DE69230389T2

DE69230389T2 - Magnetaufzeichnungskopf geeignet zur Definierung von schmaler Spurbreite und Magnetaufzeichnungsgerät für dessen Verwendung

Info

Publication number: DE69230389T2
Application number: DE1992630389
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Shinada; Hiroshi Suzuki; Hisashi Takano; Hideo Todokoro
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1992-06-01
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2012-06-02
Also published as: EP0517137A3; JP3639603B2; JPH04356713A; EP0517137A2; EP0517137B1; DE69230389D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetkopf zur Verwendung bei einer Informationsaufnahmevorrichtung, bei der ein magnetisches Aufnahmeverfahren verwendet wird, und insbesondere einen Magnetkopf, der in der Lage ist, die Spurbreite zu verringern und das magnetische Aufnehmen für ein magnetisches Medium bei einer hohen Aufnahmedichte vorzunehmen.
Es ist zum Erreichen eines Aufnehmens mit hoher Dichte und eines Aufnehmens mit großer Kapazität beim magnetischen Aufnehmen erforderlich, die durch den Magnetkopf festgelegte Spurbreite gering zu machen. Weiterhin wurde die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums entsprechend dem Aufnehmen mit hoher Dichte und dem Aufnehmen mit großer Kapazität erhöht. Demgemäß muß der Magnetkopf eine geringe Spurbreite festlegen und weiterhin ein starkes Magnetfeld erzeugen, das in der Lage ist, das magnetische Aufnahmemedium zu magnetisieren.
Als Verfahren zum Verringern der von einem Magnetkopf festgelegten Spurbreite werden Prozesse, wie ein Sputtern und ein Ionenstrahlätzen, zum Herstellen der Spurbreite entsprechender kleiner Abmessungen des Magnetkopfs verwendet. Bei diesem Verfahren hat eine Magnetstrecke an der Spitze eines Magnetpols jedoch einen schmalen Querschnitt, und die Magnetisierung des Magnetpols sättigt demgemäß zuerst an der Spitze. Dementsprechend kann der Magnetpol kein starkes Magnetfeld erzeugen, das in der Lage ist, das Aufnahmemedium zu magnetisieren. Zum Lösen dieses Problems wird die Dicke des Magnetpols in longitudinaler Aufnahmerichtung erhöht, und die magnetische Sättigung an der Spitze des Magnetpols kann demgemäß unterdrückt werden.
Um bei Herstellungsprozessen dafür zu sorgen, daß ein Magnetkopf einer gewünschten Spurbreite entspricht, wird ein Ionenstrahlätzen unter Verwendung von Fluorkohlenstoffgas beispielsweise an einem Aluminiumoxidfilm (Al&sub2;O&sub3;-Film) ausgeführt. Dabei sind die der Spurbreite entsprechenden Abmessungen des Magnetkopfs durch das Aluminiummaskenverfahren bestimmt (siehe JP-A-60-37130). Weiterhin wurde zum Erhalten eines Magnetkopfs mit einem dicken Magnetpol, der die Breite einer Aufnahmespur genau festlegen kann und der ein starkes Magnetfeld erzeugt, das in der Lage ist, ein Aufnahmemedium mit hoher Koerzitivkraft zu magnetisieren, ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetkopfs vorgeschlagen, bei dem ein oberer Pol in zwei Teile eingeteilt wird (siehe beispielsweise JP-A-63-281209).
Weiterhin ist ein Verfahren zum Herstellen einer Spurbreite entsprechender geringer Abmessungen eines Magnetkopfs durch Abstufen der Spitze eines Magnetpols nach dem Polieren der luftmitführenden Oberfläche des Magnetkopfs beispielsweise in einem Artikel von J. Kishigami u. a. beschrieben (IEEE Trans. Magn., Band 24, Nr. 6, S. 2841-2843, Nov. 1988). Wie in diesem Artikel beschrieben ist, wird die Spitze des Magnetpols durch das Ionenstrahlätzverfahren unter Verwendung einer Photoresistschicht als Maskenfilm abgestuft.
In IEEE Transactions on Magnetics, November 1988, Band 24, Nr. 6, S. 2841 bis 2843 ist in Fig. 4 ein Magnetkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, der eine longitudinale gerichtete Magnetfeldverteilung mit einer Spurbreite von 2,2 um aufweist. Die Spurbreite ist etwa zweimal so groß wie die gewünschte Breite eines Magnetkopfs. Gemäß dieser Entgegenhaltung wird das Ätzen lediglich zum Erhalten einer geringen Breite der Aufnahmespur eines Magnetkopfs verwendet. Die erhaltene zentrale Magnetfeldverteilung wird daher schmaler. Folglich ist die Spurbreite auf 2,2 um beschränkt, wenngleich eine periphere Magnetfeldverteilung mit der in Fig. 4 dieses Dokuments dargestellten zentralen Magnetfeldverteilung auftritt. Falls zum weiteren Verschmälern der Spurbreite geätzt werden muß, wird die Spitzenintensität des Magnetfelds auf Werte unterhalb der Koerzitivkraft des Aufnahmemediums verringert, wodurch ein Aufnehmen unmöglich wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei den oben beschriebenen Verfahren aus dem Stand der Technik betragen die einer Spurbreite entsprechenden Abmessungen eines Magnetkopfs bestenfalls 2,2 bis 5 um. Wenn die oben angegebenen Abmessungen des Magnetkopfs weiter zu verringern sind, muß eine Magnetstrecke an der Spitze eines Magnetpols einen schmalen Querschnitt aufweisen, und der Magnetkopf kann demgemäß kein starkes Magnetfeld erzeugen, das in der Lage ist, ein Aufnahmemedium mit einer hohen Koerzitivkraft zu magnetisieren.
In der früheren US-Anmeldung mit der laufenden Nummer 07/683719 (entsprechend EP-A-0 452 846) sind ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetkopfs, der in der Lage ist, eine geringe Spurbreite festzulegen, sowie die Eigenschaften und Wirkungen des Magnetkopfs offenbart, es ist darin jedoch kein von dem Magnetkopf erzeugtes Magnetfeld offenbart. Andererseits sind in der vorliegenden Anmeldung die Eigenschaften und Wirkungen eines durch den obenerwähnten Magnetkopf, der in der Lage ist, die geringe Spurbreite festzulegen, erzeugten Magnetfelds sowie der Aufbau des Magnetkopfs zum Erzeugen der Magnetfeldeigenschaften offenbart.
Die Aufgaben werden durch einen Magnetkopf gemäß Anspruch 1 und das Herstellungsverfahren nach Anspruch 10 gelöst. Anspruch 19 offenbart einen magnetischen Plattenspeicher, der einen Magnetkopf nach Anspruch 1 enthält. Anspruch 24 betrifft einen Magnetbandspeicher mit einem Kopf nach Anspruch 1.
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, in dem ein Querschnitt eines herkömmlichen Dünnfilm-Magnetkopfs dargestellt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, bestehen ein oberer Pol 1 und ein unterer Pol 2 aus einem magnetischen Film, wodurch ein Magnetkreis gebildet ist. Der obere Pol 1 und der untere Pol 2 bestehen jeweils aus einem einschichtigen Film, der aus einem magnetischen Material mit einer hohen Sättigungsmagnetflußdichte, wie Permalloy (also Ni-Fe-Legierung), besteht, oder aus einem mehrschichtigen Film, der so aufgebaut ist, daß eine Isolierschicht in der Art einer Aluminiumoxidschicht zwischen benachbarten Permalloyschichten angeordnet ist. Weiterhin besteht eine Spule 3 beispielsweise aus Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Chrom (er) oder anderem.
Wenn veranlaßt wird, daß ein Strom durch die Spule 3 fließt, durchsetzt ein dem Strom entsprechender Magnetfluß einen aus dem oberen Pol 1 und dem unteren Pol 2 gebildeten Magnetkreis. Der den Magnetkreis durchsetzende Magnetfluß sättigt zuerst an einem Ort 4, wo der obere und der untere Pol den minimalen Querschnitt aufweisen, und ein Magnetfluß, der größer ist als der Sättigungsmagnetfluß, kann den Ort 4 nicht durchsetzen. Dementsprechend kann ein an den Spitzen der Pole 1 und 2 zum Ausführen eines Aufnahmevorgangs erzeugtes Magnetfeld nicht stärker als ein Magnetfeld gemacht werden, das dem obenerwähnten gesättigten Magnetfluß entspricht.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, in der Beispiele einer Beziehung zwischen einem Anregungsstrom und dem Spitzenwert eines longitudinalen Magnetfelds (also einer Komponente in longitudinaler Aufnahmerichtung eines von einem Magnetkopf erzeugten Magnetfelds) gezeigt sind. Es sei bemerkt, daß in Fig. 3 eine Ansteuerfrequenz von 10 MHz verwendet wird und daß die Messung eines longitudinalen Magnetfelds an einer Position ausgeführt wird, die sich von der Spitze jedes Magnetpols in einem Abstand von 1 um befindet. Es ist in Fig. 3 ersichtlich, daß es nicht möglich ist, den Spitzenwert des longitudinalen Magnetfelds proportional zum Anregungsstrom zu erhöhen, weil die aus dem oberen Pol 1 und dem unteren Pol 2 bestehende Magnetstrecke in den Zustand magnetischer Sättigung versetzt ist. Weiterhin verringert sich der der magnetischen Fertigung der Magnetstrecke entsprechende minimale Anregungsstrom, wenn die einer Spurbreite entsprechenden Abmessungen eines Magnetkopfs kleiner sind, wenn der Querschnitt jedes Magnetpols daher kleiner ist.
