Brevet FR2493015A1 — publié le 19820430

TRANSDUCTEUR MAGNETORESISTANT La présente invention concerne les transducteurs magnétorésis- tants,elle est notamment applicable à la lecture des informa- tions contenues sur lessupportsmagnétiquesd'enregistrement tels que les disques magnétiques rigides ou souples, et les bandes magnétiques On sait que les disques magnétiques portent leurs informations sur des pistes d'enregistrement concentriques circulaires qui ont une largeur radiale n'excédant pas quelques centièmes de millimètres et couvrent généralement la majeure partie de leurs deux faces Les bandes magnétiques portent les informations sur les pistes parallèles à la longueur de la bande. Généralement, une suite d'informations magnétiques enregistrées sur une piste d'un -disque ou d'une bande magnétique se présente sous la forme d'une succession de petits domaines magnétiques appelées "domaines élémentaires" répartis sur toute la longueur de la piste et ayant des inductions magné- tiques de même module et de sens opposé. On appelle densité longitudinale (ou encore densité linéique) le nombre d 'informations par unité de longueur mesurées suivant la circonférence d'une piste, s'il s'agit d'un disque magnétique ou suivant la longueur de la bande s'il s'agit d'une bande magnétique. Les moyens qui permettent, soit d'enregistrer les informa- tions sur les disques ou les bandes, soit de les lire, soit enfin de faire l'une ou l'autre de ces deux fonctions, sont appelés dispositifs magnétiques de transduction. Généralement, on associe à un support d'enregistrement donné un ou plusieurs dispositifs magnétiques de transduction, le support défilant devant celui ou celle-ci. Dans la pratique courante actuelle, on utilise de plus en plus fréquemment des dispositifs de transduction compenant une ou plusieurs magnétorésistancesque l'on désigne sous le nom de "transducteurs magnétorésistants", pour lire les informations sur les pistes ou les bandes.Ceci a lieu notam- ment lorsque ces supports d'enregistrement ont une vitesse de défilement faible, ou que les variations de leurs vitesses sont grandes (ce qui est plus particulièrement le cas pour les bandes magnétiques) On rappelle que les magnétorésistances sont des résistances électriques ayant la forme de couches ou films minces de très faible épaisseur (quelques centaines d'angstrbms à quelques microns d'épaisseur) dont la longueur est très supérieure à la largeur. Souvent ces magnétorésistances sont déposées sur un substrat en matière électriquement isolante. La valeur de leur résistance varie lorsqu'elles sont soumises à un champ magné- tique On considère une telle magnétorésistance de mesure R bran- chée aux bornes d'un générateur qui débite un courant I circulant.dans le sens de la longueur de celle -ci. On suppose qu'elle appartient à un transducteur magnétorésistant associé à un support magnétique d'enregistrement et qu'elle est située à une distance très faible, voir nulle, du support. Quand chacun des domaines magnétiques élémentaires du sup- port défile devant elle, le champ magnétique de fuite Hf créé par ces domaines au voisinage de la surface du support, provoque une variation A R de sa résistance d'o une variation V = I X b R à ses bornes, ce qui donne A V / V = R/ R AR/R étant appelé " coefficient de magnétorésistance:: habituellement, ce coefficient est de l'ordre de 2% et est très souvent négatif. Le signal électrique recueilli aux bornes d'une magnétorésis- tance, a une amplitude indépendante de la vitesse du sup- port d' enregistrement. On rappelle que l'on désigne sous le nom de "perméabilité magnétique initiale d'un matériau magnétique" le rapport ( B/H) entre l'induction de champ magnétique lorsque que B et H sont voisins de zéro et ce, sur la courbe de première aimantation.On rappelle que la courbe de première aimanta- tion est la courbe qui donne la variation de B en fonction du champ magnétique H lorsqu'on soumet le matériau magnétique à un champ magnétique d'aimantation, et ce à partir d'un état magnétique initial du matériau défini par B et H voisins de zéro. En d'autres termes, la perméabilité magné- tique initiale du matériau est égale à la pente de la courbe de première aimantation au voisinage du point B = O et H = O. On rappelle d'autre part, que un matériau magnétiquement isotrope situé dans un plan (ce qui signifie que son épaisseur est très inférieure à sa longueur et également à sa largeur) présente dans celui, deux directions privilégiées de magné- tisation (ou d'aimantation) généralement perpendiculaires l'une à l'autre. L'une d'elles est appelée "direction de facile aimantation " alors que l'autre est appelée "direction de difficile aimantation ". La perméabilité initiale du matériau dans la direction de difficile aimantation est très supérieure à la perméabi- lité initiale du matériau dans la direction de facile aimantation. On appelle champ d'anisotropie Hk, la valeur du champ magnétique H qu'on applique au matériau dans sa direction de difficile aimantation, pour laquelle celui-ci est saturé dans cette direction. Généralement, les magnétorésistances utilisées sont cons- tituées d'un matériau magnétiquement anisotrope, par exemple un alliage de fer-nickel (18% de fer et 82% de nickel). Leur axe de facile aimantation est parallèle à la direction du courant I et a leur longueur, alors que leur axe de difficile aimantation est perpendiculaire à celle- ci. La position de la (des) magnétorésistance (s) d'un transducteur magnétorésistant par rapport au support d'enregistrement qui lui (leur) est associée est tel que le champ de fuite des domaines élémentaires est parallèle à son (leur) axe (s) de difficile aimantation, lui-même perpendiculaire à la surface du support. Lorsque les magnétorésistances ne sont soumises à aucun champ magnétique, leur aimantation (c'est-à-dire l'induction magnétique à l'intérieur de celle-ci) est dirigée selon la direction de l'axe de facile aimantation. On montre que l'on peut accroître