DE69121621T2 - Warensicherungsetikett und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Erfassungsverfahren und -vorrichtungen, insbesondere betrifft die Erfindung neue Sensorelemente, neue Verfahren zur Herstellung derartiger Elemente und neue Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen derartiger Elemente.
• Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf dem Gebiet der elektronischen Warensicherung nützlich, obwohl - wie nachfolgend beschrieben wird - einige Gesichtspunke der Erfindung auch auf anderen Gebieten Anwendung finden können.
• Auf dem Gebiet der Warensicherung werden Verkaufsgegenstände, wie z.B. Bücher, Bekleidungsstücke etc., vor Diebstahl oder einer anderen unberechtigten Entwendung aus einem geschützten Bereich geschützt, indem die Gegenstände mit einem Überwachungselement versehen werden und an jedem Ausgang des geschützten Bereichs ein Überwachungsmonitor bereitgestellt wird.
• Ein besonders erfolgreiches Warensicherungssystem ist in dem US-Patent Nr. 4,623,877 von Pierre F. Buckens, welches auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist, ausführlich gezeigt und beschrieben.
• Wie in diesem Patent gezeigt und beschrieben, werden längliche Überwachungsstreifen aus weichmagnetischem, d.h. leicht sättigbarem, Material geringer Koerzitivkraft an zu überwachende Gegenständen befestigt. Ein Sender und Empfänger sind mit Antennen an dem Ausgang eines geschützten Bereichs angeordnet. Der Sender erzeugt an dem Ausgang ein kontinuierliches magnetisches Wechselfeld; wird der Gegenstand mit dem daran befestigten Überwachungsstreifen durch den Ausgang getragen, wird der Streifen nacheinander in unterschiedliche Richtungen durch das magnetisches Wechselfeld magnetisch gesättigt und erzeugt somit charakteristische Störungen in dem Feld. Das somit gestörte Feld wird von dem Empfänger empfangen. Der Empfänger erzeugt wiederum entsprechende elektrische Signale und verarbeitet diese, um die durch die Überwachungsstreifen hervorgerufenen charakteristischen Störungen zu erkennen und einen Alarm aufgrund dieser ausgewählten Signale auszulösen.
• Es ist wichtig, daß die Überwachungsstreifen sehr charakteristische magnetische Eigenschaften besitzen, so daß die von ihnen erzeugten Störungen von anderen Störungen, die von gewöhnlichen magnetischen Gegenständen hervorgerufen werden, unterschieden werden können. Im allgemeinen sollten Überwachungselemente für derartige Systeme eine sehr niedrige magnetische Koerzitivfeldstärke, z.B. unterhalb von 0,1 Oersted, aufweisen; des weiteren sollten sie sehr einfach magnetisch sättigbar sein; und sie sollten eine im wesentlichen rechteckförmige magnetische Hystereseschleife besitzen. In der Vergangenheit wurden als Überwachungselemente dünne längliche Streifen aus kristallinem Material, z.B. aus Permalloy, oder aus einem amorphen Material, wie z.B. Metglas, verwendet.
• In der Vergangenheit wurden verschiedene Techniken verwendet, um die magnetischen Eigenschaften dieser Überwachungsstreifen zu verbessern und die Unterscheidungsfähigkeit der Störungen, die diese Überwachungsstreifen aufgrund eines angelegten magnetischen Wechselfeldes erzeugen, zu erhöhen. Eine dieser Techniken, die in dem US-Patent Nr. 4,660,025 beschrieben ist, schlägt eine mechanische Belastung des Materials vor, um dessen Barkhausen-Eigenschaften zu verbessern. Eine andere in dem US-Patent Nr.4,326,198 beschriebene Technik schlägt vor, an den Überwachungsstreifen fortdauernd ein magnetisches Gleichfeld anzulegen, so daß der Überwachungsstreifen überwiegend gleichmäßige Oberschwingungen der Frequenz des anliegenden magnetischen Wechselfeldes erzeugt.
• Es wurde beobachtet, daß - obwohl dies nur ein magnetischen pHänomen bzgl. hartmagnetischer Materialien ist, welches in keinerlei Verbindung mit einfach sättigbaren magnetischen Materialien oder Sensorelementen steht - extrem kleine Teilchen, z.B. zwischen 100 und 1000 Angström im Querschnitt, aus ferromagnetischem Eisen, Kobalt oder Nickel, die eine gemeinsame Oberfläche aufweisen und mit einem antiferromagnetischen Material, wie z.B. Eisenoxid, Nickeloxid oder Kobaltoxid, magnetisch gekoppelt sind, eine verschobene Hystereseschleife besitzen, die eine erhöhte Remanenz bei einer magnetischen Polarisierung in eine Richtung aufweist als bei einer magnetischen Polarisierung in die andere Richtung. Ein derartiges Material ist in dem US-Patent Nr. 2,988,466 beschrieben.
• Ein weiteres mit elektromagnetischen Sensorelementen auf dem Gebiet der Warensicherung verbundenes Problem ist das der Deaktivierung der Elemente, so daß die mit den Sensorelementen versehenen Gegenstände aus dem geschützten Bereich entfernt werden können, ohne daß bei einer genehmigten Entnahme der Alarm ausgelöst wird, z.B. bei einem Verkauf oder einem richtigen Auschecken eines Verkaufsgegenstands, In der Vergangenheit wurden die Gegenstände mit beabstandeten Elementen oder einem durchgehenden Streifen aus einem magnetischen Material mit einer hohen Koerzitivfeldstarke versehen, die bei entsprechender Magnetisierung wirksam ein Ansprechen der Sensorelemente auf das an dem Ausgang erzeugte magnetische Wechselfeld verhindern konnten. Das Bereitstellen dieser Elemente oder Streifen war sowohl aus Material- als auch aus Vorrichtungsgründen kostspielig; zudem wurden durch diese Elemente die Sensorelemente vergrößert. Auch wenn deaktivierbare Sensorelemente in einer fortlaufenden Streifenform einfacher als die beabstandeten Elemente herstellbar waren, benotigten die erstgenannten Elemente zur Deaktivierung einen wirklichen physikalischen Kontakt mit einem Deaktivierungsmagnet. Aus diesem Grund waren diese Elemente weniger gebräuchlich.
• In der EP-A-0 078 401 ist ein magnetisches Markierungselement zur Verwendung in einem magnetischen Diebstahlsicherungssystem offenbart, welches zur Erzeugung magnetischer Felder mit Frequenzen, die den Oberschwingungen eines in einem Überwachungsbereich angelegten magnetischen Feldes entsprechen, eingesetzt wird und ausgewählte Zeichen verwendet, die dem Markierungselement eine Signalidentität zuweisen. Das Markierungselement ist ein länglicher, biegsamer Streifen aus einem durch eine bestimmte Formel definierten amorphen antiferromagnetischen Material.
