DE69014948T2

DE69014948T2 - Magnetkopf und Magnetaufzeichnungsgerät.

Info

Publication number: DE69014948T2
Application number: DE69014948T
Authority: DE
Inventors: Katsuzo Aihara; Takao Imagawa; Takahiko Kato; Jiro Kuniya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2010-03-20
Also published as: EP0389222A2; EP0389222A3; US5109312A; JPH0316007A; EP0389222B1; DE69014948D1

Description

Die Technik des Aufzeichnens elektrischer Signale auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium in der Form von Restmagnetismus schreitet nun zusammen mit der Entwicklung von Aufzeichnungsmedien wie Magnetbändern und Magnetplatten fort. Geräte, die solche Aufzeichnungsmedien verwenden, werden abhängig vom verwendeten Aufzeichnungsverfahren grob in magnetische Aufzeichnungsgeräte und optomagnetische Aufzeichnungsgeräte klassifiziert. Magnetische Aufzeichnung wird dadurch ausgeführt, daß durch einen Magnetkopf ein Magnetfeld an einen engen Bereich des Aufzeichnungsmediums angelegt wird, in dem die Temperatur unter dem Curie-Punkt liegt, und die positive und negative Polarität der in einem ferromagnetischen Material vorliegenden spontanen Magnetisierung zwangsweise umgedreht werden. Optomagnetisches Aufzeichnen erfolgt andererseits durch Einstrahlen eines Lichtstrahls, wie von einem Laser, auf einen engen Bereich eines ferromagnetischen Materials, um die Temperatur dieses Bereichs über den Curie-Punkt zu erhöhen und dadurch die spontane Magnetisierung umzudrehen. Es wird auch ein anderes Verfahren verwendet, bei dem ein schwaches Magnetfeld zusätzlich zum Laserstrahl angelegt wird, um das Umdrehen der spontanen Magnetisierung zu unterstützen. Diese Aufzeichnungsverfahren unterscheiden sich hinsichtlich der Aufzeichnungsdichte und der Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeiten. Was die Aufzeichnungsdichte betrifft, hängt diese von der Größe des umgedrehten Bereichs ab, da ein umgedrehter Bereich spontaner Magnetisierung die Aufzeichnungseinheit bildet. Je kleiner der umgedrehte Bereich ist, desto größer ist die Aufzeichnungsdichte. Die Größe des beim magnetischen Aufzeichnen umgedrehten Bereichs wird durch das Aufweiten des vom Magnetkopf erzeugten Flusses bestimmt. Die Größe des umgedrehten Bereichs bei optomagnetischer Aufzeichnung wird durch das Ausmaß bestimmt, mit dem der eingestrahlte Laserstrahl fokussiert ist. Die aktuell zur Verfügung stehende Technologie verringert die Größe des umgedrehten Bereichs bei optomagnetischer Aufzeichnung auf die Größenordnung von 0,1 um, was ungefähr eine Größenordnung kleiner als die Größe des umgedrehten Bereichs bei magnetischer Aufzeichnung ist. Dies bedeutet, daß die Aufzeichnungsdichte bei optomagnetischem Aufzeichnen deutlich höher als bei magnetischem Aufzeichnen ist. Die Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit hängt von der Umdrehgeschwindigkeit der spontanen Magnetisierung und der Verstellgeschwindigkeit des Magnetkopfs oder des Lichteinstrahlungskopfs ab. Da magnetisches Aufzeichnen über höhere Umdrehgeschwindigkeit und höhere Kopfverstellgeschwindigkeit als optomagnetische Aufzeichnung verfügt, ist magnetische Aufzeichnung hinsichtlich der Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit gegenüber optomagnetische Aufzeichnung deutlich im Vorteil.
JP-A-63-259808 und JP-A-63-313305 offenbaren, daß magnetisches Aufzeichnen mit hoher Dichte dadurch bewirkt wird, daß Magnetpole des Magnetkopfs mit einem supraleitenden Material eines Oxidsystems umgeben werden, um ein Auslecken des Flusses von den Seiten der Magnetpole oder ein Aufweiten des Flusses in den Raum an den Vorderenden der Magnetpole zu verhindern. Jedoch erkennt dieses Verfahren nicht die Tatsache, daß der Fluß nicht durch das Innere des supraleitenden Materials geht, das Magnetpole umgibt. Demgemäß wird dann, wenn der Fluß zwangsweise durch das Innere des supraleitenden Materials geführt wird, das Fließen eines Wirbelstroms im supraleitenden Material, das um die Magnetpole herum vorliegt, hervorgerufen, was das Hindurchtreten des Flusses erschwert, und das supraleitende Material verliert seine Supraleitungseigenschaften. Im Ergebnis kann der Effekt des Verhinderns des Aufweitens und Ausleckens des Flusses nicht erzielt werden.
Die vorstehend genannte herkömmliche Technik weist den Nachteil auf, daß entweder die Aufzeichnungsdichte gering ist oder die Aufzeichnungs- und Widergabegeschwindigkeit klein sind.
EP-A-0 299 585, die im Oberbegriff von Anspruch 1 berücksichtigt ist, beschreibt einen Magnetaufzeichnungskopf mit einem Kern, der mit einem ummagnetischen Übertragerspalt versehen ist. Der Spalt weist vorzugsweise eine Schicht aus einem supraleitenden Material auf.
JP-A-1-23407 beschreibt einen Magnetkopf mit einer supraleitenden Trennschicht, die zwischen einem magnetischen Aufzeichnungsmedium und einem diesem rechtwinklig gegenüberstehenden Magnetpol angeordnet ist. In der supraleitenden Schicht ist ein winziger Spalt vorhanden.
JP-A-1-27012 offenbart einen Magnetkopf, der an seiner einem magnetischen Aufzeichnungsmedium zugewandten Oberfläche mit einem Supraleiter in Filmform versehen ist. Ein Spalt ist sowohl im Kern als auch in der Oberfläche des supraleitenden Films vorhanden.
DE-A-15 22 971 offenbart auch einen Magnetkopf mit einer supraleitenden Schicht und einen durch diese gehenden Spalt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsgerät mit hoher Aufzeichnungsdichte und hoher Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit, bei dem die Aufzeichnungsdichte auf einen Wert verbessert ist, der demjenigen bei optomagnetischem Auf zeichnen entspricht, und einen im Gerät verwendeten Magnetkopf zu schaffen.
Gemäß einer ersten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Magnetkopf zur Verwendung in einem magnetischen Aufzeichnungsgerät geschaffen, bei dem supraleitende Schichten über mindestens flußerzeugenden Oberflächen des Magnetkopfs ausgebildet sind, wobei der Kopf mit Bereichen über den flußerzeugenden Oberflächen zum Hindurchführen des Flusses so versehen ist, daß kein geschlossener Magnetkreis gebildet wird;
dadurch gekennzeichnet, daß:
die Bereiche zum Hindurchführen des Flusses normalleitende Bereiche aufweisen, die in den supraleitenden Schichten vorhanden sind.
Gemäß einer zweiten Erscheinungsform der Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsgerät mit einem Magnetkopf gemäß der ersten Erscheinungsform geschaffen.
Gemäß einer dritten Erscheinungsform der Erfindung ist ein Magnetplattengerät geschaffen, mit einer Magnetplatte mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, einem Dünnfilm- Magnetkopf gemäß der ersten Erscheinungsform zum Aufzeichnen von Information auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium oder zum Abspielen von Information von demselben, und mit einem Wagen zum Verstellen des Dünnfilm-Magnetkopfs auf eine vorgegebene Position auf der Magnetplatte.
Bei einem Ausführungsbeispiel der zweiten Erscheinungsform ist z. B. ein magnetisches Aufzeichnungsgerät geschaffen, das einen Magnetkopf aufweist, in dem supraleitende Schichten über mindestens den Vorderenden der flußerzeugenden Teilbereiche der Magnetpole des Magnetkopfs so ausgebildet sind, daß sie parallel zu den flußerzeugenden Oberflächen liegen, wobei normal leitende Bereiche zum Hindurchführen des von den Magnetpolen erzeugten Flusses in planarer Konfiguration den supraleitenden Schichten vorhanden sind, um keinen geschlossenen Magnetpfad zu bilden, wobei die normalleitenden, in den supraleitenden Schichten vorhandenen Bereiche schlitzförmig, in planarer Konfiguration ausgebildet sind und die Breite des Schlitzes kleiner als diejenige der flußerzeugenden Oberflächen an den Vorderenden der Magnetpole gemacht ist.
Das magnetische Aufzeichnungsgerät oder der Magnetkopf bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit den supraleitenden Schichten versehen und weist daher eine Kühleinrichtung auf, um die Schichten zwangsweise unter eine kritische Temperatur zu kühlen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der dritten Erscheinungsform der Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabe- System mit einer Magnetplatte mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium und einem Magnetplattengerät mit einem Dünnfilm-Magnetkopf geschaffen, um Information auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen oder sie von dort abzuspielen, und mit einem Wagen zum Verstellen des Dünnfilm-Magnetkopfs auf eine vorgegebene Position auf der Magnetplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm- Magnetkopf über supraleitende Schichten verfügt, die mindestens über den Vorderenden der flußerzeugenden Teilbereiche der Magnetpole, die den Magnetkopf bilden, parallel zu den flußerzeugenden Oberflächen angeordnet sind, wobei normalleitende Fenster in planarer Konfiguration in den supraleitenden Schichten vorhanden sind, um den Fluß in einem engeren Bereich als den flußerzeugenden Oberflächen der Magnetpole des Magnetkopfs durchzulassen, und daß eine Kühleinrichtung vorhanden ist, um die supraleitenden Schichten zwangsweise zu kühlen.
