專利名稱：從磁記錄介質讀出信息的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于從磁記錄介質中讀出信息的裝置，該裝置包括換能元件和與換能元件結合的磁軛，并且，具備空間上與換能元件和磁軛局部分開的第一磁通導向器和第二磁通導向器，所述裝置還具有用于換能元件與磁記錄介質磁通耦合的面。美國專利4，489，357(PHN10.048，此處引入作為參考)公開了這種類型的裝置。
人們普遍都知道從磁記錄介質中讀出信息的各種裝置，并且，由于各種新穎的磁記錄系統的結果，它們的應用在日益增長，特別是在那些涉及計算機應用、視頻應用和數字聲頻應用方面。所述記錄介質可以具有磁盤、磁鼓或磁帶的形式，或任何其他能夠高密度接收并存儲數據的磁體形式。不管使用何種類型的磁介質，都將需要使用把信息記錄進磁介質的裝置，以及需要時讀出該信息的裝置。這些裝置已經發展成多種多樣的類型，而用于讀出信息的已知裝置原則上可以分為兩種類型，即，裝備有感應元件(準確地說，一個電線圈)的感應型裝置，和裝備有磁阻元件的磁阻型裝置。
在荷蘭專利申請第8，303，023號(此處引入作為參考)中，以用于縱向刻錄的感應式磁頭的形式示出先提及的類型的實例;在所述美國專利4，489，357中，以薄膜讀頭形式示出后提及的類型的實例。美國專利4，489，357公開的薄膜磁頭有一個細長的磁阻元件，該元件跨接位于兩個共面導磁層之間的間隙，并且，在兩個面對的端部備有用來連接測量電流源的接點。
應當注意，感應式讀頭的靈敏度在低頻端受到限制，因為，由于電壓與穿過線圈的變化磁通的時間導數成比例的結果，在低頻端線圈兩端的輸出電壓是低的。該問題不能采用具有大量線匝的線圈來解決，因為，這樣的線圈從技術的觀點看來大多是不實用的，此外，線圈的電阻也會因此急劇增加，以致熱噪聲將會成為問題。
根據設想可以知道，磁阻式讀頭提供正比于加到磁阻元件上的磁通量的輸出電壓。因此，這些讀頭在低頻端是非常靈敏的。所述磁阻讀頭的缺點是其低的磁效率，尤其是由于薄的磁阻元件導致的高磁阻所造成的低的磁效率。磁阻式讀頭的另一個缺點是由于出現所謂的巴克好森效應(該效應特別與磁阻元件和磁通導向器之間的交相感應有關)，這些讀頭具有相當高的干擾電平。在這些方面可以找到更多的資料，例如，由J.A.C.vanOoijen所寫的題為“在薄膜磁記錄頭中迭層坡莫合金磁通導向器的作用”的論文，發表于1981年5月歐洲物理會議文摘(EurophysicsConferenceAbstracts)-軟磁材料分類(SoftMag-neticMaterials5)，第131、132頁。
本發明的目的是以如下方式改進在本文開始段落所說明的裝置獲得一種裝置，該裝置與磁阻讀頭有共同之處，即，對磁通量是靈敏的，但在該裝置中，不發生巴克好森效應，或者只發生輕微限度的這種效應，以致該裝置具有極高的靈敏度，非常適合于再現特別低頻的信號。這些低頻信號可以是各種聲頻信號，但也可以是，例如，來自多信道信息系統的，例如，各種數字信號。
為達到預計的目的，根據本發明的裝置的特征在于所述換能元件是由超導量子干涉器件(SQUID)所構成，所述SQUID裝備有連接檢波電路的連接裝置。由于SQUID的特性，這種裝置非常適合于無干擾地讀出和重顯以磁記錄介質磁化的變化的形式記下的信息，特別是與低頻信號有關的信息。此外，這種裝置具有低的熱噪聲和高的效率。
SQUIDS本身是已知的，而且，特別在O.V.Lounasma的“1K以下的實驗原理和方法”一書(Academicpress，LondonandNewYork，1974)的第七章中已經進行了描述。原則上，SQUID包括超導體，該超導體在一個或兩個結處被象氧化層之類的薄絕緣層阻斷，以便在所述一個或兩個結處形成弱鏈。
