190640. lajstromszámú szabadalom • Integrált mágneses fej, elsősorban számítástechnikai célokra
3 190640 4 A találmány tárgya integrált mágneses fej, elsősorban számítástechnikai célokra, amelynek mágneses adathordozó felületével szemben elrendezeti homlokfelülettel, a homlokfelületre merőleges tartófelülettel ellátott hordozója, továbbá a tartófelületen a hordozófelületbe illeszkedően elhelyezett rétegként létrehozott fejrésze van, ahol a fejrész ferromágneses anyagú elemet tartalmaz és két elvezetéssel van ellátva. A találmány szerinti integrált mágneses fej mágneses adathordozóval együttműködő, digitális elven működő berendezésekben használható fel, így számítógépek tárolóegységeiben, digitális elven működő magnetofonokban. A digitális technikában alkalmazott induktív integrált mágneses fejek általában vákuumtechnológiával, például fémgőzöléssel, porlasztással vagy más ismert módon hordozóra felvitt, mágneskört alkotó ferromágneses réteget tartalmaznak. A hordozó anyaga szilícium egykristály, például AhOj alapú kerámia, esetleg üveg, amelynek a mágneses adathordozó felületével szemben kialakított homlokfelülete, és egy erre, valamint a mágneses adathordozóra merőleges tartófelülete van. A mágneses fej induló mágneskőrében a tarlófelülolen elrendezett ferromágneses anyagban a homlokfelület mellett légrés van, továbbá a fej a homlokfelülettől távolabb egy- vagy tőbbmenelű tekerccsel körülvett szakaszt tartalmaz. A tekercs egyrészt kiolvasáskor a kiolvasási áram gerjesztésére, másrészt rögzítéskor a digitális jelet előállító impulzusok továbbítására, a mágneses fluxus változások előidézésére szolgál. Ezeknek a mágneses fejeknek az alapvető hiányossága a légrés jelenlétével hozható kapcsolatba: a fluxus két részre oszlik, nagyobbik, hasznos része jut el a tekerccsel körülvett szakaszra, míg kisebbik, általában 40% körüli része a légrésben záródik, nem hasznosul. Ezt az arányt különböző mechanikai kialakítások révén ugyan csökkenteni lehet - például az egymással párhuzamos szakaszok hosszának rövidítésével - de ez a megmunkálást, a gyártást teszi bonyolultabbá. Az említett felépítéssel kapcsolatos a másik nehézség is: a mágneses fejhez tartozóan tekercset kell készíteni, ami kis mértékben sok gonddal jár, bár vákuumtechnikai eszközökkel, megfelelő maszkolási technikával megoldható. A fluxus megoszlása a mágneskor nagy permeabilitású anyagból történő kialakításával is csökkenthető, de ebben az esetben a nagyfrekvenciás jellemzők romlanak te, a frekvenciamodulált jelek rögzítése sok esetben lassú. A mágneses fejek kialakítására jól ismert a magnetorozisztív anyagok alkalmazása, aminek révén a méretek az induktív mágneses fejekhez képest csökkenthetők. Ilyen légrés nélküli megoldásokat ismertet többek között a 24 32 259 sz. NSZK-beli közzétételi irat, vagy a 25 58 914 sz. NSZK-beli közrebocsátási irat. A magnetorezisztív elemek alkalmazása kiolvasáshoz jelentősen megkönynyiti a fej kialakítását, de ugyanezek az anyagok a mágneses adathordozó átmágnesezéséhez szükséges viszonylag nagy térerő létrehozását csak bonyolult felépítés mellett biztosítják. A méretek csökkenését többrétegű szerkezettel kell ellensúlyozni: a például permalloyból kialakított magnetorezisztív elemet mindkét felületén tőle térközzel elválasztott, például ferritből álló árnyékolóelemmel kell határolni. A szabadalmi leírások részletesen ismertetik azt a bonyolult előállítási technológiát is, amelyre szükség van a kívánt távolságok és felépítés biztosítására, a magnetorezisztív elem adott feltételek között megkövetelt jellemzőinek kialakítására (például doménjeit adott irányba kell beállítani). A találmány célja az integrált mágneses fejek ismertetett hiányosságainak megszűntetése. A találmány alapja az a felismerés, hogy az analóg jelrögzítési technikában gyakorlatilag elkerülhetetlen, a tekercsben indukált feszültséget hasznosító megoldás a digitális technikában szükségtelen, egyszerű eszközökkel lehetséges az információ rögzítéséhez, kiolvasásához szükséges állapotváltozásokat előidézni, ha a mozgó mágneses tér által indukált feszültséget hasznosítjuk. A találmány feladata ennek alapján olyan integrált mágneses fej kialakítása, amely az ismerteknél kisebb helyigénnyel jellemezhető, egyszerű technológiával készíthető el és a digitális adatok rögzítése, illetve kiolvasása során felmerülő feladatok ellátására teljes mértékben alkalmas. A felismerés hasznositásával a kitűzött feladat megoldására olyan integrált mágneses fejet hoztunk létre, amelynek mágneses adathordozó felületével szemben elrendezett homlokfelülettel, a homlokfelületre merőleges tartófelülettel ellátott hordozója, továbbá a tartófelületen, a homlokfelületbe illeszkedően elhelyezett rétegként létrehozott fejrésze van, ahol a fejrész ferromágneses anyagú elemet tartalmaz és két elvezetéssel van ellátva, és a találmány Bzerint a fejrész a két elvezetéshez elektromosan csatlakoztatott, a homlokfelület mentén elrendezett vezető anyagú réteget tartalmazó homlokcsíkkal van kialakítva. Felismerésünk szerint maga a homlokcsík elegendő lehet a számítástechnikában szükséges adatrögzitési és kiolvasási feladatok ellátására, ha anyaga ferromágneses és vezető. Ilyenkor nem kell bonyolult rétegkialakítást létrehozni. Bár a homlokcsík tetszőleges vezetővel csatlakoztatható az elvezetésekhez, célszerű, ha erre a célra a tartófelületen kialakított kétágú hátsó részt alkalmazunk, és az elvezetések is a tarlófelületen vannak. A legkedvezőbb használati jellemzők akkor érhetők el, ha a homlokcsik a homlokfe-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
