NL8500887A - Magnetische transductorkop. - Google Patents

Description

* r * * B Br/SE/-Sony-1686 "Magnetische transductorkop".

-1-

De uitvinding betreft een magnetische transductorkop en meer in het bijzonder een transductorkop van het samengestelde type, waarin een deel van de kop in de nabijheid van de magnetische spleet bestaat uit 5 een dunne ferromagnetische metaalfilm of films.

Bij magneetbanden voor videoregistratie bestaat een neiging tot vergroting van de registratiedichtheid op de band. Daarom zijn banden ontwikkeld waarbij poedérs van een ferromagnetisch metaal zoals Fe, Co of Ni 10 als magneetpoeder in het medium worden gebruikt, en ook banden waarbij het ferromagnetische metaal als een laag in vacuum op de basisfilm wordt aangebracht. In de magnetische transductorkoppen die voor registratie en weergave van signalen worden gebruikt, dient het magneti-15 sche materiaal een hoge magnetische verzadigingsflux-dichtheid (Bs) te hebben teneinde met de zo beschreven registratiemedia van grote coercitiefkracht Hc te kunnen samenwerken. Bij het ferrietmateriaal, dat gewoonlijk voor de koppen wordt gebruikt is de waarde van Bs 20 nogal laag, terwijl Permalloy het nadeel heeft van een geringe slijtvastheid.

Bij de genoemde neiging naar grotere dichtheden van het geregistreerde signaal wordt ook de wens naar een smalle spoorbreedte van het registratiemedium groter en 25 daarom dient de magnetische transductorkop een overeenkom- 8500887 -2-

*·' V

stig smalle spoorbreedte voor registratie te hebben.

Met het oog op deze eisen is een transductorkop van samengesteld type bekend, waarbij een dunne ferro-magnetische metaalfilm met grote verzadigingsfluxdicht-5 heid op een niet-magnetisch substraat van bijvoorbeeld keramisch materiaal wordt aangebracht en dan als registra-tiespoor voor de magneetband wordt gebruikt.

Deze magneetkop heeft echter een hoge magnetische weerstand omdat de baan van de magnetische flux alleen door 10 een ferromagnetische metaalfilm van verminderde filmdikte kan gaan, zodat het bedrijfsrendement overeenkomstig wordt verlaagd. Bovendien kost hét maken van deze magneetkop extra veel tijd omdat de ferromagnetische metaalfilms door opdampen in vacuum met betrekkelijk geringe snelheid 15 moeten worden gevormd. :

Er is ook een magnetische transductorkop van samengesteld type bekend, waarbij de magnetische kernelementen hdt ferromagnetische oxiden zoals ferriet bestaan en waarbij dunne ferromagnetische metaalfilms tegen het 20 spleetvormende oppervlak van deze kernelementen zijn aangebracht .

De baan van de magnetische flux maakt daar echter een rechte hoek met de dunne metaalfilm zodat verliezen door wervelstromen kunnen optreden en het weergavesignaal ach-25 teruitgaat. Ook wordt vaak een pseudospleet tussen de magnetische ferrietkern en de dunne metalen film gevormd, waardoor de betrouwbaarheid van werken achteruit gaat.

De uitvinding beoogt daarom de beschreven nadelen van de bekende uitvoeringen te ondervangen en een magneet-30 kop van samengesteld type te verschaffen (bestaande uit ferromagnetische oxiden en dunne ferromagnetische raetaal-films) die beter is wat betreft de vloeibaarheid van gesmolten glas, de hechteigenschappen en de relaxatie van inwendige spanningen, en die vrij is van beschadigingen 35 in de dunne ferromagnetische metaalfilm of de ferromagne- 8500887 ) -3- « ^ tische oxiden, alsmede geen scheuren, breukvlakken, erosie of gasbellen in het glas vertoont.

De uitvinding verschaft een magnetische transductor-kop waarin de magnetische kernelementen van ferromagne-5 tisch oxide schuin op het stortvlak van de kernelementen zijn doorgesneden, op de verkregen hellende vlakken door fysisch opdampen dunne ferromagnetische films zijn gevormd, en de kernelementen met de respektievelijke dunne metaalfilms tegen elkaar aan zijn geplaatst voor 10 het vormen van een magnetische spleet daartussen.

De verbetering bestaat hierin, dat de hellende vlakken met de daarop gevormde ferromagnetische metaalfilms een vooraf bepaalde hoek met het spleetbegrenzende oppervlak maken, dat niet-magnetische films van grote hardheid 15 tussen het ferromagnetische oxide en de dunne ferromagne tische metaalfilms zijn aangebracht en dat de dunne ferromagnetische metaalfilms en de vulstukken van oxide-glas op het stortvlak voor de magneetband zijn aangebracht door tussenkomst van een niet-magnetische film van grote 20 hardheid.

Het aanbrengen van een niet-magnetische film van grote hardheid tussen het ferromagnetische oxide en de dunne ferromagnetische metaalfilm dient om eenreaktie te verhinderen, die anders tussen het oxide en de films 25 optreedt, terwijl de vorming van een grenslaag met slechte mechanische eigenschappen positief wordt verhinderd.

Verder dient het aanbrengen van de magnetische film met grote hardheid tussen de dunne ferromagnetische metaalfilm en het oxideglas ter verhindering van erosie 30 van de film door het gesmolten glas, terwijl ook de vloeibaarheid van het gesmolten glas wordt verbeterd.

8500887 ψ · -4-

De uitvinding wordt nader geïllustreerd door de tekening, waarin enkele uitvoeringsvormen bij wijze van voorbeeld zijn weergegeven.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van de mag-5 netische transductorkop volgens de uitvinding in perspektief.

Figuur 2 is een aanzicht van dezelfde uitvoeringsvorm, dat het kontaktoppervlak met de magneetband laat zien.

10 Figuur 3 is wederom een perspektivisch aanzicht van de magneetkop uit fig.1, met de delen uiteengenomen.

Figuur 4 komt overeen met figuur 2 maar laat vooral de konstruktie van de niet-magnetische film met grote hardheid zien.

T5 Figuur 5 toont een voorkeursuitvoering in perspektief, waarbij de niet-magnetische films van grote hardheid alleen aan het scheidingsvlak tussen het ferromagnetische oxide en de dunne film van ferro-magnetisch metaal zijn aangebracht, terwijl figuur 6 20 in perspektief een andere voorkeursuïtvoering laat zien, waarbij de niet-magnetische films alleen zijn aangebracht aan het scheidingsvlak tussen de dunne films van ferromagnetisch metaal en de glazen vulstukken.

Figuur 7 tot 14 laten schematisch en in perspek-25 tief zien hoe de magneetkop van fig.1 wordt gemaakt. Daarbij toont fig.7 de vorming van een eerste reeks groeven, fig.8 de vorming van een niet-magnetische film, fig„9 de vorming van een dunne ferromagnetische metaal-film, fïg.10 de vorming van een volgende niet-magnetische 30 film, figd1 het aanbrengen van dê glazen vulstukken en het schuren van het oppervlak, fig.12 de vorming van een tweede reeks groeven, fig.13 de vorming van een sleuf en fig.14 het samenvoegen van de delen .

Figuur 15 laat een tweede uitvoeringsvorm van 35 de transductorkop in perspektief zien.

8500887 -5- « -

Fig.16 tot 24 tonen hoe deze uitvoeringsvorm wordt gemaakt, waarbij fig.16 het vormen van een reeks multi-facetgroeven, fig.17 het aanbrengen van het glas, fig.18 de vorming van een tweede reeks multifacet-5 groeven, fig.19 de vorming van een niet-magnetische film van grote hardheid, fig.20 de vorming van een dunne ferromagnetische metaalfilm, fig.21 de vorming van een andere niet-magnetische film, fig.22 het aanbrengen van gesmolten glas en het schuren van het oppervlak, fig.23 10 het vormen van de sleuf en fig.24 het samenvoegen van de onderdelen toont.

Fig.25 tot 33 laten perspektivisch zien hoe een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gemaakt, waarbij fig.25 de vorming van een eerste reeks groeven, 15 fig.26 het aanbrengen van hoogsmeltend glas, fig.27 het vormen van een tweede reeks groeven, fig.28 het vormen van een niet-magnetische film, fig.29 het vormen van de dunne ferro-magnetische metaalfilm, fig.30 de vorming van een andere niet-magnetische film, fig.31 20 het aanbrengen van een vulstuk uit gesmolten glas en het schuren van het oppervlak, fig.32 het vormen van de sleuf en fig.33 het samenvoegen van de delen toont.

Fig.34 laat de op de wijze van fig.25 tot 33 verkregen transductorkop in perspektief zien.

25 Fig.35-37 tonen drie andere uitvoeringsvormen in perspektief.

Fig.38 toont een eerder voorgestelde transductorkop in perspektief.

