DE3806171A1 - Duennfilm-magnetkopf mit schichtweisem aufbau zur longitudinalen magnetisierung - Google Patents
Duennfilm-magnetkopf mit schichtweisem aufbau zur longitudinalen magnetisierungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnfilm-Magnetkopf mit
schichtweisem Aufbau, der
- a) über einer Datenspur eines longitudinal (horizontal) zu magnetisierenden Aufzeichnungsmediums zu führen ist und
- b) einen den magnetischen Fluß führenden, ringkopfähnlichen
magnetisierbaren Leitkörper mit einem ersten und einem zwei
ten Magnetschenkel enthält,
wobei diese Magnetschenkel- - dem Aufzeichnungsmedium zugewandte Magnetpole ausbilden,
die in (relativer) Bewegungsrichtung des Magnetkopfes be
züglich des Aufzeichnungsmediums gesehen hintereinander
angeordnet und durch einen Spalt geringer Weite getrennt
sind und vorbestimmte Breiten quer zur Bewegungsrichtung
haben,
sowie - - außerhalb des Polbereichs einen Zwischenraum begrenzen, durch welchen sich die Windungen einer Schreib- und/oder Lesespulenwicklung erstrecken.
- - dem Aufzeichnungsmedium zugewandte Magnetpole ausbilden,
die in (relativer) Bewegungsrichtung des Magnetkopfes be
züglich des Aufzeichnungsmediums gesehen hintereinander
angeordnet und durch einen Spalt geringer Weite getrennt
sind und vorbestimmte Breiten quer zur Bewegungsrichtung
haben,
Ein entsprechender Magnetkopf ist z.B. aus der Veröffentlichung
"Siemens Forsch. - u. Entwickl.Ber." Bd 16 (1987) Nr. 4, Sei
ten 152 bis 155 zu entnehmen.
Das Prinzip einer longitudinalen bzw. horizontalen Magnetisie
rung zur Speicherung von Daten in entsprechenden, insbesondere
plattenförmigen Aufzeichungsmedien ist allgemein bekannt. Für
diese Magnetisierungsart zu verwendende Dünnfilm-Magnetköpfe
weisen im allgemeinen zur Führung des magnetischen Flusses
einen Leitkörper aus magnetisierbarem Material auf, der mit
zwei Magnetschenkeln eine Gestalt ähnlich einer Ringform hat.
Diese Magnetschenkel bilden an ihren dem Aufzeichnungsmedium
zugewandten Enden Magnetpole aus, die in relativer Bewegungs
richtung des Kopfes bezüglich des Aufzeichnungsmediums gesehen
hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen ihnen ein enger
Spalt ausgebildet ist. Außerdem begrenzen die Magnetschenkel
einen Zwischenraum, der in einem Teilbereich aufgrund einer
Vergrößerung ihres gegenseitigen Abstandes entsprechend er
weitert ist. Durch diesen Zwischenraum erstrecken sich die
Windungen mindestens einer Schreib- und/oder Lesespulenwick
lung. Einen entsprechenden Aufbau zeigt auch der aus der
eingangs genannten Veröffentlichung bekannte Magnetkopf.
Die Herstellungstechnologie für bekannte longitudinal schrei
bende Magnetköpfe in Dünnfilmtechnik mit schrittweisem Aufbau
der Schichten ihrer einzelnen Magnetschenkel und jeweils an
schließender Mikrostrukturierung bringt es gegebenenfalls mit
sich, daß der zuerst auf einem im allgemeinen nicht-magneti
schen Substrat abgeschiedene Magnetschenkel im Bereich seines
Magnetpoles eine etwas größere Breite quer zur relativen Be
wegungsrichtung des Kopfes hat als der Magnetpol des später
abgeschiedenen (zweiten) Magnetschenkels. Geht man von einem
solchen Aufbau eines longitudinal schreibenden Magnetkopfes
aus, so ist zu beobachten, daß für die Schreibfunktion im
wesentlichen die Breite des schmäleren Magnetpoles des zweiten
Magnetschenkels wirksam ist. Hierbei sei davon ausgegangen, daß
der erste Magnetpol der in relativer Bewegungsrichtung des
Kopfes gesehen vorlaufende Pol ist. Demgegenüber bewirken beim
Lesen die magnetischen Randfelder zwischen den beiden Magnet
polen einen flacheren Abfall des Leseprofiles zum Rand hin. Es
kann deshalb auch von einem Mitlesen des rechten und linken
Randbereiches des breiteren Magnetpoles, d.h. des über den
schmäleren Magnetpol des zweiten Magnetschenkels seitlich hin
ausreichenden Randes des breiteren Magnetpoles gesprochen wer
den.
