DE3541293A1 - Loeschverfahren fuer magnetische, bewegte, flaechige informationsspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Löschverfahren für magnetische, flächige, dynamische Informationsspeicher mit magnetischen Vorzugsachsen und/oder -ebenen zur Überführung in einen nach außen unmagnetischen Zustand, wobei die inneren magnetischen Bereiche statistisch verteilt werden, soweit es die magnetische Struktur zuläßt. Das Verfahren ist im Fertigungsprozeß als auch bei Benutzung von Speichergeräten anwendbar.

Den Vorgang, den man bei den magnetischen Informationsspeichern als Löschung bezeichnet, nennt man in der Magnetik Entmagnetisierung.

1. Das allgemein übliche Verfahren (1.) der Entmagnetisierung eines Volumenelementes dv eines Körpers, oder der Summe solcher Volumenelemente V = ∫dv, erfolgt dadurch, daß man das Volumenelement dv bzw. den gesamten Körper des Volumens V einem mit der Zeit t monoton abnehmenden, in der Richtung wechselndem Feld unterwirft. Durch diese Feldbedingung werden die magnetischen Bereiche des Volumenelementes in Richtung und Größe statistisch verteilt, sodaß das Element dv nach außen unmagnetisch erscheint. Bei dieser Betrachtungsweise ist vorausgesetzt, daß das Element dv noch aus zahlreichen magnetischen Bereichen zusammengesetzt ist. Diese Voraussetzung kann bei den Problemen der Speichertechnik getroffen werden.

2. Das 2. Verfahren der Entmagnetisierung führt zu sehr guten Ergebnissen bezüglich der statistischen Verteilung der magnetischen Bereiche. Es besteht in einer Erhitzung eines Volumenelementes dv über den Curie- bzw. Blockingpunkt des Speichermaterials und einer darauffolgenden Abkühlung in einem feldfreien Raum. Dieses Verfahren ist auch für die Speichertechnik vorgeschlagen worden.

Es läßt sich besonders gut bei Magnetschichten mit Chromdioxidpigment (CrO₂) realisieren, da der Curie- bzw. Blockingpunkt zwischen 100°-120°C liegt. (Dt Auslegeschrift 14 49 692; US-Patent 33 64 496 Spalte, 4 Zeile 40-45).

3. Es ist prinzipiell noch ein 3. Verfahren möglich. Hierbei kann erreicht werden, daß ein Volumenelement dv nach außen unmagnetisch erscheint; jedoch die zweite Bedingung der statistischen Verteilung der magnetischen Bereiche nach magnetischem Moment, Richtung und Koerzitivfeld nicht erreicht wird. Bei diesem Verfahren (Fig. 1) wirken zwei Gleichfelder nacheinander auf den Körper in entgegengesetzter Richtung. Das 1. Feld H ₁, das hier in positiver Richtung angenommen wird, ist betragsmäßig größer als das 2. Feld H ₂, das dann zwangsläufig negativ sein muß.

[+H ₁]≦λτ[-H ₂] (1)

Beide Felder unterliegen nun einer Bedingung, die in Fig. 1 graphisch wiedergegeben ist. /H ₁/ kann prinzipiell jeden Betrag annehmen, wenn nur Bedingung (1) erfüllt wird. In der Speichertechnik wird aus praktischen Gründen /H ₁/ meist sehr groß gewählt, um die Sättigungsmagnetisierung annähernd zu erreichen. Für /H ₂(M)/ wird dann gefordert, daß die Remanenz für H = 0 verschwindet.

M _R = B _R = 0  für H ₂ = H _R (2)

M = Magnetisierung
B = Kraftflußdichte
H ₂ ist gleich der Remanenzfeldstärke (H _R ), die bei speichertechnischen Untersuchungen zeitweise benutzt wird.

Sowohl im Fertigungsprozeß als auch bei der Nutzung von Informationsspeichergeräten (z. B. Magnetbandgeräten, Videogeräten, Geräten für Disks u. s. w.) wird zur Löschung nur das 1. Verfahren verwandt.

Bei den Informationsspeichergeräten bedient man sich dabei fast ausschließlich eines Löschkopfes. Das ist ein magnetischer Kreis 1 (Fig. 2) aus hochpermeablem magnetischen Material mit aufgebrachten Spulen 2, die durch einen Wechselstrom I ∼ gespeist werden. Der magnetische Kreis 1 besitzt eine Unterbrechung, die als Spalt 3 bezeichnet wird. Sie bewirkt, daß der magnetische Kraftfluß Φ auch über die Peripherie des Kreises als Streufluß 4 seitlich heraustritt. Durch das Gebiet des Streuflusses 4 wird der Informationsspeicher 5 bewegt, der dadurch einem abklingenden magnetischen Feld unterworfen wird. Bei genügend hoher Anfangsfeldstärke und Erfüllung noch anderer Bedingungen, die hier zunächst nicht interessieren, wird der Informationsträger gelöscht.

