Способ изготовления магнитного носителя информации для запоминающего устройства

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)s 6 11 С 11/16

IC)

М ,ф

ЬЭ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769026/24 (22) 11,12.89 (46) 30.12.91. Бюл. f+ 48 (71) Ленинградский государственный университет и Научно-исследовательский институт "Домен" (72) В.M.Сарнацкий, П.Ю. Ефиценко. Л.Н. Котов и С.Г.Абаренкова (53) 681.327.66 (088,8) (56) Котов Е.П. и Руденко М.И, Ленты и диски в устройствах магнитной записи. M.: 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 запоминаю-щих 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 запоминаю Ы 1702426 Al (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 g-квантами дозой 10 -10 рад. 1

7 ил., 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 раэмельчении магнитострикционного материала до реэонансной Фракции частиц, размещении частиц в ампуле из немагнитного материала, вакуумировании ампулы, отжиге ампулы с частицами. Работа изготовленного аким способом магнЬ»тного 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 парь» электромагнитных возбуждающих импул:.сов, разделенных временным интервалом

Г (тможноменять от единиц до сотен микросекунд), прйчем 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 возбуж—

Дающих 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 нз рзсстОянии Т + ж От мОМВнтз приложения считывающего импульса.

Эффективность взаимодействия с магнитным носителем имеет местО лишь для реэонзнсноЙ Фракции частиц, т.е. при выПОЛНВНИИ УСЛОВИЯ б = V/2f, где d — линейный размер частиц порошка, f — частота заполнения возбуждающих и считывающего импул ьсов;

Ч вЂ” скорость распространения ультразвука в материале порошка, »-»едостатком известного способа является низкая чувствительнОсть полученного магнитного носителя информации для запоминающего устройства к амплитуде запоминающего и возбуждающих импульсов, Г»рииодящая к значительному повышению энергОемкОсти ззГ»ОминзющеГО устрОЙства, Цель изобретения — повышение чувстВИГВЛЪНОСТИ МЗГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМЗции для запоминающего устройства и снижениВ,энерГОВмкости ззпоминзющВГО устройства.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления магнитного носителя информации для запоминающего устройства, заключающемся в размельчении магнитострикционного материала до резонансной фракции частиц, размещении частиц в ампуЛВ из немзГнитнОГО материала, взкууми »Овании ампулы, отжиге ампулы с частицами и соответствии с изобретенией, после отжига размещенные в ампуле частицы магнито15

2О

10 стрикционного материала Облучзют от источника Со у-квантами дозой 10 -10 рад. ио ущность изобретения заключается н следующем.

Амплитуда инфОрмзционнОГО сигнзлзОткли"а -Аэ н момент времени т согласно теории явления МА3 определяется

В U> Uz Оде (1 — е )е

-2ТГ -ятг .ц.

Аэ

Г «»

1 где т — интервал времени между возбуждающими импульсами;

Т вЂ” момент приложения считынз ощего импульса;

 — константа магнитоупругой связи, U> и Uz — амплитудные значения напряжений возбуждающих импулл,сов..

Оз — амплитудное значение напряжения считывз1ошего импульса;

à — пос-:Оянная затухзн. я ультрззвуковь»х колебаний.

В мзгнитострик»»ионных материалах величина Г в Основном Определяется мзгнитоакустическими взаимодействием ультразвуковых колебаний с доменными стенками.

Авторами. эобретения обнаружено, что величины Г и А-, могут изменяться после

ОблччениЯ 7 квантами МЗГнитостоикционно го образц, изготовленного н ниде порошка.

Уменьшение величины Г и соответственно возрастание А происходит эа счет ззкр::пления доменных стенок точечными дефектами, создаваемыми у -квантами, Возрастание величины А; г»осле закрепления всех доменных стенОК должно достигать насыщения при дальнейшем увеличении дозы облучения )Р -квантами, Однако, по достижении максимума величина А> уменьшается с возрастанием дОэь» Облучениял, что сняэзнО с агрегацией дефектов, приводящей к рассеянию ультразвуковых колебаний.

Облучение g -квантами ампул = порошкОМ маГни ь 1» стрикцион АЛОГО ма геризлз 1 рОВО дилось от источника Со, .н энси етическом

60 спектре которого име,отся две линии излучения примеоно Одинаковой интенсинности с энергиями 1,1 Мэн и 1,33 лиэи. Так кзк раэДВлить ДВйстние этих Дьуx близко рзспОложенных гиний излучения Н8 представляется возможным, поскольку не существует узкополосных фильтров для жесткого изл чения, можно использо"àòü ис,то-инк Со о как источник СО средней энергией 1,25 Мэв.

Выбор источника 1 -квантов с указанной энергией излучения обусловлен необхоДИМОСТЬЮ СОЗДЗНИЯ В МЗГНИТОСТРИКЦИОННЫХ материалах дефектов, ззкрепля»ощих доменные стенки. Известно, что при энергиях р -квантов менее 1 Мэи в таких материалах

i70?42C происходят незначительные изменения внутренней электронной структуры, при энергиях 1-5 Мэв основные изменения связаны с созданием комптоновских электронов, которые обуславлива от перезарядку ионов железа или кобальта и приводят к созданию закрепляющих дефектов вследствие значительной анизотропии электронной стурктуры таких ионов. При энергиях выше 5

Мэв возможны значительные структурные изменения, связанные с отклонением атомов от положения равновесия; и приводящие вследствие увеличения рассеяния ультразвука к уменьшению величины Аэ, Таким образам, спектр излучения у-к антов для создания дефектов, закрепляющих доменные стенки в магнитострикционных материалах, должен находиться в интервале

1-5 Мэв. 30

Из известных licточников р-KBBHT0B Tdкому условию "оответствует источни; Соба обладающий значительной удельной активностью и большим временем периода полураспада (более 5 лет). Другие источники 35 обладают либо малым временем периода полураспада, либо значительно меньшей удельной активностью, что потребует для набора нужной дозы и проявления наблюдаемых эффектов очень больших интервалов 40 времени (годы), что не позволяет практически реализовать предлагаемый способ.

