DE2924013A1

DE2924013A1 - Magnetischer informationstraeger fuer senkrechte aufzeichnung

Info

Publication number: DE2924013A1
Application number: DE19792924013
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Lazzari
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1980-01-10
Also published as: GB2026225B; US4287544A; SE7904666L; IT1121284B; FR2428886B1; JPS558690A; GB2026225A; IT7923520A0; SE440004B; DE2924013C2; NL7903213A; FR2428886A1

Description

mm *3 M-

	Patentanwälte	Dipl.-lng.	2924013
	Dipl.-Chem.	G. Leiser
Dipl.-lng.	Dr. G. Hauser
E. Prinz	Ernsbergerstrasse 19
	8 München 60	13
			. Juni 1979

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII - HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta

75020 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: C 3233

Magnetischer Informationsträger für senkrechte Aufzeichnimg

Die Erfindung betrifft einen Träger für magnetische Informationen, die durch senkrechte Aufzeichnung gebildet sind, insbesondere mit einem nicht-magnetischen Substrat, das wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist, die mit einer magnetischen Informationsschicht versehen ist, welche aus einem anisotropen magnetischen Werkstoff gebildet ist, dessen Achse leichter Magnetisierung senkrecht zu der Oberfläche ist.

Zur Aufzeichnung von magnetischen Informationen auf der Spur eines Informationsträgers gibt es drei Verfahren mit jeweils einer Achse, wobei diese Verfahren jeweils Bezug auf die drei Dimensionen der Spur haben: bei Längsaufzeichnung erstrecken sich die die Informationen darstellenden

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Magnetfelder (als magnetische Informationsfeider bezeichnet) in der Längsrichtung der Spur; bei TransVersalaufzeichnung sind diese Felder senkrecht zu der Spur und in der Ebene des Trägers; bei senkrechter Aufzeichnung sind sie senkrecht zur Spur und zur Ebene des Trägers. Es soll noch erwähnt werden, daß es noch ein weiteres, industriell aber nicht verwertetes Verfahren gibt, nämlich die kreisförmige Aufzeichnung, die gekennzeichnet ist durch geschlossene kreisförmige Felder in der längsgerichteten Ebene, die senkrecht zur Ebene des Trägers ist.

Der am häufigsten verwendete Informationsträger ist das Magnetband; Magnetplatten werden jedoch bei der Datenverarbeitung in zunehmendem Umfang eingesetzt.

Die magnetische Aufzeichnung hat um 1920 begonnen, und zwar mit senkrechter Aufzeichnung auf Papierbändern. Sie wurde jedoch schnell von der Längsaufzeichnung verdrängt, und zwar aufgrund der leichteren Durchführung, der Zuverlässigkeit und der Einfachheit der für die Aufzeichnung und das Auslesen der Informationen erforderlichen Geräte. Dieses Verfahren wird auch weiterhin in verbreitetem Maße angewandt. Die schwieriger durchzuführende Transversalaufzeichnung findet nur besondere Anwendungen.

Um die derzeitigen Vorzüge und Mängel dieser Aufzeichnungsverfahren zu verdeutlichen, betrifft die nun folgende Beschreibung das Beispiel der Aufzeichnung von Digitalinfo.rmationen. Diese sind jeweils in aufeinanderfolgenden Spurgebieten enthalten, die als "Zellen" bezeichnet werden. Um den Gesetzen des Magnetismus zu genügen, sind die benachbarten Felder aufeinanderfolgender Zellen entgegengesetzt gerichtet, und zwar gleich welches Aufzeichnungsverfahren angewandt wird. Es bestehen also dazwischen Zonen, die als "Übergänge" bezeichnet werden. Diese Übergänge bergen natürlich starke

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magnetische Änderungen in sich, woraus starke entmagnetisierende Felder resultieren. Die verschiedenen Werte der Digitalinformationen werden meistens entweder durch unterschiedliche Längen der Zellen ausgedrückt oder durch die magnetische Struktur der Zellen, wie z.B. im Falle des Aiken-Code, der auch als "Doppelfrequenzcode" bezeichnet wird und bei dem die Information "O" durch eine Zelle mit einfacher Magnetisierung und die Information "1" durch eine Zelle dargestellt ist, die aus zwei Halbzellen mit entgegengesetzten Feldern zusammengesetzt ist.

