Brevet FR2012927A1 — publié le 19700327

L'invention est relative au secteur du rayonnement électromagnétique et concerne plus particulièrement une substance magnétisable permettant de détecter et/ou d'enregistrer ufc rayonnement électromagnétique pouvant influencer la perméabilité magnétiqueyU et le champ coercitif Ho 5 de cette substance. Une substance présentant cet effet photomagnétique est mentionnée dans la publication "Verslagen van de Konink&ijke îfederlandse Academie van Wetenschappen", volume 77» 4> pages 5& à 61. Cette publication décrit la façon dont, par irradiation avec la lumière d'une lampe â incan— 10 descence, la perméabilité initiale magnétique de cristaux des composés r4- XXX XX pondant à la formule T^Pe ^ pT(SiFe )x0-j2 depuis une valeur yU« 40 jusqu'à une valeuryU = 14 après irradiation durant 10 minutes et est caractérisée par une énergie d'environ 10-^ M/cm*, le champ coercitif passant de 0,3 0e â 0,8 0e. 15 II y~a lieu de remarquer que l'irradiation a une action cumula- tivet plus l'irradiation dure longtemps ou devient intense, plus l'effet observé croit jusqu'à ce que l'on obtienne finalement une valeur de saturation. Les effets du rayonnement sur la perméabilité magnétique et le 20 champ coercitif sont permanents au-dessous d'une température déterminée. La situation initiale peut â nouveau être rétablie sous l'effet d'un chauffage au-delà de cette température. Les substances présentant ledit effet photoélectromagnétique peuvent être utilisées avantageusement comme milieu permettant d'enregi-25 strer ey*ou de détecter un rayonnement électromagnétique. Les substances en question peuvent être agencées par exemple sous forme de couche sensible sur un support flexible ou un tambour, dont la surface peut être déplacée par rapport â une source de rayonnement. Une telle source est par exemple constituée par un laser. Etant donné que pour une même nature de lumière, 30 les variations des propriétés de la couche sensible sont tributaires de l'ensemble des photons influençant cette couche, un rayonnement variant en intensité "inscrira" dans la couche sensible une configuration correspondante de perméabilité magnétique et de champ coercitif de la substance formant la couche, 35 Une telle configuration peut par exemple être convertie en une configuration de mag-nétisation si la couche sensible est soumise â l'action d'un champ magnétique dont l'intensité- est supérieure au champ coercitif de la substance non irradiée, mais inférieure â celui des régions irradiées. Bans la pratique, la conversion en configuration de magnétisation 40 aura souvent lieu simultanément avec l'irradiation de la couche sensible. 3AD ORIGINAL 23737 2 2012927 La substance peut également être utilisée dans des dispositifs d'enregistrement et/ou de détection, dans lesquels la valeur de la perméabilité magnétiqueyu détermine l'information correspondante. Un tel dispositif est par exemple décrit par H.W. Fuller, T.L. McCormack et C.P, Battard dans la publication "Proc. Intermag. Conférence", 5-5-1» 5-5-2, parue en 1964. Selon l'invention, une substance appartenant â un groupe de substances magnétisables présentant ledit effet photoélectromagnétique répond à la formule chimique MCr^A^, absorbe suffisamment le rayonnement correspondant, est constituée par des cristaux â structure spinelle, présente une perméabilité magnétiqueyU supérieure à 1,2 à des températures inférieures au point de Curie, M désignant dans cette formule du Cd, du Zn, du II Eg, du Mn, du Pe , du Co, du Mg, Ni, Pb, du n I + „ III „ I + l.JilI „ I _ III .1 _ III Du Ca . Cu In , Ou + Pe . Àft + In 2 s du ——-g——— , du —g——— ) du —g °u du A I FeIII —"—^, se présentant séparément ou en combinaison, A désignant du S, du Se ou du Te, se présentant séparément ou en combinaison, éventuellement avec addition au maximum de 10^, an moles, d'ions, addition::qui donne au composé sa nature de semiconducteur de conduction de type n ou £. S'une façon générale, l'on peut dire que des composés qui présentent l'effet photoélectromagnétique doivent être â même de maintenir des électrons ou des lacunes en des états localisés. Ceci signifie que parmi les séléniures définis par leur composition chimique, les seuls qui donnent satisfaction sont les séléniures qui sont des isolants ou des semiconducteurs de conduction de type n ou £.. On sait que dans un semiconducteur, la conduction n ou j> peut en particulier Stre favorisée si, ^nnn le réseau cristallin, on incorpore des atomes appropriés, appelés atomes dopeurs. L'élément Ga par exemple, utilisé comme dopeur, convient très bien -pour obtenir un semiconducteur de conduction de type n. Un groupe de substances conformes â l'invention répond â la formule chimique n ni Cd1-X8as Cr2Se4> dans laquelle QZ- x^_ 0,1. Comme le montrent les courbes des figures (1) et (2) dont il est question ci-après, on obtient des résultats convénables avec, une telle substance, pour x « 0,015» La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné â titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'intention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que des figures du dessin faisant, bien