WO1990009658A1 - Thin-film magnetic head with two magnetic poles separated by a narrow gap for vertical recording - Google Patents

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WO1990009658A1
WO1990009658A1 PCT/EP1989/001331 EP8901331W WO9009658A1 WO 1990009658 A1 WO1990009658 A1 WO 1990009658A1 EP 8901331 W EP8901331 W EP 8901331W WO 9009658 A1 WO9009658 A1 WO 9009658A1
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magnetic
layer
pole
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magnetic head
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PCT/EP1989/001331
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Heinrich Diepers
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier

Definitions

  • the invention relates to a thin-film magnetic head for vertical (vertical) recording with a magnetic flux guiding the magnetic flux, applied to a non-magnetic substrate, which has a ring-like shape and contains two magnetic legs, each of which has at least one Have a magnetic layer and form a magnetic pole on a pole tip facing vertically to be agglomerated recording medium, - the magnetic poles of which, viewed in the (relative) direction of movement of the head, are arranged one behind the other and separated from one another by a gap with a small gap width which is further apart from the gap width
  • Thin-film magnetic heads designed for this type of magnetization generally have one for guiding the magnetic flux Guide body made of magnetizable material, which, in particular with two magnetic legs, can have a shape similar to a ring shape. These magnetic legs form magnetic poles on their pole tips facing the recording medium, which are arranged one behind the other as seen in the relative direction of movement of the head with respect to the recording medium, a narrow gap being formed between the pole tips. Outside the area of these pole tips, the magnetic legs delimit a space which is expanded accordingly due to an increase in the mutual distance between the magnetic legs.
  • the conductors of at least one read / write coil winding extend through this intermediate space.
  • each of the magnetic legs of this magnetic head also contains a magnetic reinforcement layer outside the region of the pole tips.
  • These reinforcing layers which serve to improve the flow guidance or to reduce the magnetic resistance in the magnetic guide body, are arranged in such a way that they essentially form the outer sides of the magnetic guide body.
  • This guide body is constructed on the back of a non-magnetic substrate using thin-film technology, the substrate being designed as a missile so that it can be guided aerodynamically over the plate-shaped recording medium.
  • Such thin-film magnetic heads for vertical magnetization require high recording densities of, for example, more than 50 kfci (kilo flux changes per inch).
  • the magnetic heads must therefore be able to write particularly sharp magnetization transitions and be able to read with very narrow head fields.
  • the object of the present invention is now to design the thin-film magnetic head of the type mentioned at the outset in such a way that it can produce narrow write errors with a steeper edge and in particular also narrow read fields and thus a corresponding increase in the upper write fields frequency and a high resolution when reading.
  • the magnetic limb which is seen in the (relative) direction of movement, is provided with an additional pole layer which delimits the gap on one side and is made of a material whose saturation magnetization and / or its relative permeability are respectively greater are / is the saturation magnetization or relative permeability of the at least one material of the other parts of the magnetic guide body.
  • the magnetic flux brought up via the leading magnetic leg at its pole tips is then concentrated on the additional pole formed by the additional pole layer with its higher permeability.
  • the higher saturation magnetization of this additional pole means that this pole also saturates later than the immediately adjacent areas of the magnetic pole of the adjacent magnetic leg.
  • bit shift ie the spatial or temporal shift between a written magnetization transition and a read transition
  • bit shift ie the spatial or temporal shift between a written magnetization transition and a read transition
  • FIG. 1 of the drawing schematically shows an embodiment of a magnetic head according to the invention.
  • 2 shows a detail of a corresponding magnetic head.
  • FIG. 3 shows a diagram of a magnetic field component to be generated by this magnetic head.
  • FIGS. 4 and 5 show further design options for the magnetic head according to FIG. 2. Parts that correspond to one another in the figures are provided with the same reference numerals.
  • the thin-film magnetic head for writing and reading which is only partially illustrated as a longitudinal section in FIG. 1, it is assumed that ring-head-like embodiments known per se with a layered structure for the principle of longitudinal (horizontal) or in particular vertical (vertical) magnetization.
  • the head generally designated 2 in the figure, is formed using thin-film technology on a substrate 3, which can be designed as a missile in a known manner and is not further developed in the figure.
  • a body 3a made of TiC-A ⁇ O- is advantageously used as the substrate. Since this material is electrically conductive due to the TiC component, the substrate 3 must additionally be provided with an insulation layer 3b made of, for example, A1 2 0 3 .
  • AlN in particular can also be used as the substrate material.
  • the substrate 3 and therefore the magnetic head 2 are to be guided aerodynamically along a track at a low flight altitude relative to a recording medium known per se and corresponding to the intended magnetization principle. This relative to the head Movement of the recording medium, for example under this rotating recording medium, is indicated by an arrow marked with an arrow.
  • the triple magnetic head 2 has a guide body 5 guiding the magnetic flux with two magnetic legs 6 and 7. These magnetic legs each contain at least one magnetic layer 6a and 7a, which each form a magnetic pole P1 and P2 on their pole tips 8 and 9 facing the recording medium. Outside the regions occupied by the pole tips 8 and 9, each magnetic leg is reinforced with an additional, relatively thick magnetic layer 6b or 7b. These additional layers are advantageously used to reduce the magnetic resistance in the magnetic guide body 5 and are also used for a possibly aimed Asy metering of the field profile of the writing field of the head.
  • the two reinforcement layers 6b and 7b are advantageously arranged such that they lie on the outer sides of the magnetic guide body.
  • the reinforcement layer 6b which is associated with the magnetic leg leading in relation to the direction of movement v, is located in a wa ⁇ -like recess 11.
  • This recess can advantageously be incorporated into the insulating cover layer 3b of the substrate 3 and with the reinforcement layer 6b be filled in that the surface 12 of the reinforcing layer 6o facing the magnetic layer 6a lies in a common plane E together with the non-recessed surface 13 of the cover layer 3b.
  • the distance between the two magnetic legs 6 and 7 is widened in that the rearward (trailing) magnetic leg 7 with respect to the direction of movement v in this area is at a greater distance w from the front, even trained and the substrate i 3 facing magnetic leg 6 leads.
  • the magnetic leg 7 is attached to the magnetic leg 6 in a known manner on the side of the guide body facing away from the recording medium, so
  • the space 16 thus present between the two magnetic legs 6 and 7 in the extended guide body region extends at least one single-layer or multi-layer coil winding 17 with which both the writing and the reading function can be carried out. If necessary, separate windings must also be provided for this.
  • the entire magnetic guide body 5 is covered on its outside with a hard, non-magnetic protective layer 18, for example made of A1 2 0 3 .
  • FIG. 2 The pole region of a head corresponding to the magnetic head 2 according to FIG. 1 is illustrated in more detail in FIG. 2.
  • an additional pole layer 15 is to be provided according to the invention, which is the pole tip
  • the leading magnetic leg 6 facing the substrate 3 is provided with this additional pole layer 15.
  • the pole layer, the longitudinal, i.e. Thickness d to be measured in the direction of movement v is generally one
  • 25 ert has between 0.2 ⁇ and 1.5 ⁇ m, lies against the side of the magnet leg 6 facing the opposite magnet leg 7.