所述超導體和弱鏈構成蘸匣羋罰沒羋肺萍佑寫磐康謀礱妗Ｓ捎謁淼佬вΦ慕峁蝗趿幢舜朔指艨某疾糠種淇贍芐緯沙嫉緦魍ǖ潰ǖ緦鱅)。如果在所述弱鏈兩端產生電壓U，那么約瑟夫森效應將至少部分地把功率轉換成頻率f＝2eU/h的微波功率，式中h是普朗克常數。
如上所述，SQUID具有一個或兩個弱鏈。具有一個弱鏈的SQUID稱為加r.f.偏壓的SQUID，或簡稱r.f.SQUID，而在文獻中也把它稱為a.c.SQUID，具有兩個弱鏈的SQUID稱為加d.c.偏壓的SQUID，往往縮寫為d.c.SQUID。
在本發明的范圍之內可能有各種實施例。本發明實施例的第一種類型涉及這樣一些裝置，其中，所述磁通導向器之一伸到SQUID。本發明實施例的第二種類型涉及這樣一些裝置，其中，超導材料繞組是圍繞所述磁通導向器之一而構成的，該繞組借助于超導材料的電導體與所述SQUID感應耦合。
在第二種類型的實施例中，所述超導繞組(稱為拾波繞組)構成所謂磁通變換器的一部分，該變換器在所述SQUID附近有另一個繞組(稱為二次繞組)。磁通變換器是純超導的，因而，其中必然保持著磁通;只要拾波繞組和二次繞組之間的互感小于二次繞組的電感，拾波繞組就基本上無損失地把總磁通的變化經由該裝置的磁通導向器傳遞到二次繞組。所述二次繞組可以用已知方式耦合到r.f或d.c.SQUID。然而，二次繞組區域的磁通變化至多是所述繞組區域的外部磁通變化φext(也就是說，由待測的外部磁場產生的磁通量)的一半。當拾波繞組的電感與二次繞組的電感相等時就達到最優化。對于所述裝置的最終輸出來說，SQUID是直接還是間接地耦合到磁軛(如分別在第一種類型實施例和第二種類型實施例中的情況那樣)，并不造成很多差異。
在所有的實施例中，裝置工作期間，流通在SQUID的超導回路中的電流將取這樣的值，以致于所述回路中的總磁通量(來源于磁通導向器中的磁通量以及流過回路的電流iS)φi＝iSL/N(其中，N是繞組的數目，而且，通常等于1)將精確地等于磁通量子(fluxon)(φ0＝h/2 ｜e｜)的整倍數加上部分(θ/2π)φ0，式中，θ是由通過一個或多個結的超導電流iS而在一個結或多個結的兩端的古柏對(2個成對的具有總自旋為0的電子)的波動函數中產生的相位差。在該方程中，2 ｜e｜是所述古柏對的電荷，而h是普朗克常數。如果fluxon滲透SQUID的所述回路，即，它離開該回路，那么，這事情將發生在超過臨界電流的瞬間以及在所述回路的最薄弱部分的位置，即所謂弱鏈之處;在所述臨界電流條件下，弱鏈剛好失超。所有古柏對都處于一種狀態，而且，是同一宏觀量子狀態，以致由于描述該狀態的波函數的均勻性的結果，在整個回路上，只有n.2π的相差是可能的。所述回路兩端的相位變化由(廣義的)瞬時所確定，該瞬時包含動能部分(該部分特別由提供流通電流iS的古柏對的位移速度所確定)，以及勢能部分(該部分是由所述回路內部總回路磁通所造成的)。這樣，一個固定電流或者可能是若干固定電流與任何給定的外部磁通量相配。假定由弱鏈的特性所確定的電流IC足夠小，即，LIC～φ0(其中L是SQUID的回路電感)，那么，隨著增加外部磁通而變化的流通電流將隨著磁通量子，按外部磁通的周期而周期性地變化。可以在輸出信號中回描各周期，同時，可以用數字計數器對它們計數。然而，根據本發明的裝置最好使用公知的負反饋方式。為此，借助于例如經由附加繞組的負反饋電流，將額外的磁通耦合到SQUID中，使得所述總的回路磁通保持恒定，并且，SQUID的輸出信號因而總是保持在其偏置點上。該固定偏置點最好位于SQUID的靈敏度曲線的最陡段上。對所述負反饋電流值進行測量，該值是外部磁通量的直接量度。
