DE2450364A1 - Elektromagnetischer wandler - Google Patents
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Description
COMPAGNIE INTERNATIONALE
POUR L'INFORMATIQUE
POUR L'INFORMATIQUE
68 Route de Versailles
Louveciennes/Frankreich
Louveciennes/Frankreich
Elektromagnetischer Wandler
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Wandlerstruktur,
bei welcher zur Feststellung magnetischer Übergänge auf einem Aufzeichnungsträger, der sich in unmittelbarer
Nähe eines der Ränder der Wandlerstruktur relativ zu dieser bewegt, die magnetoresistiven Eigenschaften von
Materialien ausgenutzt werden, die in dünnen Schichten auf das Anlegen eines äußeren Magnetfelds durch eine Änderung
des elektrischen Widerstands reagieren, die durch die Änderung eines Stromes feststellbar ist, der unter
konstanter Spannung hindurchfließt. Eine nicht abschließende Aufzählung solcher Materialien, zu denen insbesondere
die vorzugsweise anisotropen ferromagnetisehen Nickellegierungen
gehören, findet sich beispielsweise in dem Aufsatz "The anisotropy in the magnetoresistance of some
nickel alloys" von M.C. Van Eist in der Zeitschrift "Physica",
Band XXV, 1959, Seiten 702 bis 720.
Lei/Pe
509820/071 U
Die Leseköpfe, die aus diesen Materialien gebildet sind und diese Eigenschaft ausnutzen, sind im wesentlichen für
den Wert des Magnetflusses unabhängig von der Änderung des Magnetflusses empfindlich. Sie ermöglichen demzufolge
ein Lesen von Aufzeichnungsträgern mit jeder, beliebigen
relativen Vorschubgeschwindigkeit einschließlich der Geschwindigkeit Null. Sie ermöglichen einen
sehr ausgedehnten Frequenzgang von Null bis zu einigen zehn Megahertz. Sie liefern ein Lesesignal, das sehr viel
größer als bei Magnetköpfen sein kann, die nur auf die Änderungen des Magnetflusses ansprechen, selbst wenn diese
Magnetköpfe in Dünnschichttechnik ausgebildet sind und
die gleichen Materialien enthalten, ohne daß deren zuvor erwähnte Eigenschaften ausgenutzt werden.
Diese Wandler weisen jedoch auf der anderen Seite zwei Nachteile auf. Der erste Nachteil besteht darin, daß sie
nicht für die Richtung des Erregerflusses empfindlich sind, sondern nur für den Betrag dieses Flusses, während
bei jeder Magnetaufzeichnung die Richtung des Magnetflusses berücksichtigt wird. In der DT-OS 2 263 077 ist beschrieben,
wie dieser erste Mangel dadurch abgeschwächt werden kann, daß die leichte Magnetisierungsachse des anisotropen Materials
der dünnen magnetoresistiven Schicht um einen Wert zwischen 0° und 90°, vorzugsweise in der Nähe von 45°, gegen
die Flußrichtung des an die Schicht angelegten elektrischen Stroms geneigt wird.
