CN1306475C - 薄膜磁头、磁头万向架组件以及硬盘装置 - Google Patents

薄膜磁头、磁头万向架组件以及硬盘装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1306475C
CN1306475C CNB2004100617563A CN200410061756A CN1306475C CN 1306475 C CN1306475 C CN 1306475C CN B2004100617563 A CNB2004100617563 A CN B2004100617563A CN 200410061756 A CN200410061756 A CN 200410061756A CN 1306475 C CN1306475 C CN 1306475C
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
magnetic field
field applied
face
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100617563A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1577496A (zh
Inventor
清水友晶
岛泽幸司
田中浩介
照沼幸一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN1577496A publication Critical patent/CN1577496A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1306475C publication Critical patent/CN1306475C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3909—Arrangements using a magnetic tunnel junction
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
    • G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

作为本发明，在本发明中的磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层来向软磁性层提供纵向偏移磁场，磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距实质上相吻合，因此，可使偏移磁场施加层的面内方向(平行于膜面的方向)的顽磁力Hc维持高水平，即便是在以间隔更短、磁道更窄为目标的场合，也能够发挥施加有效偏移磁场的作用。即，发挥抑制巴克豪森噪声的产生的作用。

Description

薄膜磁头、磁头万向架组件以及硬盘装置
技术领域
本发明涉及具有用来将磁记录介质等的磁场强度作为信号读取的磁阻效应元件的薄膜磁头、以及、包括该薄膜磁头的磁头万向架组件以及硬盘装置。
背景技术
近年来，随着硬盘装置的面记录密度的提高，对薄膜磁头的性能提出了更高的要求。作为薄膜磁头，广泛使用的是，在基片上层叠具有读取专用磁阻效应元件(以下，有时简称为MR(Magneto-resistive)元件)的再生磁头、以及、具有写入专用感应型磁转换元件的记录磁头而构成的复合型薄膜磁头。
作为MR元件，可列举出，利用各向异性磁阻(AnisotropicMagneto-resistive)效应的AMR元件、利用巨磁阻(GiantMagneto-resistive)效应的GMR元件、利用隧道磁阻(TunnelMagneto-resistive)效应的TMR元件等。
作为GMR元件，以自旋阀型GMR元件用得较多。自旋阀型GMR元件具有，非磁性层、形成于该非磁性层的一个面上的软磁性层、形成于非磁性层的另一个面上的强磁性层、以及、形成于位于非磁性层之相反一侧的强磁性层上的钉扎层(一般是反强磁性层)。软磁性层，是磁化方向随着外部信号磁场而改变的层，强磁性层，是靠钉扎层(反强磁性层)的磁场使磁化方向钉扎的层。
作为再生磁头，要求其具有输出大、巴克豪森噪声小的特性。而作为减小巴克豪森噪声的手段，通常是对MR元件在长度方向上施加偏移磁场(以下称作纵偏移磁场)。对MR元件施加纵偏移磁场，是例如在MR元件的两侧设置永久磁铁、或由强磁性层和反强磁性层的层叠体构成的偏移磁场施加层而实现的。
但是，为了适应磁记录密度的进一步提高，要求MR再生磁头的磁道宽度更窄、作为设置在MR元件上下的两个屏蔽层之间的距离的屏蔽间隔的长度更短。
对于MR再生磁头，如上所述，是在MR元件的两侧设置永久磁铁等偏移磁场施加层，利用来自偏移磁场施加层的纵向偏移磁场使磁敏层(特别是软磁性层)的磁畴消失，从而抑制巴克豪森噪声的。
然而，若使MR再生磁头的屏蔽间隔更短、磁道更窄，则会产生这样的问题，即，对磁敏层(特别是软磁性层)有效施加纵向偏移磁场将变得困难，尤其是，磁道宽度越窄，越容易产生巴克豪森噪声。
为解决这个问题，特开平10-312512号公报、特开平10-312514号公报提出了，在由Co类硬磁性层构成的偏移磁场施加层与MR元件二者的连接处加装FeCo磁性基底层的方案。通过设置FeCo磁性基底层，可避免偏移磁场施加层与MR元件之间在磁路上分断，能够对磁敏层稳定且有效地施加偏移磁场。
但是，本发明人经潜心研究发现，按照上述方案，也许是由于FeCo基底层上成膜的Co类硬磁性层在c轴面内的取向性变坏，存在着由Co类硬磁性层构成的偏移磁场施加层在面内方向(平行于膜面的方向)上的顽磁力Hc减小的倾向。因此，即便是上述方案，当以间隔更短、磁道宽度更窄为目标时，仍有可能出现无法有效施加偏移磁场的倾向，无法有效抑制巴克豪森噪声的产生。
发明内容
本发明是针对上述实际情况提出的，其目的是，提供这样一种薄膜磁头，即，可使偏移磁场施加层在面内方向上的顽磁力Hc维持高水平，即便是在以间隔更短、磁道宽度更窄为目标的场合，也能够施加有效的偏移磁场，抑制巴克豪森噪声的产生；并且，提供一种具有经过如上改进的薄膜磁头的磁头万向架组件以及硬盘装置。
为实现上述任务，本发明作为一种以具备具有磁阻效应膜的磁阻效应元件而成的薄膜磁头，所说磁阻效应膜是，具有非磁性层、形成于非磁性层的一个面上的强磁性层、形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层、为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面(与非磁性层相接触的面之相反一侧的面)相接触地形成的钉扎层的多层膜，在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部，中间隔着磁性基底层设置有用来向软磁性层提供纵向偏移磁场的一对偏移磁场施加层，所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距在±0.5％的允许范围内而实质上相吻合。
此外，本发明作为一种以具备具有磁阻效应膜的磁阻效应元件而成的薄膜磁头，所说磁阻效应膜是，具有非磁性层、形成于非磁性层的一个面上的强磁性层、形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层、为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面(与非磁性层接触的面的相反一侧的面)接触而形成的钉扎层的多层膜，在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部，中间隔着磁性基底层设置有用来向软磁性层提供纵向偏移磁场的一对偏移磁场施加层，所说磁性基底层，具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，所说偏移磁场施加层，具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距实质上相吻合。
此外，作为本发明一最佳实施形式，所说偏移磁场施加层，由以Co为主成分的Co类硬磁性层构成，所说磁性基底层，以FeCo为主成分，并相对于该主成分，含有从Mo、W、Ni、Cr、Nb、Ta、V、Pt、Pd、Ir、Rh、Ru、Au组群之中选择的至少一种以上地构成。
此外，作为本发明一最佳实施形式，所说Co类硬磁性层，由CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金构成。
此外，作为本发明一最佳实施形式，所说磁性基底层，由FeCoMo构成，Mo的含量为5～15at％。
