DE2450364C2 - Elektromagnetischer Wandler mit magnetoresistiven Schichten zur Umwandlung von Magnetfeldänderungen in elektrische Ströme - Google Patents
Elektromagnetischer Wandler mit magnetoresistiven Schichten zur Umwandlung von Magnetfeldänderungen in elektrische StrömeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Wandler mit zwei im Absland voneinander parallel
angeordneten dünnen, magnetostatisch gekoppelten, magnetoresistiven Schichten zur Umwandlung der
Änderungen eines Magnetfeldes, das von einer an einem der Ränder der Schichten liegenden Quelle stammt, in
Änderungen eines elektrischen Stroms, der parallel zu diesem Rand durch die beiden Schichten fließt, wobei
die Achsen leichter Magnetisierung der beiden Schichten jeweils um 45° gegen die Richtung des Stromflusses
geneigt sind und sich rechtwinklig kreuzen.
Beispiele für magnetoresistive Stoffe, zu denen insbesondere die vorzugsweise anisotropen ferromagnetischen
Nickellegierungen gehören, finden sich beispielsweise in dem Aufsatz »The anisotropy in the
magnetoresistance of some nickel alloys« von M. C. Van Eist in der Zeitschrift »Physica«, Band XXV, 1959,
Seiten 702-720.
Ein magnetoresistiver Wandler, bei dem eine magnetoresistive Schicht in einem zum Aufzeichnungsträger
hin offenen Luftspalt angeordnet ist, ist aus der DE-OS 22 62 659 bekannt. Derartige Leseköpfe sind im
wesentlichen für die Intensität des Magnetflusses empfindlich, nicht hingegen für die Änderung des
Magnetflusses. Sie ermöglichen demzufolge ein Lesen von Aufzeichnungsträgern mit jeder beliebigen relativen
Vorschubgeschwindigkeit einschließlich der Geschwindigkeit Null. Sie ermöglichen einen sehr ausgedehnten
Frequenzgang von Null bis zu einigen zehn Megahertz. Sie liefern ein Lesesignal, das sehr viel
größer als bei Magnetköpfen sein kann, die nur auf die Änderungen des Magnetflusses ansprechen, selbst wenn
diese Magnetköpfe in Dünnschichttechnik ausgebildet sind und die gleichen Materialien enthalten, ohne daß
deren zuvor erwähnte Eigenschaften ausgenutzt werden.
Diese Wandler weisen jedoch auf der anderen Seite zwei Nachteile auf. Der erste Nachteil besteht darin, daß
sie nicht für die Richtung des Erregerflusses empfindlich sind, sondern nur für den Betrag dieses Flusses, während
bei jeder Magnetaufzeichnung die Richtung des Magnetflusses berücksichtigt wird. In der DE-OS
22 63 077 ist beschrieben, wie dieser erste Mangel dadurch abgeschwächt werden kann, daß die leichte
Magnetisierungsachse des anisotropen Materials der dünnen magnetoresistiven Schicht um einen Wert
zwischen 0° und 90°, vorzugsweise in der Nähe von 45°, gegen die Flußrichtung des an die Schicht angelegten
elektrischen Stroms geneigt wird.
Der zweite Nachteil ist ein schlechtes Auflösungsvermögen,
das zur Folge hat, daß das Wandlerelement nicht ohne weiteres mit großer Präzision die äußeren
Magnetflußquellen lokalisieren kann, wenn diese ihrerseits
ör'lich begrenzt sind und insbesondere sehr nahe beieinander liegen, wie es insbesondere der Fall von
magnetischen Übergängen bei Aufzeichnungen von Ziffern und Marken mit sehr großer Aufzeichnungsdichte
der Fall ist. Beispielsweise überschreiten bei gewissen Aufzeichnungen für Speicherpunktbreiten von nicht
mehr als 5 μίτι die Zwischenräume zwischen den
Magnetisierungsbereichen der Speicherpunkte nicht einen Wert von etwa 15 μίτι. Dies kommt insbesondere
daher, daß die Drehung des Magnetisierungsvektors über die »Höhe« der magnetoresistiven Schicht, die
senkrecht zu dem Aufzeichnungsträger liegt, nicht kohärent ist. Der Wert des Erregerfeldes wird aber
praktisch durch die Amplitude dieser Drehung gemessen, bis dieser Wert den Wert der Anisotropiefeldstärke
Hk der magnetoresistiven Schicht erreicht und diese in
der schweren Magnetisierungsrichtung sättigt. Wenn beispielsweise eine örtlich begrenzte Erregerflußquelle
ein Magnetfeld von einigen hundert Örsted erzeugt, was dem üblichen Wert bei Aufzeichnungen in dicken
Magnetschichten entspricht, wie sie bei Magnetbändern.
