Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 ц 532126 Союз Советских Социалистических Республик(58) 3 Д 1 62 ГЙ 17(В 88.81 авета Ми бретен о дел открытий Дата икования описания 30.09.7 авторыизобретения В. филиппов М. Ключников, В илонич и 1) Заявитель(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛ РАБОЧЕГО ЗАЗОРА МАГНИТНОЙ ГОЛОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к области приборостроения,Известные способы измерения напряженности поля рабочего зазора магнитных головокоснованы на регистрации изменения магнитного состояния датчика, помещаемого в зонудействия поля зазора магнитной головки.Напряженность магнитного поля в зазореопределяется по изменению интенсивности линейно поляризованного луча лазера, отраженного от датчика, представляющего собой пленку из магнитного материала, размещеннуюмежду стекляццой пластинкой и слоем алюминия (1).Известно также устройство для контроля рабочего зазора магнитных головок, в которомв качестве датчика использована пленка сполосовыми доменами, укрепленная на немагнитной основе. Между оптически прозрачнойпластиной и пленкой находится слой магнитцой суспензии. Магнитное поле зазора головкиизменяет конфигурацию доменной структурычленки, что вызывает перераспределение ферзомагцитцых частиц в суспензии и, в свою очередь, изменяет интенсивность отраженного 25светового луча. По величине изменения интенсивности отраженного луча судят о величиненапряженности поля в зазоре магнитных головок,Однако известные способы и устройства от личаются низкой точностью измерений и ограниченным частотным диапазоном измерений, так как при наличии компоненты магнитного поля, параллельной поверхности пленки, и по величине, превышающей ее поле анизотропии, пленка перейдет в однодоменное состояние, т. е. полосовая структура исчезнет и измерения станут невозможными. Кроме того, частицы суспензии в процессе их намагничивания коагулируют, что снижает точность и повторяемость измерений. Устройство не позволяет измерять динамические характеристики головок, поскольку ца частотах, превышающих несколько десятков герц, ферромагнитные частицы суспензии це будут успевать за изменением внешнего поля,Для повышения точности измерений и увеличения частотного диапазона измерений по предлагаемому способу датчик в виде пленки с цилиндрическими магнитными доменами помещают при напряженности магнитного поля в зазоре головки Н, =0 во внешнее магнитное поле, направление которого перпендикулярно 1 юверхностн пленки и определяют поле коллапса цилиндрических магнитных доменов Н, затем при Н,О изменяют внешнее магнитное поле и регистрируют величину поля смещения Н при котором цилиндрические магнитные домены в пленке сохраняются только в зоне действия магнитного поля рабочего(2) 50 55 60 65 зазора головки, а о напряженности его судят по величине Нс - Н;.Описываемый способ основан на том, что цилиндрические магнитные домены (ЦМД), существующие в монокристаллической пленке, стабильны в ограниченном интервале полей, перпендикулярных плоскости пленки, а при помехах, превышающих критическую величину Н они коллапсируют. С помощью магнитной системы создают внешнее поле смещения (Н), стремящееся разрушить доменную структуру, Если поле зазора магнитной головки (МГ) имеет составляющую (Н,), антипараллельную полю смещения, то ЦМД в монокристаллической магнитной пленке будут существовать внутри области, граница которои определяется соотношениемН - Н,=Н Вне этой области доменная структура пленки будет разрушена, Тогда из выражения (1) легко определить величину поля рабочего зазора МГ на границе коллапса ЦМДН,= Н - Н,После снятия внешнего магнитного поля Н, картина доменной структуры в монокристаллической пластине датчика мгновенно восстанавливается, и система опять готова к измерениям.Для реализации описанного способа предлагается устройство, содержащее датчик в виде прозрачной магнитной пленки на немагнитной подложке, источник света, оптическую систему в виде двух поляроидов, магнитный датчик, помещенный в магнитную систему, выполненную, например, в виде колец Гельмгольца, создающую постоянное поле, перпендикулярное плоскости пленки, отличающееся тем, что датчик выполнен, например, в виде монокристаллической пленки феррограната, нанесенной на подложку из монокристалла гадолиний-галлиевого граната, плоскость поляризации которой совпадает с кристаллографической плоскостью (111.)Сущность изобретения поясняется чертежом.Датчик, состоящий из монокристаллической подложки 1 с нанесенной на нее монокристаллической пленкой 2, помещается в поле магнитной головки 3, Поле смещения создается магнитной системой 4, выполненной из катуцек Гельмгольца, Наблюдение ведется в проходящем свете. От источника 5 свет через поляроиды 6 и 7 попадает на микроскоп 8.В качестве подложки датчика используется пластина из гадолиний-галлиевого граната, вырезанная в плоскости (111). Выбор материала подложки помимо прозрачности в видимой части спектра обусловлен тем, что на нем наиболее просто вырастить бездефектные монокристаллические гранатовые пленки с цилиндри.