DE1098225B - Magnettontraeger - Google Patents

Description

• Magnettonträger Die Erfindung betrifft einen Magnettonträger aus einem Band aus Trägermaterial, in dem feinkörnige Teilchen aus magnetisch anisotropem Materialwährend der Herstellung bei noch weichem Aggregatzustand des Trägermaterials mittels eines magnetischen Richtverfahrens gerichtet werden.
• Die bisher bekannten Magnettonträger dieser Art zeigen nicht in allen Fällen befriedigende Ergebnisse. Das Ziel der Erfindung liegt darin, .Magnettonträger zu schaffen, deren Auflösungsvermögen höher und bzw. oder dessen wiedergegebene Signale stärker sind als bei den bekannten Magnettonträgern.
• An sich ist es bekannt, in einem Magnettonträger feinkörniges, magnetisch anisotropes Material in feinverteilter Form anzuwenden, das richtungsabhängige magnetische Eigenschaften aufweist und mittels eines Richtverfahrens vorgerichtet ist. Dabei wird y-Fe203 als Magnetmaterial benutzt. Dieser Werkstoff besitzt eine hohe Permeabilität in nur einer Richtung, aber eine niedrige Permeabilität in den beiden anderen Richtungen des orthogonalen Achsenkreuzes. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß man diesem bekannten Material gegenüber wesentliche Vorteile erhalten kann, wenn man ein Magnetmaterial benutzt, das seine größte Permeabilität in einer Fläche anstatt in einer einzigen Richtung zeigt.
• Es wurde gefunden, daß eine Erhöhung des Auflösungsvermögens bzw. eine stärkere Signalwiedergabe durch eine besondere, von der bisher üblichen Art der Vormagnetisierung abweichende Anordnung erreichbar ist, wodurch die Qualität der Magnettonträger wesentlich verbessert werden kann.
• Es hat sich auch gezeigt, daß die Anwendung eines vorgerichteten Magnetmaterials mit einer Permeabilität, die in einer bestimmten Ebene beträchtlich größer ist als senkrecht zu dieser Ebene, die Möglichkeit zu einer höheren Empfindlichkeit bzw. einem höheren Auflösungsvermögen bietet.
• Gemäß der Erfindung besteht das magnetische Material aus einer hexagonalen ferromagnetischen Eisenoxydverbindung mit magnetischer Vorzugsebene, bei der die Permeabilität der Teilchen infolge des Richtverfahrens in einer annähernd senkrecht zur Bandebene liegenden Ebene beträchtlich größer ist als in einer Ebene parallel zur Bandebene.
• Es ist bereits eine größere Zahl von Materialien vorgeschlagen worden, mit denen derartige Magnettonträger herstellbar sind. Hierzu wird beispielsweise auf die Zeitschrift »Philips' Technische Rundschau«, 18. Jahrgang, 1956/57, Nr. 9, S. 249 bis 258, verwiesen, wo unter dem Titel »Ferroxplana, hexagonale ferromagnetische Eisenoxydverbindungen für sehr hohe Frequenzen« einige der in Frage kommenden Materialien beschrieben sind. Insbesondere eignen sich hierfür keramische, anisotrope weichmagnetische Materialien. Wesentlich ist, daß diese Materialien eine Vorzugsebene der Magnetisierung im. Sinne der Erfindung aufweisen, in der die Magnetisierung mehr oder weniger frei drehbar ist. In dem genannten Aufsatz wurde für die Gruppen von Eisenoxydverbindungen mit einer Vorzugsebene für die Magnetisierung der Gattungsname »Ferroxplana« vorgeschlagen. Keramisches anisotropes magnetisches Material; das gemäß der Erfindung herangezogen werden kann, besitzt eine Zusammensetzung Ba2Me2Fe12022 bzw. Ba3Me2Fe24041, wobei Me ein zweiwertiges Metallion bzw. eine Metallgruppe bezeichnet, die z. B. Co, Ni, Mn, Fe, Mg, Zn enthalten kann.
