DE3788700T2 - Magnetwandlerkopf-Struktur. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft im allgemeinen den Bereich der magnetischen Aufzeichnung und insbesondere Wandlerstrukturen, die für magnetische Aufzeichnungs und Wiedergabe ("Lese/Schreib-") Operationen verwendet werden. Genauer betrifft die Erfindung Magnetwandlerkernstrukturen, die vor allem in digitalen Speichereinrichtungen, besonders (aber nicht ausschließlich) in Bandaufnahmegeräten ("Bandlaufwerk") jener Art, die bei solchen Anwendungen verwendet werden, zweckdienlich sind.
• Der Großteil der Datenspeicherung und -wiedergewinnung erfolgt unter Verwendung von magnetischen Aufzeichnungsvorrichtungen, vorwiegend Plattenlaufwerken und Bandlaufwerken (der Begriff "Laufwerk" hat in der Branche die Bedeutung der Grundbezeichnung für "Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtungen erlangt). Bei Plattenlaufwerken gibt es sowohl Medien in der Art einer "festen" Platte ("hard disk") und einer Diskette ("floppy disk"), wobei die "feste" Platte eine starre Platte mit einer magnetisierbaren Oberfläche ist, auf welcher magnetische Flußübergänge durch einen Wandlerkopf aufgezeichnet werden, der in bezug auf die Oberfläche der Platte aerodynamisch "fliegt" und durch eine dünne Luftschicht von ihr getrennt ist. Diskettenlaufwerk verwenden magnetisch beschreibbare Medien, die trotz ihrer plattenähnlichen Form eher einem magnetischen Band entsprechen, da sie sehr biegsam sind und üblicherweise eine Schicht aus polymerem Material aufweisen, auf der eine Oberflächenbeschichtung aus magnetisierbarem Metalloxid aufgetragen ist. Bei Diskettenlaufwerken wie auch bei Bandlaufwerken erfolgt die Aufzeichnung, indem ein direkter Kontakt zwischen dem sich bewegenden Medium und dem Aufzeichnungskopfaufrechterhalten wird, üblicherweise, in dem die Spitze des Kopfes (am magnetischen "Spalt") in die Ebene des flexiblen Mediums vorragt, während sich dieses bei dem Kopf vorbeibewegt.
• Bandlaufwerke weisen üblicherweise oder zumindest häufig einen bidirektionalen Aufzeichnungs und Wiedergabebetrieb auf, wobei das Band während einer ersten Lese oder Schreiboperation entlang seiner Länge von einem Ende zum anderen transportiert wird und dann bei der nächsten derartigen Operation in die entgegengesetzte Richtung zurück transportiert wird, ohne das Band zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsoperationen zurückzuspulen, wie dies üblicherweise bei der Bandaufzeichnung der Fall ist. Dieser bidirektionale Betrieb ist bei Plattenlaufwerken nicht typisch (ob nun Disketten oder "feste" Plattenmedien verwendet werden), wobei das plattenförmige Medium kontinuierlich in dieselbe Richtung gedreht wird und die gesamte Aufzeichnung oder Wiedergabe auf dem Medium in eine Richtung durchgeführt wird.
• Dieser ziemlich wesentliche Unterschied in den Betriebsmoden ergibt einen entsprechenden wesentlichen Unterschied in der Art der verwendbaren Wandler oder Köpfe. Bei dem bidirektionalen Lesen und Schreiben wird ein Mehrspaltkopf verwendet, aber im Falle der Aufzeichnung in eine Richtung ist nur ein Einspaltkopf notwendig, der nicht so teuer wie ein Mehrspaltkopf ist, aber den Nachteil aufweist, daß er nur zu verschiedenen Zeitpunkten lesen oder schreiben kann; d. h., er kann nicht gleichzeitig Daten schreiben und lesen, wie dies häufig gewünscht wird und oftmals bei Bandlaufwerken möglich ist.
• Zur Maximierung der Wahrscheinlichkeit, daß der Lesespalt direkt über der beschriebenen Spur richtig auf dem Medium positioniert wird, sind in der Technik ferner in bezug auf die Mehrspaltköpfe, die bei Bandlaufwerken verwendet werden, zwei im wesentlichen verschiedene Methoden bekannt. Die erste davon beinhaltet die Verwendung eines Schreibspalts, der im wesentlichen breiter als der Lesespalt ist, so daß, wenn der Lesespalt nominell irgendwo in der Nähe der Mitte einer beschriebenen Spur positioniert wird, der Kopf wahrscheinlich vollständig mit der Spur ausgerichtet ist, d. h. die beschriebenen Übergänge sich über die gesamte Höhe, d. h. Länge, des Spalts erstrecken. Die zweite derartige Methode beinhaltet die Verwendung eines Kopfes mit einem getrennten Löschspalt, der vor dem Schreibspalt angeordnet ist, so daß das Medium vor jeder Schreiboperation sauber gelöscht wird; somit erfolgt das Schreiben immer auf einem Medium, das keine Restsignale aufweist. Bei dieser Anordnung wird ein Lesespalt verwendet, der deutlich breiter als die beschriebene Spur ist, so daß immer wahrscheinlich ist, daß die gesamte Breite der beschriebenen Spur von dem Lesespalt vollstandig bedeckt ist.
• Da der separate Löschspalt alle restlichen oder äußeren Signale beseitigt, die angrenzend an die schmälere beschriebene Spur aufgezeichnet wurde, sind in dem Lesedatenstrom keine Interferenz, Übersprechdämpfung und dergleichen vorhanden.
• Da die soeben beschriebenen Methoden nur mit Mehrspaltköpfen durchgeführt werden können, werden sie bei Diskettenlaufwerken nicht angewendet, bei welchen nur Einspalt-Lese/Schreibköpfe verwendet werden. Zur Schaffung eines Systems, das zu der zweiten zuvor beschriebenen Anordnung in gewisser Weise analog ist, verwenden Diskettenlaufwerk häufig ein "Tunnellösch-" Konzept, wobei getrennte Löschspalte an beiden Seiten und zu der Rückseite des einfachen Lese/Schreibspalts vorgesehen sind. Die Funktion solcher zwei Löschspalte ist das "Trimmen" der Ränder der beschriebenen Datenspur, indem entlang ihrer beider Seiten gelöscht wird, wodurch eine schmälere Spur eingeschriebener Daten entsteht, deren Seiten keine restlichen oder äußeren aufgezeichneten Übergänge aufweisen. In dieser Anordnung ist die Kopfstruktur etwas komplex, da es notwendig ist, die Löschspalte an der Rückseite des Lese/Schreibspalts mit Abstand anzuordnen, um sowohl mechanische als auch magnetische Interferenzprobleme auf ein Minimum zu verringern, und natürlich gibt es die zusätzliche Anforderung und die zusätzlichen Kosten der Herstellung und Montage von zwei getrennten Löschspalten.
