CN1150292A - 磁阻磁头和磁盘装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种磁阻磁头，其中基本上抑制了巴克豪森噪声并将再现时的变化减至最小，并且提供用该磁头的一种磁盘装置。本发明的磁头和磁盘装置的特征在于提供纵向偏置层，它包括形成在一个底基层上的一个硬磁薄膜，该底基层是由一个具有体中心立方栅格晶体结构的铁淦氧磁薄膜，非晶铁淦氧磁薄膜，或具有使中心立方栅格晶体结构的反铁淦氧磁薄膜中的任一种薄膜制成。

Description

磁阻磁头和磁盘装置
本发明涉及磁盘装置，更具体地说，涉及用于再现磁性记录信息的磁阻磁头。
随着更紧凑和高密度磁盘装置的进展，能够产生高再现输出电压且与磁盘和磁头之间相对速度无关的磁阻磁头(MR磁头)已投入实际使用。使用时安装在磁盘装置上的MR磁头，利用各向异性磁阻效应，其中其电阻变化取决于磁薄膜的磁化方向和信号探测电流流动方向之间构成的相对角度。通过改进磁头结构和薄膜材料正在进行增强其性能的努力。当需要几个位/时2高的高表面记录密度时，可以预料，对于利用各向异性磁阻效应的任何MR礠头，将发生灵敏度的降低，所以，利用微磁阻效应的新磁头的研究与发展正在进行中，其中使它的电阻响应于两个磁薄膜中各个磁化方向间所形成的相对角度而改变，这两个磁薄膜相互叠层，在它们之间插入非导磁薄膜。在上述任何形式的MR磁头中，由于在磁阻薄膜中磁化强度的转动，发生了电阻的改变，所以，为了得到无噪声再现波形，必须尽可能多地抑制磁畴壁的运动。
作为用于抑制由于磁畴壁的运动引起的巴克豪森噪声的装置，在美国专利US5018037中公开了已有技术的叠层结构，其中，在磁组薄膜上经由非磁薄膜，叠层硬磁薄膜，而公开在美国专利US5018037和5079035中公开了另外的一些结构，其中硬磁薄膜在其两侧上邻近磁阻薄膜。
为了防止巴克豪森噪声，对于用于磁阻磁头的任何硬磁薄膜，需要两个基本的磁性质。一个是必须具有大的矫顽力。换句话说，由于MR磁头加一个作为来自记录介质磁场的信号，同时处于来自记录磁头的记录磁场之中，所以，即使在加了这样的外磁场时，为了保持稳定的再现特征，需要充分大的矫顽力值，以使由硬磁薄膜施加到磁阻薄膜上的纵向偏置磁场不易改变。另外一个要求是，平面中的磁分量应该足够大，也就是，通过沿着内平面方向加一个磁场所测量的磁化回路的矩形比，应该是大的。由于正是由硬磁薄膜产生的磁化分量中的平面中分量有效地作为纵向偏置磁场起了主要作用，所以，上述平面中的分量必须相当大，并且它的磁化回路的矩形比也必须相当大，从而，即使加了外磁场，纵向偏置磁场也将保持不变。
图15表示公开在美国专利US5005096中的已有技术MR磁头的结构略图。通过施加由硬磁薄膜26产生的磁场使上述已有技术MR磁头在磁阻效应层中可抑制巴克豪森噪声，而该薄膜26是在由Cr或类似金属制成的非磁底基层251上形成的。尽管通过提供非磁底基层251有可能得到具有大的矫顽力和大的矩形比的硬磁薄膜26，然而，由于使从硬磁薄膜26所得到的磁场部分通过包括软磁薄膜13、非磁导电薄膜14、和磁阻效应薄膜15的MR元件可以起重复循环，因此，在磁阻效应薄膜15中的磁化方向在读出区和其两侧之间变成相反，如图15所示。所以，在磁阻效应薄膜15中磁化状态变成非常不稳定，从而变成难于抑制巴克豪森噪声。
图16表示公开在美国专利US.5018037和5079035中的MR元件结构，其中在MR元件的两侧，构成硬磁薄膜，以便消除具有一个磁化分量方向的区域，在磁阻效应薄膜该磁化分量的方向相反。结果，由硬磁薄膜产生的磁化上是有效作用在单向方向上。通过蚀刻除了读出区之外的其它区，在读出区的两侧构成硬磁薄膜26，并在硬磁薄膜26上构成电极的步骤，构成了上述叠层薄膜的结构，它包括：软磁薄膜13，非磁导电薄膜14，和磁阻效应薄膜15(以下称为软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜)。
然后，需要进一步蚀刻来蚀刻软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜叠层的侧部，以构成平缓的倾斜，为的是在软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜，和硬磁薄膜26之间，还有和电极保持预定磁耦合和电接触，从而，沿着软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜的平缓倾斜面构成了硬磁薄膜26的一部分。然而，存在着和上述已有技术有关的一个问题，即，由于软磁薄膜13或磁阻效应薄膜15，通常具有面中心立方栅格的晶体结构，因此，形成在这样的晶体结构上的一部分硬磁薄膜势必很大程度上损害其性能，更具体地讲，破坏了其矫顽力(与其它部分的矫顽力相比)。
再说，还有和已有技术有关的另外问题，已有技术一般使用Co-Cr-Pt硬磁薄膜，或Co-Cr硬磁薄膜，以此作为硬磁薄膜26，很难得到在除了软磁薄膜13或磁阻效应薄膜15区以外的其它区中都是足够大的平面中磁化分量或矩形比。薄膜一般具有一种倾向，即，最大密度的晶体平面有平行于其薄膜表面生长的趋势，因此，在已有技术软磁薄膜情况下，平面<001>很可能平行于薄膜表面取向。另一方面，由于更容易磁化的方向是在<001>方向，所以，磁化的方向趋于垂直于薄膜平面，使最有效地响应纵向偏置磁切的平面中分量减少。
通过提供一个适当的底基层并在其上形成一个硬磁薄膜，能够解决和已有技术有关的这些问题。依据现代在磁记录介质方向的研究，由Cr或类似物制成的非磁衬层构造，已知是有效的。然而，用于MR磁头的在硬磁薄膜下边提供的非磁底基层，将中断在硬磁薄膜26和软磁薄膜13以及磁阻效应薄膜15之间的磁交换耦合，从而，不能获得在软磁薄膜13和磁阻效应薄膜15的侧边区域中所希望的稳定磁化效应。因此，在这些铁淦氧磁薄膜中的磁化变成不稳定，从而很容易引起巴克豪森噪声和再现特征的变化。
以上描述了使用各向异性磁阻效应的已有技术的MR磁头的问题。然而，使用微磁阻效应的MR磁头将发生同样的问题，这是由于它的MR元件是由具有面中心立方栅格的晶体结构的铁淦氧磁薄膜组成的。
本发明的目的是提供一个磁阻磁头和使用该磁头的磁盘装置，该磁头对于它的硬磁薄膜，具有改进的矫顽力和改进的磁滞回路矩形比，从而，即使安置在有面中心立方栅格晶体结构的铁淦氧磁薄膜上，也能阻止硬磁薄膜矫顽力的降低，而且能消除巴克豪森噪声，并具有稳定再现性能，所有这些是通过构成MR元件的硬磁薄膜和铁淦氧磁薄膜之间保持磁交换耦合实现的。
通过提供磁阻效应型磁头能实现本发明上述目的，而该磁阻效应型磁头具有：一个磁阻薄膜，它用磁阻效应将一个磁信号转变成电信号；一对电极，用于把信号探测电流送到磁阻效应薄膜；以及一个纵向偏置层，用于将一个纵向偏置磁场加到磁阻效应薄膜上，其中所说纵向偏置层包括：由铁淦氧磁薄膜制成的底基层，和在其上形成的硬磁薄膜。
作为例子，具有面中心立方栅格的晶体结构的任何铁淦氧磁薄膜、或非晶铁淦氧磁薄膜能用作由铁淦氧磁薄膜所组成的底基层。另外，为达到上述本发明的目的，也可使用包括反铁淦氧磁薄膜的衬底，而不使用包括铁淦氧磁薄膜的底基层。
在磁阻效应薄膜使用了在其磁阻效应中显示各向异性的材料的情况中，需要提供用于将一个横向偏置场加到磁阻效应薄膜上的装置。通过提供经由非磁导电薄膜靠近磁阻效应薄膜的软磁薄膜、实现了施加这样的偏置场的典型方法。
此外，本发明的磁阻效应薄膜可以包括一种叠层结构，其包括第一磁薄膜、第2磁薄膜、以及插在其间的一种非磁导电薄膜，其中通过邻近第1磁薄膜的反铁淦氧磁层将所说第1磁薄膜的磁化方向固定，并且在没有外磁场存在的情况下，所说第2磁薄膜的磁化方向基本上垂直于所说第1磁薄膜的磁化方向，并且其中磁阻叠层薄膜的电阻依据在所说第1磁薄膜中磁化方向和在所说第2磁薄膜的磁化方向之间相对角度改变。用作本发明硬磁薄膜的材料包括含有Co和M1作为主要成分的合金(其中M1是选自Cr，Ta，Ni，Pt和Re组中的至少一种元素)，或一种添加氧化物的合金，它具有由Co和M1并添加M2制成的合金(其中M2是选自氧化硅，氧化锆，氧化铝，和氧化钽组中的至少一种氧化物)。Co-Cr-Pt合金的其它典型例子包括：Co-Re合金，Co-Cr合金，Co-Ta-Cr合金，Co-Ni-Pt合金和类似的合金。
用作硬磁薄膜底基层的材料(它是具有面中心立方栅格的晶体结构的铁淦氧磁薄膜)包括Fe-Cr合金，Fe，Fe-Ni合金，Fe-Co合金，Fe-Ni-Co合金，或具有上述合金之一的添加M3的任何合金(其中M3是选自Si，V，Cr，Nb，Mo，Ta和W组中的至少一种元素)。
在Fe-Ni合金的情况下，使用了Fe-0-25％Ni。在Fe-Co合金的情况下，使用了Fe-0-80％Co。在Fe-Ni-Co合金的情况下，使用了Fe100-a-b-Nia-Cob(其中0≤a≤25，0≤b≤80)。在使用Fe和添加任何上述非磁元素的Fe合合金的合金的情况下，用作铁淦氧磁衬薄膜的成分比的范围应该保证稳定的面中心立方栅格结构，并能在温度100℃左右显示铁淦氧磁性，在该温度下使用磁盘单元通常是令人满意的。在Fe和任何上述添加元素的组合的情况下，各个元素添加的各自上限，分别是：32％(对于Si)，48％(对于V)，45％(对于Cr)，和6％(对于Nb，Mo，Ta和W)。其中，更具体地讲，Fe-Cr合金是优选的，从高抗腐蚀性的观点看，其中5-45％Cr最好。
利用了以Co和M5(其中M5是选自Ti，V，Cr，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta，Y，Ru，Rb，Cu，Ag，Au和Pt组中的至少一种元素)作为主要成分的非晶合金作为由非晶铁淦氧磁薄膜构成的底基层的材料。
此外，作为具有面中心立方栅格晶体结构的反铁淦氧磁薄膜，利用了具有作为其主要成分的Cr，Mn和M4的一种合金(其中M4选自Cu，Au，Ag，Co，Ni和白金金属组中至少一种元素)。
通过使用要么有面中心立方栅格晶体结构的铁淦氧磁薄膜，非晶铁淦氧磁薄膜，要么有面中心立方栅格晶体结构的反铁淦氧薄膜制成的底基层，按照本发明能够有利地产生下列作用。
由于相应于其容易磁化方向的硬磁薄膜<001>方向由垂直于薄膜平面的方向向平行于薄膜平面的方向倾斜，或者完全取向于薄膜平面的方向，所以可明显改善矫顽力和磁带回路矩形比。
此外，在有面中心立方栅格的晶体结构的铁淦氧磁薄膜上，当形成硬磁薄膜时，有面中心立方栅格并有小的晶体磁各向异性的任何晶体颗粒的生长被抑制在硬磁薄膜内，从而阻止了矫顽力的减少。对于前述的硬磁薄膜材料，除了具有最密堆积的六边形栅格的并具有大的晶体磁各向异性的晶体之外，已知还存在着这样的晶体，它具有面中心立方栅格，并有小的晶体磁各向异性。当在形成有硬磁薄膜的层上有面中心立方栅格时，由于对晶体结构的影响，有面中心立方栅格的晶体颗粒，也有在硬磁薄膜中形成的趋势。然而，使用上述的底基层，能够阻止矫顽力的减少。
硬磁薄膜即使在有不同晶体结构的层上形成，也能产生具有均匀磁特征的硬磁薄膜，和通过提供上述底基层产生的不同的底层无关。
此外，通过由在硬磁薄膜和构成MR元件的铁淦氧磁薄膜之间的磁交换耦合引起的相互作用，在构成MR元件的铁淦氧磁薄膜内，磁化方向能够稳定地固定在和纵向偏置磁场方向相同的方向上，该纵向偏置磁场是由硬磁薄膜产生的，并进入MR元件的读出部分。
用作本发明的底基层的具有面中心立方栅格的晶体结构的铁淦氧磁薄膜对于改变在其上要形成的硬磁薄膜中晶体的取向和增加平行于薄膜平面方向上内平面磁化分量具有显著的作用。把Fe和Cr作为其主要成分、并具有面中心立方栅格晶体结构、用作本发明铁淦氧磁薄膜的一种合金适合于具有稳定的面中心立方结构，通过已知制造方法构成具有面中心立方栅格的铁淦氧磁薄膜。此外，具有Cr 5-45％原子比的Fe-Cr合金，提供了本发明一种最佳底基层，这是由于它具有抗腐蚀性。适合于实际应用，以及在100℃左右温度下它显示了非常好的铁淦氧磁性，而100℃是当磁盘装置工作期间所处的周围温度。
当硬磁薄膜用作纵向偏置层以便将纵向偏置加到磁阻磁头上时，硬磁薄膜固有的矫顽力必须具有与作用在其上的外磁场的矫顽力相比是充分大的值。然而，当硬磁薄膜构成在磁阻效应薄膜上，或Ni-Fe合金薄膜上(用作软磁薄膜，用于提供一个横向偏置场)时，其因有的矫顽力与其构成在玻璃基底上时相比显著地减少，从而它不能用作纵向偏置层。为了阻止固有矫顽力的减少，采取一种方法，将硬磁薄膜经由非磁层叠层在磁阻效应薄膜或软磁薄膜上。然而在上述情况下，不能充分抑制巴克豪森噪声。这是因为，在磁阻效应薄膜或软磁薄膜中存在着一部分，它的磁化方向与硬磁薄膜的磁化方向相反，从而引起磁化方向的不稳定，或引起磁畴壁。因此，如果在磁阻效应薄膜或软磁薄膜中的磁化方向稳定在和硬磁薄膜磁化方向相同的方向上，那么能显著地抑制巴克豪森噪声。
为了抑制硬磁薄膜固有的矫顽力的减少，并把在磁阻效应薄膜或软磁薄膜中磁化方向稳定在和硬磁薄膜的磁化方向相同的方向上，最有效的作法是构成具有面中心立方栅格晶体结构的铁淦氧磁薄膜作为底基层，然后，在其上构成硬磁薄膜。提供具有面中心立方栅格的晶体结构作为本发明的底基层的上述步骤，导致抑制具有面中心立方栅格的晶体颗粒的生长，其晶体磁各向异性基本是小的，并导致促进最密堆积的六边形栅格的生长，其晶体磁各向异性基本是大的。况且，使用铁淦氧磁材料的底基层的构造，在磁阻效应薄膜或软磁薄膜和硬磁薄膜之间产生交换耦合，从而，将磁化方向稳定在相同方向上。通过按照本发明这样安排的结构，由于硬磁薄膜引起的纵向偏置磁场的效果和由于交换耦合引起的稳定磁场的效果的联合作用产生一种改进的减少巴克豪森噪声的抑制效果。相反地，由于通过促进磁化稳定的交换耦合附加作用，使用具有更小的固有矫顽力的硬磁薄膜，能获得相同的噪声抑制效果，从而展宽了选择可用于硬磁薄膜材料的范围，和用于薄膜制造的条件，因此便于其制造。此外，由于通过在磁阻效应薄膜或软磁薄膜和硬磁薄膜之间的交换耦合可得到的磁场值随着插在其间的铁淦氧磁薄膜厚度的减少而增大，所以，铁淦氧磁薄膜厚度最好应该尽可能薄。当使用尽可能薄的底基层时，在硬磁薄膜和磁阻效应薄膜或软磁薄之间的距离变成小于离屏蔽薄膜的距离，因此能够消除，通过屏蔽膜吸收来自硬磁薄膜的磁场的问题，从而，阻止将纵向偏置磁场充分地加到读出部分，随之减少了对巴克豪森噪声的抑制效果。
对于底基层，通过使用反铁淦氧磁薄膜或具有面中心立方栅格晶体结构的非晶铁淦氧磁薄膜，能够得到抑制巴克豪森噪声同样的效果和优点。
由于纵向偏置磁场的值取决于构成纵向偏置层的铁淦氧磁薄膜的磁通量，所以，一般通过改变剩余磁通量密度和铁淦氧磁薄膜的厚度来调节它。至于具有底基层的硬磁薄膜，通过把硬磁薄膜的剩余磁通量和其厚度之间的乘积、和底基层的剩余磁通量密度和其厚度之间的乘积相加求和来确定实际的效果。关于纵向偏置磁场的可控性，当使用了反铁淦氧磁薄膜时，由于来自底基层的磁通量将被消除，所以，最容易控制纵向偏置磁场。当使用的底基层是铁淦氧磁薄膜时，不管其晶体结构是面中心立方栅格还是非晶，可以认为，剩余通量密度越小，通过考虑薄膜厚度的变化进行控制就越容易。
