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Dokumentenidentifikation DE3007373C2 12.10.1989
Titel Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Induktionsfeldes in einem magnetischen Milieu eines Mediums
Anmelder Compagnie Internationale pour l'Informatique CII-Honeywell Bull, Paris, FR
Erfinder Lazzari, Jean-Pierre, Montfort l'Amaury, FR
Vertreter Prinz, E., Dipl.-Ing.; Leiser, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 27.02.1980
DE-Aktenzeichen 3007373
Offenlegungstag 11.09.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.1989
IPC-Hauptklasse H01F 13/00
IPC-Nebenklasse G11B 5/31   G11B 5/33   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Induktionsfeldes in einem magnetischen Milieu eines Mediums nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus der FR-PS 15 48 763 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden ein magnetisches Schreibfeld und eine Selektionswelle einander überlagert, um eine digitale Information auf einem magnetischen Träger aufzuzeichnen. Durch die Selektionswelle werden die Permeabilität und Breite der Hysteresiskurve des magnetischen Aufzeichnungsmaterials verändert. Für eine einwandfreie Aufzeichnung werden ein relativ hoher Schreibstrom und ein hoher Treiberstrom für den die Selektionswelle erzeugenden akustischen Wandler benötigt.

Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens soll an folgende Grundlagen der Lehre vom Magnetismus erinnert werden:

  • - Zur Magnetisierung eines magnetischen Materials (auch als magnetisches Milieu bezeichnet) wird dieses zunächst einem positiven Magnetfeld ausgesetzt, dessen Intensität HS ausreicht, um das Material zu sättigen, so daß also die magnetische Induktion in diesem Material einen Grenzwert BS erreicht. Dann wird das Magnetfeld zum Verschwinden gebracht. Es verbleibt dann eine magnetische Induktion (+Br), die als Remanenzinduktion bezeichnet wird und die charakteristisch für das Material bzw. magnetische Milieu ist. Das magnetische Milieu ist dann gesättigt. Die Magnetisierung eines magnetischen Milieus bedeutet also, daß dieses magnetisch gesättigt wird. Es wird ferner daran erinnert, daß beim Anlegen eines negativen Magnetfeldes an dieses Milieu die magnetische Induktion darin verschwindet, wenn das Magnetfeld H einen Wert Hc annimmt, der als Koerzitivkraft bezeichnet wird. Die Kurve, durch welche die Änderung der magnetischen Induktion in Abhängigkeit von der Feldstärke H wiedergegeben wird, wird bezeichnet als "großer Hysteresiszyklus des magnetischen Milieus".
  • - Wenn das magnetische Milieu einem Magnetfeld ausgesetzt wird, dessen Intensität kleiner ist als HS, dann dieses Feld zum Verschwinden gebracht wird, so verbleibt innerhalb des Milieus eine magnetische Induktion mit einem Wert, der kleiner als Br ist. Das magnetische Milieu ist dann nicht gesättigt. Wenn anschließend ein negatives Magnetfeld angelegt wird, so verschwindet die magnetische Induktion, wenn das Magnetfeld H den Wert Hcm erreicht. Die die Induktionsänderung darstellende Kurve wird dann bezeichnet als "kleiner Hysteresiszyklus". Für ein gegebenes magnetisches Milieu gibt es natürlich eine unzähliche Anzahl von "kleinen Hysteresiszyklen", die zwischen dem "großen Hysteresiszyklus" und zwischen dem Grenzwert des "kleinen Hysteresiszyklus" liegen, bei dem die Induktion und das Magnetfeld den Wert Null nicht überschreiten.
  • - Die Form der "kleinen Zyklen" ändert sich von einem Zyklus zum anderen: Die "kleinen Zyklen" sind also untereinander nicht durch geometrische Ähnlichkeit verbunden.
  • - Sämtliche magnetischen Eigenschaften eines gegebenen Punktes eines magnetischen Milieus, d. h. Induktionswert, Zyklusform, Werte der Koerzitivkraft usw., definieren den magnetischen Zustand des Milieus in diesem Punkt, wobei dieser Zustand auch als Magnetisierung dieses Punktes bezeichnet wird. Im allgemeinen ist der magnetische Zustand sämtlicher Punkte dieses Milieus zu einem gegebenen Zeitpunkt nicht notwendigerweise derselbe.
  • - Ein magnetisches Milieu, in dem die Induktion ungleich Null ist (gesättigt oder nicht), erzeugt in der unmittelbaren Nähe jedes Oberflächenpunktes ein magnetisches Streufeld, von dem gesagt wird, daß es abhängig ist von der Koerzitivkraft in diesem Punkt.
  • - Als "magnetostriktives Milieu" wird ein solches Milieu bezeichnet, dessen magnetischer Zustand verändert werden kann, indem Spannungen darauf ausgeübt werden (Zug oder Druck). Dieses Verhalten wird in der Physik als Magnetostriktion bezeichnet.
  • Untersuchungen über die Magnetostriktion und ihre Anwendungen finden sich z. B. in:
    • a) "Research on a ferro-acoustic information storage system", J. W. Gratian, R. W. Freytag, NASA REPORT CR 249.
    • b) "Compositional und Angular dependance of the magnetostriction of thin-nickel films", E. N. Mitchell, G. I. Lykken, G. T. Babcock, veröffentlicht in J. A. P. (Journal of Applied Physics), Bd. 34, Nr. 4, Teil 1, April 1963.
    • c) "Wire-type acoustic delay lines for digital storage", Scarrott, G. G. Naylor, veröffentl. in PROC, TEEE, Part B, Suppl. 3, Vol. 103, April 1956, S. 497-508.
    • d) Soniscan - "A new memory device" von E. U. Cohler und H. Rubinstein, veröffentl. in TEEE "Transactions on Magnetics", Vol. MAG. 2, Nr. 3, September 1966, S. 528-529.


Die zur Informationsaufzeichnung am häufigsten verwendeten Magnetträger sind zylindrische Trommeln oder starre oder flexible Platten oder auch Magnetbänder.

Davon gibt es zwei Arten:

  • - Träger mit Magnetisierung in Längsrichtung, bei denen die Richtung der magnetischen Induktion parallel zur Oberfläche des Trägers ist; und
  • - Träger mit senkrechter Magnetisierung, bei denen die Richtung der magnetischen Induktion senkrecht zur Trägeroberfläche ist.


