專(zhuān)利名稱(chēng)：磁記錄介質(zhì)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁記錄介質(zhì)，特別是磁卡，以及使用該介質(zhì)的方法。
近年來(lái)，磁卡已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是磁卡作為可重寫(xiě)的或預(yù)付卡方面的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，其中，錢(qián)款信息記錄為信息的磁性比特，從而根據(jù)每次消費(fèi)減少錢(qián)款的數(shù)量。
在該應(yīng)用中，如果不能徹底保護(hù)磁卡，避免非法更改記錄數(shù)據(jù)帶來(lái)的偽造問(wèn)題，或者可以容易地生產(chǎn)偽造卡，磁卡系統(tǒng)的安全性就會(huì)受到致命的損害。非常需要磁卡具有防止非法更改記錄數(shù)據(jù)的保護(hù)功能。為了滿足這種需求，已經(jīng)提出了各種磁卡并實(shí)際應(yīng)用。例如，如果在磁卡上局部提供一個(gè)特殊材料的區(qū)域，就難于偽造，并且通過(guò)檢測(cè)該特殊區(qū)域可以判斷其真?zhèn)巍＞哂袕?fù)雜層構(gòu)造的磁卡也是已知的。
這些其中內(nèi)置防護(hù)功能的磁卡是難以偽造或復(fù)制成大量的偽造卡。但是，仍然有可能把已用盡的卡中的錢(qián)款信息通過(guò)非法更改，例如重寫(xiě)錢(qián)款信息，恢復(fù)為原始信息。一種對(duì)策是根據(jù)使用次數(shù)在磁卡上打孔，雖然這也可能產(chǎn)生多種問(wèn)題，即不能期望有準(zhǔn)確的一致性，打孔的碎片被留下，通過(guò)重新填充孔進(jìn)行修復(fù)是可能的。另一個(gè)可能的對(duì)策是通過(guò)溫度自記錄來(lái)記錄對(duì)應(yīng)于使用次數(shù)的可見(jiàn)數(shù)據(jù)。但是，這些載有可見(jiàn)數(shù)據(jù)的卡防污能力差，因?yàn)榭梢?jiàn)數(shù)據(jù)必須進(jìn)行光學(xué)讀出。對(duì)于可見(jiàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)很容易偽造記錄。另一個(gè)問(wèn)題是光學(xué)讀出器一般是昂貴的。
在這樣的情況下，JP-A77622/1996提出了一種磁記錄介質(zhì)，包括一種不可逆記錄層，用作磁記錄材料的是一種合金，該合金在結(jié)晶狀態(tài)下的飽和磁化強(qiáng)度與無(wú)定型狀態(tài)下的磁化強(qiáng)度之比至少為5。這種磁記錄介質(zhì)有一個(gè)不可逆的記錄層，由一種記錄材料組成，該記錄材料在加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化。雖然這種記錄材料在加熱時(shí)改變其飽和磁化強(qiáng)度，但是，因?yàn)闉榱税扬柡痛呕瘡?qiáng)度恢復(fù)到加熱前的數(shù)值，磁記錄介質(zhì)必須加熱到使其可能變形或熔化的程度，所以重寫(xiě)基本是不可能的。該介質(zhì)保證了高度安全性。
然而，因?yàn)檫@樣的不可逆記錄層盡管阻止了重寫(xiě)數(shù)據(jù)，但允許追加寫(xiě)入數(shù)據(jù)，所以有通過(guò)追加寫(xiě)入進(jìn)行非法更改的可能性。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是防止非法更改在磁記錄介質(zhì)中的記錄信息，所述磁記錄介質(zhì)包括一種不可逆記錄層，該不可逆記錄層在加熱后飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是除了達(dá)到第一個(gè)目的以外，抑制磁記錄介質(zhì)的輸出變化。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是除了達(dá)到第一個(gè)目的以外，改進(jìn)記錄信息的保密性。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是除了達(dá)到第一個(gè)目的以外，能夠容易地檢測(cè)記錄信息的非法更改。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是除了達(dá)到第一個(gè)目的以外，使所述介質(zhì)更難于被偽造或假冒。
通過(guò)下面的第一個(gè)到第五個(gè)實(shí)施方案分別達(dá)到了第一個(gè)到第五個(gè)目的。
第一個(gè)實(shí)施方案下面的(1)和(11)第二個(gè)實(shí)施方案下面的(12)第三個(gè)實(shí)施方案下面的(3)～(5)第四個(gè)實(shí)施方案下面的(6)～(8)和(13)～(15)第五個(gè)實(shí)施方案下面的(9)和(16)(1)一種磁記錄介質(zhì)，至少在基片的一部分上，包括一種不可逆記錄層，該不可逆記錄層含有加熱后飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的不可逆記錄材料，該不可逆記錄層至少部分包括一個(gè)固定信息記錄區(qū)域，用于記錄介質(zhì)的固定信息，其中，在固定信息記錄區(qū)域中，把飽和磁化強(qiáng)度已經(jīng)發(fā)生不可逆變化的多個(gè)加熱條相互之間基本平行排列，加熱條的陣列圖形或在靠近加熱條之間布置的未加熱條的陣列圖形含有用頻率調(diào)制或相位調(diào)制法編碼的固定信息。
(2)根據(jù)(1)的磁記錄介質(zhì)，其中，在所述固定信息記錄區(qū)域內(nèi)記錄價(jià)值信息或標(biāo)識(shí)信息。
(3)根據(jù)(1)或(2)的磁記錄介質(zhì)，還包括一個(gè)在所述不可逆記錄層和所述基片之間的磁記錄層，其中，所述不可逆記錄層起磁屏蔽層的作用。
(4)根據(jù)(3)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層除了所述不可逆記錄材料以外，還含有軟磁材料。
(5)根據(jù)(3)的磁記錄介質(zhì)，其中所述不可逆記錄層由含有所述軟磁材料的軟磁材料層和含有所述不可逆記錄材料的不可逆記錄材料層組成。
(6)根據(jù)(1)～(5)中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層含有一種硬磁材料，其飽和磁化強(qiáng)度經(jīng)加熱基本不變，其矯頑力高于所述不可逆記錄材料。
(7)根據(jù)(6)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層由含有所述不可逆記錄材料的不可逆記錄材料層和含有硬磁材料的硬磁材料層組成。
(8)根據(jù)(6)或(7)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述硬磁材料具有至少300Oe的矯頑力。
(9)根據(jù)(1)～(8)中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層中有至少一個(gè)記錄磁道，其中加熱條以條形碼陣列排列的至少兩個(gè)磁道單元相互之間平行排列，構(gòu)造一個(gè)記錄磁道，所述記錄磁道至少部分包括一個(gè)不對(duì)稱(chēng)的區(qū)域，其中在至少兩個(gè)磁道單元之間，加熱條的陣列圖形不同。
(10)根據(jù)(1)～(9)中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層的表面粗糙度(Ra)不超過(guò)1μm。
(11)一種使用磁記錄介質(zhì)的方法，該磁記錄介質(zhì)在基片的至少一部分上包括一種不可逆記錄層，該不可逆記錄層含有經(jīng)加熱其飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的不可逆記錄材料，其中，通過(guò)加熱，使飽和磁化強(qiáng)度已發(fā)生不可逆變化的多個(gè)加熱條可以相互基本平行排列，從而在所述不可逆記錄層的至少一部分上記錄信息，進(jìn)行加熱，使加熱條的陣列圖形或使布置在靠近加熱條之間的未加熱條的陣列圖形可以含有用頻率調(diào)制法或相位調(diào)制法編碼的記錄信息。
(12)根據(jù)(11)的磁記錄介質(zhì)的使用方法，其中，用一種用于加熱的加熱裝置掃描所述不可逆記錄層，進(jìn)行記錄，所述加熱裝置的掃描方向基本垂直于在讀出操作中用讀出磁頭掃描所述層的方向。
(13)使用根據(jù)(6)～(8)中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)的方法，其中，通過(guò)加熱所述不可逆記錄層，引起所述不可逆記錄材料的飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生變化，進(jìn)行記錄，并且檢測(cè)所述不可逆記錄層的磁化強(qiáng)度的變化，所述硬磁材料已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化，并同時(shí)施加偏置磁場(chǎng)，其方向與所述一個(gè)方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化強(qiáng)度反向，進(jìn)行讀出。
(14)使用根據(jù)(6)～(8)中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)的方法，其中，通過(guò)加熱所述不可逆記錄層，引起所述不可逆記錄材料的飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生變化，進(jìn)行記錄，并且通過(guò)下列步驟進(jìn)行讀出，即檢測(cè)所述不可逆記錄層的磁化強(qiáng)度變化，所述硬磁材料已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化，并同時(shí)施加其方向與所述一個(gè)方向相同的偏置磁場(chǎng)的步驟；和檢測(cè)所述不可逆記錄層的磁化強(qiáng)度變化，所述硬磁材料已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化，并同時(shí)施加偏置磁場(chǎng)，其方向與所述一個(gè)方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化強(qiáng)度反向的步驟。
(15)根據(jù)(13)或(14)的磁記錄介質(zhì)的使用方法，其中，偏置磁場(chǎng)的強(qiáng)度低于所述硬磁材料的矯頑力并高于所述不可逆記錄材料的矯頑力。
(16)根據(jù)(11)～(15)任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)的使用方法，其中，所述磁記錄介質(zhì)在所述不可逆記錄層中至少有一個(gè)記錄磁道，并且在記錄過(guò)程中控制加熱裝置，使得其中的加熱條以條形碼陣列排列的至少兩個(gè)磁道單元相互之間基本平行排列，構(gòu)成一個(gè)記錄磁道，該記錄磁道至少部分包括一個(gè)不對(duì)稱(chēng)區(qū)域，其中，在至少兩個(gè)磁道單元之間，加熱條的陣列圖形不同。


圖1是表示用于編碼數(shù)字信號(hào)的幾種方法的對(duì)比圖。
圖2是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)示例性結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3(a)是表示在第二個(gè)實(shí)施方案中，相對(duì)于在讀出過(guò)程中讀出磁頭的掃描方向，在記錄(或加熱)過(guò)程中加熱裝置掃描方向的平面圖。圖3(b)是表示其中產(chǎn)生的讀出輸出(磁化強(qiáng)度的差分輸出)的曲線圖。
圖4(a)是表示在第二個(gè)實(shí)施方案中，相對(duì)于在讀出過(guò)程中讀出磁頭的掃描方向，在傳統(tǒng)記錄(或加熱)過(guò)程中加熱裝置的掃描方向的平面圖。圖4(b)是表示其中產(chǎn)生的讀出輸出(磁化強(qiáng)度的差分輸出)的圖。
