Brevet FR2100675A1 — publié le 19720324

On a déjà proposé d'enregistrer des informations numériques sur une bande, en cours de défilement, d'un film magnétique mince à anisotropie uniaxiale, présentant un axe de facile aimantation perpendiculaire à la direction du défile-5 ment de la bande, ce film ayant une épaisseur telle qu'elle n'autorise, entre des domaines magnétiques voisins, que des parois de Néel, à l'exception des parois de Bloch ou-des parois dites "cross-tie". Pour ce mode d'enregistrement, il est souhaitable 10 de disposer d'une tête d'enregistrement magnétique qui, lors de l'enregistrement de domaines successifs présentant des aimantations opposées, produit toujours entre eux des parois de Néel auxquelles correspond le même sens de rotation, c'est-à-dire toujours le sens des aiguilles d'une montre ou le sens inverse. 15 La présente invention permet de réaliser une tête d'enregistrement magnétique susceptible de fonctionner de cette façon. «• La tête d'enregistrement magnétique suivant la présente invention est caractérisée en ce qu'elle, comprend un 20 circuit magnétique, présentant un entrefer d'enregistrement, dont la direction longitudinale,est perpendiculaire à la direction de défilement de la bande, et qu'un conducteur de commande de l'enregistrement traverse ledit circuit magnétique dans une direction oblique par rapport à celle du défilement du film magné-25 tique mincê. Lorsqu'un courant traverse le conducteur de commande, le champ dans l'entrefer comporte une forte composante transversale audit entrefer, et dûe à l'aimantation du circuit magnétique, ainsi qu'une faible composante dans la direction longitudinale dudit entrefer, dûe elle-même au champ oblique, produit par 30 le courant qui traverse le conducteur de commande. Comme on l'expliquera ci-après, l'inversion du sens_ du courant dans le conducteur de commande provoque une rotation effective du champ dans l'entrefer. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré 35 schérnatiquement au dessin annexé une forme de réalisation de la tête d'enregistrement magnétique suivant la présente invention. La figure 1 est une vue en perspective d'une tête 71 18425 -2° 2100675 d'enregistrement magnétique suivant la présente invention. La figure 2 illustre les sens d'aimantation des domaines produits par la tête d'enregistrement magnétique suivant la présente invention. 5 La figure 3 est un diagramme illustrant, de haut en bas, le champ correspondant, au signal, Hg, la composition vectorielle du champ dans l'entrefer d'enregistrement, Hç, du champ correspondant au signal Hg et du champ de polarisation, Hg, le champ résultant, HR, et l'orientation résultante de 10 l'aimantation dans le support d'enregistrement magnétique. La figure 4 illustre en détail la rotation, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, des vecteurs d'aimantation dans une paroi de Néel, séparant des domainës contigus où sont enregistrées respectivement les informations "0" et 15 "1". La figure 5 représente en détail la rotation, dans le sens inverse deê aiguilles d'une montre, des vecteurs d'aimantation dans une paroi de Néel, séparant des domaines contigus, où sont enregistrées respectivement les informations 20 "1" et "0". Sur la figure 1, on a représenté, en perspective, une tête d'enregistrement magnétique selon la présente invention. Cette tête d'enregistrement magnétique, 10, est constituée essentiellement par l'empilement d'un substrat 12, d'une 25 couche aimantable 14, d'une couche conductrice 16 et d'une couche aimantable 18, ces couches étant formées de préférence par une méthode de dépôt continu par évaporation sous vide. \ 7 Par exemple, la couche conductrice 16 peut être une bande de O cuivre de 40 000 angstroems (A) d'épaisseur, et de 0,254 mm 30 de largeur; les couches aimantables 14 et 18 peuvent être constituées par des films ferromagnétiques minces, à 8l % de O nickel et 19 % de fer, ayant une épaisseur de 4000 A et une largeur de 0,381 mm, ces deux couches ayant leurs axes de facile aimantation alignés suivant la direction 22, qui est 35 inclinée, comme représenté, sur une direction parallèle à l'axe longitudinal 24 de la couche conductrice 16, suffisamment pour pallier toute dispersion ou distorsion accidentelle 71 18425 O-tO 2100675 de l'aimantation de .la tête, de manière que l'aimantation tourne dans un sens, comme indiqué, lorsque le champ produit par la couche conductrice l'6 est appliqué aux couches aimantables 14 et 18. Lorsqu'il est incliné de la façon indiquée, le champ de 5 dispersion produit par l'aimantation tournante dans la