Brevet FR2327606A1 — publié le 19770506

L'invention concerne le domaine de l'automation et des techniques de calcul, et a notamment pour objet un porteur pour enregistrement thermomagnétique dans un dispositif d'emmagasinage d' informations utilisant l'enregistrement thermomagnétique sur films magnétiques minces. Il est connu que l'enregistrement thermomagnétique se fait sur un film uniformément aimanté, placé dans un champ magnétique de polarisation, gråce à la diminution de la force coercitive d'aimantation au moment du chauffage local du film jusqu'à une température supérieure au point de Curie à l'aide d'un faisceau laser. L'enregistrement thermomagnétique est effectué aussi en portant le film à une température supérieure au point de compensation ou au point de réorientation des spins (Goransky B.P. Zvezdin A.K., Certificat d'auteur nO 267119).. Il existe un porteur pour enregistrement thermom Mn+Bi. Toutefois, la sensibilité dudit porteur est faible à cause du grand intervalle de température de chauffage (point de Curie Tc = 3600C) et l'enregistrement thermomagnétique d'un bit d'information exige une grande quantité d'énergie de chauffage, ce qui ne permet pas d'utiliser pour ltenregistrement de l'information des lasers à semi-conducteurs en Ga+As. l'utilisation des lasers à semiconducteurs permettrait de réduire notablement le coft de chaque bit d'information et, en outre, elle est avantageuse au point de vue de la microminiaturisation. les films de mu+Ei sont sujets à une oxydation rapide et, par conséquent, exigent un rev8tement protecteur. lorsqu'on réalise un enregistrement thermomagnétique sur les films de Xn+Bi à revêtement protecteur, un effet de serre intervient et l'enregistrement devient flou. le porteur pour enregistrement thermomagnétique réalisé en EuO fonctionne à de basses températures. Il existe aussi un porteur pour enregistrement thermomagnétique constitué de grenat à base de fer ferrique (ferrite) et de gadolinium (GdIg). Mais ledit porteur est peu sensible à cause de sa grande transparence. On connatt, en outre, un porteur pour enregistrement thermomagnétique sous forme d'un film de ferro-cobalt (Fe+Co) qui, du point de vue de la sensibilité à l'enregistrement, de l'efficacité de la lecture et du régime de fonctionnement ont les meilleures caractéristiques parmi les matériaux cités. Cependant, les films de Be+Co sont caractérisés par un haut niveau d'énergie d'anisotropie et une assez haute intensité des champs d' enregistrement et d'effacement. On trouve également dans la littérature une référence à un porteur pour enregistrement thermomagnétique, Rui se présente sous forme d'un film de fer-gadolinium Fe+Gd, mais aucune indication n1 est donnée au sujet du pourcentage des constituants du porteur ou ses caractéristiques. le but de l'invention est de pallier les inconvénients desdits porteurs pour enregistrement thermomagnétique. L'invention vise donc un porteur pour eiizgistrement thermomagnétique pouvant fonctionner longtemps à la température ambiante, doué d'une grande sensibilité et donnant lieu à de faibles champs d'enregistrement et d'effacement. Ce problème est résolu du fait que dans un porteur pour enregistrement thermomagnétique du type comportant un support en un matériau électro-isolant, par exemple en verre, sur lequel est déposée une couche utile sous forme d'une pellicule de fergadolinium Fe+Gd, dont l'axe d'aimantation facile est perpendichaire à la surface dudit support, suivant l'invention ledit film de Fe+Ga comprend 65 ± 5% en masse de galolinium, le reste étant du fer. Il est avantageux de déposer le film de Fe+Ga sur le support par la méthode de vaporisation thermique sous un vide de 1016 mm Hg, L'utilisation des films de FeiGa de cette composition permet d'augmenter la sensibilité du milieu de mémorisation en comparaison des matériaux connus. On démontre comme suit le fait que l'utilisation des films de Fe+Gd augmente la sensibilité du milieu de mémorisation par comparaison des matériaux connus. L'énergie minimale du chauffage nécessaire pour l'enregistrement d'un bit d'information est déterminée par la capacité thermique, l'épaisseur du film et l'intervalle de température de chauffage. L'épaisseur optimale des films est choisie de manière à obtenir un rapport signal/bruit maximal durant la lcture en utilisant l'effet Faraday, et elle est de 800 à 1000 pour les films en alliages proposés. L'épaisseur optimale des films de Gd Ig est