la sensibilité d'une magnétorésistance constituée d'un matériau magnétique aniso- trope, c'est-à-dire la tension de son signal de sortie en fonction du champ magnétique auquel elle est soumise, en soumet- tant celle-ci à un champ magnétique de polarisation HPol parallèle à son axe de difficile aimantation ainsi qu'il est décrit dans le brevet français NO 2.165.206 déposé le 22 Décembre 1.971 par la Compagnie Internationale pour L'Informatique sous le titre: " Magnétorésistances perfec- tionnées et transducteur électromagnétique les incorporant". La valeur du champ de polarisation H est choisie de telle Pol sorte qu'il fasse tourner l'aimantation dans les magnétoré- sistances d'un angle e de préférence voisin de 450 (dans ce cas, l'aimantation fait un angle de 450 avec la direction de facile aimantation). Dans ce cas, on montre que la sensibilité de la magnéto- résistance est maximum, c'est-à-dire qu'à une variation donnée t H du champ magnétique auquel elle est soumise (autre que le champ H Pol), correspond une variation maximum de sa résistance et par suite de sa tension de sortie. Dans la pratique courante, les transducteurs magnétorésistants comprennent deux éléments magnétorésistants parallèles (c'est- à dire que leurs longueurs sont parallèles) séparés d'une distance de l'ordre du dixième de micron. Cette distance est en tout état de cause sensiblement inférieure à la longueur des domaines magnétiques élémentaires contenus sur chaque piste d'enregistrement du support magnétique, de telle sorte que ces deux magnétorésistances soient soumises à un champ magnétique de fuite produit par le domaine devant lequel elles se trouvent, qui ait même valeur. Les deux éléments magnétorésistants sont polarisés de telle sorte que leurs aimantations tournent d'un angle de 450, et soient à environ 900 l'une de l'autre, ainsi qu'il est expliqué dans le brevet français NO 2. 248.566 déposé par la Compagnie Internationale pour l'Informatique, le 23 Octobre 1973 sous le titre: " Transducteur électromagné- tique perfectionné ". Le signal de scrtie la v1 du premier élément magnétorésistant est envoyé sur une première entrée d'un amplificateur différentiel alors que le signal de sortie v2 délivré par le second élément magnétorésistant est envoyé sur la seconde entrée du même amplificateur différentiel. Comme on a sensiblement A v1 = - Av2, on recueille à la sortie des deux amplificateurs différentiels un signal proportionnel à 2 x |Av On montre également que l'utilisation d'un amplificateur dif- férentiel permet de réduire sensiblement le signal de bruit par rapport au signal proportionnel à 2 xAv Le signal de bruit est dt notamment à l'agitation thermique dans les magnétorésistances, et également à tous les champs magnétiques autres que le champ magnétique de fuite produit par la domaine en regard duquel se trouvent les deux magnétorésistances. Il est clair que les deux éléments magnétorésistants sont soumis non seulement au champ magnétique de fuite du domaine en regard duquel elles se trouvent mais égalemert à la résultante des champs magnétiques de fuite produits par les domaines magnétiques situés de part et d'autre du domaine en regard duquel ces deux magnétorésistances se trouvent. Si cette résultante a une valeur relativement faible par rapport à la valeur du champ magnétique de fuite de ce domaine, lorsque les densités linéiques d'information sont relativement faibles, il n'en va pas de même lorsque ces densités linéiques sont importantes: dans ces conditions, ladite résultante peut être relativement importante par rapport à ce champ magnétique de fuite. Il est alors nécessaire de disposer de part et d'autre des deux éléments magnétoré- sistants, des moyens magnétiques de blindage, constitués généralement par un ensemble de lames minces en matériau magnétique couplées entre elles et séparées par des couches non magnétiques minces. Le plan de chacune de ces lames est perpendiculaire au support d'enregistrement et au sens de défilement des pistes. De préférence, les lames constituant les moyens magnétiques de blindage sont en matériau magnétique anisotrope,leur axe de dif- ficile aimantation étant orienté perpendiculairement au sup- port magnétique, de telle sorte que l'ensemble des lignes de champ magnétique produites par les domaines entourant le domaine magnétique en regard duquel se trouvent les magnéto- résistances soit capté par lesdites lames, et non par les deux éléments maghétorésistants. De préférence! chaque élément magnétorésistant d'un tel transducteur magnétorésistant est polarisé par le champ magnétique créé par le passage du courant dans l'autre élé- ment magnétorésistant; ainsi, si H1 est le champ magnétique créé par le passage du courant I dans le premier élément magnétorésistant, le second élément magnétorésistant est polarisé par ce champ H1 et réciproquement si le champ H2 est créé par le même courant I dans le second élément magnétorésistant, le premier élément magnétorésistant est polarisé par ce champ H2. Il est clair que, généralement, 24 93015 H1 est sensiblementégal à H2 en valeur absolue et opposé en signe. Il suffit alors d'ajuster l'intensité du courant I circulant dans les deux éléments magnétorésistants de sorte que les deux éléments'soient polarisés chacun avec une valeur de l'angle de l'ordre de 450 et que les aimantations dans chacune de ces magnétorésistances soient alors à 900 l'une de l'autre Dans le cas o les transducteurs magnétorésistants à deux éléments magnétorésistants comprennent des moyens magnétiques de blindage disposés de part et d'autre de ceux-ci les phéno- mènes suivants apparaissent: - les moyens magnétiques de blindage situés du côté du premier élément magnétorésistant sont soumis au champ magnétique H1 créé par le passage du courant I dans cet élément; on montre alors que ce champ H1 produit en retour, à l'intérieur des moyens magnétiques de blindage, une distribution de charges magnétiques volumw4 s et surfacique respectivement à l'inté- rieur