Der zweite Nachteil ist ein schlechtes Auflösungsvermögen, das zur Folge hat, daß das Wandlerelement nicht ohne weiteres
mit großer Präzision die äußeren Magnetflußquellen lokalisieren kann, wenn diese ihrerseits örtlich begrenzt
sind und insbesondere sehr nahe beieinander liegen, wie es
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insbesondere der Fall von magnetischen Übergängen bei
Aufzeichnungen von Ziffern und Marken mit sehr großer Aufzeichnungsdichte der Fall ist. Beispielsweise überschreiten
bei gewissen Aufzeichnungen für Speicherpunktbreiten von nicht mehr als 5 Mm die Zwischenräume
zwischen den Magnetisierungsbereichen der Speicherpunkte nicht einen Wert von etwa 15 wm. Dies kommt insbesondere
daher, daß die Drehung des Magnetisierungsvektors über die "Höhe" der magnetoresistiven Schicht, die
senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger liegt, nicht kohärent ist. Der Wert des Erregerfeldes wird aber praktisch durch
die Amplitude dieser Drehung gemessen, bis dieser Wert den Wert der Anisotropiefeldstärke HK der magnetoresistiven
Schicht erreicht und diese in der schweren Magnetisierungsrichtung sättigt. Wenn beispielsweise eine örtlich begrenzte
Erregerflußquelle ein Magnetfeld von einigen hundert
örsted erzeugt,, was dem üblichen Wert bei Aufzeichnungen
in dicken Magnetschichten entspricht, wie sie bei Magnetbändern, Magnettrommeln, Magnetplatten und magnetischen
Linealen angewendet werden, und wenn die Anisotropiefeldstärke der magnetoresistiven Schicht in
der Größenordnung von 3 örsted liegt, was der übliche
Wert bei Schichten von 200 bis 300 £ Dicke aus einer Eisen-Nickel-Legierung ist, beispielsweise der unter der
Bezeichnung "Permalloy" bekannten Legierung, die einen bei Dicken dieser Größenordnung ausnutzbaren magnetoresistiven
Effekt aufweist, ist die Linie gleicher Feldstärke für den Wert, der im wesentlichen gleich dem Wert
der Anisotropiefeldstärke der Schicht ist, verhältnismäßig weit von der Magnetflußquelle entfernt. Die Lokalisierung
dieser Quelle durch die Schicht ist daher schlecht.
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In der zuvor erwähnten deutschen Offenlegungsschrift
ist zur Verbesserung des Auflösungsvermögens angegeben, die magnetoresistive Schicht zwischen zwei dickere Schichten
großer Permeabilität einzufügen, deren Dicke größenordnungsmäßig beispielsweise von 1000 % bis zu 5 /um und
mehr bei einer magnetoresistiven Schicht mit einer Dicke
der zuvor angegebenen Größenordnung gehen kann. Diese Schichten, die vorzugsweise aus einem anisotropen Material
bestehen, stehen in magnetostatischer Kopplung mit der magnetoresistiven Schicht beispielsweise über Isolierfilme,
etwa aus Siliciumdioxid, mit einer Dicke von einigen hundert Angström. Die magnetoresistive Schicht steht damit
unter einem im wesentlichen gleichförmigen Magnetfluß, da die die magnetoresistive Schicht umgebenden dicken
Schichten die Kraftlinien des Erregerfeldes analysieren, wobei der Wert des Magnetflusses ein Maximum annimmt,
wenn die Achse des durch die Gesamtdicke definierten "Fensters" mit der senkrecht zu der dicken Richtung stehenden
Ebene zusammenfällt, die durdidie Quelle des
äußeren Erregerfeldes geht. In dieser Offenlegungsschrift ist ferner angegeben, daß man magnetoresistive Schichten
abwechselnd mit dicken Schichten zur Kanalisierung des Magnetflusses aufeinanderstapeln kann, bis die gewünschte
Breite des Lokalisierungsfensters erreicht wird.
Mit einer solchen Struktur von magnetoresistiven Schichten, von denen ^ede zwischen dicke Magnetschichten großer Permeabilität
eingefügt ist, kann man magnetoresistive Elemente anwenden, die merkliche Entmagnetisierungsfeider erzeugen,
da durch das Vorhandensein der dicken Schichten diese Felder praktisch kurzgeschlossen werden. Im Ruhezustand, wenn kein
äußeres Magnetfeld vorhanden ist, richten sich die Magnetisierungsvektoren
der dicken Schichten ferner auf die
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Richtung des Magnetisierungsvektors der magnetoresistiven
Schicht aus, bis auf eine Richtungsumkehrung bei einer der dicken Schichten gegenüber den beiden anderen Schichten des
Elementarstapels. Je nach der eigenen Dicke der hochpermeablen Schichten drehen sich dann ihre Magnetisierungsvektoren,
wenn sie einem Erregerfeld ausgesetzt sind, um einen gewissen Winkel, der in Abhängigkeit
von dieser Dicke auf einen Wert von 45° eingestellt werden kann, und zwar in kohärenter Weise über ihre ganze
Höhe. Durch magnetostatische Kopplung hat die Drehung dieser Magnetisierungsvektoren in gleichfalls kohärenter
Weise die Drehung des Magnetisierungsvektors der magnetoresistiven Schicht zur Folge.