Die Qualität der Löschung wird durch das zurückbleibende Rauschen charakterisiert.

Zur Löschung von Magnetspeichern aus Folie mit aufgebrachter magnetischer Schicht im Fabrikationsprozeß gibt es zwei prinzipiell verschiedene Wege:

1. Die Löschung am fertig konfektioniertem Produkt, indem dieses durch den Schlitz eines mit Wechselstrom gespeisten magnetischen Joches geführt wird.

2. Am Ende der Gießmaschine im Anschluß an die Beschichtung der Folie mit einer magnetischen Schicht.

2.1 Man führt die beschichtete Folie durch ein Feld, das von einem Wechselstrom erzeugt wird. Dieses Prinzip wurde bereits vorn bei der Funktionsweise des Löschkopfes beschrieben.

2.2 Es wird ein stationäres Feld durch Gleichstrom und/- oder Permanentmagnete erzeugt, durch das die beschichtete Folie geführt wird. Dieses Feld wechselt laufend die Richtung und nimmt in der Transportrichtung der Folie dem Betrag nach ab. So unterliegt ein Volumenelement dv dem zur Löschung erforderlichen abklingenden, in der Richtung wechselnden, magnetischen Feld. Eine genaue Beschreibung der Technik findet sich in Dt 22 61 450.

Bei den eben geschilderten Löschverfahren treten erhebliche Mängel auf.

Die beim Einsatz von Löschköpfen in Informationsspeichergeräten vorhandenen Mängel werden selten herausgestellt. Ausdehnung und Gestalt des Streufeldes 4 des Spaltes 3 sind so beschaffen, daß das abklingende Feld etwa von der Größe der Spaltbreite 1 ist (Fig. 2), d. h. zwischen 1 bis 100 µm liegt.

Ganz gleich welche Speichergeräte man betrachtet, ergeben sich aus Spaltbreite 1, Transportgeschwindigkeit s des Speichermediums und Frequenz f des Löschstromes nur 1-10 Feldrichtungswechsel, denen ein Element dv des Speichermediums beim Durchlauf des abklingenden Teiles des Streufeldes 4 des Löschkopfes unterliegt. Diese Zahl ist jedoch weit entfernt von der Anzahl der Feldrichtungswechsel, die für eine gute statistische Verteilung der magnetischen Bereiche erforderlich ist. Die sich aus Löschfrequenz f und Relativgeschwindigkeit s des Speichermediums ergebende Löschwellenlänge γ _L ist praktisch nie genau auf die Spaltbreite abstimmbar. Dadurch ergibt sich auf Grund des sich ändernden Einsatzpunktes des Löschvorganges auf der Hystereseschleife eine auf dem Speichermedium sich örtlich änderde Restremanenz. Sie führt selbst bei einem ideal homogenen Speichermedium auch zu einem Rauschen.

Bei der Löschung am fertig konfektionierten Produkt treten die eben geschilderten Schwierigkeiten nicht auf, da die Transportgeschwindigkeit des Fertigproduktes in der Löscheinrichtung und Frequenz des verwendeten Wechselstroms so aneinander anpaßbar sind, daß sich für ein Speicherelement dv eine sehr hohe Zahl von Feldwechseln erreichen läßt. Jedoch ist die geometrische Form des Fertigproduktes vorgegeben, und diese ist vom magnetischen Standpunkt aus meist so beschaffen, daß keine gleichmäßige Löschung gelingt.

Der betriebliche Einsatz von Löscheinrichtungen mit Wechselstrom an Gießmaschinen stößt auf die beim Löschkopf schon geschilderten Schwierigkeiten. Ferner bringen die erforderlichen Löschenergien und -frequenzen funktechnische Probleme mit sich. Auch die Erfüllung der Sicherheitsvorschriften ist finanziell aufwendig.

Die Löschung an Gießmaschinen mit stationären Magnetfeldern hat den Nachteil, daß die Strecke, auf der der Löschvorgang sich vollzieht, relativ lang ist. Es ergeben sich Probleme der Folienführung.

Das als 2. Verfahren angeführte thermomagnetische Löschen ist nur bei wenigen Speichermaterialien anwendbar, da allgemein die Curie- bzw. Blockingtemperaturen von Speichermaterialien so hoch liegen, daß das Trägermaterial oder die Speicherschicht in unzulässiger Weise thermisch belastet werden.

