磁光存儲

1. 磁-光效應的背景及簡介

磁光效應 是指處於磁化狀態的物質與光之間發生相互作用而引起的各種光學現象。包括法拉第效應、克爾磁光效應、塞曼效應和科頓-穆頓效應等。這些效應均起源於物質的磁化，反映了光與物質磁性間的聯系。 光與磁場中的物質，或光與具有自發磁化強度的物質之間相互作用所產生的各種現象，主要包括法拉第效應、科頓-穆頓效應、克爾磁光效應、塞曼效應和光磁效應，其中最為人所熟知的是磁光法拉第效應， 它指的是一束線偏振光通過某種透明介質時，透射光的偏振化方向與入射光的偏振化方向相比，轉過了一個角度，通常把這個角度叫做法拉第轉角.。
磁光存儲技術是建立在磁光效應基礎上的，與磁光存儲技術直接相關的是磁光克爾效應。磁光信息記錄在介質上以後，主要是利用磁光克爾效應讀出信息。磁光克爾效應指的是一束線偏振光在磁化了的介質表面反射時，反射光將是橢圓偏振光，而以橢圓的長軸為標志的「 偏振面」 相對於入射偏振光的偏振面旋轉了一定的角度。這個角度通常被稱為磁光克爾轉角。 線偏振光透過放置磁場中的物質，沿著磁場方向傳播時，光的偏振面發生旋轉的現象。也稱法拉第旋轉或磁圓雙折射效應,簡記為MCB。一般材料中，法拉第旋轉（用旋轉角θF表示）和樣品長度l、磁感應強度B有以下關系 θF=VlB,
V是與物質性質、光的頻率有關的常數,稱為費爾德常數。
因為磁場下電子的運動總附加有右旋的拉莫爾進動，當光的傳播方向相反時，偏振面旋轉角方向不倒轉，所以法拉第效應是非互易效應。這種非互易的本質在微波和光的通信中是很重要的。許多微波、光的隔離器、環行器、開關就是用旋轉角大的磁性材料製作的。利用法拉第效應，還可實現光的顯示、調制等許多重要應用。 線偏振光入射到磁化媒質表面反射出去時，偏振面發生旋轉的現象。也叫克爾磁光效應或克爾磁光旋轉。這是繼法拉第效應發現後，英國科學家J.克爾於1876年發現的第二個重要的磁光效應。
按磁化強度和入射面的相對取向，克爾磁光效應包括三種情況： 極向克爾效應, 即磁化強度 M 與介質表面垂直時的克爾效應; 橫向克爾效應, 即 M 與介質表面平行, 但垂直於光的入 射面時的克爾效應; 縱向克爾效應, 即 M 既平行於 介質表面又平行於光入射面時的克爾效應（如下圖所示）.
在磁光存儲技術中主要應用的是極向克爾效應。

極向和縱向克爾磁光旋轉都正比於樣品的磁化強度。通常極向克爾旋轉最大、縱向次之。偏振面旋轉的方向與磁化強度方向有關。橫向克爾磁光效應中實際上沒有偏振面的旋轉，只是反射率有微小的變化，變化量也正比於樣品的磁化強度。1898年P.塞曼等人證實了橫向克爾磁光效應的存在。克爾磁光效應的物理基礎和理論處理與法拉第效應的相同，只是前者發生在物質表面，後者發生在物質體內；前者出現於僅在有自發磁化的物質（鐵磁、亞鐵磁材料）中，後者在一般順磁介質中也可觀察到。它們都與介電張量非對角組元的實部、虛部有關。 塞曼效應是荷蘭物理學家塞曼在 1896 年發現的。他發現，發光體放在磁場中時，光譜線發生分裂的現象。是由於外磁場對電子的軌道磁矩和自旋磁矩的作用，或使能級分裂才產生的。其中譜線分裂為2條(順磁場方向觀察)或3條（垂直於磁場方向觀察）的叫正常塞曼效應；3條以上的叫反常塞曼效應（見塞曼效應）。
塞曼效應證實了原子磁矩的空間量子化，為研究原子結構提供了重要途徑。塞曼效應也可以用來測量天體的磁場。1908 年美國天文學家海爾等人利用塞曼效應，首次測量到了太陽黑子的磁場。 又稱磁雙折射效應，簡記為MLB。科頓－穆頓效應是 1907 年科頓和穆頓發現的。。佛克脫在氣體中也發現了同樣效應，稱佛克脫效應，它比前者要弱得多。當光的傳播方向與磁場垂直時，平行於磁場方向的線偏振光的相速不同於垂直於磁場方向的線偏振光的相速而產生的雙折射現象。其相位差正比於兩種線偏振光的折射率之差，同磁場強度大小的二次方成正比
當光的傳播方向與外磁場方向垂直時，媒質對偏振方向不同的兩種光的吸收系數也可不同。這就是磁的線偏振光的二向色性，稱磁線二向色性效應，簡記為MLD。
MCD、MLB、MLD的物理起因、宏觀表述及量子力學處理都與法拉第效應類同(實際上可同時完成)。MLB和MLD通常比MCB和MCD要弱得多，但它們與磁場強度（磁化強度）的二次方成正比。因此對這些效應的測量除能得到物質中能級結構的信息外，還能用於微弱磁性變化（單原子層的磁性）的研究。 磁光記錄是近年來發展起來的高新技術，是存儲技術的一大飛躍發展。磁光記錄是目前最先進的信息存儲技術，它兼有磁記錄和光記錄兩者的優點，磁光記錄兼有光記錄的大容量和磁記錄的可重寫性。磁光記錄利用磁光克爾效應對記錄信號進行讀出。

