CN1228179A

CN1228179A - 磁记录介质的使用方法

Info

Publication number: CN1228179A
Application number: CN98800758A
Authority: CN
Inventors: 伊藤正宏; 三村升平; 重田政雄; 长勤
Original assignee: Tokyo Magnetic Printing Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: TDK Corp; Toppan Infomedia Co Ltd
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1998-06-04
Publication date: 1999-09-08
Also published as: EP0923046A4; US6202926B1; EP0923046A1; WO1998055961A1

Abstract

本发明的目的在于阻止对磁记录介质例如磁卡中的记录信息的非法改写，并且有助于基本不可变信息的记录。在磁记录介质的使用中，该记录介质在基片的至少一部分上，包括含有不可逆记录材料的不可逆记录层，在加热的作用下其饱和磁化强度发生不可逆变化，本发明涉及以下步骤：预先加热不可逆记录层，形成按条形码图形排列了多个加热条的初始加热区，加热条的饱和磁化强度已经发生了不可逆变化，把设置在加热条之间的未加热条转变成加热状态，改变加热条的阵列图形，从而记录信息。

Description

磁记录介质的使用方法

本发明涉及磁记录介质的使用方法，特别是涉及磁卡。

近年来，磁卡在各种领域得到广泛应用。特别是，磁卡作为可重写卡或预付卡得到广泛使用，钱款信息作为信息的磁性比特被记录其中，从而可以在每次使用后减少钱款量。

在这种应用中，如果未能彻底地保护磁卡，避免由非法更改记录数据或磁卡易于伪造带来的假冒问题，则磁卡系统的安全性将受到致命的损害。极为需要磁卡具有防止非法更改记录数据的保护功能。为了满足这种需要，已经提出了各种磁卡并实际使用。例如，如果在磁卡上局部地设置特殊材料区，则将难以伪造而且可以通过检测该特殊区来鉴定其真伪。具有复合层设置的磁卡也是已知的。

这些其中内置保护功能的磁卡难以被造假或复制成大量的伪造卡，但是仍旧存在这样的可能性，即通过非法更改例如重写钱款信息，把已经消费完的磁卡中的钱款信息恢复为初始信息。一种对策是根据使用次数在卡上打孔，尽管这样也会产生多种问题，即不能期望有准确的契约，打过孔的卡的碎屑被废弃，并有可能通过回填那些孔而被修复。另一种可能的对策是利用温度自记录来记录对应于使用次数的可见数据。但是，载有可见数据的这些卡易于被沾污，因为可见数据必须进行光学读取。对于可见数据来说很容易伪造记录。另一个问题是光学读取器通常较昂贵。

在这种情况下，JP-A 77622/1996提出了一种磁记录介质，包括使用一种合金作为磁记录材料的不可逆记录介质层，该合金的结晶态饱和磁化强度与非晶态饱和磁化强度之比至少是5。这种磁记录介质具有由记录材料构成的不可逆记录层，该记录材料在加热作用下，饱和磁化强度发生不可逆变化。虽然这种记录材料在加热作用下改变其饱和磁化强度，但是基本不可能重写，因为为了把饱和磁化强度恢复到加热前的数值，必须把磁记录介质加热到该介质会形变或者熔化的程度。该介质保证了高度的安全性。

但是，其中公开的在这种不可逆记录层中实现信息记录的方法，仅是使用热头以对应于记录信息的图形对所述的层进行加热。没有提出发挥不可逆记录材料的优点的方法。

本发明的第一目的在于阻止对磁记录介质例如磁卡中的记录信息的非法改写，并且有助于基本不可变信息的记录。

本发明的第二目的在于除了达到第一目的之外，抑制磁记录介质的输出变化。

本发明的第三目的在于除了达到第一目的之外，改善记录的信息的保密性。

本发明的第四目的在于除了达到第一目的之外，能够容易地检测对记录信息的非法改写。

本发明的第五目的在于除了达到第一目的之外，更加难以伪造或假冒该介质。

分别通过以下第一到第五实施例实现第一到第五目的。

第一实施例

以下(1)～(5)

第二实施例

以下(6)

第三实施例

以下(7)～(9)

第四实施例

以下(10)～(15)

第五实施例

以下(16)

(1)．一种磁记录介质的使用方法，该记录介质在基片的至少一部分上，包括含有不可逆记录材料的不可逆记录层，在加热的作用下其饱和磁化强度发生不可逆变化，所述方法包括以下步骤：

预先加热所述不可逆记录层，形成其中按条形码图形排列了多个加热条的初始加热区，加热条的饱和磁化强度已经发生了不可逆变化，把设置在加热条之间的未加热条转变成加热状态，改变加热条的阵列图形，从而实现信息记录。

(2)．根据(1)的磁记录介质的使用方法，其中，所述磁记录介质是磁卡，所述信息记录是磁卡的固定信息的记录，在磁卡发行时进行所述的信息记录。

(3)．根据(1)或(2)的磁记录介质的使用方法，其中，所述信息记录是磁记录介质的使用历史的记录。

(4)．根据(1)～(3)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，把未加热条转变成加热状态的步骤，把加热条的阵列图形改变成编码的阵列图形。

(5)．根据(1)～(4)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述初始加热区包括按等间距图形排列等宽度加热条的区域。

(6)．根据(1)～(5)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，采用进行加热的加热装置扫描所述不可逆记录层，实现记录，所述加热装置的扫描方向，基本垂直于读出操作过程中用读出磁头扫描该层的方向。

(7)．根据(1)～(6)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述磁记录介质在所述不可逆记录层和所述基片之间具有磁记录层，其中所述不可逆记录层起磁屏蔽层的作用。

(8)．根据(7)的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层中除了不可逆记录材料之外还含有软磁材料。

(9)．根据(7)的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层由包含所述软磁材料的软磁材料层和包含所述不可逆记录材料的不可逆记录材料层组成。

(10)．根据(1)～(9)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层包含硬磁材料，其饱和磁化强度在加热作用下无实质性变化，并具有大于所述不可逆记录材料的矫顽力。

(11)．根据(10)的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层由包含所述不可逆记录材料的不可逆记录材料层和包含所述硬磁材料的硬磁材料层组成。

(12)．根据(10)或(11)的磁记录介质的使用方法，其中，所述硬磁材料具有至少300Oe的矫顽力。

(13)．根据(10)～(12)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，

通过加热所述不可逆记录层，使所述不可逆记录材料的饱和磁化强度发生变化，实现记录，

通过检测所述不可逆记录层的磁化强度变化，该不可逆记录层具有的所述硬磁材料已在一个方向磁化，同时施加偏置磁场，其取向与所述一个方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化强度反转，实现读出。

(14)．根据(10)～(12)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，

通过以下步骤实现读出，检测所述不可逆记录层的磁化强度变化的步骤，该不可逆记录层具有的所述硬磁材料已在一个方向磁化，同时施加偏置磁场，其取向处于所述一个方向；和检测所述不可逆记录层的磁化强度变化的步骤，该不可逆记录层具有的所述硬磁材料已在一个方向磁化，同时施加偏置磁场，其取向与所述一个方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化强度反转。

(15)．根据(13)或(14)的磁记录介质的使用方法，其中，偏置磁场的强度低于所述硬磁材料的矫顽力，高于所述不可逆记录材料的矫顽力。

(16)．根据(1)～(15)中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述磁记录介质在所述不可逆记录层中具有至少一个记录磁道，

在记录过程中控制加热装置，以使其中加热条排列成条形码图形的至少两个磁道单元相互基本平行地排列，构成一个记录磁道，该记录磁道包括至少部分的非对称区域，其中在至少两个磁道单元之间加热条的阵列图形不同。

在上述实施例中所述不可逆记录层最好具有最高达1μm的表面粗糙度(Ra)。

图1是用于第一实施例的磁记录介质的示例性结构的平面图。

图2(a)、2(b)和2(c)是展示第一实施例中的不可逆记录层的加热图形的变化的平面图。

图3(a)、3(b)和3(c)是展示第一实施例中的不可逆记录层的加热图形的变化的平面图。

图4(a)是展示第一实施例中的不可逆记录层的加热图形的剖面图。图4(b)是展示图4(a)的加热图形中磁化强度变化(差分输出)的曲线图。图4(c)和4(d)是展示图4(a)的不可逆记录层追加加热时产生的磁化强度变化(差分输出)的曲线图。

图5(a)是展示相对于第二实施例中的读出过程中读出磁头的扫描方向，在记录(或加热)过程中加热装置的扫描方向的平面图。图5(b)是展示其中产生的读出输出(磁化强度的差分输出)的曲线图。

图6(a)是展示相对于第二实施例中的读出过程中读出磁头的扫描方向，传统的记录(或加热)过程中加热装置的扫描方向的平面图。图6(b)是展示其中产生的读出输出(磁化强度的差分输出)的曲线图。