圖5(a)是表示在第二個(gè)實(shí)施方案中產(chǎn)生的讀出輸出(磁化強(qiáng)度的差分輸出)的圖；圖5(b)是表示在對(duì)比實(shí)施例中產(chǎn)生的讀出輸出(磁化強(qiáng)度的差分輸出)的圖。
圖6是表示用在第三個(gè)實(shí)施方案中的磁記錄介質(zhì)示例性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖7(a)和7(b)是表示根據(jù)第三個(gè)實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)示例性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖8是表示Fe58Al42合金扁平化粉末的飽和磁化強(qiáng)度(Ms)與加熱溫度的關(guān)系圖。
圖9是表示在起磁屏蔽層作用的不可逆記錄層的表面測(cè)得的泄漏輸出與不可逆記錄層厚度的關(guān)系圖。
圖10是表示從圖9的結(jié)果確定的泄漏輸出的衰減系數(shù)與不可逆記錄層的厚度的關(guān)系圖。
圖11是表示用于第四個(gè)實(shí)施方案中的磁記錄介質(zhì)示例性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖12(a)和12(b)是表示根據(jù)第四個(gè)實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)示例性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖13是圖解表示通過(guò)加熱第四個(gè)實(shí)施方案中的不可逆記錄層4的一部分進(jìn)行記錄的方法的剖面圖。
圖14是圖解表示同時(shí)施加正向偏置磁場(chǎng)，讀出圖13所示方式加熱的不可逆記錄層4時(shí)產(chǎn)生的差分輸出的一套圖；圖14(a)表示不可逆記錄材料層141的差分輸出，圖14(b)表示硬磁材料層143的差分輸出，圖14(c)表示整個(gè)不可逆記錄層4的差分輸出。
圖15是圖解表示在讀出圖13所示的加熱的不可逆記錄層4并同時(shí)施加反向的偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的差分輸出的一套圖；圖15(a)表示不可逆記錄材料層141的差分輸出，圖15(b)表示硬磁材料層143的差分輸出，圖15(c)表示整個(gè)不可逆記錄層4的差分輸出。
圖16是圖解表示通過(guò)去除一部分不可逆記錄層4非法更改數(shù)據(jù)的方法的剖面圖。
圖17是圖解表示在讀出圖16所示的去除了一部分的不可逆記錄層4并同時(shí)施加正向偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的差分輸出的圖；圖17(a)表示不可逆記錄材料層141的差分輸出，圖17(b)表示硬磁材料層143的差分輸出，圖17(c)表示整個(gè)不可逆記錄層4的差分輸出。
圖18是圖解表示在讀出圖16所示的去除了一部分的不可逆記錄層4并同時(shí)施加反向的偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的差分輸出的圖；圖18(a)表示不可逆記錄材料層141的差分輸出，圖18(b)表示硬磁材料層143的差分輸出，圖18(c)表示整個(gè)不可逆記錄層4的差分輸出。
圖19(a)是表示在可逆記錄層中加熱和去除圖形的剖面圖；圖19(b)是表示在讀出圖19(a)的不可逆記錄層并同時(shí)施加正向偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的差分輸出的圖；圖19(c)表示在讀出圖19(a)的不可逆記錄層并同時(shí)施加反向的偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的差分輸出的圖。
圖20(a)是舉磁卡為例表示用在該實(shí)施方案中的磁記錄介質(zhì)的平面圖；圖20(b)是表示用于詳細(xì)說(shuō)明加熱條陣列圖形的圖20(a)中的記錄磁道的一部分的放大平面圖，并伴有從記錄磁道的該區(qū)域讀出的差分輸出圖形；圖20(c)是表示分成兩個(gè)磁道單元的記錄磁道的平面圖；圖20(d)是表示在圖20(c)中分開(kāi)的記錄磁道中的一個(gè)磁道單元作為獨(dú)立記錄磁道的平面圖，伴有從該記錄磁道讀出的差分輸出圖形；圖20(e)是表示在圖20(c)中的所分開(kāi)的記錄磁道中另一個(gè)磁道單元作為獨(dú)立記錄磁道的平面圖，伴有從該記錄磁道讀出的差分輸出圖形。
圖21(a)是表示該實(shí)施方案使用的磁記錄介質(zhì)的記錄磁道中加熱條的陣列圖形平面圖；圖21(b)是從該記錄磁道中讀出的差分輸出圖形；圖21(c)是將圖21(a)的記錄磁道分開(kāi)的兩個(gè)磁道單元上面一個(gè)看成獨(dú)立記錄磁道時(shí)從記錄磁道讀出的差分輸出圖形；圖21(d)是把圖21(a)的記錄磁道分開(kāi)的兩個(gè)磁道單元的下面一個(gè)看成獨(dú)立記錄磁道時(shí)從記錄磁道讀出的差分輸出圖形。
圖22(a)是表示該實(shí)施方案使用的磁記錄介質(zhì)的記錄磁道中加熱條的陣列圖形平面圖；圖22(b)是從該記錄磁道中讀出的差分輸出圖形；圖22(c)是將圖22(a)的記錄磁道分開(kāi)的兩個(gè)磁道單元上面一個(gè)看成獨(dú)立記錄磁道時(shí)從記錄磁道讀出的差分輸出圖形；圖22(d)是將圖22(a)的記錄磁道分開(kāi)的兩個(gè)磁道單元下面一個(gè)看成獨(dú)立記錄磁道時(shí)從記錄磁道讀出的差分輸出圖形。
功能和結(jié)果第一個(gè)實(shí)施方案圖1圖解表示在數(shù)字信號(hào)通過(guò)各種調(diào)制方法記錄在加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的不可逆記錄層中時(shí)的調(diào)制波形。圖1對(duì)應(yīng)于一個(gè)其中通過(guò)加熱增大飽和磁化強(qiáng)度的實(shí)例。圖1所示的大多數(shù)方法利用磁化強(qiáng)度切換，雖然磁化強(qiáng)度切換的概念不能應(yīng)用于不可逆記錄層，其中通過(guò)加熱或不加熱其飽和磁化強(qiáng)度的變化得到利用。然而，通過(guò)對(duì)不可逆記錄層的輸出信號(hào)處理，與利用磁化強(qiáng)度切換的傳統(tǒng)磁記錄層一樣，解碼成為可能。
在本發(fā)明中，通過(guò)使用頻率調(diào)制(FM)或相位調(diào)制(PM)法進(jìn)行在不可逆記錄層中的記錄。
FM法是對(duì)“1”響應(yīng)改變波形，并且在一個(gè)數(shù)據(jù)比特間隔中切換波形一次。換句話說(shuō)，F(xiàn)M法是一種調(diào)制過(guò)程，其中，當(dāng)在一個(gè)數(shù)據(jù)比特間隔內(nèi)的波形切換數(shù)等于2時(shí)，狀態(tài)變?yōu)椤?”，當(dāng)切換數(shù)等于1時(shí)，狀態(tài)變?yōu)椤?”。在PM法中，波形切換方向在“1”和“0”之間不同。也就是說(shuō)，在一個(gè)數(shù)據(jù)比特間隔中的脈沖升高對(duì)應(yīng)于“1”，降低則對(duì)應(yīng)于“0”，在相同的符號(hào)連續(xù)時(shí)，在各個(gè)數(shù)據(jù)比特的邊界上進(jìn)行切換。在FM和PM法中，其中波形變化必須在一個(gè)比特內(nèi)發(fā)生，在通過(guò)追加加熱(追加寫(xiě)入)向通過(guò)FM或PM法編碼的加熱條陣列中加入新的加熱條時(shí)，它不能給出FM或PM信號(hào)，使得不可能進(jìn)行讀出。所以，在通過(guò)FM或PM法記錄固定信息時(shí)，不可能通過(guò)追加寫(xiě)入改變數(shù)據(jù)。
相反，可以看出圖1中其它調(diào)制方法，例如，RZ、RB、NRZ、NRZI、MFM和M2FM法允許通過(guò)向加熱條陣列中加入新的加熱條改變數(shù)據(jù)。在NRZ法中，其中，對(duì)應(yīng)于“1”切換磁化強(qiáng)度，例如，通過(guò)添加加熱條可以容易地改變所記錄信息，如圖1所示。同樣，在MFM法中，與在NRZ法中一樣，對(duì)應(yīng)于“1”切換磁化強(qiáng)度，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)“0”連續(xù)時(shí)，在比特之間切換磁化強(qiáng)度，所記錄信息可以容易地通過(guò)添加加熱條來(lái)改變，如圖1所示。
可以理解，雖然圖1中表示的脈沖在從未加熱條(未預(yù)加熱條之間的條形區(qū)域)向加熱條過(guò)渡時(shí)升高，在從加熱條向未加熱條過(guò)渡時(shí)降低，但是即使在加熱條的邊界處脈沖升高和降低之間的關(guān)系反向時(shí)，F(xiàn)M和PM法也能工作良好。例如，可以通過(guò)使用加熱時(shí)表現(xiàn)出在飽和磁化強(qiáng)度在相反方向變化的不可逆記錄層，使讀出時(shí)施加的偏置磁場(chǎng)的方向反向，或者改變信號(hào)處理方法，可以使這種關(guān)系反向。
第二個(gè)實(shí)施方案圖4(a)是在基片2上有不可逆的記錄層4的磁卡的平面圖。在該圖中，加熱條41以等間距的條形碼圖形在不可逆的記錄層4中形成，在加熱條41以外的區(qū)域是未加熱條42。在加熱時(shí)熱頭的掃描方向是圖中的X方向。在讀出該磁卡時(shí)，用讀出磁頭掃描，檢測(cè)不可逆記錄層中磁化強(qiáng)度的變化。讀出磁頭的掃描方向與熱頭的掃描方向相同，即圖中的X方向。
另外，含有樹(shù)脂粘合劑的涂敷型不可逆記錄層具有低的導(dǎo)熱率。由于熱頭首先加熱熱積聚層，通過(guò)積聚層加熱不可逆記錄層，所以，通過(guò)加熱產(chǎn)生的溫度升高是緩慢的。這阻止了加熱條41在其整體上均勻加熱，導(dǎo)致了加熱的變化。因此，如圖4(a)所示，熱頭的掃描方向與讀出磁頭的掃描方向一致的情況下，從未加熱條42向加熱條41轉(zhuǎn)化時(shí)的差分輸出低于在從加熱條41向來(lái)加熱條42轉(zhuǎn)化時(shí)的差分輸出，如圖4(b)所示。由于這要求降低讀出的閾值，所以，輸出變得對(duì)噪聲敏感，導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。
為了克服該問(wèn)題，設(shè)計(jì)了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案，通過(guò)用加熱裝置在基本垂直于在讀出時(shí)的讀出方向(X方向)的方向(Y方向)上掃描磁卡進(jìn)行記錄，如圖3(a)所示。結(jié)果，在加熱裝置的掃描方向上產(chǎn)生的加熱變化對(duì)輸出信號(hào)沒(méi)有影響，獲得圖3(b)所示的均勻的磁化強(qiáng)度變化信號(hào)(差分輸出)。
在根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行記錄和讀出時(shí)，有必要使用一種寫(xiě)/讀設(shè)備，在該設(shè)備中，使加熱裝置的掃描方向基本垂直于讀出磁頭的掃描方向。注意，即使用加熱裝置的掃描方向與讀出磁頭的掃描方向一致的現(xiàn)有技術(shù)讀/寫(xiě)設(shè)備，如果把第二個(gè)實(shí)施方案應(yīng)用到在發(fā)售前在磁記錄介質(zhì)中要預(yù)先記錄信息(固定信息)的記錄，由于第二個(gè)實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)，可以沒(méi)有誤差地進(jìn)行固定信息的讀出。
第三個(gè)實(shí)施方案在第三個(gè)實(shí)施方案中，在基片和不可逆記錄層之間設(shè)置傳統(tǒng)的磁記錄層，而不可逆記錄層還同時(shí)起磁屏蔽層作用。
