NL8301188A - Magneetkop met een dunne strook magnetoweerstandmateriaal als leeselement. - Google Patents

Description

« < 1 * _ % » EHN 10.640 1 N.V. Philips* Gloeilairpenfahrieken te Eindhoven "Magneetkop met een dunne strook mgnetoweerstandmateriaal als leeselement"

De uitvinding heeft betrekking op een magneetkcp voor het lezen van analoge informatie pp een spoor van een met de magneetkcp geassocieerd registratiemedium, met een als ieeselemant fungerende strook mgnetoweerstandmateriaal die in een magnetisch juk op een 5 gegeven afstand van de door de uiteinden van de benen van het magnetische juk gevormde poolvlakken gearrangeerd is, en die in het door het magnetische juk gevormde magnetische circuit geschakeld is.

Uit de NL-Terinzagelegging 7508533 is een magneetkcp van de in de aanhef beschreven soort bekend met een magnetisch juk 10 dat twee evenwijdige benen heeft, waarbij in één van deze benen een niet-magnetische spleet is aangebracht die overbrugd wordt door een strook magnetoweerstandmateriaal. Het magnetische juk dat in bedrijf met de vrije uiteinden van zijn benen naar de ermee geassocieerde registratie-drager gekeerd is, zorgt voor de toevoer van magneetflux naar 15 de strook magnetoweerstand materiaal zender dat deze zelf met het registratiemedium in kontakt behoeft te konen. Door de "open" flux-toevoermogelijkheid is deze bekende magneetkop zowel gevoelig voor magneetflux die tussen de benen van het juk wordt aangeboden en geassocieerd is met signalen met kortere golflengten, als voor magneet-20 flux die van buitenaf rechtstreeks in het juk- wordt ingestraald en geassocieerd is met signalen met langere golflengten. De magneetkcp heeft dus een breedbandige weergave karakteristiek. Een nadeel van deze magneetkop met een tweebenig juk blijkt echter te zijn, dat gemakkelijk oversturing ontstaat, vooral bij die toepassingen waar een 25 relatief groot golflengtegébied gelezen moet warden, zoals bij audiotoepassingen. Hierbij moet men bedenken dat bij het inschrijven van audio informatie qp een registratiedrager m.b.v. een conventionele schrijfkop de lagere frequenties versterkt worden t.o.v. de hogere.

Wordt een dergelijke audioregistratie uitgelezen met een magneetkop 30 met een tweebenig juk waarbij een magnetoweerstandelement een spleet in één van de benen overbrugt, dan blijkt de weergave karakteristiek verre van vlak te zijn. Stelt men het weergavenivo bij een bepaalde hoge frequentie (b.v. 6.000 Hz) op 0 dB, dan blijkt naarmate de frequentie 8301188 PHN 10.640 2 lager wordt het uitgangsnivo eerst toe te nemen tot, in een bepaald, geval, 10 dB en daarna, vanaf ongeveer 1000 Hz, af te nemen. Dit maakt een sterke egalisering van het uitgangssignaal nodig.

Aan de uitvinding ligt nu de opgave ten grondslag een 5 magneetkop van de in de aanhef beschreven soort te verschaffen met een constructie die een zodanige beïnvloeding van de karakteristiek van het leeselement mogelijk maakt, dat een aanzienlijk geringere egalisering van het uitgangssignaal nodig is en i.h.b. oversturing voorkomen kan worden.

10 Volgens de uitvinding wordt deze opgave bij een magneet kop van de in de aanhef beschreven soort opgelost, doordat het magneet-juk drie door niet-magnetische lagen gescheiden benen heeft, en dat het poolvlak van één van de buitenbenen verder van het registratiemedium af ligt dan de, in één vlak gelegen, poolvlakken van het 15 middelste been en het andere buitenbeen.

De uitvinding berust op het inzicht dat de oorzaak van de moeilijkheden die bij het gebruik van de magneetkop met een tweebenig juk optreden gelegen is in het feit dat magneetflux afkomstig van signalen met langere golflengten rechtstreeks in het magneet juk, 20 en i.h.b. rechtstreeks in het magnetoweerstandleeselement zelf, wordt ingestraald. Door nu het magneet juk waarin het magnetoweerstand leeselement is geschakeld met drie benen uit te voeren, waarbij één van de buitenbenen iets is Ingekort, wordt bereikt dat magneetflux afkomstig van signalen met langere golflengten slechts voor een 25 deel in het middenbeen wordt ingestraald en voor het andere deel via het "ingekorte" been wordt afgevoerd, terwijl de magneetflux afkomstig van signalen met kortere golflengtes ongestoord wordt gelaten t.g.v. de afstandverliezen die. bij deze kortere golflengtes optreden tussen het registratiemedium en het poolvlak van het "ingekorte" been.