Magnettrommeln, Magnetplatten und magnetischen Linealen angewendet werden, und wenn die Anisotropiefeldstärke
der magnetoresistiven Schicht in der Größenordnung von 240 A/m liegt, was der übliche
Wert bei Schichten von 0,02 bis 0,03 μ.ΐη Dicke aus einer
Eisen-Nickel-Legierung ist, beispielsweise der unter der Bezeichnung »Permalloy« bekannten Legierung, die
einen bei Dicken dieser Größenordnung ausnutzbaren magnetoresistiven Effekt aufweist, ist die Linie gleicher
Feldstärke für den Wert, der im wesentlichen gleich dem Wert der Anisotropiefeldstärke der Schicht ist, verhältnismäßig
weit von der Magnetflußquelle entfernt. Die Lokalisierung dieser Quelle durch die Schicht ist daher
schlecht.
In der DE-OS 22 63 077 ist zur Verbesserung des Auflösungsvermögens angegeben, die magnetoresistive Schicht zwischen zwei dickere Schichten großer Permeabilität einzufügen, deren Dicke größenordnungsmäßig beispielsweise von 0,1 bis zu 5 μηι und mehr
In der DE-OS 22 63 077 ist zur Verbesserung des Auflösungsvermögens angegeben, die magnetoresistive Schicht zwischen zwei dickere Schichten großer Permeabilität einzufügen, deren Dicke größenordnungsmäßig beispielsweise von 0,1 bis zu 5 μηι und mehr
bei einer magnetoresistiven Schicht mit einer Dicke der zuvor angegebenen Größenordnung gehen kann. Diese
Schichten, die vorzugsweise aus einem anisotropen Material bestehen, stehen in magnetostatischer Kopplung
mit der magnetoresistiven Schicht beispielsweise über Isolierfilme, etwa aus Siliciumdioxid, mit einer
Dicke von einigen hundert Angströr.T. Die magnetoresistive
Schicht steht damit unter einem im wesentlichen gleichförmigen Magnetfluß, da die die magnetoresistive
Schicht umgebenden dicken Schichten die Kraftlinien des Erregerfeldes kanalisieren wobei der Wert des
Magnetflusses ein Maximum annimmt, wenn die Achse des durch die Gesamtdicke definierten »Fensters« mit
der senkrecht zu der Dickenrichtung stehenden Ebene zusammenfällt, die durch die Quelle des äußeren
Erregerfeldes geht In dieser Offenlegungsschrift ist ferner angegeben, daß man magnetoresistive Schichten
abwechselnd mit dicken Schichten zur Kanalisierung des Magnetflusses aufeinanderstapeln kann, bis die
gewünschte Breite des Lokalisierungsfensters erreicht wird.
Mit einer solchen Struktur von magnetoresistiven Schichten, von denen jede zwischen dicke Magnetschichten
großer Permeabilität eingefügt ist, kann man magnetoresistive Elemente anwenden, die merkliche
Entmagnetisierungsfelder erzeugen, da durch das Vorhandensein der dicken Schichten diese Felder
praktisch kurzgeschlossen werden. Im Ruhezustand, wenn kein äußeres Magnetfeld vorhanden ist, richten
sich die Magnetisierungsvektoren der dicken Schichten ferner auf die Richtung des Magnetisierungsvekton= der
magnetoresistiven Schicht aus, bis auf eine Richtungsumkehrung bei einer der dicken Schichten gegenüber
den beiden anderen Schichten des Elementarstapels. Je nach der eigenen Dicke der hochpermeablen Schichten
drehen sich dann ihre Magnetisierungsvektoren, wenn sie einem Erregerfeld ausgesetzt sind, um einen
gewissen Winkel, der in Abhängigkeit von dieser Dicke auf einen Wert von 45° eingestellt werden kann, und
zwar in kohärenter Weise über ihre ganze Höhe. Durch magnetostatische Kopplung hat die Drehung dieser
Magnetisierungsvektoren in gleichfalls kohärenter Weise die Drehung des Magnetisierungsvektors der
magnetoresistiven Schicht zur Folge.
