DE3146932A1

DE3146932A1 - "magnetoresistiver wandler zum auslesen eines aufzeichnungstraegers mit hoher informationsdichte"

Info

Publication number: DE3146932A1
Application number: DE19813146932
Authority: DE
Inventors: Jacques Ing. 78120 Rambouillet Desserre; Michel Ing. 78770 Marco Helle
Original assignee: Bull SA
Current assignee: Bull SA
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1982-07-15
Also published as: FR2494952B1; JPS57120222A; FR2494952A1; US4432028A; GB2089097B; IT1200555B; GB2089097A; IT8125274A0

Description

8 München 60

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII - HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta

75020 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: C 3311

Magnetoresistiver Wandler zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers mit hoher Informationsdichte

Die Erfindung betrifft magnetoresistive Wandler, insbesondere nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Wandler sind besonders zum Auslesen von Informationen auf magnetischen Aufzeichnungsträgern wie starren oder flexiblen Magnetplatten und Magnetbändern geeignet und insbesondere vorteilhaft, wenn die Informationsdichte sehr hoch ist.

Bekanntlich tragen Magnetplatten ihre Informationen auf konzentrischen, kreisförmigen Aufzeichnungsspuren, deren radiale Breite einige Hundertstel Millimeter nicht überschreitet und die im allgemeinen den Hauptteil der beiden Plattenseiten bedecken.

Magnetbänder tragen im allgemeinen die Informationen auf Spuren, die zur Längsrichtung des Bandes parallel sind.

Im allgemeinen hat eine Folge von magnetischen Informationen, die auf den Spuren einer Platte oder eines Bandes aufgezeichnet sind, die Form einer Aufeinanderfolge von kleinen Magnetgebieten,

Deg/Gl

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die als "Elementargebiete" bezeichnet werden und über'die gesamte Länge der Spur verteilt sind; sie weisen magneti- _t sehe Induktionen gleichen Betrages und entgegengesetzten Vorzeichens auf.

Als "Längsdichte" (oder auch Liniendichte) wird die Anzahl von Informationen pro Längeneinheit bezeichnet, wobei die Länge entlang dem Umfang einer Spur gemessen wird, wenn es sich um eine Magnetplatte handelt, oder entlang einem Band gemessen wird, wenn es sich um ein Magnetband handelt. Als "radiale Informationsdichte" (bei einer Magnetplatte) wird die Anzahl von Aufzeichnungsspuren pro Längeneinheit bezeichnet, wobei die Längeneinheit entlang dem Plattendurchmesser gemessen wird.

Die derzeitige Entwicklungstendenz von Magnetplatten geht dahin, sowohl die Liniendichte als auch die radiale Informationsdichte zu steigern.

Die Einrichtungen, mittels welcher Informationen auf Platten oder Bändern aufgezeichnet, ausgelesen oder sowohl aufgezeichnet als auch ausgelesen werden können, werden als "magnetische Wandlervorrichtungen" bezeichnet. Im allgemeinen wird bzw. werden einem gegebenen Aufzeichnungsträger eine oder mehrere magnetische Wandlervorrichtungen zugeordnet, wobei der Träger vor dieser bzw.diesen vorbeiläuft.

Gemäß herkömmlicher Technik werden mehr und mehr Wandlervorrichtungen verwendet, die ein oder mehrere magnetoresistive Elemente aufweisen, die als "magnetoresistive Wandler" bezeichnet werden und verwendet werden, um Informationen aus Platten oder Bändern auszulesen. Dies geschieht insbesondere, wenn Magnetplatten ausgelesen werden sollen, die eine sehr hohe Liniendichte und/oder Radialendichte der Informationen aufweisen.

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Es wird daran erinnert, daß ein magnetoresistives Element ein Element ist, das aus einem Magnetmaterial gebildet ist, dessen elektrischer Widerstand R sich in Abhängigkeit von einem Magnetfeld ändert, das auf das Element einwirkt.

Derartige magnetoresistive Elemente sind elektrische Widerstände in Form von Schichten oder Filmen sehr geringer Dicke (einige Hundertstel Angström bis einige Mikron Dicke), deren Länge sehr viel größer als ihre Breite ist.

Derartige magnetoresistive Elemente werden gewöhnlich auf einem Substrat aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht .

Es wird nun ein solches magnetoresistives Element mit dem Widerstandswert R betrachtet, das an die Anschlüsse eines Stromgenerators angeschlossen ist, der einen Strom der Stromstärke I abgibt, der in Längsrichtung des Elementes fließt. Weiter wird angenommen, daß dieses Element zu einem magnetoresistiven Wandler gehört, der einem magnetischen Aufzeichnungsträger zugeordnet ist, und daß das Element sich in einem sehr geringen Abstand bzw. verschwindenden Abstand von dem Träger befindet.

Während die magnetischen Elementargebiete vor dem Element vorbeilaufen, verursacht jeweils das magnetische Streufeld H_, das von diesen Gebieten in der Nähe der Oberfläche des Trägers hervorgerufen wird, eine Änderung AR des Widerstandswertes des Elementes, wodurch sich eine Änderung AV = I χ AR an den Anschlüssen des Elementes ergibt, und dies führt zu: AV/V = AR/R, wobei AR/R bezeichnet wird als "Magnetwiderstandskoeffizient" . üblicherweise liegt dieser Koeffizient in der Größenordnung von 2%.

Das an den Anschlüssen eines magnetoresistiven Elementes gewonnene elektrische Signal ist nur abhängig von der Größe des Magnetfeldes H_f/ das auf dieses Element einwirkt. Folglich ist seine Amplitude unabhängig von der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers,- gegenüber dem sich das Element befindet.

Es wird ferner daran erinnert, daß als "magnetische Anfangspermeabilität eines Magnetmaterials" das Verhältnis (B/H), zwischen der magnetischen Induktion und der magnetischen Feldstärke bezeichnet wird, und zwar in der Nähe des Nullpunktes für B und H und auf der jungfräulichen Magnetisierungskurve. (Es wird daran erinnert, daß die jungfräuliche Magnetisierungskurve diejenige Kurve ist, welche die Änderung von B in Abhängigkeit von H wiedergibt, wenn das magnetoresistive Element einem magnetisierenden Magnetfeld ausgesetzt wird, und zwar ausgehend von einem Anfangsmagnetzustand des Materials, der dadurch definiert ist, daß B und H ungefähr gleich Null sind.) Die magnetische Anfangspermeabilität des Materials ist also gleich der Steigung der jungfräulichen Magnetisierungskurve in der Nähe des Punktes B = 0 und H=O.

