DE3544883A1

DE3544883A1 - Duennfilm-magnetkopf zur senkrechten magnetisierung eines entsprechenden aufzeichnungsmediums

Info

Publication number: DE3544883A1
Application number: DE19853544883
Authority: DE
Inventors: Hermann Raith; Herbert Dr Schewe
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1987-06-19
Also published as: DE3544883C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnfilm-Magnet kopf mit schichtweisem Aufbau auf einem nicht-magne tischen Substrat für ein Aufzeichnungsmedium, das mit einer magnetisierbaren Speicherschicht versehen ist, in welche längs einer Spur Informationen durch senkrechte (vertikale) Magnetisierung der Speicherschicht ein zuschreiben sind, welcher Magnetkopf einen den magne tischen Fluß führenden, ringkopfähnlichen magnetischen Leitkörper mit zwei Magnetschenkeln aufweist,

- die aus Material vorbestimmter Sättigungsmagnetisie rung bestehen,
- deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpole in (relativer) Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei ein Spalt vorbestimmter Weite ausgebildet ist, und
- die außerhalb des Polbereiches einen Zwischenraum begrenzen, durch welchen sich die Windungen einer Schreib- und/oder Lesespulenwicklung erstrecken.

Ein solcher Magnetkopf ist z.B. aus der EP 00 12 910 Al zu entnehmen. Dieser Kopf ist zur Speicherung von In formationen nach dem Prinzip der senkrechten Magneti sierung vorgesehen. Dieses Prinzip ist allgemein be kannt (vgl. z.B. "IEEE Transactions on Magnetics", vol. MAG-16, no. 1, Jan. 1980, Seiten 71 bis 76, oder vol. MAG-20, no. 5, Sept. 1984, Seiten 657 bis 662 und 675 bis 680). Die für dieses vielfach auch als verti kale Magnetisierung bezeichnete Prinzip vorzusehenden Aufzeichnungsmedien können in Form von starren Magnet speicherplatten, flexiblen Einzelplatten (Floppy Discs) oder Magnetbändern vorliegen. Diese Medien weisen je weils mindestens eine magnetisierbare Speicherschicht vorbestimmter Dicke auf, welche ein magnetisch aniso tropes Material insbesondere aus einer CoCr-Legierung enthält. Dabei ist die Achse der sogenannten leichten Magnetisierung dieser Schicht senkrecht zur Oberfläche des Mediums ausgerichtet. Mittels besonderer Magnet köpfe können dann längs einer Spur die einzelnen In formationen als Bits in aufeinanderfolgenden Ab schnitten durch entsprechende Magnetisierung der Speicherschicht eingeschrieben werden.

Die für das Prinzip der longitudinalen Magnetisierung bekannten kombinierten Schreib- und Lese-Magnetköpfe können jedoch nicht ohne weiteres für eine senkrechte Magnetisierung übernommen werden. Bei Verwendung dieser Köpfe, deren aus Magnetschenkeln gebildeter magne tischer Leitkörper im allgemeinen eine ringkopfähnliche Gestalt hat, läßt sich zwar die auch bei dem Prinzip der senkrechten Magnetisierung angestrebte Magnet flußführung zu einem möglichst geschlossenen Kreis mit geringem magnetischen Widerstand erreichen. Jedoch ist es schwierig, bei hohen Bit-Dichten und deshalb ent sprechend kleiner Weite des sogenannten Luftspaltes, der zwischen den dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpolen des Ringkopfes ausgebildet ist, ein aus reichend starkes Schreibfeld zu erzeugen.