本发明的特征在于提供一种磁阻磁头，具有：一个磁阻效应元件层，包括由磁场改变电阻的磁阻效应薄膜，一个横向偏置薄膜用于把横向偏置场加到磁阻效应薄膜上，以及插在横向偏置薄膜和磁阻效应薄膜之间的分隔薄膜；一对纵向偏置层，安置在磁阻效应元件层两侧并与其紧靠，用于将纵向偏置加到磁阻效应薄膜上；以及一对电极，提供在永磁薄膜上，用于将一个探测信号传导到磁阻效应薄膜上，其中永磁薄膜厚度小于磁阻效应元件层的厚度，且纵向偏置层包括前述安排。
最好，前述硬磁薄膜，要么是Co-Pt合金、Co-Cr-Pt合金，要么是该合金再添加选自氧化钛，氧化矾、氧化锆，氧化铌，氧化钼，氧化铪，氧化钽，氧化钨，氧化铝，氧化硅，以及氧化铬组中至少一种成分。
本发明的上述硬磁薄膜最好包括下述结构式1或2的成分。
CoaCrbPtc                                  (1)
或(CoaCrbPtc)1-x(Moy)x                 (2)
其中X：0.01至0.20，Y：0.4到3，a：0.7到0.9，b：0到0.15，C：0.03到0.15，M：Ti、V、Zr、Mo、Hf、Ta、W、Al、Si、和Cr组中至少一个元素。
一种软磁薄膜用于将横向偏置场加到磁阻效应薄膜上，该软磁薄膜最好是由Ni-Fe合金，Co，Ni-Fe-Co合金中的一种，和选自氧化锆、氧化铝、氧化铪、氧化钛、氧化铍、氧化镁、稀土氧化物，氮化锆、氮化铪、氮化铝，氧化钛、氮化铍、氮化镁、氮化硅、和稀土氮化物中至少一种或更多种成分制成的化合物。
最好，软磁薄膜用于将横向偏置场加到磁阻效应薄膜上，软磁薄膜具有电阻率70微欧姆厘米或更大些。
最好，前述横向偏置薄膜是含有镍78-84原子百分比的一种Ni-Fe合金。
本发明提供的磁阻磁头具有：一对放置在基底上的纵向偏置层，一对电极构成在其上，和磁阻元件层提供在所说一对纵向偏置层之间与其邻近，其中所说元件层包括：一个由氧化镍制成的反铁淦氧磁薄膜，两层铁淦氧磁薄膜，一个非磁金属薄膜，以及一个软磁薄膜，将它们顺序地淀积在基底上，而其中纵向偏置层包括前述安排。
最好，所说两层铁淦氧磁薄膜包括一个铁淦氧合金层，含有Ni70-95原子百分比，和一个Co层，将它们顺序地淀积在基底上。
所说两层铁淦氧磁薄膜最好包括：第1软磁薄膜，它邻近反铁淦氧磁薄膜；和第2软磁薄膜，它有比第1软磁薄膜更大的磁阻变化率。
本发明涉及磁阻磁头，它具有：一对提供在基底上的纵向偏置层，一对形成在所说一对纵向偏置层上的电极，和一个磁阻效应元件层，它提供在所说一对永久磁铁的纵向偏置层之间与之接触，其中所说元件层包括：一个反铁淦氧磁薄膜，一个铁淦氧磁薄膜，一个非磁薄膜，一个软磁薄膜，一个非磁薄膜，一个铁淦氧磁薄膜，以及一个反铁淦氧磁薄膜，将每一个膜由所说基底侧边顺序淀积。
至于包含在用于本发明的磁阻磁头中的所说纵向偏置薄膜和侧向偏置薄膜的每一种化合物的量，在每一个化合物中除了氧或氮之外的每个原子百分比相对于除了氧和氮之外的总原子百分比最好是3到20％。这是因为，当化合物量小于3％时，其电阻太小，而当大于20％时，它的饱和磁通量减少太多以至于不够用于偏置薄膜。按照本发明的偏置薄膜的电阻率基本上和化合物的添加量成正比地增加，然而，磁阻磁头最好具有电阻率70微欧姆厘米或更大。这是由于一个观测结果，即，磁阻磁头的输出将减少，除非偏置薄膜的电阻率充分大于磁阻效应薄膜的电阻率。由于磁阻效应薄膜的电阻率通常在20到30微欧姆厘米，从而，最好是该值的两倍作为确定偏置薄膜电阻率的准则。
形成本发明偏置薄膜，可通过蒸发淀积、溅射、离子溅射、或类似方法。通过将由Ni、Fe、Co和类似金属制成的合金粉末与化合物粉末混合，烧结、和模压混合后的粉末的步骤，可提供溅射或离子溅射的靶。按另一种方式，通过将一片化合物安置在包括Ni、Fe、Co或类似金属的金属靶上，也可以得到靶，由此，通过使用这样的靶，能够同时淀积包括Ni、Fe、Co或类似金属的合金和化合物。此外，如上所述通过在溅射装置内淀积包括Ni、Fe、Co或类似金属的金属靶和化合物靶，使得从靶射出的各粒子基本混合在基底上，能够制造本发明偏置薄膜。
使用氧化镍、Fe-Mn合金薄膜，Cr-Mn合金、Cr-Al合金薄膜、或类似薄膜，作为反铁淦氧磁薄膜。
按照本发明的硬磁薄膜有一个抗外磁场的性质，从而，其磁化方向几乎不能改变，例如，假设它的矫顽力是100奥斯特或更大，它们磁化方向基本上不改变，即使加以50奥斯特的外磁场也不改变，因此，显示了和反铁氧磁薄膜同样的效果。即，由于本发明的硬磁薄膜具有能将单向各向异性通过偏置交换耦合施加到形成在其邻近的另一个磁薄膜上的性质。从而，在邻近其的磁阻效应薄膜中，有效地产生一个纵向偏置磁场。
作为前述磁薄膜，最好使用包含Ni70-95原子百分比和Fe5-30原子百分比的一种合金，或者一种前述合金添加Co1-5原子百分比，或者具有面中心立方栅格结构并含有Co30-85原子百分比，Ni2-30原子百分比，和铁2-50原子百分比的一种合金。此外，可以同样使用其它合金如坡莫合金、波民瓦尔铁镍钴合金、或类似合金。即，最好使用铁淦氧磁材料并具有改进的软磁特征，由于这样的材料将很容易制造成希望的叠层结构，提供一种改进的软磁特性，以及一种改进的磁阻效应。
作为前述非导磁薄膜，最好使用Au、Ag、Cu，另外还可使用Cr，Pt，Pd，Ru，Rh等，或者它们的合金。也就是，希望使用一种在室温下不会自动磁化的材料，并具有良好的电子透射比的材料。
也有可能使用一种非常薄的非磁绝缘薄膜，代替非导磁薄膜。也就是说，由于任何种形式的薄膜都可以使用，只要它能够允许电子在磁薄膜之间运动，例如，也可使用隧道效应薄膜。在上述情况下，对于非磁绝缘薄膜，需要作得薄到足以保证电子穿过隧道，一般最好小于100埃，而实际上小于50埃。作为提供前述非磁分隔薄膜的一种方法，最好使用在软磁薄膜表面上一个氧化物薄膜，或者分别形成在软磁薄膜上的一种金属薄膜，该金属薄膜可以是，如，铝表面上的一种氧化物薄膜。此外，也可以使用氧化铝薄膜或类似薄膜。也就是说，希望使用具有切断磁薄膜之间磁耦合性质的材料。
进一步，作为在其上构成这些薄膜底层的前述基底，可以具有作为滑座的功能，以便安装磁盘装置，因此，对于上述基底，最好是由含有TiC5％或更少、稳定的锆、或类似金属的氧化铝的烧结陶瓷组成。
通过提供这样薄膜结构，本发明提供的磁阻效应元件具有一种性能，即允许其电阻在处于弱外磁场下在5-10％范围内显著地改变。所以，按照本发明的磁盘装置、可以具有一种功能：在再现步骤期间可将直接记录在模拟状态的记录信号转换成数字信号，且每一个磁盘区具有改进的记录容量，即，增加了记录密度。
至于薄膜结构，可以通过在基底上形成平面型薄膜(如氧化铝，氧化镍，或类似氧化物)，或者形成在基底上的另一个底基层(如Fe、Ti、Ta、Zr、Hf、Nb、Co-Fe合金)来构成。对于形成在其底上的薄膜，希望使多层薄膜能平坦地形成在其表面上，并且在基底表面上提供一种均匀和平面膜型结构。由金属制成的每一个薄膜最好具有20到200埃厚，而由除了金属之外制成的每一个薄膜最好具有5到1000埃厚。
按照本发明的一种薄膜磁头结合了感应型记录磁头在记录介质中记录信号的特征和磁阻效应型再现磁头再现这样记录的信号的特征，其中再现磁头包括一种夹心结构，即，两个磁薄膜和插在两个磁薄膜之间的非导磁薄膜，而所说记录磁头构成在所说基底和所说再现磁头之间。
按照本发明，由于增加其磁薄膜中形状各向异性，有可能减少磁阻效应元件中灵敏度下降。由于磁薄膜形状各向异性值近似正比于其厚度，所以，通过构成更薄的磁薄膜就能减少上述下降。另一方面，为了阻止由于表面散射造成的输出下落，对于磁阻薄膜需要的总厚度为由100到300埃。然而，由非磁薄膜分开的每一个薄膜厚度，更具体地讲，由于输出没有损失发生，所以在薄膜叠层中心的软磁薄膜的厚度可以小于100埃，或甚至于由10到20埃。这是由于以下事实：磁阻效应的实现机制在于它的磁薄膜/非磁薄膜/磁薄膜的交界面。
此外，在本发明磁阻效应元件中磁薄膜厚度最好是5到1000埃，并且更具体地讲为使磁薄膜在室温下有充分的磁化，并为了最充分利用磁阻效应的电流，其厚度由10到100埃。
对于分开每个磁薄膜的非磁导电薄膜，希望具有厚度2到1000埃。非磁导电薄膜的这个厚度必须要能保证电子传导不受阻碍地通过，而且，在磁薄膜之间的反铁淦氧磁或铁淦氧磁耦合要保持充分小，因此，最好对于Cu的具体厚度例如是10到30埃。
本发明磁阻元件的合适结构例子包括：NiO，NiFe，Cu，NiFe，Cu，NiFe，NiO薄膜如上所述，依次叠层在基底上，并在其顶部上安置一对电极。另外，它是由NiO，Co/NiFe，Cu，CoNiFe，Cu，Co/NiFe薄膜，以所列举的顺序依次叠层在基底上，并在其顶部上安置一对电极。
此外，本发明磁阻效应元件包括NiO，Co-Ni-Fe，Cu，Ni-Fe，Cu，Co/Ni-Fe，NiO的薄膜顺序叠层在基底上，并在其顶上安置一对电极。本发明这些安排的优点在于：它能非常有效地阻止由于表面散射所造成的输出减少，能改进有效输出，以及减少叠层中心薄膜的厚度，从而能阻止在磁薄膜中由于形状的各向异性造成的元件灵敏度的下降，而不会降低输出。
本发明的磁盘装置包括在其再现单元中以上所述的磁阻效应元件，因此优点是：由于能缩短信息记录在记录介质上的记录波长，所以，能够明显改进记录密度，并能实现具有足够大的再现输出和稳定记录质量的极窄磁道宽度。
从以下结合附图的说明中，本发明的其它特征和优点将是明显的，其中：
图1是本发明磁阻磁头部分透视略图；
图2是用于比较在已有技术单层硬磁薄膜和本发明有面中心立方结构作为底基层并具有铁淦氧磁薄膜的硬磁薄膜之间的磁特性图。
图3是用于比较在已有技术单层硬磁薄膜和本发明有面中心立方结构作为底基层并具有铁淦氧磁薄膜的硬磁薄膜之间的X射线剖面图。
图4是利用按照本发明一个实施例各向异性磁阻层在其读出区域中的磁阻磁头的截面图；
图5表示沿有铁淦氧磁材料底基层并具有本发明面中心立方栅格的磁阻磁头磁道方向的灵敏度分布图；
图6表示按照本发明磁化模型略图；
图7表示沿使用Cr衬底的已有技术的磁阻磁头的磁道方向的灵敏度分布图；
图8表示按照已有技术磁化模型的略图；
图9是利用本发明另一个实施例各向异性磁阻效应在其磁化读出区域附近另一个磁阻磁头部分截面视图；
图10表示微观磁阻叠层薄膜结构略图；
图11表示利用本发明各向异性磁阻效应在其磁化读出区附近另一个磁阻磁头的截面图；
图12表示利用本发明磁阻效应薄膜在其磁化读出区附近再一个磁阻磁头的截面图；
图13是用于比较在已有技术单层硬磁薄膜和利用按照本发明非晶铁淦氧磁薄膜作为底基层的硬磁薄膜之间的X射线剖面图；
图14是按照本发明的一个实施例利用磁阻磁头的磁盘系统的图；
图15表示已有技术磁阻磁头的薄膜结构图；
图16表示另一个已有技术磁阻磁头薄膜结构图；
图17是利用本发明的再一个实施例的磁阻薄膜层在其磁化读出区附近的另一个磁阻磁头的部分截面视图；
图18是在本发明一个实施例的磁化读出区附近磁阻磁头的透视图；
图19是本发明另一个实施例的磁化读出区附近磁阻磁头的透视图；
图20是本发明再一个实施例的磁化读出区附近磁阻磁头的透视图；
图21是按照本发明一个实施例的一种薄膜磁头(包括再现磁阻磁头和记录感应式磁头)的透视图；
图22是按照本发明另一个实施例的一种薄膜磁头(包括再现磁阻磁头和记录感应式磁头)的透视图；
[标号说明]
10…非磁基底，13…软磁薄膜，14，33.56…非磁导体薄膜，15…磁阻薄膜，17…电极薄膜，18，20…绝缘薄膜，24…纵向偏置层，26…硬磁薄膜，31…反铁淦氧磁层，32，34…磁薄膜，35…保护膜，36…磁道宽度方向，45…Co薄膜，51…软磁薄膜中的磁化，52…磁阻效应薄膜中的磁化，53…硬磁薄膜中的磁化，54…80％Ni-Fe合金薄膜，60…磁阻元件，83…上磁薄膜，84下磁薄膜，85线圈导体，90…磁头滑动触头，91…记录媒体，92…致动器，93…主轴马达，94…信号处理电路，100…磁化读出区，111…下屏蔽层，112…上屏蔽层，121…下间隙层，122…上间隙层，201…基底，202…主轴，203…马达，204a、204b、204c、204d、204e…磁盘，205a，205b，205c，205d，205e…磁头，206…托架，207…声音线圈，208…磁铁209…声音线图马达控制电路，210写/读电路，211…接口，212…上级单元，213…声音线圈马达，251…非磁底基层，252…铁淦氧磁底基层。
实施例1：
以下将说明在底基层上所构成的硬磁薄膜、并使用具有按照本发明的面中心立方栅格的晶体结构的Fe-Cr合金薄膜的一个底基层、在磁特征方面的改善。图2(a)和(b)，比较，在单层已有技术Co-Cr-Pt硬磁薄膜(图2(a))和按照本发明在Fe-Cr合金薄膜上构成的Co-Cr-Pt合金硬磁薄膜(以后称为Fe-Cr/Co-Cr-Pt)(图2(b))之间在内薄膜方向的磁特征。通过进行溅射形成薄膜。不管是否使用底基层，Co-Cr-Pt硬磁薄膜的厚度是40毫微米，而Fe-Cr合金薄膜厚度是10毫微米。作为实例，Co-Cr-Pt硬磁薄膜的成分被规定是49％，Co，14％Cr，17％Pt，而Fe-Cr合金薄膜成分是被规定是90％Fe，10％Cr。一个单层薄膜具有磁特征：矫顽力610奥斯特；剩余磁通量密度和薄膜厚度之间的乘积值为200高斯·微米(以下称为磁化量)；剩余磁通量密度和饱和磁通量密度的比值为0.73(以后称为矩形比)。另一方面，Fe-Cr/Co-Cr-Pt薄膜具有磁特征：矫顽力1035奥斯特；磁化品质430高斯·微米；以及矩形比0.90。在此，磁化量表示由磁薄膜产生的磁场值，而且相应于加到磁阻效应薄膜上的纵向偏置磁场。由于纵向偏置层为了保证MR磁头稳定和高灵敏度工作所需要的合适磁化量是一到两倍磁阻效应薄膜的磁化量，所以通过上述Fe-Cr/Co-Cr-Pt保证能得到足以施加一个所需要的纵向偏置磁场的足够大的数量。
由于在这样的情况下MR磁头中磁化量的最佳值，取决于磁阻效应薄膜和类似薄膜的厚度而变化，所以能够适当改变硬磁薄膜的厚度。进一步，当利用Fe-Cr合金薄膜作为底基层时，显著地改善了矫顽力以及矩形比。为了稳定纵向偏置磁场和类似磁场，一个更大的矫顽力值是有利的。类似地，由于能减少硬磁薄膜厚度，更大矫顽力值对于改善矩形比是有利的。
在单层薄膜情况下，为什么矫顽力和磁化量是小的理由在于，在其硬磁薄膜中的晶体结构的<100>方向的取向垂直于其薄膜表面。图3中，比较了Co-Cr-Pt单层薄膜和Fe-Cr/Co-Cr-Pt叠层薄膜的X射线衍射剖面图。两种薄膜的<100>晶体轴取向都垂直于它们的薄膜平面，且有从<002>平面观测的所示的衍射曲线。然而，对于单层薄膜，衍射强度大于叠层薄膜近似六倍，表明其<100>取向大于叠层薄膜的取向。Co-Cr-Pt薄膜是六角形晶体，并且在<100>方向具有强磁各向异性。由此，像单层薄膜这样的任何这样强的<100>取向将产生一个垂直的各向异性，从而减少平面中的磁化分量。在使用Fe-Cr合金薄膜的底基层的情况下，由于底基层的晶体结构是面中心立方栅格结构，且其<100>晶轴的取向垂直于薄膜平面，所以，认为安置在上述底基层的Co-Cr-Pt薄膜的晶体取向已受到影响并改变其<100>取向。实施例2：