Ferner wird daran erinnert, daß ein magnetisch anisotropes Material, das in einer Ebene angeordnet ist, was bedeutet, daß seine Dicke sehr viel geringer ist als seine Länge und als seine Breite, in dieser Ebene zwei bevorzugte Magnetisierungsrichtungen aufweist, die im allgemeinen senkrecht zueinander sind. Die eine Richtung wird als "günstige Magnetisierungsrichtung" bezeichnet, während die andere als "ungünstige Magnetisierungsrichtung" bezeichnet wird. Die Anfangspermeabilität des Materials in der ungünstigen Magnetisierungsrichtung ist sehr viel größer als die Anfangspermeabilität des Materials in der günstigen Magnetisie*- rungsrichtung. Als "Anisotropiefeld" H, wird der Wert des

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gesamten Magnetfeldes H bezeichnet, der auf einen beliebigen Punkt des Materials in seiner ungünstigen Magnetisierungsrichtung einwirkt und ausgehend von welchem in diesem Punkt die Sättigung in dieser Richtung erreicht wird.

Im allgemeinen sind die verwendeten magnetoresistiven Elemente gebildet aus einem magnetisch anisotropen Material, z.B. einer Eisen-Nickel-Legierung (18% Eisen und 82% Nickel). Ihre günstige Magnetisierungsachse ist parallel zur Richtung des Stromes I und zur Längsrichtung, während die ungünstige Magnetisierungsachse senkrecht dazu ist. Die Lage eines magnetoresistiven Elementes oder mehrerer derselben bei einem magnetoresistiven Wandler in bezug auf den zugeordneten Aufzeichnungsträger ist derart, daß auf die Elemente eine Komponente des Streufeldes der Elementargebiete einwirkt, die parallel ist zu der ungünstigen Magnetisierungsrichtung, die wiederum zur Oberfläche des Trägers senkrecht ist. Wenn ein magnetoresistives Element keinem Magnetfeld ausgesetzt wird, so wird es als im Ruhezustand befindlich bezeichnet. In diesem Fall hat die Magnetisierung (d.h. die magnetische Induktion im Inneren des magnetoresistiven Elementes) dieselbe Richtung wie die günstige. Magnetisierungsachse.

Es kann gezeigt werden, daß der Wirkungsgrad (bzw. die Empfindlichkeit) eines magnetoresistiven Elementes aus magnetisch anisotropem Material, also die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von dem darauf einwirkenden Magnetfeld, gesteigert werden kann, indem das Element einem magnetischen Polarisationsfeld H , ausgesetzt wird, das parallel zur ungünstigen Magnetisierungsachse ist, wie z.B. in der FR-PS 2 165 206 der Anmelderin beschrieben ist. Die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes H , ist so gewählt, daß die Magnetisierung in dem magnetoresistiven Element um einen Winkel Θ verdreht wird, der vorzugsweise ungefähr gleich 45° ist. Es

kann dann gezeigt werden, daß der Wirkungsgrad des magnetoresistiven Elementes maximal ist, daß also eine gegebene Änderung ΔΗ des darauf einwirkenden Magnetfeldes (zusätzlich zu dem Feld H_pol) einer maximalen Änderung seines Widerstandswertes und folglich der Ausgangsspannung entspricht. Ferner kann die Richtung des Magnetfeldes (bzw. die Richtung des auf das Element einwirkenden Magnetflusses) bestimmt werden, was nicht der Fall ist, wenn das magnetoresistive Element nicht polarisiert ist.

Magnetoresistive Wandler enthalten häufig zwei magnetoresistive Elemente, die parallel sind (d.h. parallele Längs- und Breitenrichtung) und einen Abstand in der Größenordnung von einem Zehntel Mikron voneinander haben. Der sie trennende Abstand ist jedenfalls deutlich bzw. sehr viel kleiner als die Länge der elementaren Magnetgebiete, die auf jeder Aufzeichnungsspur des Magnetträgers enthalten sind, so daß diese magnetoresistiven Elemente derselben Komponente des magnetischen Streufeldes ausgesetzt werden, nämlich derjenigen Komponente, die von dem Gebiet erzeugt wird, vor dem sie sich befinden.

Die beiden magnetoresistiven Elemente sind jeweils auf einen Wert in der Größenordnung von 45° (Absolutwert) polarisiert, wobei ihre Magnetisierungen dann um 90° gegeneinander verdreht sind, wie in der FR-PS 2 248 566 der Anmelderin beschrieben ist. Das Ausgangssignal Av₁ des ersten magnetoresistiven Elementes wird an einen ersten Eingang eines Differenzverstärkers angelegt, während das Ausgangssignal· Av₂ des zweiten Elementes an einen zweiten Eingang desselben Differenzverstärkers angelegt wird. Da im wesentliche gilt Av₁ = "Av₂, wird am Ausgang des Differenzverstärkers ein Signal gewonnen, das proportional 2 χ Av₁ ist. Es kann ferner gezeigt werden, daß durch Anwendung eines Differenzverstärkers ein Verhältnis

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zwischen dem Nutzsignal, d.h. dem zu V₁ proportionalen Signal, und dem Störsignal erhalten wird, das gleich S/B ist. Wenn B₁ das an dem ersten Eingang des Differenzverstärkers anliegende Störsignal und B₀ das an dem zweiten Eingang desselben Verstärkers anliegende Störsignal ist, so haben die Signale B₁ und B₂ dasselbe Vorzeichen. Daraus ergibt sich, daß am Ausgang des Differenzverstärkers ein Störsignal B entsteht, das proportional zu B_-. - B₃ ist, also ein sehr geringes Störsignal. Es wird daran erinnert, daß das Störsignal insbesondere auf thermischem Rauschen in den magnetoresistiven Elementen beruht, ferner aber auch auf allen anderen Magnetfeldern als dem magnetischen Streufeld, das von dem Elementargebiet erzeugt wird, gegenüber welchem sich die beiden Elemente befinden.

Wie in der FR-OS 80.07454 erläutert ist, gibt es auf beiden Seiten einer gegebenen Spur P einer Magnetplatte (analoges gilt für Magnetbänder), die eine "kreisförmige Symmetrieachse" Ax aufweist, eine Zone, deren Breite im wesentlichen <5 ist und welche magnetische Informationen enthält, die eine Speicherung des vorhergehenden Zustandes des Trägers darstellen, d.h. desjenigen Zustandes, den der Träger hatte, z.B. bevor die Spur P mittels eines der Magnetplatte zugeordneten Informationsschreibwandlers beschrieben wurde. Die Größe δ ist die äußerste Präzisionsgrenze des Positionierungssystems des Schreibwandlers gegenüber der Magnetplatte, die nicht unterboten werden kann.