Man sieht sich deshalb im allgemeinen veranlaßt, für das Prinzip der senkrechten Magnetisierung spezielle Schreib-/Lese-Magnetköpfe zu entwickeln. Der Aufbau eines solchen Kopfes geht z.B. aus der eingangs ge nannten EP-Al hervor. Dieser bekannte Magnetkopf weist zur Führung des magnetischen Flusses einen auf einem nicht-magnetischen Substrat aufgebrachten Leitkörper auf. Dieser Leitkörper besteht aus einem magnetischen Material vorbestimmter Sättigungsmagnetisierung wie z.B. aus einer speziellen NiFe-Legierung (z.B. "Permalloy" - Warenzeichen der "Bell Telephone Manu facturing Comp."). Er wird von zwei Magnetschenkeln ge bildet, deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpole in Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander und mit vorbestimmter geringer Spalt weite zueinander angeordnet sind. An den Bereich der Magnetpole schließt sich ein Bereich des Kopfes an, in dem die Magnetschenkel auf einen größeren gegenseitigen Abstand geführt sind. Auf diese Weise ergibt sich zwischen den beiden Magnetschenkeln ein ausreichend weiter Zwischenraum, durch welchen sich die Windungen einer Schreib- und Lesespulenwicklung erstrecken. So wohl für die Schreibfunktion als auch für die Lese funktion dieses Magnetkopfes wird die ringkopfähnliche Gestalt seines magnetischen Leitkörpers ausgenutzt.

Die einzelnen Teile dieses Magnetkopfes sind dabei in Dünnfilm-Technik auf der ebenen Rückseite des Sub strates aufgebracht. Diese Technik ist für Schreib- /Lese-Magnetköpfe allgemein bekannt (vergleiche z.B. "Fein werktechnik und Meßtechnik", 88. Jg., Heft 2, März 1980, Seiten 53 bis 59 oder "Siemens-Zeitschrift", Band 52, Heft 7, 1978, Seiten 434 bis 437). Proble matisch bei derartigen Dünnfilm-Magnetköpfen ist jedoch die Erzeugung hinreichend großer Schreibfelder unter gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Auflösung beim Lesen. Diese beiden Forderungen sind an sich gegen sätzlicher Natur, da im allgemeinen hohe Magnetfelder große Spaltweiten bedingen, während sich eine hohe Auflösung, d.h. eine geringe sogenannte "Bit-Shift", bei hohen Bitdichten nur mit kleinen Spaltweiten erzielen läßt (vgl. z.B. "IEEE Transactions on Magnetics", vol. MAG-19, no. 5, Sept. 1983, Seiten 1617 bis 1619). Darüber hinaus sollte bei einem Magnetkopf zur vertikalen Aufzeichnung das Schreibfeld möglichst asymmetrisch sein, um die Vertikalkomponente dieses Feldes an der ablaufenden Kante des in Be wegungsrichtung gesehen rückwärtigen Magnetpols anzu heben und die Vertikalkomponente entgegengesetzter Polarität an der vorlaufenden Kante des vorderen, dem Substrat zugewandten Magnetpols abzuschwächen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Dünn film-Magnetkopf der eingangs genannten Art dahin gehend zu verbessern, daß mit ihm eine Schreib- und Lesefunktion mit jeweils verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad nach dem Prinzip der vertikalen Magne tisierung ermöglicht ist. Dabei sollen die erwähnten Forderungen hinsichtlich großer Schreibfelder und hohen Auflösungsvermögens zumindest weitgehend berücksichtigt sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

- der in Bewegungsrichtung gesehen vorlaufende Magnet schenkel mindestens zwei magnetische Schichten aus Materialien verschiedener Sättigungsmagnetisierung aufweist, wobei die Magnetschicht aus dem einen Material mit der vergleichsweise kleineren Sätti gungsmagnetisierung den Spalt begrenzt und bei der Schreibfunktion aufgrund eines in der Spulenwicklung fließenden Schreibstromes bis in den Bereich des zu geordneten Magnetpoles in die magnetische Sättigung getrieben ist,
- der nachlaufende Magnetschenkel mindestens eine magnetische Schicht enthält, deren Material eine Sättigungsmagnetisierung aufweist, die größer ist als die vergleichsweise kleinere Sättigungsmagnetisierung der den Spalt begrenzenden Magnetschicht des vor laufenden Magnetschenkels, und
- die von dem Magnetpol des nachlaufenden Magnet schenkels eingenommene Fläche mindestens so groß ist wie die Fläche des Magnetpols des vorlaufenden Magnet schenkels.