Пример. Из монокристалла марганеццинковой шпин ели (МЦШ) изготовлен порошок с размерами частиц 100 мк, что соответствует 45 частоте заполнения импульсов 14 МГц. Порошок в равных количествах помещен в четыре амплитуды из кварцевого стекла которые вакуумировались до давления 10

Ра и отжигались при 700оС. Затем в них 50 была измерена величйна Аэ(т) при следующихзначенияхпараметров; т=20мкс, Ul =

О2==0з= 100 В, Т=: 60c, t= 120 c. Во всех ампулах величина Аэ была одинаковой с погрешностью 5, и составляла 25 мВ. Затем 55 три ампулы были облучены от источника

) -квантов Со со средней энергией 1,25

Мэв и дозами соответственно 10, 2.10, 10 рад. одна ампула для сравнения осталась необлученной. Результаты сведены в таблицу, Если определить параметр повышения чувствительности магнитного носителя информации

ЧЕРЕЗ ВЕЛИЧИНУ а = Аэ.обл. Аэ.необлИэ.необл, то для образцов 2 и 4 он равен 20 j„, а для образца 3 а = 25007;, т.е. при дозе 2 10 рад наблюдается возрастание чувствительности в 25 раз, Авторами проведены исследования укаэанных эффектов на большом количестве образцов, изготовленных из различных маг- нитосгои-. .ционн .:.. материалов по технологии, описанной в г1рототипе и облученных

) -квантами с доза;-ли 10 -10 рад и с энер" .б 1О

ГИЕй ",,25 МЭВ, г4ожНа ОтМЕтИт. НЕСКОЛЬКО общих экспериментальных фактов, вытекающих из этих исслев BBMM17l: повышение амплитуды А, в4-5 раз превышающее погрешность, измерения величины А начинается п и дог зе 10 рэд 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 папа.-легрз по:;ышения ув твительности достигает 25-30 раз, т,е. чувствительность магнитного носиты я увеличивается фактиЧЕСКИ На 2 ГОрядКа; ПОГэЫШЕНИЕЧуВС1ВИтЕЛЬчости магни гного носителя информации для запоминающего. устройства позво",яет при прочих равных экспериментальных условиях снизить амплитуды напряжений воэбух<дающих импульсов Ul и U2 и считывающего импульса Оз. Так, при увеличении чувствительности магнитного носителя в 27 раз. амплитуды Ul = U2 = Uz могут быть уменьшены в 3 раза, что приводит к значительному снижени.о энергоемкости эапоминаюшего устройства, . .На ертеже показана зависимость отноСИтаЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ аМПЛИтуд Аэ От ДОЗЫ облучения ампул с порошком. изготовленным по описанной выше методике из разных материалов — из монокристалла МЦШ— кривая I 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 Мрад = б г, у

=10 рад), по оси ординат значения Аэ в относительных единицах (за единицу приНЯто ЗНаЧЕНИЕ Аэ В НЕОбЛУЧЕННОй аМПУЛЕ C порошком). Из чертежа следует, что заметные изменения А по сравнению с погрешностью измерени находятся в области доз

10 - 0 рад. При этом максимальное увели7, 9 чение Аэ для образца МЦШ и наблюдается при дозе 2 10 рад составляет 25 раз, для образца ЖИà — 0 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 А, Технико-зкономическая эффективность предлагаемого способа заключается B простоте изготовления, высокой чувствительности, повышенном быстродействии изгот овленного магнитного носителя víôîðìàöèH и в

Состояние изменЗния маГни гного носителя после ) Облучения

Номер носителя (з

Показатель

Аэ.необлуч, мв

ДОЗа Облуч. 0, рад

Аа.обл ч., мВ

2 »

1 понижении энергоемкости запомина ошего устройства.

Предлагаемый способ, позволяющий нн

2 порядка повысить чувстви.гельность ма нитного носителя информации, может найти применение при различных программных задачах, в частности перемногкения . иГкв лов. определения Фурье-Образца функций, для более детального изучения динамики доменных стенок в ферром",Iнитных материалах, а:-акже для изучения магнитоакустического взаимодействия в фер ритах, Решение этого комплекса задач важно при конструйровании систем видеозаписи и алеман:ов вычислительной техники.

Формула изобретения

Способ изготовления магнитного носителя информациидля запоминающегоустройства, 5 Основанный на размельче IM Y. магнитострикционного материала до резонанснОЙ фракции часrIIII,, размеи ении частиц в ампуле из немагнигного материала, вакуумировании ампулы, отжиге ампулы с частицами, о т л и ч а ю О II;: I". и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и HNR6HMQ энВргоемкости маГнитКОГО носителя информации, после ОтжиГэ размещенные в ампуле частицы магнитжтрикционнОГО материала Обл /чают От истОчника

35 О у-квантамидозой1О -30 рад,