Als "unmittelbare Umgebung der Spur P" wird die Menge von Informationen der Zone der Breite δ und der Informationen der Nachbarspuren der Spur P auf beiden Seiten derselben, d„h. P¹ und P", definiert.

Es wird ein magnetoresistiver Wandler betrachtet, der aus zwei magnetoresistiven Elementen gebildet ist, die z.B. gegenüber einer Magnetplatte angeordnet sind.

• * ,„

Die beiden magnetoresistiven Elemente sind dann nicht nur der Komponente des magnetischen Streufeldes des gegenüberliegenden magnetischen Gebietes ausgesetzt, die senkrecht zur Magnetplatte ist, sondern ferner:

- zum einen der Resultierenden H . der magnetischen Streufelder, die durch die "unmittelbare Umgebung der Spur P" erzeugt werden;

- und zum anderen der Resultierenden H. der magnetischen Streufelder, die von den Magnetgebieten erzeugt werden, die sich auf der Spur P auf beiden-Seiten desjenigen Gebietes befinden, welchen sich die beiden magnetoresistiven Elemente gegenüber befinden.

Die beiden Resultierenden H . und H. führen zu einem Störsignal· derseiben Frequenz wie das Signal·, das aufgrund des Auslesens der magnetischen Streufelder der Informationen der verschiedenen Gebiete einer gegebenen Spur resultiert.

Wenn die radiale Dichte der Informationen zunimmt, so kann gezeigt werden, daß das Störsignal· aufgrund der Resultierenden H . ebenfa^s ansteigt.

Wenn die Liniendichte der Informationen zunimmt, so kann ferner gezeigt werden, daß das Störsignal aufgrund der Resultierenden H. ebenfa^s zunimmt. Es wird dann schwieriger, ein Nutzsignal·, das einer gegebenen Information einer Spur des Trägers entspricht, von den Störsignaien zu unterscheiden.

Um die Auswirkungen der Resul·tierenden H. auf das Ausgangssignal· der magnetoresistiven Eiemente zu annulieren, werden

::_ -ι -ι _:::_: -ι 3Η6932

gewöhnlich auf beiden Seiten der Elemente magnetische Abschirmmittel angeordnet, die aus einer Gruppe von Dünnschichten aus magnetischem Material gebildet sind, das z.B. anisotrop ist, wobei diese Dünnschichten untereinander gekoppelt sind und durch unmagnetische Schichten voneinander getrennt sind. Die Ebene jeder dieser Dünnschichten ist senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger und zur Vorbeilaufrichtung der Spuren. Die Höhe dieser Abschirmmittel (d.h. ihre Abmessung senkrecht zum Aufzeichnungsträger) ist sehr viel größer als diejenige der magnetoresistiven Elemente des Wandlers. Wenn das magnetische Material der Abschirmmittel anisotrop ist, ist die ungünstige Magnetisierungsachse dieser Einrichtungen senkrecht zu dem magnetischen Aufzeichnungsträger orientiert, so daß die von den Magnetgebieten, die auf derselben Spur das Magnetgebiet umgeben, gegenüber welchem sich die magnetoresistiven Elemente befinden, erzeugten Feldlinien von den zwei Elementen nicht eingefangen werden.

Wenn die Liniendichte der Informationen einen Wert in der Größenordnung von 5000 Umkehrungen des Magnetflusses pro Zentimeter erreicht (entsprechend 5000 Richtungsänderungen der magnetischen Induktion), was bedeutet, daß die Länge jedes elementaren Magnetgebietes die Größenordnung von 2 bis 2,5 Mikron hat, so treten die folgenden Erscheinungen

die Resultierende H. nimmt einen hohen Wert an (in der Größenordnung der Komponente H_f des magnetischen Streufeldes) ;

der Abstand zwischen den magnetischen Abschirmmitteln und den magnetoresistiven Elementen wird so klein (in der Größenordnung eines Mikrons), daß die magnetische Kopplung zwischen den magnetoresistiven Elementen und den Abschirmmitteln stark wird.

γ- a

Aus den beidne oben erwähnten Erscheinungen ergibt sich, daß zwischen den magnetischen Abschirmmitteln und den magnetoresistiven Elementen starke gegenseitige Induktionen auftreten, durch welche die Magnetisierung in den Elementen (Intensität der Magnetisierung und Polarisationswinkel) beträchtlich verändert wird, und zwar umso mehr, als die Liniendichte der Informationen hoch ist. Durch diese starke gegenseitige Induktion ergibt sich ein Störsignal, das die auszulesende Information zerstören kann, die Wirkungen der Komponente H_f des magnetischen Streufeldes an den beiden magnetoresistiven Elementen also vollständig auslöschen kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der oben dargelegten Mangel, insbesondere die Beseitigung der Auswirkungen der Resultierenden H ., die von der unmittelbaren Umgebung der Spur P erzeugt werden, auf das von den magnetoresistiven Elementen abgegebene Signal, und zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, auf beiden Seiten der Elemente ebene magnetische Mittel anzuordnen, die parallel zu dem Träger sind (mit geringerer Höhe als die Höhe der magnetoresistiven. Elemente) und dazu bestimmt sind, praktisch die Gesamtheit der magnetischen Feldlinien, aus denen die Resultierenden H. und H . zusammengesetzt sind, zu kanalisieren bzw. abzulenken, wobei die magnetische Kopplung zwischen diesen magnetischen ebenen Mitteln und den magnetoresistiven Elementen äußerst gering ist. Der erfindungsgemäße magnetoresistive Wandler ermöglicht folglich das Auslesen der Informationen Elementargebiet für Elementargebiet auf einer gegebenen Spur P, ohne daß das magnetische Streufeld eines gegebenen Gebietes gestört wird durch die Resultierende der magnetischen Streufelder benachbarter Gebiete, die sich .auf derselben Spur befinden, und die Resultierende der magnetischen Streufelder, die durch die unmittelbare Umgebung der Spur P verursacht werden.