Das 3. Verfahren wird in der Speichertechnik praktisch nicht eingesetzt. Auf dieses wurde nur hingewiesen, um eine klare Abgrenzung zum Erfindungsgegenstand zu ermöglichen. Schon vorn bei der Beschreibung dieses Verfahrens wurde bemerkt, daß die statistische Verteilung der magnetischen Bereiche nach magnetischem Moment, Richtung und Koerzitivfeld nicht erreicht wird. Vergegenwärtigt man sich den in Fig. 1 dargestellten Vorgang und geht von dem Sättigungszustand aus, so laufen bei der Verringerung von H ₁ auf Null zunächst die Drehprozesse ab. Beim Erreichen des feldlosen Zustandes weisen alle magnetischen Momente der Bereiche mindestens mit einer Komponente in positive Richtung. Beginnt man jetzt ein Feld in negativer Richtung wirken zu lassen, so drehen sich zunächst alle die Bereiche ein, die leicht veränderbar sind, die also ein geringes Koerzitivfeld besitzen. Man erreicht schließlich mit H _R einen Punkt, bei dem beim Abschalten des Feldes zwar die Magnetisierung Null erreicht wird, aber die niederkoerzitiven Bereiche bevorzugt in der einen und die hochkoerzitiven Bereiche bevorzugt in der entgegengesetzten Richtung liegen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die eben geschilderten Mängel bei der Löschung von magnetischen, bewegten, flächigen Speichern durch ein neues Löschverfahren, das eine statistische Verteilung bezüglich Größe und Richtung des magnetischen Momentes und des Koerzitivfeldes unter Berücksichtigung der Anisotropieeigenschaften des Speichermediums ermöglicht, zu beseitigen. Die thermische und mechanische Beanspruchung des Speichermaterials und seines Trägers bei der Löschung soll die Speichereigenschaften nicht nachteilig beeinflussen. Das Verfahren soll bei der Fabrikation von Speichermaterialien und bei der Nutzung der Materialien auf Speichergeräten einsetzbar sein. Zusätzlich soll eine sehr wirtschaftliche Herstellung und Nutzung der Löscheinrichtung erreicht werden.

Anisotropieeigenschaften des Speichermaterials

Erfindungsgemäß werden die heute bei fast allen magnetischen Speichermaterialien vorhandenen magnetisch-anisotropen Eigenschaften mit einem erfindungsgemäßen Löschverfahren kombiniert. Die Speichermaterialien, die erfindungsgemäß löschbar sind, müssen eine senkrecht auf einer Anisotropieebene E stehende Anisotropieachse A besitzen (Fig. 3). Entweder beinhaltet die Achse schwere magnetische Richtungen und die Ebene verkörpert leichte Richtungen oder schwere und leichte Richtungen sind bezüglich Achse und Ebene vertauscht. Die Ebene kann zu mehreren Achsen oder einer Achse entarten.

1. Anisotropiecharakter
A _S magnetisch schwere Achse
E _L magnetisch leichte Ebene

1.1. E _L zu mehreren leichten Achsen E _LM entartet (Fig. 4)

1.2 E _L zu einer leichten Achse E _LA entartet (Fig. 5)

2. Anisotropiecharakter
E _S Magnetisch schwere Ebene

2.1 E _S zu mehreren schweren Achsen E _SM entartet

2.2 E _S zu einer schweren Achse E _SA entartet A _L magnetisch leichte Achse

Geometrische Lage der Anisotropiecharakteristika im Speicher

Die Achse und Ebene fallen mit den bevorzugten Koordinaten (x, y, z) (Fig. 6) bzw. Ebenen (xy, xz, zy) des flächigen Speichers zusammen.
x = Laufrichtung des Speichers
z = Flächennormale der Speicherebene (x, y)
y = Achse senkrecht zur x- und z-Achse

Die verschiedenen Anisotropiecharaktere werden mit verschiedenen Orientierungen bezüglich des Speichers eingesetzt. Kennzeichnend ist das Verhältnis γ/d _s (Informationslänge γ in x-Richtung zur Dicke der magnetischen Schicht d _s )
1. Für γ/d _s ≦λτ 1 fällt die Laufrichtung x mit einer leichten Achse A _L zusammen oder die Laufrichtung x liegt in einer leichten Ebene xy oder zy. (Längsaufzeichnung)
2. Für γ/d _s ≦ωτ 1 fällt die Normale z der Speicheroberfläche mit einer leichten Achse A _L zusammen oder die Normale z liegt in einer leichten Ebene E _L zx oder zy.

Die Begründung für dieses Vorgehen wird z. B. in dem Artikel "Verlgeich von metallischen und oxidischen Speicherschichten" der Internationalen Elektronischen Rundschau, 24 (1970) 10 Seiten 251-255 gegeben.