Ferner kann das magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabe-System gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch gekennzeichnet sein, daß der Dünnfilm-Magnetkopf über eine Aufzeichnungswellenlänge im Submikrometerbereich verfügt, was weniger als ein Zehntel der Aufzeichnungsspurbreite ist, und daß die Oberflächenaufzeichnungsdichte mehr als 15,5 Mb/cm² (100 Mb/Zoll²) beträgt und das Gerät eine Kapazität von mehr als 60 MB hat.
Ein Ausführungsbeispiel der ersten Erscheinungsform der Erfindung schafft einen Magnetkopf, der über einen Magnetspalt einen magnetischen Kreis bildet, dadurch gekennzeichnet, daß supraleitende Schichten über mindestens den flußerzeugenden Oberflächen des Magnetkopfs parallel zu den flußerzeugenden Oberflächen ausgebildet sind und Fenster aus normal leitenden Bereichen in den supraleitenden Schichten ausgebildet sind, um den Fluß in einem engeren Bereich als den flußerzeugenden Oberflächen der Magnetpole des Magnetkopf s hindurchzuleiten. Ferner kann der Magnetkopf der Erfindung dadurch gekennzeichnet sein, daß normalleitende Bereiche zum Hindurchführen des Flusses vorhanden sind, mit einer Breite, die kleiner ist als die Dicke der Magnetpole, die zwischen sich den Magnetspalt festlegen, mit einer Schlitzform parallel zum Magnetspalt, oder daß normalleitende Bereiche ausgebildet sind, um den über den Magnetfilmen der flußerzeugenden Oberflächen ausgebildeten Fluß hindurchzuführen, mit einer kleineren Breite als derjenigen der Magnetfilme und mit einer den Magnetspalt kreuzenden Schlitzform.
Das vorstehend genannte, schlitzförmige, normalleitende Filter zum Hindurchführen des Flusses, das in der supraleitenden Schicht vorhanden ist, muß nicht immer im zentralen Teilbereich der flußerzeugenden Oberfläche des Magnetpols liegen.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch ein Dünnfilm-Magnetkopf mit einem oberen Magnetpol und einem unteren Magnetpol oder einer unteren weichmagnetischen Schicht geschaffen, die einander mit einem dazwischen liegenden Magnetspalt gegenüberstehen, um einen Magnetkreis zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß supraleitende Schichten über mindenstens den Vorderenden der flußerzeugenden Teilbereiche der den Magnetkopf bildenden Magnetpole parallel zu den flußerzeugenden Oberflächen ausgebildet sind, und daß normal leitende Fenster in den supraleitenden Schichten vorhanden sind, um den Fluß in einem kleineren Bereich als den flußerzeugenden Oberflächen der Magnetpoie des Magnetkopfs hindurchzuführen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Fenster des normal leitenden Bereichs zum Hindurchführen des in der supraleitenden Schicht über dem Magnetpol-Vorderende des Magnetkopfs erzeugten Flusses, das Schlitzform aufweist, leicht dadurch hergestellt werden, daß ein Laserstrahl, ein Ionen- oder Elektronenstrahl auf einen vorgegebenen Teilbereich der supraleitenden Schicht aufgestrahlt wird. Darüber hinaus kann das Fenster unter der Einstrahlung isolierend werden, und es kann durch Entfernen eines schlitzförmigen Teilbereichs zum Hindurchführen des Flusses bei Bestrahlung mit z. B. einem Laserstrahl auf den vorgegebenen Teilbereich der supraleitenden Schicht hergestellt werden. Jedoch ist ein mit diesen Verfahren hergestelltes Fenster in der supraleitenden Schicht nicht isoliert, sondern es muß mit sogenannter Schlitzform hergestellt werden, die von einem Ende der supraleitenden Schicht zur anderen läuft. Ferner kann durch Einstrahlen von Sauerstoffionen auf die supraleitende Schicht der JC-Wert verbessert werden.
Ein Film der supraleitenden Schicht kann durch ein Oxid gebildet werden, jedoch kann selbst eine normalleitende Schicht als supraleitende Schicht ausgebildet werden, mit Ausnahme des schlitzförmigen, normal leitenden Bereichs, und zwar durch thermisches Behandeln derselben unter Einstrahlung von Ionen oder elektromagnetischer Strahlung, wie von einem Laser oder einem Elektronenstrahl.
Was einzustrahlende Ionen betrifft, ist Sauerstoff wirkungsvoll, um Supraleitung in Normalleitung umzuwandeln oder umgekehrt, jedoch ist es möglich, Supraleitung unter Verwendung anderer Ionen von Wasserstoff oder verschiedener Metalle in Normalleitung umzuwandeln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß magnetisch auf einem Aufzeichnungsmedium durch Umdrehen spontaner Magnetisierung in einer Magnetschicht, die auf ein unmagnetisches Substrat aufgeschichtet ist, aufgezeichnete Information durch eine aus einem Supraleiter ausgebildete Spule in ein schwaches elektrisches Signal umgewandelt wird, wobei die Spule dicht am Teilbereich mit der umgedrehten spontanen Magnetisierung liegt, wobei das schwache elektrische Signal an eine andere Spule gegeben wird, die es in ein Magnetfeld umsetzt, das schließlich durch einen Quanten-Phaseninterferenz-Meßring aufgenommen wird, um eine magnetische Messung des Teilbereichs mit umgedrehter spontaner Magnetisierung vorzunehmen.
Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Lesen von Information durch einen Quanten-Phaseninterferenz- Meßring ausgeführt wird, der mit einem Quanten-Phaseninterferenzmeter oder einer an ein solches Meter angeschlossenen supraleitenden Aufnahmespule verbunden ist, da der magnetische Aufzeichnungsteilbereich minimiert werden kann, was es einem herkömmlichen Magnetkopf erschwert, die aufgezeichnete Information zu lesen.
In den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt, der ein erfindungsgemäßes Verfahren zum magnetischen Aufzeichnen veranschaulicht;
Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt, der das herkömmliche Verfahren für magnetisches Aufzeichnen veranschaulicht;
Fig. 3 und 4 sind Querschnitte, die Beispiele für das erfindungsgemäße Gerät zeigen;
Fig. 5 ist ein schematischer Querschnitt, der das erfindungsgemäße Wiedergabeverfahren zeigt;
Fig. 6 ist ein schematischer Querschnitt, der ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Wiedergeben von Information vom Teilbereich mit magnetischer Aufzeichnung veranschaulicht;
Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Magnetfeld-Erzeugungssystems (DÜnnfilm-Magnetkopf);
Fig. 8 und 9 sind eine Draufsicht bzw. ein Querschnitt durch das Magnetfeld-Erzeugungssystem von Fig. 7, wie in einer vorgegebenen Richtung gesehen;
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm von Aufzeichnungen auf der Magnetplattenoberfläche, wie durch das erfindungsgemäße Magnetfeld-Erzeugungssystem aufgezeichnet;
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel zu Fig. 7;
Fig. 12 ist ein schematisches Diagramm von Aufzeichnungen auf der Magnetplattenoberfläche, wie durch das Magnetfeld- Erzeugungssystem von Fig. 11 aufgezeichnet;
Fig. 13 ist eine Gesamtdarstellung eines erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts; und
Fig. 14 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel des Aufzeichnungssystems zeigt.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Magnetfluß vom Magnetkopf, der dazu verwendet wird, die spontane Magnetisierung des Aufzeichnungsteilbereichs auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium umzudrehen, durch einen kleinen, normalleitenden Bereich hindurchgeleitet, der im Supraleiter ausgebildet ist, um die Aufweitung zu minimieren, wodurch Aufzeichnung mit hoher Dichte realisiert wird.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der das Prinzip der Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren ist dergestalt, daß für den magnetischen Aufzeichnungsprozeß, der durch Erzeugen eines Flusses 4 durch einen Hauptmagnetpol 3 eines Magnetkopfs und durch Hindurchführen desselben durch einen Magnetfilm 1, der auf ein unmagnetisches Substrat 1 auflaminiert ist, um die spontane Magnetisierung 5 in der Magnetschicht 2 umzukehren, ausgeführt wird, die Magnetschicht 2 mit einer supraleitenden Schicht 6 versehen wird, und ein Teilbereich 8 der supraleitenden Schicht, der den magnetischen Aufzeichnungsteilbereich 7 überdeckt, vorab normalleitend gemacht wird, damit ein Teil des Flusses durch den Teilbereich 8 hindurchtreten kann. In diesem Fall kann der normalleitende Teilbereich dadurch ausgebildet werden, daß dafür gesorgt wird, daß der Supraleiter vorab unter Einstrahlung eines Laserstrahls oder durch elektromagnetische Strahlung wie von einem Ionen- oder Elektronenstrahl zusammenbricht, so daß er sich in einen Isolator oder normalen Leiter umwandelt, wodurch ein Magnetkopf geschaffen ist, der dazu in der Lage ist, das Aufweiten des vom Magnetkopf erzeugten Flusses zu beschränken. Mit 3' ist ein Hilfsmagnetpol bezeichnet. Der Hauptmagnetpol 3 verfügt über ein Polstück, und die Informationsaufzeichnung erfolgt durch eine auf das Polstück gewikkelte Spule.