• Das soeben beschrieben Tunnellöschkonzept ist für bidirektionale Aufzeichnungsoperationen nicht vorteilhaft, da die bidirektionale Verwendung jener Kopfart das Hinzufügen eines weiteren Paares von Löschspalten erfordert, die an der gegenüberliegenden Seite des einfachen Lese/Schreibspalts mit Abstand zu dem ersten derartigen Satz von Löschspalten angeordnet sind, um beiden der möglichen, entgegengesetzten Aufzeichnungsrichtungen zu entsprechen. Die tatsächliche Herstellung eines solchen Kopfes spricht nicht für seine mögliche Verwendung, da die erforderliche exakte Ausrichtung der verschiedenen Löschspalte in bezug zueinander und in bezug zu dem einfachen Lese/Schreibspalt ein anderes Herstellverfahren bedingt, das unvermeidlich die Kosten wesentlich erhöht. Natürlich entstehen auch zusätzliche Kosten durch die Notwendigkeit eines zweiten Paares von Löschspalten, sowohl für dieses als auch durch dieses.
• In dem Bemühen, eine Lösung für die oben besprochenen Schwierigkeiten und Probleme zu finden, wurde bisher vorgeschlagen, eine andere Form der Kernstruktur für solche Wandlerköpfe zu verwenden, die im Prinzip betriebliche Merkmale liefert, die funktionell für jene repräsentativ sind, die üblicherweise bei Mehrspaltköpfen verwendet werden, während sie dennoch tatsächlich nur einen einfachen Lese/Schreibspalt aufweisen.
• Insbesondere wurde früher vorgeschlagen, einen Wandlerkopf zu verwenden, dessen Magnetkernstruktur einen Schreibkern mit voller Breite an einer Seite des Spalts aufweist und einen Lesekern mit einer Teilbreite an der gegenüberliegenden Seite des Spaltes. In dieser Struktur sind besondere zusätzliche magnetische Abschluß oder Rückkehrelemente an den gegenüberliegenden Seiten des verhältnismäßig schmalen Lesekerns an dem Spalt angeordnet, um im Prinzip den Raum auszufüllen, der durch die Verschmälerung des Lesekerns entsteht. Diese zusätzlichen Komponenten dienen als Teil der Schreibkernstruktur während der Schreibprozeduren, sollen aber nicht zu dem Lesekern-Ausgangssignal beitragen, das auf einer Lesespule erscheint, die nur auf den Lesekern zugreift. Für Beispiele solcher Wandlerkernstrukturen wird auf die Japanischen Patenveröffentlichung Nr. 50-111817 (Pat. Nr. 5235618) und 58-171710 (Patentzusammenfassungen Bd. 8, Nr. 10, S. 248) wie auch auf US-A-4085429 und EP-A-174714 Bezug genommen. Der einleitende Teil von Anspruch 1 beruht auf dieser letzten Schrift. US-A-4085429 bespricht die überragende Bedeutung der Erzielung der möglichst günstigen Signal-Rausch-Verhältnisse bei der Verwendung solcher Spezialwandler sowie der Isolierung des Lesekanals von dem Schreibkanal darin, und dieses frühere Patent beruht auf der Verwendung gewisser angeblich kritischer Grenzwerte für die Dicke der Isolierschichten in bezug auf den magnetischen Spalt, die für die Verwendung zwischen dem verschmälerten Lesekern und den besonderen zusätzlichen Schreibkernabschlüssen, die an den gegenüberliegenden Seiten des Lesekerns angeordnet sind, vorgeschlagen werden.
• Ungeachtet der soeben angeführten Faktoren wurde versäumt, frühere Bemühungen von anderen in diesem Bereich zu berücksichtigen und bisher gewisse andere, äußerst signifikante Faktoren, die bei Konstruktionsüberlegungen für die Spezialwandlerkopf-Kernstruktur eine Rolle spielen, in Betracht zu ziehen, und das Erkennen und Offenbaren dieser wichtigen Faktoren sind die Grundlage und Zielsetzung der vorliegenden Erfindung. Somit liefert die vorliegende Erfindung neue und wertvolle Strukturmerkmale und Anordnungen für eine solche Kernstruktur, die Verbesserungen beinhalten, die von solcher Bedeutung sind, daß sie schließlich bei der hochdichten Aufzeichnung den Unterschied zwischen einer erfolgreichen und erfolglosen Operation ausmachen, wobei die zugrundeliegende Anforderung berücksichtigt wird, daß eine derartige Vorrichtung im tatsächlichen Betrieb frei von störenden Fehlern und in der Leistung beständig verläßlich sein muß.
• Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Magnetkernstruktur für einen Wandlerkopf, die besonders zur Verwendung in digitalen Speichereinrichtungen geeignet ist: Magnetkernelemente, die aus magnetischem Material gebildet sind und einen magnetischen Kreis definieren, wobei der Kreis zumindest einen Spalt aufweist, wo der magnetische Fluß in einem solchen Kreis Zugang zu magnetisch beschreibbaren Datenspeichermedien hat; ein Mittel, das eine erste Magnetpolstruktur für den Kreis an einer Seite des Spalts definiert, und ein Mittel, das eine zweite Magnetpolstruktur für den Kreis an der anderen Seite des Spalts, im allgemein gegenüber der ersten Polstruktur, definiert; wobei zumindest eine der Magnetpolstrukturen eine Lamellarstruktur aufweist, bestehend aus zumindest einer Mittelschicht und zumindest einer Seitenschicht, die angrenzend an die Mittelschicht angeordnet ist und zumindest Teile dieser Mittelschicht überdeckt, wodurch an solchen Teilen ein eingeschlossener Überlappungsbereich definiert wird, wobei die Mittelschicht an dem Spalt eine Dicke aufweist, die geringer als jene der anderen Polstruktur ist, die an der anderen Seite des Spaltes angeordnet ist; ein nichtmagnetisches Isoliermittel, das zwischen der Mittelschicht und der Seitenschicht an der einen Polstruktur angeordnet ist, um zumindest besagte Teile der Mittelschicht von den benachbarten Teilen der Seitenschicht zu isolieren; wobei die Seitenschicht magnetisches Material umfaßt und dazu dient, Teile der Mittelschicht entlang dem magnetischen Kreis magnetisch nebenzuschließen, und wobei sich die Seitenschicht entlang der und in magnetische Verbindung mit der Mittelschicht an einem Punkt erstreckt, der mit Abstand zu der einen Polstruktur angeordnet ist, um eine parallele magnetische Rückleitung zu erhalten; wobei die Mittelschicht einen Zwischenteil aufweist, der durch die Seitenschicht nebengeschlossen wird und von dieser getrennt ist, wobei der Zwischenteil eine Kernzugangsstelle entlang dem magnetischen Weg definiert, wo eine elektromagnetische Spule an den fern angelegt werden kann; wobei sich die Mittelschicht an einem Punkt über dem Zwischenteil in magnetische Verbindung mit der anderen Magnetpolstruktur erstreckt; und wobei der eingeschlossene Überlappungsbereich zwischen der Mittelschicht und der Seitenschicht in der Größe auf ein Ausmaß begrenzt ist, das die Übertragung des magnetischen Flusses von der Seitenschicht zu der Mittelschicht durch das nichtmagnetische Isoliermittel in diesem Bereich auf weniger als etwa zehn Prozent des gesamten magnetischen Flusses in dem magnetischen Kreis begrenzt.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Lesen und Einschreiben von magnetischen Flußübergängen in magnetisch beschreibbare Medien unter Verwendung eines Einspalt-Wandlerkopfes in einer Weise, die analoge Ergebnisse zu jenen liefert, die durch einen Mehrspalt-Kopf erzielt werden, folgende Schritte: Befördern der Aufzeichnungsmedien über einen Einspalt-Wandlerkopf in einem Aufzeichnungslauf und Aufzeichnen der Flußübergänge auf die Medien während des Laufs unter Verwendung eines ersten Teils der Wandler-Magnetkernstruktur, der die beiden gegenüberliegenden Seiten des einfachen Spalts definiert, wobei der erste Teil einen bestimmten Teil der Gesamtlänge des Spalts bildet; Befördern der Aufzeichnungsmedien über den Wandler in einem Wiedergabelauf und, während dieses Wiedergabelaufs, Wiedergabe der zuvor auf den Medien aufgezeichneten Flußübergänge unter Verwendung eines zweiten Teils der Magnetkernstruktur; wobei der zweite Teil der Kernstruktur eine Magnetstruktur bildet, die einen vorbestimmten unterschiedlichen Teil der Gesamtlänge des Spalts bildet, wobei während der Leseoperationen ein anderer Anteil desselben Wandlerspalts als während der Schreiboperationen verwendet wird; und Isolieren des zweiten Teils der Magnetkernstruktur von anderen Teilen davon während des Wiedergabelaufs durch Anordnen nichtmagnetischer Mittel dazwischen und Begrenzen des Überlappungsbereichs, der zwischen den zweiten Teilen und den anderen Teilen liegt, in einem Ausmaß, das den Flußübergang auf einen Wert begrenzt, der im wesentlichen zehn Prozent des gesamten magnetischen Flusses nicht übersteigt, der in der Magnetkernstruktur fließt.
• Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung strukturelle Verbesserungen und Konstruktionskriterien für "breite Schreib, schmale Lese" Magnetwandlerkernstrukturen; welche Verbesserungen eine hochdichte Aufzeichnungsoperation mit gleichzeitig geringen Fehlerraten ermöglichen. Allgemein gesagt, die Erfindung schafft wesentliche Struktur und Größenverhältnisse bei den Elementen, die den Magnetkern umfassen; insbesondere schafft die Erfindung gewisse kritische Größenverhältnisse in dem Überlappungsbereich zwischen dem Lesekern und den besonderen Schreibkernabschlüssen, die, wenn sie bei der Eingliederung von Isolierelementen (Lamellenelementen, die manchmal als "Schichten" bezeichnet werden) berücksichtigt werden, die soeben beschriebenen, vollkommen erwünschten, betrieblichen Ergebnisse liefern.
• Die Erfindung kann auf verschiedene Arten in die Praxis umgesetzt werden, aber in der Folge werden drei Wandlerkopfkernstrukturen, die die Erfindung verkörpern, beispielhaft mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
• Fig. 1 eine teilgeschnittene Draufsicht von oben der ersten Wandlerkopfkernstruktur ist;
• Fig. 2 ein vergrößerter Aufriß von vorne der in Fig. 1 dargestellten Struktur entlang der Ebene II-II von Fig. 1 ist;
• Fig. 3 eine schematische Darstellung ist, die den äquivalenten magnetischen Kreis für die Kernstrukturen zeigt, die in den anderen Figuren dargestellt sind;
• Fig. 4 eine teilgeschnittene Draufsicht von oben der zweiten Wandlerkopfstruktur ist;
• Fig. 5 ein vergrößerter, fragmentarischer Aufriß von vorne der in Fig. 4 dargestellten Struktur ist;
• Fig. 6 eine weitere vergrößerte, fragmentarische, perspektivische Vorderansicht der in Fig. 4 dargestellten Kernstruktur ist; und
• Fig. 7 eine fragmentarische perspektivische Ansicht ähnlich Fig. 6 ist, die aber die dritte Kernstruktur zeigt, wie auch in Fig. 5 dargestellt.
• Mit genauerer Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen
• Fig. 1 und 2 die allgemeine Art einer erfindungsgemäßen Wandlerkopfkernstruktur 10. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, enthält die Kernstruktur 10 verschieden strukturierte Teile (im wesentlichen Hälften) 12 und 14. Wenn die Hälfte oder der Teil 12 der Kernstruktur als der "Schreib-" Teil angesehen wird, wird sich zeigen, daß diese Hälfte des Kerns, die an der linken Seite des Wandlerspalts 16 dargestellt ist, ein einfaches Polelement bildet, dessen Höhe die volle Höhe des Spalts beträgt.
• Der Teil 14 der Kernstruktur 10, der an der rechten Seite des Wandlerspalts 16 dargestellt ist, ist nicht eine einzige monolithische Struktur wie der Teil 12, sondern weist statt dessen eine zusammengesetzte Form auf mit (in diesem besonderen Ausführungsbeispiel) drei verschiedenen Komponenten, die in einer geschichteten oder lamellaren Form angeordnet und mit 18, 20 bzw. 22 bezeichnet sind. Die beiden äußersten (seitlichen) Elemente davon (die hierin manchmal als "Seitenschichten" bezeichnet werden) 18 und 22 umfassen Abschlüsse (Rückführungen) für den Schreibkern, während die zentrale oder Mittelschicht 20 den Lesekern umfaßt.
• Wie in der Folge ausführlicher besprochen wird, ist es besonders wichtig, daß diese drei Kernelemente oder Schichten 18, 20 und 22 voneinander getrennt, d. h. magnetisch isoliert sind. Aus diesem Grund sind dazwischen nichtmagnetische Isolierelemente 24 und 26 angeordnet, die sich vorzugsweise zumindest etwas über die Begrenzungen der Schreibabschlüsse 18 und 22, wie in Fig. 2 dargestellt, erstrecken, wobei sich der Lesekern 20 im wesentlichen über die Isolierschichten hinaus erstreckt.
• Mit Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Kernstruktur 10 im allgemeinen in ihrer gesamten Konstruktion C-förmig sein kann, wobei der Aufzeichnungsspalt 16 an der Öffnung zwischen zwei konvergierenden Flächenteilen 12a und 14a ausgebildet ist, die im Prinzip das begrenzen, was allgemein als "Rückschnittwinkel" bezeichnet wird. Unter Berücksichtigung der relativen Höhe der verschiedenen Schichten, die in Fig. 2 dargestellt sind, ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß der Hauptschreibkern 12 sich von dem Flächenteil 12a nach rückwärts erstreckt, eine elektrische Erregungs oder Treiberwicklung (eine "Schreibspule") 30 aufweist, die um seinen Zwischenteil gewickelt ist, und sich nach rückwärts zu und in den Kontakt (oder andere magnetische Verbindung) mit der anderen Hälfte der gesamten Kernstruktur an der Grenze oder Verbindungsstelle 32 erstreckt. An dieser rückwärtigen Position weisen die drei Kernelemente 18, 20 und 22, die an der gegenüberliegenden Seite der Verbindungsstelle 32 angeordnet sind, im wesentlichen dasselbe Höhenverhältnis auf, wie an dem Wandlerspalt 16 und entsprechen somit gemeinsam der vollen Höhe des Schreibkerns 12.
• Die obere und untere Schicht 18 und 22, d. h. die Schreibabschlüsse, erstrecken sich von dem Wandlerspalt 16 in einer viel direkteren Weise nach rückwärts als für die innere oder mittlere Lesekernschicht 20 gilt, die im Grundriß eine Konstruktion aufweist, die im wesentlichen ein Spiegelbild zu jener des Schreibkernteils 12 ist, der zuvor beschrieben wurde (Fig. 1). Die mittlere Lesekernschicht 20 besitzt auch eine elektromagnetische Spule 28, die um einen Zwischenteil 20b gewickelt ist, die bei dem gegenständlichen Ausführungsbeispiel eine Lesespule darstellt.