In der DT-OS 2 409 323 ist eine andere Wandlerstruktur
mit magnetoresistiven Dünnschichtelementen beschrieben, die zur Erzielung eines für das Lesen von Magnetaufzeichnungen
großer Dichte geeigneten Auflösungsvermögens ein Paar parallele magnetoresistive Schichten enthält, die
miteinander magnetostatisch gekoppelt sind und deren leichte Magnetisierungsachsen gekreuzt sind, wobei jede
dieser Achsen in einem Winkel von etwa 45° zu der Durchgangsrichtung des elektrischen Stroms und in einem Winkel
von etwa 45° zu der Richtung des Erregerfeldes liegt. Die Schichten werden gemeinsam unter konstanter Spannung
gespeist und sind zur Summierung ihrer Ausgangssignale in Differenzschaltung verbunden. Da1S Lesesignal hat einen
Wert, der dem Wert des Erregerfeldes proportional ist, das durch ein Fenster gesehen wird, dessen Breite gleich dem
Abstand zwischen den Ebenen der Schichten ist. Als einfaches Beispiel kann angegeben werden, daß die Schichten aus einer
Eisen-Nickel-Legierung ohne magnetostriktiven Effekt mit
einer Dicke in der Größenordnung von 600 Ä bestehen, wobei
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eine Siliciumdioxidschicht mit einer Dicke in der Größenordnung
von 0,8 /um den Abstand zwischen den Schichtebenen bestimmt und Jede Schicht eine Höhe von 60 /um hat; dieser
Aufbau dient zum Lesen einer Magnetspur über eine Breite in der Größenordnung von einem Millimeter.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer elektromagnetischen
Wandlerstruktur, bei welcher die zuvor definierte magnetoresistive Eigenschaft ausgenutzt wird, wobei
die technische Lehre der zuvor erwähnten Offenlegungsschriften hinsichtlich des Verhaltens gegenüber der Richtung
des Erregerflusses und teilweise hinsichtlich der Lokalisierung der Erregerflußquelle angewendet wird, jedoch
der letzte Faktor verbessert wird und insbesondere dem Wandler ein sehr viel ausgedehnterer Frequenzgang ohne
Verringerung des Gesamtwirkungsgrades erteilt wird; je
schmäler nämlich das Fenster ist, umso besser ist das Frequenzverhalten, aber leider nimmt auch der Wirkungsgrad
des Wandlers umso mehr ab, je geringer die Breite des Fensters gemacht wird, wodurch sich eine Verschlechterung
der wichtigsten Kenngröße eines magnetoresistiven Wandlers im Vergleich zu den klassischen Wandlern ergibt,
nämlich des Pegels des Lesesignals.
Zu diesem Zweck werden bei der Erfindung zwei Arten magnetostatischer
Kopplung zwischen dünnen Schichten angewendet: die Streuflußkopplung und die magnetostatische
Randeffektkopplung. Die Streuflußkopplung dient zur Kopplung einer magnetoresistiven Schicht mit einer dickeren
magnetischen Schicht großer Permeabilität, damit ein Elementarwandler erzielt wird, in welchem die magnetoresistive
Schicht zwischen zwei Schichten großer Permeabilität eingefügt ist und praktisch in eine zusammengesetzte
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Schicht großer Permeabilität eingebettet ist. Die Randeffektkopplung
wird dazu ausgenutzt, wenigstens zwei derartige Elementarwandler aufeinanderzustapeln und eine
Kopplung zwischen den hochpermeablen Schichten dieser Elementarwandler zu erzielen. In jedem Elementarwandler
liegt die Anisotropieachse der magnetoresistiven Schicht in einem Winkel von etwa 45° zu der Flußrichtung des
Stromes, der während des Betriebes an die Schicht angelegt wird, und in einem Stapel kreuzen sich diese Achsen von
einer magnetoresistiven Schicht zur nächsten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung, deren einzige Figur eine perspektivische Darstellung eines elektromagnetischen Wandlers
nach der Erfindung zeigt.