Ein Träger für Magnetisierung in Längsrichtung ist im allgemeinen einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zugeordnet, die aus einem Elektromagnet gebildet ist, dessen Eisenspalt ein schmaler Schlitz ist. Die Länge dieses Spaltes beträgt nicht mehr als einige Mikron bis einige zehn Mikron. Wenn in der Wicklung des Elektromagneten ein Strom fließt, bilden die den Magnetkreis des Elektromagneten schließenden Magnetfeldlinien zwischen seinen Polen außerhalb des Eisenspaltes ein magnetisches Streufeld in dessen Nähe. Der magnetische Träger wird diesem Streufeld ausgesetzt, um magnetisiert zu werden.

Um eine Informationsfolge auf einem solchen Träger aufzuzeichnen, wird die Wicklung mit einem Strom veränderlicher Intensität gespeist, wodurch auf dem Träger eine Aufeinanderfolge von kleinen magnetischen Gebieten erzeugt wird, die auch als "Elementarmagneten" bezeichnet werden und deren Abmessung die Größenordnung der Eisenspaltbreite hat.

Als "magnetisches Gebiet" wird jede Oberfläche bzw. jedes Volumen eines magnetischen Milieus bezeichnet, dessen Abmessungen zwischen einigen Mikron und einigen hundert Mikron liegen.

Ein Träger für senkrechte Magnetisierung ist gewöhnlich einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zugeordnet, wie sie in der FR-PS 22 98 850 beschrieben ist.

Eine solche Vorrichtung enthält einen Elektromagneten und einen magnetischen Kurzschluß, wobei der magnetische Kurzschluß und der Elektromagnet auf verschiedenen Seiten des Aufzeichnungsträgers für senkrechte Magnetisierung und in dessen Nähe angeordnet sind, um einen geschlossenen Magnetkreis zu bilden, in dem die magnetischen Feldlinien senkrecht zur Trägeroberfläche sind; dieser Magnet enthält einen Aufzeichnungspol und einen Pol zum Schließen des Magnetkreises, wobei der Querschnitt des Aufzeichnungspols geringer ist als der des Poles zum Schließen des Magnetkreises.

Die Abmessungen der auf auf diesem Träger durch solche Vorrichtungen zur Erzeugung von Magnetfeldern aufgezeichneten elementaren Magnetgebiete haben die Größenordnung von einem bis mehreren Mikron.

Je nach Art des verwendeten Aufzeichnungsträgers bzw. der verwendeten Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes haben also die Abmessungen der aufgezeichneten elementaren Magnetgebiete die Größenordnung von einigen Mikron bis einigen hundert Mikron.

Wenn der magnetische Träger eine Trommel oder ein Band ist, werden die Informationen auf mehreren aneinander angrenzenden Aufzeichnungszeilen eingeschrieben, die bei einer Trommel parallel zur Erzeugenden und bei einem Band parallel zu dessen Breite sind. Die Abmessungen dieser Zeilen bzw. Spuren haben die Größenordnung von einem bis mehreren Zentimetern oder einigen zehn Zentimetern.

Wenn der Aufzeichnungsträger eine Platte ist, werden die Informationen auf konzentrischen kreisförmigen Spuren aufgezeichnet, die eine radiale Breite aufweisen, die einige hundertstel Millimeter nicht überschreitet, wobei diese Spuren den mittleren Teil der Plattenoberfläche bedecken. Die radiale Breite sämtlicher dieser Spuren hat die Größenordnung von einigen Zentimetern. Zur Aufzeichnung der Informationen einer Aufzeichnungszeile bei einer Trommel oder einem Band bzw. zur Aufzeichnung der Informationen auf der radialen Breite der Spuren einer Platte werden hauptsächlich zwei Wege beschritten, gleich von welcher Art die Magnetisierung auf solchen Trägern ist, nämlich:

  • (a) Verwendung einer geringen Anzahl von Aufzeichnungswandlern, meistens nur einer, der entlang der zu beschreibenden Zeile verschoben wird (Trommel oder Band), oder radial über die gesamte Breite aller Spuren verschoben wird (Magnetplatten), wozu ein geregeltes Verschiebungs- und Positioniersystem für den Wandler erforderlich ist, das präzise arbeiten muß und kostenspielig ist; oder
  • (b) Verwendung einer ausreichenden Anzahl von Aufzeichnungswandlern, so daß die Informationen gleichzeitig auf der gesamten Aufzeichnungszeile (bzw. auf der gesamten radialen Breite sämtlicher Spuren) eingeschrieben werden, ohne daß die Wandler verschoben werden müssen, wodurch folgende Mängel gegeben sind:
    • - Die Herstellungskosten einer Gruppe mit vielen Wandlern (einige hundert) sind sehr hoch;
    • - die dieser Gruppe zugeordneten elektronischen Steuerschaltungen sind umfangreich und ebenfalls kostspielig.


Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art den erforderlichen Schreibstrom und den Treiberstrom für den die Selektionswelle erzeugenden Wandler erheblich zu vermindern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Selektionswelle ist vorzugsweise eine akustische Welle, kann aber auch eine thermische oder eine Lichtwelle sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das magnetische Milieu ein magnetostriktives Milieu, wobei die Selektionswelle eine mechanische Spannung erzeugt, die die magnetischen Eigenschaften jedes Punktes des Milieus, der ihr ausgesetzt wird, verändert.

Die Ausnutzung magnetostriktiver Effekte ist an sich bereits aus der GB-PS 9 08 707 bekannt, jedoch im Zusammenhang mit der Schrägspuraufzeichnung auf einem Magnetband mittels eines gewöhnlichen Schreibkopfes.

Einzelheiten mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2 Darstellungen zur Erläuterung, wie ein magnetisches Induktionsfeld in einem nicht gesättigten Teil eines magnetischen Milieus erzeugt wird;

Fig. 3 ein Prinzipschema zur Erläuterung einer magnetischen Aufzeichnungsanordnung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines magnetischen Induktionsfeldes;

Fig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 4a eine Teil-Perspektivansicht;

Fig. 4b eine Querschnittsansicht;

Fig. 5 eine Ansicht des magnetostriktiven Magnetkreises der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes, und zwar in Anordnung gegenüber dem magnetischen Aufzeichnungsträger bei einer in Fig. 3 dargestellten Informations-Aufzeichnungsanordnung;

Fig. 5a eine Teil-Perspektivansicht;

Fig. 5b eine Querschnittsansicht;

Fig. 6 eine Darstellung von drei Kurven, die einen ersten Spannungs-Ausbreitungsmode innerhalb des Magnetkreises darstellen;

Fig. 7 und 8 Darstellungen zur Erläuterung der Informationsaufzeichnung auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger, wobei Fig. 8 den großen Hysteresiszyklus des magnetischen Materials zeigt, das die Aufzeichnungsschicht des Trägers bildet;

Fig. 9 eine Gruppe von Kurven zur Darstellung eines zweiten Ausbreitungsmode der Spannung in dem Magnetkreis der Vorrichtung zur Erzeugung des magnetischen Induktionsfeldes;

Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung, wie ausgehend von dem großen Hysteresiszyklus des magnetischen Aufzeichnungsträgers die Breite der darauf aufgezeichneten elementaren Gebiete und der diese verschiedenen Gebiete trennende minimale Abstand bestimmt werden können; und

Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Steuerkreise für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Magnetfelderzeugung.

