磁光记录材料
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磁记录材料和光记录材料的工作原理磁记录材料和光记录材料是两种常见的数据存储技术,它们通过不同的工作原理实现了信息的录入和读取。
本文将分别介绍磁记录材料和光记录材料的工作原理及其在数据存储中的应用。
一、磁记录材料的工作原理磁记录材料是指能够在外加磁场的作用下实现信息的存储和读取的材料。
其工作原理是基于磁性物质的特性,即在外加磁场的作用下,磁性物质的磁化方向会发生变化。
磁记录材料通常由磁性薄膜或颗粒组成。
在磁记录中,信息的存储是通过改变磁性物质的磁化方向来实现的。
具体而言,磁记录材料中的磁性颗粒有两种磁化方向,分别表示二进制的0和1。
通过在磁记录介质上施加磁场,可以使磁性颗粒的磁化方向发生变化,从而实现信息的存储。
当需要读取信息时,通过磁头感应磁记录材料上的磁场变化,从而获得存储的信息。
磁记录材料具有容量大、读写速度快、擦写多次等优点,因此被广泛应用于硬盘、磁带等数据存储设备中。
二、光记录材料的工作原理光记录材料是指能够使用激光光束进行信息的存储和读取的材料。
其工作原理是基于光学材料的特性,即在激光光束的照射下,光学材料的物理性质会发生变化。
光记录材料通常由感光层和反射层组成。
在光记录中,信息的存储是通过在光记录介质上形成微小的光学结构来实现的。
具体而言,感光层中的感光分子会在激光光束的照射下发生化学反应或物理变化,从而形成微小的坑或凸起,表示二进制的0和1。
当需要读取信息时,激光光束照射到光记录材料上,通过检测反射光的强弱来获取存储的信息。
光记录材料具有非接触式读写、存储容量大等优点,因此被广泛应用于光盘、蓝光光盘等数据存储设备中。
三、磁记录材料和光记录材料在数据存储中的应用磁记录材料和光记录材料在数据存储中都扮演着重要的角色。
磁记录材料主要应用于硬盘、磁带等存储设备中,它们能够提供大容量的存储空间和较快的读写速度,适用于大数据存储和高速数据传输。
光记录材料主要应用于光盘、蓝光光盘等存储设备中,它们能够提供非接触式的读写方式和较高的存储密度,适用于音视频、软件等多媒体数据的存储和传播。
磁记录材料来源:世界化工网()随着电子信息技术的迅速发展,对信息记忆、存贮、记录的技术及其材料的要求相应提高。
单从计算机配套的信息存贮问题看.计算机的内存贮和外存健系统,以及用于档案、文献资料、图书管理、办公事务等各项情报管理工作中的存贮,都需要性能越来越高的新器件和新材料。
从目前看仍以磁记录为主,这是因为磁记录器件能实现记录与重放,能多次重复使用,所以得到广泛应用。
一、基本概念磁记录材料是指那些通过磁的作用可以直接理集、记录、存贮、传递信息的材料。
通常又把这种材料叫做磁记录载体、介质或媒体。
因此,凡是能转换成磁能的一切信号源,不管是机械的、电的,还是化学的、光学的都可以记录在这种材料上。
所以,就其本质意义上,又可以说,凡是能对磁的作用发生变化,能够直接形成各种形式信息的材料均称为磁记录材料。
随着工业发展和科学技术的进步,磁记录材料也日趋完善达到了如此完美的程度。
由最初单纯记录声音的本能作用逐步延伸到能记录和重现各种信息,并广泛地应用于通讯、J“播、电影、电视、文教卫生、电子计算机、地质勘探、资源卫星、数据处理以及军事科学领域。
为丰富人们的精神与物质文明、促进科学技术和国民经济现代化发展,起着越来越重要的作用。
二、磁记录材料的特点与性能1.磁记录的材料的特点(1)产品特点①记录简便,快速准确磁纪律材料的应用不需要很多的设备和严格的磁记录加工条件,投资少,,成本低,经济和社会效益高,而且对所记录的材料,能够全面而真实地记录上并立刻显示出来。
②反复使用,便于复制磁记录材料具有反磁化进行退磁的特性,可以通过消磁来消除原有的讯号和记录新的讯号。
这样的过程可以反复进行多次,林外,通过高速和热磁及其他复制凡是,使已经获得的音像,图像,数据等各种信息,可以再短短的几分钟内进行成倍的翻版复制。
③信息贮量大,记录密度高不仅单声迹可以记录很高的密度,而且通过改变记录方式和介质运行速度,就可以在同样长度和宽度上,同时记录多条磁迹,其记录密度和容量就可大为提高。