Ter ondervanging van de nadelen uit de stand 30 der techniek is door aanvraagster eerder reeds een magnetische transductorkop van samengesteld type voorgesteld, die bruikbaar is voor het registreren met grote dichtheid op een magneetband van grote coercitiefkracht. Deze magneetkop bestaat uit een paar magneetkernelementen 101, 35 102 uit ferromagnetische oxiden zoals Mn-Zn-ferriet, 8500887 -6- r t v *· zie fig.38. De stootvlakken van deze kernen zijn schuin afgesneden ter verkrijging van oppervlakken 103,104.

Door opdampen in vacuum zijn daarop dunne ferromagneti-sche metaalfilms 105, 106 , bijvoorbeeld uit een Fe-Al-Si-5 legering(Sendust-legering) afgezet. Een magnetische spleet 107 ontstaat daar waar de dunne ferromagnetische metaalfilms 105, 106 op elkaar komen. Verder worden glazen vulstukken 108, 109 van laagsmeltend glas of vulstukken 110, 111 van hoog smeltend glas in gesmolten toestand aan-10 gebracht ter verkrijging van een kontaktoppervlak met de magneetband en ter verhindering van slijtage van de ferromagnetische films 105, 106. Deze magneetkop is betrouwbaar in het bedrijf en vertoont uitstekende magnetische eigenschappen en een uitstekende slijtweerstand.

15 Nadelen van deze magneetkoppen zijn vooral het gevolg van verschijnselen in de grensvlakken tussen de diverse materiaalsoorten, zoals het ferromagnetische - oxide, de dunne ferromagnetische metaalfilm en het oxideglas«.

20 Wordt bijvoorbeeld de dunne ferromagnetische metaalfilm door kathodeverstuiving op het ferromagnetische oxide (ferriet) aan gebracht, dan wordt het met het metaal in kontakt komende ferrietoppervlak aan hoge temperaturen (300 tot 700 *C) blootgesteld, waardoor een reaktie tussen 25 beide materialen optreedt. De zuurstofatomen van het ferriet diffunderen dan totdat zij een.evenwichtstoestand in het temperatuurgebied van 300-500®C hebben bereikt en met Al, Si en Fe zijn verbonden.Het gevolg is,, dat het ferrietoppervlak lichtelijk wordt gedeoxideerd en het 30 gehalte aan zuurstofatomen daarin wordt verminderd, zodat zich op het scheidingsvlak tussen het ferriet en de ferromagnetische metaalfilm een grenslaag met slechte magnetische eigenschappen vormt. Bij aanwezigheid van deze grenslaag worden de zacht magnetische eigenschappen 35 van het ferriet door toename van de magnetische weerstand 8500887 » 4 Λ -7- in de laag verlaagd, zodat de registratie-eigenschappen en het weergavevermogen van de magnetische transductor kop achteruitgaan. Bovendien hebben de dunne ferromag-netische metaalfilms en de ferromagnetische oxiden een 5 verschillende warmte-uitzettingscoëfficient. De warmte- uitzettingscoëfficient voor een Fe-Al-Si-legering bedraagt bijvoorbeeld 130-160x 10 /°C, terwijl die van het ferriet _7 90 tot 110 x 10 /°C bedraagt. Tijdens de latere bewer kingen, zoals het samenvoegen door smelten, treden dan 10 ook onvermijdelijk spanningen in het materiaal op, die tot vernietiging of breken van de dunne ferromagnetische metaalfilms of tot achteruitgang in de mechanische eigenschappen kunnen leiden.

Wordt na het afzetten van de Fe-Al-Si-legering 15 gesmolten glas direkt aangebracht, dan kan het ferro-magnetische metaal door het glas worden aangetast.

De reaktie tussen het metaal en het glas kan een vervorming van de rand of het oppervlak van de dunne ferromagnetische metaalfilm tengevolge hebben, waardoor de 20 materiaaleigenschappen achteruitgaan of de nauwkeurigheid van de afmetingen verloren gaat. Bij sommige materialen, die in direkt kontakt met gesmolten glas komen, treden problemen op zoals een verminderde vloeibaarheid of belletjes in het gesmolten glas.

25 Aan de hand van fig.1-3 zal thans een eerste uitvoeringsvorm van een magneetkop volgens de uitvinding worden beschreven; waarbij een dunne ferromagnetische metaalfilm continu vanaf de voorzijde (het kontaktvlak met de magneetband) tot de achterzijde van de magneetkop 30 wordt gevormd.

Deze magneetkop bestaat uit kernelementen 10,11 uit ferromagnetische oxiden, zoals Mn-Zn ferriet. Op de overgangsvlakken van de kernelementen 10,11 zijn dunne ferromagnetische metaalfilms 13 uit ferromagnetisch metaal 35 of een metaallegering met grote permeabiliteit, zoals een 8500887 -8- ' s * ^

Fe-Al-Si-legering, onder tussenkomst van een niet-magne-tische film 12 met grote hardheid aangebracht. Het aanbrengen van de films 13 kan door opdampen in vacuum bijvoorbeeld door kathodeverstuiving, geschieden. Zij 5 worden continu gevormd vanaf het voorste spleetvormende oppervlak tot aan het achterste spleetvormende oppervlak. De kernelementen 10,11 worden tegen elkaar geplaatst onder tussenkomst van een afstandhouder van bijvoorbeeld SiC^, zodat de stootvlakken van de dunne films 13 een 10 . magnetische spleet g vormen met een spoorbreedte Tw.

Gezien vanuit het kontaktoppervlak met de magneetband worden de dunne films 13 op de kernelementen 10, 11 afgezet langs een continue rechte lijn die een hoekQ maakt met een spleetvormend oppervlak 14 of met de 15 stootvlakken van de kernelementen 10,11.

Op de dunne ferromagnetische metaalfilms 13 worden niet-magnetische films 15 met grote hardheid aangebracht. Verder wordt de ruimte naast de magnetische spleet of aan beide zijden van de magnetische spleet g 20 aan het naar de magneetband gekeerde kopvlak opgevuld met niet-magnetisch oxideglas 16,17 ter bepaling van de spoorbreedte.

De hoek tussen de vlakken 10a, 11a die de dunne ferromagnetische metaalfilm begrenzen, en het 25 vlak 14 dat de magnetische spleet begrenst, ligt bij voorkeur tussen· 20° en 80°. Een hoek van minder dan 20® is ongewenst omdat men dan overlapping krijgt met naburige sporen. Bij voorkeur is de hoek groter dan 30®. Een hoek kleiner dan 80® geniet eveneens de voorkeur 30 omdat de slijtvastheid dan minder is dan bij 90°.Een hoek van 90® is minder gewenst, omdat de dikte van de dunne film 13 niet gelijk aan de spoorbreedte Tw behoeft te zijn, hetgeen aanleiding geeft tot een ongelijkmatige filmstruktuur en tot een tijdrovende bewerking bij het 35 aanbrengen van de dunne film in vacuum of onder verminderde 8500887 . * \ -9- druk.

De afgezette dunne metaalfilm 13 behoeft slechts een filmdikte t te hebben, welke voldoet aan : 5 t = Tw sin Θ waarbij Tw de spoorbreedte en Θ de hoek tussen de vlakken 10a, 11a en het spleetbegrenzende oppervlak 14 aangeeft. Het gevolg is dat de film niet tot een dikte 10 gelijk aan de spoorbreedte behoeft te worden afgezet en dat de benodigde tijd voor het maken van de magneet-kop aanzienlijk kan worden verminderd.

De dunne metaalfilms 13 kunnen bestaan uit ferro-magnetische metalen waaronder Fe-Al-Si-legeringen, 15 Fe-Al-legeringen, Fe-Si-legeringen, Fe-Si-Co-legeringen,

Ni-*Fe-legeringen (zogenaamd permalloy) ,· ferromagnetische amorfe metaallegeringen, zoals amorfe legeringen van het type metaal -raetalloide, bijvoorbeeld een legering van een of meer elementen uit de groep Fe, Ni, en Co 20 met een of meer elementen uit de groep P, C, B en Si, of een legering die in hoofdzaak uit de eerstgenoemde legering bestaat en daarnaast nog Al, Ge, Be, Sn, In,

Mo, W, Ti , Mn, Cr, Zr, Hf of Nb bevat, of een amorfe legering van het type metaal-metaal die in hoofdzaak 25 bestaat uit overgangsmetalen en glasvormende metalen zoals Hf of Zr.

De films 13 kunnen in vacuum worden aangebracht, bijvoorbeeld door flitsafzetting, afzetting in vacuum, ion-plateren, kathodeverstuiven of met samengebalde .

30 ionenstralen.

De samenstelling van de Fe-Al-Si-legeringen wordt bij voorkeur zodanig gekozen, dat het aluminiumgehalte tussen twee en 10 gew.% en het siliciumgehalte tussen 4 en 15 gew.% ligt, waarbij de rest uit ijzer bestaat.