In Fig. 1 ist das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip dargestellt.

Es wird ein nicht gesättigter Teil PNS eines magnetischen Milieus MAG beliebiger Form betrachtet, mit einem Weg C, der sich im Inneren oder an der Oberfläche dieses Milieus befindet. Zur Vereinfachung wird angenommen, daß dieser Weg C durchgehend unendlich ist. Sein Ursprung, der auch als Bezugspunkt bezeichnet wird, ist der Punkt MR, und sein Endpunkt ist der Punkt MF.

Zur Vereinfachung wird angenommen, daß der magnetische Anfangszustand sämtlicher Punkte des Weges C durch den kleinen Hysteresezyklus CHMIN&sub0; in Fig. 2a definiert ist.

Erfindungsgemäß wird zum Bezugszeitpunkt tR eine Selektionswelle OS erzeugt, die sich ausgehend von dem Bezugspunkt M, entlang dem Weg C mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit V ausbreitet. Wenn die Welle zum Zeitpunkt ti einen Punkt Mi dieses Weges erreicht, modifiziert sie die magnetischen Eigenschaften eines magnetischen Elementargebietes Di, das diesen Punkt umgibt (zur Vereinfachung ist dieser Elementarbereich Di in Fig. 1 als Rechteck dargestellt. Das Ergebnis der Einwirkung der Welle OS auf dieses Gebiet Di ist äquivalent demjenigen eines magnetischen Selektionsfeldes HS, das an diesem Punkt angelegt wird.

Zum Zeitpunkt ti wird an das Gebiet Di ein magnetisches Erregungsfeld HE angelegt, dessen Einwirkung auf dieses Gebiet in Kombination mit der Welle OS und folglich mit dem magnetischen Selektionsfeld HS die Erzielung eines angestrebten Induktionsfeldes Bv ermöglicht, wie dies in Fig. 2a dargestellt ist.

Betrachtet wird nun eine erste Selektionswelle OS&sub1; und folglich ein erstes magnetisches Selektionsfeld der Intensität HS&sub1; dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit V ist. Wenn das erste Feld den Punkt Mi zum Zeitpunkt ti erreicht, wirkt auf diesen Punkt die Summe des Erregungsfeldes HE und des Selektionsfeldes HS&sub1; ein. Der magnetische Zustand des Punktes Mi ist dann durch den kleineren Hysteresezyklus CHMIN&sub1; definiert. Das erhaltene magnetische Induktionsfeld ist dann Bv&sub1;.

Es wird nun eine zweite Selektionswelle OS&sub2; und folglich ein zweites Selektionsfeld der Intensität HS&sub2; betrachtet, dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit dieselbe wie die der Welle OS&sub1; ist. Wenn das zweite Feld HS&sub2; den Punkt Mi zum Zeitpunkt ti erreicht, so wirkt auf das diesen Punkt umgebene magnetische Elementargebiet Di die Summe des Erregungsfeldes HE und des zweiten Feldes HS&sub2; ein. Der magnetische Zustand des Gebietes Di ist dann durch den kleineren Zyklus CHMIN&sub2; definiert, und das erhaltene magnetische Induktionsfeld ist Bv&sub2;. Wenn λ der entlang dem Weg C gemessene Abstand zwischen den Punkten MR und Mi ist so gilt | × ti. In Fig. 2a ist gestrichelt ferner der große Hysteresezyklus CHMAJ&sub0; des magnetischen Milieus MAG dargestellt, der die remanente Induktion Br definiert. Aus Fig. 2a ist klar ersichtlich, daß in einem nicht gesättigten Teil eines magnetischen Milieus mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu genau bestimmten Zeitpunkten aufgrund eines sich mit der Geschwindigkeit V ausbreitenden Selektionsfeldes HS ein magnetisches Induktionsfeld erzeugt werden kann, das unendlich viele Werte zwischen 0 und Br aufweisen kann, und zwar an einer beliebigen Stelle eines beliebigen Weges C.

Fig. 2b zeigt, daß ein solches Ergebnis in einem gesättigten magnetischen Milieu nicht erreicht werden kann.

Wenn nämlich der Anfangsmagnetzustand (Zeitpunkt tR) jedes Punktes Mi des Weges C durch den großen Hysteresezyklus CHMAJ&sub0; definiert ist, so legt die Tatsache, daß dieser Punkt einem magnetischen Selektionsfeld HS&sub1; ausgesetzt wird, für diesen einen neuen magnetischen Zustand fest, der einem großen Hysteresezyklus CHMAJ&sub1; entspricht. Es ist dann ersichtlich, daß dieser neue magnetische Zustand praktisch identisch mit dem Anfangsmagnetzustand dieses Punktes ist. Wenn dieser Punkt einem Magnetpunkt HS&sub2; ausgesetzt wird, so ist sein neuer magnetischer Zustand ferner durch den großen Hysteresezyklus CHMAJ&sub2; festgelegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das magnetische Milieu MAG magnetostriktiv, und die Selektionswelle OS ist eine akustische Welle, die sich entlang des Weges C ausbreitet und dabei an jedem Punkt Mi desselben eine mechanische Spannung (Zug oder Druck) erzeugt, deren Einwirkung auf denselben Punkt äquivalent einem magnetischen Selektionsfeld HS ist. Fig. 2a zeigt, daß das Selektionsfeld HS&sub1; durch eine Spannung δ&sub1; erzeugt wird, während das Selektionsfeld HS&sub2; durch eine Spannung δ&sub2; erzeugt ist, die größer als δ&sub1; ist. Das Selektionsfeld HS und das Erregungsfeld HE haben dann dieselbe Größenordnung; es kann gezeigt werden, daß das Vorzeichen des durch die Spannung erzeugten Selektionsfeldes HS das gleiche wie beim Erregungsfeld HE ist. Bei konstantem Anregungsfeld wird also ein Induktionsfeld erhalten, dessen Intensität umso größer ist, als die Spannung hoch ist. Aus Fig. 2b wird deutlich, daß das magnetische Induktionsfeld praktisch konstant bleibt, gleich welche Spannung an irgendeinem Punkt des Weges C ausgeübt wird. Wenn auf diesen Punkt eine Spannung δ&sub1; oder δ&sub2; einwirkt, so gelangt dieser nämlich von einem durch den großen Zyklus CHMAJ&sub1; definierten Magnetzustand in einen Zustand, der durch den großen Zyklus CHMAJ&sub2; festgelegt wird und praktisch identisch mit dem vorhergehenden ist.