• Der Grund, weshalb die Magnettonträger der üblichen Ausführungen, bei denen vorgerichtete y-Fe203 Kristalle zur Anwendung gelangen, kein so hohes Auflösungsvermögen bzw. keine so hohe Empfindlichkeit besitzen wie die Magnettonträger gemäß der Erfindung, liegt darin,- daß die vorgerichteten y-Fe203 -Kristalle anstatt in einer ganzen Ebene nur in einer Richtung eine besonders hohe, in der Fläche senkrecht zu dieser Richtung aber eine geringe Permeabilität aufweisen. Demgegenüber besteht die mit der Erfindung erzielbare Verbesserung darin, daß die hohe Permeabilität in einer Ebene und die wesentlich geringere Permeabilität in einer Richtung senkrecht zu dieser Ebene auftritt. Bei dem obengenannten keramischen anisotropen weichmagnetischen Material ist die Permeabilität in der genannten Ebene mindestens uni das Zehnfache größer als in der Richtung senkrecht zu dieser Ebene. So beträgt beispielsweise die Permeabilität in der genannten Ebene etwa 40 und in der Richtung senkrecht dazu etwa 2. Im Hinblick auf diesen erheblichen Unterschied ist es auf einfache Weise möglich, etwa Scheiben solcher Materialien in eine bestimmte Läge vorzurichten. Außerdem weisen eine Anzahl dieser Materialien, besonders wenn die Metallgruppe Me Kobalt enthält, auch noch in der Ebene derartiger Scheiben selbst eine oder mehrere starke Vorzugsrichtungen auf.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Richtung der geringsten Permeabilität senkrecht zur Längserstreckung des Bandes parallel zur Bandebene liegt, wobei die Körper vorzugsweise in der senkrecht zu dieser Richtung und parallel zur Bandebene liegenden Ebene verschiedene Vorzugsrichtungen der Magnetisierung aufweisen.
• Eine andere besonders zweckmäßige Möglichkeit besteht darin, daß die Richtung der geringsten Permeabilität parallel zur Längserstreckung des Bandes liegt.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel darstellt, bei dem das Magnetmaterial derart angebracht ist, daß die magnetische Vorzugsebene sich mit der Zeichnungsebene deckt, Fig. 2 eine Kennlinie zur Erläuterung der Fig. 1 zeigt, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Vorzugsebenen der magnetischen Pulverteilchen parallel zur Richtung der kritischen Feldstärke sind, und Fig.4 ein Ausführungsbeispiel zeit, bei dem die Pulverteilchen derart angeordnet sind, daß ihre Vorzugsebene senkrecht zur Längsrichtung des Bandes liegt.
• Allgemein sei zu den Figuren bemerkt, daß darin der Magnettonträger 1 bzw. 11 bzw. 21 im Schnitt veranschaulicht ist.
• Fig. 1 zeigt schematisch in stark vergrößertem Maßstab einen Magnettonträger 1 in Form eines Bandes aus Trägermaterial, in dem feinkörniges Magnetmaterial 2 mit richtungsabhängiger Permeabilität verteilt ist. Dieses Band wird über die Polschuhe eines Magnetton-Aufnahme-bzw. -Wiedergabekopfes 3 mit einem Luftspalt 4 geführt. Das Magnetmaterial 2 liegt in Form von kleinen Scheiben senkrecht zur Breitenrichtung des Bandes. Die Scheiben liegen also mit ihrer Ebene einerseits in Längsrichtung des Magnettonträgers und andererseits senkrecht zu seiner Ebene. Dies kann dadurch erzielt werden, daß während des Herstellungsvorganges, bei dem das Trägermaterial erhärtet, das Magnetmaterial unter die Wirkung eines vorrichtenden, z. B. sich drehenden Magnetfeldes mit einer Drehachse in der Breitenrichtung des Bandes (also senkrecht zur Zeichnungsebene) gebracht wird.
• In Fig. 2 ist die Kristallenergie c in erg/cm3 eines solchen Materials (chemische Zusammensetzung Co"" Fea ,o $ Bai FeH124 041) als Funktion des Richtungswinkels cp in der Ebene der Scheiben dargestellt. Der Magnetisierungsvektor stellt sich vorzugsweise in die Richtung der Minima dieser Kristallenergie c ein. Es ist daraus ersichtlich, daß es sechs Vorzugsrichtungen mit einem gegenseitigen Unterschied von 60° für den Magnetisierungsvektor gibt, wobei die Übergänge von einer in die andere Vorzugsrichtung die Anlage eines gewissen minianalen äußeren Magnetfeldes erfordern.
• Wird ein solcher Magnettonträger über die Polschuhe 3 geführt, so kann ein Signal aufgezeichnet werden, wobei die Magnetisierungseinrichtung in den Scheiben des :Magnetmaterials 2 in Lagen fixiert wird, die nur noch maximal 30° von der Feldrichtung des aufzeichnenden Magnetfeldes gbweichen, da bei beliebiger Orientierung der Vorzugsrichtungen in der Scheibe stets eine Vorzugsrichtung vorliegt, die weniger als 30° von der Richtung eines angelegten Magnetfeldes abweicht. Auf diese Weise kann dem Träger ein erheblich stärkeres Signal entnommen werden, als es z. B. bei Verwendung von Fee 03 möglich ist, da letzteres in Form von Nadeln beliebig im Band verteilt ist, so daß eine Abweichung von 90° zwischen dem Aufzeichnungsfeld und der Richtung der Magnetnadeln vorliegen kann, wodurch erheblich weniger zu der im Band aufgespeicherten magnetischen Signalenergie beigetragen wird, während außerdem infolge innerer Entmagnetisierung ein geringerer Teil der aufgespeicherten Signalenergie zur Verfügung steht.