此外，作为本发明一最佳实施形式，所说磁性基底层，由FeCoW构成，W的含量为3～10at％。
此外，作为本发明一最佳实施形式，所说磁性基底层的厚度为1.2～5.5nm。
此外，本发明的磁头万向架组件，以具有，包括所说薄膜磁头的、与记录介质对置地设置的滑片，以及，对所说滑片以弹性方式进行支持的悬架，而构成。
此外，本发明的硬盘装置，以具有，包括所说薄膜磁头的、与受到驱动而旋转的圆盘状的记录介质对置地设置的滑片，以及，对所说滑片进行支持并使之相对于所说记录介质定位的定位装置，而构成。
本发明中，在磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部，配置有通过磁性基底层而用来向软磁性层提供纵向偏移磁场的一对偏移磁场施加层，所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距实质上相吻合，因此，可使偏移磁场施加层的面内方向(平行于膜面的方向)的顽磁力Hc维持高水平，即便是在以间隔更短、磁道更窄为目标的场合，也能够发挥施加有效偏移磁场的作用。即，发挥抑制巴克豪森噪声的产生的作用。
附图说明
图1是对本发明实施形式的再生磁头的主要部分进行展示的俯视图。
图2是图1的A-A向剖视图。
图3是图1的B-B线剖视图。
图4是对六面体立方晶系的晶体结构进行展示的示意立体图。
图5是用来对横跨4个晶格的、一个边的长度为(a)的正方形的面S1(用斜面表示)进行说明的立体图。
图6是对六方柱六方晶系晶体结构进行展示的示意立体图。
图7是用来对六方柱六方晶系的用斜线表示的约为正方形的面S2(用斜面表示)进行说明的立体图。
图8是用来对钉扎层设置在顶部的、所谓钉扎层顶置型自旋阀膜的构成进行说明的剖视图。
图9是用来对本发明一最佳实施形式所涉及的薄膜磁头的构成进行说明的附图，示出垂直于薄膜磁头的空气轴承面和基片的剖面。
图10是用来对本发明一最佳实施形式所涉及的薄膜磁头的构成进行说明的附图，示出平行于薄膜磁头磁极部分的空气轴承面的剖面。
图11是表示本发明一最佳实施形式中的磁头万向架组件中所包括的滑片的立体图。
图12是表示本发明一最佳实施形式中的包括磁头万向架组件的磁头单臂组件的立体图。
图13是对本发明一最佳实施形式中的硬盘装置的主要部分进行展示的说明图。
图14是本发明一最佳实施形式中的硬盘装置的俯视图。
图15是反映磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ、与、巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间的关系的曲线。
图16是反映磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ、与、巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间的关系的曲线。
图17是反映磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ、与、巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间的关系的曲线。
图18是反映磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ、与、巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间的关系的曲线。
图19是反映磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ、与、巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间的关系的曲线。
图20是反映磁性基底层与偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ、与、巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间的关系的曲线。
图21是示出FeCoMo3元组分图中的既定组分、与、采用该组分时的巴克豪森噪声发生率的附图。
图22是示出FeCoW3元组分图中的既定组分、与、采用该组分时的巴克豪森噪声发生率的附图。
具体实施方式
下面，对本发明的具体的实施形式进行详细说明。
本发明的关键部分在于，组装在再生磁头中的具有磁阻效应膜的磁阻效应元件的构造。
图1是对本发明实施形式中的再生磁头的主要部分进行展示的俯视图，图2是图1的A-A向剖视图，图3是图1的B-B线剖视图。
如图2所示，构成磁阻效应元件(MR元件)5的磁阻效应膜具有多层膜结构，该多层膜结构具有：非磁性层53；形成于该非磁性层53的一个面(该实施例是在图的下方一侧)上的强磁性层52；形成于非磁性层的另一个面(该实施例是在图的上方一侧)上的、能够起到响应作为磁信息的外部磁场而自由改变磁化朝向的作用的软磁性层54；为了钉扎所说强磁性层52的磁化朝向而与强磁性层52的单面(与非磁性层53相接触的面之相反一侧的面)相接触地形成的钉扎层51。
附图所示最佳实施例，是钉扎层51位于底部的、所谓钉扎层托底型自旋阀膜结构。
更具体地说，是在基底层25上依次层叠钉扎层51、强磁性层52、非磁性层53、软磁性层54、以及保护层55而成的结构。强磁性层52是其磁化方向被钉扎的层，通常由强磁性膜构成。强磁性层52并不限定于单层结构，也可以做成可起到强磁性膜的作用的多层结构。例如，可列举出CoFe/Ru/CoFe的层叠体这一最佳实施例。
钉扎层51，是为了使强磁性层52上的磁化方向钉扎的层，通常由PtMn等反强磁性膜构成。非磁性层53例如由Cu膜等构成。软磁性层54，是磁化方向随着记录介质的信号磁场而改变的层，通常由软磁性膜构成。软磁性层54并不限定于单层结构，也可以做成可起到软磁性膜的作用的多层结构。例如，可列举出CoFe/NiFe的层叠体这一最佳
实施例。
作为保护层55的材料，例如可以使用Ta。
此外，如图2所示，在构成本发明中的磁阻效应元件(MR元件)5的磁阻效应膜的至少软磁性层54的两个端部5e、5f，中间隔着磁性基底层27分别设置有为了向软磁性层54提供纵向偏移磁场的一对偏移磁场施加层21、21。即，在磁阻效应元件5与偏移磁场施加层21二者的连接处设有磁性基底层27。并且，在其上形成有为了使作为磁信号检测用电流的读出电流流入MR元件5的两个电极层6、6。电极层6例如由Au等导电性材料形成。
本发明的关键部分在于，组装在再生磁头中的具有磁阻效应膜的磁阻效应元件的结构，特别是，设置在磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部的磁性基底层以及偏移磁场施加层的构成。
即，在本发明中，所说磁性基底层27与所说偏移磁场施加层21构成为二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距在±0.5％的允许范围内、最好是在±0.3％的允许范围内而实质上相吻合。通过这样设定彼此的晶格结点间距，可使偏移磁场施加层的面内方向的顽磁力Hc维持高水平，即便是在以再生磁头的间隔更短和磁道宽度更窄为目标的场合，也能够施加有效的偏移磁场，抑制巴克豪森噪声的产生。
关于磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的设定，在下面进行详细说明。
关于磁性基底层27的构成
磁性基底层27，由具有如图4所示的六面体立方晶系晶体结构的磁性材料构成。并且，图4所示的晶体结构，具有等轴的晶格常数a。作为构成本发明中可使用的磁性基底层27的具体的磁性材料，可列举出如下最佳实施例，即，以FeCo为主成分，相对于该主成分，含有从Mo、W、Ni、Cr、Nb、Ta、V、Pt、Pd、Ir、Rh、Ru、Au之组群中选择的至少一种以上的元素。它们之中，尤以采用FeCoMo或FeCoW为佳。
这种磁性基底层27的厚度，以在1.2～5.5nm的范围内为宜、尤以1.5～5.0的范围内为佳。若该值小于1.2nm，则会发生矩形比减小、容易受到外部磁场的影响、巴克豪森噪声的发生率趋于增加等问题。而若该值大于5.5nm，则会发生顽磁力降低、巴克豪森噪声发生率趋于提高等问题。
关于偏移磁场施加层21的构成
偏移磁场施加层21，具有如图6所示的六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示，并且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示。c轴方向相当于磁化方向。作为构成偏移磁场施加层21的具体的磁性材料，可列举出以Co为主成分的Co类硬磁性层这一最佳实施例。而以采用CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者以它们为主成分的合金为佳。这种偏移磁场施加层21的厚度，为10～100nm左右。若该厚度过薄，则顽磁力减小，而若该厚度过厚，则自由层的灵敏度降低可导致无输出。