Wie aus dem oben Erwähnten ersichtlich ist, kann der Magnetkopf kein starkes Magnetfeld zum Magnetisieren eines magnetischen Aufnahmemediums erzeugen, wenn eine schmale Aufnahmespur ausschließlich durch Herstellen der Magnetpole eines Magnetkopfs mit geringer Größe gebildet wird.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Magnetfeld, das schwächer ist als die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums, an der Seite von Magnetpolen zum Festlegen einer geringen Spurbreite oder um diese herum gebildet wird, um ein longitudinales Magnetfeld zu verstärken, das durch Verringern des Querschnitts von jedem der Magnetpole abgeschwächt worden ist, wodurch nur ein Magnetfeld zum Festlegen der geringen Spurbreite stärker gemacht wird als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums. Die vorliegende Erfindung kann durch die folgenden Verfahren verwirklicht werden. Der Bereich der Polfläche jedes Magnetpols, der auf einer Seite oder auf beiden Seiten eines Bereichs zum Festlegen einer vorgegebenen Spurbreite auftritt, wird so geätzt, daß nur der Bereich zum Festlegen der Spurbreite ungeätzt bleibt. Das heißt, daß der Abstand zwischen dem Oberflächenbereich, der an der Seite des die Spurbreite festlegenden Bereichs und der luftmitführenden Oberfläche eines Magnetkopfs für ein Aufnahmemedium auftritt, größer gemacht wird als der Abstand zwischen dem die Spurbreite festlegenden Bereich und der luftmitführenden Oberfläche. Der Abschnitt jedes Magnetpols, der auf einer Seite oder auf beiden Seiten eines Grundabschnitts zum Festlegen einer vorgegebenen Spurbreite gebildet ist, wird aus wenigstens einem magnetischen Material hergestellt, dessen Sättigungsmagnetflußdichte geringer ist als die eines magnetischen Materials zum Herstellen des Grundabschnitts. Ein Paar weiterer Magnetpole wird an der Seite einer Magnetstrecke angeordnet, die ein Magnetfeld zum Festlegen einer geringen Spurbreite festlegt, oder so angeordnet, daß Magnetpole zum Festlegen der geringen Spurbreite und die weiteren Magnetpole entlang einer longitudinalen Richtung angeordnet werden, um das Magnetfeld zum Festlegen der geringen Spurbreite mit einem von den weiteren Magnetpolen erzeugten Magnetfeld zu verstärken.
Wegen des oben angegebenen Aufbaus eines Magnetkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung ist die durch den Magnetkopf gebildete longitudinale Magnetfeldverteilung durch eine Kombination eines Hauptbereichs mit dem stärksten Magnetfeld zum Festlegen einer geringen Spurbreite und eines Bereichs mit einem schwachen Magnetfeld, der an der Seite des Hauptbereichs oder um diesen herum gebildet ist, gegeben. Demgemäß wird ein Magnetfeld, das durch Verringern der einer Spurbreite entsprechenden Abmessungen des Magnetkopfs abgeschwächt worden ist, durch ein Magnetfeld verstärkt, das an der Seite des Hauptbereichs oder um diesen herum gebildet ist und das schwächer ist als die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums. Demgemäß kann nur ein Magnetfeld zum Festlegen einer geringen Spurbreite stärker gemacht werden als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums. Fig. 1 zeigt ein Beispiel der räumlichen Verteilung des durch die oben angegebene Struktur erzeugten longitudinalen Magnetfelds in Richtung der Spurbreite. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine durch eine unterbrochene Kurve angegebene Magnetfeldverteilung, die nur auf Magnetpolen zum Festlegen einer geringen Spurbreite beruht, durch ein weiteres Magnetfeld verstärkt, das an der Seite der Magnetpole oder um diese herum erzeugt ist. Demgemäß ist ein kombiniertes Magnetfeld nur an den Magnetpolen stärker als die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums. Das heißt, daß eine magnetische Aufnahme für ein Aufnahmemedium mit einer hohen Koerzitivkraft möglich wird, wobei diese magnetische Aufnahme unmöglich ist, wenn eine Anordnung verwendet wird, bei der der Querschnitt jedes Magnetpols lediglich verringert ist.
Es sei nun angenommen, daß ein Magnetkopf zum Festlegen einer geringen Spurbreite eine Magnetfeldverteilung erzeugt, bei der an beiden Enden eines Hauptbereichs eine steile Neigung gebildet ist und bei der kein schwaches Magnetfeld (also ein Hintergrundmagnetfeld) vorhanden ist, das sich an der Seite des Hauptbereichs oder um diesen herum ausbreitet. Diese Magnetfeldverteilung ist der durch einen Magnetkopf gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Magnetfeldverteilung unterlegen. Dies wird weiter unten mit Bezug auf die Fig. 4A und 4B erklärt. Es sei bemerkt, daß in Fig. 4A und 4B eine x-Richtung eine longitudinale Aufnahmerichtung angibt und daß eine y-Richtung die Richtung der Spurbreite angibt. Wenn ein longitudinales Magnetfeld (also die x-Magnetfeldkomponente) eine scharfe Spitze hat, wie in Fig. 4A dargestellt ist, ist eine y-Magnetfeldkomponente, die eine scharfe Spitze aufweist, welche der scharfen Spitze des longitudinalen Magnetfelds entspricht, wegen der Kontinuität der magnetischen Kraftlinien an den Seitenrändern jedes Magnetpols konzentriert. Die Intensität der y-Magnetfeldkomponente ist zur Höhe ΔHx der x-Magnetfeldkomponente zwischen einer Basis und einer Spitze proportional. Diese y-Magnetfeldkomponente ist an beiden Rändern einer Aufnahmespur konzentriert, und die Magnetisierung der Ränder der Aufnahmespur ist demgemäß gestört, wie in Fig. 4A dargestellt ist. Wenn für die Aufnahmespur ein Wiedergabevorgang ausgeführt wird, erzeugt die obenerwähnte magnetische Störung Rauschen. Wenn das longitudinale Magnetfeld (insbesondere die x-Magnetfeldkomponente) dagegen die in Fig. 4B dargestellte Verteilung aufweist, ist ein Magnetfeld Hx durch die Kombination eines peripheren Hintergrundmagnetfelds und eines zentralen Magnetfelds zum Festlegen einer geringen Spurbreite gegeben und kann demgemäß einen hohen Wert aufweisen. Weil das periphere Magnetfeld keine y-Komponente hat, ist die y-Magnetfeldkomponente vom peripheren Magnetfeld unabhängig und hängt nur von der Höhe ΔHX zwischen einem Hintergrundwert und einem Spitzenwert ab. Weil die Höhe ΔHX klein ist, ist die an beiden Rändern einer Aufnahmespur konzentrierte y-Magnetfeldkomponente viel schwächer als die aus Fig. 4A. Dementsprechend wird der Aufnahmezustand an den Rändern der Aufnahmespur durch die y-Magnetfeldkomponente kaum gestört. Demgemäß ist das in einem Aufnahmezeitraum erzeugte Rauschen in hohem Maße verringert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der longitudinalen Magnetfeldverteilung entlang der Richtung der Spurbreite gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm zur Erklärung einer Querschnittsanordnung eines herkömmlichen Dünnfilm- Magnetkopfs zur Bildung eines Magnetkreises.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung von Beziehungen zwischen einem Anregungsstrom und dem Spitzenwert des Aufnahmemagnetfelds.
Die Fig. 4A und 4B sind Diagramme zur Erklärung, daß die y-Komponente eines von einem Magnetkopf erzeugten Magnetfelds durch die vorliegende Erfindung abgeschwächt wird.
Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm zur Erklärung des Aufbaus eines Dünnfilm-Magnetkopfs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und entspricht Fig. 1 der früheren US-Anmeldung.
Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm zur Erklärung des Aufbaus der luftmitführenden Oberfläche des Dünnfilm-Magnetkopfs aus Fig. 5.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung der longitudinalen Magnetfeldverteilung entlang der Richtung der Spurbreite in einem Fall, in dem eine Polfläche nicht durch einen Ionenstrahl geätzt ist, und in einem Fall, in dem die Randabschnitte der Polfläche durch den Ionenstrahl geätzt sind.
Fig. 8A ist ein Diagramm zur Darstellung eines Lese- /Schreibmagnetkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8B ist ein Diagramm zur Darstellung eines weiteren Lese-/Schreibmagnetkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend Fig. 12 der früheren US-Anmeldung.
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung zur Erklärung von Eigenschaften eines magnetischen Aufnahmemediums.
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung von Beziehungen zwischen der Ätztiefe für einen Magnetpol und dem von einem Magnetkopf erzeugten Magnetfeld.
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung von Beziehungen zwischen dem Oberflächenbereich eines Magnetpols, der einer luftmitführenden Oberfläche ausgesetzt ist, und der Ätztiefe für den Magnetpol.
Fig. 12 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Querschnitts eines Magnetkopfs gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein schematisches Diagramm zur Erklärung des Aufbaus der Spitze des Magnetpolabschnitts eines Magnetkopfs gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist ein schematisches Diagramm zur Erklärung der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Gesamtaufbaus eines magnetischen Plattenspeichers.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN AUSFÜHRUNGSFORM 1