• ·

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- ΛΛ/~

Gemäß der Erfindung enthält der magneto-resistive Wandler zum Auslesen von Informationen eines Trägers aus einer Mehrzahl von Spuren:

- wenigstens ein magnetoresistives Element (MRI , MRI_?), das senkrecht zur Vorbeilaufrichtung der Informationen sämtlicher Spuren P ist,

und ist dadurch gekennzeichnet, daß es erste und zweite ebene magnetische Mittel (MCH .., MCH ..,, MCH.

βπνιι θπνίζ Ivι/

MCH. „) enthält, die parallel zu dem Träger und auf der einen bzw. anderen Seite des magnetoresistiven Elementes angeordnet sind, derart, daß, wenn das magnetoresistive Element gegenüber einer gegebenen Information der Spur P angeordnet ist, die ersten Mittel sich gegenüber der unmittelbaren magnetischen Umgebung der Spur P befinden und die zweiten Mittel sich gegenüber den Informationen der Spur P befinden, die auf beiden Seiten der Information liegen, die sich gegenüber dem magnetoresistiven Element befindet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus und des Funktionsprinzips eines herkömmlichen magnetoresistiven Wandlers, der zwei magnetoresistive Elemente aus magnetisch anisotropem Material aufweist, wobei

Fig, 1a eine Dreiviertel-Perspektivansicht ist, welche die zwei magnetoresistiven Elemente gegenüber einer Spur eines magnetischen Aufzeichnungsträgers. z.B. einer Magnetplatte, zeigt,

·: I

Fig. 1b eine Draufsicht ist, welche die zwei magnetoresistiven Elemente zeigt, die gegenüber zwei Magnetgebieten liegen, die an die Aufzeichnungsspur der Magnetplatte angrenzen, welche dem magnetoresistiven Wandler zugeordnet ist, und

Fig. 1d ein Beispiel einer selbsttätig erfolgenden Polarisierung der magnetoresistiven Elemente zeigt, wovon das erste durch das Magnetfeld polarisiert ist, welches durch den Stromfluß in dem zweiten Element erzeugt wird, und umgekehrt;

Fig. 2 eine Ansicht zur Erläuterung der Polarisationsprinzips der beiden magnetoresistiven Elemente und des Funktionsprinzips des bekannten magnetoresistiven Wandlers;

Fig. 3, bei der es sich um einen Schnitt in einer Ebene senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger und zur Vorbeilaufrichtung der Informationsachsen handelt, eines der zwei magnetoresistiven Elemente nach dem Stand der Technik, welches gegenüber einer Spur P der Platte angeordnet ist, zur Erleichterung des Verständnisses, wie auf dieses Element die Resultierende der magnetischen Streufelder einwirkt, die durch die unmittelbare magnetische Umgebung der Spur P erzeugt wird;

Fig. 4, bei der es sich um einen Schnitt in einer Ebene senkrecht zum Aufzeichnungsträger und parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen handelt, einen Teil einer Spur P, zur Erläuterung, wie auf die zwei magnetoresistiven Elemente die Resultierende der magntischen Streufelder einwirkt, die durch die elementaren Magnetgebiete erzeugt werden, die auf der Spur P liegen und dem elementaren Magnetgebiet benachbart sind, gegenüber welchem sich die zwei magnetoresistiven Elemente befinden;

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Fig. 5 eine Dreiviertel-Perspektivansicht eines herkömmlichen magnetpresistiven Wandlers, der mit magnetischen Abschirmmitteln versehen ist, die auf beiden Seiten der beiden magnetoresistiven Elemente parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen angeordnet sind;

Fig. 6 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen magnetoresistiven Wandlers, wobei der Wandler gegenüber einer Spur P dargestellt ist;

Fig. 7 eine Schnittansicht desselben erfindungsgemäßen Wandlers, in einer Ebene senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger und parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen;

Fig. 8 eine Dreiviertel-Perspektivansicht des erfindungsgemäßen magnetoresistiven Wandlers, der gegenüber einer Spur P einer Magnetplatte angeordnet ist; und

Fig. 9 den in Fig. 8 gezeigten magnetoresistiven Wandler in Dreiviertel-Perspektivansicht und angeordnet auf einem Substrat aus isolierendem Material.

Zum leichteren Verständnis des grundsätzlichen Aufbaus und der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen magnetoresistiven Wandlers wird zunächst unter Bezugnahme auf die Figuren 1a bis 1d, 2, 3, 4 und 5 an herkömmliche magnetoresistive Wandler erinnert.

Zunächst wird auf die Figuren 1a bis 1d Bezug genommen.

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Es wird ein herkömmlicher magnetoresistiver Wandler TMRA betrachtet, der zwei magneto-resistive Elemente. MR₁ und MR _ umfaßt.

In Fig. 1a sind die magnetoresistiven Elemente MR₁ und MR-gegenüber einer Spur P eines magnetischen Aufzeichnungsträgers SM, z.B.. einer Magnetplatte, gezeigt. Die Länge L der beiden magnetoresistiven Elemente (von denen angenommen wird, daß sie dieselben Abmessungen haben) hat die Größenordnung der Breite L der Spur P, ihre senkrecht zu dem Träger SM gemessene Höhe h hat z.B. die Größenordnung von 5 bis 10 Mikron. Die Länge L ist sehr viel Größer als die Dicke 1. An ihren beiden Enden enthalten die magnetoresistiven Elemente MR und MR„ Anschlußleiter (zur Vereinfachung der Figuren 1a und 1b nicht dargestellt), über die sie an Elektronikschaltungen zur Auswertung der Informationen des Trägers SM angelegt werden können.

Die Achsen Ax^₁ und Ax„ günstiger Magnetisierung der magnetoresistiven Elemente MR₁ und MR
richtung der Elemente parallel.

resistiven Elemente MR₁ und MR sind zueinander und zur Längs-

Ferner sind die ungünstigen Magnetisierungsachsen Ax,.. und Ax,„ zueinander parallel und senkrecht zu der Hauptabmessung der magnetoresistiven Elemente sowie zu dem Träger SM.

Die magnetoresistiven Elemente MR und MR- werden durch einen Strom I gespeist (gleiche Stromstärke in den beiden Elementen), der z.B. in der in den Figuren 1a bis 1c angegebenen Richtung fließt, d.h. parallel zu den günstigen Magnetisierungsachsen Ax-.. und Αχ,ρ„. Der Strom wird von einem in der Zeichnung zur Vereinfachung nicht gezeigten Stromgenerator geliefert.