在第三個(gè)實(shí)施方案中，使用加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況下，不可逆記錄層在加熱時(shí)一般降低其磁導(dǎo)率，因此，一般降低其磁屏蔽效果。在使用加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況下，磁屏蔽效果在加熱時(shí)一般會(huì)增大。通過(guò)利用磁屏蔽效果的這種變化，第三個(gè)實(shí)施方案可使磁卡在用完之后能夠進(jìn)行合適的處理，例如，在使用加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況下，處理已經(jīng)消費(fèi)完或停止使用的磁卡，使得不可逆記錄層可以整體加熱以便基本消除其磁屏蔽效果。如果設(shè)定磁卡讀取器，使其判斷沒(méi)有磁屏蔽的磁卡是不能用的，則可以防止非法使用廢磁卡。此外，在處理廢磁卡之前，不可逆記錄層表現(xiàn)出完全磁屏蔽效果，使得在磁記錄層中記錄信息完全保密。另一方面，在使用加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況下，處理已經(jīng)消費(fèi)完或停止使用的磁卡，使得不可逆記錄層可以整體加熱，以產(chǎn)生磁屏蔽效果。如果設(shè)置磁卡讀出設(shè)備，使其判斷磁屏蔽的磁卡是不能使用的，在消費(fèi)后的磁卡的適當(dāng)處理是可能的。
在僅不可逆記錄材料作為磁屏蔽材料時(shí)，如果在加熱前(加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度降低)或加熱后(加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度增大)不能獲得足夠的磁屏蔽效果，那么，在不可逆記錄層中可以含有一種通常作為磁屏蔽材料的軟磁材料，或者可以疊置含不可逆記錄材料的不可逆記錄材料層和含軟磁材料的軟磁材料層，以構(gòu)成不可逆記錄層。但是，如果由于加入軟磁材料或軟磁材料層的疊置，總能獲得高于某一水平的磁屏蔽效果，則由于加熱產(chǎn)生的磁屏蔽效果的變化，不足以通過(guò)上述操作對(duì)消費(fèi)完的磁卡進(jìn)行合適的處理。因此，有必要合適地確定添加軟磁材料的量或軟磁材料層的厚度，使得加熱可以產(chǎn)生磁屏蔽效應(yīng)的充分變化。
在該實(shí)施方案中，通過(guò)下列過(guò)程讀出加熱不可逆記錄層中的不可逆記錄材料而已經(jīng)記錄信息。首先，從磁記錄介質(zhì)中讀出磁信息而不引起不可逆記錄層磁飽和。此時(shí)，按照在不可逆記錄層中寫(xiě)入的圖形，磁通量從磁記錄層中泄漏出來(lái)，相應(yīng)的信號(hào)變得可以讀出。其次，在不可逆記錄層保持磁飽和的同時(shí)，進(jìn)行讀出。通過(guò)確定在此時(shí)獲得的讀出信號(hào)和沒(méi)有使不可逆記錄層磁飽和所獲得的讀出信號(hào)之間的差，可以讀出不可逆記錄層的記錄圖形(加熱的圖形)。由于通過(guò)采用在不可逆記錄材料的磁化強(qiáng)度的變化進(jìn)行在不可逆記錄層中的信息記錄，所以，非法更改基本是不可能的。
第四個(gè)實(shí)施方案例如，如果不可逆記錄層機(jī)械損壞，則可產(chǎn)生虛假信號(hào)，更具體地，通過(guò)部分刮掉不可逆記錄層，可以形成一個(gè)非磁性的區(qū)域。對(duì)于具有加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄層的磁記錄介質(zhì)，所刮掉的區(qū)域可以被錯(cuò)誤地認(rèn)為是一個(gè)寫(xiě)入(或加熱)區(qū)域。因此，具有這樣的不可逆記錄層的磁記錄介質(zhì)需要一種能夠檢測(cè)這種非法更改的讀出方法。
然后在第四個(gè)實(shí)施方案中，不可逆記錄介質(zhì)含硬磁材料以及不可逆記錄材料。通過(guò)參考圖13描述了在該實(shí)施方案中的記錄讀出方法，作為一個(gè)典型實(shí)例，圖13表示了一種磁記錄介質(zhì)，包括硬磁材料層143和其上疊置一個(gè)不可逆記錄材料層141形式的不可逆記錄層4。在該實(shí)施方案中待讀出的磁信息已經(jīng)按照預(yù)定的圖形通過(guò)加熱不可逆記錄材料進(jìn)行了記錄。
在讀出時(shí)，必須已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化了硬磁材料層143。在向不可逆記錄層4施加一個(gè)偏置磁場(chǎng)的同時(shí)檢測(cè)磁化強(qiáng)度的變化，偏置磁場(chǎng)的方向與所述一個(gè)方向相同(下文稱(chēng)為正向偏置磁場(chǎng))，或者在施加一個(gè)偏置磁場(chǎng)的同時(shí)檢測(cè)磁化強(qiáng)度的變化，而該偏置磁場(chǎng)的方向與正向偏置磁場(chǎng)的方向相反(下文稱(chēng)為反向偏置磁場(chǎng))，或者這兩個(gè)過(guò)程都進(jìn)行。采用施加正向或反向偏置磁場(chǎng)，不可逆記錄材料層141在各自的偏置磁場(chǎng)的方向上被磁化。另一方面，反向偏置磁場(chǎng)的強(qiáng)度低于硬磁材料層143的矯頑力，硬磁材料層143在所施加的反向偏置磁場(chǎng)下其磁化強(qiáng)度不發(fā)生切換。根據(jù)本發(fā)明，在這樣的讀出操作中檢測(cè)不可逆記錄層4的磁化強(qiáng)度的變化。即檢測(cè)差分輸出。
圖14表示對(duì)圖13的介質(zhì)施加正向偏置磁場(chǎng)時(shí)進(jìn)行讀出的情況，圖15表示在圖13的介質(zhì)施加反向偏置磁場(chǎng)時(shí)進(jìn)行讀出的情況。值得注意，在所說(shuō)明的實(shí)施例中的不可逆記錄材料層141在加熱時(shí)降低(顯著衰減)其飽和磁化強(qiáng)度降低。圖14(a)或15(a)表示假定僅僅存在不可逆記錄材料層141時(shí)產(chǎn)生的差分輸出。圖14(b)和15(b)表示假定僅僅存在硬磁材料143時(shí)產(chǎn)生的差分輸出。圖14(c)和15(c)表示了在兩個(gè)層的疊層的不可逆記錄層4的差分輸出。由于硬磁材料層143已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化并且在加熱后不產(chǎn)生飽和磁化強(qiáng)度的變化，所以，硬磁材料層143的差分輸出為零，如圖14(b)和15(b)所示。因此，不可逆記錄層4的差分輸出反映了不可逆記錄材料層141的磁化強(qiáng)度變化圖形以及偏置磁場(chǎng)的方向?？梢岳斫獾氖牵豢赡嬗涗泴?的差分輸出的幅度(絕對(duì)值)受硬磁材料層143的磁化強(qiáng)度幅度和偏置磁場(chǎng)幅度和方向的影響。
另一方面，圖16表示一種示例性偽造介質(zhì)，其中，通過(guò)用切割刀片等部分去除不可逆記錄層4更改了記錄信息。在硬磁材料層143在一個(gè)方向磁化后，通過(guò)施加正向或反向偏置磁場(chǎng)對(duì)偽造的介質(zhì)上進(jìn)行讀出時(shí)，假定僅僅存在不可逆記錄材料層141時(shí)，產(chǎn)生的差分輸出如圖17(a)或18(a)所示，而與正常加熱記錄(未非法更改的)的差分輸出相同。所以，單獨(dú)使用不可逆記錄材料層141不能檢測(cè)數(shù)據(jù)的非法更改。
但是，假定僅存在硬磁材料層143，產(chǎn)生的差分輸出如圖17(b)或18(b)所示，這樣不同于正常加熱記錄的差分輸出。具體地，由于對(duì)于部分切除的硬磁材料層143，在切除區(qū)域的邊緣產(chǎn)生磁化強(qiáng)度的變化并且即使施加反向偏置磁場(chǎng)，硬磁材料層143的磁化強(qiáng)度也不反向，所以，在兩種情況下的差分輸出具有相同的極性變化圖形，如圖17(b)或18(b)所示。因此，整個(gè)不可逆記錄層4的差分輸出如圖17(c)或18(c)所示。更具體地，如圖17(c)或18(c)所示，由于取決于偏置磁場(chǎng)的方向，差分輸出(絕對(duì)值)有很大的差異，所以通過(guò)比較在兩種情況下的差分輸出可以容易地檢測(cè)非法更改。
可以理解的是，為了檢測(cè)通過(guò)去除不可逆記錄層進(jìn)行的非法更改，可以辨別在圖14(c)和17(c)之間的差別或在圖15(c)和18(c)之間的差別就足夠了。具體地說(shuō)，在施加正向偏置磁場(chǎng)下進(jìn)行讀出或在施加反向偏置磁場(chǎng)下進(jìn)行讀出并檢查不同于圖14(c)或15(c)的參比信號(hào)之間的任何差分輸出信號(hào)就足夠了。沒(méi)必要在改變偏置磁場(chǎng)的方向時(shí)進(jìn)行兩次讀出。但是，應(yīng)予理解通過(guò)在改變偏置磁場(chǎng)的方向的同時(shí)進(jìn)行兩次讀出并比較各自的讀出結(jié)果保證了對(duì)數(shù)據(jù)非法更改的檢測(cè)。
在使用加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況下，本發(fā)明能有效地檢測(cè)通過(guò)去除加熱區(qū)域進(jìn)行的非法更改。
雖然在所說(shuō)明的實(shí)施例中，不可逆記錄層4被分成硬磁材料層143和不可逆記錄材料層141，但是，例如圖11所示，對(duì)于同時(shí)含有不可逆記錄材料和硬磁材料的單層結(jié)構(gòu)的不可逆記錄層4，通過(guò)相同的過(guò)程也可以檢測(cè)數(shù)據(jù)的非法更改。此外，使用同時(shí)含有不可逆記錄材料和硬磁材料的單層結(jié)構(gòu)的不可逆記錄層4，使得不可能僅去除不可逆記錄材料，從而保證了通過(guò)上述的讀出過(guò)程進(jìn)行的真?zhèn)蔚谋鎰e。
注意，在該實(shí)施方案中，也可以在硬磁材料層143中記錄信息。在這種情況下，在硬磁材料層143中記錄信息一旦保存在一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或其它存儲(chǔ)形式中，然后如上所述，使硬磁材料層143在一個(gè)方向上磁化，進(jìn)行讀出，讀出后，所保存的信息被寫(xiě)回到硬磁材料層143中。
第五個(gè)實(shí)施方案一種偽造磁卡的示例性技術(shù)是把以條形碼圖形形式記錄數(shù)據(jù)的磁條沿縱向分成兩部分，把每個(gè)部分附著在另一個(gè)磁卡上或者一個(gè)磁卡形式的基片上的讀出區(qū)域。這種偽造技術(shù)對(duì)卡的發(fā)行者造成了嚴(yán)重的損失，因?yàn)閮r(jià)值信息和標(biāo)識(shí)信息，包括在卡發(fā)行時(shí)的錢(qián)款信息、發(fā)行號(hào)、分支號(hào)、和有效期被復(fù)制成原始信息。
但是，通過(guò)使用第五個(gè)實(shí)施方案防止了通過(guò)分開(kāi)記錄磁道進(jìn)行的磁記錄介質(zhì)的非法更改和偽造。
本發(fā)明以第一個(gè)實(shí)施方案為基礎(chǔ)。如果需要，第二個(gè)到第五個(gè)實(shí)施方案的至少一個(gè)可以與其結(jié)合。下面詳細(xì)描述這些實(shí)施方案中的每一個(gè)。
第一個(gè)實(shí)施方案固定信息記錄區(qū)域圖2表示根據(jù)該實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)的一種示例性結(jié)構(gòu)。這種磁記錄介質(zhì)在基片2的表面上有不可逆記錄層4和磁記錄層3。
不可逆記錄層4是含有后面要描述的不可逆記錄材料并且在加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的層。
通過(guò)用加熱裝置如熱頭或激光束掃描不可逆記錄層4，以預(yù)定的圖形加熱該層，從而在該層中記錄信號(hào)。在讀出時(shí)，通過(guò)使用傳統(tǒng)的讀出磁頭，如環(huán)型磁頭或磁致電阻(MR)型磁頭并用讀出磁頭掃描不可逆記錄層來(lái)檢測(cè)與加熱圖形對(duì)應(yīng)的磁化強(qiáng)度的變化，獲得讀出信號(hào)。注意，在讀出時(shí)，在對(duì)不可逆記錄層4施加一個(gè)直流磁場(chǎng)后檢測(cè)磁化強(qiáng)度變化圖形，或者在施加一個(gè)直流磁場(chǎng)的同時(shí)檢測(cè)磁化強(qiáng)度變化圖形。在加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況，由于在記錄過(guò)程中已經(jīng)加熱的記錄層中的那些區(qū)域不被磁化或很少磁化，所以，在讀出時(shí)可以檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于記錄過(guò)程中的加熱圖形的磁化強(qiáng)度圖形。同樣，在加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄材料的情況，在讀出時(shí)也可以檢測(cè)出對(duì)應(yīng)于在記錄過(guò)程中的加熱圖形的磁化強(qiáng)度圖形。