Im vorlaufenden Magnetschenkel wird folglich beim Schreiben die Magnetschicht mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung schon bei recht geringen Schreibströmen gesättigt. Ein weiteres An steigen des Schreibstromes bewirkt dann, daß die Magnetschicht dieses Schenkels mit der größeren Sättigungsmagnetisierung zusätzlich magnetischen Fluß aufnimmt und so praktisch nur dieser Teil des vorlau fenden Magnetschenkels zusammen mit dem nachlaufenden Magnetschenkel für eine Schreibfunktion wirksam ist. Da in dem vorlaufenden Magnetschenkel die Magnetschicht mit der größeren Sättigungsmagnetisierung durch die Magnetschicht mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung von dem Spalt getrennt ist, wird somit beim Schreiben die effektive Spaltweite vorteilhaft um die Dicke der Magnetschicht mit der kleineren Sättigungsmagnetisierung entsprechend erweitert. Da ferner beim Schreiben die effektive Polfläche des vorlaufenden Magnetschenkels kleiner als die des nachlaufenden Magnetschenkels ist, läßt sich deshalb die gewünschte Asymmetrie des Schreibfeldes erreichen. Beim Lesen hingegen sind die aus der Speicherschicht des Aufzeichnungsmediums austretenden Magnetfelder bekanntlich verhältnismäßig gering, so daß sie die Magnetschicht des vorlaufenden Magnetschenkels mit der kleineren Sättigungsmagnetisierung nicht oder zumindest nicht vollständig bis in die magnetische Sättigung zu treiben vermögen. Dies bedeutet, daß in diesem Schenkel praktisch nur mit dieser Schicht die Lesefunktion ausgeübt wird. Die effektive Spaltweite zwischen dieser Schicht und dem nachlaufenden Magnet schenkel ist folglich geringer als beim Schreiben. Somit ist mit einer solchen Ausgestaltung des Magnet kopfes zum einen ein zumindest asymmetrischer Feld verlauf des Schreibfeldes bei ausreichender Spalt weite zu erzeugen. Zum anderen läßt sich zwischen den Magnetpolen aufgrund der sich beim Lesen ergebenden verhältnismäßig geringen Spaltweite eine entsprechend scharfe Signalform gewinnen. Die Vorteile der erfin dungsgemäßen Ausgestaltung des Magnetkopfes bestehen folglich darin, daß mit der Anpassung der effektiven Spaltweite seiner Magnetpole an die jeweils ausgeübte Funktion ein entsprechend hoher Wirkungsgrad bei beiden Funktionen erzielt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Magnetkopfes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Figur ein Ausfüh rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes schematisch veranschaulicht ist.

Bei dem in der Figur nur teilweise als Längsschnitt dargestellten Magnetkopf wird von an sich bekannten, ringkopfähnlichen Ausführungsformen mit schichtweisem Aufbau ausgegangen, wie sie für das Prinzip der senk rechten (vertikalen) Magnetisierung entwickelt worden sind (vgl. z.B. die eingangs genannte EP-Al). Mit dem allgemein mit 2 bezeichneten Magnetkopf soll sowohl eine Schreib- als auch eine Lesefunktion auszuüben sein. Dieser Kopf befindet sich auf einer Flachseite eines Substrates 3, das die Stirn- oder insbesondere die Rückseite eines gebräuchlichen, auch als Flugkörper bezeichneten Elementes bildet und das in der Figur nicht weiter ausgeführt ist. Der Magnetkopf ist relativ zu einem an sich bekannten Aufzeichnungsmedium M in geringer Flughöhe f zu führen, wobei die relative Be wegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums bezüglich des Magnetkopfes durch eine mit v bezeichnete gepfeilte Linie angedeutet ist. Die sich zwischen der zu minde stens einer Flugkufe gestalteten, dem Aufzeichnungs medium M zugewandten Unterseite 4 des Substrates 3 und dem Aufzeichnungsmedium M einstellende Flughöhe f be trägt beispielsweise nur einige Zehntel Mikrometer. Das Aufzeichnungsmedium, z.B. eine Magnetspeicher platte, weist eine Speicherschicht 6 auf, deren Mate rialteilchen vertikal (senkrecht) orientiert sind und insbesondere aus einer CoCr-Legierung bestehen. Die Speicherschicht 6 ist im allgemeinen noch auf mindestens einer weiteren Schicht 7, z.B. aus einer speziellen NiFe-Legierung, angeordnet.