关于磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的设定
如前所述，磁性基底层27是由具有如图4所示的六面体立方晶系晶体结构的磁性材料构成，具有等轴的晶格常数a。而本发明人对磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者的、特别是界面上的接合状况以及随之发生的物理现象进行潜心研究后发现：成膜时使得，图5中画斜线的平面、即横跨构成磁性基底层27的4个晶格的、边长为(a)的正方形的面S1、与、图7中画斜线的平面、即构成偏移磁场施加层21的c轴方向的用斜线表示的约为正方形的面S2二者，相重合，并且，使磁性基底层27的面S1与偏移磁场施加层21的面S2的大小吻合、即、使各正方形的边长实质上一致(使所说磁性基底层27与所说偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距一致)，是使巴克豪森噪声减小的重要因素。
磁性基底层27的正方形的面S1的边长为(a)。而对于偏移磁场施加层21的面S2来说，虽然不是完全的正方形，但若对两种边的长度b和c取算术平均值，则平均边长将近似于((b+c)/2)。此外，需要将上述边长(a)的值与((b+c)/2)这一长度的值二者之比，设定在0.995～1.005的范围内，尤其是设定在0.997～1.003的范围内为佳。
即，设定成磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距实质上相吻合。若该值小于0.995，则会发生顽磁力减小等不良现象，而若该值大于1.005，则会发生矩形比减小等不良现象。
附带说明，上述专利文献1(特开平10-312512号公报)和专利文献2(特开平10-312514号公报)所公开的、Fe85Co15磁性基底层与Co80Pt20偏移磁场施加层的(a)的值与((b+c)/2)这一长度的值二者之比为0.990，超出了本发明的范围。
对于使本发明中磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距实质上相吻合的方法，并无特别限定，而使构成磁性基底层27的主成分含有既定的元素，通过调整该含量来调整晶格结点间距，即属于一种最佳方案。
例如，在偏移磁场施加层21为CoCrPt(78/9/13：用at％表示)、磁性基底层27为FeCoMo的场合，作为能够做到在上述允许范围内使彼此的晶格结点间距实质上相吻合、使巴克豪森噪声降低的磁性基底层27中Mo的最佳含有率(at％)，为5～15at％，尤以7～13at％为佳。该状态示于图21的3元组分图中。3元组分图中的数值表示巴克豪森噪声发生率。由图可知，通过使Mo的含有率为5～15at％，可将巴克豪森噪声发生率控制在10％以内。在这种场合，再生磁道的宽度大小设定为120nm。
而在偏移磁场施加层21为CoCrPt(78/9/13：用at％表示)、磁性基底层27为FeCoW的场合，作为能够做到在上述允许范围内使彼此的晶格结点间距实质上相吻合、使巴克豪森噪声降低的W的含有率(at％)为3～10at％，尤以4.5～8.5at％为佳。该状态示于图22的3元组分图中。3元组分图中的数值表示巴克豪森噪声发生率。由图可知，通过使W的含有率为3～10at％，可将巴克豪森噪声发生率控制在10％以内。在这种场合，再生磁道的宽度大小设定为120nm。
(关于再生磁头的其它构成部分的说明)
对于图1～图3所示的再生磁头的构成，进行简单的补充说明。
在图1～图3所示的本实施形式中，在MR元件的与空气轴承面20相反的一侧，设置有氧化铝(Al2O3)层23。
此外，MR元件5具有：彼此的朝向相反的两个面5a、5b、设置在空气轴承面20上的端部5c、与端部5c相反一侧的端部5d、以及、两个侧部5e、5f。
偏移磁场施加层21，是如上所述中间隔着磁性基底层27而分别与MR元件的侧部5e、5f邻接地设置的。磁性基底层27，也可以如图2所示，以一直延伸至包括MR元件的侧部5e、5f在内，将基底层25覆盖的状态形成，以具有被偏移磁场施加层21和基底层25夹持的部分而形成。
电极层6虽然是设置在偏移磁场施加层21上的，但在不存在偏移磁场施加层21的区域中，电极层6是设置在后述的下屏蔽间隔膜上的。
如图2和图3所示，MR元件5或偏移磁场施加层21，是直接或间接地设置在基底层25上的。而基底层25设置在后述的下屏蔽间隔膜上。作为基底层25的材料，例如可使用Ta或NiCr。也可以不设置基底层25，而将MR元件5、偏移磁场施加层21设置在下屏蔽间隔膜上。
(磁阻效应元件之构成的变型例)
本发明中的磁阻效应元件的多层膜结构，并不限定于前述图2所示的钉扎层51设置在底部的、所谓钉扎层托底型自旋阀膜结构，也可以设计成各种不同的变型方案。
例如，也可以是，如图8所示钉扎层51设置在顶部的、所谓钉扎层顶置型自旋阀膜结构。即，如图8所示，可以设计成在基底层25上依次层叠软磁性层54、非磁性层53、强磁性层52、钉扎层51、以及保护层55的结构。此外，虽未图示，也可以设计成具有两个磁敏部分的所谓双层叠膜结构。
作为本发明中所说的磁阻效应元件，并不限定于上述自旋阀膜结构的元件，而应理解为包括，诸如利用隧道磁阻(Tunnel Magneto-resistive)效应的TMR元件和CPP(垂直平面电流模式)-GMR元件那样广泛显示磁阻效应的元件。
(薄膜磁头总体构成的说明)
下面，对以具有上述磁阻效应元件而成的薄膜磁头的总体构成进行说明。图9和图10是用来对本发明一最佳实施形式所涉及的薄膜磁头的构成进行说明的附图，图9示出垂直于薄膜磁头的空气轴承面和基片的断面，图10示出平行于薄膜磁头磁极部分的空气轴承面的剖面。这里所说的空气轴承面，是指与磁记录介质对置的薄膜磁头的对置面。
关于薄膜磁头的总体结构，通过按照其制造工序进行的说明，很容易了解其结构。为此，下面将按照制造工序对薄膜磁头的总体结构进行说明。
首先，在由ALTIC(Al2O3·TiC)等陶瓷材料构成的基片1上，通过溅射等方法形成由氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)等绝缘材料构成的绝缘层2。厚度例如为0.5～20μm左右。
其次，在该绝缘层2上，形成由磁性材料构成的再生磁头用下屏蔽层3。厚度例如为0.1～5μm左右。作为可用于这种下屏蔽层3的磁性材料，例如可列举出FeAlSi、NiFe、CoFe、CoFeNi、FeN、FeZrN、FeTaN、CoZrNb、CoZrTa等。下屏蔽层3可采用溅射或电镀等方法形成。
其次，采用溅射等方法在下屏蔽层3上形成由Al2O3、SiO2等绝缘材料构成的下屏蔽间隔膜4。厚度例如为10～2OOnm左右。
其次，为了形成磁阻效应元件(MR元件)5，在下屏蔽间隔膜4上分别形成再生用的磁阻效应膜、未图示的磁性基底层27、偏移磁场施加层21、以及电极层6。
其次，在MR元件5以及下屏蔽间隔膜4上，采用溅射等方法，以例如1O～20Onm的厚度，形成由氧化铝等绝缘材料构成的上屏蔽间隔膜7。
其次，在上屏蔽间隔膜7上，以例如3～4μm左右的厚度，形成由磁性材料构成的、兼作记录磁头的下磁极层的再生磁头的上屏蔽层8。用于上屏蔽层8的磁性材料，只要使用与上述下屏蔽层3相同的材料即可。上屏蔽层8可通过溅射法或电镀法等方法形成。
另外，也可以替代上屏蔽层8，而设置由上屏蔽层、在该上屏蔽层上采用溅射等方法形成的氧化铝等非磁性材料构成的分离层、以及、形成于该分离层上的下磁性层。这是一种不使之兼起磁极和屏蔽功能而分开构成的例子。
其次，在上屏蔽层8上，采用溅射等方法，以例如50～300nm的厚度形成由氧化铝等绝缘材料构成的记录间隙层9。
其次，为形成磁路，在后述的薄膜线圈的中心部位，对记录间隙层9进行局部腐蚀而形成连接孔9a。
其次，在记录间隙层9上，以例如2～3μm的厚度形成例如由铜(Cu)构成的薄膜线圈的第1层部分10。在图9中，标记10a代表第1层部分10之中的、连接到后述的薄膜线圈的第2层部分15上的连接部。第1层部分10，卷绕在连接孔9a的周围。
其次，以将薄膜线圈的第1层部分10及其周边的记录间隙层9覆盖的状态，按照既定图案形成光敏蚀刻剂等由加热时具有流动性的有机材料构成的绝缘层11。
其次，为了使绝缘层11的表面变得平整，以既定的温度进行热处理。通过该热处理，绝缘层11的外周和内周的各个端缘部分成为带有圆度的斜面形状。