图7(a)是展示第二实施例的例子中产生的读出输出(磁化强度的差分输出)的曲线图；图7(b)是展示对比例中产生的读出输出(磁化强度的差分输出)的曲线图。

图8是用于第三实施例的磁记录介质的示例性结构的剖面图。

图9(a)和9(b)是根据第三实施例的磁记录介质的示例性结构的剖面图。

图10是Fe₅₈Al₄₂合金扁平化粉末的饱和磁化强度Ms与加热温度的曲线图。

图11是在起磁屏蔽层作用的不可逆记录层的表面上测量到的泄漏输出与不可逆记录层厚度的关系曲线图。

图12是作为从图11结果确定的泄漏输出的衰减系数与不可逆记录层厚度的关系曲线图。

图13是用于第四实施例的磁记录介质的示例性结构的剖面图。

图14(a)和14(b)是根据第四实施例的磁记录介质示例性结构的剖面图。

图15是展示通过加热第四实施例的部分不可逆记录层4而进行记录的方式的剖面示意图。

图16是一组示意曲线图，展示的是在施加正向偏置磁场的同时，读取如图15所示被加热的不可逆记录层4时产生的差分输出；图16(a)展示了不可逆记录材料层141的差分输出，图16(b)展示了硬磁材料层143的差分输出，图16(c)展示了整个不可逆记录层4的差分输出。

图17是一组示意曲线图，展示的是在施加反向偏置磁场的同时，读取如图15所示被加热的不可逆记录层4时产生的差分输出；图17(a)展示了不可逆记录材料层141的差分输出，图17(b)展示了硬磁材料层143的差分输出，图17(c)展示了整个不可逆记录层4的差分输出。

图18是展示通过去除不可逆记录层4的一部分非法更改数据的方式的剖面示意图。

图19是示意曲线图，展示的是在施加正向偏置磁场的同时，读取如图18所示被部分去除的不可逆记录层4时产生的差分输出；图19(a)展示了不可逆记录材料层141的差分输出，图19(b)展示了硬磁材料层143的差分输出，图19(c)展示了整个不可逆记录层4的差分输出。

图20是示意曲线图，展示的是在施加反向偏置磁场的同时，读取如图18所示被部分去除的不可逆记录层4时获得的差分输出；图20(a)展示了不可逆记录层141的差分输出，图20(b)展示了硬磁材料层143的差分输出，图20(c)展示了整个不可逆记录层4的差分输出。

图21(a)是展示不可逆记录层中的加热和去除图形的剖面图；图21(b)是展示施加正向偏置磁场的同时，读取如图21(a)的不可逆记录层时产生的差分输出的曲线图；图21(c)是展示施加反向偏置磁场的同时，读取如图21(a)的不可逆记录层时产生的差分输出的曲线图。

图22(a)是举磁卡为例的用于第五实施例的磁记录介质的平面图；图22(b)是图22(a)的记录磁道的部分放大图，具体展示了加热条阵列图形，还有从记录磁道的此区域读出的差分输出图形；图22(c)是分成两个磁道单元的记录磁道的平面图；图22(d)是从图22(c)的记录磁道分出的磁道单元之一作为独立记录磁道的平面图，还有从此记录磁道读出的差分输出图形；图22(e)是从图22(c)的记录磁道分出的磁道单元另一个作为独立记录磁道的平面图，还有从此记录磁道读出的差分输出图形。

图23(a)是展示第五实施例所用磁记录介质的记录磁道中的加热条阵列图形的平面图；图23(b)是从该记录磁道读出的差分输出图形；图23(c)是从图23(a)的记录磁道分出的两个磁道单元的上面一个考虑为独立记录磁道时，从该记录磁道读出的差分输出图形；图23(d)是从图23(a)的记录磁道分出的两个磁道单元的下面一个考虑为独立记录磁道时，从该记录磁道读出的差分输出图形。

图24(a)是展示第五实施例所用磁记录介质的记录磁道中的加热条阵列图形的平面图；图24(b)是从该记录磁道读出的差分输出图形；图24(c)是从图24(a)的记录磁道分出的两个磁道单元的上面一个考虑为独立记录磁道时，从该记录磁道读出的差分输出图形；图24(d)是从图24(a)的记录磁道分出的两个磁道单元的下面一个考虑为独立记录磁道时，从该记录磁道读出的差分输出图形。

功能和结果

第一实施例

在具有不可逆记录层的已有技术的介质中，通过以条形码图形形式加热所述层所记录的信息是所谓的地址信息。通过检测条状加热部位(以下称为加热条)的宽度和阵列图形，读出该信息。因此，采用已有技术的方法、亦即通过以条形码图形形式加热未记录的不可逆记录层进行记录时，必须相当精确地控制加热条的起始和结束。这要求相当精确地控制加热装置例如热头和磁记录介质之间的接触面积、相对速度、接触时间、热均匀性和其它因素，这样就妨碍了介质驱动器成本的降低。

相反，根据本发明的第一实施例，在不可逆记录层中预先形成加热条和未加热条的预定图形。当各个磁记录介质固有的图形被记录时，对应于记录信息的特定未加热条被转变成加热状态。把未加热条转变成加热状态时，必须把加热装置精确定位，仅使未加热条优先加热。即使相邻加热条被再次加热时，也可准确获得与精确定位获得的结果相同的结果。不仅热头，而且热压印机或者加热棒(电阻器)均可用做加热装置，可以进一步降低成本。

第二实施例

图6(a)是在基片2上具有不可逆记录层4的磁卡平面图。该图中，加热条41形成在不可逆记录层4中，作为等间距条形码的图形，除加热条41之外的区域是未加热条42。热头进行加热时的扫描方向在图中是X方向。对此磁卡读出时，用进行检测不可逆记录层中磁化强度变化的读出磁头扫描。读出磁头的扫描方向与热头的扫描方向相同，即图中X方向。

同时，含有树脂粘结剂的涂敷型不可逆记录层具有低的热导率。由于热头首先加热蓄热层，再由其加热不可逆记录层，所以升温较慢。这样防止了加热条41在其整体上被均匀加热，导致加热的变化。因此，在热头扫描方向与读出磁头扫描方向重合的情况，如图6(a)所示，因从未加热条42到加热条41的变化而产生的差分输出，低于因从加热条41到未加热条42的变化而产生的差分输出，如图6(b)所示。由于这要求降低读出输出的阈值，读出输出变得对噪声敏感，导致发生错误。

为了克服这种问题，本发明第二实施例做如下设计，通过在基本垂直于根据图5(a)所示的读出(X方向)时的读出方向的方向(Y方向)，用加热装置扫描磁卡进行记录。结果，在加热装置扫描方向发生的加热变化不影响读出信号，获得了如图5(b)所示均匀磁化强度变化(差分输出)的信号。

在根据第二实施例进行的记录和读出中，必须使用其中加热装置扫描方向可以基本垂直于读出磁头扫描方向的写入/读出装置。应予注意，即使是对于已有技术写入/读出装置，其中加热装置的扫描方向与读出磁头的扫描方向重合，如果第二实施例应用于在提货之前预先记录在磁记录介质中的信息(固定信息)的记录，则基于第二实施例的优点可以无误差地进行该固定信息的读出。

第三实施例

在第三实施例中，在基片和不可逆记录层之间设置传统的磁记录层，同时不可逆记录层还起磁屏蔽层作用。

在第三实施例中，采用在加热作用下其饱和磁化强度降低的不可逆记录材料，不可逆记录层通常在被加热时其磁导率降低，因此通常降低了其磁屏蔽效应。在采用被加热时其饱和磁化强度提高的不可逆记录材料的情形，磁屏蔽效应通常在被加热时提高。通过采用这种磁屏蔽效应的变化，第三实施例能够在消耗之后适当地处理磁卡。例如，使用被加热时其饱和磁化强度降低的不可逆记录材料的情况，对已经用尽或废弃的磁卡进行处理，以便对不可逆记录层整体加热，从而基本消除其磁屏蔽效应。如果把磁卡读出设备设定为对无磁屏蔽的磁卡识别为不能使用，则可禁止用尽的磁卡非法使用。另外，在处理用尽磁卡之前，不可逆记录层呈现全面的磁屏蔽效应，因而记录在磁记录层中的信息保持彻底的保密。另一方面，使用被加热时其饱和磁化强度提高的不可逆记录材料的情况，对已经用尽或废弃的磁卡进行处理，以便对不可逆记录层整体加热，从而增强其磁屏蔽效应。如果把磁卡读出设备设定为对有磁屏蔽的磁卡识别为不能使用，则可以在用尽之后对磁卡进行适当的处理。

如果当仅有不可逆记录材料用做磁屏蔽材料时，加热之前(被加热时饱和磁化强度降低)或者加热之后(被加热时饱和磁化强度提高)不能获得足够的磁屏蔽效应，则可在不可逆记录层中含有通常用做磁屏蔽材料的软磁材料，或者可以叠置含不可逆记录材料的不可逆记录材料层和含软磁材料的软磁材料层，构成不可逆记录层。但是，如果由于增加了软磁材料或叠置软磁材料层，使得磁屏蔽效应总是保持在一定水平之上，则通过加热引起的磁屏蔽效应的变化不足以利用上述操作对用尽磁卡进行适当处理。因此，必须适当选取添加的软磁材料的量或者软磁材料层厚度，以使加热可以产生足够的磁屏蔽效应的变化。

在此实施例中，按如下方式读出通过加热不可逆记录层中的不可逆记录材料而已经记录的信息。首先，从磁记录介质读出磁性信息，而不使不可逆记录层磁饱和。在此时刻，按照在不可逆记录层写入的图形，磁通量从磁记录层漏出，获得对应的读出信号。接着，对磁饱和的不可逆记录层进行读出。通过确定在此时刻获得的读出信号与从非磁饱和的不可逆记录层获得的读出信号之间的差，可以读出不可逆记录层的记录图形(加热图形)。由于记录在不可逆记录层的信息是基于不可逆记录材料的磁化强度的变化，所以非法更改基本是不可能的。

