Запоминающий элемент

 

Изобретение относится к вычислительной те>&^нике. в частности к технике записи ивоспроизведения высокочастотных сигналов. Цель изобретения - повышение чувствительности и снижение потребляемой мощности запоминающего злемента. действующего на основе явления магнитоакустического зха. путем изменения'формц! магнитного носителя. Запоминающий элемент содержит магнитный порошок 1. помещенный в полый тороид из стёкла 2. на который намотана катушка индуктивности 3. Новым в элементе является выподнение магнитного носителя в виде ферромагнитного порошка, помещенного в немагнитный полый тороид. 2 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 11 С 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1332379 . (21) 4808082/24

{22) 19. 02.90 (46) 23.02.92. Бюл, М 7 (71) Сыктывкарский государственный университет им.50-летия СССР (72) Л.Н.Котов и А.А. Назаров (53) 681,327;66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1332379, кл,:. G 11 С 11/16, 1986. (54) ЗАПОМИНАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к вычислительйой технике, в частности к технике записи и

„„SU „„1714б81 А2 воспроизведения высокочастотных сигналов, Цель изобретения - повышение чувствительности- и снижение потребляемой мощности запоминающего элемента, действующего на основе явления магнитоакустического зха, путем изменения формы магнитного носителя. Запоминающий элемент содержит магнитный порошок 1, помещенный в полый тороид из стекла 2, на который намотана катушка индуктивности

3. Новым в элементе является выполнение магнитного носителя в виде ферромагнитного порошка; помещенного в немагнитный полый тороид. 2 ил.. 1714681

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к технике записи и воспроизведения высокочастотных сигналов, и является усовершенствованием устройства по авт. св. М 1332379;

Известен запоминающий элемент (ЗЭ), выполненный на магнитном носителе в виде ферромагнитного порошка, помещенного в немагнитную цилиндрическую ампулу, и катушки индуктивности, в полости которой расположена ампула Щ

Недостатками известного ЗЭ является его низкая эффективность; обусловленная неоднородностью магнитного поля. в катушке индуктивности и наличием переменного размагничивающего поля образца, что приводит к уменьшению амплитуды считываемого сигнала (чувствительности) и увеличению энергопотребления.

Действительно, в катушке индуктивности известного 33, которая представляет собой соленоид конечной длины L, магнитное поле Н распределено. неравномерно по длине катушки и на краях катушки поле по величине в 2 раза меньше, чем в ее середине. Вследствие того, что амплитуда.Аз сигйала магнитоакустического . эха (считываемого сигнала) пропорциональна, амплитуде he переменного магнитного поля, которое создается катушкой

Аз - (Мгде а — число, лежащее в интервале от 1 до 3. и количеству частиц магнитного порошка, средний размер d которых удовлетворяет условию

d V/2f, где f — частота переменного магнитного поля;

V — скорость звука в магнитном материале на частоте f, основнОй вклад в амплитуду эха будут вносить те частицы со средним размером б, которые расположены вблизи центра катушки. Таким образом, эффективно используется лишь 50-60 ф, рабочего объема 33, что сказывается на уменьшении амплитуды считываемого сигнала Аз.

К снижению эффективности ЗЭ ведет и то обстоятельство, что не вся энергия переменного магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности, расходуется на изменение внутреннего поля образца.

Часть этой энергии затрачивается на преодоление переменного размагничивающего поля образца. Внутреннее переменное магнитное поле Ff- в малом ферритовом образце определяется как

Н1.= He - 4 ж //N//Ì, 4 где le — внешнее переменное магнитное попе;

I4 — переменная составляющая намагниченностии образца;

5 //é// —,тензор размагничивания, Грубая оценка компоненты тензора раз-.. магничивания в направлении, параллельном оси вращения известного 33, который представляет собой цилиндр диаметром 0,6 см и

10 .длиной 1.8 см, показывает, что эта компонента отлична от нуля и составляет величину. порядка (0,1-0,2). Внутреннее переменное поле в направлении, параллельном оси вращения 33 (оси Х), будет определяться как

15 . H Нех Н", 1+4лияк гдек — магнитная восприимчивость материала порошка для переменного поля.