  • Their vertical extension a is advantageously at least as large as the corresponding extension b of the part of the magnetic layer 6a which is the pole tip 8
  • a gap 20 with an advantageously small longitudinal width g then remains between the pole layer 15 forming the additional pole P 1 and the pole tip 9 of the magnetic leg 7 forming the pole P2. This width g lies in
  • the magnetic layers 6a, 6b, 7a and 7b of the magnetic guide body 5 advantageously consist of the same or, if appropriate, also of different known soft agnetic materials. Suitable materials for this are, for example, special NiFe alloys such as Permalloy or CoZr or CoHf. These materials have a predetermined shett Trentistsmagne- tisieru ⁇ g Ms of example, at least 800 kA per meter and a relative permeability ⁇ of at least 500.
  • a material can be selected whose saturation magnetization Ms 1 and / or its relative permeability ⁇ 1 are / are comparatively larger than the saturation magnetization Ms or as the relative permeability ⁇ . It is to be regarded as advantageous if the saturation magnetization Ms 1 is selected to be greater than Ms in the first place.
  • Suitable materials for the pole layer 15 are, for example, CoNb alloys with additions of Fe or Zr or Mo or Cr or Ru. CoHf or CoZr or CoFe alloys with additions of Ta or Pt or Pd (cf. for example EP-A-0 192 161) can also be used.
  • known alloys which contain at least some of the components Fe, Si, Al, Ge and Ga, also meet the requirements with regard to high saturation magnetization Ms 1 and high relative permeability ⁇ '.
  • materials are particularly suitable if their saturation magnetization Ms 1 is at least 1.5 times the saturation magnetization Ms.
  • the relative permeability ⁇ 1 need not necessarily be increased to the corresponding degree or not at all in relation to the relative permeability ⁇ 1 .
  • the specific configuration of the magnetic layer 6a and the pole layer 15 assigned to it can be carried out in such a way that no magnetic saturation in a transition area A of the magnetic flux outlined by the dashed line from the magnetic layer 6a to the pole layer 15 occurs with increasing current in a coil winding 17 (see FIG. 1). Magnetic saturation should advantageously only occur at the pole tips. This can be ensured by choosing the vertical extension a of the pole layer 15 to be equal to or greater than the corresponding extension of the non-reinforced part of the magnetic layer 6a. The extent of this non-reinforced part is determined by the distance e of the tip of the reinforcing layer 6b facing the recording medium from the plane of the pole face of the magnetic pole P 1 / P 1 .
  • This measure namely by avoiding premature saturation in the transition region A between the magnetic layer 6a and the pole layer 15, also ensures that short circuits in the magnetic flux between the magnetic layers 6a and 7a are reduced.
  • These river short-circuits are indicated in FIG. 2 by an arrow 21.
  • a reduction of such flux short circuits is also advantageously promoted that the reinforcing layer 6b is arranged on the outside of the magnetic guide body 5 and thus relatively far away from the magnetic layer 7a.
  • the effective gap width is larger than the geometrical width g of the gap 20.
  • the effective gap width is namely essentially determined by the flux density distribution or by the position of the maxi a Field strengths in the pole Pl / P 1 on the one hand and the pole P2 on the other hand, as well as by the magnetic properties of the recording medium, particularly when using a soft magnetic base under the storage layer.
  • the effective gap width is advantageously reduced by the formation of the additional pole P 1 ; This results in correspondingly short pulse lengths, so that large bit densities can be read with the magnetic head according to the invention. This applies in particular if narrow magnetization transitions with a steep profile are written into the recording medium, so that the head determines the resolution with its effective gap width.
  • Fig. 3 the field relationships generated when writing a thin-film magnetic head according to the invention are compared to that of a known magnetic head in a diagram.
  • the field strength curve denoted by Hy results for a magnetic head, as can be seen from EP-B-0 232 505 (cf. there in particular FIG. 2).
  • This known magnetic head has no additional pole layer like a head according to the invention.
  • the field strength curve Hy '(solid line) is obtained when the known magnetic head is redesigned according to the invention.
  • the field strength curve Hy'd of the magnetic head according to the invention advantageously shows a steeper course of its flank, which is to be assigned to the trailing (writing) edge of the head.
  • a magnetic head designed according to the invention can therefore write correspondingly sharper magnetization transitions.
  • the field strength curve Hy ' has a very narrow maximum, the written magnetization transitions are scanned accordingly in high resolution when reading. According to the embodiment selected above for FIGS.
  • the magnetic head according to the invention has a leading magnetic leg 6 with at least one magnetic layer 6a, the end of which facing the recording medium together with the corresponding end of the additional pole layer 15 Magnetic pole Pl / P 1 forms with a pole face lying in a common plane.
  • the at least one magnetic layer of this magnetic leg can be configured to be vertically shortened compared to the additional pole layer; ie, in this case it no longer extends to the plane of the pole face of this leg, so that only the additional pole layer 15 then defines the pole face of the magnetic pole.
  • a corresponding exemplary embodiment can be seen from the section in FIG. 4, for which a representation corresponding to FIG. 2 has been selected. In this figure, the vertically shortened magnetic layer is designated 6c.
  • This magnetic layer 6c can optionally also be shortened to such an extent that its end facing the recording medium coincides with the end of the magnetic reinforcement layer 6b assigned to it.
  • This special case is indicated in FIG. 5, starting from the embodiment according to FIG. 4.
  • the shortened magnetic layer and the associated reinforcement layer can then be formed by a common layer 6d.
  • the pole layer 15 generally does not necessarily have to reach all the way to the end of a magnetic reinforcement layer, but rather extends a little in the area delimited by the two magnetic legs 6 and 7 Space 16 can extend.

Abstract

The magnetic head (2) contains a conducting element (5) which conducts the magnetic flux and which has two magnetic arms (6, 7) that delimit a narrow gap (20). Each magnetic arm has a magnetic pole (P1, P2) at a pole tip (8, 9) and each has a magnetic reinforcing layer (6b, 7b) outside the region of the pole tips. According to the invention, one magnetic arm (6) is provided with an additional pole layer (15) adjacent to the gap (20), and made of a material whose saturation magnetization (Ms') and/or relative permability (ν') are/is greater than those of the material of the other parts of the magnetic conducting body (5).

Description

Dünnfilm-Magnetkopf mit zwei durch einen engen Spalt beabstan- deten Magnetpolen zur vertikalen AufzeichnungThin-film magnetic head with two magnetic poles separated by a narrow gap for vertical recording
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnfilm-Magnetkopf zur vertikalen (senkrechten) Aufzeichnung mit einem den magneti¬ schen Fluß führenden, auf einem nicht-magnetischen Substrat aufgebrachten magnetischen Leitkörper, der eine ringkopfähn- liche Gestalt hat und zwei Magnetschenkel enthält, die jeweils mindestens eine Magnetschicht aufweisen und an einer einem vertikal zu agnetisiereπden Aufzeichnungs¬ medium zugewandten Polspitze einen Magnetpol ausbilden, - deren Magnetpole in (relativer) Bewegungsrichtung des Kopfes gesehen hintereinander und durch einen Spalt mit geringer Spaltweite voneinander getrennt angeordnet sind, die gegenüber der Spaltweite weiter beabstandete, einen Zwischenraum begrenzende Schenkelteile aufweisen, durch welchen sich die Windungen einer Schreib-/Lesespulenwick- lung erstrecken, und die außerhalb des Bereichs ihrer Polspitzen jeweils mit einer magnetischen Verstärkungsschicht versehen sind, wo¬ bei diese Verstärkungsschichten entsprechende Teile der Außenseiten αes magnetischen Leitkörpers bilden.The invention relates to a thin-film magnetic head for vertical (vertical) recording with a magnetic flux guiding the magnetic flux, applied to a non-magnetic substrate, which has a ring-like shape and contains two magnetic legs, each of which has at least one Have a magnetic layer and form a magnetic pole on a pole tip facing vertically to be agglomerated recording medium, - the magnetic poles of which, viewed in the (relative) direction of movement of the head, are arranged one behind the other and separated from one another by a gap with a small gap width which is further apart from the gap width Have space-defining limb parts through which the windings of a read / write coil winding extend and which are each provided with a magnetic reinforcement layer outside the area of their pole tips, these reinforcement layers corresponding T Form the outer sides of the magnetic guide body.
