FR2762922A1 - Tete magnetique a combinaison de couches minces magnetoresistive/inductive et son procede de fabrication - Google Patents

Tete magnetique a combinaison de couches minces magnetoresistive/inductive et son procede de fabrication Download PDF

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Abstract

Une tête magnétique à couches minces comporte une couche de noyau supérieure et une couche de noyau inférieure qui sont faites d'un alliage de Fe-M-O, d'un alliage de Fe-M-T-O ou d'un alliage de Ni-Fe-X, afin que la couche de noyau supérieur ait une densité de flux magnétique de saturation importante, une faible force coercitive, et une haute résistivité, et la couche de noyau inférieure comporte une densité de flux magnétique de saturation inférieure à la couche de noyau supérieure, une faible force coercitive, une haute résistivité et une faible constante de magnétostriction. La couche de noyau inférieure est aussi formée afin que l'épaisseur diminue de façon graduelle vers les deux extrémités de côté, et qu'une couche d'espacement puisse être formée sur la couche de noyau inférieure pour avoir une épaisseur uniforme. Puisque la couche de noyau inférieure est formée par pulvérisation, un matériau comportant d'excellentes propriétés magnétiques douces peut être utilisé, permettant ainsi l'enregistrement à haute fréquence.

Description

TETE MAGNETIQUE A COMBINAISON DE COUCHES MINCES
MAGNETORESISTIVE/INDUCTIVE
ET SON PROCEDE DE FABRICATION
CONTEXTE DE L'INVENTION
Domaine de l'Invention.
La présente invention concerne une tête
magnétique à combinaison de couches minces MR (magnéto-
résistive)/inductive, portée par exemple par un dispositif d'entraînement de disque dur, et en particulier une tête magnétique à couches minces dans laquelle des matériaux d'une couche de noyau supérieure et d'une couche de noyau inférieure sont améliorés pour améliorer les caractéristiques magnétiques, et son
procédé de fabrication.
Description de l'Art Antérieur.
La Figure 15 représente une vue en coupe élargie montrant une tête magnétique à couches minces conventionnelle vue de son côté opposé au milieu d'enregistrement. Cette tête magnétique à couches minces comporte une tête de lecture hl qui met en oeuvre l'effet magnétorésistif et une tête inductive d'écriture h2, qui
sont laminées sur la surface de l'extrémité du côté-
piste d'une pièce coulissante qui constitue par exemple
une tête flottante.
La tête de lecture hl comporte une couche de protection inférieure i faite de poussière, d'un alliage de Ni-Fe (permalloy) ou équivalent, une couche
d'écartement inférieure 2 faite d'un matériau non-
magnétique tel que du A1203 (oxyde d'aluminium) ou équivalent et formée sur la couche de protection inférieure 1, et un élément magnétorésistif 3 disposé sur la couche d'espacement inférieure 2. L'élément magnétorésistif 3 comporte trois couches incluant une couche adjacente douce (CAD), une couche non-magnétique (couche de SHUNT), et une couche magnétorésistive (couche MR) qui sont laminées tour à tour. Généralement, la couche magnétorésistive comporte une couche d'alliage de Ni-Fe (permalloy), la couche non-magnétique comporte une couche de tantale, et la couche adjacente douce
comporte une couche d'alliage de Ni-Fe-Nb.
Des deux côtés de la couche magnétorésistive 3 sont formées des couches de polarisation dures servant de couches de polarisation longitudinales. Sur les couches de polarisation dures sont formées des couches
principales 5 faites d'un matériau conducteur non-
magnétique comportant une faible résistance électrique,
telle que du Cu (cuivre), W (tungstène) ou équivalent.
Sur les couches principales 5 est en outre formée une couche d'espacement supérieure 6 faite d'un matériau non-magnétique tel que de l'oxyde d'aluminium ou équivalent. Sur la couche d'espacement supérieure 6 est formée une couche de noyau inférieure 20 (couche électronique interne) en plaquant du permalloy. Dans la tête inductive h2, la couche de noyau inférieure 20 fonctionne comme une partie de noyau du côté principal qui donne un champ magnétique d'enregistrement à un milieu d'enregistrement. Dans la tête de lecture hl, la couche de noyau inférieure 20 fonctionne comme une couche de protection supérieure, et une hauteur d'espacement Gli est déterminée par l'espacement entre la couche de protection inférieure 1 et la couche de
noyau inférieure 20.
Sur la couche de noyau inférieure 20 sont laminées une couche d'espacement 8 (couche d'un matériau non-magnétique) fait d'oxyde d'aluminium ou équivalent, et une couche d'isolation (non représentée sur la figure) faite de polyimide ou d'un matériau de protection résistant, et une couche de bobine 9 réalisée sous forme de spirale est prévue sur la couche d'isolation. La couche de bobine 9 est faite d'un matériau conducteur non-magnétique comportant une basse résistance électrique telle que du Cu (cuivre) ou équivalent. La couche de bobine 9 est entourée par une couche d'isolation (non représentée) faite de polyimide ou d'un matériau de protection résistant, et une couche de noyau supérieure 21 faite d'un matériau magnétique tel que du permalloy est formée sur la couche d'isolation par placage. La couche de noyau supérieure 21 fonctionne comme la partie du noyau côté-piste de la tête inductive h2 qui donne un champ magnétique
d'enregistrement au milieu d'enregistrement.
Comme cela est représenté sur la Figure 15, sur le côté opposé au milieu d'enregistrement, l'extrémité 2la de la couche de noyau supérieure 21 est opposée au côté supérieur de la couche de noyau inférieure 20 avec la couche d'espacement 8 entre les deux pour former un entrefer magnétique comportant une longueur d'entrefer magnétique G12 qui donne un champ magnétique au milieu d'enregistrement. Sur la couche du noyau supérieure 21 est prévue une couche protectrice 11 faite d'oxyde
d'aluminium ou équivalent.
Dans la tête inductive h2, lorsqu'un courant d'enregistrement est fourni à la couche de bobine 9, un champ magnétique d'enregistrement est appliqué à la couche de noyau supérieure 21 et à la couche de noyau inférieure 20 à partir de la couche de bobine 9. Dans l'entrefer magnétique, des signaux magnétiques sont enregistrés sur le milieu magnétique comme par exemple un disque dur par un champ magnétique de fuite entre la couche de noyau supérieure 20 et la couche de noyau
inférieure 21.
La Figure 16 représente une vue en coupe agrandie montrant un procédé conventionnel de production
de la couche de noyau inférieure 20.
Comme cela est représenté sur la Figure 16A, une couche de base 22 faite d'un matériau magnétique tel que du permalloy ou équivalent est formée sur la couche d'espacement (gap) supérieure 6 par placage. Sur la couche de base 22 une solution de protection résistante (résine) est étalée, suivie par une exposition pour former des couches de résine rectangulaires 23 sur la couche de base 22. Dans la Figure 16B, des couches de matériau magnétique 20 et 24 faites de permalloy ou équivalent sont formées par placage, sur des parties de la couche de base 22 o les couches de résine 23 ne sont pas formées. La couche de matériau magnétique 20 formée entre les couches de résine 23 est laissée comme la
couche de noyau inférieure.
Dans la Figure 16C, les couches de résine 23 sont retirées, et des parties de la couche de base 22 qui sont formées sous les couches de résine 23 sont retirées par laminage ionique. Dans la Figure 16D, une couche protectrice 25 faite d'un matériau de protection résistant est formée sur les parties de la couche de gap supérieure 6 o les couches de résine 23 ont été retirées, pour recouvrir la couche de matériau magnétique 20. Dans la Figure 16E, les couches de matériau magnétique 24 et les parties de la couche de base 22 qui sont formées directement sous les couches de
matériau magnétique 24 sont retirées par gravure humide.