In der DE-OS 24 09 323 ist ein Wandler der eingangs genannten Art beschrieben, der zur Erzielung eines für
das Lesen von Magnetaufzeichnungen großer Dichte geeigneten Auflösungsvermögens ein Paar parallele
magnetoresistive Schichten enthält, die miteinander magnetostatisch gekoppelt sind und deren leichte
Magnetisierungsachsen gekreuzt sind, wobei jede dieser Achsen in einem Winkel von etwa 45° zu der
Durchgangsrichtung des elektrischen Stroms und in einem Winkel von etwa 45° zu der Richtung des
Erregerfeldes liegt. Die Schichten werden gemeinsam unter konstanter Spannung gespeist und sind zur
Summierung ihrer Ausgangssignale in Differenzschaltung verbunden. Das Lesesignal hat einen Wert, der
dem Wert des Erregerfeldes proportional ist, das durch
ein Fenster gesehen wird, dessen Breite gleich dem Abstand zwischen den Ebenen der Schichten ist. Als
einfaches Beispiel kann angegeben werden, daß die Schichten aus einer Eisen-Nickel-Legierung ohne
magnetostriktiven Effekt mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,06 μίτι bestehen, wobei eine
Siliziumdioxidschicht mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,8 μΐη den Abstand zwischen den Schichtebenen
bestimmt und jede Schicht eine Höhe von 60 μηι
hat; dieser Aufbau dient zum Lesen einer Magnetspur über eine Breite in der Größenordnung von einem
Millimeter.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
elektromagnetischen magnetoresistiven Wandlers, der
unwr Beibehaltung der Richtungsempfindlichkeit ein
hohes Auflösungsvermögen mit einer großen Frequenzbandbreite und hohem Gesamtwirkungsgrad vereinigt.
Diese Aufgabe wird durch einen elektromagnetischen
ίο Wandler der eingangs genannten Art gelöst, der gemäß
der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daC jede magnetoresistive Schicht von zwei an den parallel zur
Stromflußrichtung liegenden Rändern magnetisch einstückig zusammenhängenden dickeren magnetischen
Schichten großer Permeabilität umschlossen ist, daß zwischen jede magnetoresistive Schicht und die sie
umschließenden hochpermeablen Schichten dünne unmagnetische, isolierende Zwischenschichten eingefügt
sind, die so beschaffen sind, daß bei fehlendem äußeren Magnetfeld Wechselwirkungsenergieausgleich
der Spins der magnetoresistiven Schicht und der hochpermeablen Schichten besteht, daß die die beiden
magnetoresistiver Schichten umschließenden hochpermeablen Schichten an den Rändern miteinander
magnetisch gekoppelt sind und daß zwischen die die eine bzw. die andere magnetoresistive Schicht umschließenden
hochpermeablen Schichten eine unmagnetische Schicht eingefügt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Wandler erfolgt die Einkopplung des von der auszulesenden Quelle
stammenden Magnetfeldes in die magnetoresistive Schicht über die zusammenhängende permeable Schicht
derart, daß die Feldstärke über die ganze Höhe der magnetoresistiven Schicht etwa gleich ist und nicht etwa
von der einen Kante ausgehend schnell abnimmt. Die erzielte hohe Auflösung beruht insbesondere darauf,
daß anstelle eines herkömmlichen Luftspalte."; eine
magnetische Unstetigkeit in einer nicht magnetischen Fläche vorgesehen ist, die ein »Lesefensterc bildet,
dessen Breite durch die Dicke der hochpermeablen Schicht bestimmt ist und wesentlich kleiner sein kann als
die Breite eines magnetischen Überganges bei Aufzeichnungen hoher Dichte.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter
erläutert, deren einzige Figur eine perspektivische Darstellung des elektromagnetischen Wandlers zeigt.
In der Zeichnung sind die Schichten der klareren Darstellung wegen eben gezeigt, und ihre relativen
Abmessungen, insbesondere ihre Dicken, sind aus dem gleichen Grund nicht maßstabsgerecht. In Wirklichkeit
sind die Schichten nacheinander auf einem Substrat gebildet, beispielsweise nach dem bekannten Verfahren
der Aufdampfung der sie bildenden Materialien in einer konditionierten Atmosphäre, so daß sie entsprechend
ihrer Bildung in dem Stapel zunehmend stärkere Krümmungen aufweisen. Ferner werden bei diesem
Bildungsverfahren die Isolierschichten so aufgebracht, daß sie die Isolation der Seitenflächen der magnetischen
Schichten sowie zwischen den Verlängerungen der magnetoresistiven Schichten gewährleisten, die im
Hinblick auf ihre Zusammenschaltung zu einem elektrischen Stromkreis, je nach Bedarf in Serienschaltung
oder in Parallelschaltung, ausgebildet sind.
