DE2363123C3 - Magnetoresistor Abtastkopf - Google Patents
Magnetoresistor AbtastkopfInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetoresistiven Abtastkopf, wie er dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.
Die Verwendung magnetoresistiver Bauelemente als Abtastköpfe oder Signalwandler ist allgemein bekannt,
wie z. B. aus den USA-Patentschriften 34 93 694 und 36 91540. Solche Wandler können wirksam benutzt
werden, wenn das Abtastelement bis zu einem Punkt in der Mitte des linearen Bereichs in seiner Widerstandskennlinie, bezogen auf magnetische Feldstärke, vormagnetisiert
wird. Während das erste, oben erwähnte USA-Patent Vormagnetisierung anwendet, verwendet
es dazu äußere Einrichtungen, d. h. einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten, die vom
Abtastelement getrennt angeordnet sind. Ein nichtabgeschirmter magnetoresistiver Abtastkopf hat im allgemeinen
ein geringes Auflösungsvermögen. Abschirmung und externe Vorspanneinrichtungen resultieren
zwangsläufig in einer Aufzeichnungsvorrichtung, die zu groß ist, um mit den in Miniaturausführung und
Massenfabrikation hergestellten Abtastköpfen für große Aufzeichnungsdichte vereinbar zu sein.
Wo ein Maximum an Empfindlichkeit und/oder ein bipolares Ausgangssignal von einem magnetoresistiven
Abtastkopf verlangt sind, wird der Abtastkopf im weitgehend linearen Teil seines Betriebsbereiches mit
einem konstanten Feld vormagnetisiert, um dann einem zeitveränderlichen, abzutastenden Magnetfeld überlagert
zu werden. Alle bekannten Vormagnetisierungseinrichtungen sind, wie gesagt, als vom magnetoresistiven
Abtastkopf unabhängig ausgebildet, so daß entweder eine große Anzahl von Herstellungsschritten erforderlich
oder eine koniDlexe Struktur der Anordnung
unvermeidlich ist
Bei bisher bekannten Anordnungen (GB-Patentschrift 12 72 044, DE-Offenlegungsschrift 20.24 997) ist
es erforderlich, eine besondere isolierende Schicht zwischen der magnetoresistiven Schicht und der
permanentmagnetischen Schicht anzuordnen, was natürlich mit entsprechendem Herstellungsaufwand verbunden
ist. Andererseits ist mit der DE-Offenlegungsschrift 16 90119 eine magnetfeldabhängige Wider-Standsanordnung
gezeigt, bei der ein magnetfeld-abhängiger Halbleiterkörper fest in einen Permanentmagnetkreis
eingesetzt ist und zur Isolierung des Halbleiterkörpers Isolierschichten vorgesehen sind, die aus dem Eisen
der anliegenden Teile des Permanentmagnetkreises durch Bildung einer isolierenden chemischen Verbindung,
insbesondere Oxidierung von Eisen, gebildet sind. Auch diese Anordnung stellt ein Laminat dar, nämlich
bestehend aus dem magnetfeldabhängigen Halbleiter und dem Permanentmagneten. Die hier gezeigte,
magnetfeldabhängige Widerstandsanordnung ist einmal in ihrer Betriebsweise und zum anderen auch in ihrer
Herstellung relativ aufwendig, da einerseits die Ausführungsform und andererseits das zum Aufbau benötigte
Material in verschiedenen Abmessungen und unterschiedlichen Formen bereitgestellt werden muß. So
besteht der zur Vormagnetisierung des Halbleiterkörpers erforderliche Permanentmagnetkreis aus einem
Permanentmagneten, der gegenüber den übrigen Teilen des Magnetkreises, die den Halbleiterkörper umfassen,
kleine Permeabilität und große Koerzitivkraft besitzt. Hinzukommt, daß der Halbleiterkörper und der
Erregermagnet sich an räumlich gegenüberliegenden Enden des Permanentmagnetkreises befinden. Dies alles
erfordert wie gesagt zum Aufbau einen relativ großen
J5 Aufwand, wobei dann noch zum Betrieb des Bauelementes
erschwerend hinzukommt, daß die erforderliche Kontaktierung an den Halbleiterkörper nicht so einfach
zu bewerkstelligen ist.