Fig. 2 zeigt ein herkömmliches magnetisches Aufzeichnungsverfahren. Beim herkömmlichen Verfahren hängt die Größe des Aufzeichnungsteilbereichs 7 direkt von der Aufweitung des von den Magnetpolen 3 erzeugten Flusses 4 ab. Die minimale Aufweitung des Flusses ist eine Größenordnung oder mehr größer als der Durchmesser des Laserstrahls. Dies ist der Hauptgrund für die Tatsache, daß die Aufzeichnungsdichte bei magnetischer Aufzeichnung beträchtlich geringer als bei magnetooptischer Aufzeichnung unter Verwendung eines Laserstrahls ist. Die Erfindung hat jedoch ein Verfahren zum Verringern der Aufweitung des Flusses auf eine solche geschaffen, die vergleichbar zum Laserstrahldurchmesser ist, und zwar unter Verwendung des Supraleiters. Genauer gesagt, kann in Fig. 1 der von den Magnetpolen 3 des Magnetkopfs geschaffene Magnetfluß 4 nicht in die Magnetschicht 2 eintreten, wenn die supraleitende Schicht 6 zwischen dem Magnetpol 3 und der Magnetschicht 2 vorhanden ist. Dies aufgrund des Meissner-Effekts, bei dem eine Substanz im supraleitenden Zustand den Magnetfluß sperrt. Bei der Erfindung bricht jedoch unter der Einstrahlung elektromagnetischer Strahlung auf den supraleitenden Teilbereich, der den magnetischen Aufzeichnungsteilbereich 7 abdeckt, der Supraleitungszustand dieses Teilbereichs zusammen und wandelt ihn vorab in einen normalleitenden Zustand um. Demgemäß läuft ein Teil des Flusses 4 durch den normalleitenden Teilbereich 8, wobei er die spontane Magnetisierung der Magnetschicht 2 umdreht, um Information magnetisch aufzuzeichnen. Der Durchmesser des durch den normalleitenden Teilbereich 8 gehenden Flusses ist auf eine Größe beschränkt, die der Breite des normalleitenden Teilbereichs 8 entspricht oder kleiner ist. Bei der Erfindung kann die Größe des magnetischen Aufzeichnungsteilbereichs 7 so klein wie die Breite des normal leitenden Teilbereichs 8 gemacht werden, wenn die Breite des normalleitenden Teilbereichs 8 kleiner als die den Magnetfluß erzeugende Oberfläche 9 des Magnetpols 3 gemacht wird. Daher kann die Aufzeichnungsdichte bei magnetischer Aufzeichnung gemäß der Erfindung so erhöht werden, daß sie der bei optomagnetischem Aufzeichnen entspricht. Der normalleitende Teilbereich 8 wird mit der Form eines Schlitzes ausgebildet, der sich in der Richtung rechtwinklig zur Ebene des Zeichenblatts erstreckt, um ein Hindurchtreten oder ein Sperren des von den Magnetpolen 3 erzeugten Flusses zu ermöglichen.
Vorzugsweise kann die bei der Erfindung verwendete supraleitende Schicht aus einem Oxid bestehen, das bei einer Temperatur oberhalb der 77 K der Temperatur flüssigen Stickstoffs Supraleitungseigenschaften zeigt. Beispiele für das Oxid und die zugehörigen kritischen Temperaturen sind in Tabelle 1 dargestellt. Flüssiger Stickstoff kann für diese Oxide als Kühlmedium verwendet werden, und ein Kühlmechanismus kann deutlich vereinfacht und gewichtsmäßig verringert werden. Oxide, die bei höheren Temperaturen als derjenigen flüssigen Stickstoffs Supraleitungseigenschaften zeigen, sind bevorzugt, und Oxide, die Supraleitung um die Normaltemperatur herum zeigen, erfordern keine Kühlung und sind am bevorzugtesten.
Die oxidische, supraleitende Schicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 10 um, und sie kann z. B. durch einen lonensputterprozeß, einen Aufdampfprozeß oder einen CVD- Prozeß hergestellt werden. Insbesondere kann für einen Dünnfilm-Magnetkopf die Dicke kleiner als diejenige des Magnetfilms sein, so daß sie sich auf 0,1 bis 5 um beläuft. Wenn der Schlitz des normal leitenden Bereichs parallel zum Magnetspalt liegt, ist seine Breite vorzugsweise kleiner als die Dicke des Magnetfilms und beläuft sich so auf 0,1 bis 5 um. Wenn der Schlitz den Magnetspalt kreuzt, ist seine Breite vorzugsweise 5 bis 20 um. Tabelle 1 Supraleitende Oxide KritischeTemperatur (mit Ln = Y und Seltenerdelementen mit Ausnahme von Ce, Pr, Tb)
Gemäß der Erfindung kann die Größe der minimalen Einheit des Teilbereichs mit umgedrehter spontaner Magnetisierung (die Aufzeichnungswellenlänge) bei magnetischer Aufzeichnung von der herkömmlichen 1 um-Größenordnung auf die Größenordnung von 0,1 um im Submikrometerbereich verringert werden. Daher kann bei der Erfindung die Oberflächenaufzeichnungsdichte bei magnetischem Aufzeichnen auf 15,5 Mb/cm² (100 Mb/Zoll²) oder mehr erhöht werden, was mit derjenigen bei optomagnetischem Aufzeichnen vergleichbar ist, wodurch vorteilhafte Wirkungen dahingehend erzielt werden, daß ein großes Plattengerät mit einer Gerätekapazität von 60 MB oder mehr erhalten werden kann.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 3 ist ein Querschnitt, der einen magnetischen Aufzeichnungsteilbereich in einem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsgerät zeigt. Eine Platte 12, die aus einem unmagnetischen Substrat 10 und einer magnetischen Schicht 11 besteht, die auf das unmagnetische Substrat 10 auflaminiert ist und die spontane Magnetisierung aufweist, ist zwischen Magnetfeld-Erzeugungssysteme 13, 13' eingefügt. Bei den Felderzeugungssystemen 13, 13' ist ein Hauptmagnetpol 14 auf der Seite der Magnetschicht 11 angebracht, und ein Hilfsmagnetpol 15 ist auf der anderen Seite angebracht. Über den Vorderenden der jeweiligen Magnetpole 14 und 15 sind supraleitende Schichten 17 vorhanden, die auf unmagnetischen Rahmen 16 durch einen Ionensputterprozeß hergestellt sind, wobei die supraleitende Schicht eine Filmdicke von ungefähr 1 um und die Zusammensetzung YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; aufweist.
Die oxidische, supraleitende Schicht 17 wird durch Abscheiden von SrTiO&sub3; mit Perovskit-Kristallstruktur mit einer Dicke von 0,1 um durch Ionensputtern, durch Einstrahlen eines Laserstrahls auf den so ausgebildeten Film zum Halten desselben auf einer Temperatur von 450 bis 650ºC und durch Abscheiden eines supraleitenden Oxids aus YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; mit einer Dicke von 1 um durch einen HF-Magnetronsputterprozeß auf dem sich ergebenden Film hergestellt. Dieses Sputtern wird in reinem Sauerstoff ( 1 x 10&supmin;³ Torr) bei 100 W ausgeführt, und es wird ein Oxid nur aus YBa&sub2;Cu&sub4;Ox als Target verwendet. Der Abstand zwischen dem Target und der Filmbildungsebene beträgt ungefähr 70 mm. Die so erhaltene supraleitende Schicht 17 verfügt bei einer Temperatur von 90 K über den elektrischen Widerstand Null.
Um den Hauptmagnetpol 14 ist ein Weichmagnetteil 19 angeordnet. Teilbereiche 21 auf einer die Magnetpole 14 und 15 verbindenden Linie sind vorab durch Einstrahlen elektromagneti scher Strahlung normalleitend oder isolierend gemacht, um für den Fluß schlitzförmige Fenster auszubilden. Es hat sich herausgestellt, daß als elektromagnetische Strahlung Laser-, Elektronen- oder Ionenstrahlen verwendet werden können. Dieses Fenster wird mit Schlitzform mit einer Breite im Submikrometerbereich ausgebildet, und der nicht supraleitende Teilbereich 21 wird so ausgebildet, daß er nicht vom supraleitenden Film umschlossen wird. Jede supraleitende Schicht 17 ist zusammen mit dem nicht supraleitenden Teilbereich 21 mit einem nicht supraleitenden Schutzfilm 18 bedeckt. Der Schutzfilm 18 ist so ausgebildet, daß er eine umweltbedingte Verschlechterung der supraleitenden Schicht 17 wie aufgrund von Wasseradsorption verhindert, und vorzugsweise ist er unmagnetisch, isolierend und stark wärmeleitend. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein 0,1 um dicker Schutzfilm aus amorphem MgO durch Ionensputtern hergestellt. Das weichmagnetische Teil 19 ist um den Hauptmagnetpol herum angeordnet, jedoch ist dieses weichmagnetische Teil bei diesem Ausführungsbeispiel vorhanden, um dazu verwendet zu werden, die Flußdichte einzustellen, und selbst ohne diese Maßnahme gehen die Wirkungen der Erfindung nicht verloren. Ein Teil des von dem Hauptmagnetpol 14 erzeugten Flusses läuft durch den nicht supraleitenden Teilbereich 21, um die spontane Magnetisierung in einem kleinen Bereich 22 der Magnetschicht 11 umzudrehen, und er erreicht den Hilfsmagnetpol 15. Wenn magnetisches Aufzeichnen an verschiedenen Stellen der Magnetschicht 11 auszuführen ist, kann dies sequentiell in kleinen Bereichen dadurch erfolgen, daß der Vorgang des Stoppens der Flußerzeugung vom Magnetpol 14 und des Verstellens der Platte 12 oder des Felderzeugungssystems wiederholt wird.
Selbst wenn die vorstehend beschriebene Platte 12 durch ein Magnetband ersetzt wird (das aus einer magnetischen Aufzeichnungsschicht 11 und einem Trägerfilm 10 besteht), kann magnetisches Aufzeichnen auf das Magnetband mit einer ähnlichen Gerätekonstruktion und gemäß einem ähnlichen Betriebsprinzip erzielt werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird für den Supraleiter 17 ein Oxidsystemmaterial verwendet, und wenn es Supraleitung bei Normaltemperatur zeigt, kann es ohne spezielle Kühlung verwendet werden. Wenn Supraleitung bei tieferen Temperaturen auftritt, ist Zwangskühlung erforderlich. Demgemäß ist das Felderzeugungssystem 13 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Kühleinrichtung versehen. Als Kühlmittel wird flüssiger Stickstoff, flüssiges Kohlensäuregas oder dergleichen verwendet.

