答:磁光技术飞速发展,典型产品是磁光盘,它使科学技术、人类的视野以及人们的生 活出现了一个崭新境界。磁光盘广泛应用于广播电视系统和计算机系统。通信、电视和 计算机是人类的重大发明,磁光材料又起到了锦上添花的作用。
(1)磁光材料的种类及特点:
磁光材料种类很多,各有其重要的特性,主要的磁光材料及特点有如下几种:
①单晶石薄膜。其化学稳定性好,法拉第旋转角大,但Hc不太大,且需要在价格昂 贵的GGG基片上制作,大面积制作有困难。
②非晶薄膜。可选择Tc或Tcomp来记录。Hc很大,位码直径很小,但是化学稳定 性不太好,Qk较小,是现在主要的实用磁光材料。含Nd、Pr、Ce的合金膜在短波时有大 的Qk。发展中的是氧化物和氟化物非晶薄膜产品。
③复合膜。可以增强克尔效应,石榴石/CrO2复合膜和石榴石/R-TM膜是利用石 榴石薄膜来提高磁光性能的;R-T/R-TM复合膜是为直接重写或MRS技术使用的;Pt- MnSb/Tb-Fe复合膜能增大克尔效应,但得到垂直磁化膜较为困难。
④多晶MnBi系薄膜。有很大的He和Qk,但晶界引起的噪声大,而MnBiCu就改 进了MnBi的缺点。
⑤多晶氧化物薄膜。呈正方结构,用蒸发或溅射法制备。Tc分别为190～230℃、 120～250℃,Qf不太大,但有介质噪声问题存在。
⑥多晶氧化物薄膜。用溅射等方法制备,Bi3FeO12有较大的Qf,是被期望为新型的 磁光材料。CoFeO4是尖晶石型铁氧体。Tc为520℃,Hc和制备工艺有较大的关系,三 层复合膜的表现Qf为8℃。但是,因为是多晶,也有介质噪声问题存在。
⑦多晶人工晶格多层膜。Pt/Co,Pd/Co,Pt/Fe等在短波范围有较大的Qk,用溅射 和蒸发等方法可以制出垂直磁化膜,用蒸发法制备的垂直各向导性和矫顽力比较大,是被 期望为新型的磁光材料。
⑧多晶其他合金和化合物。UCo5和CuCrSe4-xBrx在室温下、红外波长范围内有 较大的Qk,但是制成垂直磁化膜有困难,USe、CeSbTe在低温下有很大的Qk。
(2)磁光记录薄膜材料选择的原则如下:
①薄膜材料的易磁化方向必须垂直膜面,在垂直膜面方向具有单轴各向导性,又称 垂直各向导性。因此,薄膜的垂直各向导性常数Ku应该大于磁矩垂直膜面排列时产生 的退磁场能。
②为了得到稳定的,尺寸较小的磁畴,以保证高密度记录,要求材料的磁化强度Ms 与矫顽力Hc的乘积比较大。
③材料应具有大于室温但又不太高的居里温度Tc或补偿温度,以便在室温下可以 进行记录,一般要求温度在200～300℃。
④材料应在室温下有较大的矫顽力Hc,以保证存储信息的温度稳定性。
⑤由于磁光记录材料在使用中将反复加热,所以,材料应具有良好的热稳定性。
⑥因为再生信息的信噪比正比于克尔效应和反射率,所以,材料在磁光记录波长范 围内应有较大的、且受温度较小的克尔角和反射率。
⑦希望材料表面均匀,无气孔和杂质等,以免再生信号时产生噪声。
⑧从实用角度出发,还必须考虑材料的力学性能,希望材料易于大面积而又均匀地 制备。
⑨价格适当。