Gemäß der Aufgabe vorliegender Erfindung soll jedoch unter Vermeidung obenerwähnter Nachteile eine Anoidnung der eingangs genannter). Art bereitgestellt werden, die eine möglichst einfache Herstellung bei geringstem Aufwand gestattet, so daß sich ein magnetischer Abtastkopf ergibt, der für eine Mikrominiaturisierung und eine Massenfertigung in hervorragender Weise geeignet ist.
Gemäß der Aufgabe vorliegender Erfindung soll jedoch unter Vermeidung obenerwähnter Nachteile eine Anoidnung der eingangs genannter). Art bereitgestellt werden, die eine möglichst einfache Herstellung bei geringstem Aufwand gestattet, so daß sich ein magnetischer Abtastkopf ergibt, der für eine Mikrominiaturisierung und eine Massenfertigung in hervorragender Weise geeignet ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, wie es dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zu
entnehmen ist.
Der Hauptvorteil der Erfindung ist ersichtlich, da das Bauelement ohne Laminierung und/oder Zusammenbau
verschiedener Teile des Magnetkreises bereitgestellt werden kann. Damit ist dann der Weg frei für eine
weitgehende Miniaturisierung derart gestalteter Magnetköpfe, die auch für Anwendung bei hohen
Speicherdichten von z. B. 800 Bits/cm in hervorragendem Maße geeignet sind. Die Erfindung ist also nicht
darin zu sehen, daß durch Oberflächenoxidation bei einem Bauelement eine Isolierschicht hergestellt wird,
*>u sondern vielmehr darin, daß zu seiner Bereitstellung ein
Körper einfachster Form, bestehend aus nur einem Material, dient, der dann im Herstellungsverfahrensgang
noch einer nachträglichen Oberflächenbehandlung unterzogen wird. Das gemäß der Erfindung gebildete
■^ magnetoresistive, streifenförmige Bauelement läßt sich
mit seinem Vormagnetisierungselement in ein und demselben photolithographischen Verfahrensschritt
herstellen. Dadurch werden extreme Ausrichttoleran-
zen und hochgradig selektive Ätztechnik überflüssig, die
sonst bei getrennter Herstellung erforderlich wären. Auch die Kontaktierung am Ni- Fe-Legierungskörper
bietet keine besondere Schwierigkeiten und ist leichter herzustellen als an einem Halbleiterkörper.
Alles in allem zeigt also die Erfindung ein recht einfach herzustellendes Halbleiterbauelement, das sich
auch in vorteilhafter Weise betreiben läßt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den Aufbau eines Abtastkopfes gemäß vorliegender Erfindung,
Fig.2 bis 4 einzelne Ausführungsbeispiel der Erfindung,
F i g. 5 eine typische Widerstandskennlinie eines megnetoresistiven Materials,
F i g. 6 schematisch die Verwendung des erfindungsgemäßen Abtastkopfes in einer Leseschaltung und
F i g. 7 Magnetisierungskurven über Abtastelementen zum Vergleich herkömmlicher Vormagnetisierungsarten
mit solchen gemäß der Erfindung.
F i g. 5 zeigt in einer Kurve, wie Permalloymaterial aus Ni-Fe, Ni-Co, Ni-Co—Fe und dergleichen mit
niedriger Koerzitivkraft in seinem Widerstand als Funktion des angelegten magnetischen Feldes verändert
werden kann. Wenn ein positives Feld + H an ein solches magnetoresistives Material angelegt wird,
durchläuft dieses eine Bahn ähnlich der Kurve ABC. Wenn ein negatives Magnetfeld — H angelegt wird,
folgt das Material einer Bahn, die durch den Ast AB'C gekennzeichnet ist. Wenn das gewählte magnetoresistive
Material im Punkt B vormagnetisiert ist, der innerhalb des linearen Teils dieser Kurve liegt, lassen
sich auch kleine positive oder negative magnetische Abweichung vom Ausgangspunkt E leicht unterscheiden.
Da bei Herstellung magnetischer Abtastköpfe, die Daten abfühlen, welche mit einer Dichte von etwa
800 Bit pro cm oder mehr gespeichert sind, die Abtastkopfabmessungen von wesentlicher Bedeutung
sind, müssen Vormagnetisierungselement wie Abtastelement so klein wie möglich gehalten werden.