tête, s'ajoute au champ directeur de la couche conductrice 16, et, ôn outre, il maintient un champ directeur lorsque le courant traversant la couche conductrice 16, et le champ produit par ce courant, s'annulent. L'entrefer d'enregistrement 20 peut avoir une largeur 10 de l'ordre de 2,5 microns, et faire un angle 0 = 30° avec l'axe longitudinal 24 de la couche conductrice 16. Au-dessus de la tête d'enregistrement 10 défile, dans la direction de la flèche 34, un support aimantable d'enregistrement, 28, dont l'axe longitudinal 26 est perpendiculaire à l'entrefer d'enregis-15 trement 20; ce support d'enregistrement aimantable est constitué essentiellement par une couche mince ferromagnétique, dont l'épaisseur est insuffisante pour autoriser, entre les domaines magnétiques voisins, des patois de Bloch, c'est-à-dire qu'elle ne peut autoriser que des parois de Néel; cette couche ferromagnétique 20 mince présente un axe de facile aimantation J>0, parallèle à l'entrefer d'enregistrement 20. Une source de signaux 32, qui sera décrite ultérieurement plus ,en détail, transmet à la couche conductrice 16 un signal correspondant à un courant de polarité appropriée, pour produite l'enregistrement, sur le support 28, 25 de l'information correspondante, "l"-ou "0", sous la forme, respectivement," d'une première polarisation de l'aimantation du support d'enregistrement- suivant l'axe de facile aimantation 30, ou d'une seconde polarisation de ladite aimantation M^, opposée à la précédente. •50 Sur la figure 2, on a représenté les directions d'aiman tation des domaines magnétiques produits par la. tête d'enregistrement magnétique transversal suivant la présente invention. Dans le cas de l'enregistrement magnétique transversal, les domaines / magnétiques 40 ont leurs aimantations respectives orientées dans 25 -une première direction suivant l'axe de facile aimantation 42 du support aimantable 44, ou bien dans une seconde direction, opposée à la première. Les parois 46, qui séparent des domaines dont les aimantations ont des directions opposées, sont par. suite orientées r-' bad original 71 18425 °4° 2100675 à peu près parallèlement à l'axe de facile aimantation, 42, ce qui correspond à des parois ayant en principe une stabilité relativement élevée. Il n'existe pas de paroi- 48 entre des domaines dont les aimantations respectives ont la même polarisa-5 tion, de tels domaines, voisins, constituant un seul grand domaine. L'entrefer d'enregistrement 50 est orienté parallèlement à 1' axe de facile aimantation 42 du support aimantable 44, si bien que la disposition .d'ensemble permet au bord arrière de l'entrefer d'enregistrement 50 de créer des parois 46 définies 10 avec précision et présentant une haute stabilité. Sur la figure 3, on a réprésenté : La forme d'onde du champ correspondant au signal, Hg, produit par la couche conductrice 16 lorsque des signaux; correspondant à des courants de polarité appropriée, lui sont 25 transmis par la source de signaux 32 (partie a de la figure 3); des diagrammes de composition vectorielle du champ dans l'entrefer d'enregistrement EL,,' du champ correspondant au signal, u Hg, et du champ de polarisation Hg (partie b de la figure 3); l'orientation du champ résultant, Hn, dans l'entrefer d'enregis- Jft 20 trement 20, dûe au champ Hg (partie ç. de la figure 3); l'orientation de l'aimantation résultante, M^, dans le support d'enregistrement, après le passage au niveau du bord arrière de l'entrefer d'enregistrement 20 (partie d de la figure 3). Le champ bipolaire, unique, correspondant au signal, Hg, produit le 25 champ dans l'entrefer d'enregistrement, H^, par interaction avec les couches aimantables de la tête d'enregistrement; ce champ Hg se compose avec le champ de polarisation Hg, qui est la composante orthogonale du champ H- dans la direction longitudinale de l'entrefer O d'enregistrement 20, en produisant, dans ledit entrefer d'enregis-^O trement 20, un champ résultant H^, qui tourne dans le même sens pendant la production des parois entre les domaines magnétiques du support d'enregistrement 60. Le champ résultant HD provoque n lui-même l'établissement, dans le support d'enregistrement 60, d'une aimantation résultante M^, qui assure l'inscription des y- informations numériques dans le support d'enregistrement 60. Sur la partie d_ de la figure 3, on a représenté un support aimantable 60, qui présente un axe de facile aimantation 66 et qui défile dans la direction de la flèche 68. On peut BAD ORIGINAL1 7.1 18425 °5° . 