JPH01182949A - 超電導体光磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、セラミック超電導体膜を用いる、極めて動作
速度の速い光磁気記録に関するものである。

〈従来の技術〉 従来の、光磁気記録は、磁性体の薄膜を記録媒体に用い
ていた。

磁性体の記録媒体を用いた光磁気記録にも、種々の方式
があるが、−船釣には次の方式が吏われた。磁性体の薄
膜に、直径１μｍ程度に収束したレーザ光を照射し、そ
の照射エネルギーにより、その部分の磁性体の温度が上
がり、保磁力（Ｈｃ）が下がって、磁化を反転させるこ
とで情報ビットを書き込んでいた。その読出しは書き込
みより弱い、直線偏光したレーザ光を収束して、磁性体
の薄膜を走食し、書き込まれた情報をファラデー効果あ
るいは磁気カー効果などの磁気光学効果で、磁化が反転
した領域では、その直線偏光の偏光面の回転が変化する
ことで検出していた。

以上のような、従来の光磁気記録の書込みの１例を示し
たのが第６図である。

基板上に作製した磁性体膜１４全垂直に磁化しておく。

磁性体膜１４の磁化の方向と反対の磁界をもつバイアス
磁界１５を磁界発生器１６によって印加しておき、磁性
体膜１６の微小領域であるスポット３にレーザ光２を照
射して、そのスポット３の温度が一定以上になると磁化
が反転して情報ビットが書き込まれるのである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来の、磁性体薄膜を用いる光磁気記録は、光の熱効果
により磁化を反転させる情報ビットの書き込みを行なう
ので、磁性体の膜厚を薄くするレーザビームの強度をあ
げるなどの改良を行っても１０６〜１０２ビツト／秒程
度で、記録速度に限界があつ之。

本発明は、従来の光磁気記録の方法による書き込み速度
の限界以上になる極めて書き込み動作速度の早い光磁気
記録の方法を提供するものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の光磁気記録は、光の熱効果による磁化の反転で
なく、超電導体膜に光を照射して常電導体にした微小領
域を磁束で保持する光磁気記録である。

使用する超電導体膜に、微小な舖晶粒子からなり、その
粒界が極く薄い絶縁膜、又は粒子間がホゾ イント状の弱結合になったジョセフ４ン接合を構成する
セラミックを用いれば、比較的弱い光によって超電導体
膜の超電導状態を壊して常電導状態にすることができる
。また、この状態の変化は、ソ 超電導体特有の極めて高速のジョセフザン素子の動作速
度である。

〈作　用〉 本発明の光磁気記録で使用する記録媒体は、超電導体の
薄膜であり、書き込みに光ビームの照射によシ、超電導
状態が壊れて、常電導に変化する現象を利用しているの
で、従来の光磁気記録の方法と比較すると格段に高速の
１０１２ビツト／秒程度の書き込みが可能になった。

又、セラミック超電導体を使用することにより小さいエ
ネルギーの光で書き込むことが可能になった。

〈実施例〉 本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の１実施例である超電導体膜１への情
報ビットの書き込みを示している。

超電導体膜１を基板５の上に作製し、この超電導体膜１
の臨界磁界Ｈｃより小さく、一様なバイアス磁界６を前
記の膜１の面に垂直になる方向から印加しておく。この
状態の超電導体膜１にレーザ光を収束レンズで収束した
微小なスポットで照射する。

収束されたレーザ光２で照射されに部分の超電導体膜１
は、その超電導状態が壊れて常電導体になり、超電導体
の特性である完全反磁性は消失する。

レーザ光２の照射によるバイアス磁界６の変化を示した
のが、第２図である。超電導体膜１が、超電導体状態の
ときは、その完全反磁性のため磁界６は膜１のなかに侵
入することができない。しかし、レーザ光２によってス
ポット８で照射されその部分が常電導体になると、バイ
アス磁界はそのスポット８の部分に集中し、スポット８
部分の磁束密度を高くする。

従って、第２図のようにレーザ光２で、スポット３に情
報を記入し、そのレーザ光の照射をやめても、スポット
部に集中した磁束によって超電導体膜１の臨界磁界Ｈｃ
以上になるようバイアス磁界６を設計しておけば、書き
込まれた情報は、消失しないで保持される。

以上によって、超電導体膜１への書き込みを行なうが、
従来のレーザ光による熱効果で磁化を反転する方法でな
く、本発明はレーザ光２によって超電導状態を変える現
象によるので、非常に高速な、１０−１２秒程度の時間
での書き込みができる。