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 4 ist ein Querschnitt, der die Konfiguration eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsgeräts zeigt. Eine Platte 33 besteht aus einem unmagnetischen Substrat 30, einer auf das Substrat 30 aufgestapelten Weichmagnetschicht 31 und einer auf die Weichmagnetschicht 31 aufgestapelten Magnetschicht 32, wobei die Magnetschicht 32 spontane Magnetisierung aufweist. Ein Magnetfeld-Erzeugungssystem 13, das dem beim Ausführungsbeispiel 1 verwendeten ähnlich ist, ist auf der Seite der Magnetschicht angeordnet, um das Gerät zu bilden. Supraleiter 17 können wie beim Ausführungsbeispiel 1 ausgebildet sein. Ein Teil des von einem Hauptmagnetpol 14 erzeugten Flusses läuft durch einen nicht supraleitenden Teilbereich 21, um die spontane Magnetisierung in einem kleinen Bereich 22 der Magnetschicht 11 umzudrehen, und er erreicht die Weichmagnetschicht 31. Wie im Fall des Ausführungsbeispiels 1 verfügt der nicht supraleitende Teilbereich 21 über eine Breite im Submikrometerbereich, und er ist schlitzförmig so ausgebildet, daß er nicht vom Supraleiter 17 umschlossen wird. Wenn magnetisches Aufzeichnen an verschiedenen Stellen auf der Magnetschicht 32 auszuführen ist, kann dieses magnetische Aufzeichnen sequentiell in kleinen Bereichen dadurch erfolgen, daß der Betrieb des Anhaltens der Flußerzeugung vom Magnetpol 14 und des Verstellens der Platte 33 oder des Felderzeugungssystems 13 wiederholt wird.
Selbst dann, wenn die vorstehend genannte Platte 33 durch ein Magnetband ersetzt wurde (entsprechend der Struktur in Fig. 4 aufgebaut aus der magnetischen Aufzeichnungsschicht 11, der Weichmagnetschicht 31 und einem Trägerfilm 30), konnte magnetisches Aufzeichnen auf dem Magnetband mit einer ähnliche Gerätekonstruktion und durch ein ähnliches Betriebsprinzip erzielt werden. Der Supraleiter 17 ist ebenfalls dem zuvor beschriebenen ähnlich.

