DE2040278A1 - Magnetschichtspeicher - Google Patents
MagnetschichtspeicherInfo
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Description
Prankfurt am "Main
den
p.. , , η ma 12.Au2USt 1970
Patentanwalt _ H 31 P 215 -
Frankfurt/Main 1, Ammelburgstr. 34
Honeywell Inc.
2701,Fourth Avenue South
2701,Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn/USA
«« Magnetschichtspeicher "
Die Erfindung betrifft einen Magnetschichtspeicher, in dem durch örtliches Überschreiten des Curiepunktes des Magnetschichtmaterials
mittels eines durch eine Ablenkvorrichtung gelenkten energiereichen Strahles, die Informationen in wählbare, durch
die Auftreffstelle des Strahles auf der Magnetschicht gegebene kleine Magnetschichtbezirke eingeschrieben werden.
Aus der großen Zahl der optischen Speichersysteme hat sich das
oben beschriebene System als besonders vorteilhaft herausgestellt, da sich bei ihm eine große Speicherkapazität mit einer kurzen
Zugriffszeit verbinden läßt. Ein derartiger Magnetschichtspeicher mit Curiepunktaufzeiehnung wird beispielsweise in der amerikanischen
Patentschrift J5 368 209 beschrieben.
Nachteilig bei den-*bekannten Magnetschichtspeichern der eingangs
geschilderten Art (Magnetschichtspeicher mit Curiepunktaufzeichnung) ist, daß bei dem verwendeten Magnetschichtmaterial nach
mehrmaligem Einschreiben und Löschen in einem Bezirk Verluste auftreten. Durch Versuche wurde herausgefunden, daß diese Verluste
bereits nach hundert Schreib-Lösch-Folgen auftreten. Gewöhnlich erreichen diese Verluste einen konstanten Grenzwert, der sich in
einem verminderten Kontrast zwischen der Magnetisierung des Bezirkes bei eingeschriebener und gelöschter Information äußert. Derartige
Verluste treten beispielsweise auch bei dem in der oben genannten
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USA - Patentschrift beschriebenen Magnetsehichtmaterial auf, das
aus einer Mangan-Wismut-Legierung besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Magnetschichtspeicher mit Curiepunktaufzeichnung zu schaffen, bei dem die oben genannten
Verluste vermieden werden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Verwendung eines Magnetschichtmaterials
mit mehr als einem möglichen temperaturabhängigen kristallinen Magnetzustand das Magnetsehichtmaterial so vorbehandelt
ist, daß es den kristallinen Aufbau mit der niedrigsten Curietemperatur besitzt, daß eine energiereiche Strahlquelle vorgesehen
ist, durch deren mittels der Ablenkvorrichtung in Abhängigkeit ναι der zu schreibenden Information auf die einzelnen
Bezirke lenkbaren Strahl die bestrahlten Magnetschichtbezirke vorübergehend über die niedrigste Curietemperatur erhitzt werden,
wodurch nach Abkühlung der bestrahlten Bezirke unter diese Curietemperatur die die gespeicherte Information darstellende Magnetisierungsrichtung
in den bestrahlten Bezirken der Magnetisierungsrichtung
in den nichtbestrahlten Bezirken entgegengesetzt gerichtet ist.
Die Zweckmäßigkeit eines derartigen Aufbaues ergibt sich aus der folgenden Überlegung. Es ist bekannt, daß verschiedene Magnetschichtmaterialien
mehrere von der Temperatur abhängige Magnetzustände aufweisen können, die sich durch die unterschiedliche
Vorbehandlung des Magnetmaterials ergeben. So läßt sich beispielsweise das Magnetverhalten einer Eisenlegierung stark dadurch
ändern, daß man die Legierung über' eine bestimmte Temperatur erhitzt
und danach abschreckt. Gleiches gilt auch für andere Magnetmaterialien. Der nach dem Abschrecken erhaltene Magnetzustand
wird allgemein als Hochtemperaturphase bezeichnet, während der ohne das Abschrecken vorhandene Magnetzustand Normalphase genannt
wird. Versuche haben nun gezeigt, daß die Verminderung des Kontrastes
zwischen der Magnetisierung eines "gelöschten" Bezirkes
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und der Magnetisierung des Bezirkes, in den die Information eingeschrieben
wurde, dadurch gegeben ist, daß innerhalb des Bezirkes durch das wiederholte Einschreiben und Löschen ein Teil
des in der Normalphase befindlichen Magnetschichtmaterials in.