2100675 considérer que ce support d'enregistrement 60 présente la largeur d'une piste, comportant un grand nombre de domaines magnétiques 70, ceux de ces domaines magnétiques 70 qui présentent des aimantations de polarités opposées, étant séparés 5 par une paroi de Néel, 72. Comme on l'a indiqué ci-dessus, une caractéristique essentielle de la présente invention réside dans le fait que l'aimantation dans les parois de Néel est établie toujours avec le même sens de rotation. Dans l'exemple illustré, c'est le sens de rotation, inverse de celui des 10 aiguilles d'une montre, de l'aimantation dans les parois de Néel, qui préside uniformément-à l'établissement des directions d'aimantation dans des domaines magnétiques voisins, dé polarisations opposées, dans la direction .de l'axe de facile aimantation 66. Les figures 4 et 5 sont destinées à expliquer plus 15 en détail la rotation, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, des vecteurs-champs dans des parois 72b, 72 20 On va maintenant expliquer en se référant à la figure 3 le fonctionnement de la tête d'enregistrement magnétique suivant la présente invention. Lorsque la source de signaux 32 transmet un signal, correspondant à un courant approprié, à la couche conductrice 16, il y a production d'un champ Hg, 25 de polaritp correspondante, au voisinage de la couche conductrice 16, et spécialement dans les couches aimantables 14 et 18. Ce champ correspondant au signal, H (partie a de la fi- O ■gure 3), est dans la zone des couches aimantables 14, 18, un champ à symétrie axiale, faisant un angle 0 = 90° - 0 avec 30 l'entrefer d'enregistrement 20 et l'axe de facile aimantation 30 du support d'enregistrement 28. Comme les couches aimantables 14 et 18 sont des films ferromagnétiques minces à forte induction rémanente, elles produisent, dans l'entrefer d'enregistrement 20, un champ H&, dont' l'intensité 35 est supérieure, de plusieurs ordres de grandeur, à celle . du champ correspondant au signal H , et qui est orienté, dans ledit entrefer d'enregistrement 20, dans une direction faisant un angle 0 avec le champ correspondant au signal Hg. 71 18425 2100675 Le diagramme vectoriel correspondant est représenté sur la partie b de la figure 3. Le champ correspondant au signal, Hg, produit un champ de polarisation, Hg, qui est sa composante perpendiculaire au champ H^ dans l'entrefer d'enregis-5 trement 20. Ce champ de polarisation Hg dans l'entrefer d'enregistrement 20 fait pivoter le champ H , beaucoup plus in~ ^ G tense, d'ans une première direction, ou dans une seconde direction, opposée à la première, selon la polarité du champ correspondant au signal, Hg, le champ résultant, HR, ainsi produit, 20 ayant l'orientation indiquée sur la partie ç de la figure 3. Lorsque l'entrefer d'enregistrement 20 défile le long du support d'enregistrement 60, l'aimantation de ce dernier s'aligne avec son axe de facile aimantation 66, la polarité étant déter-minéé par celle du champ correspondant au signal, HQ. O 15 Lorsque la partie du support d'enregistrement 60 qui se trouvait au niveau de l'entrefer d'enregistrement 20 delà tête 10 où régnait le champ résultant HR auquel correspond le vecteur 90a, sort d'en dessous ledit entrefer d'enregistrement, l'aimantation résultante "M s' aligne avec l'axe de facile ai-20 mantation 66, en étant dirigée vers le haut, comme cela est indiqué par le vecteur 92a sur la partie d de la figure 3. On peut supposer par exemple que ceci correspond à l'inscription d'une information correspondant à "0". Si le même signal, notam ment "0", doit être inscrit dans le domaine immédiatement voi-25 sin, 70b, à l'instant t^, la source de signaux 32 continue simplement' à transmettre à la couche conductrice 16 un signal correspondant à un courant positif, ce qui provoque l'alignement de l'aimantation du domaine 70b avec l'axe de facile aimantation 66, dans la direction ascendante, comme indiqué 30 par le vecteur 92b, d'une façon analogue à ce qui a été indiqué relativement à l'aimantation à laquelle correspond le vecteur 92a, au temps t„. - Si l'on désire inscrire une information numérique différente, par exemple "l", dans tm domaine immédiatement 35 voisin, 70c., on fait appliquer à la couche conductrice 16, par la source de signaux 32, à l'instant tg, un signal correspondant à un courant négatif, de manière à produire un champ Hg de polarité négative (94 sur la partie a de la figure 3), 71 18425 Û rrO 2100675 qui a la même intensité, mais une polarité opposée à.celle du champ 58. Lorsque le champ correspondant au signal, Hg, diminue et passe par zéro, le champ H_, produit dans l'entre-fer par les aimantations des couches 14 et 18,. est modifié 