2. 磁光存儲材料有哪些

稀土非晶合金

稀土磁光存儲材料

磁光存儲是一種磁記錄，它是通過光加熱和施加反磁場在稀土非晶合金的垂直磁化膜上，產生磁疇利用該磁疇進行信息的寫入，另一個方面利用克爾（Kerr）效應等將磁光效應讀出。

由磁光存儲材料製得的磁光碟是對磁帶、磁碟的發展。磁碟的問題是存儲密度小，存儲時與磁頭的距離應盡量小；光碟的缺點是不能進行改寫等，而磁光碟可以彌補這些缺點又兼備兩者的長處。其特點是可以進行非接觸存儲、改寫及更換盒式存儲器等。

3. 磁介質儲存設備是什麼

利用磁能方式存儲信息的設備如：硬碟、軟盤（已經淘汰）、磁帶、磁芯存儲器、磁泡存儲器（磁泡存儲器在1970年代出現，但是在1980年代硬碟價格急劇下降的情況下未能獲得商業上的成功。），U盤。

磁介質是由於磁場和事物之間的相互作用，使實物物質處於一種特殊狀態，從而改變原來磁場的分布。這種在磁場作用下，其內部狀態發生變化，並反過來影響磁場分布的物質，稱為磁介質。磁介質在磁場作用下內部狀態的變化叫做磁化。

在磁場作用下表現出磁性的物質。物質在外磁場作用下表現出磁性的現象稱為磁化。所有物質都能磁化，故都是磁介質。按磁化機構的不同，磁介質可分為抗磁體、順磁體、鐵磁體、反鐵磁體和亞鐵磁體五大類。

在無外磁場時抗磁體分子的固有磁矩為零，外加磁場後，由於電磁感應每個分子感應出與外磁場方向相反的磁矩，所產生的附加磁場在介質內部與外磁場方向相反，此性質稱為抗磁性。

順磁體分子的固有磁矩不為零，在無外磁場時，由於熱運動而使分子磁矩的取向作無規分布，宏觀上不顯示磁性。在外磁場作用下，分子磁矩趨向於與外磁場方向一致的排列。

所產生的附加磁場在介質內部與外磁場方向一致，此性質稱為順磁性。介質磁化後的特點是在宏觀體積中總磁矩不為零，單位體積中的總磁矩稱為磁化強度。

實驗表明，磁化強度與磁場強度成正比，比例系數χm稱為磁化率。抗磁體和順磁體的磁性都很弱，即cm很小，屬弱磁性物質。

抗磁體的cm為負值，與磁場強度無關，也不依賴於溫度。順磁體的cm為正值，也與磁場強度無關，但與溫度成反比，即 cm =C/T，C稱為居里常數，T為熱力學溫度，此關系稱為居里定律。

(3)磁光存儲擴展閱讀：

儲存設備存儲過程：

存儲過程是由流控制和SQL語句書寫的過程，這個過程經編譯和優化後存儲在資料庫伺服器中，應用程序使用時只要調用即可。在ORACLE中，若干個有聯系的過程可以組合在一起構成程序包。

存儲過程是利用SQL Server所提供的Transact-SQL語言所編寫的程序。Transact-SQL語言是SQL Server提供專為設計資料庫應用程序的語言。

它是應用程序和SQL Server資料庫間的主要程序式設計界面。它好比Oracle資料庫系統中的PL-SQL和Informix的資料庫系統結構中的Informix- 4GL語言。

