Brevet FR2090196A1 — publié le 19720114

La présente invention concerne une tEte:de lecture magnétique, pour lire des informations enregistrées magnétiquement sous forme numérique. Dans le cas d'une densité élevée de bits, il est nécessaire d'utiliser une tête de lecture présentant un entrefer de lecture étroit. La tête e -ÏeètùrQ magnétique suivant la pre- sente invention comporte des films magnétiques minces, à anisotropie uniaxiale, et elle peut être avantageusement' fabriquée par des procédés connus de dépôt sous vide. ta tête de lecture magnétique suivant la présente invention est caractérisée en ce qu'elIeèomprend, sur un substrat, un eqnducteur de lecture, inséré entre deux films magnétiques minces, à anisotropie uniaxiale, qui se recouvrent, et dont les axes de facile aimantation sont perpendiculaires audit conduc- teur de lecture, un entrefer de lecture étant prévu dans le film magnétique mince, supérieur, et que des moyens sont prévus pour créer, dans la direction de difficile aimantationdes films magnétiques minces, un champ magnétique alternatif, dont l'intensité dépasse le champ d'anisotropie desdits films. De préférence, les moyens pour créer le champ magnétique alternatif comprennent un générateur. de champ d'excitation, qui envoie un courant alternatif d'amplitude appropriée dans un conducteur d'excitation monté sur la face du substrat opposée aux films magnétiques minces. La tAete de lecture magnétique suivant la présente invention peut être utilisée pour lire soit des supports d'enregistrement statiques, soit des supports d'enregistrement mobiles, tels que des bandes recouvertes d'oxyde, des disques ou des tambours. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation de la tête de lecture magnétique suivant la présente invention. La figure 1 représente en perspective les éléments actifs d'une tête de lecture magrlétique suivant la présente invention. La figure 2 est un diagramme reproduisant l'aimantation d'un support d'enregistrement magnétique défilant en-dessous de la tête de lecture de la figure I. La figure 3 représente les formes d'ondes des champs magnétiques qui - interviennent dans le fonctionnement de la tête de lecture de la figure 1. La figure 4 illustre.un système de textes magnétiques du type illustre sur la figure 1, permettant de lire l'un quelconque de plusieurs canaux d'enregistrement de- sinaux, à pistes multiples, enregistrés sur un support magnétique mobile. La tête magnétique 10: représentée sur la - figure 1 comprend deux couches, 12 et 14, d'un film magnétique mince, pique, entre lesquelles passe un conducteur de lecture 18. tes axes de facile aimantation de ces deux couches ma magnétiques sont alignés dans la direction 16, qui fait le tour du conducteur de lecture, et les deux couches magnétiques 12 et 14 recouvrent les deux bords du conducteur de lecture de manière à former un circuit magnétique fermé. Ce circuit est interrompu par un petit entrefer 20 aménagé dans la cou- che extérieure 14, et ayant sa direction longitudinale parallèle au conducteur 18, cet entrefer servant d'entrefer de lecture pour la teAte magnétique. Les éléments-qui viennent d'être décrits sont déposes par un procédé de dépôt sous vide sur la surface d'un substrat 2?, constituée par une feuille mince de verre poli, l'entrefer 20 étant formé par corrosion. Au cours de l'opté ration de dépot sous vide, il y a également dépot de couches isolantes et de couches intermédiaires, servant à l'adhésion, comme cela est connudans la fabrication de dispositifs à films magnétiques minces; ces couches supplémentaires n'ont cependant été ni illustrées, ni décrites, pour des raisons de simpli cité. Un conducteur d'excitation 24 est déposé sur la face inférieure du substrat 22, parallèlement à la direction de l'axe de facile aimantation des couches magnétiques 12 et 14, et, par suite, perpendiculairement au conducteur de lecture la. Dans un exemple de réallsation de la- teAte de lecture magnétique