第四实施例

如果不可逆记录层例如被机械损坏则可产生一个错误信号。更具体地讲，可以刮掉部分不可逆记录层而形成非磁性区。在磁记录介质具有的不可逆记录层被加热时其饱和磁化强度降低的情况，刮掉区会被错误地识别为已写入(被加热)区。因此，具有这种不可逆记录层的磁记录介质需要能够检测这种非法更改的读出方法。

在第四实施例中，不可逆记录层不仅含有不可逆记录材料，而且含有硬磁材料。参见图15说明本实施例的记录读出方法，图15展示了磁记录介质的典型例子，它包括不可逆记录层4，其形式是硬磁材料层143和叠置在其上的不可逆记录材料层141。在本实施例中准备读出的磁信息，通过按照预定图形加热不可逆记录材料已经被记录。

读出时，硬磁材料层143必须在一个方向被磁化。在对不可逆记录层4施加其方向处于所述一个方向的偏置磁场(以下称为正向偏置磁场)的同时，检测磁化强度的变化，或者在对不可逆记录层4施加其方向与正向偏置磁场相反的偏置磁场(以下称为反向偏置磁场)的同时，检测磁化强度的变化，或者两者均进行。施加正向或反向偏置磁场时，不可逆记录材料层141在各偏置磁场的方向被磁化。另一方面，由于反向偏置磁场的强度小于硬磁材料层143的矫顽力，所以在反向偏置磁场的作用下硬磁材料层143不反向。根据本发明，在这种读出操作过程中检测不可逆记录层4的磁化强度变化。亦即检测差分输出。

图16展示了在图15的介质上施加正向偏置磁场时进行读出的情况，图17展示了在图15的介质上施加反向偏置磁场时进行读出的情况。应予注意，此例中的不可逆记录材料层141在加热时其饱和磁化强度降低。图16(a)或17(a)展示了假设仅有不可逆记录材料层141时产生的差分输出。图16(b)或17(b)展示了假设仅有硬磁材料层143时产生的差分输出。图16(c)或17(c)展示了不可逆记录层4是两层叠置时的差分输出。由于硬磁材料层143已经在一个方向被磁化，该硬磁材料在加热时饱和磁化强度不发生变化，从硬磁材料层143的差分输出为零，如图16(b)和17(b)所示。因此，来自不可逆记录层4的差分输出，反映出不可逆记录材料层141的磁化强度变化图形和偏置磁场的方向。应该知道，不可逆记录层4的差分输出的幅度(绝对值)受硬磁材料层143的磁化强度幅度和偏置磁场的幅度及方向的影响。

另一方面，图18展示了一个伪造的介质的示例，其中通过用刮刀等部分去除不可逆记录层4而更改了记录的信息。在硬磁材料层143在一个方向磁化之后，通过施加正向或反向偏置磁场，在伪造的介质上读出时，假设仅存在不可逆记录材料层141时产生的差分输出如图19(a)或20(a)所示，于是与正常热记录(无伪造更改)的相同。因此，对于仅存在不可逆记录材料层141的情况，不能检测数据的非法更改。但是，假设仅存在硬磁材料层143时产生的差分输出如图19(b)或20(b)所示，于是与正常热记录的情况不同。具体地，由于在部分切除硬磁材料层143所形成的去除区边缘发生磁化强度的变化，而且即使施加反向偏置磁场硬磁材料层143的磁化强度也不反向，所以在这两种情况的差分输出具有相同的极性变化图形，如图19(b)或20(b)所示。结果，不可逆记录层4整体的差分输出如图19(c)或20(c)所示。更具体地讲，由于差分输出(绝对值)随偏置磁场的方向而大大不同，如图19(c)或20(c)所示，所以通过在它们之间对比可以容易地检测非法更改。

应该知道，为了检测利用去除不可逆记录层的非法更改，可以在图16(c)和19(c)之间识别或者在图17(c)和20(c)之间识别就足够了。具体地讲，在施加正向偏置磁场下进行读出，或者在施加反向偏置磁场下进行读出，并且检测任何不同于图16(c)和17(c)的参考信号的差分输出信号就足够了。在改变偏置磁场方向时不必进行两次读出。但是，应该知道，通过在改变偏置磁场方向的同时进行两次读出，并且对比各次读出结果，可以保证对数据的非法更改的检测。

采用被加热时其饱和磁化强度提高的不可逆记录材料的情况，在对利用去除加热区而非法更改的检测上本发明也是有效的。

虽然在上述示例中，不可逆记录层4被分成硬磁材料层143和不可逆记录材料层141，但是在含有不可逆记录材料和硬磁材料两者的单层结构的不可逆记录层4的情况，如图13所示，利用相同的程序均可以检测数据的非法更改。此外，使用含有不可逆记录材料和硬磁材料两者的单层结构的不可逆记录层4，使得不可能仅去除不可逆记录材料，利用上述读出程序保证了区别伪造物和真实物。

应予注意，在本实施例中，信息同样可以记录在硬磁材料层143。在此情形，记录在硬磁材料层143的信息一旦保持在半导体存储器中或者其它存储形式中，则如上所述硬磁材料层143在一个方向被磁化，进行读出，读出之后，被保持的信息被重新回写硬磁材料层。

第五实施例

伪造磁卡的一种示例技术，是把按条形码记录有数据的磁条，在纵向分成两部分，把两部分的每一个附着在另一磁卡或者卡式基片的读出区。这种伪造技术使得磁卡发行者遭受严重损失，因为包括磁卡发行时的钱款信息、发行号、分支号、和有效期的价值信息和标识信息均被原样复制。

但是，采用第五实施例防止了通过分隔记录磁道对磁记录介质的非法更改或伪造。

实施本发明的最佳模式

本发明的基础在于第一实施例。如果需要可以与第二到第五实施例中至少一个组合。以下具体说明这些实施例中的每一个。

第一实施例

使用方法

图1展示了根据此实施例的磁记录介质的一个示例性结构。此磁记录介质在基片2表面上具有不可逆记录层4和磁记录层3。

不可逆记录层4是含有以下将说明的不可逆记录材料的层，它被加热时饱和磁化强度发生不可逆变化。

根据本发明，预先加热不可逆记录层形成初始加热区，其中按照条形码图形排列了多个加热条41，其饱和磁化强度已经发生不可逆变化。未加热条42位于各相邻加热条之间。此示例性实施例中的不可逆记录层4是加热时其饱和磁化强度降低的一种。在该示例性实施例中，初始加热区在不可逆记录层4的整个表面上延伸，因而它们相互共同扩展，虽然初始加热区可以仅形成在不可逆记录层4的一部分中。

在不可逆记录层4形成初始加热区之后，使未加热条42转变成加热状态，以使不可逆记录层具有载有信息。对未加热条42进行加热时，如上所述，无需加热装置和介质之间的精确定位。

对记录在初始加热区的信息类型要求不严格。本发明例如应用于磁卡时，可以记录属于各个磁卡的和在其发行准备承载在各个磁卡上的固有信息，在本说明书中称为固定信息。

而且还可以记录磁记录介质的使用历史，例如磁卡的使用次数。如图2(a)所示，例如，按等宽度和等间距形成一系列加热条41。结果，确定了等宽度和等间距的未加热条42。在此状态，通过从初始加热区的一端侧，加热数量对应于使用次数的未加热条42，可以记录使用次数。

在初始加热区中，加热条可以按照等宽度和等间距排列，如上所述，虽然加热条的宽度和间距也可以不均等，例如图3(a)所示。在图(a)的阵列图形中，加热条41的宽度和间距不均等，不具有编码特定信息的显著性。但是，如果通过加热和消除选定的未加热条42，使加热条的阵列图形改变为图3(b)所示图形，则出现编码的特定信息的阵列图形，最终完成了信息记录。

虽然图1-3所示的例子涉及的介质，具有被加热时其饱和磁化强度降低的不可逆记录层，但是采用具有被加热时其饱和磁化强度提高的不可逆记录层的介质，可以同样地实现本发明的优点，因为与上述例子相同的方式适用于磁化强度变化的检测。

对记录在不可逆记录层4中的信息进行读出时，对其施加直流磁场后，检测不可逆记录层4中的磁化强度变化图形，或者在施加直流磁场的同时，检测磁化强度变化图形。在不可逆记录材料被加热时其饱和磁化强度降低的情形，由于在记录过程中已被加热的记录层的这些区域不被或者极少磁化，读出时可以检测对应于记录过程中加热图形的磁化强度图形。而且在不可逆记录材料被加热时其饱和磁化强度提高的情形，读出时可以检测对应于记录过程中加热图形的磁化强度图形。对检测磁化强度的装置没有特别的限制，例如可以采用传统的环型磁头或者磁致电阻(MR)型磁头。

应予注意，某些被加热时其饱和磁化强度提高的记录材料，在记录结束时无需施加直流磁场就已被磁化。这些记录材料无需施加直流磁场即可进行读出。而且对于被加热时其饱和磁化强度降低的记录材料，如果未加热区记录之后仍处于磁化状态，则无需施加直流磁场同样可以读出。