de et sur la surface de la zone de ces moyens de blindage soumis au champ H1. On montre que ces charges magnétiques sont d'autant plus importantes en nombre que, d'une part, le volume des moyens magnétiques de blindage sou- mis au champ H1 est important et que, d'autre part, l'inten- sité de ce champ est importante. On peut trouver des expli- cations plus détaillées de ce phénomène dans le livre de W.F. BROWN intitulé " Principes de ferromagnétisme " aux chapitres II et III, livre publié aux Editions DUNOD en 1970, et également dans le livre de DURAND au chapitre VI, sous chapitre I paragraphe 3, page 302, et chapitre VIII, livre publié chez MASSON en 1968. Il est clair que des phénomènes identiques se produisent dans les moyens magnétiques de blindage situés du côté du second élément magnétorésistant et soumis au champ H2 produit par le passage du courant I dans cet élément Les charges magnétiques crééent à l'intérieur des moyens magnétiques de blindage (on suppose qu'il s'agit des premiers moyen magnétiques de blindage disposésdu côté du premier élément magnétorésistant, les phénomènes produits par les autres moyens magnétiques de blindage étant évidemment iden- tiques) créent à leur tour un champ magnétique dit " champ magnétique de retour " qui a tendance à s'opposer au champ ma- gnétique Hl qui a créé les dites charges. Soit Hr ce champ de retour.On montre qu'il est en valeur absolue, égal sensiblement au tiers du champ H1, également considéré en valeur absolue.On voit alors que dans ces conditions, le champ de polarisation du second élément magnétorésistant n'est plus H1 mais H1- Hr. On montreraitde même que le champ magnétique de polarisation du premier élément magnétorésistant est non plus H mais H H les magnétorésistances ne sont 2 2 r plus polarisées à 450 mais à un angle ayant une valeur inférieure, ce qui a pour conséquence de diminuer leur sensibilité (c'est-à-dire le rapport LR/ t H)par rapport à ce qu'elle était lorsqu'ellesétaient polarisées à 450. En outre, les signaux délivrés ne sont plus linéaires. Il est évidemment possible de remédier à cet inconvénient en aug- mentant l'intensité du courant, dans les deux magnétorésistances afin d'accroître l'intensité des champ I1-l et H2 pour retrou- ver un angle de polarisation des magnétorésistances de l'ordre de 450, mais cela entraîne un échauffement excessif des magnétorésistances d'une partet d'autre part nécessite un accroissement de l'énergie nécessaire pour les polariser La présente invention permet de remédier à cet inconvénient en diminuant le volume des moyens magnétiques de blindage soumis au champ magnétique créé par le passage du courant dans les magnétorésistances d'une part et en réduisant l'intensité de ce champ, d'autre part. Ceci est obtenu en disposant entre les magnétorésistances et les moyens magnétiques de blindage, des moyens magnétiques déflecteurs du champ magnétique produit par les éléments magnétorésistants de telle façon que celui-ci soit dévié vers les parties des moyens magnétiques de blindage les plus éloignés du support d'enregistrement magnétique. On peut dire que les moyens magnétiques déflecteurs de champ jouent un rôle d'écran pour les champs magnétiques produits par les éléments magnétorésistants. Selon l'invention, le transducteur magnétorésistant de lecture des informations contenues sur un support magnétique à l'intérieur d'une pluralité de piste comprenant: - au moins un élément magnétorésistant perpendiculaire au sens de défilement des informations, parcouru par un courant circulant dans le sens de sa longueur, - des premiers et des seconds moyens de blindage magnétiques situés de part et d'autre de l'élément, pour capter le flux magnétique des informations situées de part et d'autre de l'information de la piste disposée en regard de cet élément caractérisé en ce qu'il comporte des moyens magnétiques déflecteurs du champ magnétique créé par le courant circulant dans l'élément, disposésentre celui-ci et les premiers moyens de blindage d'une part et entre celui-ci et les seconds moyens de blindage d'autre part. D'autres caractéristiques et avantages de la présente inven- tion apparaîtront dans la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux figures annexées. Sur ces dessins - la figures 1, rappelle le principe de fonctionnement d'un transducteur magnétorésistant élémentaire comprenant une simple magnétorésistance en matériau magnétique anisotrope - la figure la, étant une vue de trois-quart en perspective montrant cette magnétorésistance disposée en regard d'une piste d'un support d'enregistrement magnétique; - la figure lb montrant comment est disposée la magnéto- résistance par rapport au champ magnétique de fuite des in- formations contenues sur la piste *d'enregistrement; - la figure 2, qui rappelle la courbe de variation d'une magnétorésistance en matériau magnétique anisotrope en 24930 15 fonction du champ magnétique qui lui est appliqué dans la direction de son axe de difficile aimantation, permet de mieux comprendre le principe de polarisation d'une magnéto- résistance; - la figure 3, montre un transducteur magnétorésistant comprenant deux magnétorésistances parallèles et des moyens de blindage selon l'art antérieur; - la figure 3a, étant une vue de trois-quart en perspective montrant un tel transducteur magnétorésistant - la figure 3b, étant une vue de côté; - la figure 3c, étant une vue de dessus montrant les deux magnétorésistances au-dessus d'un domaine magnétique de la piste d'enregistrement du support en regard de laquelle celles-ci se trouvent; la figure 4, qui est une vue en coupe du transducteur magnétorésistant de la figure 3 montre les lignes de champ magnétique principales respectives des champs magnétiques créés par le passage du courant dans la première et la seconde magnétorésistances; - la figure 5, montre comment les signaux recueillis aux bornes des magnétorésistances sont envoyées à un amplifi- cateur différentiel; - la figure 6, composée