稀土材料 | 磁泡材料- 大数跨境

中国稀金谷大数据

2022-04-07

点击上方蓝字关注稀金计算，更多精彩内容

磁泡材料是指在一定外加磁场作用下具有磁泡畴结构的磁性薄膜材料。当加磁场增加到某一程度时，磁性晶体的一些磁畴便缩成圆柱状，其磁化强度与磁场方向相反，在外磁场作用下可以移动，像一群浮在膜面上的小水泡（称为磁泡）。泡的存在与否对应于信息存储中的“1”和“0”，即可作为存储器使用。

磁泡存储器的载体是一磁化矢量垂直于膜面的磁性薄膜，用光刻的方法将坡莫合金薄膜作成适当的形状（如T-I棒），在平面磁场的驱动下可使磁泡做发生（记录）、传输、分裂、消灭（擦除）和读出等动作，以此来实现磁泡的记录和检测信息的功能。

用磁泡作存储器件的设想是1967年由美国贝尔实验室提出的，它的特点是无机械活动零件、完全固体化、可靠性高，体积小、质量轻，与半导体存贮器相比，具有非易失性，抗辐射、耐恶劣环境、很少需要维修等优点。

这种技术在1978年以后开始有商品问世，这些年来，磁泡存储器一直处在半导体存储器和磁盘存储器的夹击之中，但由于其具有一些独特的优点，得以发展。

目前，国外磁泡存储已用在军用微机、飞行记录器、终端机、电话交换机、数控机床、机器人等方面。特别是用其制作的记录器，可靠性大为改善，因此解决了卫星、火箭发射和飞行过程中记录器易出故障的问题。中国也将磁泡器件用在导弹飞行记录器中。

作为小型便携式存储系统，磁泡存储器具有得天独厚的长处，但由于在记录密度和存取速度上不敌磁盘和以后发展起来的光盘，它的应用范围只限于军事、航天和电子交换机等方面，芯片的容量为4Mb。可用作磁泡的材料主要有石榴石型稀土铁氧体系、Tb-Fe系、Cd-Co系非晶磁膜、钙钛石型铁氧体系等。

国外在20世纪60年代，通过磁光效应，对稀土磁泡材料的磁畴运动作了深入研究，并发展了磁泡存储器。由于磁泡存储器的独特优点：大容量、非挥发、不易失、全固态等，它一问世就引起国内外的极大关注。在70年代到80年代中期用液相外延方法研制的磁泡外延薄膜层出不穷，促进了磁性材料的离子替代的物理研究工作。

国外的磁泡材料主要用于制造磁泡存储器，并已在军用微机、飞行记录器、终端机、电话交换机、数控机床、机器人等方面广泛应用。特别是用其制作的记录器，可靠性大为改善，因此解决了卫星、火箭发射和飞行过程中记录器易出故障的问题。如，1983年日本九州大学小西提出布洛赫线（Bloch line）存储器，存储密度可达0.9Gb／c㎡。1992年日立公司宣称已备出单片容量为256MB／c㎡的实验性布洛赫线存储器件。

国内上海冶金研究所研制了（YSmLuCa）3（FeGa）5O12等磁泡单晶薄膜，达到外延重复性80％，磁缺陷密度为4～10cm-2。用这种膜作芯片，仿国外样机，研制成SMB型磁泡存储器，设计容量64kb，工作频率100Hz，工作温度0～40℃，达到美国 Taxax Instrment公司生产的TIB-02030型磁泡器件的水平，在国内处于领先地位。此外，还对掺Bi的磁泡材料进行了研究。

磁泡薄膜的研究工作曾一度为磁学界的热门课题。虽然目前磁泡存储器的使用仅在极小范围，但它的发展前景不可低估。磁泡的出现大大推动了磁性物理和材料的研究，如畴壁动态特性、硬泡的物理特性及其抑制、磁性垂直各向异性、石榴石外延薄膜磁特性和缺陷的研究等。稀土过渡族元素非晶态薄膜也是当时为了开发亚微米直径磁泡而进行深入研究的材料，发现它有良好的磁光特性后，迅速推动了磁光盘的诞生。

随着物理现象的深入研究和纳米材料及微细加工技术的进步，磁泡的研究不会中断，有望出现像MRAM、磁泡和布洛赫线那样的非易失性、高记录密度、全固体化的外部磁性存储器。

【声明】内容源于网络

中国稀金谷大数据

中国稀金谷大数据中心（bigdata.jxust.edu.cn）官方公众号，关于稀土和稀有金属等产业的最权威的信息平台，提供稀土、钨、铜、锂和新能源汽车等领域的多维数据和行业动态，为政府、企业和科技工作者提供资讯参考、数据分析和应用服务。

内容 3755

粉丝 0

中国稀金谷大数据中国稀金谷大数据中心（bigdata.jxust.edu.cn）官方公众号，关于稀土和稀有金属等产业的最权威的信息平台，提供稀土、钨、铜、锂和新能源汽车等领域的多维数据和行业动态，为政府、企业和科技工作者提供资讯参考、数据分析和应用服务。

总阅读1.1k

粉丝0

内容3.8k