FR2578343A1 - Tete magnetique a effet hall - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE GENERALEMENT UNE TETE MAGNETIQUE A EFFET HALL COMPRENANT DES PREMIER ET SECOND ORGANES MAGNETIQUES ESPACES POUR DEFINIR DES INTERVALLES AVANT ET ARRIERE, L'INTERVALLE AVANT S'ASSOCIE AVEC UN SUPPORT D'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE ET L'INTERVALLE ARRIERE COMPREND UN ELEMENT DE HALL, DEFINISSANT UN PREMIER CIRCUIT MAGNETIQUE. SELON L'INVENTION, LA RESISTANCE MAGNETIQUE DE L'INTERVALLE AVANT FGA EST PLUS GRANDE QUE LA RESISTANCE MAGNETIQUE DE L'INTERVALLE ARRIERE RGA ET L'ELEMENT DE HALL 20 EST INCORPORE DANS UN SECOND CIRCUIT MAGNETIQUE DEFINI PAR LES ORGANES MAGNETIQUES 100, 130 ET COMPRENANT L'INTERVALLE ARRIERE, LES MOYENS ASSOCIES A AU MOINS UN DESDITS ORGANES MAGNETIQUES ETANT REALISES POUR GENERER UN CHAMP MAGNETIQUE DE POLARISATION PASSANT A TRAVERS L'INTERVALLE ARRIERE DANS LE SECOND CIRCUIT MAGNETIQUE. L'INVENTION TROUVE NOTAMMENT APPLICATION POUR LA FABRICATION D'ENREGISTREURS SUR BANDE, ENREGISTREMENTS SUR BANDE VIDEO ET AUTRES INSTRUMENTS AUDIO OU VIDEO.

Description

La présente invention se rapporte à une tête magnétique pour accomplir des

opérations prédéterminées comme l'enregistrement, la reproduction et l'effacement de données sur un support d'enregistrement magnétique, capable d'enregistrer magnétiquement des données, comme

une bande magnétique ou un disque magnétique. Plus particu-

lièrement, la présente invention se rapporte à une tête magnétique du type utilisant la caractéristique Hall

particulière à un élément de Hall.

1 nLes têtes magnétiques ont été intensivement utilisées dans des calculateurs et autres dispositifs de traitement de données, ainsi que dans des enregistreurs

sur bande, enregistreurs sur bande vidéo et autres instru-

ments audio ou vidéo. On peut citer comme exemples typiques, les têtes magnétiques utilisées avec des bandes magnétiques,

des disques magnétiques et des tambours magnétiques.

Il y a une demande croissante, dans la technique des systèmes de traitement de données, d'une possibilité -d'un traitement d'une grande quantité d'informations en une courte période de temps. Dans le domaine des techniques audio, on a récemment introduit le système à modulation par impulsions codées ou PCM, tandis que dans le domaine des techniques vidéo, des enregistreurs sur bande vidéo se sont étendus à un usage domestique. Dans une telle situation courante, un dispositif d'enregistrement magnétique doit avoir une plus grande capacité de stockage et pouvoir enregistrer des données à une plus forte densité et une plus forte fiabilité. Cela, à son tour, nécessite qu'une tête magnétique installée dans un tel dispositif soit conçue pour atteindre une sortie élevée, une forte densité

des données et une bonne fiabilité, ainsi qu'un bas prix.

Pour répondre à cette condition, l'industrie a réussi à développer des têtes magnétiques représentées par une tête intégrée qui est la version de petite dimension et mince d'une tête magnétique conventionnelle du type à induction électromagnétique, une tête Hall utilisant l'effet Hall,

et une tête MR utilisant la magnétorésistance.

La tête magnétique en pellicule mince comprend une couche ou pellicule mince et annulaire qui sert de pièce polaire et une couche ou pellicule mince enroulée sur la pièce polaire pour servir de bobine. Ce type de tête magnétique présente un inconvénient inhérent, en effet le nombre de spires de la bobine et en conséquence la sortie de reproduction dans la plage des basses fréquences sont limités. La tête MR, comme une tête magnétique pour la reproduction de signaux numériques en utilisant un élément à résistance magnétique mince fait d'un alliage de Ni-Fe ou analogue, peut facilement être faite de petite dimension ou intégrée en comparaison à la tête magnétique du type à induction électromagnétique. Cependant, la tête MR nécessite un blindage magnétique approprié du fait que la surface magnétosensible de l'élément résistif se trouve dans le plan de la pellicule, ce qui augmente la résistance magnétique du trajet magnétique résultant. Le blindage magnétique limite non seulement les caractéristiques de reproduction de la tête magnétique dans la plage des hautes fréquences, mais amène un procédé supplémentaire et compliqué de production, rendant difficile la fabrication de têtes magnétiques avec une bonne reproductibilité. Par ailleurs, la tête utilisant un élément Hall constitué d'une couche ou pellicule mince de InSb (antimoniure d'indium) ne permet pas d'atteindre l'effet Hall à moins que l'élément Hall ait au moins 1-2/À d'épaisseur et par conséquent, à moins que l'espace arrière recevant l'élément Hall ne soit plus large que l'espace avant. Cela peut augmenter la résistance magnétique de l'espace arrière et ainsi, abaisser

la sortie Hall.