Dans la Figure 16F, la couche protectrice 25 est retirée pour laisser seulement la couche de noyau inférieure rectangulaire 20 sur la couche de gap supérieure 6 avec
la couche de base 22 entre les deux.
La tête magnétique à couches minces conventionnelle représentée sur la Figure 15 comporte la couche de noyau inférieure 20 formée par le placage de
permalloy et a ainsi les problèmes suivants.
(i) Puisque la couche de noyau inférieure 20 (la couche de protection supérieure) est épaisse et comporte une forme en coupe sensiblement rectangulaire, des parties de marche A ayant chacune un coin, sont formées aux deux extrémités de côté de la couche de noyau inférieure 20. Par conséquent, il est difficile de former la couche d'espacement 8 avec une épaisseur uniforme sur la couche de noyau inférieure 20. En particulier, l'épaisseur de la couche d'espacement 8 est extrêmement petite à proximité des coins des parties de marche A au niveau des deux extrémités de côté de la couche de noyau inférieure 20, et ainsi une perturbation dans l'isolation survient facilement entre la couche de
noyau inférieure 20 et la couche de bobine 9.
Aussi, afin d'augmenter la densité d'enregistre-
ment, il est nécessaire de diminuer la couche d'espacement 8 pour diminuer la longueur d'espacement G12 de l'espace magnétique. Cependant, lorsque la couche d'espacement est diminuée, des trous d'épingle surviennent facilement dans la couche d'espacement 8 proche des parties A. (ii) Puisque la couche de noyau inférieure 20 (couche de protection supérieure) comporte une forme en coupe rectangulaire, et que les parties A sont formées au niveau de ses deux extrémités de côté, une différence de hauteur est aussi formée dans la surface de la couche d'espacement 8 formée sur les parties de marche A. Par conséquent, lorsque la zone de la couche de noyau inférieure 20 est plus petite que la région de la couche de bobine 9, la couche de bobine 9 est formée sur les parties de marche de la couche d'espacement 8, rendant ainsi difficile la formation de la couche de bobine 9 et provoquant facilement des défauts dans la couche de
bobine 9.
(iii) Afin d'augmenter la densité d'enregistre-
ment des signaux sur le milieu d'enregistrement, et d'augmenter la fréquence d'écriture magnétique, il est nécessaire d'améliorer les caractéristiques magnétiques douces de la couche de noyau inférieure 20 et de la couche de noyau supérieure 21 pour y imprimer une force coercitive basse et une haute résistivité. Bien que la densité de flux magnétique de saturation soit de préférence aussi haute que possible, en particulier, lorsque la densité de flux magnétique de saturation de la couche de noyau inférieure 20 est inférieure à celle de la couche de noyau supérieure 21 de manière à ce que la magnétisation du champ magnétique de fuite entre la couche de noyau inférieure 20 et la couche de noyau supérieure 21 soit facilement inversée, la densité d'écriture de signaux sur le milieu d'enregistrement
peut parfaitement être augmentée.
Dans la tête magnétique à couches minces représentée sur la Figure 15, puisque la couche de noyau inférieure 20 fonctionne non seulement comme une partie de noyau côté-principal pour la tête inductive h2, mais aussi comme une couche de protection supérieure pour la tête de lecture hl, la couche de noyau inférieure 20 doit être prévue avec à la fois les propriétés d'un
noyau et d'une couche de protection.
Afin d'améliorer la fonction de protection de la couche de noyau inférieure 20, la direction (la direction perpendiculaire au dessin de la Figure 15) d'un champ magnétique externe appliqué à partir du milieu d'enregistrement, est de préférence la direction de l'axe dur de magnétisation, la densité de flux magnétique de saturation n'est pas excessivement haute, et la couche de noyau inférieure 20 comporte de préférence une faible force coercitive et une constante de magnétostriction petite afin d'éviter une augmentation excessive dans la densité de flux
magnétique de saturation.
Aussi, afin d'augmenter encore la densité d'enregistrement de signaux sur le milieu d'enregistrement, il est nécessaire d'améliorer les caractéristiques magnétiques douces de la couche de noyau inférieure 20 et de la couche de noyau supérieure 21, et de diminuer la hauteur d'espacement G12 du gap magnétique dans la tête inductive h2. Par conséquent, la couche de matériau non-magnétique 8 est formée pour être
aussi fine que possible.
En outre, dans la tête de lecture hl, afin d'améliorer la résolution du champ magnétique de fuite à partir du milieu d'enregistrement sujet à l'enregistrement à haute densité, il est nécessaire de
diminuer la hauteur de gap Gll de l'entrefer magnétique.
Par conséquent, la couche de gap inférieure 2 et la couche de gap supérieure 6 sont formées pour être aussi
fines que possible.
Cependant, même si l'entrefer magnétique est diminué, lorsque la fonction de protection de la couche de noyau inférieure 20 se détériore, la couche MR de la couche d'élément magnétorésistif 3 ne peut pas être protégée du bruit d'enregistrement du milieu d'enregistrement, et ainsi capture des signaux en excès, causant ainsi facilement le problème de la production du
bruit de Barkhausen.
Comme cela est décrit au-dessus, la couche de noyau inférieure 20 comportant à la fois la fonction de noyau côté-principal pour la tête inductive h2 et la fonction de protection supérieure pour la tête de lecture hl, est de préférence faite d'un matériau magnétique doux comportant une densité de flux magnétique de saturation inférieure à celle de la couche de noyau supérieure 21, une force coercitive faible, une haute résistivité et une faible constante de magnétostriction. Cependant, le permalloy qui forme la couche de noyau inférieure 20 et la couche de noyau supérieure 21 conventionnelles comporte une densité de flux magnétique de saturation relativement importante de 1,0 T (Tesla) et une force coercitive aussi faible que 0,5 Oe (oersted) dans la direction de l'axe dur, mais comporte une résisitivité aussi basse de 30 (Ql.cm) Par conséquent, lorsque la fréquence d'enregistrement est encore augmentée, un courant parasite (courant de Foucault) survient dans la couche de noyau inférieure 20 et dans la couche de noyau supérieure 21, et ainsi une perte de chaleur due au courant de Foucault est augmentée. Aussi, la perméabilité magnétique dans une zone de haute fréquence se détériore, détériorant ainsi la fonction de protection et produisant facilement du
bruit de Barkhausen dans la couche MR.
Le brevet américain US 5 573 863 décrit un matériau magnétique doux comportant un mélange d'une phase cristalline fine (pure) de Fe à structure bcc et d'une phase amorphe contenant un élément sélectionné à partir des éléments lanthanides (terres rares) Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta et W, et O. Les rapports de composition du matériau magnétique doux peuvent être ajustés de façon appropriée pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation importante, une faible force coercitive et une haute résistivité. Par conséquent, l'utilisation du matériau magnétique doux pour la couche de noyau inférieure 20 et la couche de noyau supérieure 21, permet la fabrication d'une tête magnétique à couches minces comportant d'excellentes caractéristiques magnétiques. Avec ce matériau magnétique doux, un film ne peut pas être formé par placage, mais peut être formé seulement par une méthode de pulvérisation ou une méthode d'évaporation. Cependant, une méthode conventionnelle de fabrication d'une tête magnétique à couches minces peut difficilement former la couche de noyau inférieure 20 par la méthode de pulvérisation ou la méthode d'évaporation. Les raisons pour cela sont
décrites ci-dessous.
