DE69531087T2 - Magnetowiderstandeffektkopf und Magnetaufzeichnungs-/Wiedergabekopf daraus - Google Patents

Magnetowiderstandeffektkopf und Magnetaufzeichnungs-/Wiedergabekopf daraus Download PDF

Info

Publication number
DE69531087T2
DE69531087T2 DE69531087T DE69531087T DE69531087T2 DE 69531087 T2 DE69531087 T2 DE 69531087T2 DE 69531087 T DE69531087 T DE 69531087T DE 69531087 T DE69531087 T DE 69531087T DE 69531087 T2 DE69531087 T2 DE 69531087T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
film
head
medium
magnetoresistance effect
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
DE69531087T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69531087D1 (de
Inventor
Hiroaki c/o Intellectual Property Di Minato-ku Yoda
Atsuhito Minato-ku Sawabe
Hitoshi Minato-ku Iwasaki
Yuichi Minato-ku Ohsawa
Masashi Minato-ku Sahashi
Tadahiko Minato-ku Kobayashi
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of DE69531087D1 publication Critical patent/DE69531087D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69531087T2 publication Critical patent/DE69531087T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39Structure 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
    • G11B5/3903Structure 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
    • G11B5/3967Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
    • G11B5/397Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read with a plurality of independent magnetoresistive active read-out elements for respectively transducing from selected components
    • G11B5/3977Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read with a plurality of independent magnetoresistive active read-out elements for respectively transducing from selected components from different information tracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39Structure 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
    • G11B5/3903Structure 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39Structure 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
    • G11B2005/3996Structure 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 large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices

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)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Magneto-Widerstandseffektkopf, der als ein Wiedergabekopf für ein magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabegerät und für einen magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf davon eingesetzt wird.
  • In den vergangenen Jahren wurden High-density-Aufzeichnungssysteme, wie ein VCR mit einer Aufzeichnungsdichte von 500 MB/inch2 und ein HDD mit einer Aufzeichnungsdichte von 200 MB/inch2 in der Praxis eingesetzt. Zusätzlich wird weiterhin ein Anstieg der Aufzeichnungsdichte gebildet. Als Wiedergabekopf zur Verwendung mit solchen High-density-Systemen wird ein Magnetowiderstandseffektkopf (unten als MR Kopf bezeichnet) attraktiv, der einen Magnetowiderstandseffekt verwendet, dessen elektrischer Widerstand von beispielsweise einem dünnen magnetischen Film, einem dünnen magnetischen Mehrschichtfilm oder ähnlichem durch ein externes magnetisches Feld variiert.
  • 22 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Konstruktion eines herkömmlichen MR Kopfs mit Abschirmung zeigt. In 22 bezeichnet Referenzziffer 1 ein Substrat, das sich aus Al2O3·TiC oder ähnlichem zusammensetzt. Eine untere Abschirmungsschicht 3 ist auf dem Substrat 1 mit einer Isolierschicht 2 dazwischen angebracht. Die Abschirmungsschicht 3 wird durch ein Permalloy oder ähnliches gebildet. Die Isolierschicht 2 setzt sich aus Al2O3 oder ähnlichem zusammen. Ein Magnetowiderstandseffektfilm (unten als MR Film bezeichnet) ist auf der unteren Abschirmungsschicht 3 mit einem Isolierfilm 4 dazwischen angebracht. Der Isolierfilm 4 bildet einen Wiedergabemagnetspalt. Ein Paar von Leitern 6 ist mit beiden Ränderndes MR Films 5 verbunden. Als Folge wird eine Magnetowiderstandseffekteinrichtung 7 (unten als MR Einrichtung bezeichnet) gebildet. Eine obere Abschirmungsschicht 9 ist auf der MR Einrichtung 7 durch einen Isolierfilm 8 angebracht. Der Isolierfilm 8 bildet einen Wiederaabemagnetspalt. Ein Signalmagnetfeld wird durch den MR Kopf mit Abschirmung auf die folgende Weise erfasst. Ein Sensestrom wird den Leitern 6 zugeführt und dann wird der Widerstand der Einrichtung, der entsprechend der Variation der Richtung der durchschnittlichen Magnetisierung des MR Films 5 variiert, gemessen. Wenn ein Signalmagnetfeld von beispielsweise einem metallischen Aufzeichnungsmedium durch den oben beschriebenen MR Kopf mit Abschirmung erfasst wird, besteht die Tendenz, dass der MR Kopf das metallische Medium kurzschließt. Somit strömt eine große Menge Strom in die MR Einrichtung 7, wodurch der MR Kopf zerstört wird. Wenn zusätzlich der MR Film 5 in der Tiefenrichtung bearbeitet wird, kommt der MR Film 5 direkt in Kontakt mit einer Schleifmittellösung oder ähnlichem. Während des Vorgangs wird der MR Film 5 korrodiert.
  • Andererseits ist ein Isolationsschutzfilm auf dem Mediumsoberflächegegenüber dem MR Kopfs und der Vorderfläche des Mediums angebracht, um zu verhindern, dass der oben beschriebene MR Kopf mit Abschirmung das metallische Medium kurzschließt. Dieses Verfahren ist jedoch ungeeignet für einen niedrig schwimmenden Kopf, der nötig ist, um die lineare Aufzeichnungsdichte zu verbessern. Wenn ein Kontaktaufzeichnungsverfahren, das als zukünftige Highdensity-Aufzeichnungstechnologie interessant wird, verwendet wird, geht zusätzlich der Schutzfilm verloren, da sich die gegenüberliegende Mediumsoberfläche abnutzt. Um ein solches Problem zu lösen, sollten geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Wenn die MR Einrichtung 7 sich abnutzt, variiert ferner die Breite in der Tiefenrichtung und damit fluktuiert die Ausgabe des Kopfs. In diesem Fall kann sich der MR Film 5 abnutzen und geht dabei verloren.
  • Als Kopfkonstruktion, die dieses Problem des oben beschriebenen MR Kopfs mit Abschirmung verhindert, ist ein sogenannter MR Kopf mit Joch, wie er in 23 dargestellt ist, bekannt. Bei diesem MR Kopf mit Joch richtet das magnetische Joch 10 ein Signalmagnetfeld auf die MR Einrichtung 7, die in dem Kopf angeordnet ist. Bei dem MR Kopf mit Joch ist die MR Einrichtung 7 auf einer weichen Schicht aus einer magnetischen Substanz 11, die ein Teil des magnetischen Jochs 10 ist, durch einen Isolierfilm 12, der ein magnetischer Spalt ist, angeordnet. Weiche magnetische Substanzen 13 und 14, die ein Teil des magnetischen Jochs sind, sind von der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche mit der weichen magnetischen Substanzschicht 11 in dem Kopf durch den MR Film 5 verbunden. Bei dem MR Kopf mit Joch nimmt die Wiedergabe abhängig von der Position der MR Einrichtung 7 und der Verbindung des magnetischen Jochs 10 ab. Zusätzlich fluktuieren diese überlappenden Längen LOV aufgrund eines Ausrichtungsfehlers zwischen jeder der weichen magnetischen Substanzen 13 und 14, die ein Teil des magnetischen Jochs sind, und dem MR Film 5, und dadurch fluktuiert die Wiedergabe. Somit ist es schwierig, MR Köpfe mit gleichen Charakteristika bei hohem Ertrag herzustellen.