不可逆记录层

以下说明不可逆记录层的优选结构。

利用加热源例如热头从表面侧加热不可逆记录层。在脉动地进行加热形成加热点矩阵的记录方法中，加热区(或者等温区)在层表面下从每个加热点按基本是半球方式延伸。在此时刻，如果该层过厚，则在相邻加热点之间和远离加热源的区域(或深区)留下加热不足的区。读出时，作为加热不足的区的结果而发生的磁化强度变化被检测为噪声。虽然读出输出本身基本不变，读出信号可以具有低的SN比。为了防止SN比的这种降低，不可逆记录层优选具有最高达10μm的厚度。不可逆记录层厚度的下限随其形成方法而变化较大，无特别限制，在涂敷法的情况通常下限约为1μm，在真空淀积法例如溅射的情况约为0.01μm，优选约为0.1μm。如果不可逆记录层过薄，输出将不足，或者将难以形成均匀层。

不可逆记录层在其表面最好具有最高达1μm的表面粗糙度(Ra)。较大的表面粗糙度将导致极低的SN比。表面粗糙度(Ra)按JIS B0601规定。

应予注意，不可逆记录层中的记录，可以是利用层平面内方向的磁化强度的平面内磁记录，或者是利用与层垂直的方向的磁化强度的垂直磁记录。

不可逆记录材料

不可逆记录材料被加热时饱和磁化强度发生不可逆变化。不可逆记录材料具有的饱和磁化强度4πMs的变化比，亦即(4πMs加热后)/(4πMs加热前)或者(4πMs加热前)/(4πMs加热后)，优选至少是2或最高达1/2，更优选是至少是3或最高达1/3。如果饱和磁化强度变化不足，则难以读出记录的信息。

应予注意，饱和磁化强度是在正常环境温度范围(例如-10℃～40℃)内测量的。本说明书中所用的“饱和磁化强度的不可逆变化”是指，在本发明应用于磁卡的条件下，当磁卡被加热到磁卡被加热后可再次使用的温度时(例如约500℃，优选约400℃)，饱和磁化强度以不可逆的方式变化。

不可逆记录材料被加热时其饱和磁化强度开始改变的温度应在50-500℃的范围内，在100-500℃更好，在150-400℃最好。而且最好在此温度范围获得位于上述范围内的饱和磁化强度变化比。如果饱和磁化强度开始变化的温度过低，则磁卡将变得热不稳定，因而损失可靠性。此外，靠近加热区的区域变得敏感，以致难以精确记录。如果饱和磁化强度开始变化的温度过高，记录所需的加热温度将变高，难以使用耐热性较低的树脂作为基片，并且需要昂贵的记录设备。对于不可逆记录层的加热，采用热头或者其它加热装置。由于热头具有约400℃的表面温度，所以通过用热头接触磁记录介质，可以把不可逆记录层加热到约300℃。通过用热头加热，不可逆记录层在距其表面深约10μm的位置的温度升到约100-140℃。虽然加热3ms以下、甚至加热2ms以下饱和磁化强度即可产生足够变化，但是用于记录的加热时间无特别限制。加热时间的下限通常是约0.5ms，虽然其随最终温度而变。

对不可逆记录材料的居里温度无特别限制，只要该居里温度可以进行信号的不可逆记录和读出即可。

对不可逆记录材料的形式不做特别限制，可以是薄带、薄膜、粉末或其它形式。例如应用于磁卡时，利用熔淬法如单冷辊法制备记录材料薄带，然后附着在基片表面；利用薄膜形成技术例如溅射或蒸发，在基片表面上形成记录材料的薄膜；利用粉碎设备如介质搅拌磨机(例如碾磨机)，把通过对记录材料薄带进行精细粉碎获得的粉末、或者通过水雾化或气体雾化法制备的记录材料粉末，扁平化或细粉碎，与粘结剂混合涂敷。其中，通过对薄带或粉末进行扁平化获得的粉末最为适合。介质搅拌磨机是这样的设备，包括固定碾磨容器和插入其内的搅拌轴或搅拌器，其中碾磨容器中充入待磨材料和碾磨介质(例如球或珠)，以高速旋转搅拌轴，从而在用于碾磨料块的碾磨介质之间产生摩擦剪切力。当利用介质搅拌磨机使颗粒扁平化时，剪切力作用于颗粒上，以便例如在以下将说明的Fe-Al基合金的情形中，促进向无序相的转变，实现高的饱和磁化强度。使用扁平颗粒还有利于改善涂层的表面特性，从而可以改善磁性写入/读出特性和基于加热的热传导。

虽然优选采用以下组成，但是对不可逆记录材料的示例组成没有特别限制。

Ni基合金

对于镍基合金，选择组成使得当非晶态的合金被加热晶化时饱和磁化强度发生提高。

除了镍之外，优选的镍基合金含有选自下列集合中的至少一种的元素M，硼(B)、碳(C)、硅(Si)、磷(P)和锗(Ge)，作为类金属元素。含有这些类金属元素有利于从非晶态向结晶态的转变，可使晶化温度易于设定在优选范围内。元素M优选是硼、碳和磷中的至少一种，最优选为硼和/或碳。含有硼和碳的合金是特别优选的，因为其具有高的饱和磁化强度和低的晶化所需温度。

可以含有除上述之外的元素，以便控制晶化温度和居里温度，只要本发明的功能和优点基本不削弱，可以含有其它元素。除上述之外的元素例如包括Fe、Co、Y、Zr、Gd、Cu、Sn、Al和Cr。作为部分置换镍而含有Fe和Co，通过这种置换饱和磁化强度提高，尽管晶化温度略有提高。

镍基合金的镍含量优选是65-90at％，更优选为73-83at％。镍含量过少会导致晶化温度较高和通过加热的结晶态的4πMs较低。另一方面，镍含量过高，则难以制备非晶态的不可逆记录材料。镍基合金含有硼和碳时，结晶态的饱和磁化强度通常随碳含量的提高而提高。但是，C/(B+C)的上限优选是0.45，因为碳含量过高会导致晶化温度较高。在铁和/或钴部分置换镍时，合金中Fe+Co的含量最好是10at％以下。Fe+Co含量过高，非晶合金呈现较高的饱和磁化强度。

Mn-M(类金属)基合金

对于Mn-M基合金，选择组成，以使当非晶态合金被加热晶化时饱和磁化强度提高。

除了锰之外，合金含有至少一种类金属元素M。优选的类金属元素M是选自下列集合中的至少一种元素，锗(Ge)、铝(Al)、硼(B)、碳(C)、镓(Ga)、硅(Si)和铬(Cr)。含有元素M有利于从非晶态向结晶态的转变，并且可使晶化温度容易地设定在优选范围内。这些元素M中，锗和铝是优选的，因为饱和磁化强度提高。特别优选使用锗，因为晶化温度降低。当铝和/或硅与锗一起添加时，获得了极高的饱和磁化强度。由于铝和/或硅的添加显著地降低了加热前的饱和磁化强度，所以它们有利于提高加热前后的饱和磁化强度比。添加的Al+Si含量下限并不严格，通常优选不小于0.1at％。添加的铝含量上限优选是6at％，添加的硅含量上限是10at％，Al+Si的含量不超过12at％。铝和硅的含量过高将使加热后的饱和磁化强度降低。

对Mn-M基合金的晶化机理没有特别限制，虽然通常相信锰与其它元素的化合物析出以诱发晶化，从而提高饱和磁化强度。已经相信，含有锗时，析出例如至少一种铁磁性Mn₅Ge₃相，当合金含有锰和铝作为主成分时，析出至少一种Mn₅₅Al₄₅相。

合金中锰含量的优选范围随其中所含M的类型而变，可以适当确定，以便开发作为不可逆记录材料的功能和优点。通常，锰含量是40-80at％。在含有锰和锗作为主成分的Mn-Ge基合金的情形，例如Mn-Ge合金、Mn-Ge-Al合金和Mn-Ge-Si合金，锰含量优选是40-80at％，更优选的45-75at％。在Mn-Al合金情形，锰含量优选是45-60at％，更优选为50-55at％。

Mn-Sb合金

这是含锰和锑的合金。合金中的锰含量可以适当确定，以便开发作为不可逆记录材料的功能和优点。锰含量优选是40-75at％，更优选为44-66at％，还更加优选为58-66at％，最优选为60-66at％。锰含量过低，合金在加热前后呈现低的饱和磁化强度，因而饱和磁化强度的变化比低。另一方面，锰含量高，合金通常经加热其饱和磁化强度提高。但是，如果锰含量过高，则加热后饱和磁化强度不够高，不易于读出记录的信息。

除了锰和锑之外，合金可以含有如上所述的类金属元素M。添加元素M通常降低晶化温度，有利于记录。而且，当少量添加反铁磁性元素例如铬时，加热前的饱和磁化强度下降，结果饱和磁化强度的变化比提高。应予注意，由于添加M降低饱和磁化强度，所以M含量优选不高于15at％。

当锰含量处于上述范围时，合金通常经加热后其饱和磁化强度和矫顽力提高，但是锰含量相对低的某些合金经加热后其饱和磁化强度降低。此外，某些合金经加热后其饱和磁化强度降低，这取决于除锑之外的添加元素类型和加热温度。应该知道，由于当这些合金经加热后其饱和磁化强度提高时，可以从这些合金获得饱和磁化强度增大的变化比，所以对组成进行适当选择可以获得这种饱和磁化强度的变化。