注意，某些在加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度的記錄材料在記錄結(jié)束后而沒(méi)有施加直流磁場(chǎng)時(shí)已經(jīng)有磁化強(qiáng)度。這樣的記錄材料不需要施加直流磁場(chǎng)即可讀出。同樣，對(duì)于在加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的記錄材料，如果在記錄結(jié)束時(shí)未加熱區(qū)域仍保留磁化狀態(tài)，也不需要施加直流磁場(chǎng)即可讀出。
根據(jù)本發(fā)明，預(yù)先加熱不可逆記錄層4，形成固定信息記錄區(qū)。固定信息記錄區(qū)是一個(gè)區(qū)，其中按條形碼圖形排列了飽和磁化強(qiáng)度已發(fā)生了不可逆變化的多個(gè)加熱條41，未加熱條42位于相鄰的加熱條之間。通過(guò)圖1所示的FM或PM法，把固定信息編碼，產(chǎn)生了多個(gè)加熱條41和未加熱條42的陣列圖形。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，固定信息記錄區(qū)分布在不可逆記錄層4的整個(gè)表面上，使得它們相互之間共同延伸，雖然固定信息記錄區(qū)可能只形成在不可逆記錄層4的一部分上。
雖然固定信息優(yōu)選的是例如價(jià)值信息或標(biāo)識(shí)信息，但是對(duì)在固定信息記錄區(qū)中記錄的固定信息類(lèi)型沒(méi)有限制。信息的實(shí)例包括在磁卡發(fā)行時(shí)的錢(qián)款信息、發(fā)行號(hào)、分支號(hào)、有效期，這些可以加密也可以不加密。
雖然在圖1和2中說(shuō)明的實(shí)施例涉及的是含有在加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄層的介質(zhì)，但是，用含有在加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的不可逆記錄層的介質(zhì)可以類(lèi)似地發(fā)揮本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，從記錄信息編碼的陣列圖形可以是加熱條的圖形或是未加熱條的圖形。前一種情況要求使在讀出時(shí)施加的偏置磁場(chǎng)方向反向。
應(yīng)予注意，在不可逆記錄層4中可以追加寫(xiě)入信息。載有要追加寫(xiě)入的信息的加熱條或未加熱條的陣列，也可能與固定信息的陣列圖形一樣用FM或PM法進(jìn)行編碼。
不可逆記錄層描述不可逆記錄層的優(yōu)選的構(gòu)造。
在其表面一側(cè)通過(guò)熱源如熱頭加熱不可逆記錄層。在其中進(jìn)行脈動(dòng)加熱形成加熱點(diǎn)的點(diǎn)陣記錄方法的情況下，加熱區(qū)(或等溫區(qū))在層表面以下以基本半球形的形式從每個(gè)加熱點(diǎn)延伸。此時(shí)，如果層太厚，相鄰加熱點(diǎn)之間和遠(yuǎn)離熱源的區(qū)域(或深區(qū)內(nèi))內(nèi)留下不充分加熱的區(qū)。在讀出時(shí)，不充分加熱區(qū)域產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度變化被檢測(cè)為噪音。雖然讀出輸出本身基本不變，但是讀出信號(hào)可能有低的SN比。為了防止SN比的這種降低，不可逆記錄層優(yōu)選應(yīng)具有最大10μm的厚度。不可逆記錄層厚度的下限在很大程度上隨其成形方法變化，對(duì)它不作具體限定，雖然在涂層法中下限通常約1μm，在濺射等真空沉積法中約0.01μm，優(yōu)選的是0.1μm。如果不可逆記錄層太薄，輸出將會(huì)不足或者難以形成均勻的層。
不可逆記錄層表面的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選的是最大為1μm。更大的表面粗糙度將導(dǎo)致極低的SN比。在JIS B0601中規(guī)定了表面粗糙度(Ra)。
注意，在不可逆記錄層中的記錄可以是利用層的平面方向的磁化強(qiáng)度進(jìn)行的平面磁記錄，也可以是利用在垂直層方向的磁化強(qiáng)度進(jìn)行的垂直磁記錄。
不可逆記錄材料不可逆記錄材料經(jīng)加熱后經(jīng)過(guò)飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化。不可逆記錄材料具有飽和磁化強(qiáng)度4πMs的變化比，即，(加熱后的4πMs)/(加熱前的4πMs)或者(加熱前的4πMs)/(加熱后的4πMs)，該變化比優(yōu)選至少為2或不超過(guò)1/2，更優(yōu)選的是至少為3或不超過(guò)1/3。如果飽和磁化強(qiáng)度的變化不足，則難以讀出記錄信息。
注意，飽和磁化強(qiáng)度是在正常的環(huán)境溫度范圍(例如-10℃～40℃)下測(cè)得的。在本說(shuō)明書(shū)中所用的“飽和磁化強(qiáng)度的不可逆變化”是指假設(shè)把本發(fā)明應(yīng)用于磁卡，在把磁卡加熱到一定溫度使得卡在加熱后可以重新使用時(shí)(例如約500℃，優(yōu)選的是約400℃)，飽和磁化強(qiáng)度以不可逆方式變化。
不可逆記錄材料經(jīng)加熱后開(kāi)始改變其飽和磁化強(qiáng)度的溫度優(yōu)選在50～500℃，更優(yōu)選的是100～500℃，還要更優(yōu)選的是150～400℃。在該溫度范圍內(nèi)獲得上面確定的范圍內(nèi)的飽和磁化強(qiáng)度變化比也是優(yōu)選的。如果飽和磁化強(qiáng)度開(kāi)始變化的溫度太低，將導(dǎo)致熱不穩(wěn)定，因此導(dǎo)致低的可靠性。此外，靠近加熱區(qū)的區(qū)域?qū)?huì)敏感，從而難以準(zhǔn)確記錄。如果飽和磁化強(qiáng)度開(kāi)始變化的溫度太高，記錄所需的加熱溫度太高，難以使用耐熱性較差的樹(shù)脂作為基片并需要昂貴的記錄設(shè)備。對(duì)于不可逆記錄層的加熱，使用熱頭或其它加熱裝置。由于熱頭的表面溫度約為400℃，所以通過(guò)使磁記錄介質(zhì)與熱頭接觸可以把不可逆記錄層加熱到約300℃。在用熱頭加熱時(shí)，距其表面約10μm深的位置處的不可逆記錄層的溫度升高到約100～140℃。雖然加熱3ms或更短的時(shí)間，甚至加熱2ms或更短的時(shí)間可以誘導(dǎo)足夠的飽和磁化強(qiáng)度變化，但是，對(duì)記錄的加熱時(shí)間不特別限定。雖然加熱時(shí)間隨最終溫度變化，但是加熱時(shí)間的下限通常約為0.5ms。
不可逆記錄材料的居里溫度不特別限定，只要其居里溫度使其能夠進(jìn)行信號(hào)的不可逆記錄和讀出即可。
不特別限定不可逆記錄材料的形狀，可以使用薄帶、薄膜、粉末和其它形式中的任何一種。在對(duì)于磁卡的典型應(yīng)用中，通過(guò)熔淬法，如單冷輥軋法，制備記錄材料的薄帶，并將其附著在基片表面上；通過(guò)薄膜形成法，如濺射或蒸發(fā)在基片表面形成記錄材料的薄膜；通過(guò)研磨記錄材料薄帶獲得的粉末或者通過(guò)水霧化法或氣體霧化法制備的記錄材料粉末用研磨裝置，如介質(zhì)攪拌磨機(jī)(如磨碎機(jī))，使其扁平化或細(xì)分散，與粘結(jié)劑混合，并進(jìn)行涂敷。其中，通過(guò)使薄帶或粉末扁平化獲得的粉末是最優(yōu)選的。介質(zhì)攪拌磨機(jī)包括一個(gè)固定研磨容器和插入其中的攪拌軸或攪拌器，其中，該容器中裝入待研磨的物料和研磨介質(zhì)(如球或珠)，攪拌軸高速旋轉(zhuǎn)，在研磨介質(zhì)之間產(chǎn)生摩擦剪切力以研磨物料。當(dāng)顆粒被介質(zhì)攪拌磨機(jī)扁平化時(shí)，向顆粒上施加剪切力，從而例如使得在后面要描述的Fe-Al合金的情況下，例如，可以促進(jìn)向無(wú)序相的轉(zhuǎn)變并獲得更高的飽和磁化強(qiáng)度。使用扁平的顆粒對(duì)改進(jìn)涂層的表面性能也是有效的，因此改進(jìn)了磁寫(xiě)/讀特性和在加熱時(shí)的傳熱。
不特別限定不可逆記錄材料的典型組成，雖然優(yōu)選的是使用下列組成。
Ni基合金對(duì)于鎳基合金，選擇其組成使得在無(wú)定形態(tài)的合金加熱結(jié)晶時(shí)增大飽和磁化強(qiáng)度。
除了鎳以外，優(yōu)選的鎳基合金含有至少一種選自由硼B(yǎng)、碳C、硅Si、磷P、和鍺Ge組成的組中的元素M作為類(lèi)金屬元素。這些類(lèi)金屬元素的引入促進(jìn)了從無(wú)定形向結(jié)晶態(tài)的轉(zhuǎn)變，并使得結(jié)晶溫度可以容易地確定在優(yōu)選的范圍內(nèi)。元素M優(yōu)選的是硼、碳、和磷中的至少一種，而硼和/或碳是更優(yōu)選的。含有硼和碳的合金是特別優(yōu)選的，因?yàn)樗哂懈叩娘柡痛呕瘡?qiáng)度和低的結(jié)晶溫度。
為了控制結(jié)晶溫度和居里溫度，可以含有上述元素以外的元素，只要不明顯損害本發(fā)明的作用和益處，還可以含有其它元素。例如，上述元素以外的元素包括Fe、Co、Y、Zr、Gd、Cu、Sn、Al和Cr。Fe和Co用來(lái)替代部分的鎳，通過(guò)這樣的替代，盡管結(jié)晶溫度略有升高，但是飽和磁化強(qiáng)度增大。
鎳基合金的鎳含量?jī)?yōu)選的是65～90at％，更優(yōu)選的是73～83at％。太少的鎳含量導(dǎo)致更高的結(jié)晶溫度和通過(guò)加熱得到的結(jié)晶態(tài)的4πMs更低。另一方面，太高的鎳含量使得難以制備無(wú)定形態(tài)的不可逆記錄材料。當(dāng)鎳基合金含有硼和碳時(shí)，結(jié)晶態(tài)的飽和磁化強(qiáng)度一般隨碳含量的增大而增大。但是，C/(B+C)優(yōu)選的是最高為0.45，因?yàn)樘叩奶己繉?dǎo)致更高的結(jié)晶溫度。在Fe和/或Co替代部分鎳時(shí)，在合金中的Fe+Co含量?jī)?yōu)選的是10at％或更少。Fe+Co含量太高，無(wú)定形合金的飽和磁化強(qiáng)度增大。
Mn-M(類(lèi)金屬)基合金對(duì)于Mn-M基合金，選擇其組成使得通過(guò)加熱在無(wú)定形態(tài)的合金結(jié)晶時(shí)增大飽和磁化強(qiáng)度。
除了錳以外，合金含有至少一種類(lèi)金屬元素M。優(yōu)選的類(lèi)金屬元素M是至少一種選自由鍺、鋁、硼、碳、鎵、硅和鉻組成的組中的元素。元素M的引入促進(jìn)了從無(wú)定形向結(jié)晶態(tài)的轉(zhuǎn)變并使得結(jié)晶溫度可以容易地確定在優(yōu)選的范圍內(nèi)。在元素M中，鍺和鋁是優(yōu)選的，因?yàn)榭墒癸柡痛呕瘡?qiáng)度增大。使用鍺是特別優(yōu)選的，因?yàn)榻Y(jié)晶溫度降低。在鋁和/或硅與鍺一起加入時(shí)，獲得了非常高的飽和磁化強(qiáng)度。由于加入鋁和/或硅顯著降低了加熱前的飽和磁化強(qiáng)度，所以它們對(duì)增大加熱前后的飽和磁化強(qiáng)度的比值有貢獻(xiàn)。加入Al+Si量的下限不重要，雖然0.1at％或更高通常是優(yōu)選的。優(yōu)選加入鋁的量最多為6at％，加入硅的量最多為10at％，Al+Si的含量不超過(guò)12at％。鋁和硅含量太高會(huì)降低加熱后的飽和磁化強(qiáng)度。
雖然通常認(rèn)為錳與其它元素的化合物析出誘導(dǎo)結(jié)晶，從而增大飽和磁化強(qiáng)度，但是，Mn-M基合金的結(jié)晶機(jī)理不作特別限定。可以認(rèn)為在例如含有鍺時(shí)，至少析出鐵磁性Mn5Ge3相，在合金含有錳和鋁作為主要組分時(shí)，至少析出鐵磁性Mn55Al45相。
合金中錳含量的優(yōu)選范圍隨其中含有的M的種類(lèi)而變化，可以適當(dāng)?shù)卮_定，以產(chǎn)生作為不可逆記錄材料的功能和益處。通常，錳含量可以為40～80at％。例如，在含有錳和鍺作為主要組分的Mn-Ge基合金的情況下，如Mn-Ge合金、Mn-Ge-Al合金和Mn-Ge-Si合金，錳含量?jī)?yōu)選的是40～80at％，更優(yōu)選的是45～75at％。在Mn-Al合金的情況下，錳含量?jī)?yōu)選的是45～60at％，更優(yōu)選的是50～55at％。
