DE2263077A1

DE2263077A1 - Magnetwiderstandsstruktur

Info

Publication number: DE2263077A1
Application number: DE2263077A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Lazzari
Original assignee: INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE LOUVECIENNES (FRANKREICH) Cie
Current assignee: INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE LOUVECIENNES (FRANKREICH) Cie
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1973-07-05
Also published as: NL160119C; DE2263077B2; FR2165206A5; DE2263077C3; GB1364348A; NL7217495A; US3848217A; NL160119B

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Hauser ·οβο München <o.£ Q. OöZ. 1972 Dipl.-Ing. Gottfried Leiser Ε^.^.,,^β« i»

Patentanwälte

Telegramme: Labyrinth München £ 2. O 3 0 f /

Telefon: 831510 Postscheckkonto: München 117078

COMPAGITIE ΙΪΤΤΕΜΑΤΪΟΪΤΑΪιΕ
pour l'INFORMATIQUE
68, Rte de Versailles

Louyeciennes .
Prankreich

Unser Zeichen: C 2935

Magiietwider Standsstruktur

Die Erfindung betrifft Magnetwiderstände, d»h*, Widerstände in Form von dünnen Filmen oder Schichten mit einer Dicke von einigen 100 S. aus einem Material, das beim Anlegen eines Magnetfeldes eine Änderung des elektrischen Widerstands zeigt. Eine nicht einschränkende Aufzählung derartiger Stoffe, zu denen insbesondere die ferromagnetische^ vorzugsweise anisotropen Nickellegierungen gehören, findet sich beispielsweise auf den Seiten 711 bis 713 eines Aufsatzes "The anisotropy in the magnetoresistance of some nickel alloys" von M.C. Van Eist in der Zeitschrift "Physica", Sand XXV, 1959, Seiten 702 bis 720. Wenn durch einen solchen Widerstand ein.Strom geschickt wird, der von einer Konstantspannungsquelle geliefert wird, gibt er ein "Signal" ab, das von dem Wert des Erregermagnetflusses abhängt, der darauf einwirkt. Da der Widerstand keinen Magnetfluß erzeugt, ist er zur Verwendung als Schreibmagnetkopf für magnetische Aufzeiclinungsträger ungeeignet. Dagegen kann er grundsätzlich in Lesemagnetköpfen für das fliegende Ablesen oder das Ablesen im Still-

Lei/Pe

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stand von Aufzeichnungen auf Meß- und/oder Codierungs-Magnet trägern verwendet werden.

Die Anwendung der Magnetwiderstände stößt jedoch auf gewisse Schwierigkeiten. In erster Linie besteht die Schwierigkeit, daß dann,wenn der Erregermagnetfluß gegenüber der Oberfläche des Elements örtlich sehr begrenzt ist, das zuvor erwähnte Signal sehr schwach ist. Wenn dagegen der von einer örtlich begrenzten Quelle abgegebene Erregermagnetfluß durch den Widerstand mit einem Feldgradient über die "Höhe" des Elements gegenüber der Quelle hindurchgeht, definiert das erhaltene Signal keine genaue lage der Quelle in Bezug auf seine Ebene. In zweiter Linie ist es mit dem Signal, das von einem unter dem Einfluß eines Erregermagnetfeldes stehenden Magnetwiderstandselement abgegeben wird, nicht möglich, die Richtung dieses Flusses zuerkennen, es sei denn, daß das Widerstandselement durch ein außerhalb der Magnetflußquelle liegendes Feld vormagnetisiert ist.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Magnetwiderstand s3truktur, welche die Feststellung der Richtung des Erregermagnetflusses ohne zusätzliches Vormagnetisierungsfeld ermöglicht, die ferner eine sehr genaue Lokalisierung der relativen Lage einer örtlich sehr begrenzten Erregerflußquelle mit einer merklichen Intensität des abgegebenen Signals ermöglicht,- und die schließlich so beschaffen ist, daß sie beim Aufbau von Schreib-/Lese-Magnetköpfen für Magnetaufzeichnungen verwendet werden kann.