Die in Fig. 3 mit SEM bezeichnete Anordnung zur Aufzeichnung von Informationen auf einem magnetischen Träger enthält für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes und insbesondere:

  • - einen magnetischen Aufzeichnungsträger SM;
  • - eine Vorrichtung DGCM zur Erzeugung eines magnetischen Feldes, die das magnetische Milieu MAG enthält.


Der in Fig. 3 gezeigte magnetische Aufzeichnungsträger SM ist eine Trommel; es kann jedoch auch jede andere Art Aufzeichnungsträger verwendet werden, z. B. ein Magnetband. Die Trommel ist aus einem Vollmaterial- oder Hohlzylinder CYL gebildet, dessen Oberfläche von einer Schicht Magnetmaterial CM bedeckt ist. Diese Oberfläche weist ein relativ hohes Koerzitivfeld zwischen 7960 A/m und 39 800 A/m (zwischen 100 und 500 Oersted) auf. Ihr Hysteresezyklus ist praktisch rechtwinkelig.

Die Vorrichtung DGCM zur Erzeugung des Magnetfeldes enthält:

  • - Mittel TEA zur Erzeugung einer akustischen Selektionswelle OS, die mechanisch mit dem magnetischen, magnetostriktiven Milieu MAG verbunden sind, derart, daß die Spannung sich in dem Milieu in einer Richtung x&min; x parallel zu den Erzeugenden der Trommel (d. h. parallel zur Breite l der Trommel) ausbreitet, wobei die Spannung δ in dem Milieu MAG das magnetische Selektionsfeld HS erzeugt;
  • - Mittel ELMAG zur Erzeugung des Erregungsfeldes, wobei diese Mittel das magnetische Milieu MAG einschließen; dieses Milieu enthält eine Mehrzahl von magnetischen Wegen C&sub1;, C&sub2;, . . . Cj, . . . Cn, die parallel zu den Erzeugenden der Trommel und in deren nicht gesättigtem Teil PNS liegen; die Bezugspunkte MR 1, . . . MRj, . . . MRn jedes dieser Wege sind mit den Mitteln TEA zur Erzeugung von Spannungen verbunden, wobei die Gesamtheit dieser Punkte eine Bezugsoberfläche SR bildet;
  • - Mittel AMORT zur Dämpfung jeglicher schädlichen Reflexionen des Selektionsfeldes an der Gesamtheit der Wege C&sub1; bis Cn, die mit den Endpunkten Mf&sub1; bis Mfn dieser Punkte verbunden sind.


Das Aufzeichnungssystem SEM enthält ferner:

  • - Steuermittel MC&sub1; für die Mittel TEA zur Erzeugung der akustischen Welle OS und Steuermittel MC&sub2; für die Mittel ELMAG zur Erzeugung des Erregungsfeldes.


Fig. 4 und 5 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung DGCM zur Magnetfelderzeugung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; insbesondere sind die Mittel TEA und ELMAG gezeigt.

Die Mittel TEA zur Spannungserzeugung (Fig. 4) sind durch einen elektroakustischen Wandler gebildet. Dieser Wandler erzeugt eine akustische Welle, die sich in dem magnetischen Milieu MAG ausbreitet. Wenn diese Welle einen Punkt Mij eines Weges Cj erreicht, erzeugt sie an diesem Punkt eine Spannung in dem Milieu MAG (Zug oder Druck).

Der elektroakustische Wandler TEA ist mit den Steuermitteln MC&sub1; über elektrische Leiter CO&sub3; und CO&sub4; verbunden. Das zur Bildung dieses Wandlers TEA bevorzugt verwendete Material ist Lithiumniobat, dessen elektroakustischer Wirkungsgrad etwa hundertmal größer ist als bei anderen Kristallen wie Quarz (der elektroakustische Wirkungsgrad ist als Verhältnis zwischen der dem Wandler zugeführten elektrischen Energie und der von dem Kristall abgegebenen akustischen Energie definiert). Seine Dicke e hat die Größenordnung von 50 Mikron, und seine Resonanzfrequenz die Größenordnung von 20 MHz.

Die Mittel ELMAG zur Erzeugung des Erregungsfeldes HE sind in den Fig. 5a, 5b und 4b im einzelnen dargestellt. Sie sind gebildet aus einem Elektromagnet, der nach der Herstellungstechnik für integrierte magnetische Wandler hergestellt ist, wie sie z. B. in der FR-PS 20 63 093 beschrieben ist.

Der Elektromagnet ELMAG enthält:

  • - eine erste dünne Magnetschicht CMM&sub1;,
  • - eine zweite dünne Magnetschicht CMM&sub2;, die magnetisch an die erste Schicht angekoppelt ist,
  • - einen Dünnschichtleiter COM, der zwischen den beiden dünnen Magnetschichten CMM&sub1; und CMM&sub2; angeordnet und von diesen durch eine erste Isolierschicht ISO&sub1; und eine zweite Isolierschicht ISO&sub2; getrennt ist.


Die Schichten CMM&sub1; und CMM&sub2; bilden mit dem Leiter COM einen Eisenspalt E.

Der einzelne Leiter COM kann natürlich auch durch eine Mehrzahl von Dünnschichtleitern ersetzt werden, die voneinander durch isolierte Schichten getrennt sind.

Die dünnen Magnetschichten CMM&sub1; und CMM&sub2; sind z. B. aus einer magnetostriktiven Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung gebildet. Je nach Höhe des Prozentsatzes an Eisen oder Nickel weist dieser Werkstoff positive magnetostriktive Eigenschaften auf, wobei also eine starke Änderung des magnetischen Zustandes des Milieus erreicht wird, wenn auf dieses ein Druck einwirkt, oder aber negative magnetostriktive Eigenschaften, wobei also eine starke Änderung des magnetischen Zustandes des Milieus erreicht wird, wenn darauf ein Zug ausgeübt wird.

