DE19738176C2

DE19738176C2 - Aufzeichnungskopf für Quermagnetisierungsmedium mit einschichtigem Magnetfilm

Info

Publication number: DE19738176C2
Application number: DE19738176A
Authority: DE
Inventors: Ikuya Tagawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: CN1192021A; DE19738176A1; KR19980069926A; US5920449A; JPH10241117A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft einen Aufzeichnungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium, das einen einschichtigen Magnetfilm hat.

Beschreibung der verwandten Technik

Aufzeichnungsköpfe sind bekannt. Die JP 6-187611 A In: PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN; P-1812, Vol. 18, No. 539 beispielsweise zeigt einen Aufzeichnungskopf, der jedoch nicht für Quermagnetisierungsverfahren konzipiert ist.

In den letzten Jahren wird, da die Größenreduzierung und Kapazitätserhöhung eines Magnetplattenlaufwerkes voranschreitet, eine Verfeinerung von magnetischen Partikeln in einem Medium verlangt. Jedoch ist in einem herkömmlichen Aufzeichnungssystem, das als planares Aufzeichnungssystem bezeichnet wird, eine beachtliche Verfeinerung von magnetischen Partikeln schwierig, da dies einen Faktor für thermische Instabilität darstellt. Deshalb wird ein Quermagneti sierungsaufzeichnungssystem geprüft, das bezüglich der thermomagnetischen Relaxation und so weiter überlegen ist. In einem gewöhnlichen magnetischen Queraufzeichnungssystem wird ein zweischichtiges Filmmedium verwendet, bei dem eine weichmagnetische Grundschicht auf einem Substrat aufgebracht ist und ein Quermagnetisierungsfilm auf der weichmagnetischen Grundschicht aufgebracht ist.

Da jedoch die Reduzierung des magnetischen Rauschens bei einem zweischichtigen Filmmedium schwierig ist, wird in letzter Zeit ein anderes magnetisches Queraufzeichnungs system untersucht, wo ein einschichtiges Magnetfilmmedium verwendet wird, bei dem ein Quermagnetisierungsfilm direkt auf einem Substrat oder mit einem dazwischenliegenden Iso lierfilm aufgebracht oder laminiert ist. Wenn jedoch ein einschichtiger Quermagnetisierungsfilm als Aufzeichnungs medium verwendet wird, der keine weichmagnetische Grund schicht auf einem Substrat hat, ist es hauptsächlich erfor derlich, einen Aufzeichnungskopf (Schreibkopf) zu entwic keln, der einen steilen Magnetfeldgradienten hat.

In einem herkömmlichen Queraufzeichnungssystem, bei dem ein einschichtiges Magnetfilmmedium verwendet wird, wird ein gewöhnlicher Ringkopf für das planare Aufzeichnungssystem verwendet, das heißt, ein Ringkopf mit metallgefülltem Spalt (MIG-Ringkopf) oder ein Dünnfilmringkopf, dessen führender Pol und nachlaufender Pol eine gleiche Höhe haben, von der Ebene des Mediums aus gesehen. Eine allgemeine Struktur eines herkömmlichen Dünnfilmringkopfes ist unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben. Ein Kopfgleiter 2 hat ein Paar von Schwebeschienen 4 und 6, und ein Dünnfilmringkopf 8 ist an einem stromabwärtigen Seitenendabschnitt 2a des Kopfglei ters 2 gebildet, an dem die Schwebeschiene 4 in einer Bewe gungsrichtung eines Magnetplattenmediums angeordnet ist, die durch ein Pfeilzeichen P gekennzeichnet ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Dünnfilmringkopfes 8 zusammen mit einem einschichtigen Magnetfilmmedium 10 gezeigt. Das einschich tige Magnetfilmmedium 10 enthält ein nichtmagnetisches Substrat 12 und einen Quermagnetisierungsfilm 14, der zum Beispiel aus Co-Cr hergestellt ist und auf dem nichtmagneti schen Substrat 12 aufgebracht ist. Ein nichtmagnetisches Substrat 16 des Dünnfilmringkopfes 8 bildet einen Teil des Kopfgleiters 2 und ist zum Beispiel aus Al₂O₃. TiC gebildet. Ein führender Pol 18 ist aus einem magnetischen Dünnfilm aus einem Permalloy (Ni-Fe) oder einem ähnlichen Material auf dem nichtmagnetischen Substrat 16 gebildet.

Bezugszeichen 20 bezeichnet einen nachlaufenden Pol, der ähnlich aus einem magnetischen Dünnfilm aus einem Permalloy oder einem ähnlichen Material gebildet ist, und ein kleiner Spalt 22 ist zwischen einem Ende 18a des führen den Pols 18 und einem Ende 20a des nachlaufenden Pols 20 definiert, die dem Medium 10 gegenüberliegen. Ein hinterer Endabschnitt 18b des führenden Pols 18 und ein hinterer Endabschnitt 20b des nachlaufenden Pols 20 werden auf einer vorbestimmten Länge miteinander in Kontakt gehalten, und durch den nachlaufenden Pol 20 und den führenden Pol 18 wird im allgemeinen eine Ringstruktur definiert. Die Länge des kleinen Spaltes 22 beträgt etwa 0,5 µm.

