162414. lajstromszámú szabadalom • Memóriaelem és eljárás annak előállítására
162414 3 mágneses terek útján Foucault-áramok jönnek létre, amikor a film mágnesezése az alkalmazott mágneses tér irányához való igazodás végett elfordul, vagy a mágneses tér megszűnésekor a könnyű tengely irányának megfelelően orientálódik. Ez a hatás, amely a vezető védőréteg vastagságával növekszik, annál kifejezettebb, mert a film hatásos védelmének biztosítása végett viszonylag vastag ródiumréteget kell alkalmazni, amelynek vastagsága néhány mikron nagyságrendjébe esik. Ebből következik, hogy nemcsak a film mágnesezésének forgatásával keltett kiolvasó jelek deformálódnak, hanem e jelek amplitúdója is nagymértékben csökken, úgy hogy a memóriához csatlakoztatott kapcsoló áramkörök hatásos indításához költséges erősítőkre van szükség. A találmány célja e nehézségek kiküszöbölése és mágneses filmnek olyan védőréteggel való ellátása, amely jól ellenáll a hőnek és az atmoszféra korrodáló anyagainak. További cél, hogy a védőréteg kemény és antimágneses legyen, ne váltsa ki Foucault-áramok keletkezését és ne változtassa meg a védett film mágneses tulajdonságait. A találmány szerinti memóriaelemnek fémes vagy fémesített hordozón elhelyezett ferromágneses anyagú filmje van, amelyet védőréteg vesz körül. A találmány abban van, hogy a védőréteg anyaga nikkel és ón ötvözete, amelyben a nikkeltartalom 29 — 37%. A találmány további részleteit az alábbiakban példaként ismertetjük, amikoris utalunk a mellékelt rajzra, amely a nikkel-ón ötvözet nikkeltartalmának változatát tünteti föl az áramsűrűség és az elektrolit hőmérsékletének függvényében. Az ötvözet előállítása végett az alábbiakban leírt ismert elektrolitét alkalmazhatjuk. Példánkban a nikkel-ón ötvözetből álló réteg, amely a találmány értelmében a mágneses filmet védi, olyan filmen helyezkedik el, amelynek hordozója kis átmérőjű hengeres vezető. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a találmány szerinti nikkel-ón ötvözet bármilyen alakú, például sík hordozón elhelyezett filmre is fölvihető. A nikkel-ón ötvözetet elektrolízissel visszük a mágneses filmre. Ez lehetővé teszi, hogy a védőréteg a mágneses film teljes felületén egyenletesen helyezkedjék el. Amikor mágneses filmet védőréteggel látunk el, a film jó védelmének biztosítása végett a védőrétegnek elég vastagnak kell lennie. Abban az esetben azonban, amikor a védőréteg fémből, vagy a villamosságot jól vezető ötvözetből van, az említett feltételt márcsak azért is nehéz teljesíteni, mert bizonyos vastagságtól kezdve a film kapcsolásakor különösen kellemetlen Foucault-áramok jelentkeznek, amelyek melegedéseket okoznak, ezek pedig megváltoztatják a film mágneses tulajdonságait, különösképpen pedig csökkentik a kiolvasó jelek amplitúdóját. Másrészt ismeretes, hogy a Foucault-áramok okozta teljesítményveszteség egyenesen arányos a védőréteg vastagságának négyzetével és fordítva arányos a védőréteget alkotó anyag fajlagos villamos ellenállásával. Amikor viszont a mágneses film borítása végett a találmány értelmében 29—37% nikkelt tartalmazó nikkel-ón ötvözetet alkalmazunk, ezek a nehézségek gyakorlatilag megszűnnek, mert az ötvözet fajlagos ellenállása viszonylag nagy, nevezetesen a réz ellenállásának körülbelül 10— 100-szorosa, és így a Foucault-áramok csak