Ausführungsbeispiel 3

Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, das das Prinzip des Wiedergebens von Signalen von der bespielten Magnetschicht zeigt. Die Aufzeichnungsdichte in der Magnetschicht, die unter Verwendung des Ausführungsbeispiels 1 oder 2 bespielt wurde, ist eine Größenordnung höher als diejenige, die durch herkömmliches magnetisches Aufzeichnen erzielt wird, und sie ist mit der Aufzeichnungsdichte bei optomagnetischem Aufzeichnen vergleichbar. So ist es schwierig, die aufgezeichnete Information unter Verwendung eines herkömmlichen Magnetkopfs zu lesen und wiederzugeben. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wird ein Wiedergabesystem 55 verwendet, bei dem spontane Magnetisierung 53 in einem Teilbereich 52 einer Magnetschicht 51, die mit Information durch ein Felderzeugungssystem 50 ähnlich dem System 13 oder 13', wie bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 verwendet, bespielt wurde, durch eine Magnetfeld-Meßvorrichtung abgetastet wird, die einen Quanten-Phaseninterferenz-Meßring 54 verwendet, und dann erfolgt Umwandlung in ein elektrisches Signal.
Fig. 6 veranschaulicht ein Wiedergabeverfahren, bei dem ein bespielter Teilbereich 62 der Magnetschicht 61, der mit Information durch ein Magnetfeld-Erzeugungssystem 60 (das dem System 13 oder 13' bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 entspricht) bespielt ist, durch ein Kerreffekt-Meßsystem 63 abgetastet wird, das die Einstrahlungs- und Reflexionscharakteristik eines Laserstrahls mißt, mit anschließender Umwandlung in ein elektrisches Signal.
Es ist möglich, eine Gerätekonfiguration zu schaffen, die ähnlich der herkömmlichen ist, wie in Fig. 2 dargestellt, und zwar durch Erhöhen der Temperatur des Supraleiters 17 in Fig. 3 oder 4 über die Supraleitungs-Übergangstemperatur. Die Temperatur des gesamten Supraleiters 17 wird dadurch erhöht, um ihn normalleitend zu machen, und dann wird die Aufzeichnung dadurch gelöscht, daß ein Feld durch den Magnetkopf angelegt wird, auf ähnliche Weise wie im herkömmlichen Fall.