应予注意，由于锰含量相对较低的合金易于晶化，当通过以下说明的淬火法或薄膜形成法制备不可逆记录材料时，不可逆记录材料经常发生晶化。在这种情形可相信加热后磁性能的变化产生于至少从一种结晶相向另一种结晶相的改变。

Fe-Mn(-C)基合金

这些合金含有铁和锰作为主成分，或者含有铁、锰和碳作为主成分。

在含有铁和锰作为主成分的合金中，各元素的优选含量如下：

Fe:50-75at％

Mn:25-50at％

更优选地

Fe:60-70at％

Mn:30-40at％

铁含量过低或过高以及锰含量过低或过高，饱和磁化强度加热前后的变化比均较低。

在含有铁、锰和碳作为主成分的合金中，各元素的优选含量如下：

Fe:35-75at％

Mn:20-50at％

C:0-30at％(0at％除外)

更优选地

Fe:35-70at％

Mn:20-40at％

C:5-25at％(0at％除外)

铁含量过低或过高以及锰含量过低或过高，饱和磁化强度加热前后的变化比均较低。添加碳是为了改善饱和磁化强度加热前后的变化比。为了完全实现这种效果，碳的添加量优选是至少5at％，更优选为至少10at％。注意碳含量过高将降低饱和磁化强度加热前后的变化比。

这些合金可以含有除上述之外的元素，例如B、Si、Al和Cr中的至少一种元素。注意这些其它元素的含量过高将降低饱和磁化强度加热前后的变化比，所以其它元素的总含量优选不超过30at％。

注意这些合金加热后通常其饱和磁化强度提高，但是碳含量相对较高的某些合金加热后其饱和磁化强度降低。

Fe-Al基合金

这些是结晶态合金，作为从无序相向有序相的不可逆转变的结果，饱和磁化强度发生不可逆变化。更具体地讲，加热后其饱和磁化强度降低。

这些合金含有的铁和铝的总量至少是90at％，同时代表铝比例的原子比Al/(Fe+Al)优选在0.30-0.45的范围，更优选在0.35-0.42。

在平衡条件下，由于是有序相和顺磁性的，此合金的磁化强度极小。但是，对合金加工时，例如利用熔体旋淬法或溅射或蒸发法进行急冷时，优选还进行粉碎，由于铁原子周围决定磁性的环境的改变，该合金呈现具有晶格畸变的无序结构并具有了铁磁性。一旦该合金成为无序结构，加热驰豫该结构从而降低饱和磁化强度，以使利用加热后磁化强度变化的记录成为可能。为了使经过加热其饱和磁化强度已经降低的合金恢复到加热前的无序结构，则必须把该记录材料加热到大约为其熔点，然后再次加工。例如当本发明应用于磁卡时，至少必须将磁卡加热到卡基片会烧毁的高温。基于此原因，信息一旦记录在记录材料中则基本上不可能重写。这样就禁止了信息的非法更改。

更具体地讲，Al/(Fe+Al)在上述优选范围内的Fe-Al合金在室温下的平衡相是顺磁性B2相。B2相由与CsCl结构的FeAl晶格组合的BCC-Fe晶格构成，其中原始晶格保持高度对称性。当对这种合金加工时，根据加工程度，Fe和Al以原子单位随机相互置换，并引入空洞和位错，从而丧失了原始晶格的规则性，引起对称性的实质性降低，并同时产生磁性。当被加工合金加热到低于熔点的温度时，至少部分恢复了原始晶格的规则性，饱和磁化强度降低。通常合金不会恢复到加工前的状态。通过经加热后从无序相向有序相的转变，在本说明书中表明原始晶格的规则性通过加热至少部分被恢复。亦即，本说明书所使用的有序相概念不仅包含未引入畸变的B2相，而且还包含部分保留晶格非对称性的相。应予注意，由X射线衍射或电子束衍射可以证实通过加热恢复了原始晶格的对称性。

在这些合金中，如果铝含量过低，将导致饱和磁化强度经加热后的变化比降低。另一方面，合金中铝含量过高则合金的环境耐受性低劣。本说明书所说的低劣的环境耐受性是指低劣的热稳定性，更具体地讲，当合金保持在约100℃的温度环境时，其饱和磁化强度将降低。铝含量过高，在高温环境中存留期间饱和磁化强度发生实质性降低，由于加热后饱和磁化强度仍旧保持不变，因此饱和磁化强度的变化比极小。铝含量过高还有加热前饱和磁化强度本身就低的问题，导致读出信号的SN比低。

此合金中的铝可以用MⅠ置换，MⅠ是选自下列集合中的至少一种元素：Si、Ge、Sn、Sb、Bi、Mo、W、Nb、Ta、Ti、Zr和Hf。用M^Ⅰ置换Al改善了环境耐受性。但是，合金中的M^Ⅰ含量优选不大于10at％，因为过高的M^Ⅰ含量会降低初始的饱和磁化强度(即无序相所固有的饱和磁化强度)。

此合金中的铁可以用M^Ⅱ置换，M^Ⅱ是选自下列集合中的至少一种元素：Co、Ni、Mn、Cr、V和Cu。用M^Ⅱ置换Fe改善了饱和磁化强度的变化比。M^Ⅱ元素中，铬对改善耐蚀性最有效。但是，合金中的M^Ⅱ含量优选不大于20at％，因为过高的M^Ⅱ含量会导致初始的饱和磁化强度降低。

应予注意，计算Al/(Fe+Al)原子比时，M^Ⅰ和M^Ⅱ应分别考虑包含在Al和Fe中。

此合金中，还可以包含M^Ⅲ,M^Ⅲ是选自B、C、N和P中的至少一种元素。通过淬火或类似技术制备合金时M^Ⅲ有助于无序相的形成。M^Ⅲ对防止从无序相向有序相的转变也是有效的。因此，与上述元素M^Ⅰ类似，元素M^Ⅲ也具有抑制在高温环境存留期间饱和磁化强度降低的效果。已经确定添加M^Ⅲ初始饱和磁化强度的降低极小。但是，由于过高的M^Ⅲ含量会导致降低饱和磁化强度的变化比，所以M^Ⅲ含量优选不大于合金的10at％。应予理解，在M^Ⅲ元素中，例如可以从粉碎合金粉末时所用的分散介质(或有机溶剂)引入碳。

而且在该合金中，除了上述元素之外，通常还含有氧作为附带的杂质。在合金粉碎期间容易引入氧。通常氧含量最好限制在不大于约3at％。

为了使磁记录介质例如磁卡具有足够的SN比，要求该合金加热前的饱和磁化强度至少是45emu/g的，至少50emu/g更好，通过加热使其饱和磁化强度至少降低35emu/g，至少降低40emu/g更好。

当加热前的饱和磁化强度和加热后饱和磁化强度的降低处于上述限定范围内时，可获得更好的SN比，饱和磁化强度的变化比，亦即(加热前的饱和磁化强度)/(加热后的饱和磁化强度)至少是2，至少是3更好。对于其饱和磁化强度呈现明显变化的合金，如果在读出的同时施加直流磁场可以改善读出的灵敏性。应予注意，在读出的同时对具有高的饱和磁化强度变化比的合金施加直流磁场，该合金在矫顽力方面没有限制，而且甚至可以是软磁性的。

这里所述的饱和磁化强度是在通常的环境温度范围(例如-10℃～40℃)测量的。

Cu-Mn-Al基合金

这些合金属于铜锰铝强铁磁性合金，是结晶态的，被加热时发生从反铁磁性相向铁磁性相的不可逆变化。亦即，这些合金加热后饱和磁化强度发生不可逆提高。

这些合金应优选具有Cu_xMn_yAl_z的组成(表示为原子比)，其中

x=40-80

y=5-40

z=10-40

x+y+z=100

x、y、z超出上述范围，则不能获得足够的磁化强度变化。

磁记录层

磁记录层是可选择的，它是进行可逆写入的普通磁性层。使用该磁记录层的一个示例方法如下所述。当本发明的磁记录介质用做普通的预付卡时，包括钱款数量、使用次数和磁卡通常所需的其它信息在内的信息比特记录在磁记录层，包含在记录于磁记录层的信息中的那些信息比特，亦即每次使用时被重写的，例如钱款量和使用次数，被记录在不可逆记录层中。无论何时这些信息比特在磁记录层中被重写，均同样额外被写入不可逆记录层。即使磁记录层中的信息被非法更改，通过把磁记录层中的信息与不可逆记录层中的信息对比，可以检测出这种伪造，因为后者不能重写。

ID码可以记录在不可逆记录层中作为卡所特有的信息，其它信息在用ID码加密后记录在磁记录层中。这样，即使该磁卡的磁记录层中的内容被复制到具有不同ID码的另一磁卡的磁记录层中，也不能从其它磁卡中正常读出信息。由于各磁卡可以在不可逆记录层中记录不能伪造的卡特有ID码，所以本发明对防止通过复制进行伪造是相当有效的。

对在磁记录层中所含的磁性材料无特别限制，可以在钡铁氧体、锶铁氧体等中适当选择。布置不可逆记录层和磁记录层，以便加热不可逆记录层时可以加热磁记录层，使用具有高耐热性的磁性材料是有利的。磁记录层可以与不可逆记录层分开。或者，形成磁记录层之后，可以设置不可逆记录层，以使其覆盖至少部分磁记录层。