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird weiter unten mit Bezug auf die Zeichnung erklärt. In Fig. 5 ist der Aufbau eines Magnetkopfs einer Art gemäß der vorliegenden Erfindung von einer luftmitführenden Oberfläche her betrachtet dargestellt, der Fig. 1 der früheren US-Anmeldung entspricht. Der Magnetkopf wird so hergestellt, daß der Abschnitt der luftmitführenden Oberfläche des Dünnfilm- Magnetkopfs aus Fig. 6, der durch ein Bezugszeichen A angegeben ist, durch einen fokussierten Ionenstrahl selektiv geätzt wird. In Fig. 5 bezeichnet eine Bezugszahl 1 einen oberen Pol, und eine Bezugszahl 2 bezeichnet einen unteren Pol. Diese Pole 1 und 2 sind einer luftmitführenden Oberfläche ausgesetzt. Weiterhin bezeichnet eine Bezugszahl 5 ein Gleitsubstrat, und eine Bezugszahl. 6 bezeichnet den Spalt zwischen dem oberen und dem unteren Pol.
Bei diesem Magnetkopf werden Oberflächenabschnitte, die auf beiden Seiten eines Abschnitts 7 entsprechend einer geringen Spurbreite vorhanden sind, durch einen fokussierten Ionenstrahl von der Seite der luftmitführenden Oberfläche bis zu einer vorgegebenen Tiefe geätzt, so daß der Abschnitt 7 ungeätzt bleibt. Demgemäß wird an der Spitze des Magnetkopfs ein Höhenunterschied ausgebildet. Wenngleich in Fig. 5 eine Struktur dargestellt ist, bei der auf beiden Seiten des Abschnitts 7 vorhandene Oberflächenabschnitte geätzt werden, ist der Magnetkopf gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf eine solche symmetrische Struktur beschränkt.
In Fig. 7 ist ein Beispiel der durch den obenerwähnten Magnetkopf gebildeten und tatsächlich gemessenen Magnetfeldverteilung dargestellt. In Fig. 7 bezeichnet eine Kurve (a) eine vor dem Ätzen der Spitze des Magnetkopfs gemessene longitudinale Magnetfeldverteilung entlang der Spurbreitenrichtung, und eine Kurve (b) bezeichnet eine nach dem selektiven Ätzen der Spitze des Magnetkopfs bis zu einer Tiefe von 1,5 um gemessene longitudinale Magnetfeldverteilung entlang der Spurbreitenrichtung. Die Messung der Magnetfeldverteilung wurde durch das Elektronenstrahl-Computertomographieverfahren unter Verwendung des Lorentz-Effekts vorgenommen. Die durch den geätzten Magnetkopf gebildete longitudinale Magnetfeldverteilung weist im zentralen Bereich eine scharfe Spitze auf. Der Spitzenwert gleicht dem Magnetfeld, das zu einem Zeitpunkt erhalten wird, wenn die Spitze des Magnetkopfs noch nicht geätzt wurde, und das Magnetfeld auf beiden Seiten der Spitze beträgt etwa die Hälfte des Spitzenwerts. Die Breite der Spitze gleicht nahezu der Breite (1 um) des nicht geätzten Abschnitts (einer Polfläche) zum Festlegen einer geringen Spurbreite. Weil ein Aufnahmemedium mit einer Koerzitivkraft von 1300 Oe verwendet wird, kann der obenerwähnte Magnetkopf Informationen auf eine schmale Aufnahmespur des Aufnahmemediums schreiben. Das heißt, daß der Magnetkopf einen Auf nahmevorgang für eine schmale Aufnahmespur mit einer Breite von 1,2 um oder weniger ausführen kann.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Magnetkopf durch einen fokussierten Ionenstrahl geätzt. Der Magnetkopf kann alternativ unter Verwendung gewöhnlicher photolithographischer Prozesse geätzt werden. Das heißt, daß beim Herstellungsprozeß eines Magnetkopfs durch Sputtern oder Ionenstrahlätzen an der Spitze jedes Magnetpols ein Höhenunterschied ausgebildet werden kann. Der so erhaltene Magnetkopf kann die gleiche Wirkung aufweisen wie der Magnetkopf gemäß der vorliegenden Erfindung.
Weiterhin muß eine sich aus dem Ätzen ergebende Bodenfläche nicht immer zur luftmitführenden Oberfläche parallel sein, sondern sie kann in Richtung der Spurbreite oder in einer longitudinalen Aufnahmerichtung gegen die luftmitführende Oberfläche geneigt sein.
Zum Beseitigen eines Höhenunterschieds an der Spitze des Magnetkopfs und um die Spitze des Magnetkopfs flach zu machen, wird ein geätzter Oberflächenabschnitt mit einem nicht magnetischen Material gefüllt, und die so erhaltene Polfläche wird poliert. Ein einer solchen Bearbeitung unterzogener Magnetkopf ist zur Verwendung bei magnetischen Plattenspeichern geeignet. Alternativ kann der geätzte Oberflächenabschnitt mit einem magnetischen Material gefüllt werden, das eine geringere Sättigungsmagnetflußdichte als ein magnetisches Material zum Herstellen eines Hauptmagnetkreises aufweist. Ein in der obenerwähnten Weise hergestellter Magnetkopf kann die gleiche Magnetfeldverteilung hervorrufen, die durch einen Magnetkopf gebildet wird, in dem der geätzte Oberflächenabschnitt mit einem nicht magnetischen Material gefüllt ist.