其次，在从绝缘层11的后述空气轴承面20一侧的斜面部分至空气轴承面20之间的区域，在记录间隙层9以及绝缘层11上，用记录磁头用的磁性材料形成上磁极层12的磁道宽度限定层12a。上磁极层12，由该磁道宽度限定层12a、后述的连接部分层12b、以及磁轭部分层12c构成。
磁道宽度限定层12a具有：形成于记录间隙层9上而成为上磁极层12的磁极部分的前端部；以及，形成于绝缘层11的空气轴承面20一侧的斜面部分上的、连接至磁轭部分层12c的连接部。前端部的宽度与记录磁道宽度相等。连接部的宽度大于前端部的宽度。
在形成磁道宽度限定层12a时，同时在连接孔9a上形成由磁性材料构成的连接部分层12b，并且在连接部10a上形成由磁性材料构成的连接层13。连接部分层12b构成上磁极层12之中的、从磁学角度来说与上屏蔽层8相连的部分。
其次，进行磁极修整。即，在磁道宽度限定层12a的周边区域，以磁道宽度限定层12a为掩膜，对记录间隙层9以及上屏蔽层8的磁极部分的记录间隙层9一侧的至少一部分进行腐蚀。由此，将如图10所示，形成上磁极层12的磁极部分、记录间隙层9以及上屏蔽层8的磁极部分的至少一部分等的各个宽度对齐的齐整(Trim)结构。根据该齐整结构，能够防止因记录间隙层9附近磁通扩散而引起有效磁道宽度的增大。
其次，在整体上，以例如3～4μm的厚度形成由氧化铝等无机绝缘材料构成的绝缘层14。
其次，采用例如化学机械研磨法，将该绝缘层14研磨到磁道宽度限定层12a、连接部分层12b、连接层13的表面为止使之变得平整。
其次，在平整的绝缘层14上，以例如2～3μm的厚度形成由例如铜(Cu)构成的薄膜线圈的第2层部分15。在图9中，编号15a表示第2层部分15之中的、经连接层13连接至薄膜线圈第1层部分10的连接部10a的连接部。第2层部分15卷绕在连接部分层12b的周围。
其次，以将薄膜线圈的第2层部分15及其周边的绝缘层14覆盖的状态，按照既定图案形成光敏蚀刻剂等由加热时具有流动性的有机材料构成的绝缘层16。
其次，为了使绝缘层16的表面变得平整，以既定的温度进行热处理。通过该热处理，绝缘层16的外周和内周的各个端缘部分成为带有圆度的斜面形状。
其次，在磁道宽度限定层12a、绝缘层14、16以及连接部分层12b上，用坡莫合金等记录磁头用磁性材料，形成构成上磁极层12的磁轭部分的磁轭部分层12c。磁轭部分层12c的空气轴承面20一侧的端部，位于远离空气轴承面20的位置上。此外，磁轭部分层12c，经连接部分层12b连接至上屏蔽层8。
其次，以将整体覆盖的状态，形成例如由氧化铝构成的包覆层17。最后，对具有上述各层的滑片进行机械加工，形成包括记录磁头以及再生磁头的薄膜磁头的空气轴承面20，从而完成薄膜磁头的制造。
这样制造出来的薄膜磁头，具有与记录介质对置的对置面(空气轴承面20)、再生磁头、记录磁头(感应型磁转换元件)。再生磁头具有：MR元件5，以及，以其空气轴承面20一侧的一部分中间隔着MR元件5对置的状态设置的、旨在将MR元件屏蔽起来的下屏蔽层3和上屏蔽层8。
记录磁头具有：具有在空气轴承面20一侧彼此对置的磁极部分并且从磁学角度来说彼此相连接的下磁极层(上屏蔽层8)和上磁极层12；设在该下磁极层的磁极部分与上磁极层12的磁极部分之间的记录间隙层9；以及，至少其一部分在下磁极层和上磁极层12之间，以与它们相绝缘的状态设置的薄膜线圈10、15。如图9所示，在该薄膜磁头中，从空气轴承面20至绝缘层11的空气轴承面一侧的端部为止的长度，为孔颈高度(图中用标记TH表示)。所谓孔颈高度，是指从空气轴承面20至两个磁极层开始分开处为止的长度(高度)。
(对薄膜磁头的作用的说明)
下面，对本实施形式所涉及的薄膜磁头的作用进行说明。薄膜磁头，是靠记录磁头将信息记录在记录介质上、靠再生磁头使记录在记录介质上的信息再生的。
在再生磁头中，偏移磁场施加层21所产生的纵向偏移磁场的方向与磁道宽度方向相同。在MR元件5中，当处于无信号磁场的状态时，软磁性层54的方向与偏移磁场的方向一致。另一方面，强磁性层52的方向被钉扎在与空气轴承面20相垂直的方向上。
作为MR元件5，软磁性层54的磁化方向随着记录介质的信号磁场而变化，随之，软磁性层54的磁化方向与强磁性层52的磁化方向之间的相对角度变化，其结果，MR元件5的阻值发生变化。MR元件5的阻值，可从经两个电极层6使读出电流流入MR元件5时两个电极层6之间的电位差求得。由此，便能够靠再生磁头对记录在记录介质上的信息进行再生。
如图2所示，在本发明中的磁阻效应膜的至少软磁性层54的两个端部上，中间隔着磁性基底层27设置有用来向软磁性层54提供纵向偏移磁场的一对偏移磁场施加层21。并且，是以磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距实质上相吻合地构成的，因此，可使偏移磁场施加层的面内方向(平行于膜面的方向)的顽磁力Hc维持高水平，即便是在以间隔更短、磁道更窄为目标的场合，也能够发挥施加有效偏移磁场的作用。即，发挥抑制巴克豪森噪声的产生的作用。
(关于磁头万向架组件以及硬盘装置的说明)
下面，对本实施形式所涉及的磁头万向架组件以及硬盘装置进行说明。
首先，结合图11对磁头万向架组件中所包括的滑片210进行说明。在硬盘装置中，滑片210是与作为受驱动而旋转的圆盘状记录介质的硬盘对置地设置的。该滑片210，主要具有由图9的基片1和包覆层17构成的主体211。
主体211约呈六面体形状。主体211的6个面中的一个面与硬盘对置。在这一个面上，形成有空气轴承20。
当硬盘向图11中的z方向旋转时，靠从硬盘与滑片210之间通过的气流，在滑片210上产生朝向图11中y方向的下方的悬浮力。滑片210在该悬浮力的作用下从硬盘的表面浮起。图11中的x方向，是硬盘磁道横切方向。
在滑片210的空气流出一侧的端部(图11中的左下端部)的附近，形成有本实施形式所涉及的薄膜磁头100。
下面，结合图12，对本实施形式所涉及的磁头万向架组件220进行说明。磁头万向架组件220，具有滑片210、以及、对该滑片210以弹性方式进行支持的悬架221。悬架221具有：由例如不锈钢形成的簧片状支撑臂222；设于该支撑臂222的一端并与滑片210相接合的、使滑片210获得适度的自由度的挠性构件223；以及，设在支撑臂222的另一端上的根端板224。
根端板224，可安装在用来使滑片210沿硬盘262的磁道横切方向x移动的促动器的臂230上。促动器具有臂230、以及、对该臂230进行驱动的音圈马达。在挠性构件223上，在安装滑片210的部位，设有为了使滑片210的姿势保持一定的万向架部。
磁头万向架组件220，安装在促动器的臂230上。将在一个臂230上安装磁头万向架组件220而成的组件称作磁头单臂组件。而将在具有多个臂的支架的各臂上安装磁头万向架组件220而成的组件，称作磁头组套组件。
图12示出磁头单臂组件的一个例子。在该磁头单臂组件中，在臂230的一端部安装有磁头万向架组件220。在臂230的另一端部，安装有成为音圈马达的一部分的线圈231。在臂230的中间部位，设有安装在用来对臂230进行支持而使之可自由旋转的轴234上的轴承部233。
下面，结合图13和图14，对磁头组套组件的一个例子和本实施形式所涉及的硬盘装置进行说明。
图13是对硬盘装置的主要部分进行展示的说明图，图14是硬盘装置的俯视图。
磁头组套组件250具有，具有多个臂252的支架251。在多个臂252上，安装有彼此隔开间隔在垂直方向上排列的多个磁头万向架组件220。在支架251上，在臂252的相反一侧，安装有成为音圈马达的一部分的线圈253。磁头组套组件250被组装在硬盘装置中。
硬盘装置具有安装在主轴马达261上的多片硬盘262。相对于每片硬盘262，以将硬盘262夹在中间而对置的状态设置有两个滑片210。此外，音圈马达具有，设置在将磁头组套组件250的线圈253夹在中间而对置的位置上的永久磁铁263。
不包括滑片210的磁头组套组件250以及促动器，与本发明中的定位装置相对应地对滑片219进行支持的同时使之相对于硬盘262定位。
本实施形式所涉及的硬盘装置，是靠促动器，使滑片210在硬盘262的磁道横切方向上移动，使滑片210相对于硬盘262定位的。滑片210中所包括的薄膜磁头，靠记录磁头在硬盘262上记录信息、靠再生磁头使记录在硬盘262上的信息再生。
本实施形式所涉及的磁头万向架组件以及硬盘装置，具有与前述本实施形式所涉及的薄膜磁头同样的效果。
此外，在实施形式中，对于在基底上形成再生磁头、在其上层叠记录磁头这样一种结构的薄膜磁头进行了说明，但该层叠顺序可以颠倒。此外，在作为读取专用磁头使用的场合，也可以将薄膜磁头设计成仅具有再生磁头的结构。
下面，列举具体的实验例，对本发明薄膜磁头的构成进行更详细的说明。
