DE3544851C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnfilm-Magnet­ kopf mit schichtweisem Aufbau auf einem nicht-magne­ tischen Substrat für ein Aufzeichnungsmedium, das mit einer magnetisierbaren Speicherschicht versehen ist, in welche längs einer Spur Informationen durch longitudi­ nale (horizontale) oder durch senkrechte (vertikale) Magnetisierung der Speicherschicht einzuschreiben sind, welcher Magnetkopf einen den magnetischen Fluß führenden, ringkopfähnlichen magnetischen Leitkörper mit zwei Magnetschenkeln aufweist,

• - die aus Material vorbestimmter Sättigungsmagnetisie­ rung bestehen,
• - deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpole in (relativer) Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei ein Spalt vor­ bestimmter Weite ausgebildet ist, und
• - die ferner außerhalb des Polbereiches einen Zwischen­ raum begrenzen, durch welchen sich die Windungen einer zumindest weitgehend flachen Schreib-/Lese­ spulenwicklung erstrecken.

Ein solcher Magnetkopf ist z.B. aus der EP 00 12 910 A1 zu entnehmen. Dieser Kopf ist zur Speicherung von In­ formationen nach dem Prinzip der senkrechten Magneti­ sierung vorgesehen. Dieses Prinzip ist allgemein be­ kannt (vgl. z.B. "IEEE Transactions on Magnetics", vol. MAG-16, no. 1, Januar 1980, Seiten 71 bis 76, oder vol. MAG-20, no. 5, September 1984, Seiten 657 bis 662 und 675 bis 680). Die für dieses vielfach auch als verti­ kale Magnetisierung bezeichnete Prinzip vorzusehenden Aufzeichnungsmedien können in Form von starren Magnet­ speicherplatten, flexiblen Einzelplatten (Floppy Discs) oder Magnetbändern vorliegen. Diese Medien weisen je­ weils mindestens eine magnetisierbare Speicherschicht vorbestimmter Dicke auf, welche ein magnetisch aniso­ tropes Material, insbesondere aus einer CoCr-Legierung enthält. Dabei ist die Achse der sogenannten leichten Magnetisierung dieser Schicht senkrecht zur Oberfläche des Mediums ausgerichtet. Mittels besonderer Magnet­ köpfe können dann längs einer Spur die einzelnen In­ formationen als Bits in aufeinanderfolgenden Ab­ schnitten, auch Zellen oder Blöcke genannt, durch ent­ sprechende Magnetisierung der Speicherschicht einge­ schrieben werden. Die Bits haben dabei eine vorbe­ stimmte, auch als Wellenlänge bezeichnete Ausdehnung in Längsrichtung der Spur. Diese Ausdehnung kann im Ver­ gleich zu der Grenze, die bei einer Speicherung nach dem bekannten Prinzip einer longitudinalen (hori­ zontalen) Magnetisierung durch die Entmagnetisierung hierfür verwendeter Materialien festgelegt ist, wesentlich kleiner sein. Somit läßt sich durch senk­ rechte Magnetisierung die Informationsdichte in den besonderen Aufzeichnungsmedien entsprechend vergrößern.

Die für das Prinzip der longitudinalen Magnetisierung bekannten kombinierten Schreib- und Lese-Magnetköpfe, mit denen also sowohl die Schreib- als auch die Lese­ funktion auszuüben ist, können jedoch nicht ohne wei­ teres für eine senkrechte Magnetisierung übernommen werden. Bei Verwendung dieser Köpfe, deren aus Magnet­ schenkeln gebildeter magnetischer Leitkörper im allge­ meinen ringkopfähnliche Gestalt hat, läßt sich zwar die auch bei dem Prinzip der senkrechten Magnetisierung an­ gestrebte Magnetflußführung zu einem möglichst ge­ schlossenen Kreis mit geringem magnetischen Widerstand erreichen. Jedoch ist es schwierig, bei hohen Bit-Dich­ ten und deshalb entsprechend kleiner Weite des soge­ nannten Luftspaltes, der zwischen den dem Aufzeich­ nungsmedium zugewandten Magnetpolen des Ringkopfes ausgebildet ist, ein ausreichend starkes Schreibfeld zu erzeugen.

