Способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающего устройства

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 702426 5)5 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ(71) Ленинградский государственный университет и Научно-исследовательский институт "Домен"(56) Котов Е,П. и Руденко М.И, Ленты и диски в устройствах магнитной записи, М.: Радио и связь, 1986,Авторское свидетельство СССР М 1332379, кл, 6 11 С 11/16, 1986. 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 моно- кристалла 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 изготовленного носителя информации для з 2(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА (57) 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 источника Со 1)-квантами дозой 10 -10 рад, 17ил., 1 табл,щих 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, Однако известный способ требует для своего осуществления использования сложного технологического оборудования. Кроме того, полученный таким способом носитель информации обладает низким быстродействием и ограниченным частотным диапазоном.Известен способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающих устройств, наиболее близкий по технической сущности к изобретению, Преимущества известного способа заключаются в простоте изготовления магнитного носителя информации и в получении носителя с повышенным быстродействием.и с большой удельной плотностью записи информации,Способ заключается в размельчении магнитострикционного материала до реэонансной Фракции частиц. размещении частиц в ампуле ид немагнитного материала, вакуумировании ампулы, отжиге ампулы с частицами. Работа изготовленного таким спОсОбОм мзгнЬ)тного носителЯ инфОрмзции основана на явлении магнитоакустического (МАЭ) эха и заключается в установлении за счет нелинейности магнитоупругого вдзим)- действия новых пространственных рзспредв лений, долго сохраняющихся деформаций и структуры доменов под действием парь электромагнитных возбуждающих импульсов, разделенных временным интервалом т ( тможноменять от единь)ц до сотен микросекунд), причем эти распределения несут информацию об амплитудах и фазах создавшихх их импульсных полей подобно голограмме, Считывающий радиочастотный импульс, приложенный к магнитному носителю через интервал Т после пары водбуж - Дающих импульсов (Т мОжет менЯтьсЯ От сотен михросекунд до сотен часов) приво" дит дз счет нелинейнОГО ВдаимОд 8 йстВия с полем потенциального рельефа голограммы к возникновению инФормационного сигнала"Отклика нз рзсстОянии Т + ж От мОмента приложения считывающего импульса.Эффективность взаимодействия с магнитным нОсителем имеет местО лишь Для резонансной Фракции чзСтиц, т,е. при ВыПОЛНВНИИ УСЛОВИЯ1 = И 2,где б - линейный рздмер частиц пороеькс,1 - частота заполнения водбувдающих и считывающего импульсов;Ч - скорость распространения ультразвука в материале порошка,-)едостатком известного способа является низкая чувствительность полученного МЗГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМЗЦИИ ДЛЯ ДЗГО- минающего устройства к мплитуде запоминающего и возбуждаюцих импульсов, приводящая к днзчительному повышению Э 8 РГО 8 ЫКОСТИ ДЗГОМИНЗЮЩВГО УСТРОЙСТВЗ,Цель изобретения - повышение чувст- ВИГ 8 ЛЪНОСТИ МЗГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМЗ- ции для Запоминающего устройства и снижение, энергоемкости запоминающего устройства.Это достигается тем, что в известном сгОсобе изготовления магнитного носителя инФормации для запоминающего устройства, заключающемся в рзэмельчении магнитострикционного материала до резонансной фракции частиц, размещении частиц в ампуЛе ИД НЕМЗГНИТНОГО МЗТЕРИЗЛЗ, ВЗКУУМИ)О- взнии ампулы, отжиге ампулы с частицами в соответствии с идобретением, после отжига размещенные в ампуле частицы магнито 15 2 О 25 30 35 4 О 45 10 стрикционного материала Облучзат от источника Со у-квантами дозой 10 -1 О рад,80,ущность изобретения заключается в следующем.