Ausführungsbeispiel 4

Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines Dünnfilm- Magnetkopfs, wie beim erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsgerät verwendet. Mit 91 ist ein Substrat bezeichnet, das aus einer gesinterten Keramikplatte 92 im Al&sub2;O&sub3;- TiC-System oder im Spinelloxid-Carbid-System und einem der Oberfläche der Keramikplatte 92 zum Minimieren der Oberflächenrauhigkeit ausgebildeten Al&sub2;O&sub3;-Film 93 besteht. Mit 94 ist ein unterer Magnetfilm aus Permalloy bezeichnet, der eine spezielle Form aufweist und auf dem Al&sub2;O&sub3;-Film 93 des Substrats 91 ausgebildet ist. Die Bezugszahl 95 kennzeichnet einen oberen Magnetfilm, der über den unteren Magnetfilm 94 auf solche Weise ausgebildet ist, daß ein Ende 96 des oberen Magnetfilms 95 in Kontakt mit einem Ende 97 des unteren Magnetfilms 94 steht und das andere Ende 98 dem anderen Ende des unteren Magnetfilms 99 mit einem dazwischen liegenden Magnetspalt 100 gegenübersteht, wodurch ein Magnetkreis gebildet wird, der in einem Teil den Magnetspalt 100 aufweist. Mit 101 sind leitende Filme bezeichnet, die zwischen dem unteren Magnetfilm 94 und dem oberen Magnetfilm 95 durchlaufen, um eine Spule mit einer vorgegebenen Anzahl von Windungen zu schaffen, die den Magnetkreis schneidet, Mit 102 ist ein Isoliermaterial bezeichnet, das die leitenden Filme 101 elektrisch voneinander isoliert und diese leitenden Filme 101 vom unteren Magnetfilm 94 und vom oberen Magnetfilm 95 isoliert. Dieses isolierende Material 102 verfügt über einen ersten Teilbereich 103 aus einem anorganischen, isolierenden Material, das zwischen den leitenden Filmen 101 und dem unteren Magnetf ilm 94 angeordnet ist und sich zum Magnetspalt 100 erstreckt, und einen zweiten Teilbereich 104 aus einem organischen, isolierenden Material, das zwischen die leitenden Filme 101, zwischen die leitenden Filme 101 und den oberen Magnetfilm 95 und, falls erforderlich, zwischen die leitenden Filme 101 und den ersten Teilbereich 103 eingefügt ist. Mit 105 ist ein aus organischem oder anorganischem Material bestehendes Schutzteil bezeichnet. Der Dünnfilm- Magnetkopf mit diesem Aufbau wird an seinen flußerzeugenden Oberflächen durch ein oxidisches, supraleitendes Material 106 abgeschirmt. Das oxidische, supraleitende Material 106 verfügt über zweischichtige Struktur, die durch Auflaminieren auf einem Perovskitkristall aus SrTiO&sub3; hergestellt wurde. Dieser Kristall wird vorab auf dem organischen Material 105 mit einer Dicke von ungefähr 0,1 um in einer Richtung 107 abgeschieden. Was die Abscheidung des supraleitenden Materials auf dem SrTiO&sub3; betrifft, wird die SrTiO&sub3;-Schicht unter Einstrahlung durch einen Laser auf einer Temperatur von 450 bis 650ºC gehalten, und durch HF-Magnetronsputtern wird ein Oxid aus YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7; abgeschieden (mit einer Dicke von ungefähr 0,5 um). Das Sputtern wird in reiner O&sub2;-Atmosphäre ( 1 x 10&supmin;² Torr) bei einer Eingangsleistung von 100 W ausgeführt, und ein Oxid aus nur YBa&sub2;Cu&sub4;Ox wird als Target verwendet. Der Abstand zwischen dem Target und dem SrTiO&sub3; beträgt ungefähr 70 mm. Ein Erhöhen der Temperatur des SrTiO&sub3;-Teilbereichs unter Einstrahlung des Lasers wird verwendet, damit die Temperatur nur im Oberflächenteilbereich des SrTiO&sub3; erhöht wird, um das Innere des Schutzteils 105 auf 350ºC oder weniger zu halten, um zu verhindern, daß sich das Teil 105 verformt. Das auf die vorstehende Weise hergestellte oxidische, supraleitende Material 106 zeigte bei einer Temperatur von ungefähr 85 bis 90 K Supraleitung.
Ein Teil des Materials 106 wird in schlitzförmige, nicht supraleitende Teilbereiche 108 umgewandelt, die mit den Magnetfilmen 98 und 99 fluchten, wie in Fig. 8 dargestellt. Der nicht supraleitende Teilbereich 108 wurde dadurch hergestellt, daß Sauerstoffionen bei Normaltemperatur mit 400 keV eingestrahlt wurden. Dieser nicht supraleitende Teilbereich 108 wird so hergestellt, daß er nicht vom Supraleiter umschlossen wird. Darüber hinaus wird die Dicke des Teilbereichs 108 kleiner gemacht als die Dicke des Magnetfilms, um hohe Aufzeichnungsdichte zu gewährleisten. Es ist zu beachten, daß Fig. 8 eine Draufsicht auf Fig. 7 in Richtung des Pfeils 107 in Fig. 7 ist und daß Fig. 9 einen Längsschnitt in Fig. 8 zeigt. Wenn über dem auf ein unmagnetisches Substrat 10 auflaminierten Magnetfilm 11, der spontane Magnetisierung aufweist, ein Felderzeugungssystem 13 angeordnet wird, kann der vom Felderzeugungssystem erzeugte Fluß durch die nicht supraleitenden Schlitzteilbereiche 108 begrenzt werden, um magnetisches Aufzeichnen mit hoher Dichte auszuführen. Mit 109 ist ein Schutzfilm für die supraleitende Schicht 106 bezeichnet.
Fig. 10 ist eine Draufsicht, gesehen vom Magnetkopf aus, um die Größe der bespielten Teilbereiche auf einer Magnetplatte 141 zu zeigen, die durch das erfindungsgemäße Magnetfeld- Erzeugungssystem, wie in den Fig. 7 bis 9 dargestellt, mit Information bespielt wurden. Ein Pfeil 142 repräsentiert die Drehrichtung der Platte 141. Mit 143 ist das Felderzeugungs-System bezeichnet, und mit 144 sind Magnetisierungsrichtungen bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel konnte die Breite a eines Magnetaufzeichnungsbereichs 145 in Spurumfangsrichtung auf ungefähr die Hälfte bis ungefähr ein Zehntel derjenigen bei einem herkömmlichen Gerät verringert werden, und zwar abhängig von der Breite des Schlitzes 108, wodurch die Aufzeichnungsdichte in Spurumfangsrichtung auf das 2- bis 10fache verbessert wurde.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die vorstehend genannte Keramikplatte 92 dadurch hergestellt werden, daß eine Anzahl von Dünnfilm-Magnetkopfelementen gleichzeitig auf einem Keramikwafer ausgebildet werden und der Wafer zerschnitten wird, um einzelne Magnetköpfe zu bilden. Demgemäß werden zwei Elemente mit einer Dicke von 1 mm und einer Breite von 3 mm der Endfläche der Keramikplatte 92 hergestellt, die eine Breite von ungefähr 3 mm, eine Länge von ungefähr 4 mm und eine Dicke von ungefähr 1 mm aufweist. Die oxidische, supraleitende Schicht wird über den Flußerzeugungsoberflächen mit einer Oberfläche von 3 mm Breite und 4 mm Länge ausgebildet.
Der Magnetfilm des Magnetkopfelements weist eine Breite von ungefähr 50 mm und eine Dicke von ungefähr 10 mm auf. Die Breite des Schlitzes 108 in Fig. 8 wurde auf ungefähr 2 um eingestellt.
Als oxidisches, supraleitendes Material 106 wurde Tl&sub1;&sub2;Ba&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub1;&sub0; anstelle von YBa&sub2;Cu&sub3;O&sub7;, hergestellt durch HF-Magnetronsputtern, verwendet, und in beiden Fällen konnte bei Abkühlung auf 77 K die vorstehend genannte Aufzeichnung mit hoher Dichte erzielt werden. Um den Schlitz 108 herzustellen, wurde versuchsweise ein Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl und mit Wasserstoffionen, Argonionen, Sauerstoffionen, Fe-Ionen, Ti-Ionen und Ni-Ionen vorgenommen, wobei sich herausstellte, daß der nicht supraleitende Schlitz bei Einstrahlung jeder Art elektromagnetischer Strahlung oder von Ionen hergestellt werden konnte.
Während beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die supraleitende Schicht direkt durch Sputtern hergestellt wird, kann eine umgekehrte Vorgehensweise verwendet werden, bei der eine nicht supraleitende, oxidische Schicht durch Sputtern hergestellt wird und anschließend mit Sauerstoffionen bestrahlt wird, um dafür zu sorgen, daß die Oxidschicht stöchiometrische Zusammensetzung eines solchen Oxids, wie in Tabelle 1 dargestellt, aufweist, und die Bestrahlung mit Sauerstoff erfolgt bei hoher Temperatur, damit die Oxidschicht eine vorgegebene Kristallstruktur aufweist, wodurch ein Teil der nicht supraleitenden Schicht in eine supraleitende umgewandelt wird.
Bei einer Magnetplatte dieses Ausführungsbeispiels ist die Aufzeichnungswellenlänge im Submikrometerbereich ein Zehntel oder weniger der Spurbreite und die Oberflächen-Aufzeichnungsdichte beträgt 15,5 Mb/cm² (100 Mb/Zoll²) oder mehr, wodurch ein Gerät mit einer Kapazität von 60 MB oder mehr geschaffen ist.