Man sieht sich deshalb im allgemeinen veranlaßt, für das Prinzip der senkrechten Magnetisierung spezielle Schreib-/Lese-Magnetköpfe zu entwickeln. Der Aufbau eines solchen Kopfes geht z.B. aus der eingangs ge­ nannten EP-A1 hervor. Dieser bekannte Magnetkopf weist zur Führung des magnetischen Flusses einen auf einem nicht-magnetischen Substrat aufgebrachten magne­ tischen Leitkörper auf. Dieser Leitkörper besteht aus einem Material vorbestimmter Sättigungsmagnetisierung wie z.B. aus einer speziellen NiFe-Legierung ("Permalloy" - Warenzeichen der "Bell Telephone Manu­ facturing Comp."). Er wird aus zwei Magnetschenkeln ge­ bildet, deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpole in Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander und mit vorbestimmter geringer Spalt­ weite zueinander angeordnet sind. An den Bereich der Magnetpole schließt sich ein Bereich des Kopfes an, in dem die Magnetschenkel auf einen größeren gegen­ seitigen Abstand geführt sind. Auf diese Weise er­ gibt sich zwischen den beiden Magnetschenkeln ein aus­ reichend weiter Zwischenraum, durch welchen sich die Windungen einer Schreib- und Lesespulenwicklung er­ strecken. Sowohl für die Schreibfunktion als auch für die Lesefunktion dieses Magnetkopfes wird die ring­ kopfähnliche Gestalt seines magnetischen Leitkörpers ausgenutzt.

Die einzelnen Teile dieses Magnetkopfes sind dabei in Dünnfilm-Technik auf der ebenen Rückseite des Sub­ strates aufgebracht. Diese Technik ist für Schreib- /Lese-Magnetköpfe allgemein bekannt (vgl. z.B. "Fein­ werktechnik und Meßtechnik", 88. Jg., Heft 2, März 1980, Seiten 53 bis 59 oder "Siemens-Zeitschrift", Band 52, Heft 7, 1978, Seiten 434 bis 437). Proble­ matisch bei derartigen Dünnfilm-Magnetköpfen ist jedoch die Erzeugung hinreichend großer Schreibfelder unter gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Auflösung beim Lesen. Diese beiden Forderungen sind gegensätzlicher Natur, da im allgemeinen hohe Magnetfelder nur mit großen Spaltweiten zu erreichen sind, während sich eine hohe Auflösung, d.h. eine geringe sogenannte "Bit- Shift", bei hohen Bitdichten nur mit kleinen Spalt­ weiten erzielen läßt (vgl. z.B. "IEEE Transactions on Magnetics", vol. MAG-19, no. 5, September 1983, Seiten 1617 bis 1619). Darüber hinaus sollte bei einem Magnet­ kopf zur vertikalen Aufzeichnung das Schreibfeld möglichst asymmetrisch sein, um die Vertikalkomponente dieses Feldes an der ablaufenden Kante des in Be­ wegungsrichtung gesehen rückwärtigen Magnetpols anzu­ heben und die Vertikalkomponente entgegengesetzter Polarität an der vorlaufenden Kante des vorderen, dem Substrat zugewandten Magnetpols abzuschwächen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Dünn­ schicht-Magnetkopf der eingangs genannten Art dahin­ gehend zu verbessern, daß mit ihm eine Schreib- und Lesefunktion mit jeweils verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad nicht nur nach dem Prinzip der vertikalen Magnetisierung, sondern auch nach dem Prinzip der lon­ gitudinalen Magnetisierung ermöglicht ist. Dabei sollen die erwähnten Forderungen hinsichtlich großer Schreibfelder und hohen Auflösungsvermögens zumindest weitgehend berücksichtigt sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Magnetschenkel jeweils mindestens zwei Magnetschichten aus Materialien verschiedener Sättigungsmagnetisierung aufweisen, wobei die Magnet­ schichten aus dem mindestens einen Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung den Spalt begrenzen und bei der Schreibfunktion aufgrund eines in der Spulenwicklung fließenden Schreibstromes bis in den Bereich ihrer Magnetpole in die magnetische Sättigung getrieben sind.

