Brevet FR2633427A1 — publié le 19891229

TETE MAGNETIQUE D'ENREGISTREMENT/ LECTURE UTILISANT UN MATERIAU SUPRACONDUCTEUR L'invention concerne une tête magnetique d 'enregistrement/lecture utilisant un matériau supraconducteur. Les têtes magnétiques d 'enregistrement/lecture sont constituées d'un circuit magnétique 1 à perméabilité élevée comportant un entrefer non magnétique 2 d'épaisseur e et d'un circuit électrique 3 qui entoure le circuit magnétique 1 (figure 1). Lorsque le circuit 3 est parcouru par un courant, il émet un champ magnétique H qui est capté par le circuit 1 et concentré au niveau de l'entrefer 2. Réciproquement, une variation locale de flux au niveau de l'entrefer 2 Induit une tension V aux bornes du circuit 3. Les têtes actuelles peuvent être divisées en deux familles - les têtes massives réalisées par usinage et assemblage de deux demi-têtes en matériau magnétique (exemples : têtes audio en ferrite ou en métal magnétique, têtes vidéo familiales (VHS) en monocristal de ferrite). Le circuit 3 est bobiné après assemblage, - les têtes couches minces, réalisées par dépôts successifs de couches minces de matériaux magnétiques, de matériaux diélectriques, et de pistes conductrices gravées de manière à réaliser le circuit magnétique, l'entrefer et le circuit électrique. Chacune de ces familles peut être utilisée - soit pour l'enregistrement longitudinal, c 'est-à-dire avec un milIeu d'enregistrement dans lequel l'aimantation est parallèle au support et au défilement de la bande, - soit pour l'enregistrement perpendiculaire ou vertical, c'est-à-dire avec un milieu d'enregistrement dans lequel l'aimantation est perpendiculaire au support et au défilement de la bande. Ces types de têtes présentent un certain nombre d'inconvénients liés au fait que la perméabilité des matériaux non magnétiques utilisés est très voisine de 1. La majeure partie du flux traverse entrefer directement et n'est pas utilisée pendant les opérations de lecture et d'enregistrement. Le flux magnétique utilisable est constitué par les fuites magnétiques au niveau de l'entrefer et qui peuvent influencer ou être influencées par un support d'enregistrement magnétique. La face de l'entrefer qui intervient à cette occasion peut être dite face avant. Cependant, des fuites magnétiques inutilisables se produisent aussi à la face arrière de l'entrefer. Il existe également des fuites aux interfaces entre les matériaux magnétiques (bords de pôles) et non magnétiques (entrefers) qui ont pour effet de détériorer les caractéristiques électromagnétiques de la tête et notamment la réponse en fréquence. Il existe enfin des fuites aux interfaces entre des matériaux magnétiques- mais qui sont de nature différente. C'est en particulier le cas pour les têtes magnétiques d'enreglstrement/lecture du type comportant de chaque côté de l'entrefer un alliage métallique magnétique (têtes dites à alliage métallique magnétique dans l'entrefer). Afin de remédier à ces problèmes de fuites megnétiques se présentant à l'interface entre deux matériaux de natures différentes, l'invention propose d'utiliser un matériau supraconducteur afin de "eolmater" en quelque sorte les fuites magnétiques aux endroits où elles sont indésirables. L'invention a donc pour objet une tête magnétique d'enregistrement/lecture comportant un circuit magnétique terminé par deux pôles magnétiques séparés par un entrefer, les pôles magnétiques et l'entrefer définissant la face active de la tête, la face active étant formée d'au moins deux matériaux de nature différente, caractérisée en ce que l'interface entre ces deux matériaux est recouverte d'un matériau supraconducteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, et grâce aux figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 représente une tête magnétique massive selon l'art connu, - la figure 2 représente une tête magnétique selon l'art connu, dite à métal dans l'entrefer, - la figure 3 représente la face active d'une tête magnétique, recouverte d'une couche d'un matériau supraconducteur, - les figures 4 et 5 représentent la face active de têtes magnétiques selon l'invention. La figure 1 représente une tête magnétique massive d'enregistrement/lecture selon l'art connu. La tête comprend un circuit magnétique 1, un entrefer 2 en matériau non magnétique et un bobinage 3. La section S du circuit magnétique au niveau de l'entrefer 2 est une grandeur importante en raison du flux magnétique qui traverse cet entrefer constitué d'un matériau dont la perméabilité est typiquement égale à 1. La section S est déterminée par la largeur L de la tête (qui détermine la largeur de la piste enregistrée) et la profondeur de l'entrefer 1 qui est fixée par des conditions d'usinage et d'usure de la tête S = Lxl Par exemple, une tête vidéo VHS aura pour caractéristiques - e = 0,3 micromètre (épaisseur de l'entrefer) - L = 40 micromètres - 1 = 20 micromètres - S = 800 micromètres carrés. Les interfaces existant entre le pôle magnétique 4 et l'entrefer 2 d'une part, et entre l'entrefer 2 et le pôle magnétique 