AUSFÜHRUNGSFORM 2

Ein Feldplattensensor wurde zur Bildung eines Lese- /Schreibmagnetkopfs in der Umgebung des unteren Pols des in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnten Magnetkopfs angeordnet. In Fig. 8A ist der Aufbau dieses Lese-/Schreibmagnetkopfs darge stellt. Wie in Fig. 8A dargestellt ist, befindet sich ein zwischen Abschirmschichten 22 angeordneter Feldplattensensor 21 in der Umgebung des unteren Pols. Die Abschirmschichten 22 bestehen aus einem magnetischen Material. Es wurden zwei Magnetköpfe mit dem oben angegebenen Aufbau hergestellt. Bei diesen Magnetköpfen war ein zentrales Magnetfeld zum Festlegen einer geringen Spurbreite stärker gemacht als die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums. Bei einem der Magnetköpfe war ein auf beiden Seiten des zentralen Magnetfelds gebildetes peripheres Magnetfeld stärker gemacht als das Anisotropiefeld des Feldplattensensors 21. Beim anderen Magnetkopf war das periphere Magnetfeld schwächer als das erwähnte Anisotropiefeld. Die durch jeden der Magnetköpfe gebildete Magnetfeldverteilung wurde durch das Elektronenstrahl-Computertomographieverfahren unter Verwendung des Lorentz-Effekts bestimmt. Die Wiedergabeeigenschaften dieser Magnetköpfe wurden verglichen. Der Magnetkopf, der ein peripheres Magnetfeld erzeugt, das stärker ist als das Anisotropiefeld des Feldplattensensors 21, kann ein Wiedergabesignal mit einem niedrigen Rauschpegel erzeugen. Dies liegt daran, daß magnetische Domänen im Feldplattensensor 21 durch ein von den Magnetpolen zum Durchführen eines Aufnahmevorgangs erzeugtes Magnetfeld über den ganzen Bereich, der sich von einem zentralen Abschnitt des Sensors 21 zu einem peripheren Abschnitt von diesem erstreckt, in dieselbe Richtung orientiert werden, weil das periphere Magnetfeld stärker ist als das Anisotropiefeld des Feldplattensensors 21, weshalb im Feldplattensensor 21 keine Domänenwand gebildet wird. Dagegen wirkt beim Magnetkopf, der ein peripheres Magnetfeld erzeugt, das schwächer ist als das Anisotropiefeld des Feldplattensensors, ein starkes Magnetfeld zum Festlegen der schmalen Spurbreite nur auf einen zentralen Abschnitt des Feldplattensensors 21 ein. Dementsprechend unterscheidet sich die Magnetisierungsrichtung des zentralen Abschnitts des Sensors 21 von derjenigen eines peripheren Abschnitts von diesem. Demgemäß wird im Feldplattensensor 21 eine Domänenwand gebildet. Es wurde herausgefunden, daß das Barkhausen-Rauschen ansteigt, wenn in einem Zustand, in dem eine solche Domänenwand im Feldplattensensor 21 verbleibt, ein Wiedergabevorgang ausgeführt wird. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, daß es vorteilhaft ist, das periphere Magnetfeld stärker zu machen als das Anisotropiefeld des Feldplattensensors 21 und schwächer als die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums.
Oben wurde der Magnetkopf erklärt, bei dem der Feldplattensensor 21 in der Umgebung der Magnetpole 1 und 2 angeordnet ist. Der Feldplattensensor 21 kann alternativ in einem zentralen Abschnitt des Spalts zwischen dem oberen Pol und dem unteren Pol 2 angeordnet sein, wie in Fig. 8B dargestellt ist. Fig. 8B entspricht Fig. 12 der früheren US-Anmeldung.