Nach der Erfindung ist eine Magnetwiderstandsstruktur, die wenigstens eine dünne Magnetwiderstandsschicht aus anisotropem Material enthält, die bei Erregung durch ein Magnetfeld, das von einer örtlich begrenzten, in der Nähe eines ihrer Ränder liegenden Quelle stammt, die Stärke eines sie durchfließenden elektrischen Stroms entsprechend der Änderung ihres von der Feldstärke abhängigen Magnetwiderstands-

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koeffizients verändert, dadurch gekennzeichnet, daß die leichte Magnetisierungsachse des Materials der Schicht um einen zwischen O⁰ und 90° liegenden Winkel gegen die Richtung des Stromflusses geneigt ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:

Pig. 1 clas Verhalten eines Magnetwiderstandselements klassischer Art gegenüber einem Erregermagnetfeld, wobei das Magnetwiderstandselement von der Kante her gesehen ist, ·. .

Pig. 2 ein Diagramm der Parameter, die zur Erläuterung der Wirkungsweise des Magnetwiderstandselements in Betracht zu ziehen sind,

Pig. 3 ein Diagramm der Änderung des Magnetwiderstandskoeffizients des Magnetwiderstandselement s als Punktion des Wertes des Erregermagnetfeldes,

Pig. 4 eine der Pig. 1 entsprechende Darstellung zur Erläuterung des Verhaltens eines Magnetwiderstands- -elements nach der Erfindung,

Pig. 5 eine der Pig. 2 entsprechende Darstellung für das Magnr. twider Standselement nach der Erfindung,

Pig. 6 eine der Pig. 3 entsprechende Darstellung für das Magnetwiderstandselement nach der Erfindung,

Pig. 7 eine Seitenansicht einer ersten praktischen Ausführungsform einer Magnetwiderstandsstruktur nach der Erfindung,

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Fig. 8 eine Vorderansicht der Magnetwiderstandsstruktur von Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform ■ der Magnetwiderstandsstruktur nach der Erfindung,

Fig.10 eine Vorderansicht der Magnetwiderstandsstruktur von Fig. 9,

Fig.11 eine schematische Darstellung eines Beispiels der relativen Verteilung der Orientierungen der Magnetisierungsvektoren in den Bestandteilen der Magnetwiderstandsstrukturen nach der Erfindung,

Fig.12 ein Diagramm der Änderung des Widerstands als Funktion des Erregermagnetfeldes bei einer Magnetwiderstands struktur nach der Erfindung und

Fig.13 eine zum Teil geschnittene Teilseitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Schreib-./Lese-Mag.ietkopfes für Magnetaufzeichnungen, bei welchem die Magnetwiderstandsstrukturen nach der Erfindung angewendet werden.

Es wird zunächst ein Magnetwiderstandselement betrachtet, das ein Substrat aufweist, das nicht näher identifiziert wird, weil es für die Zwecke der Beschreibung nicht erforderlich ist, und auf diesem Substrat eine dünne Schicht mit einer Dicke von 200 - 300 S aus einer Eisen-Nickel-Legierung, beispielsweise der unter der Handelsbezeichnung "Permalloy" bekannten Legierung. Diese Schicht hat, wie in Fig. 2 dargestellt ist, eine leichte Magnetisierungsachse A, die im wesentlichen parallel zu der Flußrichtung eines elektrischen Stroms I liegt, aus dem ein Signal abgeleitet

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wird, wenn an das Magnetwiderstandselement ein Magnetfeld H so angelegt wird, daß seine Richtung im wesentlichen senkrecht zu der leichten Magnetisierungsachse A und der Richtung des Stroms I steht» Es wird angenommen, daß dieses Feld von einer Magnetflußquelle 4 (Fig. 1 und 2) ausgeht, die in der dargestellten Weise örtlich begrenzt ist, wobei ihre Breite parallel zu der Dicke des Magnetwiderstandselements 1 beispfelsweise in der Größenordnung von 1 bis 5/um liegt, während sie sich beispielsweise über die ganze Breite des Magnetwiderstandselements (Fig. 2) erstreckt. Die Magnetflußquelle 4 liegt sehr nahe bei einem Rand des Magnetwiderstandselements, beispielsweise in einem Abstand von einigen Mikron oder weniger. Die Magnetflußquelle ist an einer Stelle dargestellt, für die ein maximales Ansprechen des Magnetwiderstandselements 1 .erhalten wird.