Une tête magnétique à effet Hall selon la présente invention accomplit des opérations prédéterminées comme l'enregistrement, la reproduction et l'effacement de données sur un support d'enregistrement capable d'un enregistrement magnétique de données. La tête magnétique comprend un premier organe magnétique et un second organe

magnétique placé pour faire face au premier organe magnétique.

Un intervalle avant est défini entre les premier et second organes magnétiques tandis qu'un intervalle arrière est défini entre les premier et second organes magnétiques et à l'arrière de l'intervalle avant. Par ailleurs, un espace est défini entre les premier et second organes magnétiques et il est plus large que chacun des intervalles avant et arrière. Un élément Hall est disposé dans l'intervalle arrière. Un moyen pour développer un champ magnétique dans l'intervalle arrière est placé dans l'espace ci-dessus

mentionné.

Selon la présente invention, une tête magnétique comprend des premier et second organes magnétiques qui définissent entre eux un intervalle avant qui fait face au support d'enregistrement, un espace dans lequel est disposé un moyen développant un champ magnétique et un intervalle arrière o est disposé un élément Hall. L'élément Hall reçoit un champ magnétique de polarisation qui est développé par le moyen développant le champ magnétique et par un champ magnétique du signal développé par le support d'enregistrement. L'élément Hall est constitué d'une couche ou pellicule mince verticalement magnétisable et est forcé à émettre, comme tension de Hall, un signal contenu dans le champ magnétique du signal. Les intervalles avant et arrière sont dimensionnés de façon appropriée pour augmenter la tension de Hall. La tête magnétique peut comprendre un second moyen développant un champ magnétique pour empêcher le champ magnétique de polarisation

d'influencer le support d'enregistrement.

La présente invention a pour objet une tête magnétique permettant d'obtenir un niveau suffisant de sortie pendant la reproduction de données et en conséquence,

ayant une excellente sensibilité de détection.

La présente invention a pour autre objet une tête magnétique à peine affectée par le bruit dé aux champs magnétiques externes, sans devoir recourir à un

blindage magnétique spécial.

La présente invention a pour autre objet une tête magnétique permettant facilement une construction de petite dimension ou à plusieurs canaux, et favorisant un enregistrement à forte densité de données en vertu de son

degré amélioré d'intégration.

La présente invention a pour autre objet une tête magnétique diminuant l'influence néfaste du champ

magnétique de polarisation sur un support d'enregistrement.

La présente invention a pour autre objet une

tête magnétique économique pouvant être facilement intégrée.

La présente invention a pour autre objet une

tête magnétique généralement perfectionnée.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparattront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une construction de base d'une tête magnétique à laquelle peut s'appliquer la présente invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'une tête magnétique selon l'invention; la figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 2; - les figures 4a-4c sont des diagrammes expliquant le fonctionnement de la tête magnétique de la figure 2; - la figure 5 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de la présente invention qui est illustré comme étant coupé en une partie intermédiaire; - la figure 6 est un schéma de circuit magnétique équivalent représentant la tête magnétique de la figure 5; - la figure 7 est un graphique montrant des caractéristiques exemplaires de la tête magnétique de la figure 5; - la figure 8 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 9 est une vue en perspective d'un

autre mode de réalisation de la présente invention.

Tandis que la tête magnétique à effet Hall selon l'invention peut présenter de nombreux modes de réalisation physiques, selon l'environnement et les conditions d'utili- sation, un certain nombre des modes de réalisation illustrés et décrits ici ont été produits, testés et utilisés, et

tous ont fonctionné d'une façon éminemment satisfaisante.

Pour faciliter la compréhension de la présente invention, on se référera d'abord rapidement à une construction de base d'une tête magnétique utilisant un élément de Hall, que l'on peut voir sur la figure 1. La tête magnétique est généralement désignée par le chiffre

de référence 10, et elle est formée sur un substrat 12.