Die dargestellte Wandlerstruktur enthält als Beispiel einen Stapel von zwei Wandlerelementen I und II, der
nach Wunsch des Herstellers beliebig erweitert werden kann. Das Element I enthält zwischen zwei magneti-
sehen Schichten 2 und 3 großer Permeabilität eine magnetoresistive Schicht 1, die von den Schichten 2 und
3 durch nichtmagnetische Isolierschichten 4 und 5 elektrisch isoliert ist und mit diesen Schichten 2 und 3 in
magnetostatischer Streufeldkopplung steht. Das Element II besteht aus einem gleichartigen Stapel mit einer
magnetoresistiven Schicht 11 zwischen magnetischen Schichten 12 und 13 großer Permeabilität, wobei
nichtmagnetische Schichten 14 und 15 zur elektrischen Isolation und zur Streufeldkopplung eingefügt sind.
Zwischen den Schichten 3 und 12 ist eine unmagnetische Schicht 10 eingefügt, die eine magnetostatische
Randeffektkopplung zwischen den hochpermeablen Schichten der beiden Elemente bewirkt.
Die magnetoresistiven Schichten 1 und 11 bestehen beispielsweise aus der unter der Bezeichnung Permalloy
bekannten Eisen-Nickel-Legierung. Ihre Dicke liegt beispielsweise in der Größenordnung von 0,03 μηι. Ihre
Achsen leichter Magnetisierung sind bei A für die Schicht 1 und bei B für die Schicht 11 angegeben. Diese
Achsen kreuzen sich und stehen jeweils im Winkel von 45° zu der Flußrichtung des elektrischen Stroms / und
im Winkel von 45° zu dem (in der Zeichnung) unteren Rand, der im Betrieb parallel zu dem Aufzeichnungsträger
liegt, der in unmittelbarer Nähe dieses Randes in der Richtung des Pfeils Fvorbeigeht.
In der Zeichnung ist als Beispiel eine der möglichen elektrischen Beschallungen für die Verwendung des
Wandlers angedeutet: die beiden Schichten 1 und 11 empfangen gemeinsam vom Eingang E einen elektrischen
Strom / unter konstanter Spannung, und der durch diese Schichten parallel hindurchfließende Strom
wird am Ausgang 5 abgenommen. In zahlreichen Fällen wird es jedoch vorgezogen, die beiden magnetoresistiven
Schichten zwischen dem Eingang E und dem Ausgang Sin Reihe zu schalten.
Jede der Schichten 2, 3 und 12, 13 besteht aus einem magnetischen Material, das bei der Dicke jeder Schicht
eine große Permeabilität in der Größenordnung von 103
und mehr aufweist, zumindest dann, wenn das Material
in der Richtung seiner schweren Magnetisierungsachse verwendet wird. Die Dicke der Schichten wird sehr viel
größer als diejenige der magnetoresistiven Schichten bemessen, und zwar in der Größenordnung des
Zehnfachen dieser Dicke und mehr, falls erforderlich.
Jede der Schichten 4, 5 und 14, 15 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden unmagnetischen Material,
beispielsweise aus Siliciumdioxid. Die Dicke dieser Schichten ist so bemessen, daß eine Streufeldkopplung
zwischen der magnetoresistiven Schicht 1 bzw. 11 und jeder der sie umschließenden magnetischen Schichten,
also den Schichten 2 und 3 für die Schicht 1 und den Schichten 12 und 13 für die Schicht ti, gewährleistet ist
Bei den zuvor angegebenen Größenordnungen für die magnetoresistiven Schichten und die hochpermeablen
Schichten (die beispielsweise aus Eisen-Nickel oder aus Eisen-Nickel-Chrom bestehen) wird eine derartige
Streufeldkopplung dadurch erhalten, daß jede Siliciumdioxidschicht
mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,1 Jim ausgebildet wird. Diese Streufeldkopplung
bewirkt daß die Achse leichter Magnetisierung jeder hochpermeablen Schicht auf diejenige ausgerichtet
wird, die in der magnetoresistiven Schicht induziert wird denn die in der magnetoresistiven Schicht durch
die Dispersion der Spins ihrer Magnetisierung erzeugten lokalisierten Streufelder haben das Bestreben, die
Spins der beiden sie umgebenden Schichten entlang dem durch die induzierte Achse der magnetoresistiven
Schicht definierten »Vormagnetisierungsfeld« so auszurichten, daß beim Fehlen äußerer Fehler der Wechselwirkungsenergieausgleich
der Schichten erreicht wird. Da in jedem Wandlerelement die hochpermeablen Schichten in den Teilen ihrer Höhen, welche die vom
Isoliermaterial umhüllte magnetoresistive Schicht einrahmen, in direktem Kontakt miteinander stehen, sind
die Magnetisierungsvektoren dieser Schichten zueinander parallel und von gleicher Intensität. Da die leichten
Magnetisierungsachsen der Schichten 1 und 11 gekreuzt sind, sind auch die Magnetisierungsvektoren der
hochpermeablen Schichten von einem Element zum nächsten gekreuzt, und demzufolge haben die (in der
Zeichnung) vertikalen Komponenten dieser Vektoren von einem Paar von hochpermeablen Schichten zum
nächsten in dem Stapel entgegengesetzte Richtungen.