In der folgenden Beschreibung wird mit d die Länge einer Zelle, mit e die Dicke, mit w die Breite und mit t die Breite eines Übergangs bezeichnet. Bei der Längsaufzeichnung steht die Breite t jedes Übergangs über komplizierte · Funktionen mit den magnetischen Eigenschaften und der Dicke e der die Spur bildenden Schicht sowie mit der räumlichen Aufteilung des von dem Kopf erzeugten Feldes in der Schicht in Beziehung. Daraus ergibt sich, daß die Übergänge t sich relativ zur Länge d der Zellen mehr oder weniger ausdehnen können. Bei allein räumlicher Betrachtung wird deutlich, daß diese Ausdehnung eine Aufzeichnung der Informationen mit hoher Dichte verhindert. Wenn aber ferner der Übergang t die Länge d einer Zelle erreicht oder überschreitet, so wird die magnetische Schicht stark entmagnetisiert, so daß das Streufeld geringer wird und nicht ausreicht, um die Detektion und Decodierung der Information zu ermöglichen. Es ist hinzuzufügen, daß die Spur bei Betrachtung durch ein Elektronenmikroskop Übergänge t aufweist, die nicht geradlinig sind, sondern sägezahnförmig, wodurch sie in bezug auf die effektive Länge d der Zellen weiter vergrößert werden. Da somit dieses Aufzeichnungsverfahren zur Erzielung hoher Informationsdichten, die insbesondere für die Datenverarbeitung erforderlich sind, nicht geeignet ist, hat die Fachwelt sich den beiden anderen Verfahren zugewandt.

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Der Vorteil der transversalen Aufzeichnung ergibt sich daraus, daß die Breite t der Übergänge äußerst gering ist, denn diese Übergänge bilden praktisch Neel'sche Wandungen, die dem Fachmann auf dem Gebiet des Magnetismus wohlbekannt sind, und zwar aufgrund der relativ geringen Größenordnung der Dicke e der Spur. Diese für hohe Aufzeichnungsdichten günstige Eigenschaft verbindet sich leider mit dem Erfordernis der Anwendung von Spuren aus einem weichen und anisotropen magnetischen Material zur Erzielung einer antiparallelen Orientierung der Zellen, damit das Auslesen möglich ist, und zum anderen von Köpfen komplizierter Struktur, die ein schwaches Aufzeichnungsfeld erzeugen. Die Aufzeichnung und die Konservierung von Informationen sind daher sehr empfindlich gegenüber externen Störfeldern und bilden somit schwierig durchzuführende Operationen. (Vgl. US-PS 3 611 417.)

Die senkrechte Aufzeichnung hat ebenfalls den Vorzug, daß feine Übergänge geschaffen werden, deren Typ theoretisch verwandt ist mit Bloch¹sehen Wandungen, jedoch ist dieses Verfahren experimentell noch wenig bekannt. Es hat einen um so besseren Wirkungsgrad, als die Aufzeichnungsdichte hoch ist. Zum einen ist nämlich die Kopplung zwischen den Zellen um so stärker, als die Zellen kurz sind, und zum anderen genügen die nicht kompensierten entmagnetisierenden Felder H^, die an den Spuroberflächen erscheinen, der Formel ΐί-, = Mxi/e, worin Pt der Magnetisierungsvektor und d und e Länge bzw. Breite einer Zelle sind. Diese Formel zeigt, daß die senkrechte Aufzeichnung um so besser ist, als d klein und e groß sind. Die Dicke der Spur kann jedoch nicht beliebig groß sein, denn dadurch wird die Divergenz der Aufzeichnungsfelder nachteilig beeinflußt und somit die Auflösung der Zellen reduziert, die wegen der geringen Länge d der Zellen zu einem wichtigen zu beachtenden Faktor wird. Die Anwendung dieses Verfahrens bei der Aufzeichnung auf Bändern ist bereits wohlbekannt, nicht jedoch für die Aufzeichnung auf Magnetplatten.

