FR2633428A1 - Magnetic recording/reading head with superconducting pad. - Google Patents
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Abstract
Description
TETE MAGNETIQUE D'ENREGISTREMENT/
LECTURE A PLOT SUPRACONDUCTEUR
L'invention concerne une tête magnétique d'enregistrement/lecture utilisant un matériau supraconducteur.MAGNETIC RECORDING HEAD /
READING WITH SUPERCONDUCTING PLOT
The invention relates to a magnetic recording / reading head using a superconductive material.
Les têtes magnétiques d'enregistrement/lecture sont constituées d'un circuit magnétique l à perméabilité élevée comportant un entrefer non magnétique 2 d'épaisseur~ e et d'un circuit électrique 3 qui entoure le circuit magnétique 1 (figure 1). The magnetic recording / reading heads consist of a magnetic circuit l with high permeability comprising a non-magnetic gap 2 of thickness ~ e and of an electrical circuit 3 which surrounds the magnetic circuit 1 (FIG. 1).
Lorsque le circuit 3 est parcouru par un courant, il émet un champ magnétique H qui est capté par le circuit 1 et concentré au niveau de entrefer 2. Réciproquement, une variation locale de flux au niveau de l'entrefer 2 induit une tension V aux bornes du circuit 3. When the circuit 3 is traversed by a current, it emits a magnetic field H which is picked up by the circuit 1 and concentrated at the level of the gap 2. Conversely, a local variation in flux at the level of the gap 2 induces a voltage V aux circuit terminals 3.
Les têtes actuelles peuvent être divisées en deux familles
- les têtes massives réalisées par usinage et assemblage de deux demi-têtes en matériau magnétique (exemples : têtes audio en ferrite ou en métal magnétique, têtes vidéo familiales (VHS) en monocristal de ferrite). Le circuit 3 est bobiné après assemblage,
- les têtes couches minces, réalisées par dépôts successifs de couches minces de matériaux magnétiques, de matériaux diélectriques, et de pistes conductrices gravées de manière à réaliser le circuit magnétique, l'entrefer et le circuit électrique.Current heads can be divided into two families
- massive heads produced by machining and assembling two half-heads made of magnetic material (examples: audio heads made of ferrite or magnetic metal, family video heads (VHS) made of ferrite single crystal). Circuit 3 is wound after assembly,
- Thin film heads, produced by successive deposition of thin layers of magnetic materials, dielectric materials, and conductive tracks etched so as to produce the magnetic circuit, the air gap and the electrical circuit.
Chacune de ces familles peut être utilisée
- soit pour l'enregistrement longitudinal, c 'est-à-dire avec un milieu d'enregistrement dans lequel l'aimantation est parallèle au support et au défilement de la bande,
- soit pour l'enregistrement perpendiculaire ou vertical, c'est-à-dire avec un milieu d'enregistrement dans lequel l'aimantation est perpendiculaire au support et au défilement de la bande.Each of these families can be used
either for longitudinal recording, that is to say with a recording medium in which the magnetization is parallel to the support and to the running of the tape,
- Either for perpendicular or vertical recording, that is to say with a recording medium in which the magnetization is perpendicular to the support and to the running of the tape.
Ces types de têtes présentent un certain nombre d'inconvénients liés au rait que la permêa'uilité des matériaux non magnétiques utilisés est très voisine de 1. La majeure partie du flux traverse l'entrefer directement et n'est pas utilisée pendant les opérations de lecture et d'enregistrement. These types of heads have a certain number of drawbacks related to the fact that the permeability of the non-magnetic materials used is very close to 1. Most of the flux crosses the air gap directly and is not used during the operations of reading and recording.
Le flux magnétique utilisable est constitué par les fuites magnétiques au niveau de l'entrefer et qui peuvent influencer ou être influencées par un support d'enregistrement magnétique. La face de l'entrefer qui intervient à cette occasion peut être dite face avant. Cependant, des fuites magnétiques inutilisables se produisent aussi à la face arrière de l'entrefer. The usable magnetic flux consists of magnetic leaks at the air gap which can influence or be influenced by a magnetic recording medium. The face of the air gap which occurs on this occasion can be called the front face. However, unusable magnetic leaks also occur on the rear face of the air gap.
Pour éviter les fuites magnétiques se produisant à J'arrière de l'entrefer, l'invention prévoit la mise en place à l'arrière de cet entrefer d'un plot en matériau supraconducteur. To avoid magnetic leaks occurring at the rear of the air gap, the invention provides for the installation at the rear of this air gap of a pad made of superconductive material.