Eine Spiraldünnfilmspule 24 aus Kupfer (Cu) ist um die Kontaktierungsabschnitte des führenden Pols 18 und des nachlaufenden Pols 20 herum vorgesehen. Der führende Pol 18, der nachlaufende Pol 20 und die Dünnfilmspule 24 sind in einer Isolierschicht 26 eingebettet. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes in der Nähe des End abschnittes des herkömmlichen Ringkopfes 8. In dem magneti schen Queraufzeichnungssystem liegt die Vorzugsmagnetisie rungsachse des Mediums in einer Richtung, die zu der Ebene des Medienfilms senkrecht ist, und demzufolge wird eine Magnetfeldkomponente in einer senkrechten Richtung eines magnetischen Vektors (Kopfmagnetfeld), der in dem Medium durch den Magnetkopf erzeugt wird, verwendet, um Daten auf das Aufzeichnungsmedium zu schreiben.

Die senkrechte Magnetfeldkomponente Hz des herkömmli chen Ringkopfes 8 hat eine punktsymmetrische Verteilung, die ihr Zentrum an dem kleinen Spalt 22 hat, wie aus Fig. 4 hervorgeht, und hat zwei Spitzen mit den verschiedenen Vorzeichen in der Nähe einer Kante des führenden Pols 18, die dem kleinen Spalt 22 zugewandt ist, und in der Nähe einer Kante des nachlaufenden Pols 20, die dem kleinen Spalt 22 zugewandt ist. Obwohl das Medium einmal durch das Spit zenmagnetfeld auf der Seite des führenden Pols 18 magneti siert (beschrieben) wird, wird es deshalb durch das Spitzen magnetfeld auf der Seite des nachlaufenden Pols 20 im we sentlichen vollständig neu beschrieben.

Daher wird ein Magnetisierungsübergang durch einen Ma gnetfeldgradienten an einem Abschnitt A gebildet, der an die nachlaufende Seite grenzt (auf der Seite, von der sich das Medium entfernt), bezüglich des Spitzenmagnetfeldes, das in der Nähe der Kante des nachlaufenden Pols 20 erscheint, die dem kleinen Spalt 22 zugewandt ist. Da jedoch der Magnet feldgradient an diesem Abschnitt sehr moderat ist, ist es schwierig, einen steilen Magnetisierungsübergang zu bilden. Um diesen Nachteil zu kompensieren, muß das Medium ein sehr starkes Quermagnetisierungsausrichtungsvermögen und magneti sche Anisotropie besitzen.

Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen Magnetflüssen 28 des herkömmlichen Ringkopfes 8 und dem einschichtigen Ma gnetfilmmedium 10, das den Quermagnetisierungsfilm 14 aus einer einzelnen Schicht hat. Fast alle der Magnetflüsse 28, die aus dem Ende 18a des führenden Pols 18 heraustreten, passieren den Quermagnetisierungsfilm 14 und kehren zu dem nachlaufenden Pol 20 um. Da der Quermagnetisierungsfilm 14, der auf dem Substrat 12 aufgebracht ist, in der Dicke klei ner als 0,1 µm und sehr dünn ist, ist es hauptsächlich erforderlich, um eine große Magnetfeldkomponente in einer senkrechten Richtung in dem Quermagnetisierungsfilm 14 zu erzeugen, den Ringkopf 8 zu verwenden, dessen Spaltlänge G1 auf eine sehr kleine Länge festgelegt ist. Die Spaltlänge G1 beträgt zum Beispiel etwa 0,5 µm.

Zum Vergleich ist in Fig. 6 eine Beziehung zwischen einem herkömmlichen Magnetaufzeichnungskopf 37 und einem Quermagnetisierungsmedium 30 mit zweischichtigem Magnetfilm gezeigt. Das Quermagnetisierungsmedium 30 mit zweischichti gem Magnetfilm enthält ein nichtmagnetisches Substrat 32, einen weichmagnetischen Grundfilm 34 aus Ni-Fe oder einem ähnlichen Material, der auf dem nichtmagnetischen Substrat 32 aufgebracht ist, und eine Quermagnetisierungsschicht 36, die aus Co-Cr hergestellt ist und auf dem weichmagnetischen Grundfilm 34 aufgebracht ist. Der weichmagnetische Grundfilm 34 hat eine Dicke von mehr als 1 µm, und die Quermagnetisie rungsschicht 36 hat eine Dicke von kleiner als 0,1 µm. Fast alle Magnetflüsse 42, die aus einem Ende 38a eines Haupt magnetpols 38 des Magnetaufzeichnungskopfes 37 heraustreten, passieren den weichmagnetischen Grundfilm 34 und kehren zu einem Hilfsmagnetpol 40 um.

In dem Quermagnetisierungsmedium 30 mit dem zweischich tigen Magnetfilm ist es leicht, ein steiles Magnetfeld in einer senkrechten Richtung auf die Quermagnetisierungs schicht 36 anzuwenden, da fast alle Magnetflüsse 42 den weichmagnetischen Grundfilm 34 passieren, der eine starke Filmdicke hat, und auf diese Weise zu dem Hilfsmagnetpol 40 umkehren. Daher braucht die Spaltlänge G2, die zwischen dem Ende 38a des Hauptmagnetpols 38 und einem Ende 40a des Hilfsmagnetpols 40 definiert ist, nicht wie bei dem Dünn filmringkopf 8, der in Fig. 5 gezeigt ist, auf eine kleine Länge festgelegt zu sein, und die Spaltlänge G2 wird gewöhn lich auf eine große Länge von etwa 10 µm festgelegt.