akkor kezdenek kellemetlenné válni, amikor a védőréteg vastagsága néhány mikron nagyságrendjébe eső, viszonylag jelentős értéket ér el. Úgy találtuk, hogy ha a védőréteg vastagsága nagyobb, mint 5000 Angstrom, vagy ezzel 4 egyenlő, a mágneses film védelme már hatásos. Láthatjuk tehát, hogy ha a mágneses film borításához a fent említett nikkel-ón ötvözetet alkalmazzuk, a védőréteg vastagsága pedig 5000 Angstrom és néhány mikron közé 5 esik, a film tökéletesen védve van, a Foucault-áramok pedig gyakorlatilag ki vannak küszöbölve. A 29—37% nikkelt tartalmazó találmány szerinti nikkel-ón ötvözetnek az az előnye, hogy fizikai tulajdonságait 400 °C nagyságrendjébe eső hőmérsékletek esetén is 10 megtartja. E nagy termikus stabilitás folytán az ilyen ötvözettel borított mágneses film hatásosan meg van védve, még akkor is, ha a film normális üzemében esetleg jelentős melegedés áll be. Meg kell jegyeznünk azt is, hogy a találmány szerinti 15 ötvözet kiválóan forrasztható, aminek jelentősége különösen akkor domborodik ki, amikor a memóriát vezérlő és a kiolvasó jeleket kicsatoló vezetőket kell forrasztás útján csatlakoztatni. A találmány szerinti nikkel-ón ötvözet igen kemény, 20 ami biztosítja, hogy benyomódással és dörzsöléssel szemben viszonylag érzéketlen. Az itt említett keménységen az úgynevezett Vickerskeménységet értjük, amelyet úgy mérünk, hogy az anyagba kg-okban kifejezett P erővel gyémántcsúcsot nyomunk. 25 A csúcs alakja négyzetalakú egyenes kúp. Mint ismeretes, e keménység Hv értékét a Hv = 1,8544 ^r d 30 összefüggés adja, amelyben d a kúpos nyom átmérőjének mm-ekben kifejezett hossza. A találmány szerinti nikkelón ötvözet esetén ez a Vickers-keménység, amely egyébként az ötvözet nikkeltartalmával változik, 400 és 700 közé 35 esik. Példánkban továbbá a mágneses filmet réz-berilliumból álló hengeres huzal alkotja, amelyet néhány mikron vastagságú rézréteg borít. Ezt a huzalt, amelynek átmérője 130 mikron és hosszúsága igen nagy, fokozatosan olyan 40 elektrolitikus cellán vezetjük át, amelynek fürdője alkalmas arra, hogy a huzalon vékony ferromágneses anyagú film rakódjék le. A fürdő állhat például vas- és nikkelsók vizes oldatából, amely lehetővé teszi, hogy a huzalon körülbelül 18% vasat tartalmazó vas-nikkel ötvözet rakód-45 jék le. A huzalt a cellán olyan szerkezettel húzzuk át, amely biztosítja a húzási sebesség állandóságát. Példánkban ez a sebesség óránként 10 m nagyságrendjébe esik. Miután a huzal áthaladt a cellán és így el van látva a mágneses filmmel, öblítő fürdőbe vezetjük, ahonnan 50 további elektrolitikus cellába jut. Ebben az alábbiakban ismertetett összetételű fürdő van, amelynek rendeltetése, hogy a huzalon a 29 — 37% nikkelt tartalmazó találmány szerinti nikkel-ón ötvözetből álló védőréteg alakuljon ki. Miközben a huzal ezen a cellán áthalad, teljesen a fürdő-55 be merül. A nikkel-ón anyagú védőréteg lerakódásának biztosítása végett a huzalt katódként kapcsoljuk és nikkelből készült anóddal vesszük körül, amely lehetővé teszi, hogy a huzal teljes merülési hosszában gyakorlatilag állandó áramsűrűség álljon be. E védőréteg létesíté-60 séhez alkalmazott elektrolit összetétele a következő: - ón (Il)-klorid (SnCl2 , 2H 2 0) 50 g/lit vagyis Sn + + 25 g/lit - nikkel (Il)-klorid (NiCl2 , 6H 2 0) 250 g/lit 65 vagyis Ni fém 60 g/lit 2