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Der Unterschied zwischen Bändern und Platten, durch welchen die Anwendung des senkrechten Verfahrens erschwert wird, beruht auf der unterschiedlichen Art von Substraten für Bänder und für Platten, wobei als Substrat das Trägerelement der Magnetspur bezeichnet wird. Bei dem Magnetband ist das Substrat im allgemeinen ein elektrisch isolierendes Band, das insbesondere bei Anwendungen für hohe Informationsdichten eine geringe Dicke aufweist (typischerweise in der Größenordnung von 5 n). Ein Magnetkopf, dessen beiden Polstücke auf beiden Seiten des Bandes angeordnet sind und das Band in ihrem Luftspalt einspannen, ist also gut geeignet und ausreichend zur leichten und einwandfreien Aufzeichnung von senkrechten Magnetfeldern: Wegen der geringen Dicke des Bandes hat der Luftspalt geringe Abmessungen, die für die Empfindlichkeit des Kopfes und die Auflösung bei Aufzeichnung von Informationen günstig sind. Ferner kann das elektrisch isolierende Material, aus dem das Substrat gebildet ist, keine Foucault'sehen Ströme bzw. Wirbelströme erzeugen, welche die beabsichtigten, von dem Kopf verarbeiteten Magnetfelder stören könnten.

Das Substrat einer herkömmlichen Magnetplatte ist jedoch dick (in der Größenordnung von 1-2 mm) und aus einem nicht-magnetischen Leiter (im allgemeinen Aluminium) gebildet, und oft wird auf beiden Plattenseiten aufgezeichnet, so daß die Breite des Luftspalts und insbesondere die Wirbelströme und die Aufzeichnung auf den beiden Plattenseiten gegenüber dem Magnetband neue Schwierigkeiten schaffen, die überwunden werden müssen.

Alle bisher unternommenen Versuche zur Behebung dieser Schwierigkeiten sind jedoch ohne überzeugende Lösungen geblieben.

In IEEE Transactions on Magnetics, Bd. MAG-13, Nr. 5,

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September 1977, S. 1272-1277, ist eine Lösung vorgeschlagen, die jedoch auf eine Anwendung bei Bändern beschränkt ist, weil das Aufzeichnungsfeld das Substrat durchqueren muß. Wegen der Anisotropie der magnetischen Schicht, die durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung einer Chrom/Kobalt-Verbindung gebildet ist und so orientiert ist, daß die Achse erleichterter Magnetisierung rechtwinkelig zur Substratebene (dünne Polyimid-Folie) ist, und zum anderen wegen der Verwendung eines besonderen einpoligen Kopfes (dessen Luftspalt von dem Träger durchquert wird), werden die Feldlinien in der magnetischen Schicht konzentriert und verschaffen daher eine hohe Aufzeichnungsdichte mit guter Auflösung. Es sind jedoch mehrere Verfahren zur Ablagerung von Schichten mit senkrechter Anisotropie und eine Mehrzahl von Verbindungen bekannt, die zur Bildung dieser Schichten verwendet werden können, wie z.B. in der FR-PS 2 179 731 beschrieben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Informationsträger der eingangs genannten Art zu schaffen, dör von den vorstehend dargelegten Mangeln frei ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Träger für magnetische Informationen der eingangs genannten Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine zusätzliche Schicht enthält, die aus einem anisotropen magnetischen Werkstoff gebildet ist, dessen Achse leichter Magnetisierung parallel zu der Oberfläche ist.