die Hochtemperaturphase übergeht. Der Grund für diesen Übergang liegt in dem ständigen Erhitzen und Abkühlen des Magnetschichtmaterials in den Bezirken, das unvermeidlich ist, da dieser Vorgang
die Informationspeicherung bildet. Pur das die Bezirke umgebende
MagnetSchichtmaterial entfällt diese ständige Erhitzung
und Abkühlung, so daß es in der Normalphase bleibt. Die Normalphase und die Hoehtemperaturphase haben unterschiedliche Curiepunkte,
wobei z.B. der Curiepunkt der Normalphase bei Mangan-Wismut -Legierungen und bei Nicke1-Arsen-Legierungen höher liegt
als der Curiepunkt der Hoehtemperaturphase dieser Legierungen,
die vielfach auch als abgeschreckte Phase bezeichnet wird. Verwendet man nun gemäß der Erfindung Magnet Schichtmaterial, das
sich in einer Phase befindet, die den niedrigsten liegenden der möglichen Curiepunkte dieses Materials hat, so resultieren
daraus eine Reihe von Vorteilen. Als erstes entfällt die allmähliche
Verminderung des Kontrastes zwischen dem Magnetmaterial in den Bezirken mit und ohne Information, da das Magnetschichtnaterial
nur noch wenig erhitzt zu werden braucht, wodurch es seine kristallographische
Phase beibehält. Zweitens hat der niedrige Curiepunkt den Vorteil, daß der zum Schreiben notwendige Strahl eine
erheblich geringere Intensität zu haben braucht, damit das bestrahlte
Magnetschichtmaterial den Curiepunkt überschreitet. Wahlweise kann auch die Breite des auftreffenden Strahles und damit
die Größe des Bezirkes auf dem Magnetschichtmaterial vergrößert werden, wodurch sich beim Lesen ein günstigeres Signalstörspannungsverhältnis
ergibt. Drittens besitzt das in der abgeschreckten Phase befindliche Magnetschichtmaterial eine verminderte
Magnetisierung. Als Folge davon kann auch das zum Löschen der Information auf die Magnetschicht einwirkende magnetische Feld
von geringerer Stärke sein. Viertens besitzt das in der Hoch- ' temperaturphase befindliche Magnetschichtmaterial eine größere
Koerzitivkraft. Das hat den Vorteil, daß der Abstand zwischen dem Magnetfeld das notwendig ist, um eine Information in einem ■
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erhitzten Bezirk zu löschen und dem Feld, das notwendig ist, eine Information in einem nichterhitzten Bezirk zu löschen,
erheblich größer wird. Schließlich hat die Verwendung eines ' Magnetschichtmaterials mit niedriger Curietemperatur noch den
Vorteil eines vergrößerten Abstandes zwischen der zum Einschreiben der Information 'notwendigen Temperatur und der Zersetzungstemperatur
der Legierung.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Magnetschichtspeicher
derart ausgestaltet, daß die energiereiche Strahlquelle eine elektromagnetische Energiequelle vorzugsweise
ein Laser oder eine Elektronenstrahlquelle 1st.