Wie aus einem Vergleich zwischen Fig. 5 und 6 hervor geht, muß der Ringkopf 8, dessen Spaltlänge G1 sehr klein ist, für das einschichtige Magnetfilmmedium 10 verwendet werden, und für das Quermagnetisierungsmedium 30 mit dem zweischichtigen Magnetfilm wird der Magnetaufzeichnungskopf 37 verwendet, der eine Konstruktion hat, die sich von jener des Dünnfilmringkopfes 8 völlig unterscheidet, und der eine sehr große Spaltlänge G2 hat. Für einen Aufzeichnungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium mit zweischichtigem Ma gnetfilm sind verschiedene Aufzeichnungsköpfe vorgeschlagen worden, die so konstruiert sind, daß ein Hilfsmagnetpol von einer Oberfläche eines Mediums weiter als ein Hauptmagnetpol entfernt ist (japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Heisei 1-151011 und japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Heisei 4-90101).

Jedoch wird bei dem herkömmlichen Ringkopf 8 für das einschichtige Magnetfilmmedium 10 ein Ringkopf verwendet, bei dem der Abstand von dem Ende 18a des führenden Pols 18 zu der Oberfläche des Mediums und der Abstand von dem Ende 20a des nachlaufenden Pols 20 zu der Oberfläche des Mediums untereinander gleich sind. Wenn der Dünnfilmringkopf 8 mit solch einer gerade beschriebenen Konstruktion als Aufzeich nungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium mit einschichti gem Magnetfilm verwendet wird, ist es nicht leicht, das Medium herzustellen, da für das Medium ein sehr starkes magnetisches Querausrichtungsvermögen und quermagnetische Anisotropie erforderlich sind. Wenn ein Medium verwendet wird, das unzulängliche magnetische Charakteristiken hat, wird die Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabecharakteristik beträchtlich verschlechtert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufzeichnungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium vorzusehen, das einen einschichtigen Magnetfilm hat, wodurch eine sehr steile Senkrechtrichtungskomponentenverteilung eines Aufzeichnungsmagnetfeldes erreicht werden kann.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungskopf für ein Magnetmedium vorgesehen, das einen einschichtigen Magnetfilm hat, der eine Vorzugsmagnetisie rungsachse in einer Richtung hat, die von einer planaren Richtung des Magnetmediums aus geneigt ist, mit einem füh renden Pol, der auf der stromaufwärtigen Seite in einer Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist und ein Ende hat, das dem Medium gegenüberliegt, einem nachlaufenden Pol, der ein Ende hat, das mit dem Ende des führenden Pols koope riert, um zwischen ihnen einen kleinen Spalt zu definieren, und dem Medium gegenüberliegt, und einen hinteren Endab schnitt, der mit dem führenden Pol in Kontakt gehalten wird, welcher nachlaufende Pol auf der stromabwärtigen Seite in der Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist, und einer Spule, die um die Kontaktierungsabschnitte des führenden Pols und des nachlaufenden Pols herumgewunden ist, bei dem das Ende des nachlaufenden Pols um eine vorbestimmte Länge von dem Ende des führenden Pols zurückgesetzt ist.

Vorzugsweise ist die vorbestimmte Länge größer als der kleine Spalt, und der einschichtige Magnetfilm ist ein Quermagnetisierungsfilm, der eine Vorzugsmagnetisierungs achse in einer senkrechten Richtung zu einer Oberfläche von sich hat.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungskopf für ein Magnetmedium vorgesehen, das einen einschichtigen Magnetfilm hat, der eine Vorzugs magnetisierungsachse in einer Richtung hat, die von einer planaren Richtung des Magnetmediums aus geneigt ist, mit einem führenden Pol, der auf der stromaufwärtigen Seite in einer Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist und ein Ende hat, das dem Medium gegenüberliegt, einem nachlaufenden Pol, der ein Ende hat, das mit dem Ende des führenden Pols kooperiert, um zwischen ihnen einen kleinen Spalt zu defi nieren, und dem Medium gegenüberliegt, und einen hinteren Endabschnitt, der mit dem führenden Pol in Kontakt gehalten wird, welcher nachlaufende Pol auf der stromabwärtigen Seite in der Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist, und einer Spule, die um die Kontaktierungsabschnitte des führen den Pols und des nachlaufenden Pols herumgewunden ist, bei dem das Ende des führenden Pols mit dem Ende des nachlaufen den Pols bündig ist und der nachlaufende Pol einen zurück gesetzten Abschnitt mit einer vorbestimmten Tiefe hat, der an dessen Ende gebildet ist, welches dem Spalt gegenüber liegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, da der Magnet kopf so konstruiert ist, daß das Ende des nachlaufenden Pols von der Oberfläche des Mediums weiter als das Ende des führenden Pols entfernt ist, das Magnetfeld auf der Seite des führenden Pols stärker als das Magnetfeld auf der Seite des nachlaufenden Pols auf das Medium angewendet. Da bei der vorliegenden Erfindung der Magnetisierungsübergang in dem Magnetfilm des Mediums durch einen Magnetfeldgradienten gebildet wird, der in dem Spalt eine sehr steile Neigung hat, ist, als Resultat, der Aufzeichnungskopf als Aufzeich nungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium mit einem ein schichtigen Magnetfilm effektiv, das keinen weichmagneti schen Grundfilm hat.