35 Worden deze legeringen aangeduid als -· 8500887 -10-

Fe Al. Si abc waarin a,b, c de relatieve gewichtsdelen van de betreffende elementen aangeven, dan liggen de waarden 5 van a, b en c in de volgende gebieden: 70 = a = 95 2 = b- 4 = c = 15 10

Zijn de gehalten aan Al of Si te laag of te hoog, dan gaan de magnetische eigenschappen van de legeringen achteruit»

In bovenstaande samenstelling kan een deel van 15 het Fe door Co en/of Ni worden vervangen.

De verzadigde magnetische fiuxdichtheid kan worden verbeterd door een deel van het ijzer door Co te vervangen.

Een maximale fiuxdichtheid Bs kan worden verkregen als 20 40 gew.% ijzer door cobalt is vervangen. Bij voorkeur bedraagt de hoeveelheid cobalt 0 tot 60 gew.% betrokken op het ijzer.

Vervangt men een deel van het ijzer door nikkel, dan kan de magnetische permeabiliteit op een hoge waarde 25 worden gehandhaafd zonder de magnetische verzadigings-fluxdichtheid Bs te verlagen. In dit geval ligt de hoeveelheid nikkel bij voorkeur tussen 0 en 40 gew.% betrokken op het ijzer.

Ook andere elementen kunnen aan de Fe-Al-Si-30 legeringen worden toegevoegd om de bestandheid tegen corrosie en slijtage te verbeteren. Dergelijke elementen zijn bijvoorbeeld elementen uit de groep III-A waaronder lanthaniden zoals Sc, Y, La, Ce, Nd en Gd; elementen van de groep IV-A zoals Ti, Zr of Hf; elementen uit de groep 35 V/A zoals V, Nb of Ta; elementen uit de groep VI-A zoals 8500887 * *.

-11-

Cr, Mo, W; elementen uit de groep VII-A zoals Mn, Te , Re; elementen uit de groep I-B, zoals Cu, Ag ,Au; elementen van de platinagroep zoals Ru, Rh, Pd; en Ga, In, Ge, Sn , Sb of Bi.

5 Bij gebruik van een Fe-Al-Si-legering worden de dunne ferromagnetische metaalfilms 13 bij voorkeur zodanig opgebracht, dat de groeirichting van de kolomvormige kristallen een vooraf bepaalde hellingshoek λ. van 5° tot 45° maakt met een lijn die loodrecht op de vlakken 10 10a, 11a van de kernelementen 10,11 is getrokken.

Laat men de dunne films 13 op deze wijze onder een vooraf bepaalde hoek met een lijn loodrecht op de vlakken 10a, 11a groeien, dan zijn de magnetische eigenschappen van de verkregen films stabiel, hetgeen ver-15 beterde magnetische eigenschappen van de magneetkop tengevolge heeft.

Ofschoon de films 13 op deze wijze als een enkele laag worden gevormd, kan men ook een aantal lagen op deze wijze aanbrengen, met daartussen elektrisch isolerende 20 films van bijvoorbeeld Si02/ Τ32<3g, A^O^r 2r02 of Si^N^.

Voor het vormen van de dunne metaalfilm kan elk gewenst aantal metaallagen worden gebruikt.

De niet-magnetische films 12 van grote hardheid die tussen de kernelementen 10,11 en de dunne metaalfilms 25 13 liggen, kunnen bestaan uit (A) een of meer oxiden zoals Si02, Ti02 ' Ta2°5' A12°3' Cr2°3 een glas, afgezet tot een filmdikte van 50 tot 2000 2, of anders uit (B) niet-magentische metalen, zoals Cr, Ti Si, alleen of als legering, opgebracht tot een filmdikte 30 van 50 tot 2000 2. De materialen uit de groepen (A) en (B) kunnen afzonderlijk of tezamen worden gebruikt.

Aan de dikte van de niet-magnetische films 12 wordt een bovengrens gesteld vanwege de pseudo-spleet en omdat de magnetische weerstand bij hogere filmdikte niet langer te 35 verwaarlozen is.

8500887 -12-

Door het aanbrengen van een niet-magnetische film 15 van grote hardheid op de dunne metaalfilm 13 kan een magneetkop met groot weergavevermogen worden verkregen, dankzij een verminderde erosie van het glas, een verminderd breekgevaar voor de dunne metaalfilm 13, een betere 5 nauwkeurigheid van afmetingen, een betere vloeibaarheid van het glas en een betere dispersie van de restspanningen, die door het aanbrengen van het glas worden opgewekt.

De niet-magnetische film 15 kan bestaan uit vuurvaste metalen zoals W, Mo , Ta of oxiden daarvan, naast de 10 materialen uit de bovengenoemde groepen (A) en (B).

Deze materialen kunnen alleen of gemengd worden gebruikt, zoals Cr, Cr + Ta20g + Cr, Cr + SiC>2 + Cr, Ti + Ti02 +Tir en worden opgebracht tot een dikte minder dan enkele microns» 15

In fig.4 ziet men een niet-magnetische film 12 met dubbellaags struktuur, bestaande uit een Si02-laag . T2a en een Cr-laag 12b , die tussen de kernelementen 10,11 en de dunne metaalfilm 13 in ligt. Verder ziet men een niet-magnetische film 15 met triple laags struktuur, 20 bestaande uit een Cr—laag 15a, een Ta O--laag 15b en een 2 ^ tweede Cr-laag 15c, die tussen de dunne metaalfilm 13 en het oxideglas 16 in ligt.

Bij de beschreven magneetkop worden de dunne ferromagentische metaalfilms 13 door tussenkomst van de 25 niet-magnetische films 12 van grote hardheid op de oppervlakken 10a,11a van de kernelementen 10,11 aangebracht. Door de aanwezigheid van de niet magnetische films 12 wordt de diffusie van zuurstofatomen uit het ferriet in de dunne metaalfilms 13 verhinderd, zelfs 30 bij de hoge temperaturen, die tijdens de kathodeverstui- ving heersen. Hierdoor wordt de vorming van een grenslaag met slechte magnetische eigenschappen vermeden. De zacht magnetische eigenschappen van het ferriet in de nabijheid van de vlakken 10¾. 11a, die door een magnetische kringloop 35 met een dunne metaalfilm 13 zijn verbonden, gaan zodoende 850 08 8 7 * » -13- niet achteruit, waardoor geen vermindering in registratie eigenschappen en weergave -vermogen van de magneetkop optreedt. Aangezien de vlakken 10a, 11a , waarop de dunne metaalfilms 13 worden aangebracht, een bepaalde hoek 5 maken met het vlak 14 dat de magnetische spleet begrenst, worden geen pseudospleten opgewekt, zelfs indien de niet magnetische films 12 een zekere filmdikte hebben.

Een te dikke film 12 is overigens minder gewenst voor een goed funktioneren van het magnetische circuit.

10 Bij vergelijkende proeven aangaande het weergave vermogen, uitgevoerd met de beschreven magneetkop en een gebruikelijke magneetkop, blijkt dat een toename in afgifte niveau van 1-3 decibel kan worden verkregen bij een signaal frequentie van bijvoorbeeld 1 tot 7 MHz.

15 Aangezien de eerder genoemde grenslaag tijdens het kathodeverstuiven niet wordt gevormd,vallen de begrenzingen aan snelheid en temperatuur bij dit verstuiven voor een deel weg, zodat het maken van de magneetkop wordt vergemakkelijkt.

20 Aangezien verder de verschillen in warmte-uitzet- ting tussen de ferrietkernen 10,11 en de dunne metaalfilms 13 veroorzaakte spanningen door de aanwezigheid van de niet-magnetische films 12 worden verminderd, vormen zich in de dunne metaalfilms 13 geen scheuren, zelfs bij 25 koelen na het kathodeverstuiven of bij verhitting door het opbrengen van gesmolten glas. Dit is ook gunstig omdat de magnetische eigenschappen daardoor worden verbeterd.

Met een niet-magnetische film 15 van grote hardheid tussen de film 13 en het glas 16 is het mogelijk om 30 de uitrekking van de dunne metaalfilms 13 te verhinderen of om te zorgen dat alleen een zogenaamde spanning op korte afstand optreedt doordat de tussen de kernelementen 10,11 en het glas 16 opgewekte spanning wordt verstrooid. Scheuren en plooien in de films 13 worden ook verhinderd 35 waardoor de betrouwbaarheid van werken van de magneetkop 8500887 „ · * * -14- beter wordt, evenals de verzadigingssnelheid van de magneetkop.

Opgemerkt wordt, dat de niet-magnetische films op het grensvlak tussen de kernen 10,11 en de dunne 5 metaalfilms 13 kunnen worden aangebracht (fig.5) of op het grensvlak tussen de dunne metaalfilms 13 en het glas 16.(fig.6).