In weiterer Ausgestaltung des Magnetschichtspeichers empfiehlt es sich, daß das Material der Magnetschicht eine Mangan-Wismut-Legierung
mit einem Normalphase genannten ersten kristallinen Magnetzustand und einem Hochtemperaturphase genannten zweiten
kristallinen Magnetzustand ist, wobei die Hochtemperaturphase dadurch erreicht wird, daß das über den Curiepunkt der Normalphase
erhitzte Magnetschichtmaterial schnell abgekühlt wird, und daß sich das verwendete Magnetschichtmaterial in seiner Hochtemperaturphase
befindet.
Es ergibt sich eine besonders günstige Lösung, wenn zwischen der Strahlquelle und der Magnetschicht ein steuerbares Filter angeordnet
ist, das den von der Strahlquelle ausgehenden und auf die Magnetschicht gerichteten energiereichen Strahl beim Einschreiben
und Löschen der Information nur wenig schwächt, so daß der Strahl das Magnetschichtmaterial im ausgewählten Bezirk
über die Curietemperatur der Hochtemperaturphase erhitzen kann, wodurch dort die Magnetisierungsrichtung veränderbar wird und
beim Lesen der Information den energiereichen Strahl so stark schwächt, daß die Temperatur des bestrahlten Bezirkes der Magnetschicht
unterhalb dieser Curietemperatur bleibt, wodurch die Magnetisierungsrichtung nicht verändert werden kann.
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. Weitere Merkmale.der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, das nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben wird.
Darin zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung der Erzeugung der Hochtemperaturphase
in einem Magnetschichtmaterial, Figur 2 eine normierte Darstellung der Abhängigkeit zwischen
der Temperatur und der Magnetisierung der Normalphase und der. * Hochtemperaturphase einer Schicht aus einer Mangan-Wismut-Legierung
und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Magnetschichtspeichers
mit Curiepunktaufzeichnung, bei sich das Magnetschichtmaterial in der Hochtemperaturphase befindet.
Wenn davon gesprochen wird, daß das Magnetschichtmaterial sich in seiner Hochtemperaturphase befindet, so bedeutet das, daß das
Material unterhalb des Curiepunktes dieser Phase im wesentlichen eine kristallographisehe Struktur beibehalten hat, die sie bei
höhreren Temperaturen einnimmt. Unter dem Begriff Magnetmaterial sind alle ferromagnetische Stoffe zu verstehen. Der Curiepunkt
1st die Temperatur, bei dem ein magnetisches Material seine
magnetischen Eigenschaften verliert. So hat beispielsweise die im folgenden noch häufig erwähnte ferromagnetische Mangan-Wismut-Legierung
die gleiche orthorhombische Symmetrie wie die Nickel-Arsen-Legierungen.
Erhitzt man die Mangan-Wismut-Legierung
über die Curietemperatur der Normalphase von 3600c hinaus, so
wird die Legierung paramagnetisch und erhält eine monokline kristallographische Struktur. Weitere Einzelheiten über das
magnetische und kristallographische Verhalten von Mangan-Wismut-Legierungen
können dem von A.F. Anderson verfaßten Bericht "The Mangetic and Crystallographic Properties of MnBi Studied by
Neutron Diffraction" entnommen werden, der in den Acta Chemica Scandinavica, Band 21, Seite 1543-1554, 1967 erschienen ist. Nachfolgend
wird ein Verfahren beschrieben, durch das die bei höheren Temperaturen auftretende monokline kristallographische Symmetrie
von Magnetmaterial auch bei Raumtemperatur beibehalten werden, kann.
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,In der nachfolgenden Beschreibung steht eine Mangan-Wismut-Legierung
stellvertretend für alle magnetischen Werkstoffe, die eine Hochtemperaturphase besitzen.
Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm des Herstellungsprozesses einer Mangan-Wismut-Legierung mit Hochtemperaturphase, wie
sie bei dem erfindungsgemäßen Magnetschichtspeicher Verwendung finden kann. Die Hochtemperaturphase des Magnetschichtmaterials
erhält man durch ein Verfahren, das aus drei Stufen besteht. In der durch den Block 10 verkörperten ersten Stufe sind alle
Arbeitsgänge zusammengefaßt, die notwendig sind, um eine in ihrer Normalphase befindliche Mangan-Wismut-Legierung zu erhalten.
