-
Die Erfindung bezieht sich auf Magnetköpfe zum Lesen und/oder
Schreiben von Daten von und/oder auf einen magnetischen
Aufzeichnungsträger.
-
Die Optimierung eines bestimmten Aufzeichnungssystems mit einem
magnetischen Aufzeichnungsträger und einem Ferrit-Lese- und
Schreibkopf beinhaltet den gegenseitigen Ausgleich einer Anzahl
von Faktoren. Um die Spannung eines Impulses bei der Wiedergabe
zu erhöhen ist es wünschenswert, einen magnetischen
Aufzeichnungsträger mit einer großen Koerzitivkraft zu erzeugen. Es ist
weiterhin wünschenswert, daß sich die magnetische Feldstärke mit
einer relativ großen Geschwindigkeit ändert, wenn die
Magnetfeldstärke während der Schreib-Betriebsart gleich der
Koerzitivkraft wird. Dies erzeugt scharfe Impulse.
-
Verschiedene Faktoren steuern das Magnetfeld. Die Stärke des
Magnetfeldes kann durch Vergrößern des Strompegels in dem Kern
vergrößert werden. Das Kernmaterial gelangt jedoch in die
Sättigung, wenn der Strompegel einen bestimmten Wert erreicht.
Dieser Pegel ändert sich in Abhängigkeit von dem Material, das
den Kern bildet.
-
In der Vergangenheit wurde Ferrit als Material des Kerns
verwendet. Das Problem mit Ferrit allein besteht darin, daß die
nutzbare Koerzitivkraft des magnetischen Aufzeichnungsträgers
durch die magnetische Sättigung des Kernmaterials begrenzt ist.
Wenn der Strom in den Wicklungen über den Sättigungspegel des
Ferrits erhöht wird, so ändert sich die magnetische Feldstärke
nicht mit einer hohen Geschwindigkeit, wenn die Magnetfeldstärke
gleich der Koerzitivkraft wird.
-
Um die Änderungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes zu erhöhen,
wird eine Schicht aus einem eine höhere Permeabilität
aufweisenden Material auf die gegenüberstehende Oberfläche eines C-Teils
des Kerns in einem Magnetfluß-Spalt aufgebracht. Diese Schicht
verhindert einen Austritt des Magnetfeldes aus dem Kern in den
meisten nicht von dem Spalt eingenommenen Bereichen. Der
Strompegel in der Spule kann geändert werden, um die Feldstärke
auf einen Wert zu ändern, bei dem die Magnetfeldstärke sich mit
einer hohen Geschwindigkeit ändert, wenn die Feldstärke gleich
dem mittleren Koerzitivitätswert wird. Ein Magnetkopf dieser Art
ist in der US-A-4 646 184 beschrieben.
-
Dies stellt einen Fortschritt dar. Dieser Fortschritt ergibt
jedoch zusätzliche Probleme. Die Grenzschicht zwischen dem
Ferrit und dem eine höhere Permeabilität aufweisenden Material
auf der gegenüberstehenden Oberfläche ruft einen Geister-Spalt
oder einen weiteren kleinen Spalt hervor. An dem Geister-Spalt
verlassen Magnetflußlinien das Ferrit, treten in die Atmosphäre
ein und treten erneut in die eine hohe Permeabilität aufweisende
Schicht auf der anderen Seite des Geister-Spaltes ein. Die
Magnetflußlinien in der Atmosphäre in der Nähe des Geister-
Spaltes rufen Störungen in dem Aufzeichnungssystem dadurch
hervor, daß der magnetische Aufzeichnungsträger unterhalb des
Geister-Spaltes magnetisiert wird. Bei der Wiedergabe werden
unerwünschte Geister-Bilder oder Impulse erzeugt, die die
Decodierung der gelesenen Datenimpulse schwieriger machen, weil
die tatsächlichen Datenimpulse von den Geister-Impulsen
unterschieden werden müssen.
-
Es besteht daher ein Bedarf an einem Kopf, der mit höheren
Strompegeln ohne Sättigung betrieben werden kann, und der
Geisterbilder beseitigt, wenn die Daten von dem magnetischen
Aufzeichnungsträger zurückgelesen werden. Das Fehlen von
Geisterbildern bei der Wiedergabe erleichtert die Decodierung
der Signale, und der Strompegel kann so erhöht werden, daß die
Änderungsgeschwindigkeit der Feldstärke sehr hoch ist, wenn die
Feldstärke gleich dem Koerzivitätswert wird.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetkopf zum Lesen
und/oder Schreiben von Daten von und/oder auf einen magnetischen
Aufzeichnungsträger geschaffen, der einen Kern aus
ferromagnetischem Material mit einer Luftlageroberfläche, die im Betrieb
dem magnetischen Aufzeichnungsträger gegenübersteht, wobei der
Kern einen Wandlerspalt aufweist, der erste und zweite
gegenüberstehende Oberflächen bildet, von denen die erste
gegenüberstehende Oberfläche eine kleinere Fläche als die zweite
gegenüberstehende Oberfläche aufweist, Einrichtungen zum
Induzieren eines Magnetflusses in den Kern und eine erste
Schicht aus magnetischem Material mit einer magnetischen
Permeabilität umfaßt, die größer als die des ferromagnetischen
Materials ist, wobei die erste Schicht auf der ersten
gegenüberstehenden Oberfläche abgeschieden ist und eine
Verbindung zwischen dem ferromagnetischen Material und der
ersten Schicht bildet, und wobei die Verbindung im wesentlichen
parallel zum Wandlerspalt verläuft, und wobei der Magnetkopf
durch eine zweite auf der Luftlageroberfläche des Kerns
benachbart zur ersten gegenüberstehenden Oberfläche abgeschiedene
Schicht aus magnetischem Material gekennzeichnet ist, das eine
magnetische Permeabilität aufweist, die größer als die des
ferromagnetischen Materials ist, wobei die zweite Schicht
einstückig mit der ersten Schicht ausgebildet ist.