Ein derart ausgestalteter Dünnfilm-Magnetkopf geht "aus der EP-B-0 185 289 hervor.Such a thin-film magnetic head is described in EP-B-0 185 289.
Das Prinzip einer senkrechten (vertikalten) Magnetisierung zur Speicherung von Daten in entsprechenden, insbesondere platten- förmigen Aufzeichnungsmedien ist allgemein bekannt. Für diese Magπetisieruπgsarten konzipierte Dünnfilm-Magnetköpfe weisen zur Führung des magnetischen Flusses im allgemeinen einen Leitkörper aus magπetisierbarem Material auf, der mit zwei Magnetschenkeln insbesondere eine Gestalt ähnlich einer Ring¬ form haben kann. Diese Magnetschenkel bilden an ihren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Polspitzen Magnetpole aus, die in relativer Bewegungsrichtung des Kopfes bezüglich des Aufzeichnungsmediums gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen den Polspitzen ein enger Spalt ausgebildet ist. Außerhalb des Bereichs dieser Polspitzen begrenzen die Ma¬ gnetschenkel einen Zwischenraum, der aufgrund einer Vergröße¬ rung des gegenseitigen Abstandes der Magnetscheπkel entspre¬ chend erweitert ist. Durch diesen Zwischenraum erstrecken sich die Leiter mindestens einer Schreib-/Lesespulenwicklung.The principle of a vertical (vertical) magnetization for storing data in corresponding, in particular plate-shaped recording media is generally known. Thin-film magnetic heads designed for this type of magnetization generally have one for guiding the magnetic flux Guide body made of magnetizable material, which, in particular with two magnetic legs, can have a shape similar to a ring shape. These magnetic legs form magnetic poles on their pole tips facing the recording medium, which are arranged one behind the other as seen in the relative direction of movement of the head with respect to the recording medium, a narrow gap being formed between the pole tips. Outside the area of these pole tips, the magnetic legs delimit a space which is expanded accordingly due to an increase in the mutual distance between the magnetic legs. The conductors of at least one read / write coil winding extend through this intermediate space.
Einen entsprechenden Aufbau zeigt auch der aus der eingangs genannten EP-B bekannte Magnetkopf. Jeder der Magnetschenkel dieses Magnetkopfes enthält neben mindestens einer den jewei¬ ligen Magnetpol ausbildenden Magnetschicht außerhalb des Be¬ reichs der Polspitzen noch eine magnetische Verstärkungs¬ schicht. Diese zur Verbesserung der Flußführung bzw. zur Er- niedrigung des magnetischen Widerstandes in dem magnetischen Leitkörper dienenden Verstärkungsschichten sind dabei so an¬ geordnet, daß sie im wesentlichen die Außenseiten des magne¬ tischen Leitkörpers bilden. Dieser Leitkörper ist dabei auf der Rückseite eines nicht-magnetischen Substrates in Dünn- film-Technik aufgebaut, wobei das Substrat als Flugkörper ge¬ staltet ist, so daß es aerodynamisch über dem plattenförmigen Aufzeichπungsmedium hinwegzuführen ist.The magnetic head known from the aforementioned EP-B also shows a corresponding structure. In addition to at least one magnetic layer forming the respective magnetic pole, each of the magnetic legs of this magnetic head also contains a magnetic reinforcement layer outside the region of the pole tips. These reinforcing layers, which serve to improve the flow guidance or to reduce the magnetic resistance in the magnetic guide body, are arranged in such a way that they essentially form the outer sides of the magnetic guide body. This guide body is constructed on the back of a non-magnetic substrate using thin-film technology, the substrate being designed as a missile so that it can be guided aerodynamically over the plate-shaped recording medium.
Insbesondere von derartigen Dünnfilm-Magnetköpfen für eine vertikale Magnetisierung werden hohe Aufzeichnungsdichten von z.B. mehr als 50 kfci(kilo flux changes per inch) gefor¬ dert. Die Magnetköpfe müssen deshalb besonders scharfe Ma¬ gnetisierungsübergänge schreiben und mit sehr schmalen Kopf¬ feldern lesen können. Aufgabe der vorliegenαen Erfindung ist es nun, den Dünnfilm- Magnetkopf der eingangs genannten Art dahingehend auszugestal¬ ten, daß er schmale Schreibfehler mit steiler ablaufender Kan¬ te und insbesondere auch schmale Lesefelder zu erzeugen ver- mag und somit eine entsprechende Anhebung der oberen Schreib¬ frequenz sowie eine hohe Auflösung beim Lesen ermöglicht.In particular, such thin-film magnetic heads for vertical magnetization require high recording densities of, for example, more than 50 kfci (kilo flux changes per inch). The magnetic heads must therefore be able to write particularly sharp magnetization transitions and be able to read with very narrow head fields. The object of the present invention is now to design the thin-film magnetic head of the type mentioned at the outset in such a way that it can produce narrow write errors with a steeper edge and in particular also narrow read fields and thus a corresponding increase in the upper write fields frequency and a high resolution when reading.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in (relativer) Bewegungsrichtung gesehen vorlaufende Magnetscheπ- kel mit einer den Spalt auf einer Seite begrenzenden, zusätz¬ lichen Polschicht aus einem Material versehen ist, dessen Sättigungsmagnetisierung und/oder dessen relative Permeabili¬ tät jeweils größer sind/ist als die Sättigungsmagnetisierung bzw. relative Permeabilität des mindestens einen Materials der übrigen Teile des magnetischen Leitkörpers.This object is achieved according to the invention in that the magnetic limb, which is seen in the (relative) direction of movement, is provided with an additional pole layer which delimits the gap on one side and is made of a material whose saturation magnetization and / or its relative permeability are respectively greater are / is the saturation magnetization or relative permeability of the at least one material of the other parts of the magnetic guide body.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetkopf wird dann der über den vorlaufenden Magnetschenkel an dessen Polspitzen herangeführte magnetische Fluß auf den von der zusätzlichen Polschicht mit ihrer höheren Permeabilität gebildeten Zusatzpol konzentriert. Die höhere Sättigungsmagnetisierung dieses Zusatzpoles führt dazu, daß dieser Pol auch später in die Sättigung geht als die unmittelbar benachbarten Bereiche des Magnetpoles des anlie¬ genden Magnetschenkels. Hiermit ist insbesondere der Vorteil verbunden, αaß das in einem Diagramm wiederzugebende Magnet¬ feldprofil des erfindungsgemäßen Magnetkopfes bzw. seines mit dem Zusatzpol versehenen vorlaufenden Magnetschenkels verhält¬ nismäßig steil und schmal wird. Diese Betrachtung gilt sowohl für den Fall des Schreibens wie auch für den Fall des Lesens. Folglich führen die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch zu einem schmäleren Lesepuls. Damit verbunden ist vorteilhaft auch eine Reduzierung der sogenannten Bit-Shift, d.h. der räumlichen bzw. zeitlichen Verschiebung zwischen einem geschriebenen Ma¬ gnetisierungsübergang und einem ausgelesenen Übergang (verglei- ehe z.B. "IEEE Trans.Magn. ", Vol. MAG-19, No.5, Sept. 1983, Seiten 1617 - 1619). Die erfiπdungsgemäßen Maßnahmen können besonders vorteilhaft für Magnetköpfe gemäß dem vertikalen Magnetisierungsprinzip eingesetzt werden.In the magnetic head according to the invention, the magnetic flux brought up via the leading magnetic leg at its pole tips is then concentrated on the additional pole formed by the additional pole layer with its higher permeability. The higher saturation magnetization of this additional pole means that this pole also saturates later than the immediately adjacent areas of the magnetic pole of the adjacent magnetic leg. This is associated in particular with the advantage that the magnetic field profile to be reproduced in a diagram of the magnetic head according to the invention or of its leading magnetic leg provided with the additional pole becomes relatively steep and narrow. This consideration applies to both the case of writing and the case of reading. Consequently, the measures according to the invention also lead to a narrower reading pulse. Associated with this is also advantageously a reduction in the so-called bit shift, ie the spatial or temporal shift between a written magnetization transition and a read transition (compare, for example, "IEEE Trans.Magn.", Vol. MAG-19, No .5, Sept. 1983, pages 1617-1619). The measures according to the invention can can be used particularly advantageously for magnetic heads according to the vertical magnetization principle.