Wenn der Leiter COM von einem Strom I durchflossen wird, so erzeugt dieser ein Magnetfeld, wodurch die zwei dünnen Magnetschichten CMM&sub1; und CMM&sub2; magnetisiert werden. Die Gesamtheit aus den beiden dünnen Magnetschichten enthält zwei Zonen, nämlich:

  • - eine Zone Z1, wo das diese beiden Schichten bildende Magnetmaterial gesättigt ist; und
  • - eine Zone Z2, wo das Material nicht gesättigt ist.


Es wird nur die Zone Z2 der Magnetschichten CMM&sub1;, CMM&sub2; berücksichtigt, wobei die Änderung ihres magnetischen Zustandes bei Ausübung einer Spannung in Fig. 2a dargestellt ist. Es wird angenommen, daß alle Wege C&sub1;, C&sub2;, . . . Cj, . . . Cn in dieser Zone liegen.

Das von dem Elektromagnet ELMAG in der Nähe seines Eisenspaltes E und der Magnetschicht CM des Aufzeichnungsträgers SM erzeugte magnetische Streufeld Hf weist die in Fig. 5b dargestellten Magnetfeldlinien auf.

Es ist ersichtlich, daß der Elektromagnet ELMAG nur einer magnetischen Aufzeichnungsschicht vom Längstyp zugeordnet werden kann. In dieser selben Figur ist eine Aufeinanderfolge von Elementarmagneten A1, A2, A3, A4, A5, A6 dargestellt, wobei die Richtung der magnetischen Induktion durch einen Pfeil dargestellt ist. Die magnetische Induktion in dem Magnet A4 hat die entgegengesetzte Richtung wie die in den Magneten A1, A2, A3, A4, A5, A6, und zwar aus Gründen, die weiter unten erläutert werden, wenn die Arbeitsweise der Vorrichtung DGCM zur Magnetfelderzeugung beschrieben wird.

Wie aus Fig. 4b ersichtlich ist, ist der Elektromagnet ELMAG in eine Einheit eingebettet, die aus zwei Substraten S1 und S2 gebildet ist, welche untereinander durch eine Glaslotverbindung JSV verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen den Substraten S1 und S2 gemäß dem in der FR-PS 23 15 139 beschriebenen Verfahren erfolgt. Die beiden Substrate S1, S2 sind von derselben Art, z. B. aus Quarzmaterial oder Gläsern auf Arsenbisulfidbasis. Die Gesamtheit aus den beiden Substraten S1 und S2 ist in geeigneter Weise zum einen mit dem elektroakustischen Wandler TEA und zum anderen mit den Dämpfungsmitteln AMORT verlötet oder verschweißt, wobei diese Dämpfungsmittel aus einem Plastikmaterial mit sehr hohem Dämpfungskoeffizient gebildet sind.

Es ist zu beachten, daß der Werkstoff, aus dem die Substrate S1, S2 gebildet sind, die Eigenschaft haben muß, daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Welle in diesem Material im wesentlichen gleich derjenigen derselben Welle in dem magnetischen Milieu MAG ist. Diese Ausbreitungsgeschwindigkeit V hat die Größenordnung von 4000 m/s im Fall von Quarz und 1000 m/s bei Gläsern auf Arsenbisulfidbasis.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen der Substrate S1, S2 folgende: die Höhe h ist recht gering und hat die Größenordnung eines Millimeters, während die Länge L mehrere Zentimeter beträgt.

Der Leiter COM des Elektromagneten LMAG ist mit einem Eingangsleiter CO&sub1; und einem Ausgangsleiter CO&sub2; verbunden, wobei diese Leiter in Fig. 4a auf dem oberen Teil des Substrates S1 liegend dargestellt sind.

Es wird nun Fig. 6 betrachtet, die einen ersten Ausbreitungsmode der Spannung in dem magnetischen Milieu MAG darstellt.

Zum Bezugszeitpunkt tR wird dem elektroakustischen Wandler TEA ein Stromimpuls U(t) (in Fig. 6a dargestellt) über die Leiter CO&sub3; und CO&sub4; zugeführt. Der Wandler TEA erzeugt dann eine akustische Welle, die eine Spannung erzeugt, welche sich in dem magnetischen Milieu MAG und in den Substraten S1 und S2 mit einer Geschwindigkeit V ausbreitet. Es wird die Oberfläche S&sub1; (Fig. 6a) betrachtet, die aus der Gesamtheit von Punkten Mij der Wege C&sub1;, . . . Cj, . . . Cn gebildet ist, welche in einem Abstand xi von der Bezugsoberfläche SR liegen. Die Oberfläche Si ist aus zwei Halboberflächen Si¹ und Si² zusammengesetzt, die zu den beiden Schichten CMM&sub1; und CMM&sub2; gehören. Die folgende Überlegung gilt auf der gesamten Oberfläche S&sub1;, wobei vorausgesetzt ist, daß das Magnetfeld in der Oberfläche Si¹ im Absolutwert gleich dem Feld in der Oberfläche Si² ist, jedoch entgegengesetzte Richtung aufweist (siehe Fig. 5a). An einem beliebigen Punkt Mj eines beliebigen Weges Cj der Oberfläche Si ändert sich die Spannung δij in Abhängigkeit von der Zeit gemäß der in Fig. 6b gezeigten Kurve, wobei diese Spannung ihren Maximalwert δM zum Zeitpunkt ti erreicht. Die Verteilung der Spannung in Abhängigkeit von der Abszisse x, gemessen entlang dem Weg Cj und ausgehend von dem Bezugspunkt MRj, ist in Fig. 6c dargestellt.