Diese Lösung bietet dieselben Vorteile bei der Anwendung auf ein Magnetband wie bei der Anwendung auf eine Magnetplatte. Bei einer Platte mit leitendem Substrat und für doppelseitige Aufzeichnung können das Aufzeichnen und Auslesen der Informationen erfolgen, ohne daß die entsprechenden Flußlinien das Substrat durchqueren, wenn die zusätzliche Schicht unter der Magnetschicht angeordnet wird. Auf

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diese Weise können die Lese/Schreib-Köpfe als integrierte Köpfe ausgebildet werden, deren Polstücke und Luftspalt einen ringförmigen magnetischen Kreis bilden, der auf derselben Plattenseite angeordnet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1A eine Perspektivansicht eines Bereichs eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Informationsträgers ;

Fig. 1B ein Achsensystem, auf das sich die Magnetisierungsachsen der magnetischen Stoffe beziehen, die bei der Verwirklichung des in Fig. 1A gezeigten Informationsträgers verwendet werden;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Bereichs eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Informationsträgers in Zusammenwirkung mit einem integrierten Lese/Schreib-Kopf; und

Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit einer zusätzlichen Schicht, die bei der Verwirklichung eines erfindungsgemäßen Trägers verwendet werden kann.

In dem in Fig. 1A gezeigten Bereich eines erfindungsgemäßen Informationsträgers 10 ist ein Teil eines Substrats 11 dieses Trägers und ein Bruchstück einer Magnetspur 12 auf der Seite einer ebenen Oberfläche 13 des Trägers enthalten. Der Informationsträger 10 kann ein Band oder eine Magnetplatte sein. Wegen der eingangs dargelegten Schwierigkeiten mit Magnetplatten wird im folgenden davon ausgegangen, daß der in Fig.1A

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gezeigte Träger 10 eine Magnetplatte ist. Die Abmessungen des Informationsträgers werden auf das Achsensystem Oxyz in Fig. 1B bezogen. Wie bei den herkömmlichen Magnetplatten ist das Substrat 11 aus einem leitenden Werkstoff (Aluminium oder eine Aluminiumlegierung) und weist eine Dicke von 2 mm in Richtung der Achse Oz auf.

Gemäß der herkömmlichen Technik wird die Magnetspur 12 direkt auf der Fläche 13 des Substrats 11 aufgebracht. Jede Spur 12 ist aus einer anisotropen Magnetschicht gebildet, die in ihrer Längsrichtung (Längsachse Oy) aus aufeinanderfolgenden Zellen 14 gebildet ist, welche durch Übergänge 15 mit einer Breite t (entlang Achse Oy) getrennt sind. Nach dem in Fig. 1A dargestellten Code ist die Information "0" durch Zellen einer Länge d in Richtung der Achse Oy definiert, und die Information "1" durch Zellen der Länge 2d. Die Magnetisierung dieser Zellen erfolgt senkrecht zur Oberfläche 13 des Substrats 11, und zwar in entgegengesetztem Sinn für benachbarte Zellen 14. Wie bereits erläutert wurde, erfolgt diese Magnetisierung vorteilhafterweise in einem anisotropen magnetischen Werkstoff, dessen Achse leichter bzw. bevorzugter Magnetisierung Mf parallel zur Richtung Oz ist, während die Achse erschwerter Magnetisierung Md parallel zur Richtung Ox ist. Da die Ebene der Magnetisierungsachsen Mf und Md senkrecht zur Ebene der Fläche 13 des Substrats 11 ist (Oberfläche Oxy), wird die magnetische Schicht 12 als solche mit senkrechter Anisotropie bezeichnet. Es wird daran erinnert, daß ein anisotropes magnetisches Material durch eine Permeabilität gekennzeichnet ist, die je nach Raumrichtung der Magnetisierung verschieden ist, wobei diese Permeabilität längs der Achse bevorzugter Magnetisierung Mf am schwächsten und längs der Achse erschwerter Magnetisierung Md am höchsten ist. Es soll noch bemerkt werden, daß das anisotrope Verhalten entweder durch die magnetisch-kristallinen Eigenschaften bedingt sein kann oder induziert ist.