レーザ光２で書き込まれた情報の読出しは、従来と同じ
ように、書き込みに使ったレーザ光２より弱く、かつ、
直線偏光させたレーザ光を照射しレーザ光２は、ファラ
デー効果、又は磁気カー効果により、磁界によって回転
するので、その回転を検出すればよい。

実施例で、光エネルギーを用いる書き込み、読出しにレ
ーザ光を用いたのはレーザ光は収束したとき色収差など
の収差が少なく極く小さい光スポツト全作ることができ
るからである。

次に、本実施例に用いたセラミック超電導体について説
明する。

光磁気記録に用いる超電導体は小さいエネルギーで状態
を制御できることが望しい。

小さいエネルギーで超電導状態を変化させる超電導に、
第３図に示し念磁気抵抗素子に用いたセラミック超電導
体がある。この磁気抵抗素子は電極８とリード線９及び
１０を通して、図示しない電源から定電流を流しておく
。このセラミック超電導体磁気抵抗素子は、磁界がない
ときは超電導か− 状態を示し素子１の電圧は検出されないイ、極〈弱い磁
界を印加しても、その超電導状態が壊れはじめ抵抗の発
生を示す素子１の電圧が検出される。

この磁界の増加に従って素子の抵抗は急速に増大する。

以上の磁気抵抗素子の超電導体の特性は、第４図に示し
たように、超電導体の微細な粒子１１がその粒界２で極
く薄い漉縁膜、又は点接触の弱接合によるジョセフソン
接合を介して集合したセラミック超電導体によるもので
ある。このセラミック超電導体を等価回路で示したのが
第５図である。

粒界にジョセフソン接合をもつセラミック超電導体は、
比較的弱い磁場や電流の印加、又は光の照射によってそ
のジョセフソン接合のトンネル電流に影響がでて、超電
導状態が壊れる特性がある。

以上で説明したように、粒界にジョセフソン接合部もっ
たセラミック超電導体は、短時間の光の照射によっても
、その接合部から超電導状態を壊して常電導状態にする
ことができる。従って、このようなセラミック超電導体
の薄い膜を、前記の超電導光磁気記録に用いれば、現在
、最も臨界温度が高い超電導体ができるセラミック超電
導体を用いて小さい外部エネルギーで書き込みができる
装置にできる。

なお、前記のセラミック超電導体の臨界磁界Ｈｃは低い
ので、書き込み部全保持するバイアス磁界を小さくする
ことができる。

なお、前記の特性をもつセラミック超電導体の薄膜は、
スパッタリング法やＣＶＤ法などによる膜作製技術と、
雰囲気と温度条件を制御した熱処理によって作製するこ
とができる。又、この超電導体膜１の基板にはアルミナ
、ジルコニア等のセラミック基板、又は透明基板を必要
とするときは耐熱ガラスの基板を用いることができる。

〈発明の効果〉 本発明の結晶粒からなるセラミック超電導体膜を用いた
光磁気記録は、その粒界の特性から少ないエネルギー照
射で超電導状態が壊れるので、照射するレーザ光を特に
強くしなくても極めて高速の書き込みを行なうことがで
きる。又、臨界磁界Ｈｃも小さいのでバイアス磁界も小
さくできる。

又、この読み出しも光学的に高速で行なうことができる
ので、消費エネルギーが小さく、極めて高速の超電導体
光磁気記録を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の部分拡大図、第３図は本発明の超電導体の説明図、
第４図は超電導体の部分拡大図、第５図は第４図の等価
回路図、第６図は従来例の構成図である。 １は超電導体膜、２はレーザ光、３はスポット、８は電
極、９と１０はリード線、１１は超電導体粒子、１２は
粒界、１３はジョセフソン接合、１４は磁性体膜、１５
はバイアス磁界、１６は磁界発生器である。 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）６バイ“ｒ
スλ−一、】Ｌ 第　１　■ 第２図 ！ 第３　図 第イ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、結晶粒からなるセラミック超電導体薄膜の膜面に垂
   直に、前記超電体薄膜の臨界磁界より小さい一様なバイ
   アス磁界を印加しておき、前記超電導体膜に局所的に光
   を照射して、部分的に常電導体に変換し、該常電導体部
   にバイアス磁界の磁束を収束させ、前記超電導体薄膜の
   臨界磁界以上に保つことで、前記光照射の入力を記録す
   ることを特徴とする超電導体光磁気記録方法。