Der Magnetkopf 2 enthält einen den Magnetfluß führenden ringkopfähnlichen Leitkörper 8 mit zwei Magnetschen keln 9 und 10. Diese Schenkel sind weitgehend und ins besondere im Bereich ihrer dem Aufzeichnungsmedium M zugewandten, Magnetpole P ₁ bzw. P ₂ ausbildenden End stücke 11 bzw. 12 zumindest annähernd senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet. Zwi schen ihnen ist ein Luftspalt 13 mit einer vorteilhaft geringen longitudinalen, d.h. in Bewegungsrichtung v des Magnetkopfes weisenden Weite w von unter 1 µm, insbe sondere unter 0,5 µm, vorhanden. In einem mittleren Be reich 15 des magnetischen Leitkörpers 8 ist der Abstand zwischen den beiden Magnetschenkeln 9 und 10 gegenüber dieser Spaltweite w erweitert, indem z.B. der hin sichtlich der Bewegungsrichtung v rückwärtige, d.h. nachlaufende Magnetschenkel 10 auf einen größeren Abstand w′ bezüglich des vorderen, eben ausgebildeten und dem Substrat 3 zugewandten Magnetschenkels 9 führt. Außerhalb dieses Bereiches 15 ist auf der dem Aufzeich nungsmedium M abgewandten Seite des Leitkörpers 8 der Magnetschenkel 10 in bekannter Weise in einem Verbin dungsbereich 16 an den Magnetschenkel 9 angefügt, so daß sich damit die ringkopfähnliche Gestalt des Leit körpers 8 ergibt. Durch den zwischen den beiden Magnet schenkeln 9 und 10 in dem mittleren Bereich 15 ausge bildeten Zwischenraum 17 erstreckt sich mindestens eine flache Spulenwicklung 18, die sowohl als Schreib- als auch als Lesespule dienen kann. Diese in der Figur nur durch eine einzige Leiterwindung 18 a angedeutete Wicklung weist im allgemeinen eine oder auch mehrere Lagen mit einer verhältnismäßig großen Anzahl an Windungen auf. Durch sie kann ein i.a. verhältnismäßig großer Schreibstrom I fließen.

Der in der relativen Bewegungsrichtung v gesehen vor laufende Magnetschenkel 9 weist zumindest im Bereich seines Endstückes 11 mindestens zwei magnetische Schichten 9 a und 9 b auf. Gemäß der Erfindung sollen dabei für diese Magnetschichten Materialien mit unter schiedlicher Sättigungsmagnetisierung Ms gewählt wer den. Hierfür kommen insbesondere Legierungen wie z.B. "Permalloy", amorphe CoZr- oder CoHf-Legierungen oder andere bekannte binäre oder ternäre amorphe oder kristalline Legierungen in Frage. Vorteilhaft soll dabei die größere Sättigungsmagnetisierung einen Wert über 1000 kA/m haben, während der Wert der kleineren Sättigungsmagnetisierung beispielsweise unter 1000 kA/m liegt. Vorzugsweise werden Materialien gewählt, deren Sättigungsmagnetisierungen sich mindestens um einen Faktor 1,2 unterscheiden. "Permalloy" hat z.B. eine Sättigungsmagnetisierung in der Größenordnung von 800 kA/m, während die Sättigungsmagnetisierung der genannten amorphen Materialien in der Größenordnung 1000 bis 1200 kA/m liegt. Bei dem vorlaufenden Magnet schenkel 9 soll nun die Anordnung der einzelnen Magnet schichten so vorgenommen werden, daß die Magnetschicht 9 b aus dem Material mit der vergleichsweisen kleineren Sättigungsmagnetisierung Ms₂ den Spalt 13 begrenzt, während die andere Magnetschicht 9 a aus dem Material mit der größeren Sättigungsmagnetisierung Ms₁ dem Substrat 3 zugewandt ist. Demgegenüber soll der nach laufende Magnetschenkel 10 im allgemeinen aus einem einheitlichen Material bestehen und so mindestens eine Magnetschicht aufweisen, dessen Material eine Sätti gungsmagnetisierung Ms₃ hat, die größer als die vergleichsweise kleinere Sättigungsmagnetisierung Ms₂ der Schicht 9 b des vorlaufenden Magnetschenkels 9 ist. Beispielsweise kann Ms₃=Ms₁ sein. Gemäß dem darge stellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der Magnetschenkel 10 zumindest im Bereich seines Polend stückes 12 aus zwei derartigen Magnetschichten 10 a und 10 b aufgebaut ist. Diese Schichten können gegebenen falls auch aus Materialien unterschiedlicher Sätti gungsmagnetisierungen bestehen, wobei diese Sätti gungsmagnetisierungen aber größer als Ms₂ sein sollen.

