Магнитнорезистивная головка Советский патент 1981 года по МПК G11B5/30 

Изобретение относится к приьоростроению, в частности к технике магниткой записи и воспроизведения информации, и может быть использовано в производстве магниторезистивнвк го ловок. Известна магниторезистивная головка, содержащая .магнитный сердечник, диэлектрический внутризазорный слой, магниторезистивный элемент, защитный диэлектрический слой и проводник магнитного смещения. Эта головка является головкой вертикального типа, у которой плоскости полюсов сердечника и магниторезистивного элемента перпендикулярны плоскости носителя записи l Недостатки этой головки - низкая чувствительность, ограниченная шунти рованием сигнального магнитного пото ка, создаваемого носителем, в зазоре магнитного сердечника с большим магнитным сопротивлением магнитопровода, неравномерностью распределения сигнального магнитного потока по ширине магниторезистивного элемента малой плошсщью полюсов сердечника, контактирующей с поверхностью носителя, многодоменностью структуры и применяемым методом магнитного смещения магниторезистивного элемента. Известна также магниторезистивная головка вертикального типа, содержащая токопроводящие дорожки с контактами, антиферромагнитные полосы, между которыми помещен магниторезистивный элемент с эквипотенциальными проводящими пол.сками, ориентированными под углом 45° к оси его легкого намагничивания, расположенный между этими полосками разделительный диэлектрический слой и нанесенный на эти же полоски защитный диэлектрический слоП 23. Недостатком этой головки является низкая чувствительность, ограниченная неравномерным распределением сигнального магнитного потока по ширине магниторезистивного элемента. Цель изобретения - повьоиение чувствительности головки. Поставленная цель достигается за счет того, что в магниторезистивную головку, содержащую токопроводящие дорожки с контактами, антиферромагнитные лолосы, между которыми помещен магниторезистивный элемент с эквипотенциальными проводящими полосками, ориентированными под углом 45° к

си его легкого намагничивания, расоложенный между этими полосками разелительный диэлектрический слой и анесенный на эти же полоски защитный иэлектрический слой, введены магнитый сердечник с рабочим зазором, пааллельным магниторезистивному элеенту и антиферромагнитным полосам, слой металла, расположенный поверх ащитного и разделительного диэлекрических слоев в рабочем зазоре, причем магниторезистивный элемент с антиферромагнитными полосами помещен в дополнительном зазоре магнитного сердечника, а плоскости магниторезистивного элемента и полюсов сердечника расположены параллельно плоскости носителя записи.

На фиг. 1 изображена головка горизонтального типа, на фиг. 2 - то же, функциональная схема.

Магниторезистивная головка содержит магниторезистивный элемент 1, две идентичные антиферромагнитные полосы 2 и 3, расположенные по краям магниторезистивного элемента 1 вдоль его длины. На поверхности элемента 1 расположены эквипотенциальные провогдящие полоски 4, ориентированные под углом 45° к направлению оси легкого намагничивания этого элемента. Эквипотенциальные проводящие полоски 4 расположены в разделительном диэлектрическом слое 5 и покрыты сверху защитным диэлектрическим слоем б, причем разделительный диэлектрический слой- 5 образует общую планарную поверхность с защитным диэлектрическим слоем 6. Магнитный сердечник 7 образует общую магнитную цепь с магниторезистивным элементом 1 и антиферромагнитными полосами 2 и 3. В рабочем -зазоре сердечни:са 7 расположен внутризазорный слой 8, выполненный из высокопроводящего материала. Концы магниторезистивного элемента 1 с помощью токоведующих дорожек 9 выведены к контактным площадкам К и Кл. Плоскости магниторезистивного элемента 1 и полюсов магнитного сердечника 7 расположены параллельно плоскости носителя 10 записи.- Головка со всех сторон заключена в диэлектрический слой 11, толщина которого равна суммарной толщине головки. Вся конструкция сформирована на подложке 12.

Головка работает следующим образом.