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Auf die magnetoresistiven Elemente MR₁ und MR- wirkt dieselbe Komponente H^ des magnetischen Streufeldes der elementaren Magnetgebiete des Trägers ein (in Fig. 1a sind einige dieser Gebiete gezeigt, nämlich A._₂, A.., A., A.₊₁, A. _) , wobei diese Komponente senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger SM und folglich parallel zu den ungünstigen Magnetisierungsachsen Ax,. und Ax-J₂ der beiden Elemente ist.

Das Auslesen einer Information durch die beiden Elemente MR₁ und MR_ geschieht, während diese sich gegenüber zwei elementaren Magnetgebieten A_1-1 und A. befinden, wie in Fig. 1b gezeigt ist. Die beiden Elemente befinden sich dann auf beiden Seiten einer Grenze FR. zwischen den beiden Magnetgebieten A. _Λ und A..

Fig. 2 zeigt die Änderungskurve AR des Widerstandswertes R der beiden Elemente MR₁ und MR„ in Abhängigkeit von dem gesamten Magnetfeld H, das auf jeden Punkt der beiden Elemente einwirkt (es wird angenommen, daß jeder Punkt der Elemente demselben Gesamtfeld H ausgesetzt ist), und erleichtert das Verständnis der Arbeitsweise des magnetoresistiven Wandlers TMRA nach dem Stand der Technik. Offensichtlich wird vorausgesetzt, daß die beiden Elemente dieselben Kenndaten haben (selbe Abmessungen und selbes Material), so daß sie genau dieselbe Kennlinie AR in Abhängigkeit von dem Gesamtfeld H aufweisen. Genau betrachtet entspricht in Fig. 2 derjenige Teil der Kurve, der positiven Werten des Gesamtfeldes H entspricht, der Kennlinie des magnetoresistiven Elementes MR₁, während der den negativen Werten des Gesamtfeldes H entsprechende Teil der Kurve der Kennlinie des magnetoresistiven Elementes MR„ entspricht.

Für einen Wert des an jedem Punkt des Elementes angreifenden Gesamtfeldes H, der gleich dem Anisotropiefeld H, des Materials

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ist/ aus dem das Element selbst gebildet ist., und wenn dieses in der ungünstigen Magnetisierungsrichtung gesättigt ist, so ändert sich der Widerstand R offensichtlich nicht mehr. Jedes der beiden Elemente MR.. und MR₂ erhält eine maximale Empfindlichkeit, indem die Ordinate in Fig. 2 aus dem Ursprung 0 zu einem Ursprung 0. für das Element MR₁ bzw. zu einem Ursprung für das Element MR verschoben wird, indem das Element MR₁ einem Polarisationsfeld H , .. und das Element MR_ einem Polarisationsfeld H _ol2 ausgesetzt wird, mit H ,.. = -H *-·

Diese Polarisationsfelder sind parallel zu den ungünstigen Magnetisierungsachsen Ax,.. und Ax,₂ dieser beiden Elemente und folglich parallel zur Komponente H_f des magnetischen Streufeldes der Informationen des Trägers SM, die senkrecht zu diesem Träger SM ist. Sie sind senkrecht zur Ebene des Trägers SM und zur Vorbeilaufrichtung der Informationen.

Wenn auf die beiden magnetoresistiven Elemente zwei polarisierende Magnetfelder H ,.. und H ,„ einwirken, so kann gezeigt werden _r daß die Änderung AR ihrer Widerstandswerte realtiv groß ist und sogar maximal wird, wenn diese Felder einen bestimmten Wert haben, dem eine Drehung der Magnetisierungen AM₁ und AM„ im Inneren jedes der zwei Elemente entspricht, die bei dem einen Element MR ungefähr gleich Θ.. gleich +45° und bei dem anderen Element MR- ungefähr gleich 0~ gleich -45° ist (vergleiche auch Fig. 1c). Das Verhältnis AR/AH ist also maximal für einen gegebenen Wert von ΔΗ, wobei dieses Verhältnis von dem Polarisationswinkel abhängt. Einer relativ geringen Änderung ΔΗ des auf die magnetoresistiven Elemente einwirkenden Magnetfeldes entspricht also eine relativ starke Änderung AR ihrer Widerstandswerte, und folglich der Spannungsdifferenz AV = I χ AR (bei konstantem Wert von I).

Für die beiden magnetoresistiven Elemente werden also zwei Arbeitspunkte PF₁ bzw. PF- definiert, deren Abszissenwert 0O₁ bzw» 0O₂ gleich H ,.. bzw. H ,» ist. Wenn auf das Element MR die Komponente H_f des magnetischen Streufeldes der Informationen des Trägers einwirkt, so ist seine Widerstandsänderung AR_-P₁ , und die an seinen Anschlüssen abgegriffene Spannung ist dann Av₁ = I χ AR-... Ebenso kann gezeigt werden, daß die Änderung des Widerstandswertes des Elementes MR₂ unter denselben Bedingungen gleich AR^₂ ist, mit entgegengesetztem Vorzeichen wie AR^₁, und daß die an seinen Anschlüssen abgenommene Spannung gleich Δν₂ = I χ AR_f? = -Av₁ ist, d.h. IAv₁] = IΔν₂I. Auch wenn in der Praxis der in dem Element MR₁ fließende Strom I₁ etwas verschieden ist von dem im Element MR₂ fließenden Strom I₂, so wird nichtsdestoweniger angenommen, daß stets gilt: IAv₁I = |Av₂|.

Es kann gezeigt werden, daß um den Arbeitspunkt PF₁ bzw. PF„ herum die Änderung des Widerstandswertes praktisch eine lineare Funktion des Magnetfeldes ist, daß also das Verhältnis AR/AH im wesentlichen konstant ist.

Der zwischen den Magnetisierungen AM₁ und AM„ gebildete Winkel ist gleich (O₁ - G₃) = 90°.

Die beiden Spannungen Av₁ und Λν~ werden gewöhnlich an den einen bzw. an den anderen Eingang eines Differenzverstärkers angelegt, an dessen Ausgang ein Signal gewonnen wird, das proportional (IAv₁I + |Av₂|) ist, das wenig verschieden ist von 2 χ I Av₁| und 2 χ |Av₂|·

Wie aus Fig. 1d ersichtlich ist, werden die beiden magnetoresistiven Elemente MR₁ und MR₂ gewöhnlich folgendermaßen polarisiert: Das Element MR₁ wird durch das Feld H₂ polarisiert, das vom Durchgang des Stromes I₂ in dem Element MR₂

• ft β a »

erzeugt wird, während das Element MR₂ durch das Feld EL polarisiert wird, das durch den Strom I₁ in dem Element ₁ erzeugt wird. (Es wird daran erinnert, daß zumeist E₁ praktisch gleich I- bzw. gleich I ist.) Ferner ist ersichtlich, daß H₁ ungefähr gleich τΗ₂ ist.