Lorsque la couche de noyau inférieure 20 est formée par la méthode de pulvérisation, une couche de matériau magnétique doux est formée directement sur la couche de gap supérieure 6 faite d'oxyde d'aluminium ou équivalent. Cependant, afin de former la couche de matériau magnétique douce dans une forme prédéterminée, des parties non nécessaires doivent être retirées par laminage ionique (gravure à sec). Cependant, le laminage ionique pour retirer la couche de matériau magnétique douce, provoque le problème des dommages à la couche de gap supérieure 6 faite d'un oxyde d'aluminium formé sous
la couche de matériau magnétique doux.
Bien que la couche de gap supérieure soit formée sur une épaisseur d'environ 1000 angstroms, la couche de noyau inférieure est formée sur une épaisseur plus importante que celle de la couche de gap supérieure. Il est généralement admis que le laminage ionique pour retirer une épaisseur prédéterminée comporte une tolérance d'environ 5 % pour une épaisseur qui peut être retirée. Par conséquent, le laminage ionique pour retirer une partie prédéterminée de la couche de noyau inférieure fait que la couche de gap supérieure mince formée sous la couche de noyau inférieure se détériore facilement du fait de la tolérance d'environ 5 % pour
l'épaisseur retirée.
Pour les raisons décrites au-dessus, la couche de noyau inférieure 20 est retirée par laminage ionique, et au même instant, la couche de gap supérieure 6 est partiellement retirée. Dans le pire des cas, la couche de gap supérieure 6 est retirée, et ainsi la couche principale 5 formée sous la couche de gap supérieure 6
est affectée par le laminage ionique.
RESUME DE L'INVENTION.
Un premier objet de la présente invention est de résoudre les problèmes mentionnés au-dessus des têtes magnétiques conventionnelles, et propose une tête magnétique à couches minces dans laquelle les caractéristiques magnétiques douces d'une couche de noyau supérieure et d'une couche de noyau inférieure sont améliorées en ajustant de façon appropriée les rapports de composition d'un matériau magnétique doux décrit dans par exemple, le brevet américain US 5 573 863, pour être en accord avec les propriétés requises pour la couche de noyau inférieure et la couche
de noyau supérieure.
Un second objet de la présente invention est de proposer une tête magnétique à couches minces et son procédé de fabrication, comportant une couche de
protection formée sur une couche d'un élément magnéto-
résistif avec une couche d'isolation entre eux afin qu'aux deux extrémités de la couche de protection, l'épaisseur diminue graduellement, par quoi une couche de bobine peut être formée de façon stable sur la couche de protection avec une couche d'isolation entre elles, et les caractéristiques d'isolation de la couche de protection et de la couche de bobine peuvent être stabilisées. Un troisième objet de la présente invention est de proposer une tête magnétique à couches minces et son procédé de fabrication, comportant une couche de protection qui peut être formée par une méthode de déposition sous vide telle qu'une méthode de pulvérisation ou une méthode de vaporisation, afin d'augmenter le degré de sélectivité d'un matériau Il magnétique doux utilisé pour la couche de protection et pour être adapté à l'enregistrement à haute fréquence et
à l'enregistrement à haute densité.
Afin de réaliser les objets de la présente invention, la présente invention propose une tête magnétique à couches minces comportant une couche d'un élément magnéto-résistif, une couche principale pour fournir un courant de détection à la couche d'élément magnéto-résistif, une couche de noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre les deux, et comportant à la fois une fonction de noyau côté-principal pour une tête inductive et une fonction de protection supérieure pour une tête de lecture, une couche de noyau supérieure opposée à la couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre les deux dans la partie opposée au milieu d'enregistrement, et une couche de bobine pour l'application d'un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle la couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux comportant: une composition définie par la formule FeaMbOc dans laquelle M indique au moins un élément choisi parmi Al, Si, Hf, Zr, V, Nb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides; et les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oc
(oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur.
Lorsque la couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaMbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaMbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément O, sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence entourés par les dix points suivants: A (Fe: M: O) = (52, 5: 12,5: 35,0) B (Fe:M: O) = (53,3: 11,1: 35,6) C (Fe:M: O) = (57,5: 9, 0: 33,5) D (Fe:M: O) = (63,3: 4,8: 31,9) E (Fe:M: O) = (75, 3: 4,0: 20,7) F (Fe:M: O) = (76,3: 5,0: 18,7) G (Fe:M: O) = (75,0: 6,7: 18,3) H (Fe:M: O) = (70,0: 9,0: 21,0) I (Fe:M: O) = (57,4: 13,0: 29,6)
J (Fe:M: O) = (53,5: 13,0: 33,5).
Par exemple, lorsque la couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaHfbOc, comme exemple d'alliage de FeaMbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaHfbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément Hf et de l'élément O, sont représentés sur ses c8tés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence entourés par les dix points suivants: A (Fe: Hf: O) = (52,5: 12,5: 35,0) B (Fe:Hf: O) = (53,3:11,1:35,6) C (Fe:Hf: O) = (57,5: 9,0:33, 5) D (Fe:Hf: O) = (63,3: 4,8:31,9) E (Fe:Hf: O) = (75,3: 4,0:20,7) F (Fe:Hf: O) = (76,3: 5,0:18,7) G (Fe:Hf: O) = (75,0: 6,7:18,3) H (Fe:Hf: O) = (70,0: 9,0:21,0) I (Fe:Hf: O) = (57,4:13,0:29,6)
J (Fe:Hf: O) = (53,5:13,0:33,5).
La couche de noyau supérieure peut être formée d'un matériau magnétique doux comportant: une composition exprimée par la formule FeaMb(T + O)c dans laquelle M indique au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, V, Nb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides, et T indique l'un ou l'autre de B et C; et les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe
(oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur.
Lorsque la couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaMb(T + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaMb(B + O)c dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et des éléments (B + 0), sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans la gamme encadrée par les huit points suivants: A (Fe: M: B + O) = (60,0: 9,5: 30,5) B (Fe:M: B + O) = (62,5: 6,0:31,5) C (Fe:M: B + O) = (66,8: 4,0:29,2) D (Fe:M: B + O) = (74,0: 5,0:21,0) E (Fe:M: B + O) = (75,0: 7,5:17,5) F (Fe:M: B + O) = (72,3:10,5:17,2) G (Fe:M: B + O) = (62,6:13,7:23,7)
H (Fe:M: B + O) = (60,8:12,3:26,9).
Par exemple, lorsque la couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaHfb(B + O)c comme un exemple d'alliage FeaMb(T + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaHfb(B + O)c, dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément Hf et des éléments (B + O) sont représentés sur ses côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans une gamme encadrée par les huit points suivants: A (Fe: Hf: B + O) = (60,0: 9,5: 30,5) B (Fe:Hf: B + O) = (62,5: 6,0: 31,5) C (Fe:Hf:B + O) = (66,8: 4,0: 29,2) D (Fe:Hf:B + O) = (74,0: 5,0: 21,0) E (Fe:Hf:B + O) = (75,0: 7,5: 17,5) F (Fe:Hf:B + O) - (72,3: 10,5: 17,2) G (Fe:Hf:B + O) = (62,6: 13, 7: 23,7)
H (Fe: Hf: B + O) = (60,8: 12,3: 26,9).