Für einen gegebenen Wert der Intensität des Erregungsfeldes HE gibt es einen Wert der Spannung δ&sub0;, der an allen Punkten der Oberfläche Si ein Selektionsfeld HS&sub0; erzeugt, das, dem Feld HE überlagert, ein Induktionsfeld Bv&sub0; ergibt (Fig. 2a), derart, daß das entsprechende Streufeld Hfo, das von dem Elektromagnet ELMAG in der Ebene dieser Oberfläche erzeugt und auf den magnetischen Träger SM angelegt wird, die Sättigung des in dieser Ebene liegenden Abschnittes CMi der Magnetschicht CM ermöglicht (siehe Fig. 6b). Es kann nämlich gezeigt werden, daß das Streufeld Hf, das von dem Elektromagnet ELMAG erzeugt wird, proportional dem Induktionsfeld Bv im Inneren der Zone Z&sub2; des magnetischen Milieus MAG ist. Es wird weiterhin angenommen, daß das Streufeld Hf aufgrund der Induktion Bv gleich Hfδ + HfI ist, worin Hfδ das dem von der Spannung erzeugten Selektionsfeld HS entsprechende Streufeld und HfI das dem Erregungsfeld HE, welches von dem im Leiter COM fließenden Strom erzeugt wird, entsprechende Streufeld ist. Aus Fig. 6c ist klar ersichtlich, daß um einen Punkt Mij herum ein Teil des Weges Cj mit der Breite d vorhanden ist, wo die Spannung größer als δ&sub0; ist, d. h. wo das magnetische Induktionsfeld Bv größer als Bv&sub0; ist und wo folglich das von dem Wandler ELMAG erzeugte Streufeld größer ist als Hf&sub0;, wodurch es ermöglicht wird, den Träger SM über eine Länge zu sättigen, die etwa die Länge des Abstandes d zwischen den Abschnitten CMj¹ und CMj² hat (Fig. 6d). Allgemein ist der Abstand d deutlich größer als die Länge der Elementarmagneten, die gewöhnlich im Gebiet der magnetischen Aufzeichnung angestrebt werden. Es wird angenommen, daß für dieselbe Oberfläche Si die Spannung gleichmäßig den Wert δ hat, so daß alle Werte δij gleich sind.

Um auf dem Träger Elementarmagneten aufzuzeichnen, deren Abmessung deutlich kleiner als d ist, werden das Erregungsfeld HE und das Selektionsfeld HS, die von der Spannung δ erzeugt werden, nur während des absinkenden Teils der Spannung überlagert, also zwischen den Zeitpunkten ti und ti + Δt (Fig. 6b). Die Informationen werden dann auf dem Aufzeichnungsträger SMin der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Weise aufgezeichnet.

In Fig. 7a wird angenommen, daß die Trommel SM in Richtung des Pfeiles f rotiert. Ferner wird angenommen, daß die Magnetschicht CM zuvor in der in dieser Figur angegebenen Richtung gesättigt wurde, wobei die magnetische Induktion dann zu -Brsm angenommen wird.

Fig. 7b zeigt den Teil der Magnettrommel SM, der gegenüber den magnetischen Dünnschichten CMM&sub1; und CMM&sub2; und dem Eisenspalt E des Elektromagneten ELMAG liegt.

Es wird zur Vereinfachung angenommen, daß während der Aufzeichnung dieses ganzen Teils des Trägers, also während der Aufzeichnung einer Zeile LIG auf der Trommel, diese Trommel unbeweglich bleibt.

Die Aufzeichnungszeile LIG wird dann in folgender Weise aufgezeichnet (siehe Fig. 7b, 7c und 7d):

  • a) Erster Vorgang: Zum Zeitpunkt tR wird gleichzeitig eine Spannungsflanke U(t) an den elektroakustischen Wandler TEA und ein Strom +I&sub1; an den Leiter COM des Elektromagneten ELMAG angelegt. Auf der gesamten Länge des Segmentes AB der Zeile LIG, d. h. auf einer Länge d (siehe auch Fig. 6c) wird also der Träger SM einem Streufeld Hf (das wenigstens gleich Hf&sub0; ist) ausgesetzt, das von dem Elektromagneten erzeugt wird. Der magnetische Zustand aller Punkte dieses Segmentes geht somit von dem Zustand, der durch den Punkt P festgelegt ist, wo die Induktion gleich -Brsm ist, in den magnetischen Zustand über, der durch den Punkt Q definiert ist, wo die magnetische Induktion gleich +Brsm ist (Fig. 8). In Fig. 7 ist die Induktionsrichtung durch eine Mehrzahl von Pfeilen angedeutet.
  • b) Zweiter Vorgang: Zum Zeitpunkt tR + τ wird der Strom in dem Leiter COM umgepolt, so daß er gleich -I&sub1; ist. Die Spannung δ hat sich im Inneren der Zone Z&sub2; von links nach rechts um einen Abstand λ&sub1; verschoben, der gleich τxv ist. Daraus ergibt sich, daß die Gesamtheit der Punkte des Segmentes AC der Länge λ&sub1; (Fig. 7c) nicht mehr dem Streufeld Hfδ aufgrund der Spannung ausgesetzt ist. Sie wird weiterhin nur noch dem Feld -HfI&sub1; aufgrund des Stromes -I&sub1; ausgesetzt, der in dem Leiter COM fließt, wobei der magnetische Zustand jedes dieser Punkte von demjenigen, der durch den Punkt Q des in Fig. 8 gezeigten Zyklus festgelegt ist, in denjenigen übergeht, der durch den Punkt R&min; festgelegt ist. Die Gesamtheit der Punkte des Segmentes CD der Länge d ist dem Feld -Hf&sub0; ausgesetzt, das sich aus der Überlagerung der Streufelder -HfI&sub1; und -Hfδ ergibt, die von der Spannung erzeugt werden. Der magnetische Zustand jedes dieser Punkte ist dann durch die Punkte S des Hysteresezyklus in Fig. 8 festgelegt.
  • c) Dritter Vorgang: Zum Zeitpunkt tR + 2τ wird der Leiter COM erneut von einem Strom +I&sub1; gespeist. In bezug auf den Zeitpunkt tR hat sich die Spannung um einen Abstand λ&sub2; = 2λ&sub1; verschoben, der gleich 2τxv ist.


Die Gesamtheit der Punkte des Segmentes CE der Zeile LIG wird dann nur noch dem alleinigen Streufeld +HfI&sub1; ausgesetzt, und ihr magnetischer Zustand, der von dem Punkt P&min; des in Fig. 8 gezeigten Zyklus bestimmt wird, ist ungefähr gleich dem magnetischen Anfangszustand aller Punkte der magnetischen Schicht CM des Trägers SM (Punkt P des Zyklus). Die Gesamtheit der Punkte des Segmentes EF der Länge d wird dann dem Streufeld +Hf&sub0; ausgesetzt, das aus der Summe der Streufelder HfI&sub1; und Hfδ aufgrund der Spannung resultiert. Der magnetische Zustand dieser Punkte ist dann durch den Punkt U des Zyklus festgelegt.