  • Andererseits wurde eine Struktur, wie sie in 24 dargestellt ist, beschrieben. Bei dieser Struktur ist ein magnetischer Kern 15 in der Schichtrichtung des Substrats 1 angeordnet. Die MR Einrichtung 7 ist in dem Magnetkern 15 angebracht. Die magnetische Permeabilität in der Richtung der Filmdicke des magnetischen Kerns 15 ist nahezu Null. Zusätzlich ist die MR Einrichtung 7 bezüglich der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche um die Filmdicke des Magnetkerns 15 vertieft. Somit nimmt die Wiedergabe ab. Da ferner der Herstellungsvorgang eines magnetischen Jochs für einen solchen MR Kopf mit Joch kompliziert ist, ist es schwierig, die Produktionskosten zu verringern.
  • Wie oben beschrieben, wird bei dem herkömmlichen MR Kopfs mit Abschirmung aufgrund eines Kurzschlusses mit dem metallischen Medium der Kopf zerstört. Zusätzlich wird der MR Film während des Herstellungsverfahrens korrodiert. Aufgrund der Abnutzung der MR Einrichtung variiert deren Tiefe. Damit fluktuiert die Ausgabe des Kopfs und der MR Film geht verloren. Auf der anderen Seite ist die Wiedergabe des herkömmlichen XR Kopfs mit Joch klein und fluktuiert. Zusätzlich ist der Herstellungsvorgang des MR Kopfs kompliziert und die Produktionskosten können nicht einfach verringert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist aus dem oben beschriebenen Gesichtspunkt heraus getätigt worden. Es ist eine Aufgabe devorliegenden Erfindung, einen Magnetowiderstandseffektkopf und einen magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf davon vorzusehen, um die Fluktuation der Wiedergabe aufgrund der Fluktuation der Tiefe und der überlappenden Länge des Jochs mit dem MR Film zu vermeiden und um eine gute Wiedergabe bei geringen Kosten zu erhalten.
  • Die vorliegende Erfindung sieht einen Magnetowiderstandseffektkopf vor, der ein magnetisches Joch mit einer Hauptfläche umfasst, die im wesentlichen eine einzige Ebene bildet und ein erstes magnetisches Jochelement, ein zweites magnetisches Jochelement und einen magnetischen Spalt umfasst, wobei der Spalt zwischen dem ersten und zweiten magnetischen Jochelement angeordnet ist, und eine auf das Medium gerichtete Oberfläche, die im wesentlichen senkrecht zu und benachbart zu der Hauptfläche ist und das erste magnetische Jochelement, das zweite magnetische Jochelement und den magnetischen Spalt umfasst; einen Magnetowiderstandseffektfilm, der auf der Hauptfläche des magnetischen Jochs angebracht ist, wobei der Magnetowiderstandseffektfilm in einem vorbestimmten Abstand von der auf das Medium gerichteten Fläche vertieft ist, und die Hauptfläche im wesentlichen so positioniert ist, dass die Hauptfläche parallel zum magnetischen Fluss von dem Medium zu, in diese Reihenfolge, dem ersten magnetischen Jochelement, dem Magnetowiderstandseffektfilm und dem zweiten magnetischem Jochelement ist, wenn ein Medium in Richtung auf die auf das Medium gerichtere Fläche platziert wird; und ein Paar von Leizern, die einen Sensestrom für dem Magnetowiderstandseffektfilm liefern, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe des Abstands des Magnetowiderstandseffektfilms zu der auf das Medium gerichteten Fläche und der Breite des Magnetowiderstandseffektfilms kleiner als eine charakteristische Länge λ ist, wobei die charakteristische Länge λ der Abstand ist, in dem eine magnetische Flussdichte, die durch das erste und zweite magnetische Jochelement läuft, sich derjenigen von 1/e am magnetischen Spalt annähert.
  • Da der Magnetowiderstandseffektfilm auf der Ebene des magnetischen Jochs angeordnet ist, das sich aus einem Paar von magnetischen Substanzen zusammensetzt (beispielsweise entlang der oberen Fläche des magnetischen Jochs in der Schichtrichtung), kann bei dem Magnetowiderstandseffektkopf der vorliegenden Erfindung ein Magnetowiderstandseffektfilm in einer Position so nahe wie möglich bei der gegenüberliegenden Xediumsoberfläche und bezüglich dieser zurückgesetzt angeordnet werden (insbesondere in einer Position benachbart zu der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche). Somit kann ein großer Teil des magnetischen Flusses auf den Magnetowiderstandseffektfilm gerichtet werden, so dass eine im hohen Maß reprozierte Ausgabe erhalten wird, ohne dass die Vorteile des Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch verloren gehen. Selbst wenn das Medium in Kontakt mit dem Kopf kommt und sich dadurch der Kopf abnutzt, kann die Fluktuation der Ausgabe verringert werden, wie es später beschrieben wird. Da die überlappende Länge zwischen jeder der magnetischen Substanzen, die das magnetische Joch und den Magnetowiderstandseffektfilm bilden, unabhängig von der Vertiefungsposition des Magnetowiderstandseffektfilms bezüglich der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche ausreichend groß sein kann, kann die Fluktuation der Wiedergabe verringert werden.
  • Da ferner die Spurbreite durch die Dicke des Jochs definiert wird, kann eine enge Spur mit 1 μm oder geringer unter Verwendung des Filmjochs einfach hergestellt werden.
  • Der Aufzeichnungs- und der Wiedergabekopf des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopfs der vorliegenden Erfindung können sich den magnetischen Spalt teilen und zumindest einen Teil des magnetischen Kopfs des Magnetowiderstandseffektkopfs und des magnetischen Kerns des Magnetkopfs vom Induktionstyp. Somit sind die Spurbreite und die Spaltlänge beim Aufzeichnen gleich wie diejenigen bei der Wiedergabe. Folglich können die Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristika für beispielsweise ein High-density Aufzeichnungssystem verbessert werden, da der Ausrichtungsfehler zwischen der Aufnahme und der Wiedergabe Null wird.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Hinblick auf die folgende detaillierte Beschreibung der am meisten bevorzugten Ausführungsformen deutlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2A ist eine Draufsicht, die das Verhältnis der Positionen des Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch, der in 1 dargestellt ist, und eines Aufzeichnungsmediums zeigt;
  • 2B ist eine horizontale Querschnittsansicht, wie sie in 2A dargestellt ist;
  • 3A, 3B, 3C, 3D, 3D und 3F sind schematische Darstellungen, um ein Herstellungsverfahren für den Magnetowiderstandseffektkopf gemäß einer Ausführungsform. der vorliegenden Erfindung zu erklären;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine magnetische Schirmschicht zeigt, die in dem Magnetowiderstandseffektkopf mit Joch, der in 1 gezeigt ist, angebracht ist;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch, der in 1 dargestellt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Modifikation des in 1 dargestellten Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch zeigt;
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines Magnetowiderstandseffektkopfs zeigt;
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines Magnetowiderstandseffektkopfs zeigt;
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des Magnetowiderstandseffektkopfs, der in 8 dargestellt ist, zeigt;
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des Magnetowiderstandseffektkopfs zeigt;
  • 11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Magnetowiderstandseffektkopfs zeigt;
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Magnetowiderstandseffektkopfs zeigt;
  • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf zeigt;
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation der skizzierten Konstruktion des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopfs zeigt;
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation der skizzierten Konstruktion des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopfs zeigt;
  • 16 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation der skizzierten Konstruktion des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopfs zeigt;
  • 17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation der skizzierten Konstruktion eines magnetischen Aufzeichnungskopfs zeigt;
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation der skizzierten Konstruktion eines magnetischen Aufzeichnungskopfs zeigt;
  • 19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Gleitstücks mit einem Magnetkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Gleitstücks mit einem Magnetkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 21 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konstruktion zeigt, bei der mehrere Magnetowiderstandseffektköpfe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für einen Mehrfachkopf verwendet werden;
  • 22 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines herkömmlichen Magnetowiderstandseffektkopfs mit Abschirmung zeigt;
  • 23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines herkömmlichen Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch zeigt; und
  • 24 ist eine perspektivische Ansicht, die eine skizzierte Konstruktion eines anderen herkömmlichen Magnetowiderstandseffektkopfs mit Joch zeigt.