Da im allgemeinen mit dem nachlaufenden Magnetschenkel 10 ein Überschreiben von mit dem vorlaufenden Magnet schenkel 9 geschriebenen Informationen erfolgen muß, ist bei dem Magnetkopf 2 nach der Erfindung außerdem vorgesehen, daß die von dem Magnetpol P ₁ des Magnet schenkels 9 eingenommene Fläche F ₁ parallel zum Spei chermedium M höchstens gleich der entsprechenden Fläche F ₂ des Magnetpols P ₂ des nachlaufenden Magnetschenkels 10 ist. Hierzu ist bei dem gewählten Ausführungsbei spiel davon ausgegangen, daß die Dicken d _a, d _b und d _a′ der Magnetschichten 9 a bzw. 9 b bzw. 10 a etwa gleich sind. Gegebenenfalls kann man jedoch auch unterschied liche Dicken wählen. Unter der jeweiligen Dicke wird dabei die Ausdehnung der entsprechenden Schicht in Bewegungsrichtung v verstanden. Jedoch soll beispiels weise die Magnetschicht 10 b des nachlaufenden Magnet schenkels 10 eine Dicke d _b′ haben, die wesentlich größer als die Dicke d _a′ der benachbarten, den Spalt 13 begrenzenden Magnetschicht 10 a ist. Dementsprechend gilt dann für die von den Schichten 9 a, 9 b, 10 a und 10 b eingenommenen Teilflächen F _a bzw. F _b bzw. F _a′ bzw. F _b′ der jeweiligen Polflächen F ₁ bzw. F ₂ : F_a=F_b= F _a′ < F _b′, wobei F _a+F_b=F ₁ und F _a′+F _b′=F ₂ sind. Vorzugsweise ist F _b′ mindestens doppelt so groß wie F _a′, d.h., es gilt dann: F ₂ ,(3/2) · F ₁. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man für F ₂ mindestens die doppelte Größe von F ₁ vorsieht.

Beim Schreiben durch entsprechende Erregung der Spulen wicklung 18 wird dann die Magnetschicht 9 b schon bei verhältnismäßig kleinen Schreibströmen I gesättigt, wo bei sich mit zunehmendem Schreibstrom die gesättigte Zone vom Bereich der Spulenwicklung 18 bis zum Magnet pol P ₁ hin ausdehnt. Da dann diese Schicht keinen zu sätzlichen Fluß mehr aufnehmen kann, führt eine weitere Steigerung des Schreibstromes I dazu, daß ihre be nachbarte Magnetschicht 9 a aus dem Material mit der wesentlichen größeren Sättigungsmagnetisierung Ms₁ zusammen mit den Magnetschichten 10 a und 10 b des nach laufenden Magnetschenkels 10 die Schreibfunktion aus übt. Folglich ist also die wirksame, mit w _s bezeichnete Spaltlänge beim Schreiben durch den Abstand der Magnet schicht 9 a von der Magnetschicht 10 a bestimmt. Beim Lesen hingegen sind bekanntlich die aus der Speicher schicht 6 des Aufzeichnungsmediums M austretenden Magnetfelder verhältnismäßig klein, so daß diese die Magnetschicht 9 b aus dem Material mit der geringeren Sättigungsmagnetisierung Ms₂ nicht in die Sättigung zu treiben vermögen. Folglich wird also auch mit dieser Magnetschicht die Lesefunktion ausgeübt. D.h., die effektive Spaltweite beim Lesen entspricht der konkreten Weite w des Spaltes 13 und ist demnach vorteilhaft gegenüber der Spaltweite w _s um die Dicke d _b der Magnetschicht 9 b kleiner.