La présente invention propose aussi une tête magnétique à couches minces comportant une couche d'un élément magnéto-résistif, une couche majeure principale pour fournir un courant de détection à la couche d'élément magnéto-résistif, une couche de noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre elles, et comportant à la fois une fonction de noyau côté-principal pour une tête inductive et une fonction de protection supérieure pour une tête de lecture, une couche de noyau supérieure opposée à la couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre elles dans la partie opposée au milieu d'enregistrement, et une couche de bobine pour l'application d'un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle la couche de noyau inférieure est faite d'un matériau magnétique doux comportant: une composition définie par la formule FeaMbOc dans laquelle M indique au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, V, Nb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides; et les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans
la direction de l'axe dur.
Lorsque la couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaMbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaMbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément O sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans une gamme encadrée par les huit points suivants: C (Fe: M: O) - (57,5: 9, 0: 33,5) D (Fe: M: O) = (63,3: 4,8: 31,9) E (Fe: M: O) = (75, 3: 4,0: 20,7) F (Fe: M: O) = (76,3: 5,0: 18,7) G (Fe: M: O) = (75,0 6,7: 18,3) H (Fe: M: O) = (70,0: 9,0: 21,0) I (Fe: M: O) = (57,4: 13, 0: 29,6) K (Fe: M: O) = (67,5: 6,7: 25,8). Par exemple, lorsque la couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaHfbOc comme un exemple parmi les alliages de FeaMbOc, dans un diagramme ternaire de FeaHfbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément Hf et de l'élément O, sont représentés sur ses côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans une gamme encadrée par les huit points suivants: C (Fe: Hf: O) = (57,5: 9,0: 33,5) D (Fe: Hf: O) = (63,3: 4,8: 31,9) E (Fe:Hf: O) = (75,3: 4,0:20,7) F (Fe:Hf: O) = (76,3: 5,0: 18,7) G (Fe:Hf: O) = (75,0: 6, 7:18,3) H (Fe:Hf: O) = (70,0: 9,0:21,0) I (Fe:Hf: O) = (57,4: 13,0: 29,6)
K (Fe:Hf: O) = (67,5: 6,7: 25,8).
La couche de noyau inférieure peut être formée d'un matériau magnétique doux comportant: une composition définie par la formule FeaMb(T + O)c dans laquelle M indique au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, V, Nb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides, et T indique l'un ou l'autre de B et C; et les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1, 0 Oe (oersted) ou moins dans
la direction de l'axe dur.
Lorsque la couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaMb(T + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaMb(B + O)c dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et des éléments (B + O), sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans une gamme encadrée par les huit points suivants: C (Fe: M: B + O) = (66,8: 4,0: 29,2) B (Fe: M: B + O) = (74,0: 5,0: 21,0) C (Fe: M: B + O) = (75,0: 7,5: 17,5) D (Fe: M: B + O) = (72,3: 10,5: 17,2) E (Fe: M: B + 0) = (62;6:13,7: 23,7) F (Fe: M: B + O) = (57,5: 14,5: 28,0) G (Fe: M: B + O) = (57,8: 10,2: 32, 0)
H (Fe: M: B + O) = (58,7: 4,4: 36,9).
Par exemple, lorsque la couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaHfb(B + O)c comme un exemple parmi les alliages de FeaMb(T + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaHfb(B + O)c dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément Hf et des éléments (B + O), sont représentés sur ses côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans une gamme encadrée par les huit points suivants: C (Fe: Hf: B + O) = (66,8: 4,0: 29,2) B (Fe: Hf: B + O) = (74,0: 5,0: 21,0) C (Fe: Hf: B + O) = (75,0: 7,5: 17,5) D (Fe: Hf: B + O) = (72,3: 10,5: 17,2) E (Fe: Hf: B + O) = (62,6: 13,7:23, 7) F (Fe: Hf: B + O) = (57,5: 14,5: 28,0) G (Fe: Hf: B + O) = (57,8: 10,2: 32,0)
H (Fe: Hf: B + O) = (58,7: 4,4:36,9).
La couche de noyau supérieure ainsi que la couche de noyau inférieure peuvent être formées d'un matériau magnétique doux comportant unecomposition définie par la formule NiaFebXc dans laquelle X indique l'un ou l'autre de Mo et S, et les rapports de composition a, b et c par pourcentages atomiques satisfont les relations suivantes: 44 a 54, 42,5 b 54,0, 0 < c 4, a + b +
c = 100.
L'alliage Fe-M-O et l'alliage Fe-M-(T + O) sont des matériaux magnétiques doux comportant un mélange d'une phase cristalline pure de Fe et d'une phase amorphe contenant du M et O à des concentrations plus hautes que la phase cristalline de Fe, et les films sont déposés par un procédé de déposition sous vide tel que
la méthode de pulvérisation ou la méthode d'évaporation.
Des films d'alliage de Ni-Fe-X sont formés par placage.
Dans la présente invention, l'alliage de Fe-M-O ou l'alliage de Fe-M-(T + O) dans lequel les rapports de composition sont ajustés de façon appropriée pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur est utilisée pour la couche de noyau supérieure. L'alliage de Fe-M-O et l'alliage de Fe-M- (T + O) comportant une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur,
comportent une résistivité de 100 go.cm ou plus.
La couche de noyau supérieure peut être formée d'un alliage de Ni-Fe-X dans lequel une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins, dans la direction de l'axe dur peuvent être obtenues en ajustant
de façon appropriée les rapports de composition.
Cependant, la résistivité de cet alliage est d'environ à 75 Q.cm, ce qui est plus petit que l'alliage
Fe-M-O et l'alliage Fe-M-(T + O).
Dans la présente invention, l'alliage de Fe-M-0 ou l'alliage de Fe-M- (T + O) dans lequel les rapports de composition sont ajustés de façon appropriée pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins, dans la direction de l'axe dur est utilisée pour la couche de noyau inférieure comportant à la fois la fonction de noyau et la fonction de protection. L'alliage Fe-M-O et l'alliage Fe-M-(T + O) comportant une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins, comportent une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou plus, et une résistivité de 100, Q.cm ou plus. La couche de noyau inférieure peut être formée d'un alliage de Ni-Fe-X dans lequel une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins, dans la direction de l'axe dur peut être obtenue en ajustant
de façon appropriée les rapports de composition.
Cependant, la résistivité de cet alliage est d'environ à 75 gQ.cm, ce qui est inférieur à l'alliage Fe-M-O
et à l'alliage Fe-M-(T + O).
Comme cela est décrit au-dessus, l'alliage de Fe-M-O, l'alliage de Fe-M(T + O) et l'alliage de Ni-Fe-X comportent une valeur de résistivité importante et produisent ainsi difficilement un courant parasite même lorsque la fréquence d'enregistrement est augmentée, et montrent une perméabilité magnétique
importante à des hautes fréquences.
Par conséquent, l'alliage de Fe-M-0, l'alliage de Fe-M-(T + O) et l'alliage de Ni-Fe-X sont des matériaux magnétiques doux qui peuvent satisfaire les propriétés requises pour la couche de noyau inférieure et la couche de noyau supérieure. Ainsi, lorsque l'un quelconque de ces trois types de matériaux magnétiques doux dans lesquels les rapports de composition sont ajustés de façon appropriée, est utilisé pour la couche de noyau inférieure et la couche de noyau supérieure, une tête magnétique à couches minces qui peut être adaptée à l'enregistrement à haute densité et à
l'enregistrement à haute fréquence, peut être réalisée.