• Aus Patent Abstracts of Japan, Vol 11, no. 101, (C-413)(2548); & JP-A-61 250 162 ist bekannt, einen dünnen amorphen eisernen Legierungsstreifen zu verwenden, der z.B. aus einer Kobalt-Eisen-Legierung mit einem Metalloid-Element gefertigt ist und eine auf dem Legierungsstreifen ausgebildete und mit diesem magnetisch gekoppelte antiferromagnetische Oxidschicht einer Metall-Metalloid-Verbindung aufweist.
• Die DE-A1-38 24 075 offenbart ein magnetisches Markierungselement mit einer hartmagnetischen Außenschicht und einem weichmagnetischen Kern, wobei die hartmagnetische Außenschicht magnetisiert worden ist. Wird das Markierungselement in unterschiedliche Richtungen polarisiert, tritt somit ein Barkhausen-Sprung nur bei Polarisierung in einer der Richtungen auf, während bei Polarisierung in die andere Richtung kein Barkhausen-Sprung auftritt. Daher weist die entsprechende Spannungskurve aufgrund des Barkhausen-Sprungs einen hohen, schmalen und positiven Impuls auf, während bei der entgegengesetzte Polarisierung, bei der kein Barkhausen-Sprung auftritt, ein kleinerer negativer Impuls erzeugt wird. Diese unterschiedlichen Impulse können für eine bessere Unterscheidung zwischen dem Markierungselement und anderen magnetischen Materialien verwendet werden.
• Erfindungsgemäß wird ein neues Sensorelement gemäß dem anliegenden Patentanspruch 1 bereitgestellt.
• Des weiteren wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements gemäß dem anliegendedn Patentanspruch 11 vorgeschlagen.
• Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Diebstahl- Überwachungssystems in einem Supermarkt, bei dem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird.
• Fig. 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines neuen erfindungsgemäßen Verbund-Überwachungselements, wie es in dem in Fig. 1 gezeigten elektronischen Diebstahl-Überwachungssystem eingesetzt wird.
• Fig. 3 ist eine weitere vergrößerte Querschnittansicht entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie 3-3.
• Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des neuen erfindungsgemäßen Verbund-Überwachungselements.
• Fig. 5 ist eine weitere vergrößerte Querschnittansicht entlang der in Fig. 4 gezeigten Linie 5-5.
• Fig. 6A zeigt eine Darstellung der magnetischen Hysteresekurve eines Substratabschnitts des in den Fig. 2-5 dargestellten Überwachungselements.
• Fig. 6B zeigt eine Darstellung der durch den Substratabschnitt der in den Fig. 2-5 gezeigten Überwachungselemente hervorgerufenen Magnetfeldstörungen, wenn sie von der magnetischen Sättigung in der einen Richtung in die magnetische Sättigung der anderen Richtung gebracht werden.
• Fig. 7A zeigt eine Darstellung der magnetischen Hystereskurve des gesamten in den Fig. 2-5 dargestellten Überwachungselements.
• Fig. 7B zeigt eine Darstellung der durch die in den Fig. 2-5 gezeigten gesamten Überwachungselemente hervorgerufenen Magnetfeldstörungen, wenn sie von der magnetischen Sättigung in der einen Richtung in die magnetische Sättigung der anderen Richtung gebracht werden.
• Fig. 8 ist eine seitliche Längsschnittansicht einer Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen neuen Überwachungselemente.
• Fig. 9 ist eine Ansicht entlang der in Fig. 8 gezeigten Linie 9-9.
• Fig. 10 ist eine vergrößerte Ansicht entlang der in Fig. 8 gezeigten Linie 10-10.
• Fig. 11 ist ein Blockdiagramm des in Fig. 1 dargestellten Diebstahl- Überwachungssystems, welches die neuen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Überwachungselemente ausnützt.
• Fig. 12a-d zeigen Zeitdiagramme zur Verdeutlichung der Betriebsweise des in Fig. 11 gezeigten Diebstahl-Überwachungssystems.
• Fig. 13 zeigt eine zu Fig. 1 ähnliche Ansicht, wobei jedoch ein vorübergehend deaktivierbares Überwachungselement gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
• Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Diebstahl-Überwachungssystem, wie es in Supermärkten zum Schutz vor Diebstahl eingesetzt wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Ladentisch 10 des Supermarkts vorhanden, der ein Förderband 12 aufweist, welches Handelsgüter, wie beispielsweise Verkaufsgegenstände 14, an einer an der Langsseite des Ladentisches angeordneten Kasse 16 (wie durch einen Pfeil A angedeutet) vorbei befördert. Ein (nicht gezeigter) Kunde, der aus verschiedenen Regalen oder Behältern des Supermarkts Güter ausgewählt hat, nimmt diese Güter aus einen Einkaufswagen 18 und legt sie an einem Ende des Ladentisches 10 auf das Förderband 12. Ein an der Kasse 16 stehender Verkäufer nimmt den Preis jedes auf dem Förderband an der Kasse vorbei beförderten Verkaufsgegenstands auf. Die Verkaufsgegenstände werden anschließend bezahlt und an dem anderen Ende des Ladentisches eingepackt. Das Diebstahl-Überwachungssystem der vorliegenden Erfindung umfaßt neben dem Ladentisch 10 hinter der Kasse 16 ein Paar beabstandeter Antennenflächen 20 und 22.
• Die Antennenflächen 20 und 22 sind voneinander weit genug beabstandet, so daß der Kunde und der Verkaufswagen 18 zwischen die Antennenflächen hindurch passen.
• Die Antennenflächen 20 und 22 enthalten Sendeantennen, die ein magnetisches Überwachungs-Wechselfeld in einem Überwachungsbereich 24 zwischen den Flächen erzeugen. Ebenso enthalten die Antennenflächen 20 und 22 (ebenfalls nachfolgend beschriebene) Empfangsantennen, die elektrische Signale in Übereinstimmung mit Veränderungen in dem magnetischen Überwachungsfeld in dem Bereich 24 erzeugen. Die Antennen sind elektrisch mit Sende- und Empfangsschaltungen in einem Gehäuse 26 verbunden, das an oder nahe dem Ladentisch 10 angeordnet ist. Des weiteren ist ein auf dem Ladentisch angeordneter Alarm, wie z.B. ein Licht 28, vorgesehen, der auf einfache Weise durch den Verkäufer überwacht werden kann und durch die elektrische Schaltung aktiviert wird, wenn ein geschützer Verkaufsgegenstand 14 zwischen den Antennenflächen 20 und 22 hinausgetragen wird. Falls erforderlich, kann anstelle des Lichts 28 oder zusätzlich dazu ein akustischer Alarm vorhanden sein.