Das löschende Feld

Erfindungsgemäß wird jedes Element dv des Speichermaterials genau in Richtung einer schweren magnetischen Achse oder Ebene durch ein Gleichfeld H _Ss (S = Sättigung, s = schwere Richtung) bis fast zur Sättigung magnetisiert, das unter Beibehaltung der schweren Richtung zeitlich monoton auf Null gebracht wird. Bei der Rücknahme des Feldes H _Ss auf Null fallen die magnetischen Bereiche von dem energetischen Maximum statistisch verteilt in die vom magnetischen Material vorgegebenen Energieminima, und das Material erreicht einen optimalen Löschzustand.

Die zeitlich monotone Abnahme des Feldes H _Ss innerhalb der gefordereten Bedingungen ist auf zwei prinzipielle Weisen möglich.

1. Das Speichermaterial ruht, und das Feld wird am Ort des Speichers auf Null gebracht (z. B. Stromverringerung bei elektromagnetischer Anordnung und/oder symmetrischer Entfernung der Permanentmagneten).

2. Das Feld H _Ss ruht, und das Speichermaterial wird unter Einhaltung der Richtungsvorschrift hindurchbewegt.

Beispiele für die Löschung verschiedenartiger Speichermaterialien

Die folgenden Beispiele für die erfindungsgemäße Löschung bekannter Speicher bewirken keine Beschränkung hierauf. Das Verfahren kann zweifelsohne auch auf zukünftige Speicher angewendet werden.

Zunächst werden Beispiele aufgeführt, bei denen eine leichte magnetische Achse auf einer schweren magnetischen Ebene steht.

1. Beispiel.
Die meisten Speichermaterialien bestehen heute aus länglichen Teilchen (Nadeln), die in einem Lack eingebettet sind. Durch ein Magnetfeld sind sie während der Herstellung so ausgerichtet worden, daß die Längsachsen der Teilchen in Laufrichtung x fallen. Dieses Speichermaterial eignet sich besonders zur Aufzeichnung von Wellenlängen γ, die größer als die Schichtdicke d _s des Materials sind. Durch die Ausrichtung und die Formanisotropie der Teilchen besitzt das Speichermaterial eine magnetisch leichte Achse A _L in Laufrichtung x des Speichers. Senkrecht zu der Achse A _L existiert die magnetisch schwere Ebene E _S . Sie beruht auf der runden Form der gerichteten Nadeln bzw. der rotationssymmetrischen statistischen Verteilung der Kanten der Nadelteilchen. Das erfindungsgemäße, löschende Gleichfeld H _Ss muß also eine Richtung besitzen, die in der schweren Ebene E _S liegt. Als spezielle Richtungen ergeben sich die y- bzw. z-Achse des Speichers. Praktisch kommt meist die z-Achse in Frage, da hier die geringe Dicke D des Speichers und die konstruktiven Vorteile die Erzeugung einer hohen Feldstärke H _Ss erleichtern. Der Nachteil des entmagnetisierenden Feldes der Schicht tritt zurück.

Bei den magnetischen Nadeln werden die verschiedensten Werkstoffe benutzt:
1. Fe₂O₃; Fe₃O₄; Bertholid. Die Nadeln bestehen meist aus 10-20 kristallinen Bereichen.
2. Die Nadeln liegen meist als Einkristalle vor. Die Formanisotropie wird durch die Kristallanisotropie unterstützt.
3. Metallnadeln, die im wesentlichen aus den drei Eisenmetallen bestehen.

2. Beispiel.
Durch die Offenlegungsschrift DE 33 08 052 wurde ein Verfahren bekannt, Schichten, bei denen die magnetische Vorzugsachse länglicher Teilchen in Richtung der Schichtnormalen z weist, herzustellen. Es ist von wesentlicher technischer Bedeutung, daß alle in Beispiel 1 bekannten Pigmente auch zur Herstellung der eben angeführten Schichten verwendet werden können. Dieses Speichermatieral eignet sich zur Aufzeichnung extrem kurzer Wellenlängen bzw. Impulsen. Da bei diesem Speichermaterial die leichte Achse der Magnetisierung A _L parallel zur Flächennormalen der Speicherschicht weist, muß das löschende Gleichfeld in die Schichtebene fallen. Bevorzugt werden dürfte ein in Laufrichtung x weisendes Gleichfeld.