des figures 6a et 6b montrant chacune la courbe de variation de la résistance des magnéto- résistances en fonction du champ qui leur est appliqué permet de mieux comprendre les inconvénients d'un transducteur magnétorêsistant selon l'art antérieur - la figure 7, montre un mode de réalisation préférentiel d'un transducteur magnétorésistant selon l'invention; - la figure 7a, étant une vue de trois-quart en perspective; - la figure 7b, étant une vue de côté montrant la déformation subie par l'une des lignes de champ magnétique principales du champ magnétique créé par l'une des deux magnétorésistances du transducteur selon l'invention; - la figure 8, représente un second mode de réalisation d'un transducteur magnétorésistant selon l'invention; - la figure 8a, étant une vue de trois-quart en perspective - la figure 8b, étant une vue de côté montrant la déformation de l'une des lignes de champ principal du champ magnétique créée par l'une des deux magnétorésistances du transducteur selon l'invention Afin de mieux comprendre comment est constitué le transducteur magnétorésistant selon l'invention, il est utile de faire quelques rappels d'une part sur les principes de fonctionnement des magnétorésistances illustrés par les figures la, lb et 2 et d'autre part sur les transducteurs magnétorésistants comportant deux magnétorésistances, selon l'art antérieur illustrés par les figures3a, 3b, 3c, 4, 5, 6a et 6b. On considère les figures la et lb qui représentent un transducteur magnétorésistant élémentaire TMRE composé d'une seule magnétorésistance MR. A la figure la, la magnétorésistance MR est montrée disposée en regard de la piste P d'un support d'enregistement magnéti- que SM telle qu'une bande magnétique. La largeur L de la magnétorésistance est de l'ordre de grandeur de la largeur L p de la piste P, sa hauteur h mesurée perpendiculairement au support SM étant par exemple de l'ordre de 30 à 40 microns La longueur L est supérieure à la largeur 1. A ses deux extrémités,la magnétorésistance MR comprend des conducteurs de raccordement (non représentés pour simplifier la figure la) permettant de la relier à des circuits électroniques des informations contenues sur le support SM. L'axe Axf de facile aimantation de la magnétorésistance MR est parallèle à sa longueur et son axe de difficile aimantation Axd est perpendi- culaire à cette grande dimension et au support SM. La magnétorésistance MR est alimentée par un courant I qui cir- cule, par exemple, dans le sens indiqué aux figure la et lb, c'est-à-dire parallèlement à l'axe de facile aimantation Axf. La magnétorésistance MR est soumise au champ magnétique de fuite Hf des domaines magnétiques élémentaires du support (quelques une de ces domaines à savoir A1,A2, Ai,Aj sont représentés à la figure la), champ de fuite qui est normal au support d'enregistrement donc parallèle à l'axe de difficile aiman- tation Ax de la magnétorésistance IMR d La figure 2 qui montre la courbe de variation DR de la résistance R de la magnétorésistance MR en fonction du champ magnétique H qui lui est appliqué, selon son axe de difficile aimantation Axd/permet de mieux comprendre le fonctionnement du transducteur magnétorésistant élémentaire TMRE. On voit que, pour une valeur de H égale au champ d'anisotro- pie Hk du matériau constituant la magnétorésistance, le maté- riau étant saturé dans sa direction de difficile aimantation, la résistance R ne varie plus. Il est possible de donner à la magnétorésistance MR une sensibilié maximum en déplaçant l'axe des ordonnées de la figure 2 de l'origine 01 à l'origine 02, en la soumettant à un champ Hpol de polarisation, ainsi qu'il est indiqué dans le brevet français NO 2.165.206 précité. Ce champ Hpol (produit par une source extérieure non représen- tée pour simplifier la figure la) est parallèle à l'axe de diffi- cile aimantation Axd de-la magnétorésistance MR et par suite parallèle au champ magnétique de fuite Hf des informations du support SM c'est-à-dire qu'il est normal au plan du support d'enregistrement. On montre que, dans le cas o la magnétoré- sistance est soumise à ce champ magnétique de polarisation, la variation R de la magnétorésistance est relativement importante et peut même être maximum, pour une valeur détermi- née du champ Hpol de polarisation à laquelle correspond une rotation d'un angle voisin de 45 de la direction de l'aiman- tation,(l'aimantation étant parallèle à l'axe de facile aiman- tation Axf lorsque la magnétorésistance n'est soumise à aucun champ magnétique). Ainsi, une modification relativement faible t H du champ magnétique appliqué à la magnétorésistance entraîne une variation relativement importante t R de sa résistance. On définit ainsi un point de fonctionnement PF donc l'abscisse 01,02 est égale à Hpo1. Si la magnétoré- sistance est soumise au champ magnétique de fuite Hf des informations du support, sa variation de résistance A Rf et la tension recueillie à ses bornes est alorsAV = I x R. On montre qu'autour du point de fonctionnement PF, la varia- tion de résistance en fonction du champ magnétique de fuite appliqué à la magnétorésistance dans le sens de son axe de difficile aimantation est alors une fonction linéai- re de ce champ Les figures 3 a, 3b et 3c montrent un transducteur magnéti- que selon l'art antérieur tel qu'il est réalisé dans la pratique courante Soit TMRA ce transducteur. Celui-ci comprend: - une première magnétorésistance MR1, - une seconde magnétorésistance MR2, - des premiers moyens magnétiques de blindage MB1, - des seconds moyens magnétiques de blindage MB2, I1 est clair que la distance respective entre les différents élémentsqui consituent le transducteur TMRA a été représentée considérablement agrandie aux figures 3a, 3b et 3c, afin de rendre celle-ci plus claire. Dans le même but, on n'a pas représenté les couches non magnétiques qui séparent chacun de ces éléments à savoir, les éléments MB1 et MR1, les éléments MR1 et MR2, les éléments MR2 et MB2À De plus, ces couches