• Die vor Diebstahl zu schützenden Verkaufsgegenstände werden mit einem Überwachungselement 30 versehen, das einen dünnen länglichen Streifen aus einem speziellen einfach sättigbaren erfindungsgemäßen magnetischen Material hoher Permeabilität umfaßt. Werden die geschützten Gegenstände 14 auf das Förderband 12 gelegt, werden sie an dem Verkäufer 19 vorbei befördert, der deren Kaufpreis registrieren kann. Die entlang des Ladentisches 10 beförderten Verkaufsgegenstände 14 gelangen nicht in den Überwachungsbereich 24 und können aus dem Supermarkt entfernt werden, ohne einen Alarm auszulösen. Dagegen können alle Verkaufsgegenstände 14, die in dem Einkaufswagen 18 verbliebenen sind oder von dem Kunden getragen werden, nicht aus dem Supermarkt entwendet werden, ohne daß sie zwischen die Antennenflächen 20 und 22 und in den Überwachungsbereich 24 gelangen. Gelangt ein Verkaufsgegenstand 14 mit einem Sensor- oder Überwachungselement 30 in den Überwachungsbereich 24, wird es dem magnetischen Überwachungs-Wechselfeld in dem Überwachungsbereich ausgesetzt und abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen magnetisiert sowie wiederholt magnetisch gesättigt und aus der magnetischen Sättigung gebracht. Demzufolge erzeugt das Überwachungselement 30 charakteristische Störungen in Form von magnetischen Wechselfeldern mit Frequenzen, die in Beziehung mit den Oberschwingungen des Überwachungsfeldes stehen, wobei die Störungen von der Empfangsantenne empfangen und in entsprechende elektrische Signale umgesetzt werden. Diese elektrischen Signale werden, genauso wie verschiedene andere durch die Empfangsantenne empfangenen Magnetfelder, in den Empfängerschaltungen verarbeitet, um die durch die eigentlichen Überwachungselemente hervorgerufenen Signalen von den durch andere elektromagnetische Störungen hervorgerufenenen Signale zu unterscheiden. Nach Beendigung dieser Signalverarbeitung werden die durch das eigentliche Überwachungselement erzeugten Signale zum Betreiben des Alarmlichts 28 verwendet. Auf diese Weise wird dem Verkäufer 19 jeder Kunde mitgeteilt, der versucht, Verkaufsgegenstände ohne Bezahlung aus dem Laden zu entwenden.
• Fig. 2 und 3 zeigen das in Fig. 1 dargestellte Sensor- oder Überwachungselement 30 auf den Verkaufsgegenständen 14. Es ist ersichtlich, daß das Überwachungselement 30 streifen- oder bandförmig ist. Die speziellen Abmessungen des Überwachungselements sind für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung, jedoch sollte das Überwachungselement im Verhältnis zu seinem Querschnitt lang sein. Ein Merkmal der Erfindung ist, daß das Überwachungselement 30 selbst dann einfach zu erfassende Antworten erzeugt, wenn es weniger lang als bekannte Überwachungselemente ist. Gemäß einem gegenwartig bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Überwachungselement 30 eine Länge zwischen 1,25 Inch (31,8 mm) und 7 Inch (17,8mm) sowie einen Querschnitt zwischen ca. 0,0625 Inch (1,6 mm) und 0,0013 Inch (0,033 mm) auf.
• Wie in Fig. 3 vergrößert dargestellt, umfaßt das Überwachungselement 30 ein Substrat 32, das mit einer Schicht 34 bestimmter Dicke beschichtet ist. Die Dicke der Schicht 34 liegt unterhalb von 0,000001 Inch (0,000025 mm). Vorzugsweise bedeckt die Beschichtung 34 beide Seiten des Substrats 32.
• Das Substrat 32 besteht aus einem ferromagnetischen Material niedriger Koerzitivfeldstarke (z.B. geringer als 0,1 Oersted), wie z.B. aus einer Kobaltlegierung mit Eisen und Bor und/oder Silizium. Die gegenwärtig bevorzugte Formel für das Substrat ist CoxFe(75-x)Si&sub1;&sub0;B&sub1;&sub5;, wobei x zwischen 10 und 72,5 liegt und x sowie die anderen Indizes in Atomprozent angegeben sind. Die folgenden Formeln werden am meisten bevorzugt: Co68,5Fe6,5Si&sub1;&sub0;B&sub1;&sub5; und Co70,5Fe4,5Si&sub1;&sub0;B&sub1;&sub5;. Die erste Verbindung mit Fe6,5 weist, wie nachfolgend beschrieben wird, die beste Asymmetrie auf. Die zweite Verbindung mit Fe4,5 besitzt zwar eine etwas geringere Asymmetrie, dafür aber eine deutlich verbesserte Widerstandsfestigkeit gegen Beschädigungen durch Schneiden oder Biegen. Die Mikrostruktur des Substrats kann sowohl kristallin als auch amorph oder sogar beides sein. Um jedoch eine übermäßige Sprödigkeit zu vermeiden, wenn der Hauptbestandteil des Substrats Kobalt ist, sollte das Substrat vorzugsweise einen bestimmten Grad an Amorphität aufweisen.
• Die Beschichtung 34 besteht aus einem kristallinen antiferromagnetischen Material, das mit dem Substrat 32 magnetisch austausch-gekoppelt ist. Vorzugsweise ist die Beschichtung 34 eine komplexe Verbindung mit Kobalt, da dieses Material antiferromagnetisch ist und unmittelbar auf dem Substrat durch Erhitzen des Substrats in einer oxidierenden Atmosphäre in magnetisch austausch-gekoppelter Beziehung mit dem Substrat ausgebildet werden kann.
• In der Praxis kann das Sensor- oder Überwachungselement 30 von einem (nicht gezeigten) Schutz- und/oder Dekorationsgehäuse aus Papier oder Kuststoff umgeben sein. Das Überwachungselement oder das Gehäuse kann einen Klebstoff zur Befestigung des Überwachungselements an den zu schützenden Verkaufsgegenständen 14 aufweisen.
• Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres drahtähnliches Sensor- oder Überwachungselement 30'. Dieses Überwachungselement besitzt ebenfalls ein Substrat 32' und eine Beschichtung 34' aus denselben Materialien wie das Substrat 32 bzw. die Beschichtung 34 des oben beschriebenen Überwachungselements 30.
