Способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающего устройства Советский патент 1991 года по МПК G11C11/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств записи и воспроизведения высокочастотных сигналов

Известен способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах, заключающийся в нанесении методом жидкофазной эпитаксии монокристаллических пленок ферритов-гранатов на плоскую подложку, изготовленную из монокристалла редкоземельного галлиевого граната Преимущества способа - получение носителя с повышенным быстродействием и с высокой плотностью информации Однако известный способ отличается большой сложностью изготовления носителя и высокими требованиями к соблюдению технологических режимов. Кроме того, полученный таким способом магнитный носитель информации обладает невысокой помехоустойчивостью, нестоек к перепадам температур и механическим воздействиям.

Известен способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающих устройств в виде магнитной пленки или магнитного диска Способ заключается в нанесении монодисперсного порошка из магнитного материала (с размерами частиц 0,3-0,5 мк) на гибкую или жесткую подложку Преимущества способа - получение носителя с высокой плотностью информации Од нако известный способ требует для своего осуществления использования сложного технологического оборудования Кроме то го, полученный таким способом носитель информации обладает низким быстродействием и ограниченным частотным диапазо ном.

Известен способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающих устройств, наиболее близкий по технической сущности к изобретению Преимущества из вестного способа заключаются в простоте изготовления магнитного носителя информа ции и в получении носителя с повышенным быстродействием и с большой удельной плотностью записи информации

Способ заключается в размельчении магнитострикционного материала до речи

00

с

VI

|0

Ю

Ю

о

нансной фракции частиц, размещении частиц в ампуле из немагнитного материала, аакуумировании ампулы, отжиге ампулы с частицами. Работа изготовленного таким способом магнитного носителя информации основана на явлении магнитоакустического (МАЭ) эха и заключается в установлении за счет нелинейности магнитоупругого взаимодействия новых пространственных распределений, долго сохраняющихся деформаций и структуры доменов под действием пары электромагнитных возбуждающих импульсов, разделенных временным интервалом т ( т можно менять от единиц до сотен микросекунд), причем эти распределения несут информацию об амплитудах и фазах создавших их импульсных полей подобно голограмме Считывающий радиочастотный импульс, приложенный к магнитному носителю через интервал Т после пары возбуждающих импульсов (Т может меняться от сотен микросекунд до сотен часов) приводит за счет нелинейного взаимодействия с полем потенциального рельефа голограммы к возникновению информационного сигнала-отклика на расстоянии Т + г от момента приложения считывающего импульса.

Эффективность взаимодействия с магнитным носителем имеет место лишь для резонансной фракции частиц, т.е. при выполнении условия

d V/2f, где d - линейный размер частиц порошка;

f -. частота заполнения возбуждающих и считывающего импульсов;

V - скорость распространения ультразвука в материале порошка.

Недостатком известного способа является низкая чувствительность полученного магнитного носителя информации для запоминающего устройства к амплитуде запоминающего и возбуждающих импульсов, приводящая к значительному повышению энергоемкости запоминающего устройства.

Цель изобретения - повышение чувствительности магнитного носителя информации для запоминающего устройства и снижение энергоемкости запоминающего устройства.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления магнитного носителя информации для запоминающего устройства, заключающемся в размельчении магнито- стрикционного материала до резонансной фракции частиц, размещении частиц в ампуле из немагнитного материала, вакуумиро- вании ампулы, отжиге ампулы с частицами в соответствии с изобретением4, после отжига размещенные в ампуле частицы магнитострикционного материала облучают от источника Со у-кезнтами дозой 10-10 рад. Сущность изобретения заключается в следующем.

5Амплитуда информационного сигналаотклика Аэ в момент времени t согласно теории явления МАЭ определяется

Аэ-2ТГ

В Ui U2 U3e (1

Г

2ТГ .t/T

5 )е т

-. (П

0

5

0

где т - интервал времени между возбуждающими импульсами;

Т - момент приложения считывающего импульса;

В - константа магнитоупругой связи;

DI и U2 амплитудные значения напряжений возбуждающих импульсов:

1)з амплитудное значение напряжения считывающего импульса:

Г - постоянная затухания ультразвуковых колебаний.

В магии : стрикционных материалах величина Г а ос и JBном определяется магнитоаку- стическими взаимодействием ультразвуковых ° колебаний с доменными стенками.