Aus einem Studium der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, gehen die obigen und andere Ziele, Merk male und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise von deren Realisierung besser hervor und wird die Erfindung selbst am besten verstanden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kopfglei ters;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Dünnfilmringkopfes;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Endabschnit tes des herkömmlichen Dünnfilmringkopfes;

Fig. 4 ist eine Ansicht, die eine Verteilung einer senkrechten Komponente eines Aufzeichnungsmagnetfeldes durch den herkömmlichen Dünnfilmringkopf zeigt;

Fig. 5 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen Magnetflüssen durch den herkömmlichen Dünnfilmringkopf und einem Quermagnetisierungsmedium mit einschichtigem Magnet film zeigt;

Fig. 6 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen Magnetflüssen durch einen herkömmlichen Aufzeichnungskopf und einem Quermagnetisierungsmedium mit zweischichtigem Magnetfilm zeigt;

Fig. 7 ist eine Ansicht, die eine prinzipielle Struktur eines Dünnfilmringkopfes der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine Verteilung einer Senkrechtrichtungskomponente eines Aufzeichnungsmagnetfeldes durch den Dünnfilmringkopf der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9A ist eine Ansicht, die einen Endabschnitt eines Dünnfilmringkopfes einer ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 9B ist eine Ansicht, die ein herkömmliches Bei spiel zeigt, das keinen zurückgesetzten Abschnitt an einem Ende eines nachlaufenden Pols hat;

Fig. 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der drei dimensionalen Zahlenwertberechnung einer senkrechten Kopf magnetfeldkomponente an der Position eines Mediums zeigt;

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die eine Abhän gigkeit der zurückgesetzten Tiefe des nachlaufenden Pols zeigt;

Fig. 12 ist ein Graph, der eine Abhängigkeit der zu rückgesetzten Tiefe des nachlaufenden Pols einer senkrechten Magnetfeldverteilung zeigt;

Fig. 13 ist eine Ansicht, die eine Länge einer Zurück setzungszone des nachlaufenden Pols in der Spurlängsrichtung und eine Abhängigkeit der Breite in der Spurquerrichtung zeigt;

Fig. 14 ist ein Graph, der eine Abhängigkeit der Länge der Zurücksetzungszone in der Spurlängsrichtung einer senk rechten Magnetfeldverteilung zeigt;

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Endabschnitt eines Dünnfilmringkopfes einer zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 16 ist ein Graph, der eine Veränderung zwischen Kopfmagnetfeldverteilungen vor und nach Bearbeiten eines Endes eines führenden Pols zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein Prinzip eines Ringkopfes 8A der vorliegenden Erfin dung wird zuerst unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Der Ringkopf 8A der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich nur in der Struktur eines nachlaufenden Pols 44 von dem herkömmlichen Ringkopf 8, der in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat aber die übrige Konstruktion mit dem herkömmlichen Dünnfilmringkopf 8 gemeinsam, und daher wird hier eine überlappende Beschreibung der gemeinsamen Konstruktion weggelassen, um Redundanz zu vermeiden. Bei dem herkömmli chen Ringkopf 8 sind die Höhe des führenden Pols 18 und die Höhe des nachlaufenden Pols 20 untereinander gleich, wie aus den gestrichelten Linien in Fig. 7 hervorgeht. Mit anderen Worten, die Abstände von der Oberfläche eines Mediums 10 zu den zwei Polen 18 und 20 sind untereinander gleich.

Im Gegensatz dazu ist bei der vorliegenden Erfindung, um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, der Ringkopf 8A dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des nachlaufenden Pols 44, der auf der stromabwärtigen Seite in der Bewegungsrich tung des Mediums 10 positioniert ist, niedriger als die Höhe des führenden Pols 18 ist, der auf der stromaufwärtigen Seite positioniert ist, so daß der Abstand zwischen dem Medium 10 und dem Ende 44A des nachlaufenden Pols 44 um mehr als eine vorbestimmte Länge größer als der Abstand zwischen dem Medium 10 und einem Ende 18a des führenden Pols 18 ist. Ein steiler Gradientenabschnitt einer senkrechten Magnet feldverteilung, der durch diese Struktur erzeugt wird, wird zum Schreiben von Daten verwendet.

Die Verteilung einer Senkrechtrichtungskomponente eines Aufzeichnungsmagnetfeldes durch den herkömmlichen Ringkopf 8 hat Spitzen, wie in Fig. 4 zu sehen ist, die die untereinan der verschiedenen Polaritäten an Stellen haben, die ihr Zentrum an dem kleinen Spalt 22 in der Nähe der Kante des führenden Pols 18, die dem Spalt zugewandt ist, und in der Nähe der Kante des nachlaufenden Pols 20, die dem Spalt ähnlich zugewandt ist, haben. Im Gegensatz dazu ist bei der vorliegenden Erfindung, da der führende Pol 18, von dem Medium 10 aus gesehen, mit einem kürzeren Abstand als der nachlaufende Pol 20 positioniert ist, das Magnetfeld, das auf das Medium wirkt, auf der Seite des führenden Pols 18 stärker als auf der Seite des nachlaufenden Pols 44.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 ist die Verteilung der senkrechten Magnetfeldkomponente Hz des herkömmlichen Ring kopfes 8 durch eine gestrichelte Linie gezeigt, wobei deren Polarität gegenüber jener von Fig. 4 umgekehrt ist. Da die senkrechte Magnetfeldkomponente Hz durch den Ringkopf 8A der vorliegenden Erfindung ein Magnetfeld vorsieht, das aus dem oben beschriebenen Grund auf der nachlaufenden Seite schwä cher ist, wird im Gegensatz dazu solch eine Verteilung erhalten, wie sie durch eine durchgehende Linie gekennzeich net ist. Da der Ringkopf 8A solch eine Verteilung der senk rechten Magnetfeldkomponente wie gerade beschrieben hat, wird dann, falls das Spitzenmagnetfeld auf der Seite des nachlaufenden Pols 44 in der Stärke auf einen Wert reduziert wird, der niedriger als die Koerzitivkraft des Mediums ist, das Medium, das durch das Magnetfeld auf der Seite des führenden Pols 18 magnetisiert wird, durch das Magnetfeld auf der Seite des nachlaufenden Pols 44 nicht mehr neu beschrieben.