3. Beispield.
Zur Speicherung der eben erwähnten kurzen Impulse (z. B. Video) werden heute viele Versuche durchgeführt Metallschichten herzustellen, die eine kristalline leichte Achse A _L in Richtung der z-Achse des Speichermediums besitzen. Die magnetische schwere Ebene E _S ist durch die kristallinen Eigenschaften bestimmt. Sie liegen wieder in der xy-Ebene. Das erfindungsgemäße löschende Gleichfeld muß also dieselbe Richtung wie im Beispiel 2 aufweisen. Aus konstruktiven Gründen wird es meist die Laufrichtung x sein.

4. Beispiel.
Ebenfalls am Ziel der Speicherung von kurzen Impulsen dienen die Versuche, Schichten aus Bariumferritplättchen herzustellen. Die Plättchen schwimmen bei der Schichtherstellung im Lack wie Holztäfelchen im Wasser. Die leichte kristalline Achse liegt dabei in Richtung der Plättchennormalen. Bei der Herstellung der Schicht können durch ein Richtfeld noch vorhandene Abweichungen der leichten magnetischen Achse der Plättchen von der Schichtnormalen korrigiert werden. Die schwere magnetische Ebene liegt wie bei den Beispielen 2 und 3 in der xy-Ebene, so daß die Löschung wie in diesen Beispielen in der Laufrichtung x erfolgt.

Es folgen Beispiele, bei denen eine magnetisch schwere Achse auf einer magnetisch leichten Ebene steht.

5. Beispiel.
Hier bieten sich magnetisch dünnste Schichten als Einfachschicht oder Schichtsysteme an, die für Speicherzwecke vorgeschlagen und untersucht wurden. Das bekannteste Beispiel ist das Agrom-Band. Die großtechnische Produktion von Aufdampfschichten hat sich jedoch noch nicht durchgesetzt. Es handelt sich hier, nicht wie in Beispiel 3, um Schichten mit kristalliner leichter magnetischer Achse in Schichtnormalenrichtung, sondern dünne magnetische Schichten, bei denen die Formanisotropie wirksam wird. Die Schichtnormale z ist also schwere Richtung. Solche Schichten sind für die Aufzeichnung von Wellenlängen, die größer als die Schichtdicke sind, geeignet.

6. Beispiel.
Denselben Anisotropiecharakter der Speicherschicht wie in Beispiel 5 kann man auch erreichen, wenn man statt dünner Metallschichten, die üblichen Pigmente, die bereits in Beispiel 1 aufgeführt sind, einsetzt. Sie werden jedoch entsprechend den Angaben von Offenlegungsschrift DE 33 08 052 flächig statistisch in der Schicht verteilt, so daß die magnetischen Vorzugsachsen der Teilchen parallel zur Schichtebene liegen. Wie in Beispiel 5 muß das löschende Gleichfeld in Richtung der Schichtnormalen z weisen.

7. Beispiel.
Den in Beispiel 5 und 6 beschriebenen Anisotropiecharakter erhält man durch magnetisierbare Plättchen, wie man sie aus Metall, Magnetit, Bertholid u. s. w. herstellen kann. Die leichte magnetische Achse liegt in der Plättchenebene. Die Plättchen liegen beim Herstellungsprozeß meist schon parallel zur Schichtoberfläche. Das löschende Gleichfeld weist in Richtung der Schichtnormalen z.

Tabelle 1

Technik des löschenden Gleichfeldes

Die erfinderischen Grundsätze für das löschende Gleichfeld wurden bereits genannt. Spezielle Ausführungen ergänzen jetzt die Erfindung.

Augenfällig ist die Energieersparnis bei der Gleichfeldlöschung. Bei der bis heute allgemein benutzten Wechselfeldlöschung wird das magnetische Material viele Male mit abnehmender Feldamplitude ummagnetisiert. Bei dem Gleichfeldverfahren wird das magnetische Material nur einmal in der schweren Richtung, die in einer schweren Achse oder Ebene liegen kann magnetisiert, und das Feld geht unter Beibehaltung dieser Richtung auf Null zurück. Es wird also erhebliche Ummagnetisierungsenergie gespart.

Wie bereits ausgeführt, kann die zeitlich monotone Abnahme des löschenden Gleichfeldes H _Ss durch zeitliche Änderung des ortsfesten Feldes (Punkt 1) oder durch Bewegung des Speichermaterials durch ein ortsfestes Feld (Punkt 2) erfolgen.

Erfindungsgemäß nutzt man zwei im Oberbegriff abgegrenzte Eigenschaften des Informationsspeichers "dynamisch" und "flächig" aus, um eine technisch günstige Form der verfahrensgemäßen Löschanordnung zu erhalten.

Der dynamische Informationsspeicher muß zur Aufzeichnung und Abfrage bewegt werden. Die damit vorhandene Vorrichtung zur Bewegung des Speichers wird erfindungsgemäß für das Löschverfahren mit Gleichfeld genutzt. Es wird daher vorzugsweise nach dem Prinzip der Bewegung des Speichermaterials (Punkt 2) gearbeitet.