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Im allgemeinen beträgt die Dicke e der magnetischen Schicht 12 größenordnungsmäßig 1 u.

Gemäß der Erfindung enthält der Informationsträger 10 eine zusätzliche Schicht 16, die aus einem anisotropen magnetischen Material gebildet ist, dessen Achse erschwerter Magnetisierung Md parallel zur Oberfläche 13 des Substrats 11 ist, wie dies in Fig. 1B auf der Höhe der Schicht 16 eingezeichnet ist. Bei einer Magnetplatte ist die Schicht 16 vorteilhafterweise zwischen der magnetischen Informationsschicht 12 und dem Substrat 11 eingefügt, wie in Fig. 1A gezeigt ist. Vorzugsweise liegt ferner die Achse bevorzugter bzw. leichter Magnetisierung Mf der Schicht 16 in Richtung Ox, wie dies in Fig. 1B dargestellt ist. Da also die Achsen leichter und erschwerter Magnetisierung der zusätzlichen Schicht 16 parallel zur Schicht 13 sind, wird das magnetische Material, aus dem die zusätzliche Schicht 16 gebildet ist, als Schicht mit paralleler Anisotropie bezeichnet. Vorzugsweise wird eine Eisen/Nickel-Legierung gewählt (z.B. 82% Nickel und 18% Eisen), die eine hohe Permeabilität in Richtung Oy, jedoch eine praktisch einheitliche Permeabilität in den beiden anderen Richtungen Ox und Oz aufweist.

Damit die Austauschenergie zwischen den magnetischen Schichten 12 und 16 mit verschiedener Anisotropie vernachlässigbar ist und die magnetostatische Kopplungsenergie hoch ist, wird zwischen diesen beiden Schichten eine Koppelschicht 17 angeordnet, die aus nicht-magnetischem, elektrisch isolierendem Werkstoff gebildet ist.

Es muß ferner sichergestellt werden, daß die zusätzliche magnetische Schicht 16 einwandfrei auf dem Substrat 11 (hier aus Aluminium) haftet und praktisch keine Austauschenergie mit dem Substrat verursacht. Um dies zu erreichen, ist eine Unterschicht 18 auf der Oberfläche 13 des Substrats

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11 gebildet, und zwar zwischen dem Substrat und der zusätzlichen Schicht 16. Die Unterschicht 18 ist aus einem nicht-magnetischen Werkstoff, der isoliert und eine gute Haftung auf dem Substrat 11 gewährleistet, während er gleichzeitig eine Diffusionssperre zwischen der zusätzlichen Schicht 16 und dem Substrat 11 bildet.

Es wird angemerkt, daß eine Schicht 18 aus den gleichen Gründen bereits bei früheren Techniken angewandt wurde.

Fig. 2 zeigt als Schnittansicht schematisch einen integrierten Lese/Schreib-Kopf 20, der einem erfindungsgemäßen Informationsträger zugeordnet ist, wie er anhand von Fig. 1A beschrieben wurde. Ein Ausführungsbeispiel für einen integrierten Kopf 20 ist in der FR-PS 2 063 693 beschrieben.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, handelt es sich bei dem integrierten Kopf 20 um einen Ringkopf. Er besteht aus zwei Polstücken 21, 22, die auf derselben Seite des Informationsträgers 10 angeordnet sind und in der Nähe desselben einen Luftspalt g aufweisen. Die Polstücke 21, 22 sind aus Magnetschichten gebildet, die auf einem nicht-magnetischen isolierenden Substrat 23 aufgebracht sind. Sie umfassen ferner eine elektrische Wicklung 24, die ebenfalls aus übereinander angeordneten leitenden Schichten gebildet ist. Das Polstück 21 ist eine magnetische Schicht der Dicke p1, die direkt auf dem Substrat 23 abgelagert ist; auf dem an den Luftspalt g angrenzenden Teil des Polstücks 21 ist die Wicklung 24 gebildet, und zwar durch abwechselnde Ablagerung von Isolierschichten 24a und leitenden Schichten 24b. Das Polstück 22 hat eine Dicke p2, die größer als die Dicke p1 des Polstücks 21 ist, und ist aus einer Aufschichtung von abwechselnden magnetischen Schichten 22a und nicht-magnetischen isolierenden Schichten 22b gebildet.