后一種方法因為是用直流電流加偏壓的，所以，按照慣例尤其用于d.c.SQUID。因此，能夠測量磁通量子的分率。r.f.SQUID的輸出通常感應耦合到LC電路中的線圈上，該電路在其諧振頻率下受具有頻率，例如，20MHz的r.f.電流源的控制。此處，也可以用負反饋。可以借助于附加的繞組，此外，還借助于r.f.繞組或所述二次繞組來提供負反饋。由于SQUID和諧振LC電路的參數作用，磁通變化表現為LC電路兩端的r.f.信號的邊帶。
雖然，當SQUID回路的匝數減少時，SQUID的靈敏度(即，在待測的磁通無窮小變化時的輸出信號的變化)通常并不增大，但是，因為所述周期性的輸出信號的振幅增大，上述匝數最好選擇等于1。在所述匝數保持恒定的情況下，SQUID的電感的減小確實引起靈敏度增大，而且，通常也引起信噪比的增大。這意味著當待測磁通保持恒定時，根據本發明的裝置的較小的實施例，由于它們較小的電感，通常具有更良好的信噪比。此外，增大r.f.信號的頻率f0(該頻率只要在2πf0≤R/L范圍內，都是允許的，式中R是各弱鏈的歐姆電阻)，通常也會改善靈敏度和信噪比。為此，小的電感(因此，根據本發明的裝置的小尺寸)也是有利的。
對于不同類型的SQUIDs和與SQUID關聯的電子學的更詳細的說明，現有的與此相關的各種參考文獻有例如，以上已引用的O.V.Lounasma的“1K以下實驗原理與方法”一書以及著者為JohnClarke的以下各出版物“超導結電子學”(PhysicsToday，1971年8月，P30-37)，“SQUID，電腦和重力波”(PhysicsToday，1986年3月，P36-44)以及“超導量子干涉器件的低頻應用”(ProceedingsoftheIEEE，V01.61，№1，1973年1月，P8-9)。進一步的參考文獻有歐洲專利申請0，212，452號(本文結合作為參考)，該專利中示出與d.c.SQUID感應耦合的磁通變換器。該申請還描述了在磁通變換器中測量信號的調制，該變換器具有這樣一種信號，即，在該信號的頻帶中，SQUID和相關的電子線路的自身噪聲取最小值。此外，美國專利4，324，255號描述了r.f.SQUID和磁通變換器的組合。在該組合中，借助于圍繞在傳送表示待測信號的磁通的圓環上的線圈，產生感應電壓，該感應電壓通過同軸電纜加到與磁通變換器的第一線圈感應耦合的第二線圈上。
“超導材料”的說法在本文中系指處于超導狀態的材料，并且，該材料具有完全或基本上完全的邁斯納效應(超導體在低溫下突然失磁現象)。為了實用，最好用具有比較高臨界溫度的材料，例如，高于在正常壓力下氮的液化溫度。合適的材料是例如，由鑭、鋇、銅和氧的化合物構成的超導陶瓷材料，如La1-xBaxCuO4，其中x取在0.15和0.6之間;由鑭、鍶、銅和氧構成的超導陶瓷材料，如La2-xSrxCuO4，其中x取在0.15和0.2之間;由釔、鋇、銅和氧構成的超導陶瓷材料，如YBa2Cu3O7-d，其中d取在0.0和1.0之間，或者Y0.4Ba0.6Cu1.0O3.0;或由釔、鋇、鍶、銅和氧構成的超導陶瓷材料，如YBa2-xSrxCu3O7-d，其中d取在0.1和0.5之間，而x取在0和2之間;在這些成份中，各種元素的一部分可以部分地被置換，例如，用氟代氧，或用鈣代鍶;而且，其中x最好等于0，在這種情況下，鋇可以用鍶來置換，而釔可以用稀土金屬來置換。
所述第一種類型的最佳實施例，其中，該裝置包含一個基片，在該基片上，形成構成所述第一磁通導向器的第一導磁層和構成所述第二磁通導向器的第二導磁層，在兩個導磁層之間，存在一直伸展到用于磁通耦合的所述面上的換能間隙;所述實施例的特征在于圍繞第二導磁層構成SQUID，而SQUID的一部分存在于兩個導磁層之間。可以按照薄膜技術，用多層薄層來構成該裝置，以形成小的緊湊的元件，在該元件中，傳輸損耗被限制在最小值。