• Fig. 6A zeigt die magnetische Hysteresecharakteristik des Materials des Überwachungselement-Substrats 32 und 32', d.h. die magnetische Hystereschleife, die die Substrate ohne den Beschichtungen 34 und 34' aufweisen. Die Abszisse stellt in Fig. 6A die Stärke (in Oersted) und Richtung (positiv oder negativ) eines entlang des Überwachunselement-Substrats extern angelegten magnetischen Felds (H) dar. Die Ordinate stellt in Fig. 6A die entsprechende Magnetisierung (M) des Überwachungselement-Substrats (in Gauß) dar. Es ist ersichtlich, daß bei Anlegen eines hohen magnetischen Feldes H in negativer Richtung (vgl. Punkt A) die daraus resultierende Magnetisierung M ebenfalls einen Maximalwert in negativer Richtung annimmt. An diesem Punkt ist das Substratmaterial magnetisch gesättigt, so daß jede Erhöhung des angelegten Magnetfelds H in negativer Richtung keine weitere Erhöhung der Magnetisierung M des Substrats bewirken kann. Wird nun das Magnetfeld H von dem Punkt A in positiver Richtung verändert, verbleibt die Magnetisierung M des Überwachungselement-Substrats auf dem negativen Maximalwert, d.h. das Substrat bleibt weiterhin negativ gesättigt, bis die Amplitude des angelegten Magnetfelds H einen Punkt B in positiver Richtung erreicht. Erst an diesem Punkt bewirkt jede weitere Erhöhung des Magnetfelds H eine Erhöhung der Magnetisierung M des Substrats auf einen positiven Wert hin. Eine weitere Erhöhung des angelegten Magnetfelds H bewirkt, daß die Magnetisierung H des Substrats einen positiven Maximalwert an einem Punkt C annimmt. An diesem Punkt ist das Substrat des Überwachungselements magnetisch gesättigt und jede weitere Erhöhung des angelegten Magnetfelds bewirkt keine weitere Erhöhung der Magnetisierung. Anschließend bleibt bei Verändern des angelegten Magnetfelds in die negative Richtung das Substrat des Überwachungselements positiv gesättigt bis das angelegte Magnetfeld einen bestimmten negativen Wert erreicht hat (Punkt D), wo eine weitere Veränderung des angelegten Magnetfelds in die negative Richtung eine Rückkehr der Magnetisierung des Substrats des Überwachungselements zu dem negativen Sättigungspunkt (Punkt A) bewirkt. Da das angelegte Magnetfeld abwechselnd zwischen dem positiven und negativen Maximalwert wechselt, wird das Substrat des Überwachungselements abwechselnd entlang dem Pfad A, B, C, D, A usw. gesättigt und wieder aus dem Sättigungszustand gebracht.
• Wie aus Fig. 6A ersichtlich, verändert sich die Magnetisierung M des Substrats des Überwachungselements lediglich in begrenzten Bereichen der Magnetfeldänderung H, nämlich zwischen den Punkten B und C sowie zwischen den Punkten D und A. Während dieser Änderungen stört das Material des Überwachungselements das angelegte Magnetfeld und erzeugt charakteristische Effekte, die erfaßt werden können. Die Neigungen der Hysteresekurve zwischen den Punkten B und C bzw. D und A entspricht der Unterscheidungskraft der durch das Überwachungsmaterial hervorgerufenen magnetischen Effekte. D.h., daß dort, wo die Neigung steil ist, das sich verändernde Magnetfeld eine unmittelbare Änderung der Magnetisierung mit entsprechend großen Werten von Hochfrequenzanteilen hervorruft. Dies ist aus Fig. 68 ersichtlich, die die durch die alternierende Magnetisierung des Substrats des Überwachungselements hervorgerufenenen Magnetfeldstörungen zeigt. Fig. 68 entspricht tatsächlich dem Differential der in Fig. 6A gezeigten Hysteresekurve entlang des Pfads A, B, C, D. Es ist ersichtlich, daß bei Verändern des angelegten Magnetfelds zwischen den positiven und negativen Maximalwerten die Magnetisierung des Substrats des Überwachungselements zweimal während jedes Durchlaufs verändert wird, nämlich einmal negativer und einmal in positiver Richtung. Des weiteren ist ersichtlich, daß die Hysteresekurve (Fig. 6A) im wesentlichen symmetrisch ist, wobei die Verläufe B-C und D-A dieselbe Steilheit aufweisen. Dementsprechend weist die Magnetisierungskurve von Fig. 68 zwei Impulse mit im wesentlichen identischer Form und Größe auf, die während jedes Durchlaufzyklusses auftreten. Die Form und Breite dieser Impulse, die den durch das Substratmaterial des Überwachungselements erzeugten Hochfrequenzanteilen entsprechen, sowie die Größe dieser Impulse hängen jeweils von der Steilheit der Hysteresekurve zwischen den Punkten B und C sowie D und A ab.
• Nahezu alle ferromagnetische Materialien weisen eine Hysteresekurve auf, die im wesentlichen der in Fig. 6A gezeigten entspricht. Die meisten derartigen Materialien benotigen jedoch entweder ein hohes angelegtes Magnetfeld, um sie in und aus den gesattigten Zustand zu bringen, oder weisen eine Hysterese mit sehr flachen Steigungen auf. Es gibt jedoch bestimmte Materialien, wie z.B. Permalloy oder amorphe Verbindungen aus Eisen, Nickel und Kobalt, die eine sehr geringe magnetische Koerzitivfeldstarke, d.h. unterhalb von 0,1 Oersted, besitzen und bereits durch ein sehr geringes Magnetfeld gesättigt werden können und zudem ziemlich steile Hysteresekurven aufweisen. Werden diese Materialien als längliches und dünnes Überwachungselement ausgebildet, können mit Hilfe dieser Materialien magnetische Effekte erzeugt werden, die von den meisten ferromagnetischen Gegenständen unterschieden werden können. Demzufolge wurden in der Vergangenheit derartige Materialien als Überwachungselemente in magnetischen Diebstahl- Überwachungssystemen verwendet.
• Fig. 7A zeigt die magnetische Hysteresekurve eines beschichteten Sensor- oder Überwachungselements 30 und 30' gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieser Verlauf ist im wesentlichen zu dem in Fig. 6A gezeigten Verlauf ähnlich, wobei die Punkte A', B', C' und D' den Punkten A, B, C und D der Fig. 6A entsprechen. Die in Fig. 7A gezeigte Hysterese weist jedoch zwei geringe, aber bedeutende Unterschiede zu der in Fig. 6A gezeigten Hysterese auf. Der erste Unterschied ist, daß die Neigung B'-C' in Fig. 7A größtenteils steiler als die Neigung B-C in Fig. 6A ist. Der zweite Unterschied ist, daß die Neigung D'-A' in Fig. 7A im wesentlichen flacher als die Neigung D-A in Fig. 6A ist. Demzufolge wird während der Magnetisierung zwischen den Punkten B' und C' ein weitaus schmalerer und größerer Impuls (mit Hochfrequenzanteilen) erzeugt, während im Laufe der Magnetisierung zwischen den Punkten D' und A' ein weitaus kleinerer und breiterer Impuls erzeugt wird.