5 de telle façon que le champ résultant H^ tourne dans le sens K " . inverse des aiguilles d'une montre, en passant par une position dirigée vers la gauche, et représentée par le vecteur 94c;. Lorsque le champ correspondant au signal, Hg, augmente d'intensité, avec la polarité négative, le champ 10 dans l'entrefer, H&, est à nouveau modifié, de telle sorte que le champ résultant HR continue à tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et qu'il prend la direction descendante indiquée par le vecteur 90£. Quand la partie du support d'enregistrement 60 qui se trouvait au niveau de l'entrefer 15 d'enregistrement 20 de la tête 10, et qui était soumise à l'action du champ résultant HR, auquel correspond le vecteur 90ç, sort de dessous ledit entrefer d'enregistrement, l'aimantation résultante s'aligne avec l'axe de facile aimantation 66, dans la direction descendante, comme indiqué par le vecteur 20 92c_ sur la partie d de la figure 3. Ceci peut correspondre par exemple à l'inscription de l'information à laquelle correspond "l". Si le même signal, notamment "l", doit être inscrit dans le domaine immédiatement voisin, 70d, à l'instant t^, il suffit que la source de signaux 32 continue à transmettre à 25 la couche conductrice 16 un signai correspondant à un courant approprié,'de manière à produire un champ Hg de polarité négative et d'amplitude 94, ce qui provoque l'alignement de l'aimantation du domaine 70c3 avec l'axe de facile aimantation, dans la direction descendante, comme indiqué par le vecteur 92d. 30 Si l'on désire inscrire une information numérique différente, par exemple "0", dans un domaine immédiatement voisin, 70e, on provoque la transmission, par la source de signaux 32, à la couche conductrice 16, d'un signal correspondant à un courant positif, pour produire un champ Hg, de pola-35 rite positive et d'amplitude 58. Lorsque le champ correspondant au signal, Hg, diminue d'intensité, et que celle-ci tombe en-dessous du champ d'anisotropie H^. des couches aimantables 14, 18 de la tête d'enregistrement 10, puis s'annule, le champ Bad ORIGINAL 71 18425 °8° 2100675 H_, produit dans l'entrefer par l'aimantation des couches 14 et 18, U est modifié d'une façon correspondante, ce qui a pour effet de faire tourner le champ résultant HR dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, en passant par une position correspondant au vecteur, dirigé * ' 5 vers la droite, 94e. Lorsque ]e champ correspondant au signal, Hg, augmente d'intensité, avec la polarité positive, et devient supérieur au champ d'anisotropie H^. des couches aimantables 14, 18, le champ dans l'entrefer, H^, est à nouveau modifié d'une façon correspondante, si bien que le champ résultant H^ continue 10 à tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et prend la direction verticale indiquée par le vecteur 90e. Lorsque la partie du support d'enregistrement 60 qui se trouvait au niveau de l'entrefer d'enregistrement 20 de la tête 10, et qui était soumise à l'action du champ résultant HR, auquel corres-15 pond le vecteur 90£, sort d'en dessous ledit entrefer, l'aimantation résultante Mj s'aligne avec l'axe de facile aimantation 66, dans la direction verticale, comme indiqué par le vecteur 92e sur la partie d de la figure 3. Ceci correspond par exemple à l'inscription de l'information à laquelle correspond "0". BAD ORIGINAL ' 71 18425 2100675 revendications 1° • Tête d'enregistrement magnétique, pour l'enregistrement sur une bande magnétique en cours de défilement, comportant un film magnétique mince, à anisotropie uniaxiale, ayant-une épaisseur insuffisante pour autoriser, entre les domaines 5 magnétiques, des parois de Bloch ou des parois du type "cross--tie", ce film magnétique ayant un axe de facile aimantation perpendiculaire à la direction de défilement de la bande, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit magnétique, présentant un entrefer d'enregistrement, dont la direction longitudinale est 10 perpendiculaire à la direction de défilement de la bande, et qu'un conducteur décommandé de l'enregistrement traverse ledit circuit magnétique, dans une direction oblique par rapport à celle du défilement du film magnétique.mince. 2° Tête d'enregistrement magnétique suivant la 15 revendication 1, caractérisée en ce que son circuit magnétique comprend des couches- formées par des films magnétiques minces, à anisotropie uniaxialç, qui entourent le conducteur de commande, et dont l'axe de facile aimantation fait, avec ce conducteur décommandé, un angle au moi'ns égal à l'angle de dispersion 20 du film magnétique. BAD ORIGINAL