In fig.5 en 6 zijn de onderdelen van gelijke aard als in fig.1 met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

10 Thans zal worden beschreven, hoe de bovenstaan de uitvoeringsvorm wordt gemaakt.

Uitgaande van een substraat 20 van ferromagnetische oxiden, zoals Mn-Zn-ferriet, wordt met een draaiende slijpsteen een reeks evenwijdige V-groeven 21 in het 15 bovenoppervlak 20a daarvan gemaakt, zodat vlakken 21a ontstaan, waarop de dunne ferromagnetische metaalfilms kunnen worden aangebracht (fig.7). Het bovenoppervlak 20a vormt het stootvlak of raakvlak van het substraat 20 met een ander bijpassend substraat. Het vlak 21a neemt 20 een hellende stand in en staat onder een hoek Θ (in dit geval gelijk aan ca.45&) ten opzichte van het spleet-begrenzende oppervlak van het substraat 20.

Op het bovenoppervlak 20a van het substraat 20 wordt vervolgens door bijvoorbeeld kathodeverstuiving 25 een niet-magnetische film 22 van grote hardheid afgezet, (Pig»8)„ Deze film 22 bestaat hier uit twee lagen, namelijk eerst een laag van bijvoorbeeld SiC^ tot een dikte van 300 £ en dan een tweede) laag van Cr tot een dikte van 300 £.

30 Op de niet magnetische film 22 wordt vervolgens met fysische methoden zoals kathodeverstuiving, ion-plakering of opdampen in vacuum een Fe-Al-Si-legering of amorfe legering aangebracht (fig.9) ter vorming van de dunne ferromagnetische metaalfilm 23.

35 Op de ferromagnetische metaalfilm 23 wordt op- 8500887 -15- nieuw een niet-magnetische film 24 van grote hardheid aangebracht (fig.10) . Deze film 24 kan bestaan uit een eerste laag van Cr tot een dikte van ca. 0,1^um , een tweede laag van Ta2Oj- tot een dikte van 1^um en een 5 derde laag van Cr tot een dikte van ca. 0,1^um. De film 24 wordt bij voorkeur gevormd uit hoog smeltend metaal zoals W, Mo, Si, Ta, of uit oxiden of legeringen daarvan, en tot een dikte van minder dan enkele microns aangebracht. De hechting van de niet-magnetische film 10 24 aan de dunne metaalfilm 23 wordt verbeterd door de eerste chroomlaag.

De groeven 21, waarin de films 23, 22 en 24 zijn afgezet, worden vervolgens opgevuld met oxideglas 25 zoals laag smeltend glas (fig.11). Het bovenoppervlak 20a 15 van het substraat 20 wordt glad geslepen teneinde de op het vlak 21a opgebrachte dunne metaalfilm 23 bloot te leggen.

Naast elk vlak 21a , waarop eerder de dunne metaalfilm 23 is aangebracht, wordt vervolgens evenwijdig aan 20 de groef 21 een tweede groef 26 ingesneden, zodanig, dat een lichte overlapping met één rand van het zijvlak 21a ontstaat (fig.12). Vervolgens wordt het bovenoppervlak 20a van het substraat 20 gepolijst tot het spiegel-glad is . Hierdoor wordt de spoorbreedte zodanig geregeld dat 25 de magnetische spleet alleen door de dunne ferromagnetische metaalfilm wordt afgebakend.

De tweede groef 26 kan in doorsnede V-vormig zijn, maar ook veelhoekig met een uit twee of meer vlakken bestaande zijwand, zodat een zekere afstand ontstaat tot 30 de dunne films van ferromagnetisch oxide en ferromagne-tisch metaal, gezien vanuit het kontaktoppervlak met de magneetband. Met deze configuratie van de groef is het mogelijk om de neiging tot het door elkaar heen lopen van signalen, die anders bij het weergeven van signalen met 35 grote golflengte ontstaat, te:< verminderen, terwijl toch 8500887 -16- een groot overgangsgebied tussen de film van ferromagne-tisch oxide en de film van ferromagnetisch metaal wordt geleverd. Bij deze groef-configuratie helt het eindvlak van het ferromagnetische oxide bovendien in een andere 5 richting dan de azimuth-hoekrichting van de magnetische spleet, zodat het overnemen van signalen van een naburig of volgend spoor en ook het dooreenlopen van signalen kan worden verminderd dankzij de azimuth-verliezen.

Aangezien eerst de dunne metaalfilm 23 op het 10 vlak 21a wordt aangebracht en daarna pas de tweede groef 26 ter regeling van de spoorbreedte wordt gevormd, is het mogelijk om de magneetkop in hoge opbrengst en met grote nauwkeurigheid van de spoorbreedte te maken, enkel door instelling van de juiste plaats van aanbrengen 15 van de tweede groef 26. Als de magneetkop van het type is, waarbij de magnetische flux door het ferromagnetische oxide gaat op een minimale afstand, van de magnetische spleet, die alleen door de dunne ferromagnetische metaalfilm wordt gevormd, dan wordt het uitgangsvermogen en de 20 produktiviteit evenals de betrouwbaarheid van de kop tijdens het bedrijf derhalve sterk verbeterd, terwijl de vervaardigingskosten laag blijven.

Op de beschreven wijze wordt een stel gelijke substraten 20 gemaakt. In ëën van de substraten wordt 25 dan een groef gesneden loodrecht op de eerste groef 21 en de tweede groef 26 ter verkrijging van een ferromagnetisch substraat 30 met een sleuf 27 voor de wikkeling (fig.13).

Op het bovenoppervlak 20a van het substraat 20, 30 en /of het bovenoppervlak 30a van het substraat 30 wordt dan een afstandhouder voor de spleet aangebracht. Vervolgens worden de substraten 20, 30 op de wijze van fig.14 op elkaar gelegd met de dunne metaalfilms 23 aan elkaar rakend. Deze substraten 20,30 worden met gesmolten 35 glas samengehecht terwijl de tweede groef 26 tegelijker- 85 0 0 8 8 7 -17- tijd met gesmolten glas 28 wordt opgevuld. De afstandhouder voor de spleet kan naar keuze bestaan uit Si02,

Zr02, Ta205 of Cr. Het opvullen van de tweede groef 26 met glas 28 behoeft overigens niet gelijk met het aaneen-5 hechten van de substraten 20,30 te gebeuren. Zo kan het glas 28 ook worden aangebracht tijdens de bewerking van fig.13, waardoor de bewerking van fig.14 alleen uit het samenhechten van de delen bestaat.

De opeenliggende substraten 20,30 kunnen vervol-10 gens tot schijven worden gesneden, bijvoorbeeld volgens de lijnen A-A en A'-A' van fig.14, zodat een aantal schijfjes (chips) wordt gevormd.Het kontaktvlak van elk schijfje met de magnetische band wordt daarna tot een cilinderoppervlak geslepen zodat men een magnetische 15 transductorkop volgens fig.1 verkrijgt. De snijrichting door de substraten 20,30 kan een hellende stand innemen ten opzichte van het stootvlak, zodat een magneetkop voor azimuth-registratie ontstaat.

Opgemerkt wordt, dat een van de kernelementen 20 10 in hoofdzaak uit het substraat 20 van ferromagnetisch oxide bestaat, en het andere kernelement 11 in hoofdzaak uit het substraat 30. De dunne ferromagnetische metaalfilm 13 komt overeen met de dunne metaalfilm 23, terwfcjl de niet-magnetische films 12,15 overeenkomen met de niet-25 magnetische films 22, 24. De dunne metaalfilm 23 die op een plat vlak is gevormd, heeft een grote en gelijkmatige magnetische permeabiliteit langs de baan van de magnetische flux.

In fig.15 ziet men een gewijzigde uitvoeringsvorm 30 van de magneetkop, waarbij de dunne ferromagnetische metaalfilm slechts in de nabijheid van de magnetische spleet aanwezig is.

De uitvoeringsvorm van fig.15 heeft een paar kernelementen 40,41 uit ferromagnetische oxiden zoals mangaan-35 zinkferriet. De dunne ferromagnetische metaalfilms 42 850088 7 -18- (bijvoorbeeld uit een legering met hoge permeabiliteit zoals een Fe-Al-Si-legering) zijn alleen aan de voorzijde in de nabijheid van de magnetische spleet g over geringe diepte aangebracht, bijvoorbeeld door kathode-5 verstuiving. Verder zijn vulstukken 43 , 44 gevormd door ' aanbrengen van gesmolten glas in de nabijheid van het spleetbegrenzende oppervlak. Tussen de dunne metaalfilms 42 en de kernelementen 40,41 zijn niet-magnetische films 45 van grote hardheid aangebracht, die bijvoorbeeld be-10 staan uit oxiden, zoals SiC^r T:i-02 Ta2°5 niet" magnetische metalen zoals Cr, Ti of Si. Ook tussen de dunne metaalfilms 42 en de glazen vulstukken 43 zijn niet-magnetische films 46 van grote hardheid aangebracht, die bijvoorbeeld bestaan uit vuurvaste metalen of oxiden 15 daarvan, zoals Ta^O^, Cr, TIO^ of S1O2* De dunne metaalfilms 42 maken een vooraf bepaalde hoek Θ met het spleetbegrenzende oppervlakr gezien vanaf het kontakt-oppervlak met de magneetband, evenals in de voorgaande uitvoeringsvorm.