• Diese beiden Merkmale stellen eine deutliche Verbesserung der Überwachungsmöglichkeit des Überwachungselements dar. Die größere Amplitude und die damit verbundenenen erhöhten Hochfrequenzanteile des im Bereich B'-C' erzeugten Impulses bewirken ein sehr charakteristisches Signal, das leicht erfaßt werden kann. Des weiteren wird durch die verringerte Amplitude des in dem Bereich D'-A' erzeugten Impulses insgesamt eine Asymmetrie hervorgerufen, die sehr selten ist und somit eine Überwachung des Überwachungselements mit hoher Genauigkeit und Zuverläßlichkeit ermöglicht. Nachfolgend wird ein Erfassungssystem beschrieben, das diese charakteristischen Merkmale verwendet.
• Fig. 8-10 zeigen die Herstellung der neuen Sensor- oder Überwachungselemente 30 und 30'. Wie aus Fig. 8 und 9 ersichtlich, ist ein kastenförmiger Brennofen 40 aus Keramik oder einem anderen nichtferromagnetischen Material vorhanden. Der Brennofen 40 beinhaltet ein (nicht gezeigtes) Heizelement, welches den Innenraum des Brennofens gleichmäßig auf eine Temperatur zwischen 260ºC und 420 ºC erhitzen kann. Ein Thermoelement 42 ist in dem Brennofen zur Erfassung der Temperatur vorhanden und der Ausgang des Thermoelements ist mit einem bekannten Regelglied verbunden, das die Wärme des Brennofens entsprechend einstellt. In dem Brennofen 40 ist ein würfelförmiger Musterträger 44 aus feuerfestem Ziegel angeordnet. Der Musterträger weist mehrere parallele Löcher 46 auf, die sich innerhalb des Trägers von einer Seite des Trägers zu der gegenüberliegenden Seite des Trägers erstrecken. Der Durchmesser der Löcher sollte groß genug sein, um Sensorstreifen darin anordnen zu können und einen ungehinderten Gasfluß um die Streifen herum zu ermöglich während die Streifen in dem Brennofen erhitzt werden. Gemäß dem gegenwartigen Ausführungsbeispiel weisen die Löcher jeweils einen Durchmesser von ca. 0,30 Inch (0,8 cm) auf.
• Wie in Fig. 10 gezeigt, wird in jedes der I-öcher 46 ein Permalloy-Rohr 48 und in jedes der Permalloy-Rohre 48 ein nichtmetallisches Rohr 50 eingeführt. Innerhalb jedes Rohres so ist ein Substrat 32 oder 32' eines Überwachungselements angeordnet. Der Brennofen besitzt eine (nicht gezeigte) Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Gasflusses innerhalb des Brennofens, insbesondere durch die Rohre 50 in dem Musterträger 44. Das Gas sollte Luft, reiner Sauerstoff oder eine Mischung aus Argon und Sauerstoff sein, das die Oberfläche der in den Rohren 50 angeordneten Überwachungselemente-Substrate 32 und 32' oxidiert.
• Der Brennofen 40 ist zwischen einem Helmholtz-Spulen-Paar 52 angeordnet, das ein sehr genau gesteuertes schwaches Magnetfeld senkrecht zu den Spulenoberflächen erzeugt. Der Brennofen ist derart ausgerichtet, daß die Substrate 32 und 32' der Überwachungselemente entlang der Richtung des von den Helmholtz-Spulen erzeugten Magnetfelds verlaufen.
• Zur Herstellung der Überwachungselemente 30 und 30' wird ein Substrat aus einer beispielsweise zuvor beschriebenen Kobaltlegierung innerhalb jedes Rohres 50 in dem Musterträger 44 angeordnet und der Musterträger wird seinerseits in dem Brennofen 40 angeordnet. Anschließend wird der Brennofen auf eine Temperatur zwischen 260ºC und 420ºC für zwei bis achzig Stunden erhitzt bis eine Schicht auf dem Substrat ausgebildet worden ist. Die genaue Zeit und Temperatur wird von der Zusammensetzung des Substratmaterials abhängen. Ist beispielsweise das Substrat 32 oder 32' des Überwachungselements eine Legierung gemäß der Formul Co75- xFexSi&sub1;&sub0;B&sub1;&sub5; (x=2,5-6,5, wobei x sowie die anderen Indizes in Atomprozent angegeben sind), sollte das Substrat in Luft bei einer Temperatur von 380ºC und für eine Dauer von zwanzig Stunden oxidiert werden.
• Während der Heizphase werden die Helmholtz-Spulen 52 betrieben, so daß sie in Längsrichtung der oxidierten Substrate der Überwachungselemente ein Magnetfeld von ca. 0,3 Oersted erzeugen. Dieses Magnetfeld wird aufrechterhalten bis der Brennofen unterhalb der Neel-Temperatur (d.h. die Temperatur, unterhalb der die Beschichtung antiferromagnetisch wird) abgekühlt ist. Anschließend können die Überwachungselemente aus dem Brennofen 40 entnommen werden. Diese Überwachungselemente werden dann die in Fig. 7A asymmetrischen Hystereseigenschaften aufweisen. Die Permalloy-Rohre 48 dienen zur Isolation des Substrats der Überwachungselemente gegenüber den Einwirkungen von externen Magnetfeldern (einschließlich dem Erd-Magnetfeld), die nicht dem durch die Helmholtz-Spulen erzeugten Magnetfeld entsprechen, so daß während des Abkühlens der Substrate der Überwachungselemente unter die Neel-Temperatur das an die Überwachungselemente angelegte Magnetfeld bzgl. Amplitude und Richtung exxakt aufrechterhalten werden kann.
• Eine abschließende Theorie für den Grund, warum die erfindungsgemäßen Sensor- oder Überwachungselemente einen asymmetrischen magnetischen Hystereseverlauf sowie eine deutlich steilere Neigung des Hystereseverlaufs aufweisen, ist nicht vollständig bekannt. Es wird jedoch angenommen, daß das Phänomen durch die magnetische Austausch-Kopplung zwischen dem ferromagnetischen Substrat und der antiferromagnetischen Beschichtung bewirkt wird.
• Zur Überwachung der neuen erfindungsgemäßen Überwachungselemente 30 und 30' können die herkömmliche Erfassungssysteme zur Erfassung der Anwesenheit von
• magnetisierbaren Überwachungselementen eingesetzt werden. Ein derartiges System zur Erfassung dieser Überwachungselemente ist ausführlich in dem US-Patent Nr. 4,623,877 gezeigt und beschrieben. Da die Überwachungselemente 30 und 30' eine deutlich erhöhte Amplitude der Hochfrequenzanteile aufweisen, sollen die Filter und Grenzpegel-Erfassungssysteme in dem Erfassungssystem derart eingestellt werden, daß sie nur dann einen Alarm auslösen, wenn diese Hochfrequenzsignale hoher Amplitude auftreten.