Für Datenspeicheranlagen mit hohen Datendichten sind Spurfüh
rungssysteme erforderlich, die ein Führen der entsprechenden
Magnetköpfe über den Datenspuren mit hoher Spurhaltegenauigkeit
von z.B. ± 1 µm gewährleisten. Entsprechende Spurführungs
systeme sind z.B. als "Dedicated Servo Systems" bekannt. Man
muß jedoch auch das mit entsprechenden Toleranzen auszuführen
de Beschreiben von Nachbarspuren berücksichtigen, so daß sich
dann größere Spurführungsfehler als die genannten ± 1 µm er
geben. Geht man nun von den erwähnten Magnetisierungsver
hältnissen bei bekannten longitudinal schreibenden Magnet
köpfen mit unterschiedlicher Breite ihrer Magnetpole aus, so
hat ein Spurführungsfehler des genannten Servosystems in der
angedeuteten Größenordnung zur Folge, daß nach mehrmaligem
Überschreiben einer Datenspur die Seitenränder der Datenspuren
unscharf werden, quasi ausfransen. Im Extremfall wird sogar der
vielfach auch als "Rasen" bezeichnete, z.B. 3 bis 4 µm breite
Abstandsbereich zwischen benachbarten Datenspuren zumindest
stellenweise vollständig überschrieben. Dies bedeutet, daß im
Randbereich der Datenspuren inselförmig Datenreste aus unter
schiedlichen Überschreibungsläufen bestehen bleiben können, die
beim Lesen dieser Spur wegen der nicht genügend unterdrückbaren
Lesefähigkeit der Randbereiche des breiteren Magnetpoles des
ersten Magnetschenkels zu Lesefehlern führen können.
Aufgrund dieser Schwierigkeiten sind kombinierte Magnetköpfe
entwickelt worden, die beim Schreiben induktiv eine breitere
Spur festlegen und beim Lesen mit einem integrierten,
schmäleren magnetoresistiven Sensor eine Spur mit entsprechend
geringerer Breite lesen (vgl. z.B. "Electronics", 14.5.1987,
Seiten 31 und 32). Der für die Herstellung entsprechender
hochkomplexer Köpfe erforderliche Aufwand ist jedoch ganz
erheblich. Außerdem kann die bekannte Empfindlichkeit magneto
resistiver Köpfe gegenüber magnetischen Störfeldern zu Prob
lemen bei der Signalverarbeitung führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Dünn
film-Magnetkopf der eingangs genannten Art dahingehend auszu
gestalten, daß die Entstehung der erwähnten inselförmigen
Datenreste zumindest weitgehend vermieden oder ihr Mitlesen
verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Magnetpol des zweiten, in relativer Bewegungsrichtung gesehen
nachlaufenden Magnetschenkels eine Breite hat, die größer ist
als die entsprechende Ausdehnung des zwischen den Magnetpolen
ausgebildeten Spaltes oder eines entsprechenden Spaltbereiches
mit der geringen Weite.
Die mit dieser Ausgestaltung des Dünnfilm-Magnetkopfes verbun
denen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß durch den
ablaufenden Magnetpol eine breite Schreibspur festgelegt wird,
während durch den von den beiden Magnetpolen gebildeten engen
Spalt bzw. Spaltbereich eine vergleichsweise schmälere Spur
gelesen wird. Folglich können Unschärfen (Ausfransungen) der
Schreibspurränder aufgrund unvermeidlicher Toleranzen eines
stets erforderlichen Servo-Systems zur Spurführung des Magnet
kopfes keine wesentliche Bedeutung haben, da diese Ränder
beim Lesen nicht mehr miterfaßt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Dünnfilm-
Magnetkopfes gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
verwiesen. Dabei zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Magnet
kopf. Aus den Fig. 2 bis 7 sind verschiedene Ausführungs
formen der Polendstücke entsprechender Magnetköpfe ersichtlich.