F i g. 1 zeigt den magnetoresistiven Abtastkopf 2 der
Erfindung, in dem eingeschlossen in eine magnetische Abschirmung 8 das Streifenelement 6 aus Permalloy
angeordnet ist. Der selbst vormagnetisierende Abtastkopf besteht aus einer zusammengesetzten Struktur, die
noch im Zusammenhang mit den F i g. 2 bis 4 näher erläutert wird. Das das Streifenelement 6 mit den
Abmessungen W, L, t von der Abschirmung 8 trennende Bauelement 10 besteht allgemein aus einem Substrat 12.
F i g. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Erfindung. Zur Bildung des gezeigten Bauelements wird
dabei so vorgegangen, daß ein Permalloy-Streifenelement 6 mit der Breite Wan seinen beiden Seitenflächen
so oxidiert wird, daß an diesen Flächen hartmagnetische Schichtbereiche 14 mit hohen Koerzitivkräften entstehen.
Der nicht oxidierte Mittelteil 16 bleibt weichmagnetisch. Die im Mittelteil 16 gezeigten Pfeile deuten die
Magnetisierungsrichtung innerhalb der hart- und weichmagnetischen Bereiche während des Betriebs an.
Die Koerzitivkraft in den Schichtbereichen 14 muß so groß sein, daß die Streu- oder Datenfeldstärke
übertroffen wird, die von einem hier nicht dargestellten magnetischen Speichermedium hervorgerufen weiden
kann. F.in solches Speichermedium kann ein Magnetband, eine zum Transport von Einzelwandmagnetdomanen
dienende Magnetschicht und dergleichen sein. Die also eine hohe Koerzitivkraft aufweisenden Schichtbereiche
14 behalten also immer ihre Magnetisierung Af* in dargestellter Richtung bei. Der Mittelteil 16 stellt
dann als magnetoresistiver Streifen das Abtastelement 16 bereit, der von den Schichtbereichen 14 so
vormagnetisiert wird, daß die sonst in der leicht zu magnetisierenden Achse des magnetoresistiven Abtastelements
16 parallel. zum Abtaststrom I liegende Magnetisierung innerhalb der Ebene des Abtastelements
16 um einen Winkel 0=45° gedreht wird. Diese Magnetisierungsdrehung im magnetoresistiven Abtastelement
16 unter Einfluß der Vormagnetisierung der hartmagnetischen Schichtbereiche 14 läßt etwa den
Punkt B in der graphischen Darstellung nach F i g. 5 erreichen.
Die Abmessungen für die verschiedenen Komponenten der erfindungsgemäßen Abtastkopfes können wie
folgt sein:
Das Substrat 12 kann im vorgegebenen Rahmen von beliebiger Dicke sein.
Die vormagnetisierenden Schichtbereiche 14 sind etwa 200 bis 2000 Ä dick.
Das Abtastelement 16 ist 50 bis 400 Ä dick.
Es ist bedeutsam, daß die vormagnetisierenden Schichtbereiche 14 neben ihren magnetischen Eigenschaften
auch noch elektrisch isolierend sind.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist nur ein
V) einziger stark koerzitiver Schichtbereich 14 zur
Vormagnetisierung des magnetoresistiven Abtastelements 16 vorgesehen. In diesem Falle wird also anstatt
der in F i g. 2 gezeigten zwei Schichtbereiche 14 nur ein einzelner Schichtbereich 14 verwendet dessen Kopp-
)5 lungsfeld zur Vormagnetisierung des Abtastelements 16
allerdings stark genug bei entsprechend hoher Koerzitivkraft sein muß. Ein Verfahren zum Bereitstellen der in
F i g. 2 und 3 gezeigten Teilschichtstruktur ist im Artikel von CH. Bajorek, M.A, Nicolet und CH.
«) Wilts mit dem Titel »Preferential Oxidation of Fe in
Permalloy Films«, erschienen in »Applied Physics Letters«, 15. August 1971, beschrieben. Thermische und
zeitliche Kontrolle des Ausmaßes der bevorzugten Oxidation von Fe in einer Ni-Fe-Legierungsschicht
« gestattet die Einstellung der Stärke des Koerzitivfeldes
f/cdes Anisotropiefeldes Hk und der Sättigungsmagnetisierung
Min relativ großen Bereichen.