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Magnetkopfes nach der ErAn- düng gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements of the magnetic head according to the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich¬ nung noch weiter erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 der Zeichnung schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetkopfes. Aus Fig. 2 geht ein Ausschnitt eines entspre¬ chenden Magnetkopfes näher hervor. In Fig. 3 ist in einem Diagramm eine von diesem Magnetkopf zu erzeugende Magnetfeld¬ komponente wiedergegeben. Die Figuren 4 und 5 zeigen weitere Ausbildungsmöglichkeiten des Magnetkopfes nach Fig. 2. In den Figuren sich entsprechende Teile sind dabei mit demselben Bezugszeichen versehen.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 of the drawing schematically shows an embodiment of a magnetic head according to the invention. 2 shows a detail of a corresponding magnetic head. FIG. 3 shows a diagram of a magnetic field component to be generated by this magnetic head. FIGS. 4 and 5 show further design options for the magnetic head according to FIG. 2. Parts that correspond to one another in the figures are provided with the same reference numerals.
Bei dem in Fig. 1 als Längsschnitt nur teilweise veranschau¬ lichten Dünnfilm-Magnetkopf zum Schreiben und Lesen wird von an sich bekannten ringkopfähnlichen Ausführungsformen mit schichtweisem Aufbau für das Prinzip einer longitudinalen (horizontalen) oder insbesondere einer senkrechten (vertika¬ len) Magnetisierung ausgegangen. Der in der Figur allgemein mit 2 bezeichnete Kopf ist in Dünnfilm-Technik auf einem Substrat 3 ausgebildet, das in bekannter Weise als Flugkör¬ per gestaltet sein kann und in der Figur nicht weiter ausge¬ führt ist. Als Substrat wird vorteilhaft ein Körper 3a aus TiC-A^O-, verwendet. Da dieses Material infolge der TiC- Komponente elektrisch leitfähig ist, muß das Substrat 3 zu- sätzlich noch mit einer Isolationsschicht 3b aus z.B. A1203 versehen sein. Anstelle von TiC kann insbesondere auch AlN als Substratmaterial verwendet werden. Das Substrat 3 und da¬ mit der Magnetkopf 2 sind relativ zu einem an sich bekannten, dem vorgesehenen Magnetisierungsprinzip entsprechenden Auf- zeichnungsmedium in geringer Flughöhe längs einer Spur aero¬ dynamisch zu führen. Diese bezüglich des Kopfes relative Bewegunςsricr.tung des sicn oeispielsweise unter diesem hin- wegαrehenüen Aufzeichnungsmedium ist durch eine mit v bezeich¬ nete gepfeilte Linie angeαeutet.In the case of the thin-film magnetic head for writing and reading, which is only partially illustrated as a longitudinal section in FIG. 1, it is assumed that ring-head-like embodiments known per se with a layered structure for the principle of longitudinal (horizontal) or in particular vertical (vertical) magnetization. The head, generally designated 2 in the figure, is formed using thin-film technology on a substrate 3, which can be designed as a missile in a known manner and is not further developed in the figure. A body 3a made of TiC-A ^ O- is advantageously used as the substrate. Since this material is electrically conductive due to the TiC component, the substrate 3 must additionally be provided with an insulation layer 3b made of, for example, A1 2 0 3 . Instead of TiC, AlN in particular can also be used as the substrate material. The substrate 3 and therefore the magnetic head 2 are to be guided aerodynamically along a track at a low flight altitude relative to a recording medium known per se and corresponding to the intended magnetization principle. This relative to the head Movement of the recording medium, for example under this rotating recording medium, is indicated by an arrow marked with an arrow.
3er Magnetkopf 2 weist einen den magnetischen Fluß führenden Leitkörper 5 mit zwei Magnetschenkeln 6 und 7 auf. Diese Ma- gnetscnenkel enthalten jeweils mindestens eine Magnetschicht 6a bzw. 7a, die an ihren dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Polspitzen 8 und 9 jeweils einen Magnetpol Pl bzw. P2 ausbil- αen. Jeder Magnetschenkel ist außerhalb der durch die Pol¬ spitzen 8 und 9 eingenommenen Bereiche mit einer zusätzli- cnen, verhältnismäßig dicken Magnetschicht 6b bzw. 7b ver- -stärkt. Diese zusätzlichen Schichten dienen vorteilhaft zur Verringerung des magnetischen Widerstandes in dem magneti- sehen Leitkörper 5 und werden außerdem auch für eine evtl. angestrebte Asy metrierung des Feldverlaufes des Schreibfel- αes des Kopfes herangezogen. Die beiden Verstärkungsschich¬ ten 6b und 7b werden vorteilhaft so angeordnet, daß sie an αen Außenseiten des magnetischen Leitkörpers liegen. Dabei befindet sich die Verstärkungsschicht 6b, welche dem hin¬ sichtlich der Bewegungsrichtung v vorlaufenden Magnetschen¬ kel zugeordnet ist, in einer waππenartigen Vertiefung 11. Diese Vertiefung kann vorteilhaft in die isolierende Deck¬ schicht 3b des Substrates 3 so eingearbeitet und mit der Verstärkungsschicht 6b so ausgefüllt sein, daß die der Ma¬ gnetschicht 6a zugewandte Oberfläche 12 der Verstärkungs¬ schicht 6o zusammen mit der nicht-vertieften Oberfläche 13 der Deckschicht 3b in einer gemeinsamen Ebene E liegt.The triple magnetic head 2 has a guide body 5 guiding the magnetic flux with two magnetic legs 6 and 7. These magnetic legs each contain at least one magnetic layer 6a and 7a, which each form a magnetic pole P1 and P2 on their pole tips 8 and 9 facing the recording medium. Outside the regions occupied by the pole tips 8 and 9, each magnetic leg is reinforced with an additional, relatively thick magnetic layer 6b or 7b. These additional layers are advantageously used to reduce the magnetic resistance in the magnetic guide body 5 and are also used for a possibly aimed Asy metering of the field profile of the writing field of the head. The two reinforcement layers 6b and 7b are advantageously arranged such that they lie on the outer sides of the magnetic guide body. The reinforcement layer 6b, which is associated with the magnetic leg leading in relation to the direction of movement v, is located in a waπ-like recess 11. This recess can advantageously be incorporated into the insulating cover layer 3b of the substrate 3 and with the reinforcement layer 6b be filled in that the surface 12 of the reinforcing layer 6o facing the magnetic layer 6a lies in a common plane E together with the non-recessed surface 13 of the cover layer 3b.