磁光效应实验观察与记录
引言
磁光效应是一种物理现象,是指介质在磁场作用下发生的光学现象。
本文将通
过实验来观察和记录磁光效应的现象,以探究其特性和表现。
实验材料
•磁场发生器
•高度可调的光学台
•可旋转的偏振片
•高斯计
•汞灯
实验步骤
1.在光学台上放置汞灯,使其发出平行光束。
2.在光路中央放置一个可旋转的偏振片,调整其角度,使其与入射光垂
直。
3.将磁场发生器放置在偏振片的上方,调节磁场强度。
4.使用高斯计测量磁场强度,并记录下来。
5.观察入射光在经过偏振片和磁场后的光学现象,记录下观察到的现象。
实验结果
根据实验观察记录,我们可以看到在磁场作用下,偏振片的透过光强度发生了
变化。
当调节磁场强度时,透过偏振片的光强度也相应发生了变化,呈现出周期性的变化规律。
通过测量和记录实验数据,我们可以得出不同磁场强度下磁光效应的特点和规律。
结论
磁光效应是一种磁场作用下的光学现象,通过实验观察和记录,我们可以了解
到在不同磁场条件下,偏振光的透过光强度发生的变化。
这为我们深入理解磁光效应的机制提供了实验数据支持,也有助于进一步研究磁光效应的应用和特性。
通过这次实验,我们更加了解了磁光效应的特性和表现,为磁光效应的研究和
应用提供了重要参考。
希望这次实验观察与记录能够对相关学科的研究和实践有所启发,促进磁光效应领域的进一步探索和发展。
磁光记录新材料李峰!霍学强!刘兴民!郭聚卿"陕西金山电气集团有限公司陕西咸阳#$%&%$’摘要(介绍了磁光记录的物理原理和最新技术)非晶态稀土*过渡金属合金膜的发现加速了磁光记录的发展!在高密度多层膜记录中!由于他的宽温热磁特性!他记录的热磁斑直径仅数十纳米)为读出这么小的斑点!还必须加快发展更新的读出技术)关键词(磁光记录+非晶态稀土过渡金属合金膜+热磁特性+磁克尔效应+法拉第效应中图分类号(,-.../01$文献标识码(2文章编号($&&0.#.3"%&&.’&4&0$&.567869:6;<<=;>?@A B 6?<C D >:98@;6C >@A EF G H I J K !L M N 3O I P Q R J K !F G M 3Q J K S Q J !T M N U O P Q J K"V W R R J X Q U Q J Y W R JZ [I \]^Q \T ^_O ‘a _/F ]b /!3Q R J c R J K !#$%&%$!a W Q J R’d e E ;C @?;(2R Y Q \‘W c Y Q \Y R J b\O ^^I J ]]I \W J _[_K Q I Y _f S R K J I ]__‘]Q \R [^I \_^b Q J KR ^I ^I g Q I h I b /,W I b I g I [_‘S I J ]_h I Y S O \W]_]W Ib Q Y \_g I ^c_f R S _^‘W _O Y^R ^II R ^]W ]^R J Y Q ]Q _JS I ]R ["i Z,j ’f Q [S Y !h W Q \WI X W Q k Q ]P O Q ]IO J Q f _^S S R K J I ]Q \R J b_‘]Q \R [‘^_‘I ^]Q I Y Q J]W I Y \R [I _f ‘^R \]Q \R [Q J ]I ^I Y ]/,W I i Z ,j f Q [S Y R [Y _I X W Q k Q ]R h Q b I g R ^Q I ]c _f ]W I ^S _S R K J I ]Q \‘^_‘I ^]Q I Y _JR b l O Y ]Q J K ^I \_^b Q J KO Y Q J KS O []Q ‘[R c I ^f Q [S Y /G JR S _^‘W _O Y i Z ,j f Q [S Y Q ]Q Y ‘_Y Y Q k [I ]_^I \_^b ]W I ^S _S R K J I ]Q \R [[c S R ^m Y Y _S I Y I g I ^R []I J Y_f J R J _S I ]I ^Y Q JY Q n I /G J_^b I ^]_^I R b _O ]Y O \WY S R [[^I \_^b I bS R ^m Y !f O ^]W I ^b I g I [_‘S I J ]_f ^I R b _O ]]I \W J Q P O I Y Q Y J I \I Y Y R ^c/o 6p 7<C D E (S R K J I ]__‘]Q \R [^I \_^b Q J K +i Z ,j f Q [S Y +]W I ^S _S R K J I ]Q \‘^_‘I ^]Q I Y +m I ^^I f f I \]+f R ^R b R cI f f I \]收稿日期(%&&.&%$qr 引言光盘记录在当代信息社会中扮演着越来越重要的角色)目前!各种各样的光存储技术已得到广泛的实际应用!像a s !a s i N j !a s i t !s u s!jN !js 等)光记录技术有很多优点("$’可移动性最为关键!他意味着存储媒体可以很方便的在存储系统间移动+"%’永不丢失信息!存储时间长+".’价格比半导体记录低廉许多!容易普及)光盘可分为.大类!即再生专用型或只读型光盘v 一次写入型光盘和可擦除重写型光盘)在众多的光记录媒体中!只有jN !a s i t 是可擦除重写型光盘!但他们的物理原理又完全不同)a s i t 是利用晶体与非晶体状况转换进行读写!而jN 盘"磁光盘!S I K J I ]__‘]Q \R [’是像磁带v 磁盘一样!属于磁媒体)他利用磁克尔效应!通过磁写入光读出记录v 改写v 删除信息!其记录密度高"$&#w$&$&k x \S %!$张光盘可存储数百T 的信息’v非接触读写可靠性高v 可用于多道记录及全息照相存储等)由于新纪录材料非晶稀土一过渡族金属合金膜的发现!第一张jN 磁光盘于$y 44年得到实际应用)jN 记录技术合并了光记录与磁记录的全部优点!这将在下面正文中讨论)其缺点是驱动系统的复杂!要同时处理磁场与光波)jN 记录光盘已经广泛地在各种电脑系统v 影音记录系统作为可移动记忆体得到广泛地应用)本文将在物理原理v 现象v 材料等方面讨论jN 技术)z 8{磁光记录的读写原理磁光效应是基于光与介质之间的磁化相互作用!而使光学参数发生变化的现象)记录介质采用矫顽力大的垂直磁化膜!其磁化方向垂直于膜面)记录时!用聚焦激光局部照射记录的部位!加热到居里点附近!这时|}和~!大幅度降低!接近于&+与此同时!在该处施加使磁化发生反向的一个小磁场!该部位就很容易发生磁化反转!从而实现单位记录!图$所示为磁光记录原理图)这种情况很类似熔融的火山岩很容易被地磁磁化的现象!这种记录方式是jN 的优点之一)如图$所示!记录的信息通过激光利用磁克尔效应或法拉第效应读出)读出时激光不能使记录介质过热达到居里温度附近!其加热功率要比写入时功率低!光从磁性体表面反射时!反射直线光的偏振面发生旋$0!现代电子技术"#$$%年第&$期总第&’%期转的现象称为磁克尔效应!透射时发生的偏振面旋转现象称为法拉第效应"图#磁光存储记录原理图$所示为磁光存储再生原理图!在光盘中!磁化反转部分与其周围基体的磁化方向是相反的"因此!记录部分反射光偏振面旋转角与基体部分反射光偏振面旋转角之差等于磁克尔旋转角的$倍!调整检偏片角度!使其与基体的磁克尔旋转方向%&’()相垂直!从而基体反射光被截止!仅能通过有记录位位置反射的$’(的光!光量差由光点二极管进行光电变换!变为电信号!这就是信号读出原理"图$磁光存储再生原理*磁光记录材料磁光记录材料应具有的特性最重要的一点就是记录介质层垂直磁化于膜面!并能稳定地保持小磁畴结构"另外需再生灵敏度高+高信噪比+低噪声等!这就必须选用磁克尔角大+反射率高的材料!且化学结构稳定+便于大面积成膜"迄今为止!已研究过的各种不同的光磁记录材料的主要特性见表#"表,典型磁光记录材料的特性材料晶体结构沉积方式退火温度-居里温度-矫顽力#./%012)&#克尔角3145246789:;<=4;>真空蒸读..?@.