Die Oxidschicht auf der Oberseite eines oxidierten Ni-Fe-Legierungsfilmes besteht vorwiegend aus
5<> Eisenoxid. Die Oxidation eines solchen Ni-Fe-Legierungsfilmes
resultiert aus dem Entzug von Eisen aus der genannten Legierung, so daß deren Zusammensetzung
dann tatsächlich geändert wird. Da die Werte für M, Hc
und Hk des Ni-Fe-Legierungsfilmes von der jeweiligen
Zusammensetzung abhängig sind, lassen sich demnach obengenannte Parameter durch Veränderung des
Oxidationsgrades entsprechend einstellen. Das Anisotropiefeld Hk für Ni- Fe-Legierungsfilme ändert sich
z. B. schrittweise mit der Zusammensetzung, wenn der
wi Nickelgehalt über 80% liegt und erreicht ein Minimum,
wenn der Nickelgehalt der Zusammensetzung etwa 90% erreicht. Andererseits sind das Koerzitivfeld H1
und die Sättigungsmagnetisierung M stark von der Zusammensetzung abhängig. Bei Veränderung des
• ' NicKelgehalts von 80 auf 100% steigt die Koerzitivkraft
/Z1- monoton von weniger ais 1 Oe aut mehr als 100 Oe
an, während Mvon 800 G auf 480 G abfällt. Eine weitere
Besonderheit von Ni-Fe-Legierungsfilmen ist darin zu
sehen, daß die Koerzitivkraft H1- für einen Nickelgehalt
von mehr als 80% außerdem noch von der Dicke des Ni — Fe-Legierungsfilmes abhängt.
So wird z.B. zur Herstellung der in F i g. 2 und 3
gezeigten Schichten eine Permalloyschicht 6 auf ein nicht dargestelltes Substrat niedergeschlagen und ein
Schutzüberzug aus Photolack über emtn vorher ausgewählten Teil des Streifenelemcnts 6 angebracht.
Durch Erhitzung dieser Struktur auf hohe Temperatur in sauerstoffreicher Atmosphäre wird nur der ungeschützte
Teil des Streifenelements 6 oxidiert. Durch diesen Herstellungsschritt werden die Parameter H0, Hk
und M je nach Oxidationsgrad verändert. Durch diese Oxidation wird einmal die oxidierte Teilschicht des
Streifenelements 6 magnetisch und zum anderen
nichtleitend, so daß man keinen besonderen Isolator zwischen Teilschicht 16 und den Teilschichten 14 zu
legen braucht.
Andere Behandlungen können denselben Effekt haben wie diese Oxidation: nämlich die Koerzitivkraft
anzuheben. Chloride, Sulfate und andere Bestandteile erzeugen diesen Effekt auf chemischen Wege. Ätzmittel
haben dieselbe Wirkung durch Aufrauhen der Oberfläche. Auch durch wahlweisen Niederschlag von Materialien,
die mit der Schicht in Austausch-Wechselwirkung treten, lassen sich diese Veränderungen erzielen.
F i g. 3 zeigt, wie ein magnetoresistives Abtastelement
16 durch Anlegen eines Feldes von nur einer Seite her vormagnetisiert werden kann. Obwohl die Gleichförmigkeit
der Vormagnetisierung über dem Abtastelement 16 nicht so zufriedenstellend ist wie beim oben
angeführten Beispiel, ist diese Möglichkeit für einen vertikal liegenden Abtastkopf zu empfehlen, wo die
untere Kante des magnetoresistiven Abtastelements 16 möglichst dicht am Aufzeichnungs- bzw. Speichermedium
liegen muß. Diese Unterkante kann auch durch den letzten Schliff der Abtastkopffläche bestimmt werden.
Ähnliche Überlegungen gelten auch für die in F i g. 2 und 4 gezeigten vormagnetisierten Strukturen.