• Fig. 11 zeigt in einem Blockdiagramm, wie ein Erfassungssystem, wie es in dem US- Patent Nr. 4,623,877 beschrieben ist, verändert werden könnte, um die charakteristischen asymmetrischen Hystereseeigenschaften der neuen erfindungsgemäßen Überwachungselemente auszunützen und selbst dann eine bessere Unterscheidung zwischen magnetischen Gegenständen zu ermöglichen, wenn sich diese nur in der Nähe des Erfassungssystems befinden.
• Wie in Fig. 11 gezeigt, ist ein Oszillator 60 vorhanden, der über einen Frequenzteiler 62 mit einem Verstärker und Treiber 64 verbunden ist, welcher die Sendeantenne 20 mit einer genauen Frequenz gemäß einem sinusförmigen Muster betreibt. Die Empfangsantenne 22 ist ihrerseits mit einem Signalprozessor 66 verbunden, der Empfangsfilter, Verstärker und Grenzpegel-Detektoren beinhaltet. Die von dem Signalprozessor 66 ausgegebenen Signale werden an jedes von drei Gattern 68, 70 und 72 angelegt. Die Ausgänge der Gatter sind wiederum mit entsprechenden Signalakkumulatoren oder -zählern 74, 76 und 78 verbunden. Die Ausgangssignale der Akkumulatoren oder Zähler 74, 76 und 78 werden entsprechenden Gattern 80 und 82 und von dort über eine ODER-Schaltung 84 einem Alarm 86 zugeführt. Die Gatter 68, 70 und 72 werden über die Ausgangssignale eine Gatter-Steuersignal-Generators 61 gesteuert, der seinerseits Signale des Oszillators 60 empfängt. Auf diese Weise werden die Gatter 68, 70 und 72 synchron mit dem von der Sendeantenne 20 erzeugten Überwachungsfeld geöffnet und geschlossen.
• Das Ausgangssignal des Akkumulators oder Zählers .74 wird zu Deaktivierungs- Eingängen 80a und 82a der Ausgangsgatter 80 bzw. 82 zugeführt.
• Die in Fig. 12a-12d gezeigten Zeitdiagramme verdeutlichen die Betriebsweise der in Fig. 11 gezeigten Anordnung zur selektiven Erfassung der Überwachungselemente 30 und 30' mit den asymmetrischen Hystereseeigenschaften. Fig. 12a zeigt die durch die Sendeantenne 20 erzeugte Magnetfeldintensität, mit der das Überwachungselement 30 beaufschlagt wird. Fig. 12b zeigt die Intervalle, mit denen das Gatter 68 für ein Durchlassen von Signalen geöffnet wird. Fig. 12c und 12d zeigen die entsprechenden Öffnungszeiten für ein Durchlassen von Signalen für die Gatter 70 und 72. Es ist ersichtlich, daß das Gatter 68 während jedes Intervalls offen ist, wenn das angelegte Magnetfeld von dem positiven Amplitudenbereich in den negativen Amplitudenbereich wechselt und umgekehrt. Während dieser Intervalle sollte die magnetische Sättigung des Materials des Überwachungselements durch Verändern des Überwachungsfeldes umgekehrt werden, um erfaßbare Impulse zu erzeugen. Sollten irgendwelche elektromagnetischen Signale von der Empfangsantenne 22 zu anderen Zeiten außerhalb dieser Intervalle empfangen werden, würden diese nicht von dem Überwachungselement stammen und das Gatter 68 wäre entsprechend nicht für einen Durchlaß dieser Signale geöffnet. Abhängig von den Auswirkungen des Erd- Magnetfelds und anderen Faktoren kann können die genauen Öffnungszeiten des Gatters 68 etwas unterschiedlich sein; grundsätzlich sollte dieses Gatter jedoch immer geöffnet sein, wenn das Überwachungselement 30 oder 30' ein Impulssignal erzeugt.
• Wie zuvor beschrieben, ist das Gatter 68 immer dann geöffnet, wenn sich das angelegte Magnetfeld von den positiven in den negativen Magnetfeldintensitätsbereich und umgekehrt verändert. Somit ist das Gatter 68 zweimal pro Zyklus des Überwachungssignals geöffnet. Die Gatter 70 und 72 sind dagegen derart eingestellt, daß sie lediglich einmal pro Zyklus des Überwachungssignals geöffnet sind. Das Gatter 70 ist immer dann geöffnet, wenn das Überwachungssignal vom negativen Amplitudenbereich in den positiven Amplitudenbereich wechselt, und das Gatter 72 ist immer dann geöffnet, wenn das Überwachungssignal vom positiven Amplitudenbereich in den negativen Amplitudenbereich wechselt.
• Befindet sich ein magnetisierbares Element mit der in Fig. 6A gezeigtem Hysterecharakteristik (d.h. einer symmetrischen Hysteresecharakteristik) zwischen den Antennen 20 und 22, erzeugt es Signale während jedes Intervalls, in dem die Gatter 68, 70 und 72 geöffnet sind. Die Ausgangssignale der Gatter 70 und 72 werden in den entsprechenden Akkumulatoren oder Zählern 76 und 78 aufbearbeitet oder akkumuliert. Da jedoch das Gatter 68 innerhalb derselben Zeit öfter geöffnet ist, werden seine Ausgangssignale in dem entsprechenden Akkumulator oder Zähler 74 schneller akkumuliert, so daß das Ausgangssignal des Akkumulators oder Zählers 74 die Gatter 80 und 82 deaktivieren wird, so daß die Erfassung eines magnetischen Materials mit einer symmetrischen Hysteresecharakteristik verhindert wird.
• Befindet sich dagegen ein Überwachungselement 30 oder 30' gemäß der Erfindung mit einer asymmetrischen Hysteresecharakteristik zwischen den Sende- und Empfangsantennen 20 und 22, erzeugt es erfaßbare Signale lediglich einmal pro Zyklus des Überwachungsfeldes, und zwar abhängig von der Ausrichtung des Überwachungselements entweder während des Wechseis von der positiven zu negativen Amplitude oder während des Wechseis von der negativen zu der positiven Amplitude. Werden diese Signale nur erzeugt während das Überwachungs-Magnetfeld von der positiven zu der negativen Amplitude wechselt, können sie nicht das Gatter 70, sondern das Gatter 72 passieren. Derartige Signale werden auch das Gatter 74 passieren. In dem gleichen Umfang wie diese Signale lediglich einmal pro Zyklus auftreten ist auch das Ausgangssignal des Gatter 74 nicht höher als das Ausgangssignal des Gatter 72. Die Deaktivierungs-Eingänge 80a und 82a der Ausgangsgatter 80 und 82 sind derart eingestellt, daß das entsprechende Gatter nur dann geschlossen ist, wenn das von dem Akkumulator oder Zähler 74 und 76 empfangene Signal deutlich größer als die von den Akkumulatoren oder Zählern 76 und 78 an die Ausgangsgatter 80 und 82 angelegten Signale ist. Solange sich ein Überwachungselement mit einer asymmetrischen Hysteresecharakteristik zwischen den Antennen 20 und 22 befindet wird das Überwachungselement daher unabhängig von seiner Ausrichtung erfaßt. Dagegen wird ein zwischen den Antennen befindliches Überwachungselement mit einer symmetrischen Hysteresecharakteristik nicht erfaßt.