参照图4，以下将说明底基层厚度小到5到20毫微米的情况。通过蚀刻除去软磁薄膜13/非磁导电薄膜14/磁阻效应薄膜15的叠层的两侧，从而只有信号探测区域保留未蚀刻，然后，形成纵向偏置层24和电极薄膜17，由此，由纵向偏置层24得到的纵向偏置层磁场不仅能施加在磁阻效应薄膜15上，而且也能施加在软磁薄膜13上，由此，能够抑制由于软磁薄膜13引起的巴克豪森噪声。此外，由于将磁阻效应薄膜15限制在只存在于信号探测区中，所以，能够得到在其脱轨特征方向优越的优秀磁头。当蚀刻软磁薄膜13/非磁导电薄膜14/磁阻效应薄膜15的叠层的两侧时，安置在邻近基底的软磁薄膜13的宽度适合于大于其它薄膜的宽度。一般来说，将具有两中心立方栅格的晶体结构的Ni-Fe薄膜用途软磁薄膜13。所以，在没有利用底基层的情况下，在面中心立方栅格上构成在硬磁薄膜上的再现磁道侧，该处减小了矫顽力和相应的巴克豪森噪声。而且，当非磁薄膜用作底基层时，在叠层亮度宽于由软磁薄膜制成的磁阻效应薄膜的宽度的叠层区中，磁化方向变成不稳定，因此引起巴克豪森噪声。如果使用由具有面中心立方栅格的结晶结构的铁淦氧磁薄膜或反铁淦氧磁薄膜，或非晶铁淦氧磁薄膜制成的底基层的话，那么将得到硬磁薄膜矫顽力不减小，并且由于在硬磁薄膜和软磁薄膜之间引起的耦合交换使在软磁薄膜中的磁化变成稳定的优越性，由此抑制巴克豪森噪声出现。
此外，重要的是将纵向偏置磁场的值调节到适当值，以便抑制巴克豪森噪声而不减小其输出。如果考虑由于其薄膜厚度的变化导致的纵向偏置磁场的变化，为了将这样的变化减至最小，更具有优越性的是使用添加Ni、Co、Si、V、Nb等成分的一种Fe合金薄膜、或一种非晶铁淦氧磁材料薄膜，作为具有铁淦氧磁性的薄膜的底基层252，以便和使用具有高饱和磁通量密度的Fe薄膜相比减少了其饱和磁通量度。况且，最可取的是使用具有薄膜厚度足以显示其固有的反铁淦氧磁性的反铁淦氧磁薄膜，这是由于它屏蔽场，与薄膜厚度变化无关。
按照本发明实施例2的磁阻磁头具有由基底侧面按顺序安置的软磁薄膜13，磁阻效应薄膜15、和电极薄膜17，然而，本发明不限于此顺序，任何在此顺序上的变化将认为属于本发明的范围。
作为该实施例的一个特征，显示各向异性磁阻效应的材料用作磁阻效应薄膜。此外，利用溅射制造这些薄膜，下面将详细说明。
在陶瓷制成的非磁基底10上形成厚度约10微米的铝薄膜作为绝缘薄膜20，并将铝薄膜表面剖光。形成约2微米厚度的一个Co-Hf-Ta合金非晶薄膜，以此作为下屏蔽层111，然后，使用离子研磨将其机加工成预定形状铝薄膜形成0.3微米厚度，以作为下间隙层121，在其上顺序构成叠层，一个Ni-Fe-Cr合金薄膜厚度为40毫微米作为软磁薄膜13以便加一个横向偏置场，一个Ta薄膜厚度为20毫微米作为非磁导电薄膜14，以及一个Ni-Fe合金薄膜厚度为30毫微米作为磁阻效应薄膜15，由此提供一层软磁薄膜、一层非磁导电薄膜、和一层磁阻效应薄膜的薄膜叠层(以下称为软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜)，将其机加工成预定的形状。在上述叠层薄膜上的相应于信号探测区的位置形成一层可除去的掩膜，通过离子研磨、对上述叠层薄膜进行蚀刻、使沿着其两侧延长到软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻薄膜的底部形成一个平缓坡度，而且只有相应于读出区的叠层薄膜的一部分未被蚀刻。然后，形成厚度为10毫微米的Fe-Cr合金薄膜作为底基层252，用于分开具有面中心立方栅格晶体结构并显示铁淦氧磁性的纵向偏置层24，并且一个Co-Pt-Cr硬磁薄膜形成在衬层和为厚度40毫微米的硬磁薄膜26，然后，厚度为0.2微米Au薄膜形成在其上，作为电极薄膜17，用于读出在磁阻效应薄膜15中电阻的变化。去除可除去的掩膜即完成了信号探测区的形成。然后，顺序地构成厚度为0.3微米的氧化铝制的上间隙层122，和厚度约为2微米左右的Ni-Fe合金制的上屏蔽层112。接着，在其上构成顶部绝缘薄膜18，然后，把由这些叠层结构制成的元件制造成一种记录感光型磁头，在此省略了其制造的详情。
在完成元件的薄膜构成之后，将5千奥斯特的直流磁场沿磁阻效应薄膜纵向方向(附图的水平方向)加到纵向偏置层24上，为的是极化纵向偏置层24。然后，把基底机加工成一个滑触头，完成了磁阻磁头的制造。
按照本发明上述实施例的一个方面，通过邻近磁阻效应薄膜的非磁导电薄膜14安置软磁薄膜13实现用于施加横向偏置磁场的方向，然而，不限于此，在本发明范围内可以使用任何其它应用方法。
此外，作为纵向偏置层24，使用了厚度为10毫微米的Fe-Cr/厚度为40毫微米的Co-Cr-Pt的叠层，然而，这只是上述最佳实施例的一个方面，并没有限定上述指定厚度或上述指定的材料组合，只要对上述纵向偏置层提供的磁化量在一到两倍磁阻效应薄膜的磁化量范围内就可以了。通过改变衬底252的每一个薄膜的厚度能够调节磁化量，而衬层252显示铁淦氧磁化和硬磁薄膜26，这是由于它们是铁淦氧磁耦合。况且，如果纵向偏置层的磁化量足够大的话，那么通过使极化方向由磁阻效应薄膜的纵向其高度方向(也就是垂直于图面的方向)倾斜，也使调节变成可能。
参照图5到8，为了确定硬磁薄膜和磁阻效应薄膜之间的磁交换耦合效应，在本发明的磁阻磁头(图5和6)和使用非磁Cr作为为底基层的磁阻磁头(图7和8)之间比较了在磁道方向上的灵敏度分布。对上述磁道分布曲线测量方法将，予以说明。通过以下步骤得到上述磁道分布曲线：在磁盘上在窄到0.4微米左右的极窄的磁道中写一个信号；在磁盘径向方向上通过移动磁阻磁头读上述记录的信号；以及在磁盘的每一个部分上检测再现的磁阻磁头的输出。所以，附图的横轴表示穿行的距离，而其纵轴表示在每一个穿行距离的再现输出。通过沿磁阻磁头的磁道方向上对灵敏度分布进行的这种测量，用一个在其中心有一个峰值而在其两侧都有低值的分布曲线来表示磁阻磁头的再现灵敏度，即具有山状分布。认为实际的再现电压相应于沿磁道方向积分这些信号得到的值。在具有再现输出如图7所示的有非磁底基层的磁阻磁头中，其几何磁道宽度(一对电极之间的间隙)是2.8微米，它的磁道宽度为2.4微米，比该几何宽度减少0.4微米。在此，将磁道宽度定义R为相应于积分曲线的宽度，该积分曲线覆盖对在附图中沿磁道方向在每一点的每一输出，进行积分的总值的5％到95％的范围。所以，磁道宽度相应于磁组磁头的有效磁道宽度。上述磁道宽度减小的理由是由于磁阻有效薄膜的侧边部分中的磁化方向的部分取向在磁盘的垂直线方向，如图8磁化模型所示。当侧边部分中任何磁化的取向垂直线方向时，它就阻止了响应来自记录介质磁动信号的磁阻效应膜的磁化转动，从而，降低了侧边部分附近的灵敏度。在上述磁头中，由于在信号探测区中的侧边部分中，存在死区，减少了其输出电压。另一方面，按照使用铁淦氧薄膜和为底基层(图5)的本发明在磁阻磁头中的，其磁道宽度TWM是2.25微米，相对于其几何磁道宽度是2.25微米，从而对于几何磁道宽度和有效磁道宽度基本上提供相同的磁道宽度。这是因为，按照本发明的磁阻磁头的磁阻效应薄膜的侧边部分中的磁化没有在磁盘垂直方向上取向，由此不存在在使用非磁底基层的磁阻磁头中要出现的死区，结果，产生显著改进的输出。作为例子，在附图6和8中的磁化模型，在其信号探测区有倾斜的磁化分量，这是由于横向偏置场加到磁组效应薄膜上的缘故。
前述结果证实，在使用非磁底基层的磁阻磁头和按照本发明的磁阻磁头之间的信号探测区的侧边部分中，存在着磁化条件的明显差别。上述差别起因于，在硬磁薄膜和磁阻效应薄膜或软磁薄膜之间是否存在着磁交换耦合。在本发明的磁阻磁头中，由于在硬磁薄膜和磁阻薄膜两种薄膜中的磁化是经由磁底基层按磁交换耦合方式进行耦合，所以，在磁阻效应薄膜和软磁薄膜的侧边部分中的磁化方向是沿着和在硬磁薄膜中磁化方向同样的方向取向的。在上述情况中，由于在硬磁薄膜中的磁化在磁阻磁头的磁道方向上极化，所以磁阻效应薄膜和软磁薄膜的磁化沿和磁道方向同样的方向对齐。另一方面，使用非磁底基层的磁阻磁头中，在其硬磁薄膜和其磁阻效应薄膜以及软磁薄膜之间不存在磁交换耦合。对于任何具有复杂的经缘薄膜(包括陶瓷)和金属薄膜的叠层结构公知的是，由于其复杂的结构，发生了过剩的应力集中。所以，具体地说，在经受蚀刻的信号探测区的侧边部分这样的区域中，很可能产生过剩的应力集中。当应力加到磁阻效应薄膜上时，其中的磁化趋向于指向按照其磁致伸缩的应力方向(或阻止定向，这取决于其磁致伸缩的形式)。通过这样的应力集中，认为在使用非磁底基底的磁阻磁头的信号探测区侧边部分中发生了磁化转动。在存在本发明硬磁薄膜进行的磁交换耦合的情况下，能够防止发生很可能发生在信号探测区侧边部分中的磁化不稳定性。实施例3：
图1表示本发明实施例3的磁阻磁头的结构的透视图，而图9是在磁化读出区附近实施例的一部分的截面图。在由陶瓷制成的非磁基底10的表面上构成厚度为10微米左右的作为绝缘薄膜20的一片铝薄膜，并对其表面进行精密抛光。然后通过溅射形成一个近似2微米厚的Co-Hf-Ta合金的非晶薄膜，作为下屏蔽层111，并用离子研磨将其机加工成预定形状。在形成一个厚度为0.3微米的氧化铝薄膜作为下间隙层(2)后，在其表面上，顺序地构成厚度为40微米的Ni-Fe-Cr合金薄膜，作为软磁薄膜13，用于加横向偏置场；厚度为20微米的Ta薄膜，作为非磁导电薄膜14；和厚度为30微米的Ni-Fe合金薄膜，作为磁阻效应薄膜15；从而构成软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜的叠层结构，然后将其机加工成预定形状。然后，将一个可除去的掩膜构成在相应于信号探测区的一个区域。在通过溅射蚀刻清洁磁阻薄膜表面之后，通过顺序地构成：厚度为10毫微米的Fe薄膜作为底基层252，它具有面中心立方栅格的晶体结构，并显示铁淦氧磁性；厚度为32毫微米的Co-Pt-Cr硬磁薄膜作为硬磁薄膜26；以及厚度为0.2微米的Au薄膜作为电极薄膜17用于读出在磁阻效应薄膜15中电阻的变化。在上述薄膜构成中，使用溅射，在5毫乇压力下用Ar气体，且其基底温度处于室温下。此外，由制备在玻璃基底上的10毫微米的Fe薄膜，和32毫微米的Co-Pt-Cr硬磁薄膜所制成的叠层薄膜具有矫顽力1200奥斯特，剩余磁通量密度Br与饱和磁通量密度Bs的比值(以后称为矩形比)Br/Bs为0.80，以及剩余磁通量密度为0.93T。在上述实施例3中，Fe/Co-Cr-Pt叠层用作纵向偏置层24，这是这种叠层的典型范例，然而，并不限于此，应该认为任何其它的改进都在本发明的范围内。作为下一步，除去淀积有纵向偏置层24的Fe/Co-Cr-Pt叠层薄膜的可除去的掩膜，并除去极薄膜17的Au薄膜，以提供信号探测区，然后，构成由氧化铝制成的厚度为0.3微米的上间隙层122，接着构成由Ni-Fe合金组成的厚度约为2微米的上屏蔽层112。进一步，在其顶部构成绝缘薄膜18，然后将上述叠层结构机加工成记录感应式磁头，在此省略了其制造方法的进一步说明。然后，切割基底并将其机加工成滑触头部件。然而，完成了本发明磁组磁头的制造。
使用以上完成的磁阻磁头来检查巴克豪森噪声的发生的情况。对各种形式的磁阻磁头作了比较和评估，其它包括：具有由Co-Pt-Cr硬磁薄膜制成的厚度为80毫微米但没有底基层的纵向偏置层的磁阻磁头，和具有由Co-Pt-Cr硬磁薄膜，厚度为52毫微米，并设有由厚度为10毫微米的Cr薄膜制成的非磁底基层制成的纵向偏置层的磁阻磁头。作为实例，发现形成长玻璃基底上的厚度为80毫微米的Co-Pt-Cr硬磁薄膜的磁特征是具有450奥斯特的矫顽力，矩形比为0.55，和剩余磁通量密度为0.49T，而在玻璃基底上经由厚度内10毫微米的Cr薄膜形成的厚度为52毫微米的Co-Pt-Cr硬磁薄膜的磁特征是具有1500奥斯特的矫顽力。矩形比为0.85，和剩余磁通量为0.75，这不同于厚度为10毫微米的Fe薄膜/厚度为32毫微米的Co-Pt-Cr硬磁薄膜的叠层的磁特征，但由于剩余磁通量度和它们的薄膜最度的乘积是相同的，所以，磁通量乘以它们的纵向偏置层的量被认为是近似相同。以每英寸54磁交变数记录在薄膜介质中的记录模式进行巴克豪森噪声的估算，其中再现剩余磁通量，和其磁薄膜厚度的乘积150克·微米，再现期间浮动距离为0.12微米，并使用10毫安读出电流来观察最终的波形，并记数不发生巴克豪森噪声的磁头数目相对于全部观测磁头数目，以得到克豪森噪声的抑制率。虽然对于利用厚度为32毫微米的Fe薄膜/Co-Ft-Cr合金硬磁薄膜作为纵向偏置层的磁头的巴克豪森噪声抑制率是100％，但对于利用厚度为80毫微米的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的磁头的抑制率是10％，并且对于利用厚度为10毫微米Cr薄膜/厚度为52毫微米Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的磁头的抑制率是65％。在利用厚度为80毫微米的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜且设有底基层的磁头中，巴克豪森噪声抑制率如此小的理由是由于构成其Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜是直接接触在具有两中心立方栅格的晶体结构的磁阻效应薄膜上，所以，减少了其矫顽力，从而，当曝露于外部磁场上时，转动了纵向偏置磁场的磁化，由此减少了纵向偏置磁场的有效作用。此外，在使用有52毫微米Cr薄层作为底基层并且厚度为52毫微米的Co-Pt-Cr合金硬磁叠层薄膜的磁头中，在其信号读出区的磁化方向与通过来自纵向偏置层的磁场在纵向偏置层中的磁化方向相同，如图15所示。然而，在低于纵向偏置层的磁阻效应薄膜中，磁化方向与通过在该元件侧边部分中的静磁作用在纵向偏置层中的磁化方向相反。所以认为，磁畴壁的形成是把在磁化方向相反的磁阻效应薄膜中的某个区域抬高了，从而产生了巴克豪森噪声。
在本发明的上述实施例中，使用了由10毫微米厚Fe薄膜的底基层和32毫微米厚Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的叠层所组成的纵向偏置层24，然而，并不限于此，在本发明的范围内可以使用除了Fe薄膜以外的任何其它底基层，包括：具有面中心立方栅格晶体结构的铁淦氧磁薄膜，非晶铁淦氧磁薄膜，以及具有面中心立方栅格晶体结构的反铁淦氧磁薄膜。
具有本发明面中心立方栅格的晶体结构的铁淦氧薄膜包括：Fe-Ni合金，Fe-Co合金，Fe-Ni-Co合金，以及一种Fe合金或者任何一个前述合金并添加选自Si、V、Cr、Nb、Mo、Ta和W组中的至少一种元素。当使用如上所述的这样的底基层时，最好其薄膜厚度大到促进硬磁薄膜的晶体生长，并将颗粒间磁相互作用减至最小，从而得到更大的矫顽力。另一方面，磁阻效应薄膜和硬磁薄膜之间的磁交换耦合将随着底基层的厚度的增加而减少。所以，对于底基层最好具有厚度范围5到20毫微米，在此范围内硬磁薄膜的生长将不受具有面中心立方栅格晶体结构的磁阻效应薄膜的影响。