АМПГитудз инфсрмзцисннОГО сиГнала- отклика Аэ в момент времени т согласно теории явления МАЭ определяется В 0102 0 зе (1 - е )е"Тг ЧтАэГг где Т - интервал времени между Возбуждающими импульсами;Т - момент приложения считываОщего импульса;В - константа магнитоупругой связи, 01 и 02 - амплитудные значения напряжений возбуждающих импульсов0 д - амплитудное значение напряжения считывзошего импульса;Г - постоянная затухзн. я ультрздвуковьгх колебаний.В мзгнитострикционных материалах величина Г в основ.Ом Определяется мзгнитоакустическими взаимодействием ультразвуковых колебаний с доменными стенкаю.Авторами,добретения обнаружено, что зеличины Г и А могут идменяться после ООУРЩЕНИЯ У -КВЭНТЗМИ МЗГНИТОСТОИКЦИО)НО- го обрздц, изготовленного в виде порошка. Уменьшение величины Г и соответственно возрастание Аз происходит эа счет дзкр;:пления доменных стенок точечными дефектами, создаваемыми у -квантами, Возрастание величины А; ГОсле закрепления всех доменных стенок должно достигать нзсыщ 8 ния при дальнейшем увеличении дозы облучения у -квантами, Однако, по достижении максимума Величина Аэ уменьшается с Водрзстзни 8 М дОдь) Облучения, что сэяэзно с агрегацией дефектов, приводящей к рассеянию ультразвуковых колебаний.Облучение у -квантами ампул; порошком магнитсстрикционОго магеризла проводилось от источника Со, в знер етическом60спектре которого име;отся две линии идлучения примеоно Одинаковой интенсивности с энергиями 1,1 Мзв и 1,33 Мзв. Так кзк радДелить Д 8 йствие этих двух блиэко расположенных гиний излучения не представляется возможным, поскольку не существует узкополосных Фильтров для жесткого идл- чекия, можно использовать истоинк Соо как источник СО средней энергией 1,25 Мэв.Выбор источника у -квантов с указанной энергией излучения обусловлен необходимостью соддзния В магни Гсстри кцио нных материалах дефектов, закрепляОщих доменные стенки. Иэвестно, что при энергиях-квантов менее 1 Мзв в таких материалахпроисходят незначительные изменения внутренней электронной структуры, при энергиях 1-5 Мэв основные изменения связаны с созданием комптоновских электронов, которые Обуславливают перезарядку ионов железа или кобальта и приводят к созданию закрепляющих дефектов вследствие значительной анизотропии электроннойстурктуры таких ионов. Пои энергиях выше 5Мэв возможны значительные структурные изменения, связанные с отклонением атомов От положения равное сия; и приводящие вследствие увеличения рассеяния ультразвука к уменьшению величины Аэ,Таким образам, спектр излучения у-квантов для создания дефектов, закрепляющих доменные стенки в магнитострикционных материалах, должен находиться в интервале1-5 Мэв. 30Из известных источников у-квантов такому условию "оответствует источни; Собобладающий значительной удельной активностью и большим временем периода полураспада более 5 лет), Другие источники 35обладают либо малым временем периодаполураспада, либо значительно меньшейудельной активностью, что потребует для набора нужной дозы и проявления наблюдаемых эффектов очень больших интервалов 40времени годы), что не позволяет практически реализовать предлагаемый способ,П р и м е р. Из монокристалла марганеццинковой шпинели МЦШ) изготовлен порошокс размерами частиц 100 мк, что соответствует 45частоте заполнения импульсов 14 МГц. Порошок в равных количествах помещен в четыре амплитуды из кварцевого стеклакоторые вакуумировались до давления 10Ра и отжигались при 700 ОС. Затем в них 50была измерена величйна Аэ т) при следующих значениях параметров; т = 20 мкс, 01 =02==0 з= 100 В,Т=:60 с,т=120 с. Вовсехампулах величина Аэ была одинаковой с погрешностью 5и составляла 25 мВ. Затем 55три ампулы были облучены от источника-квантов Со со средней энергией 1,25Мэв и дозами соответственно 10, 2 10, 10рад, одна ампула для сравнения осталась необлученной. Результаты сведены в таблицу,Если определить параметр повышения чувствительности магнитного носителя информацииЧЕРЕЗ ВЕЛИЧИНУ а = Аэ.