  • Als nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben.
  • 1 und 2 zeigen eine Konstruktion eines Magnetowiderstandseffektkopfs (als MR Kopf bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Magnetowiderstandseffektkopfs betrachtet von der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche. 2A ist eine Draufsicht, die das Positionsverhältnis des Magnetowiderstandseffektkopfs und eines Aufzeichnungsmediums 40 zeigt. 2B ist eine Querschnittsansicht, wie sie in 2A dargestellt ist.
  • In 1, 2A und 2B bezeichnet Referenzziffer 21 ein Substrat, das aus Al2O3·TiC oder ähnlichem gebildet ist. Eine Isolierschicht 22 ist auf dem Substrat 21 angebracht Die Isolierschicht 22 wird aus Al2O3 oder ähnlichem gebildet. Ei Paar magnetischer Substanzen 24, die ein magnetisches Joch 23 bilden, ist auf der Isolierschicht 22 mit einem magnetischen Spalt 25 so angebracht, dass die magnetischen Substanzen 24 die gleiche Ebene bilden. Der magnetische Spalt 25 ist aus Al2O3 oder ähnlichem gebildet. Mit anderen Worten sind die magnetischen Substanzen 24, die das magnetische Joch 23 bilden, und der magnetische Spalt 25 auf der gleichen Ebene des Substrats über die Isolierschicht 22 angebracht. Die magnetischen Substanzen 24 werden aus einem weichen magnetischen Material (beispielsweise NiFe Legierung), einer amorphen Legierung (beispielsweise CoZrNb) oder ähnlichem gebildet. Als notwendige Bedingung gilt, dass der magnetische Spalt 25, der aus Al2O3 oder ähnlichem gebildet ist, wenigstens zwischen den gegenüberliegenden Mediumsoberflächen der magnetischen Substanzen 24 angeordnet ist. Der magnetische Spalt 25, der zwischen den magnetischen Substanzen 23 angebracht ist, ist für eine enge Spaltkonstruktion geeignet.
  • Ein Magnetowiderstandseffektfilm (bezeichnet als ein MR Film) 26 ist auf einer Ebene nahezu parallel zu einem magnetischen Fluss, der durch das magnetische Joch 23 läuft (insbesondere einem Magnetkreis (bezeichnet durch den Pfeil x aus 2A)), in einer Position angeordnet, die von der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche um einen vorbestimmten Abstand vertieft ist. Mit anderen Worten ist der MR Film 26 auf einer Ebene äquivalent zur oberen Fläche der Schichtrichtung der magnetischen Substanzen 24 angeordnet, so dass der MR Film 26 magnetisch mit den magnetischen Substanzen 24 durch den magnetischen Spalt 25 verbunden ist. Die Längsrichtung des MR Films 26 ist nahezu parallel zur Richtung eines Signalmagnetfelds, das durch den Magnetkreis des magnetischen Jochs 23 gerichtet ist.
  • Der MR Film 26 ist vorzugsweise benachbart zu der gegenüberliegenden Mediumsfläche im Hinblick auf den Kurzschluss mit dem Aufzeichnungsmedium 40, der Abnutzung und ähnlichem angeordnet. Entsprechend dem Positionsverhältnis des magnetischen Jochs 23 und des MR Films 26 kann der MR Film 26 genau in einer Position benachbart zu der gegenüberliegenden Mediumsfläche mit einer minimalen Vertiefung davon angeordnet werden (insbesondere gehen die Vorteile des MR Kopfs mit Joch nicht verloren). Der Vertiefungsabstand d des MR Films 26 von der gegenüberliegenden Mediumsfläche ist vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 10 μm, wenn er auch von der Richtungsmenge des bezeichneten Signalmagnetfelds abhängt.
  • Beispiele des MR Films 26 sind ein Anisotropie-Magnetowiderstandseffektfilm, ein Drehventilfilm und ein künstlicher Gitterfilm. Der Anisotropie-Magnetowiderstandseffektfilm setzt sich aus Ni80Fe20 oder ähnlichem zusammen, wobei sein elektrischer Widerstand abhängig vom Winkel der Richtung des Stroms und dem Magnetisiermoment der magnetischen Schicht variiert. Der Drehventilfilm weist eine Schichtstruktur aus einem magnetischen Film und einem nicht-magnetischen Film aus Co90Fe10/Cu/Co90Fe10 auf, die einen sogenannten Drehventileffekt bildet, wobei dessen elektrischer Widerstand davon abhängig vom Winkel jeder Magnetschicht zur Magnetisierung variiert. Der künstliche Gitterfilm weist einen großen Magnetowiderstandseffekt auf.
  • Ein Paar von Leitern 27 ist auf dem MR Film 26 angebracht. Die Leiter 27 sind aus Cu oder ähnlichem gebildet und elektrisch mit dem MR Film 26 verbunden. Als Folge wird eine MR Einrichtung 28 gebildet. Die Leiter 27 sind so angeordnet, dass ein Sensestrom in der Längsrichtung des MR Films 26 fließt, der nahezu parallel zu dem Magnetkreis ist, der durch das magnetische Joch erzeugt wird. Wie es in 2B gezeigt ist (in 1 nicht dargestellt) ist ein Isolierfilm 29 zwischen jeder der Magnetsubstanzen 24 und dem MR Film 26 angebracht. Die MR Einrichtung 28 ist von dem magnetischen Joch 23 isoliert. Diese Konstruktion gilt für andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Der oben beschriebene Magnetowiderstandseffektkopf wird beispielsweise in den folgenden Schritten erzeugt.