In einem mittleren Bereich des ringkopfähnlichen magneti¬ schen Leitkörpers 5 ist der Abstand zwischen den beiden Magnetschenkeln 6 und 7 erweitert, indem der hinsichtlich der Bewegungsrichtung v rückwärtige (nachlaufende) Magnet¬ schenkel 7 in diesem Bereich auf einen größeren Abstand w bezüglich des vorderen, eben ausgebildeten und dem Substrat i 3 zugewandten Magnetschenkels 6 führt. Außerhalb dieses er¬ weiterten Leitkörperbereiches ist auf der dem Aufzeichnungs- edium abgewandten Seite des Leitkδrpers der Magnetschenkel 7 in bekannter Weise an den Magnetschenkel 6 angefügt, soIn a central area of the ring-head-like magnetic guide body 5, the distance between the two magnetic legs 6 and 7 is widened in that the rearward (trailing) magnetic leg 7 with respect to the direction of movement v in this area is at a greater distance w from the front, even trained and the substrate i 3 facing magnetic leg 6 leads. Outside this extended guide body region, the magnetic leg 7 is attached to the magnetic leg 6 in a known manner on the side of the guide body facing away from the recording medium, so
5 daß sich dann die ringkopfähnliche Gestalt des Leitkörpers 5 ergibt. Durch den zwischen den beiden Magnetschenkeln 6 und 7 in dem erweiterten Leitkörperbereich somit vorhandenen Zwischenraum 16 erstreckt sich mindestens eine ein- oder mehrlagige Spulenwicklung 17, mit der sowohl die Schreib- 10 als auch die Lesefunktion ausgeübt werden kann. Gegebenen¬ falls sind hierfür auch getrennte Wicklungen vorzusehen. Der gesamte magnetische Leitkörper 5 ist auf seiner Außen¬ seite mit einer harten, nicht-magnetischen Schutzschicht 18 beispielsweise aus A1203 abgedeckt.5 that then the ring head-like shape of the guide body 5 results. The space 16 thus present between the two magnetic legs 6 and 7 in the extended guide body region extends at least one single-layer or multi-layer coil winding 17 with which both the writing and the reading function can be carried out. If necessary, separate windings must also be provided for this. The entire magnetic guide body 5 is covered on its outside with a hard, non-magnetic protective layer 18, for example made of A1 2 0 3 .
_ __-_ __-
Der Polbereich eines dem Magnetkopf 2 nach Fig. 1 entsprechen¬ den Kopfes ist in Fig. 2 näher veranschaulicht. Wie aus die¬ ser Figur ersichtlich, soll gemäß der Erfindung noch eine zu¬ sätzliche Polschicht 15 vorgesehen sein, welche die PolspitzeThe pole region of a head corresponding to the magnetic head 2 according to FIG. 1 is illustrated in more detail in FIG. 2. As can be seen from this figure, an additional pole layer 15 is to be provided according to the invention, which is the pole tip
20 eines der beiden Magnetschenkel verstärkt und einen Zusatzpol P'bildet. Vorteilhaft wird der dem Substrat 3 zugewandte, vor¬ laufende Magnetschenkel 6 mit dieser zusätzlichen Polschicht 15 versehen. Die Polschicht, deren longitudiπale, d.h. in Be¬ wegungsrichtung v zu messende Dicke d im allgemeinen einen20 one of the two magnetic legs reinforced and forms an additional pole P '. Advantageously, the leading magnetic leg 6 facing the substrate 3 is provided with this additional pole layer 15. The pole layer, the longitudinal, i.e. Thickness d to be measured in the direction of movement v is generally one
25 ert zwischen 0,2 μ und 1,5 μm hat, liegt dabei an der dem gegenüberliegenden Magnetschenkel 7 zugewandten Seite des Magnetschenkels 6 an. Ihre vertikale Ausdehnung a ist dabei vorteilhaft mindestens so groß wie die entsprechende Ausdeh¬ nung b des Teiles der Magnetschicht 6a, der die Polspitze 825 ert has between 0.2 μ and 1.5 μm, lies against the side of the magnet leg 6 facing the opposite magnet leg 7. Their vertical extension a is advantageously at least as large as the corresponding extension b of the part of the magnetic layer 6a which is the pole tip 8
30 bildet und nicht mittels der Verstärkungsschicht 6b ver¬ stärkt ist. Zwischen der den Zusatzpol P1 bildenden Pol¬ schicht 15 und der den Pol P2 bildenden Polspitze 9 des Ma¬ gnetschenkels 7 verbleibt dann ein Spalt 20 mit einer vorteil¬ haft geringen longitudinaleπ Weite g. Diese Weite g liegt im30 forms and is not reinforced by means of the reinforcing layer 6b. A gap 20 with an advantageously small longitudinal width g then remains between the pole layer 15 forming the additional pole P 1 and the pole tip 9 of the magnetic leg 7 forming the pole P2. This width g lies in
35 allgemeinen im Bereich von wenigen Zehntel Mikrometer, vor¬ zugsweise im Bereich unter 0,5 μm, z.B. bei etwa 0,1 μ . Die Magnetschichten 6a, 6b, 7a und 7b des magnetischen Leit¬ körpers 5 bestehen vorteilhaft aus dem gleichen oder gegebe¬ nenfalls auch aus unterschiedlichen bekannten weich agneti- schen Materialien. Geeignete Materialien hierfür sind z.B. spezielle NiFe-Legierungen wie Permalloy oder CoZr oder CoHf. Diese Materialien haben eine vorbestimmte Sättigungsmagne- tisieruπg Ms von z.B. mindestens 800 kA pro Meter und eine relative Permeabilität μ von mindestens 500. Demgegenüber soll gemäß der Erfindung für die zusätzliche Polschicht 15 ein Material gewählt werden, dessen Sättigungsmagnetisierung Ms1 und/oder dessen relative Permeabilität μ1 eweils vergleichs¬ weise größer sind/ist als die Sättigungsmagnetisierung Ms bzw. als die relative Permeabilität μ. Dabei ist es als vorteil¬ haft anzusehen, wenn in erster Linie die Sättigungsmagneti- sierung Ms1 größer als Ms gewählt wird. Geeignete Materialien für die Polschicht 15 sind z.B. CoNb-Legierungen mit Zusätzen aus Fe oder Zr oder Mo oder Cr oder Ru. Auch können CoHf- oder CoZr- oder CoFe-Legierungen mit Zusätzen aus Ta oder Pt oder Pd (vgl.z.B. EP-A-0 192 161) verwendet werden. Daneben erfüllen auch bekannte Legierungen, die zumindest einige der Komponenten Fe, Si , AI, Ge und Ga zugleich enthalten, die Forderungen hinsichtlich hoher Sättigungsmagπetisieruπg Ms1 und hoher relativer Permeabilität μ'. Im allgemeinen kann davon ausge- gangen werden, daß Materialien besonders geeignet sind, wenn ihre Sättigungsmagnetisierung Ms1 mindestens das l,5fache der Sättigungsmagnetisierung Ms beträgt. Die relative Perme¬ abilität μ1 braucht dabei nicht unbedingt in entsprechendem Maße oder überhaupt nicht gegenüber der relativen Permeabi¬ lität μ erhöht zu sein. Soll andererseits gemäß der Erfin- duπg in erster Linie eine erhöhte relative Permeabilität μ1 vorgesehen werden, dann ist es vorteilhaft, wenn gilt: μ1 ^ 1,5 - μ. Mit einer derartigen Materialwahl läßt sich dann die konkrete Ausgestaltung αer Magnetschicht 6a sowie der ihr zugeordneten Polschicht 15 so vornehmen, daß