在下述[实验例1]～[实验例6]中，进行了对于磁道宽度设定得极窄的情况下，磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度即吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)、与、巴克豪森噪声发生率(％)之间的关系进行研究的实验。
下面进行详细叙述。
[实验例1]
制造出具有图2所示钉扎层51位于底部的钉扎层托底型自旋阀磁阻效应元件的再生磁头。下面仅对实施要点进行说明。
如图9所示，以NiFe形成下屏蔽层3，在其上以Al2O3形成下屏蔽间隔层4，再在其上形成构成磁阻效应元件的层叠膜。即，在由Al2O3构成的下屏蔽间隔层4上，形成由基底层25(NiCr，厚度5nm)、钉扎层51(PtMn反强磁性层，厚度20nm)、强磁性层52(由CoFe(厚度1.5nm)/Ru(厚度0.8nm)/CoFe(厚度2nm)的3层层叠体构成的强磁性层)、非磁性层53(Cu，厚度2nm)、软磁性层54(由CoFe(厚度1nm)/NiFe(厚度3nm)的两层层叠体构成的软磁性层)、保护层55(Ta，厚度2)构成的层叠膜。
通过钉扎层51钉扎强磁性层52的磁化方向，是在真空中进行温度为300℃、施加磁场为10kOe、处理时间为5小时的磁场中热处理而实现的。
其次，在磁阻效应膜上，通过腐蚀形成用来决定MR元件的形状的掩膜。该掩膜是对由两层有机膜构成的抗蚀剂层进行图案成形而呈底面小于上面的、下部被去除的形状的。
利用该掩膜以离子蚀刻等干式腐蚀法对磁阻效应膜有选择地进行腐蚀而得到呈某种图案的磁阻效应元件。其次，在对磁阻效应元件中的、应设置偏移磁场施加层21的部分有选择地进行腐蚀之后，在基底层25上形成磁性基底层27(材质为FeCoMo，厚度2.0nm)以及偏移磁场施加层21(材质为CoPt(80∶20(at％))，厚度30nm)。其次，在偏移磁场施加层21上形成电极层6(材质为Au，厚度40nm)。
将再生磁道宽度RTW(图2中示出)的大小设定为120nm。
对于上述偏移磁场施加层21，以在室温下在2kOe的磁场中进行60秒磁化为条件进行磁化，以便对软磁性层54提供纵向偏移磁场。
在这种MR元件上，形成由Al2O3构成的上屏蔽间隔层、以及、由NiFe构成的上屏蔽层，从而制作出进行实验所需要的一种再生磁头样品。
其次，以与此同样的要领，制作出磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度、即吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)不同的各种再生磁头样品。
即，在实验例1中，为了改变磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度、即吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)，在0～21at％的范围内改变由FeCoMo构成的磁性基底层27的Mo的含量以改变(a)的值，从而制作出吻合度γ不同的各种样品。
对于上述各种样品，分别以下述要领测定其巴克豪森噪声发生率(％)，得到了图15所示的、反映磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ与巴克豪森噪声发生率(％)之间关系的曲线。
巴克豪森噪声发生率(％)
将重复进行1000次再生时检测出噪音的次数所占的比例作为巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)。
由图15的曲线可以确认，尽管将再生磁道宽度RTW的大小设定为120nm这一适应高记录密度的极窄的程度，但仍可得到晶格结点间距的吻合度γ在0.995～1.005范围内、巴克豪森噪声发生率在10％以下的高性能的再生磁头。
[实验例2]
与实验例1相比，将偏移磁场施加层21的材质从CoPt(80∶20(at％))改为CoCrPt(78∶9∶13(at％))。除此之外，按照上述实验例1的方法，为了改变上述吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)，在0～21at％的范围内改变由FeCoMo构成的磁性基底层27的Mo的含量以改变(a)的值，从而制作出吻合度γ不同的各种样品。
对于上述各种样品，分别测定其巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)，得到了图16所示的、反映磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ与巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间关系的曲线。
由图16的曲线可以确认，尽管将再生磁道宽度RTW的大小设定为120nm这一适应高记录密度的极窄的程度，但仍可得到晶格结点间距的吻合度γ在0.995～1.005范围内、巴克豪森噪声发生率在10％以下的高性能的再生磁头。
[实验例3]
与实验例1相比，将偏移磁场施加层21的材质从CoPt(80∶20(at％))改为CoCrPt(75∶15∶10(at％))。除此之外，按照上述实验例1的方法，为了改变上述吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)，在0～21at％的范围内改变由FeCoMo构成的磁性基底层27的Mo的含量以改变(a)的值，从而制作出吻合度γ不同的各种样品。
对于上述各种样品，分别测定其巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)，得到了图17所示的、反映磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ与巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间关系的曲线。
由图17的曲线可以确认，尽管将再生磁道宽度RTW的大小设定为120nm这一适应高记录密度的极窄的程度，但仍可得到晶格结点间距的吻合度γ在0.995～1.005范围内、巴克豪森噪声发生率在10％以下的高性能的再生磁头。
[实验例4]
与实验例1相比，偏移磁场施加层21的材质仍然为CoPt(80∶20(at％))，而将磁性基底层27从FeCoMo改为FeCoW。除此之外，按照上述实验例1的方法，为了改变上述吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)，在0～16at％的范围内改变由FeCoW构成的磁性基底层27的W的含量以改变(a)的值，从而制作出吻合度γ不同的各种样品。
对于上述各种样品，分别测定其巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)，得到了图18所示的、反映磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ与巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间关系的曲线。
由图18的曲线可以确认，尽管将再生磁道宽度RTW的大小设定为120nm这一适应高记录密度的极窄的程度，但仍可得到晶格结点间距的吻合度γ在0.995～1.005范围内、巴克豪森噪声发生率在10％以下的高性能的再生磁头。
[实验例5]
与实验例2相比，偏移磁场施加层21的材质仍然为CoCrPt(78∶9∶13(at％))，而将磁性基底层27从FeCoMo改为FeCoW。除此之外，按照上述实验例2的方法，为了改变上述吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)，在0～16at％的范围内改变由FeCoW构成的磁性基底层27的W的含量以改变(a)的值，从而制作出吻合度γ不同的各种样品。
对于上述各种样品，分别测定其巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)，得到了图19所示的、反映磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ与巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间关系的曲线。
由图19的曲线可以确认，尽管将再生磁道宽度RTW的大小设定为120nm这一适应高记录密度的极窄的程度，但仍可得到晶格结点间距的吻合度γ在0.995～1.005范围内、巴克豪森噪声发生率在10％以下的高性能的再生磁头。
[实验例6]