30 Op deze wijze kan de karakteristiek van het magnetoweerstand leeselement in de gewenste zin beïnvloed worden, d.w.z. dat de karakteristiek wordt af gevlakt en oversturing wordt vermeden.

De totale gevoeligheid kan nog beïnvloed worden door de onderlinge afstand van het "ingekorte" been en het middenbeen te 35 variëren. Hiermee wordt een grotere of een minder grote shuntwerking verkregen.

De mate waarin het betreffende buitenbeen wordt ingekort is niet zeer kritisch, omdat al snel de af stands ver liezen die bij de 8301188 EHN 10.640 3 kortere golflengtes een rol spelen gaan optreden. I.h.a. zal met een inkorting tassen 0 en 10^um een gunstig effect warden verkregen.

Hoewel het magnetowaerstand leeselement op verschillende manieren in het magneet juk kan warden geschakeld, is er één g constructie die uit vervaardigingstechnisch oogpunt zeer geschikt is. Deze constructie wordt gekenmerkt, doordat in het middelste been van het magnetische juk qp een bepaalde afstand van zijn poolvlak een niet-magnetische spleet is aangebracht die door de, t.o.v. het magnetische juk geïsoleerd opgestelde, strook van magnetoweerstandmateriaal 10 overbrugd wordt.

Opgemerkt wordt dat een magneetkop met een driebenig juk, waarbij eenmagnetoweerstand leeselement een niet-magnetische spleet in het middelste been overbrugt, bekend is uit het Duitse Auslegeschrift 22 62 659. Bij dat juk zijn de benen echter even lang, 15 zodat hun poolvlakken in één vlak liggen.Van deze constructie wordt als voordeel genoemd, dat de beide buitenbenen van het juk iedere magnetische inwerking op het magnetoweerstand leeselement door buiten het gebied tussen deze beide buitenbenen opgeslagen informaties af schermen. De uit het Duitse Auslegeschrift bekende magneetkop is 20 daardoor alleen gevoelig voor informatie die steeds tussen de buitenbenen van het juk op de registratiedrager opgeslagen - is. De afstand tussen deze benen is, daar nagneetkcppen van het daar beschreven type een dunne-film opbouw hebben, zeer klein, zodat alleen informaties die door signalen met korte golflengtes gerepresenteerd worden 25 gelezen worden. Een dergelijke kop is alleen geschikt voor het lezen van digitale informaties.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding zal aan de hand van de tekening nader werden toegelicht.

Fig. 1 toont gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk 30 in dwarsdoorsnede een eerste variant van een magneetkop volgens de uitvinding;

Fig. 2 toont gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in dwarsdoorsnede een tweede variant van een magneetkop volgens de uitvinding; 35 Fig. 3 toont gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in dwarsdoorsnede een derde variant van een magneetkop volgens de uitvinding.

830 1 18 8 t ΓΕΝ 10.640 4

Fig. 4 toont de weergavekarakteristiek van een eerste magneetkop volgens de uitvinding, en

Fig. 5 toont de weergavekarakteristiek van een tweede magneetkop volgens de uitvinding, allebei vergeleken met de weergave 5 karakteristiek van een conventionele magneetkop.

Fig. 1 toont een magneetkopconstructie in dunne film techniek waarbij op een (NiZn of MnZn) ferrietsubstraat 1 dat een eerste been van een driebenig magnetisch juk vormt, een eerste laag NiFe (2) en een tweede laag NiFe (3) zijn af gezet die resp. het tweede 10 en derde been van het magnetische juk vormen.

Het ferriet substraat 1 en de NiFe lagen 2 en 3 zijn van elkaar gescheiden door niet-magnetische lagen 4 en 5 die b.v. uit gesputterd SiC>2 gevormd kunnen zijn. Via gaten 6 en 7 die resp. in de lagen 4 en 5 aangebracht zijn, zijn de NiFe lagen 2 en 3 met 15 elkaar en met het ferriet substraat 1 verbonden.

In de laag 2 is een niet-magnetische spleet 8 aangehracht die is gevuld met het materiaal van de laag 5. De spleet 8 wordt overbrugd door een ongeveer 100 nm dikke strook 9 van magnetoweerstand materiaal die een leeselement vormt. De aldus gevormde magneetkop-20 constructie is geassocieerd met een magnetisch registratiemedium 10 dat in bedrijf in de richting van de pijl getransporteerd wordt.

Laag 3, die het "ingekorte" buitenbeen van het magnetische juk vormt, heeft een poolvlak 11 dat op een afstand van het registratiemedium 10 ligt die groter is dan de afstand van de poolvlakken 12 en 13 25 van de door de laag 2 en het substraat 1 gevormde benen. M.a.w. poolvlak 11 ligt in een eerste vlak en poolvlakken 12, 13 liggen in een tweede vlak, waarbij de afstand S tussen het eerste en tweede vlak zodanig is dat magneetflux afkomstig van signalen met kortere golflengten niet door de laag 3 wordt ingevangen en magneetflux afkomstig van 30 signalen met langere golflengten wél, waardoor een bepaald deel van de magneetflux afkomstig van signalen met langere golflengten niet in het magnetoweerstand leeselement 9 terechtkomt.