Авторами изобретения обнаружено, что величины Г и Аэ могуг изменяться после облучения у-кьантами магнитострикционно го образце, изготовленного в виде порошка. Уменьшение величины Г и соответственно возрастание Аз происходит за счет закрепления доменных стенок точечными дефектами, создаваемыми у -квантами. Возрастание величины Аэ после закрепления всех домен- ных стенок должно достигать насыщения при дальнейшем увеличении дозы облучения у -квантами. Однако, по достижении максимума величина Аэ уменьшается с возрастанием дозы облучения, что связано с агрегацией дефектов, приводящей к рассеянию ультразвуковых колебаний.

Облучение у квантами ампул порошком магнии агтрикционного материала проводилось от источника Со60, в энергетическом спектре которого имеются две линии излучения примерно одинаковой интенсивности с энергиями 1,17 Мэв и 1,33 Мэв. Так как разделить действие этих двух близко расположенных линий излучения не представляется возможным, поскольку не существует узкополосных фильтров для жесткого излучения, можно использовать источник Со как источник со средней энергией 1.25 Мэв.

Выбор источника у квантов с указанной энергией, излучения обусловлен необходимостью создания в магнитострикционных материалах дефектов, закрепляющих до- П менные стенки, Известно, что при энергиях у -квантов менее 1 Мэв в таких материалах

происходят незначи .en .MfC изменения внутренней электоочний стоуитуры прл энергиях 1-5 Мэв основные 1- мене П|Ч связаны с созданием комптомо-.гких члектро- нов, которые обуславливают п резятдку ионов железа или кобальта и лпиаодяг к созданию закрепляющих дефектов вгаедст- вие значитр.чьний анизотр-т ии длскфонной стурктуры таких ионов. П.и jHeprn. r ыше 5 Мэв возможны значите ч чые структурные изменения, связей чые с огл/,онг-нирм JTCTIOF о положения равновесия, и пр -рядящие вследствие увеличения рассеян, /.итрччпука к уменьшении велич им л,

Таким образам спектр дл./ /чечия тов д/ы создания ефек-гн - яющих доменные СТеНК1 В МГ;ГШ|ТОЬТРИК .ПОЧ -ЫХ

материалах, должэн НОУП ;итчся я « ррале 1-5 Млв.

ИЗ ИЗВГ СТНЫХ ИСТОЧИ 1 ТС - -к.. НГОВ ТЧ

кому уС ЮБ1 ю 7 ютаетсп уе- чглпчч : с Со обладающий чн-пи лы-ли т г1пцо. -КТР/Й ностью и большем ьрьис -т пол ураспада (более 5 ЛРТ) Дг.уир источники обладают либо малым ч т/г ном период полураспада, либо зил .итн.||,но меньшей удел(.ной активностью, что nomebye для набора нужной дозы и проявления нзблюде МЫХ ЭффеКТОВ ОЧеНЬ 6oflbUJHX ИНК РОЛЛОВ

времени (годы), чго не почпопяет практически реализовать предлягае - Н и способ

П р и м о р. Из монокристалла марганеи- цинковой шпинели (М(дШ)изгототеч порошок с размерами частиц Юимк, чтс соответствует частоте заполнения импульсов 14 МГц. Порошок в равных количествах смещен ь четыре амплитуды из кварцевого стеклэ, которые вакуумировались до давпения 10 Ра и отжигались при Зэтем в них была измерена величина Аэ () прч спедую- щих значениях параметров г 20 мкс, Ui - 100 В, Т - 60 с, t- 120с. Ее всех ампулах величина А была одинаковой с погрешностью 5% и сосгавляпа 25 мВ Затем три ампулы были облучены or источника у-квантов Со со сродней энергией 1 25 Мэв и дозами соответственно 10, 2-10а, Ю9 рад, одна ампула для сравнения осталась необлученной. Результаты сведенч в таблицу, Если определить параметр повышения чувствительности магнитного носителя информации через величину а - Аэ - А, Иегг,л/Ат ± пб/ь то для образцов 2 и 1 он сзвен 20%, я для образца 3 а 2500%. т е tip i дозе 7 -10я рад наблюдается возрастание чувствиге 1ьно- сти в 25 раз,