Hinzukommt, daß auch die Herstellung des dynamischen Informationsspeichers nach kontinuierlichen Fertigungsverfahren erfolgt, und auch hier die Bewegung vorgegeben ist, so daß sich die Löschung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand in den Fertigungsprozeß einfügen läßt.

Das Löschverfahren fordert wegen der Bedingung der annähernden Sättigung des Speichermaterials in einer schweren Achse ein relativ hohes Feld H _Ss . Hier wird nun erfindungsgemäß genutzt, daß der Speicher "flächig" ausgebildet ist, d. h. eine Raumkoordinate besitzt eine sehr geringe (kleiner 0,5 mm) Ausdehnung. Dies wird genutzt, um mit den Magnetpolen, die das Löschfeld H erzeugen, bis zur Berührung oder fast zur Berührung an den Informationsträger heranzugehen, was die mühelose Erzeugung der erforderlichen hohen Feldstärke ermöglicht.

Es gehört zur Erfindung, daß man bei den heute gegebenen anisotropen Speichermaterialien mit nur zwei Richtungen von löschenden Gleichfeldern auskommt, wie es Tabelle 1 belegt:
1. z-Achse des Speichermaterials (Flächennormale)
2. x-Achse des Speichermaterials (Laufrichtung)
Beide Richtungen erfordern geringen technischen Aufwand.

In beiden Fällen lassen sich Löscheinrichtungen auf der Basis von Permanentmagneten, stromdurchflossenen Leitern (Spulen) ohne und mit weichmagnetischen Flußleitern und als Kombination davon herstellen.

Es gehört zur Erfindung, daß der Informationsspeicher im Einwirkungsbereich des Löschfeldes vorzugsweise gerade geführt wird, und die das Löschfeld erzeugenden Elemente spiegelbildlich zu der Führungsgeraden angeordnet sind.

Es kann erwünscht sein durch einen leicht gekrümmten Bahnverlauf des Informationsspeichers durch geeignete Führung eine leichte Spannung in diesem Speicher zu erzeugen. In diesem Fall müßten die magnetischen Elemente den Erfordernissen angepaßt werden. Die konforme Abbildung könnte bei Berechnungen eingesetzt werden.

Gegenüber dem vorn im Stand der Technik (Seite 8, Verfahren 2.2) beschriebenen Verfahren, besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die mechanischen Kräfte, die auf den Informationsträger ausgeübt werden, wesentlich herabgesetzt werden, da statt periodischer Wiederholung nur einmal ein statisches Feld einwirkt. Die Bandführungsstrecken werden dadurch wesentlich kürzer. Energieverluste sowie Möglichkeiten für Beschädigungen der Speicheroberfläche werden verringert.

Die erfinderischen technischen Ausführungen über das Löschfeld werden noch durch Beispiele ergänzt.

8. Beispiel.
Für den Fall 1 (z-Achse; Fig. 7) bieten sich als bevorzugte Lösungen zwei Schneiden 7 und 8, die sich gegenüberstehen (etwa 0,2 mm) an, d. h. die Trägerfolie liegt oder liegt fast auf der einen Schneide auf. Die Magnetschicht 9 des Speichers 5 läuft genau auf der Symmetrielinie 10 der Schneidenanordnung (7, 8) entlang. Durch den geringen Abstand a der Schneiden lassen sich Löschfeldstärken von über 8000 A/cm erreichen.

9. Beispiel.
Im Fall 2 (Fig. 8) bietet eine Spule mit rechteckigem Querschnit 11 eine theoretisch optimale Lösung. Diese Anordnung beinhaltet jedoch hohen technischen Aufwand bei explosionsgefährdeten Räumen. Der Speicher 5 wird auf der Symetrieebene 10 dieser Spule 11 geführt. Die Höhe der Spulenöffnung 2 a ist wie zu erwarten gering gehalten (Größenordnung wenige Millimeter). Auf die Wiedergabe einer meist erforderlichen Spulenkühlung wurde in der Zeichnung verzichtet.

10. Beispiel.
Als weiteres Beispiel für den Fall 2 (Fig. 9) dienen zwei sich gegenüberliegende gleich große weichmagnetische Ringe 12, die gleich große Spalte 13 besitzen. Sie sind symmetrisch zum Speicher 5 angeordnet. Durch die Spalte 13 entsteht auf der Symmetrieebene 10 bei geeigneter Polung ein Gleichfeld in x-Richtung, wie es die Löschvorschrift verlangt. Die magnetische Spannung erzeugt man entweder durch Stromspulen 15, die um die Ringe 12 gewickelt sind, oder man fügt in die Ringe 12 ein Stück permanentmagnetisches Material 14 ein. Beides läßt sich auch zur leichteren Feldanpassung kombinieren.