Bei der Umgebungstemperatur weist das Material der Magnetwiderstand sschicht einen Magnetwiderstandskoiffizient AR/R in der Größenordnung von 2$ auf, dessen Änderung al3 Funktion der Stärke des Erregermagnetfeldes H im wesentlichen der qualitativen Darstellung von Fig. 3 entspricht. Wie zu erkennen ist, ist dieser Koiffizient negativ. Wenn der Wert des Erregermagnetfeldes den Wert der Anisotropiefeldstsrke H_K der Magnetwiderstandsschieht erreicht, wird diese in der schweren Magnetisierungsrichtung gesättigt. Damit man eine Angabe über die Richtung des Erregermagnetfeldes erhält, muß die Ordinatenachse von O nach O verschoben werden, also die Magnetwiderstandsschieht 1 durch ein zusätzliches äußeres Feld vormagnetisiert werden.

Diese Notwendigkeit kann gemäß Fig. 5 dadurch vermieden werden, daß die Magnetwiderstandsschicht· so ausgebildet wird, daß ihre leichte Magnetisierungsachse A einen Winkel θ zwischen O⁰ und 90° mit der Richtung des "Lesestroms" I einschließt. Der Wert des Winkels θ kann vorzugsweise in der

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Nähe von 45 gewählt werden. Die Änderung des Magnetwideratandskoiffizients AR/R als Funktion des Erregermagnetfelds H entspricht dann der Darstellung von Fig. 6. Bei einem

Wert H=IT cos Θ, wobei H der Wert der Koerzitivfeidstärke c c

des anisotropen Materials der Schicht 1 ist, liegt der Magnetisierungsvektor in der Schicht 1 senkrecht zu der Richtung des Stroms. Bei dem Wert H=H. sin θ liegt der Magnetisierungsvektor in dieser Schicht parallel zu der Richtung des Stroms I. Man braucht dann gemäß Fig. 12 nur davon auszugehen, daß in dem äußeren Verbraucherkreis für das vom Magnetwiderstand abgegebene Signal der Wert R_Q, der dem Schnittpunkt der Ordinnatenachse von Fig. 6 mit der Kennlinie des Magnetwiderstandskoeffizients entspricht, als Bezugswert gewählt ist, um zu erreichen, daß die Polarität des Signals unmittelbar die Richtung des Erregermagnetfelds zusätzlich zu dem durch die Intensität des Signals angegebenen Wert des Erregermagnetfelds definiert. Der scheinbare Wert des Widerstands R ändert sich von -i-R_ - R ,

s s

wenn sich die Feldstärke H von H^ sin θ bis H_ cos θ ändert. Es ist kein Vormagnetisierungsfeld für die Schicht 1 mehr erforderlich, und es genügt, wenn der den Strom I aufnehmende Kreis oeispielsweise eine Abgleichsschaltung aufweist, die einen Widerstand des Wertes R_Q enthält.

Die Empfindlichkeit der Messung hängt jedoch nicht nur von dem Magnetwiderstandskoeffizient des Materials der Schicht ab, sondern auch und vor allem von der Gleichförmigkeit der Drehung des Magnetisierungsvektors in der Schicht über deren Höhe h. Wenn nun wieder auf Fig. 1 Bezug genommen wird, wo Kraftlinien des von der Magnetflußquelle 4 ausgehenden Feldes dargestellt sind, ist zu erkennen, daß sich dieses Feld in der Schicht 1 in Abhängigkeit von der Höhe der jeweils betrachteten Stelle in dieser Schicht ändert. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Drehung des Magnetisierungsvektors