de 10 , c'est pourquo; la sensibilité des films de Fe+.Gd est de deux ou trois ordres supérieurs à cause de leur moindre épaisseur.L'épaisseur optimale des films de Mn+Bi est de 700 à 900 A, ctest-à-dire approximativement égale à celle des films de d+Fe. Mais le point de Curie de la première substance est très élevé (36000), c'est pourquoi la sensibilité du film de Fe+Gd est supérieure grace à l'intervalle de température de chauffage plus réduit. les alliages Fe+Gd diffèrent des compositions Kn+Bi par leur aptitude à la compensation thermique. Donc, on peut réduire l'intervalle de température de chauffage Jusqu'à 100C, et dans ce cas l'énergie d'enregistrement des films de Fe+Gd d'une épaisseur de 1000 A ne dépasse pas 10-3 J/cm2. Une telle sensibilité permet d'utiliser pour l'enregis- trement de l'information les lasers à semi-conducteurs à Ga+As et réaliser de cette façon une mémoire magnéto-optique économique de grande capacité. le porteur pour enregistrement thermomagnétique, objet de l'invention, comporte un support de n'importe quelle forme appropriée, dont la surface porte une couche utile qui est un film mince de Fe+Gd. En tant que support on peut utiliser leurre le mica, le matériau polycristallin connu sous la dénomination commerciale "pyroceram", le quartz ainsi que les sels de NaCl et MgO. La composition pondérale du film de Fe+Gd est de 65% en masse de gadolinium et 35 de fer. Ledit film est déposé sur le support par vaporisation thermique sous un vide de 10 6 mm Eg. Le film de Fe+Gd est réalisé avec des domaines dont les axes d'aimantation facile sont perpendiculaires au support de verre. L'apaisseur du film de Be+Gd est comprise entre 800 et 1000 A. La rotation de Faraday de ce matériau est de # 3.105 o/. Dans le domaine de températures de 150 à 3000C, les films de Fe+Gd sont aptes à la compensation magnétique. Lorsqu'on réalise un chauffage local du film jusqu'à 200 C, celui-ci passe dans la zone de compensation magnétique. Durant le refroidissement, le film est aimanté en sens inverse sous l'action des champs te dissipation des régions voisines gon-chauffées. Le champ d'effacement de l'enregistrement est égal au champ de saturation et constitue ov 90 Oe. Si l'on chauffe le film au-dessus de la zone de compensation, on observe dans le film des modiiications de structure et un champ dont l'intensité va jusqu'à 500 Oe n'efface pas l'information enregistrée. Lorsque la composition des films varie dans les limites de + 5% de Gd, la structure des domaines change un peu, l'axe d'aimantation facile conserve sa position, la force coercitive et le champ de saturation varient de dizaines jusqu'à des centaines d'oersteds, par conséquent le champ d'effacement varie lui-aussi. De tels films n' exigent pas de revêtement et commencent durant 2 ans la structure à domaines et, par conséquent, l'enregistrement. Le délai définitif de conservation de l'enre- gistrement n'est pas encore déterminé à l'heure actuelle. Ainsi, le porteur d'enregistrement proposé assure une grande sensibilité et conserve longtemps l'information enregistrée sans revêtement protecteur. Le dessin unique annexé illustre, à titre d'exemple non limitatif, les résultats obtenus au cours d'un enregistrement, à l'aide d'un fil métallique chauffé, sur un film composé de 65%-de Gd et de 35% de Fe conformément à l'invention, sur ce dessin : - la figure 1 représente une vue de la structure à domaines du film mince désaimanté - la figure 2 représente l'enregistrement réalisé ; - la figure 3 représente le méme anregistrement, le polarisateur étant tourné ; - la figure 4 représente une vue du film après l'action d'un champ magnétique permanent de 90 Oe, l'enregistrement étant effacé. les parties hachurées et non-hachurées sur la figure 1 montrent les domaines à aimantation en sens opposés. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Porteur pour enregistrement thermomagnétique, du type comportant un support en matériau électro-isolant, par exemple en verre, sur lequel est déposée une couche active sous forme d'un film mince de fer-gadolinium Fe+Gd à axe d'aimantation facile perpendiculaire à la surface du support, caractérisé en ce que ledit film mince de Fe+Gd contient 65 + 5% en masse de gadolinium, le reste étant du fer. 2. Porteur pour enregistrementthermomagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de Fe+Gd est déposé sur le support par la méthode de vaporisation thermique sous un vide de 10 6 mm Hg.