Wie aus der Figur ferner hervorgeht, kann jeder der Magnetschenkel 9 und 10, zumindest aber der nachlaufen de Schenkel 10, außerhalb des durch die Polendstücke 11 bzw. 12 eingenommenen Bereichs mit einer zusätzlichen, verhältnismäßig dicken Magnetschicht 9 c bzw. 10 c ver sehen sein. Dabei decken diese Schichten insbesondere den Bereich 15 mit der Spulenwicklung 18 ab. Diese Schichten können vorteilhaft für die angestrebte Asymmetrierung des Feldverlaufes des mit dem magne tischen Leitkörper 8 zu erzeugenden Schreibfeldes herangezogen werden. Gegebenenfalls ist nämlich mit einem nur die Magnetschichten 9 a, 9 b, 10 a, 10 b auf weisenden und somit zwar asymmetrisch aufgebauten Magnetkopf keine hinreichende Betonung des von dem nachlaufenden Magnetschenkels 10 erzeugten Magnetfeldes zu erreichen, da im allgemeinen der nutzbare Magnetfluß durch den Magnetpol P ₂ wegen des höheren magnetischen Widerstandes seines vergleichsweise längeren Magnet schenkels erniedrigt ist. Um diese Erniedrigung nun auszugleichen, kann beispielsweise die Querschnitts fläche des Magnetschenkels 10 in dem Bereich 15 ent sprechend größer gewählt werden als die Querschnitts fläche des Magnetschenkels 9. Hierzu ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel angenommen, daß die Dicke d _c der zusätzlichen Magnetschicht 9 c des vor laufenden Magnetschenkels 9 geringer gewählt ist als die entsprechende Dicke d _c′ der zusätzlichen Magnet schicht 10 c des nachlaufenden Magnetschenkels 10.

Statt der vorbestimmten Bemessungen der Dicken der einzelnen Magnetschichten oder auch zusätzlich hierzu ist eine Asymmetrierung des Schreibfeldes ferner da durch möglich, daß man die zusätzlichen Schichten 9 c und 10 c aus Materialien unterschiedlicher Sättigungs magnetisierung Ms₂′ bzw. Ms₃′ aufbaut, wobei die Sättigungsmagnetisierung Ms₃′ der Schicht 10 c größer als die Sättigungsmagnetisierung Ms₂′ der Schicht 9 c gewählt ist. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbei spiel sei angenommen, daß für die Magnetschichten 9 c und 10 c die gleichen Materialien wie die der zu ihnen jeweils benachbarten Schichten 9 b bzw. 10 b vorgesehen werden, so daß dann gilt: Ms₂′=Ms₂ und Ms₃′=Ms₃. Man kann jedoch auch davon abweichende Materialien wählen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn man zumindest für einige der einzelnen Magnetschichten des in der Figur dargestellten Magnetkopfes 2 Materialien vorsieht, die neben den vorbestimmten Sättigungsmagnetisierungen auch unterschiedliche Permeabilitäten aufweisen. Dabei wird nachfolgend die reversible Permeabilität µ der Mate rialien zugrunde gelegt. So kann man insbesondere für die den Spalt 13 begrenzende Magnetschicht 9 b des vor laufenden Magnetschenkels 9 ein Material vorsehen, dessen Permeabilität µ₂ größer ist als die Permeabi lität µ₁ ihrer zumindest im Bereich des Spaltes 13 be nachbarten, dem Substrat 3 zugewandten Magnetschicht 9 a. Für die magnetischen Schichten 10 a und 10 b des nachlaufenden Magnetschenkels 10 werden Materialien mit einer Permeabilität µ₃ gewählt, die zweckmäßigerweise ebenfalls kleiner als die Permeabilität µ₂ ist und bei spielsweise gleich µ₁ sein kann. Gegebenenfalls kann man auch für die zusätzlichen Magnetschichten 9 c und 10 c Materialien mit unterschiedlichen Permeabilitäten µ₂ bzw. µ₃ vorsehen. Dabei können z.B. diese Perme abilitäten gleich groß wie die Permeabilitäten µ₂ bzw. µ₁ der Materialien der in dem jeweiligen Schenkel dazu benachbarten Magnetschichten 9 b bzw. 10 b sein, so daß dann gilt µ₃=µ₁ und µ₂=µ₁. Mit einer solchen Wahl der Permeabilitäten wird der Effekt unterstützt, daß für die Lesefunktion auch die an den Spalt 13 angrenzende Magnetschicht 9 b des vorlaufenden Magnet schenkels 9 bei somit kleiner Spaltweite w wirksam ist.