上述最佳實施例還有更可取的特征在于在第一導磁層和第二導磁層之間形成超導材料的中間層，SQUID的所述部分最好存在于中間層和第二導磁層之間。邁斯納效應避免了在存在于超導材料的中間層任一側的導磁層的各部分之間產生磁短路磁通，當然，這在裝置的磁效率方面具有有利的影響。
所述第一種類型的另一個最佳實施例的特征在于該裝置包括至少具有一個保護區的軟磁材料的鐵芯體(該保護區備有與磁記錄介質結合的接觸面)和從鐵芯體延伸到接觸面附近的軟磁材料的磁極元件，該磁極元件形成所述第一磁通導向器的一部分，而該鐵芯體構成所述第二磁通導向器;以及在裝置中，圍繞磁極元件而形成SQUID。該裝置還非常適合于以極高的靈敏度再現格外低頻的信號。為了實現可能的最高效率，該保護區最好至少部分地用軟磁材料構成，并且，在磁極部分和該保護區之間將存在至少容納SQUID的一部分的間隔。為抑制雜散磁通，該磁極元件最好至少部分地覆蓋上超導材料層。
所述第二種類型的最佳實施例，其中，該裝置包含一個基片，在該基片上形成構成所述第一磁通導向器的第一導磁層和構成所述第二磁通導向器的第二導磁層，在兩個導磁層之間存在恢鄙煺溝接糜詿磐詈系乃雒嬪系幕荒薌湎丁Ｋ鍪凳├奶卣髟謨冢何頻詼即挪閔柚盟鋈譜椋萌譜櫚囊徊糠執嬖謨諏礁齙即挪闃洹？梢越柚詒∧ぜ際趵垂鉤傷鋈譜椋⑶遙梢越柚誄嫉繼灝訝譜楦杏α擁絩.fSQUID或d.c.SQUID上。為防止不必要的損耗，所述導體的長度將保持盡可能地短。
后一種最佳實施例的可取的特征在于在第一導磁層和第二導磁層之間形成超導材料的中間層，而最好在中間層和第二導磁層之間形成繞組的所述部分。由于以上已經提過的原因，由此防止了在各導磁層之間出現短路磁通。
如果后一種最佳實施例具有如下的特征，則可獲得一種非常緊湊的、有效的而且易于制作的裝置，該特征是基片上形成第三導磁層和第四導磁層，該第三和第四導磁層構成變換器磁軛的一部分，同時，所述電導體纏繞在變換器磁軛的所述薄層之一上，從而，在變換器磁軛的所述各層之一的周圍形成SQUID，SQUID一部分存在于變換器磁軛的兩層導磁層之間。由于以上已提出的原因，在拾波和二次繞組之間的導體的電感最好小于所述兩繞組的電感，而兩繞組的電感還將選擇成相等的，因為，那時，外部磁通的最大部分(也就是它的一半)到達變換器磁軛。為實現這點，所述導體應當短而且可能扭曲，并且，兩繞組將以這樣的比例由足夠多的匝數構成，以致于拾波和二次繞組的電感彼此間盡可能接近。為增大按照本發明的裝置的變換器截面的耦合系數，以下做法是有利的在第三導磁層和第四導磁層之間另外形成超導材料的中間層，同時，SQUID的所述部分存在于所述中間層和變換器磁軛兩導磁層中的一層之間。
下面將結合附圖通過實施例對本發明進行更詳細的描述，各附圖中

圖1是以薄膜結構實現的按照本發明的裝置的第一實施例的圖解表示。
圖2用圖解法示出部分以薄膜結構實現的第二實施例。
圖3用圖解法示出完全以多層薄膜結構實現的第三實施例。
圖4是第四實施例的透視正視圖。
圖4a是圖4的細節的平面圖。
圖5是第五實施例的側視圖。以及圖6是按照本發明的裝置的第六實施例的側視圖。