Dans la tête magnétique à couches minces de la présente invention comportant la tête de lecture ayant la couche d'élément magnétorésistif, et la tête inductive laminée sur la tête de lecture et comportant la couche de bobine et la couche de noyau, la couche de protection est formée sur la couche d'élément magnétorésistif avec une couche d'isolation entre elles afin que son épaisseur soit substantiellement uniforme et diminue de façon graduelle vers ses deux extrémités
de côté.
Aussi, une couche anti-laminage faite d'un matériau non magnétique est de préférence formée sur les deux côtés de la couche de protection. La formation de couches anti-laminage évite la fuite de la couche d'isolation (la couche de gap supérieure) formée sous la couche de protection même par laminage ionique dans la
formation de la couche de protection.
Le matériau pour la formation des couches anti-
laminage comporte de préférence un taux de laminage plus petit que celui du matériau pour la formation de la
couche de protection.
La présente invention propose aussi un procédé de fabrication d'une tête magnétique à couches minces comportant une tête de lecture ayant une couche d'élément magnétorésistif et une tête inductive laminée sur la tête de lecture et comportant une couche de bobine et une couche de noyau, le procédé comportant la formation d'une couche de protection sur la couche d'élément magnétorésistif avec une couche d'isolation entre elles par un procédé comportant les étapes de: formation d'une couche de protection résistante pour un procédé d'enlèvement sur la couche d'isolation; formation d'une couche anti-laminage faite d'un matériau non magnétique à la surface de la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement et une partie de la couche d'isolation o la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement n'a pas été formée; retrait de la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement; formation d'une couche d'un matériau magnétique doux sur la partie de la couche d'isolation o la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement a été retirée, et sur la couche anti-laminage par pulvérisation ou évaporation; formation d'une couche de résine sur la partie de la couche d'isolation o la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement a été retirée, avec la couche de matériau magnétique doux entre elles; retrait de la couche de matériau magnétique doux par laminage ionique, laissant comme couche de noyau inférieure, la partie de la couche de matériau magnétique doux formée sous la couche de protectoin résistante; et retrait de la couche de résine formée sur la
couche de noyau inférieure.
Au fond des deux extrémités de côté de la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement,
une pente est de préférence formée.
La couche anti-laminage est de préférence formée
sur une épaisseur d'environ 3000 angstroms.
Le taux de laminage ionique du matériau qui forme la couche anti- laminage est de préférence inférieur (plus petit) que celui du matériau qui forme la couche de protection. Encore de préférence, le taux de vitesse de laminage de la couche de protection sur la
couche anti-laminage est de 2 ou plus.
Dans la présente invention, puisque la couche de protection est formée afin que l'épaisseur à ses deux extrémités diminue de façon graduelle, il est possible d'éliminer les parties de marche aux deux extrémités de la couche de noyau inférieure (la couche de protection), qui sont formées dans l'exemple conventionnel représenté sur la Figure 15, et de stabiliser la forme de la couche de bobine, la forme de la couche de gap ayant une épaisseur uniforme sur la couche de noyau inférieure, et
stabiliser la fonction d'isolation de la couche de gap.
Aussi, puisque la couche de protection peut être formée par la méthode de déposition sous vide, comme le procédé de pulvérisation ou le procédé d'évaporation, la sélectivité du matériau magnétique doux utilisé pour la
formation de la couche de protection peut être étendue.
Par exemple, lorsque la couche de protection comporte à la fois la fonction de noyau et la fonction de protection, une tête magnétique à couches minces qui génère difficilement un courant parasite même si la fréquence est augmentée, peut être réalisée en utilisant un matériau magnétique doux comportant d'excellentes caractéristiques magnétiques, telles qu'une densité de flux magnétique de saturation importante, une faible force coercitive, une haute résistivité, etc., comme
cela est décrit dans le brevet américain US 5 573 863.
Dans la méthode de formation de la couche de protection, la couche de protection résistante pour le procédé d'enlèvement est d'abord formée sur la couche de gap supérieure, et les couches anti-laminage faites d'oxyde d'aluminium sont formées sur les deux côtés de la couche de protection résistante pour la méthode d'enlèvement. La formation des couches anti-laminage permet la protection de la couche d'isolation (la couche de gap supérieure) formée sous les couches anti-laminage
à partir du laminage ionique dans l'étape suivante.
Comme cela est représenté sur la Figure 5E, une couche de protection résistante 17 est prévue dans un renfoncement 16a de la couche de matériau magnétique doux 16. Dans cet état, le laminage ionique unidirectionnel peut former la couche de noyau inférieure dans laquelle l'épaisseur diminue de façon graduelle vers les extrémités de côté, et les surfaces au niveau des extrémités de côté deviennent des surfaces incurvées. De cette manière, puisque l'épaisseur de la couche de protection peut être diminuée vers ses deux extrémités de côté, la couche de protection comportant une épaisseur uniforme peut être formée sur la couche de
protection. Aussi, la formation des couches anti-
laminage sur la couche de gap supérieure évite à la couche de gap supérieure d'être affectée par le laminage ionique et ainsi évite la fuite de la couche de
protection supérieure.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES.
La Figure 1 représente une vue en coupe agrandie montrant la structure de la tête magnétique à couches minces selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La Figure 2 représente une vue en perspective en demi-coupe montrant les formes d'une couche de noyau inférieure et d'une couche de noyau supérieure d'une tête magnétique à couches minces; La Figure 3 représente une vue en coupe agrandie montrant la structure d'une tête magnétique à couches minces selon un second mode de réalisation de la présente invention; La Figure 4 représente une vue frontale agrandie montrant la structure de la tête magnétique à couches minces selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; Les Figures 5A à 5G représentent des vues en coupe agrandies montrant respectivement les étapes d'un procédé de fabrication d'une couche de noyau inférieure de la présente invention; Les Figures 6A et 6B représentent des vues frontales agrandies montrant chacune la structure d'une tête magnétique à couches minces selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; La Figure 7 représente un diagramme ternaire d'un matériau magnétique doux composé de Fe, Hf et O; La Figure 8 représente un diagramme ternaire d'un matériau magnétique doux composé de Fe, Hf et
(B + O);
La Figure 9 représente un diagramme montrant la relation entre le rapport des compositions (pourcentages atomiques) de Mo qui constitue un alliage de Ni-Fe-Mo et une densité de flux magnétique de saturation Bs; La Figure 10 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition (pourcentage atomique) de Mo qui constitue un alliage de Ni-Fe-Mo et une force coercitive Hc; La Figure 11 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition (pourcentage atomique) de Mo qui constitue un alliage de Ni-Fe-Mo et une résistivité p; La Figure 12 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition (pourcentage atomique) de S qui constitue un alliage de Ni-Fe-S et une résistivité p; La Figure 13 représente un graphe montrant la relation de fréquence et la perméabilité magnétique initiale de chacun des alliages de Ni-Fe, Fe- Al-Si, Fe80.5Zr8,1Nll,4, Fe61Hf13026, Fe82HfllO27, et Fe68.gZro10.2Bl. 0019.9; La Figure 14 représente un graphe montrant la relation de fréquence et la performance de sur-écriture (dB) de chacun des trois types de têtes magnétiques à couches minces dans lesquelles une couche de noyau inférieure et une couche de noyau supérieure sont faites d'un alliage de Ni-Fe, Fe62Hf1lO27 ou et Ni48Fe50.sMol.5; La Figure 15 représente une vue en coupe agrandie montrant la structure d'une tête magnétique à couches minces conventionnelle; et Les Figures 16A à 16F représentent des vues en coupe agrandies montrant respectivement les étapes d'un procédé de fabrication d'une couche de noyau inférieure conventionnelle.
DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE.
La Figure 1 représente une vue en coupe agrandie montrant une tête magnétique à couches minces selon un premier mode de réalisation de la présente invention, vue du côté opposé au milieu d'enregistrement. La Figure 2 représente une vue en perspective montrant de façon schématique la structure complète d'une tête magnétique à couches minces de la présente invention, qui est
formée sur une pièce coulissante 12.
La tête magnétique à couches minces représentée sur les Figures 1 et 2 est formée sur la surface d'extrémité de côté-piste de la pièce coulissante 12 qui constitue une tête flottante, et comporte une strate d'une tête de lecture hl et d'une tête inductive
d'enregistrement h2.
La tête de lecture hl met en oeuvre l'effet magnétorésistif pour détecter un champ magnétique de fuite à partir du milieu d'enregistrement, tel qu'un disque dur ou équivalent, pour lire les signaux d'enregistrement. Comme cela est représenté sur les figures, sur la surface d'extrémité de côté de piste 12a de la pièce coulissante 12, est formée une couche de protection inférieure 1 faite d'un matériau magnétique doux. Dans la présente invention, pour la couche de protection inférieure 1, chacun des trois types suivants de matériaux magnétiques doux, est de préférence utilisé: (1) alliage de Ni-Fe-X (nickel-fer-X) Les matériaux magnétiques doux définis par la formule de composition NiaFebXc dans laquelle X indique au moins un élément de Nb, Mo et S, et les rapports de composition a, b et c par pourcentage atomique satisfont les relations suivantes: 78,8 C a 82,4, 11 b 13,8, 5,5 c 8,8,
a + b + c = 100.
(2) alliage amorphe de Co-Zr-Nb (cobalt-
zirconium-niobium). Les matériaux magnétiques doux exprimés par la formule de composition CoaZrbNbc dans laquelle les rapports de composition a, b et c par pourcentage atomique satisfont les relations suivantes: 78 a 80, 6 < b 7, 12 c 5 14, 0,4 <
(c/c+b) < 0,8, a + b + c = 100.
(3) alliage amorphe de Co-Hf-Ta (cobalt-hafnium-
tantale).
Les matériaux magnétiques doux exprimés par la formule de composition CoaHfbTac dans laquelle les rapports de composition a, b et c par pourcentage atomique satisfont les relations suivantes: 79 a 81, 7,6 b 17,6, 3,8 c 13,2,
0,4 < (c/b+c) < 0,6, a + b + c = 100.
Tous les films d'alliages amorphes de Co-Zr-Nb et d'alliages amorphes de Co-Hf-Ta sont déposés par un procédé de déposition sous vide tel que le procédé de pulvérisation de la méthode de vaporisation, et les films d'alliages de Ni-Fe-X sont formés par le procédé
de déposition sous vide ou le placage.
Aussi, des films d'alliages amorphes de Co-Zr-Nb et d'alliages amorphes de Co-Hf-Ta n'ont pas d'anisotropie magnétocristalline et une haute
perméabilité magnétique.
Tous les alliages de Ni-Fe-X, les alliages
amorphes de Co-Zr-Nb et les alliages amorphes de Co-Hf-
Ta ci-dessus comportent une densité de flux magnétique de saturation Bs de 0,7 T (tesla) ou moins, et une constante de magnétostriction aussi petite que 1 x 10-6 ou moins. La force coercitive Hc dans la direction de l'axe de magnétisation dur (la direction du champ magnétique externe du milieu d'enregistrement) des alliages de Ni-Fe-X est de 0,50 Oe (oersted) ou moins; pour les alliages de Co-Zr-Nb, de 0,1 0e ou moins; et pour les alliages de Co-Hf-Ta, de 0, 2 0e ou moins. Ces alliages comportent une faible force coercitive dans la
direction de l'axe dur.
Lorsque la couche de protection inférieure 1 est déposée en utilisant un alliage amorphe de Co-Zr-Nb ou un alliage amorphe de Co-Hf-Ta, les surfaces supérieures la de la couche de protection inférieure 1 sont incurvées à ses deux extrémités de côté, et l'épaisseur diminue graduellement vers ses deux rebords, comme cela est représenté sur la Figure 1. Ainsi, une couche d'espacement (gap) inférieure 2 est formée sur la couche de protection inférieure 1 pour être doucement incurvée tout en maintenant une épaisseur substantiellement
uniforme.
Sur la couche de protection inférieure 1 est prévue la couche de gap inférieure 2 faite d'un matériau non-magnétique tel que du A1203 (oxyde d'aluminium). Sur la couche de gap inférieure 2 est déposée une couche d'un élément magnétorésistif 3. La couche d'élément magnétorésistif 3 comporte une structure à trois couches comprenant une CAD (couche adjacente douce) faite d'un matériau magnétique doux (alliage de Co-Zr-Mo ou alliage de Ni-Fe-Nb), une couche SHUNT faite d'un matériau non magnétique (par exemple, du Ta (tantale)), et une couche MR (alliage de Fe-Ni) ayant l'effet magnétorésistif, qui sont formées tour à tour à partir du dessous. Sur l'un et l'autre côté de la couche d'élément magnétorésistif 3 sont formées une couche de polarisation dure 4 pour l'application d'un champ magnétique de polarisation à la couche MR, et une couche majeure principale 5 (de W (tungstène) ou Cu (cuivre) pour l'application d'un courant de détection à la couche MR. Sur ces couches est en outre formée une couche d'espacement (gap) supérieure 6 faite d'un oxyde d'aluminium ou équivalent. Dans la tête de lecture hl, puisque la hauteur d'espacement Gll est déterminée par l'espacement entre la couche de protection inférieure i et une couche de noyau inférieure (une couche de protection supérieure) 7 qui sera décrite plus loin, la couche de gap inférieure 2 et la couche de gap supérieure 6 sont de préférence formées pour être aussi minces que possible afin d'améliorer la résolution d'un champ magnétique de fuite à partir du
milieu d'enregistrement.
Lorsque la couche de gap inférieure 2 est rétrécie, le gap entre la couche de protection inférieure 1 et la couche d'élément magnétorésistive 3 est diminué, et en particulier le champ magnétique produit à partir de la couche CAD servant comme couche de fond de la couche d'élément magnétorésistif 3, influence facilement la couche de protection inférieure 1. Ainsi, il est nécessaire d'éviter la détérioration dans la fonction de protection de la couche de protection inférieure 1 même lorsque la couche de protection inférieure 1 est sujette au champ magnétique généré à partir de la couche CAD (couche adjacente douce). Dans la présente invention, puisque la couche de protection inférieure est faite de l'un quelconque des trois types ci- dessus de matériaux magnétiques doux, la couche de protection inférieure comporte des propriétés incluant une densité de champ magnétique de saturation faible, une faible force coercitive et une magnétostriction basse. Ainsi, la couche de protection inférieure 1 est difficilement magnétisée par le champ magnétique à partir de la couche CAD, et la fonction de protection de la couche de protection inférieure 1 se
détériore moins.
La couche de protection inférieure 1 capture aussi difficilement le champ magnétique à partir de la couche CAD ou de la couche de polarisation dure, et il est ainsi possible de stabiliser une polarisation transversale appliquée à la couche MR à partir de la couche CAD et une polarisation longitudinale appliquée à
la couche MR à partir de la couche de polarisation dure.
Il en résulte que la réponse linéaire de sortie de l'élément magnétorésistif peut être améliorée, et
l'occurrence du bruit de Barkhausen peut être supprimée.