• Die Grenzen der durch die geschilderten Verfahren erreichbaren Wellenlänge werden annähernd durch die mittlere Größe der Scheiben bedingt. Es kann jedoch erwünscht sein, eine wesentlich höhere Wellenlänge zu erreichen. Hierfür kann man die Eigenschaft ausnutzen, daß die Stärke der Scheiben aus Magnetmaterial gewöhnlich kleiner als ihr Durchmesser ist.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 enthält der Magnettonträger 11 vorgerichtete Scheiben aus Magnetmaterial, z. B, wieder mit einer Zusammensetzung vorerwähnter Art, Diese Seheiben haben eine Lage, die parallel zur Breitenrichtung des Bandes ist (also senkrecht zur Zeichnungsebene), wobei sie gegenüber der Längsrichtung des Bandes eine vorherbestimmte Neigung aufweisen, was weiter unten erläutert wird.
• Zum Aufzeichnen eines Signals wird gleichzeitig mit dem Signal-Magnetfeld (Klemmen 13) auf bekannte Weise eine Hochfrequenzvormagnetisierung (Klemmen 14) in dem Luftspalt 4 der Polschuhe 3 erzeugt, so daß die Scheiben des Magnetmaterials 12 der Reihe nach in einer und in der anderen Richtung magnetisiert und endgültig in einem gewissen Abstand von dem Luftspalt 4, wo die Feldstärke der Vormagnetisierung auf einen kritischen Wert gesunken ist, eine dauernde Magnetisierung entsprechend der Signalstärke annehmen. Die Neigung der Scheiben entspricht der Richtung dieser kritischen Feldstärke, die an sich durch die Spaltlänge im Kopf und die Stärke des Vormagnetisierungsfeldes bedingt ist, so daß_ das Band vorzugsweise bei Aufnahmeköpfen zu verwenden ist, deren. Spaltlänge innerhalb eines bestimmten Intervalles (z. B. 5 bis 10 #t) liegt. Der Magnettonträger 11 kann dann nur in einer Richtung (gemäß dem Pfeil) beschrieben und abgehört werden.
• Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Scheiben in einer zur Längsrichtung des Bandes senkrechten Richtung vorzurichten, was in Fig.4 angedeutet ist, so daß der Magnettonträger 21 keine vorherbestimmte Aufnahmerichtung mehr hat. Die Scheiben des Magnetmaterials 22 reagieren dann nur noch auf die vertikale Komponente der vorerwähnten, kritischen Feldstärke. Da diese Komponente jedoch scharfe Maxima in der Nähe der Grenzflächen zwischen den Polschuhen 3 und dem Luftspalt 4 aufweist, wird das Auflösungsvermögen bei der Aufzeichnung erhöht, da diese in dem Maße zunimmt, wie der Feldgradient größer ist:

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnettonträger aus einem Band aus Trägermaterial, in dem feinkörnige Teilchen aus magnetisch anisotropem Material während der Herstellung bei noch weichem Aggregatzustand des Trägermaterials mittels eines magnetischen Richtverfahrens gerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material aus einer hexagonalen ferromagnetischen Eisenoxydv erbindung mit magnetischer Vorzugsebene besteht, bei der die Permeabilität der Teilchen infolge des Richtverfahrens in einer annähernd senkrecht zur Bandebene liegenden Ebene beträchtlich größer ist als in einer Ebene parallel zur Bandebene.
2. 2. Magnettonträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der geringsten Permeabilität senkrecht zur Längserstreckung des Bandes parallel zur Bandebene liegt, wobei die Körper vorzugsweise in der senkrecht zu dieser Richtung und parallel zur Bandebene liegenden Ebene verschiedene Vorzugsrichtungen der Magnetisierung aufweisen (Fig. 1).
3. 3. Magnettonträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der geringsten Permeabilität parallel zur Längserstreckung des Bandes liegt (Fig. 4).
4. 4. Magnettonträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Magnettonköpfen mit Hochfrequenzvormagnetisierung das Magnetmaterial mit seiner Vorzugsebene parallel zur Richtung der kritischen Feldstärke angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 587 916; französische Patentschrift Nr. 1100 865; USA.-Patentschrift Nr. 2 711901.