• In bezug auf die besonderen Konstruktionsmaterialien können die Lese und Schreibspule 12 und 20 und die Schreibabschlüsse 18 und 22 im allgemeinen aus jedem herkömmlichen magnetischen Material bestehen, das üblicherweise in Wandlerkernen verwendet wird, d. h., aus "Mumetall", Ferrit usw . . Die verschiedenen Komponenten ("Schichten"), welche die unterschiedlichen Kernelemente bilden, können jeweils einen "Stapel" aus dünnen folienähnlichen Blättchen umfassen, wie dies oftmals der Fall ist, um Wirbelstromeffekte zu verringern, aber dies ist in Wandlerkernen im allgemeinen nicht wirklich wesentlich, insbesondere wenn (wie hier) die beabsichtigte Anwendung das Beschreiben und Lesen von verhältnismäßig schmalen und eng beieinanderliegenden Spuren von magnetischen Übergängen ist. Wie offensichtlich ist, sollen die Isolierschichten oder elemente 24 und 26 aus nichtmagnetischem Material, z. B. Kupfer oder Messing usw., bestehen. Wenn das beabsichtigte Medium die Form eines Magnetbandes aufweist, ist die Gesamthöhe des Kopfes vorzugsweise um ein Vielfaches größer als die bloße Höhe der Magnetkernstruktur selbst und ist im allgemeinen gleich oder größer als die Gesamtbreite des Bandes, da letzteres der Länge nach über die konvexe (und oftmals gekrümmte) Vorderseite des Kopfes während der Wandleroperationen gleiten muß und das Band von dem Kopf über seine ganze Breite gestützt werden sollte. Das Gegenteil gilt im allgemeinen bei Umwandlungsprozeduren mit Disketten, worin die Polstücke, die den Spalt begrenzen, üblicherweise einen abgerundeten, stumpf konischen Vorsprung bilden, der das Aufzeichnungsmedium zu einer komplementären Vertiefung verformt, während sich das Medium während der Aufzeichnung über den Spalt bewegt. Wie bereits oben erwähnt, kann die Kernstruktur der vorliegenden Erfindung auch in einem Kopf dieser Art eingesetzt werden, indem einfach die richtigen Formverhältnisse verwendet und die hierin beschriebenen grundlegenden Struktureigenschaften und Konzepte berücksichtigt werden.
• Da das bevorzugte Ausführungsbeispiel gemäß dieser Erfindung einen Wandlerkopf zur Verwendung mit Bandmedien betrifft, ist es offensichtlich, daß die Gesamthöhe des Wandlerkopfes viel größer sein sollte als die bloße Höhe der einspurigen Kernstruktur, wie in Fig. 2 dargestellt, wobei die allgemeine physische Struktur des Kopfes (abgesehen von dem Kern) nach bekannten Kopfbautechniken konstruiert ist, nach welchen ein Befestigungsblock aus nichtmagnetischem Material (z. B. Messing) der gewünschten Größe für den gesamten Kopf zur Befestigung der magnetischen Kernkomponenten verwendet wird. Üblicherweise weist ein solcher Befestigungsblock die Form von zwei komplementären Hälften auf, die um die Außenseite der Kernstruktur miteinander verbunden werden, wobei Zwischenräume mit einer geeigneten nichtmagnetischen Vergußmasse, wie Epoxid, gefüllt werden, die auch als Außenbeschichtung oder Formungsmittel verwendet werden kann.
• Ein Wandlerkopf, der im allgemeinen gemäß dem Vorhergesagten strukturiert ist, liefert das anomale Ergebnis nichtsymmetrischer Schreib/Lesebreiteneigenschaften in einem Einfachspaltkern und kopf. In dem besonderen Format, auf das zuvor allgemein Bezug genommen wurde, ist der Schreibkern (die Polstruktur) 12 durch seine Größe und Form an dem magnetischen Spalt und die Eigenschaften der Schreibspulenwicklung 30 so konfiguriert, daß eine Spur aus magnetischen Übergängen beschrieben wird, die im wesentlichen so breit wie die volle Länge des Spalts 16 sind, d. h. die volle Breite des Kernteils 12. Andererseits ist der viel schmälere Lesekern ("Mittelschicht") 20 durch seine Größe und Form und durch die Eigenschaften der Lesespule 28, die um seinen zugänglichen Zwischenteil 20b gewickelt ist, so konfiguriert, daß eine Spurbreite gelesen wird, die viel schmäler als der Schreibkern ist. Folglich bildet die gesamte Kopfstruktur in der beschriebenen Anordnung einen Kopf mit einer Einfachspalt-Anordnung, die eine breite Spur beschreibt, aber eine schmale liest.
• Etwas genauer geht aus dem Vorhergesagten hervor, daß die Erregung der Schreibspule 30 mit elektrischen Signalen, die aufgezeichnet werden sollen, entsprechende magnetische Flußmuster in der Kernstruktur 10 erzeugt, die um die derart begrenzten Wege und über den Wandlerspalt 16 laufen, an welcher Position die Breite des Flusses an dem Spalt tatsächlich eine Funktion der Höhe oder Breite des Schreibkerns 12 und der Gesamthöhe oder breite aller verschiedenen Schichten (18, 20 und 22) ist, die die gegenüberliegende Kernhälfte 14 bilden, d. h. im wesentlichen dieselbe Breite wie der Schreibkern 12 aufweisen. Infolgedessen wird eine aufgezeichnete Spur mit derselben Breite auf das Medium geschrieben, das sich über den Spalt bewegt.
• Daher wird in einem Schreibmodus der magnetische Fluß, der sich von Kern 12 zu Kern 14 über den Spalt bewegt, tatsächlich von allen drei Schichten 18, 20 und 22 über den rückwärtigen Teil des Kerns (d. h. über die Begrenzung 32) zurückgeführt. In einem Lesemodus verhält sich jedoch der magnetische Kreis aufgrund der relativen Anordnung des Lesekerns 20 und der Position der Lesespule 28 anders, die nur um das in der Mitte angeordnete Lesekernelement 20 und nicht um eine der äußeren Schichten 18 und 22 gewickelt ist, die den Lesekern flankieren; folglich dienen die Elemente 18 und 22 nur als Schreibabschlüsse. Wenn sich der Lesekern in koaxialer Ausrichtung mit einer beschriebenen Spur auf dem Medium befindet, wird somit das Lesekernpolstück nur über dem Mittelteil der Schreibspur auf dem Medium ausgerichtet und es greift daher auf deutlich weniger als die volle Breite der magnetischen Übergänge auf dem Medium zu. Daher ist der magnetische Fluß, der von der Lesekernschicht 20 zu der rückwärtigen Begrenzung oder Verbindungsstelle 32 fließt, deutlich geringer als der gesamte in dem Kern verfügbare magnetische Fluß, wobei die Schreibabschlüsse (d. h., die "peripheren" oder "Seiten" Schichten 18 und 22) im Prinzip zum Nebenschließen eines bestimmten Teiles des gesamten magnetischen Flusses vom Lesekern dienen, der in dem Ausgang nicht vorhanden sein soll (d. h. nicht "gelesen" werden soll). Daher wird die Fähigkeit breit-schreiben schmal-lesen geschaffen, selbst wenn der Kopf nur einen einfachen magnetischen Spalt besitzt.