Un support d'enregistrement 14, ayant la forme d'une bande d'enregistrement magnétique, est mobile par rapport à la tête 10 dans la direction indiquée par une flèche FA sur le dessin. Seule la moitié gauche de la tête 10 est visible sur le dessin, qui montre la tête 10 coupée, en une partie intermédiaire de celle-ci. La moitié droite (non représentée)

coopère avec la moitié gauche.

La tête 10 est placée dans une partie extrême du substrat 12 qui fait face à la bande magnétique 14 en déplacement. Sur le substrat 12 est déposée une couche ou pellicule mince 16 faite en un matériau magnétique doux comme du Permalloy. Une couche mince ou pellicule 18 d'une matière isolante est formée sur la pellicule magnétique douce 16. Un élément 20 de Hall est formé sur la pellicule isolante 18. L'élément 20 est constitué d'une pellicule

verticalement magnétisable de GdFe (composé de gadolinium-

fer) ou de GdCo (composé de gadolinium-cobalt), par exemple.

L'élément de Hall 20 est pourvu d'électrodes de courant (non représentées) devant être alimentées en courant et

d'électrodes 22 et 24 captant la tension de Hall. L'élec-

trode 24 de tension de Hall est connectée à une borne 26 pour connexion à l'extérieur de la tête. L'une des électrodes de courant est connectée à une borne 28. Les autres électrodes sont connectées à des bornes du côté droit de la tête magnétique, bien que cela ne soit pas

représenté sur le dessin.

Sur l'élément 20 de Hall est déposée une pellicule isolante 30 sur laquelle est déposée une pellicule 32 d'un

matériau magnétique doux.

Le flux magnétique développé par la bande magnéti-

que 14 à proximité de la tête magnétique traverse une partie ayant une faible résistance magnétique, c'est-à-dire les pellicules magnétiques douces 16 et 32. En conséquence,

le flux magnétique traverse l'élément de Hall 20 perpendi-

culairement à sa surface. Comme un courant s'écoule à travers l'élément de Hall 20 à un angle de 90 par rapport au flux magnétique, une tension de Hall est induite dans une direction perpendiculaire aux directior du flux magnétique du courant. La tension de Hall est conduite par l'électrode 22 à la borne 26 et une borne (non représentée) afind'être appliquée à l'extérieur. La tension de Hall -correspond à la magnétisation d'enregistrement de la bande magnétique 12, donc les données stockées dans la bande magnétique 12 sont électriquement reproduites par la

tête 10 et appliquées à l'extérieur.

L'élément deé Hal 20qui comprend une pellicule verti-

calement magnétisable comme on l'a décrit, développe une

tension de Hall V qui montre une caractéristique d'hysté-

résis par rapport à un champ magnétique H qui lui est appliqué, comme cela est représenté sur la figure 4a à titre d'exemple. Sur la figure 4a, la tension de Hall V prend l'une des valeurs indiquées par VH et VL. Par exemple, en supposant qu'un champ magnétique HC est appliqué à l'élément de Hall 20 qui est à l'état indiqué par un point PA, l'état de l'élément 20 avance jusqu'au point PB comme cela est indiqué par une flèche sur lafigure 4a et donc la tension de Hall varie de VL à VH. Ainsi, la direction du champ magnétique appliqué à l'élément de Hall

est inversée, ainsi que la polarité de la tension de Hall.

Le champ magnétique HC ou HA est habituellement considéré

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comme exerçant un champ coercitif. Quand un champ magnétique inversé supérieur, en intensité, au champ magnétique-HC est appliqué à l'élément de Hall 20, la polarité de la tension de Hall se trouve inversée. La tête magnétique de la présente invention a été obtenue en utilisant une telle

caractéristique d'un élément de Hall.

On se référera ma Éeant aux fgures 2 à 9 pour décrire une

nouvelle tête magnétique perfectionnée selon l'invention.

En se référant aux figures 2 et 3, un substrat 100 comprend une plaque magnétique douce faite en ferrite, Permalloy ou analogue et il fait face, par exemple, à une bande magneétique par sa face extrême 102. Une pellicule isolante 104 est formée sur toute la surface supérieure du substrat 100, par exemple par évaporation sous vide ou dépôt de vapeur chimique de SiO2 (oxyde dé silicium), Si3N4 (nitrure de silicium), A1203 (oxyde d'aluminium) ou analogue. La pellicule isolante 104 a, dans sa partie intermédiaire et à proximité de la face extrême 102, une couche mince ou pellicule 106 d'une surface appropriée,

et pouvant définir un intervalle avant comme on le décrira.

La couche 106 peut être formée de SiO2, par exemple, et elle est déposée par la même technique que celle employée

pour le dépôt de la pellicule isolante 104.

