Способ магнитной записи и воспроизведения информации

Авторы патента:

Использование: для записи и воспроизведения информации в бытовой, вычислительной и измерительной технике. Сущность изобретения: в способе магнитной записи и воспроизведения информации, основанном на формировании канала записи на пленочном магнитоносителе, преобразовании информации на магнитный сигнал и воздействии магнитным сигналом на магнитоноситель с возможностью воспроизведения. Канал записи формируют вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки с полем анизотропии H_k, намагничивают пленку вдоль легкой оси и создают в этом же направлении однородное магнитное поле Н_о, параллельно каналу записи формируют другой магнитоодноосный канал с осью легкого намагничивания вдоль него и плоским доменом с локальны полем рассеивания его границы на канале записи H_m в соответствии с неравенством: H_m меньше H_k, противоположно однородному полю вдоль всего канала записи создают магнитное поле сигнала с его допускаемыми минимальными и максимальными значениями H(t)_min и H(t)_max в соответствии с неравенствами: H(t)_min - Н_о больше Н_N и H(t)_max - Н_о меньше Н_c, где Н_N - поле зародышеобразования участка канала записи при наличии локального поля H_m, а Н_c - коэрцитивная сила участка канала записи вне зоны локального поля, равномерно продвигают границу плоского домена вдоль канала и регистрируют магнитный сигнал в виде участка канала записи с обратной намагниченностью, а при воспроизведении сигнала равномерно продвигают границу плоского домена вдоль всего канала и определяют при каждом ее положении ширину участка обратной намагниченности. Запись и воспроизведение информации осуществляется без механических действий. 2 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для записи и воспроизведения информации в бытовой, вычислительной и измерительной технике.

Известен способ магнитной записи и воспроизведения информации, основанный на преобразовании информации на магнитный сигнал и воздействий им через магнитную головку на магнитоноситель в виде магнитной ленты, установленной с возможностью равномерного перемещения относительно систем записи и воспроизведения [1] Недостаток известного способа заключается в необходимости действий механического перемещения магнитоносителя относительно магнитной головки, что делает невозможным создание устройств записи и воспроизведения информации с небольшим геометрическим объемом и расходом потребляемой энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ магнитной записи и воспроизведения информации, заключающийся в формировании канала записи и воспроизведения вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной поликристаллической пленки, которую намагничивают вдоль оси легкого намагничивания и формируют в этом направлении однородное магнитное поле смещения, параллельно каналу записи-воспроизведения формируют другой канал из "аппликаций" для продвижения цилиндрических магнитных доменов, записываемых на поликристаллической пленке, при наличии магнитных полей управления [2] Однако известным способом невозможно обеспечивать высокую информационную емкость при заданном геометрическом объеме накопителя информации из-за применения не тонкого носителя цилиндрических магнитных доменов и специальных систем "аппликаций" и управляющих полей для тактового перемещения этих доменов.

Задачей изобретения является осуществление записи и воспроизведения с повышенной информационной емкостью при заданном геометрическом объеме накопителя информации.

Поставленная задача решается тем, что в способе магнитной записи и воспроизведения информации, заключающемся в формировании канала записи-воспроизведения вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки, которую намагничивают вдоль оси легкого намагничивания и формируют в этом направлении однородное магнитное поле смещения, параллельно каналу записи-воспроизведения формируют другой магнитоодноосный канал продвижения домена с продольной осью легкого намагничивания и полосковым доменом на входе, равномерно продвигают доменную границу вдоль этого канала в процессе записи и воспроизведения с формированием и регистрацией областей намагниченностей канала записи-воспроизведения, противоположно однородному магнитному полю вдоль всего канала записи-воспроизведения формируют магнитное поле сигнала с допустимыми минимальной и максимальной величинами, разность которых с величиной однородного магнитного поля соответственно превышает значение поля образования зародыша участка канала при наличии локального поля рассеивания доменной границы на канале и меньше коэрцитивной силы участка канала вне зоны этого локального поля, которое меньше поля анизотропии канала записи-воспроизведения, а при равномерном продвижении доменной границы формируют участки канала записи-воспроизведения с обратной намагниченностью и регистрируют в каждом положении доменной границы ширину участка обратной намагниченности при записи и воспроизведения соответственно. Это позволяет осуществлять записи-воспроизведения магнитного сигнала на магнитоносителе из тонкой пленки при наличии локального поля доменной границы полоскового домена на данном участке канала записи-воспроизведения.