Die beiden Elemente I und II des dargestellten Beispiels sind miteinander durch die magnetostatische
Randkopplung ihrer hochpermeablen Schichten gekoppelt. Für diese Kopplung müssen das Schichtenpaar 2-3
des Elements I und das Schichtenpaar 12-13 des Elements II jeweils wie eine einstückige Schicht
betrachtet werden, deren Dicke gleich der Dicke des ganzen Ele/nents ist. Diese magnetostatische Randeffektkopplung
wird durch entsprechende Bemessung der unmagnetischen Zwischenschicht 10 erhalten, die, falls
erwünscht, elektrisch leitend sein kann, die aber der einfacheren Herstellung wegen gewöhnlich aus dem
gleichen Material wie die isolierenden unmagnetischen Schichten 4-5 und 14-15 besteht, im vorliegenden Fall
also aus Siliciumdioxid. Diese Kopplungsart, welche die antiparallele Orientierung der Magnetisierungen in den
gekoppelten Schichten begünstigt, bewirkt praktisch die Kopplung der Entmagnetisierungsfelder. die nahe den
Rändern der Schichten erscheinen. Damit diese Kopplung wirksam ist, genügt es, daß die Dicke der
Schicht 10 so bemessen ist, daß der Wert der Differenz der Entmagnetisierungsfelder höchstens gleich dem
Wert der Koerzitivfeldstärke ist. Für ihre Festlegung und für die Berechnung der Dicke einer Kopplungsschicht nach Art der Schicht 10 bezieht man sich
zweckmäßig auf einen Aufsatz von J. M. Daughton und H. Chang in der Zeitschrift »Journal of Applied
Physics«, Band 36, Nr. 3, März 1965, Seite 1124; eine praktische Anwendung für die Ausbildung eines
Dünnschichtmagnetkreises mit geringem magnetischen Widerstand findet sich in der FR-OS 69 36 864.
Als Beispiel kann angegeben werden, daß bei den zuvor angegebenen Größenordnungen der Dicken der
Schichten für die Elemente I und II bei dem angegebenen Beispiel die Dicke der Schicht 10 in der
Größenordnung von 0,1 bis 0,2 μπι liegen kann.
Um die Vorteile einer in der angegebenen Weise ausgebildeten Wandlerstruktur darzulegen, braucht nur
jedes der Wandlerelemente näherungsweise als eine homogene magnetische Schicht großer Permeabilität
angesehen zu werden, und es brauchen nur zwei dieser Wandlerelemente betrachtet zu werden (wobei ihre
Anzahl nach Belieben erhöht werden kann, am besten paarweise): die scheinbare Anisotropiefeldstärke jede
dieser »homogenen« Schichten ist klein, etwa 80 bis 400 A/m, und ihre Permeabilität in der schweren
Magnetisierungsrichtung ist groß, in der Größenordnung von 103 bis 104 bei den angegebenen Materialien
und Dicken. Diese beiden »homogenen« Schichten bilden zusammen ein Lesefenster, dessen Breite gleich
ihrer doppelten Dicke plus der Dicke der Kopplungsschicht 10 ist Die Struktur kanalisiert in vollkommener
Weise die Feldlinien, die von einer äußeren Quelle erzeugt werden, beispielsweise von einem magnetischen
Übergang in einer Aufzeichnungsschicht, was eine Drehung der Magnetisierung zur Folge hat, deren
Amplituden proportional zu der Stärke des Erregerfeides ist, die aber über die ganze Höhe der Schichten
homogen ist (außer vielleicht in der Nähe des Randes der Schichten, der dem Luftspaltrand entgegengesetzt
ist, was in der Praxis vernachlässigbar ist, und zwar umso mehr vernachlässigbar, als dieser Abschnitt des
Wandlers nicht bis in die Bereiche reicht, in denen die magnetoresistiven Schichten liegen). Damit eine Sättigung
der Magnetstruktur vermieden wird, die das Verhalten, insbesondere den Frequenzgang verfälschen
würde, muß die zulässige Breite des Fensters (die der Luftspaltiänge bei einem klassischen Magnetkopf
vergleichbar ist) größer als ein Wert sein, der folgendermaßen definiert werden kann: wenn die