noch keine magnetische Sätti¬ gung in einem durch eine gestrichelte Linie umrissenen Über- gangsbereich A des magnetischen Flusses von der Magnetschicht 6a auf die Polschicht 15 mit zunehmender Erhöhung des Stromes in einer Spuleπwicklung 17 (vgl. Fig. 1) eintritt. Vorteil¬ haft sollte nämlich die magnetische Sättigung erst an den Polspitzen auftreten. Dies läßt sich dadurch gewährleisten, daß man die vertikale Ausdehnung a der Polschicht 15 gleich oder größer als die entsprechende Ausdehnung des nicht-ver¬ stärkten Teiles der Magnetschicht 6a wählt. Die Ausdehnung dieses nicht-verstärkten Teiles ist dabei durch die Entfer¬ nung e der dem Aufzeichnungsmedium zugewandten Spitze der Verstärkungsschicht 6b von der Ebene der Polfläche des Ma- gnetpoles Pl/P1 festgelegt.35 generally in the range of a few tenths of a micrometer, preferably in the range below 0.5 μm, for example around 0.1 μm. The magnetic layers 6a, 6b, 7a and 7b of the magnetic guide body 5 advantageously consist of the same or, if appropriate, also of different known soft agnetic materials. Suitable materials for this are, for example, special NiFe alloys such as Permalloy or CoZr or CoHf. These materials have a predetermined Sättigungsmagne- tisieruπg Ms of example, at least 800 kA per meter and a relative permeability μ of at least 500. In contrast, according to the invention is intended for the additional pole layer 15, a material can be selected whose saturation magnetization Ms 1 and / or its relative permeability μ 1 are / are comparatively larger than the saturation magnetization Ms or as the relative permeability μ. It is to be regarded as advantageous if the saturation magnetization Ms 1 is selected to be greater than Ms in the first place. Suitable materials for the pole layer 15 are, for example, CoNb alloys with additions of Fe or Zr or Mo or Cr or Ru. CoHf or CoZr or CoFe alloys with additions of Ta or Pt or Pd (cf. for example EP-A-0 192 161) can also be used. In addition, known alloys, which contain at least some of the components Fe, Si, Al, Ge and Ga, also meet the requirements with regard to high saturation magnetization Ms 1 and high relative permeability μ '. In general, it can be assumed that materials are particularly suitable if their saturation magnetization Ms 1 is at least 1.5 times the saturation magnetization Ms. The relative permeability μ 1 need not necessarily be increased to the corresponding degree or not at all in relation to the relative permeability μ 1 . On the other hand, if, according to the invention, primarily an increased relative permeability μ 1 is to be provided, then it is advantageous if the following applies: μ 1 ^ 1.5 - μ. With such a choice of material, the specific configuration of the magnetic layer 6a and the pole layer 15 assigned to it can be carried out in such a way that no magnetic saturation in a transition area A of the magnetic flux outlined by the dashed line from the magnetic layer 6a to the pole layer 15 occurs with increasing current in a coil winding 17 (see FIG. 1). Magnetic saturation should advantageously only occur at the pole tips. This can be ensured by choosing the vertical extension a of the pole layer 15 to be equal to or greater than the corresponding extension of the non-reinforced part of the magnetic layer 6a. The extent of this non-reinforced part is determined by the distance e of the tip of the reinforcing layer 6b facing the recording medium from the plane of the pole face of the magnetic pole P 1 / P 1 .
Durch diese Maßnahme, nämlich durch Vermeidung einer vorzei¬ tigen Sättigung im Übergangsbereich A zwischen der Magnet- schicht 6a und de'r Polschicht 15 wird auch erreicht, daß Kurzschlüsse des magnetischen Flusses zwischen den Magnet¬ schichten 6a und 7a reduziert werden. Diese Flußkurzschlüs¬ se sind in Fig. 2 durch eine gepfeilte Linie 21 angedeutet. Eine Verminderung solcher Flußkurzschlüsse wird vorteilhaft auch αaourch gefördert, daß die Verstärkungsschicht 6b auf cer Außenseite des magnetischen Leitkörpers 5 und damit ver¬ hältnismäßig weit entfernt vcπ der Magnetschicht 7a angeord- πet ist.This measure, namely by avoiding premature saturation in the transition region A between the magnetic layer 6a and the pole layer 15, also ensures that short circuits in the magnetic flux between the magnetic layers 6a and 7a are reduced. These river short-circuits are indicated in FIG. 2 by an arrow 21. A reduction of such flux short circuits is also advantageously promoted that the reinforcing layer 6b is arranged on the outside of the magnetic guide body 5 and thus relatively far away from the magnetic layer 7a.
Wie bei Magnetköpfen zur vertikalen Magnetisierung allgemein, so ist auch bei dem erfindungsgemäßen Magnetkopf die effek¬ tive Spaltweite größer als die geometrische Weite g des Spal¬ tes 20. Die effektive Spaltweite wird nämlich wesentlich durch die Flußdichteverteilung bzw. durch die Lage der Maxi a der Feldstärken in dem Pol Pl/P1 einerseits und dem Pol P2 andererseits sowie durch die magnetischen Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums, insbesondere bei Verwendung einer weich¬ magnetischen Unterlage unter der Speicherschicht, bestimmt. Vorteilhaft wird die effektive Spaltweite durch die Ausbil- düng des Zusatzpoles P1 verringert; hieraus resultieren ent¬ sprechend kurze Pulslängen, so daß mit dem erfindungsgemäßen Magnetkopf große Bitdichten gelesen werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn in das Aufzeichnungsmedium schmale Magnetisierungsübergäπge mit steilem Profil geschrieben werden, so daß der Kopf mit seiner effektiven Spaltweite die Auflösung bestimmt.As with magnetic heads for vertical magnetization in general, with the magnetic head according to the invention the effective gap width is larger than the geometrical width g of the gap 20. The effective gap width is namely essentially determined by the flux density distribution or by the position of the maxi a Field strengths in the pole Pl / P 1 on the one hand and the pole P2 on the other hand, as well as by the magnetic properties of the recording medium, particularly when using a soft magnetic base under the storage layer. The effective gap width is advantageously reduced by the formation of the additional pole P 1 ; This results in correspondingly short pulse lengths, so that large bit densities can be read with the magnetic head according to the invention. This applies in particular if narrow magnetization transitions with a steep profile are written into the recording medium, so that the head determines the resolution with its effective gap width.