  • Zuerst wird ein Film aus weichem magnetischen Material, der sich aus NiFe oder CoZrNb zusammensetzt, auf einem Substrat 21 gebildet, das aus AlOx/AlOx·TiC oder ähnlichem gebildet ist. Danach wird ein Ionenstrahl auf die resultierende Struktur mit einer Resistmaske gestrahlt. Als Folge wird ein Jochelement 24a geformt (siehe 3A). Danach werden ein nicht-magnetischer Film 25, der sich aus AlOx oder SiOx zusammensetzt, und ein Film 24 aus weichmagnetischem Material nacheinander folgend auf der resultierenden Struktur geformt (siehe 3A). Ein Resist 45 mit einem kleinen Molekulargewicht wird auf die resultierende Struktur beschichtet und dann so geglüht, dass die Oberfläche der resultierenden Struktur glatt wird (siehe 3C). Danach wird beispielsweise ein Ioneneinfallswinkel so bestimmt, dass das Resist 5 und das Jochmaterial 24 mit der gleichen Ätzrate ausgeätzt werden. Ein Ionenstrahl wird auf die resultierende Struktur gestrahlt, so dass ein Jochelement 24b geformt wird (siehe 3D). Ein Isolierfilm 29, der sich aus AlOx oder ähnlichem zusammensetzt, ist auf der Vorderfläche der resultierenden Struktur gebildet. Ein MR Film oder ein Drehventilfilm 26 wird auf der Vorderfläche der resultierenden Struktur geformt (siehe 3E). Schließlich werden Leiter 27, die aus Ti/Cu/Ti oder ähnlichem gebildet sind, durch einen Ausziehvorgang oder ähnliches gebildet (siehe 3F).
  • Wie es in 4 dargestellt ist, ist die MR Einrichtung 28 vorzugsweise durch eine magnetische Abschirmschicht 21 und einen dazwischenliegenden Isolierfilm 30 bedeckt. Somit kann verhindert werden, dass die MR Einrichtung 28 durch Rauschen aufgrund äußeren Störungen des Magnetfelds beeinträchtigt wird. Wenn die magnetische Abschirmschicht 21 von der gegenüberliegenden Mediumsfläche etwa 0,5 μm zurückversetzt ist, verhindert die magnetische Abschirmschicht 31 ferner, dass der MR Film 26 durch ein Signalmagnetfeld einer benachbarten Spur beeinflusst wird. Somit kann weiter verhindert werden, dass die MR Einrichtung 28 durch Rauschen beeinträchtigt wird.
  • Bei dem oben beschriebenen MR Kopf kann eins große Menge des Signalmagnetfelds auf die MR Einrichtung 28 gerichtet werden, da der MR Film 26 genau in der Position um den vorbestimmten Abstand vertieft von der gegenüberliegenden Mediumsfläche angebracht werden kann (insbesondere der Position benachbart zu der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche). Somit ist die Abnahme der Ausgabe, die einer der Nachteile des herkömmlichen MR Kopfs mit Joch ist, zu verhindern. Zusätzlich kann die überlappende Länge LOV' (siehe 1) zwischen jeder der magnetischen Substanzen 24, die das magnetische Joch 23 bilden, und dem MR Film 26 unabhängig vom Abstand des MR Films 26 zu der gegenüberliegenden Oberfläche des Mediums bestimmt werden, und die Fluktuation der wiedergegebenen Ausgabe kann verringert werben. Als nächstes wird die Wirkung der vorliegenden Erfindung quantitativ beschrieben.
  • Wenn der magnetische Fluss des Mediums durch die magnetischen Substanzen 24 gesaugt wird (Dicken t1 und t2; magnetische Permeabilitäten μ1 und μ2), die dem Magnetsplt 25 gegenüber sind (Breite g), schwächt sich die Dichte des magnetischen Flusses, der durch die magnetischen Substanzen läuft, im Verhältnis zum Abstand von der gegenüberliegenden Mediumsoberfläche ab. Der Abstand, mit dem sich die Dichte des magnetischen Flusses, der durch die magnetischen Substanzen läuft, 1/e des Werts am Rand der magnetischen Substanz nähert, ist mit λ bezeichnet und wird als eine charakteristische Länge angegeben. Der Abstand λ kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden. 1/λ~(1/gμ1t1 + 1/gμ2t2)0,5
  • Beispielsweise für den Fall, in dem die Aufzeichnungsdichte 1 GB/inch2 ist, ist für den MR Kopf mit Joch, der in 1 dargestellt ist, die charakteristische Länge λ etwa 16 μm, da g = 0, 25 μm, t1 = t2 = 2 μm, und μ1 = μ2 = 1000. Somit kann bei dem oben beschriebenen MR Kopf, selbst wenn der MR Film 26 von der gegenüberliegenden Fläche des Mediums etwa 1,0 μm vertieft ist, das meiste des Magnetflusses, das in den Kopf fließt, auf die MR Einrichtung 28 gerichtet werden. Als Folge wird im Grunde die Ausgabe nicht verringert. Selbst wenn der Kopf sich etwa 0,5 μm abnützt, ist der Einfluss gering. Mit anderen Worten nimmt der Magnetfluss, der in den Kopf fließt, leicht zu. Somit kann die Ausgabefluktuation nahezu ignoriert werden. Bei dem oben beschriebenen MR Kopf mit Joch können sich die meisten Teile der MR Einrichtung 28 mit einem Magnetfeld saturieren, da viel des magnetischen Flusses zur MR Einrichtung 28 fließt. Somit führt eine verbleibende Fluktuation zu einer Saturierung von dem Medium mit Mr·δ, wobei Mr die remanente Magnetisierung ist, δ die Dicke der Medien ist. In diesem Fall ist, wie es in 5 gezeigt ist, ein mittlerer Bereich des MR Films 26 so gebogen, dass der Spalt zwischen dem MR Film 26 und dem magnetischen Joch 23 aufgeweitet wird, um die Menge des magnetischen Flusses zu justieren, der in dem MR Film fließt, was dazu führt, die Saturierung aufgrund der Variation des Widerstands zu verhindern.
  • Wenn der Spalt zwischen den magnetischen Substanzen 24 (der ein wesentlicher magnetischer Spalt ist) ein enger Spalt g ist und die Breite D, bei der der MR Film 26 breit angebracht ist, kann ferner, wie es in 6 dargestellt ist, der Abstand zwischen den Leitern der MR Einrichtung 28 so groß wie D festgelegt werden, wodurch dann der Widerstand groß wird, um eine hohe Ausgabe zu erreichen. Wenn der Abstand D zwischen den magnetischen Substanzen 0,5 bis 1,0 μm groß ist mit einem engen Spalt g (beispielsweise 0,05–0,2 μm), wird ferner der Bereich, der durch das Magnetfeld des Mediums nicht saturiert wird, groß. Somit kann die Saturierung aufgrund der Widerstandsvariation verhindert werden. Folglich kann ein MR Kopf mit guter linearer Charakteristik erreicht werden.