基片

其上形成不可逆记录层和磁记录层的基片材料没有特别限制，可以使用任何树脂和金属。

保护层

如果需要，可以在不可逆记录层表面上设置树脂保护层或者无机保护层。即使设置了保护层时，不可逆记录层的表面粗糙度也要采用上述限制。

第二实施例

图5(a)展示了根据第二实施例的磁记录介质的一种示例性结构。此磁记录介质在基片2表面上具有不可逆记录层4。

第二实施例要求在写入/读出过程中，加热时的扫描方向(这是加热装置的扫描方向，由图中的Y方向表示)基本垂直于读出时的扫描方向(这是读出磁头的扫描方向，由图中的X方向表示)。这些方向之间的夹角最优选的是90°，虽然该夹角可以处于可允许的范围内，该范围是从读出输出的阈值设定与方位损失之间的关系确定的，最好例如在80°-100°的范围。

采用热头时，最好使用在图中X方向产生一系列加热点的线式热头在Y方向扫描。

第三实施例

图8、9(a)和9(b)展示了根据第三实施例的磁记录介质的示例性结构。这些磁记录介质在基片表面侧上具有磁记录层3，并在磁记录层3的表面侧上具有不可逆记录层4。在此实施例中，不可逆记录层4也起磁屏蔽层作用。

不可逆记录层4

图8所示不可逆记录层4含有不可逆记录材料，或者含有不可逆记录材料和软磁材料。无论是否向不可逆记录层4添加软磁材料，其添加量均可以确定，以便提供至少约为80％的衰减系数(以下将说明)，至少约为90％更好。应予注意，由于上述不可逆记录材料具有的磁导率通常低于一般用做磁屏蔽材料的坡莫合金和其它材料，所以仅由作为磁性材料的不可逆记录材料构成的不可逆记录层4，往往提供的磁屏蔽效应不足。因此，通常优选添加软磁材料。为了通过添加软磁材料而有效地改善屏蔽特性，不可逆记录层中的软磁材料含量，以不可逆记录材料加软磁材料为基准，最好至少是10wt％，至少是20wt％更好。应予注意，不可逆记录材料应存在于不可逆记录层中，因为此实施例包括如下应用，其中利用不可逆记录材料的性质改变不可逆记录层的磁屏蔽能力，以及如下应用，其中通过加热不可逆记录层中的不可逆记录材料进行信息记录，如上所述。因此，对不可逆记录层中的软磁材料含量规定上限。具体地讲，以不可逆记录材料加软磁材料为基准，软磁材料含量最好不超过80wt％，不超过60wt％更好。

图9(a)和9(b)所示不可逆记录层4包括软磁材料层142和不可逆记录材料层141。软磁材料层142包含以下将说明的软磁材料，不可逆记录材料层141包含上述不可逆记录材料。在图9(a)中，软磁材料层142位于磁记录层3一侧之上，而在图9(b)中，不可逆记录材料层141位于磁记录层3一侧之上。在两种情形均可获得读出输出，虽然为了在读出记录于不可逆记录材料层141中的信息时提高SN比，如图9(a)所示位于介质表面侧上的不可逆记录材料层141的结构是优选的。如果不可逆记录材料层141不位于介质表面侧，利用热头从介质表面侧加热介质，导致不可逆记录材料层141温升不足，从而不能提供高的SN比。

当不可逆记录层4是两层结构时，其中不可逆记录材料层141位于表面侧上，不可逆记录材料层141的厚度最好不超过10μm，以便产生具有SN比的读出信号。

软磁材料层142可以是通过涂敷软磁材料粉末和粘结剂形成的涂层，也可以是通过溅射等形成薄膜。优选是通过涂敷软磁材料粉末和粘结剂形成的涂层。

可以适当地确定软磁材料层厚度，以便提供至少约为90％的衰减系数(以下将说明)，虽然该层厚度通常约为4-20μm，优选是5-10μm。

软磁材料

软磁材料由加热后饱和磁化强度不发生实质变化的软磁金属组成，例如，经过约达400℃的热循环饱和磁化强度的变化在30％以内的软磁金属。此实施例所用软磁金属没有特别限制。亦即，可以采用通常磁屏蔽层所用的任何软磁材料。例如在Fe-Si合金、坡莫合金和铁硅铝合金中做适当选择。

第四实施例

图13、14(a)和14(b)展示了根据本实施例的磁记录介质的示例性结构。这些磁记录介质在基片2上具有不可逆记录层4。

不可逆记录层4

图13所示不可逆记录层4含有上述不可逆记录材料或者不可逆记录材料和硬磁材料。

图14所示不可逆记录层4包括硬磁材料层143和不可逆记录材料层141。硬磁材料层143含有以下将说明的硬磁材料，不可逆记录材料层141含有上述不可逆记录材料。在图14(a)中硬磁材料层143位于基片2一侧上，而在图14(b)中不可逆记录材料层141位于基片2一侧上。在本实施例中这两种结构均可采用，虽然图14(a)所示结构可以仅使不可逆记录材料层141被部分去除，并且在这种情形将难以通过上述机理检测这种改变。因此，图13或14(b)所示结构是优选的。图13所示结构更为优选，因为图14(b)所示结构存在以下问题，亦即在不可逆记录材料层141中记录时，在加热装置例如热头与不可逆记录材料层141之间存在的硬磁材料层143，妨碍了不可逆记录材料层141的足够温升，难以提供高的SN比。

在图13所示结构中，应适当确定不可逆记录层4中的硬磁材料含量，以便能够利用上述机理检测变化，尽管基于不可逆记录材料加硬磁材料，硬磁材料含量最好是20-80wt％。硬磁材料含量过少，则差分输出降低，如图19(b)和20(b)所示，数据变化的检测困难。另一方面，硬磁材料含量过多，加热后不可逆记录材料的磁化强度变化较小，难以读出。

图13中的不可逆记录层4的厚度和图14(a)中的不可逆记录材料层141的厚度最好不超过10μm，以便产生SN比满意的读出信号。硬磁材料层143可以是通过涂敷硬磁材料粉末和粘结剂形成的涂层，也可以是通过溅射等形成薄膜。

对硬磁材料层143的厚度没有特别限制，只要能够利用上述机理检测变化即可，该层厚度通常是3-20μm。应予注意在图14(b)所示结构中，硬磁材料层143位于不可逆记录材料层141表面侧上，硬磁材料层143的厚度最好不超过15μm，从而不影响记录过程中加热不可逆记录材料层141。

硬磁材料

这里所用硬磁材料是加热后饱和磁化强度不发生实质变化的材料，例如是经过约达400℃的热循环饱和磁化强度的变化在30％以内的硬磁材料。硬磁材料的矫顽力可以大于不可逆记录材料的矫顽力，最好至少是300Oe。作为硬磁材料，例如可以在钡铁氧体和锶铁氧体中做适当选择。由于硬磁材料与不可逆记录材料一起被加热，所以优耐热性更高的材料。

写入/读出程序

通过上述程序进行写入和读出。可以从检测的磁化强度的差分输出来识别数据的更改。

本实施例所用的偏置磁场应大于不可逆记录材料的矫顽力，而反向偏置磁场则应小于硬磁材料的矫顽力。

第五实施例

记录磁道

图22(a)是采用第五实施例的一个磁卡示例的平面图。此磁卡在基片2上具有不可逆记录层4和14。

在不可逆记录层4中，两个磁道单元40a和40b相互基本平行地设置。记录磁道40由这两个磁道单元构成。磁道单元40a和40b均是按照条形码排列有加热条的区域。

记录磁道40部分地包括在两个磁道单元40a和40b之间具有加热条不同阵列图形的区域(图中表示为410)。在本说明书中，该区域设计成非对称区。

图22(b)展示了图22(a)中的非对称区410的放大部分。图22(b)中，磁道单元40a包括加热条41a、42a和43a，磁道单元40b包括加热条41b、42b和43b。在所示实施例中，两个磁道单元紧靠设置或者集成一体，虽然集成并非必需。在两个磁道单元之间可以存在间隙，只要两个磁道单元可以利用磁头作为单个记录磁道读出即可。

图22(c)是记录磁道的平面图，与基片2一起纵向分成两部分，以使磁道单元40a和40b分开。应予注意在所示实施例中，在磁道单元40a中，比加热条42a和43a短的加热条44a绘于加热条42a和43a之间，在磁道单元40b中，比加热条41b和42b短的加热条44b绘于加热条41b和42b之间。标绘这些短加热条44a和44b，是为了表示形成其它加热条时可以伴随地形成这种短加热条，虽然实用中优选不存在短加热条。无论如何，短加热条的存在不影响磁读出。

图22(d)是一个磁道单元40a的平面图，其与其它磁道单元分开，并且附着在另一磁卡基片作为独立的记录磁道。图22(e)是另一个磁道单元40b的平面图，其附着在另一磁卡基片上作为独立的记录磁道。而且图22(d)和22(e)所示的是磁性读出各个磁道单元时获得的差分读出输出图形。而且图22(b)所示是从记录磁道40的差分读出输出图形，亦即磁道单元40a和40b分开之前的差分读出输出图形。在这些差分读出输出图形中，观察到对应于加热条边缘的峰值。图22(d)与图22(e)对比，可见两个差分读出输出图形具有不同的峰值分布，因为加热条的阵列图形不同。两个差分读出输出图形的合成产生了图22(b)的差分读出输出图形。