Mn-Sb基合金它們是含有錳和銻的合金。該合金中錳含量可以適當(dāng)?shù)卮_定，以產(chǎn)生作為不可逆記錄材料的功能和益處。優(yōu)選的是，錳含量為40～75at％，更優(yōu)選的是44～66at％，還要優(yōu)選的是58～66at％，最優(yōu)選的是60～66at％。錳含量太低，合金在加熱前后都表現(xiàn)出低的飽和磁化強(qiáng)度，因此表現(xiàn)出低的飽和磁化強(qiáng)度變化比。另一方面，錳含量高時(shí)，合金通常在加熱后增大其飽和磁化強(qiáng)度。但是，如果錳含量太高，加熱后的飽和磁化強(qiáng)度不夠高，不足以容易地讀出記錄信息。
除了錳和銻以外，合金可以含有上述的類(lèi)金屬元素M。元素M的加入一般降低結(jié)晶溫度，有助于記錄。同樣，在加入少量鉻等反鐵磁性元素時(shí)，加熱前的磁化強(qiáng)度降低，因此，飽和磁化強(qiáng)度的變化比增大。注意，M的含量應(yīng)優(yōu)選為15at％或更少，因?yàn)镸的加入降低飽和磁化強(qiáng)度。
當(dāng)錳含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，合金在加熱后一般增大其飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力，但是某些具有較低錳含量的合金在加熱后會(huì)降低其飽和磁化強(qiáng)度。同樣，某些合金在加熱后降低其飽和磁化強(qiáng)度，這取決于除了銻以外的所加入的元素的種類(lèi)以及加熱溫度?？梢岳斫獾氖牵捎诋?dāng)這些合金在加熱時(shí)增大其飽和磁化強(qiáng)度時(shí)，從這些合金可以獲得增大的飽和磁化強(qiáng)度變化比，所以，可適當(dāng)選擇其組成使其表現(xiàn)出飽和磁化強(qiáng)度的這種變化。
注意，由于具有較低錳含量的合金很可能結(jié)晶，所以在通過(guò)下面要描述的淬火法或薄膜形成法制備它們時(shí)，不可逆記錄材料常常變成晶體。可以認(rèn)為，在這種情況下，通過(guò)加熱產(chǎn)生的磁性能的變化來(lái)自至少?gòu)囊环N晶相向另一種晶相的變化。
Fe-Mn(-C)基合金它們是含有鐵和錳或者鐵、錳和碳作為主要成分的合金。
在含有鐵和錳作為主要組分的合金中，各種元素的優(yōu)選的含量是Fe:50～75at％，Mn:25～50at％，更優(yōu)選的是Fe:60～70at％Mn:30～40at％。
鐵含量太高或太低，以及錳含量太高或太低，在加熱前后的飽和磁化強(qiáng)度的變化比都低。
在含有鐵、錳和碳作為主要組分的合金中，各種元素的優(yōu)選的含量是Fe:35～75at％Mn:20～50at％C:0～30at％(0at％除外)，更優(yōu)選的是Fe:35～70at％Mn:20～40at％C:5～25at％(0at％除外)。
鐵含量太高或太低，以及錳含量太高或太低，在加熱前后的飽和磁化強(qiáng)度的變化比都低。為了改進(jìn)加熱前后的飽和磁化強(qiáng)度變化比加入碳。為了充分發(fā)揮這樣的作用，加入的碳含量?jī)?yōu)選的是至少5at％，更優(yōu)選的是至少10at％。注意，碳含量太高會(huì)降低加熱前后的飽和磁化強(qiáng)度的變化比。
合金可以含有除了上述元素以外的元素，例如，B、Si、Al和Cr中的至少一種。注意，由于這些其它元素的含量太高有時(shí)會(huì)降低加熱前后的飽和磁化強(qiáng)度的變化比，所以，其它元素的總含量?jī)?yōu)選的是最高為30at％。
注意，這些合金一般加熱后增大其飽和磁化強(qiáng)度，但是，碳含量較高的某些合金經(jīng)加熱后降低其飽和磁化強(qiáng)度。
Fe-Al基合金它們是由于從無(wú)序相向有序相的不可逆相變產(chǎn)生飽和磁化強(qiáng)度的不可逆變化的結(jié)晶態(tài)合金。更具體地，它們?cè)诩訜岷蠼档推滹柡痛呕瘡?qiáng)度。
這些合金含有總量為至少90at％的鐵和鋁，而Al/(Fe+Al)原子比，代表鋁的比例，優(yōu)選的是在0.30～0.45范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是0.35～0.42。
在平衡條件下，由于是有序相和順磁性的，這種合金表現(xiàn)出很小的磁化強(qiáng)度。但是，在加工該合金時(shí)，例如，通過(guò)熔淬法或?yàn)R射法或蒸發(fā)法急冷，并且優(yōu)選進(jìn)一步研磨時(shí)，它呈現(xiàn)具有晶格畸變的無(wú)序結(jié)構(gòu)，并由于在Fe原子周?chē)臎Q定磁性的環(huán)境發(fā)生變化而表現(xiàn)出鐵磁性。一旦合金呈無(wú)序結(jié)構(gòu)，加熱弛豫了結(jié)構(gòu)，降低了飽和磁化強(qiáng)度，從而使得有可能利用加熱產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度變化進(jìn)行記錄。為了把加熱后已經(jīng)降低了飽和磁化強(qiáng)度的合金恢復(fù)為加熱前的無(wú)序結(jié)構(gòu)，記錄材料必須加熱到接近其熔點(diǎn)，然后再次加工。例如，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于磁卡時(shí)，磁卡必須至少經(jīng)過(guò)加熱到磁卡基片可能會(huì)燃燒的高溫步驟。為此，重寫(xiě)已經(jīng)記錄在記錄材料中的信息基本不可能，防止了信息的非法更改。
更具體地，Al/(Fe+Al)在上述優(yōu)選的范圍內(nèi)的Fe-Al合金在室溫下的平衡相是順磁性的B2相。B2相由BCC-Fe晶格結(jié)合具有CsCl結(jié)構(gòu)的FeAl晶格組成，其中，基礎(chǔ)晶格是高對(duì)稱(chēng)的。在加工這樣的合金時(shí)，F(xiàn)e和Al在原子尺度上相互之間隨機(jī)取代，根據(jù)加工的程度引入空位和位錯(cuò)，從而失去了基礎(chǔ)晶格的規(guī)則性，大大降低了對(duì)稱(chēng)性，同時(shí)產(chǎn)生了磁性。在加工的合金加熱到低于熔點(diǎn)的某一溫度時(shí)，基礎(chǔ)晶格的規(guī)則性至少部分恢復(fù)并降低了飽和磁化強(qiáng)度。通常，合金不能恢復(fù)加工前的狀態(tài)。通過(guò)加熱從無(wú)序相到有序相的轉(zhuǎn)變，在本說(shuō)明書(shū)中意味著基礎(chǔ)晶格的規(guī)則性通過(guò)加熱至少部分恢復(fù)。也就是說(shuō)，在本說(shuō)明書(shū)中使用的有序相的概念不僅包括沒(méi)有引入畸變的B2相，而且包括部分保留晶格不對(duì)稱(chēng)性的相。注意，通過(guò)加熱產(chǎn)生的基礎(chǔ)晶格的對(duì)稱(chēng)性的恢復(fù)可以用x射線衍射法或電子束衍射法證實(shí)。
在這些合金中，如果鋁含量太低，通過(guò)加熱飽和磁化強(qiáng)度的變化比變低。另一方面，鋁含量太高，合金的環(huán)境耐受性變差。本文所用的差的環(huán)境耐受性在本說(shuō)明書(shū)中意味著熱穩(wěn)定性低，更具體地，合金在約100℃的溫度下的環(huán)境中儲(chǔ)存時(shí)會(huì)降低其飽和磁化強(qiáng)度。鋁含量太高，合金在熱環(huán)境中儲(chǔ)存時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度大幅度降低，由于在加熱后飽和磁化強(qiáng)度保持不變，所以導(dǎo)致飽和磁化強(qiáng)度的變化比極低。而且鋁含量太高，加熱前飽和磁化強(qiáng)度本身變低，導(dǎo)致讀出信號(hào)具有較低的SN比。
在該合金中的鋁可以用MⅠ取代，其中，MⅠ是至少一種選自Si、Ge、Sn、Sb、Bi、Mo、W、Nb、Ta、Ti、Zr和Hf中的元素。用MⅠ取代Al改進(jìn)了環(huán)境耐受性。但是，在合金中的MⅠ的含量?jī)?yōu)選的是最高為10at％，因?yàn)镸Ⅰ含量太高降低初始的飽和磁化強(qiáng)度(即無(wú)序相固有的飽和磁化強(qiáng)度)。
在該合金中的鐵可以用MⅡ取代，其中，MⅡ是至少一種選自Co、Ni、Mn、Cr、V和Cu的元素。用MⅡ取代Fe改進(jìn)了飽和磁化強(qiáng)度的變化比。在元素MⅡ中，鉻對(duì)改進(jìn)耐腐蝕性是相當(dāng)有效的。但是，在合金中的MⅡ含量應(yīng)優(yōu)選最高為20at％，因?yàn)镸Ⅱ太高降低初始的飽和磁化強(qiáng)度。
注意，在計(jì)算Al/(Fe+Al)原子比時(shí)，認(rèn)為MⅠ和MⅡ包括在Al和Fe中。
在該合金中，可以含有MⅢ，其中，MⅢ是至少一種選自B、C、N和P的元素。在用淬冷法等制備合金時(shí)，MⅢ有助于無(wú)序相的形成。MⅢ對(duì)于防止無(wú)序相到有序相的轉(zhuǎn)變也是有效的。MⅢ與上述的MⅠ一樣對(duì)抑制在熱環(huán)境儲(chǔ)存時(shí)飽和磁化強(qiáng)度的降低也是有效的。此外，確定了通過(guò)加入MⅢ，初始飽和磁化強(qiáng)度降低很小。但是，MⅢ的含量應(yīng)優(yōu)選最高為合金的10at％，因?yàn)镸Ⅲ含量太高降低飽和磁化強(qiáng)度的變化比?？梢岳斫獾氖?，在元素MⅢ中，例如，碳可以從例如研磨合金粉末所用的分散介質(zhì)(或有機(jī)溶劑)中引入。
此外，在合金中，除了上述的元素外，通?？梢院醒踝鳛楦綆щs質(zhì)。在研磨合金時(shí)，容易引入氧。通常，氧的含量?jī)?yōu)選的是限制在約3at％或更少。
為了使如磁卡等磁記錄介質(zhì)具有足夠的SN比，合金在加熱之前優(yōu)選具有至少45emu/g的飽和磁化強(qiáng)度，更優(yōu)選的是至少50emu/g，在加熱后飽和磁化強(qiáng)度降低至少35emu/g，更優(yōu)選的是至少40emu/g。
當(dāng)加熱前的飽和磁化強(qiáng)度和加熱產(chǎn)生的飽和磁化強(qiáng)度的降低在上述范圍內(nèi)，并且飽和磁化強(qiáng)度的變化比，即，(加熱前的飽和磁化強(qiáng)度)/(加熱后的飽和磁化強(qiáng)度)至少為2，優(yōu)選的是至少為3時(shí)，獲得了更好的BN比。對(duì)于飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生很大變化的合金，如果在施加直流磁場(chǎng)的同時(shí)進(jìn)行讀出，可以改進(jìn)讀出的靈敏度。注意，在對(duì)具有飽和磁化強(qiáng)度的很大變化比的合金施加直流磁場(chǎng)的同時(shí)進(jìn)行讀出時(shí)，對(duì)該合金的矯頑力沒(méi)有限制，它可以是軟磁合金。
本文描述的飽和磁化強(qiáng)度是在正常的環(huán)境溫度下(例如，-10℃～40℃)測(cè)得的。
Cu-Mn-Al基合金這些合金屬于強(qiáng)鐵磁性銅錳鋁合金，是結(jié)晶態(tài)的，在加熱時(shí)產(chǎn)生從反鐵磁相到鐵磁相的不可逆轉(zhuǎn)變。也就是說(shuō)，它們是加熱時(shí)不可逆增大其飽和磁化強(qiáng)度的合金。
這些合金優(yōu)選的是具有CuxMnyAlz的組成(用原子比表示)，其中x=40～80y=5～40z=10～40x+y+z=100。
如果x、y和z在上述范圍之外，不能獲得足夠的磁化強(qiáng)度變化。
磁記錄層磁記錄層3是任選的，它是一個(gè)進(jìn)行可逆讀寫(xiě)的普通磁性層。下面描述使用磁記錄層的示例性方法。在不可逆記錄層中記錄ID碼作為一個(gè)卡自身的固定信息，其它信息在用ID碼加密后記錄在磁記錄層內(nèi)。然后，即使把該磁卡的磁記錄層的內(nèi)容復(fù)制到具有不同ID碼的另一個(gè)磁卡的磁記錄層中，也不能正常讀出另一個(gè)磁卡的信息。由于各個(gè)磁卡可以在不可逆記錄層3中記錄不能偽造的該卡自身的ID碼，所以，本發(fā)明對(duì)于防止通過(guò)復(fù)制進(jìn)行的偽造是非常有效的。
在本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)用作普通的預(yù)付卡時(shí)，信息比特包括錢(qián)款信息、使用次數(shù)和其它磁卡通常所需的信息被記錄在磁記錄層中，在每次使用要重寫(xiě)的磁記錄層中記錄信息所包括那些信息比特，例如，錢(qián)款數(shù)量和使用次數(shù)被記錄在不可逆記錄層中。在磁記錄層中重寫(xiě)在這些比特信息時(shí)，在不可逆記錄層中要另外寫(xiě)入相同的內(nèi)容。即使在磁記錄層中的信息被非法更改，通過(guò)比較在磁記錄層中的信息和在不可逆記錄層中的信息可以檢測(cè)這樣的非法更改，因?yàn)樵诓豢赡嬗涗泴又械男畔⑹遣荒苤貙?xiě)的。