In der Zeichnung sind die Schichten der klareren Darstellung wegen eben gezeigt, und ihre relativen Abmessungen,
insbesondere ihre Dicken, sind aus dem gleichen Grund nicht maßstabsgerecht. In Wirklichkeit sind die Schichten
nacheinander auf einem Substrat gebildet, beispielsweise nach dem bekannten Verfahren der Aufdampfung der sie bildenden
Materialien in einer konditionierten Atmosphäre, so daß sie entsprechend ihrer Bildung in dem Stapel zunehmend
stärkere Krümmungen aufweisen. Ferner werden bei diesem Bildungsverfahren die Isolierschichten so aufgebracht,
daß sie die Isolation der Seitenflächen der magnetischen Schichten sowie zwischen den Verlängerungen der
magnetoresistiven Schichten gewährleisten, die im Hinblick auf ihre Zusammenschaltung zu einem elektrischen.Stromkreis,
je nach Bedarf in Serienschaltung oder in Parallelschaltung,
ausgebildet sind.
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Die dargestellte Wandlerstruktur enthält als Beispiel
einen Stapel von zwei Wandlerelementen I und II, der nach Wunsch des Herstellers beliebig erweitert werden
kann. Das Element I enthält zwischen zwei magnetischen Schichten 2 und 3 großer Permeabilität eine magnetoresistive
Schicht 1, die von den Schichten 2 und 3 durch nichtmagnetische Isolierschichten 4 und 5 elektrisch
isoliert ist und mit diesen Schichten 2 und 3 in magnetostatischer Streufeldkopplung steht. Das Element II besteht
aus einem gleichartigen Stapel mit einer magnetoresistiven Schicht 11 zwischen magnetischen Schichten
und 13 großer Permeabilität, wobei nichtmagnetische Schichten 14 und 15 zur elektrischen Isolation und zur
Streufeldkopplung eingefügt sind. Zwischen den Schichten 3 und 12 ist eine amagnetische Schicht 15 eingefügt,
die eine magnetostatische Randeffektkopplung zwi-r sehen den hochpermeablen Schichten der beiden Elemente
bewirkt.
Die magnetoresistiven Schichten 1 und 11 bestehen beispielsweise
aus der unter der Bezeichnung Permalloy bekannten Eisen-Nickel-Legierung. Ihre Dicke liegt
beispielsweise in der Größenordnung von 300 Ä. Ihre Achsen leichter Magnetisierung sind bei A für die
Schicht 1 und bei B für die Schicht 11 angegeben. Diese Achsen kreuzen sich und stehen jeweils im Winkel von
45° zu der Flußrichtung des elektrischen Stroms J und im Winkel von 45 zu dem (in der Zeichnung) unteren
Rand, der im Betrieb parallel zu dem Aufzeichnungsträger liegt, der in unmittelbarer Nähe dieses Randes in der
Richtung des Pfeils F vorbeigeht.
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In der Zeichnung ist als Beispiel eine der möglichen elektrischen Beschaltungen für die Verwendung des Wandlers
angedeutet: die beiden Schichten 1 und 11 empfangen gemeinsam vom Eingang E einen elektrischen Strom J unter
konstanter Spannung, und der durch diese Schichten parallel hindurchfließende Strom wird am Ausgang S abgenommen. In
zahlreichen Fällen wird es jedoch vorgezogen, die beiden
magnetoresistiven Schichten zwischen dem Eingang E und dem Ausgang S in Reihe zu schalten.