AUSFÜHRUNGSFORM 3

Ein in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnter Magnetkopf wird mit einem magnetischen Aufnahmemedium, dessen Eigenschaften weiter unten erklärt werden, kombiniert, um einen magnetischen Plattenspeicher zu erhalten, der in der Lage ist, eine Magnetaufzeichnung für eine schmale Spur durchzuführen. In Fig. 15 ist der Gesamtaufbau des magnetischen Plattenspeichers dargestellt. Eine Bezugszahl 101 bezeichnet ein magnetisches Aufnahmemedium, 102 bezeichnet einen Magnetkopf, 103 bezeichnet einen Motor zum Drehen von Magnetplatten, 106 bezeichnet ein Positioniersystem zum Bewegen des Magnetkopfs zu einer vorgegebenen Position auf dem Medium, 107 bezeichnet einen Aufnahmeschaltkreis, 108 bezeichnet einen Wiedergabeschaltkreis, 109 bezeichnet einen Hauptrechner und 120 bezeichnet eine Kommunikationsschnittstelle und eine Steuereinrichtung zum Vermitteln von Datenübertragungen zwischen der gesamten Steuerung und dem Hauptrechner. Als Magnetkopf 102 wird hier der Magnetkopf gemäß der AUSFÜHRUNGSFORM 1 verwendet.
Wenn ein in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnter Magnetkopf einen Aufnahmevorgang für ein Aufnahmemedium ausführt, kann die magnetische Aufnahme für eine schmale Spur vorgenommen werden, wenn das Verhältnis zwischen der durch ein peripheres Magnetfeld erzeugten Restmagnetisierung m im Aufnahmemedium zur durch ein zentrales Magnetfeld zum Festlegen einer geringen Spurbreite erzeugten Restmagnetisierung M im Aufnahmemedium kleiner als 1/20 ist. Die durch den Magnetkopf gebildete Magnetfeldverteilung, die die Beziehung m/M < 1/20 erfüllt, ist von den Hystereseeigenschaften des Aufnahmemediums abhängig. Die obenerwähnte Tatsache ist in Fig. 9 dargestellt. In Fig. 9 bezeichnen die Bezugszeichen M und. M' die Restmagnetisierung, ist m gleich M/20 und ist m' gleich M'/20. Weiterhin bezeichnet ein Bezugssymbol HS ein externes Magnetfeld, das zum Erhöhen der Magnetisierung des Aufnahmemediums bis zur Sättigung erforderlich ist, Hm ein Magnetfeld, das zum Magnetisieren des Aufnahmemediums bis zum Wert m erforderlich ist, und H'm ein an das bis zur Sättigung magnetisierte Aufnahmemedium angelegtes externes Magnetfeld zum Magnetisieren des Aufnahmemediums bis zum Wert m'. Wenn ein an das Aufnahmemedium, das einem Wechselfeldlöschen unterzogen wurde, angelegtes Magnetfeld erhöht wird, verläuft die Magnetisierung des Aufnahmemediums entlang einer anfänglichen Magnetisierungskurve, die beim Ursprung A beginnt. Falls zu diesem Zeitpunkt ein durch den Magnetkopf zum Festlegen einer geringen Spurbreite gebildetes zentrales Magnetfeld größer als Hs ist und falls ein durch den Magnetkopf gebildetes peripheres Magnetfeld geringer als Hm ist, wird eine Aufnahmespur mit der geringen Spurbreite auf den Wert M magnetisiert, und es kann demgemäß die magnetische Aufnahme für eine schmale Spur vorgenommen werden. Wenn weiterhin das Gleichfeldlöschen für das Aufnahmemedium vorgenommen wurde, beginnt die Magnetisierung des Aufnahmemediums an einem Punkt B und verläuft entgegengesetzt zur Richtung der anfänglichen Magnetisierungskurve.
Falls zu diesem Zeitpunkt ein durch den Magnetkopf zum Festlegen der geringen Spurbreite gebildetes zentrales Magnetfeld größer als Hs ist und ein durch den Magnetkopf gebildetes peripheres Magnetfeld kleiner als H'm ist, ist eine Beziehung m' < M'/20 erfüllt, und es kann eine magneti sche Aufnahme für eine schmale Spur vorgenommen werden. Wenn sich das Verhältnis Hm/Hs und das Verhältnis H'm/Hs eins nähern (1), ist das Aufnahmemedium ideal. Wenn in diesem Fall ein durch den Magnetkopf zum Festlegen der geringen Spurbreite gebildetes zentrales Magnetfeld etwas stärker gemacht wird als ein durch den Magnetkopf gebildetes peripheres Magnetfeld, kann die magnetische Aufnahme für die schmale Spur vorgenommen werden. Bei vielen gewöhnlichen Aufnahmemedien beträgt das Verhältnis Hm/HS jedoch etwa 1/3. Wie aus dem Obenerwähnten ersichtlich ist, ist der zulässige Bereich des Verhältnisses Hm/Hs dann, wenn eine magnetische Aufnahme für eine schmale Spur vorgenommen wird, durch ein von einem Magnetkopf zum Festlegen einer geringen Spurbreite gebildetes zentrales Magnetfeld und ein durch den Magnetkopf gebildetes peripheres Magnetfeld bestimmt.
Das durch den Magnetkopf zum Festlegen der geringen Spurbreite gebildete zentrale Magnetfeld und das durch den Magnetkopf gebildete periphere Magnetfeld wurden durch das Elektronenstrahl-Computertomographieverfahren unter Verwendung des Lorentz-Effekts gemessen. Es wurden drei Arten von Magnetköpfen hergestellt, und die erste, die zweite und die dritte Art von Magnetköpfen entsprechen einer Spurbreite von 1 um, einer Spurbreite von 2 um bzw. einer Spurbreite von 5 um. Die Magnetpole von jedem der Magnetköpfe wurden aus Permalloy mit einer Sättigungsmagnetflußdichte von 1 T hergestellt. Die von jedem Magnetkopf gebildete Magnetfeldverteilung wurde für mehrere Werte der Ätztiefe für die Magnetpole gemessen. Es wurde herausgefunden, daß die Magnetköpfe das gleiche zentrale Magnetfeld (insbesondere das gleiche Spitzenmagnetfeld) und das gleiche periphere Magnetfeld erzeugen, wenn die Magnetköpfe hinsichtlich des Verhältnisses zwischen der Ätztiefe für die Magnetpole und der Spurbreite einander gleichen. Dementsprechend zeigt Fig. 10 eine Beziehung zwischen der durch die Spurbreite normierten Ätztiefe und einem Verhältnis zwischen dem peripheren Magnetfeld und dem Spitzenmagnetfeld sowie eine Beziehung zwischen der nor mierten Ätztiefe und dem Spitzenmagnetfeld. Wie in Fig. 10 ersichtlich ist, wird das Verhältnis zwischen dem peripheren Magnetfeld und dem Spitzenmagnetfeld verringert, wenn die Ätztiefe größer wird, und das Spitzenmagnetfeld wird abrupt auf einen Wert verringert, der kleiner als die Koerzitivkraft eines Aufnahmemediums ist, wenn das Verhältnis zwischen dem peripheren Magnetfeld und dem Spitzenmagnetfeld kleiner als 1/5 wird. Wenn das periphere Magnetfeld dementsprechend stärker gemacht wird als ein Fünftel des Magnetfelds zum Festlegen einer schmalen Spurbreite und wenn ein Magnetkopf zum Bilden dieser Magnetfeldverteilung mit einem Aufnahmemedium kombiniert wird, dessen Hystereseeigenschaften derart sind, daß das Verhältnis Hm/Hs oder H'm/Hs in Fig. 9 größer als 1/5 ist, wird ein magnetischer Plattenspeicher erhalten, der eine magnetische Aufnahme für eine schmale Spur ausführen kann.

AUSFÜHRUNGSFORM 4

Es wurde bereits erklärt, daß der Magnetkopf kein starkes Magnetfeld erzeugen kann, wenn die Ätztiefe bei einem in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnten Magnetkopf zum Verwirklichen einer geringen Spurbreite größer gemacht ist als ein vorgegebener Wert. Die Beziehungen zwischen dem Maximalwert der Ätztiefe (insbesondere die maximal zulässige Grenze der Ätztiefe), der Fläche eines Magnetpols und der Sättigungsmagnetflußdichte wurden für einen Fall untersucht, in dem der Magnetkopf mit einem magnetischen Aufnahmemedium kombiniert war, bei dem das Verhältnis Hm/Hs (oder H'm/Hs) größer als 1/5 war. In Fig. 11 sind die Ergebnisse der Untersuchung dargestellt. In Fig. 11 ist der Bereich des einer luftmitführenden Oberfläche ausgesetzten Abschnitts eines Magnetpols als Abszisse aufgetragen, und der Maximalwert der Ätztiefe für den Magnetpol in einem Fall, in dem eine magnetische Aufnahme für eine schmale Spur möglich ist, ist als Ordinate aufgetragen. Bei der erwähnten Untersuchung wurden drei Arten von Magnetpolen verwendet. Die erste, die zweite und die dritte Art eines Magnetpols bestanden aus einem magnetischen Material mit einer Sättigungsmagnetflußdichte von 0,5 T, einem magnetischen Material mit einer Sättigungsmagnetflußdichte von 1 T bzw. einem magnetischen Material mit einer Sättigungsmagnetflußdichte von 1,5 T. Fig. 11 zeigt, daß der Maximalwert dmax der Ätztiefe im wesentlichen proportional zur Fläche s des Magnetpols und zur Sättigungsmagnetflußdichte Bs des Magnetpols ist und durch die folgende Gleichung gegeben ist:
dmax[um] = 0,7[1/(um ·T)] · s[um²] · Bs[T] ----- (Gl. 1)
Es wurde ein die Gleichung (1) erfüllender Magnetkopf hergestellt, und es wurde ein in der AUSFÜHRUNGSFORM 3 erwähntes Aufnahmemedium mit dem Magnetkopf kombiniert, um eine magnetische Aufnahme für eine schmale Spur zu ermöglichen.