Der Leiter COM wird erneut von einem Strom -I&sub1; gespeist. Der dann ablaufende Aufzeichnungsvorgang ist identisch mit dem vorstehend unter b) beschriebenen zweiten Vorgang. Der Fortgang der Aufzeichnungsvorgänge für die gesamte Zeile LIG des Träger SM ist dann der gleiche wie zuvor für die Vorgänge a) und b) beschrieben. Es können also offensichtlich magnetische Segmente von der Art des Segmentes AC mit einer Länge aufgezeichnet werden, die ungefähr gleich der Breite lE des Eisenspaltes ist, wobei diese Länge von der Zeitspanne abhängt, während der ein Strom +I&sub1; in dem Leiter COM fließt, der es ermöglicht, auf dem Träger SM ein magnetisches Induktionsfeld zu erzeugen, dessen Richtung entgegengesetzt dem Induktionsfeld ist, das den Anfangszustand für den gesamten Träger SM festlegt. Fig. 7e zeigt eine so aufgezeichnete Zeile LIG, die aus einer Aufeinanderfolge von Segmenten AC, EG, IK,NO verschiedener Länge λ&sub1;, λ&sub3;, λ&sub5;, λ&sub7; zusammengesetzt ist.

Fig. 9 zeigt einen zweiten Ausbreitungsmode der Spannung in dem magnetischen Milieu MAG.

Der elektroakustische Wandler TEA wird von einer Spannungsimpulsfolge gespeist, die in Fig. 9a gezeigt ist und im wesentlichen sinusförmig verläuft. Der Wandler TEA erzeugt dann eine Reihe von akustischen Wellen, die eine Reihe von Spannungen erzeugt, deren zeitabhängige Kurven in einem gegebenen Punkt Mij eines Weges Cj auf der Oberfläche Si der Zone Z&sub2; in Fig. 9b dargestellt ist. Zum Zeitpunkt ti, wo die Reihe von Spannungen den Punkt Mij erreicht, ist die Verteilung der Spannung in Abhängigkeit von der Abszisse x, gemessen entlang dem Weg Cj, durch die Kurve nach Fig. 9c gegeben. Es wird angenommen, daß das von dem Elektromagnet ELMAG erzeugte Streufeld eine Intensität aufweist, die ausreicht, um die Aufzeichnungsschicht des Trägers SM zu sättigen, wenn eine negative Spannung vorliegt, deren Absolutwert größer als δ&sub0; ist (siehe Fig. 9c). Jeder Punkt Mij der Oberfläche Si erfährt also eine Aufeinanderfolge von drei Impulsen negativer Spannung, nämlich: IMP&sub1;, IMP&sub2; und IMP&sub3;.

Wenn auf den Punkt MiJ der Spannungsimpuls IMP&sub1; einwirkt, fließt in dem Leiter COM ein Strom +I&sub1;; wenn dann auf den Punkt Mij ein Spannungsimpuls IMP&sub2; einwirkt, wird der Leiter COM&sub2; mit einem Strom -I&sub1; gespeist; wenn schließlich dieser selbe Punkt den Spannungsimpuls IMP&sub3; erfährt, so wird der Leiter COM&sub3; von einem Strom +I&sub1; gespeist. Die Veränderung des magnetischen Zustandes eines Punktes auf dem Kranz CM&sub1; des Trägers SM gegenüber dem Punkt Mij des Milieus MAG ist durch den Hysteresiszyklus nach Fig. 8 festgelegt. Der endgültige magnetische Zustand dieses Trägerpunktes ist also identisch dem Zustand, den er hätte, wenn auf den Punkt Mij nur der Spannungsimpuls IMP&sub3; eingewirkt hätte, wobei der Leiter COM von einem Strom +I&sub1; gespeist würde. Nur der Übergang des letztgenannten Spannungsimpulses ist also von Bedeutung zur Festlegung des endgültigen magnetischen Zustandes eines beliebigen Punktes des Trägers SM. Dies führt offensichtlich zu der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Informationsaufzeichnungsweise. Es wird angenommen, daß die Frequenz der von dem Wandler TEA ausgesandten akustischen Welle die Größenordnung von 20 MHz aufweist. Der Übergang des letzten Impulses IMP&sub3; von seinem Minimalwert δM auf den Wert Null geschieht dann in einer Zeit von 1,25 × 10-8 Sekunden (Viertel der Periode).

Es werden nun die Fig. 10a und 10 betrachtet.

Fig. 10a zeigt für einen gegebenen Punkt M&min;i eine Aufzeichnungszeile LIG des Trägers SM die drei Kurven B = f(H), H = f&sub1;(x) und B = f&sub2;(x), wobei x in Richtung der Zeile LIG gemessen ist. Es wird angenommen, daß der Punkt M&min;i gegenüber einer Oberfläche Si liegt, wo die Sapnnung gleich δM ist (vgl. auch Fig. 6b, 6c und 9c). Die Induktion in diesem Punkte wird zu +B&min;r angenommen.

Fig. 10b zeigt die Verteilung der Induktion entlang einer Zeile LIG auf beiden Seiten von zwei Punkten M&min;i und M&min;i+1 (wobei M&min;i+1 gegenüber einer Oberfläche Si+1 liegt). Die Induktion am Punkte M&min;i+1 ist gleich +B&min;r.

Es kann gezeigt werden, daß bei gegebener Ausbreitungsgeschwindigkeit die Induktion von einem Wert +B&min;r auf einen Wert -B&min;r übergeht (Punkt M&sec;i in Fig. 10b), und zwar auf einem Raum der Länge Δx, der als "Übergang" zwischen zwei gegenüberliegenden Magnetisierungsgebieten bezeichnet wird (vgl. Fig. 10a). Die Induktionsänderung ΔB in einem Raum Δx ist also gleich 2B&min;r. Dieser Induktionsänderung ΔB entspricht eine Änderung ΔH (vgl. Kurve H = F&sub1;(x)).

Der Abstand zwischen den Punkten M&min;i und M&min;i+1, der gleich 2Δx ist, wird als "Schritt" zwischen den Punkten M&min;i und M&sec;i bezeichnet.