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V -

über die Hone h der ScMent nicht kohärent und ungleichförmig ist,wodurch sich insgesamt eine Absehwächung des Ansprechens des MägnetwiderStandselements ergibt* Der Wert des Erregermagnetfelds, der erforderlich ist, um die Magnetisierung der Schicht zu drehen, liegtι wie bereits erwähnt, in der Größenordnung der Anisotropiefeidstärke des Schichtmaterials, wenn die Entmagnetisie ruiigsfeider über die Höhe h gering sind. Wenn eine örtlich begrenzte Quelle ein Magnetfeld von einigen hundert Oersted« erzeugt, wie es bei den Informations-MagnetaufZeichnungsträgern und den magnetischen "Linealen" der Fall ist, spricht die Magnetwiderstandsschicht auf eine Linie gleicher Feldstärke für einen Wert an, der im wesentlichen gleich dem Wert der Anisotropiefeldstärke ist, also für einen Wert in der Größenordnung von drei Oersted bei der als Beispiel gewählten Eisen- Nickel-Legierung. Da diese Linie gleicher Feldstärke von der Quelle weit entfernt ist, ist die Lokalisierung der Quelle durch das Magnetwiderstandselement sehr schlecht. Das Magnetwiderstandselement könnte daher als Lesekopf für Magnetaufzeichnungen nur dann verwendet werden, wenn die Aufzeichnungen eine sehr geringe Dichte der Ziffern oder Marken aufweisen. Es wäre natürlich erwünscht, wenn man derartige Magnetwiderstände für das Lesen von Magnetaufzeichnungen mit großer Dichte anwenden könnte, beispielsweise für Magnetaufzeichnungen, bei denen die Speicherpunkte für die Bits und. Markierungen eiiie maximale Breite von 5/Utn pro Magnetisierungsbereich an den Schwächstmöglichen Stellen nicht überschreiten, die ihrerseits maximal 15,um für Punktbreiten von 5/Um nicht über^ schreiten.

Um diesen Empfindlichkeitsmangel zu beseitigen und dadurch die Auflösung beim Lesen pro Magnetwiderstandselement zu erhöhen ist es gemäß Fig. 3 vorgesehen, eine Struktur auszubilden, die wenigstens eine Magnetwiderstandsschicht 1

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mit einer Dicke in der Größenordnung von einigen hundert Angstrom, beispielsweise 200 oder 300 Ä, vorzusehen, die zwischen zwei dickeren Schichten 2 und 3 mit großer Permeabilität liegt. Diese Schichten können vorzugsweise ebenfalls anisotrop sein, doch ist dies nicht unbedingt notwendig. Jede dieser Schichten kann beispielsweise eine Dicke von wenigstens 1000 S. haben, die bis zu 5 /um und mehr gehen kann, wobei diese Dicke an sich in keiner Weise kritisch ist, aber an die physikalischen Parameter angepaßt sein muß, wie an die Feldstärke der Erregermagnetfelder, in denen die Magnetwiderstände arbeiten müssen. Diese Schichten stehen in magnetostatischer Kopplung mit der Magnetwider Standsschicht und sind von dieser beispielsweise durch dielektrische Filme, beispielsweise aus Siliziumdioxid getrennt. Die Dicke jeder dielektrischen Schicht ist klein, doch ist es vor allem notwendig, daß sie keine Poren aufweist, durch welche die Materialien der von ihr getrennten Schichten in Kontakt gebracht werden. Eine Dicke von einigen hundert Angstrom ist hierfür ausreichend.

Falls erforderlich, können auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Magnetwiderstandsschicht 1 mehr als eine Schicht großer Permeabilität nach Art der Schichten 2 und 3 vorgesehen werden. Man kann auch, falls erforderlich, Strukturen der dargestellten Art aufeinander stapeln, also eine Struktur herstellen, die eine Magnetwiderstandsschicht zwischen zwei Schichten großer Permeabilität aufweist, dann eine weitere Magnetwiderstandsschicht auf jeder dieser Schichten großer Permeabilität, eine weitere Schicht großer Permeabilität auf jeder dieser Magnetwiderstandsschichten usw. Das Material der Schichten 2, 3 usw. kann, falls erwünscht, das gleiche Material wie in den Magnetwiderstandsschichten sein. Zur Erzielung der erforderlichen mechanischen Festigkeit der Struktur kann beispielsweise an einer Seite des Stapels ein dielektrisches Substrat angebracht sein.