Sur la couche de gap supérieure 6 est formée la couche de noyau inférieure 7 (couche électronique interne) faite d'un matériau magnétique doux et servant
de noyau sur le côté principal de la tête inductive h2.
La couche de noyau inférieure 7 fonctionne aussi comme une couche de protection supérieure de la tête de lecture 1. Sur la couche de noyau inférieure 7 est formée une couche d'espacement (gap) 8 (couche d'un matériau non magnétique) faite d'oxyde d'aluminium ou équivalent, et une couche de bobine 9 réalisée en forme de spirale plane est prévue sur la couche de gap 8 sans couche d'isolation (non représentée) faite de polyimide ou d'un matériau de résine. La couche de bobine 9 est faite d'un matériau conducteur non magnétique comportant une faible résistance électrique telle que du Cu
(cuivre) ou équivalent.
En outre, la couche de bobine 9 est entourée par une couche d'isolation faite de polyimide ou d'un matériau de protection résistant, et une couche de noyau supérieure 10 (couche électronique interne) faite d'un
matériau magnétique doux et servant de noyau de côté-
piste pour la tête inductive h2, est formée sur la couche d'isolation. Comme cela est représenté sur la Figure 1, la partie 10a de la couche de noyau supérieure est opposée à la couche de noyau inférieure 7 avec la couche de matériau non magnétique 8 entre elles, pour former un entrefer magnétique ayant une longueur d'entrefer magnétique G12, pour appliquer un champ magnétique d'enregistrement au milieu d'enregistrement, l'extrémité de base de la couche de noyau supérieure 10 étant connectée magnétiquement à la couche de noyau inférieure 7. Sur la couche supérieure 10 est prévue une couche protectrice 10 faite d'oxyde d'aluminium ou
équivalent.
Dans la tête inductive h2, lorsqu'un courant d'enregistrement est fourni à la couche de bobine 9, le champ magnétique d'enregistrement est induit dans la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 10 à partir de la couche de bobine 9. Dans la partie de hauteur d'entrefer magnétique G12, des signaux magnétiques sont enregistrés sur le milieu d'enregistrement, tel qu'un disque dur, du fait du champ magnétique de fuite entre la couche du noyau inférieure
et la partie 10a de la couche de noyau supérieure 10.
Dans la tête inductive h2, afin de permettre l'enregistrement à haute densité des signaux magnétiques sur le milieu d'enregistrement, tel qu'un disque dur, ou équivalent, la hauteur de l'entrefer G12 de la tête
inductive h2 est aussi courte que possible.
La couche de noyau supérieure 10 servant de noyau côté-piste de la tête inductive h2 doit être faite d'un matériau magnétique doux comportant une haute densité de flux magnétique de saturation, une faible force coercitive et une haute résistivité. La couche de noyau inférieure 7 servant à la fois de noyau côté-piste de la tête inductive h2 et de protection supérieure de la tête de lecture hl, doit être faite d'un matériau magnétique doux ayant une densité de flux magnétique de saturation inférieure à celle de la couche de noyau supérieure 10, une faible force coercitive, une haute
résistivité et une faible constante de magnétostriction.
La direction (la direction perpendiculaire à la Figure 2) du champ magnétique externe à partir du milieu d'enregistrement est de préférence la direction de l'axe
de magnétisation dur.
Dans la présente invention, des exemples de matériaux pour la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 10 comportent les trois types suivants de matériaux magnétiques doux: (1) Les matériaux magnétiques doux définis par la formule de composition FeaMbOc dans laquelle M est au moins un élément parmi Al, Si, Hf, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W,
Mg et parmi les éléments lanthanides (terres rares).
Fe est un composant principal et un élément qui supporte le magnétisme. Une augmentation dans le rapport de composition de Fe (pourcentage atomique) permet l'établissement d'une constante de magnétostriction faible, mais une augmentation excessive dans le rapport de composition de Fe (pourcentage atomique) provoque une diminution de la résistivité. L'élément M est nécessaire pour la formation d'une phase amorphe et l'obtention de caractéristiques magnétiques douces. Ces éléments se combinent avec l'oxygène pour former une phase amorphe à
haute résistivité d'un oxyde.
De préférence, une phase cristalline pure de Fe à structure bcc et une phase amorphe contenant les éléments M et O dans des concentrations plus importantes que dans la phase cristalline, sont mélangées et le rapport de la phase cristalline pure est de 70 % ou moins. Lorsqu'un alliage de FeaMbOc est utilisé pour la couche de noyau supérieure 10, les rapports de composition a, b et c doivent être ajustés de façon appropriée pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur. Un alliage de Fe-M-O comportant une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur a une résistivité de 100 (<.cm) ou plus. Afin d'augmenter encore la densité de flux magnétique de saturation, une quantité appropriée de Co (cobalt) peut être ajoutée au
Fe.
Lorsqu'un alliage de FeaMbOc est utilisé pour la couche de noyau inférieure 7, les rapports de composition a, b et c doivent être contrôlés de façon appropriée pour obtenir une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur, et
une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins.
Un alliage de Fe-M-O comportant une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins, et une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, comporte une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou
plus, et une résistivité de 100 (gQ.cm) ou plus.
Dans la présente invention, les rapports de composition de Fe-Hf-O (fer-hafnium-oxygène) comme exemple d'alliage de Fe-M-O, ont été modifiés, et les caractéristiques magnétiques douces ont été mesurées pour chaque rapport de composition pour déterminer une gamme de compositions adéquates pour les propriétés nécessaires pour la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 10, à partir des mesures des
caractéristiques magnétiques douces.
Les rapports de composition des alliages Fe-M-O ont été modifiés en des valeurs à chacun des points de mesure a à e représentés sur le Tableau 1, et une densité de flux magnétique de saturation, une force coercitive dans la direction de l'axe dur, une résistivité et une constante de magnétostriction, ont été mesurées à chacun des points de mesure. La température de traitement de chaleur était de 200 C ou moins, les résultats des mesures sont représentés dans
le Tableau 1.
Tableau 1
Type Symbole Composition Hf O Bs(T) Hc(Oe) p(u2cm) Xs(x 106) de Fe Point de a 54,8 8,9 36,3 0, 9 0O 45 2,8 mesure b 53,0 18, 5 28,5 0,8 4,2 320 3,3c 6115 9,7 28,8 1,4 0,8 330 0,9 d 67,6 3,0 29,4 0,9 2,3 180 0,8
_ 56,0 22,0 22,0 0,6 6,3 250 115
f 64,5 13,5 22,0 10 2,1 200 0,9 g 72,0 6,0 22>0 1,5 0,9 120 017 h 47,5 21,5 31,0 0,6 5,6 480 3,5 i 52,0 15,5 32,5 1,0 1,8 350 2,8 j.55?7 10,8 33,5 1,3 0,5 420 1,6 k 5915 7;2 33,3 1,2 0,9 250 0,9
[ 64,0 3,0 33,0 0,7 3,0 220 0,7
Point A 525 12,5 35,0 limite _____
B 53,3 11 1 35;6
C 57,5 9,0 33,5
2 0 D 63,3 4,8 31,9
E 75,3 4,0 20,7
F 76,3 5,0 18,7
G 75,0 6>7 18,3
H 70,0 9,0 21,0
1 57,4 13,0 29,6
J 53,5 13,0 33,5
K 67,5 6,7 25,8
L 55,0 7,5 37,5
M 50,8 11,1 38,1
N 47,5 15,5 37,0
* Les points de mesure représentés dans le Tableau 1 ont été reportés dans le diagramme ternaire de la Figure 7, et sur la base des valeurs de la densité de flux magnétique de saturation, de la force coercitive dans la direction de l'axe dur, de la résistivité et de la constante de magnétostriction pour chacun des points de mesure, des limites des densités de flux magnétique de saturation de 0,7 T et 1,3 T, d'une limite d'une force coercitive de 1,0 Oe dans la direction de l'axe dur, une limite de résistivité de 100 IQ.cm, et d'une limite d'une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6, ont été reportées dans le diagramme ternaire de la
Figure 7.