11. Beispiel.
Die in Beispiel 8 beschriebene Schneidenanordnung wird aus weichmagnetischem Material gefertigt und in den vom Speichermedium abgewandten Teil durch Stromspulen gleichen Windungssinnes magnetisiert. Das erzeugte Gleichfeld liegt in z-Richtung.

12. Beispiel.
Eine Anordnung, die speziell zur Schonung bzw. Verbesserung der Schichtoberfläche dient, wird in Folgendem für den Fall 1 (z-Achse, Fig. 10) angegeben. Grundelement der Löscheinrichtung sind zwei Walzen 20 mit einem Mantel 18 aus hartmagnetischem Material, bevorzugt CoSm. Die Kerne 17 sind unmagnetisch. Die Peripherien 18 ₊ und 18 _- beider Mäntel 18 besitzen verschiedene Polung. Auf der Symmetrielinie 10 zwischen beiden Walzen 20 wird der Speicher 5 durchgeführt. Zur genauen Symmetrierung der Schicht 9 im System wird zur Kompensierung der Foliendicke auf die eine Walze 20 eine Hartlackschicht 19 aufgebracht. Die Walzen 20 üben einen Kalanderdruck auf die Folie aus und bewirken eine zusätzliche Verbesserung der Oberfläche, wie sie bei Videobändern verlangt wird. Die direkte Berührung von Walzen und Magnetband verringert den Abstand a auf ein Minimum und erhöht dadurch die Löschfeldstärke auf ein Maximum.

Anwendung des Löschverfahrens

Möglichkeiten für die Anwendung des Löschverfahrens finden sich:

1. Im Gerätesektor der Magnetspeichertechnik: Magnetbandspulengeräte, Kassettenrecorder, Videorecorder, Filmapparate mit Magnetspur, Band- und Flopydiskcomputer, Speicher der Raumfahrt, Automaten für Scheckkarten, usw..

2. In der Fabrikation von dynamisch-magnetischen Speichern: Gießmaschinen, Konfektioniermaschinen, eigenständigen Löscheinrichtungen usw..

Claims (7)

1. Verfahren zur Löschung im Sinne einer statistischen Verteilung der magnetischen Bereiche bezüglich Größe und Richtung des magnetischen Momentes und des Koerzitivfeldes eines magnetisch anisotropen, flächigen, dynamischen Informationsspeichers gekennzeichnet durch
- Speichermedium mit einer auf einer Anisotropieebene senkrecht stehenden Anisotropieachse; hierbei enthält die Achse die schweren magnetischen Richtungen und die Ebene umfaßt leichte Richtungen oder schwere und leichte Richtungen sind bezüglich Achse und Ebene vertauscht, wobei die Ebene zu mehreren oder einer Achse entartet sein kann
- Lage der oben gekennzeichneten Anisotropieachsen und -ebenen des Speichermediums in den bevorzugten Koordinatenrichtungen bzw. -ebenen des Speichervorganges (Laufrichtung des Speichers x, Flächennormale z auf der Speicherebene xy, y senkrechte Koordinate zur x- und z-Achse)
- Löschung des Speichermediums mittels einmalig einwirkenden magnetischen Gleichfeldes H _Ss ; (S = Sättigung, s = schwere Richtung) beginnend bei der Stärke, die zur näherungsweisen Sättigung des Speichermaterials erforderlich ist, in genau der Richtung einer schweren Achse und monotonem Abklingen unter Beibehaltung dieser Richtung auf Null
- eine Anordnung, die das löschende Gleichfeld erzeugt
- eine Einrichtung, Maschine oder Gerät, in die die Löscheinrichtung eingebaut ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer Anordnung zur Erzeugung des löschenden Gleichfeldes, die in eine Einrichtung, Maschine oder Gerät, eingebaut ist, mit Merkmalen, die einzeln oder kombiniert kennzeichnend sind:
- die Transporteinrichtung für den Informationsspeicher in einer Maschine oder einem Gerät wird benutzt, um den Speicher durch die Löschanordnung zu bewegen
- das hohe Gleichfeld wird dadurch erzeugt, daß die magnetischen Pole, von denen dieses Feld ausgeht, den Speicher direkt berühren oder wenige Zehntelmillimeter von der Informationspeicheroberfläche entfernt sind
- sämtliche heute und in der nächsten Zukunft bekannten hier definierten Speicher unter Benutzung nur zweier Feldrichtungen (x und z) zu löschen. Für ein bestimmtes Material ist eine Feldrichtung ausreichend
- der Speicher wird auf einer geraden Symmetrielinie einer spiegelbildlichen Anordnung zur Erzeugung des löschenden Gleichfeldes geführt
- Gleichfeldanordnung bestehend aus Permanentmagneten, Stromleitern, magnetischen Flußleitern einzeln oder kombiniert
- bevorzugte mechanische Führung des Speichers durch Verwendung von Rollen, die gleichzeitig auch magnetisches Element sein können