Un élément de Hall 108 est constitué d'une pellicule verticalement magnétisable de GdFe, GdCo ou analogue qui se trouve à l'arrière de la pellicule 106 et à une distance appropriée de celle-ci. Des électrodes 110 et 112 sont formées sur l'élément de Hall 108 et sont respectivement connectées à des bornes 114 et 116, donc une tension de Hall induite dans l'élément 108 peut être appliquée à l'extérieur. Bien que cela ne soit pas visible sur les dessins, d'autres électrodes sont portées sur la face extrême qui est perpendiculaire à la face extrême portant les électrodes 110 et 112..Ces électrodes invisibles sont respectivement connectées aux bornes 118 et 120, fonctionnant pour permettre à un courant de s'écouler à travers l'élément de Hall 108. Toutes les électrodes et les bornes mentionnées sont formées en un métal tel que

Al, Cu-Cr ou Au-Cr et par évaporation sous vide, électro-

déposition ou toute autre méthode appropriée.

A l'arrière de l'élément de Hall 108 est placée une pellicule conductrice 122 qui sert de moyen pour développer un champ magnétique de polarisation. La pellicule 122 est connectée à des bornes 124 et 126 et elle est formée en utilisant le même matériau et la même technique que dans le cas des électrodes 110 et 112 et analogues. La pellicule 106, les électrodes 110 et 112 et la pellicule conductrice 122 sont isolées les unes des autres

par une pellicule isolante 128 qui les couvre àpartir dudessus.

Le matériau et le procédé pour déposer la pellicule isolante 128 sont les mêmes que ceux utilisés pour la

pellicule isolante 104 sur le substrat 100.

La pellicule isolante 128 est couverte d'une pellicule magnétique molle ou douce 130, sur sa surface s'étendant de la position de la pellicule 106 jusqu'à la position de la pellicule conductrice 122. La pellicule magnétique douce 130 peut être faite en Permalloy, ou en un alliage tel que Ni-Fe ou un alliage de Fe-Al-Si et par

évaporation sous vide ou électrodéposition, par exemple.

Pour démontrer la correspondance entre la tête magnétique et une tête magnétique ordinaire, le substrat 100 et la pellicule magnétique molle ou douce 130 correspondent, en combinaison, à un noyau magnétique, l'intervalle défini par la pellicule 106 correspond à un intervalle d'air dans le noyau magnétique, et la pellicule conductrice 122

correspond à une bobine enroulée sur le noyau magnétique.

Un intervalle avant FGA est défini par la pellicule 106 entre la pellicule magnétique molle 130 et le substrat à proximité d'un support d'enregistrement. A l'arrière de l'intervalle avant FGA, un intervalle arrière RGA est défini par l'élément de Hall 108. Par ailleurs, à l'arrière de l'intervalle arrière RGA, un espace SPA est défini par

la pellicule conductrice 122.

En se référant également aux figures 4a-4c, on expliquera le fonctionnement de la tête magnétique ci-dessus décrite. Les diagrammes des figures 4a-4c montrent le cas d'un système de polarisation en courant alternatif. Sur la figure 4a qui montre la caractéristique de l'élément de Hall 108, l'axe des abscisses indique le champ magnétique H et l'axe des ordonnées indique la tension de Hall V. La figure 4b montre la variation du champ électrique appliqué à l'élément de Hall 108 par rapport au temps t. La figure 4c montre la variation de la tension de Hall captée

à l'élément 108 par rapport au temps t.

Un courant alternatif est appliqué de l'extérieur

à la pellicule conductrice 122, par les bornes 124 et 126.

La fréquence de ce courant alternatif est de préférence choisie pour être au moins égale à cinq fois la fréquence maximum d'un champ électrique de signal développé par un support d'enregistrement. Le courant fourni à la pellicule conductrice 122 forme un flux magnétique qui traverse le substrat 100 et atteint la pellicule magnétique molle 130 à travers l'élément de Hall 108. Par suite, un flux magnétique se développe dans l'élément de Hall 108, qui est sensiblement perpendiculaire à sa surface. Cela a pour résultat un champ magnétique de polarisation HB pour l'élément de Hall 108 comme cela est indiqué sur la figure 4b. Selon la présente invention, le champ magnétique de polarisation HB a une amplitude AB qui est plus petite

que celle du champ magnétique HC de la figure 4a.

Quand un champ magnétique de signal HS est appliqué à la tête magnétique par un support d'enregistrement (non représenté), il traverse le substrat 100 et la pellicule magnétique molle 130 pour atteindre l'élément de Hall 108

comme l'a fait le champ magnétique de polarisation HB.

