Brevet FR2231075A1 — publié le 19741220

L'invention concerne un procédé pour l'inscription magnétique d'informations dans une couche magnéto-optique, une zone punctiforme étant irradiée de lumière et magnétisée ou démagnétisée pour chaque bit dans cette couche semiconductrice. Par le terme "inscription", il y a lieu d'entendre, dans le sens de l'invention, par exemple aussi l'effacement d1 informations précédemment écrites. On connaît un procédé de ce genre. Dans le cas de l'inscription dite au point de Curie, on utilise une couche prémagnétisée. Au moyen d'un faisceau de laser fortement concentré, des points individuels, c'est-à-dire des zones presque punctiformes de cette couche sont chauffés à une températeure qui se situe audessus du point de Curie de cette couche. De la sorte, cette couche est démagnétisée ou son aimantation est inversée selon la grandeur du point de cet endroit. Des grandeurs binaires sont donc mémorisées dans la couche par le fait que des points de celle-ci, disposés selon une trame prédéterminée, ne sont pas démagnétisés, et que leur aimantation n'est pas inversée ou que ces points sont démagnétisés ou leur aimantation inversée au moyen de la lumière du laser. Pour effacer les données, l'ensemble dc la couille ou des zones individuelles sont réchauffés au-delà du point de Curie. Pendant le processus de refroidissement, on applique un champ magnétique homogène qui agit sur la couche; ce champ magnétique peut être supprimé des que le point de Curie est de nouveau dépassé vers le bas. Ainsi, la couche est de nouveau prémagnétisée uniformément et prête recevoir de nouvelles données. Ce procédé a l'inconvénient de faire intervenir des temps de relaxation thermique relativement grands. Le processus d'inscription et d'effacement est ralenti en raison de ces temps de relaxation. En outre, la couche est soumise à des contraites thermiques sévères et on a besoin de laser ayant de fortes intensités lumineuses; cela augmente le prix de revient de ce procédé. Dans le cas des procédés connus par induction, les points individuels de la trame sur une couche qui est magnétisée ou est démagnétisée mais est magnétisable sont respectivement magnétisés ou leur aimantation est inversée au moyen d'un champ magnétique intense, fortement concentré. Ce procédé a pour incon vénient qu'on a besoin de champs magnétiques dont l'intensité re nativement grande se situe, à l'intérieur de la couche, au-dessus de l'intensité du champ coercitif de cette couche. L'un des buts du procédé de l'invention est d'inscrire une information ou des données dans une couche magnétooptique en appliquant un procédé qui évite les inconvénients de l'état actuel de la technique, notamment les temps prolongés de relaxation thermique et les intensités de champ élevées dans le cas de champs magnétiques fortement concentrés. Ce résultat est obtenu par un procédé du type défini ci-dessus qui est caractérisé par le fait qu'on utilise, pour la couche magnéto-optique, une matière semiconductrice ma gnétique, que la lumière utilisée possède une faible intensité avec laquelle les points irradiés de la couche ne subissent qu'une faible élévation de température et restent au-dessous du point de Curie de la matière semiconductrice, et que l'intensité du champ magnétique à appliquer est choisie de telle sorte qu'à l'intérieur de la couche, elle soit supérieure à l'intensité du champ coercitif de la matière semiconductrice en un point irradié de la couche et inférieure à l'intensité du champ coercitif de la matière non illuminée. Avec le procédé selon l'invention, l'intensité du champ magnétique appliqué à l'intérieur de la couche est donc toujours au-dessous de l'intensité du champ coercitif de la matière de la couche non illuminée. La lumière, qui est par exemple produite par un laser, ne possède d'après l'invention qu'une faible intensité. En tout cas, l'intensité et la période pendant laquelle un point individuel de la couche est irradié sont choisies de telle sorte que la couche conserve de façon générale une température, de préférence approximativement constante, au-dessous du point de Curie de la matière de cette couche Les élévations de température intenses ou les champs magnétiques fortement concentrés sont caractéristiques de l'état actuel de la techniqùe;-pour le procédé de l'invention, c'est l'effet de la lumière, c'est-à-dire l'effet photonique qui est essentiel. Une caractéristique avantageuse- de ce procédé consiste en ce que le processus d'inscription et d'effacement peut s'effectuer à une vitesse plus élevée. Une autre caractéristique avantageuse tient au fait que le champ magnétique utilisé pour l'inscription des données n'est pas fortement concentré et peut même être homogène, puisqu'il ne peut pas influencer l'aimantation des parties non illuminées de la couche. Autre caractéristique avantageuse, la couche n'a besoin de posséder qu'une très faible stabilité thermique, par exemple à l'égard de transformations cristallines. En outre, on peut utiliser les matières dont il sera plus amplement question ciaprès, possédant un coefficient de qualité 2F/x plus élevé, F étant la rotation de F: aday spécifique et x le coefficient