參考資料來源：網路-磁介質

參考資料來源：網路-儲存設備

4. 磁儲存與光儲存哪個好 優缺點各是什麼

光碟擁有數據存取速度比較快，通用性好等優點，不過也有容量太小，發熱量大，啟動慢，如果用來錄制影像則不適合後期編輯等缺點
硬碟作為目前高端主流機型的儲存介質，擁有的最大優勢就是大容量存儲，可以滿足長時間拍攝要求，不足這處是硬碟的穩定性有待提高，並且錄制影像的畫質不如磁帶的儲存格式，不適合進行後期編輯

5. 顯示器採用的記錄介質是什麼材料

在磁光存儲光技術中使用記錄信息的介質是：磁性材料。
磁光存儲的原理及特點
在磁光記錄的記錄過程中，是用激光照射從而使局部升溫來實現的。由於溫度上升，被照射部位的矯頑力下降。然後通過外部磁場的作用在這個矯頑力下降的部位進行磁記錄激光 的光斑用鏡頭聚焦而成，光斑直徑可小到亞微米的程度。所以，磁光碟作為記錄介質，再和 垂直磁光膜結合起來應用，就可以實現高密度記錄。
記錄信息讀出(重放)的過程是:用形 成直線偏光的激光照射記錄介質，其反射光的偏光面與磁化方向相對應，互相向反方向旋轉。 這種重放過程就是利用克爾磁光效應來實現的。
在磁光記錄過程中，無論記錄還是重放，都要用激光，而這也正是光碟普遍採用的方法 光碟大致有3類，即只讀型、迫記型和可改寫型。
1、只讀型光碟，正如大家所知道的CD或LD;那樣，是以凹凸的形式事先將音樂或圖像信 息記錄下來，用戶只能重放這些信息。
2、追記型光碟，用戶雖然能夠記錄信息，但不能更寫所記錄的內容。它是作為文件資料 或外部存貯裝置使用的。
3、可改寫型光碟，即可擦可錄型光碟，用戶不僅能記錄信息，而且可將原來記錄的內容 抹掉，重新記錄新的信息。