Aufzeichnungsschicht auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger, die dick gegen die Schichten der
Wandlerstruktur ist, beispielsweise eine Dicke in der Größenordnung von 2 μΐη hat, eine Remanenzinduktion
in der Größenordnung von 0,1 T hat, erzeugt sie einen Streufluß, der gewöhnlich näherungsweise einem Drittel
des Produktes aus der Remanenzinduktion und der Dicke proportional ist. Das Lesefenster bildet eine
magnetische Unstetigkeit zwischen zwei nichtmagnetischen »Schichten« (nämlich dem Substrat und der dem
Substrat entgegengesetzten Schutzschicht der Struktur), und der für dieses Lesefenster zulässige Fluß
entspricht dem Produkt aus der Remanenzinduktion des magnetischen Materials und der Breite des Fensters.
Die Remanenzinduktion der beschriebenen Struktur liegt in der Größenordnung von 1 T. Damit das Fenster
in die Sättigung kommt, wäre es also erforderlich, daß seine Breite annähernd gleich 0,06 μηι ist, was sehr viel
kleiner als die Breite eines magnetischen Übergangs ist, die beim gegenwärtigen Stand der Technik bei
Aufzeichnungen sehr großer Dichte auf einem Magnetband, einer Magnetplatte oder einer Magnettrommel
erzielbar ist. Die Breite jedes Fensters der erfindungsgemäßen
Wandlerstruktur kann also beliebig klein gemacht werden, ohne daß das Material in die Sättigung
gelangen kann. Der Frequenzgang ist also wesentlich besser als bei den bisher bekannten Wandlern, während
die Lokalisierung der äußeren Magnetflußquelle, die praktisch das Auflösungsvermögen des Wandlers
bestimmt, mit jeder gewünschten Präzision für das Lesen von magnetischen Aufzeichnungen sehr großer
Dichte erfolgen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Elektromagnetischer Wandler mit zwei im Abstand voneinander parallel angeordneten dünnen,
magnetostatisch gekoppelten, magnetoresistiven Schichten zur Umwandlung der Änderungen eines
Magnetfeldes, das von einer an einem der Ränder der Schichten liegenden Quelle stammt, in Änderungen
eines elektrischen Stroms, der parallel zu diesem Rand durch die beiden Schichten fließt, wobei die
Achsen leichter Magnetisierung der beiden Schichten jeweils um 45° gegen die Richtung des
Stromflusses geneigt sind und sich rechtwinkelig kreuzen, dadurch gekennzeichnet, daß
jede magnetoresistive Schicht (1, 11) von zwei an den parallel zur Stromflußrichtung liegenden Rändern
magnetisch einstückig zusammenhängenden dickeren magnetischen Schichten (2, 3; 12, 13)
großer Permeabilität umschlossen ist, daß zwischen jede magnetoresistive Schicht (1, 11) und die sie
umschließenden hochpermeablen Schichten (2,3; 125
13) dünne unmagnetische, isolierende Zwischenschichten (4, 5; 14, 15) eingefügt sind, die so
beschaffen sind, daß bei fehlendem äußerem Magnetfeld Wechselwirkungsenergieausgleich der
Spins der magnetoresistiven Schicht (1, 11) und der hochpermeablen Schichten (2,3; 12,13) besteht, daß
die die beiden magnetoresistiven Schichten (1, 11) umschließenden hochpermeablen Schichten (2,3; 12,
13) an den Rändern miteinander magnetisch gekoppelt sind und daß zwischen die die eine bzw.
die andere magnetoresistive Schicht (1,11) umschließenden
hochpermeablen Schichten (2,3; 12,13) eine unmagnetische Schicht (10) eingefügt ist.
2. Elektromagnetischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der hochpermeablen
Schichten (2, 3; 12, 13) in der Größenordnung des Zehnfachen oder mehr der Dicke der
magnetoresistiven Schicht (1, Ii) liegt.
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