20 Deze magneetkop kan worden gemaakt op- de wijze van fig.16 tot 24„

Uitgaande van een substraat 50 uit ferromagnetisch oxide zoals mangaanzinkferriet wordt in de langsrand van dit substraat met behulp van aan roterende slijpsteen of 25 door elektrolytisch etsen een aantal groeven 51 met veelhoekige dwarsdoorsnede gevormd. Het bovenoppervlak 50a van het substraat 50 vormt een grensvlak van de magnetische spleet terwijl de multifacettengroef 51 in de nabijheid van de plaats van deze spleet is aangebracht.

30 Nadat de groeven 51. met oxideglas 52 in gesmolten toestand zijn opgevuld, worden zowel het bovenvlak 50a als het voorvlak 50b van het substraat glad geslepen, (fig.17).

Op de rand van het substraat wordt vervolgens een aantal V-groeven 53 aangebracht, waarvan elke groef naast 35 een der facetten van een met glas opgevulde groef 51 ligt en deze groef gedeeltelijk overlapt (fig.18). Een deel van

A

8500887 -19- het glas 52 ligt dan bloot aan het binnenvlak 53a van de groef 53. De snijdingslijn 54 tussen de binnenwand 53a en het bovenvlak 50a staat loodrecht op het voorvlak 50b van het substraat 50. De hoek die de binnen-5 wand 53a met het bovenvlak maakt kan bijvoorbeeld 45° zijn. Vervolgens (fig.19) wordt een laag Si02 tot een dikte van bijvoorbeeld 300 £ aangebracht teneinde tenminste de groeven 53 van het substraat 50 te bedekken. Daarna wordt Cr tot een dikte van 300 A aangebracht voor het 10 leveren van een niet-magnetische film 55 van grote hardheid.

Daarna (fig.20) wordt een legering van grote permeabiliteit, zoals een Fe-Al-Si-legering in de nabijheid van de groeven 53 over de niet-magnetische film 55 aan-15 gebracht met behulp van methoden als kathodeverstuiving, ter verschaffing van de dunne ferromagnetische metaalfilm 56. Tijdens het vormen van de dunne metaalfilm 56 kan het substraat hellend in de verstuivingsapparatuur zijn opgesteld, zodat het ferromagnetische metaal goed op 20 de binnenwand 53a van de groef 53 wordt afgezet.

Op de zo gevormde dunne metaalfilm 56 wordt een niet-magnetische film 57 met grote hardheid uit bijvoorbeeld Ta205, Ti02 of Si02 met een geschikte methode zoals kathodeverstuiving aangebracht (fig.21). In het huidige 25 geval, waar men een dubbele niet-magnetische film gebruikt, brengt men eerst een film van Cr tot een dikte van 0,t^um en vervolgens een film van Ta2Og tot een dikte van ca.

1 fUm aan, beide malen door kathodeverstuiving. Door de chroomfilm op de dunne metaalfilm 56 wordt de afzet-30 tingstoestand van de Ta^^-film verbeterd. Andere mogelijkheden zijns het afzetten van lagen uit Cr, Si02 en Ta20^ in deze volgorde, en het afzetten van een Ti-film tot een dikte van 1yUra , gevolgd door een Ti©2-laag tot een dikte van ca. 1^um. ^ 35 De groef 58, waarin reeds de niet-magnetische film 850 088 7 -20- 55, de ferromagnetische film 56 en de niet-magnetische film 57 zijn aangebracht, wordt verder opgevuld met oxideglas 58 in gesmolten toestand (fig.22). Dit glas 58 smelt lager dan het glas 52. Het bovenvlak 50a en 5 het voorvlak 50b van het substraat 50 worden spiegelglad geslepen. Aan de voorzijde 50b van het substraat 50 ligt de dunne ferromagnetische metaalfilm 56 in tussen de niet-magnetische films 55, 57.

In een zo bewerkt substraat 50 wordt vervolgens 10 een sleuf 59 voor de wikkelingen aangebracht, zodat een substraat 60 volgens fig.23 ontstaat.

De substraten 50, 60 worden als in fig.24 op elkaar gelegd, waarbij het spleetvormende oppervlak 50a van het substraat 50 in kontakt komt met het spleetvormende 15 oppervlak 60a van het substraat 60, onder tussenkomst van een afstandhouder, die aan één der vlakken 50a, 60a is bevestigd. De substraten worden met gesmolten glas samengevoegd tot een blok, dat vervolgens langs de lijnen B-B en B'-B* van fig.24 wordt doorgesneden ter verschaffing 20 van een aantal schijfjes (chips).

Het doorsnijden kan ook geschieden met het blok in hellende stand (onder een azimuth-hoek).

Het kontaktvlak van het schijfje met de magneetband wordt tot een cilindrisch oppervlak geslepen, waardoor 25 de magneetkop van fig.15 is voltooid.

Opgemerkt wordt, dat een van de magnetische kernelementen 41 van de magneetkop uit fig.15 in hoofdzaak uit het substraat 50 van ferromagnetisch oxide bestaat, terwijl het andere kernelement 40 in hoofdzaak bestaat 30 uit het substraat 60. De niet-magnetische films 45,46 komen respektievelijk overeen met de niet-magnetische films 55,57, terwijl de dunne metaalfilm 42 overeenkomt met de dunne metaalfilm 56, en het glazen vulstuk 43 met het glazen vulstuk 58.

35 Als de magneetkop op deze wijze is gekonstrueerd 8500887 -21- heeft de dunne film 42 een hoge en gelijkmatige magnetische permeabiliteit in de richting van de baan van de magnetische flux, zodat de magneetkop een groot en stabiel uitgangssignaal heeft. Verder wordt de dunne metaalfilm 5 door de niet-magnetische films 45 tegen scheuren of ver vorming beschermd.

In deze uitvoeringsvorm zijn de ferromagnetische oxiden direkt door glas aaneengehecht en het achtervlak van de spleet, zodat de magneetkop goed bestand is tegen 10 vernieling en een verbeterde produktiviteit vertoont terwijl de dunne metaalfilm voldoende stabiliteit ontvangt. Aangezien de dunne metaalfilm alleen in de nabijheid van de magnetische spleet g wordt gevormd, kan de dunne metaalfilm 42 een betrekkelijk klein gebied innemen. Daardoor 15 kan het aantal voorwerpen, dat tegelijkertijd in het toestel voor de kathodeverstuiving wordt aangebracht groter worden genomen, waardoor de produktiviteit bij massapro-duktie omhoog gaat.

In de figuren 25 tot 34 wordt nog een andere 20 methode voor het maken van een magneetkop volgens de uitvinding weergegeven.

Uitgaande van een substraat 70 van ferromagnetiech oxide, bijvoorbeeld mangaan-zinkferriet., wordt op het bovenvlak 70a , dat met het kontaktvlak met de magneetband 25 overeenkomt, een aantal groeven 71 van vierkante vorm in schuine richting aangebracht. De groeven hebben een zodanige diepte, dat zij de sleuf voor de wikkelingen kunnen bereiken.

De groeven 71 worden vervolgens met hoog smeltend 30 glas 72 in gesmolten toestand opgevuld (fig.26), waarop het bovenvlak 70a en het voorvlak 70b glad geslepen worden.

In het bovenvlak 70a wordt vervolgens opnieuw een aantal groeven 73 met vierkante dwarsdoorsnede aangebracht (fig.27) , eveneens in schuine richting, maar dwars op de 35 met glas gevulde groeven 71 en deze gedeeltelijk overlappend.

8500887 -22-

Elke groef 73 heeft vrijwel dezelfde diepte als de groef 71. De binnenwand 73a van de groef 73 staat loodrecht op het bovenvlak 70a van het substraat 70 en maakt een hoek van bijvoorbeeld 45° met het voor-5 vlak ;70b. Het binnenvlak 73a van de groef 73 snijdt de bijbehorende groef 71 in de nabijheid van de voorzijde 70b van het substraat 70 zodat een stukje van het glazen vulstuk 72 wordt afgesneden.

Nadat de groeven 71,73 op deze wijze in het 10 bovenvlak 70a van het substraat 70 zijn gevormd, wordt in de nabijheid van de groef 73 een niet-magnetische film 74 met grote hardheid van bijvoorbeeld Si02 of Cr op het substraat afgezet. Dit kan geschieden door kathodeverstuiving of door een andere fysische 1 5 opdampmethode. De niet-magnetische film 74 kan uit hetzelfde materiaal als in de voorgaande voorbeelden bestaan (fig.28). -

Op de film 74 wordt vervolgens door kathodeverstuiving of een andere fysische opdampmethode 20 een dunne ferromagnetische metaalfilm 75 aangebracht in de vorm van een Fe-Al-Si legering of een andere legering met hoge permeabiliteit (fig.29). Tijdens het opbrengen kan het substraat 70 schuin staan teneinde een goede afzetting van de laag 75 te krijgen.