不特別限定在磁記錄層中含有的磁性層，可以在鋇鐵氧體、鍶鐵氧體等中進(jìn)行合適的選擇。對(duì)不可逆記錄層和磁記錄層進(jìn)行設(shè)置，使得在加熱不可逆記錄層時(shí)可以加熱磁記錄層時(shí)，使用高耐熱性的磁性材料是有利的。磁記錄層可以與不可逆記錄層分開(kāi)。另外，在形成磁記錄層后，可以設(shè)置不可逆記錄層使其可以與磁記錄層的至少一部分重疊。
基片在其上形成不可逆記錄層和磁記錄層的基片的材料不作特別限定，可以使用任何樹(shù)脂和金屬。
防護(hù)層如果有必要，可以在不可逆記錄層上設(shè)置樹(shù)脂型的防護(hù)層或無(wú)機(jī)防護(hù)層。即使設(shè)置了防護(hù)層，對(duì)不可逆記錄層的表面粗糙度(Ra)的上述限制仍然適用。
第二個(gè)實(shí)施方案圖3(a)表示根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)一個(gè)示例性結(jié)構(gòu)。這種磁記錄介質(zhì)在基片2的表面上有不可逆記錄層4。
第二個(gè)實(shí)施方案要求，在寫(xiě)/讀過(guò)程中，加熱時(shí)的掃描方向(即加熱裝置的掃描方向，圖中用Y方向表示)基本垂直于讀出時(shí)的掃描方向(即讀出磁頭的掃描方向，在圖中用X方向表示)。在這些方向之間的交角為90°是最優(yōu)選的，雖然該角度可以在可容許的范圍內(nèi)，該范圍從讀出輸出的閾值設(shè)定與方位損耗的關(guān)系來(lái)確定，例如，優(yōu)選的是在80～100°范圍內(nèi)。
在使用熱頭時(shí)，優(yōu)選的是用在圖中X方向產(chǎn)生一系列加熱點(diǎn)的線式熱頭在Y方向上掃描。
第三個(gè)實(shí)施方案圖6、7(a)和7(b)表示了根據(jù)該實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)的示例性結(jié)構(gòu)。這些磁記錄介質(zhì)在基片的表面?zhèn)扔写庞涗泴?，在磁記錄層3的表面?zhèn)扔胁豢赡嬗涗泴?。在該實(shí)施方案中，不可逆記錄層4也起一個(gè)磁屏蔽層的作用。
不可逆記錄層4圖6中所示的不可逆記錄層4含有不可逆記錄材料或不可逆記錄材料和軟磁材料。無(wú)論是否向不可逆記錄層4中加入軟磁材料，可以確定其加入量，以便提供至少約80％，更優(yōu)選的是至少約90％的衰減系數(shù)(后面將要描述)。注意，由于上述的不可逆記錄材料的磁導(dǎo)率一般比坡莫合金和常用作磁屏蔽材料的其它材料的磁導(dǎo)率低，所以，僅由不可逆記錄材料作為磁性材料組成的不可逆記錄層4一般提供的磁屏蔽作用不足。因此，加入軟磁材料通常是優(yōu)選的。為了通過(guò)加入軟磁材料有效地改進(jìn)屏蔽性能，在不可逆記錄層中的軟磁材料的含量?jī)?yōu)選的是至少10wt％，更優(yōu)選的是至少20wt％，以不可逆記錄材料和軟磁材料之和為基準(zhǔn)。注意，不可逆記錄材料應(yīng)該存在于不可逆記錄層中，因?yàn)椋搶?shí)施方案包括一個(gè)其中利用不可逆記錄材料的性質(zhì)改變不可逆記錄層磁屏蔽能力的應(yīng)用，以及一個(gè)其中通過(guò)加熱在不可逆記錄層中的不可逆記錄材料進(jìn)行信息記錄的應(yīng)用，如前所述。因此，對(duì)在不可逆記錄層中的軟磁材料量提出了一個(gè)上限。具體地，軟磁材料的含量?jī)?yōu)選的是最高為80wt％，更優(yōu)選的是最高為60wt％，以不可逆記錄材料與軟磁材料之和為基準(zhǔn)。
圖7(a)和7(b)中所示的不可逆記錄層4包括一個(gè)軟磁材料層142和一個(gè)不可逆記錄材料層141。軟磁材料層142含有后面要描述的軟磁材料，不可逆記錄材料層141含有上述的不可逆記錄材料。在圖7(a)中，軟磁材料層142位于磁記錄層3的側(cè)面上，而在圖7(b)中，不可逆記錄材料層141位于磁記錄層3的側(cè)面。在這兩種情況下都可以得到讀出輸出，雖然為了提高讀出記錄在不可逆記錄材料層141中的信息時(shí)的SN比，圖7(a)所示的不可逆記錄材料層141位于介質(zhì)表面上的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。如果不可逆記錄材料層141不在介質(zhì)的表面?zhèn)壬?，用熱頭從其表面?zhèn)葘?duì)介質(zhì)進(jìn)行的加熱導(dǎo)致不可逆記錄材料層141產(chǎn)生不能足以提供高SN比的溫度升高。
不可逆記錄層4具有雙層結(jié)構(gòu)，其中不可逆記錄材料層141位于表面?zhèn)葧r(shí)，為了產(chǎn)生具有一定SN比的讀出信號(hào)，不可逆記錄材料層141應(yīng)優(yōu)選具有不超過(guò)10μm的厚度。
軟磁材料層142可以是通過(guò)與軟磁材料粉末一起使用粘合劑形成的涂層，或者是通過(guò)濺射等方法形成的薄膜。優(yōu)選的是通過(guò)涂敷扁平化粉末和粘合劑形成。
軟磁材料層的厚度應(yīng)該適當(dāng)?shù)卮_定，以提供至少約90％的衰減系數(shù)(后面將要描述)，雖然層通常約4～20μm厚，優(yōu)選的是5～10μm厚。
軟磁材料軟磁材料由一種在加熱后飽和磁化強(qiáng)度基本不變的軟磁金屬組成，例如，一種在到約400℃的熱循環(huán)時(shí)飽和磁化強(qiáng)度變化在30％以內(nèi)的軟磁金屬。本實(shí)施方案中所用的軟磁金屬不特別限定。也就是說(shuō)，可以使用在傳統(tǒng)磁屏蔽層中所用的任何軟磁金屬。例如，可以在Fe-Si合金、坡莫合金和鐵硅鋁磁性合金中進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。
第四個(gè)實(shí)施方案圖11、12(a)和12(b)表示了根據(jù)該實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)的示例性結(jié)構(gòu)。這些磁記錄介質(zhì)在基片2的表面上有不可逆記錄層4。
不可逆記錄層4圖11中所示的不可逆記錄層4含有不可逆記錄材料或不可逆記錄材料和一種硬磁材料。
圖12中所示的不可逆記錄層4包括硬磁材料層143和不可逆記錄材料層141。硬磁材料層143含有后面要描述的硬磁材料層，不可逆記錄材料層141含有上述的不可逆記錄材料。在圖12(a)中，硬磁材料層143位于基片2的側(cè)面上，而在圖12(b)中，不可逆記錄材料層141位于基片2的側(cè)面上。在本實(shí)施方案中可以使用這兩種結(jié)構(gòu)中的任一種，雖然圖12(a)中所示的結(jié)構(gòu)使得只有不可逆記錄材料層141可以被部分去除并且在這種情況下，通過(guò)上述機(jī)理檢測(cè)非法更改難以進(jìn)行。因此，圖11或圖12(b)所示的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。圖11中所示的結(jié)構(gòu)是更優(yōu)選的，因?yàn)閳D12(b)所示的結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題，即在不可逆記錄材料層141的記錄過(guò)程中，在諸如熱頭等加熱裝置與不可逆記錄材料層141之間存在的硬磁材料層阻止了不可逆記錄材料層141產(chǎn)生足夠的溫度升高，所以不能提供高的SN比。
在圖11所示的結(jié)構(gòu)中，在不可逆記錄層4中的硬磁材料的含量可以適當(dāng)?shù)卮_定，以便能夠通過(guò)上述機(jī)理進(jìn)行更改的檢測(cè)，雖然硬磁材料的含量?jī)?yōu)選的是20～80wt％，以不可逆記錄材料與硬磁材料之和為基準(zhǔn)。硬磁材料含量太少，差分輸出被降低到如圖17(b)和18(b)所示的那樣，使得難以檢測(cè)數(shù)據(jù)的非法更改。另一方面，硬磁材料的含量太高，不可逆記錄材料通過(guò)加熱產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度的變化變得更小，造成讀出困難。
為了產(chǎn)生具有滿意的SN比的讀出信號(hào)，圖11中的不可逆記錄層4的厚度和圖12(a)中的不可逆記錄材料層141的厚度應(yīng)優(yōu)選不超過(guò)10μm。
硬磁材料層143可以是通過(guò)涂敷硬磁材料粉末和粘合劑形成的涂層或者是通過(guò)濺射等方法形成的薄膜。
不特別限定硬磁材料層143的厚度，只要可以通過(guò)上述機(jī)理檢測(cè)非法更改即可，雖然層通常為3～20μm厚。注意，在圖12(b)所示的結(jié)構(gòu)中，其中，硬磁材料層143位于不可逆記錄材料層141的表面?zhèn)?，硬磁材料?43的厚度應(yīng)優(yōu)選不超過(guò)15μm，使其不會(huì)阻止不可逆記錄材料層141在記錄過(guò)程中的加熱。
硬磁材料本文所用的硬磁材料是一種在加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度沒(méi)有明顯變化的材料，例如，一種熱循環(huán)到400℃時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度的變化在30％以內(nèi)的硬磁材料。硬磁材料的矯頑力可以高于不可逆記錄材料的矯頑力，優(yōu)選的是至少300Oe。作為硬磁材料，例如，可以在鋇鐵氧體、鍶鐵氧體中適當(dāng)選擇。由于硬磁材料與不可逆記錄材料一起加熱，更耐熱的硬磁材料是優(yōu)選的。
寫(xiě)/讀過(guò)程通過(guò)上述過(guò)程進(jìn)行寫(xiě)/讀。從檢測(cè)的磁化強(qiáng)度的差分輸出判斷數(shù)據(jù)的更改。
在本實(shí)施方案中所用的偏置磁場(chǎng)應(yīng)該大于不可逆記錄材料的矯頑力，而反向偏置磁場(chǎng)應(yīng)該低于硬磁材料的矯頑力。
第五個(gè)實(shí)施方案記錄磁道圖20(a)是應(yīng)用第五個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)示例性磁卡的平面圖。該磁卡在基片2上有不可逆記錄層4和14。
在不可逆記錄層4中，兩個(gè)磁道單元40a和40b相互之間基本平行排列。通過(guò)這兩個(gè)磁道單元形成記錄磁道40。磁道單元40a和40b的每一個(gè)是加熱條按條形碼圖形排列的區(qū)域。
記錄磁道40部分地包括一個(gè)在兩個(gè)磁道單元40a和40b之間有不同的加熱條的陣列圖形的區(qū)域(圖中表示在410)。在本說(shuō)明書(shū)中，該區(qū)域稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)區(qū)。
圖20(b)放大地表示了在圖20(a)的不對(duì)稱(chēng)區(qū)域的一部分。在圖20(b)中，磁道單元40a包括加熱條41a、42a和43a，磁道單元40b包括加熱條41b、42b和43b。在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，這兩個(gè)磁道單元緊密地布置或者集成在一起，雖然集成化是不重要的。在這兩個(gè)磁道單元之間可以存在空隙，只要這兩個(gè)磁道單元可以通過(guò)磁頭作為獨(dú)立記錄磁道讀出。
圖20(c)是表示與基片2一起沿縱向分成兩部分，使磁道單元40a和40b可以分開(kāi)的記錄磁道的平面圖。注意，在所說(shuō)明的實(shí)施例中，比加熱條42a和43a短的加熱條44a圖示在磁道單元40a中的加熱條42a和43a之間，比加熱條41b和42b短的加熱條44b圖示在磁道單元40b中的加熱條41b和42b之間。為了表明在形成其它加熱條時(shí)可以伴隨形成這樣的短條，圖示了這些短條44a和44b，雖然在實(shí)際中優(yōu)選沒(méi)有這些短條。但是短條的存在不影響磁讀出。