• Wie oben erwähnt, ist die wahlweise getrennte Leistung der Lesekernstruktur in bezug auf die Schreibkernstruktur der offenbarten Vorrichtung von vorwiegender Bedeutung in der Erfüllung der gewünschten Zielsetzungen. Im großen und ganzen führt diese Überlegung zu der effektiven Isolierung von zwei verschiedenen Kernteilen voneinander, insbesondere während der "Lese" Umwandlungsoperation, zu welchem Zeitpunkt es üblich ist, in der Nähe der Schreibabschlüsse ("Seitenschichten") 18 und 22 auf magnetische Übergänge auf dem Aufzeichnungsmedium zu treffen, die in keiner Weise wiedergegeben werden sollen. Zum Beispiel können solche Übergänge einfach "Rauschen" aus unbestimmter Quelle oder nicht gelöschte zuvor aufgezeichnete Daten, "Überschreibungen" usw. umfassen. Da die Lesewicklung 28 nur um den Lesekern (die "Mittelschicht") 20 und nicht um die Schreibabschlüsse 18 und 22 angeordnet ist, führt die Wirkung der Flußübergänge, die an dem Spalt 16 bei den Schreibabschlüssen 18 und 22 auftreten, nicht zu einer entsprechenden Lesespannung in der Lesewicklung 28; es ist jedoch offensichtlich, daß es auf verschiedene Weisen zu einer Übersprechdämpfung kommen kann, die allgemein als "Lecken" zwischen den entsprechenden Lese und Schreibteilen der Kernstruktur, gegenseitige Induktivität usw. angesehen werden können.
• Tatsächlich ist eine effektive Isolierung zwischen den Schreibabschlüssen 18 und 22 bzw. dem Lesekern 20 wesentlich, um die Wirkungen eines solchen "Rauschens" im größtmöglichen Ausmaß zu begrenzen. Dies trifft besonders zu, wenn eine hochdichte digitale Aufzeichnung durchgeführt werden soll, und, wie allgemein bekannt ist, scheint ein konstanter und anhaltender Wunsch nach immer größeren Aufzeichnungsdichten zu bestehen, um die Datenspeicherung in bezug auf die physische Größe des Mediums zu vergrößern. Während diese Isolierung dieser Lese und Schreibkernkomponenten von anderen bisher weitgehend übersehen wurde, zeigt das obengenannte Patent US-A-4085429 die Verwendung von isolierenden (nichtmagnetischen) Schichten an den genannten Positionen; der Schwerpunkt dieses früheren Patents besteht jedoch darin, daß die Dicke solcher Isolierschichten für eine Wirksamkeit kritisch ist, und dieses frühere Patent nennt eine Anforderung für einen sehr spezifischen Bereich einer solchen Dicke, der für die Aufzeichnungsspaltbreite angegeben ist.
• Die vorliegende Erfindung beruht aufanderen und alternativen Konzepten zu den soeben beschriebenen, die bisher nicht erkannt wurden.
• Insbesondere zeigt mit Bezugnahme auf Fig. 3 der in dieser Figur dargestellte vereinfachte Kreis den magnetischen Fluß, der in dem magnetischen Kreis vorhanden ist, der durch die Kernstruktur 10 entsteht. In dieser schematischen Darstellung bezeichnet die Markierung "F total" den gesamten Fluß in dem magnetischen Kreis und besteht aus den beiden Schenkeln F2 und F3, die den Fluß darstellen, der durch den Lesekern bzw. durch den Schreibabschluß fließt. In dieser Figur ist der magnetische Widerstand der entsprechenden Kernteile in Form von Widerstandselementen dargestellt, wobei Element R3 der kombinierte Widerstand der beiden beabstandeten Schreibabschlüsse 18 und 22 ist, Rx im Prinzip der zusammengesetzte Widerstand der beiden Isolierschichten 24 und 26 ist und R2 den magnetischen Widerstand nur des Leseabschlusses 20 bezeichnet; somit ist der effektive Widerstand des Leseweges (Rx + R2).
• Aus dem Vorhergesagten geht hervor, daß das Ausmaß der Isolierung in der offenbarten Mehrfachkomponentenkernstruktur eine Funktion des magnetischen Widerstandes der Schreibabschlüsse (R3) in bezug auf jenen der Lesestruktur (Rx + R2) ist. Somit
• Natürlich
• worin uo die Durchlässigkeit der Außenluft ist,
• uz die Durchlässigkeit des nichtmagnetischen Materials ist, das für die Isolierschichten verwendet wird,
• t = die Dicke der Isolierschichten, und
• A = der gemeinsame Bereich, der zwischen den Schreibabschlüssen 18 und 22 und dem Lesebereich 20 eingeschlossen wird, d. h. die entsprechende Überlappung zwischen diesen Elementen.
• In Übereinstimmung mit dem Vorhergesagten ist ersichtlich, daß es sehr wichtig ist, daß Rx in bezug auf R3 vergrößert wird. Während dies erzielt werden kann, indem die Dicke der Isolierschichten in bezug auf ihren wirksamen Bereich A vergrößert wird, liefert dieses Vorgehen unerwünschte Ergebnisse, da dadurch ein entsprechend breiter, nicht beschriebener "Streifen" auf dem Medium während der Schreiboperationen entsteht, der üblicherweise nicht gelöschte Daten von vorangehenden Operationen enthält. Folglich wird gemäß der vorliegenden Erfindung das gewünschte Ergebnis, Rx in bezug auf R3 zu vergrößern, erzielt, indem der gemeinsame Bereich A (siehe Fig. 1) in bezug auf die Dicke der Isolierschichten 24 und 26 verkleinert wird, insbesondere in einer Größenordnung, die ausreicht, um das zuvor genannte Flußverhältnis F2/F total auf einen Wert von nicht mehr als etwa 5% und keinesfalls mehr als 10% zu bringen. Das heißt, das Endziel sollte darin bestehen, den gemeinsamen Bereich A auf einem Wert zu halten, der nicht mehr als etwa 10% und vorzugsweise nicht mehr als 5% Lecken oder Kreuzkoppelung zwischen dem magnetischen Fluß, der in den Schreibabschlüssen 18 und 22 und dem dazwischen angeordneten Leseabschluß 20 fließt, zuläßt. Wie oben erwähnt, ist es im Prinzip wesentlich, ein solches Verhältnis aufrechtzuerhalten, um eine verläßliche und beständige, im wesentlichen fehlerfreie, hochdichte digitale Aufzeichnung zu erzielen.