25 Op de film 75 wordt vervolgens door kathodever stuiving of dergelijke een niet-magnetische film 76 met grote hardheid aangebracht (fig.30) in. de vorm van een metaal, een oxide of een legering daarvan. De niet-magnetische film 76 kan uit dezelfde materialen bestaan 30 als in de voorgaande voorbeelden en kan uit een of meer lagen zijn opgebouwd.

De groeven 73, waarin een niet-magnetische film 74, een dunne metaalfilm 75 en een niet-magnetische film 76 op elkaar liggen, worden vervolgens opgevuld met oxide-35 glas 77 (lager smeltend dan het glas 72) in gesmolten toe- 8500887 -23- stand (fig.31). Daarop worden het bovenvlak 70a en het voorvlak 70b van het substraat 70 spiegelglad geslepen. Het resultaat is dat de dunne metaalfilm 75 tegen de binnenwand 73a van de groef 73 in ligt tussen en beschermd 5 wordt door de niet-magnetische films 74, 76 van grote hardheid. Ofschoon de films 74, 75, 76 ook op de andere binnenwand en de bodem van de groef 73 aanwezig zijn, vormen zij daar een verwaarloosbare hoeveelheid, zodat zij niet in de tekening zijn weergegeven.

10 In een van de substraten wordt nog een sleuf 78 voor de wikkelingen aangebracht, zodat een substraat 80 van ferromagnetisch oxide ontstaat (fig.32).

Volgens fig.33 worden het substraat 80 (met de sleuf 78) en het substraat 70 (zonder sleuf) tegen elkaar 15 geplaatst onder tussenkomst van een afstandhouder die aan tenminste één der spleetvormende voorvlakken 70b,80b is bevestigd, zodat de dunne metaalfilms elkaar nagenoeg raken. Vervolgens worden de substraten 70, 80 door glas of door smelten aaneengehecht tot een enkel blok.

20 Het door de substraten gevormde blok 70,80 wordt in schijven gesneden volgens de lijnen C-C en C'-C' (fig.33) ter vorming van een aantal schijfjes.

De stootvlakken van deze schijfjes met het magneetband worden tot een cilindervlak geslepen ter voltooiing van 25 de magneetkop, die in fig.34 is weergegeven.

In de magneetkop van fig.34 komt een van de kernelementen 81 overeen met het substraat 70, terwijl het andere kernelement overeenkomt met het substraat 80.

De dunne ferromagnetische metaalfilm 84 komt overeen 30 met de dunne metaalfilm 75, terwijl de niet-magnetische films 83,85 overeenkomen met de niet-magnetische films 74,76. Het glazen vulstuk 86 komt overeen met glazen vulstuk 77.

In de magneetkop van fig.34 ligt de dunne metaal-35 film 84 in tussen de niet-magnetische films 83,85 en wordt 8500887 -24- daardoor op dezelfde wijze als in de voorgaande voorbeelden tegen scheuren, vervorming of verstoring in het grensvlak met de ferromagnetische oxiden beschermd. Daardoor worden optimale resultaten verkregen, evenals in het 5 geval van de magneetkoppen van fig.1 en 15. De dunne metaalfilm 84 maakt een vooraf bepaalde hoek met het vlak dat de magnetische spleet g begrenst en is lineair en doorlopend op één en hetzelfde vlak, zodat een hoge en gelijkmatige magnetische permeabiliteit langs de 10 baan van de magnetische flux ontstaat en zodat een groot en stabiel uitgangssignaal wordt geleverd, evenals bij de voorgaande uitvoeringsvormen.

In de figuren 35 tot 37 ziet men een uitvoeringsvorm van de magneetkop, waarbij de delen in de nabijheid 15 van het kontaktoppervlak met de magneetband worden beschermd door niet-magnetische elementen van grote hardheid, zoals keramische elementen.

De magneetkop van fig.35.komt grotendeels overeen met die van fig.1, maar in de nabijheid van het kontakt-2Q oppervlak met de magneetband zijn beschermende elementen 91, 92 aangebracht, bestaande uit niet-magnetisch slijtvast materiaal zoals calciumtitanaat (Ti-Ca keramiek), schijfjes van oxideglas, titaanoxide (TiC^) of aluminium oxide (Al. De magneetkop bestaat dan uit een samen-25 gesteld substraat dat verkregen is door een slijtvast niet-magnetisch substraat van bijvoorbeeld calciumtitanaat, oxideglas, titaanoxide of aluminiumoxide onder warmte en druk. vast te hechten aan een eindvlak van een eer. substraat van ferromagnetisch oxide (b.v. mangaan-zink ferriet) 30 onder tussenkomst van een gesmolten glasplaat met een dikte van enkele malen 10 microns. Het substraat wordt verder bewerkt op de wijze van fig.7 tot 14. Aangezien het magnetische materiaal zoals ferriet niet aan het kontaktoppervlak met de magneetband verschijnt, kan de bewerking voor 35 het maken van de tweede groef 25 (fig.12) worden weggelaten.

8500887 -25-

De magneetkop van fig.36 komt grotendeels overeen met die van fig.15, zodat dezelfde delen met dezelfde cijfers zijn aangeduid. Het verschil is, dat beschermende elementen 93, 94 uit slijtvast niet-magnetisch materiaal 5 in de nabijheid van het kontaktvlak met de magneetkop zijn aangebracht. Deze magneetkop is uit hetzelfde samengestelde substraat gemaakt en op de wijze van fig.16 tot 24 verder verwerkt. In dit geval kan de in fig.16 weergegeven stap voor het maken van de groeven 51 en de 10 in fig.17 weergegeven stap voor het vullen van de groeven met glas 52 worden weggelaten.

De magneetkop van fig.37 komt overeen met die van fig.34, zodat gelijke delen met gelijke cijfers zijn aangeduid. Het verschil is, dat beschermende elementen 15 95, 96 uit sterk slijtvast niet-magnetisch materiaal in de nabijheid van het kontaktoppervlak met het magneetband zijn aangebracht. De magneetkop wordt uit dezelfde samengestelde substraten als de voorgaande uitvoeringsvormen gemaakt en wordt bewerkt op de wijze van fig.25 tot 33.

20 In dit geval kan de bewerking voor het vormen van de groeven 71 (fig.25) en ook de bewerking voor het vullen van de groeven met gesmolten glas 72 (fig.26) worden weggelaten.

In de uitvoeringsvormen van fig.35 tot 37 25 zijn slijtvaste niet-magnetische elementen vooraf aan het blok van ferromagnetisch oxide gehecht en geslepen voor het vormen van het stootvlak met de magneetband.

Op deze wijze wordt het buiten de dunne metaalfilm gelegen deel van het stootvlak, met inbegrip van het spleetbe-30 grenzende oppervlak, uit niet-magnetisch materiaal gemaakt, d.w.z. uit slijtvast niet-magnetisch materiaal en uit niet-magnetische films, zodat het ferromagnetische oxide niet aan de buitenzijde ligt. De spoorbreedte wordt bepaald door de afmetingen van het hellende gedeelte van de 35 dunne ferromagnetische metaalfilm, onafhankelijk van het 8500887 I. a -26- eindpunt bij het slijpen van het spleetvormende oppervlak na het vormen van de. dunne metaalf ilm, zodat het maken van het substraatblok met grotere tolerantie kan geschieden* Ook wordt de dunne metaalfilm zodoende door de 5 niet-magnetische film met grote hardheid beschermd, zodat de magneetkop tijdens het vasthechten met glas tegen vervorming, scheuren of afbraak in de grenslaag wordt beschermd. Dit zorgt voor een hoge opbrengst en een groot en stabiel uitgangssignaal van de magneetkop.

10 In magneetkoppen voor videoregistratie is het nodig om gebruik te maken van ferriet-éën-kristallen vanwege de grote relatieve snelheid tussen de kop en de band, hetgeen verhoogde materiaalkosten meebrengt. In de > bovenbeschreven uitvoeringsvormen zal het ferriet aan 15 de achterzijde van de spleet niet gauw slijten bij kontakt met de band, zodat een polykristallijn ferriet (van het gesinterde type) veilig kan worden gebruikt en de materiaalkosten sterk kunnen worden verminderd.

De uitvinding levert derhalve een konstruktie 20 voor magneetkoppen, waarbij niet-magnetische films van grote hardheid tussen de dunne ferro-magnetische metaalfilm en de ferromagnetische oxiden worden aangebracht, zodat de diffusie van zuurstofatomen in de ferromagnetische oxiden wordt verhinderd, zelfs bij 25 verhoogde temperatuur tijdens het aanbrengen van de dunne metaalfilm- Zodoende bestaat geen gevaar voor vorming van een grenslaag met slechte mechanische eigenschappen als gevolg van een laag zuurstofgehalte. Het gevolg is, dat de zacht magnetische eigenschappen van de 30 .ferromagnetische oxiden niet achteruit gaan, evenmin als de registratie-eigenschappen en weergave-eigenschap-pen van de magneetkop.