-
Bei einer Ausführungsform überlappt die zweite Schicht die
Verbindung zwischen der ersten Schicht und dem ferromagnetischen
Material des Kerns.
-
Die Erfindung wird lediglich als Beispiel in den beigefügten
Zeichnungen erläutert, in denen:
-
Fig. 1 eine Seitenansicht eines bekannten Lese- und Schreib-
Magnetkopfes mit Metall auf einer der gegenüberstehenden
Oberflächen in einem Spalt zeigt,
-
Fig. 2 eine Seitenansicht des bekannten Kopfes nach Fig. 1
sowie die Magnetfeldlinien zeigt, die im Betrieb erzeugt
werden,
-
Fig. 3 eine auseinandergezogene Ansicht einer Verbindung
zwischen dem Metall auf einer der gegenüberstehenden
Oberflächen des Spaltes und dem übrigen Teil des Kopfes
nach Fig. 1 zeigt, wobei die Magnetfeldlinien an der
Verbindung gezeigt sind,
-
Fig. 4 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines
Magnetkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und
-
Fig. 5 eine Seitenansischt des Magnetkopfes nach Fig. 4 zeigt,
wobei die Magnetflußlinien bei ihrem Hindurchlaufen
durch den Magnetkopf gezeigt sind.
-
Fig. 1 zeigt einen bekannten Magnetkopf 10, der in dem US-Patent
4 646 184 beschrieben ist. Der Kopf 10 weist einen einstückigen
Kern 11 auf, der ein erstes Polelement, das allgemein als 'I'-
Steg 12 bezeichnet wird und das eine rechteckige Form aufweist,
und ein zweites Polelement umfaßt, das allgemein als 'C'-Steg
14 bezeichnet wird und C-förmig ist. Der 'C'-Steg 14 weist einen
Schenkel 16 und einen Schenkel 18 auf. Der Schenkel 16 ist
länger als der Schenkel 18. Der 'I'-Steg und der Schenkel 16 des
'C'-Steges sind miteinander verbunden, um den einstückigen Kern
11 zu bilden. Der 'C'-Steg 14 und der 'I'-Steg 12 sind derart
miteinander verbunden, daß der kürzere Schenkel 18 in der Nähe
des 'I'-Steges 12 endet und die gegenüberstehenden Oberflächen
einen Spalt 20 zwischen sich bilden. Der 'I'-Steg 12 und der
'C'-Steg 14 sind aus einem ersten ferromagnetischen Material,
wie zum Beispiel Ferrit hergestellt.
-
Ein dünner Film 22 aus einem zweiten magnetischen Material ist
auf der gegenüberstehenden Oberfläche des 'C'-Steges 14
benachbart zum Spalt 20 abgeschieden. Das zweite magnetische Material
weist eine höhere magnetische Permeabilität als das erste
ferromagnetische Material auf, das den 'I'-Steg 12 und den 'C'-Steg
14 bildet. Eine Wicklung 24 ist um den Schenkel 16 des 'C'
Steges 14 gewickelt. Wie dies in der Technik gut bekannt ist,
erzeugt das Hindurchleiten eines Stromes durch die Wicklung 24
ein Magnetfeld in dem Magnetkopf 10. Das Magnetfeld durchquert
den Spalt 20. Der Magnetkopf 10 weist eine Luftlageroberfläche
26 auf, die im wesentlichen senkrecht zum Spalt 20 steht, der
sich entlang der Luftlageroberfläche 26 erstreckt. Wenn die
Luftlageroberfläche 26 über einen magnetischen
Aufzeichnungsträger 28 bewegt wird, so tritt das Magnetfeld, das als Randfeld
aus dem Spalt 20 austritt, in den magnetischen
Aufzeichnungsträger 28 ein und magnetisiert diesen.
-
In Fig. 2 ist der Magnetkopf 10 mit magnetischen Feldlinien 30
gezeigt, die das Muster des Magnetfeldes in dem Magnetkopf und
um diesen herum anzeigen. Aus Gründen der Klarheit wurde die
Wicklung 24 in Fig. 2 fortgelassen. Wenn der Strom und die
Wicklung 24 verstärkt wird, vergrößert sich die Dichte der
Magnetfeldlinien, die als Magnetfluß bekannt ist, ebenfalls.