In Fig. 8 sind die Feldverhältnisse der Ausführungsform nach
Fig. 2 näher veranschaulicht. In Fig. 9 ist ein Ausschnitt
der in Fig. 2 gezeigten Polflächen dargestellt, während die
dazugehörenden Roll-Off-Kurven aus Fig. 10 ersichtlich sind.
In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Be
zugszeichen versehen.
Bei dem in Fig. 1 nur teilweise als Längsschnitt dargestellten
Magnetkopf wird von an sich bekannten, ringkopfähnlichen Aus
führungsformen mit schichtweisem Aufbau ausgegangen, wie sie
für das Prinzip einer longitudinalen (horizontalen) Magnetisie
rung entwickelt worden sind (vgl. z.B. die eingangs genannte
Veröffentlichung "Siemens F.- u. E.-Ber."). Mit dem allgemein
mit 2 bezeichneten Magnetkopf soll sowohl eine Schreib- als
auch eine Lese-Funktion nach diesem Prinzip auszuüben sein. Der
Kopf befindet sich auf der rückwärtigen Flachseite eines nicht
magnetischen Substrates 3, das in bekannter Weise als aero
dynamischer Flugkörper mit Flugkufen gestaltet ist. Der Magnet
kopf ist über einem an sich bekannten Aufzeichnungsmedium M in
geringer Flughöhe f zu führen, wobei die relative Bewegungs
richtung des Aufzeichnungsmediums bezüglich des Magnetkopfes
durch eine mit v bezeichnete gepfeilte Linie angedeutet ist.
Die sich zwischen der zu mindestens einer Flugkufe gestalteten,
dem Aufzeichnungsmedium M zugewandten Unterseite 4 des Kopfes 2
und dem Aufzeichnungsmedium einstellende Flughöhe f beträgt
beispielsweise nur einige Zehntel µm. Das Aufzeichnungsmedium
M, insbesondere eine Magnetspeicherplatte, weist eine longi
tudinal (horizontal) zu magnetisierende Speicherschicht 6
auf, die beispielsweise aus einer speziellen NiCo-Legierung
besteht.
Der Magnetkopf 2 enthält einen den Magnetfluß führenden, ring
kopfähnlichen magnetischen Leitkörper 8 mit einem ersten
Magnetschenkel 9 und einem zweiten Magnetschenkel 10, die in
bekanner Weise lamelliert aus mehreren dünnen Schichten auf
gebaut sein können. Diese Schenkel sind weitgehend und ins
besondere mit ihren dem Aufzeichnungsmedium M zugewandten,
Magnetpole P 1 bzw. P 2 ausbildenden Polendstücken 11 bzw. 12
zumindest annähernd senkrecht zur Oberfläche des Aufzeich
nungsmediums ausgerichtet. Unter den Polendstücken wird dabei
jeweils das Endstück eines Magnetschenkels verstanden, das zu
mindest weitgehend einheitliche Querausdehnung bzw. Dicke auf
weist und zu dem anderen Endstück annähernd parallel verläuft.
Die Polendstücke 11 und 12 bzw. deren Pole P 1 und P 2 sind durch
einen Luftspalt 13 räumlich getrennt, der vorteilhaft eine ge
ringe longitudinale, d.h. in Bewegungsrichtung v weisende Weite
g von unter 1 µm, vorzugsweise unter 0,5 µm aufweist. Dieser
Luftspalt 13 ist durch eine in der Figur nur angedeutete Spalt
schicht 14 z.B. aus Al2O3 oder SiO2 ausgefüllt. In einem mitt
leren Bereich 15 des magnetischen Leitkörpers 8 ist der Abstand
zwischen den beiden Magnetschenkeln 9 und 10 gegenüber der Spalt
weite g erweitert, indem z.B. der hinsichtlich der Bewegungs
richtung v rückwärtige, d.h. nachlaufende Magnetschenkel 10 auf
eine größere Weite w bezüglich des vorlaufenden, eben ausgebil
deten und dem Substrat 3 zugewandten Magnetschenkels 9 führt.