• Es ist ersichtlich, daß mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ein Sensorelement, beispielsweise ein Diebstahl-Überwachungselement, geschafffen wird, das auf ein angelegtes Überwachungsfeld dadurch reagiert, daß es schmale Impulse hoher Amplitude erzeugt, die starke Hochfrequenzanteile, insbesondere im Bereich der zwanzigsten Harmonischen der Frequenz des Überwachungsfelds, aufweist. Derartige Impulse sind einzigartig und einfach zu erfassen; dies allein bedeutet bereits einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik. Aufgrund dieser Verbesserung können die Überwachungselemente 30 und 30' ohne Veränderungen mit Hilfe der herkömmlichen magnetischen Erfassungssysteme erfaßt werden, mit der Ausnahme, daß möglicherweise der Erfassungspegel-Grenzwert angehoben werden könnte, um die Wahrscheinlichkeit eines falschen Alarms weiter zu verringern.
• Zudem weisen die Überwachungselemente 30 und 30' gemäß der vorliegenden Erfindung asymmetrische Hysteresecharakteristiken auf, wodurch ein Ansprechen auf ein angelegtes Überwachungs-Wechselfeld möglich ist, indem lediglich ein Impulses während jedes Zyklusses des Feldes oder eines Impulses, der eine deutlich höhere (ca. dreifach höhere) Amplitude als andere in demselben Zyklus erzeugten Impulse aufweist, erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine weitere einzigartige Charakteristik erhalten, die, wie beschrieben, eine zuverlässigere Erfassung erlaubt, wenn das Erfassungssystem besipielsweise - wie in Fig. 11 - derart ausgebildet ist, daß lediglich ein Impuls pro Zyklus des Überwachungs-Magnetfelds erfaßt wird.
• Es hat sich herausgestellt, daß die asymmetrische Hysteresecharakteristik der Überwachungselemente 30 und 30' vorübergehend durch Beaufschlagung mit einem Magnetfeld zwischen 3 und 100 Oersted, vorzugsweise zwischen 10 und 20 Oersted, unterdrückt werden kann. Solange die Überwachungselemente mit einem derartigen Magnetfeld beaufschlagt werden ist ihre Hysteresecharakteristik symmetrisch. Wird jedoch das Magnetfeld entfernt, wird die asymmetrische Hysteresecharakteristik wiedergewonnen. Wird dagegen das Überwachungselement mit einem starken Magnetfeld beaufschlagt, beispielsweise größer als 100 Oersted, wird die asymmetrische Hystersecharakteristik des Überwachungselements dauerhaft zerstört, so daß auch nach Entfernen des Magnetfelds das Überwachungselement eine symmetrische Hysteresecharakteristik beibehält.
• Es wird darauf hingewiesen, daß in beiden zuvor genannten Fällen, d.h. wenn das Überwachungselement vorübergehend mit einem Magnetfeld zwischen 3 und 100 Oersted oder mit einem starken Magnetfeld größer als 100 Oersted beaufschlagt wird, das Überwachungselement lediglich in einen derartigen Zustand gebracht wird, daß seine magnetische Hysteresecharakteristik symmetrisch ist. In beiden Fällen würde daher das Überwachungselement weiterhin Impulse erzeugen und weiterhin durch bekannte Erfassungssysteme erfaßbar sein. In beiden Fällen würde jedoch das Überwachungselement wirkungsvoll deaktiviert werden und könnte nicht mehr durch ein System, wie z.B. das in Fig. 11 gezeigte System, das nur auf Überwachungselemente mit einer asymmetrischen Charakteristik anspricht, erfaßt werden.
• Fig. 13 zeigt eine Überwachungselement-Anordnung 90, die vorübergehend deaktiviert werden kann, so daß es nicht von einem beispielsweise in Fig. 11 gezeigten System erfaßt werden kann, das nur auf Überwachungselemente mit einer asymmetrischen Hysteresecharakteristik anspricht. Wie in Fig. 13 gezeigt, umfaßt die Überwachungselement-Anordnung 90 das in Fig. 2 gezeigte Überwachungselement 30 und mindestens ein Deaktivierungselement 92 aus einem magnetischen Material mit einer derartigen magnetischen Koerzitivfeldstärke, daß es semipermanent magnetisiert werden kann und bei einer derartigen Magnetisierung ein Magnetfeld von ca. 10 bis 20 Oersted an das Überwachungselement 30 anlegt. Ist das Deaktivierungselement 92 nicht magnetisiert, hat es keinerlei Auswirkungen auf das Überwachungselement 30. Demzufolge behält das Überwachungselement seine asymmetrische Hysteresecharakteristik bei und kann durch das in Fig. 11 gezeigte System erfaßt werden. Ist dagegen das Deaktivierungselement 82 magnetisiert, beaufschlagt es das Überwachungselement 30 mit einem Magnetfeld und verändert die dessen Hysteresecharakteristik in eine symmetrische Hysteresecharakteristik, so daß die Überwachungselement-Anordnung 90 nicht durch das in Fig. 11 gezeigte System erfaßt werdenkann.
• Es ist ersichtlich, daß dieses beaufschlagte Magnetfeld von 10-20 Oersted weitaus geringer als das zur Deaktivierung bekannter Überwachungselemente erforderlicher Magnetfeld ist, welches normalerweise größer als 60 Oersted ist. Selbstverständlich ist ein Überwachungselement 30 oder 30' mit einem Deaktivierungselement, das ein derartig hohes Magnetfeld an das Überwachungselement anlegt, derart deaktiviert, daß es weder durch ein in Fig. 11 gezeigtes System noch durch ein bekanntes Erfassungssystem erfaßbar ist.
• Wird lediglich eine einmalige dauerhafte Deaktivierung des Überwachungselements benötigt, um eine Erfassung des Überwachungselement durch ein in Fig. 11 gezeigtes System, welches nur auf Überwachungselemente mit einer asymmetrischen Hysteresecharakteristik anspricht, unmöglich zu machen, ist es nicht erforderlich, das Überwachungselement 30 oder 30' mit einem Deaktivierungselement zu versehen. Stattdessen kann eine derartige dauerhafte Deaktivierung auf einfache Weise durch Beaufschlagung des Überwachungselements mit einem Magnetfeld größer als 100 Oersted erhalten werden.