AUSFÜHRUNGSFORM 5

Die in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnte Magnetfeldverteilung kann ohne Bilden eines Höhenunterschieds an der Spitze eines Magnetpols durch ein anderes Verfahren als ein in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähntes Verfahren (also ein Verfahren zum Beseitigen des Höhenunterschieds durch Auffüllen einer Vertiefung mit einem geeigneten Material) erhalten werden. In Fig. 12 ist ein Magnetkopf einer anderen Art gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, besteht eine Magnetstrecke aus mehreren Teilen, die eine gemeinsame Anregungsspule aufweisen. Das heißt, daß die Magnetstrecke aus mehreren magnetischen Materialien besteht. In Fig. 12 bezeichnet eine Bezugszahl 8 ein magnetisches Material mit einer hohen Sättigungsmagnetflußdichte zum Erzeugen eines starken Magnetfelds und eine Bezugszahl 9 ein magnetisches Material mit einer geringen Sättigungsmagnetflußdichte.
Ein Magnetkopf mit dem obenerwähnten Aufbau kann bei einem Herstellungsprozeß unter Verwendung des Abhebeverfahrens hergestellt werden. Dabei werden zuerst unter Verwendung einer Maske Magnetpole auf beiden Seiten gebildet, wird eine Photoresistschicht auf den seitlichen Magnetpolen gebildet und wird dann ein Magnetpol zum Festlegen einer geringen Spurbreite zwischen den seitlichen Magnetpolen gebildet. Ein oberer Magnetpol und ein unterer Magnetpol werden in der obenerwähnten Weise gebildet. Die seitlichen Magnetpole werden aus dem magnetischen Material 9 (beispielsweise Permalloy) hergestellt, und der zentrale Magnetpol zum Festlegen der geringen Spurbreite wird aus dem magnetischen Material 8 hergestellt, das eine höhere Sättigungsmagnetflußdichte als das magnetische Material 9 aufweist. Beispielsweise wird Sendust (Fe-Si-Al-Legierung) als das magnetische Material 8 verwendet. Durch das oben angegebene Verfahren wurde ein Magnetkopf hergestellt, und die durch den Magnetkopf gebildete Magnetfeldverteilung wurde durch das Elektronenstrahl-Computertomographieverfahren unter Verwendung des Lorentz-Effekts gemessen. Es wurde herausgefunden, daß die durch den Magnetkopf gebildete Magnetfeldverteilung im wesentlichen mit der in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnten Magnetfeldverteilung identisch war und die gleiche Wirkung hervorgerufen hat wie die in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnte Magnetfeldverteilung.
Bei der oben angegebenen Erklärung weisen der Magnetpol zum Festlegen einer geringen Spurbreite und jeder seitliche Magnetpol eine gemeinsame Anregungsspule auf. Alternativ kann eine Spule zum Anregen der seitlichen Magnetpole unabhängig von einer Spule zum Anregen des die schmale Spurbreite festlegenden Magnetpols ausgebildet sein.

AUSFÜHRUNGSFORM 6

Fig. 13 zeigt den Aufbau von Spitzenabschnitten von Magnetpolen, die in einem Magnetkopf einer weiteren Art gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind. In Fig. 13 bezeichnen Bezugszahlen 10 und 11 jeweils einen oberen bzw. einen unteren beispielsweise aus Sendust bestehenden Magnetpol zum Bilden eines einer geringen Spurbreite entsprechenden zentralen Magnetfelds und Bezugszahlen 12 und 13 beispielsweise aus Permalloy bestehende Magnetpole zum Bilden eines Magnetfelds um das zentrale Magnetfeld. Die Magnetpole 12 und 13 sind bei Betrachtung aus der longitudinalen Aufnahmerichtung auf beiden Seiten der Magnetpole 10 und 11 angeordnet, und ihre Breite ist größer als die Breite der Magnetpole 10 und 11. Die Magnetpole 12 und 13 bilden eine Magnetstrecke. Jeder der Magnetpole 10 und 11 zum Festlegen einer geringen Spurbreite hat einen kleinen Querschnitt. Wenn nur die Magnetpole 10 und 11 im Magnetkopf vorhanden sind, können diese dementsprechend kein starkes Magnetfeld zum Magnetisieren eines Aufnahmemediums und zum Ausführen eines Aufnahmevorgangs erzeugen. Weiterhin ist ein durch die Magnetpole 12 und 13 mit großer Breite gebildetes Magnetfeld schwächer als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums. Wenn die Magnetpole 10 und 11 und die Magnetpole 12 und 13 jedoch angeregt werden, wird ein von den Magnetpolen 10 und 11 zum Festlegen der geringen Spurbreite gebildetes Magnetfeld durch ein von den Magnetpolen 12 und 13 gebildetes Magnetfeld stärker gemacht als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums, während das Verteilungsmuster des erstgenannten Magnetfelds beibehalten wird. Dementsprechend kann ein Aufnahmevorgang für eine schmale Spur ausgeführt werden.
Wenn ein durch die Magnetpole 12 und 13 mit großer Breite gebildetes Magnetfeld in einem Aufnahmezeitraum keinen Einfluß auf das Aufnahmemedium hat, wenn das obenerwähnte Magnetfeld also vorzugsweise schwächer gemacht ist als zwei Drittel der Koerzitivkraft des Aufnahmemediums, können die Magnetpole 10 bis 13 so angeordnet werden, daß die Magnetpole 10 und 11 in Kontakt mit den Magnetpolen 12 bzw. 13 gehalten werden. Es ist weiterhin nicht immer erforderlich, daß die Magnetpole 10 und 11 zum Festlegen der geringen Spurbreite und die Magnetpole 12 und 13 zum Verstärken eines von den Magnetpolen 10 und 11 erzeugten Magnetfelds eine gemeinsame Anregungsspule aufweisen, sondern die Magnetpole 10 und 11 und die Magnetpole 12 und 13 können verschiedene Anregungsspulen aufweisen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß ein durch eine der obenerwähnten Spulen fließender Anre gungsstrom einem durch die andere Spule fließenden Anregungsstrom gleicht. Beispielsweise kann ein Anregungsstrom für die zum Verstärken eines zentralen Magnetfelds zum Festlegen einer geringen Spurbreite verwendeten Magnetpole 12 und 13 ein Gleichstrom sein, oder die Magnetpole 12 und 13 können nur zu einem erforderlichen Zeitpunkt angeregt werden. Weiterhin kann der Magnetpol 12 auf der Rückseite fortgelassen werden, was bedeutet, daß die von den Magnetpolen gebildete Magnetfeldvetteilung auf der Rückseite steil ansteigen kann.

