FR2476892A1 - MAGNETO-OPTICAL STORAGE MEDIUM - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN NOUVEAU SUPPORT DE MEMORISATION MAGNETO-OPTIQUE QUI COMPREND UNE PELLICULE DE MATERIAU MAGNETIQUE AMORPHE 2 DONT LA TEMPERATURE D'ENREGISTREMENT EST INFERIEURE A SON POINT DE CRISTALLISATION AFIN DE PROVOQUER DES VARIATIONS DANS SES CARACTERISTIQUES OPTIQUES, TELLES QUE SES FACTEURS DE TRANSMISSION ET DE REFLEXION. LA DIFFERENCE ENTRE CES DEUX POINTS PERMET DE REALISER, SUR LE MEME SUPPORT DE MEMORISATION, A LA FOIS DES ENREGISTREMENTS REVERSIBLES 13 PAR UN PROCEDE D'ECRITURE THERMO-MAGNETIQUE TEL QUE "L'ECRITURE AU POINT DE CURIE" ET DES ENREGISTREMENTS PERMANENTS OU NON MODIFIABLES 12 PAR UNE CRISTALLISATION PROVOQUEE PAR LASER. LA PELLICULE 2 EST FORMEE SUR UN SUBSTRAT TRANSPARENT 1 ET EST RECOUVERTE D'UNE COUCHE PROTECTRICE 3 DE SIO. LE MATERIAU MAGNETIQUE AMORPHE CONSTITUANT LA PELLICULE 2 PEUT ETRE DU GDDYFE, DU GDTBFE, DU DYFE OU DU TBFE. APPLICATION AUX SYSTEMES DE MEMORISATION OPTIQUES.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A NEW MAGNETO-OPTICAL MEMORIZATION MEDIUM WHICH INCLUDES A FILM OF AMORPHIC MAGNETIC MATERIAL 2 WHOSE RECORDING TEMPERATURE IS LOWER THAN ITS CRYSTALLIZATION POINT IN ORDER TO CAUSE VARIATIONS IN ITS OPTICAL TRANSMISSION CHARACTERISTICS, AND REFLECTION. THE DIFFERENCE BETWEEN THESE TWO POINTS ALLOWS TO MAKE, ON THE SAME STORAGE MEDIA, BOTH REVERSIBLE RECORDINGS 13 BY A THERMO-MAGNETIC WRITING PROCESS SUCH AS "CURIE POINT WRITING" AND PERMANENT OR NON-PERMANENT RECORDINGS MODIFIABLE 12 BY LASER-CAUSED CRYSTALLIZATION. FILM 2 IS FORMED ON A TRANSPARENT SUBSTRATE 1 AND IS COVERED WITH A PROTECTIVE LAYER 3 OF WIS. THE CUSHIONED MAGNETIC MATERIAL CONSTITUTING FILM 2 MAY BE GDDYFE, GDTBFE, DYFE OR TBFE. APPLICATION TO OPTICAL MEMORIZATION SYSTEMS.
Description
La présente invention se rapporte à un support ou milieu de mémorisa-The present invention relates to a medium or medium for memorizing
tion magnéto-optique de données constitué d'un matériau magnétique amorphe et plus particulièrement à un support ou milieu de mémorisation magnéto-optique de données renfermant des positions mémoires pouvant être modifiées et lues et des positions mémoires non modifiables. Au cours de ces dernières années, des études intensives ont été Magneto-optical data processing consisting of an amorphous magnetic material and more particularly a magneto-optical data storage medium or medium containing memory positions that can be modified and read and non-modifiable memory positions. In recent years, intensive studies have been
réalisées sur les systèmes de mémorisation optique de grande capacité. performed on high-capacity optical storage systems.
Les systèmes de mémorisation optique de ce type peuvent être classés, en fonction de leurs propriétés de mémorisation des données, selon les trois catégories suivantes: 1) ceux qui permettent seulement une lecture, 2) ceux qui peuvent recevoir des enregistrements additionnels et permettent une lecture immédiatement après une écriture; et 3) ceux qui permettent à la fois une écriture, une lecture et un Optical storage systems of this type can be classified, according to their data storage properties, according to the following three categories: 1) those which allow only a reading, 2) those which can receive additional recordings and allow a reading immediately after writing; and 3) those that allow for both writing, reading and
effacement.erasure.