Bei Herstellung von selbstausrichtenden und vormagnetisierter.
magnetoresistiven A.btastköpfen 2 der hier gezeigten und beschriebenen Art verläuft das Vormagnetisierungsfeld
bei Betrieb am Punkt S in F i g. 5 parallel zum Abtastfeld oder rechtwinklig zur Richtung
des Abtaststromes. Um jedoch bei der magnetischen Abtastung den sogenannten Barkhausen-Effekt zu
vermeiden, muß das magnetische Feld der Teilschichten 14 so orientiert sein, daß eine Komponente dieses
Feldes M parallel zur Richtung des Abtaststromes im magnetoresistiven Abtastelement 16 verläuft und eine
andere rechtwinklig dazu. Das Vormagneiisierfeld, das
parallel zur Richtung des Abtaststromes verläuft, hilft bei Anwendung auf Einzelwandmagnetdomänen, den
Effekt der Wanddomänen-Umschaltung (den Barkhaus-Effekt) im magnetoresistiven Abtastelement 16 zu
vermindern.
Das Streifenelement 6 besteht für gewöhnlich aus einem Material wie Permalloy, welches mit uniaxialer
Anisotropie, d. h. mit einer Achse in leicht zu magnetisierender Richtung, hergestellt werden kann.
Der magnetische Zustand des Abtastelements bei Fehlen eines Signals vom Speichermedium wird durch
innere Anisotropie, durch Formanisotropie und durch Vormagnetisierung in leicht und schwer zu magnetisierende
Achsrichtung bestimmt. Letztere lassen sich so auslegen, daß eine bestimmte innere Anisotropie
kompensiert wird. Die Richtung der leicht zu magnetisierenden Achse muß daher nicht unbedingt mit der
Stromrichtung übereinstimmen. Außerdem können auch isotropische, magnetoresistive Materialien mit
Wa = O für die praktische Verwirklichung dieser
Erfindung verwendet werden.
Bei Herstellung der in F i g. 2 bis 4 gezeigten Streifenelemente lassen sich kräftige Magnete dazu
benutzen, die Vormagnetisierung Min jeden gewünschten
Winkel zwischen 0 und 180' auszurichten. Durch dieses Merkmal wird vorliegende Erfindung besonders
vorteilhaft, weil zur Vormagnetisierung eines Abtastelements 16 bisher nur stromführende Schichten verwendet
werden, die sich dann nicht für eine derartige vorgebbare Ausrichtung des Vormagnetisierfeldes eignen.
Wird eine hartmagnetische Schicht durch gegenseitige
Austauschkopplung zwischen zwei Materialien erzeugt, dann hat eine solche Austauschkopplung
verschiedene vorteilhafte Wirkungen für die Vormagnetisierung sehr dünner geschichteter Abtastköpfe. In
machen Fällen hat der resultierende Schichtkörper eine Magnetisierungskurve, die bei sonst normalem Verlauf
eine große Koerzitivkraft (WJaufweisl.
Die Kurve in Fig. 7A zeigt die Verteilung der Magnetisierungskomponente in Richtung des Abtastfeldes
auf dem Abtastkopf mit der Breite W für den Fall, daß das Abtastelement 16 in einem homogenen
Vormagnetisierungsfeld liegt. Durch Entmagnetisierungseffekte sind die Kanten des Abtastelementes nicht
vormagnetisiert. Daraus ergibt sich, daß Bereiche des Abtastelementes an einem anderen Punkt als in der
Nähe des Punktes B von F i g. 7 betrieben werden. Die Kurve in Fig. 7B zeigt die Verteilung für die
vorliegende Erfindung und die Talsache, daß da; Abtastelement 16 über seine ganze Breite gleichmäßig
vormagnetisiert ist, so daß es überall im linearen Teil dei fl-H-Kurve Fig. 5, betrieben werden kann und dei
Wirkungsgrad des Abtastkopfes auf ein Maximuir gebracht ist.