Daher wird der Magnetisierungsübergang, der in dem her kömmlichen Dünnfilmringkopf 8 durch den Magnetfeldgradienten an dem Abschnitt A auf der stromabwärtigen Seite der Spitze der Seite des nachlaufenden Pols gebildet wird, in dem Ringkopf 8A durch den Magnetfeldgradienten an einem Ab schnitt B in dem Spalt gebildet. Da der Magnetfeldgradient an dem Abschnitt B einen sehr steilen Gradienten im Ver gleich zu dem Magnetfeldgradienten an dem Abschnitt A hat, kann unter Verwendung des steilen Gradientenabschnittes B der senkrechten Magnetfeldkomponente ein überlegener Auf zeichnungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium mit einem einschichtigen Magnetfilm vorgesehen werden.

Ein herkömmliches planares Magnetaufzeichnungssystem, bei dem ein nachlaufender Pol eines Dünnfilmringkopfes zurückgesetzt ist, ist vorgestellt worden (G. E. Roberts, T. A. Roscamp und P. D. Frank, "Origins of Playback Asymmetry in Recording with Thin Film Disk Heads", IEEE Trans. on Magn., Bd. MAG-17, Nr. 6, 1981). In diesem Bericht ist jedoch das Aufzeichnungssystem auf das planare Magnetauf zeichnungssystem begrenzt, und außerdem wird nur die Anwen dung des Dünnfilmringkopfes auf die Wiedergabe beschrieben. Somit ist offensichtlich, daß der Bericht nicht die Idee verkörpert, daß eine senkrechte Komponentenverteilung eines Kopfmagnetfeldes zum Beschreiben eines Quermagnetisierungs mediums genutzt wird.

Indessen ist als Magnetkopf für ein Quermagnetisie rungsmedium mit einem zweischichtigen Film, das einen weichmagnetischen Grundfilm zwischen einem Quermagnetisie rungsfilm und einem Substrat hat, wie oben beschrieben, ein Magnetkopf bekannt, bei dem ein Hilfsmagnetpol von einem Aufzeichnungsmedium weiter als ein Hauptmagnetpol entfernt ist. Jedoch wird bei dem Quermagnetisierungsmedium mit dem zweischichtigen Film ein Magnetfeld normalerweise in einer senkrechten Richtung auf die Quermagnetisierungsschicht 36 angewendet, wie in Fig. 6 zu sehen ist. Dies gilt ähnlich für einen Fall, bei dem der Hilfsmagnetpol 40 von dem Medium 30 weiter als der Hauptmagnetpol 38 entfernt ist.

Daher liegt bei dem Magnetkopf für ein Quermagnetisie rungsmedium mit zweischichtigem Film der Grund dafür, daß der Hilfsmagnetpol 40 von der Medienoberfläche weiter als der Hauptmagnetpol 38 entfernt ist, darin, daß beabsichtigt wird, das Magnetfeld von dem Hilfsmagnetpol 40 abzuschwä chen, um das magnetische Rauschen zu reduzieren, und die technische Idee, daß ein Magnetfeldgradientenabschnitt, der einen steilen Gradienten hat, zum Schreiben von Daten ge nutzt wird, welche eine Charakteristik der vorliegenden Erfindung ist, ist in überhaupt keinem der Dokumente des Standes der Technik offenbart.

Fig. 9A ist eine vergrößerte Teilansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und zeigt einen Abschnitt in der Nähe eines Endes eines Dünnfilmringkopfes, bei dem ein Ende (Oberfläche, die einem Medium gegenüber liegt) eines nachlaufenden Pols 48 durch Trimmen teilweise entfernt ist, um einen zurückgesetzten Abschnitt 50 zu bilden. Bezugszeichen 46 bezeichnet einen führenden Pol, und ein Pfeilzeichen P kennzeichnet eine Bewegungsrichtung eines Mediums. In der vorliegenden Ausführungsform betragen die Breiten des führenden Pols 46 und des nachlaufenden Pols 48 in der Medienbewegungsrichtung (Spurlängsrichtung) 3,5 µm; beträgt die Spaltlänge 0,5 µm; beträgt die Breite des füh renden Pols 46 in der Spurquerrichtung 3,0 µm; beträgt die zurückgesetzte Tiefe D des nachlaufenden Pols 48 durch Trimmen 1,0 µm; und beträgt die Breite des zurückgesetzten Abschnittes 50 10,0 µm.