Cette disposition a l'avantage de pouvoir être appliquée à tous les types de têtes magnétiques, notamment à celle utilisant déjà un matériau supraconducteur dans l'entrefer (voir la demande de brevet de la demanderesse enregistrée sous le numéro 87 14825).This arrangement has the advantage of being able to be applied to all types of magnetic heads, in particular to that already using a superconductive material in the air gap (see the applicant's patent application registered under number 87 14825).
L'invention a donc pour objet une tête magnétique d'enregisfrement/lecture comportant un circuit magnétique terminé par deux pôles magnétiques séparés par un entrefer, caractérisée en ce qu un plot en matériau supraconducteur est placé entre les deux pôles magnétiques et à l'arrière de l'entrefer. The subject of the invention is therefore a magnetic recording / reading head comprising a magnetic circuit terminated by two magnetic poles separated by an air gap, characterized in that a pad made of superconductive material is placed between the two magnetic poles and at the rear of the air gap.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, et grâce aux figures annexées parmi lesquelles
- les figures 1 et 2 représentent des têtes magnétiques d1enregistrement/lecture selon l'art antérieur,
- les figures 3, 4 et 5 sont des figures explicatives du principe de 1'Invention,
- la figure 6 est une tête massive d 'enregistrement/lecture selon l'invention.The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the description which follows, given without limitation, and thanks to the appended figures among which
FIGS. 1 and 2 represent magnetic recording / reading heads according to the prior art,
- Figures 3, 4 and 5 are explanatory figures of the principle of the invention,
- Figure 6 is a massive recording / reading head according to the invention.
La figure 1 représente une tête magnétique massive d'enregistrement/leeture selon l'art connu. La tête comprend un circuit magnétique 1, un entrefer 2 en matériau non magnétique et un bobinage 3. La section S du circuit magnétique au niveau de l'entrefer 2 est une grandeur importante en raison du flux magnétique qui traverse cet entrefer constitué d'un matériau dont la perméabilité est typiquement égale à 1. FIG. 1 represents a massive magnetic recording / closing head according to the known art. The head comprises a magnetic circuit 1, an air gap 2 made of non-magnetic material and a coil 3. The section S of the magnetic circuit at the level of the air gap 2 is a large quantity due to the magnetic flux which passes through this air gap consisting of a material whose permeability is typically equal to 1.
La section S est déterminée par la largeur L de la tête (qui détermine la largeur de la piste enregistrée) et la profondeur de l'entrefer l qui est fixée par des conditions d'usinage et d'usure de la tête
S=Lxl
Par exemple, une tête vidéo VHS aura pour caractéristiques:
- e = 0,3 micromètre (épaisseur de l'entrefer)
- L = 40 micromètres
- 1 = 20 micromètres
- S = 800 micromètres carrés.The section S is determined by the width L of the head (which determines the width of the recorded track) and the depth of the air gap l which is fixed by machining conditions and wear of the head
S = Lxl
For example, a VHS video head will have the following characteristics:
- e = 0.3 micrometer (thickness of the air gap)
- L = 40 micrometers
- 1 = 20 micrometers
- S = 800 square micrometers.
L'utilisation d'un plot non magnétique à l'arrière de l'entrefer a déjà été prévu pour d'autres raisons que celle de remédier aux fuites magnétiques. Cette utilisation a fait l'objet d'une demande de brevet de la demanderesse enregistrée sous le n0 87 14820. Selon ce document, l'entrefer et le plot non magnétique arrière ont été désignés respectivement par -les termes entrefer microscopique et entrefer macroscopique. The use of a non-magnetic pad at the rear of the air gap has already been provided for other reasons than that of remedying the magnetic leaks. This use was the subject of a patent application by the applicant registered under the number 87 14820. According to this document, the air gap and the rear non-magnetic stud were designated respectively by the terms microscopic air gap and macroscopic air gap.
La figure 2 représente une telle configuration pour une tête magnétique achevée. On y reconnaît les pôles magnétiques 11 et 12, l'entrefer microscopique 14, l'entrefer macroscopique 16 et le substrat magnétique 15. La pièce magnétique 17 en forme de U permet de refermer le champ magnétique tout en supportant deux bobinages électriques 18 et 19. Les bobinages peuvent être fixés par une colle ou par une soudure verre. Figure 2 shows such a configuration for a completed magnetic head. We recognize the magnetic poles 11 and 12, the microscopic air gap 14, the macroscopic air gap 16 and the magnetic substrate 15. The magnetic part 17 in the shape of a U allows to close the magnetic field while supporting two electric coils 18 and 19 The windings can be fixed by an adhesive or by a glass welding.