与实验例3相比，偏移磁场施加层21的材质仍然为CoCrPt(75∶15∶10(at％))，而将磁性基底层27从FeCoMo改为FeCoW。除此之外，按照上述实验例3的方法，为了改变上述吻合度γ＝(a)/((b+c)/2)，在0～16at％的范围内改变由FeCoW构成的磁性基底层27的W的含量以改变(a)的值，从而制作出吻合度γ不同的各种样品。
对于上述各种样品，分别测定其巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)，得到了图20所示的、反映磁性基底层27与偏移磁场施加层21二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距的吻合度γ与巴克豪森噪声(BHN)的发生率(％)之间关系的曲线。
由图20的曲线可以确认，尽管将再生磁道宽度RTW的大小设定为120nm这一适应高记录密度的极窄的程度，但仍可得到晶格结点间距的吻合度γ在0.995～1.005范围内、巴克豪森噪声发生率在10％以下的高性能的再生磁头。
附带说明，作为现有技术的专利文献1(特开平10-312512号公报)的段落[0060]、或专利文献2(特开平10-312514号公报)的段落[0060]所公开的FeCo(85∶15)磁性基底层与CoPt(80∶20)的偏移磁场施加层二者组合时的晶格结点间距的吻合度γ为0.990，再生磁道宽度设定为120nm时的巴克豪森噪声发生率为16.6％。
从上述结果可知本发明所具有的效果。即，本发明的薄膜磁头具备具有磁阻效应膜的磁阻效应元件，所说磁阻效应膜，是具有非磁性层、形成于非磁性层的一个面上的强磁性层、形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层、为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面(与非磁性层相接触的面的相反一侧的面)相接触而形成的钉扎层的多层膜，在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部，中间隔着磁性基底层设置有为了向软磁性层提供纵向偏移磁场的一对偏移磁场施加层，所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距在±0.5％的允许范围内而实质上相吻合，因此，可使偏移磁场施加层在面内方向上的顽磁力Hc维持高水平，即便是在以间隔更短、磁道宽度更窄为目标时，也能够施加有效的偏移磁场，抑制巴克豪森噪声的发生。也就是说，与记录的高密度化相对应，再生磁道宽度越小，越能够显著地显现出来本发明的效果。

Claims (8)

1.一种薄膜磁头，具备包括磁阻效应膜的磁阻效应元件，其特征是，
所说磁阻效应膜是包含下述层的多层膜：非磁性层，形成于非磁性层的一个面上的强磁性层，形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层，为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面、即与非磁性层相接触的面之相反一侧的面相接触地形成的钉扎层，
在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层来向软磁性层提供纵向偏移磁场，
所说磁性基底层，是Mo的含量为5～15at％的FeCoMo，并且具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，
所说偏移磁场施加层是CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金，并且具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，
成膜使得横跨构成磁性基底层的4个晶格的、边长为a的正方形的面S1与构成偏移磁场施加层的c轴方向的约为正方形的面S2相重合，将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层相重合的面上的彼此的晶格结点间距相吻合。
2.一种薄膜磁头，具备包括磁阻效应膜的磁阻效应元件，其特征是，
所说磁阻效应膜是包含下述层的多层膜：非磁性层，形成于非磁性层的一个面上的强磁性层，形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层，为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面、即与非磁性层接触的面的相反一侧的面接触而形成的钉扎层，
在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层来向软磁性层提供纵向偏移磁场，
所说磁性基底层是W的含量为3～10at％的FeCoW，并且具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，
所说偏移磁场施加层是CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金，并且具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，
成膜使得横跨构成磁性基底层的4个晶格的、边长为a的正方形的面S1与构成偏移磁场施加层的c轴方向的约为正方形的面S2相重合，
将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层相重合的面上的彼此的晶格结点间距相吻合。
3.如权利要求1所说的薄膜磁头，其特征是，所说磁性基底层的厚度为1.2～5.5nm。
4.如权利要求2所说的薄膜磁头，其特征是，所说磁性基底层的厚度为1.2～5.5nm。
5.一种磁头万向架组件，
包括所说薄膜磁头并与记录介质对置地配置的滑片，以及
对所说滑片以弹性方式进行支持的悬架，其特征是，
所说薄膜磁头具备包括磁阻效应膜的磁阻效应元件，
所说磁阻效应膜是包括下述层的多层膜：非磁性层，形成于非磁性层的一个面上的强磁性层，形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层，为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面、即与非磁性层相接触的面之相反一侧的面相接触地形成的钉扎层，
在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层而向软磁性层提供纵向偏移磁场，
所说磁性基底层是Mo的含量为5～15at％的FeCoMo，并且具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，
所说偏移磁场施加层是CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金，并且具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，
成膜使得横跨构成磁性基底层的4个晶格的、边长为a的正方形的面S1与构成偏移磁场施加层的c轴方向的约为正方形的面S2相重合，
将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层相重合的面上的彼此的晶格结点间距相吻合。
6.一种磁头万向架组件，
包括所说薄膜磁头并与记录介质对置地配置的滑片，以及
对所说滑片以弹性方式进行支持的悬架，其特征是，
所说薄膜磁头具备包括磁阻效应膜的磁阻效应元件，
所说磁阻效应膜是包括下述层的多层膜：非磁性层，形成于非磁性层的一个面上的强磁性层，形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层，为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面、即与非磁性层相接触的面之相反一侧的面相接触地形成的钉扎层，
在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层而向软磁性层提供纵向偏移磁场，
所说磁性基底层是W的含量为3～10at％的FeCoW，并且具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，
所说偏移磁场施加层是CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金，并且具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，
成膜使得横跨构成磁性基底层的4个晶格的、边长为a的正方形的面S1与构成偏移磁场施加层的c轴方向的约为正方形的面S2相重合，