Ausführungsbeispiel 5

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel eines Magnetkopfs, wie in der Richtung des Pfeils 107 in Fig. 7 gesehen, wie im Fall von Fig. 8. Der Magnetkopf ist an seinen gesamten flußerzeugenden Oberflächen mit dem vorstehend genannten oxidischen, supraleitenden Material 106 bedeckt. in einem speziellen Teil des Materials 106 ist ein schlitzförmiger, nicht supraleitender Teilbereich 108 ausgebildet, der sich so erstreckt, daß er den Magnetspalt in der Richtung rechtwinklig zu den Magnetpolen 98 und 99 überkreuzt. Die supraleitende Schicht 106 und der schlitzförmige, nicht supraleitende Teilbereich 108 sind auf ähnliche wie beim Ausführungsbeispiel 4 ausgebildet. Die Breite dieses nicht supraleitenden Teilbereichs 108 ist so eingestellt, daß sie kleiner als diejenige der Magnetfilme 98 oder 99 ist. Für dasselbe Magnetkopfelement wie beim Ausführungsbeispiel 4 ist die Breite des Schlitzes 108 auf ungefähr 10 um eingestellt. Unter Verwendung des dargestellten Felderzeugungssystems und durch Ausführen magnetischer Aufzeichnung auf eine Weise ähnlich wie beim vorigen Verfahren kann die Größe b in Richtung der Spurbreite auf ungefähr die Hälfte bis ungefähr ein Zehntel derjenigen beim herkömmlichen Gerät verringert werden. Das bedeutet, daß die Aufzeichnungsdichte in Richtung der Spurbreite 2- oder 10fach verbessert werden konnte.
Fig. 12 ist eine Draufsicht, die die Größe, gesehen vom Magnetkopf aus, der bespielten Teilbereiche zeigt, die durch das vorstehend genannte Verfahren auf einer Magnetplatte 141 aufgezeichnet wurden. Mit 142 ist die Drehrichtung der Platte bezeichnet, mit 143 ein Felderzeugungssystem und mit 144 Magnetisierungsrichtungen. Im Vergleich mit Fig. 12 ist die Größe b der Aufzeichnungsbereiche 145 in Richtung der Spurbreite bei diesem Ausführungsbeispiel kleiner. Daher ist es möglich, die Spurbreite zu verringern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können auch eine ähnliche Oberflächen-Aufzeichnungsdichte und Gerätekapazität wie beim Ausführungsbeispiel 4 erzielt werden.