non magnétiques sont également isolantes électrique- ment. Le transducteur TMRA est représenté disposé en regard de la piste P d'un support d'enregistrement SM dont on a représenté quelques domaines magnétiques élémentaires à savoir, les domaines A1,A2, Ail, Ai, Aj, Aj+. Les éléments MR 1et MR2 sont strictement identiques à l'élément MR représenté aux figures la et lb etsont parcourus par un courant I dans le sens de leur longueur. Soient L1,Axfl, Axdl respectivement la longueur, l'axe de facile aimantation et l'axe de difficile aimantation de la magnétorésistance MR1. Soient de même L2, Axf2, Axd2 respectivement, la longueur, l'axe de facile aimantation et l'axe de difficile aimantation de la magnétorésistance MR2. Les longueurs L1 et L2 sont sensi- blement égales entre elles et voisines de la largeur L P de la piste P. Les deux magnétorésistances sont polarisées de la façon sui- vante: l'aimantation AM1 de la magnétorésistance MR1 fait un angle de + 45 avec l'axe de facile aimantation Axfl, c'est- à-dire avec la position que l'aimantation AM1 avait lorsque la magnétorésistance MR1 était au repos, alors que l'aiman- tation AM2 dela magnétorésistance MR2 fait un angle de -45 avec l'axe de facile aimantation Axf2, c'est-à-dire avec la position que l'aimantation AM2 avait lorsquela magnéto- résistance FR2 n'était soumise à aucun champ magnétique(aU repos). On voit donc que les aimantations AM1 et AM des magnétorésis- tances MR1 et MR2 font entre elles un angle de 90 0 2 Les moyens magnétiques de blindage MB1 et MB2, de préférence réalisés en matériau magnétique anisotrope,ont un axe de facile aimantation, respectivement AF1 et AF2 et un axe de difficile aimantation, respectivement AD1 et AD2. Les axes AF1 et AF2 sont parallèles aux axes Axfl et Axf2, alors que les f20 axes de difficile aimantation AD1 et AD2 sont parallèles aux axes de difficile aimantation Axdl et Axd2. De préférence, ces moyens magrétiques de blindage MB1 et MB2 sont composés d'une pluralité de lames magnétiques minces parallèles entre elles et séparées par des couches non magnétiques Ces différentes lames ne sont pas représentées à la figure 3a pour simplifier cette figure Ainsi qu'il est plus particulièrement indiqué à la figure 3c, la distance entre les deux magnétorésistances MR1 et MR2 doit être suffisamment faible pour qu'elles soient pratique- ment soumisesau même champ magnétique de fuite Hf,la lecture des informations s'effectuant lorsque MR1 et MR2 sont sensi- blement équidistantes de la frontière FRi séparant les domaines magnétiques Ai_1 et Ai de la piste P du support SM. Les moyens de blindage MB1 et MB2 permettent, ainsi qu'on peut le voir à] a fgure 3b, de canaliser et de capter les lignes de champs magnétiques de la résultante des champs magnétiques de fuite produits par les domaines magnétiques de la piste P qui se trouvent de part et d'autre des domaines Ai 1, Ai en regard de la frontière desquelles se trouvent les deux magnétorésistances MR1 et MR2. Ainsi, les magnétorésis- tances MR1 et MR2 ne se trouvent pas soumises à cette résultante,à cause dela présence des moyens de blindage MB1 et MB2. On considère la figure 4. Soit d la distance qui sépare les magnétorésistances MR1 et MR2. On suppose que leur largeur est très inférieure à cette distance d. Cela signifie que la distance d qui les sépare est également celle qui sépare leurs axes de symétrie perpendiculaires au support d'enregistre- ment SM ainsi qu'on peut le voir à la figure 4. On considère également la figure 6a. Soient Hpoli et Hpo12 avec |HP11= HPO2 les champs magnétiques de polarisation des magnétorésistances MR1 et MR2 telles que les aimantations AM1 et AM2 fassent avec les axes de facile aimantation Axfl et Axf2 des angles & 1 et E 2 respectivement égaux à +45 à - 45 . On définit ainsi les points de fonctionnement PF et PF2. Si MR et MR sont P1 F2. soumises au même champ magnétique de fuite Hf, les variations de tension recueillies à leurs bornes sont respectivement A v1 et v2. Elles sont envoyées respectivement sur les entrées E1 et E2 d'un amplificateur différentiel AMPDIF (voir figure 5). Sur la première entrée on recueille donc un signal v1 + B1 o B1 est un signal de bruit (da notamment aux informations magnétiques des pistes voisines de la piste P, à l'agitation thermique dans les deux magnétorésistances etc...) . Sur l'entrée E2de l'amplificateur différentiel AMPDIF, on recueille un signal t v2 + B2. Ainsi qu'il ressort de l'examen de la figure 6a, on a Av2 =- v1.- On recueille par suite à la sortie de l'amplificateur AMPDIF, 2 493015 un signal qui, en valeur absolue, est proportionnel à |2 f v, | + B = 12 É v2I+ B, o B = B1 - B2 y avec B très faible car B est voisin de B2. On voit que l'utilisation d'un amplificateur différentiel per- met d'obtenir un signal de sortie-proportionnel à deux fois le signal de sortie d'une seule magnétorésistance. On suppose tout d'abord que les moyens de blindage MB1 et MB2 sont sans effet sur les champs magnétiques créés par le passa- ge du courant I dans les magnétorésistances, à une distance d de cellesci (tout se passe alors comme si, du point de la distribution des champs magnétiques créés dans les magnéto- résistances, le transducteur magnétorésistant TMRA ne possédait pas de moyens de blindage MB1 et MB2). On suppose alors que les champs magnétiques H et H2 créés par le passage du courant I dans les magnétorésistances MR1 et MR2 à une distance d de celles-ci sont égaux respectivement à Hpoll et Hpol2. Soit ISB l'intensité du courant circulant dans les magnétorésistances qui permet d'obtenir ces valeurs H et H2. (Qui produisent la polarisation de plus ou moins 45 des deux magnétorésistances). Les points de fonctionnement sont PF et PF2 (voir figure 6a). On suppose maintenant que la présence des moyens magnétiques de blindage MB1 et MB2 a une influence, non seulement sur la répartition des lignes de champs magnétiques H1 et H2 produits par le passage du courant I d'intensité ISB dans les magnéto - résistances MR1 et MR2 mais également sur l'intensité de ce champ. Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, les moyens MB1 sont soumis au champ magnétique HI. Ce dernier créé dans et sur la surface 3F des moyens magnétiques MB1, une pluralité de charges magnétiques qui, à leur tour, crééent un champ magnétique de retour Hrl dont le sens est opposé à celui du champ H1. De meme les moyens de blindage MB2 soumis au champ H2créent un champ magnétique de retour Hr2 au niveau de la magnétorésistance MR2, de sens opposé au champ H2. On montre que l'intensité des champs magnétiques de retour Hr1 et Hr2 est voisine du tiers de l'intensité des champs H1 et H2 et est fonction d'une part du nombre de charges magnéti- ques que comportent les moyens magnétiques de blindage MB et MB, ce nombre étant lui-même fonction du volume et de la surface de ces moyens MB1 et MB2 qui sont soumis aux champs magnétiques H1 et H2, et d'autre part de l'intensité de ces champs H1 et H2. I1 est donc clair, en se rapportant à la figure 6b, que les champs magnétiques de polarisation résultant auxquels sont soumises les magnétorésistances MR1 et MR2, sont respectivement H'ol et H' p2 avec: poil pol2' H' =H -H et Hpoll = - H rl et H' =H - H pol = H2 r2 On a donc: IH'polll PF1 et PF2 mais PF'1 et PF'2 La sensibilité des magnétorésis- tances est alors considérablement diminuée et les variations de résistance donc de tension aux bornes de celles-ci ne sont plus linéaires en fonction du champ magnétique de fuite qui leur est appliqué Pour que MR1 et MR2 retouvent leurs points de fonctionnement initiaux PF1 et PF2, il faut donc augmenter l'intensité des champs H et H de telle sorte que H'poll et H po2 soient 1 2 poli pol2 sensiblement égaux à Hpoll et Hpo12. Cela signifie qu'il faut augmenter sensiblement l'intensité du courant qui circule dans les magnétorésistances, c'est-à-dire obtenir une intensité IB très supérieure à ISB.I1 est clair qu'il en résulte un échauffement supplémentaire des magnétorésistances et qu'il est nécessaire d'uitliser des sources d'alimentation plus puissantes. En outre les signaux de bruit produits par les magnétorésistances sont beaucoup plus grands. Les figure 7a et 7b d'une part,8 a et 8b d'autre part montrent deux exemples de réalisation de transducteurs magnétorésistants selon l'invention TMRI1 et TMRI2, qui permettent de remédier aux inconvénients des transducteurs magnétorésistants selon l'art antérieur tel que le transducteur TMRA Le principe de l'invention consiste à minimiser le volume et la surface des moyens de blindage qui sont soumis aux champs magnétiques H1 et H2 des deux magnétorésistances de ces transducteurs, à diminuer l'intensité de H1 et H2 à l'intérieur et à la surface de ces moyens magnétiques de blindage, et de ce fait à diminuer considérablement, voire à annuler les champs magnétiques de retour Hrl et Hr2.Ceci est obtenu en disposant entre la première magnétorésistance et les moyens magnétiques de blindage qui lui sont adjacents des moyens magnétiques de déflexion du champ magnétique créés par le passage dû courant dans cellesci et à disposer de même entrela seconde magnétorésistance et les moyens magnétiques de blindage qui lui sont adjacents, des seconds moyens magnétiques de déflexion du champ magnétique produits par cette seconde magnétorésistance. On considère les figures 7a et 7b, qui représentent un premier mode de réalisation préféré TMRil d'un transducteur magnéto- résistant selon l'invention Celui-ci comprend: - les deux magnétorésistances MRI1 et MRI2 parallèles l'une à l'autre; - les moyens magnétiques de blindage MBI1 et MBI2; - les moyens magnétiques de déflexion MMD1 et MMD2. Les deux magnétorésistances MRI1 et MRI2 sont d'un type strictement identique aux magnétorésistances MR1 et MR2 du transducteur TMRA selon l'art antérieur. Elles sont en matériau magnétique anisotrope, leurs longueurs sont sensi- blement égales à la largeur de Lp du support SM en regard duquel se trouve le transducteur TMRI1. Leurs axes de facile et difficile aimantations sont disposés de la même façon que les axes de facile et difficile aimantations Axfl,Axf2, Axdl, Axd2 des magnétorésistances MR1 et MR2 du transducteur TMRA représenté à la figure 3 a. De même les deux magnétorésistances MRI1 et MRI2 sont polarisées de la même façon que les magnétorésistances MR1 et MR2. Les moyens magnétiques de blindage MBI1 et MBI2 sont stricte- ment identiques aux moyens magnétiques de blindage MB1 et MB2 du transducteur TMRA, selon l'art antérieur. Les moyens magnétiques de déflexion MMD1 et MMD2 du champ magnétique créé par les deux magnétorésistances MRI1 et MRI2 sont strictement identiques. Ils sont chacun composé d'une pluralité de lames magnétiques minces parallèles entre elles et séparées les unes des autres par les couches minces non magnétiques. Ainsi, les moyens MMD1 représentés à la figure 7a comprennent, par exemple, six lames minces magnétiques LAM1, LAM2, LAM3, LAM4,LAM5 et LAM6, entre lesquelles sont disposées des lames en matière amagnétique LIS1, LIS2, LIS3, LIS4, LIS5. * De même les moyens magnétiques de déflexion MDD2 comprennent une pluralité de lames magnétiques minces LAM7 à LAM12 séparées les unes des autres par des lames minces amagnéti- ques LIS6 à LISl Les lames LAM1 à LAM6, LAM7 à LAM12 sont de préférence en matériau magnétique anisotrope, leurs axes de facile et de difficile aimantations étant parallèles respectivement aux axes de facile et difficile aimantations des magnéto- résistances MRI1 et MRI2. L'épaisseur des couches minces isolantes LIS1 à LIS5 d'une 24 93015 part et LIS6 à LISl d'autre part est telle que le couplage magnétique entre les lames magnétiques voisines entre les- quelles elles se trouvent est relativement faible. Les moyens magnétiques de déflexion MMD1 sont séparés des moyens magnétiques de blindage MBI1 par une couche mince en matériau amagnétique CMA1, alors que les moyens magnétiquesde déflexion MMD2 sont séparés des moyens magné- tique de blindage MBI2 par une couche amagnétique CAM2, identique à CMA1. Les deux magnétorésistances MRI1 et MRI2 sont séparées entre elles par des couches minces amagnétiques, isolantes élec- triquement, et elles sont séparées chacune des moyens magnétiques de déflexion qui leurs sont adjacents par des couches amagnétiques également isolantes électriquement qui ne sont pas représentées pour simplifier la figure 7a. On peut voir sur cette même figure et également à la figure 7b, que les lames magnétiques et amagnétiques des moyens magnéti- ques de déflexion ont une hauteur (30 à 50 micronc environ) inférieure à la-hauteur (200 microns environ) des moyens magnétiques de blindage.