Außerhalb dieses Bereiches ist auf der dem Aufzeichnungsmedium
M abgewandten, in der Figur nicht dargestellten Seite des
Magnetkopfes der Magnetschenkel 10 in bekannter Weise in einem
Verbindungsbereich an den Magnetschenkel 9 angefügt, so daß
sich damit die ringkopfähnliche Gestalt des Leitkörpers 8 er
gibt. Durch den zwischen den beiden Magnetschenkeln 9 und 10
in dem mittleren Bereich 15 ausgebildeten Zwischenraum 17 er
streckt sich mindestens eine flache Spulenwicklung 18, die
sowohl als Schreib- als auch als Lesespule dienen kann.
Die beiden Magnetschenkel 9 und 10 des Magnetkopfes 2 sind im
Bereich ihrer Polendstücke 11 und 12 jeweils durch mindestens
eine magnetische Schicht 9 a bzw. 10 a ausgebildet. Außerhalb des
Bereichs dieser Polendstücke können die beiden Magnetschenkel 9
und 10 darüber hinaus noch mit mindestens einer Verstärkungs
schicht 9 b bzw. 10 b versehen sein. Alle Schichten der Magnet
schenkel bestehen vorteilhaft zumindest weitgehend aus dem
gleichen Material mit einer vorbestimmten Sättigungsmagneti
sierung Ms und einer vorbestimmten reversiblen Permeabilität
μ r . Gegebenenfalls kann die reversible Permeabilität in einem
Bereich 16, in dem der Magnetschenkel 10 von der Spaltweite g
auf die größere Weite w des Zwischenraums 17 führt, her
stellungsbedingt reduziert sein. Geeignete Materialien für die
Schichten sind insbesondere spezielle NiFe-Legierungen wie z.B.
"Permalloy". Ferner ist in der Figur noch eine isolierende
äußere Schutzschicht 19 des Magnetkopfes 2, die beispielsweise
aus Al2O3 bestehen kann, angedeutet.
Gemäß der Erfindung soll nun der nachlaufende Magnetschenkel 10
im Bereich seines Pols P 2 eine größere Breite quer zur Bewe
gungsrichtung v haben, als die entsprechende Ausdehnung des
Spaltes 13 beträgt. Diese Ausbildung geht insbesondere aus der
in Fig. 2 gezeigten Schrägansicht auf die Polflächen (Pol
spiegel) der Pole P 1 und P 2 der beiden Magnetschenkel 9 und 10
des Magnetkopfes 2 hervor. Gemäß der dargestellten speziellen
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes hat der
dem Substrat 3 zugewandte, vorlaufende Magnetschenkel 9 eine
kleinere Breite b 1, während der durch den Spalt 13 von ihm ge
trennte nachlaufende Magnetschenkel 10 breiter ist und die
Breite b 2 hat. Die quer zur relativen Bewegungsrichtung v zu
messenden Breiten b 1 und b 2 werden entsprechend der Spur
folgegenauigkeit des für den Magnetkopf eingesetzten Servo-
Systems so gewählt, daß der Magnetschenkel 9 die Randkurve
einer aktuell geschriebenen Datenspur nicht berührt. Gemäß dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite des Luftspalts
13 durch die entsprechende Ausdehnung b 1 des Pols P 1 festge
legt.
Weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Magnetköpfen
sind aus den Fig. 3 bis 7 ersichtlich, wobei jeweils eine
schematische senkrechte Ansicht auf die Polflächen (Polspie
gel) der Köpfe gewählt ist:.