suivant la présente invention, le substrat 22 est une feuille de verre polie ayant une épaisseur de --152 microns; les couches magnétiques 12 et 14 sont en un matériau magnéti- que à cycle d'hystérésis rectangulaire; elles ont uneépais- seur voisine de 2000 angstroems, une largeur voisine de 0,25 mm et une longueur suffisante; pour recouvrir le, condue- teur de lecture 18 sur chacune de ses faces. Les couches conductrices 18 et 24 sont-en cuivre, et elles ont une épais seur d'environ 40 000 angstroems et une largeur d'environ 0,25 mm. Sur la figure 1, la texte de lecture est disposée de manière à lire des enregistrements magnétiques sur un sup port situé au niveau de l'entrefer 20; sur la figure 1, on a représenté un support 30 qui peut être un film magnéti- que -mince, présentant un axe de facile' - aimantation 34, ou bien un autre matériau quelconque, susceptible d'être aimanté de façon permanente, par exemple une bande recouverte d'oxy de magnétique. Dans le cas de l'exemple considéré ci-dessus, lten- trefer de lecture ? peut avoir une largeur d'environ 25 mi cross, et le support D0 peut être une bande recouverte d'oxy de, du type commercialisé sous la désignation "700 GP Black Watcht', et fabriqué par la 3M Company, St. Paul, Minnesota. L'intervalle entre la bande et la tête peut varier depuis zéro, c'est-à-dire le contact, jusqu'à environ 50 miorons; la bande porte des enregistrements magnétiques avec une densi té dtenviron 400 bits par cm. La figure 2 illustre schématiquement le type d'enre gistrement. L'enregistrement est longitudinal, en ce sens que des éléments successifs de la bande tels que 40, forment des domaines aimantés dans l'un ou l'autre sens, parallèlement à la direction longitudinale de ladite bande, selon que l'infor mation "O"ou"l" y est enregistrée. Entre les enregistrements successifs de bits de polarités opposées, existe une paroi 42, séparant les deux domaines correspondants. La frontière 44 séparant les enregistrements successifs de deuits Ce même polarité est fictive, -puisque les zones d'enregistrement, successives, correspondant à ces deux bits identiques, forment un domaine magnétique continu, unique. Pour permettre la lecture des informations enregistrées sur le support d'enregistrement, on fait envoyer un courant alternatIf dans le conducteur d'excitation 24 par un générateur de champ d'exeitation 50. Dans l'exemple considéré, ce courant présente une fréquence de 1,0 MHz > et-il produit, dans les cou ches magnétiques 12 et 14,-un champ HRD qui est dirigé dans la direction de difficile aimantation dé ces couches, comme visible sur la figure 3.L'amplitude de ce champ alternatif est suffi Santé pour faire tourner complètement les aimantations' (tes cou- chiés magnétiques 12 et -14 dans la rection de difficile aimanta- tion; en d'autres termes, son amplitude est égale ou légèrement supérieure au champ d'anisotropie H4 desdites couches magnétiques minces Lorsque le champ d'excitation HRD (partie a de la figure 2) atteint chacun de ses maximums,- l'aimantation des couches minces est alignée dans la direction de difficile ainantation; lorsque le champ d'excitation HRD diminue à nouveau, lirai aimantation desdites óuches magnétiques minces revient, dans l'un ou l'un ou l'autre sens, vers l'axe. de facile aimantation.Tout champ magnétique HO transversal à l'entrefer de lecture 20 polarise la rotation de l'aimantation desdites. couches magnétiques minces, et la fait tourner dans un sens plutôt que dans l'autre, suivant le sens dudit champ magnétique transversal Hg, Cette modification de l'aimantation induit, dans. le -conducteur de lecture 18, un signal alternatif u @ # dt (parties b et g de la figure 2), dont la fréquence est double de celle du courant d'excitation, donc par exemple de 2,0 MHz, mais dont la phase dépend du sens du champ magnétique. transversal HG dans l'entrefer 20. Le signal de sortie du conducteur de lecture 18 est appliqué à un amplificateur discriminateur de