圖1、2和3中，相應的元件持有相同的標號。圖1、2和3中示出的本發明的實施例用象玻璃一類的非導體材料的基片1構成一組件，并且，可以完全或部分做成在基片1上形成的多層薄膜結構。可以用已知的薄膜制造技術，諸如陰極真空噴鍍或汽相淀積等技術和工藝來實現所述多層結構。該多層結構包括象鎳鐵合金或鐵硅合金之類的導磁材料的第一層3，和類似材料的第二層5。在基片1上淀積第一導磁層3，而第二導磁層5以如下方式構成層3和5在以標號7表示的區域中磁性地連結在一起，而在所述區域之外彼此磁性隔絕。如此組合的層3和5構成具有內部空間11的磁軛9。各實施例還具有用于使SQUID與磁記錄介質磁通耦合的面13。所述SQUID在圖1、2和3中分別用標號15、17和19表示。超導材料的中間層23存在于中間的空間11中，該空間在所述面13的附近構成換能間隙21。按照本發明的裝置還可以具有保護層25和安排在基片1與層3之間的屏蔽層27，所述保護層25和屏蔽層27兩者都用超導材料制成，用于保護所述裝置免受外界磁場的干擾。這種有創造力的措施還進一步改進了讀頭的效率。適當的超導材料包含例如，釔、銅和氧，在1987年8月的《日本電子工業雜志》(JournalJEI)的一篇論文中已證明這種超導材料在27℃的條件下處在超導狀態。
為了避免附圖的不必要的復雜化，在這些圖中省略了所要求的電絕緣層(通常是陰極真空噴鍍的氧化物)。在那些必須避免短路的地方，理所當然都要設置絕緣層。為清晰起見，也已設定某些層是透明的。下面將分別詳細描述圖1，2和3的各實施例。
存在于圖1的實施例中的SQUID是具有兩個約瑟夫森結(如用標號29和31表示的弱鏈)的d.c.SQUID。在所述結29和31的任一側，該SQUID由超導層構桑紓靡跫嬋張綞乒ひ招緯傻某疾恪＝ 9和31可以由陰極真空噴鍍的氧化物層構成。如在圖1中可以清楚看到的，起磁通導向器作用的導磁層5穿過環形的SQUID15，該SQUID部分地存在于該層5與中間層23之間。SQUID有兩個接觸面33，它們連接到電流源36和檢波電路35(圖中示意地示出)。
圖1的實施例有繞組37，它構成負反饋的一部分。因此，借助于流過繞組37的負反饋電流Itk能夠把額外的磁通耦合到SQUID15中，以致于所述總回路磁通以及SQUID的輸出信號在其偏置點保持不變化。
圖2的實施例有繞組39，后者構成磁通變換器41的一部分，該變換器41還配備有二次繞組43，后者感應耦合到r.f.SQUID17上。SQUID17(其結45是點接觸型，并且是由超導螺釘的頭所構成的)感應耦合到檢波電路50的已調諧到射頻振蕩器49的頻率的LC電路48上。拾波繞組39包含若干由超導材料的薄層構成的匝。圍繞由導磁層5構成的磁通導向器而形成繞組39，而該繞組的引出線連接到磁通變換器41的導線51上。構成繞組39并存在于層5的上面和下面的各線匝的超導部分在層5的任一側互聯(當然是以超導方式)。各超導過渡段用標號53表示。
圖3實施例是圖2實施例的比較方案，而其主要差別在于在該實施例中還以采用公共基片1的薄膜技術來實現SQUID。該實施例具有拾波繞組55，它的結構與以上描述的繞組39完全一致。由超導材料層57和59組成的繞組55借助于接觸面連接在一起，而且延伸在層5的上面和下面，繞組55裝備有引出線，后者連接到超導體63上。導體63繞在變換器磁軛65上，最好取單匝形式。用薄膜技術在上述基片1上形成該變換器磁軛。原則上，變換器磁軛由兩個導磁層67和69構成，為了與上述導磁層區分，可以把導磁層67和69分別表示為第三和第四導磁層。所述層67和69在區域71中磁性地連接在一起，從而，構成具有內部間隔73的閉合磁軛。內部間隔73中容納超導材料層75，以增大耦合系數。所述超導體63伸進后提及的層75和導磁層65之間的內部空間73中，并且，在該實施例中，它有兩個線匝77。上述薄膜結構的SQUID19圍繞變換器磁軛65的導磁層69，并且，部分地存在于超導層75和導磁層69之間。用于形成兩個弱鏈而由非常薄的電絕緣層構成的兩個換接過渡段79存在于SQUID19各部分之間，該SQUID存在于導磁層69的上面和下面。因此，示出的該SQUID是d.c.SQUID。SQUID19具有接觸面74，檢波電路81和電流源80連接到該接觸面上。