еской доменной структурой,Монокристаллическая пленка феррограната является наиболее предпочтительной для дат 5 10 15 20 25 30 35 40 45 чика устройства, так как, имея магнитную структуру с ЦМД, она обладает достаточным для четкого наблюдения ЦМД фарадеевским вращением, прозрачна в видимой области спектра, а коэрцитивная сила доменных стенок не превышает 0,5 Э. Существование магнитной структуры с цилиндрическими доменами в феррогранатовых пленках определяется большой величиной одноосной анизотропии (Нл 1000 Э). Такая величина поля анизотропии ооеспечивает измерение составляющей поля МГ, нормальной к плоскости пленки. Для повышения чувствительности устройства за счет увеличения контрастности наблюдаемой картины ЦМД в состав фсррограната вводятся ионы висмута. При этом значение константы фарадеевского вращения достигает нескольких десятков тысяч град/см, что значительно повышает контрастность, а значит и чувствительность устройства.Использование оптически прозрачного датчика позволяет с помощью микроскопа непосредственно наблюдать картину распределения поля в зазоре рабочей головки по характеру доменной структуры, пленки.Процесс измерения напряженности поля МГ сводится к следующему. Сначала добиваются контрастного наблюдения ЦМД на датчике. После этого производится двукратное измерение величины поля смещения (Н,). Цель первого - определение величины поля коллапса ЦМД (когда Н, =О). Для этого, визуально наблюдая за поведением ЦМД, увеличивают Н,(регулировкой тока в катушках Гельмгольца), фиксируя момент мгновенного разрушения ЦМД. Второй раз изменение ьнешпего поля производится уже в зоне действия поля рабочего зазора МГ (Н,=О). При этом на обмотку МГ подается постоянное напряжение, полярность которого выбирается таким образом, чтобы Н., было антипараллельно Н, Величину Н,изменяют до тех пор, пока ЦМД не сохраняется лишь в области действия поля зазора МГ.Величина напряженности поля, создаваемого МГ на границе области существования ЦМД, определяется из соотношенияНчг=Нсм К; Динамические измерения производятся путем скоростной киносъемки области существования ЦМД либо путем фотографирования при стробируемом освещении.Устроиство позволяет наглядно видеть картину распределения поля рабочего зазора МГ. Способ позволяет с высокой чувствительностью и точностью измерять величину напряженности поля па различном расстоянии от поверхности головки. Кроме того, имеется возможность изучать распределение поля МГ в диапазоне частот, что является весьма важным для оценки качества магнитных голозок. По сравнению с известными способами и разработанное устройство обеспечивает высокую чувствительность за счет применения оптическойсистемы на проход и использования оптически прозрачного датчика с ЦМД, выполненногоиз материала с большим коэффициентом фарадеевского вращения. Формула изобретения 1. Способ измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки путем регистрации изменения магнитного состояния пленочного датчика, расположенного в зоне действия поля рабочего зазора магнитной головки, при пропускании через датчик поляризованного светового луча, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения частотного диапазона измерений, датчик в виде пленки с цилиндрическими магнитными доменами помещают при напряженности магнитного поля в зазоре головки Н=О во внешнее магнитное поле, направление которого перпендикулярно поверхности пленки, и определяют поле коллапса цилиндрических магнитных доменов Н, затем при Н, ФО изменяют внешнее магнитное поле и регистрируют величину поля смещения Н,.,5ю152 О при котором цилиндрические магнитные домены в пленке сохраняются только в зоне действия магнитного поля рабочего зазора головки, а о напряженности его судят по величине Нс - Нк.2. Устройство для измерения напряженности поля рабочего зазора магнитной головки, содержащее датчик в виде прозрачной магнитной пленки на немагнитной подложке, источник света, оптическую систему в виде двух поляроидов, магнитный датчик, помещенный в магнитную систему, выполненную, например, в виде колец Гельмгольца, создающую постоянное поле, перпендикулярное плоскости пленки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик выполнен, например, в виде монокристаллпческой пленки феррограната, нанесенной на подложку нз монокристалла гадолиний-галлпевого граната, плоскость поляризации которой совпадает с кристаллографической плоскостью (111) . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1, Авт. св. ЛЪ 208988, М. Кл, б 01 Р 33/02,1967.532126 остапитель В. Мусаэля фиц Корректор 3. Тарасова едакте вред Л, Кочемирова Тираж 723омитета Совета Министрабретений и открытий5, Раушская наб., д. 4,5 Типография, пр. Сапунова,Заказ 2132/7ЦНИИ Изд. М 1669 Государственного по делам из 13035, Москва, Ж ПодписноеСССР