Jede der Schichten 2, 3 und. 12, 13 besteht aus einem mag-r
netischen Material, das bei der Dicke jeder Schicht eine große Permeabilität in der Größenordnung von 10 und mehr
aufweist, zumindest dann, wenn das Material in der Richtung siner schweren Magnetisierungsachse verwendet wird.
Die Dicke der Schichten wird sehr viel größer als diejenige der magnetoresistiven Schichten bemessen, und zwar
in der Größenordnung des Zehnfachen dieser Dicke und mehr, falls erforderlich.
Jede der Schichten 4, 5 und 14, 15 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden unmagnetischen Material, beispielsweise
aus Siliciumdioxid. Die Dicke dieser Schichten ist so bemessen, daß eine Streufeldkopplung zwischen der magnetoresistiven
Schicht 1 bzw. 11 und jeder der sie umschließenden magnetischen Schichten,also den Schichten 2
und 3 für die Schicht 1 und den Schichten 12 und 13 für die
Schicht 11,gewährleistet ist.Bei den zuvor angegebenen Größenordnungen für die magnetoresistiven Schichten und die hochpermeablen
Schichten (die beispielsweise aus Eisen-Nickel oder aus Eisen-Nickel-Chrom bestehen) wird eine derartige Streufeldkopplung
dadurch erhalten, daß jede Siliciumdioxidschicht mit einer Dicke in der Größenordnung von 1000 Ä ausgebildet
wird. Diese Streufeldkopplung bewirkt, daß die Achse leichter
. 509-820/07 U
Magnetisierung jeder hochpermeablen Schicht auf diejenige
ausgerichtet wird, die in der magnetoresistiven Schicht induziert wird, denn die in der magnetoresistiven Schicht
durch die Dispersion der Spins ihrer Magnetisierung erzeugten lokalisierten Streufelder haben das Bestreben, die
Spins der beiden sie umgebenden Schichten entlang dem durch die induzierte Achse der magnetoresistiven Schicht
definierten MVormagnetisierungsfeldw so auszurichten, daß
beim Fehlen äußerer Felder der Wechselwirkungsenergieausgleich der Schichten erreicht wird. Da in jedem Wandlerelement
die hochpermeablen Schichten in den Teilen ihrer Höhen, welche die vom Isoliermaterial umhüllte mägnetoresistive
Schicht einrahmen, in direktem Kontakt miteinander stehen, sind die Magnetisierungsvektoren dieser Schichten zueinander
parallel und von gleicher Intensität. Da die leichten Magnetisierungsachsen der Schichten 1 und 11 gekreuzt
sind, sind auch die Magnetisierungsvektoren der hochpermeablen Schichten von einem Element zum nächsten gekreuzt, und
demzufolge haben die (in der Zeichnung) vertikalen Komponenten dieser Vektoren von einem Paar von hochpermeablen Schichten
zum nächsten in dem Stapel entgegengesetzte Richtungen.
Die beiden Elementarwandler I und II des dargestellten Beispiels sind miteinander durch die magnetostatische Randkopplung
ihrer hochpermeablen Schichten gekoppelt. Für diese Kopplung müssen das Schichtenpaar 2-3 des Elements I
und das Schichtenpaar 12-13 des Elements II jeweils wie eine einstückige Schicht betrachtet werden, deren Dicke
gleich der Dicke des ganzen Elements ist. Diese magnetostaische Randeffektkopplung wird durch entsprechende
Bemessung der unmagnetischen Zwischenschicht 15 erhalten, die, falls erwünscht, elektrisch leitend sein
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kann, die aber der einfacheren Herstellung wegen gewöhnlich
aus dem gleichen Material wie die isolierenden unmagnetischen Schichten 4-5 und 14-15 besteht, im vorliegenden
Fall also aus Siliciumdioxid. Diese Kopplungsart, welche die antiparallele Orientierung der Magnetisierungen
in den gekoppelten Schichten begünstigt, bewirkt praktisch die Kopplung der Entmagnetisierungsfelder, die
nahe den Rändern der Schichten erscheinen. Damit diese Kopplung wirksam ist, genügt es, daß die Dicke der Schicht
so bemessen ist, daß der Wert der Differenz der Entmagnetisierungsfelder
höchstens gleich dem Wert der Koerzitivfeidstärke ist. Für ihre Festlegung und für die Berechnung der
Dicke einer Kopplungsschicht nach Art der Schicht 15 bezieht man sich zweckmäßig auf einen Aufsatz von J.M.