圖20(d)是表示與另一個(gè)磁道單元分開(kāi)并附著在另一個(gè)磁卡基片上作為獨(dú)立紀(jì)錄磁道的一個(gè)磁道單元40a的平面圖。圖20(e)是表示粘在一個(gè)磁卡基片上的作為獨(dú)立紀(jì)錄磁道的另一個(gè)磁道單元40b的平面圖。圖20(d)和20(e)中所示的各個(gè)磁道單元進(jìn)行磁讀出時(shí)獲得的差分讀出輸出圖形。同樣在圖20(b)中還表示了從記錄磁道40獲得的差分讀出輸出圖形，即在磁道單元40a和40b被分開(kāi)之前獲得的差分讀出輸出圖形。在這些差分讀出輸出圖形中，觀察到對(duì)應(yīng)于加熱條的邊緣的峰。圖20(d)與圖20(e)的比較表明，由于加熱條的陣列圖形不同，這兩個(gè)差分讀出輸出圖形有不同的峰分布。這兩種差分讀出輸出圖形的組合形成了圖20(b)的差分讀出輸出圖形。
本實(shí)施方案中，設(shè)定檢測(cè)電平，使得在圖20(b)中繪出的差分讀出輸出圖形中的較低的峰也可以檢測(cè)為信號(hào)時(shí)進(jìn)行讀出。在記錄磁道40中的磁道單元40a和40b是獨(dú)立紀(jì)錄磁道的圖20(d)和20(e)中，由于峰的陣列圖形不同于圖20(b)，所以不能讀出正確的信息。所以，從圖20(b)所示的兩個(gè)磁道單元形成的記錄磁道的結(jié)構(gòu)，使得不可能通過(guò)把記錄磁道分成兩個(gè)來(lái)更改或偽造磁卡。
在本實(shí)施方案中，所有的記錄磁道不必是不對(duì)稱(chēng)的區(qū)域。在記錄磁道中有多個(gè)數(shù)據(jù)陣列或其中記錄多個(gè)數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)這些數(shù)據(jù)的重要性，只有一部分記錄磁道可能是不對(duì)稱(chēng)的區(qū)域。注意，在一個(gè)記錄磁道中可以含有多個(gè)不對(duì)稱(chēng)的區(qū)域。
雖然在前面的描述中的記錄磁道內(nèi)包括兩個(gè)磁道單元，但是，也可以設(shè)置三個(gè)或多個(gè)磁道單元。本文所用的不對(duì)稱(chēng)區(qū)域是三個(gè)或多個(gè)磁道單元中的至少兩個(gè)之間加熱條陣列圖形不同的區(qū)域。從圖20(b)中所示的差分讀出輸出可以看出，隨著磁道單元的增加，最低的峰變得太低，以至于不能產(chǎn)生令人滿意的輸出。因此，優(yōu)選的是記錄磁道由兩個(gè)磁道單元構(gòu)成。
圖21(a)和22(a)描繪了具有不對(duì)稱(chēng)區(qū)域的記錄磁道的示例性不同結(jié)構(gòu)。這些圖的每一個(gè)所示的記錄磁道40由兩個(gè)磁道單元40a和40b構(gòu)成，并有一個(gè)不對(duì)稱(chēng)區(qū)域410。圖21(b)和22(b)是從圖21(a)和22(a)所示的記錄磁道40讀出的差分輸出圖形；圖21(c)和22(c)分別是從圖21(a)和22(a)所示的上部磁道單元40a單獨(dú)讀出的差分輸出圖形；圖21(d)和22(d)分別是從圖21(a)和22(a)所示的下部磁道單元40b單獨(dú)讀出的差分輸出圖形。可以看出，圖21(b)的圖形來(lái)自圖21(c)和21(d)圖形的組合；圖22(b)的圖形來(lái)自圖22(c)和22(d)的圖形的組合。
在圖22(a)中所示的不對(duì)稱(chēng)區(qū)域410中，磁道單元40a的加熱條和磁道單元40b的加熱條，在記錄磁道的縱向的位置上不重疊。如果把在一個(gè)磁道單元中對(duì)應(yīng)于另一個(gè)磁道單元中的加熱條的位置加熱形成加熱條，那么，該圖形變成與傳統(tǒng)記錄磁道中相同的單一的條形碼圖形，使得可以通過(guò)把記錄磁道分成兩個(gè)進(jìn)行復(fù)制。所以，為了增加安全性，優(yōu)選的是確定陣列圖形使得各磁道單元中的加熱條沿記錄磁道縱向可以部分重疊，如圖21(a)所示的不對(duì)稱(chēng)區(qū)域410。
注意，圖21(b)、21(c)和21(d)以及圖22(b)、22(c)和22(d)所示的差分讀出輸出圖形是根據(jù)實(shí)際測(cè)量值畫(huà)出的。測(cè)量中所用的磁記錄介質(zhì)在188μm厚的聚酰亞胺基片的表面上有厚5.5μm的不可逆記錄層。不可逆記錄層通過(guò)下列過(guò)程形成，即把加熱時(shí)降低其飽和磁化強(qiáng)度的結(jié)晶合金(原子比組成Fe58Al42)扁平化粉末分散在一種粘合劑中，把該溶液涂敷到基片上，然后干燥。
不特別限定在具有不對(duì)稱(chēng)區(qū)域的記錄磁道上記錄信息的種類(lèi)。信息可以是在磁卡發(fā)行時(shí)或者在第一次使用時(shí)寫(xiě)入并且以后不能追加寫(xiě)入的固定信息，或者是在磁卡的每次使用時(shí)追加寫(xiě)入的追加信息。固定信息的實(shí)例包括價(jià)值信息和標(biāo)識(shí)信息。價(jià)值信息和標(biāo)識(shí)信息的典型實(shí)例是在磁卡發(fā)行時(shí)的錢(qián)款信息、發(fā)行號(hào)、分支號(hào)和有效期，它們可以加密，也可以不加密。余額信息是追加信息的一個(gè)實(shí)例。
注意，在圖20中，在記錄磁道14中不包括不對(duì)稱(chēng)區(qū)域。在介質(zhì)有多個(gè)記錄磁道時(shí)，如果需要，當(dāng)然可以在多個(gè)記錄磁道內(nèi)設(shè)置不對(duì)稱(chēng)區(qū)域。
寫(xiě)/讀過(guò)程下面描述的是在根據(jù)本實(shí)施方案的磁記錄介質(zhì)的不可逆記錄層中寫(xiě)入和讀出數(shù)據(jù)的過(guò)程。
可以通過(guò)任何不同的方法在記錄磁道中形成不對(duì)稱(chēng)區(qū)域，例如，一種用設(shè)置在記錄磁道橫向上的多個(gè)熱頭，掃描記錄磁道的方法；一種使用單個(gè)熱頭并以各種方式把對(duì)記錄磁道的橫向掃描與對(duì)其的縱向掃描結(jié)合起來(lái)的方法；以及一種使用單個(gè)熱頭并用其掃描記錄磁道同時(shí)進(jìn)行控制使得加熱點(diǎn)沿記錄磁道的橫向的位置分布可以隨時(shí)間而變化的方法。在讀出時(shí)，使用一個(gè)讀出磁頭，如傳統(tǒng)的環(huán)型讀出磁頭或磁致電阻(MR)型磁頭，用該讀出磁頭同時(shí)掃描在記錄磁道內(nèi)的多個(gè)磁道單元，來(lái)檢測(cè)與加熱條陣列圖形對(duì)應(yīng)的磁化強(qiáng)度的變化，從而獲得讀出信號(hào)。
實(shí)施例1(第一個(gè)實(shí)施方案)通過(guò)在介質(zhì)攪拌磨機(jī)中研磨用水霧化法獲得的合金粉末，制備平均顆粒尺寸為8μm的Fe58Al42合金的扁平化粉末。該合金粉末是加熱后飽和磁化強(qiáng)度降低的類(lèi)型。該合金粉末在剛剛淬冷后以及甚至在加熱到400℃后仍然保持為結(jié)晶態(tài)。
把扁平化粉末分散于其中的涂料組合物涂敷到一種188μm厚的聚酰亞胺基片的表面上，然后干燥形成5.5μm厚的不可逆記錄層，獲得一種磁記錄介質(zhì)試樣。
在該試樣的不可逆記錄層中，形成加熱條。加熱條的陣列圖形對(duì)應(yīng)于用FM或PM法編碼的特定信息。然后，以不同的圖形加熱在加熱條之間的未加熱條。并試圖讀出這些未加熱條。在所有的情況下，讀出都是不可能的。
實(shí)施例2(第二個(gè)實(shí)施方案)
通過(guò)在介質(zhì)攪拌磨機(jī)中研磨用水霧化法獲得的合金粉末制備平均顆粒尺寸為8μm的Fe58Al42合金的扁平化粉末。該合金粉末在剛剛淬冷后以及甚至在加熱到400℃仍然保持為結(jié)晶態(tài)。
把扁平化粉末分散于其中的涂料組合物涂敷到一種188μm厚的聚酰亞胺基片表面上，然后干燥形成5.5μm厚的不可逆記錄層，獲得一種磁記錄介質(zhì)試樣。
用線式熱頭掃描并加熱該試樣的不可逆記錄層，形成一個(gè)具有一種圖形的加熱區(qū)域，該圖形中，在一側(cè)的8mm的正方加熱條和相同尺寸的未加熱條依次相連。
用讀出磁頭掃描加熱區(qū)以檢測(cè)磁化強(qiáng)度變化圖形。更具體地，通過(guò)磁頭對(duì)加熱區(qū)施加一個(gè)1000Oe的直流磁場(chǎng)，同時(shí)以314mm/秒的速度進(jìn)行讀出。圖5(a)表示了用讀出磁頭在與線式熱頭的掃描方向垂直的方向上掃描加熱區(qū)時(shí)獲得的磁化強(qiáng)度的差分輸出(見(jiàn)圖3(a))。圖5(b)表示了用讀出磁頭在與線式熱頭的掃描方向相同的方向上掃描加熱區(qū)時(shí)獲得的磁化強(qiáng)度的差分輸出(見(jiàn)圖4(a))。注意，在圖5(a)和5(b)中，橫坐標(biāo)方向代表時(shí)間，一個(gè)格是2ms，垂直的方向代表輸出，一個(gè)格是500mV。圖5(a)表示在包括兩個(gè)加熱區(qū)的區(qū)域中的讀出結(jié)果，圖5(b)表示包括四個(gè)加熱區(qū)的區(qū)域中的讀出結(jié)果。
在圖5(a)中，由于從加熱條向來(lái)加熱條過(guò)渡時(shí)的磁化強(qiáng)度的變化產(chǎn)生的差分輸出等于由于從未加熱條向加熱條過(guò)渡時(shí)的磁化強(qiáng)度的變化產(chǎn)生的差分輸出。相反，在圖5(b)中，在這些差分輸出之間發(fā)現(xiàn)了明顯的差異。
實(shí)施例3-1(第三個(gè)實(shí)施方案)通過(guò)在介質(zhì)攪拌磨機(jī)中研磨用水霧化法獲得的合金粉末制備平均顆粒尺寸為8μm的Fe58Al42合金的扁平化粉末。通過(guò)下列過(guò)程確定這種粉末的飽和磁化強(qiáng)度對(duì)Ms的加熱溫度依賴(lài)性。首先，在IR成像爐中以10℃/min的加熱速度加熱合金粉末，在要測(cè)量的溫度下保溫1秒，用氣體冷卻到室溫。然后用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)，在室溫下測(cè)量Ms，所施加的最大磁場(chǎng)強(qiáng)度為10.0kOe。在圖8中畫(huà)出了測(cè)量結(jié)果。
從圖8中可以看出，這種合金粉末在加熱時(shí)降低了飽和磁化強(qiáng)度。注意，該合金粉末在剛剛淬冷后以及甚至在加熱到400℃仍然保持為結(jié)晶態(tài)。
然后，通過(guò)下列過(guò)程制備一個(gè)磁卡試樣。
在150μm厚的聚酰亞胺基片的一個(gè)整個(gè)表面上，涂敷Ba鐵氧體粉末分散于其中(矯頑力為2,750Oe)的磁性涂料組合物，以便得到12μm的干燥厚度，在磁場(chǎng)中定向，然后干燥形成磁記錄層。
然后，通過(guò)在介質(zhì)攪拌磨機(jī)中研磨用水霧化法獲得的Fe-Si合金粉末制備一種平均顆粒尺寸為12μm的扁平化合金粉末。把其中分散這種粉末的磁性涂料組合物涂敷到磁記錄層表面上，然后干燥形成一個(gè)軟磁材料層。軟磁材料層的厚度列于表1。
然后，把其中分散Fe58Al42合金粉末的涂料組合物涂敷到軟磁材料層表面，然后干燥形成不可逆記錄材料層，從而獲得圖7(a)所示結(jié)構(gòu)的磁卡試樣。不可逆記錄材料層的厚度列于表1。
以5.0kOe的寫(xiě)入磁場(chǎng)和210FCI的記錄密度在每個(gè)試樣的磁記錄層內(nèi)記錄信號(hào)。從施加1.0kOe的直流偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的輸出和不施加偏置磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的輸出(泄漏輸出)，確定了評(píng)價(jià)屏蔽性能的衰減系數(shù)。通過(guò)使熱頭與其表面接觸以一定的圖形加熱不可逆記錄材料層，在不施加偏置磁場(chǎng)的條件下讀出信號(hào)，把加熱區(qū)的輸出與未加熱區(qū)的輸出之比(剩磁比)計(jì)算為SN比。結(jié)果表示于表1。
表1試樣編號(hào)軟磁材料層 不可逆記錄 衰減系數(shù)(％)SNR厚度(μm) 材料層厚度(μm)101 7 393 2.3102 5 592 2.2103 6 993 2.0
104 6 12 951.6105 3 11 851.6從表1明顯看出，不可逆記錄材料層的厚度超過(guò)10μm的那些試樣(試樣NO 104和105)表現(xiàn)出低的SN比。
每個(gè)試樣有由軟磁材料層和不可逆記錄材料層組成的層結(jié)構(gòu)的不可逆記錄層。為了對(duì)比，對(duì)那些只由軟磁材料層或只由不可逆記錄材料組成的不可逆記錄層，測(cè)定了屏蔽性能對(duì)不可逆記錄層厚度的依賴(lài)性。測(cè)試條件與前述試樣所用條件相同。結(jié)果表示于圖9。
從圖9可以看出，與軟磁材料層相比，不可逆記錄材料層產(chǎn)生了很大的泄漏輸出，表明屏蔽性能較差。