Под действием сигналь.ного магнитного -Поля if, создаваемого носителем 10 и замыкающегося через магнитный сердечник 7, идентичные антиферромаг нитные полосы 2 и 3 и магниторезистивный элемент 1, вектор М намагниченности последнего поворачивается на некоторый угол 0 , пропорциональный величине сигнального магнитного поля И, и с частотой, равной частоте этого поля. При протекании через

элемент 1 постоянного электрического тока I, называемого током детектирования, изменение ориентации вектора I относительно ориентации вектора плотности тока детектирования 7 на некоторый угол Q под действием сигнального магнитного поля Н (фиг. 2) вызывает изменение удельного электри.ческого сопротивления ферромагнитного материала, из которого изготовлен магниторезистивный элемент 1, по закону:

p j +Aj-cos e,

(-(j

где р - удельное электрическое сопротивление ферромагнитного материала магниторезистивного элемента,

еТо изотропное удельное элекРотрическое сопротивление, его удельное электрическое лр 0 магнитосопротивление, угол между векторами И и j в магниторезистивном элементе.. . Воспроизводимый магниторезистивным элементом 1 электрический сигнал снимается через контактные площадки К и К/ и подается на регистрирующую апnapaTjpy. Так как зависимость величины выходного сигнала магниторезистивного элемента, 1 от ве/шчины сигнального магнитного поля Н согласно выражением (1) имеет нелинейный характер, для ее линеаризации служат эквипотенциальные проводящие полоски 4, ориентированные под углом 45 к направлению оси легкого намагничивания магниторезистивного элемента 1. В отсутствие сигнального магнитного поля Н они обеспечиьшот постоянный угол между векторами М и , равный 45°, линеаризуя таким образом выходную характеристику последнего. Идентичные аитиферромагнитные полосы 2 и 3, расположенные по краям магниторезистивного элемента 1 вдоль его длины и выполненные из материала.с высоким удельным электрическим сопротивлением, обеспечивают его электрическую изоляцию от сердечника 7 и стабильное однодоменное состояние этого элемента, основанное на обменном взаимодействии между магниторезистивным элементом 1 и идентичными антиферромагнитными полосами 2 и 3.

Высокая .чувствительность предлагаемой магниторезистивной головки обеспечивается равномерным распределением сигнального магнитного потока по ширине магниторезистивного элемента, что достигается взаимным расположением последнего и носителем, а также замыканием сигнального магнитного потока по магнитопроводу, идентичным антиферромагнитным полосам и iepes Магниторезистивный элемент, большой площадью полюсов магнитного сердечника за счет расположения их параллельно плоскости носителя, большим магнитным сопротивление 1 внутризаэорного слоя, выполненного из высокопроводящего материала. Вихревые токи большой амплитуды, возникающие в этом слое, вытесняют силовые линии сигнального магнитного поля из рабочего зазора магнитного сердечника, обеспечивая тем самым эффективное замыкание сигнгильного магнитного потока через магниторезистивный элемент.

Формула изобретения Магниторезистивная головка, содержащая токопроводящие дорожки с кон-. тактами, антиферромагнитные полосы, мезкду которыми помещен магниторезистивный элемент с эквипотенциальными проводящими полосками, ориентированными под углом 45 к оси его легкого намагничивания, расположенный между этими полосками разделительный диэлектрический слой и нанесенный на

эти же полоски защитный диэлектрический слой, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности головки, в нее введены магнитный сердечник с рабочим зазором, параллельным магниторезистивному элемен5 ; ту и антиферромагнитным полосам, и слой металла, расположенный поверх диэлектрических слоев в рабочем зазоре, причем магниторезистивный элемент с антиферроQ магнитными полосами помещен в дополнительном зазоре магнитного сердечника, а плоскости магниторезистинного элемента и полюсов сердечника расположены параллельно плоскости носителя записи.

5 Источники инфоЕ 4ации,

.принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 4068272, кл. 360-313, 10.01.78.

2.Заявка № 2825253, кл. Gil В 5/30, 0 04.10.79, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства (прототип),