圖4、5和6中示出的按照本發明的裝置的各實施例是特別為用于縱向刻錄而設計的。每個實施例配備有軟磁材料(例如，鐵淦氧)的鐵芯體101，該鐵芯體可以裝備有一個或兩個保護區。在示出的三個實施例的每一個中都存在兩個保護區，所述保護區用標號103和105表示，并且，它們構成用于與磁記錄介質相配合的接觸面107。所述磁記錄介質由非磁性支座109、軟磁材料的中間層111，以及在中間層上形成的永磁敷層113構成。所述三個實施例還各自包含磁極元件113，后者延伸在鐵芯體101和所述接觸面之間。在實際的實施例中，磁極元件115(該元件在各圖中僅示意地示出)將以軟磁材料薄膜的形式構成，例如，鎳鐵基合金，或鐵、鋁和硅基合金;或非晶體噴涂材料，例如，Co86，1Nb8，6Zr5，3或非晶體材料，例如，Co86Fe6B6Si2，該材料具有飽和值Bs＝1.5T。為防止雜散磁通，所述磁極元件可在一側或兩側用超導材料層117完全地或部分地覆蓋。圖4、5和6的裝置的重要的共有特征是分別有以標號119、121和123表示的SQUID，后者圍繞所述磁極元件115而構成。
下面將簡要地說明圖4、5和6的裝置的某些細節。圖4裝置的保護區103和105是用無磁性材料制成的。因為磁極元件115被夾在兩個保護區103和105之間，可以說，該裝置在磁極元件115的任一側具有半無限間隙。保護區103和105具有寬度W′，該寬度大于限定間隙寬度的磁極元件115的寬度W。超導層117最好具有比寬度W大的寬度。如圖4中所示，SQUID19有兩個弱鏈125，后者可以用約瑟夫森結構成。另一方面，可以用Dayem電橋或鄰近效應結代替約瑟夫森結，構成所述弱鏈。在后一種情況下，在收縮部分125上形成金屬層127(參見圖4a)，以便借助于收縮部分進一步減弱所述鏈接。SQUID119裝備有用于連到適當的檢波電路上的兩個超導層129。應當注意，省去鐵芯體101是可能的，在這種情況下，所述保護區起鐵芯體的作用。
原則上，圖5中所示裝置比圖4中所示實施例具有更有效的構形，因為該裝置既包含軟磁鐵芯體101又包含兩個軟磁的保護區103和105。磁極元件115和保護區103與105之間分別存在間隙131和133。前已提及的SQUID121(可以由d.c.SQUID或r.f.SQUID，在有或沒有負反饋繞組的情況下構成)貼著鐵芯體101而固定住，保護區103和105可以與鐵芯體101大體上構成一個組件。
圖6的裝置具有基本上與圖5的實施例同樣有效的構形。鐵芯體101和保護區105構成軟磁材料的部件。然而，保護區103是由無磁性的材料，例如，鈦酸鍶、鈦酸鋇、鈦酸鈣、玻璃或Al2O3所制成。保護區105和磁極元件115之間存在相當寬的間隙135。SQUID123(可以是前述各類型之一)圍繞所述磁極元件115而構成，而SQUID的一部分存在于磁極元件和各超導層117中的一層之間，同時，SQUID的另一部分存在于間隙135中(因此，在所述超導層117之一和導磁保護區105之間)。
在所有實施例中，當然，最重要的是保護所述裝置的全部部件，包括SQUID，盡可能免受外部干擾場的影響，使得SQUID不超出其工作范圍。這意味著，例如，圖2裝置的導體51和SQUID17最好配備保護的超導套管。
當然，本發明并不局限于示出的各實施例，在本發明的范圍之內可能有更多的實施例。例如，可能應用梯度計實施例，在該裝置中，SQUID回路的各匝或磁通變換器的拾波線圈的各匝繞在兩層、四層或更多分隔開的導磁層上，每層具有用于與不均勻磁化記錄介質磁性耦合的面。
權利要求