Es wird nun Fig. 3 betrachtet, in der das magnetoresistive Element MR gegenüber der Spur P angeordnet ist, wobei das Element als exakt über der Spur P zentriert angenommen wird, was bedeutet, daß die Symmetrieachsen des Elementes und die kreisförmige Symmetrieachse der Spur P, die senkrecht zum ■Träger SM sind, zusammenfallen. (Dasselbe gilt für das Element MRp.)

Wenn die radiale Informationsdichte sehr groß wird, wirkt auf das magnetoresistive Element MR₁ (analoge Überlegungen gelten für das Element MR„) die Resultierende H . der magnetischen Streufelder ein, die erzeugt werden durch die zwei Nachbarspuren P¹ und P" der Spur P und durch die Restinformationen RES und RES₂, die den vorherigen Zustand des Trägers wiedergeben, also den Zustand, den dieser Träger hatte, bevor die Aufzeichnung auf den Spuren P, P¹ P" usw. erfolgte. '

Für hohe radiale Dichten erzeugt diese Resultierende H . an den Anschlüssen des magnetoresistiven Elementes ein Störsignal, das nicht vernachlässigt werden kann gegenüber dem Signal, das durch die Komponente H^ des Streufeldes der beiden Informationen erzeugt wird, gegenüber deren Grenze FR. sich das Element MR₁ befindet.

In Fig. 4 werden die beiden Elemente MR und MR₂ betrachtet, die gegenüber der Grenze FR. der beiden Magnetgebiete A^_-1 und A. der Spur P angeordnet sind. Es ist ersichtlich, daß

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-γ-

diese beiden Elemente einer Resultierenden H. der magnetischen Streufelder ausgesetzt sind, die erzeugt werden durch magnetische Gebiete der zwei Gebiete A. , und A. (die Gebiete A._₃, A. 2> ^A-₊i' ^Ai+2^ ' ^d*k· ^d:*-^e magnetischen Streufelder, die jeweils durch Paare von benachbarten Magnetgebieten entgegengesetzter Induktion erzeugt werden, z.B. die Paare A^₁ - A_±_₂, A_1-2 - A_1-3, A_± - A_±+1 , A_±+1 - A_±+2 usw..

Die Resultierende H. ist dann nicht vernachlässigbar gegenüber der Komponente H^ des magnetischen Streufeldes, das durch die zwei Gebiete A. - A._* erzeugt wird, wenn die Liniendichte der Informationen der Spur P sehr groß wird.

Um die Auswirkungen der Resultierenden H. auf das magnetoresistive Element zu eliminieren, um also das Störsignal zu dämpfen, das am Ausgang der beiden Elemente durch die Widerstandsänderung entsteht, die durch diese Resultierende H. verursacht wird, werden auf beiden Seiten der beiden Elemente MR₁ und MR„ magnetische Abschirmmittel MB., und MB₂ angeordnet, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Diese magnetischen Abschirmmittel sind vorzugsweise aus einem magnetisch anisotropen Material. Sie haben eine günstige Magnetisierungsachse AF- bzw. AF₂ und eine ungünstige Magnetisierungsachse AD bzw. AD₃. Diese beiden Achsen sind jeweils parallel den entsprechenden Achsen der beiden magnetoresistiven Elemente.

Durch diese Abschirmmittel können die magnetischen Streufeldlinien umgelenkt und eingefangen werden, welche erzeugt werden durch die Paare von benachbarten Magnetgebieten entgegengesetzter Induktion in der Spur P, die sich auf beiden Seiten der beiden Gebiete A._ 'und A. befinden, so daß praktisch keine dieser Feldlinien in die beiden magnetoresistiven Elemente MR₁ und MR eindringt.

- Y- u

Wenn jedoch die Liniendichte der Informationen äußerst groß wird, so wird der Abstand zwischenden magnetischen Abschirmmitteln MB. bzw. MB- und den Elementen MR bzw. MR_ sehr gering. Die magnetische Kopplung zwischen den Abschirmmitteln MB₁ und dem Element MR., , zwischen den Abschirmmitteln MB„ und dem Element MR„ sowie zwischen den Abschirmmitteln MB₁ und den Abschirmmitteln MB- wird daher sehr stark.

Ferner wird die von den magnetischen Abschirmmitteln MB₁ und

MB- eingefangene Resultierende H. wesentlich stärker, wodurch 2³^ iv

die Kopplung zwischen MB₁ und MR₁ , zwischen MB₂ und MR„ sowie zwischen MB₁ und MB- weiter verstärkt wird. Wie weiter oben bereits erläutert wurde, treten dann die Erscheinungen der gegenseitigen Induktion zwischen den magnetischen Abschirmmitteln MB₁ MB₂ und den magnetoresistiven Elementen MR₁ und MR₂ auf. Diese verändern den magnetischen Zustand des magnetoresistiven Elementes (Stärke der Magnetisierung und Polarisationswinkel) . Daraus ergibt sich, daß die Detektion der Komponente Hf des magnetischen Streufeldes der beiden Gebiete A_1-1 und A. stark beeinträchtigt wird, und dies kann bis zur vollständigen Zerstörung der Nutζinformation gehen, so daß also die beiden Spannungen Av₁ und Av₂, die aus der Widerstandsänderung der beiden Elemente aufgrund dieser Komponente lire suitieren, verschwinden.

Es wurde also gefunden, daß unter diesen Bedingungen die Anwendung von magnetischen Abschirmmitteln MB₁ und MB₂, deren senkrecht zu dem Träger SM gemessene Höhe sehr viel größer ist als diejenige der magnetoresistiven Elemente, nicht mehr möglich ist.

Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip, das in den Figuren 6, 7a, 7b und 8 dargestellt ist/ besteht darin, auf beiden Seiten der magnetoresistiven Elemente einerseits parallel

zur Vorbeilaufrichtung der Informationen und andererseits senkrecht zu der Vorbeilaufrichtung der Informationen (also auf beiden Seiten der in Längsrichtung betrachteten magnetoresistiven Elemente) ebene magnetische Mittel anzuordnen, um das Magnetfeld aufzufangen und abzulenken, das einerseits von den Paaren von Magnetgebieten ausgeht, die denjenigen der Spur P benachbart sind, gegenüber deren Grenze sich die beiden magnetoresistiven Elemente befinden, und andererseits von der unmittelbaren Umgebung der Spur P ausgeht.