На фиг.1 представлена схема, а на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ.

При осуществлении способа с помощью плоской шины 1 создают однородное магнитное поле H_o вдоль оси легкого намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки 2 с полем анизотропии H_k, а с помощью шины 3 создают магнитное поле сигнала H_(t) (см. фиг. 2) поступающей информации, направленное противоположно однородному полю H_o и тем самым создают канал записи вдоль оси трудного намагничивания пленки 2. Параллельно каналу записи на магнитоодноосной тонкой пленке 4 образован низкокоэрцитивный канал с коэрцитивной силой H_w, направленный вдоль оси легкого намагничивания пленки 4. На низкокоэрцитивном канале записан домен обратной намагниченности с доменной границей в виде верхушки 5. На пленке 4 с помощью шин 6 и 7 создают магнитное поле для продвижения верхушки 5 полоскового домена. Тонкие магнитоодноосные пленки 2 и 4 выполнены, например, на ленточной основе из высокомолекулярного вещества. Они установлены друг к другу через диэлектрический изоляционный слой таким образом, что канал записи на пленке 2 совмещен с каналом продвижения полоскового домена на пленке 4. Все электрические шины диэлектрическими пленками изолированы друг от друга и от магнитных пленок. Шины 6 и 7 питаются переменным током синусоидальной формы фазы которых сдвинуты друг относительно друга на 90^o и которые создают магнитное поле вдоль низкокоэрцитивного канала с амплитудой H_D большей, чем коэрцитивная сила верхушки 5 H_w, но меньшей, чем поле зародышеобразования на низкоэрцитивном канале H_v: H_w <H <H.

Благодаря представленной конструкции шин 6 и 7 в момент, когда в течение одного полупериода тока одни участки шин продвигают верхушку 5, создавая магнитное поле в направлении намагниченности полоскового домена, и антипараллельные участки шин удерживают дальнейшее продвижение верхушки, создавая поле в обратном направлении, и благодаря смещению фаз питаемых шин переменных токов, процесс продвижения верхушки будет нести непрерывный характер со скоростью, пропорциональной частоте этих токов и линейному периоду повторения параллельных участков шин (шины симметрично сдвинуты друг относительно друга вдоль низкокоэрцитивного канала). Этой скоростью и будет определяться скорость записи-воспроизведения информации.

В режиме записи через шину 3 пропускают ток записываемого сигнала I(t), который создает магнитное поле на канале записи:

(1) где r расстояние точки канала от шины 3. Если участок канала записи подпадает под локальным полем рассеивания H_m верхушки 5 полоскового домена, направленное вдоль трудной оси пленки 2 и меньшее, чем поле ее анизотропии: H_m <H, поле зародышеобразования этого участка уменьшается до значения H_N, которое достаточно для образования домена обратной намагниченности при минимальном значении магнитного сигнала H(t)_min H(t)_min H_o > H_N Причем, подставляя значение H(t) H_o + H_p, где H_p коэрцитивная сила пленки 2 при наличии локального поля рассеивания верхушки 5, из формулы (1) можно найти значение ширины S(t) участка обратной намагниченности:

, т.е. ширина перемагниченного участка канала записи прямо пропорциональна величине записываемого сигнала. А максимальное значение магнитного сигнала H(t)_max должно удовлетворять неравенству: H(t)_max -H_o <H где H_c коэрцитивная сила участка пленки 2 вне зоны локального поля рассеивания H_m.

Таким образом, при перемещении верхушки 5 с постоянной скоростью будет перемещаться локальное поле H_m на канале записи, тем самым создавая участок обратной намагниченности, ширина которого прямо пропорциональна величине поступающего сигнала (см. фиг. 2), причем вслед за локальным полем ширина перемагниченного участка не изменяется в соответствии с последним неравенством, т.е. происходит непрерывный процесс регистрации и хранения поступающей информации на канале записи. Для стирания записанной информации достаточно с помощью шины 1 приложить поле, превышающее коэрцитивные силы пленки 2.