F i g. 6 zeigt schematisch, wie der Abtastkopf gemäfi
der Erfindung mit selbstausrichtcnder Vormagnetisic rung zum Abtasten magnetisch gespeicherter Inform;)
tion im Zusammenwirken mit dem Speichermedium η benutzt wird. Das in einem der oben beschriebener
Ausführungsbeispiele ausgeführte Strcifenelement f enthält das vormagnetisierte Abtastelement 16 ir
Abtaststellung zum Speichermedium m. Die Stromquel Ie 22 liefert über den Widerstand 24 einen Vormagneti
sierungsstrom Ib an das magnetoresistive Abtastelemen
16. Wenn eine Widerstandsänderung AR im Abtastete ment 16 aufgrund des magnetischen Flusses in dem vor
ihm abgefühlten Speichermedium m auftritt, wird eir Spannungssignal I·, ■ zl/? erzeugt, welches über Kondcn
sator 28 an den Verstärker 26 weitergeleitet wird. Da: verstärkte Spannungssignal wird vom Detektor 3(
« erfaßt
Bei Abfühlung von Einzelwandmagnetdomänen kön nen die oben für die magnetische Aufzeichnung
beschriebenen Abtastköpfe im wesentlichen unverän dert benutzt werden. Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigtei
h" Streifenelemente können z. B. das Element 16, wie es ii
F i g. 1 der USA-Patentschrift 36 91 540 beschrieben isi ersetzen. Mit vorliegender Erfindung besteht di(
Möglichkeit, das Abtastelement 16 in willkürliche Richtung in der Schichtebene vorzumagnetisieren, un
'■; dessen Empfindlichkeit im Hinblick auf eine bestimmt!
Art des Einzelwandmagnetdomänentransports auf eii
Optimum in vorteilhafter Weise zu steigern.
Herkömmliche magnetoresistive Abtastelement!
sind vormagnetisiert, indem sie der Wirkung eines gleichförmigen Magnetfeldes, beispielsweise von einen-,
benachbarten Stromleiter, ausgesetzt sind, Solche Vormagnetisierfelder erzeugen jedoch eine ungleichförmige
Magnetisierung des Abtastelement·;, und zwar wegen der Entmagnelisierungseffekte an den Kanten
des Abtastelements. An den Kanten eines Abtastelentents geht nämlich die Quermagnetisierung bis zum
Wert 0 zurück. Bei vorliegender Erfindung jedoch erzielt die auf selbstausrichtender Vormagnetisierung
beruhende Methode eine entsprechend große Magnetisierung an den Kanten des magnetoresistiven Abtastelements
16, so daß man gegenüber bisher eine nahezu gleichförmige Vormagnetisierung über das gesamte
Abtastelement erhält. Außerdem werden mit der eriindungsgemäßen Anordnung Probleme des Stromverbrauchs
und dementsprechender Leistungsverlust
weilgehend vermieden, die sonst bei Vormagnetisierung durch stromführende Strukturen auftreten und bei
Anwendung der TVchnologie dünner Schichten zur
Herstellung von Abtastköpfen fast unlösbar werden. Schließlich ist die erfindungsgemäße Struktur bei
Herstellung selbstausrichtend, so daß keine genauen Ausrichloperationen zwischen dem Vormagnetisierungselement
und dem magnetoresistiven Element bei den entsprechenden Verfahrensschritten vorgenommen
werden müssen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Magnetoresistiver Abtastkopf für magnetische Aufzeichnungsträger, bzw. Speichermedien, bestehend
aus einer Schichtstruktur mit als Abtastelement dienender magnetoresistiver Schicht, die elektrisch
isoliert von zumindest einer permanentmagnetischen, in einer Stärke vormagnetisierten Schicht
bedeckt ist, welche gegenüber der Stärke von Aufzeichnungsträger bzw. Speichermedien abzutastender
Magnetfelder sehr viel höher ist, dadurch gekennzeichnet, daß das magne'oresistive
Abtastelement (16) und der permanentmagnetische Schichtbereich (14) Teilschichten eines einzigen
Streifenelements (6) aus ursprünglich magnetoresistivem
Material darstellen, indem die permanentmagnetischen Schichtbereiche (14) das OxidationsproJukt
eines selektiven Oxidationsvorgangs zur Bildung magnetisch harter Bereiche sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das magnetoresistive Streifenelement (6) vor Anwenden des selektiven Oxidationsvorgangs
zur Bildung der permanentmagnetischen Schichtbereiche (14) insgesamt aus einer Ni-Fe-Legierung
besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastelement (16)
zwischen zwei oxidierten permanentmagnetischen Schichtbereichen (14) liegt, die jeweils gleiche
Magnetisierungsrichtung besitzen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2363123A1 DE2363123A1 (de) | 1974-07-18 |
DE2363123B2 DE2363123B2 (de) | 1978-03-30 |