Die aus diesem Material bestehende Magnetschicht kann nach irgend einem Verfahren hergestellt werden. Als Herstellungsverfahren
hat sich besonders das im französischen Patent 1 560 beschriebene Verfahren bewährt, durch das man eine optisch
homogene und reproduzierbare Magnetschicht aus einer in ihrer Normalphase befindlichen Mangan-Wismut-Legierung erhält.
Bei dem durch den Block 11 angedeuteten zweiten Schritt, wird die Legierung auf eine Temperatur gebracht, die oberhalb der
Curietemperatur der Normalphase (36O C) liegt. Dabei wird die
Magnetschicht so lange erwärmt, bis die gesamte Magnetschicht durchgehend auf die oberhalb J56O C liegende Temperatur erhitzt
ist. Die Temperatur, auf welche hierbei die Magnetschicht erwärmt wird, ist nicht kritisch, solang sie unterhalb der Zersetzungstemperatur
der Legierung von 455° C bleibt, da andernfalls die Legierung ihrer magnetischen Eigenschaften bei der
Abkühlung nicht wiederbekommt. Oberhalb der Curietemperatur von 3600 C wechselt die Legierung in eine andere Phase, die,
wie weiter oben schon beschrieben, gewöhnlich als Hochtemperaturphase bezeichnet wird.
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Bei dem durch den Block 12 in Figur 1 gekennzeichneten Schritt wird die erhitzte Magnetschicht sehr schnell abgekühlt. Durch
dieses Abschrecken bleibt die kristallographische Struktur der
Hochtemperaturphase der Magnetschicht auch bei Raumtemperatur erhalten. Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Mangan-Wismut-Legierung
im Vakuum auf eine Temperatur von 400° C erhitzt und danach direkt aus der Vakuumkammer kommend in ein Methanolbad gelegt.
Wegen der guten Wärmeleitung des Methanols kühlt dabei die Legierung sehr schnell ab, wodurch die Kristallstruktur der Hochtemperaturphase
erhalten bleibt. Der so gewonnene Zustand des Magnetmaterials wird vielfach als abgeschreckte Phase bezeichnet,,
in der die Legierung ferromagnetisch ist. Die Unterschiede
zwischen der Kristallstruktur in der Hochtemperaturphase und in der abgeschreckten Phase sind vernachlässigbar gering, so daß
diese beiden Begriffe auswechselbar sind.
Eine andere Möglichkeit das Magnetmaterial in die abgeschreckte Phase zu überführen, besteht darin, daß die Schicht Stück für
Stück durch einen Laserstrahl über 36OO C erhitzt wird. Das Substrat
auf das die aus einer Mangan-Wismut-Legierung bestehende
Schicht aufgetragen ist, leitet in genügend kurzer Zeit soviel Wärme ab wie notwendig ist, um die abgeschreckte Phase zu erhalten.
Ein geeignetes Substrat für ein solches Verfahren ist beispielsweise Glas.
Figur 2 ist die Darstellung einer normierten Magnetisierungskurve
für die Normalphase und die abgeschreckte Phase einer Mangan-Wismut-Legierung,
wobei die Kurve 20 den Magnetisierungsverlauf der Normalphase und die darunterliegende Kurve 22 den Magnetisierungsverlauf der abgeschreckten Phase darstellt. Der Verlauf der beiden
Kurven ergibt sich aus Meßpunkten, die in mehreren Meßreihen gewonnen wurden. Aus der Kurve 20 läßt sich erkennen, daß der
Curiepunkt für die Normalphase bei 36O0 C liegt, während sich aus
der durch die Verlängerung der Kurve 22 ergebenden Kurve 22a für die abgeschreckte Phase der Legierung eine Curietemperatur von
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etwa l8O° C entnehmen läßt. Diese relativ niedrige Curietemperatur
läßt sich vorteilhaft für die in Figur J5 dargestellte
Curiepunktaufzeichnung verwenden. Obwohl die Stabilität der abgeschreckten Phase stark von der Temperatur abhängt, zeigt
sich bei der Magnetschicht keine Neigung,bei Raumtemperatur von der abgeschreckten Phase in die Normalphase überzugehen.