(La hauteur estla dimension de ces lames mesurée normalement au support d'enregistrement) Le rôle joué par les moyens magnétiques de déflexion MMDi et MMD2 est illustré plus particulièrement par la figure 7b. Sur cette même figure, on a représenté en traits interrompus la ligne de champ créé par le passage d'un courant I dans la magnétorésistance MRI1, ligne qui passe par la magnéto- résistance MRI2, celle-ci étant alors polarisée à 45 , dans le cas o l'on suppose qu'il n'a a pas de moyens magnéti- ques de déflexion (ou ce qui revient au même, que ceux-ci sont inopérants) . Dans ce cas, le champ magnétique H1 pénètre dans les moyens magnétiques de blindage MBI1 à l'intérieur d'une zone Z1 située au voisinage du support d'enregistrement magnétique, et dont la hauteur est sensible- ment voisine de celles des magnétorésistance MRI1 et MRI2. Soit HD1 le champ magnétique créé par le passage du même courant I dans la magnétorésistance MRI1, les moyens magnétiques dedéflexion MMD1 du transducteur TMRI1 étant alors supposés opérants. On a représenté en traits pleins la ligne de ce champ HD1 qui passe par la magnétorésistance MRI2, celle-ci étant alors polarisée à 450. On voit que cette ligne de champ est déformée par les moyens magnétiques de déflexion MMD1, et ce par rapport à la ligne de champ H1. Elle est déviée par rapport à celle-ci de telle sorte qu'elle pénètre dans les moyens magnétiques de blindage MBI1 à l'intérieur d'une zone Z2 située au-dessus de la zone Zl. (En d'autres termes, la zone Z2 est plus éloignée du support d'enregistrement SM que la zone Z1). Il est clair que l'inten- sité du champ HD1 dans la zone Z2 est inférieure à celle que le champ H1 à dans la zone Z1 quand il n'y a pas de moyens de déflexion MMD1 et que le volume et la surface des moyens magnétiques de blindage MBI1 soumis à ce champ HD1 est inférieure au volume et à la surface de ces mêmes moyens qui sont soumis au champ H1 lorsqu'il n'y a pas de moyens magnétiques de déflexion. En conséquence, les charges magnétiques créées par le champ magnétique HD1 à l'intérieur et à la surface des moyens magnétiques de blindage MDI1 à l'intérieur et à la surface de la zone Z2 sont nettement inférieurs en nombre, aux charges magnétiques créées par le champ H1 à l'intérieur et à la surface de la zone Z1 (celle-ci est toujours dans le cas o les moyens magnétiques de déflexion MMDI 1ont supposés soit absents soit inopérants). Il s'en suit que le champ de retour H rdl créé par les charges magnétiques de la zone Z2 des moyens MBI1, dans la magnétoresistance MRI2 est très faible, d'une part parce que le nombre de charges magnétiques créées dans la zone Z2 est faible, mais aussi parce que cette zone Z2 est relativement éloignée des magnéto- résistances MRI1 et MRI2. On montre ainsi que, la présence des moyens magnétiques de déflexion MMD1 diminue de manière extrêmement sensible le champ de retour Hrdl et tout se passe comme si les moyens magnétiques de blindage MBI1 étaient sans effet sur le champ magnétique HD1 qui polarise la magnétorésistance MRI2. En d'autres termes, à cause des moyens magnétiques de déflexion MMDI, il n'est pas nécessaire d'augmenter la valeur du courant dans la magnétorésistance pour obtenir un angle de polarisation de celle-ci de l'ordre de 45 . On considère la figure 8a et la figure 8b qui représentent un second mode de réalisation préféré TMRI2 du transducteur magnétorésistant selon l'invention. Les différents éléments constituant ce transducteur magnéto- résistant TMRI selon l'invention, sont les suivants: - les magnétorésistances MRI3 et MRI4 qui sont paral- lèles entre elles et d'un type identique aux magnétorésistan- ces MRI1 et MRI2 du transducteur TMRI1, (même dimension même matériau magnétique anisotrope, même disposition des axes de facile et de difficile aimantations,mêmes angles de polarisation). - des moyens de déflexion et de blindaee MDB3 et MDB4 Des couches minces amagnétiques isolantes sont disposées d'une part, entre les deux magnétorésistances MRI3 et MRI4 et d'autre part entre chacune de ces magnétorésistances et les moyens magnétiques de blindage et de déflexion MDB3 et MDB4 qui leurs sont respectivement adjacents, mais elles ne sont pas représentées à la figure 8a pour des raisons de simplification évidentes Les moyens magnétiques de déflexion et de blindage MDB3 comprennent des lames magnétiques minces L. L3.2 L3.3, L3.4, L3.5 séparées les unes des autres par des couches minces amagnétiques isolantes LIS3.1, celle -ci étant dis- posée entre les lames magnétiques L3.1 et L3.2 y LIS3.2 LIS 3.3' LIS3.4. L'épaisseur des lames magnétiques L3.1 à L3.5 croît au fur et à mesure que l'on s'éloigne des magnétorésistances MRI3 et MRI4, alors que l'épaisseur des couches amagnétiques qui séparent ces différentes lames magné- tiques décroft au fur et à mesure que l'on s'éloigne des mêmes magnétorésistances. En d'autres termes, par exemple l'épais- seur de la lame L3.1 est inférieure à l'épaisseur de la lame L3.2 ellemême inférieure à l'épaisseur de la lame L 3 etc.... alors que l'épaisseur de la lame isolante LIS3.1 est supérieure à l'épaisseur de la lame LIS3*2' elle-même supérieure à l'épaisseur de la lame LIS 3 etc...... Cela signifie que le couplage magnétique entre les lames les plus proches des