  • Als nächstes werden für ein Beispiel des MR Kopfs mit Joch, der in 6 gezeigt ist, quantitativ ermittelte Ergebnisse der Menge des magnetischen Flusses, der in dem MR Kopf mit Joch gemäß der vorliegenden Erfindung fließt, beschrieben. Bei dem in 6 gezeigten MR Kopf mit Joch können, wenn der Spaltabstand g zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Mediums mit 0,1 μm bezeichnet wird, die Tiere 5 μm ist (wobei d0 näherungsweise 5 μm ist), die Dicke des MR Films 26 0,02 μm ist und der Abstand D der Magnetsubstanzen 24 in per Position der MR Einrichtung 28 1 μm ist, der magnetische Widerstand RMR der Einrichtung und der magnetische Spaltwiderstand R1 aus den folgenden Gleichungen erhalten werden. Die magnetische Permeabilität von MR ist 500. RMR × 10–4 = 1/(500 × 0,02 × 1) = 1/10 R1 × 104 = 0,1/(1 × 5 × 1) = 1/50
  • Somit kann die durchschnittliche magnetische Flussmenge ϕMR, die in der MR Einrichtung fließt, aus der folgenden Gleichung ermittelt werden, wobei angenommen wird, dass die magnetomotorische Kraft zwischen den magnetischen Substanzen 1 ist. ϕMR × 104 = {1/(1/50)} × {(1/50)/[(1/50) + (1/10)]} = 8 ϕMR = 8 × 10–4 wobei R = 1/μs,
    1 = die Länge des magnetischen Kreises,
    s = Fläche des Querschnitts und
    μ = magnetische Permeabilität.
  • Andererseits, wie es in 11 gezeigt ist, ist bei dem herkömmlichen MR Kopf mit Joch, wenn die überlappende Länge LOV des Jochs und des MR Films 0,1 μm ist und die Tiefe a des magnetischen Spaltbereichs 5 μm ist, rOV gleich 1 × 10–4 gleich und Rg × 10–4 1/50. Somit ist die durchschnittliche magnetische Flussmenge ϕYMR, die in der MR Einrichtung fließt, 0,5 × 10–4. Wenn die überlappende Länge LOV des MR Films mit Joch 0,2 μm groß ist, ist unter der Annahme, dass die magnetomotorische Kraft 1 ist, die durchschnittliche magnetische Flussmenge ϕYMR näherungsweise 1 × 10–4. Somit ist es klar, dass ein kleiner Ausrichtungsfehler zu einer großen Fluktuation der Wiedergabe führt.
  • Wie oben beschrieben, kann gemäß dem MR Kopf mit Joch der vorliegenden Erfindung ein größerer Teil des magnetischen Flusses auf die MR Einrichtung als beim herkömmlichen MR Kopf mit Joch und dem herkömmlichen MR Kopf mit Abschirmung gerichtet werden. Dieses Ergebnis ist nicht auf den MR Kopf mit Joch, der in 6 gezeigt ist, beschränkt. Stattdessen kann die gleiche Wirkung mit einem andern MR Kopf mit Joch gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Beispielsweise ist bei dem MR Kopf, der in 1 anzeigt ist, wenn der Spaltabstand g zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Mediums 0,1 μm ist, der Abstand g der MR Einrichtung 28 zu der gegenüberliegenden Fläche des Mediums 5 μm ist und die Breite w der MR Einrichtung 28 1 μm ist, unter der Annahme, dass die magnetomotorische Kraft zwischen den magnetomotorischen Substanzen 1 ist, die durchschnittliche Flussmenge ϕMR, die in der MR Einrichtung 28 fließt, durch die folgende Gleichung auszudrücken. ϕMR × 104 = 1/(1/60)} × {(1/60)/[(1/60) + (1/10)]} = 8 ϕMR = 8 × 10–4 Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde die Konstruktion beschrieben, bei der die MR Einrichtung 28 auf dem magnetischen Joch 23 angebracht ist (insbesondere die magnetischen Substanzen). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Konstruktion beschränkt. Stattdessen kann die gleiche Wirkung in dem Fall erhalten werden, dass das magnetische Joch 23 auf der MR Einrichtung 28 angebracht ist. Beispielsweise bei der in 7 gezeigten Konstruktion, wobei die MR Einrichtung 28 (der MR Film 26 und die Leiter 27) auf der Isolierschicht 22 des Substrats 21 in einer Position um einen bestimmten Abstand zurückversetzt bezüglich der gegenüberliegenden Fläche des Mediums und das magnetische Joch 23, das aus magnetischen Substanzen 24 gebildet ist und teilweise in der Film Dickenrichtung gebogen ist, und der Magnetspalt 25 auf der MR Einrichtung 28 angebracht sind, kann die gleiche Wirkung wie bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden. Bei dieser Konstruktion kann die MR Einrichtung 28 das Auftreten von magnetischen Gebietswänden verhindern, da die MR Einrichtung 28 auf einer glatten Oberfläche eines Substrats angebracht werden kann. Zusätzlich kann verhindert werden, dass ein Film am Stufenbereich bricht.
  • Wenn jedoch ein isotroper Magnetfilm als Jochfilm verwendet wird, nimmt die magnetische Permeabilität auf 500 oder weniger im Hochfrequenzbereich ab. Im Gegensatz dazu, nimmt die magnetische Permeabilität auf 500 oder weniger in allen Frequenzbereichen ab, wenn der anisotrope Magnetfilm 10 Oe groß ist.
  • Wenn ein Material mit einem geringen spezifischen Widerstand, wie NiFe, verwendet wird, wird die magnetische Permeabilität im Hochfrequenzbereich etwa 300 aufgrund eines Wirbelstromverlusts. Im äußersten Fall wird die magnetische Permeabilität 100 oder weniger. In diesem Fall ist, selbst wenn die Grundkonstruktion der vorliegenden Erfindung verwendet wird, der Wert von λ in der Größenordnung von einigen μm.
  • Somit wird der Wert von (d + w) verringert, so dass (d + w) < λ, um den Magnetfluss auf das gesamte Gebiet von (G) MR zu richten. Somit kann der magnetische Fluss im notwendigen Maß und ausreichend auf das (G) MR gerichtet werden.
  • Bei dem in 8 gezeigten MR Kopf mit Joch, ist ein Dreischichtstruktur MR-Film-34, der sich aus einem Paar von Magnetfilmen 32 und einem nicht-magnetischen Film 23, der zwischen das Paar der Magnetfilme gelegt ist, vorhanden. Zusätzlich ist der MR Film 34 so angebracht, dass eine Sensestromrichtung des MR Films 34 nahezu parallel zur Richtung des magnetischen Flusses wird, der durch den Magnetkreis erzeugt wird.
  • Da die Breite w des MR Films 34 klein ist, kann die Menge des auf die MR Einrichtung 28 gerichteten magnetischen Flusses (Signalmagnetfeld) pro Einheitsbreite erhöht werden. Somit ist die Wiedergabeausgabe verbessert. Zusätzlich wird die MR Einrichtung 28 vorzugsweise von der Parallelrichtung der Breite des MR Films 34 zur Längsrichtung (der Richtung des Magnetflusses, der durch den Magnetkreis erzeugt wird) magnetisiert. Wenn die MR Einrichtung aus einer einzigen Magnetschicht gebildet ist, wirbelt jedoch die Magnetisierung im Rand in der Breitenrichtung. Wenn die Breite des MR Films abnimmt, wird somit die MR Einrichtung nicht parallel zur Breitenrichtung magnetisiert.