能用作非铁淦氧磁薄膜的材料包括一种非晶合金，它以Co作为它主要成分，并具有选自Ti，V，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta，Y，Ru，Rb，Pd，Ag和Pt组中的至少一种元素，其典型的例子包括：Co-Zr-Nb合金薄膜，Co-Zr-Ta合金薄膜，Co-Hf-Nb合金薄膜，Co-Hf-Ta合金薄膜，以及类似薄膜。由比较非晶铁淦氧磁薄膜/硬磁薄膜叠层和具有面中心立方栅格的铁淦氧磁薄膜/硬磁薄膜叠层发现，在底基层厚度大于30毫微米的情况下，当使用具有面中心立方栅格结构的铁淦氧磁薄膜时，得到了较大的矫顽力，然而，对于厚度在5到20毫微米范围内的情况下，使用非晶铁淦氧磁薄膜得到的最终矫顽力近似等于或略微小于使用具有面中心立方栅格晶使结构的，铁淦氧磁薄膜所得到的矫顽力。考虑上述情况是由于在5到20毫微米范围内(与更大薄膜厚度相反)具有面中心立方栅格结构的铁淦氧磁薄膜的晶化不充分且晶粒生长不足，由此表明与使用非晶铁淦氧磁薄膜没有显著的差别。此外，发现，使用有16毫微米厚的Co-Hf-Ta合金非晶铁淦氧磁薄膜/有32毫微米厚的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的磁阻磁头，并且该磁头由其纵向偏置层输出的磁场量与使用有10毫微米厚的Fe薄膜/有32毫微米厚的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的输出磁场量相同，对于抑制巴克豪森噪声具有100％的抑制率，这和具有10毫微米厚Fe薄膜/有32毫微米厚的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的巴克豪森的抑制率相同。
具有本发明面中心立方栅格结晶结构的反铁淦氧磁薄膜包含Cr，Mn和选自Cu、Au、Ag、Co、Ni和白金组中的至少一种元素作为其主要成分。由于在它们的厚度小于20毫微米左右时，这些反铁淦氧磁薄膜没有显示反铁淦氧磁性，所以它们的厚度需要大于20毫微米。
本发明的硬磁薄膜可以是任何合金，它具有Co作为主要成分和选自Cr，Ta，Ni，Pt和Re组中的至少一种元素，其典型例子是Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜，也包括Co-Re合金硬磁薄膜，Co-Cr合金硬磁薄膜，Co-Ta-Cr合金硬磁薄膜，Co-Ni-Pt合金硬磁薄膜，和类似薄膜。同时，这些硬磁合金薄膜的任何改进，添加选自氧化硅、氧化锆氧化铝，和氧化钽组中的至少一种元素，应该被认作属于本发明的范围。
利用本发明上述实施例各向异性磁阻效应制造磁阻磁头的步骤和以前实施例直到构成软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜的叠层的制造步骤是相同的。然后，将上述软磁薄膜/非磁导电薄膜/磁阻效应薄膜机加工成预定的形状模式。在相应于信号探测区的一个区域上形成可除去的掩膜后，通过淀积具有面中心立方结构的并有铁淦氧磁性的Fe-Cr合金薄膜作为其底基层252，和Co-Cr-Pt硬磁薄膜作为其硬磁薄膜26，随后构成Au薄膜作为其上的电极膜17，从而构成了施加纵向偏置的叠层24。然后，移去可除去的掩膜，从而提供了信号探测区。以后的其它步骤和以前的实施例是相同的。
当使用非磁薄膜Cr作为底基层时，如图15所示，由硬磁薄膜得到的磁场通过在硬磁薄下边构成磁阻磁头元件的铁淦氧磁薄膜再循环，由此，在磁致伸缩效应薄膜的磁化读出区中的磁化方向和在除了读出区以外的区中的磁化方向彼此相反。另一方面，当使用铁淦氧底基层时，在磁读出区中的磁化方法的取向与由纵向偏置层得到的磁场产生的纵向偏置层的极化方向相同，同时，在除了读出区之外的区中的磁化方向的取向与通过在纵向偏置层和磁阻效应薄膜之间磁交换耦合在纵向偏置层中产生极化方向相同。因此，由于在磁阻效应薄膜中没有形成磁畴壁，所以能提供一种没有巴克豪森噪声的改进的磁阻磁头。实施例4：
本发明也能够应用于利用磁阻效应的磁阻磁头上。在图10中表示了一种显示微观磁阻效应的最简单和基本的叠层结构，它包括反铁淦氧磁层31/磁薄膜32/非磁导电薄膜33/磁薄膜34。通过与反铁淦氧层31的交换耦合相互作用，将在磁薄膜32中的磁化方向固定到垂直于磁道方向，也就是垂直于附图平面的方向。在磁薄膜34中引起在磁道方向上的各向异性，由此，在没有加外磁场条件下，在磁薄膜32和磁薄膜34中的磁化方向彼此垂直。当加一个外磁场时，引起磁薄膜34中的磁化方向转动，改变相对于磁薄膜32中的磁化方向的角度，从而引起电阻改变。一般来说，被用作反铁淦氧磁层31的是一种Fe-Mn合金反铁淦氧磁薄膜，Ni-Mn合金反铁淦氧磁薄膜，NiO反铁淦氧磁薄膜，被用作磁薄膜32和34的是Ni-Fe合金薄膜，以及被用作非磁导电薄膜33的是Cu薄膜。此外，将纵向偏置磁场加到产生磁化转动的磁薄膜34上。实施例5：
图11是在磁阻磁头磁化读出区附近使用包括按照本发明另一个实施例的上述叠层结构的，磁阻效应叠层薄膜的部分截面图。制造上述磁阻磁头的步骤直到制造下间隙层121的步骤都与利用以上所述各向异性磁阻效应的磁阻磁头的制造步骤相同。在下间隙层121的表面上构成厚度为100毫微米的反铁淦氧磁薄膜作为反铁淦氧磁层31，厚度为5毫微米的Ni-Fe合金薄膜作为磁薄膜32，厚度为3毫微米的Cu薄膜作为磁导电薄膜33、厚度为12毫微米的Ni-Fe合金薄膜作为磁薄膜34，然后厚度为3毫微米的Ta薄膜作为保护涂层35。将上述叠层机加工成预定形状，而将一个可去除的掩膜构成在相应于信号探测区的一个区域的表面上。通过离子研磨蚀刻，去除了可除去的掩膜没有覆盖的Ta薄膜其它区，而只留下磁化读出区，结果在延展向磁阻效应叠层薄膜的底部的两侧构成了平缓坡度。然后，构成本发明的纵向偏置层24，例如，通过顺序形成厚度为5毫微米的具有面中心立方结构的显示铁淦氧磁性的Fe-1％Cr合金薄膜作为底基层252、和厚度为14毫微米的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜作为硬磁薄膜26、随后构成厚度为0.2微米的Au薄膜作为电极薄膜17。作为例子，在玻璃基底上制备的5毫微米厚Fe-100％Cr合金薄膜/14毫微米厚Co-P厚Cr合金硬磁薄膜的叠层表明具有矫顽力1500奥斯特，矩形比为0-85，和剩余磁通量密度0.87T。接着，将可除去的掩膜去除，完成了信号探测区的构成。忽略了随后的步骤，因为它们和以前实施例是相同的。
为了比较巴克豪森噪声抑制能力，利用厚度为5毫微米Cr薄膜/27毫微米厚Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜作为它的纵向偏置层，制造出类似的磁阻磁头。虽然，对于利用5毫微米厚的Fe10％Cr合金薄膜/14毫微米厚的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的磁头抑制率是100％，但对于利用5毫微米的Cr薄膜/27毫微米厚的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜的磁头抑制率是70％。作为例子，在玻璃基底上制备有5毫微米厚的Cr薄膜/27毫微米厚的Co-Pt-Cr合金硬磁薄膜，表明一种磁性，如，矫顽力为1700奥斯特，矩形比为0.90，和剩余磁通量密度0.59T。
在完成以上形成这些薄膜的所有步骤之后，需要一个热处理过程，在加一个直流磁场的条件下将温度从反铁淦氧层的奈尔温度之上开始冷却，以便在反铁淦氧层31和磁薄膜32之间提供磁交换耦合，从而将在磁薄膜32中的磁化方向固定在垂直于磁道的方向，也就是在垂直于附图平面的方向。然后，将纵向偏置层在磁阻效应叠层薄膜的横向方向，也就是水平方向极化，然后，将基底切割，机加工成滑触头，完成了磁阻磁头的制造。
在本发明的上述实施例5中，所说明的磁阻磁头具有由其基底的侧边开始的顺序配置的叠层薄膜，依照顺序是反铁淦氧层31/磁薄膜32/非磁导电薄膜33/磁薄膜34，以及电极薄膜17，然而，并不只限于此，而在这些薄膜构成顺序上的任何改进都应该认作在本发是有的范围之内。然而，当它们的顺序是磁薄膜34/非磁导电薄膜33/磁薄膜32/反铁淦氧磁层31时，最好反铁淦氧磁层31是导电反铁淦氧磁薄膜，如Fe-Mu合金反铁淦氧磁薄膜，Ni-Mu合金反铁淦氧磁薄膜，以及类似薄膜。实施例6：
具有由反铁淦氧磁层/磁薄膜/非磁导电薄膜/磁薄膜组成的磁阻效应叠层的磁阻磁头也能提供如图12所示的结构，在磁阻效应叠层薄膜的两侧配置纵向偏置层24和电极17。
还是在利用微观磁阻效应的磁阻磁头中，在纵向偏置层中的磁化量对磁头的稳定性和磁头再现输出具有显著影响。在纵向偏置层中的最佳磁化量是磁薄膜34中的磁化量的一至三倍。
以上，借助于具有面中心立方栅格晶体结构的铁淦氧磁薄膜的实例，说明了按照本发明的纵向偏置层，然而，并不只限于此，当使用具有面中心立方栅格晶体结构的非晶铁淦氧磁薄膜、或反铁淦氧磁薄膜时，也能得到基本相同的效果。
适合用作本发明非晶铁淦氧磁薄膜的材料，包括一个非晶合金，它含有作为其主要成分的Co和选自Ti，V，Cr，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta，T，Ru，Rb，Pd，Cu，Ag，Au和Pt组中至少一种元素。这样材料的典型例子包括Co-Zr-Nb合金薄膜，Co-Zr-Ta合金薄膜，Co-Hf-Nb合金薄膜，Co-Hf-Ta合金薄膜。通过溅射构成这些材料，然而，当Co的含量超过90％时，导致的不定非晶态，而当Co的含量小于70％时，有可能失去磁化作用，从而，最好是Co的含量上限是90％而其下限是70％。
图13比较X射溅衍射分布图，它是用Co-Cr-Pt单层和用Co-Zr-Nb/Co-Cr-Pt叠层薄膜得到的，而Co-Zr-Nb/Co-Cr-Pt叠层薄膜使用厚度为20毫微米的，Co-Zr-Nb合金薄膜作为底基层，它是非晶铁淦氧磁薄膜的例子，且在其表面上叠层一个Co-Cr-Pt硬磁薄膜。值得注意，由Co-Zr-Nb/Co-Cr-Pt叠层分布图可看出，由于Co-Zr-Nb合金薄膜的原因有一个宽广的衍射曲线分量，并且由于Co-Cr-Pt的<002>平面的原因有一个峰衍射分量；并且还可看出，Co-Cr-Pt薄膜的<001>晶轴的取向垂直于其薄膜平面。当Co-Zr-Nb/Co-Cr-Pt的Co-Cr-Pt<002>的衍射强度和图3所示Co-Cr-Pt单层以及Fe-Cr/Co-Cr-Pt叠层的衍射强度比较时，该Co-Cr-Pt<002>的衍射强度近似是Co-Cr-Pt单层的衍射强度的三分之一，并且是Fe-Cr/Co-Cr-Pt的衍射强度两倍左右，由此得出结论，在Co-Zr-Nb/Co-Cr-Pt中<001>平面的取向程度小于单层中的取向程度，但高于Fe-Cr/Co-Cr-Pt中的取向程度。由于Co-Cr-Pt在<001>方向上有强的磁各向异性-所以在Co-Cr-Pt<002>中较小的衍射强度表明在其由平面范围内存在着较大的磁化分量。由此，使用Co-Zr-Nb合金非晶铁淦氧薄膜作为底基层也能改进硬磁薄膜的磁性，当然其效果不象Fe-Cr合金铁淦氧磁薄膜那么大。
适合于用作反铁淦氧磁薄膜的材料，可以使用一种合金，含有Cr，Mn作为其主要成分和选自Cu，Au，Ag，Ni和白金金属组中至少一种元素。这些元素组成的最佳范围当用(Cr100-cMnc)100-dXd给出时(其中X表示一种添加元素)被规定如下：30≤C≤70，0≤d≤30。上述组成范围保证最大磁交换耦合作用。至于薄膜厚度，要求薄膜厚度为20毫微米或更多，这是因为当薄于20毫微米时，显示不出任何反铁淦氧磁性。在硬磁薄膜磁性能上改善的程度基本上与使用具有面中心立方栅格的晶体结构的铁淦氧磁薄膜时磁性能相同。
当使用上述反铁淦氧磁薄膜作为底基层时，为了将反铁淦氧磁薄膜中磁化方向取向在侧方向，期望在直流磁场中对该薄膜进行热处理。在使用磁阻效应薄膜利用微磁阻效应的磁阻磁头的情况下，提供了反铁淦氧磁层31，以便将磁化方向固定在磁薄膜32上，如图10所示。由于在反铁淦氧磁层31中以及在加有纵向偏置叠层中用作底基层的反铁淦氧薄膜中，磁化的方向是不同的，所以，对它们需要使用具有不同阻塞温度的不同材料，或者选择某些其它成分作为反铁淦氧薄膜，用于加有纵向偏置叠层的衬层，这些其它成分能显示交换耦合，无须进行热处理。实施例7：
参照图14，表示了使用本发明一个实施例的磁阻磁头的磁盘装置示意图。在该图中，可以看见本发明的磁阻磁头，应用于磁盘装置中的磁记录和再现器件上，但是并不只限于此，它在本发明范围内可以应用于任何磁记录和再现器件，例如磁带装置和类似装置上。
参照图14详细说明上述磁盘装置。上述磁盘装置由主轴202；多个磁盘204a，204b，204c，204d，204e，每一个磁盘沿着主轴202被此等距离地叠置；以及一个驱动主轴202的电机组成。进一步，该装置装有可动托架206；托架206上携带有多个磁头205a，205b，205c，205d和205e；包括磁铁208和用于起动托架206的音图207的音圈电机213；以及基底201，用于支承以上说明的这些构件。该装置还装有音圈电机控制电路209，它响应来自上控制装置212的信号来控制音圈电机213，和写/读电路210，该写/读电路210的功能是将自上控制装置212传送的数据转换成电流，按照和磁盘204a或类似的磁盘相关的写的方法将该电流提供给相应的磁头，另一功能是放大从磁盘204a和类似磁盘送出的数据，并将放大的数据转换成数字信号，该写/读电路210经接口211连接到上控制装置212上。
以下将说明从磁盘装置中的磁盘204d读取数据的数据读出操作。由上控制器212发出经接口211向音圈电机控制电路209读磁盘数据命令。响应来自音圈电机控制电路209的控制电流，音圈电机213起动托架206以高速移动磁头组205a，205b，205c，205d，205e，并且使磁头205d精确定位在磁盘204d的磁道的一个位置上，而在磁盘204d上储存待读取的数据。通过磁头205d实现了上述精确定位，而该磁头205d读出与数据一起储存在磁盘204d中的伺服信息，并且将其位置信息供给音圈电机控制电路209。安装在基度201上的马达203转动耦合到主轴202上的多个磁盘204a，204b，204c，204d，204e。响应来自写/读电路210的读出信号，选择一个指定磁盘204d，在探测指定区的前沿位置时，磁头205d从此读出数据信号。通过耦合到写/读电路210上的磁头205d和磁盘204d之间的数据交换，实现了上述数据读出。将读出的数据转换成预定信号，然后，将该信号传送到上控制装置212上。