Der in Fig. 3 gezeigte Magnetkopf 20 unterscheidet sich von
der Ausführungsform nach Fig. 2 lediglich darin, daß das Pol
endstück 21 seines nachlaufenden Magnetschenkels zumindest im
Bereich des Magnetpoles mit seinen beiden, über den Spalt 13
der Breite b 1 seitlich hinausragenden Polstückteilen 22a und
22 b bis an die Oberfläche des Substrates 3 herangeführt ist.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann bei einem Magnetkopf 23 das
den Magnetpol P 2 bildende Polendstück 24 seines nachlaufenden
Magnetschenkels seitlich vom Bereich des Spaltes 13 auch so
ausgebildet sein, daß dort seine Polstückteile 25 a und 25 b auf
einen größeren Abstand a bezüglich des Substrates 3 führen.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 bis 4 wurde davon
ausgegangen, daß der Magnetpol P 2 des jeweils nachlaufenden
Magnetschenkels eine größere Breite b 2 als der Magnetpol P 1 des
vorlaufenden Magnetschenkels hat, so daß die entsprechende
Breite des Spaltes 13 jeweils durch die kleinere Breite b 1 des
Poles P 1 des vorlaufenden Magnetschenkels bzw. dessen Polend
stücks festgelegt wird. Ein Schreiben mit einer durch den nach
laufenden Magnetpol P 2 festgelegten breiten Schreibspur und ein
Lesen mit vergleichsweise schmälerer Spur durch den zwischen
den beiden Magnetpolen P 1 und P 2 gebildeten engen Spalt 13 ist
aber auch dann möglich, wenn die beiden Magnetpole etwa gleich
breit ausgebildet sind, jedoch einen engeren mittleren Spalt
bereich und seitlich davon demgegenüber weitere Nebenspaltbe
reiche bilden. Entsprechende Ausführungsformen solcher erfin
dungsgemäßer Magnetköpfe sind in den Fig. 5 bis 7 ange
deutet:
Der in Fig. 5 gezeigte Magnetkopf 27 unterscheidet sich von
dem in Fig. 4 gezeigten Magnetkopf hinsichtlich seines Aufbaus
im wesentlichen nur dadurch, daß der Magnetpol P 1 des eben aus
gebildeten Polendstücks 28 seines vorlaufenden Magnetschenkels
eine Breite b 1′ hat, die zumindest annähernd gleich der Breite
b 2 des Pols P 2 des Polendstücks 24 seines nachlaufenden Magnet
schenkels ist. Wegen der auf einen größeren Abstand a bezüglich
des Substrats 3 führenden Polstückteile 25 a und 25 b des Polend
stücks 24 sind dann zwischen den Polen P 1 und P 2 der Polend
stücke 28 und 24 ein mittlerer Spaltbereich 29 mit der gerin
geren Spaltweite g und seitlich davon zwei weitere Spaltbe
reiche 30 a und 30 b mit vergleichsweise größerer Spaltweite
ausgebildet. Dabei ist die maximale Nebenspaltweite mit G be
zeichnet. Auch bei dieser Ausführungsform des Magnetkopfes 27
ist die Lesefunktion praktisch nur auf die Breite b 1 des mitt
leren, engen Spaltbereiches 29 beschränkt, während mit der
größeren Breite b 2 des Pols P 2 des nachlaufenden Magnetschen
kels geschrieben wird. Der mittlere Spaltbereich 29 entspricht
demnach in seiner Wirkung dem Spalt 13 gemäß den Ausführungs
formen nach den Fig. 1 bis 4.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform eines Magnetkopfes 32
unterscheidet sich von dem Magnetkopf 27 nach Fig. 5 im
wesentlichen nur dadurch, daß das den Pol P 2 bildende Polend
stück 12 seines nachlaufenden Magnetschenkels eben ausgebildet
ist, während das Polendstück 34 des vorlaufenden Magnetpoles P 1
mit seinen über den mittleren Spaltbereich 29 seitlich hinaus
ragenden Polstückteilen 35a und 35 b in das entsprechend
strukturierte Substrat 3′ abgesenkt ist.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform eines Magnet
kopfes 37 mit engem mittleren Spaltbereich 29 und weiteren
seitlichen Spaltbereichen 30 a und 30 b dargestellt. Die beiden
Polendstücke 38 und 39 dieses Kopfes sind jeweils durch zwei
ebene Schichten 38 a, 38 b bzw. 39 a, 39 b unterschiedlicher Breite
b 2 bzw. b 1 ausgebildet. Dabei befindet sich zwischen den einan
der zugewandten Polschichten 38 b und 39 b mit der geringeren
Breite b 1 der mittlere Spaltbereich 29. Diese Ausführungsform
ermöglicht vorteilhaft eine besonders scharfe Trennung von
Schreibbreite b 2 und Lesebreite b 1 und ist außerdem mit be
kannten additiven Prozessen z.B. auf galvanischem Wege leicht
herstellbar.