Parmi ces trois sortes différentes de systèmes de mémorisation, Among these three different kinds of storage systems,
ceux de la dernière catégorie sont les mieux adaptés pour avoir une appli- those in the last category are best suited to have an application
cation dans la mémorisation optique et comprennent généralement, comme cation in optical memory and generally include, as
support de mémorisation, des pellicules en matériau magnétique amorphe. storage medium, films of amorphous magnetic material.
Par ailleurs, les procédés d'écriture de données sur un milieu-de mémorisation magnéto-optique sont les suivants: a) technique dite "d'écriture au point de Curie", selon laquelle la température d'une position mémoire élémentaire/c'est-à-dire destinée à mémoriser un bit.est élevée au dessus du point de Curie, dans un Moreover, the methods of writing data on a magneto-optical storage medium are as follows: a) Curie-point writing technique, according to which the temperature of an elementary memory position / c ' that is, intended to memorize a bit.is high above the Curie point, in a
domaine o les magnétisations sont annihilées. domain where the magnetizations are annihilated.
b) Technique dite de "la température de compensation" qui tire (b) "Compensation temperature" technique that draws
avantage du fait que la coercitivité chute lorsque la position mémoire élé- advantage of the fact that the coercivity drops when the memory position
mentaire, portée environ à la température de compensation, continue à of approximately the compensation temperature, continues to
être chauffée.to be heated.
c) Technique dite "de la coercitivité dépendant de la température", c) Technique called "temperature-dependent coercivity",
technique basée sur la propriété qu'a la coercitivité de varier considéra- a technique based on the property of coercivity to vary considerably
blement lorsque la température s'élève. when the temperature rises.
L'enregistrement est effectué en émettant sur la position mémoire élémentaire, un rayon laser ayant un diamètre de l'ordre d'un micron, ce dont il résulte, dans les zones activées par la lumière, une variation des magnétisations due aux augmentations de température. L'effacement des enregistrements requiert de l'énergie pour la restitution des magnétisations initiales, par utilisation du même système optique que pour l'écriture. Ce type de matériau magnétique amorphe est bien connu comme constituant d'un support ou milieu de mémorisation optique modifiable. Toutefois, la réversibilité des propriétés de ce support fait qu'un effacement des enregistrements peut se produire à la suite d'un mauvais fonctionnement ou d'une manipulation erronée au système d'enregistrement et que la mémorisation des données est rendue instable en raison des fluctuations The recording is carried out by emitting on the elementary memory position, a laser beam having a diameter of the order of one micron, which results, in the zones activated by the light, a variation of the magnetizations due to the temperature increases . Erasing records requires energy to restore initial magnetizations, using the same optical system as for writing. This type of amorphous magnetic material is well known as a constituent of a modifiable optical storage medium or medium. However, the reversibility of the properties of this medium means that erasure of recordings may occur as a result of improper operation or manipulation of the recording system and the storage of data becomes unstable due to fluctuations
de la température ambiante.the ambient temperature.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et pour ce faire elle a pour objet un support de mémorisation ou d'enregistrement magnéto-optique-qui comporte une position mémoire The present invention proposes to overcome these drawbacks and for this purpose it relates to a storage medium or magneto-optical recording-which has a memory position
pouvant être écrite et effacée et destinée à une écriture et un efface- can be written and erased and intended for writing and erasing
ment thermo-magnétique et à une lecture magnéto-optique,ainsi qu'une thermo-magnetic behavior and a magneto-optical reading, as well as a
position mémoire non modifiable destinée seulement à une lecture magnéto- non-modifiable memory position intended only for magneto-magnetic
optique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention optical. Other features and advantages of the present invention
ressortiront de la description qui va suivre Laite à titre d'exemple non will emerge from the following description Laite as an example not
limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un graphe montrant les variations, en fonction de la longueur d'onde, du facteur de transmission d'une pellicule de GdDyFe, à l'état amorphe (courbe A) et à l'état cristallisé (courbe B), recouverte d'une couche de SiO2; - la figure 2 est une courbe représentative de la relation entre la coercitivité et la température; - la figure 3 est un schéma-bloc d'un dispositif de mémorisation optique de données basé sur l'effet Faraday; la figure 4 est une vue d'un support de mémorisation comportant des pistes de guidage conformément à la présente invention; et - la figure 5 est une vue agrandie des pistes de guidage représentées FIG. 1 is a graph showing the variations, as a function of wavelength, of the transmission factor of a film of GdDyFe, in the amorphous state (curve A) and in FIG. the crystallized state (curve B), covered with a layer of SiO2; FIG. 2 is a graph representative of the relationship between coercivity and temperature; FIG. 3 is a block diagram of an optical data storage device based on the Faraday effect; Fig. 4 is a view of a storage medium having guide tracks in accordance with the present invention; and - Figure 5 is an enlarged view of the guide tracks shown.