尽管以磁盘204d作为例子解释了数据读出操作，然而，对于任何其它磁盘，情况是同样的，此外，规定在图14中的磁盘装置有五个磁盘，但是并不限于此，而在本发明范围内可以使用任何数目的磁盘。实施例8：
本发明又一个实施例8的磁阻效应型磁头被表示在图17中，它具有由反铁淦氧磁层/磁薄膜/非磁导电薄膜/磁薄膜组成的磁阻效应叠层。将该磁阻效应叠层的两个侧边切开以构成纵向偏置层24和邻近其切割侧边的电极薄膜17，如图17所示。在上述安排中，对于纵向偏置层使用磁底基层252使在基底附近磁薄膜32中磁化稳定，并能抑制巴克豪森噪声。
在上述实施例8中，所述的磁阻效应型叠层磁头由基底侧边开始按照以下顺序进行制备：反铁淦氧层31/磁薄膜32/非磁导电薄膜33/磁薄膜34，以及电极薄膜17，然而，制备的顺序并不限于此，对它的任何改进都应该被认为是在本发明范围内。然而，选择叠层的顺序是：磁薄膜34/非磁导电薄膜33/磁薄膜32/反铁淦氧层31的情况下，最好其反铁淦氧磁层31是导电铁淦氧磁薄膜。实施例9：
按照本发明另一个实施例9的磁阻效应型磁头结构的部分透视图被表示在图18上。构成软磁薄膜13，在其表面上构成非磁导电薄膜14，然后，将磁阻效应薄膜15构成在膜14上。80％NiFe用作磁阻效应薄膜15。然后，在其有效中心区表面上构成光刻胶掩膜膜板。随后，通过离子研磨部分除去设有由上述软磁薄膜13的光刻胶覆盖的区域，也就是，上述非磁导电薄膜14和上述磁阻效应薄膜15。此时，转动基底，相对离子束轴保持适当角度，从而构成坡度45延伸向底部。然后，构成纵向偏置层24，它包括构成侧部分无效区的硬磁薄膜26和显示铁淦氧磁性并具有面中心立方栅格结构的底基层252，随后在其上安置电极薄膜17。用作硬磁薄膜26的材料包括Co0.82Cr0.09Pt0.09薄膜，或Co0.80Cr0.08Pt0.09(ZrO2)0.03薄膜。用作底基层显示铁淦氧磁性的材料包括本发明实施例2的Fe-Cr合金。使用射频溅射来淀积硬磁薄膜26和铁淦氧磁底基层252，ZrO2片淀积在靶上以使调节在CoCrPt薄膜中的ZrO2的浓度。分别选择硬磁薄膜厚度为50毫微米和52毫微米，结果，分别通过Co0.82Cr0.09Pt0.09薄膜和Co0.80，Cr0.08Pt0.09(ZrO2)0.03薄膜将相同的偏置磁场加到有效的中心区。通过以上情况得到的每一个矫顽力分别是600奥斯特和1200奥斯特。通过剥离去除剩下的硬磁薄膜，具有面中心立方栅格结构的底基层，和电极薄膜。软磁薄膜13将横向偏置场44加到磁阻效应薄膜15上，而纵向偏置层24将纵向偏置场46加到磁阻效应薄膜15上。将磁阻效应薄膜15制成在其两个侧边有坡度45的预定形状之后，淀积纵向偏置层使叠层的厚度小于软磁薄膜13、非磁导电薄膜14、以及磁阻效应薄膜15的叠层的总厚度，并除去保留在磁阻效应薄膜15表面上的剩余淀积物，从而，在邻近磁阻效应薄膜15的边缘部分并沿着该坡度的一些区域中提供了纵向偏置层。然后，构成电极薄膜17，在它与磁阻效应薄膜15接触部分具有一个坡度。标号121表示由厚度0.4微米氧化铝制成的下间隙层，标号111表示由厚度为2微米左右的NiFe合金制成的下屏蔽层，以及标号20表示在非磁基底10表面上经抛光提供的基底上的一个光滑表面上构成的厚度为10微米的一个绝缘薄膜。用作非磁基底10的是含有氧化铝烧结体的TiC。用作非磁导电薄膜14的是具有厚度200的Ta薄膜。80％Ni-Fe合金的厚度为400用作磁阻效应薄膜15。
作为使用这些磁头测量电磁转换特征的结果发现，虽然使用Co0.82Cr0.09Pt0.09薄膜的磁头显示输出变化为20％和波形变化为10％，但，使用Co0.80Cr0.08Pt0.09(ZrO2)0.03薄膜的磁头有利地显示输出变化5％或更小，和波形在5％以内。因此证实，使用Co0.080Cr0.08Pt0.09(ZrO2)0.03作为硬磁薄膜26将有利地改进其BHN抑制能力和波形变化抑制效果。
由MR薄膜，软磁薄膜13，和非磁导电薄膜14构成了有效中心区，而薄膜B是软偏置薄膜，用于加侧向偏置，薄膜14插在这两个磁薄膜之间，将两个薄膜彼此分开。通过将纵向偏置加到有效中心区的纵向偏置层24构成无效边缘区。在有效中心区的两个侧边，侧面结合区有两个坡度。
通过由硬磁薄膜得到的漏磁场和在硬磁薄膜和有效中心区之间的结合区中的磁耦合，硬磁薄膜26将纵向偏置加到有效中心区。硬要求磁薄膜响应来自磁介质的磁场的磁场稳定地加到有效中心区，以便抑制BHN，从而，对于硬磁薄膜，最好具有矫顽力1000奥斯特或更大。实施例10：
图19是按照本发明再一个实施例10的磁阻效应磁头的透视图。
除了其磁阻效应磁头叠层结构之外，上述实施例10基本上具有和实施例5同样的结构。在由氧化铝制成的下间隙层121的表面上构成由厚度50毫微米NiO制成的反铁淦氧磁层31，然后，顺序地构成磁阻效应薄膜15叠层(它包括：厚度为1毫微米的80％Ni-Fe合金薄膜54和厚度为1毫微米Co薄膜45)，然后，厚度为2毫微米Cu构成的非磁导电薄膜56，以及施加横向偏置的厚度为5毫微米的NiFe合金制成的软磁薄膜13。
按照上述实施例10的磁阻薄膜15包括插在两个磁薄膜(NiFe)之间的非磁薄膜(Cu)，和并列于两个磁薄膜之一的反铁淦氧磁薄膜(NiO)。认为上述结构可消除生产步骤中的不稳定性，并可防止磁头灵敏度由于电流旁路而降低。此外，在制造期间，使用NiO氧化薄膜作为反铁淦氧薄膜，它具有比常规材料FeMn高的抗腐蚀性，在大量生产中改进了可靠性。此外，通过流经磁头的电流和在旋转阀薄膜中电阻变化的乘积来确定磁头的输出，其中，反铁淦氧薄膜本身，对旋转阀薄膜中电阻的改变完全没有影响。因此，通过使用绝缘材料NiO作为反铁淦氧薄膜，使输入电流有效地影响电阻的变化成为可能，从而改进了磁场的灵敏度。因此，通过本发明上述实施例10，能达到记录密度高达5×109位/时2左右。
此外，通过使用带有氧化物NiFe合金(其中的氧化物的扩散情况类似于实施例9)作为软磁薄膜13能够得到改进的再现输出。实施例11：
图20是本发明再一个实施例11的磁阻效应型磁头的透视图。
偏置薄膜27和28是由反铁淦氧磁材料构成，它们适合于通过交换耦合施加各向异性。纵向向偏置层具有和实施例2同样的结构。通过非磁导电薄膜14和磁薄膜21分开的磁薄膜22具有一个由感应的单轴各向异性产生的容易磁化的方向。为此，在淀积期间对上述磁薄膜在预定方向加一个磁场。本发明上述实施例11通过偏置薄膜并通过感应的磁化各向异性施加各向异性的一个实例，磁化各向异性的方向在薄膜平面内彼此垂直。通过在磁薄膜21中使各向异性变大，而在磁薄膜22使各向异性变小(和要检测的磁场值相比)，使在磁薄膜21中相对外磁场基本固定磁化变成可能，并且允许只在磁薄膜22中磁化，以便以高灵敏度响应外磁场。此外，就加在箭头60方向上的要检测的磁场而论，由各向异性61引起的在磁薄膜21中的磁化被设定在易于轴向磁化的状态，其中它的磁化和外磁场是平行的；与此相反，在磁薄22各向异性引起的磁化被设定在难以轴向磁化的状态，其中它的磁化和外磁场互相垂直。通过此效应，能进一步加强上述高灵敏度响应，并且由于在外磁场下磁薄膜22中存在着这种状态，即，由于转动，通过难以磁化轴的磁化来驱动该元件，所以能够阻止和涉及磁畴壁的运动的磁化有关的巴克豪森噪声，而且能实现在高频下操作。
使用高频磁控管溅射装置来制造构成本发明磁阻效应元件的薄膜，以下将予以说明。通过在3毫乇氩气氛下，在陶瓷基底和单晶硅基底上淀积到厚度为1毫米的直径为3毫米、顺序叠层下列材料。氧化镍，钴、Ni20％Fe合金，Cu用作溅射靶。为了添加Co到Ni-Fe合金上，一个Co片安置在Ni20％Fe合金之上。同时，为了添加Ni和Fe到Co上，一个Ni片和Fe片安置在Co靶上。在一个室中形成每一个叠层的薄膜，在该室内对安置在其上具有每一个靶的每一个阴极施加高频电源以产生等离子体，一个接一个地打开为每一个阴极提供的每一个闸门，以形成每一个薄膜。在薄膜形成期间，使用在基底平面中相互垂直的两对电磁铁，在平行于基底方向上加约50奥斯特的磁场，结果提供了单轴各向异性，并对每一个方向导出氧化镍薄膜的交换耦合偏置的方向。
使用在基底附近的两对电磁铁在每一个磁薄形成时间，通过在感应方向上加磁场，就能实现各向异性的感应。另外一方面，在构成多层薄膜之后，在施加磁场的条件下，在铁淦氧磁薄膜的奈尔温度下进行热处理，可把反铁淦氧磁偏置的方向感应到磁场方向。
通过将其薄膜模制成直角条带并在其上构成电极，可评价磁阻效应元件的性能。此时，磁薄膜的单轴各向异性的方向适于变成平行于流经元件的电流牟方向。一个预定的电流在电极端部之间流动，沿垂直于电流方向的方向将磁场加在元件平面内。然后，测量该元件的电阻，以此作为跨接在电极端的电压；并检测该元件的电阻，以此作为磁阻变化率。
在表1中1号样品，描述在有上、下NiO薄膜的元件并在磁场作用下的电阻变化率。上述情况相应于将NiO薄膜用作偏置薄膜27和28、Ni80Fe20合金薄膜用作磁薄膜21和22、以及Cu薄膜用作非磁导电薄膜的情况。探测了在磁场方向上强烈地感应磁化的磁薄膜效应以此作为在磁带回路的左侧上的一半。没有如以上所述强烈感应磁化的磁薄膜的其它效应，作为电阻的急剧变化出现在其中心部分。由于本发明磁阻效应元件的再现输出相应于大的上述电组变化率，而其灵敏度相应于小的饱和磁场，显而易见，本发明元件具有大的输出和改进的灵敏度。
用添加Ag，Au的Cu非磁导电薄膜样品，或用有Ag、Au多层薄膜的样品可得到基本相同的效果。
在NiO/NiFe/Cu/NiFe薄膜中(其中Cu的厚度在变化)的磁耦合强度，在Cu厚度的变化为10右的循环中，在反铁淦氧磁化和铁淦氧磁化之间振荡。因此，为了得到对磁场有高灵敏度的特征的磁阻效应元件，应使上述磁耦合基本等于零。当使用铜作为非磁导电薄膜时，其厚度在11到22范围内将有效地使磁薄膜之间的磁耦合等于零。仅仅通过本发明上述的安排，能够提供非常好的磁阻效应元件，该元件可根据几个奥斯特的弱的外磁场，极大地改变它的电阻，由此，具有高灵敏度。
当将Co添加到NiFe磁薄膜中时，其电阻改变率相对于只有NiFe磁薄膜改进约4到5.5％。上述事实显示，将Co添加到NiFe中，对在叠层薄膜中的磁阻效应有改进。
表1表示通过改变它们的磁阻效应薄膜结构制造的磁阻效应元件的磁性质的例子。每一个叠层结构左边的成分是邻近其基底的成分，而朝向右侧的其它成分是一个接一个地顺序叠层的。                                           表1
样品     薄膜结构/厚度(埃) 电阻变化率(％) 饱和磁场 分级
 No.1 NiO/NiFe/Cu/NiFe/Cu/NiFe/NiO300/60/21/40/21/60/300     6.5     12   ◎
    2 NiO/Co/Cu//NiFe/Cu/Co/NiO300/50/21/40/21/50/300     7.5     13   ◎
    3 NiO/NiFe/Cu/NiFe/Cu/NiFe/Cu/NiFe/NiO300/60/21/40/21/40/21/60/300     5.5     11   ◎
    4 NiO/Co/Cu/Co/NiFe/Co/Cu/Co/NiO300/60/21/15/40/15/21/60/300     7.5     16   ◎
    5 NiO/NiFe/Cu/NiFe300/60/21/40     4.5     15   ○
    6 NiO/NiFe/Co/Cu/Co/NiFe300/60/15/21/15/40     5.5     14   ◎
    7 NiO/NiFe/Co/Cu/NiFe/Cu/Co/NiFe/NiO300/60/15/21/40/21/15/60/300     7.9     14   ◎
在表1中，电阻改变率和饱和磁场表示了每个元件的特征。每个元件的再现输出相应于大的电阻改变率，而每个元件的灵敏度相应于小的饱和磁场。由表1显而易见，本发明1号到5号磁阻元件具有电阻改变率大于4％，并改进了磁性质，在磁阻改变率上优于6号和7号常规叠层。更具体讲，1号、2号和4号样品表明饱和磁场改进的磁灵敏度，近似为10奥斯特，和电阻改变率的改进输出为6-7％。实施例12：
图21是使用上述元件的分开型记录和再现磁头的透视略图。上述记录和再现分开型磁头包括由利用本发明元件的一个再现磁头，一个感应型记录磁头，和一个用于阻止由于漏磁通量引起干扰再现磁头的屏蔽部件构成。在图21中，将记录和再现分开型磁头表示成与水平磁记录磁头的组合，但是并不限于此，并与用于垂直记录的垂直磁记录磁头的改进的组合应该认为是在本发明范围之内。上述磁头包括：一个有装在基底50上的下屏蔽层111、磁阻效应元件60、电极40、和上屏蔽层112的再现磁头，和一个具有下磁薄膜84、线圈41、以及上磁薄膜83的记录磁头。因此，上述组合磁头在记录介质中写入数据信号，并从记录介质中读出数据信号。通过提供再现磁头的读出区和在相同滑触头上彼此平行和可滑动地重叠的记录磁头的磁间隙，能够实现两个磁头在相同磁道上同时定位。小心谨慎地机加工上述组合磁头，并将它们安装在本发明的磁盘装置上。
用作磁头滑触头的并构成在基底上的磁阻效应元件60和电极40可滑动地定位在记录介质上，以再现其中的数据。记录介质转动的同时，处在记录介质上方的距离小于0.2微米或基本上与其接触的并立的磁头滑触头相对于记录介质进行相对运动。在上述安排中，将磁阻效应元件60移动到一个指定位置，在此通过其中的漏磁场读出储存在记录昌质中的磁信号。磁阻效应元件60包括：具有许多磁薄膜和至少一个插在其间的非磁导电薄膜的多个叠层薄膜，和一个偏置薄膜、具体地讲，一个反铁淦氧磁薄膜。本发明的特征在于：将所说在由非磁薄膜分开的叠层中的许多磁薄膜中的至少一个磁薄膜磁化，在如图20所示的箭头61方向上引起强烈的各向异性，从而把其磁化基本5固定在上述各向异性方向上。将其它磁薄膜在其薄膜平面内的垂直于箭头61方向上加一个相对弱的各向异性，从而在该方向上引起磁化。通过上述安排，使磁储存在记录介质中的储存信号作为漏磁场抵达磁阻效应元件，这使磁阻薄膜内的磁化按照每一个各向异性转动，从而，在经非磁导电薄膜彼此靠近的两个磁薄膜之间构成的内平面磁化方向角发生改变，以产生磁阻效应，在此基础上得到再现输出。确定用于检测信号的磁阻效应元件的一个检测区，以此作为在电极40之间的磁阻效应元件60中有电流流过的部分，它在平行于记录介质的表面的方向上的宽度比是记录磁道的宽度窄，具体讲，两者之间的比率小于0.8，因此能防止由于对准错误对邻近磁道产生的干扰。实施例13：
图22表示出按照本发明另一个实施例13的薄膜兹头的不同安排的另一个磁盘装置。上述装置包括：记录磁头，它具有构成在一个基底上的上、下磁薄膜83、84、用于把磁动势加在其上的线圈41、和下屏蔽层111；和再现磁头，它具有形成记录磁头以后在下屏蔽层111和上屏蔽层112之间构成的磁阻效应元件60，和电极40。换句话说，把对结构安排的任何改变敏感的磁阻薄膜在形成以后构成在记录磁头上，从而消除和记录磁头的制造有关的应力集中和热处理产生的不利影响，进一步便于与记录磁头进行位置对准，从而改进沿磁道宽度方向上的精确度以及磁盘装置的生产率。
