蓝光超分辨磁光存储介质和功能的研讨

1.1引言  

        1.2磁光存储的写入和读出原理磁光存储技术所依赖的是磁性材料的两个性质，即:(1)温度变化时，材料的磁化状态产生相应的热磁效应。(2)材料磁化状态使得从表面反射回去的偏振光的偏振方向发生变化的磁光克尔(Ken')效应。热磁效应，即在微小区域内激光光斑提供的高温和足够强度的外在磁场的共同作用下使该微小区域内的磁化矢量取向与外磁场方向一致，实现信息的写入和擦除。磁光存储薄膜得磁化矢量必须垂直于膜面(各向异性常数Ku>0)，如图1-1<A)所示在信息写入之前，磁光存储薄膜的磁化矢量在初始状态下同取向向下(定义此矢量状态为计算机二进制的“0"，则向上为“1")。当激光束作用于该薄膜的某一点时，则此处的温度急剧上升，所以该点处的矫顽力就降低，当温度超过薄膜的补偿温度T}}或居里温度T}时(将温度加热到T}或T}分别对应补偿点记录和居里点记录两种不同的记录方式，如图1-2所示)，其自发磁化强度消失，即为顺磁状态;激光脉冲过后，该点温度下降，此时在外加电磁场的作用下，该点的磁化方向将翻转与外磁场方向一致向上。因为在室温下外加偏磁场小于薄膜的矫顽力(H})，所以不会改变激光束作用处以外的磁化矢量，这样就实现了信息的写入，如图1-1<B)所示。

        信息的擦除过程与写入过程类似，只需在同一激光脉冲作用下改变外加偏磁场的方向即可实现对写入信息的擦除，如图1一1<C)所示。上述过程可反复进行，因此磁光记录是可擦重写。人类诞生伊始便对信息的记录和存储有着执着的追求，在原始社会智力还不够发达的先祖们使用绳结、岩石、兽皮等天然物体记录简单的符号信息;随着社会的发展和需要记录的信息量的增加，人们开始使用木板、竹简、布等经过简单加工过的物品保存文字信息;纸张的发明解决了存储物过于沉重的问题，而且大大提高了记录的密度;纸的原料是植物所以不易保存，为了能够使信息保存更久一些，金属和陶塑器物便成了最好的载体。纸可以提高记录密度，但不可长久保存，那些器物可以相对延长保存时间但使用有限而且过于沉重。人类社会是不停进步的，到了近现代人们又发明了以微缩胶卷、磁带、光盘、记忆芯片等为代表的利用光、磁等物理或化学原理实现信息记录的存储方式，这些存储方式分别以不同的形式同时提高了记录密度和信息载体的寿命，而且提高的程度是空前的。

        不管怎么进步，但都有着同一个趋势一一提高了信息的记录密度和寿命，而且这种趋势愈来愈快。随着现代各个领域科学技术的飞速发展人们对信息存储品质和容量的要求也越来越高，这就要求信息存储载体必须具备超高保真品质、超高存储密度和超大存储容量的特性。磁光记录技术相对于磁记录和光记录来说是一种新兴的信息存储方式，它集合了磁记录和光记录两者的优点于一身，具有记录密度高、容量大、使用寿命长、可靠性高、可重复性擦写及非接触式读写等独特优点。在计算机存储、广播电视、办公自动化、资料情报检索等大容量信息交换领域的应用非常广泛【m}。磁光(MO)盘自1989年投入市场以来其信息存储容量已经增加了数十倍，目前市场主流MO盘片容量为:3.5英寸2.SGB,5.25英寸9.1GB}}"9}。随着科技的进一步发展，必将推动磁光存储技术飞速发展，磁光存储技术的提高也必能在信息存储领域获得长足发展。因此，对如何提高磁光存储技术的记录密度成为关键因素，也极具研究意义和现实意义。