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Die Schichten großer Permeabilität kanalisieren die Kraftlinien des Erregermagnetfeldes, wie in Pig. 4 zu erkennen ist, was zur Folge hat, daß die Magnetwiderstandsschicht 1, wenn sie der Wirkung der Magnetflußquelle ausgesetzt ist, sich in einem praktisch gleichförmigen Magnetfeld befindet, so daß die Drehung der Magnetisierung ihres Materials kohärent, die Empfindlichkeit maximal und die Lokalisierung der Flußquelle gewährleistet sind. Die Drehung der Magnetisierung in den Schichten großer Permeabilität (groß infolge ihrer eigenen Dicke) ist nämlich kohärent, und daher ist die Drehung der Magnetisierung in der zwischen ihnen liegenden Magnetwiderstandsschicht in ihrer Ebene konstant und einem Erregermagnetfeld von gleicher Größenordnung wie ihrer Koerzitivfeldstarke ausgesetzt, so daß sich die Struktur großer Permeabilität also wie ein "Transformator" für den Wert des Magnetfeldes verhält. Die Gesamtdicke der Struktur definiert die Breite eines "Fensters" für die Lokalisierung. Der gleichförmige Magnetfluß, in dem sich die Magnetwiderstandsschicht befindet, hat ein Maximum, wenn die Achse dieses Fensters mit der vertikalen Ebene zusammenfällt, die durch die Quelle des Erregermagnetfeldes H geht.

Es ist zu bemerken, daß eine Struktur der beschriebenen Art darüberhinaus die Anwendung von Magnetwiderstandselementen ermöglicht, die merkliche Entmagnetisierungsfeider erzeugen, da sie diese Felder "kurzschließt".

Die Schichten großer Permeabilität haben infolge der Tatsache, daß sie zu beiden Seiten der Magnetwiderstandsschicht liegen, einen weiteren Effekt, der zu dem Effekt der Ausrichtung der leichten Magnetisierungsachse dieser Schicht im Winkel θ hinzukommt. Im Ruhezustand liegen die

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Magnetisierungsvektoren der Schichten 2 und 3 in einer Linie mit dem Magnetisierungsvektor der Schicht 1 (Pig. 1.1) "bis auf eine Richtungsumkehr für den Magnetisierungsvektor einer Schicht, beispielsweise der Schicht 3, wobei in Pig. 11 angenommen ist, daß der Winkel θ in der Nähe von 45° liegt. Je nach der Eigendicke der Schichten 2 und 3 drehen sich deren Magnetisierungsvektoren um einen bestimmten Winkel, wenn sie einem Erregermagnetfeld ausgesetzt werden, und zwar kohärent über ihre ganze Höhe. Infolge der magnetostatischen Kopplung hat die Drehung der Magnetisierungsvektoren der Schichten großer Permeabilität auch die Drehung des Magnetisierungsvektors der Magnetwiderstandsschicht zur Polge, und für eine gewisse Dicke der Schichten 2 und 3 kann der Drehwinkel auf den Wert Θ, im vorliegenden Pail also 45° eingestellt werden. Diese Dicke muß in Abhängigkeit von Parametern der Aufzeichnungsträger bestimmt werden, mit denen die Strukturen zusammenarbeiten sollen. Eine Struktur der beschriebenen Art kann somit für das Ablesen einer besonderen Magnetaufzeichnung vorbestimmt werden, was an sich ein Vorteil für den endgültigen Wirkungsgrad der Anordnung ist. Zu diesem Zweck genügt es, die Dicke E und die Remanenzinduktion Br der Schichten großer Permeabilität an die Dicke e und die Remanenzinduktion -Br -des Aufzeichnungsträgers nach der folgenden Gleichung anzupassen:

(E) . Br ^ K. e. Br₍₎

wobei K ein Wirkungsgradfaktor ist, der sich in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers und der ihr gegenüberliegenden Fläche der Struktur während der Anwendung ändert« wenn dieser Abstand O ist, gilt K = 1.