-
Eine Verbindung 32 oder Grenzfläche zwischen dem kurzen Schenkel
18 und dem dünnen Metallfilm 22 wirkt als ein Spalt. Fig. 3
zeigt deutlich, daß die magnetischen Feldlinien 30 den kurzen
Schenkel 18 des 'C'-Steges 14 verlassen, in die Atmosphäre
eintreten und dann erneut in den dünnen Film 22 eintreten. Die
Verbindung 32 ruft Probleme in Form von Störungen oder Rauschen
hervor, wenn die Daten von dem magnetischen Aufzeichnungsträger
28 zurückgelesen werden. Die magnetischen Feldlinien in der Nähe
der Verbindung 32 magnetisieren ebenfalls den magnetischen
Aufzeichnungsträger 28, wenn auch nicht in dem gleichen Ausmaß, wie
wenn die magnetischen Feldlinien 30 den dünnen Film 22
verlassen Spalt 20 durchqueren und dann erneut in den 'I'-Steg 12
eintreten. Die durch die magnetischen Feldlinien 30 in der Nähe
der Verbindung 32 hervorgerufenen Störungen weisen die Form von
Geisterbildern der Magnetisierung auf, die in dem magnetischen
Aufzeichnungsträger 28 an dem Spalt 20 erzeugt wird. Die
Geisterbilder machen eine Unterscheidung der Wiedergabesignale
schwieriger.
-
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform eines Magnetkopfes
40 gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieser Magnetkopf hält die
magnetischen Feldlinien 30' innerhalb des Magnetkopfes, um eine
Magnetisierung des magnetischen Aufzeichnungsträgers 28' in der
Nähe einer Verbindung 32' oder eines Pseudo-Spaltes zu halten.
-
Der Magnetkopf 40 ist ähnlich dem Magnetkopf 10. Der Magnetkopf
40 weist einen 'I'-Steg 12' und einen 'C'-Steg 14' auf. Der 'C'-
Steg 14' weist zwei Schenkel 16', 18' auf. Der 'I'-Steg 12' und
der 'C'-Steg 14' sind aneinander befestigt, um einen
einstückigen Kern 11' aus einem ersten magnetischen Material mit den
gegenüberstehenden, einen Spalt 20' bildenden Oberflächen zu
bilden. Der Magnetkopf 40 weist einen dünnen Film 22' aus einem
zweiten magnetischen Material auf einer der gegenüberstehenden
Oberflächen benachbart zum Spalt 20' auf. Das zweite zur
Bildung des dünnen Filmes 22' benachbart zum Spalt 20' verwendete
magnetische Material erstreckt sich entlang einer
Luftlageroberfläche 26' des 'C'-Steges 14', um eine Schicht 42 zu bilden.
Das zweite magnetische Material weist einen höheren Pegel der
magnetischen Sättigung als das erste ferromagnetische Material
auf, das den übrigen Teil des 'I'-Steges 12' und des 'C'-Steges
14' bildet. Das zweite magnetische Material ist ein Material,
wie zum Beispiel eine Legierung aus Aluminiumferrit und
Silizium, wie es als 'Alfesil' (Warenzeichen) bekannt ist.
-
Die Schicht 42 überlappt die Verbindung 32' auf der
Luftlageroberfläche 26'. Die Schicht 42 verhindert eine Streuung der
magnetischen Feldlinien 30' (Fig. 5) in der Nähe der Verbindung
32'. Die Schicht 42 weist eine höhere magnetische Sättigung auf
und führt die magnetischen Feldlinien 30' innerhalb des
Magnetkopfes 40. Als Ergebnis treten keine magnetischen Feldlinien 30'
in den magnetischen Aufzeichnungsträger 28'. in der Nähe der
Verbindung 32' ein, so daß keine Geisterbilder bei der Wiedergabe
erzeugt werden.
-
Dieses nützliche Ergebnis läßt sich leicht mit Hilfe der Fig. 5
erklären. Fig. 5 zeigt die magnetischen Feldlinien 30' in dem
Magnetkopf 40. Die Schicht 42 weist eine höhere magnetische
Permeabilität auf und kann daher eine größere Anzahl von
magnetischen Feldlinien 30' pro Einheit der Querschnittsfläche führen.
Die Schicht 42 dient dazu, die magnetischen Feldlinien 30'
einzubehalten. Die magnetischen Feldlinien nehmen allgemein den
Weg des geringsten magnetischen Widerstandes. Die Atmosphäre
hat eine wesentlich geringere Permeabilität als die Schicht 42
des zweiten magnetischen Materials, weil die Schicht 42 mehr
magnetische Feldlinien führen kann, als das erste
ferromagnetische Material, und weil die Schicht 42 einen Pfad geringeren
magnetischen Widerstandes für den Fluß des Magnetfeldes bietet,
bleiben die magnetischen Feldlinien auf die Schicht 42
beschränkt und treten nicht in die Atmosphäre ein.