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Das Aufschreiben von Informationen auf dem Träger 10 erfolgt, indem dieser Träger in Richtung eines Pfeils 25 mit gegebener Geschwindigkeit vorbeiläuft und die Wicklung 24 von einem Strom durchlaufen wird, der die aufzuschreibenden Informationen darstellt. Dieser Strom erzeugt einen Magnetfluß in den Polstücken, der sich über die magnetische Informationsschicht 12 des Trägers 10 schließt, in der Weise, die in der Zeichnung durch magnetische Feldlinien 26 angedeutet ist. Die geringe Dicke des Polstücks 21 konzentriert also den Magnetfluß an seinem Ausgang. Da die Achse leichter Magnetisierung der Informationsschicht 12 des Trägers 10 senkrecht ist und rechtwinkelig zur Oberfläche 13 des Substrats 11 verläuft, wird das Feld am Ausgang des Polstücks 21 in dieser Richtung geleitet und behält praktisch dieselbe Konzentration bei. Die Dicke p1 des Polstücks 21 bestimmt also die Länge d der magnetischen InformationszeIlen 14. Die Dicke p1 muß also kleiner als die oder gleich der Länge d sein. Das Streufeld 26 unter dem Polstück 21 ist also rechtwinkelig zur Ebene der Schicht 12 und sättigt diese Schicht entlang ihrer Achse leichter Magnetisierung in Form von gut lokalisierten Zellen, die praktisch durch Bloch'sche Wandungen getrennt sind, wenn die Dicke der Schicht 12 in der Größenordnung eines Mikrons liegt.

In der zusätzlichen Magnetschicht 16 folgt das Magnetfeld 26 einer Richtung, die parallel zur Ebene dieser Schicht ist, und zwar in Richtung ihrer Achse erschwerter Magnetisierung.

Unter dem Polstück 22 wird das Magnetfeld 26 durch die Informationsschicht 12 hindurch gestreut, weil die Dicke p2 grosser als die Dicke p1 ist. Diese Streuung ermöglicht es, die magnetische Informationsschicht 12 unter dem Polstück 22 nicht zu sättigen und die weitere Beschriftung dieses Teils der Schicht 12 unter guten Bedingungen zu ermöglichen. Zweckmäßigerweise ist die Dicke p2 also wesentlich größer als die

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- 14 Dicke p1 und wenigstens gleich 2d.