При больших внешних постоянных по20 лях Но> 10кЭ магнитная восприимчивость составляет величину порядка 0,3-0,4, а для поля Но - 100-2000 Э, в которое помещен известный 33, магнитная восприимчивость для переменного поля у ферромагнетиков

25 может достигать величины порядка 1-10 и более. Тогда для известного ЗЭ изменение .внутрейнего поля АН Х в 2-10 раз меньше изменения внешнего поля hHex.

Целью изобретения является увеличе30 ние чувствительности и снижение энерго-потребления 33 за счет создания однородного магнитного поля в катушке индуктивности и уменьшения переменного размагничивающего поля образца.

З5 Поставленная цель достигается тем, что

33, содержащий магнитный носитель в виде ферромагнитного порошка, помещенного B . немагнитную цилиндрическую ампулу, вы-: полнен в виде ферромагнитного порошка, 40 помещенного в немагнитный полый тороид.

Сущность изобретения заключается в том, что, во-первых, в предлагаемом 33 магнитное поле, создаваемое катушкой, однородно во всех точках полости тороида. Это

45 приводит к эффективному использованиювсего рабочего объема образца и, следова: тельно, к увеличению сигнала зха при всех прочих равных условиях(объема магнитного. порошка, температуры окружающей среды и т.д.). Во-вторых, в предлагаемом 3Э компонента тензора размагничивания для внешнего переменного магнитного поля Не. стремится к нулю. При этом внутреннее пе-. ременное магнитное поле Н становится

55 приблизительно равным внешнему

HI He что способствует снижению энергозатрат: на изменение внутреннего переменного по- . ля.. 1714681

На фиг.1 показана схема распределения магнитного поля по длине катушки; на: фиг.2 — предлагаемый ЗЭ.

Магнитный порошок 1 помещен в полый

° тороид из стекла 2, на который намотана катушка 3 индуктивности. - 5

П р и м е. р 1. Moíîêðèñòàëë марганец-.. цинковый шпинели (МЦШ) размалыват в порошок и просеивают через калиброванные сита. Порошок с размерами части 75-120 мк 10 насыпают в тороид из стекла с, размерами R=

- 0,64 см (внешний радиус) и r = 0,4 см (внутренний радиус). Рабочйй объем подсоединяют к вакуумному посту и нагревают до

400 С. После прогрева тороид с порошком 15 отсекают от поста и. в запаянном состоянии охлаждают. Затем наматывают катушку индуктивности на тороид. Тороид помещают в постоянное внешнее магнитное поле Ho =

=1000 Э. Запись и считывание информации 20 производят последовательностями радиоимпульсов различной длительности, частотой заполнения и амплитуды. Температуру

ЗЭ изменяют от -196 до +180 С. Запись: и

1 считывание сигналов на частотах f 3;.;20 25 I

МГц начинают при граничном напряжении

24 В при оптимальном поле НО, Это в двэ раза ниже граничного напряжения для протоТипэ. Рабочий объем тороида V = 0.1 см, что в три раза меньше рабочего объема про- 30 тотипа, но, при этом амплитуда считываемо jo сигнала не изменяется. Мощность, потребляемая ЗЭ, в этом случае уменьшается в 4 раза по сравнению с прототипом.

Пример 2. Основные операции изготовления ЗЭ те же, что и в примере 1, В этом случае тороид имеет внешний радиус R = 0,5 см, внутренний Оадиус r = 0,25 см, рабочий объем V = 0,1 см . Граничная амплитуда переменного напряжения составляет 19 В, при которой осуществляют запись и считы-, вание сигналов.. Мощность, потребляемая таким ЗЭ, а 8 раз меньше, чем у прототипа.

П.р и и е р 3. Магнитный порошок приготавливают из монокристаллов железо-иттриевого граната (ЖИГ). Тороид имеет те же размеры, что и в примере 2. Амплитуды сигналов эха в 2,5 раза больше, чем в МШЦ. Для такого ЗЭ плотность записи выше, поскольку минимальная разность между частотами

Ж в два раза меньше, чем у прототипа и составляет 20 кГц.

Тороидальная форма магнитного носителя по сравнению с прототипом позволяет увеличить чувствительность (отношение амплитуды сигнала эха к амплитуде считываю-. щего .сигнала) в 5 раз, уменьшить потребляемую мощность в 8 раз.

Формула изобретения

Запоминающий элемент по авт. св.

М 1332379, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и снижения энергопотребления, немагнитная ампула выполнена в виде полого тороида.