d'absorption, ce qui est avantageux pour la lecture magnéto-optique des données. L'invention est basée sur la considération suivante. Par le moyen de la concentration de porteurs de charge dans la bande de conduction de la matière semiconductrice magnétooptique, il se produit une interaction entre le rayonnement de lumière et les variables d'état de la matiere conductrice qui influent sur l'intensité du champ coercitif. Ces variables d'état sont par exemple l'aimantation de saturation et l'anisotropie des cristaux. Un indice de la grandeur de cette interaction est fourni par la dépendance de l'aimantation de saturation à l'égard du degré de dopage du semiconducteur et de sa concentration de porteurs de charge qui est modifiée de ce fait. Lorsque la concentration de porteurs de charge est modifiée par des transferts d'électrons, induits optiquement, de la bande de valence ou des bandes de perturbation magnétiques vers la bande de conduction, l'intensité du champ coercitif varie aussi avec l'aimantation de saturation : elle diminue. De préférence, on utilise une source de lumière dont le spectre de fréquences comporte des maxima pour les fréquences qui correspondent à l'énergie de transition des porteurs de charge entre bande de valence, les bandes de perturbation et la bande de conduction. A titre d'exemple un mode d'exécution du procédé selon l'invention sera décrit plus en détail en référence à la figure annexée où l'on a représenté la variation de l'intensité du champ coercitif en fonction de la température pour une matière semiconductrice magnéto-optique. La courbe I représente l'allure de la variation en fonction de la température sans rayonnement de lumière, tandis que la courbe 2 représente l'allure de cette varation en cas de rayonnement de lumière. Si l'on procède à une température TI, on peut abaisser de III à H2 l'intensité du champ coercitif par rayonne ment de lumière. Avec une intensité de champ magnétique comprise entre H1 et H2, on peut inverser l'aimantation de la zone punctiforme illuminée sur la couche semiconductrice, sans que l'aimanta tion du reste de la couche semiconductrice puisse varier. D'après l'invention, T1 se situe au-dessous du point de Curie. Dans le cas de CuCr2Se3 +xBr l-x' le point de Curie dépend très fortement de la valeur x, en particulier dans la plage 0 = 1, c'est-à-dire qu'avec le point de Curie, les autres grandeurs magnétiques, comme l'intensité du champ coercitif, varient elles aussi très fortement. Cette matière est donc particulièrement avantageuse. D'autres matières dont on peut envisager l'em- ploi sont les suivantes Mn1-xLixTe avec O ex x Chalcogénures d'Europium EuO EuS EuSe EuTe Composé s de chalcogénures ternaires CdCr2S4, CdCr2Se4 HgCr2S4, HgCr2Se4 FeCr2S4, CoCr2S4 en particulier, composés métamagnétiques tels que HgCr2Se4. Systèmes mixtes (composés dopés) Chalcogénures d'Eu dopés, de forme EU1-xLxX, avec X =0, S, Se, Te et L = La, Ce, Nd, Gd, Er et O Chalcogénures ternaires dopés, de forme Cd1-xInxCr2S4, avec 0 Cd1-xInxCr2Se4, avec O C x Cd1-XGaxCr2S4, avec Cd1-xGaxCr2Se4, avec 0 Fe1-xCdxCr2S4, avec O Fl~xCdxCr2Se4, avec 0,5 Cd0,64Zn0,64g0,34Ag002Cr2Se4 ZnO 34Cd0 > 64Ga0,02Cr2Se4 ZnO 34Cd0,64Ing,nCr,Sed Co 97Ag0,01Cu0,02Cr2S4 et en particulier les halochalcogénures de clirome CuCr2S3Y Y = C1, Br, I CuCr2 Se3Y. Par ailleurs, dans le cas de systèmes mixtes, et surtout dans le cas de semblabes semiconducteurs oxydés, il apparatt un arrangement magnétique photo-induit suivant lequel les différents éléments du composé s'organisent suivant une structure anti-ferromagnétique et dans lequel au moins un cation d'un composé change de valence du fait du mélange. Dans des cas semblables, on observe une conductivité qui croît avec le degré de mélange et un passage de l'ordre anti-ferromagnétique à l'ordre ferromagnétique. Des composés typiques a cet égard sont les suivants (l-x) LaMn03 xCaMnO3 (l-x) LablnO3 xLaCoO3 (l-x) LaNnO3 xLaSrO3 avec O l. REVENDI CATIONS 1. Procédé pour l'inscription magnétique d'informations dans une couche magnéto-optique, une zone punetiforme étant irradiée de lumière et magnétisée ou démagnétisée pour chaque bit dans cette couche, caractérisé en ce qu'on utilise, pour la couche magnéto-optique, une matière semiconductrice magnétique, en ce que la lumière utilisée possède une faible intensité avec laquelle des points irradiés de la couche ne subissent qu'une faible élévation de température et restent en tout cas au-dessous du point de Curie de la matière semiconductrice, et en ce que l'intensité du champ magnétique à appliquer est choisie de telle sorte qu'à l'intérieur de la couche, elle soit supérieure à l'intensité du champ coercitif de la matière semiconductrice en un point irradié de la couche et inférieure à l'intensité du champ coercitif de la matière non illuminé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'utilisation de matières semiconductrices magnétiques composant à la formule CuCrSe3Y, Y représentant un ou plusieurs des éléments C1, Br, I. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisé par l'utilisation de matières semiconductrices magné tiques composant à la formule CuCr2Se3+xBrl~x avec O