Носитель информации Советский патент 1989 года по МПК G11C11/42 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, накоп лению информации, а именно к носителям записи информации на основе порошков и может быть использовано в элементах оперативной и долговременной памяти вычислительных устройств, системы хранения и передачи информации.

Цель изобретения - повьшение быстродействия и надежности носителя записи за счет уменьшения времени переключения носителя, увеличения световой стойкости записанной информации и исключения процессов тепловой деградации.

Носитель информации представляет собой тонкую пленку, состояидгю из мелкодисперсных частичек (шариков) . антиферроэлектрического молекулярного кристалла, например, хлорбромбен- зола, тетраминодифенила, диаминафтила, достаточно слабо сцепленных между собой. Поляризация в невозбужден- . ном антиферроэлектрике равна нулю. ; В отсутствие экситонов такая ультрадисперсная среда во внешнем электрическом поле Е не меняет своих механических и диэлектрических свойств вплоть до пробоя (Е л/ 10 -10 СГСЕ) . Возбуждение сиглетного экситона в одной из Давыдовских подзон антифер- роэ лектрика сопровождается возникновением дипольного момента кристалла. При резонансном облучении пленки дисперсные частицы поляризуются и начинают ориентироваться дипольными моментами „ вдоль приложенного внешнего поля. Эффективный угол поворота оси частицы определяется силами сцепления, концентрацией экситонов, величиной поля и временем одновременного действия облучения и внешнего поля.

(паА

се со

to

31499402

Для получения макс1шального сигнала толщина пленки носителя должна быть порядка длины поглощения излучения (1 мкм). Ограничения на разме- ры частиц вытекают из анализа конкурирующих факторов: трения, броуновского движения и взаимодействия с внешним полем. Пусть а - средний размер частицы, п - концентрация экситонов, Q Р 1 - усредненньй по гкситонной функции распределения в .-подзоне ди- польный момент, о - плотность кристалла, Т - температура, Тогда дипольиьм момент частицы выразится

М

(1)

Тогда энергия сцепления

40

3/2

HO а

i f- n- l/ 2 о

(8)

Отсюда согласно (5)

4W,

n- иг

(9)

, а 200а,

поПолагая ,

лучаем для сипы сцепления F , что согласуется с условием (2). Энергия W д при таких условиях Q . Вместе с тем, энергия частицы вО внешнем поле

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике ,в частности, к носителям записи информации на основе порошков, и может быть использовано в элементах оперативной и долговременной памяти вычислительных устройств. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности за счет уменьшения времени переключения носителя, увеличения световой стойкости записанной информации и исключения процессов тепловой деградации. Поставленная цель достигается за счет выполнения чувствительного к излучению материала в виде антиферроэлектрического кристалла.

Момент силы, действующий на чистицу во внешнем поле М РЕ, подбором 20 среды и величины поля может быть сделан больше момента сил сцепления. Отсюда имеем для силы сцепления

W

Е

аЗпР,,Е

(10)

F а

должна превышать W. Подстановка численных значений дает Wgi10 3pr 7 . Велиггина WQ в свою очередь должна превышать энергию броуновского (2) 25 движения (качаний) частиц

10 см.

.,

Для значения а 1U см, n Р iu - 1 Дб, Е -10 -СГСЕ имеем F . Оценим величину F. Пусть энергия межмолекулярного взаимодействия на больших расстояниях

V() -

(3)

Отсюда

F I - vV(f)l (r) . (4) г

Энергия сцепления двух частиц W, ci/iN-V(r J

(5)

число молекул, эффективно участвуюп1их во взаимодейст- 45

ВИИ,

расстояние между поверхностями частиц.

4(--)

(- -ГЗо

(6) 50

Увеличение быстродействия до О 10 с достигается уменьшением

где а - постоянная решетки.

Учитываем, что для большинства молекулярных кристаллов теплота субли- 55 лмации (на 1 элементарную частицу)

ная с которых при комнатных темпера(7)турах становится существенным тепловое разупорядочивание частиц порошка.

средних размеров частиц порошка до см - предельных размеров, начиQ 10

-n

эрг.

W

Е

аЗпР,,Е

(10)

W , 7 kT

(11)

30

Условие (11) накладывает ограничение на размеры частиц. При комнатных температурах Т 102 К

а 7, 10

см

(12)

35 Характерное время разворота частицы во внешнем поле определяется из соответствующего уравнения динамики вращения:

- )/ - -6 а v

(13)

Для используемых значений параметров ( JJ - 1 г/см) имеем .

Плотность информации, записанной на Носителе, определяется возможностями фокусировки возбз ждающего экси- тоны пучка. Полагая площадь сечения пучка см , получаем для плотности информации величину 10-- 10 бит/см.

Увеличение быстродействия до О 10 с достигается уменьшением

л лсредних размеров частиц порошка до см - предельных размеров, начиТепловая стойкость записанной на носителе информации при комнатных температурах обеспечивается силами сцепления, которые варьируются подбором среды, окружающей частицы,и дисперсии их размеров а 10 см.

Носитель устойчив по отношению к .раздельному воздействию облучения

(из-за сравнительно небольших концентраций ЭКСИТОНОВ ) и

электрического поля (из-за отсутствия поляризации в антиферроэлектрик

которые, вплоть до пробоя, не влияют на ориентацию частиц порошка.

Формула изобретения

Носитель 1шформации, содержащий тонкую пленку дисперсного порошка из чувствительного к излучению материала, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия и надежности носителя, чувствительный к излучению материал выполнен в виде антиферрозлектрического кристалла.