Zum Vergleich ist ein herkömmlicher Ringkopf, bei dem kein Trimmen erfolgte, das heißt, bei dem der nachlaufende Pol 48' keinen zurückgesetzten Abschnitt an seiner Oberflä che hat, die dem Medium gegenüberliegt, in Fig. 9B gezeigt. Ein Resultat der dreidimensionalen Zahlenwertberechnung einer senkrechten Kopfmagnetfeldkomponente an der Position des Mediums, die für die zwei Aufzeichnungsköpfe von Fig. 9A und 9B durchgeführt wurde, ist in Fig. 10 gezeigt. Leere Kreise, die durch eine durchgehende Linie verbunden sind, kennzeichnen eine Aufzeichnungsmagnetfeldverteilung bei dem Quermagnetisierungskopf der vorliegenden Erfindung, und volle Kreise, die durch eine unterbrochene Linie verbunden sind, kennzeichnen eine Aufzeichnungsmagnetfeldverteilung des herkömmlichen Kopfes. Ferner ist zur Bezugnahme eine Aufzeichnungsmagnetfeldverteilung bei einem planaren Magne tisierungsmedium des herkömmlichen Ringkopfes durch eine gestrichelte Linie gezeigt. Die Abszissenachse verkörpert die Distanz in der Medienbewegungsrichtung (Spurlängs richtung), und die Ordinatenachse bezeichnet das normierte Aufzeichnungskopfmagnetfeld.

Aus Fig. 10 geht hervor, daß der Aufzeichnungsmagnet feldgradient des herkömmlichen Ringkopfes sehr moderat ist, und eine Magnetfeldstärke von 50% oder mehr eines Spitzen magnetfeldes wird selbst an einer Position beibehalten, die von der Spitzenposition um 0,5 µm hin zu der Seite des nachlaufenden Pols (linke Seite in Fig. 10) entfernt ist. Im Gegensatz dazu beträgt bei dem Aufzeichnungsmagnetfeld des Kopfes der vorliegenden Erfindung die Magnetfeldstärke selbst bei einem Abstand von 0,5 µm von der Spitzenposition hin zu der nachlaufenden Seite etwa 0. Das ist ein sehr steiler Magnetfeldgradient, der im wesentlichen gleich der planaren Aufzeichnungsmagnetfeldkomponentenverteilung des herkömmlichen Ringkopfes ist, die durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet ist.

Während die senkrechte Magnetfeldkomponentenverteilung gemäß der vorliegenden Erfindung auf diese Weise einen sehr steilen Magnetfeldgradienten hat, kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch auf eine Magnetfeldkomponenten verteilung angewendet werden, die nicht völlig in senkrech ter Richtung liegt. Wenn speziell eine Vorzugsmagnetisie rungsachse angenommen wird, die von einer Richtung, die zu der Oberfläche des Films senkrecht ist, ein wenig hin zu der planaren Richtung geneigt ist, wird, falls die Neigung der Vorzugsmagnetisierungsachse innerhalb von etwa 30 Grad von der senkrechten Richtung liegt, ein Magnetfeldgradient, der steiler als jener einer Schrägrichtungsmagnetfeldkomponen tenverteilung des herkömmlichen Ringkopfes ist, auch nach der Verteilung der Schreibmagnetfeldkomponente in der schrä gen Achsenrichtung erhalten. Daher kann die vorliegende Erfindung auf einen Aufzeichnungskopf für ein Schrägmagneti sierungsmedium angewendet werden, das eine Vorzugsmagneti sierungsachse hat, die nicht völlig senkrecht, sondern schräg zu der Oberfläche des Films ist.

Während in der oben beschriebenen ersten Ausführungs form die Tiefe des zurückgesetzten Abschnittes 50, der an dem nachlaufenden Pol 48 gebildet ist, auf 1,0 µm festgelegt ist, kann der Effekt der vorliegenden Erfindung erreicht werden, falls das Ende des nachlaufenden Pols 48 von der Höhe der Endfläche (Fläche, die dem Medium gegenüberliegt) des führenden Pols 46 um einen Betrag zurückgesetzt ist, der größer als eine Länge ist, die der Spaltlänge zwischen dem führenden Pol 46 und dem nachlaufenden Pol 48 entspricht.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 und 12 eine Abhängigkeit der Zurücksetzungstiefe des nachlaufenden Pols der senkrechten Magnetfeldverteilung beschrieben. Der Graph von Fig. 12 zeigt eine senkrechte Aufzeichnungsmagnet feldkomponente von solch einem Aufzeichnungskopftyp, wie er in Fig. 11 gezeigt ist, wenn die Tiefe D des zurückgesetzten Abschnittes 50 ab der Stelle, an der der nachlaufende Pol 48 keinen zurückgesetzten Abschnitt hat (Tiefe = 0), auf 0,5, 1,0 und 2,0 µm verändert wird. Fig. 12 zeigt ein Meßbei spiel, bei dem die Länge des zurückgesetzten Abschnittes 50 des nachlaufenden Pols 48 in der Spurlängsrichtung 3,5 µm beträgt; die Breite in der Spurquerrichtung 10 µm beträgt; die Breite des führenden Pols 46 3 µm beträgt; und die Spaltlänge zwischen dem führenden Pol 46 und dem nachlaufen den Pol 48 0,5 µm beträgt.