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet durch
- einen magnetischen, dynamischen Speicher aus einer Folie mit aufgegossener Magnetschicht, die aus Lack und in Laufrichtung des Speichers ausgerichteten magnetischen Nadeln besteht
- ein auf den Speicher einmalig einwirkendes an- und abklingendes Gleichfeld, das im Wirkungsbereich nur in Richtung z der Speicherschichtnormalen weist und die Nadeln bis annähernd zur Sättigung magnetisiert
- eine Magnetanordnung, die das Gleichfeld durch zwei Walzen erzeugt, die Mäntel von CoSm-Magneten entgegengesetzter Polbelegung besitzen. Die Walzen stehen spiegelbildlich zum geraden Verlauf des Speichers. Durch Berührung mit dem sich zwischen ihnen befindenden Speicher wird ein Kalanderdruck auf den Speicher ausgeübt. - Der Folienspeicher läuft im Einwirkungsbereich des Gleichfeldes längs der Symmetrielinie der Magnetanordnung
- Montage der Magnetanordnung in einer Magnetbandgießmaschine kurz vor der Aufwicklung. (Die Schicht ist hier bereits getrocknet)

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet durch
- einen magnetischen, dynamischen Speicher aus einer Folie mit aufgegossener Magnetschicht, die aus Magnetnadeln besteht, die in Lack eingegossen sind und in Richtung der Normalen der Speicheroberfläche weisen
- ein auf den Speicher einwirkendes an- und abklingendes Gleichfeld, das im Wirkungsbereich nur in Laufrichtung x des Speichers weist und die Nadeln bis annähernd zur Sättigung magnetisiert
- eine stromdurchflossene Spule mit rechteckigem Querschnitt, in deren Mitte der Speicher dem Gleichfeld unterworfen wird
- mehrere derartige Spulen, die sich an einer Trennmaschine, bevorzugt für Videoband, kurz vor der Aufwicklung befinden

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet durch
- einen magnetischen, dynamischen Speicher in Form einer Scheibe (Disk) mit aufgebrachter Metallschicht aus einer Co-Legierung, deren magnetisch leichte Achse durch die Kristallenergie bedingt in Richtung der Normalenachse z des Speichers weist
- ein auf eine Scheibe (Disk) azimutal einwirkendes an- und abklingendes Gleichfeld, das längs des Scheibenradius etwa die gleiche maximale Feldstärke aufweist und die Metallschicht nahezu sättigt
- eine das Gleichfeld erzeugende Anordnung aus zwei gleichen längs geschlitzten Rohren aus hochpermeablem Material mit aufgebrachten Stromspulen. Die Rohre sind beiderseits der Scheibe mit ihrer Seelenachse in radialer Richtung montiert. Die Rohrschlitze befinden sich dicht über der Scheibe und erzeugen aufgrund geeigneter Polung der Spulen das azimutale Gleichfeld. Der Löschvorgang wird durch Stromabschaltung nach einmaligem Umlauf der Scheibe beendet
- Einbau der Anordnung in ein Floppy-Disk-Speichergerät

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet durch
- einen magnetischen, dynamischen Speicher aus einer Folie mit aufgedampfter bzw. -galvanisierter Einzel- oder Mehrfachmetallschicht, bei der die Formanisotropie der Metallschicht wirkt, so daß die schwere magnetische Achse z mit der Flächennormalen des Speichers zusammenfällt
- ein auf den Speicher einmalig einwirkendes an- und abklingendes Gleichfeld, das im Wirkungsbereich nur in Richtung z der Speichernormalen weist und die Schicht bzw. die Schichten bis annähernd zur Sättigung magnetisiert
- zwei Schneiden aus Co-Sm-Magneten, deren unterschiedliche Magnetpole, Nord und Süd, sich gegenüberstehen. Die Schneiden liegen sich spiegelbildlich zum geraden Speicherverlauf in geringer Entfernung gegenüber
- durch Unterbringung der Magnetanordnung in einem Kassettenrecorder

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3, 4, 5 und 6 gekennzeichnet dadurch, daß die Merkmale für
- Art des Speichermediums
- löschendes Gleichfeld
- Anordnung zur Erzeugung des Gleichfeldes
- Nutzungseinrichtung
anders kombiniert werden.