将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层相重合的面上的彼此的晶格结点间距相吻合。
7.一种硬盘装置，包括所说薄膜磁头并与受到驱动而旋转的圆盘状的记录介质对置地配置的滑片，以及，对所说滑片进行支持并使之相对于所说记录介质定位的定位装置，其特征是，
所说薄膜磁头具备包括磁阻效应膜的磁阻效应元件，
所说磁阻效应膜是具有下述层的多层膜：非磁性层，形成于非磁性层的一个面上的强磁性层，形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层，为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面、即与非磁性层相接触的面之相反一侧的面相接触地形成的钉扎层，
在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层来向软磁性层提供纵向偏移磁场，
所说磁性基底层是Mo的含量为5～15at％的FeCoMo，并且具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，
所说偏移磁场施加层是CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金，并且具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，
成膜使得横跨构成磁性基底层的4个晶格的、边长为a的正方形的面S1与构成偏移磁场施加层的c轴方向的约为正方形的面S2相重合，
将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层二者相重合的面上的彼此的晶格结点间距相吻合。
8.一种硬盘装置，包括所说薄膜磁头并与受到驱动而旋转的圆盘状的记录介质对置地配置的滑片，以及，对所说滑片进行支持并使之相对于所说记录介质定位的定位装置，其特征是，
所说薄膜磁头具备包括磁阻效应膜的磁阻效应元件，
所说磁阻效应膜是具有下述层的多层膜：非磁性层，形成于非磁性层的一个面上的强磁性层，形成于非磁性层的另一个面上的软磁性层，为了钉扎所说强磁性层的磁化朝向而与强磁性层的单面、即与非磁性层相接触的面之相反一侧的面相接触地形成的钉扎层，
在所说磁阻效应膜的至少软磁性层的两个端部配置有一对偏移磁场施加层，该偏移磁场施加层用于通过磁性基底层来向软磁性层提供纵向偏移磁场，
所说磁性基底层是W的含量为3～10at％的FeCoW，并且具有六面体立方晶系晶体结构，其等轴的晶格常数用a表示，
所说偏移磁场施加层是CoPt、CoCrPt、CoCrTa、或者、含有它们的合金，并且具有六方柱六方晶系晶体结构，其六边形平面内的晶格常数用b表示、且六方柱高度方向上的晶格常数用c表示，
成膜使得横跨构成磁性基底层的4个晶格的、边长为a的正方形的面S1与构成偏移磁场施加层的c轴方向的约为正方形的面S2相重合，
将a的值与(b+c)/2的值之比设定在0.995～1.005的范围内，以使得所说磁性基底层与所说偏移磁场施加层相重合的面上的彼此的晶格结点间距相吻合。
CNB2004100617563A 2003-06-30 2004-06-30 薄膜磁头、磁头万向架组件以及硬盘装置 Expired - Fee Related CN1306475C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003186388A JP3699714B2 (ja) 2003-06-30 2003-06-30 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
JP186388/03 2003-06-30
JP186388/2003 2003-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1577496A CN1577496A (zh) 2005-02-09
CN1306475C true CN1306475C (zh) 2007-03-21

Family

ID=33535437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100617563A Expired - Fee Related CN1306475C (zh) 2003-06-30 2004-06-30 薄膜磁头、磁头万向架组件以及硬盘装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7193822B2 (zh)
JP (1) JP3699714B2 (zh)
CN (1) CN1306475C (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200503057A (en) 2003-06-11 2005-01-16 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Crystallization apparatus, crystallization method, method of manufacturing thin film transistor, thin film transistor, and display apparatus
JP3865738B2 (ja) * 2003-06-18 2007-01-10 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
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
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
JP3896366B2 (ja) * 2004-04-21 2007-03-22 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
US7688555B2 (en) * 2004-06-15 2010-03-30 Headway Technologies, Inc. Hard bias design for extra high density recording
JP2006079672A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Sony Corp ヘリカルテープシステム
JP2007066460A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ヘッド評価装置及びそれを用いた磁気ディスク装置の製造方法
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
US7536777B2 (en) * 2006-11-10 2009-05-26 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Use of metal capped seed layers for the fabrication of perpendicular thin film heads
US7631417B2 (en) * 2006-11-10 2009-12-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Use of anti-reflective seed layers for the fabrication of perpendicular thin film heads

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5079035A (en) * 1989-10-10 1992-01-07 International Business Machines Corporation Method of making a magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias
US6118624A (en) * 1997-05-07 2000-09-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect element having a magnetic biasing film
US6146776A (en) * 1997-05-07 2000-11-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect head