Beim Schreiben werden also die Magnetschichten mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung schon bei recht geringen Schreibströmen gesättigt. Ein weiteres Ansteigen des Schreibstromes bewirkt dann, daß die Magnetschichten mit der größeren Sättigungs­ magnetisierung zusätzlichen magnetischen Fluß auf­ nehmen und so zumindest weitgehend die Schreibfunktion ausüben. Da diese Magnetschichten mit der größeren Sättigungsmagnetisierung durch die Magnetschichten mit der vergleichsweisen kleineren Sättigungsmagnetisierung von dem Spalt getrennt sind, ist somit beim Schreiben die effektive Spaltweite vorteilhaft um die Dicke der Magnetschichten mit der kleineren Sättigungsmagnetisie­ rung entsprechend vergrößert. Beim Lesen hingegen sind die aus der Speicherschicht des Aufzeichnungsmediums austretenden Magnetfelder bekanntlich verhältnismäßig gering, so daß sie die Magnetschichten mit der kleineren Sättigungsmagnetisierung nicht oder zumin­ dest nicht vollständig bis in die magnetische Sättigung zu treiben vermögen. Dies bedeutet, daß mit diesen Schichten die Lesefunktion ausgeübt wird. Die effektive Spaltweite zwischen diesen Schichten ist folglich ge­ ringer als beim Schreiben. Mit einer solchen Ausgestal­ tung des Magnetkopfes ist zum einen ein zumindest symmetrischer Feldverlauf des Schreibfeldes zu erzeu­ gen. Ein derartiges Feld ist vorteilhaft sowohl für eine longitudinale als auch für eine vertikale Auf­ zeichnung geeignet. Zum anderen läßt sich aufgrund der sich beim Lesen ergebenden verhältnismäßig ge­ ringen Spaltweite zwischen den Magnetpolen eine ent­ sprechend scharfe Signalform gewinnen. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Magnetkopfes be­ stehen folglich darin, daß mit der Anpassung der effektiven Spaltweite seiner Magnetpole an die je­ weils ausgeübte Funktion ein entsprechend hoher Wirkungsgrad bei beiden Funktionen erzielt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Magnetkopfes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Fig. 1 ein erfin­ dungsgemäßer Magnetkopf vorwiegend zur longitudinalen Magnetisierung schematisch veranschaulicht ist.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Magnetkopf nach der Erfindung zur vertikalen Magnetisierung.

Bei dem in Fig. 1 nur teilweise als Längsschnitt ausgeführten Magnetkopf wird von an sich bekannten, ringkopfähnlichen Ausführungsformen mit schicht­ weisem Aufbau ausgegangen, wie sie insbesondere für das Prinzip der senkrechten (vertikalen) Magnetisierung entwickelt worden sind (vgl. z.B. die eingangs genannte EP-A1). Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll jedoch davon ausgegangen werden, daß mit dem allgemein mit 2 bezeichneten Magnetkopf gemäß dem Prinzip der longitudinalen (horizontalen) Magnetisierung sowohl eine Schreib- als auch eine Lese-Funktion auszuüben ist. Dieser Kopf befindet sich dabei auf einer Flach­ seite eines Substrates 3, das die Stirn- oder ins­ besondere die Rückseite eines gebräuchlichen, auch als Flugkörper bezeichneten Elementes bildet und das in der Figur nur angedeutet ist. Der Magnetkopf ist relativ zu einem an sich bekannten Aufzeichnungsmedium M in ge­ ringer Flughöhe f zu führen, wobei die relative Be­ wegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums bezüglich des Magnetkopfes durch eine mit v bezeichnete gepfeilte Linie angedeutet ist. Die sich zwischen der zu minde­ stens einer Flugkufe gestalteten, dem Aufzeichnungs­ medium M zugewandten Unterseite 4 des Substrates und dem Aufzeichnungsmedium einstellende Flughöhe f be­ trägt beispielsweise nur einige Zehntel Mikrometer. Das Aufzeichnungsmedium weist eine Speicherschicht 6 auf, deren Teilchen horizontal orientiert sind. Diese Teil­ chen bestehen insbesondere aus speziellen Eisen- oder Chromoxiden (vgl. z.B. "Schweizer Maschinenmarkt", 1983, No. 2, Seiten 46 bis 51 und No. 6, Seiten 58 bis 61). Diese Speicherschicht kann beispielsweise in Dünnfilm- Technik auf einem Träger aufgebracht sein (vgl. z. B. "Markt und Technik", No. 10, 9. März 1984, Seiten 47 bis 50 und 55).