Daughton und H. Chang in der Zeitschrift "Journal of Applied Physics», Band 36, Nr. 3, März 1965, Seite 1124;
eine praktische Anwendung für die Ausbildung eines Dünnschichtmagnetkreises mit geringem magnetischen Widerstand
findet sich in der FR-OS 69.36864.
Als Beispiel kann angegeben werden,· daß bei den zuvor angegebenen
Größenordnungen der Dicken der Schichten für.die Elemente I und II bei dem angegebenen Beispiel die Dicke
der Schicht 15 in der Größenordnung von 1000 bis 2000 X liegen kann.
Um die Vorteile einer in der angegebenen Weise ausgebildeten Wandlerstruktur darzulegen, braucht nur jedes der Wandlerelemente
näherungsweise als eine homogene magnetische Schicht großer Permeabilität angesehen zu werden, und es
brauchen nur zwei dieser Wandlerelemente betrachtet zu
werden (wobei ihre Anzahl nach Belieben erhöht werden kann, am besten paarweise): die scheinbare Anisotropiefeldstärke
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Jede dieser "homogenen" Schichten ist klein, etwa 1 bis
örsted, und ihre Permeabilität in der schweren Magnetisierungsrichtung
ist groß, in der Größenordnung von 10 bis 10 bei den angegebenen Materialien und Dicken. Diese beiden
"homogenen" Schichten bilden zusammen ein Lesefenster, dessen Breite gleich ihrer doppelten Dicke plus der Dicke
der Kopplungsschicht 15 ist. Die Struktur kanalisiert in vollkommener Weise die Feldlinien, die von einer äußeren
Quelle erzeugt werden, beispielsweise von einem magnetischen tibergang in einer Aufzeichnungsschicht, was eine
Drehung der Magnetisierung zur Folge hat, deren Amplitude proportional zu der Stärke des Erregerfeldes ist, die
aber über die ganze Höhe der Schichten homogen ist (außer vielleicht in der Nähe des Randes der Schichten, der dem
Luftspaltrand entgegengesetzt ist, was in der Praxis vernachlässigbar ist, und zwar umso mehr vernachlässigbar,
als dieser Abschnitt des Wandlers nicht bis in die Bereiche reicht, in denen die ^Magnetwiderstandsschichten
liegen). Damit eine Sättigung der Magnetstruktur vermieden wird, die das Verhalten, insbesondere den Frequenzgang
verfälschen würde, muß die zulässige Breite des Fensters (die der Luftspaltlänge bei einem klassischen
Magnetkopf vergleichbar ist) größer als ein Wert sein, der folgendermaßen definiert werden kann: wenn die Aufzeichnungsschicht
auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger, die dick gegen die Schichten der Wandlerstruktur
ist, beispielsweise eine Dicke in der Größenordnung von 2 um hat, eine Remanenzinduktion in der Größenordnung
von 1.000 Gauss hat, erzeugt sie einen Streufluß, der gewöhnlich näherungswejs e einem Drittel des Produktes
aus der Remanenzinduktion und der Dicke proportional ist. Das Lesefenster bildet eine magnetische Unstetigkeit
zwischen zwei nichtmagnetischen "Schichten" (nämlich dem Substrat und der dem Substrat entgegengesetzten Schutz-
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schicht der Struktur), und der für dieses Lesefenster
zulässige Fluß entspricht dem Produkt aus der Remanenz-.induktion des magnetischen Materials und der Breite des Fensters. Die Remanenzinduktion der beschriebenen Struktur liegt in der Größenordnung von 10.000 Gauss. Damit das Fenster in die Sättigung kommt, wäre es also erforderlich, daß seine Breite annähernd gleich 0,06 um ist, was sehr viel kleiner als die Breite eines magnetischen Übergangs ist, die beim gegenwärtigen Stand der Technik bei Aufzeichnungen sehr großer Dichte auf einem Magnetband, einer Magnetplatte oder einer Magnettrommel erzielbar ist. Die Breite jedes Fensters der erfindungsgemäßen Wandlerstruktur kann also beliebig klein gemacht werden, ohne daß das Material in die Sättigung gelangen kann. Der Frequenzgang ist also wesentlich besser als
bei den bisher bekannten Wandlern, während die Lokalisierung der äußeren Magnetflußquelle, die praktisch
das Auflösungsvermögen des Wandlers bestimmt, mit jeder gewünschten Präzision für das Lesen von magnetischen Aufzeichnungen sehr großer Dichte erfolgen kann.