  • Andererseits kann der Magnetfilm 32 von der parallelen Richtung der Breite zur Längsrichtung magnetisiert werden, in dem Fall, in dem der Dreischichtstruktur MR Film 34, der in 8 gezeigt ist, verwendet wird, wenn die MR Einrichtung 28 so angeordnet wird, dass die Richtung des Sensestroms nahezu parallel zur Richtung des magnetischen Flusses wird, selbst wenn die Breite W des MR Films 34 nur etwa 3 μm breit ist. Somit kann die Richtung der Magnetisierung des MR Films 34 nach Bedarf variiert werden. Zusätzlich kann die Breite w des MR Films 34 verringert werden. Folglich kann der Magnetfluss, der auf die MR Einrichtung 28 gerichtet ist, pro Einheitsbreite vergrößert werden. Folglich kann eine große Wiedergabeausgabe erhalten werden. Dabei ist ein Drehventilfilm sehr geeignet für diesen Kopf.
  • Bei einer in 9 gezeigten Konstruktion ist eine Magnetisierungsfixierschicht 35 mit einem der Magnetfilme 32 des Dreischichtstruktur MR-Films 34 verbunden. Zusätzlich wird die Fixierrichtung der Magnetisierung durch die Magnetisierungsfixierschicht 35 parallel zur Richtung des magnetischen Flusses, der durch den Magnetkreis erzeugt wird. Wenn ferner anisotrope Charakteristika vorgesehen werden oder eine Vorspannung aufgebracht wird, kann die lineare Charakteristik der Antwort auf das Magnetfeld des Mediums verbessert werden. Da die magnetische Permeabilität groß wird, kann ferner die Hochfrequenzausgabe erhöht werden.
  • Bei dem MR Kopf ist ein magnetisches Moment einer Magneto-Widerstandsschicht bei 45 Grad gegen den Vektor eines magnetischen Flusses vorgespannt, um eine lineare Ausgabe zu erhalten. Bei dieser Erfindung gelangt der Fluss in die Magneto-Widerstandsschicht unter verschiedenen Winkeln, so dass die Linearität der Ausgabe beeinträchtigt wird. beispielsweise im linken Gebiet des MR Elements in 10 ist der magnetische Fluss parallel zum magnetischen Moment der Magneto-Widerstandsschicht, wodurch die Permeabilität nahezu Null wird.
  • Andererseits ist es durch Verwenden eines Drehventilelements möglich, ein magnetisches Moment einer freien Schicht festzulegen, das auf ein Magnetfeld parallel zur Y-Achse in 11 antwortet. In 11 ist ein magnetisches Moment einer Stiftschicht parallel zur X-Achse festgelegt. Bei dieser Konfiguration ist der magnetische Fluss nahezu senkrecht zum magnetischen Moment der freien Schicht, wodurch die Linearität der Ausgabe nahezu erhalten bleibt. Ferner kann das Einfügen einer weich-magnetischen Schicht mit hohem Widerstand, die austauschbar mit der freien Schicht unter dem Drehventilelement, wie in 12 verbunden ist, die magnetische Saturierung der freien Schicht verhindern, wenn der magnetische Fluss im Überlappungsgebiet übermäßig noch ist. Diese Unterschicht vereinfacht die Kopfgestaltung und ermöglicht es, unterschiedliche Typen von Köpfen für verschiedene HDD Systeme zu liefern, indem lediglich die Unterschichtdicken optimiert werden. Dies ist ein großer Vorteil für die Herstellung.
  • Als nächstes wird unter Verweis auf 13 ein magnetischer Aufzeichnungs/Wiedergabekopf beschrieben.
  • Der magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabekopf hat einen Wiedergabekopf, der die gleiche Konstruktion wie der MR Kopf mit Joch 36, der in 1 gezeigt ist, aufweist. Aus Einfachheitsgründen sind in 13 ähnliche Bereiche wie in 1 mit den ähnlichen Referenzziffern bezeichnet und ihre Beschreibung wird übergangen. Andererseits ist ein Aufzeichnungskopf des magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopfs aus einem Induktionsmagnetkopf 38 gebildet, der die magnetischen Substanzen 24 des magnetischen Jochs 23 des MR Kopfs 36 mit Joch als ein Teil eines magnetischen Kerns 37 und den magnetischen Spalt 25 zusammen benutzt. Eine Aufzeichnungsspule 39 ist im magnetischen Kern 37 angebracht. Die Spule 39 in 13 ist aus einer Wicklung gefertigt. Mehrere Wicklungen können ebenfalls verwendet werden.
  • Bei dem oben beschriebenen magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf wird der Ausrichtungsfehler zwischen dem Aufzeichnen und der Wiedergabe Null, da die Spurbreite und die Spaltlänge des Aufzeichnens gleich sind wie diejenigen des Wiedergebens. Somit können die Produktionskosten verringert werden. Wenn der Aufzeichnungskopf vom Reproduktionskopf beabstandet ist, wird das Einladen einer Disk durchgeführt. In diesem Fall tritt ein Spurfehler zwischen dem Aufzeichnen und Wiedergeben an einer inneren Umfangsposition der Scheibe auf. Zusätzlich tritt ein Azimutverlust auf. Gemäß dem magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf der vorliegenden Erfindung können jedoch solche Probleme gelost werden. Somit können bei einem High-density-Aufzeichnungssystem mit einer hohen linearen Aufzeichnungsdichte herausragende Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Charakteristika erreicht werden.
  • Bei dem oben beschriebenen magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf kann ein Vorspannmagnetfeld auf den MR Kopf 36 mit Joch aufgebracht werden, wenn ein Strom einer Aufzeichnungsspule 39 beim Wiedergeben zugeführt wird. Durch Aufbringen des Vorspannmagnetfelds auf den MR Kopf 36 mit Joch können die Wiedergabe-Charakteristika verbessert werden, ohne dass extra Vorspannmagnetfeld-Aufbringmittel verwendet werden müssen.
  • Wie oben beschrieben, kann gemäß dem Magnetowiderstandseffektkopf der vorliegenden Erfindung die Fluktuation der Wiedergabeausgabe verhindert werden. Zusätzlich kann eine gute Wiedergabeausgabe erhalten werden. Somit können bei beispielsweise einem niedrig schwimmenden Kopf hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Wiedergabeausgabe erhalten werden. Da die Fluktuation der Wiedergabeausgabe und die Produktionskosten verringert sind, kann der Kopf ferner in Mengen produziert werden. Ferner können gemäß dem magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabekopf der vorliegenden Erfindung herausragende Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristika bei geringen Kosten erhalten werden, da der Ausrichtungsfehler zwischen dem Aufzeichnen und Wiedergeben auf Null verringert werden kann.