Der Magnetkopf 2 enthält einen den Magnetfluß führenden ringkopfähnlichen Leitkörper 8 mit zwei Magnetschenkeln 9 und 10 . Diese Schenkel sind weitgehend und insbeson­ dere im Bereich ihrer dem Aufzeichnungsmedium M zuge­ wandten, Magnetpole P ₁ bzw. P ₂ ausbildenden Endstücke 11 bzw. 12 zumindest annähernd senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet. Zwischen ihnen ist ein Luftspalt 13 mit einer vorteilhaft geringen longitudinalen, d.h. in Bewegungsrichtung des Magnet­ kopfes weisenden Weite w von unter 1 µm, insbesondere unter 0,5 µm vorhanden. In einem mittleren Bereich 15 des ringkopfähnlichen magnetischen Leitkörpers 8 ist der Abstand zwischen den beiden Magnetschenkeln 9 und 10 gegenüber dieser Spaltweite w erweitert, indem z.B. der hinsichtlich der Bewegungsrichtung v rückwärtige Magnetschenkel 10 dort auf einen größeren Abstand w′ bezüglich des vorderen, eben ausgebildeten und dem Substrat 3 zugewandten Magnetschenkel 9 führt. Außer­ halb dieses Bereiches 15 ist auf der dem Aufzeich­ nungsmedium M abgewandten Seite des Leitkörpers 8 der Magnetschenkel 10 in bekannter Weise in einem Verbin­ dungsbereich 16 an den Magnetschenkel 9 angefügt, so daß sich damit die ringkopfähnliche Gestalt des Leit­ körpers 8 ergibt. Durch den zwischen den beiden Magnetschenkeln 9 und 10 in dem mittleren Bereich 15 ausgebildeten Zwischenraum 17 erstreckt sich mindestens eine flache Spulenwicklung 18, die sowohl als Schreib- als auch als Lesespule dienen kann. Diese in der Figur nur durch einige Leiterwindungen 18 a angedeutete Wick­ lung weist im allgemeinen eine oder mehrere Lagen mit einer verhältnismäßig großen Anzahl an Windungen auf. Durch sie fließt ein verhältnismäßig großer Schreib­ strom I.

Die Magnetschenkel 9 und 10 weisen zumindest im Bereich ihrer Endstücke 11 und 12 jeweils mindestens zwei magnetische Schichten 9 a, 9 b bzw. 10 a, 10 b der Dicken d _a , d _b bzw. d′ _a , d′ _b auf. Unter der jeweiligen Dicke wird dabei die Ausdehnung der entsprechenden Schicht in Bewegungsrichtung v verstanden. Gemäß der Erfindung sollen dabei für die mindestens zwei Magnetschichten jedes Schenkels Materialien mit unterschiedlicher Sättigungsmagnetisierung Ms gewählt werden. Als Mate­ rialien für die Schichten 9 a, 9 b, 10 a, 10 b kommen insbesondere Legierungen wie z.B. "Permalloy" oder amorphe CoZr- oder CoHf-Legierungen in Frage. Vor­ teilhaft soll dabei die größere Sättigungsmagnetisie­ rung einen Wert über 1000 kA/m haben, während der Wert der kleineren Sättigungsmagnetisierung beispielsweise unter 1000 kA/m liegt. Vorzugsweise werden Materialien gewählt, deren Sättigungsmagnetisierungen sich minde­ stens um den Faktor 1,2 unterscheiden. "Permalloy" hat z.B. eine Sättigungsmagnetisierung in der Größenordnung von 800 kA/m, während die Sättigungsmagnetisierung der genannten amorphen Materialien in der Größenordnung von 1000 bis 1200 kA/m liegt.