6. 光存儲的原理是什麼，誰知道

光碟存儲原理

光碟存儲技術是利用激光在介質上寫入並讀出信息。這種存儲介質最早是非磁性的，以後發展為磁性介質

。在光碟上寫入的信息不能抹掉，是不可逆的存儲介質。用磁性介質進行光存儲記錄時，可以抹去原來寫

入的信息，並能夠寫入新的信息，可擦可寫反復使用。

1.非磁性介質存儲原理

有一類非磁性記錄介質，經激光照射後可形成小凹坑，每一凹坑為一位信息。這種介質的吸光能力強、熔

點較低，在激光束的照射下，其照射區域由於溫度升高而被熔化，在介質膜張力的作用下熔化部分被拉成

一個凹坑，此凹坑可用來表示一位信息。因此，可根據凹坑和未燒蝕區對光反射能力的差異，利用激光讀

出信息。

工作時，將主機送來的數據經編碼後送入光調制器，調制激光源輸出光束的強弱，用以表示數據1和0；再

將調制後的激光束通過光路寫入系統到物鏡聚焦，使光束成為1大小的光點射到記錄介質上，用凹坑代表1

，無坑代表0。讀取信息時，激光束的功率為寫入時功率的1/10即可。讀光束為未調制的連續波，經光路

系統後，也在記錄介質上聚焦成小光點。無凹處，入射光大部分返回；在凹處，由於坑深使得反射光與入

射光抵消而不返回。這樣，根據光束反射能力的差異將記錄在介質上的「1」和「0」信息讀出。圖2.1是

光存儲器寫入和讀出原理框圖。

圖2.1光存儲器寫入和讀出原理框圖

製作時，先在有機玻璃盤基上做出導向溝槽，溝間距約1.65 ,同時做出道地址、扇區地址和索引信息等，

然後在盤基上蒸發一層碲硒膜。系統中有兩個激光源，一個用於寫入和讀出信息，另一個用於抹除信息。

碲硒薄膜構成光吸收層，當激光照射膜層接近熔化而迅速冷卻時，形成很小的晶粒，它對激光的反射能力

比未照射區的反射能力小的多，因而可根據反射光強度的差別來區分是否已記錄信息。

圖2.2可擦除光碟結構示意圖

記錄信息的抹除可採用低功率的激光長時間照射記錄信息的部位來進行。由於激光介質的光照明「熱處理

」使晶粒長大，使其恢復到未記錄信息時的初始晶相狀態，故對激光的發射率也提高到記錄信息前的狀態

。

2. 磁性介質存儲原理

磁光碟是在光碟的基片上鍍上一層矯頑力很大的，具有垂直磁化特性的磁性材料薄膜製成。當在磁記錄介

質表面上施加強度小於其室溫矯頑力Hi 的磁物時，不發生磁通翻轉，故不能記錄信息。若用激光照射此

介質後，則在被照射處溫度上升，矯頑力下降為Hc′。如果這時再對記錄介質施以外加弱磁場Hr(Hc′

磁光存儲信息的再生如圖2.4所示。圖中由激光源發出的激光經過起偏器、半反鏡和聚光鏡照射在盤上，

行成小於1 的光點。同樣，照射區溫度上升，矯頑力下降，在照射區形成的磁場使該區磁化。當信息再生

時，照射在磁化區的激光束反射光經半反鏡、檢偏器到光檢測器上讀出信息。

關於圖片，請參見參考資料：
http://www.clubbenq.com.cn/BBS/Board/LabelList.aspx?TopicID=367963

7. 磁性儲存與光儲存哪個儲存更久 優缺點各是什麼

僅從理論上說,光儲存能夠儲存得更久!因為磁性存儲材料的磁性會隨著時間流逝而逐漸減弱.
磁性存儲:優點是存儲特別方便,能夠很容易的將磁信號轉化為電信號進行信息計算與傳輸.缺點是此種材料必須完全密封,不能有灰塵進入,還有就是不能永久存儲.
光儲存材料:優點是在理論上能夠永久存儲,缺點是這種存儲材料極易受摩擦等外部作用而損壞.

8. 磁儲存與光儲存哪個好 優缺點各是什麼

磁存儲易保存,但存儲能力不如光存儲介質,光存儲保存壽命較長,質量小,但介質更易易損壞,目前的光存儲技術還不完善,容量不如磁存儲.
從發展前景上看,光存儲前景更廣擴,不可估量,而磁存儲目前只是完善和提高容量了,沒有太多可挖掘的東西了

9. 在磁光存儲光技術中使用記錄信息的介質是什麼

在磁光存儲光技術中使用記錄信息的介質是：磁性材料。
磁光存儲的原理及特點
在磁光記錄的記錄過程中，是用激光照射從而使局部升溫來實現的。由於溫度上升，被照射部位的矯頑力下降。然後通過外部磁場的作用在這個矯頑力下降的部位進行磁記錄激光 的光斑用鏡頭聚焦而成，光斑直徑可小到亞微米的程度。所以，磁光碟作為記錄介質，再和 垂直磁光膜結合起來應用，就可以實現高密度記錄。
記錄信息讀出(重放)的過程是:用形 成直線偏光的激光照射記錄介質，其反射光的偏光面與磁化方向相對應，互相向反方向旋轉。 這種重放過程就是利用克爾磁光效應來實現的。
在磁光記錄過程中，無論記錄還是重放，都要用激光，而這也正是光碟普遍採用的方法 光碟大致有3類，即只讀型、迫記型和可改寫型。
1、只讀型光碟，正如大家所知道的CD或LD;那樣，是以凹凸的形式事先將音樂或圖像信 息記錄下來，用戶只能重放這些信息。
2、追記型光碟，用戶雖然能夠記錄信息，但不能更寫所記錄的內容。它是作為文件資料 或外部存貯裝置使用的。
3、可改寫型光碟，即可擦可錄型光碟，用戶不僅能記錄信息，而且可將原來記錄的內容 抹掉，重新記錄新的信息。

10. 光儲存的磁性介質存儲原理

磁光碟是在光碟的基片上鍍上一層矯頑力很大的，具有垂直磁化特性的磁性材料薄膜製成。當在磁記錄介質表面上施加強度小於其室溫矯頑力Hi 的磁物時，不發生磁通翻轉，故不能記錄信息。若用激光照射此介質後，則在被照射處溫度上升，矯頑力下降為Hc′。如果這時再對記錄介質施以外加弱磁場Hr(Hc′
磁光存儲信息的再生如圖2.4所示。
圖中由激光源發出的激光經過起偏器、半反鏡和聚光鏡照射在盤上，行成小於1 的光點。同樣，照射區溫度上升，矯頑力下降，在照射區形成的磁場使該區磁化。當信息再生時，照射在磁化區的激光束反射光經半反鏡、檢偏器到光檢測器上讀出信息。