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Als Anhaltspunkt sind in der folgenden Tabelle Beispiele angegeben, mit denen eine Drehung des Magnetisierungsvektors um 45° in den Schichten der Struktur erhalten

werden kann:	Br₀ JGaußj	Schichten 2	und	5:
	1 000	E j^um]	Br	[ßaußj
Aufzeichnungsschichten:	1 000	1.2	10	000
e [yumj	10 000	0,7	10	000
15	10 000	0,18	10	000
8		0,1	10	000
0,2
0,1

Pur die praktische Ausführung der beschriebenen Strukturen kann man beispielsweise eine der in Fig. 7 und 8 bzw. in Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsformen anwenden.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 und 8 ist die Magnetwiderstandsschicht 1 aus zickzackförmig angeordneten Segmenten gebildet, die um 45° gegen den Rand der Schicht 2 geneigt sind, wobei ein Stromeingang 5 und ein Stromausgang 6 vorgesehen sind. Die leichte Magnetisierungsachse des Materials der Schicht ist bei A angegeben; sie liegt also im Winkel von 45° gegen die Richtung des Stromflusses in der Magnetwiderstandsschicht. Natürlich liegt zwischen der Schicht 2 und der Magnetwiderstands'schicht 1 wie auch zwischen der Magnetwiderstandsschicht 1 und der Schicht 3 jeweils ein dielektrischer Film, wie bei 7 und 8 in Fig. 7 zu erkennen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 und 10 ist die Magnetwiderstandsschicht 1 aus einem Streifen der erforderlichen Höhe gebildet, der parallel zum unteren Rand der Schicht 2 liegt und von dieser durch einen dielektrischen Film 7 sowie

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von der Schicht 3 durch einen weiteren dielektrischen Film getrennt ist. Die Richtung der leichten Magnetisierungsachsen der Schichten ist bei A angegeben; sie ist um 45° gegen die Ränder der Bestandteile der Struktur geneigt, steht also im Winkel von 45° zu der Richtung des Stromflusses in der Magnetwiderstandsschicht 1, deren Stromeingang 5 und Stromausgang 6 in Fig. 10 gezeigt sind.

Bei diesen Beispielen, bei denen natürlich wenigstens auf einer Seite des "Stapels" sich ein nicht dargestelltes starres Substrat befindet, ist die Magnetwiderstandsschicht innerhalb der Schichten großer Permeabilität gezeigt. Diese Anordnung ist zweckmässig, denn wenn die Struktur bei der Verwendung auf einem unter ihr ablaufenden Aufzeichnungsträger schleift, ist die Lebensdauer verlängert, weil die mechanische Abnutzung die Stelle der eigentlichen Magnetwiderstandsschicht erst später erreicht.

Die Technologie der Bildung der Dünnschichten ist so allgemein bekannt, daß hier nicht mehr darauf eingegangen zu werden braucht.

Jede in der beschriebenen Weise ausgebildete Struktur mit Magnetwiderstandskoeffizient kann ohne weiteres direkt als Wandler für das Ablesen von Magnetaufzeichnungen angewendet werden. Sie kann ferner vorteilhaft beim Aufbau von Schreib-ZLese-Magnetköpfen Verwendung finden, das heißt von Wandlern, die ebensogut zum Ablesen einer Magnetaufzeichnung wie zur Herstellung der Magnetaufzeichnung auf einem entsprechenden Aufzeichnungsträger geeignet sind.