$.A @1@??24B C 67B C D 7E真空蒸读F ..#G .#H$.A F ?1G ?.I J B =K 9J L ;<=4;>溅射@..F ..K D M 9B =05=L N O =C P 溅射Q K #/.H$/.F .A $1G ?.I J 1B =B C D 7E真空蒸读Q K$/.H?..#.A ?@1F #.67R S >TT ;L 49J 热分解/..H@..$/.$#1@??B =U 9L L 7J 9V N 749>热分解..H@...A W稀土过渡族金属非晶态合金膜%Q X K 2)中Q X 与K 2磁矩整体排布!基本为铁磁性或亚铁磁性!这可使整体磁化强度较小!而使其得到很高的矫顽力!这是2Y 的优点之二"我们对Q X M 9T =系做了一些试验!可以看到其组成与Z [的关系+Z [与\]1^[的关系!如图?和图F 所示"图Q X M 9B =薄膜中B =含量与Z[的关系一般情况下!稀土金属Q X 与过渡族金属K 2不相容!只能组成金属见化合物"但通过真空蒸镀+溅射等气相沉积法可形成非晶态合金"图/所示为非晶态T _M 9!K D M 9!K D B =!R S M 9各类合金膜中矫顽力^[与稀土元素Q X 含量的相差性%室温下结果)!可以看到当合金成分对应的磁补偿温度Z E =5N 与室温一致时!^[发散!趋于无限大"因此!在选择磁光记录介质的成分时!要保证Z E =5N在室温附近"对于磁光盘来说!提高’(极为重要!利用光在介电膜中的多重反射的多层复合膜可大大提高’("采用光强调制直接重写方式提高记录速度!其关键时记录层为多层耦合膜!包括记忆层和写入层"记忆层在室温下具有高矫顽力!且其居里温度低于写入层"在初始化过程中!记忆磁化层不受影响!激光可在三级光强间调制!即读出数据的‘a +写入数据.的b c +写入数据#的‘8"如图@所示"$F 李峰等d 磁光记录新材料图!"#$%&’中()*+,与温度的关系图-非晶态./$%0"#&’012$%各合金膜中矫顽力+,与稀土元素34含量组成的关系达到567#*889水平的记录密度成为超高记录密度:我们采用电化学沉积纳米线技术0可获得超高记录密度:但是目前即使采用短波长的蓝色激光读取0其焦点直径约-66;8左右0只能达到56<#*889的读取密度0因此0更新的读取技术有待发展:图=光强度调制方式>结论磁光记录@A3%B’C/D;E F的发展得益于非晶态稀土G过渡族金属?34"@F的发现0多层耦合膜的使用更增强了磁光特性:他与巨磁阻的磁记录方式正展开全方位的角逐0虽然其终极记录密度能够达到多少还不很清楚0但其材料磁斑达到数十纳米还是可能的0为了读取如此小的磁斑0就必须寻找更新的读取技术以及再发展更新的高密度记录材料:参考文献H5I田民波0磁性材料H@IJ北京K清华大学出版社09665JH9I H英I巴肖L M N J金属与陶瓷的电子及磁学性质H@IJ郑庆祺0储谦谨译J北京K科学出版社09669JH O I易开军J磁光直接重写技术原理分析H N IJ磁记录材料0577P JH!I"Q R;S Q T D8%U J@S E;%V’’W V D B S X C%B’C/D;EH N IJ N Y T2Q J1ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ096650O!J 上接第!6页F参考文献H5I@D V’X S[[[N01S\D/&T%Q V%C0U T D;D B T D C’M S C R2S8S0]^_‘J.X’#S X D a S V D’;’b Q’b V c S C%C S/D’H N I J[444&’88R;D B S V D’;@SE S a D;%057770?9FJH9I曾兴雯0刘乃安J通信中的扩展频谱技术H@IJ西安K西安电子科技大学出版社05779JH O I李维英0陈育斌0李建东J$Y.d在多进制正交扩频通信系统中的应用H N IJ电子技术应用JH!I王远模0张尔扬J采用$Y.d和1U Y芯片的直扩中频接收机H N IJ无线电通信技术096650?!FJ作者简介高道强男057<-年出生0江西吉安人:主要研究方向K通信网络0指挥自动化等:O! !