Gegebenenfalls kann man statt mehrerer benachbarter Magnetschichten aus dem gleichen Material auch nur eine einzige Schicht mit entsprechend größerer Schichtdicke vorsehen. So ließen sich z.B. die Schichten 10 a und 10 b zu einer einzigen Schicht der Dicke (d _a′+d _b′) zu sammenfassen, falls sie nicht aus Materialien mit unterschiedlicher Sättigungsmagnetisierung und/oder reversibler Permeabilität zu erstellen sind.

Claims

1. Dünnfilm-Magnetkopf mit schichtweisem Aufbau auf einem nicht-magnetischen Substrat für ein Aufzeich nungsmedium, das mit einer magnetisierbaren Speicher schicht versehen ist, in welche längs einer Spur In formationen durch longitudinale (horizontale) oder durch senkrechte (vertikale) Magnetisierung der Spei cherschicht einzuschreiben sind, welcher Magnetkopf einen den magnetischen Fluß führenden, ringkopf ähnlichen magnetischen Leitkörper mit zwei Magnet schenkeln aufweist,

- die aus Material vorbestimmter Sättigungsmagnetisie rung bestehen,
- deren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Magnetpole in (relativer) Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei ein Spalt vorbestimmter Weite ausgebildet ist, und
- die außerhalb des Polbereiches einen Zwischen raum begrenzen, durch welchen sich die Windungen einer Schreib- und/oder Lesespulenwicklung er strecken,

dadurch gekennzeichnet, daß

der in Bewegungsrichtung (v) gesehen vorlaufende Magnetschenkel (9) mindestens zwei magnetische Schichten (9 a, 9 b, 9 c) aus Materialien verschiedener Sättigungsmagnetisierung (Ms₁, Ms₂. Ms₂′) aufweist, wobei die Magnetschicht (9 b) aus dem einen Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisie rung (Ms₂) den Spalt (13) begrenzt und bei der Schreib funktion aufgrund eines in der Spulenwicklung (18) fließenden Schreibstromes (I) bis in den Bereich des zugeordneten Magnetpols (P ₁) in die magnetische Sätti gung getrieben ist,

- der nachlaufende Magnetschenkel (10) mindestens eine magnetische Schicht (10 a, 10 b, 10 c) enthält, deren Material eine Sättigungsmagnetisierung (Ms₃, Ms₃′) aufweist, die größer ist als die vergleichsweise kleinere Sättigungsmagnetisierung (Ms₂) der den Spalt (13) begrenzenden Magnetschicht (9 b) des vorlaufenden Magnetschenkels (9), und
- die von dem Magnetpol (P ₂) des nachlaufenden Magnet schenkels (10) eingenommene Fläche (F ₂) mindestens so groß ist wie die Fläche (F ₁) des Magnetpols (P ₁) des vorlaufenden Magnetschenkels (9).