Außerdem soll bei dem Magnetkopf 2 nach der Erfindung die Anordnung der einzelnen Magnetschichten so vorge­ sehen werden, daß die den Spalt 13 begrenzenden Magnet­ schichten 9 b und 10 a der beiden Magnetschenkel 9 und 10 aus dem mindestens einen Material mit der vergleichs­ weise kleineren Sättigungsmagnetisierung bestehen. Unter der Annahme, daß die Sättigungsmagnetisierungen Ms _b , Ms′ _a der Schichten 9 b und 10 a annähernd gleich sind und auch die beiden anderen Schichten 9 a und 10 b etwa gleiche Sättigungsmagnetisierungen Ms _a bzw. Ms′ _b haben, soll also in etwa gelten: Ms _a =Ms′ _b < Ms′ _a =Ms _b .

Eine derartige Anordnung der Schichten 9 a, 9 b und 10 a, 10 b ist die Voraussetzung für einen bezüglich der Mitte m des Spaltes 13 zumindest weitgehend symmetrischen Feldverlauf, wie er für eine longitudinale Aufzeichnung anzustreben ist.

Beim Schreiben durch entsprechende Erregung der Spulen­ wicklung 18 werden dann die Magnetschichten 9 b und 10 a schon bei verhältnismäßig kleinen Schreibströmen I ge­ sättigt, wobei sich mit zunehmendem Schreibstrom die gesättigte Zone vom Bereich der Spulenwicklung 18 bis zum jeweiligen Magnetpol P ₁ bzw. P ₂ hin ausdehnt. Da dann diese Schichten keinen zusätzlichen Fluß mehr auf­ nehmen können, führt eine weitere Steigerung des Schreibstromes I dazu, daß die dazu jeweils äußeren Magnetschichten 9 a bzw. 10 b aus dem Material mit der wesentlich größeren Sättigungsmagnetisierung die Schreibfunktion ausüben. Folglich ist also die wirk­ same, mit w _s bezeichnete Spaltlänge beim Schreiben durch den gegenseitigen Abstand der beiden Magnet­ schichten 9 a und 10 b bestimmt.

Beim Lesen hingegen sind bekanntlich die aus der Spei­ cherschicht 6 des Aufzeichnungsmediums M austreten­ den Magnetfelder verhältnismäßig klein, so daß diese die Magnetschichten 9 b und 10 a aus dem Material mit der geringeren Sättigungsmagnetisierung Ms _b bzw. Ms′ _a nicht in die Sättigung treiben. Folglich wird also insbeson­ dere mit diesen Magnetschichten die Lesefunktion aus­ geübt. D.h., daß die effektive Spaltweite beim Lesen der konkreten Weite w des Spaltes 13 entspricht und demnach vorteilhaft gegenüber der Spaltweite w _s um die Dicken d _b +d _a der Magnetschichten 9 b und 10 a kleiner ist.

Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, kann jeder der Magnetschenkel 9 und 10 , zumindest aber der Schenkel 10 allein, außerhalb des durch die Polendstücke 11 bzw. 12 eingenommenen Bereichs mit einer zusätzlichen, ver­ hältnismäßig dicken Magnetschicht 9 c bzw. 10 c versehen sein, wobei diese Schichten insbesondere den Bereich der Spulenwicklung 18 abdecken. Diese Schichten können vorteilhaft für die angestrebte Symmetrierung des Feld­ verlaufes herangezogen werden. Mit einem nur die Magnetschichten 9 a, 9 b, 10 a, 10 b aufweisenden und somit asymmetrisch aufgebauten Magnetkopf ist nämlich zu­ nächst kein vollständig symmetrischer Magnetfeldverlauf hervorzurufen, da im allgemeinen der nutzbare Magnet­ fluß durch den Magnetpol P ₂ wegen des höheren magne­ tischen Widerstandes seines vergleichsweise längeren Magnetschenkels erniedrigt ist. Um diese Erniedrigung auszugleichen, kann beispielsweise die Querschnitts­ fläche des Magnetschenkels 10 entsprechend größer ge­ wählt werden als die Querschnittsfläche des Magnet­ schenkels 9 . Hierzu ist gemäß dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel angenommen, daß die Dicke d _c der zu­ sätzlichen Magnetschicht 9 c des Magnetschenkels 9 ge­ ringer gewählt ist als die entsprechende Dicke d′ _c der zusätzlichen Magnetschicht 10 c des Schenkels 10 . Dabei können die Dicken d _a , d _b , d′ _a , d′ _b der Magnetschichten 9 a bis 10 b etwa gleich gewählt sein. Dann sind die von diesen Schichten eingenommenen Flächenanteile F _a , F _b , F′ _a , F′ _b an den Polen P ₁ und P ₂ ebenfalls annähernd gleich. Man kann jedoch auch unterschiedliche Flächen­ anteile bzw. Dicken vorsehen.