• Zur weiteren und genaueren Veranschaulichung des Vorhergesagten kann die Breite eines typischen erwünschten Lesekerns 20 in der Größenordnung der halben Gesamtbreite des Schreibkerns 12 liegen (zum Beispiel 0,127 mm (5 Mil) bzw. 0,254 mm (10 Mil)) und wenn die Dicke (t) der Isolierelemente 24 und 26 annähernd 0,0127 mm (0,5 Mil) beträgt, ist jede (wie in einer solchen Situation angemessen erscheint) der kombinierten Breiten der beiden Schreibabschlußelemente 18 und 22 0,102 mm (4 Mil). Die Menge des unerwünschten Rauschens, das während der Leseoperation durch Flußübergänge "Lesen" durch die Schreibabschlüsse 18 und 22 entsteht, wird durch diese Größenverhältnisse modifiziert: wenn die Abmessungen wie oben angeführt sind und wenn der höchstzulässige Flußleckbereich mit nicht mehr als zehn Prozent gewählt wird, dann
• oder im Sinne des magnetischen Widerstands
• weniger als 0, 25 und somit
• R3/0,25-R3-R2= weniger als Rx
• und 3R3-R2 = weniger als R = t/k(1/A)
• (wobei k = uo · ur) daher gewünscht wird, daß
• A = weniger als
• In einem besonderen Arbeitsbeispiel des Vorangehenden, wobei R3 = 6,9 · 106
• R2 = 4,4 · 106
• uo = 4 · 107
• ur = 1
• A = weniger als 0,6 mm² (961 Mil²).
• Zwei alternative Ausführungsbeispiele des obengenannten erfindungsgemäßen Konzepts sind in den Fig. 4-7 offenbart. Angesichts der strukturellen Ähnlichkeit zwischen den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen mit einer vorangestellten "1" bezeichnet. Somit wird zum Beispiel die Kernstruktur von Fig. 4, die mit der Kernstruktur 10 von Fig. 1 vergleichbar ist, mit 110 bezeichnet, die "Kernhälften" mit 112 und 114 und so weiter. Wie bei dem in Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die drei Hauptelemente 118, 120, 122, die an der gegenüberliegende Seite der Verbindungsstelle 132 von dem Schreibkern 112 angeordnet sind, im wesentlichen dasselbe Höhenverhältnis auf, wie neben dem Wandlerspalt 116, obwohl das tatsächliche Höhenverhältnis der Schreibabschlüsse 118 und 122 an dem Spalt 116 vorzugsweise in Übereinstimmung hiermit schwankt, wie in der Folge näher beschrieben wird. Mit Ausnahme der strukturellen Unterschiede zwischen den Abschlußelementen 18, 22 (Fig. 2) und den Abschlußelementen 118, 120 (Fig. 5-7) sind die Kernstrukturen 10 und 110 im wesentlichen äquivalent. Mit Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 7 wird festgestellt, daß die Schreibabschlüsse, die allgemein mit den Bezugszeichen 118 und 122 bezeichnet werden, tatsächlich mehrere und unterschiedliche Komponententeile enthalten. Der Abschluß 122, der mit dem Abschluß 118 identisch ist, enthält eine Reihe (hier drei) im wesentlichen identische, übereinandergelegte Abschlußstreifen oder elemente 34, die unmittelbar über der Isolierschicht 126 angeordnet sind, gemeinsam mit einem oder mehreren zusätzlichen Abschlußstreifen 36, die etwas anders als die Abschlußstreifen 34 angeordnet sind.
• Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, weisen die Abschlußstreifen 34 winkelig geneigte Endteile auf, die komplementär zu und symmetrisch mit der benachbarten geneigten Fläche des Lesekerns 120 sind. In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform füllen die Abschlußstreifen 34 den Raum entlang dem Spalt 116 nicht vollständig aus, der durch die verringerte Breite des Lesekerns 120 entsteht. Dieser verbleibende Abstand wird durch den zusätzlichen Schreibabschlußstreifen 36 ausgefüllt, der unmittelbar auf dem äußersten Abschlußstreifen 34 angeordnet ist; es ist jedoch zu beachten, daß das Ende 36a des Schreibabschlusses 36 von den winkeligen Flächen sowohl des Lesekerns 120 als auch der Abschlußstreifen 34 zurückgesetzt ist, die nahe dem Spalt 116 liegen und diesen begrenzen. Ferner ist die Endfläche 36a des Abschlußstreifens 36 nicht wie die Flächen 34a des Bereichs 34 winkelig. Daher entsteht durch die verhältnismäßige Anordnung der Abschlußstreifen 34 und 36 ein im allgemeinen dreieckiger (tatsächlich vorzugsweise trapezförmiger) offener Bereich 42, der in Fig. 6 mit Phantomlinien dargestellt ist. Dieser Bereich wird mit nichtmagnetischem Material gefüllt, das im einfachsten Fall einfach Luft sein kann, aber vorzugsweise eine diamagnetische Substanz wie Kupfer usw. ist.
• Der Abschluß 118 ist ähnlich aus inneren Abschlußstreifen 38 und einem oder mehreren zusätzlichen kürzeren äußeren Streifen 40 konstruiert.
• Eine Variation der in Fig. 6 dargestellten und soeben beschriebenen Struktur, die ein bevorzugtes alternatives Ausführungsbeispiel darstellt, wird in Fig. 7 gezeigt. In dieser Anordnung ist zu beachten, daß eine Reihe von Schreibabschlüssen 34' entlang dem verschmälertem Lesekern 120 verwendet wird, weitgehend in derselben Weise, wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6, aber daß die Bereiche 34' von Fig. 7 den Raum, der durch den verschmälerten Lesekern gebildet wird, vollständig ausfüllen. Auch hier wird zumindest ein zusätzlicher äußerer Abschlußstreifen 36' verwendet (obwohl zumindest noch einer, der mit Phantomlinien bei 36'' dargestellt ist, auch verwendet werden kann). Auch hier ist die Endfläche 36a' vorzugsweise stumpf oder rechtwinkelig und nicht winkelig geneigt wie die benachbarten Flächen 34a', die durch die Abschlußstreifen 34 gebildet werden; in diesem Fall ist es jedoch vielleicht nicht wesentlich (wenn auch wünschenswert), den trapezförmigen Bereich zwischen der Endfläche 36a und den benachbarten Endflächen 34a mit nichtmagnetischem Material zu füllen.
• Wie ersichtlich ist, sind die Schreibabschlüsse 34' und 36' alle aus magnetischem Material und angrenzend aneinander in direktem Kontakt gestapelt, wobei kein Isoliermaterial zwischen ihnen vorhanden ist, das mit der Schicht 126 vergleichbar wäre, die zwischen den Schreibabschlüssen 122 und dem Lesekern 120 vorgesehen ist, wie zuvor beschrieben wurde. Folglich dienen die Schreibabschlüsse 34' gemeinsam als Gegenstück zu der vollen Breite des Schreibkerns 112, um den magnetischen Fluß, der am Ende des Spalts 116 vorhanden ist, zu befördern. Die zusätzlichen Abschlußelemente 36' und 36'' sind auch mit den Abschlußelementen 34' in magnetischem Kontakt, aber aufgrund der zurückgesetzten Position ihrer Endfläche 36a, beeinträchtigen oder verändern diese zusätzlichen Abschlußstreifen die tatsächliche Spaltbreite nicht; d. h., die Gegenwart der zusätzlichen Abschlußelemente 36', 36'' bewirkt keine wesentliche Verbreiterung der Spur, die von dem Wandler beschrieben wird, der eine solche Kernstruktur aufweist. Andererseits haben die zusätzlichen Abschlußstreifen 36', 36'' eine sehr deutliche Wirkung auf die gesamte magnetische Leistung, da sie den effektiven Widerstand der gesamten Schreibabschlußstruktur verringern und im Prinzip auf dieselbe Weise wirken, wie parallel hinzugefügte Widerstände.