Falls angenommen wird, daß die Koerzitivkraft eines Aufzeichnungsmediums in einer senkrechten Richtung Hc = 2,200 Oe beträgt, wobei der nachlaufende Pol 48 nicht den zurückgesetzten Abschnitt 50 hat, überschreitet die negative Spitze die Koerzitivkraft Hc, und demzufolge wird ein Magne tisierungsübergang durch einen Magnetfeldgradientenabschnitt auf der nachlaufenden Seite (linke Seite in Fig. 12) bezüg lich der negativen Spitze gebildet. Falls andererseits das Ende des nachlaufenden Pols 48 um 0,5 µm oder mehr zurückge setzt ist, überschreitet die negative Spitze die Medienkoer zitivkraft Hc nicht mehr. Da der Magnetisierungsübergang durch einen steilen Magnetfeldgradientenabschnitt zwischen den zwei Spitzen, der positiven und der negativen, bestimmt ist, kann daher der Kopf als überlegener Aufzeichnungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium mit einschichtigem Film verwendet werden.

Fig. 13 ist eine Ansicht, die die Länge in der Spur längsrichtung und eine Abhängigkeit der Breite in der Spur querrichtung von einer Zurücksetzungszone (zurückgesetzter Abschnitt) 53 eines nachlaufenden Pols 52 zeigt. Ein Pfeil zeichen P kennzeichnet die Spurlängsrichtung, und ein ande res Pfeilzeichen Q kennzeichnet die Spurquerrichtung. Fig. 14 zeigt die senkrechte Aufzeichnungsmagnetfeldverteilung des Aufzeichnungskopfes von Fig. 13, wenn die Länge L des zurückgesetzten Abschnittes 53 in der Spurlängsrichtung ab der Stelle, an der der nachlaufende Pol 52 nicht den zurück gesetzten Abschnitt 53 hat (L = 0), auf 0,5, 1,0, 2,0 und 3,5 µm verändert wird. Aus Fig. 14 ist ersichtlich, daß die negative Spitze des senkrechten Magnetfeldes die Medienkoer zitivkraft Hc nicht mehr überschreitet, wenn die Länge L des zurückgesetzten Abschnittes 53 2,0 µm oder mehr beträgt.

Der Graph von Fig. 14 zeigt ein Meßbeispiel, bei dem die Tiefe des zurückgesetzten Abschnittes 53 des nachlaufen den Pols 52 0,5 µm beträgt; die Breite in der Spurquerrich tung 10 µm beträgt; die Breite des führenden Pols 46 3 µm beträgt; und die Spaltlänge zwischen dem führenden Pol 46 und dem nachlaufenden Pol 52 0,5 µm beträgt. Während angege ben ist, daß dann, wenn die Tiefe und die Breite W des nachlaufenden Pols 52 auf feststehende Werte wie bei der Anforderung in Fig. 14 gesetzt sind, die Länge L des zurück gesetzten Abschnittes 53 2,0 µm oder mehr betragen muß, da das Ausmaß des Magnetfeldes, das von dem Kopf erzeugt wird, sehr stark von der Spaltlänge abhängt, ist, falls die Spalt länge auf 0,25 µm reduziert wird, welche 1/2 von der oben genannten ist, die Länge L des zurückgesetzten Abschnittes 53 auch ausreichend, falls sie etwa 1,0 µm beträgt. Um den Effekt der vorliegenden Erfindung zu erreichen, muß daher die Länge L des zurückgesetzten Abschnittes 53 des nachlau fenden Pols 52 in der Spurlängsrichtung das Vierfache oder mehr der Spaltlänge betragen.

Während bei dem in Fig. 14 gezeigten Meßbeispiel die Breite W der Zurücksetzungszone 53 des nachlaufenden Pols 52 in der Spurquerrichtung auf den feststehenden Wert von 10,0 µm gesetzt ist, reicht es aus, wenn der nachlaufende Pol 52 von dem Endkantenabschnitt des führenden Pols 46 aus gesehen sowohl in der Spurquerrichtung als auch in der Spurlängs richtung auf einer gleichen Länge zurückgesetzt ist. Um den Effekt der vorliegenden Erfindung zu erreichen, muß daher die Breite W der Zurücksetzungszone 53 des nachlaufenden Pols 52 in der Spurquerrichtung größer als eine Summe der Breite des führenden Pols 46 und des Achtfachen der Spalt länge sein.

Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht von einem Endabschnitt eines Kopfes einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform zeigt einen Fall, bei dem die Breite eines führenden Pols 54 in der Spurquerrichtung größer als die Breite eines nachlau fenden Pols 58 ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Ende 54a des führenden Pols 54 so bearbeitet, daß ein Vorsprung 56, mit dem die effektive Polbreite W1 gleich oder kleiner als die Breite des nachlaufenden Pols wird, an dem Endabschnitt des führenden Pols 54 gebildet ist.

In der Ausführungsform von Fig. 15 ist ein Ende 58a des nachlaufenden Pols 58 um eine Tiefe D = 0,75 µm ab dem Ende 54a des führenden Pols 54 zurückgesetzt, und die Breite des Endes 58a des nachlaufenden Pols 58 in der Spurquerrichtung beträgt 4 µm. Ferner beträgt die Breite des Vorsprungs 56 des führenden Pols 54 in der Spurquerrichtung 3 µm, und die Spaltlänge zwischen dem führenden Pol 54 und dem nachlaufen den Pol 58 beträgt 0,5 µm.