Der Abstand zwischen den beiden Polstücken 21, 22, der von der Wicklung 24 eingenommen wird, muß für den magnetischen Widerstand des magnetischen Weges in diesen beiden Teilen einen geringeren Wert ergeben als für den magnetischen Streuwiderstand über die Wicklung 24. Ferner muß natürlich die Dicke der zusätzlichen Schicht 16 so gewählt sein, daß der magnetische Widerstand des geschlossenen Magnetflusses zwischen den Polstücken 21, 22 unter der Informationsschicht 12 sehr gering ist. Die Dicke muß also groß sein. Die Dicke dieser Schicht wird jedoch durch den Skineffekt begrenzt, der sich darin in Abhängigkeit von der Informationseinschreibfrequenz bemerkbar macht. Um diesen Effekt zu beherrschen, kann eine Schichtstruktur verwendet werden, wie sie in der PR-PS 2 063 694 beschrieben ist. Ein Ausführungsbeispiel der zusätzlichen Schicht 16 mit Schichtstruktur ist in Fig. 3 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Schicht aus vier dünnen magnetischen Lagen 16a, welche dieselbe Anisotropie aufweisen, wie in Fig. 1B dargestellt ist, und voneinander durch Isolierschichten 16b getrennt sind. Wie in der vorstehend genannten Druckschrift erläutert ist, werden die Magnetschichten 16a vorzugsweise aus einer Eisenlegierung aus Nickel und Chrom gebildet. Die Permeabilität in Richtung der erschwerten Magnetisierung liegt dann in der Größenordnung von 5000, während sie in den beiden anderen Achsen praktisch einheitlich ist, wodurch vorteilhafterweise die magnetische Kopplung zwischen den Schichten 12 und 16 in Richtung Ox praktisch verschwindet. Alle Feldkomponenten in Richtung Ox sind also sehr gering, und folglich sind die Informationszellen 14 genau definiert.

Sobald der Kopf 20 an einer gerade beschrifteten Zelle 14 entfernt ist, erscheinen auf beiden Seiten der Schicht 12 entmagnetisierte Felder, die die Tendenz haben, die in Fig. 1A gezeigten aufgezeichneten Zellen A zu entmagnetisieren;

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die Magnetfelder in der Luft über der Schicht 12 sind mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet. Die entgegengesetzten entmagnetisierenden Felder, die sich in der Schicht 16 ausbreiten, sind mit 19' bezeichnet. Zu beachten ist, daß zum einen die Kopplungen von Zelle zu Zelle bei den Übergängen

15 bereits die gesamte magnetostatisehe Energie des Systems auf ein Minimum herabsetzen; zum anderen wird diese Energie noch weiter dadurch vermindert, daß die zusätzliche Schicht

16 eine günstige Auswirkung hat, die durch fast vollständiges Schließen der Felder 19' die Gesamtzirkulation des Feldes herabsetzt, wie dies in Fig. 1A gezeigt ist. Daraus resultiert, daß die Streufelder an der Oberseite der Schicht 12 um so stärker werden und das Auslesen um so mehr erleichtert wird. Es muß ferner präzisiert werden, daß die Wirksamkeit der Schicht 16 nur in Richtung Oy von Bedeutung ist, so daß die Felder in der Richtung Ox, die bei geringen Spurbreiten Störfelder sind, beträchtlich reduziert werden.

Die Summe aller Vorteile, die sich aus der Hinzufügung der Schicht 16 ergeben, hat zusammengefaßt folgende Konsequenzen: Diese Schicht ermöglicht es, Informationen auf einer Magnetplatte mit leitendem Substrat und Aufzeichnung auf beiden Oberflächen aufzuzeichnen; sie konzentriert das Aufzeichnungsfeld und bietet gleichzeitig einen sehr geringen magnetischen Widerstand, so daß die Länge der Zellen 14 beträchtlich reduziert werden kann und folglich die Aufzeichnungsdichte steigt; die Streufelder 19 der Zellen 14 werden vergrößert, so daß das Auslesen und die Decodierung leichter und sicherer werden; das Aufzeichnen und Auslesen der Informationen kann .ferner durch einen einseitigen Ringkopf erfolgen, also einen Ringkopf, dessen Polstücke sich auf derselben Seite des Trägers befinden, um eine senkrechte Aufzeichnung durchzuführen. Ferner können integrierte Köpfe mit sehr hohem Auflösungsvermögen verwendet werden. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Trägers wurde für Magnetplattenspeicher konstruiert.