按照本发明实现了如下总结的优点和结果。利用各向异性磁阻效应和微磁阻效应，通过所提供的用于抑制磁阻磁头中巴克豪森噪声的纵向偏置层，并且该纵向偏置层具有由反铁淦氧磁薄膜非晶铁淦氧磁薄膜、或反铁淦氧磁薄膜制成的底基层，以及形成在底基层上的硬磁薄膜，即使将纵向偏置层构成在磁薄膜上，如磁阻薄膜、偏置薄膜以及类似具有面中心立方栅格晶体结构的薄膜，也能有利地抑制矫顽力的减少。此外，由于在磁阻薄膜或偏置薄膜和硬磁薄膜之间存在着磁交换耦合，稳定了所以在这些薄膜中的磁化，从而，提供了非常优秀的、消除了巴克豪森噪声的磁阻型式磁头。
此外，通过在按照本发明邻近磁阻效应元件的侧边部分上提供与其邻近的磁薄膜，能够稳定其电磁转换特征，从而将巴克豪森噪声以及振荡变化减至最小。况且，能提供具有改进的再现输出和高记录密度的改进的再现磁盘装置。

Claims (27)

1.一种磁阻磁头，具有一个磁阻薄膜，它利用磁阻效应可将磁信号转换成电信号，一对电极将信号探测电流提供给所说的磁阻薄膜，以及一个纵向偏置层将纵向偏置场加到所说磁阻薄膜上，所说纵向偏置层包括：
一个底基层，由一个铁淦氧磁薄膜构成，和
一个硬磁薄膜，形成在由铁淦氧磁薄膜构成的所说底基层上。
2.按照权利要求1所述的一种磁阻磁头，其特征在于由所说铁淦氧磁薄膜构成的所说底基层是具有体中心立方栅格的晶体结构的一个铁淦氧磁薄膜。
3.按照权利要求1所述的一种磁阻磁头，其特征在于由所说铁淦氧磁薄膜构成的所说底基层是一个非晶铁淦氧磁薄膜。
4.一种磁阻磁头，具有一个磁阻薄膜，它利用磁阻效应可将磁信号转换成电信号，一对电极将信号探测电流提供给所说的磁阻薄膜，以及一个纵向偏置层，将纵向偏置场加到所说磁阻薄膜上，所说纵向偏置层包括：
一个底基层，由一个反铁淦氧磁薄膜构成，和
一个硬磁薄膜，形成在由反铁淦氧磁薄膜构成的所说底基层上。
5.按照权利要求4所述的一种磁阻磁头，其特征在于由所说反铁淦氧磁薄膜构成的所说底基层包括具有体中心立方栅格的晶体结构的一个反铁磁淦氧薄膜。
6.按照权利要求1-5中的任一项所说的一种磁阻磁头，其特征在于所说磁阻薄膜包括：一个铁淦氧磁层，它显示各向异性磁阻效应，和一种横向偏置层，它将横向偏置场加到所说磁薄膜上。
7.按照权利要求6所述的一种磁阻磁头，其特征在于通过经由一个衬层薄膜邻近所说磁阻薄膜形成的一个软磁薄膜施加所说的横向偏置场。
8.按照权利要求1-5中的任一项所说的一种磁阻磁头，其特征在于所说磁阻薄膜包括一种多层薄膜，它包含第1磁薄膜，一个非导磁薄膜中间层，和第2磁薄膜，其中通过在所说第1磁薄膜，和邻近所说第1磁薄膜构成的反铁淦氧磁层之间交换相互作用来固定在所说第1磁薄膜中的磁化方向，并且在没有外磁场存在情况下，在所说第2磁薄膜中的磁化方向基本上垂直于在所说第1磁薄膜中的磁化方向，而所说磁阻薄膜的电阻按照在所说第1磁薄膜和所说第2磁薄膜中的磁化方向之间的相对角度的改变而改变。
9.按照权利要求1到8中任一项所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说硬磁薄膜包括一种合金，合金中含有作为其主要成分的Co和M1，此处M1是选自Cr，Ta，Ni，Pt和Re组中的至少一种元素，或一种合金并添加含有Co，M1和M2的氧化物，此处M2是选自氧化硅、氧化锆，氧化铝，和氧化钽组中的至少一种氧化物。
10.按照权利要求2，6，7，8，9中的任一项所述的一种磁阻磁头，其特征在于具有所说体中心立方栅格的晶体结构的所说铁淦氧磁薄膜是Fe，Fe-Ni合金，Fe-Co合金、或Fe-Ni-Co合金。
11.按照权利要求2，6，7，8，9中的任一项所述的磁阻磁头，其特征在于具有所说体中心立方栅格晶体结构的所说铁淦氧磁薄膜包括Fe，Fe-Ni合金，Fe-Co合金、或Fe-Ni-Co合金中的至少一种，并且添加M3，此处M3是选自Si、V、Cr、Nb、Mo、Ta和W组中的至少一种元素。
12.按照权利要求11所述的一种磁阻磁头，其特征在于具有所说体中心立方栅格晶体结构的所说铁淦氧磁薄膜是含有Fe和Cr作为主要成分的一种合金。
13.按照权利要求12所述的一种磁阻磁头，其特征在于含有Fe和Cr作为主要成分的所说合金具有5-45原子百分比的Cr。
14.按照权利要求3，6，7，8或9的任一项所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说非晶铁淦氧磁薄膜是含有Co和M4的一种非晶合金，此处M4是选自Ti，V，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta，Y，Ru，Rh，Pd，Cu，Ag，Au和Pt组中的至少一种元素。
15.按照权利要求4到9中任一项所述的一种磁阻磁头，其特征在于具有所说反铁淦氧磁薄膜的所说底基层是含有作为主要成分的Cr、Mn和M5的合金，此处M5是选自Cu、Au、Ag、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Re、Os、Ir和Pt组中的至少一种元素。
16.一种磁阻磁头，具有一个磁阻薄膜，其电阻响应于磁场变化，一个横向偏置层显示软磁性质，它将一个横向偏置场加到所说磁阻薄膜上，一个衬层膜由非磁材料制成，它按磁性分开所说横向偏置层和所说磁阻薄膜，一个纵向偏置层安置在邻近由所说磁阻薄膜、所说横向偏置层、和所说衬层薄膜组成的叠层的两侧，并且该纵向偏置层将纵向偏置场加到所说磁阻薄膜上，以及一对电极将电流提供到所说磁阻薄膜上，其中所说纵向偏置层包括：
一个底基层，由铁淦氧磁薄膜，反铁淦氧磁薄膜，以及非晶铁淦氧磁薄的任一种薄膜制成，和
一个硬磁薄膜，形成在所说底基层上，并且
其中所说横向偏置层将一个横向偏置场加到所说磁阻薄膜上，所述横向偏置层包括
Ni-Fe合金、Co、Ni-Fe-Co合金中的至少一种，以及
选自氧化锆、氧化铝、氧化铪、氧化钛、氧化铍、氧化镁、氧化钽、稀土氧化物、氮化锆、氮化铪、氮化铝、和稀土氮化物组中的至少一种化合物。
17.按照权利要求16所述的一种磁阻磁头，其特征在于将所说横向偏置场加到所说磁阻薄膜上的所说横向偏置层具有70微欧姆厘米或更大的电阻率。
18.按照权利要求17所述的一种磁阻磁头，其特征在于横向偏置层是一种含有78到84原子百分比镍的Ni-Fe合金。
19.一种磁阻磁头，具有一个基底，一对纵向偏置层，一对在其上形成的电极，以及一个形成在邻近所说纵向偏置层的磁阻元件，其中所说磁阻元件包括：
一个反铁淦氧磁薄膜，由形成在所说基底上的氧化镍制成，
一个铁淦氧磁薄膜，包括两层：
一个非磁金属薄膜，和
一个软磁薄膜，每一个薄膜都由基底侧面顺序形成，
并且其中所说纵向偏置层包括：
一个底基层，由铁淦氧磁薄膜、反铁淦氧磁薄膜、和非晶铁淦氧磁薄膜之一制成，和
一个硬磁薄膜，在所说底基层上形成。
20.按照权利要求19所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说铁淦氧磁薄膜包括两层，一个Fe合金层含有70到95原子百分比的Ni，和一个Co合金层，形成在Fe合金层上，并且其中所说软磁薄膜是所说Fe合金薄膜或一个从所说基底侧面顺序形成的并由Co合金层和Fe合金层组成的双层薄膜。
21.按照权利要求19和20所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说铁淦氧磁薄膜包括两层，一个软磁薄膜邻近所说反铁淦氧磁薄膜，和一个磁薄膜具有自旋相关散射，该散射大于所说软磁薄膜的自旋相关散射。
22.一种磁阻磁头，具有一个基底，一对纵向偏置层，一对分别形成在所说纵向偏置层上的电极，和一个形成在邻近所说一对纵向偏置层并在两层之间的磁阻元件叠层，
其中所说元件包括：
一个邻近所说基底的反铁淦氧磁薄膜，
一个第1铁淦氧磁薄膜，
一个第1非磁薄膜，
一个软磁薄膜，
一个第2非磁薄膜，
一个第2铁淦氧磁薄膜，和
一个反铁淦氧磁薄膜，每一个薄膜是从所说基底侧面顺序叠层，和
其中所说纵向偏置层包括：
一个底基层，由铁淦氧磁薄膜，反铁淦氧磁薄膜，或非晶铁淦氧磁薄膜中的任一个制成，
一个形成在所说底基层上的硬磁薄膜。
23.按照权利要求22所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说反铁淦氧磁薄膜是由氧化镍制成，在所说基底侧面上的所说铁淦氧磁薄膜是由含有70-95原子百分比的Ni的Fe合金层、和Co合金层制成，所说软磁薄膜是由所说Fe合金层制成，第2铁淦氧磁薄膜是由Co合金层构成，而所说Fe合金层形成在其上。
24.按照权利要求22所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说第1和第2铁淦氧磁薄膜中至少有一个是含有70到75原子百分比的Ni、5到30原子百分比的Fe和1到5原子百分比的Co的一种合金，或含有30到85原子百分比的Co、2到30原子百分比的Ni，和2到50原子百分比的Fe的一种合金。
25.按照权利要求24所述的一种磁阻磁头，其特征在于所说非磁薄膜是Au，Ag和Cu中的至少一个。
26.一种磁盘装置，具有一个磁记录介质用于记录信息，一个磁头用于读和写所说信息，所说磁头具有磁阻元件，该磁阻元件具有由一个硬磁薄膜形成在一个底基层上所提供的一个纵向偏置层，而该底基层是由铁淦氧磁材料制成，一个起动器用于将所说磁头移动到所说磁记录介质上所指定的位置上，和一个控制器，在使用所说磁头读和写期间用于控制所说信息的传送和接收，并且用于控制所说起动器的移动。
27.一种磁盘装置，具有一个磁记录介质用于记录信息，一个磁头用于读和写所说信息，所说磁头具有磁阻元件，该元件具有由一个硬磁薄膜形成在一个底基层上所提供的一个纵向偏置层，而该底基层是由反铁淦氧磁材料制成，一个起动器用于将所说磁头移动到所说磁记录介质上所指定的位置，和一个控制器，在使用所说磁头读和写期间，用于控制所说信息的传送和接收，并且用于控制所说起动器的移动。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1312665C (zh) * 2003-07-14 2007-04-25 Tdk株式会社 薄膜磁头、磁头万向组件及硬盘装置
CN101613595B (zh) * 2009-07-28 2012-05-16 大庆石油管理局 微泡沫钻井液
CN112753099A (zh) * 2019-03-28 2021-05-04 Tdk株式会社 存储元件、半导体装置、磁记录阵列和存储元件的制造方法

Families Citing this family (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923503A (en) * 1995-03-15 1999-07-13 Alps Electric Co., Ltd. Thin-film magnetic head and production method thereof
JP3990751B2 (ja) * 1995-07-25 2007-10-17 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
US7116527B1 (en) * 1996-09-30 2006-10-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect device having hard magnetic film structural body
US6144534A (en) * 1997-03-18 2000-11-07 Seagate Technology Llc Laminated hard magnet in MR sensor
JP3253557B2 (ja) * 1997-05-07 2002-02-04 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッドおよび磁気記憶装置
JP3699802B2 (ja) * 1997-05-07 2005-09-28 株式会社東芝 磁気抵抗効果ヘッド
JP3253556B2 (ja) * 1997-05-07 2002-02-04 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッドおよび磁気記憶装置
JP2970590B2 (ja) * 1997-05-14 1999-11-02 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム
JP3263004B2 (ja) * 1997-06-06 2002-03-04 アルプス電気株式会社 スピンバルブ型薄膜素子
US6404191B2 (en) 1997-08-08 2002-06-11 Nve Corporation Read heads in planar monolithic integrated circuit chips
JPH11175920A (ja) * 1997-12-05 1999-07-02 Nec Corp 磁気抵抗効果型複合ヘッドおよびその製造方法
US6185078B1 (en) * 1998-08-21 2001-02-06 International Business Machines Corporation Spin valve read head with antiferromagnetic oxide film as longitudinal bias layer and portion of first read gap
US6664784B1 (en) * 1998-11-26 2003-12-16 Nec Corporation Magneto-resistive sensor with ZR base layer and method of fabricating the same
US6542342B1 (en) * 1998-11-30 2003-04-01 Nec Corporation Magnetoresistive effect transducer having longitudinal bias layer directly connected to free layer
US6587315B1 (en) * 1999-01-20 2003-07-01 Alps Electric Co., Ltd. Magnetoresistive-effect device with a magnetic coupling junction
US6583971B1 (en) * 1999-03-09 2003-06-24 Sae Magnetics (Hk) Ltd. Elimination of electric-pop noise in MR/GMR device