La figure 3 est une vue explicative de la distribution du champ magnétique dans la région des entrefers lorsque ceux-ci sont réalisés en matériaux non magnétiques comme c'est le cas pour la figure 2. Selon la figure 3, l'entrefer 20 (entrefer microscopique), par exemple en verre, est compris entre les pôles magnétiques 21 et 22. Le plot non magnétique 23 (entrefer macroscopique) est compris entre les parties magnétiques 24 et 25. Les matériaux magnétiques utilisés (pôles 21 et 22, parties magnétiques 24 et 25) sont par exemple en un alliage métallique magnétique : Fe-Ni, Fe-AI-Si, Co-Zr-Nb, etc. FIG. 3 is an explanatory view of the distribution of the magnetic field in the region of the air gaps when these are made of non-magnetic materials as is the case for FIG. 2. According to FIG. 3, the air gap 20 (air gap microscopic), for example in glass, is between the magnetic poles 21 and 22. The non-magnetic pad 23 (macroscopic air gap) is between the magnetic parts 24 and 25. The magnetic materials used (poles 21 and 22, magnetic parts 24 and 25) are for example made of a magnetic metal alloy: Fe-Ni, Fe-AI-Si, Co-Zr-Nb, etc.
Si le flux magnétique est bien canalisé dans les éléments constitués de matériau magnétique, il en est différemment pour l'entrefer 20 et le plot 23. Les parties non magnétiques 20 et 23 laissent passer directement une partie du flux magnétique, le reste du flux passant devant l'entrefer 20 et derrière le plot 23, comme cela est sommairement représenté par des flèches sur la figure 3. Ce sont les fuites se produisant devant l'entrefer qui sont utiles pour la lecture et l'enregistrement.If the magnetic flux is well channeled in the elements made of magnetic material, it is different for the air gap 20 and the pad 23. The non-magnetic parts 20 and 23 allow part of the magnetic flux to pass directly, the rest of the flux passing in front of the air gap 20 and behind the pad 23, as is briefly represented by arrows in FIG. 3. It is the leaks occurring in front of the air gap that are useful for reading and recording.
Typiquement, les fuites se produisant devant l'entrefer (donc les fuites utiles) sont de l'ordre de 5 % du flux circulant dans le circuit magnétique. Typically, the leaks occurring in front of the air gap (therefore the useful leaks) are of the order of 5% of the flux circulating in the magnetic circuit.
Les matériaux supraconducteurs présentent, pour une température inférieure à la température critique, une perméabilité nulle (effet -MEISSNER). L'aspect essentiel de l'invention consiste à utiliser cette propriété afin d'augmenter le taux de fuites magnétiques devant l'entrefer. Superconductive materials have, for a temperature below the critical temperature, zero permeability (-MEISSNER effect). The essential aspect of the invention consists in using this property in order to increase the rate of magnetic leaks in front of the air gap.
Sur la figure 4, la référence 26 se rapporte à un plot réalisé en matériau supraconducteur. Le plot 26 étant dans son état supraconducteur, le flux magnétique circulant dans le circuit magnétique ne transite plus par le plot 26. Aussi, par comparaison avec la figure 3, la fuite de flux devant l'entrefer peut être de l'ordre de 10 % du flux total. In FIG. 4, the reference 26 relates to a pad made of superconductive material. The pad 26 being in its superconductive state, the magnetic flux flowing in the magnetic circuit no longer passes through the pad 26. Also, by comparison with FIG. 3, the flow leakage in front of the air gap can be of the order of 10 % of total flow.
Sur la figure 5, la référence 27 se rapporte à un entrefer réalisé en matériau supraconducteur. Le plot 26 et l'entrefer 27 étant dans leur état supraconducteur, le flux magnétique circulant dans le circuit magnétique ne transite plus par le plot 26 et l'entrefer 27. Ainsi, par comparaison avec la figure 3, la fuite de flux devant l'entrefer peut être supérieure à 50 % du flux total. In FIG. 5, the reference 27 relates to an air gap made of superconductive material. The stud 26 and the air gap 27 being in their superconductive state, the magnetic flux flowing in the magnetic circuit no longer passes through the stud 26 and the air gap 27. Thus, by comparison with FIG. 3, the flux leakage in front of the 'air gap can be greater than 50% of the total flux.