Ainsi, l'élément de Hall 108 est affecté par le champ magnétique composé HT du champ magnétique de polarisation HB et du champ magnétique du signal HS. Sur la figure 4, le champ magnétique du signal HS est supposé avoir une

amplitude AS.

Au temps t1, le champ magnétique composé HT est plus fort que le champ magnétique HC, donc la tension de Hall V de l'électrode 108 atteint le niveau VH comme cela est indiqué sur la figure 4c. Cette condition tient jusqu'à un temps t2, c'est-à-dire que la tension de Hall reste à VH pendant le temps ta. Au temps t2, le champ électrique composé HT augmente plus que le champ magnétique HA pour

inverser la sortie de l'élément de Hall 108 au niveau VL.

Cette tension de Hall à VL est maintenue pendant une durée de tb jusqu'à un temps t3. Alors, au temps t3, le champ magnétique composé HT devient de nouveau plus fort que le champ magnétique HC et la tension de Hall est inversée au niveau de VH. Ce niveau de la tension de Hall VH continue pendant toute la durée tc jusqu'à un temps U. De cette façon, le champ magnétique appliqué à l'élément de Hall 108 est déterminé par le champ magnétique de polarisation HB de façon que le champ magnétique du signal HS ne varie pas beaucoup au-delà du champ magnétique HC ou HA, qui exerce le champ coercitif. La tête magnétique, par conséquent, est capable de bien convertir même un changement subtil du champ magnétique du signal en un signal électrique du fait de l'inversion de la tension de Hall, ce qui permet

ainsi d'atteindre une excellente sensibilité.

L'amplitude HB du champ magnétique de polarisation AB ne doit pas nécessairement être plus faible que la grandeur du champ magnétique HC. Le but est que l'amplitude AS du champ magnétique du signal soit plus importante

ou égale, par exemple, à une valeur de seuil AH = AB - HCI.

L'amplitude AB du champ électrique de polarisation HB est

déterminée de façon à satisfaire cette condition.

En se référant à la figure 5, on peut y voir un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 5, la tête magnétique est illustrée comme étant coupée en deux morceaux le long de sa partie intermédiaire, pour faciliter la compréhension, et seuls ses éléments majeurs de structure sont représentés avec les pellicules isolantes de la figure 2 omises. La tête magnétique comprend un noyau magnétique 500 pourvu d'un noyau magnétique 504 dans une zone centrale de son sommet à proximité d'une face extrême 502, devant faire face à un support d'enregistrement (non représenté) pendant le fonctionnement. Les noyaux magnétiques 500 et 504 définissent entre eux un intervalle avant FGB, un premier espace SPB, un premier intervalle arrière RGB, un second espace SPC et un second intervalle arrière RGC, dans l'ordre nommé, à partir du côté adjacent à la face extrême 502 du noyau magnétique 500. Le premier intervalle arrière RGB est dimensionné de façon à être plus petit que l'intervalle avant FGB afin que la résistance magnétique du premier intervalle arrière RGB soit plus petite que celle de l'intervalle avant FGB. Le second intervalle arrière RGC, par ailleurs, est dimensionné pour être plus grand que l'intervalle avant FGB afin que la résistance magnétique du second intervalle arrière RGC soit

plus grande que celle de l'intervalle avant FGB.

Dans le premier intervalle arrière RGB est placé

un élément de Hall 506 qui a environ 0,01-0,1/ d'épais-

seur. L'élément de Hall 506, comme l'élément de Hall 108 de la figure 3, comprend une pellicule verticalement magnétisable qui peut être faite en GdFe ou GdCo par exemple, et qui est déposée par évaporation sous vide ou pulvérisation. Comme dans le mode de réalisation de la

figure 2 ou 3, l'élément de Hall 506 est pourvu d'élec-

trodes de courant et d'électrodes de tension de Hall qui sont respectivement connectées aux bornes 508, 510, 512 et 514. Dans le second espace SPC est disposé un conducteur 516 qui est connecté à une borne 518 à une extrémité et à

une borne 520 à l'autre extrémité. Dans ce mode de réalisa-

tion, les bornes 518 et 520 font corps avec le conducteur 516, donc un courant peur s'écouler de la borne 518 à la borne 520 comme cela est indiqué par les flèches FB et FC sur le dessin. Ce courant développe un champ magnétique à proximité du conducteur 516 qui agit sur l'élément de Hall sous forme d'un champ magnétique de polarisation. La relation entre le champ magnétique de polarisation et le