DE2363123C3 true DE2363123C3 (de) | 1978-12-07 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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GB (1) | GB1450204A (de) |
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Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2248566B1 (de) * | 1973-10-23 | 1976-11-19 | Cii | |
US4151574A (en) * | 1974-05-24 | 1979-04-24 | U.S. Philips Corporation | Magnetic head using a magnetic field-sensitive element and method of manufacturing same |
US3908194A (en) * | 1974-08-19 | 1975-09-23 | Ibm | Integrated magnetoresistive read, inductive write, batch fabricated magnetic head |
JPS5837604B2 (ja) * | 1974-08-23 | 1983-08-17 | 日本電気株式会社 | ジキテイコウコウカオモチイタ ジキヘツド |
US4097802A (en) * | 1975-06-30 | 1978-06-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive field sensor with a magnetic shield which prevents sensor response at fields below saturation of the shield |
JPS5854856B2 (ja) * | 1976-03-24 | 1983-12-07 | 株式会社大阪パツキング製造所 | ペツト,家禽類用し尿吸着脱臭剤 |
US4130846A (en) * | 1977-04-27 | 1978-12-19 | Sperry Rand Corporation | Magnetic transducer |
US4103315A (en) * | 1977-06-24 | 1978-07-25 | International Business Machines Corporation | Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films |
JPS5555421A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | Magnetic head |
US4317147A (en) * | 1979-12-20 | 1982-02-23 | International Business Machines Corporation | Sandwich type magnetoresistive read head |
JPS5724017A (en) * | 1980-07-21 | 1982-02-08 | Sony Corp | Magnetic resistance effect type magnetic head |
US4745509A (en) * | 1981-08-21 | 1988-05-17 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Magnetic head with improved supporter for perpendicular magnetization recording |
JPS59157514A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-06 | Hitachi Ltd | 磁性回転センサ |
GB2143071B (en) * | 1983-07-09 | 1987-10-28 | Magnetic Components Limited | Magnetoresistive transducers |
US4639806A (en) * | 1983-09-09 | 1987-01-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film magnetic head having a magnetized ferromagnetic film on the MR element |
US4663684A (en) * | 1984-01-27 | 1987-05-05 | Hitachi, Ltd. | Magnetic transducer using magnetoresistance effect |
US4649447A (en) * | 1985-08-15 | 1987-03-10 | International Business Machines | Combed MR sensor |
US4782413A (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-01 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor with mixed phase antiferromagnetic film |
US4755897A (en) * | 1987-04-28 | 1988-07-05 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor with improved antiferromagnetic film |
US5005096A (en) * | 1988-12-21 | 1991-04-02 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic shunt bias |
US5018037A (en) * | 1989-10-10 | 1991-05-21 | Krounbi Mohamad T | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
JPH03242983A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-29 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁気構造体の製造方法 |
US5212611A (en) * | 1991-07-16 | 1993-05-18 | Storage Technology Corporation | Integral read/write recording head with dual gap dimension |
US5206774A (en) * | 1991-07-26 | 1993-04-27 | Storage Technology Corporation | Process for making a magneto-resistive magnetic transducer having increased sensitivity and an improved flux path and the product made thereby |
JP2817501B2 (ja) * | 1991-09-18 | 1998-10-30 | 株式会社日立製作所 | 磁気ディスク装置及びそれに用いる磁気ヘッド |
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 |
US5266786A (en) * | 1991-10-01 | 1993-11-30 | Ncr Corporation | Magnetoresistive head for reading magnetic ink characters |
DE69227758T2 (de) * | 1991-12-05 | 1999-07-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Magnetoresistiver Kopf |
US5311385A (en) * | 1991-12-18 | 1994-05-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Magnetoresistive head with integrated bias and magnetic shield layer |
US5329413A (en) * | 1992-01-10 | 1994-07-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance sensor magnetically coupled with high-coercive force film at two end regions |
JPH05266434A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果再生ヘッド |