CN1079969C (zh) * 1995-07-25 2002-02-27 株式会社日立制作所 磁致电阻磁头和磁盘装置
US6577477B1 (en) * 2001-02-01 2003-06-10 Headway Technologies, Inc. Hard magnetic bias configuration for GMR

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0913753A1 (en) 1997-10-29 1999-05-06 STMicroelectronics S.r.l. Electronic regulation circuit for driving a power device and corresponding protection method of such device
JP2925542B1 (ja) * 1998-03-12 1999-07-28 ティーディーケイ株式会社 磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果型ヘッド
JP3865738B2 (ja) 2003-06-18 2007-01-10 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
US7384722B2 (en) * 2003-06-23 2008-06-10 Ricoh Company Limited Method for preparing functional particulate organic material, toner using the functional particulate organic material, and image forming method and apparatus using the toner
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5079035A (en) * 1989-10-10 1992-01-07 International Business Machines Corporation Method of making a magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias
CN1079969C (zh) * 1995-07-25 2002-02-27 株式会社日立制作所 磁致电阻磁头和磁盘装置
US6118624A (en) * 1997-05-07 2000-09-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect element having a magnetic biasing film
US6146776A (en) * 1997-05-07 2000-11-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Magneto-resistance effect head
US6577477B1 (en) * 2001-02-01 2003-06-10 Headway Technologies, Inc. Hard magnetic bias configuration for GMR

Also Published As

Publication number Publication date
US20040264066A1 (en) 2004-12-30
JP3699714B2 (ja) 2005-09-28
US7193822B2 (en) 2007-03-20
JP2005018950A (ja) 2005-01-20
CN1577496A (zh) 2005-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100350457C (zh) 磁阻效应元件、磁头、磁记录再生装置以及磁存储器
US8402635B2 (en) Method of manufacturing a magnetic head including shield layers which surround a MR element
US20120087046A1 (en) Thin film magnetic head including soft layer magnetically connected with shield
US20060152863A1 (en) Magnetic sensor having a Ru/Si based seedlayer providing improved free layer biasing
JP2009032382A (ja) Ｃｐｐ型磁界検出素子及びその製造方法
CN1480923A (zh) 包含部分电流屏蔽层的旋转阀头，所述头的生产方法和电流屏蔽方法
JP2007287863A (ja) 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、ならびに磁気抵抗効果素子集合体、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置
CN1306475C (zh) 薄膜磁头、磁头万向架组件以及硬盘装置
JP2010199539A (ja) ＦｅＰｔ系磁性層を備える積層体構造物およびそれを用いた磁気抵抗効果素子
JP2009010333A (ja) Ｃｐｐ構造の磁気抵抗効果素子および磁気ディスク装置
JP2009070543A (ja) Ｃｐｐ型磁気抵抗効果素子および磁気ディスク装置
JP2007335568A (ja) 磁界検出素子の製造方法、磁界検出素子、積層体、ウエハ、ヘッドジンバルアセンブリ、およびハードディスク装置
JP2007049136A (ja) バッファ層を伴わずに異方性ハードバイアスを有する磁気抵抗センサ
US20080137237A1 (en) Magnetoresistive sensor having a hard bias buffer layer, seed layer structure providing exceptionally high magnetic orientation ratio
US20150380017A1 (en) Partial main pole lamination for pole erasure improvement
JP2007317824A (ja) 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置
JP2008004811A (ja) 磁界検出素子の製造方法、磁界検出素子、積層体、ウエハ、ヘッドジンバルアセンブリ、およびハードディスク装置
JP4160945B2 (ja) 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
JP2005032405A (ja) 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
JP2007257775A (ja) 狭幅の下部層を有する薄膜素子の製造方法及び該素子を備えた薄膜磁気ヘッド
JP2006286669A (ja) 磁気抵抗効果素子の製造方法
JP2008227457A (ja) 磁歪低減層を含むフリー層を有する磁気抵抗効果素子および薄膜磁気ヘッド
US8194364B2 (en) Magnetoresistive effect element in CPP-type structure including ferromagnetic layer configured with CoFe system alloy and magnetic disk device therewith
JP2008097700A (ja) 薄膜磁気ヘッド、スライダ、ウエハ、ヘッドジンバルアセンブリ、およびハードディスク装置
JP3683577B1 (ja) 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磁気ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070321

Termination date: 20140630

EXPY Termination of patent right or utility model