Statt der vorbestimmten Bemessungen der Dicken der einzelnen Magnetschichten oder auch zusätzlich hierzu ist eine Symmetrierung des Schreibfeldes auch dadurch möglich, daß man die zusätzlichen Schichten 9 c und 10 c aus Materialien unterschiedlicher Sättigungsmagnetisie­ rung aufbaut. So kann beispielsweise die Sättigungs­ magnetisierung Ms _c des Materials der Schicht 9 c vor­ teilhaft geringer gewählt werden als die Sättigungs­ magnetisierung Ms′ _c des Materials der Schicht 10 c.

Mit der in der Figur angedeuteten Ausbildung eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes läßt sich somit ein für eine longitudinale Aufzeichnung anzustrebender, bezüg­ lich der Spaltmitte m etwa symmetrischer Feldverlauf trotz eines asymmetrischen Aufbaus des Kopfes weit­ gehend erreichen. Ein derartiger Magnetkopf erlaubt jedoch auch eine vertikale Magnetisierung, falls ein entsprechendes Aufzeichnungsmedium mit senkrechter Orientierung seiner Speicherschicht vorgesehen wird. Dieses Magnetisierungsprinzip sowie das zugehörige Aufzeichnungsmedium sind dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zugrundegelegt, wobei die Darstellung ent­ sprechend gemäß Fig. 1 gewählt ist und mit Fig. 1 übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Der in Fig. 2 allgemein mit 22 bezeichnete Magnetkopf wird somit über ein vertikal zu magnetisierendes Auf­ zeichnungsmedium M′ geführt, dessen Speicherschicht 6′ z.B. aus einer CoCr-Legierung besteht. Für einen solchen Magnetkopf ist es besonders vorteilhaft, wenn das aus dem Magnetpol P′₂ austretende Schreibfeld seines nachlaufenden Magnetschenkels 30 besonders ausgeprägt ist, da im allgemeinen mit diesem Schenkel ein Überschreiben von mit dem vorlaufenden Magnet­ schenkel 9 geschriebenen Informationen erfolgen muß. Abweichehd von der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung des Magnetschenkels 10 kann deshalb bei diesem Magnet­ schenkel 30 die Dicke d′′ _b seiner Magnetschicht 30 b aus dem Material mit der größeren Sättigungsmagnetisierung Ms′ _b deutlich größer gewählt werden als die Dicke d′ _a der Magnetschicht 10 a, mit der zusammen das den Magnetpol P′₂ aufweisende Endstück 32 dieses Schenkels ausgebil­ det wird. Der Magnetschenkel 30 weist dann einen Pol P′₂ auf, dessen sich aus den Teilflächen F′ _a und F′′ _b seiner Schichten 10 a und 30 b zusammensetzende effektive Fläche deutlich größer ist als die des Pols P ₁ des vorlaufenden Magnetschenkels 9 . Vorteilhaft ist dabei F′′ _b mindestens doppelt so groß wie F′ _a . Insbesondere kann F′′ _b +F′ _a <2 · (F _b +F _a ) gewählt werden. Darüber hinaus weist auch bei diesem Magnetkopf 22 der nach­ laufende Magnetschenkel 30 eine zusätzliche, verstärken­ de Magnetschicht 10 c auf, deren Dicke d′ _c wesentlich größer ist als die Dicke d _c der verstärkenden Magnet­ schicht 9 c des Magnetschenkels 9 . Dabei wird vor­ teilhaft für die Magnetschicht 10 c ein Material mit einer Sättigungsmagnetisierung Ms′ _c gewählt, die wesentlich größer als die Sättigungsmagnetisierung Ms _c der zusätzlichen Schicht 9 c des vorlaufenden Magnet­ schenkels 9 ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn man für die einzel­ nen Magnetschichten des in Fig. 2 dargestellten Magnetkopfes 22 Materialien vorsieht, die neben den vorbestimmten Sättigungsmagnetisierungen zumindest teilweise auch unterschiedliche Permeabilitäten auf­ weisen. Dabei wird nachfolgend die reversible Permeabi­ lität µ dieser Materialien zugrundegelegt. So kann man insbesondere für die den Spalt 13 begrenzenden Magnetschichten 9 b und 10 a ein Material vorsehen, dessen Permeabilität µ _b bzw. µ′ _a größer ist als die Permeabilität µ _a , µ′ _b der zumindest im Bereich des Spaltes 13 an ihnen anliegenden magnetischen Schichten 9 a bzw. 30 b. Gegebenenfalls kann man auch für die zusätzlichen Magnetschichten 9 c und 10 c Materialien unterschiedlicher Permeabilität µ _c bzw. µ′ _c wählen, wobei im allgemeinen diese Permeabilitäten dann größer sein sollten als die Permeabilitäten µ _b bzw. µ′ _a der Schichten 9 b bzw. 10 a ihrer jeweiligen Schenkel 9 bzw. 30 . Mit einer solchen Wahl der Permeabilitäten wird der Effekt unterstützt, daß für die Lesefunktion im wesentlichen nur die unmittelbar an den Spalt 13 an­ grenzenden Magnetschichten 9 b und 10 a mit somit kleiner Spaltweite w wirksam sind.