magnétorésistances est inférieur au couplage magnétique entre les lames les plus éloignées des magnétorésistances: ainsi le couplage magnétique entre les lames L3.1 et L3.2 est sensiblement inférieur au couplage magnétique entre les lames magnétiques L 4 et L3.5. Les moyens de déflexion et de blindage MDB4 sont strictement identiques aux moyens de déflexion et de blindage MDB3. Ils comprennent: - les lames magnétiques minces L4.1 à L4b5 séparées les unes des autres par des lames minces isolantes en maté- riau amagnétique LIS4.1 à LIS4.4. De même que pour les moyens MDB3, le couplage magnétique entre les lames magnétiques minces les plus proches des magnétorésistances est inférieur au couplage magnétique entre les lames minces magnétiques les plus éloignées des magnétorésistances On considère la figure 8b qui illustre le fonctionnement du transducteur selon l'invention TMRI2. On a représenté sur cette même figure, les lignes du champ magnétique créées par le passage d'un courant I dans la magnétorésistance MRI3, lignes de champ passant par la magnétorésistance MRI4 et permettant la polarisation de celle-ci à un angle voisin de 450 On montre que d1u point de vue du fonctionnement du transduc- teur TMRI tout se passe comme si les moyens magnétiques de déflexion et de blindage MDB3 pouvaient être décomposés en deux parties à savoir, des moyens de blindage MB3, et des moyens de déflexion MD3. Dans ces conditions, un fonc- tionnement strictement identique à celui qui a été décrit pour le transducteur TMRI1 illustré par la figure 7b peut être fait pour letransducteur TMRI 2 Dans ces conditions, on a représenté en traits interrompus la ligne de champ magnétique H3 créée par le passage du courant 13 I dans la magnétorésistance MRI3, les moyens de déflexion NID3 étant supposés absents ou inopérants. De ce fait, la zone des moyens de blindage MB3 soumise au champ magnéti- que H3 est alors désignée par Z3 et elle produit un champ de retour non négligeable En présence des moyens de déflexion MD3, supposés opérants, le champ magnétique HD3 et sa ligne de champ magnétique passant par la magnétorésistance MRI4 est représentée en traits pleins. La zone des moyens magnétiques de blindage MB3 soumise alors au champ HD3 est alors désignée par Z4. On montre alors que le champ magnétique de retour Hrd3 est très faible vis-à-vis de HD3 et pratiquement sans influence. Il n'y a donc pas lieu d'augmenter l'intensité du courant I pour avoir une valeur de l'angle de polarisation de l'ordre de 45 - Il est clair que la description qui vient d'être faite pour des transducteurs magnétorésistants selon l'invention com- portant deux éléments magnétorésistants, est également valable pour des transducteurs magnétorésistants comportant soit une seule, soit un nombre de magnétorésistances supérieur à deux Un raisonnement strictement identique à celui qui vient d'être fait pour illustrer le fonctionnement des transducteurs selon l'invention à deux magnétorésistances peut être fait pour des transducteurs comprenant soit une seule, soit plus de deux magnétorésistances Revendications de brevet: 1. Transducteur magnétorésistant de lecture des inforamtions contenues sur un support magnétique à l'intérieur d'une pluralité de pistes comprenant: - au moins un élément magnétorésistant perpendiculaire au sens de défilement des informations et parcouru par un courant circu- lant dans le sens de sa longueur; - des premiers et des seconds moyens de blindage magnétiques situés de part et d'autre de l'élément pour capter le flux magné- tique des informations qui entourentl'information de la piste en regard de laquelle est situé l'élément, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens déflecteurs du champ magnétique créé par le courant circulant dans l'élément disposés dune part entre celui-ci et les premiers moyens de blindage et d'autre part entre celui-ci et les seconds moyens de blindage. 2. Transducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments magnétorésistants parallèles entre eux, et des moyens déflecteurs de champ magnétique qui sont disposés d'une part entre le premier élément et les premiers moyens de blindage, et d'autre part entre le second élément et les seconds moyens de blindage. 3. Transducteur magnétorésistant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens déflecteurs sont constitués d'un pluralité de lames magnétiques minces parallè- les entre elles séparées les unes des autres par des lames amagnétiques minces, dont l'épaisseur est telle que le couplage magnétique entre deux lames magnétiques voisines est relativement faible. 4. Transducteur magnétorésistant selon la revendication 3, o les moyens magnétiques de blindage sont constitués par des lames magnétiques minces séparées par des lames amagnétiques de telle sorte que le couplage entre deux lames magnétiques voisines soit relativement important caractérisé en ce que 24930 1 5 les lames magnétiques et amagnétiques des moyens déflecteurs et des moyens de blindage ont les mêmes dimensions, les moyens déflecteurs et les moyens de blindage constituant alors un même ensemble de déflexion et de blindage, telle que l'épaisseur des lames magnétiques minces va en croissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne des magnétorésistances alors que l'épaisseur des lames amagnétiques va en décroissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne des magnétorésistances de telle sorte que le couplage magnétique entre les lames magnétiques les plus proches des magnétorésistances est infé- rieur au couplage magnétique entre les lames, les plus éloignées des magnétorésistances. 5. Transducteur magnétorésistant selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4 caractérisé en ce que les magnétorésistances, les lames magnétiques minces des moyens déflecteurs et des moyens de blindage sont réalisées dans un matériau magnétique anisotrope, leurs axes de facile aimanta- tion et de difficile aimantation d'une part étant parallèles entre eux