Un premier exemple d'application de l'invention est constitué par la tête planaire telle que décrite dans la demande de brevet enregistrée sous le numéro 87 14820. La réalisation de la tête magnétique s'effectue selon l'enseignement de cette demande de brevet à l'exception du plot supraconducteur. A first example of application of the invention consists of the planar head as described in the patent application registered under number 87 14820. The production of the magnetic head is carried out according to the teaching of this patent application to with the exception of the superconducting pad.
Celui-ci peut être obtenu par une méthode de pulvérisation cathodique. On peut encore insérer le plot supraconducteur dans son logement par des procédés connus de lthomme de l'art, par exemple par collage. Ce type de tête étant avantageusement réalisable par un procédé collectif de fabrication, on peut aussi réaliser, par frittage, une plaque comportant des bandes alternées de matériaux supraconducteur et magnétique (de la ferrite par exemple) de façon à obtenir, après
Individualisation, une tête magnétique telle que représentée à la figure 2. Si l'entrefer doit être réalisé en matériau supraconducteur, pour augmenter l'efficacité de la tête, celui-ci pourra être obtenu selon l'enseignement de la demande de brevet de la demanderesse enregistrée sous le n0 87 14825.This can be obtained by a sputtering method. It is also possible to insert the superconductive pad into its housing by methods known to those skilled in the art, for example by bonding. This type of head being advantageously achievable by a collective manufacturing process, it is also possible to produce, by sintering, a plate comprising alternating strips of superconductive and magnetic materials (for example ferrite) so as to obtain, after
Individualization, a magnetic head as shown in Figure 2. If the air gap must be made of superconductive material, to increase the efficiency of the head, it can be obtained according to the teaching of the patent application of the plaintiff registered under number 87 14825.
Un second exemple d'application de l'invention est constitué par la tête massive représentée à la figure 6. La configuration de cette tête est tout à fait classique. Elle comprend deux pôles magnétiques 31 et 32 séparés par un entrefer 30. Une pièce 33 en U relie les deux pôles magnétiques 31 et 32 pour assurer la fermeture du champ magnétique. Autour de l'une de ses branches on a disposé un bobinage 34. Les parties 31, 32 et 33 sont réalisées en matériau magnétique. A second example of application of the invention is constituted by the massive head shown in FIG. 6. The configuration of this head is entirely conventional. It comprises two magnetic poles 31 and 32 separated by an air gap 30. A U-shaped part 33 connects the two magnetic poles 31 and 32 to ensure the closing of the magnetic field. Around one of its branches a winding 34 has been arranged. The parts 31, 32 and 33 are made of magnetic material.
L'entrefer 30 peut être un matériau diélectrique classique tel que le verre.The air gap 30 can be a conventional dielectric material such as glass.
Selon l'invention, on place un plot 35 en matériau supraconducteur à l'arrière de l'entrefer 30. La fixation du plot 35 sur la tête magnétique peut être réalisée par exemple par collage ou par soudure verre, procédés bien connus de l'homme de l'art. According to the invention, a pad 35 of superconductive material is placed at the rear of the air gap 30. The fixing of the pad 35 on the magnetic head can be carried out for example by gluing or by glass welding, processes well known in the art. skilled in the art.
Comme précédemment, l'entrefer 30 peut également être réalisé en matériau supraconducteur. As before, the air gap 30 can also be made of superconductive material.
Parmi les avantages apportés par l'invention, on peut citer:
- une augmentation des fuites de flux, et donc du champ magnétique H devant l'entrefer, qui entraîne un accroissement important de l'efficacité de lecture et d'écriture de la tête,
- une diminution de l'inductance de la tête et par conséquent une augmentation du rapport signal sur bruit,
- l'utilisation de matériaux supraconducteurs massifs plus faciles à mettre en oeuvre que des matériaux en couches minces. Among the advantages provided by the invention, there may be mentioned:
an increase in flow leaks, and therefore in the magnetic field H in front of the air gap, which results in a significant increase in the efficiency of reading and writing of the head,
- a decrease in the inductance of the head and therefore an increase in the signal to noise ratio,
- the use of massive superconductive materials which are easier to use than thin film materials.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8808647A FR2633428A1 (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Magnetic recording/reading head with superconducting pad. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8808647A FR2633428A1 (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Magnetic recording/reading head with superconducting pad. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2633428A1 true FR2633428A1 (en) | 1989-12-29 |
Family
ID=9367789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8808647A Withdrawn FR2633428A1 (en) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | Magnetic recording/reading head with superconducting pad. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2633428A1 (en) |
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ST | Notification of lapse |