Da nämlich kein Strom in der bzw. den Magnetwiderstandsschichten vorhanden ist, die noch dazu vorzugsweise in einem Stapel der zuvor beschriebenen Art in Serie verbunden

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werden können, verhält sich eine solche Struktur ausschließlich, wie ein Magnetjoch für die Flußkonzentration. Wenn gemäß Pig. 13 zwei Strukturen 10 und 11, die jeweils aus einem solchen Stapel "bestehen, so zusammengehaut werden, daß zwischen ihnen am einen Ende ein Luftspalt besteht, in dem Leiter 12 angeordnet werden, entsteht ein Wandler, der "beim Lesen, wenn den Magnetwiderstandsschichten in den Stapeln 10 und 11 ein Strom zugeführt wird, das Abnehmen der Informationen mit einem Leseluftspalt EL bewirkt, und der beim Schreiben, wenn die Magnetwiderstandsschichten inaktiv sind, aber durch die Leiter 12 Schreibströme geschickt werden, das Schreiben auf dem Aufzeichnungsträger mit dem Schreibluftspalt ER bewirkt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Magnetwiderstandsstruktur, die wenigstens eine dünne Magnetwiderstandsschicht aus anisotropem Material enthält, die "bei Erregung durch ein Magnetfeld, das von einer örtlich begrenzten, in der Nähe eines ihrer Ränder liegenden Quelle stammt, die Stärke eines sie durchfließenden elektrischen Stroms entsprechend der Änderung ihres von der Feldstärke abhängigen Magnetwiderstandskoiffizients verändert, dadurch gekennzeichnet, daß die leichte Magnetisierungsachse des Materials der Schicht um einen zwischen O⁰ und 90° liegenden Winkel gegen die Richtung des Stromflusses geneigt ist.

2. Magnetwiderstandsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwiderstandsschicht so geformt ist, daß die Richtung des sie durchfließenden Strcms im wesentlichen senkrecht zu der Richtung des Erregermagnetfeldes liegt und ihre leichte Magnetisierungsachse gegen diese Stromrichtung und gegen die Richtung des Erregermagnetfeldes im wesentlichen um 45° geneigt ist.

3. Magnetwiderstandsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwiderstandsschicht so geformt ist, daß die Richtung des sie durchfließenden Stroms um etwa 45° gegen die Richtung des Erregermagnetfeldes geneigt ist, und ihre leichte Magnetisierungsachse im wesentlichen um 45° gegen diese Stromrichtung und im wesentlichen um 90° gegen die Richtung des Erregermagnetfeldes geneigt ist.

4. Magnetwiderstandsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetwiderstandsschicht

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zwischen magnetischen Schichten großer Permeabilität liegt, die elektrisch von der Magnetwiderstandsschicht isoliert, aber mit dieser magnetostatisch gekoppelt sind.

5. Magnetwiderstandsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Schichten großer Permeabilität anisotrop ist, so daß deren leichte Magnetisierungsachsen bei Abwesenheit des Erregermagnetfeldes durch magnetostatische Kopplung mit der dünnen Magnetwiderstandsschicht eine Orientierung annehmen, die im wesentlichen parallel zu derjenigen der Magnetwiderstandsschicht .ist, während diese Schichten beim Anlegen des Erregermagnetfeldes eine Drehung der* Magnetisierung der Magnetwiderstandsschicht verursachen, die im wesentlichen gleich der Drehung ist, die dann ihre eigene Magnetisierung erfährt. ■

6. Magnetwiderstandsstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der die Drehung bestimmenden Schichten großer Permeabiliiät in der Größenordnung von wenigstens dem Vierfachen der Dicke der Magnetwiderstandsschicht .liegt.

7. Magnetwiderstandsstruktur nach Anspruch 6, dadurch ge-, kennzeichnet, daß die Magnetwiderstandsschicht und die Schichten großer Permeabilität aus dem gleichen Material gebildet sind.

8. Magnetwiderstandsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten großer Permeabilität ihrerseits zwischen Magnetwiderstandsschichten liegen, die wiederum zwischen Schichten großer Permeabilität liegen, usw. so daß ein regelmässiger Stapel gebildet ist, der auf beiden Seiten in Schichten großer Permeabilität endet.

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9. Magnetwiderytandsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer im Innern des Stapels liegenden Stelle zwischen zwei Schichten großer Permeabilität wenigstens eine elektrisch leitende Schicht eingefügt ist, die von den sie umgebenden Schichten isoliert ist.

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