phase, 52, qui fournit un signal de sortie représentant l'information "0" ou "1", suivant la phase de la tension u sur le conducteur de lecture 18. La figure 4 représente une application des têtes de lecture suivant la présente invention, qui ont été décrites précédemment en se référant aux figures 1 à 3, dans un dispositif permettant la lecture de l'un quelconque de plusieurs canaux à pistes multiples, enregistrés sur un support magnétique mobile, par exemple une bande recouverte d'oxyde magné tique. Dans le cas du dispositif illustré sur la figure 4, une bande magnétique 30a passe au-dessus d'un groupe de seize têtes de lecture 10, du type décrit ei-dessus. Sur cette bande, des informations sont enregistrées dans quatre canaux, 60, 62, 64, 66, dont chacun est constitué par quatre pistes d'enregistrement magnétique. Dans le cas du canal, 60,, les quatre. pistes sont désignées par 60a. 60b,- et 60d. On va décrire en détail le dispositif pour lire l'une des pistes du canal, 6Q,, les dispositifs pour lire ses trois autres pistes étant exactement semblables. Des têtes de lecture indépendantes, 10a, 10b, 10c et 10d, sont prévues pour lire respectivement les quatre pistes 60a, 60b, 60c et 60d du canal 60. Ces quatre têtes ont. un conducteur d'excitation. commun 24a, qu'un générateur de champ d'excitation 50a alimente avec un courant alternatif -de fréquence appropriée. Chacune des têtes comporte un conducteur de lecture, 18a, î8ù, , 18c ou 18d > qu'elle partage avec une tête de chacun des autres canaux, 62, 64 et 66. En fonctionnement, un seul des générateurs de champ d'excitation 50a, 50b, 50a et 50d est activé à un instant donné, si bien qu'il ne peut y avoir lecture que dans- un seul canal. Un conducteur de lecture.un'ique-, tel que 18a, peut donc entre affecté en commun aux tAetes -correspondantes de lecture-de chacun des quatre canaux. Chacun des condueteurs de lecture est connecté à l'entrée d'un amplificateur discriminateur de phase, 52a, 52b, 52c ou 52d, dont la sortie indique si le chiffre lu est "1" ou "0". -RSVSiDICATIONS 10 Tete de lecture magnétique,. pour lire des informations enregistrées magnétiquenent, caractérisée en ce qu'elle comprend, sur un substrats un conducteur de lecture, inséré entre deux films magnétiques milices, à anisotropie uniaxiale, qui se recouvrent, et dont les axes de facile aimantas tion sont perpendiculaires audit conducteur de lecture, un entrefer de lecture étant prévu dans le film magnétique mince,. supérieur, et que des moyens sont prévus pourcréer, dans la direction de difficile aimantation des films magnétiques minces, un champ magnétique alternatifs dont l'intensité dépasse le champ.d'anisotropie desdits films. 20 Tête de lecture magnétique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour créer le champ magnétique alternatif comprennent un générateur de champ d'excitation, qui envoie un courant alternatif d'amplitude appropriée dans un conducteur drexcitation monté sur la face du substrat opposée aux films magnétiques minces. 30 Tête de lecture magnétique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu elle comporte en outre des moyens pour soutenir un support mobile d'enregistrement magnétique à proximité de son entrefer de lecture. 40 Système de textes de lecture magnétique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que plusieurs des têtes partagent en commun un conducteur d'excitation, de manière à pouvoir détecter simultanément le sens du champ magnétique en regard de leurs entrefers de lecture respectifs, lorsqu'un courant est envoyé dans ledit conducteur commun d'excitation 50 Système de tettes de lecture magnétique suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu t il comporte en outre des moyens pour soutenir et déplacer un support d'enregistre- ment magnétique, à proximité des entrefers de lecture des têtes, de manière à permettre à celles-ci de lire des informations enregistrées magnétiquement sur des pistes dudit support.