Магнитный носитель информации

(5)5 6 11 С 11/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики им, Л,В.Киренского Сибирского отделения АН СССР(56) СЬеп О, Ргерагатоп апб зтаЬту о 1 МЛВ йп ФЗаз. арр. Роуз., ч, 42. 1971, В 9, р.3625-3628.Мазооа М. е.а. Ргерагатоп, гпа 9 пеТс апо гпа 9 песоортс ргорегтез от заа - Сгузта 1 с Мп В Пез, - .ар арр. РЬуз;, 1985, ч.26, М 5, р. 707-712.(54) МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ ИНФОРМА- ЦИИ Изобретение относится к области информатики и вычислительной техники и может быть использовано в магнитооптических запоминающих устройствах внешней памяти электронно-вычислительных машин различного назначения.Известен магнитный носитель информации для магнитооптических устройств, представляющий собой поликристаллическую пленку МпВ, полученную методом.последовательного термического испарения на диэлектрическую подложку слоя В и слоя Мп с заданным соотношением компонентов и последующим отжигом приС, Достоинством таких носителей является достаточно высокое значение полярного магнитооптического эффекта Керра (20,ф 1,4), что должно обеспечивать высокое отношение сигнал/шум, если мал кристаллический шум среды.(57) Изобретение относится к информатике и вычислительной технике и может быть использовано в магнитооптических запоминающих устройствах внешней памяти ЭВМ различного назначения. Цельизобретения - увеличение линейного разрешения при записи, снижение кристаллических шумов при считывании за счет уменьшения размера кристаллитов и увеличение магнитооптического полярного эффекта Керра, Магнитный носитель информации содержит подложку и нанесенную на нее слоистую пленку, включающую чередующиеся слои висмута и марганца и обладающую перпендикулярной магнитной анизотропией, между слоями висмута и марганца введены прослойки диспрозия толщиной 50-60 А. 1 ил 1 табл. Однако носитель обладает следующиминедостатками; большой размер кристаллитов (порядка микрона) ограничивает линейное разрешение при записи и является основным источником большого уровня шумов при считывании; низкая энергическая чувствительность, т,е. требуется большая мощность источников записи: возможность необратимых структурных превращений при термомагнитной записи в точке Кюри (300 - 400 С),Известен магнитный носитель информации, представляющий собой поликристаллическую пленку МпВ с добавлением в ее объем ЗЬ. Достоинством является значительное уменьшение размера кристаллитов.снижение температуры Кюри (увеличение энергетической чувствительности), повышение термической стабильности и однородности.Однако носитель обладает недопустимонизким значением коэрцитивной силы (Н,1 кЭ) и более низким значением угла магнитооптического вращения (20, 1 ).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому носителю являетсямагнитный носитель информации, представляющий собой многослойную пленкуМп В с чередующимися слоями В и Мп приатомном соотношении между слоями 1;1,отожженную при 270 С в течение 60 и менееминут, Носитель обладает достаточно малыми размерами кристаллитов ( 1000 А) и величиной коэрцитивной силы более 2 кЭ,Однако известный носитель обладаетследующими недостатками: размер кристаллитов 1000 А не является достаточномалым, чтобы значительно снизить кристаллические шумы носителя при считывании ввидимом диапазоне длин волн; имеет болеенизкое значение угла магнитооптическоговращения (20,-2,6 ) по сравнению с поликристаллической пленкой МпВ, полученнойв аналогичных условиях.Целью изобретения является увеличение линейного разрешения при записи, снижение кристаллических шумов присчитывании за счет уменьшения размеракристаллитов и увеличение магнитооптического полярного эффекта Керра,Поставленная цель достигается благодаря тому, что в известный носитель междучередующимися слоями В и Мп введеныпрослойки из редкоземельного элемента Оутолщиной 50-60 А.На чертеже изображена схема носителямагнитной записи, поперечный разрез.На схеме показаны подложка 1, слои В2, прослойки Оу 3 и слои Мп 4,Предлагаемый носитель информацииполучается в едином технологическом цикле методом вакуумного напыления с последующим вакуумным отжигом,П р и м е р, В вакууме 3 10 Па надиэлектрическую (стеклянную) подложкутолщиной 0,2 мм, температура которой впроцессе напыления поддерживается равной примерно 20-30 С, методом термического испарения последовательноосаждают чередующиеся слои висмута, редкоземельного элемента (й) и марганца Мп.Для того, чтобы уменьшить степень влияниявзаимодействия материала тигля с испаряемым материалом, скорость напыления составляет 10 А/с для каждого компонента иподдерживается постоянной в течение всего процесса напыления. Сразу после напыления слоистых структур Мп й В проводятвакуумный отжиг при 5 10 Па и 250-270 С,-4 о длительность которого выбирают равной 60, 30, 15 или 7 мин в зависимости от толщины и количества чередующихся слоев на основании того, что необходимое время отжига 5 уменьшается с уменьшением толщины слоя.