Aangezien tijdens de kathodeverstuiving geen grenslaag met slechte magnetische eigenschappen wordt opgewekt, 35 kunnen beperkingen aan de 'snelheid of temperatuur van op- 8500887 -27- brengen van de dunne metaalfilm gedeeltelijk worden opgeheven, 'hetgeen bij draagt tot verhoging van het vervaar-digingsrendement.

De niet-raagnetische film van grote hardheid, 5 die tussen het glazen vulstuk en de dunne metaalfilm ligt, beschermt het glas en verbetert de vloeibaarheid van het glas, terwijl de erosie door het glas of de vervorming van de dunne metaalfilm wordt tegengegaan.

Door het aanbrengen van de niet-magnetische films 10 wordt ook het hechten van de dunne metaalfilms verbeterd en worden lokale spanningen, zoals warmtespanningen gedeeltelijk opgéheven. Deze spanningen treden anders op als gevolg van een verschil in warmte-uitzetting tussen de diverse onderdelen tijdens de bewerkingen na 15 de kathodeverstuiving, zoals tijdens het koelen.

Zodoende worden scheuren en dergelijke vermeden.

De dunne metaalfilm is zodoende stabieler en de magnetische eigenschappen zijn ook stabiel met een verbeterde nauwkeurigheid in de spoorbreedte, zodat 20. de magneetkop betrouwbaar in sterkte is en goed kan worden gebruikt met een magnetisch registratiemedium van grote coercitiefkracht.

8500887

Claims (54)

1. Een magnetische transductorkop, met twee magnetische kernelementen, elk bestaande uit 5 een magnetisch ferrietblok met geïntegreerd daarmee een dunne magnetische metaalfilm, terwijl een niet-magnetische film van grote hardheid tussen het ferrietblok en de dunne magnetische metaalfilm ligt, waarbij elk van de kernelementen twee platte 10 vlakken heeft, waarvan het tweede vlak een hellende stand ten opzichte van het eerste inneemt, en de dunne magnetische metaalfilm op hettweede vlak is aangebracht en met een rand naar het eerste vlak is gekeerd? en waarbij de beide kernelementen zodanig zijn 15 samengevoegd, dat tussen de rand van de dunne magnetische metaalfilm op het eerste kernelement en de rand van de dunne magnetische metaalfilm op het tweede kernelement een magnetische werkspleet wordt gevormd, de dunne magnetische metaalfilms op het eerste en hettweede 20 kernelement in een gemeenschappelijk vlak liggen, en de beide kernelementen een gemeenschappelijk kontaktvlak tegenover een voortbewegend magnetisch registratiemedium vertonen»

2. Magnetische transductorkop, met twee magnetische 25 kernelementen die zodanig zijn samengevoegd, dat tussen eerste oppervlakken van elk van beide kernelementen een magnetische werkspleet ontstaat, en dat zij een gemeenschappelijk kontaktoppervlak ten opzichte van een voortbewegend magnetisch registratiemedium vertonen, welke 30 spleet zich nagenoeg loodrecht over het kontaktoppervlak in de diepte uitstrekt; waarbij elk van beide kernelementen uit een magnetisch ferrietblok bestaat met een op een tweede oppervlak daarvan aangebrachte dunne magnetische metaal-35 film, terwijl tussen het ferrietblok en de metaalfilm een 8500887 -29- niet-raagnetische film van grote hardheid aanwezig is; welke dunne magnetische metaalfilra zodanig is aangebracht, dat een rand van deze metaalfilm op het eerste oppervlak van het magnetische kernelement zich 5 evenwijdig aan de diepterichting van de spleet uit strekt en een andere rand op het kontaktoppervlak zich uitstrekt langs een lijn die een niet-rechte hoek maakt met de magnetische spleet, gezien vanaf het kontaktoppervlak; en 10 waarbij de kernelementen zodanig zijn samenge voegd, dat de magnetische werkspleet wordt gevormd tussen de genoemde randen op het eerste oppervlak van elk van beide magnetische kernelementen, en de andere randen op een gemeenschappelijke rechte lijn 15 liggen» 3« Magnetische transductorkop, met twee magnetische kernelementen die zodanig samengevoegd zijn, dat tussen eerste platte oppervlakken daarvan een magnetische werkspleet ontstaat, en dat zij een 20 kontaktoppervlak voor een voortbewegend magnetisch registratiemedium vertonen; waarbij elk van de magnetische kernelementen een derde oppervlak heeft, dat zich nabij het eerste platte oppervlak en het kontaktoppervlak uitstrekt; 25 welk kernelement bestaat uit een magnetisch ferrietblok met een tweede plat oppervlak dat zich vanaf het eerste platte oppervlak tot een zijde vein het derde oppervletk uitstrekt; een op het tweede platte oppervlak gevormde 30 dunne magnetische metaalfilm tot aan een zijde van het derde oppervlak; een dunne magnetische metaalfilm op het tweede oppervlak, die zich vanaf het eerste platte oppervlak naar de zijde van het derde oppervlak uitstrekt langs een lijn die niet loodrecht op de mag-35 netische spleet staat, gezien vanaf het kontaktoppervlak; 8500887 -30- . J*. terwijl een niet -magnetisch materiaal-gedeelte zich tot het eerste platte oppervlak, het kontaktopper-vlak en het derde oppervlak uitstrekt? en een niet-magnetische film van grote hardheid die tussen het 5 magnetische ferrietblok en de dunne magnetische metaal- film ligt? waarbij de beide kernelementen zodanig zijn samengevoegd, dat de magnetische bedrijfsspleet zich vormt tussen randen van de dunne magnetische metaalfilm die 10 verschijnen op het eerste platte oppervlak van elk der beide kernelementen, terwijl de lijnen van het eerste en het tweede kernelement zich op een zelfde rechte lijn bevinden, gezien vanaf het kontaktoppervlak. 4» Magnetische transductorkop volgens conclusie 15 1-3, met het kenmerk, dat de magnetische werkspleet zich in het centrale deel van het kontaktoppervlak bevindt. 5« Magnetische transductorkop volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de hoek tussen het eerste platte oppervlak en het tweede oppervlak, gezien vanaf 20 het kontaktoppervlak, tussen 20° en 80° ligt.

6. Transductorkop volgens conclusie T-3, verder gekenmerkt door een opening voor de wikkelingen van een spoel, welke opening in tenminste één van beide kernelementen is aangebracht tegenover het eerste platte 25 oppervlak, zodat de bedrijfsspleet wordt gescheiden van een achterliggende spleet, en dat in de openingen wikkelingen van een spoel zijn aangebracht.

7. Transductorkop volgens conclusie 6, met het kenmerk., dat de dunne magnetische metaalfilm zich tot 30 de achterzijde van de spleet uitstrekt. 8« Transductorkop volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de achterzijde van de spleet zich tussen de ferrietblokken van de kernelementen bevindt.

9. Transductorkop volgens conclusie 1-3, met 35 het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm over het 8500887 -31- gehele gebied een nagenoeg gelijkmatige kolomstruktuur heeft.

10. Transductorkop volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm een 5 kristallijne legering is.

11. Transductorkop volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm uit een Fe-Al-Si-legering bestaat.

12. Magnetische transductorkop volgens conclusie 10 1-3, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm over zijn gehele gebied nagenoeg gelijkmatige eigenschappen van magnetische anisotropie heeft.

13. Transductorkop volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm een amorfe legering 15 is.

14. Transductorkop volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm een amorfe legering van het type metaal-metalloide is.

15. Transductorkop volgens conclusie 1-3, met 20 het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm een amorfe legering is van het type metaal-metaal.

16. Transductorkop volgens conclusie 1-15, met het kenmerk, dat de niet-magnetische film van grote hardheid een dikte tussen 50 £ en 2000 £ heeft.

17. Transductorkop volgens conclusie 1-15, met het kenmerk, dat de niet-magnetische film van grote hardheid een niet-magnetisch oxide of niet-magne-tisch metaal of een legering daarvan is.

18. Transductorkop volgens conclusie 17, met 30 het kenmerk, dat het niet-magnetische oxide bestaat uit Si02, TiO^, Ta2°5' A^2°3/ Cr2°3 ' ^1°0^ smeltend glas.