• Ein besseres Verständnis der Wirkung der Schreibabschlußstruktur, die soeben beschrieben wurde, ist mit Bezugnahme auf den vereinfachten Kreis möglich, der in Fig. 3 dargestellt ist.
• Wie oben erwähnt, ist das Ausmaß der Isolierung in der offenbarten Multikomponentenkernstruktur eine Funktion des magnetischen Widerstandes der Schreibabschlüsse (d. h. R&sub3;) in bezug auf den Widerstand, der der Lesekernstruktur beizumessen ist, einschließlich des Lesekerns selbst und der Isolierschichten 124 und 126 (dargestellt durch Rx + R&sub2;). Daher ist eine wirksame Methode zur Erhöhung einer derartigen Isolierung die Erhöhung der relativen Menge des Flusses, der durch beide der identischen Schreibabschlüsse 118 und 122 fließt; dies besteht jedoch nicht einfach nur in der Erhöhung der relativen Größe der Schreibabschlußelemente, da an erster Stelle die Parameter des Lesespalts und Schreibspalts durch andere Überlegungen bestimmt werden. Ferner ist es, wie zuvor besprochen, wünschenswert, den Überlappungsbereich zwischen den Schreibabschlüssen und dem Lesekern zu begrenzen, da dies an sich das Ausmaß der effektiven Isolierung erhöht.
• Die Verringerung des Widerstandes der Schreibabschlußstruktur in der Weise, die mit Bezugnahme auf das soeben dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, bildet somit einen weiteren äußerst wirksamen aber bisher nicht erkannten Weg zur Erzielung der gewünschten zusätzlichen Isolierung der Schreibkernstruktur von der Lesekernstruktur, und dies erfolgt, wie bereits angedeutet wurde, ohne wesentliche Veränderung der effektiven Spaltlänge.
• Wie bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann der Kern 120 die Größenordnung von etwa der Hälfte der Gesamtbreite des Schreibkerns 12 (zum Beispiel 0,127 und 0,254 mm (5 Mil bzw. 10 Mil)) aufweisen; die gemeinsame Dicke der Schreibabschlüsse 118 und 122 (an beiden Seiten des Lesekerns 120) liegt somit in der Größenordnung von etwa 0, 102 mm (4 Mil) (wobei jede der Isolierschichten 124 und 126 etwa 0,0127 mm (5 Mil) betragen kann). Während die besondere Anzahl der einzelnen Schreibabschlußstreifen 34, 36, aus welchen diese Gesamtdicke gebildet wird, nicht von besonderer Bedeutung ist, wird die allgemeine dargestellte Anordnung (mit zwei oder drei solcher Streifen an jeder Seite des Lesekerns) im allgemeinen als repräsentativ für eine gute physikalische Ausführung angesehen.
• Die äußersten (zusätzlichen oder ergänzenden) Schreibabschlußstreifen 36 und 40 sollten eine effektive Dicke aufweisen, die durch das Ausmaß der gewünschten Verringerung des effektiven Gesamtwiderstandes der Schreibabschlüsse 118 und 122 bestimmt wird, um die gewünschte Verringerung des Flusses, der von den Schreibabschlüssen 118 und 122 zu dem Lesekern 120 während der Leseoperation gekoppelt wird, zu erzielen. Ein Beispiel, das dem physikalischen Beispiel, auf das zuvor Bezug genommen wurde, entspricht, umfaßt die Verwendung von einem oder zwei solcher zusätzlicher Abschlußstreifen 36, die in dem gegenwärtigen Beispiel mit den Abschlußstreifen 40 identisch sind, deren Dicke dieselbe Größenordnung aufweist, wie jene, die für die anderen solcher Streifen 34, 38 angegeben wurde. Es ist in dieser Hinsicht zu beachten, daß das Ausmaß, in dem diese zusätzlichen Abschlußstreifen 36 und 40 von der Fläche des Kopfes zurückgesetzt sind, vorzugsweise zwischen etwa 0,0762 und 0,508 mm (3 Mil und 20 Mil) in einem Kopf beträgt, der im allgemeinen dem vorangehenden Beispiel entspricht, wobei diese Menge zumindest etwa 30% der gesamten Spaltlänge und zumindest die dreifache Höhe der Stufe am abgestuften Ende beträgt.
• Durch Verwendung eines zusätzlichen Schreibabschlusses 36 in einem vergleichbaren Verhältnis zu dem in Fig. 7 dargestellten und in Übereinstimmung mit dem vorangehenden Beispiel, kann die Isolierung des Lesekerns gegenüber dem Schreibabschluß deutlich verringert werden, und es können Isolierungsstärken in der Größenordnung von zumindest 95% erzielt werden. Dadurch wird die Leistung des jeweiligen Wandler verbessert, indem er benachbarten Spursignalen und anderen solchen Geräuschen gegenüber weitaus weniger empfindlich ist, die sonst von den Schreibabschlüssen erfaßt werden.
• Im allgemeinen können dieselben Konstruktionsmaterialen, die zur Konstruktion der Schreib und Lesekerne 12 und 20, Schreibabschlüsse 18 und 22 und Isolierungselemente 24 und 26 verwendet werden, zur Konstruktion der Schreib und Lesekerne 112 und 120, Schreibabschlüsse 118 und 122 bzw. Isolierungselemente 124 und 126 eingesetzt werden. Die verschiedenen Komponenten ("Schichten"), die die verschiedenen Kernelemente bilden, können jeweils einen "Stapel" von dünnen folienähnlichen Blättchen aufweisen, wie dies oftmals zur Verringerung von Wirbelstromeffekten der Fall ist, aber dies ist in Wandlerkernen im allgemeinen nicht wirklich wesentlichen, insbesondere wenn (wie hier) die beabsichtigte Verwendung das Beschreiben und Lesen von verhältnismäßig schmalen und eng beieinanderliegenden Spuren von magnetischen Übergängen ist.