Es werden nun die Figuren 6, 7a, 7b und 8 betrachtet, die eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen magnetoresistiven Wandlers TMRI- zeigen.

Dieser Wandler TMRI₁, der gegenüber einer Spur P des Trägers SM gezeigt ist, umfaßt:

- die beiden magnetoresistiven Elemente MRI₁ und MRI,,, die zueinander parallel sind;

- erste ebene magnetische Mittel MCH .. und MCH ₂, ^die auf beiden Seiten der magnetoresistiven Elemente derart angeordnet sind, daß sie der unmittelbaren magnetischen Umgebung der Spur P des Trägers SM gegenüberliegen, wenn die beiden Elemente sich gegenüber der Spur P befinden;

- zweite ebene magnetische Mittel MCH. ₁ und MCH. ₂, auf beiden Seiten der magnetoresistiven Elemente MRI₁ und MRI₂ derart angeordnet sind, daß sie sich gegenüber den magnetischen Nachbargebieten der Gebiete A.« und A. der Spur P befinden, wenn die beiden Elemente MRI. und MRI₂ sich gegenüber der Grenze FR. zwischen den beiden Gebieten A.- und A. befinden.

Die beiden magnetoresxstiven Elemente MRI und MRI stimmen völlig überein mit den Elementen MR₁ und MR₂ des herkömmlichen Wandlers TMRA. Sie sind aus einem magnetisch anisotropen Material, und ihre Längen sind gleich der Breite L der Spur P des Trägers SM oder größer als diese Breite. Ihre günstige und ihre ungünstige Magnetisierungsachse sind in gleicher Weise angeordnet wie in den Figuren 1a, 1b, 1c und 3.

Die ersten ebenen magnetischen Mittel MCH ₁ und MCH sind einander gleich. Sie sind vorzugsweise aus einem magnetisch anisotropen Material. Sie können aus einer Mehrzahl von einander parallelen magnetischen Dünnschichten gebildet sein, die voneinander durch unmagnetische Dünnschichten getrennt sind. Die aus den magnetischen und unmagnetischen Dünnschichten gebildete Gesamtheit ist parallel zu dem Aufzeichnungsträger. Zur Vereinfachung sind die einzelnen Schichten in den Figuren 6, 7a, 7b, 8 und 9 nicht gezeigt.

Ihre Breite λ.. , die parallel zur Längsrichtung der magnetoresxstiven Elemente gemessen wird, hat etwa dieselbe Größenordnung wie die Breite L der Spuren P¹, P" und P. Die Länge X- der ersten ebenen magnetischen Abschirmmittel, gemessen parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen, ist mindestens viermal größer als die Länge eines elementaren Magnetgebietes. Die Dicke e.. der ersten magnetischen Mittel ist sehr-gering, auf jeden Fall wesentlich kleiner als die Höhe h der magnetoresistiven Elemente senkrecht zum Träger SM. Diese Dicke e.. ist sehr viel kleiner als die anderen Abmessungen λ-j und λ- dieser selben ersten magnetischen ebenen Mittel.

Die zweiten ebenen magnetischen Mittel MCH. ₁ und MCH. ~ haben eine Breite X^, die in Längsrichtung der magnetoresistiven Elemente gemessen etwas kleiner· als die Breite L

«ο β

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Λ O ·

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der Spuren des magnetischen Trägers SM oder gleich dieser Breite ist. Die Länge λ. (siehe Fig. 7a) dieser selben Mittel, gemessen parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen, hat dieselbe Größenordnung wie die Länge jedes Elementargebietes der Spur P oder ist etwas größer als diese Länge. Die Dicke e^ dieser zweiten ebenen magnetischen Mittel ist sehr viel kleiner als die Höhe h der magnetoresistiven Elemente und auch sehr viel kleiner als die Werte A₃ und λ.. Vorzugsweise ist die Dicke e„ der zweiten ebenen magnetischen Mittel gleich der Dicke e. der ersten ebenen magnetischen Mittel. Diese zweiten ebenen magnetischen Mittel können aus einer Gruppe von magnetischen Dünnschichten gebildet werden, die parallel zu dem Aufzeichnungsträger SM und voneinander durch dünne unmagnetische Schichten getrennt sind, wobei diese Gruppe aus magnetischen und unmagnetischen Dünnschichten in den Figure. la., lh, 8 und 9 zur Vereinfachung derselben nicht gezeig, ist.

Wenn L die Länge der magnetoresistiven Elemente MRI₁ und MRI₂ ist, so ist allgemein A.. + A₃ sehr viel größer als L. Noch allgemeiner gilt, daß die Abmessungen A₁, A~, A-,, A₄, e₁ und e₂ abhängig von den beabsichtigten Anwendungen des magnetoresistiven Wandlers TMRI₁ gewählt werden. Sie ändern sich insbesondere in Abhängigkeit von der radialen und der Liniendichte der magnetischen Aufzeichnungsträger, die ausgelesen werden sollen.

Vorzugsweise sind die ersten und die zweiten ebenen magnetischen Mittel MCH _Λ, MCH _o bzw. MCH. _Λ, MCH. _o aus dem-

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selben magnetisch anisotropen Material gebildet.

Wie in Fig. 7a dargestellt ist, werden die magnetischen Feldlinien (und folglich das Magnetfeld selbst), die ausgehen von Paaren von benachbarten'Magnetgebieten mit

entgegengesetzter Induktion, und zwar von den Nachbargebieten der beiden Magnetgebiete A. ₁ und A., gegenüber deren Grenze FR. sich die beiden magnetoresistiven Elemente MRI₁ und MRI₂ befinden, größtenteils von den zweiten ebenen magnetischen Mitteln MCH. , und MCH. ₂ eingefangen. Auf die beiden magnetoresistiven Elemente MRI₁ und MRI₂ wirkt also in Richtung ihrer ungünstigen Magnetisierungsachse Ax- bzw. Ax,_>2 praktisch nur die Komponente H_f des Streufeldes ein, die von dem. Magnetgebietpaar A. und A._.j erzeugt wird. Durch das Vorhandensein der zweiten ebenen magnetischen Mittel MCH. _Λ und MCH. „ wird

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nämlich die Intensität h. des Magnetfeldes, das von den Nachbarmagnetgebieten der Gebiete A_1-1 und A. ausgeht und dem die beiden magnetoresistiven Elemente ausgesetzt sind, sehr gering gegenüber H^ und kann als vernachlässigbar angenommen werden.