Damit die im Inneren eines beliebigen Magnetgebietes Di enthaltene magnetische Information nutzbar ist, z. B. für Informations- Auslesevorrichtungen, die nach der üblichen Technik arbeiten, wird davon ausgegangen, daß die magnetische Induktion im Inneren dieses Gebietes größer als ein bestimmter B&sub1; ist. Auf beiden Seiten des Punktes M&min;i (und auch M&min;i+1) gibt es ein Gebiet der Breite lp (Fig. 10b), wo die Induktion größer als B&sub1; ist. Die Abmessung lp wird als "Punktbreite" bezeichnet, wobei das entsprechende Gebiet analog als "Aufzeichnungspunkt" bezeichnet wird. Bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit V von 4000 m/s kann gezeigt werden, daß maximal Punkte mit einem Schritt von 120 Mikron mit einer Punktbreite von 60 Mikron aufgezeichnet werden können. Bei einer Geschwindigkeit von 1000 m/s wäre der Schritt zwischen den Punkten maximal 30 Mikron, mit einer Punktbreite von 15 Mikron. Die Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes wäre dann 33 MHz für Punkte mit dem Schritt von 120 Mikron bei einer Geschwindigkeit von 4000 m/s. Wenn nämlich der Schritt lp 120 µ bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 4000 m/s gleich 4 · 10&sup9; µ/s ist, so ergibt sich für f, die Frequenz des Stromes, folgendes: = 33 MHz. Es wird ersichtlich, daß

  • a) die Resonanzfrequenz des elektroakustischen Wandlers TEA in Abhängigkeit von der Ausbreitungsgeschwindigkeit V und der Spannung und von der Form des großen Hysteresiszyklus des die Aufzeichnungsschicht bildenden magnetischen Materials die Übergangslänge zwischen zwei benachbarten Elementarmagneten mit magnetischen Induktionen entgegengesetzter Richtung bestimmt;
  • b) die Ausbreitungsgeschwindigkeit für eine gegebene Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes die optimale Auflösung des Systems (d. h. den Schritt zwischen den Punkten) bestimmt;
  • c) umgekehrt bei gegebener Ausbreitungsgeschwindigkeit die Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes die optimale Auflösung bestimmt;
  • d) die Frequenz des den Leiter COM speisenden Stromes durch die Induktivität des Elektromagneten ELMAG begrenzt ist, und folglich durch dessen Länge L (da diese Induktivität proportional zu dieser Länge L ist).


Wie in Fig. 11 gezeigt ist, enthalten die Steuermittel MC&sub1; und MC&sub2; des Wandlers TEA des Elektromagneten ELMAG:

  • - einen Taktgeber CLOCK,
  • - einen Spannungsgenerator GEN,
  • - einen Speicher MEMO,
  • - einen Stromgenerator GC.


Es wird angenommen, daß auf dem Träger SM eine Mehrzahl von Aufzeichnungszeilen LIG&sub1;, LIG&sub2;, LIGk, . . . LIGn aufgezeichnet werden soll.

Der Spannungsgenerator GEN kann entweder einen Impuls in der Größenordnung von 50-150 V abgeben, wobei die Übergangszeit dieses Impulses von seinem Maximalwert auf den Wert Null die Größenordnung von einigen Nanosekunden aufweist, oder aber eine Impulsfolge mit der Resonanzfrequenz des Wandlers TEA, d. h. etwa 20 MHz.

Der Speicher MEMO speichert kodierte Daten, die von einer in Fig. 11 nicht dargestellten Vorrichtung mit relativ niedriger Frequenz abgegeben werden.

Die Kapazität dieses Speichers hängt von der Anzahl von elementaren Magnetgebieten ab, die in einer Zeile LIGk aufgezeichnet werden sollen, wobei diese Anzahl die Größenordnung von 2-4000 aufweist. Dieser Speicher MEMO kann die bei den vorstehend angegebenen Frequenzen, d. h. 33 MHz, gespeicherten Informationen wiedergeben. Er wird von dem Taktgeber CLOCK ausgelöst, der ferner den Generator GEN mit der Aufzeichnunqsfrequenz für die Mehrzahl von Aufzeichnungszeilen LIG&sub1;-LIGn auslöst (d. h. die Anzahl von Aufzeichnungszeilen pro Sekunde).


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Induktionsfeldes in einem magnetischen Milieu eines Mediums mit:
    1. - einem elektromagnetischen Wandler, in dessen Magnetkreis das Medium liegt, zur Erzeugung eines magnetischen Schreibfeldes;
    2. - einem weiteren Wandler zur Erzeugung einer Selektionswelle, welche sich entlang wenigstens einem gegebenen Weg des Milieus ausgehend von einem gegebenen Bezugspunkt und einem Bezugszeitpunkt ausbreitet und dabei in einem jeden Punkt des Weges umgebenden Gebiet die magnetischen Eigenschaften dieses Gebietes zum Zeitpunkt ti, wo die Welle diesen Punkt erreicht, verändert;
    3. - wobei die Selektionswelle und das magnetische Schreibfeld gleichzeitig zu diesem Zeitpunkt ti auf das Gebiet einwirken, um dort das magnetische Induktionsfeld zu erzeugen;
    4. - und mit einer Dämpfungseinrichtung am Ende des Ausbreitungsweges der Selektionswelle zur Unterdrückung parasitärer Reflexionen in dem Milieu;
  2. dadurch gekennzeichnet, daß:
    1. a) der elektromagnetische Wandler (ELMAG) in integrierter Technik ausgeführt ist und wenigstens ein Substrat (S&sub1;, S&sub2;) aufweist, welches zwei magnetische Dünnschichten (CMM&sub1;, CMM&sub2;) trägt, die magnetisch gekoppelt sind und den Magnetkreis bilden, sowie wenigstens einen magnetischen Leiter (COM) aufweist, der von den beiden magnetischen Dünnschichten durch jeweils wenigstens eine magnetisch isolierende Schicht (ISO&sub1;, ISO&sub2;) getrennt ist;
    2. b) und der elektromagnetische Wandler (ELMAG) von solcher Beschaffenheit ist, daß die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Selektionswelle (OS) in dem Substrat (S&sub1;, S&sub2;) und in den magnetischen Dünnschichten (CMM&sub1;, CMM&sub2;) dieselbe ist.
  3. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Milieu ein magnetostriktives Milieu ist, bei welchem die Selektionswelle (OS) in dem Gebiet, wo sie zum Zeitpunkt ti gleichzeitig mit dem magnetischen Schreibfeld (HE) wirksam ist, eine mechanische Spannung erzeugt, die ihrerseits ein magnetisches Selektionsfeld (HS) erzeugt.
  4. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Selektionswelle (OS) erzeugende weitere Wandler ein akustischer Wandler ist.






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