Aus Figur 2 läßt sich weiterhin entnehmen, daß bei Raumtemperatur die Magnetisierung der Mangan-Wismut-Legierung in der
abgeschreckten Phase etwa 25$ niedriger als in der Normalphase
1st. Versuche haben ergeben, daß mit der Abnahme dieser Marignetisierung
eine ungefähr h^> prozentige Verminderung der magnetooptischen
Drehung (Faradeyeffekt) einhergeht. Als Folge davon ergibt sich eine Verminderung des "Lesersignales"(die einzelenen
Speichervorgänge wie Lesen, Schreiben und Löschen werden welter unten im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben). Die Verminderung
des Lesersignales ist allerdings sehr klein und beeinflußt das Signal kaum. Außerdem handelt es sich hierbei nicht um einen
echten Verlust, denn mit der Strahlungsintensität wie sie beim Schreiben auf eine Magnetschicht mit Normalphase benötigt wird,
läßt sich beim Schreiben auf eine Magnetschicht mit abgeschreckter Phase eine sehr viel größere Fläche (Bezirk) über den Curiepunkt
erhitzen. Diese vergrößerte Fläche ergibt aber auch ein größeres Lesersignal, wodurch die geringen Verluste durch die magnetooptische
Drehung bei weitem kompensiert sind.
In Figur J5 1st die Wirkungsweise eines Magnetschichtspeichers mit
Curiepunktaufzeichnung auf einer Magnetschicht mit abgeschreckter Phase dargestellt. Der zum Schreiben, Lesen und Löschen benötigte
energiereiche Strahl geht von einer Energiequelle 30 aus, die in
einer bevorzugten Ausführungsform als Laser ausgebildet ist, da die hohe Intensität des Laserstrahles und die Kohärenz der
Strahlung für die Aufzeichnung wünschenswert sind. Im Rahmen der Erfindung können aber auch andere Energiequellen zur örtlichen
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Erhitzung der Magnetschicht verwendet werden, so lange sichergestellt
ist, daß sie in der Lage sind, die aus einer Mangan-Wismut
-Le gierung bestehende Magnetschicht über die Curietemperatur hinaus zu erhitzen. So können beispielsweise wegen
der geringen Strahlungsintensität die bei dem erfindungsgemäßen Magnetschichtspeicher benötigt wird, vorteilhaft auch
Elektronenstrahlen verwendet werden. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist weiterhin mit einer Polarisationseinrichtung
22, Pokussiereinrichtungen 34,36,38, einem Filter 40, einer
Ablenkeinrichtung 44, einer in der abgeschreckten Phase befindlichen Magnetschicht 46 aus einer Mangan-Wismut-Legierung,
einer Magnetisierungsvorrichtung 48 und einer Auswertungseinrichtung 38,50-54 versehen, wobei zu der Auswertungseinrichtung
eine Fokussiereinrichtung 38,ein optischer Analysator 50, ßin
Filter 52 und eine Lichtmeßeinrichtung 54 gehören.Als steuerbares
Filter 40 läßt sich vorteilhaft ein elektro-optischer
Kristall verwenden. So sind beispielsweise KDP und LiNbOj dafür be
kannt, das sie in Abhängigkeit von einem auf sie einwirkenden elektrischen Feld einen ßie durchdringenden Lichtstrahl dämpfen.
Die Ablenkung des· Strahles geschieht vorteilhafterweise nicht mit mechanisch drehbaren Teilen, sondern mit einer elektrooptisch oder optisch-akustisch arbeitenden Einrichtung, die dazu
noch in der Lage sein muß, den Strahl ±1.zwei" Richtungen abzulenken.