通過(guò)施加偏置磁場(chǎng)使不可逆記錄層磁飽和時(shí)，消除屏蔽作用使得泄漏輸出不依賴(lài)于不可逆記錄層的組成。不可逆記錄層磁飽和時(shí)產(chǎn)生的泄漏輸出表示于圖9。以磁飽和的層的泄漏輸出為基準(zhǔn)計(jì)算了各個(gè)不可逆記錄層的泄漏輸出的衰減系數(shù)。圖10表示泄漏輸出的衰減系數(shù)對(duì)不可逆記錄層厚度的依賴(lài)性關(guān)系。
從圖10中看出，僅使用軟磁材料層，在超過(guò)約4μm的厚度獲得了大于約80％的衰減系數(shù)。僅使用的不可逆記錄材料層，在超過(guò)約6μm的厚度獲得了大于約60％的衰減系數(shù)。因此可以預(yù)期，當(dāng)軟磁材料層和不可逆記錄材料層疊置形成厚度至少約10μm的不可逆記錄層時(shí)獲得大于約90％的衰減系數(shù)。這與表1所示的結(jié)果良好地吻合。從圖10可以看出，僅使用不可逆記錄材料層可以獲得約80％的衰減系數(shù)。
實(shí)施例3-2(第三個(gè)實(shí)施方案)與實(shí)施例3-1一樣制備磁卡試樣，但不同的是使用其中分散鐵硅鋁磁性合金扁平化粉末的涂料組合物形成5μm厚的軟磁材料層，用其中分散一種通過(guò)介質(zhì)攪拌磨機(jī)扁平化的平均顆粒尺寸約為16μm的Cu2MnAl合金的扁平化粉末的涂料組合物形成7μm厚不可逆記錄材料層。在制備該試樣過(guò)程中，通過(guò)改變?cè)诮橘|(zhì)攪拌磨機(jī)中Cu2MnAl合金粉末的研磨時(shí)間，調(diào)節(jié)不可逆記錄層(不可逆記錄材料層)的表面的表面粗糙度(Ra)。試樣的Ra值列于表2。
對(duì)于各個(gè)試樣，與在實(shí)施例3-1一樣進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表示于表2。
表2試樣編號(hào)表面粗糙度Ra(μm) 衰減系數(shù)(％) SNR201 0.492.6 2.4202 0.892 2.2203 1.091.3 2.0204 1.686 1.3205 1.984 1.1從表2中可以看出，表面粗糙度Ra超過(guò)1μm的那些試樣表現(xiàn)出非常低的SN比和低的衰減系數(shù)，因此實(shí)用上是不可接受的。
實(shí)施例3-3(第三個(gè)實(shí)施方案)如同實(shí)施例3-1制備磁卡試樣，但不同的是使用其中分散Fe-Si合金扁平化粉末的涂料組合物形成8μm厚的軟磁材料層，通過(guò)用Fe61Mn25C14的合金靶的RF濺射法形成0.5μm厚的不可逆記錄材料層。
如同實(shí)施例3-1測(cè)試該試樣，發(fā)現(xiàn)衰減系數(shù)為90％和SN比為1.9。從這些結(jié)果可以明顯看出，即使通過(guò)真空沉積法形成不可逆記錄層，也獲得了表現(xiàn)出改進(jìn)了性能的兩層結(jié)構(gòu)的磁屏蔽層(不可逆記錄層)。
實(shí)施例4(第四個(gè)實(shí)施方案)通過(guò)在介質(zhì)攪拌磨機(jī)中研磨用水霧化法獲得的Fe58Al42合金粉末制備平均顆粒尺寸為8μm的Fe58Al42合金扁平化粉末，作為不可逆記錄材料。該合金粉末在剛剛淬冷后以及甚至在加熱到400℃后仍然保持為結(jié)晶態(tài)。
同時(shí)，提供一種吸附鈷的γ-Fe2O3粉末(矯頑力約700Oe)作為硬磁材料。
把含有重量比為1∶1的不可逆記錄材料和硬磁材料的磁性涂料組合物涂敷在188μm厚的聚酰亞胺基片的表面上，干燥形成8μm厚的不可逆記錄材料層，從而獲得磁記錄介質(zhì)試樣。
如圖19(a)所示，用熱頭加熱該試樣的不可逆記錄層4，形成一種圖形，其中等寬度的加熱區(qū)以等間距排列。同時(shí)，用刀把不可逆記錄層4切口，形成該圖中所示的去除區(qū)域。每個(gè)加熱區(qū)域的寬度為1.25mm(對(duì)應(yīng)于5個(gè)加熱點(diǎn))，在加熱區(qū)之間的未加熱區(qū)的寬度為0.75mm。加熱能量為1.2mJ/點(diǎn)。
隨后，在施加2kOe的正向偏置磁場(chǎng)或300Oe反向偏置磁場(chǎng)的同時(shí)以314mm/秒的讀出速度從不可逆記錄層中讀出信號(hào)。在施加正向偏置磁場(chǎng)下產(chǎn)生的差分輸出表示于圖19(b)，在施加反向偏置磁場(chǎng)下產(chǎn)生的差分輸出表示于圖19(c)。在圖19(b)和19(c)中，橫向表示時(shí)間，每格為2ms，垂直方向代表輸出，每格為200mV。
從這些圖中可以看出，基于加熱的差分輸出和基于不可逆記錄層的去除的差分輸出在施加正向和反向偏置磁場(chǎng)時(shí)都可以清楚地區(qū)分。在這些圖之間的對(duì)比表明可以容易地檢測(cè)出通過(guò)去除不可逆記錄層進(jìn)行的數(shù)據(jù)非法更改。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)，包括在基片的至少一部分上的不可逆記錄層，該不可逆記錄層含有在加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的不可逆記錄材料，所述不可逆記錄層至少部分含有固定信息記錄區(qū)，用于記錄所述介質(zhì)的固定信息，其中在所述固定信息記錄區(qū)中，飽和磁化強(qiáng)度已經(jīng)發(fā)生了不可逆變化的多個(gè)加熱條相互之間基本平行排列，加熱條的陣列圖形或位于相鄰加熱條之間的未加熱條的陣列圖形含有用頻率調(diào)制法或相位調(diào)制法編碼的固定信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁記錄介質(zhì)，其中，在所述固定信息記錄區(qū)內(nèi)記錄價(jià)值信息或標(biāo)識(shí)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的磁記錄介質(zhì)，還包括在所述不可逆記錄層和所述基片之間的磁記錄層，其中，所述不可逆記錄層起磁屏蔽層的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層除了不可逆記錄材料以外，還含有軟磁材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層由含所述軟磁材料的軟磁材料層和含所述不可逆記錄材料的不可逆記錄材料層構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層含有一種其飽和磁化強(qiáng)度在加熱時(shí)基本不變的硬磁材料，該硬磁材料具有比所述不可逆記錄材料更高的矯頑力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層由含所述不可逆記錄材料的不可逆記錄材料層和含所述硬磁材料的硬磁材料層構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的磁記錄介質(zhì)，其中，所述硬磁材料的矯頑力至少為300 Oe。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層中至少有一個(gè)記錄磁道，其中其中加熱條以條形碼陣列排列的至少兩個(gè)磁道單元相互之間基本平行排列，構(gòu)成一個(gè)記錄磁道，該記錄磁道包括至少部分的不對(duì)稱(chēng)區(qū)域，其中，加熱條的陣列圖形在至少兩個(gè)磁道單元之間是不同的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)，其中，所述不可逆記錄層的表面粗糙度(Ra)不超過(guò)1μm。
11.一種使用磁記錄介質(zhì)的方法，所述磁記錄介質(zhì)包括在基片的至少一部分上的不可逆記錄層，該不可逆記錄層含有加熱后飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的不可逆記錄材料，其中，在所述不可逆記錄層的至少一部分上通過(guò)加熱記錄信息，使得其飽和磁化強(qiáng)度已發(fā)生不可逆變化的多個(gè)加熱條可以相互之間基本平行排列，進(jìn)行加熱，使加熱條的陣列圖形或位于相鄰的加熱條之間的未加熱條的陣列圖形可以含有用頻率調(diào)制法或相位調(diào)制法編碼的記錄信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的使用磁記錄介質(zhì)的方法，其中，用進(jìn)行加熱的加熱裝置掃描所述不可逆記錄層，進(jìn)行記錄，所述加熱裝置的掃描方向基本垂直于在讀出操作中用讀出磁頭掃描該層的方向。
13.一種使用根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)的方法，其中，通過(guò)加熱所述不可逆記錄層，使所述不可逆記錄材料產(chǎn)生飽和磁化強(qiáng)度的變化，進(jìn)行記錄，通過(guò)檢測(cè)所述不可逆記錄層的磁化強(qiáng)度變化進(jìn)行讀出，其中，所述不可逆記錄層的硬磁材料已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化，并同時(shí)施加一個(gè)偏置磁場(chǎng)，其方向與所述一個(gè)方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化強(qiáng)度反向。
14.一種使用根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)的磁記錄介質(zhì)的方法，其中，通過(guò)加熱所述不可逆記錄層，使所述不可逆記錄材料產(chǎn)生飽和磁化強(qiáng)度的變化，進(jìn)行記錄，并且通過(guò)下列步驟進(jìn)行讀出，即檢測(cè)所述不可逆記錄層的磁化強(qiáng)度變化，所述不可逆記錄層的硬磁材料已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化，并同時(shí)施加一個(gè)偏置磁場(chǎng)，其方向與所述一個(gè)方向相同；以及檢測(cè)所述不可逆記錄層的磁化強(qiáng)度變化，所述不可逆記錄層的硬磁材料已經(jīng)在一個(gè)方向上磁化，并同時(shí)施加一個(gè)偏置磁場(chǎng)，其方向與所述一個(gè)方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化強(qiáng)度反向。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的使用磁記錄介質(zhì)的方法，其中，所述偏置磁場(chǎng)的強(qiáng)度低于所述硬磁材料的矯頑力，并高于所述不可逆記錄材料的矯頑力。
16.根據(jù)權(quán)利要求11～15中任一項(xiàng)的使用磁記錄介質(zhì)的方法，其中，所述磁記錄介質(zhì)在所述不可逆記錄層中至少有一個(gè)記錄磁道，在記錄過(guò)程中控制加熱裝置，使得其中的加熱條按條形碼陣列排列的至少兩個(gè)磁道單元相互之間基本平行排列，構(gòu)成一個(gè)記錄磁道，該記錄磁道至少部分包括一個(gè)不對(duì)稱(chēng)區(qū)域，其中，加熱條的陣列圖形在至少兩個(gè)磁道單元之間不同。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于防止磁記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)的非法更改，該磁記錄介質(zhì)含有加熱時(shí)飽和磁化強(qiáng)度發(fā)生不可逆變化的不可逆記錄層。所述磁記錄介質(zhì)包括在基片的至少一部分上的不可逆記錄層，所述不可逆記錄層含有在加熱時(shí)產(chǎn)生飽和磁化強(qiáng)度的不可逆變化的不可逆記錄材料。所述不可逆記錄層包括至少部分的固定信息記錄區(qū)，用于記錄介質(zhì)的固定信息。在固定信息記錄區(qū)內(nèi)，飽和磁化強(qiáng)度已經(jīng)發(fā)生不可逆變化的多個(gè)加熱條相互之間基本平行排列。加熱條的陣列圖形或位于相鄰加熱條之間的未加熱條的陣列圖形含有用頻率調(diào)制法或相位調(diào)制法編碼的固定信息。
文檔編號(hào)G06K19/06GK1228178SQ9880075
公開(kāi)日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1998年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者伊藤正宏, 三村升平, 重田政雄, 長(zhǎng)勤 申請(qǐng)人:東京磁氣印刷株式會(huì)社, Tdk株式會(huì)社