现代电子技术"#$$%年第&$期总第&’%期磁光记录新材料作者:李峰, 霍学强, 刘兴民, 郭聚卿作者单位:陕西金山电气集团有限公司,陕西,咸阳,712021刊名:现代电子技术英文刊名:MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年,卷(期):2003,""(10)被引用次数:2次1.田民波磁性材料 20012.巴肖KHJ.郑庆祺.储谦谨金属与陶瓷的电子及磁学性质 20023.易开军磁光直接重写技术原理分析 1998(04)4.Tsunashime S Magneto-optical recording 20011.焦永芳Co<,x>Fe<,3-x>O<,4>及其Al/Ce代换纳米晶的结构与磁性能研究[学位论文]硕士 20052.熊钢磁光存储及其介质的研究[期刊论文]-咸宁学院学报 2004(3)本文链接:/Periodical_xddzjs200310016.aspx授权使用:广西大学(gxdx),授权号:91a2bd50-dba1-4a93-81f2-9e0200ff09cc下载时间:2010年10月1日。
磁记录材料及其生产与应用引言:磁记录产品包括用于磁带、硬盘、读出或写入磁头、消费视听设备、软盘和信用卡等的磁储存介质。
虽然信息存储能被几种有竞争力的技术中的任意一种完成(如热塑性或相变存储磁泡半导体存储器、Josephson存储磁光记录),但没有一种能够与硬盘磁存储在信息面积密度和存取时间方面的综合能力相匹敌。
磁记录技术从1898年诞生,已经跨越了一个世纪。
作为一门传统的存储记录技术,磁记录设备在消费电子领域和专业应用领域均有着广泛的应用。
尽管光记录技术的崛起和固体存储技术的发展打破了磁记录技术一统天下的局面,但由于在记录介质、读写磁头、数字信道等技术方面不断取得突破性进展,磁记录技术迄今依然焕发着盎然生机。
磁记录介质的概念:在磁场作用下能发生变化并能反过来影响磁场的媒叫做磁介质.磁记录技术及原理:在磁记录技术中一种可磁化的记录介质(磁带)以恒定的速度沿着一个磁性结构(记录磁头)移动,记录头能够在媒介物中感生与馈入结构的电流成比例的磁化强度.电流随时间的变化转成磁化强度随距离的变化而被记录在磁带上,磁化的这种变化在媒介物附近产生磁场.如媒介物(已记录的磁带)重接近一重放词头,通过拾波线圈感生出磁通,磁通的大小与带中磁化强度成比例.磁头实际上是一种换能器。
磁记录材料举例:(磁带、软盘、硬盘等多种形式)磁记录材料的消费结构产品名称所占比例〔%〕趋势录音磁带45 稳定增长录像磁带35 大量增长计算机磁带 5 缓慢增长仪器磁带 2 平衡发展磁盘7 迅速发展其它 6 磁鼓不发展,磁性卡片,磁泡在发展主要采用的磁记录介质:主要采用的磁记录介质的性质材料剩磁(T)矫顽力(A/m)居里点(℃)用途和磁性层厚度γ-Fe2O30.025~0.11 8000~24000 675 磁带:5~12微米Co-γ-Fe2O30.13 48000 520 磁盘:1~2微米CrO20.13 40000 120 磁带:5微米Fe 60Co 40粉末 0.2 40000 1000 ——Co-Ni-P 连续膜 1.2 40000 —— 磁鼓:0.1微米γ-Fe 2O 3粉末制备方法:将α-FeOOH(针铁矿)成核和生长开始,然后通过脱水形成非磁性α-Fe 3O 4(赤铁矿),再在400℃ H 2 流中还原成Fe 3O 4(磁铁矿),最后氧化成γ-Fe 2O 3,其化学反应如下:① 4 FeSO 4·7H 2O + O 2 + 8 NaOH —→4 α-(FeO )OH + 4 Na 2SO 4 + 30 H 2O ② 2 α-(FeO )OH —→2 α-Fe 3O 4 + H 2O ③ 3 α-Fe 3O 4 + H 2 —→2 Fe 3O 4 + H 2O④ 2 Fe 3O 4 + 12O 2 —→ 3 γ-Fe 2O 3 (严格控制氧化条件)形态特征:0.1~0.7微米,长短轴比为6的针状颗粒,颗粒小记录性能好。