Для исследования возможности использования слоистой пленки, содержащей чередующиеся слои В, В, Мп, в качестве носителя информации выбирают толщины 10 В от 250 до "1000 Аи Мп от 90 до 350 А, приэтом выдерживают атомное соотношение этих компонентов 1:1, Толщину прослойки редкоземельного элемента изменяют в пределах 30-400 Х, Изучены слоистые пленки с 15 общим количеством слоев 3, 7 и 11, при этомсуммарная толщина либо выдерживается постоянной, т,е. изменяют относительные толщины компонентов в указанных пределах, либо ее меняют, что позволяет просле дить изменение свойств в зависимости отколичества слоев при их постоянной толщине. Изменяя количество и толщины слоев необходимо учитывать, что суммарная толщина не должна превышать скин-слоя, ис пользуемого в оптических накопителяхсвета ( А= 0,8+0,3 мкм) при работе на отражение,Контроль слоистых пленок в качествемагнитных носителей информации осущест вляют с помощью исследований структурных характеристик и измерения их магнитных и магнитооптических параметров. Анализ микрокристаллической структуры, проведенный на основе результатов, 35 полученных на электронном микроскопе,показывает, что с введением прослойки редкоземельного элемента между слоями марганца и висмута размер кристаллитов в слоистых пленках Мп В В уменьшается. В 40 качестве такого элемента используют йб,Ео, Об, Оу, ТЬ. Оказалось, что наибольший эффект наблюдается в магнитном носителе с прослойками из Оу. В этом случае размер кристаллитов получается значительно мень ше,чем в известном. При толщине прослойки Оу50-60 А минимальный средний размер криссталлитов150 А. Такой результат обусловлен тем, что прослойка Оу представляет собой микрокристаллическую 50 пленку, размер кристаллитов которой порядка 200 А, Учитывая относительную инертность Оу к В и Мп при используемых температурах отжига, можно предположить, что такая прослойка выполняет роль 55 своеобразного тонкого фильтра с характерным размером пор порядка размеров кристаллитов Оу и менее, обеспечивающего равномерное дозированное задается размером пор) поступление продиффундировавших В и Мп в соответствующие области1718273 Значение параметраег Образец Составобразца Т олщина, Атт ежттт 20,град. ТемпеВремя Общееколичествослоев отжиратураотжигаСМ Е в 1 Мп К га,мин 60 4 26 60 5 2,8 60 6 2,4 30 1 О 3 6 15 6 20 990 350 990 350 2 250 Б 89 Мпвувь 200 3 270 0 91 340 400 3 270 МпвуВ 1. 990 О 92 мпвув 50 7 270 490 170 к 30 7 г 70 МпВуВх 90 15 7 19 30 г 70 МпВув. 250 90 7 270 30 9 3,5 30 8 3,5 30 7 3,0 30 4 2,8 Млвув 1 490 170 60 к 8 К 66 490 170 490 170 490 170 60 7 250 МпЭувз.Мпвув 1 Мпвувх 7 270 к 77 3 270 60 к 78 3 г 70 60 4 22 30 6 2,1 60 5 1,6 МпТЬВ 1 990 340 200 270 60 МпТЬВ Б 97 490 170 340 3 270 400 мпсав 990 ц 93 30 3 2,0 2 2,6 1,572,6 490 170 30 3 270 МПЕцВ 1 К 15 МпЕивь 490 170 30 20 7 270 К 19 490 170 270 30 270 15 МпмвМпв 50 16 Известный 124 43 слоистой пленки, а также задающего преимущественное направление диффузии атомов В и Мп (перпендикулярное плоскости слоя Оу), затрудняя тем самым рост крупно- кристаллической фазы соединения Мп В в плоскости слоев. Малая толщина используемых слоев В и Мп накладывает ограничения на рост кристаллитов в направлении, перпендикулярном плоскости слоистой структуры МпВВ.Результаты экспериментов помещены в таблицу. Измерения магнитных и магнитооптических параметров полученных носителей показывают, что они обладают перпендикулярной магнитной анизотропией, хорошей прямоугольностью петли гистерезиса (Мг=Мз) и имеют коэрцитивную силу1,5 кЭ. Сравнительный анализ структурных и магнитооптических характеристик исследованных магнитных носителей позволяет выявить, что оптимальными свойствами обладает носитель МпйВ 1, в котором в качестве прослойки используется Оу толщиной 50-6 А со слоями В и Мп толщиной 500 А и 170 А соответственно. При этом общее число слоев равно семи. Отжиг проводится в течение 30 мин при 270 С. Такой носитель имеет коэрцитивную силу - 8-10 кЭ и угол вращения Керра 20 -3,5-3,6 о. Эти значения превосходят величины, полученные для сло. 5 10 15 20 25 30 истых пленок МпВ без прослоек Оу. Средний размер кристаллитов при этом равен А, что значительно снижает кристаллический шум носителя и дает возможность увеличения линейного разрешения носителя на основе слоистых пленок МпОуВ по сравнению со слоистыми пленками МлВ,Таким образом, введение между чередующимися слоями Мп и В прослойки Оу толщиной 50-60 А позволяет значительно уменьшить размеры кристаллитов, что позволяет обеспечить высокое линейное разрешение при записи и более низкие значения кристаллических шумов при считывании, и повысить угол магнитооптического вращения.Формула изобретения Магнитный носитель информации, содержащий подложку и нанесенную на нее слоистую пленку с чередующимися слоями висмута и марганца с перпендикулярной магнитной анизотропией, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения линейного разрешения при записи, снижения кристаллических шумов при считывании за счет уменьшения размера кристаллитов и увеличения магнитооптического полярного эффекта Керра, между слоями висмута и марганца введены прослойки диспрозия толщиной 50-60 А.1718273 ф г,Ф ф ф ф Фр, р, ф , р ф рг 4Ф Ф ф ф ф Ф Ф , Я рфр 30 35 40 45 50 Составитель Л. БурковаТехред М.Моргентал Корректор О. Ципле Редактор Н. Бобкова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 885 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5