zulässige Fluß entspricht dem Produkt aus der Remanenz-.induktion des magnetischen Materials und der Breite des Fensters. Die Remanenzinduktion der beschriebenen Struktur liegt in der Größenordnung von 10.000 Gauss. Damit das Fenster in die Sättigung kommt, wäre es also erforderlich, daß seine Breite annähernd gleich 0,06 um ist, was sehr viel kleiner als die Breite eines magnetischen Übergangs ist, die beim gegenwärtigen Stand der Technik bei Aufzeichnungen sehr großer Dichte auf einem Magnetband, einer Magnetplatte oder einer Magnettrommel erzielbar ist. Die Breite jedes Fensters der erfindungsgemäßen Wandlerstruktur kann also beliebig klein gemacht werden, ohne daß das Material in die Sättigung gelangen kann. Der Frequenzgang ist also wesentlich besser als
bei den bisher bekannten Wandlern, während die Lokalisierung der äußeren Magnetflußquelle, die praktisch
das Auflösungsvermögen des Wandlers bestimmt, mit jeder gewünschten Präzision für das Lesen von magnetischen Aufzeichnungen sehr großer Dichte erfolgen kann.
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Claims (2)
- Patentansprüchej 1 y Elektromagnetischer Wandler, bei welchem der magnetoresistive Effekt dünner einachsig anisotroper Schichten ausgenutzt wird, durch die ein elektrischer Strom auf Grund einer angelegten konstanten Spannung fließt, während sie der Wirkung eines äußeren Magnetflusses ausgesetzt sind, der von einer Quelle stammt, die in der Nähe eines ihrer Ränder angeordnet ist, wobei die leichten Magnetisierungsachsen der Schichten im wesentlichen in einem Winkel ναι 45° zu der Richtung des Stromflusses orientiert sind, der senkrecht zu der Richtung des Randes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler durch wenigstens ein Element gebildet ist, das eine magnetoresistive Schicht enthält, die von dickeren magnetischen Schichten mit großer Permeabilität umschlossen ist, die sich zu beiden Seiten der magnetoresistiven Schicht in der Richtung der Höhe des Elements bezogen auf den Rand berühren, und von denen jede in magnetostatischer Streuflußkopplung mit der magnetoresistiven Schicht steht.
- 2. Elektromagnetischer Wandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stapel aus wenigstens zwei Elementen, deren leichte Magnetisierungsachsen sich von Element zu Element im Stapel kreuzen und deren einander benachbarte Schichten großer Permeabilität in magnetostatischer Randeffektkopplung von Element zu Element im Stapel stehen.509820/07UElektromagnetischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke jeder Schicht großer Permeabilität in der Größenordnung des Zehnfachen und mehr der Dicke jeder, magnetoresistiven Schicht liegt, daß zur Erzielung der Streuflußkopplung in jedem Element unmagnetische isolierende Schichten zwischen die magnetoresistive Schicht und die beiden Schichten großer Permeabilität eingefügt sind, und daß zur Erzielung der magnetostatischen Randeffektkopplung zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgende Elemente eine unmagnetische Zwischenschicht eingefügt ist.509820/071ULeerseite
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