在本实施例中，进行读出的同时设定检测电平，以便图22(b)中所示差分读出输出图形中的相对较低峰值也可以作为信号检测出。在图22(d)和22(e)中，记录磁道40中的磁道单元40a和40b是独立记录磁道，不能读出正确的信息，因为峰值排列图形不同于图22(b)的。因此，来自图22(b)所示两个磁道单元的记录磁道结构，使得不可能通过把记录磁道分成两个来更改或伪造磁卡。

在本实施例中，所有记录磁道均无需是非对称区。在记录磁道中有多个数据阵列或者其中记录了多个数据的情形，根据这些数据的重要性仅部分记录磁道可以是非对称区。应予注意多个非对称区可以包含在一个记录磁道内。

虽然上述说明中记录磁道内包含两个磁道单元，但是也可以设置三个或更多磁道单元。这里所使用的非对称区是这样的区，其中在三个或更多磁道单元中的至少两个之间的加热条阵列图形是不同的。从图22(b)所示差分读出输出可见，随着磁道单元数量的增加，最低的峰值过低以致不能产生满意的输出。于是，记录磁道最好是由两个磁道单元组成。

图23(a)和24(a)展示了具有非对称区的记录磁道的示例性不同结构。在这些图中的每一个所示的记录磁道40由两个磁道单元40a和40b组成，并且具有非对称区410。图23(b)和24(b)分别是来自图23(a)和24(a)所示记录磁道40的差分读出输出图形；图23(c)和24(c)分别是来自图23(a)和24(a)所示单独上记录磁道40a一个的差分读出输出图形；图23(d)和24(d)分别是来自图23(a)和24(a)所示单独下记录磁道40b一个的差分读出输出图形。从中可见，图23(b)的图形产生于图23(c)和图23(d)的图形组合；图24(b)的图形产生于图24(c)和图24(d)的图形组合。

在图24(a)所示非对称区410中，磁道单元40a的加热条和磁道单元40b的加热条，在记录磁道的纵向上位置不重叠。如果一个磁道单元中对应于另一磁道单元中的加热条的位置被加热形成加热条，则该图形成为与传统记录磁道相同的单条形码图形，可以通过把记录磁道分成两个来复制。因此，为了提高安全性，最好按如下方式确定该阵列图形，使各个磁道单元中的加热条在记录磁道纵向部分重叠，如图23(a)所示的非对称区410中。

应予注意，图23(b)、图23(c)、图23(d)和图24(b)、图24(c)和图24(d)所示的差分读出输出图形按实际测量标绘。测量所用的磁记录介质，在厚188μm的聚酰亚胺基片表面上具有厚5.5μm的不可逆记录层。不可逆记录层的形成，是通过在粘结剂中分散加热后其饱和磁化强度降低结晶合金(原子比组成：Fe₅₈Al₄₂)的扁平颗粒，对基片涂敷该溶液，随后干燥。

对记录在具有非对称区的记录磁道中的信息没有特别限制。该信息可以是固定信息，亦即在磁卡发售时或者在第一次使用时写入的，并且以后不再追加写入，或者是在磁卡每次使用时追加写入的追加信息。固定信息的例子包括价值信息和标识信息。价值信息和标识信息的示例性例子有磁卡发售时的钱款信息、发售号、分支号和有效期，这些可以加密，也可以不加密。余额信息是追加信息的一个例子。

应予注意，在图22中，记录磁道14中不包含非对称区。介质具有多个记录磁道的情形，当然如果需要，非对称区可以设置在多个记录磁道中。

写入/读出程序

以下说明的是在根据本实施例的磁记录介质的不可逆记录层中写入和读出数据的程序。

在记录磁道中形成非对称区可以采用任何不同的方法，例如用布置在记录磁道横向的多个热头扫描记录磁道的方法；以沿其横向对记录磁道的扫描和沿其纵向对记录磁道的扫描的各种方式的组合，并使用单个热头的方法；和使用单个热头的方法，并且用其扫描记录磁道，同时进行控制，以使在记录磁道横向的加热点的位置分布可以随时间变化。根据读出，读出磁头可以采用例如传统的环型磁头或者磁致电阻(MR)型磁头，用磁头同时扫描记录磁道中的多个磁道单元，用于检测对应于加热条阵列图形的磁化强度的变化，获得读出信号。

实例

实例1(第一实施例)

通过在介质搅拌磨机中对利用水雾化法获得的合金粉末进行粉碎，制备平均颗粒尺寸为8μm的Fe₅₈Al₄₂合金扁平粉末。此合金粉末是加热后饱和磁化强度降低的类型。在刚刚急冷之后、甚至在加热到400℃之后，该合金粉末仍保持结晶态。

把具有扁平粉末分散在其中的涂层组合物涂敷在188μm厚的聚酰亚胺基片表面上，然后干燥形成厚4.1μm的不可逆记录层，获得了磁记录介质样品。

如图4(a)所示，利用热头加热此样品的不可逆记录层4，形成其中以等间距排列有等宽度的加热条41的初始加热区。每个加热条具有1.25mm的宽度(对应于5个加热点)，每个未加热条42具有0.75mm的宽度。应予注意加热能量是1.2mJ/点。

代表初始加热区中的磁化强度变化的差分输出如图4(b)所示。图4(b)中，横向代表时间，一个刻度是1ms，垂直方向代表输出，一个刻度是500mV。以314mm/秒的读出速度，同时由磁头对样品施加1000Oe的直流磁场，进行读出，产生这些差分输出。

接着，采用热头对位于图4(a)所示区域中的加热条41之间的一个未加热条42进行追加加热，减少未加热条的数量。追加加热的区具有1.25mm的宽度(对应于5个加热点)，这大于一个未加热条的宽度。在此追加加热之后，确定代表磁化强度变化的差分输出，如图4(b)所示。结果如图4(c)所示。而且，与原来未加热、现在追加加热的加热条相邻的未加热条也被追加加热所衰减。在此追加加热之后的差分输出如图4(b)所示。结果如图4(d)所示。

从图4(b)、4(c)和4(d)可见，未加热条被追加加热所完全衰减，在大于未加热条的宽度上的追加加热不会引起噪声的产生。

实例2(第二实施例)

通过在介质搅拌磨机中对利用水雾化法获得的合金粉末进行粉碎，制备平均颗粒尺寸为8μm的Fe₅₈Al₄₂合金扁平粉末。在刚刚急冷之后、甚至在加热到400℃之后，该合金粉末仍保持结晶态。

把具有扁平粉末分散在其中的涂层组合物涂敷在188μm厚的聚酰亚胺基片表面上，然后干燥形成厚5.5μm的不可逆记录层，获得了磁记录介质样品。

用线式热头扫描和加热此样品的不可逆记录层，形成具有以下图形的加热区，其中在一侧的8mm正方加热条和相同尺寸的未加热条依次相连。

用读出磁头扫描加热区，考察磁化强度变化图形。更具体地讲，在用磁头对加热区施加1000Oe直流磁场的同时，以314mm/秒的读出速度进行读出。图7(a)展示了在垂直于线式磁头扫描方向的方向(见图5(a))，用读出磁头扫描加热区时，获得的磁化强度差分输出。图7(b)展示了在与线式磁头扫描方向相同的方向(见图6(a))，用读出磁头扫描加热区时，获得的磁化强度差分输出。在图7(a)和7(b)中应予注意，横向代表时间，一个刻度是2ms，垂直方向代表输出，一个刻度是500mV。图7(a)展示了在包含两个加热面积的区中的读出结果，图7(b)展示了在包含四个加热面积的区中的读出结果。

图7(a)中，基于从加热条向未加热条转移的磁化强度变化所产生差分输出，等于基于从未加热条向加热条转移的磁化强度变化所产生差分输出。相反，图7(b)中，在这些差分输出中发现明显的不同。

实例3-1(第三实施例)

通过在介质搅拌磨机中对利用水雾化法获得的合金粉末进行粉碎，制备平均颗粒尺寸为8μm的Fe₅₈Al₄₂合金扁平粉末。采用以下程序确定此粉末的饱和磁化强度Ms的加热温度相关性。首先，在IR成象炉中以10℃/分钟的加热速率加热此合金粉末，在进行测量的温度保持1秒，通过气冷冷却到室温。然后使用振动样品磁强计(VSM)，在室温测量Ms，最大外加磁场强度是10.0kOe。测量结果标绘在图10中。

正如从图10中可见，此合金粉末加热后饱和磁化强度降低。应予注意该合金粉末在刚刚急冷之后、甚至在加热到400℃之后，该合金粉末仍保持结晶态。

接着，利用以下程序制备磁卡样品。

在150μm厚的聚酰亚胺基片整个表面上，涂敷其中分散有Ba铁氧体粉末(矫顽力2750Oe)的磁性涂料组合物，以便给出12μm的干燥厚度，在磁场下取向，然后干燥形成磁记录层。

然后，通过在介质搅拌磨机中对利用水雾化法获得的合金粉末进行粉碎，制备平均颗粒尺寸为12μm的Fe-Si合金扁平粉末。对磁记录层表面涂敷其中分散有此粉末的磁性涂料组合物，然后干燥形成软磁材料层。软磁材料层的厚度列于表1。