In Fig. 3 sind die beim Schreiben eines erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopfes erzeugten Feldverhältnisse denen eines bekannten Magnetkopfes in einem Diagramm gegenübergestellt. In diesem Diagramm sind lediglich die y-Komponenten der von den Magnetköpfen erzeugten Magnetfelder H in Abhängigkeit von der in Bewegungsrichtung v weisenden Ausdehnung x des jeweiligen Kopfes angedeutet. Die mit Hy bezeichnete Feld- stärkekurve (gestrichelte Linie) ergibt sich dabei für einen Magnetkopf, wie er aus der EP-B-0 232 505 (vgl. dort insbe¬ sondere Fig. 2) zu entnehmen ist. Dieser bekannte Magnet¬ kopf weist keine zusätzliche Polschicht wie ein erfindungs¬ gemäßer Kopf auf. Demgegenüber wird die Feldstärkekurve Hy ' (durchgezogene Linie) bei einer erfinαungsge äßen Umgestal¬ tung des bekannten Magnetkopfes erhalten. Wie bei einem Ver¬ gleich der beiden Kurven Hy und Hy 'deutlich erkennbar ist, zeigt die Feldstärkekurve Hy'des erfindungsgemäßen Magnet¬ kopfes vorteilhaft einen steileren Verlauf ihrer Flanke, die der ablaufenden (schreibenden) Kante des Kopfes zuzuordnen ist. Ein erfindungsgemäß gestalteter Magnetkopf kann deshalb entsprechenα schärfere Magnetisieruπgsübergänge schreiben. Da außerdem die Feldstärkekurve Hy'ein sehr schmales Maximum hat, werden beim Lesen die geschriebenen Magnetisierungsüber- gange entsprechend hochauflösend abgetastet. Gemäß oe für die Figuren 1 bis 3 gewählten Ausführungsbei¬ spiel wurde davon ausgegangen, daß der erfindungsgemäße Ma¬ gnetkopf einen vorlaufenden Magnetschenkel 6 mit mindestens einer Magnetschicht 6a aufweist, deren im Aufzeichnungsme- dium zugewandtes Ende zusammen mit dem entsprechenden Ende der zusätzlichen Polschicht 15 einen Magnetpol Pl/P1 mit einer in einer gemeinsamen Ebene liegenden Polfläche bildet. Gegebenenfalls kann jedoch die mindestens einer Magnetschicht dieses Magnetschenkels gegenüber der zusätzlichen Polschicht vertikal verkürzt ausgestaltet sein; d.h., sie reicht in die¬ sem Falle nicht mehr bis an die Ebene der Polfläche dieses Schenkels heran, so daß dann nur die zusätzliche Polschicht 15 die Polfläche des Magnetpoles festlegt. Ein entsprechen¬ des Ausführungsbeispiel ist aus dem Schnitt der Figur 4 er- sichtlich, für welche eine Figur 2 entsprechende Darstellung gewählt ist. In dieser Figur ist die vertikal verkürzte Ma¬ gnetschicht mit 6c bezeichnet.In Fig. 3, the field relationships generated when writing a thin-film magnetic head according to the invention are compared to that of a known magnetic head in a diagram. In this diagram, only the y components of the magnetic fields H generated by the magnetic heads are indicated as a function of the extension x of the respective head pointing in the direction of movement v. The field strength curve denoted by Hy (dashed line) results for a magnetic head, as can be seen from EP-B-0 232 505 (cf. there in particular FIG. 2). This known magnetic head has no additional pole layer like a head according to the invention. In contrast, the field strength curve Hy '(solid line) is obtained when the known magnetic head is redesigned according to the invention. As can be clearly seen when comparing the two curves Hy and Hy ', the field strength curve Hy'd of the magnetic head according to the invention advantageously shows a steeper course of its flank, which is to be assigned to the trailing (writing) edge of the head. A magnetic head designed according to the invention can therefore write correspondingly sharper magnetization transitions. In addition, since the field strength curve Hy 'has a very narrow maximum, the written magnetization transitions are scanned accordingly in high resolution when reading. According to the embodiment selected above for FIGS. 1 to 3, it was assumed that the magnetic head according to the invention has a leading magnetic leg 6 with at least one magnetic layer 6a, the end of which facing the recording medium together with the corresponding end of the additional pole layer 15 Magnetic pole Pl / P 1 forms with a pole face lying in a common plane. If necessary, however, the at least one magnetic layer of this magnetic leg can be configured to be vertically shortened compared to the additional pole layer; ie, in this case it no longer extends to the plane of the pole face of this leg, so that only the additional pole layer 15 then defines the pole face of the magnetic pole. A corresponding exemplary embodiment can be seen from the section in FIG. 4, for which a representation corresponding to FIG. 2 has been selected. In this figure, the vertically shortened magnetic layer is designated 6c.
Diese Magnetschicht 6c kann gegebenenfalls auch soweit ver- kürzt ausgebildet sein, daß ihr dem Aufzeichnungsmedium zuge¬ wandtes Ende mit dem Ende der ihr zugeordneten magnetischen Verstärkungsschicht 6b zusammenfällt. Dieser Spezialfall ist in Fig. 5 angedeutet, wobei von der Ausführungsform nach Fig. 4 ausgegangen wird. Wie aus dieser Figur hervorgeht, kann αann die verkürzte Magnetschicht sowie die zugeordnete Verstärkungsschicht durch eine gemeinsame Schicht 6d gebil¬ det werden. In dieser Figur ist ferner veranschaulicht, daß bei einem Magnetkopf nach der Erfindung generell die Pol¬ schicht 15 nicht unbedingt nur bis an das Ende einer magne- tischen Verstärkungsschicht heranzureichen braucht, sondern sich ein Stückweit in den von den beiden Magnetschenkeln 6 und 7 begrenzten erweiterten Zwischenraum 16 erstrecken kann. This magnetic layer 6c can optionally also be shortened to such an extent that its end facing the recording medium coincides with the end of the magnetic reinforcement layer 6b assigned to it. This special case is indicated in FIG. 5, starting from the embodiment according to FIG. 4. As can be seen from this figure, the shortened magnetic layer and the associated reinforcement layer can then be formed by a common layer 6d. In this figure it is further illustrated that in a magnetic head according to the invention the pole layer 15 generally does not necessarily have to reach all the way to the end of a magnetic reinforcement layer, but rather extends a little in the area delimited by the two magnetic legs 6 and 7 Space 16 can extend.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Dünnfilm-Magnetkopf zur vertikalen (senkrechten) Aufzeich¬ nung mit einem den magnetischen Fluß führenden, auf einem nicht-magnetischen Substrat aufgebrachten magnetischen1. Thin-film magnetic head for vertical (vertical) recording with a magnetic flux which guides the magnetic flux and is applied to a non-magnetic substrate
Leitkörper, der eine ringkopf hnliche Gestalt hat und zwei Magnetschenkel enthält, die jeweils mindestens eine Magnetschicht aufweisen und an einer einem vertikal zu magnetisierenden Aufzeichnungsme- diu zugewandten Polspitze einen Magnetpol ausbilden, - deren Magnetpole in (relativer) Bewegungsrichtung desGuide body, which has a ring-like shape and contains two magnetic legs, each having at least one magnetic layer and forming a magnetic pole on a pole tip facing a recording medium to be magnetized vertically, - whose magnetic poles in the (relative) direction of movement of the
Kopfes gesehen hintereinander und durch einen Spal,t mit - geringer Spaltweite voneinander getrennt angeordnet sind, die gegenüber der Spaltweite weiter beabstandete, einen Zwischenraum begrenzende Schenkelteile aufweisen, durch welchen sich die Windungen einer Schreib-/Lesespulenwick- lung erstrecken, und die außerhalb des Bereichs ihrer Polspitzeπ jeweils mit einer magnetischen Verstärkungsschicht versehen sind, wo¬ bei diese Verstärkungsschichten entsprechende Teile der Außenseiten des magnetischen Leitkörpers bilden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der in (relativer) Bewegungsrichtung (v) gesehen vorlaufende Magnet- Schenkel (6) mit einer den Spalt (20) auf einer Seite be- grenzenden, zusätzlichen Polschicht (15) aus einem Material versehen ist, dessen Sättigungsmagnetisierung (Ms1) und/oder dessen relative Permeabilität (μ1) jeweils größer sind/ist als die Sättigungsmagnetisierung (Ms) bzw. relative Permeabili- tat (μ) des mindestens einen Materials der übrigen Teile des magnetischen Leitkörpers (5).Seen head one behind the other and separated by a gap, t with a small gap width, which, compared to the gap width, have spaced-apart limb parts, through which the turns of a read / write coil winding extend, and which lie outside the area their Polspitzeπ are each provided with a magnetic reinforcing layer, wherein these reinforcing layers form corresponding parts of the outside of the magnetic guide body, characterized in that the magnetic leg (6) leading in (relative) direction of movement (v) has a gap (20 ) is provided on one side with an additional pole layer (15) made of a material whose saturation magnetization (Ms 1 ) and / or whose relative permeability (μ 1 ) is / is greater than the saturation magnetization (Ms) or relative permeability - did (μ) of the at least one material of the remaining T hurry of the magnetic guide body (5).