Авторами проведены исследования указанных эффектов из большом количество образцов, изготовленных из различны мзгНИТОСГО 1. M O.itматеомауюв по течнологии, опигdii ioii n прототипе м обл / Юнчых } -кB 3 :тa ;м с доч-чми 10-10 рад ч с -нер5 гией 1,25 Мэв Можно отметит о нэско ако зк лериг. яитальных г актов омтекэю- щих из этих исс/1е,Р1%ваний: повышение л; пл гудыАч. t.f Бразпоепышающее погрешность, РРЛИЧИНЫ Аз начинается при до0 эе 10 р.зд и завершается при дозе 10 рад; максимум увеличения Аэ наблюдается при дозах 10 1 -10° рад n зэччсчмости от типа маг ,1тосгри - (ионного мат риала и величчНЯ ПЧГН Э (. С ,ЫЧ1СНИ ЧуЧСТЕИ ТелЬНССТИ

5 достм(й -г 25-JO nai, то. чувствительность

мЭ|Нитцр о могитслч vr-еличивается фактически нэ / орядка. п( рышс ие«у0с (Оитель- чости мя1 чгного носителя информации для запоминающего-устройства позволяет прч

0 прочих рявнн якепррнментальныч условиях снизить амплитуды напряжений созбух - дагаших. Hfr-пульсов Ji и U2 и счит-.-ваюшего импупьсэ lh. Гак, при увеличении чувстои- тельности мчг мтного носителя в 27 раз.

5 амплитуды Ui U - Lh могуг быть уменьшены в 3 оаза, что прчеодит к значительному снижени о эиерюемкпсти запоминяюи)его ус роисгва

На чегтехе покч эндзависимость отно0 сигильно Э п:.менени« амплитуд Аэ от дозы облучелич ампул с порошком, изготовленным по описанной выше методике из разных ма - из f-юнок исталла МЦШ - кривая л из почисгисталлическогп ж -iejo5 нттрис сго гранатт (ЖИГ) - кривая 2. Дозы облучения менялись от 10 до 10 рад, для чего требовались времена облучения ог 50 с до -3 дня 15 vi 50 мин. По оси абсцисс на вртеже отложен десятичный логарифм до0 зы облучения измеренной в Мрад (1 Мрад -- -10 рад), по оси ординат значения А3 о относительных единицах (за единицу принято значение Аз в необлученной амг,упр г nopoi ikOM) Из чертеж ледуе,

5 ИЫР изменения Аэ по срас-непию с погрешностью измерение находятся в об т чети доз 10-10 рлд. При этом максимальное увеличение Аа для образца МЦШ и наблюдается при дозе 2 10 J рад составляет 25 раз, для образца ЖИГ - rj раз при дозе Э .

Следует отметить также стабильность создаваемых дефектов после у- облучения Отжиг облученных образцов МЦШ и ЖИГ, проведенный при 300°С в гечсчие 5 ч, не привел к заметным изменениям в величинах Ал. Технико-экономическая эффективность предлагаемого спог.оба включается в простоте изготовления, высокой чувствительности, повышенном быстродействии изггп о ленно- го магнитного носителя информации и понижении энергоемкости запоминающего устройства.

Предлагаемый способ, позволяющий на 2 порядка повысить чувствительность магнитного носителя информации, может найти применение при различных программных задачах, в частности перемножения сигналов определения Фурье-образца функций, для более детального изучения динамики доменных стенок, в ферромагнитных материалах, а также для изучения магнитоакустического взаимодействия в ферритах.

Решение этого комплекса задач важно при конструировании систем видеозаписи и элемен.ов вычислительной техники. Формула изобретения Способ изготовления магнитного носителя информации дли запоминающего устройства,

осно-занный на размельчении магнитострикци- оиного материала до резонансной фракции ча- стиц, размещении частиц в ампуле из немагнитного материала, вакуумировании ам- пупы, отжиге ампулы с частицами, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения чувстви- тс-л ности и снижения энергоемкости магнитного носителя информации, после отжига размещенные в ампуле частицы магнитострик- ционного материала облучают от источника

Cow у-квэнтами дозой 10-10 рад.

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности магнитного носителя информации для запоминающего устройства и снижение энергоемкости запоминающего устройства Магнитный носитель информации облучают от источ ника Со у-квантами дозой 10 -109 рад 1 ил , 1 табл.

Состояние изменения магнитного носителя после -облучения

А(т.ед)

30

W

10

5 1