Gemäß einem konkreten Ausführungsbeispiel des Magnetkopfes 37
nach Fig. 7 können die in Bewegungsrichtung zu messenden
Dicken der einzelnen Polschichten 38 a, 38 b, 39 a und 39 b jeweils
etwa 1,5 µm betragen. Der mittlere Spaltbereich 29 kann dabei
eine Spaltweite g von etwa 0,3 µm haben, während die die Spalt
weite G der seitlichen Spaltbereiche 30 a und 30 b festlegenden
äußeren Polschichten 38 a und 39 a etwa 3,3 µm beabstandet sind.
In Fig. 8 ist ein Feldlinienverlauf des in Fig. 2 darge
stellten Magnetkopfes 2 an dessen Polendstücken 11 und 12 in
Schrägansicht angedeutet. Von diesen Polendstücken ist jeweils
nur eine Hälfte seitlich bezüglich einer senkrecht durch die
Mitte S einer Schreibspur gelegten Ebene veranschaulicht. Diese
Ebene kann z.B. durch die x-y-Ebene eines rechtwinkligen x-y
z-Koordinatensystems aufgespannt sein, wobei in z-Richtung die
Breiten b 1 und b 2 der Pole P 1 und P 2 zu messen sind. Das von
den beiden Magnetpolen P 1 und P 2 ausgehende Schreibfeld H ist
in der Figur nur durch einige wenige Feldlinien angedeutet. Ein
von diesem Feld in einer longitudinal zu magnetisierenden Spei
cherschicht hervorzurufendes Schreibprofil ist durch die Be
dingung H x = H c an der Oberfläche der Speicherschicht gegeben.
H x ist dabei die in x-Richtung weisende Feldkomponente des
Schreibfeldes, während H c die Koerzitivfeldstärke des Materials
der Speicherschicht bedeutet. Vorteilhaft ist ein geradliniger
Verlauf des Schreibprofils in z-Richtung, wie in Fig. 8
skizziert.
Die in den Figuren gezeigten erfindungsgemäßen Magnetköpfe er
möglichen es besonders einfach, durch geeignete Wahl eines
Schreibstromes das gewünschte H c -Profil zu erzeugen und damit
eine Speicherschicht eines entsprechenden Aufzeichnungsmediums
zu beschreiben.
Ein entsprechendes H c -Profil ist in Fig. 9 eingetragen. Für
diese Figur ist eine Ansicht auf die Polflächen eines Magnet
kopfes 32 gewählt, wie er aus Fig. 6 hervorgeht. Dabei ist in
Fig. 9 nur eine Hälfte bezüglich einer Spurmitte S darge
stellt. Das im Bereich des nachlaufenden Magnetpols P 2 erzeug
te H c -Profil ist durch eine mit H c bezeichnete Linie ange
deutet. Wird nun mit einem derartigen Magnetkopf geschrieben,
so werden in der Nähe des mittleren engen Spaltes 29 liegende
Teile der die Pole P 1 und P 2 ausbildenden Polendstücke 34 und
12 in die Sättigung getrieben. Dies bedeutet, daß auch eine
Erhöhung des Schreibstromes praktisch keine Auswirkung auf das
Schreibprofil H x = H c hat. Dagegen sind die den Nebenspalt 30 b
bildenden Bereiche von P 1 und P 2 nicht gesättigt, so daß das
Schreibprofil durch den Schreibstrom in gewünschter Weise ge
steuert werden kann.
Fig. 10 zeigt ein Diagramm, in dem die Roll-Off-Kurven des
Magnetkopfes nach Fig. 9 in entsprechendem Maßstab in z-Rich
tung eingetragen sind. Diese Kurven geben in willkürlichen Ein
heiten die Lesespannung V in Abhängigkeit von der Flußwechsel
dichte D für den mittleren Spaltbereich 29 (Kurve I) und für
den seitlichen Spaltbereich 30 b bzw. Nebenspalt (Kurve II) an.
