磁光记录材料

磁记录可以擦除、重写，价格便宜，给用户带来很大的方便，缺点是容量较小。光记录容量大，目前已商品化的只读式光盘不能擦除和重写，这是它的不足之处。把两种记录方式结合起来，兼有二者优点的记录方式是磁性光记录方式。产品叫磁光盘。

磁光盘是在铝盘表面上镀一层 0.1 微米厚的铽铁钴非晶态合金制成的。在进行记录前，把磁盘表面全部磁化成一种状态，比如说使合金膜磁化成所有磁体 N 极朝向盘外的排列。在进行记录时，在要记录的点上用激光束照射， 在数十毫秒的瞬间，被照射的点升温到 200 ℃，这个温度是铽铁钴非晶态合金的居里温度，或居里点。在居里点磁性材料保持磁性的能力很弱，只需用很弱的外部磁场就可以使这点的磁性翻转。撤去激光，使这点的温度冷到室温，这一点的磁性就固定下来，再撤去外磁场，就完成了对这一点的记录。用 N 极朝里或朝外来表示二进制的 0 和 1，在盘面上逐点进行记录，就把信息记录在盘上了。擦除时，仍用外加磁场改变各点磁短取向，就擦去了记录的信息，并可用于重新记录。

要读出这些点时，需要用偏振激光束照射。偏振光是光束经过偏振片以后得到的，它的电场矢量在传播时只在一个平面上振动，这个面叫偏振面。因为光是一种电磁波，在传播时伴有电场，而且电场矢量在垂直于传播方向的平面内所有方向上都振动。克尔发现，当偏振光照射到磁体表面反射后， 偏振面会发生偏转，而且 S 极和 N 极的偏转角不同，这个效应叫克尔效应。利用克尔效应可以检测各点的磁化方向，也就可以读出盘上的信息。

用作磁光盘的磁性材料除铽铁钴非晶态合金外，还有铽铁非晶合金、钆铽铁、铁铋非晶态合金等等。这是一类由稀土金属和过渡金属组成的合金， 再经蒸发或溅射法制成非晶态薄膜。这类合金的结晶态的居里温度都比非晶态高，因为磁光盘是在居里温度进行记录的，居里温度高就需要更强的激光或更长的照射时间，需要更高的功率。高功率除了消耗更多的电能以外，还要增加设备的体积和投资。一般认为居里温度应在 100—200℃为好。前面提到的几种非晶态合金的居里温度是：铽铁钴 180—200 ℃；钆铽铁 150—165

℃；铽铁 135℃；钆铁铋 160℃。稀土—过渡金属非晶态薄膜的另一个优良特性是能产生垂直于膜面的微小磁化区域（称磁畴），这时膜内的磁矩的方向垂直膜面，要么向上，要么向下，只有两个稳定状态，称双稳态，这是二进制存贮的基本条件。要实现高密度记录，磁化点要小，激光光斑可以控制在 1μm 左右，因此磁性膜的磁畴也应在 1μm 左右，磁畴尺寸小，这是非晶态膜的另一个优点。此外，作为磁光记录材料，还必须考虑到克尔偏转角， 偏转角大，容易检测，信噪比增大。

克尔效应磁光盘已经商品化，8.8 厘米的光磁盘记录容量 128 兆，大约是现在致密磁盘的一百倍。