JP2000306218A (ja) 1999-04-20 2000-11-02 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置
JP2001014616A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Tdk Corp 磁気変換素子、薄膜磁気ヘッドおよびそれらの製造方法
JP2001167409A (ja) * 1999-09-30 2001-06-22 Fujitsu Ltd 薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録媒体駆動装置
US6266218B1 (en) * 1999-10-28 2001-07-24 International Business Machines Corporation Magnetic sensors having antiferromagnetically exchange-coupled layers for longitudinal biasing
US6556391B1 (en) * 1999-12-07 2003-04-29 Fujitsu Limited Biasing layers for a magnetoresistance effect magnetic head using perpendicular current flow
US6721147B2 (en) 1999-12-07 2004-04-13 Fujitsu Limited Longitudinally biased magnetoresistance effect magnetic head and magnetic reproducing apparatus
JP3537723B2 (ja) * 2000-01-05 2004-06-14 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド及び浮上式磁気ヘッド
JP2001351209A (ja) 2000-06-06 2001-12-21 Fujitsu Ltd スピンバルブヘッド及びその製造方法ならびに磁気ディスク装置
JP2002008210A (ja) * 2000-06-19 2002-01-11 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド製造方法
US6914749B2 (en) 2000-07-25 2005-07-05 Seagate Technology Llc Magnetic anisotropy of soft-underlayer induced by magnetron field
US6853520B2 (en) * 2000-09-05 2005-02-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
JP2002111095A (ja) * 2000-09-26 2002-04-12 Alps Electric Co Ltd 磁気抵抗効果型素子
JP2002163809A (ja) * 2000-11-22 2002-06-07 Sony Corp 磁気抵抗効果素子の製造方法と磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法
US6577477B1 (en) * 2001-02-01 2003-06-10 Headway Technologies, Inc. Hard magnetic bias configuration for GMR
JP2002319111A (ja) * 2001-02-15 2002-10-31 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果型磁気ヘッド
US6665155B2 (en) 2001-03-08 2003-12-16 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with free layer structure having a cobalt niobium (CoNb) or cobalt niobium hafnium (CoNbHf) layer
US6721146B2 (en) 2001-03-14 2004-04-13 International Business Machines Corporation Magnetic recording GMR read back sensor and method of manufacturing
US6636397B2 (en) 2001-03-20 2003-10-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Lead overlay spin valve sensor with antiferromagnetic layers in passive regions for stabilizing a free layer
US7289303B1 (en) * 2001-04-05 2007-10-30 Western Digital (Fremont), Llc Spin valve sensors having synthetic antiferromagnet for longitudinal bias
US6721143B2 (en) * 2001-08-22 2004-04-13 Headway Technologies, Inc. Ferromagnetic/antiferromagnetic bilayer, including decoupler, for longitudinal bias
US6697235B2 (en) * 2001-04-26 2004-02-24 Hitachi, Ltd. Magnetoresistive head and magnetic recoding/reproducing apparatus using the same
JP2003016613A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Hitachi Ltd 磁気ヘッド
US6914760B2 (en) * 2001-09-07 2005-07-05 International Business Machines Corporation Hard bias layer for read heads
US6636400B2 (en) 2001-09-18 2003-10-21 International Business Machines Corporation Magnetoresistive head having improved hard biasing characteristics through the use of a multi-layered seed layer including an oxidized tantalum layer and a chromium layer
JP3828777B2 (ja) * 2001-10-22 2006-10-04 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気抵抗効果ヘッド
US7230803B2 (en) 2001-10-22 2007-06-12 Hitachi, Ltd. Magnetic head with magnetic domain control structure having anti-ferromagnetic layer and plural magnetic layers
US7107667B2 (en) * 2001-11-01 2006-09-19 Tdk Corporation Method for fabricating thin film magnetic head
US6594124B2 (en) 2001-11-06 2003-07-15 Headway Technologies, Inc. Canted adjacent layer stabilized SV heads
US6663986B2 (en) 2001-12-27 2003-12-16 Storage Technology Corporation Magneto-resistive stripe element having a thin film conductor covered by a conductive capping layer
US6735058B2 (en) * 2002-02-04 2004-05-11 International Business Machines Corporation Current-perpendicular-to-plane read head with an amorphous magnetic bottom shield layer and an amorphous nonmagnetic bottom lead layer
US7139156B1 (en) * 2002-06-20 2006-11-21 Storage Technology Corporation Non-penetration of periodic structure to PM
EP1527351A1 (de) * 2002-07-26 2005-05-04 Robert Bosch Gmbh Magnetoresistives schichtsystem und sensorelement mit diesem schichtsystem
US7289285B2 (en) * 2002-10-24 2007-10-30 Charles Frederick James Barnes Information storage systems
US20040166368A1 (en) * 2003-02-24 2004-08-26 International Business Machines Corporation AP-tab spin valve with controlled magnetostriction of the biasing layer
US7136264B2 (en) * 2003-04-10 2006-11-14 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Use of gold leads in lead overlaid type of GMR sensor
JP3699714B2 (ja) * 2003-06-30 2005-09-28 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置
US7598555B1 (en) 2003-08-22 2009-10-06 International Business Machines Corporation MgO tunnel barriers and method of formation
US7274080B1 (en) 2003-08-22 2007-09-25 International Business Machines Corporation MgO-based tunnel spin injectors
US20050063106A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-24 Satoshi Hibino Magnetic sensor and manufacturing method therefor
US7252852B1 (en) 2003-12-12 2007-08-07 International Business Machines Corporation Mg-Zn oxide tunnel barriers and method of formation
KR100609384B1 (ko) * 2003-12-22 2006-08-08 한국전자통신연구원 박막 자기 헤드의 제조방법
US7083988B2 (en) * 2004-01-26 2006-08-01 Micron Technology, Inc. Magnetic annealing sequences for patterned MRAM synthetic antiferromagnetic pinned layers
US7161763B2 (en) * 2004-02-18 2007-01-09 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. GMR sensor with oriented hard bias stabilization
US7639457B1 (en) * 2004-02-27 2009-12-29 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic sensor with underlayers promoting high-coercivity, in-plane bias layers
JP4146818B2 (ja) * 2004-04-21 2008-09-10 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置
JP2005347418A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Alps Electric Co Ltd 磁気検出素子
US7688555B2 (en) * 2004-06-15 2010-03-30 Headway Technologies, Inc. Hard bias design for extra high density recording
US7357995B2 (en) * 2004-07-02 2008-04-15 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel barriers and associated magnetic tunnel junctions with high tunneling magnetoresistance