然后，对软磁材料层表面涂敷其中分散有Fe₅₈Al₄₂合金粉末的涂料组合物，然后干燥形成不可逆记录材料层，获得结构如图9(a)所示的磁卡样品。不可逆记录材料层的厚度列于表1。

以5.0kOe的写入磁场和210FIC记录密度，在每个样品的磁记录层记录信号。从施加1.0kOe的直流偏置磁场时产生的输出，和不施加偏置磁场时产生的输出(泄漏输出)，确定衰减系数，评价屏蔽特性。通过使热头与其表面接触，按图形加热不可逆记录材料层，在不施加偏置磁场的条件下读出信号，计算加热区的输出与未加热区的输出之比(剩磁比)作为SN比。结果如表1所示。

表1样品No. 软磁材料层不可逆记录材衰减系数 SNR

厚度(μm) 料层厚度 (％)

(μm)

101 7 3 93 2.3

102 5 5 92 2.2

103 6 9 93 2.0

104 6 12 95 1.6

105 3 11 85 1.6

正如从表1可见，其中不可逆记录材料层厚度超过10μm的那些样品(样品编号104和105)呈现低的SN比。

每个样品具有由软磁材料层和不可逆记录材料层组成的层结构的不可逆记录层。为了对比，对那些单独由软磁材料层组成的或者单独由不可逆记录材料层组成的不可逆记录层，考察屏蔽特性与不可逆记录层厚度的相关性。测量条件与上述样品所用的相同。结果如图11所示。

正如图11所示，与软磁材料层相比，不可逆记录材料层产生极大的泄漏输出，呈现差的屏蔽特性。

通过施加偏置磁场使不可逆记录层磁性饱和时，屏蔽效应被消除，以致泄漏输出不依赖于不可逆记录层的组成。不可逆记录层磁性饱和时产生的泄漏输出如图11所示。基于磁性饱和的层的泄漏输出，计算各个不可逆记录层的泄漏输出的衰减系数。图12展示了泄漏输出的衰减系数与不可逆记录层厚度的相关性。

从图12可见，对于仅采用软磁材料层的情形，在厚度超过约4μm时获得大于约80％的衰减系数。对于仅采用不可逆记录材料层的情形，在厚度超过约6μm时获得大于约60％的衰减系数。因此，当软磁材料层和不可逆记录材料层层叠，形成厚度至少约为10μm的不可逆记录层时，可以期望获得大于约90％的衰减系数。这与表1的结果良好吻合。从图12可见，仅采用不可逆记录材料层可以实现约80％的衰减系数。

实例3-2(第三实施例)

按照实例3-1制备磁卡样品，不同的是采用其中分散有铁硅铝合金扁平粉末的涂料组合物，形成厚5μm的软磁材料层；采用其中分散有Cu₂MnAl合金扁平粉末的涂料组合物，形成厚7μm的不可逆记录材料层，该合金粉末是利用介质搅拌磨机进行扁平化的，平均颗粒尺寸约为16μm。制备样品时，通过改变在介质搅拌磨机粉碎Cu₂MnAl合金料末的时间，调节不可逆记录层(不可逆记录材料层)表面的表面粗糙度(Ra)。各样品的Ra值列于表2。

对于各个样品，按照实例3-1进行测量，结果如表2所示。

表2

样品No. 表面粗糙度Ra 衰减系数(％) SNR

(μm)

201 0.4 92.6 2.4

202 0.8 92 2.2

203 1.0 91.3 2.0

204 1.6 86 1.3

205 1.9 84 1.1

从表2可见，表面粗糙度Ra超过1μm的那些样品呈现极低的SN比和低的衰减系数，是相当不实用的。

实例3-3(第三实施例)

按照实例1制备磁卡样品，不同的是采用其中分散有Fe-Si合金扁平粉末的涂料组合物，形成厚8μm的软磁材料层；并采用Fe₆₁Mn₂₅C₁₄合金靶通过RF溅射形成0.5μm厚的不可逆记录材料层。

按照实例3-1测量此样品，发现90％的衰减系数和1.9的SN比。正如从这些结果可见，即使通过真空膜淀积工艺形成不可逆记录层时，也可获得呈现改善性能的两层结构的磁屏蔽层(不可逆记录层)。

实例4(第四实施例)

通过在介质搅拌磨机中对利用水雾化法获得的合金粉末进行粉碎，制备平均颗粒尺寸为8μm的Fe₅₈Al₄₂合金扁平粉末作为不可逆记录材料。该合金粉末在刚刚急冷之后、甚至在加热到400℃之后，仍保持结晶态。

而且，提供吸附钴的γ-Fe₂O₃粉末(矫顽力约为700Oe)作为硬磁材料。

在厚188μm的聚酰亚胺基片表面上，涂敷按1∶1的重量比含有不可逆记录材料和硬磁材料的磁性涂料组合物，然后干燥，形成厚8μm的不可逆记录层，获得磁记录介质样品。

如图21(a)所示，利用热头加热此样品的不可逆记录层4，形成其中以等间距排列有等宽度加热区的图形。而且，用切刀对不可逆记录层4切出缺口，形成如图所示的去除区。每个加热区的宽度是1.25mm(对应于5个加热点)，在加热区之间的未加热区的宽度是0.75mm。加热能量是1.2mJ/点。

接着，在施加2kOe的正向偏置磁场或者300Oe的反向偏置磁场的同时，以314mm/秒的读出速率，从不可逆记录层读出信号。在施加的正向偏置磁场下的差分输出如图21(b)所示，在施加的反向偏置磁场下的差分输出如图21(c)所示。在图21(b)和21(c)的曲线图中，横向代表时间，一个刻度是2ms，垂直方向代表输出，一个刻度是200mV。

从这些曲线图可见，当施加正向和反向偏置磁场时，基于加热的差分输出和基于不可逆记录层被去除的差分输出相互可以清楚地被识别。这些曲线之间的对比表明可以容易地检测通过去除不可逆记录层而做的数据非法更改。

Claims

1．一种磁记录介质的使用方法，该记录介质在基片的至少一部分上，包括含有不可逆记录材料的不可逆记录层，在加热的作用下其饱和磁化强度发生不可逆变化，所述方法包括以下步骤：

预先加热所述不可逆记录层，形成其中按条形码图形排列了多个加热条的初始加热区，加热条的饱和磁化强度已经发生了不可逆变化，

把设置在加热条之间的未加热条转变成加热状态，改变加热条的阵列图形，从而实现信息记录。

2．根据权利要求1的磁记录介质的使用方法，其中，所述磁记录介质是磁卡，所述信息记录是磁卡的固定信息的记录，在磁卡发行时进行所述的信息记录。

3．根据权利要求1或2的磁记录介质的使用方法，其中，所述信息记录是磁记录介质的使用历史的记录。

4．根据权利要求1～3中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，把未加热条转变成加热状态的步骤，把加热条的阵列图形改变成编码的阵列图形。

5．根据权利要求1～4中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述初始加热区包括按等间距图形排列等宽度加热条的区域。

6．根据权利要求1～5中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，采用进行加热的加热装置扫描所述不可逆记录层，实现记录，

所述加热装置的扫描方向，基本垂直于读出操作过程中用读出磁头扫描该层的方向。

7．根据权利要求1～6中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述磁记录介质在所述不可逆记录层和所述基片之间具有磁记录层，其中所述不可逆记录层起磁屏蔽层的作用。

8．根据权利要求7的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层中除了不可逆记录材料之外还含有软磁材料。

9．根据权利要求7的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层由包含所述软磁材料的软磁材料层和包含所述不可逆记录材料的不可逆记录材料层组成。

10．根据权利要求1～9中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层包含硬磁材料，其饱和磁化强度在加热作用下无实质性变化，并具有大于所述不可逆记录材料的矫顽力。

11．根据权利要求10的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层由包含所述不可逆记录材料的不可逆记录材料层和包含所述硬磁材料的硬磁材料层组成。

12．根据权利要求10或11的磁记录介质的使用方法，其中，所述硬磁材料具有至少300Oe的矫顽力。

13．根据权利要求10～12中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，

通过检测所述不可逆记录层的磁化强度变化，该不可逆记录层具有的所述硬磁材料已在一个方向磁化，同时施加偏置磁场，其取向与所述一个方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化强度反转，从而实现读出。

14．根据权利要求10～12中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，

通过以下步骤实现读出，检测所述不可逆记录层的磁化强度变化，该不可逆记录层具有的所述硬磁材料已在一个方向磁化，同时施加偏置磁场，其取向处于所述一个方向；通过检测所述不可逆记录层的磁化强度变化，该不可逆记录层具有的所述硬磁材料已在一个方向磁化，同时施加偏置磁场，其取向与所述一个方向相反，并且不引起所述硬磁材料的磁化强度反转。

15．根据权利要求13或14的磁记录介质的使用方法，其中，偏置磁场的强度低于所述硬磁材料的矫顽力，高于所述不可逆记录材料的矫顽力。

16．根据权利要求1～15中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述磁记录介质在所述不可逆记录层中具有至少一个记录磁道，

17．根据权利要求1-16中任一项的磁记录介质的使用方法，其中，所述不可逆记录层具有不超过1μm的表面粗糙度(Ra)。