В режиме воспроизведения записанной информации создают полосковый домен обратной намагниченности на начале низкокоэрцитивного канала и продвигают его верхушку аналогично режиму записи, шину 3 используют в качестве съемного витка, а с помощью шины 1 создают пульсирующее (или импульсное) магнитное поле, направленное вдоль намагниченности записанных участков канала, с амплитудой H_F в соответствии с неравенством: H_F <H. В момент, когда верхушка 5 находится над данным участком записи, под действием локального поля рассеивания намагниченность этого участка по всей ширине будет поворачиваться на некоторый угол от оси легкого намагничивания пленки 2 и при подаче пульсирующего поля H_F(t) она будет колебаться, индуцируя в обхватываемом весь канал записи съемном витке 3 электродвижущую силу E(t) с амплитудой, прямо пропорциональной ширине записанного участка канала (см. фиг.2), т.е. амплитуда выходного сигнала модулируется с величиной записанного сигнала. Частоту пульсирующего магнитного поля выбирают из условий минимума помех с учетом скорости продвижения верхушки 5. Влияние различных помех на полезный выходной сигнал можно компенсировать, регулируя систему съема сигнала при отсутствии полоскового домена с верхушкой 5. Систему выходного сигнала можно также реализовать на эффекте ферромагнитного резонанса.

Для перевоспроизведения информации достаточно в начале низкокоэрцитивного канала создать новый полосковый домен обратной намагниченности.

Способ позволяет производить запись и воспроизведение как аналоговой, так и цифровой информации. Всю систему пленок и шин накопителя можно наматывать в виде рулона 8. Возможное количество каналов записи и воспроизведения зависит от ширины магнитной ленты. Причем эти каналы могут работать как взаимно параллельно по времени, так и последовательно. Количество параллельных и последовательных каналов будет зависеть от конкретного назначения создаваемой аппаратуры.

Способ можно также реализовать на тонких подложках-пластинках с каналами записи-воспроизведения в виде архимедовой спирали.

Формула изобретения

Способ магнитной записи и воспроизведения информации, заключающийся в формировании канала записи-воспроизведения вдоль оси трудного намагничивания магнитоодноосной тонкой пленки, которую намагничивают вдоль оси легкого намагничивания и формируют в этом направлении однородное магнитное поле смещения, параллельно каналу записи-воспроизведения формируют другой магнитоодноосный канал продвижения домена с продольной осью легкого намагничивания и полосковым доменом на входе, равномерно продвигают доменную границу вдоль этого канала в процессе записи и воспроизведения с формированием и регистрацией областей намагниченностей канала записи-воспроизведения, отличающийся тем, что противоположно однородному магнитному полю вдоль всего канала записи-воспроизведения формируют магнитное поле сигнала с допустимыми минимальной и максимальной величинами, разность которых с величиной однородного магнитного поля соответственно превышает значение поля образования зародыша участка канала при наличии локального поля рассеивания доменной границы на канале и меньше коэрцитивной силы участка канала вне зоны этого локального поля, которое меньше поля анизотропии канала записи-воспроизведения, а при равномерном продвижении доменной границы формируют участки канала записи-воспроизведения с обратной намагниченностью и регистрируют в каждом положении доменной границы ширину участка обратной намагниченности при записи и воспроизведения соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Канал продвижения плоских магнитных доменов // 2053576

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при реализации запоминающих устройств, в которых носителями информации являются плоские магнитные домены (ПМД)

Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов // 2029392

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам на цилиндрических магнитных доменах

Элемент памяти // 2029391

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано при изготовлении перепрограммируемых элементов памяти

Формирователь управляющего магнитного поля для накопителей на цилиндрических магнитных доменах // 2028674

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при конструировании микросборок на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД)

Формирователь управляющего магнитного поля для накопителя информации на цилиндрических магнитных доменах // 2001449

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при конструировании накопителей информации на цилиндрических магнитных доменах

Магнитопровод для накопителя информации на цилиндрических магнитных доменах // 2001448

Устройство для измерения подвижности доменных границ феррит- гранатовых пленок // 1837361

Способ неразрушающего индукционного считывания цифровой информации с магнитного носителя // 1833010

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании запоминающих элементов и магнитных датчиков

Способ многоканальной коммутации потоков магнитных доменов, коммутатор и коммутирующий элемент // 1833009