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Dem nun folgenden Beispiel sind angenäherte Werte bei einer besonderen AusfUhrungsform zu entnehmen: Informationsschicht 12 aus einer Eisen/Nickel/Chrom-Legierung mit nicht-magnetischem Additiv und einer Dicke von 0,8 u; Dicke der Schicht 17 0,2 n; zusätzliche Schicht 16 einfach, aus einer Eisen/-Nickel/Chrom-Legierung, einer Dicke von 0,8 η und einer Wirksamkeit bis 30 MHz; Länge d der Zellen etwa gleich 0,5 n, also eine Dichte von 50 000 Bpi (Bits pro Zoll) entsprechend etwa 2 000 Bits pro Millimeter; Schicht 18 aus Siliziummonoxid.

Es sind zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Ausführungeformen möglich. Insbesondere kann die zusätzliche Schicht 16 bei einer Platte ebenso wie bei einem Band angewandt werden. Bei einem Band mit dünnem, isolierendem Substrat kann die Schicht 16 auch auf der Seite des Substrats aufgebracht werden, die derjenigen gegenüberliegt, welche die Informationsschicht 12 trägt. Die Vorteile der zusätzlichen Schicht 16 bei einem Band sind natürlich dieselben wie die vorstehend erwähnten und sind folglich bedeutender als die mit den bisherigen Lösungen erzielten Ergebnisse. Die in der Beschreibung angegebenen Werkstoffe sind nur als Beispiel angeführt, denn die erfindungsgemäßen Merkmale sind bereits verwirklicht, wenn die Anisotropie der Werkstoffe der Schichten 12 und 14 den zuvor dargelegten Bedingungen genügen, die in den Patentansprüchen definiert sind. Auch der Lesekopf 20 kann eine andere Ausführungsform als die beschriebene sein.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte 9 Q 9 /. Π 1

Dipl-Ing Dipl -Cheiii Dipl-Ing

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

13. Juni 1979

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII - HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta

75020 PARIS /Frankreich

Unser Zeichen: C 3233

PATENTANSPRÜCHE

M?) Träger für magnetische Informationen, die durch senkrechte magnetische Aufzeichnung gebildet sind, mit einem nicht-magnetischen Substrat, das wenigstens eine ebene Oberfläche aufweist, die mit einer magnetischen Informationsschicht versehen ist, welche aus einem magnetischen anisotropen Material gebildet ist, dessen Achse leichter Magnetisierung senkrecht zu der Oberfläche ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Schicht vorgesehen ist, die aus einem anisotropen magnetischen Material gebildet ist und deren Achse erschwerter Magnetisierung parallel zu der Oberfläche ist.
2. Träger nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht zwischen dem Substrat und der Informationsschicht liegt.

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ORIGINAL INSPECTED

2924Q13
3- Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anisotropie-Ebene der magnetischen Informationsschicht senkrecht zu der Oberfläche des Substrats ist und die Anisotropie-Ebene der zusätzlichen Schicht parallel zu dieser Oberfläche ist und daß die Achse erschwerter Magnetisierung im wesentlichen parallel zur Längenrichtung der Informationsschicht ist.
4. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht eine einfache Schicht ist.
5. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht gebildet ist aus einer Aufstapelung aus abwechselnden dünnen magnetischen Schichten, deren Anisotropie parallel zu der Oberfläche und deren Anzahl geradzahlig ist, und dünnen nicht-magnetischen Schichten.
6. Träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen magnetischen Schichten eine Legierung aus Eisen, Nickel und Chrom enthalten.
7. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht-magnetische und elektrisch isolierende Kopplungsschicht zwischen der Informationsschicht und der zusätzlichen Schicht vorgesehen ist.
8. Träger nach ei ram der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterschicht vorgesehen ist, die zwischen dem Substrat und der zusätzlichen Schicht angeordnet ist und aus einem nicht-magnetischen, elektrisch isolierenden Material gebildet ist und ein gutes Haftvermögen auf dem Substrat gewährleistet, wobei sie gleichzeitig eine Diffusionssperre zwischen der zusätzlichen Schicht und dem Substrat bildet.

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