обл. Аэ.необл/Аэ.необл,то для образцов 2 и 4 он равен 20, а дляобразца 3 а = 2500,4, т,е, п ри дозе 2 10 раднаблюдается возрастание чувствительности в 25 раз,Авторами проведены исследования указанных эффектов на большом количествеобразцов, изготовленных из различных маг-нитосОикционн,:", материалов по технологии, Ог 1 исанной в прототипе и Облученных у-квантами с дозами 10 -10 рад и с энер.б" 1 Огией ",25 Мэв, 14 ожна отметит. Несколько общих экспериментальных фактов, вытекаюцих из этих исследований: повышение Оголи туды Аэ, влраз прегышающее погрешность, измерения величины Аэ начинается пи дозе 10 рзд и завершается при дозе 10 рад; максимум увеличения Аэ наблюдается при дозах 9 10-2 10" рад в зависимости от тига магнитострикционного материала и величина паооа детра повышения ч увствительности достигает 25-30 раз, т,е, чувствительность магнитного носитг ля увеличивается фактически на 2 порядка; погэышение чувс 1 вительчостк ма гнигного носителя информации для запоминающего устройства позволяет при прочих равных экспеоиментальных условиях снизить амплитуды напряжений возбуждающих импульсов 01 и 02 и считывающего импульса 0 з. Так, при увеличении чувствительности магнитного носителя в 27 раз. амплитуды 01= 02 = 0 з могут быть уменьшены в 3 раза, что приводит к значительному снижени.о энергоемкости запоминающего устройства, ..На чертеже показана зависимость относительного изменения амплитуд Аэ от дозы облучения ампул с порошком, изготовленным по описанной выше методике из разных материалов - из монокристалла МЦШ - кривая 1 и из поликристаллического железоиттриевого граната,ЖИГ) - кривая 2. Дозы Облучения менялись от 10 до 10 рад, для чего требовались времена облучения от 50 с до 41 дня 15 ч 50 мин. По оси абсцисс на чертеже отложен десятичный логарифм дозы облучения, измеренной в Мрад(1 Мрац =-бь =10 рад), по оси ординат значения Аэ в относительных единицах за единицу принято значение Аэ в необлученной ампуле с порошком). Из чертежа следует, что заметные изменения Аэ по сравнению с погрешностью измерения находятся в области доз 10 -0 рад. При этом максимальное увели 7, 9чение Аэ для образца МЦШ и наблюдается при дозе 2 10 рад составляет 25 раз, для образца ЖИГ - 30 раз при дозе 9 10 рад.Следует отметить также стабильность создаваемых дефектов после у- облучения Отжиг облученных образцов МЦШ и ЖИГ, проведенный при 300 С втечение 5 ч, не привел к заметным изменениям в величинах Аэ,Технико-зкономическая эффективность предлагаемого способа заключается в простоте изготовления, высокой чувствительности, повышенном быстродействии изготовленного магнитного носителя информации и вСостояние изменения МЭГКИ гного носителя после )-Облучения Номер носителя Х чпонижении энергоемкости запоминаошео устройства.ПредлаГаемый спОсоб, позволЯющий нн 2 порядка повысить чувствительность ма- нитного носителя информации, можю найти применение при различных прогрэммных задачах, в частности перемножения сиГка лов. определения Фурье-образца функций, для более детального изучения динамики доменных стенок в Ферромагнитных материалах, а;акже для изучения магнитоакустического взаимодействия э Ферритах,Решение этого комплекса задач важно при конструйровании систем видеозаписи и алеман:ов вычислительной техники.Формула изОбретениЯСпособ изготовления магнитного носителя информациидля запоминэющегоустройствэ,5 Основанный на размельчении магнитострикционного материала до резонансной фракции частиц, размеиении частиц в ампуле изнемагнигнога материала, аакуумировании ампулы, отжиге ампулы с частицами, отл и ч а ю" О щ и Й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и снижения знерГОемкости МЭГниткого носителя информэции, после ОтжиГэразмещенные в ампуле частицы мэгнитжтрикЦионнОГО материала Облчают от истОчника15 ОР у-квэнтамидозой 1 О -30 рад,