Die von dem Nebenspalt erzeugte unerwünschte Lesespannung
(Kurve II) ist proportional zur Weite g des mittleren Spalt
bereiches 29, wobei der Frequenzgang im wesentlichen durch
die Ausdehnung G des seitlichen Spaltbereiches 30 b bestimmt
wird. Die Breite und Weite des Nebenspaltes sind daher so
festzulegen, daß in einem benutzten Aufzeichnungsbereich von
einer minimalen Flußwechseldichte D 1 bis zu einer maximalen
Flußwechseldichte D 2 die vom Nebenspalt erzeugte Lesespannung
im Hinblick auf eine sogenannte "Peak-Shift" vernachlässigbar
ist. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, ist dies einfach möglich, da
die Lesespannung des Nebenspaltes (Kurve II) nur bei niedrigen
Bitdichten einen Beitrag liefert. In diesem Bereich ist aber
eine wesentliche Ursache der sogenannte "Bitshift", nämlich die
sogenannte "Intersymbolic Interference" vernachlässigbar.
Bei der Festlegung der Polbreiten P 1 und P 2 muß außerdem
selbstverständlich beachtet werden, daß die Schreib- und Lese
breiten eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes von der Frequenz
bzw. Flußwechseldichte abhängen.
Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen von erfindungs
gemäßen Magnetköpfen wurde davon ausgegangen, daß der erste,
vorlaufende Magnetschenkel höchstens teilweise versenkt in dem
Substrat 3 bzw. 3′ angeordnet ist (vgl. Fig. 6). Selbstver
ständlich ist es auch möglich, dessen Polendstück oder den
gesamten Magnetschenkel in dem Substrat zu versenken, so daß
seine den Spalt 13 bzw. den mittleren Spaltbereich 29 begren
zenden Teile bündig mit der Oberfläche des Substrates ab
schließen.
Ferner ist es bei den erfindungsgemäßen Magnetköpfen zwar vor
teilhaft, wenn man zumindest das Polendstück eines Magnet
schenkels eben gestaltet. Gegebenenfalls ist es jedoch auch
möglich, beide Polendstücke so zu strukturieren, daß sie ge
meinsam in den seitlichen Spaltbereichen 30 a und 30 b auf die
größere Spaltweite G führen. D.h., bei der in Fig. 5 ge
zeigten Ausführungsform wäre in diesem Fall das den Magnet
pol P 1 bildende Polendstück entsprechend dem Teil 34 nach Fig.
6 gestaltet.
Claims (11)
1. Dünnfilm-Magnetkopf mit schichtweisem Aufbau, der
- a) über einer Datenspur eines longitudinal (horizontal) zu magnetisierenden Aufzeichnungsmediums zu führen ist und
- b) einen den magnetischen Fluß führenden, ringkopfähnlichen
magnetisierbaren Leitkörper mit einem ersten und einem zwei
ten Magnetschenkel enthält,
wobei diese Magnetschenkel- - dem Aufzeichnungsmedium zugewandte Magnetpole ausbilden,
die in (relativer) Bewegungsrichtung des Magnetkopfes be
züglich des Aufzeichnungsmediums gesehen hintereinander
angeordnet und durch einen Spalt geringer Weite getrennt
sind und vorbestimmte Breiten quer zur Bewegungsrichtung
haben,
sowie - - außerhalb des Polbereichs einen Zwischenraum begrenzen, durch welchen sich die Windungen einer Schreib- und/oder Lesespulenwicklung erstrecken,
- - dem Aufzeichnungsmedium zugewandte Magnetpole ausbilden,
die in (relativer) Bewegungsrichtung des Magnetkopfes be
züglich des Aufzeichnungsmediums gesehen hintereinander
angeordnet und durch einen Spalt geringer Weite getrennt
sind und vorbestimmte Breiten quer zur Bewegungsrichtung
haben,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Magnetpol (P 2) des zweiten, in relativer Bewegungsrichtung (v)
gesehen nachlaufenden Magnetschenkels (10) eine Breite (b 2)
hat, die größer ist als die entsprechende Ausdehnung (b 1) des
zwischen den Magnetpolen (P 1, P 2) ausgebildeten Spaltes (13)
oder eines entsprechenden Spaltbereiches (29) mit der geringen
Weite (g).