US7270896B2 (en) * 2004-07-02 2007-09-18 International Business Machines Corporation High performance magnetic tunnel barriers with amorphous materials
US20060012926A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Parkin Stuart S P Magnetic tunnel barriers and associated magnetic tunnel junctions with high tunneling magnetoresistance
JP2006086275A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Tdk Corp 磁気抵抗効果素子、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、およびハードディスク装置
JP4179260B2 (ja) * 2004-09-29 2008-11-12 ソニー株式会社 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及び磁気テープ装置
JP2006114610A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッドおよび磁気再生装置
US7300711B2 (en) * 2004-10-29 2007-11-27 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junctions with high tunneling magnetoresistance using non-bcc magnetic materials
US7351483B2 (en) * 2004-11-10 2008-04-01 International Business Machines Corporation Magnetic tunnel junctions using amorphous materials as reference and free layers
US7566508B2 (en) 2005-03-02 2009-07-28 Seagate Technology Llc Perpendicular media with Cr-doped Fe-alloy-containing soft underlayer (SUL) for improved corrosion performance
US20060286413A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Seagate Technology Llc Magnetic caplayers for corrosion improvement of granular perpendicular recording media
US7532442B2 (en) 2005-09-19 2009-05-12 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive (MR) elements having pinning layers formed from permanent magnetic material
US7502209B2 (en) * 2005-10-24 2009-03-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Read sensors having nitrogenated hard bias layers and method of making the same
US7691499B2 (en) * 2006-04-21 2010-04-06 Seagate Technology Llc Corrosion-resistant granular magnetic media with improved recording performance and methods of manufacturing same
JP2008010133A (ja) * 2006-05-29 2008-01-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
JP2008052819A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Tdk Corp 低温でのノイズを抑制する磁気再生方法
US20090011283A1 (en) * 2007-03-01 2009-01-08 Seagate Technology Llc Hcp soft underlayer
US7911737B1 (en) 2007-03-23 2011-03-22 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for providing a PMR head having an antiferromagnetically coupled pole
US8685547B2 (en) 2009-02-19 2014-04-01 Seagate Technology Llc Magnetic recording media with enhanced writability and thermal stability
US8449948B2 (en) * 2009-09-10 2013-05-28 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for corrosion protection of layers in a structure of a magnetic recording transducer
US9142240B2 (en) 2010-07-30 2015-09-22 Seagate Technology Llc Apparatus including a perpendicular magnetic recording layer having a convex magnetic anisotropy profile
US8462469B1 (en) * 2012-05-04 2013-06-11 Tdk Corporation Magneto-resistive effect element having FePt bias magnetic field application layer with Pt seed layer and MgO insulation layer
CN108181333B (zh) * 2017-12-04 2020-04-21 南京腾元软磁有限公司 一种精制非晶态固体合金三维重构透射电镜样品的工艺方法及评价方法
US11514936B1 (en) 2021-06-25 2022-11-29 Western Digital Technologies, Inc. Read head having one or more antiferromagnetic layers below soft bias side shields, and related methods
US11514930B1 (en) 2021-06-25 2022-11-29 Western Digital Technologies, Inc. Soft bias side shield stabilized by hard bias for read head design
US11437061B1 (en) 2021-06-25 2022-09-06 Western Digital Technologies, Inc. Read head having one or more antiferromagnetic layers above soft bias side shields, and related methods
US11514932B1 (en) 2021-06-25 2022-11-29 Western Digital Technologies, Inc. Soft bias shape anisotropy stabilization read head design and method of making same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4639806A (en) * 1983-09-09 1987-01-27 Sharp Kabushiki Kaisha Thin film magnetic head having a magnetized ferromagnetic film on the MR element
JPS62128015A (ja) * 1985-11-29 1987-06-10 Hitachi Ltd 磁気抵抗効果型磁気ヘツド
US4713708A (en) * 1986-10-31 1987-12-15 International Business Machines Magnetoresistive read transducer
JPS63146202A (ja) * 1986-12-09 1988-06-18 Canon Electronics Inc 磁気ヘツド及びその製造方法
US4782413A (en) * 1987-04-28 1988-11-01 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with mixed phase antiferromagnetic film
US5159513A (en) * 1991-02-08 1992-10-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
JP2812826B2 (ja) * 1991-09-04 1998-10-22 株式会社日立製作所 磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびその製造方法
JP3086731B2 (ja) * 1991-09-30 2000-09-11 株式会社東芝 磁気抵抗効果型磁気ヘッド
US5285339A (en) * 1992-02-28 1994-02-08 International Business Machines Corporation Magnetoresistive read transducer having improved bias profile
US5315468A (en) * 1992-07-28 1994-05-24 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor having antiferromagnetic layer for exchange bias
US5549978A (en) * 1992-10-30 1996-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
US5325253A (en) * 1993-02-17 1994-06-28 International Business Machines Corporation Stabilization of magnetoresistive transducer using canted exchange bias
US5668523A (en) * 1993-12-29 1997-09-16 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor employing an exchange-bias enhancing layer
US5434826A (en) * 1994-09-26 1995-07-18 Read-Rite Corporation Multilayer hard bias films for longitudinal biasing in magnetoresistive transducer
US5664316A (en) * 1995-01-17 1997-09-09 International Business Machines Corporation Method of manufacturing magnetoresistive read transducer having a contiguous longitudinal bias layer
JP3990751B2 (ja) * 1995-07-25 2007-10-17 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及び磁気記録再生装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1312665C (zh) * 2003-07-14 2007-04-25 Tdk株式会社 薄膜磁头、磁头万向组件及硬盘装置
US7259940B2 (en) 2003-07-14 2007-08-21 Tdk Corporation Thin-film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive
CN101613595B (zh) * 2009-07-28 2012-05-16 大庆石油管理局 微泡沫钻井液
CN112753099A (zh) * 2019-03-28 2021-05-04 Tdk株式会社 存储元件、半导体装置、磁记录阵列和存储元件的制造方法
CN112753099B (zh) * 2019-03-28 2024-04-16 Tdk株式会社 存储元件、半导体装置、磁记录阵列和存储元件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5995338A (en) 1999-11-30
JP3990751B2 (ja) 2007-10-17
US6172859B1 (en) 2001-01-09
CN1079969C (zh) 2002-02-27
KR100372984B1 (ko) 2003-05-16
KR970007804A (ko) 1997-02-21
US6157526A (en) 2000-12-05
JPH0997409A (ja) 1997-04-08

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