Fig. 2 toont een magneetkopconstructie in dunne film techniek waarbij op een niet-magnetisch substraat 20 eerste, tweede en 35 derde NiFe lagen 21, 22, 23, zijn afgezet die tezamen een driebenig magnetisch juk vormen. De lagen 22, 23, 24 zijn van elkaar gescheiden door niet-magnetische lagen 24, 25 die b.v. uit opgesputterd SiC^ gevormd kunnen zijn. Via gaten 26 en 27 die resp. in de lagen 24 en 25 8301188 * < * * ' * PHN 10.640 5 aangebracht zijn, zijn de NiFe lagen 21, 22 en 23 met elkaar verbonden.

In laag 22 is een niet-magnetische spleet 28 aangebracht die is gevuld met het materiaal van de laag 25. De spleet 28 wordt overbrugd door een ongeveer 100 nm dikke strook 29 van magnetoweer-5 sbandmateriaal die een leeselement vormt. De aldus gevormde magneet- kopconstructie is geassocieerd met een magnetisch registratiemedium 30 dat in bedrijf in de richting van de pijl getransporteerd wordt.

Laag 23 die het "ingekorte" buitenbeen van het magnetische juk vormt,· heeft een poolvlak 31 dat qp een afstand van het registratie-10 medium 30 ligt, die groter is dan de afstand van de poolvlakken 32 en 33 van de door de lagen 22 en 23 gevormde benen. M.a.w. poolvlak 31 ligt in een eerste vlak en poolvlakken 32, 33 liggen in een tweede vlak, waarbij de afstand S' tussen het eerste en tweede vlak op dezelfde wijze is gedimensioneerd als de afstand S in fig. 1. Typische waarden 15 voor S en S* liggen tussen 0 en 10 ^um.

Een magneetkop met een constructie zoals getoond in Fig. 1 en 2 is b.v. geschikt voor het lezen van registratiemedia 10, 30 waarop informaties die audiosignalen in het frequentiegebied van 20-20.000 Hz representeren zijn aangebracht.

20 Fig. 3 toont een magneetkqpconstructie die een variant is op de constructie van fig. 2. De constructie van fig. 2 is in zoverre veranderd dat het poolvlak 3 van laag 23 qp dezelfde hoogte ligt als het poolvlak 32 van laag 22, doch dat het poolvlak 33 van laag 21 qp een teruggetrokken positie t.o.v. het registratiemedium 30 25 ligt.

De effecten van de in de fig. 1, 2 en 3 getoonde magneet-kopconstructies worden toegelicht aan de hand van de fig. 4 en 5.

In fig. 4 wordt de weergavekarakteristiek van een magneetkop van het type van fig. 1 getoond (curve b). In vergelijking 30 met de karakteristiek van een magneetkop van het type van fig. 1 waarbij de magnetische laag 3 (het "derde" been) ontbreekt (curve a) wordt een vlakker verloop verkregen dat in het gebied van de lagere frequenties minder gauw aanleiding geeft tot over sturing. De afmeting S was in dit geval 5 yum. In fig. 5 wordt de weergave karakteristiek 35 van een andere magneetkop van het type van fig. 1 getoond (curve d).

, Bij deze magneetkop bedroeg de afstand S ongeveer 10 ^um. Ook in dit geval is ter vergelijking de karakteristiek van eenzelfde magneetkop zonder laag 3 (curve c) in de figuur weergegeven.

8301188

Claims (2)

1. Magneetkqp voor het lezen van analoge informatie ;.op een spoor van een met de magneetkop geassocieerd registratiemedium, met een als leeselement fungerende strook magnetoweerstand-materiaal die in een magnetisch juk op een gegeven afstand van de 5 door de uiteinden van de benen van het magnetische juk gevormde poolvlakken gearrangeerd is, en die in het door het magnetische juk gevormde magnetische circuit geschakeld is, met het kenmerk, dat het magneet juk drie door niet-magnetische lagen gescheiden benen heeft, en dat het poolvlak van één van de buitenbenen verder van het 10 registratiemedium af ligt dan de, in één vlak gelegen, poolvlakken van het middelste been en het andere buitenbeen.

2. Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het middelste been van het magnetische juk op een bepaalde afstand van zijn poolvlak een niet-magnetische spleet is aangebracht die door 15 de, t.o.v. het magnetische juk geïsoleerd opgestelde, strook van magnetoweerstandmateriaal overbrugd wordt. 20 25 1 35 8301188