DE3311242A1 - Magnetoresistiver kopf - Google Patents

Magnetoresistiver kopf

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DE3311242A1 DE19833311242 DE3311242A DE3311242A1 DE 3311242 A1 DE3311242 A1 DE 3311242A1 DE 19833311242 DE19833311242 DE 19833311242 DE 3311242 A DE3311242 A DE 3311242A DE 3311242 A1 DE3311242 A1 DE 3311242A1
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen magnetoresistiven Lesekopf
  • (Magnetowiderstandskopf; MR-Kopf) mit einem Magnetowiderstandselement aus einem ferromagnetischen Material. Der MR-Kopf nutzt den Magnotowiderstandseffekt aus, um beispielsweise auf einem magnetischen Medium magnetisch aufgezeichnete Informationen auszulesen.
  • Der MR-Kopf gewinnt zunehmendes Interesse, insbesondere im Zusammenhang mi#t der Aufzeichnung bzw Wiedergabe von Daten mit hoher Aufzeichnungsdichte. Üblicherweise müssen MR-Elemente mit einer Vormagnetisierungseinrichtung versehen werden, wenn sie in einem Wiedergabekopf mit hohem Wirkungsgrad eingesetzt werden sollen. Die Vorina##neusierungse#nrichtunghat dabei die Funktion, daß bei Umwandlung eines von einem magnetischen Medium herrührenden, kleinen Magnetfeldsignals in eine Widerstandsänderung des MR-Elements der Winkel e zwischen dem Lesestrom und der Magnetisierung auf etwa 45° eingestellt wird, um die Wiedergabeempfindlichkeit und das Ausgangssignal zu erhöhen.
  • Ein Beispielrcür oie Vormagnetisierung zum Einstellen des Winkels o auf 450 zwischen dem Lesestrom und der Magnetisierung ist in der-US-PS 3 813 692 beschrieben. Andere bekannte Verfahren kaven als Leitervonmagnetisierungsverfahren, Hartschicht-Vormagnetisierungsverfahren und das heute bevorzugte Verfahren mit einem sogenannten Barber Pol-MR-Elentent typifiziert werden. Für Einzelheiten des Barber Pol-MR-Elements wird verwiesen auf K.E. Kuijk, W.J. van Gestel-und F.W. Gorter "THE BARBER POLE, A LINEAR MAGNETORESISTIVE#HEAfl", IEEE Transactions on Magnetics, Bd. Mag-11, Nr. 5., September1975, S. 1215.
  • Die vorstehenden bekannten Vormagnetisierungsverfahren zeigen jedoch Schwierigkeiten beim genauen Einstellen des Winkels zwischen dem Lesestrom und der Magnetisierung.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen MR-Kopf mit einem MR-Element zu schaffen, der eine genaue Einstellung des Winkels zwischen dem Lesestrom und der Magnetisierung ermöglicht.
  • Der -erfindungsgemäße MR-Kopf weist ein MR-Element auf, das auf einem Substrat aus isolierenden Material ausgebildet ist und eine oder mehrere linear sich erstreckende, parallele Un u a onen au weist. EineVormagnetisierungseinrichtungdient zum Phasenverschieben des Stroms durch das MR-Element um einen Winkel von mindestens 300 bis maximal 600 relativ zur Grenze zwischen einem Vorsprung und einer Vertiefung, die die Undulation bilden. Unter Ausnutzung der Form Anisotropie des MR-Elements wird der Winkel zwischen der Magnetisierung und dem Strom im MR-Element durch ein Muster der Undulation festgelegt.
  • Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur ia ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Lesestrom I und der Magnetisierung M in einem MR-Element, Figur ib eine graphische Darstellung der Widerstandsänderung des MR-Elements, Figuren 2-4 Darstellungen bekannter MR-Elemente, Figur Sa teilweise geschnittene perspektivische Ansichten eines erfindungsgemäBen MR-Kopf 5, Figur 5b eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Magnetisierung M und dem Strom I im MR-Element gemäß Figur 5ä., Figuren 6a graphische Darstellungen zur Erläuterung der Be-und 6b triebsweise des MR-Elements gemäß Figur 5a, Figuren 7a Ansichten von Modifikationen gegenüber der Ausbis 7d führungsform gemäß Figur 5a mit modifizierter Nut- oder Rillenkonfiguration, Figur 8 eine graphische Darstellung von Meßergebnissen mit Nuten gemäß den Figuren 7a bis d, Figur 9 eine Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform, Figur 10 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Betriebsweise der zweiten Ausführungsform und Figuren 11 Ansichten einer dritten bzw. vierten erfindungs-und 12 gemäßen Ausführungsform.
  • Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung werden zunächst einige Beispiele bekannter MR-Elemente mitVorma##ti-.
  • sieningsverfahren für diese erläutert.
  • Gemäß Figur ia besteht zwischen dem durch das MR-Element 10 fließenden Strom (Lesestrom) I und der Magnetisierung M ein Winkel 0. Der elektrische Widerstand R des MR-Elements 10 zeigt dann folgende Abhängigkeit: wobei R = Widerstand des MR-Elements 10 bei einem Winkel 0 g = oo CR - #RO) = Widerstand bei einem Winkel o = 900.
  • oder weich Wenn die sogenannte 11leichte c se"E.A (englisch: "easy axis") des NR-Elements 10 gemäß der Darstellung parallel zum Lesestrom I ist,so fZilirt eine Intensitätsänderung des äußeren Magnetfeldes He senkrecht zur leichten Achse E.A zu einer Widerstandsänderung des MR-Elements 10 gemäß der Kurve A in Figur 1b entsprechend der vorstehenden Gleichung.
  • Ein Kleinsignalmagnetfeld Hs von einem magnetischen Medium wird in eine Widerstandsänderung des MR-Elements 10 auf der Kurve A gemäß Figur 1b umgewandelt. In diesem Fall ist der Winkel o zwischen dem Lesestrom I und der Magnetisierung M auf 450 voreingestellt, um die Wiedergabeempfindlichkeit und das Ausgangssignal zu verstärken. Von den verschiedenen bisher bekannten Vormagnetisierungsverfahren ist das Leitervorm.#agnetisie rungsverfahren in Figur2 näher erläutert. Bei diesem Verfahren wird ein guter Leiter(Vormagnetisierungsleiter)20 verwendet, der in der Nähe des MR-Elements 10 angeordnet ist und mit diesem entweder in Kontakt steht oder mit diesem keinen Kontakt aufweist. Dem Vormagnetisierungsleiter 20 wirdein Strom derart zugeführt, daß sich ein Vormagnetfeld Hb senkrecht zur leichten Achse E.A ausbildet, um die Magnetisierung M um einen Winkel von 450 relativ zum Lesestrom I zu verdrehen, der in Längsrichtung des MR-Elements 10 fließt. Ein wesentlicher Nachteil ###5#5Vo#agnatisierungs#r£ahr#5be5#t darin, darin, daß derdurch den Vormagnetisierungsleiter 20fließende Strom relativ groß sein muß, was zu einer thermischen Widerstandsdrift des MR-Elements führt und eine thermische Rauschquelle bildet. Ferner ist eine schwierige Einstellung des Stroms durch den Vormagnetisierungsleiter zum genauen Einstellen des Winkels 8 auf 450 erforderlich.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren, nämlich dem Hartschicht-Vormagnetisierungsverfahren,wird dasvormagnetisierungsfeld Hb dadurch aufgebaut, daß man ein magnetisch hartes Magnetelement im Abstand zum MR-Element 10 oder mit diesem in Eingriff anordnet. Auch hier ergeben sich Schwierigkeiten beim genauen Orientieren des Stroms I relativ zur Magnetisierung M um einen Winkel o von 450.
  • Das beiden vorstehenden, bekannten Verfahren gemeinsame Problem besteht darin, daß eine erhebliche Intensität für das Vorrnagt'#tisierungsfeld Hb erforderlich ist, so daß die auf dem magnetischen Medium befindliche Information beeinträchtigt werden kann.
  • Obwohl nicht dargestellt, wird bei einem anderen bekannten Voragnetisiertincjsverf-ahren die leichte Achse des MR-Elements von Anfang an auf 450 relativ zum Lesestrom eingestellt, der in Längsrichtung des .MR-Elements fließt. Aufgrund der anisotropen Sonfiquration des MR-Elements kann jedoch mit diesem Verfahren die Richtuna der Magnetisierung M nicht leicht und genau in Koinzidenz mit der leichten Achse gebracht werden, was die Reproduzierbarkeit erschwert oder auch sogar ausschließt.
  • Ferner ist ein Vorrnagnetisierungsverfahrenbekannt, bei dem im Gegensatz zu den Verfahren, bei denen die Magnetisierung M um im wesentlichen 450 relativ zum Lesestrom I abgelenkt wird, der Lesestrom I um im wesentlichen 450 relativ zur Magnetisierung M des MR-Elements abgelenkt wird.
  • In Figur 3 ist ein MR-Element mit mehreren Schlitzen dargestellt, deren Neigung im wesentlichen 450 relativ zur leichten Achse E.A, beträgt so daß der Strom durch eine gewundene Strecke fließt In diesem Fall ergibt sich ebenfalls eine Schwierigkeit aufgrund der anisotropen Konfiguration des MR-Elements 10. Die Magnetisierung M ist nicht parallel zur leichten Achse E.A sondern im wesentlichen parallel zum Lesestrom I, so daß es schwierig ist, einen Winkel von etwa 450 zwischen der Magnetisierung M und dem Strom I einzustellen.
  • In Figur 4 ist ein sogenanntes Barber-Pol- MR-Element dargestellt, das die Nachteile der früherenVontiagnetisierungsverfahren vermeiden soll. In diesem Fall werden mehrere Streifen eines guten Leiters 30 in Kontakt mit dem MR-Element 10 gehalten, die jeweils einen Winkel von im wesentlichen 450 gegenüber der leichten Achse E.A des MR-Elements 10 haben. Der Lesestrom I fließt daher durch das MR-Element 10 unter einem Winkel von etwa 450 gegenüber der Magnetisierung M. Bei dieser Struktur tragen jedoch die zahlreichen Streifen 30 aus einem guten Leiter zu einer Widerstandsabnahme des gesamten MR-Elements 10, zu einer Abnahme des effektiven Nachweisbereiches für das Feldsignal und daher zu einer Abnahme des Ausgangssignals bei.
  • Die Figuren 5a und b zeigen einen erfindungsgemäßen MR-Kopf und insbesondere eine MR-Elementabschnitt dieses Kopfes. Ein Substrat 50 aus isolierendem Material weist mehrere lineare und im wesentliche parallele Nuten oder Aussparungen 53 derart auf daß sie mehrere Bettflächen 52, geneigte Flächen 54 und ebene Flächen 56 festlegen. Ein aus einem ferromagnetis#chen Material (z.B. Fe-Ni-Legierung oder Ni-Co-Legierung) bestehendes MR-Element 58 ist auf den Betten 52, den Schrägen 54 und den Flachstücken 56 in Form einer dünnen Schicht oder eines dünnen Films niedergeschlagen, die sich über eine Länge L und eine Breite W erstreckt. Das MR-Element 58 ist an in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden mit zwei elektrischen Anschlüssen aus einem guten Leiter (z.B. Au, Cu oder Ag) verbunden. Mit dieser Struktur hat das MR-Element 58 einen effektiven Detektorabschnitt für das Magnetfeldsignal mit einer Länge L!. Die Längsrichtung des MR-Elements 58 und die der Betten 52 sind zueinander um den Winkel 8 #geneigt, der von mindestens 300 bis maximal 600 und vorzugsweise 450 betragen kann. Daher wird der über das MR-Element 58 über die Anschlüsse 60 fließende' Strom I relativ zur Längsrichtung der Betten 52 um den Winkel 8 geneigt, der in Bereich von 30 bis 600 liegt.
  • Durch die zahlreichen Betten 52, Schrägen 54 und Flachstükke 56 wird das MR-Element 58 magnetisch in Subelemente 58a auf den Betten 52, in Subelemente 59b auf den Schrägen 54 und in Subelemente 58c auf den Flachstücken 56 unterteilt. In diesem Fall hat jedes MR-Subelement 58a, 58b oder 58c eine Längenabmessung von /sie8 , die gegenüber seiner Breitenabmessung ausreichend groß ist. Dadurch erstreckt sich die leichte Achse E.A der MR-Elemente 58a, 58b und 58c, d.h. die Magnetisierung M im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der MR-Elemente 53bis 58c, d.h. der Betten 5:2, aufgrund der anisotropen Konfiguration des MR-Elements. Die Betten 52 tragen dabei überhaupt nicht zur elektrischen Unterteilung des MR-Elements 58 bei und e#rmöglichen ein kontinuierliches Fließen des Lesestroms 1 durch die Subelemente 58a bis 58c. Anders ausgedrückt, ist der Lesestrom 1 in jedem Subelement zur Magnetisierung M um den Winkel o geneigt, der von mindestens 300 bis maximal 600 beträgt, und wird durch die Aus##rungen 53 bestimmt.
  • Nachstehend wird das MR-Element des erfindungsgemäßen MR-Kopfes als "Jog MR-Element"#bezeichnet, wobei in einem Substrat gebildete Nuten den Winkel zwischen dem Lesestrom I und der Magnetisierung M des MR-Elements bestimmen.
  • Wenn ein Kleinsignalmagnetfeld Hs an das Jog-MR-Element von einem magnetischen Medium 62 , beispielsweise einem Magnetband oder einer Maonetscheibe, senkrecht zum Lesestrom I angelegt wird, so erhöht sich oder erniedrigt sich der Winkel zwischen der Magnetisierung M des MR-Elements und dem Lesestrom I gegenüber aem voreingestellten Winkel 8.
  • Die Arbeitsweise des MR-Kopfes gemäß den Figuren 5a und b wird nachstehend näher erläutert. In Figur 6a ist an der Abszisse (x-Achse) der Lesestrom I, der durch das Jog-MR-Element fließt, aufgetragen. Wenn ein externes Magnetfeld He an dem Jog-MR-Element in positiver Richtung der y-Achse bei der Magnetisierung M im ersten Quadranten anliegt, so wird der Winkel zwischen der Magnetisierung M und dem Lesestrom 1 größer als der Winkel o und beträgt bis zu maximal 900. Die erhaltene Beziehung zwischen dem Widerstand R des Jog-MR-Elements und dem externen Feld He ist durch die Kurve A-C in Fig. 6b wiedergegeben. Wenn das externe Feld He dagegen in Richtung der negativen y-Achse gerichtet ist, so wird der Winkel zwischen der Magnetisierung M und dem Lesestrom I kleiner als 8, sO daß der Widerstand R des Jog-MR-Elements ansteigt, bis die Magnetisierung M und der Lesestrom I parallel werden. Diese Beziehung ist durch die Kurve A-B in Figur 6b angegeben. Auggrund der Beziehung zwischen dem externen Feld He und dem Widerstand R reagiert das Jog-MR-Element auf ein Kleinsignalfeld Hs von magnetischen Medium 62 durch eine Änderung D des Widerstandes, die proportional zum Feld Hs ist mit einem Arbeitspunkt A in Figur b.
  • Wenn die Magnetisierung M des Jog-MR-Elements im dritten Quadranten des Koordinatensystems gemäß Figur 6a liegt, (in diesem Fall ist die Magnetisierung mit M' gekennzeichnet), so ändert sich der Widerstand R des Jog-MR-Elements entlang den Kurven A-B' und A-C' gemäß Fig. 6b in Abhängigkeit von externen Magnetfeld He in ähnlicher Weise wie im Zusammenhang mit der Magnetisierung M in ersten Quadranten diskutiert. Eine Widerstandsänderung D'ergibt sich bei einem Kleinsignalmagnetreld Hs und mit einer Phasenverschiebung von 1800 relativ zur Widerstandsänderung D. In jedem Fall ist die Widerstandsänderung linear zum Kleinsignalfeld Hs, so daß sich gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Wiedergabeeri.pfindlichkeit und ein verbessertes Ausgangssignal ergeben.
  • Modifizierte Konfigurationen des trapezförmigen Jog-MR-Elements gemäß Figur 5a wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren 7a bis d erläutert. Jedes Jog-MR-Element 58 in den Figuren 7a bis d ist wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 5a derart ausgebildet, daß der Winkel o zwischen den Nuten 53 und dem durch das Element fließenden Strom von min- destens 300 bis maximal 600 beträgt. In Figur 7a ist das Substrat 50 mit Schrägen 54 und Flachstücken 56, jedoch nicht mit Bettflächen 52 versehenen Figur 7b weist das Substrat 50 lediglich Schrägen 54 auf. In Figur 7c ist das Substrat 59 mit Bettflächen 52 und Schrägen 54 versehen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7d weist das Substrat 50 Bettflächen 52 und Flachstücke 56 auf. Die in Figur 7d dargestellten Nuten 53 haben vorzugsweise eine Tiefe, die kleiner ist als die Schichtdicke T des Jog-MR-Elements 58.
  • Die Länge L, die SchichtdicKe T sowie die Breite W des Jog-MR-Elements sind variabel durch geeignete Variation der Anzahl der magnetischen Unterteilung des Elements. Dies erreicht man in einfacher Weise dadurch, daß man die Konfiguration und die Tiefe jeder Nut 53 sowie den Abstand zwischen benachbarten Nuten und die Anzahl der Nuten verändert. In jedem Fall kann die Magnetisierung M im wesentlichen parallel zu den Nuten orientiert werden. Während der Herstellung des MR-Elements, beispielsweise durch Auftrag im Vakuum, durch Vakuumbedampfung oder durch Plattieren kann ein externes Feld parallel zu den Nuten des Substrats angelegt werden, um die leichte Achse oder die Magnetisierung M genauer in koinzidenz mit den Nuten zu bringen.
  • In Figur 8 ist die Abhängigkeit des Strom-Magnetisierung-Winkels e des-JogaIR-Elements gemäß Figur 5a vom Abstand zwischen benachbarten Nuten und -für verschiedene Breiten W des Elements mit beisriolseise 110 bzw. 50 Am aufgetragen. Diese Darstellung ergibt sich unter der Bedingung, daß jede Nut des Jo MR-Elements eine Tiefe von 240 Å und 480 Å, eine Schichtdicke T = 400 Å und eine Länge L = 2 mm aufweist. Der Winkel e zwischen dem Lesestrom und der Längsrichtung der Nuten 53 beträgt etwa 450. Gemäß Figur 8 ist der Abstand zwischen den Nuten 53 um so kleiner, je weiter sich de Winkel zwischen dem Lesestrom I und der Magnetisierung M an o annähert.
  • Wenn die Breite W = 50 Wm und die Nuttiefe 480 A betragen, so erreicht der Winkel den Wert o in einem Abstand von etwa 2 ßm zwischen den Betten, so daß die Magnetisierung M im wesentlichen parallel zur Länge der Nuten 53 wird. Der Winkel zwischen dem Lesestrom I und der Magnetisierung M kann durch Einstellen der Nuttiefe sowie des Bettabstandes variiert werden.
  • Obwohl in der vorstehenden Beschreibung von parallelen Positionen der Nuten 53 und der Magnetisierung M ausgegangen worden ist, so kann ersichtlich bei einem bestimmten endlichen Wert für den Winkel zwischen der Magnetisierung M und dem Besestrom dieser Winkel auf einen vorgegebenen Wert (vorzugsweise 450) dadurch eingestellt werden, daß man den Winkel zwischen den Nuten 53 und dem Lesestrom I verändert.
  • Erfindungsgemäß kann es aus Stabilitätsgründen vorteilhaft sein, daß die Magnetisierungen M in den benachbarten rS-5treifen nicht zueinander parallel sind, und zwar je nach der Kohfiguration der Nuten sowie dem Abstand zwischen den Nuten und deren Anzahl. Da in diesem Fall keine parallelen Magnetisierungen M und M' in jedem speziellen Bereich des Jog-MR-Elements gemäß Figur 6a nebeneinander existieren, ergeben sich aufgrund eines.äußeren Magnetfeldes gleichzeitig ein Bereich mit zunehmendem Widerstand und ein Bereich mit abnehmendem Widerstand. Dann ändert sich der Widerstand des gesamten Jog-MR-Elements überhaupt nicht oder nur geringfügig. Dieses Phänomen ergibt sich insbesondere dann, wenn das Signalmagnetfeld Hs während des Betriebs auf der Kurve B-C in Figur 6b mit dem Arbeits Nit A über den Punkt B hinausgeht oder wenn das Signalfeld während des Betriebs auf der Kurbe B'-C' mit dem Arkeitspunki A über den Punkt B' hinausgeht. Um ein derartiges Phänomen zu vermeiden, wird vorzugsweise die Amplitude des Signalfeldes Hs kleiner als der Punkt B oder B' gemäß Figur 6b gemacht, oder man verwendet in Kombination eine Vormagnetisierungseinrichtuncr gemäß nachstehender Beschreibung.
  • Gemäß Figur 9 ist ein guter Leiter (Vormagnetisierungsleiter) 64 nahe einem Joc MR-Element 58 angeordnet und ist mit diesem in Kontakt oder auch von diesem getrennt. Ein Vorstrom 1B fließt in den Vorleiter 64 parallel zum Lesestrom durch das Jog-MR-Element 58. Das resultierende Magnetfeld H wird benutzt zum Ausrichten der Magnetisierung M des MR-Elements in die gleiche Richtung. Alternativ kann der gute Leiter 64 durch ein magnetisch hartes Magnetelement ersetzt werden, das dem Jog-MR-Element 58 benachbart ist und die #Magnetisierung M durch das aus dem Nagnetelement austretende Magnetfeld in die gleiche Richtung orientiert.
  • Gemä# Figur 10 ergibt sich aufgrund des Feldes HB vom guten Leiter 64 oder vom magnetisch harten Element ein dazu proportionales Gleichfeld zum Signalfeld Hs; dadurch wird der Arbeitspunkt von A nach A' auf der Linie B'-C' verschoben. Dies vergrößert den Bereich, der eine lineare Widerstandsänderung zeigt, und damit den Bereich der stabilen Magnetisierung M gegen ein großes Signalfeld Hs. Die gleiche Wirkung ergibt sich auf der Linie B'-C' mit dem Arbeitspunkt A, wenn dieser durch das Feld HB nach A"-verschoben wird.
  • Diese Techniken entsprechen denen bei dem vorbekannten Leitervormagnetisierungsver£-#ai#en und Hartfilmvormagnetisierungsverfahren, sind jedoch gegenüber letzteren vorteilhaft, da die auf dem Substrat gebildeten Nuten die Magnetisierung M gegen den Lesestrom 1 vor#nagnetisieren und damit nicht mehr wie beim Stand der Technik ein großes *,tormagnetisierungsfeld Hb erfordern.
  • Wie vorstehend beschrieben,-ist das MR-Element wesentlich für den erfindungsgemäßen MR-Kopf; eine getrennte Verwendung eines derartigen MR-Elements ist ungewöhnlich, und eine magnetische Abschirmung ist im allgemeinen mit diesem Element erforderlich, um die Auflösung und die Hochfrequenzeigenschaften zu verbessern. Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 11 dargestellt, wo das Jog-MR-Element bei einem MR-Kopf mit einer magnetischen Abschirmung eingesetzt wird.
  • Gemäß Figur 11 weist der MR-Kopf ein Substrat 66 aus isolierendem Material auf. Eine erste magnetische Abschirmung 68 ist auf dem Substrat 66 ausgebildet und besteht aus einem magnetischen Material mit hoher Permeabilität, wie Permalloy; dies dient als Gleitteil des MR-Kopfes. Auf der ersten magnetischen Abschirmung 68 befindet sich das erfindungsgemäße Jog-MR-Element mit dem MR-Element 58 auf dem undulierten Substrat 50. Mit den einander gegenüberliegenden Enden des Jog-MR-Elements sind jeweils elektrische Anschlüsse 60 verbunden. Das Jog-MR-Element wird zwischen der ersten magnetischen Abschirmung 68 und einer zweiten magnetischen Abschirmung 70 gehalten, die zum MR-Element über eine Isolierschicht 72 weist. Bei dieser Konstruktion erreicht ein Kleinsignalfeld Hs von einem magnetischen Medium lediglich den Zwischenraum G zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Abschirmung 68 bzw 70. Im anderen Teil, d.h.
  • in den Bereichen der magnetischen Abschirmungen 68 und 70, wird das Kleinsignalfeld Hs durch die magnetischen Abschirmungen absorbiert. Daher reagiert das Jog-MR-Element im Zwischenraum G lediglich auf das Kleinsignalfeld Hs, das in den Zwischenraum G eindringt; dadurch ergeben sich ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften des MR-Kopfes.
  • Die Figur 12 zeigt eine vierte Ausführungsform als Modifikation der Konstruktion gemäß Figur 11. Der MR-Kopf weist eine Isolierschicht 74 auf den elektrischen Anschlüssen 60 und einen Leiter (Vormagnetisierungsleiter) 76 auf der Isolierschicht 74 auf. Die übrige Konstruktion entspricht der des MR-Kopfes gemäß Figur 11. Mit Hilfe einerVo=iagn#isierrngseinrichtung wird an den MR-Kopf eine Vorrna.gnetisieruncr gelegt.
  • Der MR-Kopf gemäß der dritten Ausführungsform arbeitet in der gleichen Weise wie der MR-Kopf gemäß der ersten Ausführungsform, während der MR-Kopf der vierten Ausführungsform in der gleichen Weise wie der MR-Kopf der zweiten Ausführungsform arbeitet.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, daß der erfindungsgemäße MR-Kopf mit einem Jog-MR-Element die Nachteile des bekannten Barber-Pol- MR-Elements vermeidet. Während letzteres hinsichtlich des verfügbaren Signalfeldmeßbereiches und hinsichtlich des elektrischen Widerstandes aufgrund der Leiterstreifen beschränkt ist, engt der erfindungsgemäße MR-Kopf den effektiven Signalfeldnachweisbereich nicht ein, sondern vergrößert ihn im Vergleich zum Stand der Technik. Das erfindungsgemäße MR-Element zeigt eine wesentliche Zunahme des Gesamtwiderstandes, d.h0der.'#dersta##än###flg, die zum Ausgangssignal des MR-Kopfes beiträgt. Ferner zeigt der erfindungsgemäße MR-Kopf eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit, da die Richtung der leichten Achse oder der Magnetisierung des Jog-MR-Elements lediglich durch die Nutrichtung definiert wird.

Claims (8)

  1. "Magnetoresistiver Kopf" P a t e n t.a n 5 p r ü c h e (1 Magnetoresistiver Kopf mit a) einem Substrat aus isolieremdem Material mit mindestens einer sich linear erstreckenden Un#dulation, b) einem auf dem Substrat angeordneten magnetoresistiven Element aus ferromagnetischemMaterial und c) einer Einrichtung zum Einstellen eines Winkels von 30 bis 60 zwischen der Undulation und dem durch das magnetoresistiVe Element fließenden Strom.
  2. 2. Kopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetoresistfve Element- zwischen zwei magnetischen Abschirmungen mittels nicht-magnetischer Schichten gehalten wird, wobei die magnetischen Abschirmungen aus einem magnetischen Material mit hoher Permeabilität bestehen.