1.用于從磁記錄介質讀出信息的裝置，該裝置包括換能元件和與換能元件相配合的磁軛，并且，具備空間上與換能元件和磁軛局部分開的第一磁通導向器和第二磁通導向器，所述裝置還具有用于換能元件與磁記錄介質磁通耦合的面，其特征在于所述換能元件是由超導量子干涉器件(SQUID)所構成，備有連接檢波電路的連接裝置。
2.如權利要求1中所要求的裝置，其特征在于所述磁通導向器之一穿過SQUID。
3.如權利要求2中所要求的裝置包括一個基片，在該基片上，形成構成所述第一磁通導向器的第一導磁層和構成所述第二磁通導向器的第二導磁層，以及延伸在所述導磁層之間一直到用于磁通耦合的所述面上的換能間隙，其特征在于SQUID是圍繞第二導磁層而構成的，而SQSQUID的一部分存在于兩個導磁層之間。
4.如權利要求3中所要求的裝置，其特征在于在第一導磁層和第二導磁層之間形成超導材料的中間層。
5.如權利要求4中所要求的裝置，其特征在于SQUID的所述部分存在于中間層和第二導磁層之間。
6.如權利要求1中所要求的裝置，其特征在于圍繞所述磁通導向器之一構成超導材料的繞組，所述繞組借助于超導材料的電導體感應耦合到所述SQUID上。
7.如權利要求6中所要求的裝置包括一個基片，在該基片上，形成構成所述第一磁通導向器的第一導磁層和構成所述第二磁通導向器的第二導磁層，以及存在于該兩個導磁層之間、一直伸展到用于磁通耦合的所述面的換能間隙，其特征在于圍繞第二導磁層形成所述繞組，而該繞組的一部分存在于兩個導磁層之間。
8.如權利要求7中所要求的裝置，其特征在于在第一導磁層和第二導磁層之間形成超導材料的中間層。
9.如權利要求8中所要求的裝置，其特征在于所述繞組的所述部分存在于中間層和第二導磁層之間。
10.如權利要求7、8或9中所要求的裝置，其特征在于在所述基片上形成第三導磁層和第四導磁層，該第三和第四導磁層構成變換器磁軛的一部分，同時，所述電導體纏繞在變換器磁軛的所述各層之一上，并且，SQUID圍繞變換器磁軛的所述各層之一而形成，SQUID的一部分存在于變換器磁軛的兩個導磁層之間。
11.如權利要求10中所要求的裝置，其特征在于在第三導磁層和第四導磁層之間形成另一層超導材料的中間層。
12.如權利要求11中所要求的裝置，其特征在于SQUID的所述部分存在于所述中間層和變換器磁軛兩個導磁層中的一層之間。
13.如權利要求3、4、7、8、9、10、11或12中所要求的裝置，其特征在于它是用薄膜技術實現的。
14.如權利要求3、4、7、8、9、10、11、12或13中所要求的裝置，其特征在于它裝備有超導材料的保護層。
15.如權利要求2中所要求的裝置，其特征在于該裝置包括至少具有一個保護區的軟磁材料的鐵芯體，該保護區裝備有與磁記錄介質相配合的接觸面，和從鐵芯體延伸到接觸面附近的軟磁材料的磁極元件，該磁極元件構成所述第一磁通導向器的一部分，而該鐵芯體構成所述第二磁通導向器，以及在該裝置中圍繞磁極元件而形成SQUID。
16.如權利要求15中所要求的裝置，其特征在于所述保護區至少部分地由軟磁材料組成以及在磁極部分和保護區之間，存在至少容納SQUID的一部分的間隔。
17.如權利要求15或16中所要求的裝置，其特征在于所述磁極元件至少部分地覆蓋上超導材料層。
全文摘要
提供用于從磁記錄介質讀出信息的裝置，該裝置包括SQUID(15)、由兩個磁通導向器(3和5)所構成的磁軛和用于使SQUID與磁記錄介質磁通耦合的面(13)。所述SQUID裝備有用于連接檢波電路(35)的連接裝置(33)。
文檔編號G01R33/035GK1032987SQ88107539
公開日1989年5月17日 申請日期1988年10月29日 優先權日1987年11月2日
發明者雅各布斯·約瑟夫斯·瑪麗亞·魯伊葛羅克, 維克托·齊倫, 烏爾里希·厄恩斯特·恩茨, 威廉弗雷德里克德魯維斯泰恩 申請人:菲利浦光燈制造公司