Derartige Ablenkvorrichtungen sind bekannt und nicht der Gegenstand der Anmeldung. Die Fokussiereinrichtung 34 ist durch eine
Kollektivlinse gebildet, die den auf die Ablenkvorrichtung 44 geworfenen Strahl aftwach bündelt. Der Aufbau der Polarisationseinrichtung 32 und des Filters 52 sind bekannt. Der Filter 52
kann vorzugsweise als elektro-optisches Filter wie beispielsweise als Kerrzelle ausgestaltet sein, die den durch eine Strichlinie
angedeuteten Strahl Jl in der einen Richtung ungedämpft
hindurch läßt, während, sie einen in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Strahl stark dämpft. Die Lichtmeßeinrichtung 54
ist eine' auf hochfrequente Wellen ansprechender Photodetektor.
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Nachfolgend wird kurz die Wirkungsweise des in Figur 3 dargestellten
Magnetschichtspeichers erläutert. Der Laser 30 gibt einen kohärenten Lichtstrahl 31 hoher Intensität ab, der von
der Polarisationseinrichtung 32 linear polarisiert wird. Anschließend
wird der Lichtstrahl von der Kollektivlinse 34 schwach
gebündelt und gelangt zu dem steuerbaren Filter 40, der so eingestellt ist, daß er den Strahl so weit dämpft, wie es zum "Lesen"
der Information notwendig 1st. Die Dämpfung geschieht durch Anwendung des weiter unten beschriebenen Faradeyeffektes. Nachdem
der nunmehr gedämpfte Strahl den Filter 40 durchdrungen hat, gelangt
er zu der elektro-optisch arbeiteden Ablenkvorrichtung 44, die in Abhängigkeit von einem auf sie einwirkenden elektrischen
Feld den Strahl auf einen bestimmten Bezirk der Magnetschicht 46 lenkt,die, wie weiter oben schon erwähnt, aus einer Mangan-Wismut-Legierung
besteht. Noch bevor aber der Strahl die Magnetschicht 46 erreicht, passiert er eine aus einer Sammellinse bestehende
Fokussiereinrlchtung 36, die, den Strahl auf die Magnetschicht bündelt. Der Durchmesser der von dem Strahl erwärmten Fläche
(Bezirk) der Magnetschicht liegt in der Größenordnung von einem Mikrometer.
Soll nun eine Information statt gelesen auf der Magnetschicht 46 gespeichert werden, so wird die Dämpfung des Filters 40 aufgehoben,
wodurch der Strahl mit sehr viel größerer Intensität auf die Magnetschicht 46 auftrifft und den gerade bestrahlten Bezirk
über die Curietemperatur der abgeschreckten Phase erhitzt. Dabei
hat das Filter 52 die Aufgabe, den Photodetektor 5^ nunmehr vor
dem sehr energiereichen Strahl 31 zu schützen. Der Filter 52
kann durch andere lichtdämpfende Einrichtungen wie beispielsweise durch eine Blende ersetzt werden, wobei diese lichtdämpfenden
Einrichtungen steuerbar sein können. Hierzu kann man eine in der Zeichnung nicht dargestellte Synchronisationseinrichtung
vorsehen, die die Filter 40 und 52 gleichzeitig und im umgekehrten
Sinne betätigt. Die Strahlungsenerige des ungedämpften Strahles 3I wird in einem bestimmten Teil der Magnetschicht
in Wärme umgesetzt, die einen kleinen Bezirk auf der Magnetschicht
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in kurzer Zeit über die zur abgeschreckten Phase gehörige
Curietemperatur von l8O C erwärmt. Mit einem Strahlenbündel, das etwa einem Querschnitt von einem Mikrometer besitzt, lassen
sich hierdurch bei einer Laserleistung von 5 Milliwatt Informationen
in die Magnetschicht einschreiben, wobei der Laserstrahl nur eine Pulsdauer von Mikrosekunden zu haben braucht. Solange