2. Magnetkopf nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der dem Substrat (3) zuge- wandte Magπetscheπkel (6) mit der zusätzlichen Polschicht (15) versehen ist. 2. Magnetic head according to claim 1, dadurchge ¬ indicates that the substrate (3) facing Magπetscheπkel (6) with the additional pole layer (15) is provided.
3. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, d a d. u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die mindestens eine Magnet¬ schicht (6a) des vorlaufenden Magnetschenkels (6) mit der zu¬ sätzlichen Polschicht (15) gemeinsam den Magnetpol (Pl/P1) dieses Schenkels bilden.3. Magnetic head according to claim 1 or 2, since d. urchge ¬ indicates that the at least one magnetic layer (6a) of the leading magnetic leg (6) together with the additional pole layer (15) together form the magnetic pole (Pl / P 1 ) of this leg.
4. Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die mindestens eine Magnet¬ schicht (6c) des vorlaufenden Magnetschenkels (6) gegenüber der zusätzlichen Polschicht (15) vertikal verkürzt ausgebil¬ det ist, so daß diese Polschicht (15) allein den Magnetpol (P1) dieses Schenkels bildet. (Fig. 4)4. Magnetic head according to claim 1 or 2, dadurchge ¬ indicates that the at least one Magnet¬ layer (6c) of the leading magnetic leg (6) with respect to the additional pole layer (15) is shortened vertically so that this pole layer (15) only the magnetic pole (P 1 ) of this leg forms. (Fig. 4)
5. Magnetkopf nach Anspruch 4, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß die verkürzte Magnetschicht sowie die zugeordnete Verstärkungsschicht durch eine gemein¬ same Schicht (6d) gebildet sind. (Fig. 5)5. Magnetic head according to claim 4, so that the shortened magnetic layer and the associated reinforcing layer are formed by a common layer (6d). (Fig. 5)
6. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die vertika¬ le Ausdehnung (a) der zusätzlichen Polschicht (15) mindestens so groß ist wie die Entfernung (e) der Verstärkungsschicht (6b) von der Polfläche des Magnetpoles (Pl/P' bzw. P1) des zugeordneten Magnetschenkels (6).6. Magnetic head according to one of claims 1 to 5, since - characterized in that the vertical extension (a) of the additional pole layer (15) is at least as large as the distance (e) of the reinforcing layer (6b) from the pole face of the magnetic pole (Pl / P 'or P 1 ) of the associated magnetic leg (6).
7. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die in Be¬ wegungsrichtung (v) zu messende Dicke (d) der zusätzlichen Polschicht (15) zwischen 0,2 μm und 1,5 μm liegt.7. Magnetic head according to one of claims 1 to 6, so that the thickness (d) of the additional pole layer (15) to be measured in the direction of movement (v) of the additional pole layer (15) is between 0.2 μm and 1.5 μm.
8. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sätti¬ gungsmagnetisierung (Ms1) des Materials der zusätzlichen Polschicht (15) mindestens das l,5fache der Sättigungsma- gnetisierung (Ms) des Materials der übrigen Teile des magne¬ tischen Leitkörpers (5) beträgt. 8. Magnetic head according to one of claims 1 to 7, since ¬ characterized in that the saturation magnetization (Ms 1 ) of the material of the additional pole layer (15) at least 1.5 times the saturation magnetization (Ms) of the material of the other parts of the magnetic guide body (5).
9. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sätti¬ gungsmagnetisierung (Ms) der übrigen Teile des magnetischen Leitkörpers (5) mindestens 800 kA/m beträgt.9. Magnetic head according to one of claims 1 to 8, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the saturation magnetization (Ms) of the other parts of the magnetic guide body (5) is at least 800 kA / m.
10. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die relative Permeabilität (μ1) des Materials der zusätzlichen Polschicht (15) mindestens das l,5fache der relativen Permeabilität (μ) des Materials der übrigen Teile des magnetischen Leitkörpers (5) beträgt.10. Magnetic head according to one of claims 1 to 9, since ¬ characterized in that the relative permeability (μ 1 ) of the material of the additional pole layer (15) at least 1.5 times the relative permeability (μ) of the material of the other parts of the magnetic guide body (5) is.
11. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die relati- ve Permeabilität (μ) des Materials der übrigen Teile des ma¬ gnetischen Leitkörpers (5) mindestens 500 beträgt.11. Magnetic head according to one of claims 1 to 10, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the relative permeability (μ) of the material of the other parts of the magnetic guide body (5) is at least 500.
12. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Mate- rial für die zusätzliche Polschicht (15) eine CoNb- oder eine CoHf- oder eine CoZr- oder eine CoFe-Legierung vorge¬ sehen ist.12. Magnetic head according to one of claims 1 to 11, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a CoNb or a CoHf or a CoZr or a CoFe alloy is provided as the material for the additional pole layer (15).
13. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die magne¬ tische Verstärkungsschicht (6b) des dem Substrat (3) zuge¬ wandten Magnetschenkels (6) in einer entsprechenden Vertie¬ fung (11) des Substrates (3) angeordnet ist. 13. Magnetic head according to one of claims 1 to 12, since - characterized in that the magnetic reinforcement layer (6b) of the magnetic leg (6) facing the substrate (3) in a corresponding recess (11) of the substrate (3rd ) is arranged.
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