Claims (17)

1. Sensorelement mit einem länglichen Streifen (30, 30') aus einem magnetischen Material mit einer verschobenen magnetischen Hysteresecharakteristik, die bei magnetischer Polarisierung in die eine Richtung eine höhere Remanenz als bei magnetischer Polarisierung in die entgegengesetzte Richtung aufweist, wobei das Sensorelement eine erste Schicht (32, 32') aus einer Kobalt-Eisen-Legierung mit einem Metalloid-Element sowie eine zweite Schicht (34, 34') mit einem komplexen Metall- Metalloid-Element, das aus der ersten Schicht gebildet wird, umfaßt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Schicht eine Zusammensetzung gemäß der Formel Co(X)Fe(75- x)Si(10)B(15) aufweist, wobei x im Bereich 10 bis 72,5 liegt und x sowie die weiteren Indizes in Atomprozent angegeben sind,

daß die erste Schicht eine magnetische Koerzitivfeldstärke von weniger als drei Oersted aufweist,

daß die Schichten magnetisch austausch-gekoppelt sind, und

daß das Sensorelement eine magnetische Hysteresecharakteristik mit einer anderen Neigung in die eine Magnetisierungsrichtung als in die entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung aufweist.

2. Sensorelement (30, 30') nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht (34, 34') eine kristalline Mikrostruktur aufweist.

3. Sensorelement (30, 30') nach Anspruch 1 oder 2, wobei gilt x=68,5 oder x=70,5.

4. Sensorelement (30, 30') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Schicht (34, 34') die erste Schicht (32, 32') umgibt.

5. Sensorelement (30, 30') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Schicht (34, 34') eine Dicke von weniger als 0,000025 mm aufweist.

6. Sensorelement (30, 30') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei benachbart zu den Schichten ein magnetisierbares Element (92) angeordnet ist, welches genügend stark magnetisierbar ist, um eine asymmetrische Hysteresecharakteristik der Schichten zu vermeiden.

7. Sensorelement (30, 30') nach Anspruch 6, wobei das magnetisierbare Element (92) magnetisierbar ist, um die Schichten mit einem Magnetfeld zwischen 10 und 20 Oersted zu beaufschlagen.

8. Sensorelement (30, 30') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Streifen (30, 30') für eine Zeitdauer von zwei bis achzig Stunden bei einer Temperatur zwischen 260ºC und 420ºC in einer oxidierenden Umgebung gehalten worden ist, so daß die zweite Schicht als Dünnschicht (34, 34') darauf ausgebildet wird.

9. Sensorelement (30, 30') nach Anspruch 8, wobei der Streifen (30, 30') von der Temperatur bei Anwensenheit eines Magnetfelds von ca. 0,3 Oersted, welches entlang der Lange des Streifens ausgerichtet ist, abgekühlt worden ist.

10. Sensorelement (30, 30') nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Dünnschicht (34, 34') das Metalloid-Element umfaßt.

11. Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements, umfassend die Schritte:

Ausbilden einer ersten Schicht (32, 32') aus einer Legierung eines ferromagnetischen Materials, und

Oxidieren der ersten Schicht, um darauf eine zweite Schicht (34, 34') aus einem antiferromagnetischen Material auszubilden,

dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Schicht eine magnetische Koerzitivfeldstärke von weniger als drei Oersted aufweist,

daß die erste Schicht eine Zusammensetzung gemäß der Formel CO(x)Fe(75- x)Si(10)B(15) aufweist, wobei x im Bereich 10 bis 72,5 liegt und x sowie die weiteren Indizes in Atomprozent angegeben sind,

daß die Oxidation in Anwensenheit eines Magnetfelds durchgeführt wird, welches entlang der Länge des Sensorelements ausgerichtet ist, so daß die Schichten miteinander magnetisch austausch-gekoppelt sind, und

daß das Sensorelement eine magnetische Hysteresecharakteristik mit einer anderen Neigung in die eine Magnetisierungsrichtung als in die entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Schicht (32, 32') aus einem ferromagnetischen Material besteht, welches in einer oxidierenden Umgebung die zweite Schicht ausbildet.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die erste Schicht (32, 32') eine Kobaltlegierung ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei gilt x=68,5 oder x=70,5.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die erste Schicht (32, 32') der Oxidation durch ein Gas der Gruppe bestehend aus Luft oder einer Mischung aus Sauerstoff und einem Inertgas unterzogen wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die erste Schicht (32, 32') der Oxidation bei einer Temperatur zwische 260ºC und 420ºC für eine Dauer von zwei bis achzig Stunden unterzogen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Schicht (32, 32') bei Anwesenheit eines Magnetfelds von ca. 0,3 Oersted, welches in Langsrichtung der ersten Schicht ausgerichtet ist, von der Temperatur abgekühlt wird.