5 d'autre part, sont générateurs de pertes magnétiques. Les têtes magnétiques d'enregistrementXlecture peuvent comporter de chaque côté de entrefer un alliage métallique magnétique d'épaisseur variant entre 0,1 et 40 micromètres, le reste du circuit magnétique et les spires conductrices étant réalisés de la meme façon que pour les têtes massives. Il s'agit des têtes vidéo 8 mm et des têtes digitales dites RDAT (Rotary Digital Audio Tape). La figure 2 représente une tête magnétique de ce type. Sur cette figure, seuls les pôles magnétiques 11 et 12, l'entrefer 10 et les parties 13 et 14 en alliage métallique magnétique ont été représentés. Du côté de la face active 15, il existe donc des fuites magnétiques (représentées symboliquement par de petites flèches) à l'interface entre des éléments qui sont pourtant réalisés à partir de matériaux magnétiques. Les matériaux constitutifs de cette tête sont par exemple: un alliage métallique magnétique (Fe-Ni, Fe-Al-Si, Co-Zr-Nb, etc...) pour les pôles magnétiques il et 12, un diélectrique tel que S102 ou A1203 pour l'entrefer 10. Selon l'invention, pour éviter l'existence de ces fuites magnétiques, on dépose sur la face active de la tête, sauf sur la zone utile à la lecture et à l'enregistrement, une couche d'un matériau supraconducteur. Ceci permet d'éliminer, ou tout au moins de réduire fortement, les interactions entre la tête et le milieu extérieur sur la zone non utile de la face active. Ceci est important car le support d'information, destiné à être lu ou à être enregistré, peut être perturbé par des fuites magnétiques indésirables. Ainsi l'invention permet d'éviter des perturbations dans le fonctionnement de la tête. Le dépôt de la couche supraconductrice peut être réalisé de la manière suivante, illustrée par les figures 3 et 4. On dépose d'abord, sur la face active 15, une couche uniforme 20 d'un matériau supraconducteur par une méthode connue de l'homme de l'art (par exemple par pulvérisation). Ensuite, la face active recouverte de la couche supraconductrice est polie, le polissage étant mené de façon à dégager d'abord l'entrefer comme le montre la figure 4. Le polissage en lui-même et la façon dont il est mené ne. pose pas de problème à l'homme de l'art qui dispose de toute une gamme de poudres de polissage en fonction de la dureté des matériaux à polir. Le polissage étant mené de façon symétrique par rapport à l'entrefer, on obtient, comme cela est représenté à la figure 4, deux zones supraconductrices 21 et 22 qui recouvrent les interfaces entre le pôle magnétique 11 et la partie 13 d'une part, et le pôle magnétique 12 et la partie 14 d'autre part. Les matériaux supraconducteurs présentant, pour une température inférieure à la température critique, une perméabilité nulle (effet MEISSNER), ceci interdit les fuites magnétiques, au niveau de la face active, aux interfaces recouvertes. Il aurait été également possible de mener le polissage de façon que les interfaces entre les parties magnétiques 13 et 14 et l'entrefer 10 soient recouvertes. L'invention ne s'applique pas seulement au cas des têtes magnétiques dites à métal dans l'entrefer. Par exemple, comme cela est représenté à la figure 5, une tête magnétique ayant un entrefer 30 relativement large peut voir sa -largeur utile d'entrefer restreinte tout en évitant les fuites magnétiques d'interface. Les zones supraconductrices 33 et 34 évitent les fuites magnétiques grâce au fait qu'elles recouvrent les interfaces entre le pôle magnétique 31 et l'entrefer 30 d'une part, et entre le pôle. magnétique 32 et l'entrefer 30 d'autre part. Un aspect particulièrement avantageux de l'invention est qu'elle ne met en oeuvre que des procédés (dépôt, polissage) classiques bien maîtrisés par l'homme de l'art. Dans l'exemple décrit ci-dessus, l'opération de polissage, qui suit le dépôt de matériau supraconducteur, est effectuée pour disposer d'une bonne planéité de la face active. Le polissage pourrait éventuellement ne pas être nécessaire dans des cas particuliers, par exemple si le matériau supraconducteur est déposé localement (au moyen d'un masque). REVENDICATIONS 1 - Tête magnétique d'enregistrementllecture comportant un circuit magnétique terminé par deux pôles magnétiques (31, 32) séparés par un entrefer (30), les pôles magnétiques et l'entrefer définissant la face active de la tête, la face active étant formée d'au moins deux matériaux de nature différente, caractérisée en ce que l'interface entre ces deux matériaux est recouverte d'un matériau supraconducteur (33, 34). 2 - Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête étant du type à métal dans l'entrefer, elle comprend entre l'entrefer (10) et les pôles magnétiques (11, 12) au moins une partie magnétique (13, 14), l'interface entre un pôle magnétique (11, 12) et une partie magnétique (13, 14) étant recouverte d'un matériau supraconducteur (21, 22). 3 - Tête magnétique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface de la tête magnétique, constituée par l'entrefer et le matériau supraconducteur, est polie.