Claims (12)

1. Magnetkernstruktur (10; 110) für einen Wandlerkopf, die besonders zur Verwendung in digitalen Speichereinrichtungen geeignet ist, umfassend: Magnetkernelemente, die aus magnetischem Material gebildet sind und einen magnetischen Kreis definieren, wobei der Kreis zumindest einen Spalt (16; 116) aufweist, wo der magnetische Fluß in einem solchen Kreis Zugang zu magnetisch beschreibbaren Datenspeichermedien hat; ein Mittel, das eine erste Magnetpolstruktur (12; 112) für den Kreis an einer Seite des Spalts definiert, und ein Mittel, das eine zweite Magnetpolstruktur (14; 114) für den Kreis an der anderen Seite des Spalts, im allgemein gegenüber der ersten Polstruktur, definiert; wobei zumindest eine (14; 114) der Magnetpolstrukturen eine Laminarstruktur aufweist, bestehend aus zumindest einer Mittelschicht (20; 120) und zumindest einer Seitenschicht (18, 22; 118, 122), die angrenzend an die Mittelschicht angeordnet ist und zumindest Teile dieser Mittelschicht überdeckt, wodurch an solchen Teilen ein eingeschlossener Überlappungsbereich (A) definiert wird, wobei die Mittelschicht an dem Spalt eine Dicke aufweist, die geringer als jene der anderen Polstruktur ist, die an der anderen Seite des Spaltes angeordnet ist; ein nichtmagnetisches Isoliermittel (24, 26; 124, 126), das zwischen der Mittelschicht und der Seitenschicht an der einen Polstruktur angeordnet ist, um zumindest besagte Teile der Mittelschicht von den benachbarten Teilen der Seitenschicht zu isolieren; wobei die Seitenschicht (18, 22; 118, 122) magnetisches Material umfaßt und dazu dient, Teile der Mittelschicht entlang dem magnetischen Kreis magnetisch nebenzuschließen, und wobei sich die Seitenschicht entlang der und in magnetische Verbindung mit der Mittelschicht an einem Punkt (32; 132) erstreckt, der mit Abstand zu der einen Polstruktur angeordnet ist, um eine parallele magnetische Rückleitung zu erhalten; wobei die Mittelschicht (20; 120) einen Zwischenteil aufweist, der durch die Seitenschicht nebengeschlossen wird und von dieser getrennt ist, wobei der Zwischenteil eine Kernzugangsstelle entlang dem magnetischen Weg definiert, wo eine elektromagnetische Spule (28; 128) an den Kern angelegt werden kann; wobei sich die Mittelschicht an einem Punkt (32; 132) über dem Zwischenteil in magnetische Verbindung mit der anderen Magnetpolstruktur erstreckt; dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Überlappungsbereich (A) zwischen der Mittelschicht und der Seitenschicht in der Größe auf ein Ausmaß begrenzt ist, das die Übertragung des magnetischen Flusses von der Seitenschicht zu der Mittelschicht durch das nichtmagnetische Isoliermittel in diesem Bereich auf weniger als etwa zehn Prozent des gesamten magnetischen Flusses in dem magnetischen Kreis begrenzt.

2. Magnetkernstruktur nach Anspruch 1, wobei beide Polstrukturen (12, 14; 112, 114) an dem Spalt (16; 116) im allgemeinen dieselbe Gesamtdicke in der Breite haben, gemessen in einer Richtung entlang dem Spalt.

3. Magnetkernstruktur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, die zumindest ein Paar der Seitenschichten (18, 22; 118, 122) enthält, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Mittelschicht (20; 120) angeordnet sind und einen bestimmten Bereich davon überlagern, der in der Größe begrenzt ist, um den Prozentsatz der Flußübertragung aufrechtzuerhalten.

4. Magnetkernstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Isoliermittel (24, 26; 124, 12 6) eine Schicht aus nichtmagnetischem Material umfaßt und das Verhältnis der Dicke der Mittelschicht (20; 120), der Seitenschicht (18, 22; 118, 122) und der Isolierschicht in dem Überlappungsbereich in der Größenordnung von etwa 10 : 4 : 1 liegt.

5. Magnetkernstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der eingeschlossene Überlappungsbereich in der Größe durch Verwendung einer Seitenschicht (118, 122) begrenzt wird, umfassend: eine längliche Struktur mit abgestuftem Ende (36a; 36a') angrenzend an den magnetischen Spalt (116), die einen Teil enthält, der zu dem entsprechenden Ende (120a) der Mittelschicht (120) vertieft und zu dem Spalt vertieft ist, so daß er im wesentlichen keinen bedeutenden Beitrag zu der effektiven Länge des Spalts liefert, aber nichtsdestoweniger den effektiven magnetischen Widerstand der Seitenschichtstruktur verringert.

6. Magnetkernstruktur nach Anspruch 5, wobei die zumindest eine Polstruktur mit der Mittel und Seitenschicht eine Dicke rückwärtig des Spaltes aufweist, die größer als ihre Dicke entlang dem Spalt ist.

7. Magnetkernstruktur nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die 5 Seitenschichtstruktur eine Schichtstruktur aufweist mit zumindest zwei Schichten (34, 36, 38, 40; 34', 36'), wobei eine solche Schicht (36, 40; 36') in Längsrichtung zu der anderen (34, 38; 34') zur Bildung des abgestuften Endes versetzt ist.

8. Magnetkernstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der vertiefte Teil von dem entsprechenden Ende der Mittelschicht um zumindest 0,07 mm zurückgesetzt ist.

9. Magnetkernstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der vertiefte Teil von dem entsprechenden Ende der Mittelschicht um eine Strecke zurückgesetzt ist, die zumindest etwa dreißig Prozent der gesamten Spaltlänge entspricht.

10. Magnetkernstruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der vertiefte Teil von dem entsprechenden Ende der Mittelschicht um eine Strecke zurückgesetzt ist, die zumindest etwa dem Dreifachen der Höhe der Stufe an dem abgestuften Ende entspricht.

11. Verfahren zum Lesen und Einschreiben von magnetischen Flußübergängen in magnetisch beschreibbare Medien unter Verwendung eines Einspalt-Wandlerkopfes in einer Weise, die analoge Ergebnisse zu jenen liefert, die durch einen Mehrspalt-Kopf erzielt werden, bestehend aus den folgenden Schritten: Befördern der Aufzeichnungsmedien über einen Einspalt-Wandlerkopf in einem Aufzeichnungslauf und Aufzeichnen der Flußübergänge auf die Medien während des Laufs unter Verwendung eines ersten Teils (12; 112) der Wandler-Magnetkernstruktur (10; 110), der die beiden gegenüberliegenden Seiten des einfachen Spalts (16; 116) definiert, wobei der erste Teil (12; 112) einen bestimmten Teil der Gesamtlänge des Spalts (16; 116) bildet, Befördern der Aufzeichnungsmedien über den Wandlerkopf in einem Wiedergabelauf und, während dieses Wiedergabelaufs, Wiedergabe der zuvor auf den Medien aufgezeichneten Flußübergänge unter Verwendung eines zweiten Teils (14; 114) der Magnetkernstruktur (10; 110); wobei der zweite Teil (14; 114) der Kernstruktur (10; 110) eine Magnetstruktur bildet, die einen vorbestimmten unterschiedlichen Teil der Gesamtlänge des Spalts (16; 116) bildet, wobei während der Leseoperationen ein anderer Anteil desselben Wandlerspalts als während der Schreiboperationen verwendet wird; und Isolieren des zweiten Teils (14; 114) der Magnetkernstruktur (10; 110) von anderen Teilen davon während des Wiedergabelaufs durch Anordnen nichtmagnetischer Mittel (24, 26; 124, 126) dazwischen und Begrenzen des Überlappungsbereichs (A), der zwischen den zweiten Teilen (14; 114) und den anderen Teilen liegt, in einem Ausmaß, das den Flußübergang auf einen Wert begrenzt, der im wesentlichen zehn Prozent des gesamten magnetischen Flusses nicht übersteigt, der in der Magnetkernstruktur (10; 110) fließt.

12. Verfahren zum Lesen und Einschreiben von magnetischen Flußübergängen in magnetisch beschreibbare Medien nach Anspruch 11, welches ferner die folgenden Schritte umfaßt: Erhöhen des Isolierungsmaßes des zweiten Teils (114) der Magnetkernstruktur (110) von den ersten Teilen (112) der Kernstruktur (110) während des Wiedergabelaufs, indem ein magnetisches Nebenschlußmittel (124) über zumindest einen Teil des zweiten Teils (114) an dem Spalt (116) angeordnet wird, und Vertiefen von zumindest einigen der Endteile (36a) des magnetischen Nebenschlußmittels (124) zu dem magnetischen Spalt (116).