  • 14 bis 18 zeigen andere Beispiele der Erfindung. 14 ist ein Read-write-Kopf, der einen Magnetspalt zum Lesen und Schreiben gemeinsam hat. 15 ist ein Readwrite-Kopf, der einen Magnetspalt zum Lesen und Schreiben gemeinsam hat und ein Drehventilelement, das über das Jochgebiet platziert ist, wo der Abstand zwischen den Jochen größer ist als eine Magnetspaltlänge, was die Länge des Drerventilelements lang genug macht, um einen Widerstand größer als 1 zu erhalten, um eine höhere Ausgabe zu erhalten. 16 ist ein Read-write-Kopf, bei dem ein Lesekopf neben dem Schreibkopf platziert ist und von dem Lesekopf isoliert ist, um kaum magnetische Wechselwirkung zwischen dem Schreibkopf und dem Lesekopf zu erhalten, um das Rauschen nach dem Schreiben zu minimieren. 17 und 18 sind die Schreibköpfe, die eine höhere Effizienz beim Schreiben haben, indem das Jochgebiet, in dem die Joche über Spulen führen, nahe an Magnetspalten angebracht wird. 19 zeigt ein Beispiel des Gleitstücks, das den Magnetkopf der vorliegenden Erfindung auf der rechten Seite des Gleitstücks mit zwei Luftlagerfläche hat. Die Breite der linken Luftlagerfläche ist größer als diejenigen der rechten Luftlagerfläche, um das Spaltgebiet des Kopfs in Kontakt mit einem Medium zu bringen. Die Breite der linken Luftlagerfläche ist größer als diejenigen der rechten Luftlagerfläche, so dass das Spaltgebiet des Kopfs mit dem Medium in Kontakt kommt. In 20 steht ein rechter Teil des Gleitstücks, der den Magnetkopf der Erfindung auf der rechten Seite aufweist, vor, um den Kopf-Medium-Kontakt sicherzustellen.
  • Da der Magnetowiderstandseffektkopf gemäß der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Konstruktion aufweist, kann er als Mehrfachkopf wie folgt verwendet werden.
  • Wenn eine Übertragungsrate eines HDD oder ähnlichem etwa einige hundert Megabyte pro Sekunde groß ist, werden mehrere Köpfe benötigt. In diesem Fall sind, wie es in 21 gezeigt ist, mehrere MR Köpfe der vorliegenden Erfindung in einer Stufenform angeordnet. Somit können die Wiedergabespuren in sehr kleinen Abständen s gebildet werden. Folglich ist diese Wirkung sehr bedeutsam im Vergleich zum herkömmlichen Magnetkopf.

Claims (6)

  1. Magneto-Widerstands-Effektkopf, umfassend: ein magnetisches Joch (23), mit einer Hauptoberfläche, die im wesentlichen eine einzige Ebene bildet und ein erstes magnetisches Jochelement (24), ein zweites magnetisches Jochelement (24) und einen magnetischen Spalt (25) umfasst, wobei der Spalt zwischen dem ersten und zweiten magnetischen Jochelement (24) angeordnet ist, und einer Mediumsfläche, die im wesentlichen senkrecht zu und benachbart zu der Hauptfläche gerichtet ist und das erste magnetische Jochelement (24), das zweite magnetische Jochelement (24) und den magnetischen Spalt (25) umfasst; einem Magneto-Widerstands-Effektfilm (26, 34), der auf der Hauptfläche des magnetischen Jochs (24) angeordnet ist, wobei der Magneto-Widerstands-Effektfilm (26, 34) in einem bestimmten Abstand von der auf das Medium gerichteten Oberfläche vertieft ist, und die Hauptfläche im wesentlichen so angeordnet ist, dass, wenn ein Medium in Richtung auf die auf das Medium gerichtete Fläche platziert ist, die Hauptfläche parallel zu dem magnetischen Fluss von dem Medium zu dem ersten magnetischen Jochelement (24), dem Magneto-Widerstands-Effektfilm (26, 34) und dem zweiten magnetischen Jochelement (24) in dieser Reihe parallel ist; und einem Paar von Leitern (27), die einen Strom für den Magneto-Widerstands-Effektfilm (26, 34) liefern; dadurch gekennzeichnet, dass: die Summe des Abstands des Magneto-Widerstands-Effektfilms (26, 34) zu der auf das Medium gerichteten Fläche und die Breite des Magneto-Widerstands-Effektfilms (36, 34) kleiner als eine charakteristische Länge λ sind, und wobei die charakteristische Länge λ der Abstand ist, bei dem eine Magnetflussdichte, die durch das erste und zweite magnetische Jochelement (24) läuft, sich auf 1/e derjenigen des magnetischen Spalts abschwächt.
  2. Magneto-Widerstands-Effektkopf nach Anspruch 1, wobei der Magneto-Widerstands-Effektfilm (26, 34) ein Drehventilfilm ist.
  3. Magneto-Widerstands-Effektkopf nach Anspruch 2, wobei der Drehventilfilm eine magnetisch freie Schicht mit einem magnetischen Moment umfasst, die responsiv für ein Magnetfeld ist, und eine magnetisch verstiftete Schicht, die ein magnetisches Moment aufweist, das im wesentlichen parallel zu der auf das Medium gerichteten Oberfläche ist.
  4. Magneto-Widerstands-Effektkopf nach Anspruch 1, wobei das erste und zweite magnetische Element und der Magneto-Widerstands-Effektfilm auf einem Substrat (22) angeordnet sind.
  5. Magneto-Widerstands-Effektkopf nach Anspruch 1, wobei der Magneto-Widerstands-Effektfilm ein Laminatfilm ist, der sich aus einem nicht-magnetischen Film (33), der zwischen ein Paar von magnetischen Filmen (32) gelegt ist, zusammensetzt.
  6. Magneto-Widerstands-Effektkopf nach Anspruch 7, wobei ein die Magnetisierung fixierender Film (35) in Kontakt mit einem der magnetischen Filme des Laminatfilms ist.