  3. 3. Kopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leichte Achse (E.A ) des magnetoresistiven Elements zwangsweise parallel zur Undulation orientiert wird.
  4. 4. Kopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein externes Magnetfeld im wesentlichen parallel zur Richtung der Undulation auf dem Substrat während der Herstellung des magnetoresistiven Elements angelegt wird.
  5. 5. Kopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine Vormagnetisierungsanordnung aufweist, die die Magnetisierungsrichtung des magnetoresistiven Elements parallel zu Richtung der Undulation auf dem Substrat ausrichtet.
  6. 6. Kopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungsanordnungnach dem Leitervormagnetisierungsverfahren betrieben wird, wobei ein Leiter parallel zum magnetoresistiven Element angeordnet und ein Magnetfeld durch Finden durch den Leiter fließenden Strom erzeugt wird.
  7. 7. Kopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor#aagnet is ierungs##ordnung nach dem #a###tschicht-Vor#na##netis ierungsverfahren unter Ausnutzung eines Magnetfeldes, das aus einer Schicht eines magnetischen Leiters austritt, betrieben wird, der parallel zum magnetoresistiven Element angeordnet ist.
  8. 8. Kopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungsanordnungein durch einen Permanentmagneten erzeugtes Magnetfeld aufweist, der außerhalb des magnetoresistiven Elements angeordnet ist.
DE19833311242 1982-03-29 1983-03-28 Magnetoresistiver kopf Granted DE3311242A1 (de)

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DE3311242A1 true DE3311242A1 (de) 1983-11-17
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0124293A2 (de) * 1983-04-04 1984-11-07 Hewlett-Packard Company Dünnschichtwandler für induktive Aufzeichnung und magnetoresistive Wiedergabe
EP0211445A1 (de) * 1985-08-15 1987-02-25 International Business Machines Corporation Zusammensetzung eines magnetoresistiven Lesewandlers

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3390321T1 (de) * 1982-11-11 1985-01-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka Dünnfilm-Magnetkopf
JPS60140217U (ja) * 1984-02-22 1985-09-17 日本電気株式会社 磁気抵抗効果ヘツド
JP3089828B2 (ja) * 1992-05-27 2000-09-18 株式会社村田製作所 強磁性磁気抵抗素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3864751A (en) * 1973-10-04 1975-02-04 Ibm Induced bias magnetoresistive read transducer
DE2263077B2 (de) * 1971-12-22 1975-03-13 Compagnie Internationale Pour L'informatique, Louveciennes (Frankreich) Magnetwiderstands-Bauelement
US4321640A (en) * 1978-04-25 1982-03-23 U.S. Philips Corporation Magneto-resistive head
DE3229774A1 (de) * 1981-08-10 1983-03-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka Magnetoresistives element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2263077B2 (de) * 1971-12-22 1975-03-13 Compagnie Internationale Pour L'informatique, Louveciennes (Frankreich) Magnetwiderstands-Bauelement
US3864751A (en) * 1973-10-04 1975-02-04 Ibm Induced bias magnetoresistive read transducer
US4321640A (en) * 1978-04-25 1982-03-23 U.S. Philips Corporation Magneto-resistive head
DE3229774A1 (de) * 1981-08-10 1983-03-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka Magnetoresistives element

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z: IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 18, No. 16, November 1975, p. 1750/51 *
US-Z: Solid State Technology, 1978, H. 4, S. 44, 46, 52 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0124293A2 (de) * 1983-04-04 1984-11-07 Hewlett-Packard Company Dünnschichtwandler für induktive Aufzeichnung und magnetoresistive Wiedergabe
EP0124293A3 (en) * 1983-04-04 1985-12-18 Hewlett-Packard Company Thin film tranducer head for inductive recording and magnetoresistive reading
EP0211445A1 (de) * 1985-08-15 1987-02-25 International Business Machines Corporation Zusammensetzung eines magnetoresistiven Lesewandlers

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JPH0375925B2 (de) 1991-12-03
JPS58166527A (ja) 1983-10-01
DE3311242C2 (de) 1987-04-23

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