champ magnétique du signal formé par un support d'enre-

gistrement décrit en se référant aux figures 4a-4c est également vraie dans le mode de réalisation de la figure 5. La structure illustrée sur la figure 5 peut être représentée par un circuit magnétique équivalent par rapport à un champ magnétique du signal comme cela est représenté sur la figure 6. La forme magnétomotrice e, qui développe le champ magnétique du signal, correspond à la force électromotrice d'un circuit électrique et elle est indiquée comme une source de tension. Le flux magnétique O produit par la force magnétomotrice e correspond au courant dans un circuit électrique. Par ailleurs, les

résistances magnétiques RC1, RC2, Rg, RH et RB correspon-

dent aux résistances dans un circuit électrique. Parmi ces résistances magnétiques, Rg, RH, et RB sont celles de l'intervalle avant FGB, du premier intervalle arrière RGB et du second intervalle arrière RGC respectivement, et

elles sont connectées en parallèle avec la force magnéto-

motrice e. La résistance RC1 est la résistance es noyaux magnétiques500 et 504 entre l'intervalle avant FGB et le premier intervalle arrière RGB. De même, la résistance RC2 est la résistance des noyaux magnétiques 500 et 504 entre le premier intervalle arrière RGB et le second intervalle arrière RGC. Ainsi, la résistance RC1 est connectée aux résistances Rg et RH tandis que la résistance RC2 est

connectée aux résistances RH et RB.

Dans le circuit magnétique équivalent ci-dessus décrit, on dispose du calcul pour des rcuits eaetriques ordinaires pour déterminer le flux magnétique OH dans la partie de la résistance magnétique RH qui traverse l'élément de Hall 506, comme suit: RC2+RB Rg

OH= 0..RH(RC2+RB) (1)

RH+RC2+RB Rg+RC1 +

RH+RC2+RB

Comme dans l'équation (1), chacune des résistances magnétiques RC1 et RC2 des noyaux magnétiques est négligeable en comparaison aux résistances magnétiques Rg, RH et RB des intervalles FGB, RGB et RCI, l'équation (1) peut être modifiée comme suit: RB Rg

H O. RH.... (2)

RH+RB Rg+

RH+RB

L'équation (2) est représentée par un graphique sur la figure 7, o l'axe des ordonnées indique OH/, l'axe des abscisses indique RB/Rg et RH/Rg est le paramètre. On peut voir, par le graphique, que d'autant plus le rapport RH/Rg est faible, d'autant plus important

est le rapport OH/$. En effet, tandis que la résistance ma-

gnétique RHdu premier intervalle arrière RGB devient plus faible que la résistance magnétique Rg de l'intervalle avant FGB, la composante de flux magnétique OH du champ magnétique du signal qui traverse l'élément de Hall 506, devient plus intensifiée pour améliorer la sensibilité de la tête magnétique en conséquence. Par ailleurs, la résistance magnétique RH est plus faible que le flux magnétique Rg du fait que l'élément de Hall 506 constitué par une pellicule verticalement magnétisable est placé dans le premier intervalle arrière RGB et que le premier intervalle arrière RGB est dimensionné de façon à être plus petit que l'intervalle avant FGB. Ainsi, dans ce mode de réalisation, presque toutsles composantesdu flux

magnétique $ traversent l'élément de Hall 506 donc là-

tête magnétique a une sensibilité plus élevée.

De plus, le flux magnétique du champ magnétique de polarisation développé par le conducteur 516 affecte à peine le support d'enregistrement. Cela est dé au fait que le flux magnétique concerné traverse le premier intervalle arrière RGB dont la résistance est faible comme on l'a déjà décrit, et peut à peine traverser l'intervalle avant FGB. Sur la figure 7, le rapport OH/I augmente proportionnellement au rapport RB/Rg. En d'autres termes, le flux magnétique $H traversant l'élément de Hall 506 augmente tandis que la résistance magnétique RB du second intervalle arrière RGC devient plus forte que la résistance magnétique Rg de l'intervalle avant FGB. Dans la pratique, la résistance magnétique RB est égale à au moins la moitié et de préférence est égale à une à deux fois la résistance magnétique Rg. En établissant ainsi la résistance magnétique RB du second intervalle arrière RGC, la sensibilité de la tête magnétique peut être améliorée et même être maintenue constante s'il existe une imprécision de la précision dimensionnelle de l'intervalle avant FGB. Cela favorise la production en grande quantité de telles têtes magnétiques

avec une meilleure reproductibilité.