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die von dem Magnetpol (P ₂) des nachlaufenden Magnetschenkels (10) einge nommene Fläche (F ₂) mindestens um das 1,5fache, vor zugsweise mindestens um das Doppelte, so groß ist wie die Fläche (F ₁) des Magnetpols (P ₁) des vorlaufenden Magnetschenkels (9).

3. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nachlaufende Magnetschenkel (10) außerhalb des Bereichs seines den einen Magnetpol (P ₂) bildenden Endstückes (12) minde stens eine weitere Magnetschicht (10 c) aus einem Mate rial aufweist, dessen Sättigungsmagnetisierung (Ms₃′) größer ist als die Sättigungsmagnetisierung (Ms₂) des Materials der den Spalt (13) begrenzenden Magnetschicht (9 b) des vorlaufenden Magnetschenkels (9).

4. Magnetkopf nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Magnetschichten (10 a, 10 b, 10 c) des nachlaufenden Magnetschenkels (10) aus dem gleichen Material bestehen.

5. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der vorlaufende Magnetschenkel (9) außerhalb des Bereichs seines den einen Magnetpol (P ₁) bildenden Endstückes (11) mindestens eine weitere Magnetschicht (9 c) aus einem Material aufweist, dessen Sättigungsmagnetisie rung (Ms₂′) kleiner ist als die Sättigungsmagnetisie rung (Ms₁) des Materials seiner von dem Spalt (13) weiter entfernt liegenden Magnetschicht (9 a).

6. Magnetkopf nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die weitere Magnet schicht (9 c) des vorlaufenden Magnetschenkels (9) und die dazu benachbarte, den Spalt (13) begrenzende Magnetschicht (9 b) aus dem gleichen Material bestehen.

7. Magnetkopf nach den Ansprüchen 3 oder 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (d _c) der weiteren Magnetschicht (9 c) des vor laufenden Magnetschenkels (9) geringer ist als die Dicke (d _c′) der weiteren Magnetschicht (10 c) des nach laufenden Magnetschenkels (10).

8. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die von dem Spalt (13) weiter entfernt liegende Magnetschicht (9 a) des vorlaufenden Magnetschenkels (9) und die mindestens eine Magnetschicht (10 a, 10 b, 10 c) des nach laufenden Magnetschenkels (10) aus demselben Material mit der vergleichsweise größeren Sättigungsmagnetisie rung (Ms₁, Ms₃, Ms₃′) bestehen.

9. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die den Spalt (13) begrenzende Magnetschicht (9 b) des vorlau fenden Magnetschenkels (9) aus einem Material besteht, dessen Sättigungsmagnetisierung (Ms₂) mindestens um einen Faktor 1,2 kleiner ist als die Sättigungsmagne tisierung (Ms₁) des Materials der dazu benachbarten, von dem Spalt (13) weiter entfernt liegenden Magnet schicht (9 a) dieses Schenkels (9).

10. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die vergleichsweise kleinere Sättigungsmagnetisierung (Ms₂, Ms₂′) unter 10 kA/cm liegt.

11. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß die ver gleichsweise größere Sättigungsmagnetisierung (Ms₁, Ms₃, Ms₃′) einen Wert über 10 kA/cm, vorzugsweise über 12 kA/cm hat.

12. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß zumin dest einige der Magnetschichten (9 a bis 9 c, 10 a bis 10 c) der beiden Magnetschenkel (9, 10) aus Materialien unterschiedlicher reversibler Permeabilität (µ₁ bis µ₃, µ₂′, µ₃′) bestehen.

13. Magnetkopf nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß das Material mit der vergleichsweise kleineren Sättigungsmagnetisierung (Ms₂, Ms₂′) der mindestens einen Magnetschicht (9 b, 9 c) des vorlaufenden Magnetschenkels (9) eine Permeabilität (µ₂, µ₂′) aufweist, die größer ist als die Permeabi lität (µ₁, µ₃, µ₃′) der Materialien der Magnetschich ten (9 a, 10 a bis 10 c) mit der größeren Sättigungsmagne tisierung (Ms₁, Ms₃, Ms₃′).