der ausgewählte Bezirk der Magnetschicht 46 über die Curietemperatur der abgeschreckten Phase erhitzt ist, verliert dieser
Bezirk seine magnetischen Eigenschaften. Der Strahl wird anschließend durch den steuerbaren Filter 4O gedämpft oder durch
die Ablenkvorrichtung auf einen anderen Bezirk gelenkt. Der über die Curietemperatur erhitzte Bezirk kühlt daraufhin ab und wird
wieder magnetisch, wobei die Magnetsisierungsrichtung in diesem Bezirk zu der Magnetisierungsrichtung der Umgebung dieses Bezirkes,
d.h. der Magnetisierungsrichtung der gesamten nichtbestrahlten Fläche entweder parallel oder antiparallel gerichtet ist. Die
antiparallele Magnetisierungsrichtung in dem Bezirk kommt dadurch zustande, daß dort durch die Magnetisierung in der Umgebung des
Bezirkes ein Feld aufgebaut wird, das der Magnetisierungsrichtung der Umgebung entgegengesetzt gerichtet ist. Dieser Feldverlauf
ist maßgeblich für die Magnetisierungsrichtung in dem Bezirk, die erst nach der Abkühlung unter den Curiepunkt der abgeschreckten
Phase wiedergewonnen wird. Will man nun in dem Bezirk eine Magnetisierungsrichtung
erhalten, die zu der Magnetisierungsrichtung der Umgebung parallel verläuft, so benötigt man dazu eine Magnetisierungseinrichtung,
die in Figur J durch eine Drahtschleife angedeutet ist. Das Feld dieser Magnetisierungeinrichtung ist in
seiner Richtung und Größe so gewählt, daß es die gleiche Richtung hat wie das Feld der Umgebung des Bezirkes und erheblich größer
ist als das Rückflußfeld in dem Bezirk, welches durch die Magnetisierung der Umgebung gegeben ist. Mit Hilfe der Magnetisierungseinrichtung
ist es daher möglieh, eine Information in einem Bezirk zu
löschen, während ohne die Wirkung der Magnetisierungseinrichtung durch Erhitzen des Bezirkes die Information eingeschrieben wird.
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Das Lesen der in die aus einer Mangan-Wismut-Legierung bestehenden
Magnetschicht 46 eingeschriebenen Informationen geschieht durch
Ausnutzen des magneto-optischen Paradeyeffektes oder Kerreffektes.
In dem durch Figur 3 angedeuteten Ausführungsbeispiel wird der Faradeyeffekt ausgenützt. Da die zum Lesen der Informationen benötigten
Einrichtungen nicht Gegenstand der Erfindung sind, sollen sie nachfolgend nur kurz erläutert werden. Soll die Information
wiedergewonnen also gelesen werden, so wird ein in seiner Intensität gedämpfter Strahl auf den Bezirk gelenkt, aus dem die Information
wiedergewonnen werden soll. Die Dämpfung ist dabei so groß, daß die Magnetschicht nur wenig erwärmt wird. Der auf den
ausgewählten Bezirk einfallende Strahl JJl ändert seine Polarisationsebene
in Abhängigkeit von der Richtung des magnetischen Vektors in dem Bezirk. Zur besseren Verständlichkeit soll angenommen
werden, daß die Dämpfung des Strahles J>1 durch den Analysator
50 dann am geringsten 1st, wenn die Polarisationsebene des Strahles ~$l in eine Richtung'gedreht ist, die der Richtung des
antiparallelen magnetischen Vektors im betreffenden Bezirk zugeordnet ist, und daß die maximale Dämpfung dann erreicht wird,
wenn die Polarisationsebene eine Richtung einnimmt, die einem parallelen magnetischen Vektor entspricht. Auf diese Weise ist
das von dem Detektor 5^ abgegebene Ausgangssignal von der Magnetisierungsrichtung
des abgetasteten Bezirkes abhängig und trägt damit die Information.
Das Löschen der Information geschieht wie weiter oben schon erwähnt,
durch Erhitzen des betreffenden Bezirkes über die Curietemperatur der abgeschreckten Phase und anschließender Kühlung
unter Einwirkung eines starken magnetischen Feldes. Im allgemeinen reicht eine Feldstärke von 500 Oersted aus, um in dem
Bezirk die gleiche Magnetisierungsrichtung wie in der Umgebung zu erhalten.
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Claims (1)
- PatentansprücheMagnetschichtspeicher, in dem durch örtliches Überschreiten des Curiepunktes des Magnetschichtmateriales mittels eines durch eine Ablenkvorrichtung gelenkten energiereichen Strahles, die Information in wählbare, durch die Auftreffstelle des Strahles auf der Magnetschicht gegebene kleine Magnetschichtbezirke eingeschrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Magnetschichtmaterials (46) mit mehr als einem möglichen temperaturabhängigen kristallinen Magnetzustand das Magnetschichtmaterial so vorbehandelt ist, - daß es den kristallinen Aufbau mit der niedrigsten Curietemperatur besitzt,daß eine energiereiche Strahlquelle (30) vorgesehen ist, durch deren mittels der Ablenkvorrichtung (44) in Abhängigkeit von der zu schreibenden Information auf die einzelnen Bezirke lenkbaren Strahl die bestrahlten Magnetschichtbezirke vorübergehend über die niedrigste Curietemperatur erhitzt werden, wodurch nach Abkühlung der bestrahlten Bezirke unter diese Curietemperatur,die die gespeicherte Information darstellende Magnetisierungsrichtung in den bestrahlten Bezirken der Magnetisierungsrichtung in den nicht bestrahlten Bezirken entgegengerichtet ist.2. Magnetschichtspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereiche Strahlquelle (30) eine elektromagnetische Energiequelle, vorzugswei.se ein Laser oder eine Elektronenstrahlquelle ist,109808/1894J>. Magnetschichtspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Magnetschicht (46) eine Mangan-Wismut-Legierung mit einem Normalphase genannten ersten kristallinen Magnetzustand und einem Hochtemperaturphase genannten zweiten kristallinen Magnetzustand ist, wobei die Hochtemperaturphase dadurch erreicht wird, daß das über den Curiepunkt der Normalphase erhitzte Magnetschichtmaterial schnell abgekühlt wird, und daß sich das verwendete Magnetschichtmaterial in seiner Hochtemperaturphase befindet.4. Magnetschichtspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis J5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strahlquelle (30) und der Magnetschicht (46) ein steuerbares Filter (40) angeordnet ist, das den von der Strahlquelle ausgehenden und auf die Magnetschicht gerichteten energiereichen Strahl beim Einschreiben und Löschen der Information nur wenig schwächt, so daß der Strahl das Magnetschichtmaterial (6θ) im ausgewählten Bezirk über die Curie' emperatür der Hochtemperaturphase erhitzen kann, wodurch dort die Magnetisierungsrichtung veränderbar wird, und beim Lesen der Information den energiereichen Strahl so stark schwächt, daß die Temperatur des bestrahlten Bezirkes der Magnetschicht unterhalb dieser Curietemperatur bleibt, wodurch die Magnetisierungsrichtung nicht verändert werden kann.5. Magnetschichtspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lesen der gespeicherten Informationen eine Auswertungseinrichtung (jj8, 5Ο-54) vorgesehen ist, die aus dem Zustand des von dem ausgewählten Magnetschlchtbezlrk hindurchgelassenen109808/1894oder reflektierten energiereichen Strahles die Magnetisierungsrichtung in dem ausgewählten Bezirk und damit die Information feststellt.6. Magnetschichtspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurchgekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (44) eine elektrooptische Ablenkvorrichtung ist.10-9808/ 189Leerseite
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