Ferner ist in Fig. 7b ersichtlich, daß die ersten ebenen magnetischen Mittel MCH ₁ und MCH ₂ den größten Teil der magnetischen Feldlinien einfangen, die von der unmittelbaren magnetischen Umgebung der Spur P ausgehen. Die Intensität h . des von der unmittelbaren magnetischen Umgebung der Spur P ausgehenden Magnetfeldes, das auf die beiden magnetoresistiven Elemente einwirkt, ist sehr schwach im Vergleich zur Komponente H_f und kann als vernachlässigbar angesehen werden.

Es ist ersichtlich, daß der in den Figuren 6, 7a, 7b und 8 gezeigte erfindungsgemäße magnetoresistive Wandler eine beträchtliche Dämpfung des Störsignals B ermöglicht, das auf dem magnetischen Streufeld beruht, das von der unmittelbaren magnetischen Umgebung der Spur P und von den magnetischen Nachbargebieten der Magnetgebiete ausgeht, gegenüber deren Grenze sich die magnetoresistiven Elemente zu einem gegebenen Zeitpunkt befinden. Der erfindungsgemäße Wandler hat also ein Verhältnis S/B (Signal/Störpegel) , das gegenüber einem herkömmlichen magnetoresistiven Wandler beträchtlich verbessert ist, und dies obwohl die Liniendichte und die radiale Aufzeichnungsdichte sehr hoch sind.

* Λ 9

Der in den Figuren 6b, 7a, 7b und 8 gezeigte Wandler TMRI ist vorzugsweise angeordnet auf einer Einheit, die aus zwei Substraten SUBS₁ und SUBS₂ aus unmagnetischem, elektrisch isolierendem Material (z.B. Glas) gebildet ist. Diese beiden Substrate sind miteinander durch ein Herstellungsverfahren verbunden, z.B. durch Glasverschweißung nach der FR-PS 2 315 139 der Anmelderin.

Die ersten und zweiten ebenen magnetischen Mittel MCH ₁, MCH ₂ und MCH. .., MCH. „ sind in einer Höhlung angeordnet, die im Inneren der Substrate gebildet ist, derart, daß die Oberfläche Σ und Σ der Substrate SUBS₁ und SUBS„ einerseits und des erfindungsgemäßen Wandlers TMRI andererseits in derselben Ebene liegen (siehe Fig. 9).

Es ist auch ersichtlich, daß der Wandler TMRI auf der Oberfläche Σ der beiden Substrate SUBS₁ und SUBS„ angeordnet sein könnte, anstatt im Inneren einer in diesen angebrachten Höhlung angeordnet zu sein.

Wie aus den Figuren 8 und 9 hervorgeht, bilden die ersten und zweiten ebenen magnetischen Mittel einen Rahmen CAD homogener Struktur (die ersten und die zweiten ebenen magnetischen Mittel haben exakt gleiche Strukturen, d.h. sind· aus demselben magnetischen Material, mit derselben Anordnung einer Mehrzahl von dünnen magnetischen Schichten, zwischen denen unmagnetische Dünnsehichten angeordnet sind, wobei diese Dünnschichten parallel zu dem Träger SM sind), in deren Mittelteil ein Fenster F angeordnet ist. Die Abmessungen dieses Fensters F sind derart, daß seine parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen gemessene Länge im wesentlichen die Größenordnung der doppelten Länge der elementaren Magnetgebiete der Spur P hat, und daß seine parallel zur Längsrichtung der magnetoresistiven

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Elemente gemessene Breite im wesentlichen gleich der Breite der Spur L oder etwas größer als diese ist. Es ist offensichtlich, daß die beiden magnetoresistiven Elemente MRl.

und MRI₂ im Inneren dieses Fensters angeordnet sind/ das also ein "Lesefenster" des magnetoresistiven Wandlers TMRI bildet. Dieses Fenster ermöglicht das Auslesen der Informationen der Spur P Information für Information mit hoher Präzision.

Claims

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Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

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

Ernsbergerstrasse 19

8000 München 60

26. November 1981

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIQUE CII- HONEYWELL BULL

94, Avenue Gambetta

75020 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: C 3311

Patentansprüche

Magnetoresistxver Wandler zum Auslesen von Informationen eines Trägers, die im Inneren einer Mehrzahl von Spuren enthalten sind, mit:

- wenigstens einem magnetoresistxven Element (MRI., MRI ), das senkrecht zur Vorbeilaufrichtung der Informationen jeder Spur P ist,

gekennzeichnet durch

erste und zweite ebene magnetische Mittel (MCH .₁, MCH_en ._; MCH. ., MCH_{1 2}) , die parallel zu dem Träger und auf der einen bzw. auf der anderen Seite des magnetoresistxven Elementes derart angeordnet sind, daß, wenn dieses Element sich gegenüber einer gegebenen Information der Spur P befindet, die ersten Mittel sich gegenüber der unmittelbaren magnetischen Umgebung der Spur P befinden und die zweiten Mittel sich gegenüber denjenigen Informationen der Spur P befinden, die auf beiden Seiten der gegebenen Information liegen, gegenüber welcher sich das magnetoresistive Element befindet.

Deg/Gl
2. Magnetoresistiver Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten ebenen magnetischen Mittel einen Rahmen CAD bilden, in dessen Mittelteil ein Lesefenster (F) angeordnet ist, in dessen Innerem die magnetoresistiven Elemente angeordnet sind.
3. Magnetoresistiver Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge a der Grenze F in einer zur Vorbeilaufrichtung der Informationen parallelen Richtung gemessen die Größenordnung der Länge von zwei elementaren Magnetgebieten der Spur P hat, und daß die Breite b des Fensters parallel zur Längsrichtung des magnetoresistiven Elementes gemessen die Größenordnung der Breite L der Spur P hat.
4. Magnetoresistiver Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten ebenen magnetischen Mittel aus demselben magnetisch anisotropen Material gebildet sind.
5. Magnetoresistiver Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der ersten und der zweiten ebenen magnetischen Mittel senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger gemessen sehr viel kleiner ist als die Länge und als die Breite dieser ersten und zweiten Mittel, wovon erstere parallel zur Vorbeilaufrichtung der Informationen und die zweite senkrecht zu dieser Vorbeilaufrichtung gemessen ist.
6. Magnetoresistiver Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der ersten und der zweiten ebenen magnetischen Mittel sehr viel kleiner als die senkrecht zum Aufzeichnungsträger gemessene Höhe h der magnetoresistiven Elemente ist.