entendu, partie de l'inven BAD ORIGINAL 69 23737 3 2012957 tion. La fig. 1 montre pour une substance déterminée conforme â l'invention l'allure de la perméabilité magnétique en fonction du temps. Les figures 2 et 3 illustrant le comportement de cette substance 5 pour différentes conditions d'irradiation. La fig. 1 montre en fonction du temps l'allure de la perméabilité magnétique de la substance CdQ ^g^Ga^ Q^CrgSe^, lorsque, pendant l'intervalle limité par L^ et Lg, cette substance est soumise â l'action d'un rayonnement électromagnétique (par exemple la lumière d'une lampe à 10 incandescence). L'expérience en question fut effectuée à une température de 4,2 °K. La saturation est déjà atteinte après une irradiation de 4 secondes environ, c'est-à-dire qu'ensuite la valeur de yU ne baisse pas davantage. De plus, après la fin de l'irradiation (t « Lg), la perméabilité magnétique yu garde sa faible valeur obtenue par l'influence de l'irradiais tion. Après saturation, on constate que le rapport f irradié ^ ^ /* non irradié Sur la fig. 2, le repère (1) indique la boucle d'hystérésis caractérisant la substance précitée avant son irradiation, le repère (2) 20 indiquant la boucle d'hystérésis après irradiation de la substance pendant 4 secondes à une température de 4*2 °K, la magnétisation M étant la même dans les deux cas. On a constaté que le rayonnement a augmenté la valeur H de 1,2 Oe à 1,7 Oe, et q c gardait la valeur accrue H H de 1,2 Oe à 1,7 Oe, et que l'irradiation étant terminée, la substance C Q 25 Comparée à la substance connue Y^FejjP^ (SiPe^^O^ g, sub stance décrite ci-dessus a l'avantage que les grandeursja. et Hq sont beaucoup plus sensibles au rayonnement électromagnétique. Avec un même nombre de photons par exemple, la valeuryu ne décroît plus après 4 secondes s'il s'agit d'une substance conforme à l'invention, tandis que pour la substan-30 ce connue, il fallait à cet effet effectuer une irradiation de 10 minutes. Lorsque sur une même substance, 1'expérience telle que décrite ci-dessus est effectuée â une température suffisamment élevée (évidemment toujours inférieure au point dà Curie), par exemple 77 °K, on constate que l'effet photoélectromagnétique se produit., de la même façon, la seule dif-35 férence étant toutefois que 1'irradiation ayant pris fin, les propriétés magnétiques reprennent, après quelque temps, les valeurs mesurées avant l'irradiation. La fig. 3 montre la façon dont la perméabilité magnétique yu se comporte en fonction du temps lorsque, â partir de l'instant L^, la subs* 40 tance subit pendant 4 secondes l'irradiation d'une lampe à incandescence, SAD ORIGINAL 69 23737 4 2012927 â une température de 77 °K. Après l'irradiation, on constate qu'à l'instant L^, la perméabilité yu commence à reprendre sa valeur originale (substance non irradiée), contrairement â ce qui est le cas â la température plue faible (4,2 °K) suivant la fig. 1. 5 On remarquera toutefois, et cela également lorsqu'^u-dessus d'une température déterminée, l'effet photoéleotromagnétique ne mène pas à un changement durable des propriétés magnétiques, qu'il est pourtant possible d'utiliser «me telle substance à des fins d'enregistrement et/ou de détection 3 Qet emploi est parfaitement, possible en particulier lorsque le retour G iirjz ■yrZQ-ssB de ss. et de 3. a 'effectue lentement, et demande par t u essraple sa temps plus long que oslîii aêocssaire pour réaliser l'effet photoélectromagnétique» Un autre groupe de subetanoes conformes â l'invention répond â la formule chimique 15 ( 2nT^1 -'P1 -iaaiCr2Se4 dans laquelle 0 BAD ORIGINAL 69 23737 5 2012927 REVENDICATIONSi 1. Substance magnétisable permettant de détecter et/ou. d'enregistrer un rayonnement électromagnétique pouvant influencer la perméabilité magnétique yU et le champ coercitif Hc de cette substance, caractérisée en ce que cette substance répond à la formule chimique MCr^A^, absorbe suffisamment le rayonnement correspondant, est constituée par des cristaux â structure spinelle, présente une perméabilité ma^nétique^u supérieure à 1,2 à des températures inférieures au point de Curie, M désignant dans cette formule II du Cd, du Zn, du ïïg, du Mn, du Fe , du Co, du Mg, Ni, Pb, du _ I „ III _ I _ III _ I _ III , I _ III Cu + Ga Cu + In Cu. + Fe + In , du ^ » 031 § ' du - —2 ou ^ .1 + FeIH —2 , se présentant séparément ou en combinaison, A désignant du S, du Se ou du Te, se présentant séparément ou en combinaison, éventuellement avec addition au maximum de 10$,en moles, d'ions, addition qui donne au composé sa nature de semiconducteur de conduction de type n ou ja. 2. Substance selon revendication 1, caractérisée en ce qu'elle répond à la formule chimique Cd^ ^Ga^C^Se^ dans laquelle 0/. xZO, 1. 3. Substance selon revendication 2t caractérisée en ce que x » 0,015. 4. Substance selon revendication 1 caractérisée en ce qu'elle répond à la formule chimique (Zny Cd± ) 1-x xCT2Sek dans laquelle 0^x^0,1 et Q 5. Dispositif permettant de détecter et/ou enregistrer un rayonnement électromagnétique caractérisé en ce que le milieu détecteur et/ou enregistreur est une substance selon l'une des revendications précédentes. BAD ORIGINAL