19. Transductorkop volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het niet-magnetische metaal of de lege- 35 ring daarvan bestaat uit C'r, Ti, en /of Si. 8500887 -32-

20. Magnetische transductorkop met twee magnetische kernelementen, die zodanig zijn samengevoegd, dat een magnetische bedrijfsspleet tussen eerste platte oppervlakken van elk van beide kernelementen ontstaat, 5 en een kontaktoppervlak voor een voortbewegend magnetisch registratiemedium; waarbij elk van beide kernelementen een derde oppervlak heeft, dat zich nabij het eerste platte oppervlak en het kontaktoppervlak uitstrekt; 10 waarbij elk kernelement bestaat uit een magnetisch ferrietblok met een tweede platte oppervlak, dat zich vanaf het eerste platte oppervlak naar een zijde van het derde oppervlak uitstrekt; met een dunne magnetische metaalfilm aangebracht 15 op het tweede platte oppervlak en zich uitstrekkend vanaf het eerste platte oppervlak naar de zijde van het derde oppervlak langs een lijn, die niet loodrecht op de magnetische spleet staat, gezien vanaf het kontaktoppervlak; en met een niet-magnetisch materiaalgedeelte, 20 dat zich tot aan het eerste platte oppervlak, het kontaktoppervlak en het derde oppervlak uitstrekt; en een niet-magnetische film van grote hardheid die tussen de dunne magnetische metaalfilm en het niet-magnetische materiaal-gedeelte ligt; 25 waarbij de beide kernelementen zodanig zijn samengevoegd, dat de werkspleet tussen randen van de dunne magnetische metaalfilm wordt gevormd, die in het eerste platte'oppervlak van elk van beide kernelementen verschijnen, en dat de genoemde lijnen van beide kernele- 30 menten op een"gemeenschappelijke rechte lijn liggen, gezien vanaf het kontaktoppervlak.

21. Transductorkop volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de magnetische spleet zich in het centrale deel van het kontaktoppervlak bevindt.

22. Transductorkop volgens conclusie 20, met het 8500887 -33- kenmerk, dat de hoek tussen het eerste platte oppervlak en het tweede platte oppervlak, gezien vanaf het kontakt-oppervlak, tussen 20° en 80° ligt.

23. Transductorkop volgens conclusie 20, verder 5 gekenmerkt door een opening voor windingen van een spoel, die zich in tenminste één der kernelementen bevindt en naar het eerste platte oppervlak is gekeerd, waarbij de spleet wordt verdeeld in een werkspleet en een achterliggende spleet, terwijl een spoel met wikkelingen in de 10 opening is gebracht.

24. Transductorkop volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm zich tot aan het achterliggende deel van de spleet uitstrekt.

25. Transductorkop volgens conclusie 23, met 15 het kenmerk, dat het achterliggende deel van de spleet tussen de ferrietblokken van de kernelementen ligt.

26. Transductorkop volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm over vrijwel zijn gehele gebied een nagenoeg gelijkmatige ' 20 kolomstruktuur heeft.

27. Transductorkop volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm uit een kristallijne legering bestaat.

28. Transductorkop volgens conclusie 20, met 25 het kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een Fe-Al-Si- legering bestaat.

29. Transductorkop volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm over zijn gehele gebied vrijwel gelijkmatige eigenschappen van magnetische 30 anisotropie heeft.

30. Transductorkop volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een amorfe legering bestaat.

31. Transductorkop volgens conclusie 20, met het 35 kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een amorfe legering van het type metaal-metalloide bestaat. 8500837 < -34-

32. Transductorkop volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een amorfe legering van het type metaal-métaal bestaat.

33. Magnetische transductorkop volgens, conclusie 5 20-32, met het kenmerk, dat de niet-magnetische film met grote hardheid een niet-magnetisch oxide of een niet -magnetisch metaal of een legering daarvan of een metaal met hoog smeltpunt of oxide daarvan is.

34. Transductorkop volgens conclusie 33, met het 10 kenmerk, dat het niet-magnetische oxide bestaat uit Si02, Ti02, Ta2Og, Al2Ö3, Cr203, en/of hoog smeltend glas.

35. Transductorkop volgens conclusie 33, met het kenmerk, dat het niet-magnetische metaal of legering 15 daarvan bestaat uit Cr, Ti en /of Si.

36. Transductorkop volgens conclusie 33, met het kenmerk, dat het metaal met hoog smeltpunt of oxide - daarvan bestaat uit W, Mo, en/of Ta.

27. Magnetische transductorkop met twee magnetische 20 kernelementen, die zodanig zijn samengevoegd dat tussen eerste platte oppervlakken van beide elementen een magnetische werkspleet ontstaat, en met een kontaktoppervlak voor een voortbewegend magnetisch registratiemedium? waarbij elk van beide kernelementen een derde opper-25 vlak heeft, dat zich nabij het eerste platte oppervlak en het kontaktoppervlak uitstrekt? waarbij elk kernelement bestaat uit een magnetisch ferrietblok met een tweede plat oppervlak, dat zich vanaf het eerste platte oppervlak naar een zijde van het derde 30 oppervlak uitstrekt? terwijl op het tweede platte oppervlak een dunne magnetische metaalfilm is aangebracht, die zich vanaf het eerste- platte oppervlak naar de zijde van het derde oppervlak uitstrekt langs een lijn, die niet loodrecht staat 35 8500887 -35- op de magnetische spleet, gezien vanaf het kontaktopper-vlak; en een niet-magnetisch materiaalgedeelte zich tot aan het eerste platte oppervlak, het kontaktoppervlak en het derde oppervlak uitstrekt; een eerste niet-magne-5 tische film van grote hardheid tussen het magnetische ferrietblok en de dunne magnetische metaalfilm is aangebracht; en een tweede magnetische film van grote hardheid tussen de dunne magnetische metaalfilm en het niet-magne-tische materiaalgedeelte is aangebracht; 10 en waarbij de beide kernelementen zodanig zijn samengevoegd, dat de magnetische werkspleet wordt gevormd tussen randen van de dunne magnetische metaalfilm die verschijnen aan het eerste platte oppervlak van elk van beide kernelementen, en dat de genoemde lijn van het 15 eerste en het tweede kernelement een gemeenschappelijke rechte lijn vormen, gezien vanaf het kontaktoppervlak.

38. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de magnetische werkspleet zich in het centrale deel van het kontaktoppervlak bevindt.

39. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de hoek tussen het eerste platte oppervlak en het tweede platte oppervlak , gezien vanaf het kontaktoppervlak, tussen 20e en 80° ligt.

40. Transductorkop volgens conclusie 37, verder 25 gekenmerkt door een opening voor de wikkelingen van een spoel, aangebracht op tenminste één van de kernelementen en naar het eerste platte oppervlak gekeerd, welke opening de magnetische spleet verdeelt in een werkspleet en een achterliggende spleet, terwijl de wikkelingen van 30 een spoel in de opening zijn aangebracht.

41. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm zich uitstrekt tot het achterliggende deel van de spleet.

42. Transductorkop volgens conclusie 37, met 35 het kenmerk, dat het achterliggende deel van de spleet 8500887 -36- tussen de ferrietblokken van de kernelementen ligt.

43. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de dunne magnetische metaalfilm over zijn gehele gebied een nagenoeg gelijkmatige 5 kolomstruktuur heeft.·

44. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm bestaat uit een kristallijne legering.

45. Transductorkop volgens conclusie 37, met 10 het kenmerk, dat de dunne metaalfilm bestaat uit een Fe-Al-Si legering.

46. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm over zijn gehele gebied nagenoeg gelijkmatige eigenschappen van magnets tische anisotropie heeft.

47. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een amorfe legering bestaat.

48. Transductorkop volgens conclusie 37, met 20 het kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een amorfe legering van het type metaal-metalloide bestaat.

49. Transductorkop volgens conclusie 37, met het kenmerk, dat de dunne metaalfilm uit een amorfe legering van het type metaal-metaal bestaat.

50. Transductorkop volgens conclusie 37 tot 49, met het kenmerk, dat de eerste niet-magnetische film een dikte tussen 5θ£ en 2000 £ heeft.

51. Transductorkop volgens conclusie 37 tot 49, met het kenmerk, dat de eerste niet-magnetische film 30 bestaat uit een niet-magnetisch oxide of niet-magnetisch metaal of legering daarvan.

52. Transductorkop volgens conclusie 51, met het kenmerk, dat het niet-magnetische oxide bestaat uit SiO^, TiO^, Ta2°5f a12°3' Cr2°3 en ho°^ smeltend 35 glas. 8500887 -37-

53. Transductorkop volgens conclusie 51, met het kenmerk, dat het niet-magnetische metaal of de legering daarvan bestaat uit Cr, Ti en/of Si.

54. Transductorkop volgens conclusie 37 tot 5 49, met het kenmerk, dat de tweede niet-magnetische film bestaat uit een niet-magnetisch oxide of niet-magnetisch metaal of legering daarvan of een hoogsmeltend metaal of oxide daarvan.

55. Transductorkop volgens conclusie 54, met 10 het kenmerk, dat het niet-magnetische oxide bestaat uit Si02/ Ti02, Ta2°5' a^2°3' Cr2°3 en/°^ smeltend glas.

56. Transductorkop volgens conclusie 54, met het kenmerk, dat het niet-magnetische metaal of legering 15 daarvan bestaat uit Cr, Ti en/of Si.

57. Transductorkop volgens conclusie 54, met het kenmerk, dat het hoogsmeltende metaal of oxide daarvan bestaat uit W, Mo en/of Ta.

58. Transductorkop volgens conclusie 3, 20 of 20 37, verder gekenmerkt door uitgesneden gedeelten in elk van de kernelementen die zich uitstrekken tot het eerste platte oppervlak, het kontaktoppervlak en een oppervlak tegenover het derde oppervlak. f 8500887