sur la figure 4.in Figure 4.
Une pellicule de matériau magnétique amorphe renfermant des métaux de terres rares et des métaux de transition présente, après cristallisation, un facteur de transmission plus élevé et un facteur de réflexion plus faible, comme cela ressort de la figure 1 dans laquelle la courbe A A film of amorphous magnetic material containing rare earth metals and transition metals has, after crystallization, a higher transmission factor and a lower reflection factor, as can be seen from FIG. 1 in which the curve A
représente l'état amorphe de la pellicule et la courbe B l'état cristallisé. represents the amorphous state of the film and the curve B the crystallized state.
Parmi ces matériaux, la composition GdDyFe présente un intérêt tout particulier en ce sens que ses facteurs de transmission et de réflexion ont une tendance remarquable à varier suivant qu'elle se trouve à l'état amorphe ou à l'état cristallisé. Cela conduit à ce que certaines positions mémoires élémentaires choisies ayant cristallisé peuvent produire des signaux variant en brillance lors de la lecture des positions mémoires à l'aide d'un détecteur de lumière et qu'un système de lecture optique (utilisant l'effet Faraday ou autre) peut être utilisé tel quel. Comme le montre très bien la figure 2, le point de Curie du matériau magnétique amorphe constitué par le GdDyFe est situé approximati- vement à 1200C, tandis que le point de transition de phase entre l'état Among these materials, the composition GdDyFe is of particular interest in that its transmission and reflection factors have a remarkable tendency to vary depending on whether it is in the amorphous state or in the crystallized state. This leads to the fact that certain selected elementary memory positions having crystallized can produce signals varying in brightness when reading the memory positions with the aid of a light detector and an optical reading system (using the Faraday effect or other) can be used as is. As shown very well in FIG. 2, the Curie point of the amorphous magnetic material constituted by the GdDyFe is located approximately at 1200.degree. C., whereas the phase transition point between the state
amorphe et l'état cristallisé se trouve à 350'C. Il existe donc une diffé- amorphous and the crystallized state is at 350 ° C. There is therefore a difference
rence de température suffisante entre ces deux points pour qu'à la fois une écriture au point de Curie (mémoire modifiable) et une écriture par cristallisation (mémoire permanente ou non modifiable) puisse avoir lieu sur un même support ou milieu, par variation de l'intensité émise par a sufficient temperature between these two points so that both Curie writing (modifiable memory) and writing by crystallization (permanent or non-modifiable memory) can take place on the same medium or medium, by variation of the intensity emitted by
une source lumineuse en vue de l'enregistrement. a light source for recording.
En d'autres termes comme cela ressort de la figure 3, une mince pel- In other words, as shown in Figure 3, a thin pel-
licule de GdDyFe amorphe 2 sur laquelle l'enregistrement au point de Curie amorphous GdDyFe 2 fuse on which recording at Curie point
est possible à une température très inférieure à la température de cristal- is possible at a temperature much lower than the crystal temperature.
lisation ou de transition, est déposée sur un substrat 1 en verre ou en une matière plastique transparente. A titre d'exemple, le substrat 1 peut être en verre, en une résine acrylique ou en un polycarbonate. La mince pellicule 2 de GdDyFe est recouverte d'une couche protectrice 3 de SiO2, or transition, is deposited on a substrate 1 of glass or a transparent plastic material. For example, the substrate 1 may be glass, an acrylic resin or a polycarbonate. The thin film 2 of GdDyFe is covered with a protective layer 3 of SiO2,
l'ensemble formant ainsi un support d'enregistrement magnéto-optique. the assembly thus forming a magneto-optical recording medium.