2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Magnetpol (P 1) des ersten Magnet
schenkels (9) eine Breite (b 1) hat, die kleiner als die Breite
(b 2) des Magnetpols (P 2) des zweiten Magnetschenkels (10) ist
und die Breite des Spaltes (13) festlegt.
3. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Magnetschenkel
(10) einen seinen Magnetpol (P 2) bildendes Polendstück (12)
enthält, das eben ausgebildet ist.
4. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Magnetschenkel
ein seinen Magnetpol (P 2) bildendes Polendstück (21) enthält,
das über den Bereich des Spaltes (13) seitlich hinausragende
Polstückteile (22 a, 22 b) aufweist, die bis an das Substrat (3)
heranreichend ausgebildet sind (vgl. Fig. 3).
5. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der zwei
te Magnetschenkel (10) ein seinen Magnetpol (P 2) bildendes Pol
endstück (24) enthält, das über den Bereich des Spaltes (13)
seitlich hinausragende Polstückteile (25 a, 25 b) aufweist, die
vom Bereich des Spaltes (13) mit der geringen Spaltweite (g)
auf einen größeren Abstand (a) bezüglich des Substrates (3)
führend ausgebildet sind (vgl. Fig. 4).
6. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnetpole (P 1, P 2)
zumindest annähernd gleiche Breite (b 1′, b 2) haben und daß die
Magnetschenkel diese Magnetpole (P 1, P 2) bildende Polendstücke
(28, 34, 38 bzw. 24, 12, 39) aufweisen, die so gestaltet sind,
daß zwischen den beiden Magnetpolen (P 1, P 2)
- - ein mittlerer Spaltbereich (29) mit der geringen Spaltweite (g) und gegenüber der Breite (b 1′, b 2) der Magnetpole (P 1, P 2) geringerer Breite (b 1) sowie - seitlich an den mittleren Spaltbereich (29) angrenzende seit liche Spaltbereiche (30a, 30 b) mit vergleichsweise größerer Spaltweite (G)
ausgebildet sind.
7. Magnetkopf nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polendstück (12, 28)
des einen Magnetschenkels eben ausgebildet ist, während das
Polendstück (24, 34) des anderen Magnetschenkels Polstück
teile (25 a, 25 b bzw. 35 a, 35 b) enthält, die in den seitlichen
Spaltbereichen (30 a, 30 b) von der geringen Spaltweite (g) auf
die größere Spaltweite (G) führend ausgebildet sind (vgl.
Fig. 5 und 6).
8. Magnetkopf nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Magnetschenkel
das Polendstück (34) mit den auf die größere Spaltweite (G)
führenden Polstückteilen (35 a, 35 b) aufweist und daß diese Pol
stückteile (35 a, 35 b) zumindest zum Teil in dem Substrat (3′)
versenkt angeordnet sind (vgl. Fig. 6).
9. Magnetkopf nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polendstücke (38, 39)
der beiden Magnetschenkel jeweils eine Schicht (38 a, 39 a) mit
der Breite (b 1′, b 2) der Magnetpole (P 1, P 2) und eine Schicht
(38b, 39 b) mit der vergleichsweise geringeren Breite (b 1) ent
halten, wobei zwischen den einander zugewandten Schichten (38b,
39 b) mit der geringeren Breite (b 1) der mittlere Spaltbereich
(29) ausgebildet ist (vgl. Fig. 7).
10. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die geringe
Spaltweite (g) des Spaltes (13) bzw. des mittleren Spaltbe
reiches (29) unter 1 µm, vorzugsweise unter 0,5 µm liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883806171 DE3806171A1 (de) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Duennfilm-magnetkopf mit schichtweisem aufbau zur longitudinalen magnetisierung |
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DE19883806171 DE3806171A1 (de) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Duennfilm-magnetkopf mit schichtweisem aufbau zur longitudinalen magnetisierung |
Publications (1)
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DE3806171A1 true DE3806171A1 (de) | 1989-09-07 |
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ID=6348288
Family Applications (1)
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