Магнитный носитель информации // 2128372

Изобретение относится к информатике и вычислительной технике и может быть использовано в магнитооптических запоминающих устройствах внешней памяти электронно-вычислительных машин и бытовых приборах

Способ сверхбыстрого перемагничивания // 2279147

Изобретение относится к перемагничиванию магнитного слоя с плоскостной намагниченностью

Усовершенствованное многоразрядное магнитное запоминающее устройство с произвольной выборкой и способы его функционирования и производства // 2310928

Изобретение относится к усовершенствованному многоразрядному магнитному запоминающему устройству с произвольной выборкой и способам функционирования и производства такого устройства

Запоминающее устройство с диэлектрическим слоем на основе пленок диэлектриков и способ его получения // 2343587

Изобретение относится к области полупроводниковой нанотехнологии и может быть использовано для прецизионного получения тонких и сверхтонких пленок полупроводников и диэлектриков в микро- и оптоэлектронике, в технологиях формирования элементов компьютерной памяти

Магниторезистивная ячейка памяти // 2066483

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к магнитным запоминающим устройством с произвольной выборкой информации

Магнитный носитель информации // 2074574

Способ управления продвижением плоских магнитных доменов // 2084971

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано в запоминающих устройствах, в которых носителями информации являются плоские магнитные домены (ПМД)

Способ получения тонкопленочных полимерных нанокомпозиций для сверхплотной магнитной записи информации // 2520239

Изобретение относится к области магнитной записи информации, конкретно к способу получения пленок для магнитной записи информации. Способ получения полимерных нанокомпозиций в виде тонких пленок для сверхплотной записи информации включает получение прекурсора, состоящего из поливинилового спирта, воды и смеси водорастворимых солей трех- и двухвалентного железа, с последующей обработкой по крайне мере одним водорастворимым диальдегидом при pH от 0 до 3 в присутствии кислоты в качестве подкисляющего агента, получение тонкой пленки на диэлектрической немагнитной подложке путем нанесения прекурсора на вращающуюся на центрифуге подложку с образованием пленки геля, обработку полученной пленки геля щелочью, при введении щелочи в количестве, обеспечивающем полное протекание реакции щелочного гидролиза смеси солей железа с образованием смеси магнетита и маггемита, при этом обработку щелочью полученной пленки геля осуществляют в парах аммиака, образующегося из водного раствора аммиака (NH4OH) или гидразин-гидрата (N2H4·H2O) в течение 5,0-15,0 часов. Технический результат - уменьшение разброса наночастиц магнетита и маггемита по размерам, получение нанокомпозиции равномерной структуры. Полученная структура может использоваться в качестве запоминающей среды для сверхплотной магнитной записи информации. 2 ил. 1 пр.

Магнитоэлектрическое запоминающее устройство // 2573207

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении возможности устранить энергетический барьер между двумя стабильными состояниями во время переключения. Магнитоэлектрический запоминающий элемент содержит магнитный элемент, имеющий два направления стабильного равновесия своей намагниченности, причем эти направления не являются противоположными между собой; пьезоэлектрическую или электрострикционную подложку, механически связанную с упомянутым магнитным элементом; и, по меньшей мере, первый и второй электроды, выполненные с возможностью приложения электрического поля к пьезоэлектрической или электрострикционной подложке таким образом, чтобы упомянутая подложка действовала на упомянутый магнитный элемент неизотропным механическим напряжением, вызывающим переключение состояния намагниченности упомянутого магнитного элемента за счет магнитострикционной связи. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 23 ил.

Пленочная магнитная структура для электрически управляемых устройств свч // 2575123

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для использования в качестве активного элемента в таких устройствах волноводного тракта, как управляемые магнитным полем полосовые фильтры, фазовращатели и амплитудные модуляторы. Технический результат состоит в повышении активности пленочной магнитной структуры, то есть ее способности изменять свою высокочастотную эффективную магнитную проницаемость под воздействием внешнего управляющего магнитного поля. Структура содержит тонкопленочные металлические ферромагнитные слои, каждый из которых отделен от соседнего слоя немагнитным диэлектрическим слоем разбиением. Все тонкопленочные металлические ферромагнитные слои разбиты на множество электрически изолированных участков, размеры которых меньше одной восьмой части от длины электромагнитной волны в слое немагнитного диэлектрика. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.