DE69531087T 1994-09-16 1995-09-15 Magnetowiderstandeffektkopf und Magnetaufzeichnungs-/Wiedergabekopf daraus Expired - Fee Related DE69531087T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22071294 1994-09-16
JP22071294 1994-09-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69531087D1 DE69531087D1 (de) 2003-07-24
DE69531087T2 true DE69531087T2 (de) 2004-05-13

Family

ID=16755331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69531087T Expired - Fee Related DE69531087T2 (de) 1994-09-16 1995-09-15 Magnetowiderstandeffektkopf und Magnetaufzeichnungs-/Wiedergabekopf daraus

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6369992B1 (de)
EP (1) EP0702357B1 (de)
DE (1) DE69531087T2 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6219205B1 (en) * 1995-10-10 2001-04-17 Read-Rite Corporation High density giant magnetoresistive transducer with recessed sensor
JPH10255234A (ja) * 1997-03-17 1998-09-25 Toshiba Corp 磁気ヘッド
US5936801A (en) * 1997-04-04 1999-08-10 Seagate Technology, Inc. Head slider with partially recessed magnetoresistive element
JP3528511B2 (ja) * 1997-04-14 2004-05-17 松下電器産業株式会社 薄膜磁気ヘッド
US6223420B1 (en) * 1998-12-04 2001-05-01 International Business Machines Corporation Method of making a read head with high resistance soft magnetic flux guide layer for enhancing read sensor efficiency
JP3807592B2 (ja) * 1999-06-24 2006-08-09 松下電器産業株式会社 記録再生ヘッドおよびそれを備えた記録再生装置
US6785100B2 (en) * 2000-04-10 2004-08-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic head comprising a multilayer magnetoresistive device and a yoke for introducing magnetic flux from a medium to the magnetoresistive device
DE10196646T1 (de) * 2000-09-19 2003-08-21 Seagate Technology Llc Riesenmagnetowiderstand- bzw. GMR-Sensor mit selbstkonsistenten Entmagnetisierungsfeldern
JP3793051B2 (ja) * 2001-07-05 2006-07-05 Tdk株式会社 磁気抵抗効果型素子、および、その製造方法、それを用いた薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置、及び磁気ディスク装置
JP2003338012A (ja) * 2002-05-15 2003-11-28 Sony Corp 磁気記録ヘッド装置、磁気再生ヘッド装置及び磁気ヘッド装置並びにこれらを用いたテープドライブ装置及びディスクドライブ装置
US7317596B2 (en) * 2005-06-21 2008-01-08 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetic recording disk drive having read head with high cross-track resolution and disk with low bit-aspect-ratio

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1518515A (en) * 1974-08-20 1978-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetic heads
US4068272A (en) * 1974-11-19 1978-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High sensitivity magnetic head using magneto-resistive effect element
US4300177A (en) * 1975-07-17 1981-11-10 U.S. Philips Corporation Thin-film magnetic head for reading and writing information
JPS5349415A (en) * 1976-10-18 1978-05-04 Seiko Epson Corp Magnetic head
US4356523A (en) * 1980-06-09 1982-10-26 Ampex Corporation Narrow track magnetoresistive transducer assembly
US4343026A (en) * 1980-07-09 1982-08-03 Spin Physics, Inc. Magnetoresistive head employing field feedback
US4388662A (en) * 1981-01-28 1983-06-14 Eastman Kodak Company Thin film magnetoresistive head
JPS581831A (ja) * 1981-06-27 1983-01-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多素子磁気ヘツドの位置決め方法
JPS5812125A (ja) 1981-07-10 1983-01-24 Victor Co Of Japan Ltd 磁気抵抗効果形薄膜磁気ヘツド
JPS58100215A (ja) * 1981-12-11 1983-06-14 Hitachi Ltd 磁気抵抗効果ヘツド
US4644430A (en) * 1984-08-27 1987-02-17 Eastman Kodak Company Slotted sensor in yoke-type magneto-resistive head
US4652945A (en) * 1985-05-03 1987-03-24 Eastman Kodak Company Flux sensitive tracking
JPS6271016A (ja) 1985-09-24 1987-04-01 Nec Corp 薄膜磁気ヘツド
US4698711A (en) * 1985-10-02 1987-10-06 International Business Machines Corporation Simplified, shielded twin-track read/write head structure
JPS6286521A (ja) * 1985-10-11 1987-04-21 Nec Corp 薄膜磁気ヘツド
JPS62172515A (ja) * 1986-01-23 1987-07-29 Nec Corp ベリ−ドサ−ボ方式用薄膜磁気ヘツド
JPS62266720A (ja) * 1986-05-14 1987-11-19 Toshiba Corp 薄膜磁気ヘツド
EP0262925A3 (de) * 1986-09-29 1989-07-26 Hewlett-Packard Company Wandlerabschirmung
DE3787509T2 (de) * 1986-11-28 1994-01-20 Nippon Electric Co Dünnfilmmagnetkopf.
JPS63224016A (ja) * 1987-03-13 1988-09-19 Nec Corp 薄膜磁気ヘツドおよびその製造方法
JPH01217718A (ja) * 1988-02-25 1989-08-31 Brother Ind Ltd 薄膜マルチ磁気ヘッド
JP2761223B2 (ja) * 1988-09-30 1998-06-04 株式会社日立製作所 記録再生複合ヘッド及びその製造方法
JPH02105315A (ja) * 1988-10-13 1990-04-17 Nec Kansai Ltd 狭トラック磁気抵抗効果ヘッド
JP2563597B2 (ja) * 1989-08-04 1996-12-11 松下電器産業株式会社 複合型薄膜磁気ヘッド
EP0478256B1 (de) * 1990-09-27 1997-05-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetischer Kopf
EP0490327B1 (de) * 1990-12-10 1994-12-28 Hitachi, Ltd. Mehrsicht Film mit magnetoresistiven Effekt und magnetoresitives Element
JPH0554340A (ja) * 1991-08-20 1993-03-05 Sony Corp 複合型磁気ヘツド
US5255141A (en) * 1991-12-16 1993-10-19 Read-Rite Corp. Read-write magnetic head with flux sensing read element
JPH05242433A (ja) * 1992-03-02 1993-09-21 Hitachi Ltd 磁気ヘッド
JPH06162437A (ja) * 1992-11-26 1994-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 複合型薄膜磁気ヘッド
US5486967A (en) * 1993-03-15 1996-01-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk memory system
US5493467A (en) * 1994-12-27 1996-02-20 International Business Machines Corporation Yoke spin valve MR read head

Also Published As

Publication number Publication date
DE69531087D1 (de) 2003-07-24
EP0702357B1 (de) 2003-06-18
EP0702357A3 (de) 1996-11-27
US6369992B1 (en) 2002-04-09
EP0702357A2 (de) 1996-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3650040T2 (de) Den Magnetwiderstandseffekt verwendender Magnetwandlerkopf.
DE3876849T2 (de) Magnetkopfzusammenbau fuer senkrechte magnetaufzeichnung.
DE69130368T2 (de) Planarer Dünnfilmmagnetkopf
DE69620676T2 (de) Herstellungsverfahren eines invertierten magnetoresistiven Kopfes
DE69426318T2 (de) Magnetowiderstandseffekt-Magnetkopf und zusammengesetzter Magnetkopf
DE69738561T2 (de) Dünnfilm-Magnetkopf
DE69302725T2 (de) Dünnschichtmagnetkopf
DE2422927C2 (de) Integrierte Anordnung magnetischer Wiedergabeelemente
DE69731177T2 (de) Dünnfilm-Magnetkopf und magnetische Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung
DE69117323T2 (de) Dünnfilm-Magnetkopf mit schmaler Spurbreite und dessen Herstellungsverfahren
DE69224432T2 (de) Magnetoresistiver kopf
DE69104671T2 (de) Strukturen von Dünnschichten für Magnetköpfe.
DE69218711T2 (de) Magnetowiderstandseffekt-Dünnfilmmagnetkopf
DE2600630C3 (de) Integrierter Dünnschicht-Magnetkopf
DE3404273A1 (de) Duennfilm-magnetkopf
DE3213928A1 (de) Senkrecht - magnetkopf
DE69531087T2 (de) Magnetowiderstandeffektkopf und Magnetaufzeichnungs-/Wiedergabekopf daraus
DE69223181T2 (de) Kombinierter Aufzeichnungs-/Wiedergabedünnfilmmagnetkopf
DE3886569T2 (de) Magnetkopf.
DE19649859A1 (de) Induktiver Dünnfilmkopf, Verfahren zum Herstellen desselben und magnetisches Schreib/Lese-Laufwerk
DE3888287T2 (de) Film-Magnetkopf.
DE69516215T2 (de) Magneto-Widerstandseffekt-Dünnfilmmagnetkopf
DE3404274A1 (de) Duennfilm-magnetkopf
EP0186032B1 (de) Dünnfilm-Magnetkopf für ein senkrecht zu magnetisierendes Aufzeichnungsmedium
DE68909835T2 (de) Dünnschichtmagnetkopf.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee