Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки и устройство для его осуществления Советский патент 1976 года по МПК G11B5/46 G01R33/02 

зазора головки, а о напряженности его судят по величине Ясм-Я,;.

Описываемый способ основан на том, что цилиндрические магнитные домены (ЦМД), суш,ествуюидие в монокристаллической пленке, стабильны в ограниченном интервале полей, перпендикулярных плоскости пленки, а при помехах, превышающих критическую величину HK, они коллапсируют. С помощью магнитной системы создают внешнее ноле смещения (Ясы), стремящееся разрушить доменную структуру. Если поле зазора магнитной головки (МГ) имеет составляющую (Ямг), антипараллельную полю смещения, то ЦМД в монокристаллической магнитной пленке будут существовать внутри области, граница которой определяется соотношением

Я,м-Я„г Як.(1)

Вне этой области доменная структура нленки будет разрушена. Тогда из выражения (1) легко определить величину поля рабочего зазора МГ на границе коллапса ЦМД

Я.,| Ясм Я;;.(2)

Цосле снятия внешнего магнитного ноля Ясм картина доменной структуры в моиокристаллической пластине датчика мгновенно восстанавливается, и система опять готова к измерениям.

Для реализации описанного способа предлагается устройство, содержащее датчик в виде прозрачной магнитной пленки на немагнитной подложке, источник света, оптическую систему в виде двух поляроидов, магнитный датчик, помещенный в магнитную систему, выполненную, например, в виде колец Гельмгольца, создающую постоянное поле, перпендикулярное плоскости пленки, отличающееся тем, что датчик выполнен, например, в виде монокристаллической пленки феррограната, нанесенной на подложку из монокристалла гадолиний-галлиевого граната, плоскость поляризации которой совпадает с кристаллографической плоскостью (HI.)

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Датчик, состоящий из монокристаллической подложки 1 с нанесенной на нее монокристаллической пленкой 2, помещается в поле магнитной головки 3. Поле смещения создается магнитной системой 4, выполненной из катушек Гельмгольца. Наблюдение ведется в проходящем свете. От источника 5 свет через поляроиды 6 и 7 попадает на микроскоп 8.

В качестве подложки датчика используется пластина из гадолиний-галлиевого граната, вырезанная в плоскости (HI). Выбор материала подложки помимо прозрачности в видимой части спектра обусловлен тем, что на нем наиболее просто вырастить бездефектные монокристаллические гранатовые пленки с цилиндрической доменной структурой.

Монокристаллическая пленка феррограната является наиболее предпочтительной для датчика устройства, так как, имея магнитную структуру с ЦМД, она обладает достаточным для четкого наблюдения ЦМД фарадеевским вращением, прозрачна в видимой области

спектра, а коэрцитивная сила доменных стенок не превышает 0,5 Э. Существование магнитной структуры с цилиндрическими доменами в феррогранатовых пленках определяется большой величиной одноосной анизотропии

( Э). Такая величина поля анизотропии обеспечивает из.мерение составляющей поля МГ, нормальной к плоскости пленки. Для повыщепия чувствительности устройства за счет увеличения контрастности наблюдаемой картины ЦМД в состав феррограната вводятся ионы висмута. Цри этом значение константы фарадеевского вращения достигает нескольких десятков тысяч град/см, что значительно повыщает контрастность, а значит и чувствительность устройства.

Цспользование оптически прозрачного датчика позволяет с помощью микроскопа неносредствеино наблюдать картину распределения поля в зазоре рабочей головки по характеру домепной структуры, пленки.

Цроцесс измерения напряженности поля МГ сводится к следующему. Сначала добиваются контрастного наблюдения ЦМД на датчике. После этого производится двукрашое измеренне величины поля смещения (Ясм). Цель первого - определение величины ноля колланса ЦМД (когда ). Для этого, визуально наблюдая за поведением ЦМД, увеличивают Ясм (регулировкой тока в катушках Гельмгольца), фиксируя момент мгновенного разрушения ЦМД. Второй раз изменение внешнего поля нроизводится уже в зоне действия поля рабочего зазора МГ (). Нри этом на обмотку МГ подается постоянное нанряжение, полярность которого выбирается таким образом, чтобы Ямг было антипараллельно Ясм. Величину Ясм изменяют до тех пор, пока ЦМД не сохраняется лишь в области действия поля зазора МГ.

Величина напряженности поля, создаваемого МГ на границе области существования ЦМД, определяется из соотношения

Ямг Ясм Я,;.( 3 )

Динамические измерения производятся путем скоростной киносъемки области существования ЦМД либо путем фотографирования при стробируемом освещении.

Устройство позволяет наглядно видеть картину распределения поля рабочего зазора МГ. Способ позволяет с высокой чувствительностью и точностью измерять величину напряженности поля на различном расстоянии от поверхности головки. Кроме того, имеется возможность изучать распределение ноля МГ в диапазоне частот, что является весьма важным для оценки качества магнитных головок. Цо сравнению с известными способами и разработанное устройство обеспечивает высоку о чувствительность за счет применения оптической

системы «на проход и использования оптически прозрачного датчика с ЦМД, выполненного из материала с большим коэффициентом фарадеевского вращения.

Формула изобретения

1. Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки путем регистрации изменения магнитного состояния пленочного датчика, расположенного в зоне действия поля рабочего зазора магнитной головки, при пропускании через датчик поляризованного светового луча, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений и увеличения частотного диапазона измерений, датчик в виде пленки с цилиндрическими магнитными доменами помещают при напряженности магнитного поля в зазоре головки внещнее магнитное поле, направление которого перпендикулярно поверхности пленки, и определяют поле коллапса цилиндрических магнитных доменов Як, затем при Ям1. изменяют внешнее магнитное поле и регистрируют величину поля смещения Ясм,

при котором цилиндрические магнитные домены в пленке сохраняются только в зоне действия магнитного поля рабочего зазора головки, а о напряженности его судят по величине Ясм-Як.

2. Устройство для измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки, содержащее датчик в виде прозрачной магнитной пленки на немагнитной подложке, источник света, оптическую систему в виде двух поляроидов, магнитный датчик, помещенный в магнитную систему, выполненную, например, в виде колец Гельмгольца, создающую постоянное поле, перпендикулярное плоскости пленки,

отличающееся тем, что датчик выполнен, например, в виде монокристаллической пленки феррограната, нанесенной на подложку из монокристалла гадолиний-галлиевого граната, плоскость поляризации которой совпадает с

кристаллографической плоскостью (III).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авт. св. Л 208988, М. Кл. G 01R 33/02, 1967.