AUSFÜHRUNGSFORM 7

Wenn ein Aufnahmevorgang durch einen Magnetkopf mit einem in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnten Aufbau ausgeführt wird, befinden sich die Abschnitte der Magnetpole, die einer luftmitführenden Oberfläche ausgesetzt sind, in der Nähe eines Aufnahmemediums, und sie können demgemäß ein Aufnahmesignal erfassen, das Wellenlängenkomponenten in einem breiten Wellenlängenbereich von langen bis zu kurzen Wellenlängen aufweist. Dagegen können die peripheren Abschnitte der Magnetpole, die bis zu einer vorgegebenen Tiefe aus der luftmitführenden Oberfläche geätzt sind, nur ein Signal mit einer langen Wellenlänge erfassen. Dies kann durch die Abstandsabhängigkeit einer wiedergegebenen Ausgabe Eout erklärt werden, die durch die folgende Gleichung gegeben ist:
Eout = -54,6 d/λ (dB) ----- (Gl. 2)
wobei λ eine Aufnahmewellenlänge angibt und wobei d den Abstand zwischen dem Aufnahmemedium und den Magnetpolen angibt. Durch Verwenden dieser Beziehung zwischen der wiedergegebenen Ausgabe Eout, der Aufnahmewellenlänge λ und dem Abstand d kann ein mit einem Magnetkopf versehener magnetischer Plattenspeicher verwirklicht werden, der ohne Verwendung spezieller Einrichtungen einen Spurabtastvorgang ausführen kann. Dieser magnetische Plattenspeicher wird weiter unten mit Bezug auf Fig. 14 erklärt.
Wie in Fig. 14 dargestellt ist, ist eine Nebenspur 32, auf der ein Spurabtastsignal mit einer großen Wellenlänge aufgezeichnet wurde, entlang einer Spur 31 zum Aufnehmen von Informationen auf einem Aufnahmemedium 30 gebildet, was bedeutet, daß die Nebenspur 32 auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Spur 31 gebildet ist. Das Spurabtastsignal mit der großen Wellenlänge wird zu einer Zeit, in der eine Magnetplatte initialisiert wird, zuvor aufgenommen. Wenn ein Magnetkopf 40, der eine geringe Spurbreite festlegen kann und der eine in der AUSFÜHRUNGSFORM 1 erwähnte Struktur aufweist, also eine Struktur, bei der ein peripherer Abschnitt jedes Magnetpols bis zu einer vorgegebenen Tiefe geätzt wird, einen Wiedergabevorgang für die Magnetplatte ausführt, wird das Spurabtastsignal mit der großen Wellenlänge gleichzeitig mit der Erfassung der magnetisch aufgenommenen Informationen erfaßt. Demgemäß kann der Magnetkopf den Spurabtastvorgang ausführen.
Ein solcher Spurabtastvorgang kann weiterhin auch von einem Lese-/Schreibmagnetkopf ausgeführt werden. Das heißt, daß der Lesekopf den Spurabtastvorgang ausführen kann, wenn die Wiedergabeempfindlichkeit eines Lesekopfs zwei oder mehr Niveaus aufweist und eine Empfindlichkeitskurve in Richtung der Spurbreite drei oder mehr Wendepunkte aufweist.
Weiterhin kann das Spurabtastsignal durch das folgende Verfahren auf die Magnetplatte geschrieben werden. Zuerst werden Rillen 33 bei einem vorgegebenen Abstand entlang der Spur 31 gebildet (also auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Spur 31). Das vorgegebene Intervall wird größer gemacht als eine große Wellenlänge oder genauso groß wie diese, die durch ein vom Magnetkopf 40 gebildetes peripheres Magnetfeld erfaßt werden kann. Als nächstes wird das Aufnahmemedium 30 parallel zur Umfangsrichtung der Magnetplatte magnetisiert. Demgemäß leckt ein Magnetfeld durch die Rillen 33 in einen Raum hinaus und wird als Spurabtastsignal verwendet.
Wie vorhergehend erklärt wurde, kann ein von einem Magnetkopf zum Ausführen eines Aufnahmevorgangs und zum Fest legen einer Spurbreite erzeugtes zentrales Magnetfeld in Richtung der Spurbreite eine geringe Breite aufweisen, ohne abgeschwächt zu werden. Demgemäß ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Magnetkopf vorgesehen, der eine geringe Spurbreite festlegt und einen Aufnahme-/Wiedergabevorgang mit hoher Dichte für ein magnetisches Aufnahmemedium mit hoher Koerzitivkraft ausführen kann.

Claims

1. Magnetkopf (1, 2, 3, 4) mit einem Aufnahmemedium (30), das Informationen von dem Magnetkopf speichert, entweder zur Aufnahme magnetischer Information auf dem Aufnahmemedium oder für einen Aufnahme-/Wiedergabevorgang aus dem Aufnahmemedium, wobei der Magnetkopf in Richtung der Aufnahmespurbreite eine zentrale und eine periphere Magnetfeldverteilung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Magnetfeldverteilung der Breite (7) der Aufnahmespur entspricht, die periphere Magnetfeldverteilung sich seitlich der oder um die zentrale Magnetfeldverteilung herum ausbreitet, und das Verhältnis der Maximalwerte der zentralen Magnetfeldverteilung zur peripheren Magnetfeldverteilung annähernd zwei beträgt.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei dem der Maximalwert einer longitudinalen Magnetfeldkomponente an einer Position beabstandet von der luftmitführenden Oberfläche des Magnetkopfes für das Aufnahmemedium größer ist als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums, wobei der Abstand dem Zwischenraum zwischen der luftmitführenden Oberfläche und der Rückseite der Aufnahmeschicht des Aufnahmemediums während einer Aufnahme- /Wiedergabezeitspanne entspricht, und bei dem das seitlich des oder um den Bereich mit diesem Maximalwert ausgebildete Magnetfeld schwächer ist als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums.

3. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei dem ein Feldplattensensor (21) zur Ausführung des Wiedergabevorgangs in dem Magnetkopf enthalten ist, der einen Lese-/Schreibe-Magnetkopf (1, 2, 5, 7, 21, 22) bildet, und bei dem seitlich des oder um das zentrale, der Breite der Aufnahmespur entsprechende Magnetfeld herum ein peripheres Magnetfeld ausgebildet ist, das schwächer ist als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums und stärker als das Anisotropiefeld des Feldplattensensors.

4. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei dem zur Ausbildung der kombinierten Magnetfeldverteilung die Spitze des im Magnetkopf enthaltenen Magnetpols aus einem zentralen Abschnitt gefertigt ist, der der luftmitführenden Oberfläche des Magnetkopfes für das Aufnahmemedium ausgesetzt ist und ein einer schmalen Aufnahmespur entsprechendes Magnetfeld erzeugt, sowie aus einem Nebenabschnitt, der neben oder um den zentralen Abschnitt herum ausgebildet ist und zur luftmitführenden Oberfläche beabstandet ist.

5. Magnetkopf nach Anspruch 4, bei dem der Maximalabstand zwischen dem Nebenabschnitt und der luftmitführenden Oberfläche durch einen Wert festgelegt ist, der proportional ist zum Produkt der Oberfläche des der luftmitführenden Oberfläche ausgesetzten zentralen Abschnitts zur Erzeugung eines der schmalen Aufnahmespur entsprechenden Magnetfeldes und Sättigungsmagnetflußdichte des zur Herstellung des Magnetpols verwendeten magnetischen Materials.

6. Magnetkopf nach Anspruch 5, bei dem eine Proportionalitätskonstante von 0,7 [1/(um * T)] zur Bestimmung des Maximalabstands zwischen dem Nebenabschnitt und der luftmitführenden Oberfläche verwendet wird.

7. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei dem die Magnetstrecke des Magnetkopfes aus mehreren magnetischen Materialien (8, 9) hergestellt ist, die sich in ihrer Sättigungsmagnetflußdichte voneinander unterscheiden.

8. Magnetkopf nach Anspruch 1, bei dem eine Magnetstrecke (10, 11) zur Erzeugung eines zentralen Magnetfelds mit schmaler Verteilung in Richtung der Breite der Aufnahmespur und eine Magnetstrecke (12, 13) zur Erzeugung eines Magnetfeldes, das das zentrale Magnetfeld verstärkt, unabhängig voneinander ausgebildet sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfs nach Anspruch 1, bei dem abhängig von der Spurenbreite (7) des Magnetkopfes ein Unterschied bezüglich der Höhe der Oberflächen der Magnetpole (1, 2) festgelegt wird,

der Magnetkopf derart bearbeitet wird, daß der festgelegte Höhenunterschied der Magnetpole (1, 2) an der Spitze des Magnetkopfes ausgebildet wird, und bei dem eine Nachbehandlung des derart behandelten Magnetkopfes erfolgt, um den Höhenunterschied an der Spitze des Magnetkopfes zu eliminieren und eine flache Magnetkopfoberfläche zu erhalten.

10. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfs nach Anspruch 9, bei dem bei der Bearbeitung die im Magnetkopf enthaltene Spitze des Magnetpols als zentraler Abschnitt ausgebildet wird, der der luftmitführenden Oberfläche des Magnetkopfes für das Aufnahmemedium ausgesetzt ist, um ein einer schmalen Aufnahmespur entsprechendes Magnetfeld zu erzeugen, sowie als ein Nebenabschnitt, der neben oder um den zentralen Abschnitt herum gebildet und von der luftmitführenden Oberfläche beabstandet ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes nach Anspruch 10, bei dem die luftmitführende Oberfläche des Magnetkopfes poliert und anschließend die Spitze des Magnetpoles selektiv geätzt oder ausgeschabt wird, um den zentralen und den Nebenabschnitt zu bilden.

12. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes nach Anspruch 10, bei dem der Maximalabstand zwischen dem Nebenabschnitt und der luftmitführenden Oberfläche durch einen Wert festgelegt wird, der proportional zum Produkt der Oberfläche des zentralen Abschnitts, der zur Erzeugung eines der schmalen Aufnahmespur entsprechenden Magnetfelds der luftmitführenden Oberfläche ausgesetzt ist, und der Sättigungsmagnet flußdichte des zur Herstellung des Magnetpols verwendeten magnetischen Materials.

13. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes nach Anspruch 12, bei dem eine Proportionalitätskonstante von 0,7 [1/(um * T)] zur Bestimmung des Maximalabstandes zwischen dem Nebenabschnitt und der luftmitführenden Oberfläche verwendet wird.

14. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes nach Anspruch 9, bei dem während der Bearbeitung die Magnetstrecke des Magnetkopfes aus mehreren magnetischen Materialien (8, 9) gefertigt wird, die sich in der Sättigungsmagnetflußdichte voneinander unterscheiden.

15. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes nach Anspruch 9, bei dem während der Bearbeitung der Magnetkopf mit einem geladenen Teilchenstrahl bestrahlt wird, so daß die vom Magnetkopf gebildete Magnetfeldverteilung durch die Kombination der zentralen Magnetfeldverteilung mit der peripheren Magnetfeldverteilung gegeben ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfs nach Anspruch 9, bei dem während der Bearbeitung der Magnetkopf mittels photolitographischer Techniken derart behandelt wird, daß die durch den Magnetkopf gebildete Magnetfeldverteilung durch die Kombination der zentralen Magnetfeldverteilung mit der peripheren Magnetfeldverteilung gegeben ist.

17. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfs nach Anspruch 9, bei dem bei der Nachbearbeitung ein Oberflächenbereich, der an der Spitze des Magnetpolabschnitts des Magnetkopfs ausgebildet und von der luftmitführenden Oberfläche des Magnetkopfs für das Aufnahmemedium beabstandet ist, mit einem Material ausgefüllt wird, das aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt wird, wobei diese Gruppe ein Material umfaßt von höheren Widerstand als eine magnetische Schicht zur Bildung der Magnetstrecke des Magnetkopfes, sowie ein isolierendes Material und ein magnetisches Material von geringerer Sättigungsmagnetflußdichte als der magnetischen Schicht zur Bildung der Magnetstrecke des Magnetkopfes, und bei dem die luftmitführende Oberfläche des Magnetkopfes derart poliert wird, daß nach der Füllung des Oberflächenbereichs mit dem ausgewählten Material eine flache Oberfläche entsteht.

18. Magnetischer Plattenspeicher mit einem magnetischen Aufnahmemedium (101), einem Magnetkopf (102), einem Wiedergabeschaltkreis (108) zum Lesen eines Signals durch den Magnetkopf, einem Aufnahmeschaltkreis (107) zum Schreiben von Informationen auf das Aufnahmemedium mittels des Magnetkopfes, einem Motor (103) zum Bewegen des Aufnahmemediums, einem Positioniersystem (106), das den Magnetkopf an eine vorbestimmte Position auf dem Aufnahmemedium bewegt, und mit einer Kommunikationsschnittstelle und einer Steuerung (120) zum Austausch von Signalen mit dem Hauptrechner (109), zur Kommunikation mit dem Wiedergabeschaltkreis (108) und dem Aufnahmeschaltkreis (107) und zur Steuerung des Wiedergabeschaltkreises (108), des Aufnahmeschaltkreises (107), des Positioniersystems (106) und des Motors (103), wobei der magnetische Plattenspeicher einen Magnetkopf (102) nach Anspruch 1 aufweist.

19. Magnetischer Plattenspeicher nach Anspruch 18, bei dem der Maximalwert der longitudinalen Magnetfeldkomponente des Magnetkopfes (102) an einer Position beabstandet zur luftmitführenden Oberfläche des Magnetkopfes für das Aufnahmemedium größer ist als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums, wobei die Entfernung dem Abstand zwischen der luftmitführenden Oberfläche und der Rückseite der Aufnahmeschicht des Aufnahmemediums während einer Aufnahme-/Wiedergabezeitspanne entspricht, und bei dem das neben oder um den Bereich mit dem Maximalwert gebildete Magnetfeld schwächer ist als die Koerzitivkraft des Aufnahmemediums.

20. Magnetischer Plattenspeicher nach Anspruch 18, bei dem das Aufnahmemedium (101) eine Hysterese-Eigenschaft aufweist, derart daß die Restmagnetisierung m, die durch ein äußeres Magnetfeld Hm erzeugt wird, das stärker ist als ein Fünftel eines äußeren Magnetfeldes Hs zur Erzeugung magnetischer Sättigung im Aufnahmemedium, und das gleiche Polarität wie das äußere Magnetfeld Hs aufweist, geringer ist als ein Zwanzigstel der Restmagnetisierung M wie sie durch das äußere Magnetfeld Hs erzeugt wird.

21. Magnetischer Plattenspeicher nach Anspruch 18, bei dem eine Nebenspur (32), auf der ein Spursignal vorher aufgenommen wurde, auf dem Aufnahmemedium (101, 30) ausgebildet wird und auf zumindest einer Seite der Spur (31) zur Aufnahme von Information angeordnet ist, wobei das Spursignal eine größere Wellenlänge als eine Aufnahmenwellenlänge für die Spur besitzt, und wobei der Magnetkopf (102, 40) auf der Grundlage des langwelligen Spurensignals, das aus der Nebenspur durch den Magnetkopf ermittelt wird, einen Spurvorgang auf dem Aufnahmemedium ausführt.

22. Magnetischer Plattenspeicher nach Anspruch 18, bei dem Rillen im Aufnahmemedium (101) ausgebildet und auf zumindest einer Seite einer Spur zur Informationsaufnahme in einem Intervall größer als eine Aufnahmenwellenlänge für die Spur angeordnet sind, das Aufnahmemedium in einer Richtung parallel zur Umfangsrichtung der magnetischen Platte mit dem magnetischen Medium magnetisiert ist, und der Magnetkopf (102) auf der Grundlage eines mittels des Magnetkopfes aus den Rillen ermittelten magnetischen Signals großer Wellenlänge ein Spurvorgang auf dem magnetischen Medium ausführt.

23. Magnetischer Plattenspieler nach Anspruch 18, bei dem ein Lese-/Schreibmagnetkopf als Magnetkopf (102) verwendet wird, wobei die Empfindlichkeitskurve des Lesekopfes in Richtung der Breite einer Aufnahmespur zumindest drei Wendepunkte aufweist und die Wiedergabeempfindlichkeit des Lesekopfes zumindest zwei Pegel besitzt.

24. Magnetischer Bandspeicher mit einem Magnetkopf nach Anspruch 1.