En se référant à la figure 8, on peut y voir un autre mode de réalisation de la présente invention, qui est essentiellement semblable au mode deréalisation de la figure 5 et qui est illustré de la même façon que sur la figure 5. La différence est que, sur la figure 8, un second élément de Hall 800 est disposé dans le second intervalle arrière RGC en plus de l'élément de Hall 506 dans le premier intervalle arrière RGB. L'élément de Hall 800 comme l'élément de Hall 506, est pourvu d'électrodes de courant et d'électrodes de tension de Hall qui sont respectivement connectées à des bornes 802, 804, 806 et

808. L'élément de Hall 800 comprend une pellicule vertica-

lement magnétisable qui est faite d'un matériau et qui est déposée par une technique courante à celles employées pour l'élément de Hall 506. Avec cet agencement, des tensions de Hall correspondant à un champ magnétique de signal sont émises par les éléments de Hall 506 et 800. Les tensions de Hall sont captées différentiellement à travers des amplificateurs différentiels ou éléments analogues (non représentés). Le signal résultant aura été à peine affecté par le bruit extérieur. En se référant à la figure 9, on peut y voir un autre mode de réalisation de l'invention qui est élaboré pour éliminer encore plus efficacement l'influence néfaste

du champ magnétique de polarisation sur un support d'enre-

gistrement. La tête magnétique de la figure 9 est illustrée

de la même façon que la tête magnétique de la figure 5 ou 8.

Comme on peut le voir, la tête magnétique comprend un noyau magnétique 900 qui porte un noyau magnétique 904 en une zone centrale de son sommet à proximité d'une face extrême 902 qui fera face à un support d'enregistrement (non représenté). Entre les noyaux magnétiques 900 et 904 sont définis un intervalle avant FGC, un premier espace SPD, un premier intervalle arrière RGD, un second espace SPE et un second intervalle arrière RGE, dans l'ordre nommé, à partir du côté adjacent à la face extrême 902. Le premier intervalle arrière RGD est dimensionné de façon à être plus petit que l'intervalle avant FGC pour que la résistance magnétique du premier intervalle arrière RGC

puisse être plus faible que celle de l'intervalle avant FGC.

Le second intervalle arrière RGE est dimensionné pour être plus grand que l'intervalle avant FGC et en conséquence, la résistance magnétique du second intervalle arrière RGE

est plus grande que celle de l'intervalle avant FGC.

Un élément de Hall 906, qui a environ 0,01 à 0,1l d'épaisseur, est disposé dans le premier intervalle arrière RGD. L'élément de Hall 906, comme l'élément de Hall 108 de la figure 3, comprend une pellicule verticalement magnétisable qui peut être faite en GdFe ou GdCo et qui est formée par évaporation sous vide ou pulvérisation. Comme dans le mode de réalisation de la figure 2 ou 3, l'élément de Hall 906 est pourvu d'électrodes de courant et d'électrodes de tension de Hall qui sont respectivement

connectées aux bornes 908, 910, 912 et 914.

Un conducteur 916 est placé dans le premier espace SPD et il est connecté aux bornes 918 et 920. Dans ce mode de réalisation, les bornes 918 et 920 font corps avec le conducteur 916, donc un courant s'écoule de la borne 918 à la borne 920 comme cela est indiqué par les flèches FD et FE sur le dessin. De même, un second conducteur 922 est disposé dans le second espace SPE et il est connecté aux bornes 924 et 926. De nouveau, le conducteur 922 constitue un corps en une pièce avec les bornes 924 et 926 qui permet à un courant de s'écouler de la borne 924 à la borne 926 comme cela est indiqué par les flèches FF et FG. Ainsi, la direction de l'écoulement de courant à travers le conducteur 922 s'oppose à la direction de l'écoulement de courant à travers le

conducteur 916.

La structure représentée sur la figure 9 est essentiellement la même que la structure de la figure 5 à l'exception du conducteur 916 et des bornes 918 et 920,

les fonctions des diverses pièces étant également essen-

tiellement les mêmes. Il faut noter sur la figure 9 que le hachurage est partiellement omis dans la surface sectionnée centrale du noyau magnétique 900 et est totalement omis

dans la surface sectionnée centrale du noyau magnétique 904.

A la place, des lignes en traits mixtes sont illustrées dans ces surfaces sectionnées des noyaux magnétiques 900

et 904 pour montrer les flux magnétiques de polarisa-

tion OBF et OBH développés par l'alimentation en courant vers le conducteur 922 et le flux magnétique OR développé

par l'alimentation en courant vers le conducteur 916.