Ausführungsbeispiel 6

Fig. 13 ist eine perspektivische Darstellung, die das Gesamtsystem eines erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts unter Verwendung des vorstehend genannten Dünnfilm-Magnetkopfs des Ausführungsbeispiels 4 oder 5 zeigt. Ein Felderzeugungssystem 131 wird von einem Positioniermechanismus 132 angetrieben. Eine magnetische Aufzeichnungsplatte 133 wird von einem Plattenantriebsmotor 134 angetrieben. Das Felderzeugungssystem 131 verfügt über einen Magnetkopf, der an seinen gesamten Flußerzeugungsoberflächen mit einer ungefähr 1 um dicken supraleitenden Schicht 106 bedeckt ist, wie in Fig. 7 dargestellt. Die supraleitende Schicht besteht aus einem durch Sputtern hergestellten oxidischen Supraleiter. Um sie supraleitend zu machen, ist daher ein wärmeleitender Draht in einer Antriebsstange 135 des Positioniermechanismus 132 so vorhanden, daß er in Kontakt mit dem Supraleiter kommt. Das andere Ende des wärmeleitenden Drahts ist mit einem Tank 136 für flüssigen Stickstoff verbunden, um den Supraleiter über den wärmeleitenden Draht zu kühlen. Der supraleitende Film ist mit Schlitzen aus einem Nichtsupraleiter 108 versehen, wie in den Fig. 8, 9 und 11 dargestellt, damit magnetisches Aufzeichnen auf die zuvor beschriebene Weise möglich ist. Wiedergabe der magnetisch aufgezeichneten Information kann durch ein Wiedergabesystem 137 von Fig. 14 erfolgen, das später beschrieben wird. Der supraleitende Teilbereich im Aufzeichnungssystem ist durch einen ähnlichen oxidischen Supraleiter gebildet, und er ist über einen wärmeleitenden Draht mit dem Kühlabschnitt 136 mit flüssigem Stickstoff verbunden, um gekühlt zu werden. Ein dein Felderzeugungssystem 131 zugeführtes Schreibsignal wird von einer Steuerung und einem Hostsystem 139 über ein Signalverarbeitungs-System 138 mit einem Verstärker, einer Schreibkompensationsschaltung und einem Modulator geliefert. Ein vom Wiedergabesystem 137 erhaltenes Lesesignal wird der Steuerung und dem Hostsystem 139 über das Signalverarbeitungssystem 138 mit einem Verstärker, einem Tiefpaßfilter, einem Signalverlaufsentzerrer, einer Gleichrichterschaltung, einer Eckenverzerrung-Beseitungsschaltung, einem PLL-Kreis, einem Datenerkenner und einem Demodulator zugeführt. Das Überschreiben, Löschen und Ausgeben einer Aufzeichnung werden unter Verwendung einer Anzeige 140, einer Tastatur 141 und eines Drukkers 142 ausgeführt, die mit dem Hostsystem 139 gekoppelt sind.
Fig. 14 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel für ein System zum Abspielen des magnetisch bespielten Teilbereichs zeigt. Das Magnetfeld eines magnetisch bespielten Teilbereichs 22 einer Magnetschicht 11, die auf ein unmagnetisches Substrat 10 auflaminiert ist und über spontane Magnetisierung verfügt, wird durch eine supraleitende Dünnfilm-Abtastspule 131 erfaßt. Eine Feldwiedergabespule 122, die der Spule 121 ähnlich ist, überträgt die von der Spule 121 aufgenommene Flußinformation an einen Quanten-Phaseninterferenz-Meßring 123, der aus supraleitendem Material besteht und mit der Spule 122 zusammenwirkt. Dann wird die Flußinformation durch eine Magnetmeßvorrichtung 124 quantitativ bestimmt. Danach ermittelt ein Mikrocomputer 125 den Aufzeichnungsort auf der Magnetschicht 11 und das Vorhandensein oder Fehlen aufgezeichneter Information. Die supraleitenden Teilbereiche 121, 122, 123 des magnetischen Wiedergabesystems sind innerhalb eines Gehäuses 126 untergebracht, das mit einer magnetischen Abschirmung 127 versehen ist. Der Behälter 126 dient sowohl zur Kühlung als auch zum Schutz.
Wie vorstehend angegeben, erzielt dieses Ausführungsbeispiel höhere Oberflächen-Aufzeichnungsdichte im Vergleich zum Fall bei einem herkömmlichen Dünnfilm-Magnetkopf.
Durch Umgeben jedes der Magnetfilme 98 und 99 des Magnetkopfs mit einem supraleitenden Film mit einer Oberfläche vertikal zur Zeichenebene der Fig. 8 und 9 konnte ein Auslecken des Flusses von der Seitenfläche des Magnetfilms verhindert werden, was es ermöglichte, einen stärkeren Fluß durch den nicht supraleitenden Schlitz 108 hindurchzuführen. Ferner ist das Streuen des Flusses durch den Magnetspalt groß. Daher konnte bei einem aus dem supraleitenden Material bestehenden Magnetspalt ein stärkerer Fluß durch den nicht supraleitenden Schlitz 108 hindurchgeführt werden. Demgemäß kann bei einem Dünnfilm-Magnetkopf ein Film aus einem supraleitenden Material über dem oberen Magnetfilm und unter dem unteren Magnetfilm ausgebildet werden, und auch der Magnetspalt kann aus einem supraleitenden Film bestehen.

Claims

1. Magnetkopf zur Verwendung in einem magnetischen Aufzeichnungsgerät, bei dem supraleitende Schichten (6, 7, 106) über mindestens flußerzeugenden Oberflächen des Magnetkopfs ausgebildet sind, wobei der Kopf mit Bereichen über den flußerzeugenden Oberflächen zum Hindurchführen des Flusses so versehen ist, daß kein geschlossener Magnetkreis gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, daß: die Bereiche zum Hindurchführen des Flusses normal leitende Bereiche aufweisen, die in den supraleitenden Schichten vorhanden sind.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei dem die normalleitenden Bereiche schlitzförmig sind.

3. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die normalleitenden Bereiche über den flußerzeugenden Oberflächen in einem Bereich ausgebildet sind, der schmaler als die Oberfläche der Magnetteile (3, 3', 14, 15, 98, 99) des Magnetkopfs ist.

4. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die supraleitenden Schichten in Form supraleitender Filme (106) vorliegen und die normalleitenden Bereiche (108) zum Hindurchführen des Flusses in einem Bereich schmaler als der Oberfläche der Magnetteile (98, 99) des Magnetkopfs so in den supraleitenden Filmen vorhanden sind, daß kein geschlossener Magnetkreis gebildet ist.

5. Magnetkopf nach Anspruch 4, mit einem oberen Magnetfilm (98) und einem unteren Magnetfilm (99), die einander über einen Magnetspalt (100) gegenüberstehen, um einen Magnetkreis zu bilden, und bei dem die normal leitenden Bereiche (108) zum Hindurchführen des Flusses in einem Bereich schmaler als die Oberfläche der Magnetfilme (98, 99) in einer spaltbildenden Oberfläche des Magnetkopfs vorhanden sind.

6. Magnetkopf nach Anspruch 5, bei dem die normalleitenden Bereiche (108) zum Hindurchführen des Flusses über den flußerzeugenden Oberflächen der Magnetfilme zu beiden Seiten des Magnetspalts vorhanden sind, wobei die Bereiche eine Breite, die kleiner als die Dicke des Magnetfilms ist, und Schlitzform parallel zum Magnetspalt aufweisen.

7. Magnetkopf nach Anspruch 5, bei dem die normalleitenden Bereiche (108) zum Hindurchführen des Flusses über den flußerzeugenden Oberflächen der Magnetfilme vorhanden sind, wobei die Bereiche eine Breite, die kleiner als die des Magnetfilms ist, und eine den Magnetspalt kreuzende Schlitzform aufweisen.

8. Magnetisches Aufzeichnungsgerät mit einem Magnetkopf gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.

9. Magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabe-System mit einer Magnetplatte (12, 33, 141) mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (2, 11) und einem magnetischen Plattengerät mit einem Dünnfilm-Magnetkopf gemäß einem der Ansprüche 1 - 7 zum Aufzeichnen von Information auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium oder zum Abspielen von Information von demselben, und mit einem Wagen zum Verstellen des Dünnfilm- Magnetkopfs auf eine vorgegebene Position auf der Magnetplatte.

10. Magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabe-System nach Anspruch 9, bei dem der Dünnfilm-Magnetkopf eine Aufzeichnungswellenlänge im Submikrometerbereich aufweist, kleiner als ein Zehntel der Aufzeichnungsspurbreite, mit einer Oberflächen-Aufzeichnungsdichte von mehr als 15,5 Mb/cm² (100 Mb/Zoll²), wobei die Gerätekapazität mehr als 60 MB beträgt.