Ce support d'enregistrement est ensuite mis sous la forme d'un disque This recording medium is then put in the form of a disc
qui est entraîné à une vitesse appropriée à l'aide d'un dispositif d'entraî- which is driven at an appropriate speed by means of a training device
nement en rotation 4, tel qu'un moteur. 4, such as a motor.
Pour enregistrer les données surjet les extraire du support de mémorisation ci-dessus décrit, il est prévu un système de mémorisation optique qui se base sur l'écriture et la lecture au point de Curie, en utilisant l'effet de Faraday magnéto-optique de la pellicule mince sur la figure 3, un laser 5, généralement du type hélium-néon, est prévu pour In order to record the data on which they are extracted from the storage medium described above, an optical storage system is provided which is based on the writing and reading at the Curie point, by using the magneto-optical Faraday effect of the thin film in FIG. 3, a laser 5, generally of the helium-neon type, is provided for
émettre un rayon laser à travers un modulateur de lumière 6 et un polari- to emit a laser beam through a light modulator 6 and a polari-
seur vers un dispositif optique 8 comprenant un miroir destiné à changer la direction de son trajet optique et une lentille d'enregistrement. Le dispositif optique 8 est placé en face des positions mémoires élémentaires to an optical device 8 comprising a mirror for changing the direction of its optical path and a recording lens. The optical device 8 is placed in front of the basic memory positions
du support de mémorisation pour que le rayon laser soit appliqué sur celles- of the storage medium so that the laser beam is applied to these
ci et que la donnée puisse être écrite selon un enregistrement modifiable here and that the data can be written according to an editable
ou permanent en fonction du niveau de sortie du rayon laser. or permanent depending on the output level of the laser beam.
Par ailleurs, la donnée extraite du support de mémorisation 1 est envoyée dans un analyseur 10 au travers d'un dispositif optique 9 comprenant un miroir pour changer le trajet optique d rayon et un condenseur, puis dans un détecteur de lumière 11. Il résulte de ces dispositions que l'on peut lire les données contenues dans les positions mémoires modifiables Moreover, the data extracted from the storage medium 1 is sent to an analyzer 10 through an optical device 9 comprising a mirror for changing the optical path of radius and a condenser, and then in a light detector 11. these provisions that one can read the data contained in the modifiable memory positions
et les positions mémoires non modifiables. and the non-modifiable memory positions.
Bien que la description qui précède ait été faite en référence à Although the above description has been made with reference to
l'utilisation du GdDyFe comme exemple typique de matériau magnétique amor- the use of GdDyFe as a typical example of amorphous magnetic
phe constituant la pellicule 2, d'autres matériaux dont les températures phe constituting the film 2, other materials whose temperatures
d'enregistrement sont inférieures à leurs points respectifs de cristallisa- are less than their respective crystallization points.
tion pour qu'il y ait une différence entre leurs facteurs de transmission et de réflexion, peuvent convenir à cette fin, ces matériaux pouvant par exemple être le GdTbFe, DyFe, TbFe, etc. Une pellicule de BdTbFe (ayant par exemple un rapport GdTbFe de 0,24/0,18/1 et une épaisseur comprise In order to have a difference between their transmission and reflection factors, they may be suitable for this purpose, such materials being for example GdTbFe, DyFe, TbFe, etc. A film of BdTbFe (having for example a GdTbFe ratio of 0.24 / 0.18 / 1 and a thickness of
entre 500 et 800 A') est notamment bien adaptée pour entrer dans la réalisa- between 500 and 800 A ') is particularly well suited to enter into
tion du support de mémorisation selon l'invention. Des procédés d'écriture et de lecture autres que l'écriture au point de Curie et la lecture par effet Faraday, mentionnées plus haut, peuvent également être utilisés dans storage medium according to the invention. Writing and reading methods other than Curie writing and Faraday reading, mentioned above, can also be used in
le cadre de la présente invention.the scope of the present invention.
Comme cela a été dit plus haut, on a pris en compte, pour réaliser la présente invention, le fait que les propriétés de magnétisation et de cristallisation des matériaux magnétiques amorphes sont dépendantesde la température de ces derniers, ce qui rend possible de-réaliser à la fois des enregistrements réversibles et des enregistrements permanents sur le même As has been said above, it has been taken into account, in carrying out the present invention, that the magnetization and crystallization properties of the amorphous magnetic materials are dependent on the temperature of the latter, which makes it possible to achieve both reversible records and permanent records on the same
support de mémorisation.storage medium.
Plus particulièrement, les enregistrements permanents sont réalisés sans possibilité de destruction des informations. En addition, l'écriture More particularly, permanent recordings are made without the possibility of destruction of information. In addition, writing
et la lecture ne demandent aucune dépense particulière. and reading do not require any special expense.
D'une manière générale, un support d'enregistrement de grande capacité comporte des pistes d'enregistrement ayant chacune une largeur d'environ 1M.. Pour que l'écriture et la lecture au moyen d'un rayon laser puisse être réalisées de manière pratique, il est essentiel que le rayon laser soit localisé uniquement sur une piste o l'on souhaite effectuer l'écriture ou la lecture et non sur les autres pistes. A cette fin, un système optique de précision ou un système asservi associé à des In general, a large capacity recording medium comprises recording tracks each having a width of about 1M. In order for writing and reading by means of a laser beam to be performed practical, it is essential that the laser beam is located only on a track where it is desired to perform writing or reading and not on other tracks. For this purpose, a precision optical system or a slave system associated with
pistes de guidage est nécessaire.guide tracks is necessary.
Dans un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, les enregistrements permanents sont avantageusement utilisés comme pistes de guidage pour l'opération d'adressage par laser. Les figures 4 et 5 représentent un support de mémorisation magnéto-optique de données qui comporte des pistes de guidage cristallisées.Les pistes de guidage 12 sont disposées au ras des pistes d'enregistrement réversibles 13, lors de l'application d'un rayon laser. Afin de former les pistes de guidage 12 aussi précises que possible, on emploie un rayon laser d'une longueur d'onde In another preferred embodiment of the present invention, the permanent recordings are advantageously used as guide tracks for the laser addressing operation. FIGS. 4 and 5 show a magneto-optical data storage medium which comprises crystallized guide tracks. The guide tracks 12 are arranged flush with the reversible recording tracks 13, when a laser beam is applied. . In order to form guide tracks 12 as accurate as possible, a laser beam of a wavelength is employed.
relativement courte, comme par exemple un rayon laser Ar d'environ 4880A0. relatively short, such as a laser beam Ar of about 4880A0.
Plus précisément, les deux bords d'une piste respective parmi les pistes More precisely, the two edges of a respective track among the tracks
d'enregistrement 13 sont chauffés au-dessus de la température de cristalli- 13 are heated above the crystallization temperature.
sation (généralement 350'C) pour la délimitation des pistes de guidage 12. Dans le cas o les pistes de guidage 12 sont formées de cette manière sation (generally 350'C) for the delimitation of the guide tracks 12. In the case where the guide tracks 12 are formed in this manner
le long des pistes d'enregistrement 13, ces dernières ne sont jamais cris- along the recording tracks 13, the latter are never
tallisées pour assurer que les enregistrements sont stables même pendant l'émission du rayon laser pour la fixation des bits d'enregistrement 14 à une température approchant le point de Curie (environ 1000C). Par ailleurs, les autres pistes d'enregistrement ne sont pas affectées par l'émission du rayon laser du fait que les pistes d'enregistrement sont interposées entre to ensure that the recordings are stable even during the emission of the laser beam for fixing the recording bits 14 to a temperature approaching the Curie point (about 1000C). Furthermore, the other recording tracks are not affected by the emission of the laser beam because the recording tracks are interposed between
les pistes de guidage 12.the guide tracks 12.
Il va de soi que le support de mémorisation magnéto-optique qui vient T5 d'être décrit peut se présenter sous diverses variantes qui entrent toutes It goes without saying that the magneto-optical storage medium which has just been described can be in various variants which all
dans le cadre de la présente invention. in the context of the present invention.
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