EP0565102A2 (de) * | 1992-04-10 | 1993-10-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Magnetische Schichtungen und Magnetköpfe und magnetische Aufnahme-/Wiedergabegeräte, die solche Schichtungen benutzen |
US5424883A (en) * | 1992-06-01 | 1995-06-13 | Eastman Kodak Company | Signal channel equalizer and method of making same |
FR2692711B1 (fr) * | 1992-06-23 | 1996-02-09 | Thomson Csf | Transducteur magnetoresistif. |
US5475550A (en) * | 1992-08-25 | 1995-12-12 | Seagate Technology, Inc. | Enhanced cross-talk suppression in magnetoresistive sensors |
MY108956A (en) * | 1992-11-12 | 1996-11-30 | Quantum Peripherals Colorado Inc | Magnetoresistive device and method having improved barkhausen noise suppression |
TW243530B (en) * | 1992-12-30 | 1995-03-21 | Ibm | Magnetoresistive sensor with improved microtrack profile for improved servo-positioning precision |
JP2571347B2 (ja) * | 1993-07-19 | 1997-01-16 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁気抵抗変換器及び磁気記憶システム |
US5381291A (en) * | 1994-02-25 | 1995-01-10 | Seagate Technology, Inc. | Vertical contact - canted magnet magnetoresistive sensor |
US5712751A (en) * | 1994-03-17 | 1998-01-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic sensor and magnetic recording-reproducing head and magnetic recording-reproducing apparatus using same |
US5576908A (en) * | 1994-04-01 | 1996-11-19 | International Business Machines Corporation | Actuator and file level initialization of magnetoresistive transducers |
JP3210192B2 (ja) * | 1994-09-29 | 2001-09-17 | アルプス電気株式会社 | 磁気検出素子 |
US5664316A (en) * | 1995-01-17 | 1997-09-09 | International Business Machines Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive read transducer having a contiguous longitudinal bias layer |
US5573809A (en) * | 1995-06-05 | 1996-11-12 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Process for forming a magnetoresistive device |
US5532892A (en) * | 1995-06-05 | 1996-07-02 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Soft adjacent layer biased magnetoresistive device incorporating a natural flux closure design utilizing coplanar permanent magnet thin film stabilization |
US5654854A (en) * | 1995-11-30 | 1997-08-05 | Quantum Corporation | Longitudinally biased magnetoresistive sensor having a concave shaped active region to reduce Barkhausen noise by achieving a substantially single magnetic domain state |
WO1998016921A1 (en) * | 1996-10-15 | 1998-04-23 | Seagate Technology, Inc. | Magnetoresistive head having shorted shield configuration for inductive pickup minimization |
JP2000011331A (ja) * | 1998-06-18 | 2000-01-14 | Tdk Corp | 磁気抵抗効果素子及び薄膜磁気ヘッド |
JP2000057538A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗センサを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 |
US7139156B1 (en) | 2002-06-20 | 2006-11-21 | Storage Technology Corporation | Non-penetration of periodic structure to PM |
US6985338B2 (en) * | 2002-10-21 | 2006-01-10 | International Business Machines Corporation | Insulative in-stack hard bias for GMR sensor stabilization |
US11474167B1 (en) | 2021-08-13 | 2022-10-18 | National University Of Singapore | Method and an apparatus for detecting a magnetic field |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1272044A (en) * | 1971-02-22 | 1972-04-26 | Mullard Ltd | Improvements in or relating to magnetoresistive readout transducers |
-
1972
- 1972-12-29 US US00319131A patent/US3840898A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-11-09 GB GB5206473A patent/GB1450204A/en not_active Expired
- 1973-11-15 JP JP12783473A patent/JPS548291B2/ja not_active Expired
- 1973-11-20 FR FR7342449A patent/FR2212594B1/fr not_active Expired
- 1973-11-20 CA CA186,207A patent/CA1009749A/en not_active Expired
- 1973-11-28 IT IT41029/73A patent/IT1001110B/it active
- 1973-11-30 BE BE138403A patent/BE808080A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-17 CH CH1765973A patent/CH563645A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-19 DE DE2363123A patent/DE2363123C3/de not_active Expired
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Also Published As
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DE2363123B2 (de) | 1978-03-30 |
FR2212594B1 (de) | 1976-10-08 |
BE808080A (fr) | 1974-03-15 |
JPS501712A (de) | 1975-01-09 |
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