Sur la figure 9, quand un courant est appliqué au conducteur 922 comme cela est indiqué par les flèches FF et FG, cela développe un flux magnétique de polarisation OBH qui traverse les premier et second intervalles arrière RGD et RGE et un flux magnétique de polarisation OBF qui traverse l'intervalle avant FGC et le second intervalle arrière RGE. Tant que la résistance magnétique du premier intervalle arrière RGD est bien plus petite que celle de l'intervalle avant FGC, le flux magnétique de polarisation

OBF est bien plus petit que le flux magnétique de polari-

sation UBH. Ensuite, quand un courant est appliqué à l'autre conducteur 916 comme cela est indiqué par les flèches FD et FE, un flux magnétique OR est formé, qui passe à travers l'intervalle avant FGC et le premier intervalle arrière RGD. L'alimentation en courant vers le conducteur 916 se produit à la même fréquence et à la même phase que l'alimentation en courant vers le conducteur 922, mais en direction opposée à ce dernier. Par conséquent, -le flux magnétique OR est dirigé de façon opposée au flux magnétique $BF dans l'intervalle avant FBC mais il est commun au flux magnétique OBH dans le premier intervalle arrière RGD. En d'autres termes, le flux magnétique OR annule le flux magnétique de polarisation OB dans l'intervalle avant FGC tout en étant superposé sur le flux magnétique de polarisation $BH dans le premier intervalle arrière RGD. Il s'ensuitquasi la valeur du courant appliqué au conducteur 916 est choisie de façon appropriée, le champ ou flux magnétique dans l'intervalle avant FGC peut être totalementAnnulé pour éliminer l'influence du

champ magnétique de polarisation sur un support d'enre-

gistrement. Bien qu'un flux magnétique se développe également à travers l'intervalle avant FGC et le second intervalle arrière RGE, on comprendra qu'un tel flux magnétique sert simplement à annuler le flux magnétique formé dans le

second intervalle arrière.

En résumé, on peut voir que la présente invention offre une tête magnétique ayant une excellente sensibilité et qui est appropriée à une intégration, permettant une construction de petite dimension et même un agencement à plusieurs canaux. En outre, la tête magnétique selon l'invention est exempte de l'influence du bruit provoqué par des champs magnétiques externes ou de cette influence sur un support d'enregistrement. Pour ces raisons, la tète magnétique est économique en étant capable de répondre à la tendance courante d'un enregistrement de données de

haute densité.

Diverses modifications sont possibles. Par exemple, tandis que le moyen développant le champ magnétique comprend des couches minces ou pellicules dans tous les modes de réalisation qui précèdent, il peut être construit en définissant un intervalle avant et un intervalle arrière dans un noyau magnétique ordinaire, en y agençant un élément de Hall et en enroulant un conducteur sur le noyau magnétique. En général, pour un agencement de têtes magnétiques à plusieurs canaux, un substrat ou un noyau magnétique servant de substrat sera structuré en commun à toutes les têtes magnétiques. Par ailleurs, le nombre d'intervalles arrière n'est pas limité à un ou deux mais peut être de trois ou plus. Le matériau magnétique constituant la tête magnétique peut être du Permalloy dur additionné de Ti ou Si, de l'alliage Sendust ou un

matériau amorphe, si on le souhaite.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Tête magnétique à effet Hall comprenant des premier et second organes magnétiques espacés de façon à définir des intervalles avant et arrière, ledit intervalle avant étant'agencé pour s'associer avec un support d'enregistrement magnétique et ledit intervalle arrière comprenant un élément de Hall, afin qu'un premier circuit magnétique soit défini par lesdits premier et second organes magnétiques, l'intervalle avant et l'élément de Hall, caractérisée en ce que la résistance magnétique de l'intervalle avant (FGA) est plus grande que la résistance magnétique dudit intervalle arrière (RGA) et en ce que ledit élément de Hall (20) est incorporé dans un second circuit magnétique défini par les organes magnétiques (100,130) et comprenant ledit intervalle arrière, les moyens associés à au moins un desdits organes magnétiques étant réalisés pour générer un champ magnétique de polarisation passant à travers ledit intervalle arrière dans ledit second circuit magnétique.

2. Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des premier et second organes magnétiques comprend une couche mince ou

pellicule en un matériau magnétique mou.

3. Tête magnétique selon l'une quelconque des

revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que elle

comprend de plus un organe isolant pour isoler les premier et second organes magnétiques d'autres éléments

de structure de la tête magnétique.

4. Tête magnétique selon l'une quelconque des

revendications, caractérisée en ce que l'élément de Hall

précité est constitué d'une couche ou pellicule mince

verticalement magnétisable.

5. Tête magnétique selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisée en ce que le

second circuit magnétique précité s'étend à l'arrière de

l'intervalle arrière précité.

6. Tête magnétique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen générateur de champ magnétique est situé derrière l'intervalle arrière dans

un espace entre les organes.