Fig. 16 zeigt eine Veränderung zwischen Kopfmagnetfeld verteilungen vor und nach dem Bearbeiten des Endes des führenden Pols 54. Wie aus Fig. 16 hervorgeht, zeigt die Kopfmagnetfeldverteilung nach dem Bearbeiten des Endes des führenden Pols 54, die durch eine Kurve mit durchgehender Linie gekennzeichnet ist, daß die Spitze des senkrechten Magnetfeldes im Negativen die Medienkoerzitivkraft Hc nicht mehr überschreitet, und somit kann der Effekt der vorliegen den Erfindung erreicht werden. Des weiteren kann der Effekt der vorliegenden Erfindung auch erreicht werden, indem ein Dünnfilmringkopf, ein Ferritkopf oder ein MIG-Kopf, bei denen die Breite des führenden Pols und die Breite des nachlaufenden Pols untereinander gleich sind, als Basiskopf verwendet wird und ein Ende eines Pols auf geeignete Weise bearbeitet wird.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Er findung eine sehr scharfe Magnetfeldkomponentenverteilung in senkrechter Richtung eines Aufzeichnungsmagnetfeldes erhal ten werden. Daher kann ein überlegener Aufzeichnungskopf für ein Quermagnetisierungsmedium mit einschichtigem Film, das keine weichmagnetische Grundschicht hat, vorgesehen werden. Da die vorliegende Erfindung einfach nur durch teilweises Bearbeiten eines Endabschnittes eines nachlaufenden Pols unter Verwendung eines herkömmlichen Dünnfilmringkopfes oder eines ähnlichen Kopfes als Basis in die Praxis umgesetzt werden kann, ist sie auch hinsichtlich der Produktion sehr vorteilhaft und trägt stark zur Verbesserung der Leistung einer magnetischen Queraufzeichnungsvorrichtung bei.

Claims

1. Aufzeichnungskopf für ein Magnetmedium, das einen einschichtigen Magnetfilm hat, der eine Vorzugsmagnetisie rungsachse in einer Richtung hat, die von einer planaren Richtung des Magnetmediums aus geneigt ist, welcher Auf zeichnungskopf umfaßt:
einen führenden Pol, der auf der stromaufwärtigen Seite in einer Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist und ein Ende hat, das dem Medium gegenüberliegt;
einen nachlaufenden Pol, der ein Ende hat, das mit dem Ende des führenden Pols kooperiert, um zwischen ihnen einen kleinen Spalt zu definieren, und dem Medium gegenüber liegt, und einen hinteren Endabschnitt, der mit dem führen den Pol in Kontakt gehalten wird, welcher nachlaufende Pol auf der stromabwärtigen Seite in der Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist; und
eine Spule, die um Kontaktierungsabschnitte des führenden Pols und des nachlaufenden Pols herumgewunden ist;
bei dem das Ende des nachlaufenden Pols um eine vorbestimmte Länge von dem Ende des führenden Pols zurück gesetzt ist.

2. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Länge größer als der kleine Spalt ist.

3. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem der einschichtige Magnetfilm ein Quermagnetisie rungsfilm ist, der eine Vorzugsmagnetisierungsachse in einer rechtwinkligen Richtung zu seiner Oberfläche hat.

4. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der führende Pol in einer Richtung, die zu der Bewegungsrichtung des Mediums rechtwinklig ist, eine größere Breite als jene des nachlaufenden Pols hat und einen Vorsprung hat, der teilweise so bearbeitet ist, daß die Breite von seinem Ende gleich oder kleiner als die Breite des nachlaufenden Pols ist.

5. Aufzeichnungskopf für ein Magnetmedium, das einen einschichtigen Magnetfilm hat, der eine Vorzugsmagnetisie rungsachse in einer Richtung hat, die von einer planaren Richtung des Magnetmediums aus geneigt ist, welcher Auf zeichnungskopf umfaßt:
einen führenden Pol, der auf der stromaufwärtigen Seite in einer Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist und ein Ende hat, das dem Medium gegenüberliegt;
einen nachlaufenden Pol, der ein Ende hat, das mit dem Ende des führenden Pols kooperiert, um zwischen ihnen einen kleinen Spalt zu definieren, und dem Medium gegenüber liegt, und einen hinteren Endabschnitt, der mit dem führen den Pol in Kontakt gehalten wird, welcher nachlaufende Pol auf der stromabwärtigen Seite in der Bewegungsrichtung des Mediums vorgesehen ist; und
eine Spule, die um Kontaktierungsabschnitte des führenden Pols und des nachlaufenden Pols herumgewunden ist;
bei dem das Ende des führenden Pols mit dem Ende des nachlaufenden Pols bündig ist und der nachlaufende Pol einen zurückgesetzten Abschnitt mit einer vorbestimmten Tiefe hat, der an dessen Ende gebildet ist, welches dem Spalt gegenüberliegt.

6. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 5, bei dem die vorbestimmte Tiefe größer als die Länge des kleinen Spaltes ist.

7. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Länge des zurückgesetzten Abschnittes in der Bewegungs richtung des Mediums größer als das Vierfache der Länge des kleinen Spaltes ist.

8. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem der nachlaufende Pol in einer Richtung, die zu der Bewegungsrichtung des Mediums rechtwinklig ist, eine größere Breite als jene des führenden Pols hat, und die Breite des zurückgesetzten Abschnittes in der Richtung, die zu der Bewegungsrichtung des Mediums rechtwinklig ist, größer als eine Summenlänge aus der Breite des Endes des führenden Pols und dem Achtfachen der Länge des kleinen Spaltes ist.

9. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem der einschichtige Magnetfilm ein Quermagneti sierungsfilm ist, der eine Vorzugsmagnetisierungsachse in einer Richtung hat, die zu seiner Oberfläche rechtwinklig ist.