Eine entsprechende Modifizierung der für die einzelnen Magnetschichten zu wählenden Permeabilitäten ihrer Materialien läßt sich selbstverständlich auch für Magnetköpfe zur longitudinalen Magnetisierung, bei­ spielsweise gemäß Fig. 1, vorsehen.

Claims (15)

1. Dünnfilm-Magnetkopf mit schichtweisem Aufbau auf einem nicht-magnetischen Substrat für ein Aufzeich­ nungsmedium, das mit einer magnetisierbaren Speicher­ schicht versehen ist, in welche längs einer Spur In­ formationen durch longitudinale (horizontale) oder durch senkrechte (vertikale) Magnetisierung der Spei­ cherschicht einzuschreiben sind, welcher Magnetkopf einen den magnetischen Fluß füh­ renden, ringkopfähnlichen magnetischen Leitkörper mit zwei Magnetschenkeln aufweist,

• - die aus Material vorbestimmter Sättigungsmagnetisie­ rung bestehen,
• - deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpole in (relativer) Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei ein Spalt vorbestimmter Weite ausgebildet ist, und
• - die ferner außerhalb des Polbereiches einen Zwischen­ raum begrenzen, durch welchen sich die Windungen einer zumindest weitgehend flachen Schreib-/Lese­ spulenwicklung erstrecken,

dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschenkel ( 9 , 10 , 30 ) jeweils mindestens zwei magnetische Schichten (9 a, 9 b, 10 a, 10 b, 30 b) aus Materialien verschiedener Sättigungsmagnetisierung (Ms _a , Ms _b , Ms′ _a , Ms′ _b ) aufweisen, wobei die Magnet­ schichten (9 b, 10 a) aus dem mindestens einen Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisie­ rung (Ms _b , Ms′ _a ) den Spalt (13) begrenzen und bei der Schreibfunktion aufgrund eines in der Spulenwicklung (18) fließenden Schreibstromes (I) bis in den Bereich ihrer Magnetpole (P ₁, P ₂, P′ ₂) in die magnetische Sättigung getrieben sind.

2. Magnetkopf für ein senkrecht (vertikal) zu magne­ tisierendes Aufzeichnungsmedium, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschicht (30 b) aus dem Material mit der vergleichs­ weise größere Sättigungsmagnetisierung (Ms′ _b ) des nach­ laufenden Magnetschenkels ( 30 ) eine Teilfläche (F′′ _b ) des zugehörigen Magnetpols (P′₂) einnimmt, die größer ist als die Teilfläche (F _a ) der Magnetschicht (9 a) ent­ sprechender Sättigungsmagnetisierung (Ms _a ) des vor­ laufenden Magnetschenkels (9).

3. Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nachlaufende Magnetschenkel ( 30 ) an seinem Magnetpol (P′₂) eine Teilfläche (F′′ _b ) der Magnetschicht (30 b) aus dem Material mit der größeren Sättigungsmagnetisierung (Ms′ _b ) aufweist, die mindestens doppelt so groß ist wie die weitere Teilfläche (F′ _a ) seiner Magnetschicht (10 a) aus dem Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung (Ms′ _a ).

4. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der nachlaufende Magnetschenkel ( 10 , 30 ) außerhalb des Be­ reichs seines den einen Magnetpol (P ₂, P′₂) bildenden Endstückes (12, 32) mindestens eine weitere Magnet­ schicht (10 c) aus einem Material aufweist, dessen Sättigungsmagnetisierung (Ms′ _c ) größer ist als die Sättigungsmagnetisierung (Ms′ _a ) des Materials seiner den Spalt (13) begrenzenden Magnetschicht (10 a).

5. Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vorlaufende Magnet­ schenkel ( 9 ) außerhalb des Bereichs seines den einen Magnetpol (P ₁) bildenden Endstückes (11) mindestens eine weitere Magnetschicht (9 c) aus einem Material auf­ weist, dessen Sättigungsmagnetisierung (Ms _c ) mindestens gleich groß ist wie die Sättigungsmagnetisierung (Ms _b ) des Materials seiner den Spalt (13) begrenzenden Magnetschicht (9 b).

6. Magnetkopf nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke (d _c) der wei­ teren Magnetschicht (9 c) des vorlaufenden Magnetschen­ kels ( 9 ) geringer ist als die Dicke (d′ _c ) der wei­ teren Magnetschicht (10 c) des nachlaufenden Magnet­ schenkels ( 10 , 30 ).

7. Magnetkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungsmagne­ tisierung (Ms _c ) des Materials der weiteren Magnet­ schicht (9 c) des vorlaufenden Magnetschenkels (9) kleiner als die Sättigungsmagnetisierung (Ms′ _c ) des Materials der weiteren Magnetschicht (10 c) des nach­ laufenden Magnetschenkels ( 10 , 30 ) ist.

8. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine den Spalt (13) begrenzenden Magnetschichten (9 b, 10 a) der beiden Magnetschenkel ( 9 ; 10 , 30 ) aus dem selben Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung (Ms _b , Ms′ _a ) bestehen.

9. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschichten (9 a; 10 b, 30 b), die zumindest im Be­ reich der Endstücke (11; 12, 32) der beiden Magnet­ schenkel ( 9 ; 10 , 30 ) an den Magnetschichten (9 b, 10 a) aus dem Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung (Ms _b , Ms′ _a ) anliegen, aus dem gleichen Material mit der vergleichsweise größeren Sättigungsmagnetisierung (Ms _a , Ms′ _b ) bestehen.

10. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß seine den Spalt (13) begrenzenden Magnetschichten (9 b, 10 a) der beiden Magnetschenkel ( 9 ; 10 , 30 ) aus mindestens einem Material bestehen, dessen Sättigungsmagnetisie­ rung (Ms _b , Ms′ _a ) mindestens um einen Faktor 1,2 kleiner als die Sättigungsmagnetisierung (Ms _a , Ms _c , Ms′ _b , Ms′ _c des mindestens einen Materials der restlichen Magnet­ schichten (9 a, 9 c, 10 b, 10 c, 30 b) ist.

11. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vergleichsweise kleinere Sättigungsmagnetisierung (Ms _b , Ms _c , Ms′ _a , Ms′ _c ) unter 10 kA/cm liegt.

12. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die vergleichsweise größere Sättigungsmagnetisierung (Ms _a , Ms′ _b ) einen Wert über 10 kA/cm, vorzugsweise über 12 kA/cm hat.

13. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß zumin­ dest einige der Magnetschichten (9 a bis 9 c, 10 a bis 10 c, 30 a bis 30 c) der beiden Magnetschenkel ( 9 , 10 , 30 ) aus Materialien unterschiedlicher reversibler Permeabilität (µ _a , µ _b , µ _c , µ′ _a , µ′ _b , µ′ _c ) bestehen.

14. Magnetkopf nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die den Spalt (13) be­ grenzenden Magnetschichten (9 b, 10 a) aus mindestens einem Material mit der vergleichsweise größeren Permeabilität (µ _b , µ′ _a ) bestehen.