Les deux lignes pleines représentées sur la Figure 7 représentent respectivement les limites des densités de flux magnétique de saturation Bs de 0,7 T et 1,3 T, et la densité de flux magnétique de saturation augmente vers le coin droit du fond du diagramme ternaire (dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe augmente et le rapport de composition de O diminue). Une courbe représentée par une ligne pointillée montre la limite d'une force coercitive de Hc de 1,0 Oe dans la direction de l'axe dur, et la force coercitive Hc diminue vers le côté gauche supérieur (dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe diminue, et le rapport de composition de O augmente). Une courbe représentée par une ligne semi-pointillée montre la limite d'une constante de magnétostriction Xs de 1,0 x 10-6, et la constante de magnétostriction diminue vers la droite de la figure, c'est-à-dire, dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe augmente. Une courbe représentée par une courte ligne à semi-pointillé montre la limite d'une résistivité p de 100 jL(.cm, et la résistivité augmente vers le côté supérieur droit du diagramme (dans la direction dans laquelle le rapport de composition de
Fe diminue, et le rapport de composition O augmente).
Les résultats des mesures indiquent que lorsqu'un alliage de Fe-Hf-O est utilisé pour la couche de noyau supérieure, l'utilisation des rapports de composition dans les régions hachurées (I) et (II) représentées sur la Figure 7, permet d'obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur et une résistivité de 100 pn.cm
ou plus.
Les régions hachurées (I) et (II) représentées sur la Figure 7 peuvent aussi être représentées comme la gamme entourée par les points limites A, B, C, D, E, F,
G, H, I et J représentés dans le Tableau 1.
Lorsqu'un alliage de Fe-Hf-O est utilisé pour la couche de noyau inférieure, l'utilisation des rapports de composition dans les régions hachurées (I) et (III) représentées sur la Figure 7, permet d'obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou plus, une force coercitive de 1,0 0e ou moins dans la direction de l'axe dur, une résistivité de 100 Q.cm ou plus, et une constante de magnétostriction de 1,0 x 106
ou moins.
Les régions hachurées (I) et (III) représentées sur la Figure 7 peuvent aussi être représentées comme la gamme entourée par les points limites C, D, E, F, G, H,
I et K représentés dans le Tableau 1.
(2) Les matériaux magnétiques doux définis par la formule de composition FeaMb(T + O)c dans laquelle M est au moins un élément sélectionné parmi A1, Si, et T est B ou C. Fe est un composant principal et un élément qui supporte le magnétisme. Une augmentation dans le rapport de composition de Fe (pourcentage atomique) permet d'obtenir une faible constante de magnétostriction, mais une augmentation excessive dans le rapport de composition de Fe (pourcentage atomique) crée une diminution de la résistivité. L'élément M est nécessaire pour former une phase amorphe et obtenir des caractéristiques magnétiques douces. Ces éléments se combinent avec l'oxygène pour former une phase amorphe à
haute résistivité d'un oxyde.
De préférence, une phase cristalline pure de Fe à structure bcc et une phase amorphe contenant des éléments M et O à de plus hautes concentrations que dans la phase cristalline, sont mélangées, et le rapport de
la phase cristalline pure est de 70 % ou moins.
Lorsqu'un alliage de FeaMb(T + O)c est utilisé pour la couche de noyau supérieure 10, les rapports de composition a, b et c doivent être ajustés de façon appropriée pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur. Un alliage de Fe-M-T-O comportant une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur a une résistivité de 100 (<Q.cm) ou plus. Afin d'augmenter encore la densité de flux magnétique de saturation, une quantité appropriée de Co peut être
ajoutée à Fe.
Lorsqu'un alliage de FeaMb(T + O)c est utilisé pour la couche de noyau inférieure 7, les rapports de composition a, b et c peuvent être ajustés de façon appropriée pour obtenir une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur, et
une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins.
Un alliage de Fe-M-O comportant une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins, et une constante de magnétostriction de 1,0 x 10'6 ou moins, comporte une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou
plus, et une résistivité de 100 (<d.cm) ou plus.
Dans la présente invention, les rapports de
composition d'un alliage de Fe-Hf-B-O (fer-hafnium-bore-
oxygène) comme un exemple parmi les alliages de Fe-M-T-O, ont été modifiés, et les caractéristiques magnétiques douces ont été mesurées pour chacun des rapports de composition, afin de déterminer une gamme de compositions adéquates pour les propriétés nécessaires pour la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 10 à partir des mesures des
caractéristiques magnétiques douces.
Les rapports de composition des alliages de Fe-Hf-B-O ont été modifiés à des valeurs à chacun des points de mesure a à m représentés dans le Tableau 2, et une densité de flux magnétique de saturation, une force coercitive dans la direction de l'axe dur, une résistivité et une constante de magnétostriction ont été mesurées à chacun des points de mesure. La température de traitement de chaleur était de 200 C ou moins. Les résultats des mesures sont représentés dans le Tableau 2.
Tableau 2
Type Symbole Composition HI O Bs(T) Hc(Oe) p(UQcm))s(x10-64) de Fe Point de a 55,5 17,5 27,0 0}7 2,3 550 3,0 mesure b 63,0 10,0 27,0 1,4 017 820 0,9 c 67,6 5,4 27,0 1,3 1,0 250 0,7 d 61,5 19,0 19,5 0,7 2,5 210 0/9 c 69,5 10,7 19,8 1,4 0,9 350 0,6 f 73;7 6,5 19,8 1i4 1,0 320 0,6 g 57,0 8,3 34,7 0,8 0,8 1500 115 h 50,3 14,8 34,9 016 110 2300 5,6 i 55,0 10,3 34,7 0,7 0,6 1500 2, 3 j 59,8 6,3 33,9 1,0 0,8 450 0, 9 1 5 k 51,5 1910 29,5 0>6 2,0 380 4,5
[ 55,0 15,7 29,3 0,8 1#2 420 2,1
m 53,8 11>9 34,3 1l2 0,8 320 0,9 Point A 60,0 9,5 30,5 limite
B 62,5 6,0 31;5
C 66,8 4,0 29,2
D 74,0 5,0 21,0
E 75,0 7,5 1715
F 72,3 10,5 17,2
G 62,6 13,7 23,7
H 60,8 12,3 26,9
57,5 14,5 28,0
J 57,8 10,2 32,0
K 58,7 4,4 36,9
L 58r3 4,5 37>2
M 55,6 7,5 36,9
N 53,3 11,7 35,0
O 52,5 14,6 32p Les points de mesure représentés dans le Tableau 1 ont été reportés dans le diagramme ternaire de la Figure 8, et sur la base des valeurs de la densité de flux magnétique de saturation, de la force coercitive dans la direction de l'axe dur, de la résistivité et de la constante de magnétostriction pour chacun des points mesurés, des limites des densités de flux magnétique de saturation de 0,7 T et 1,3 T, d'une limite d'une force coercitive de 1,0 Oe dans la direction de l'axe dur, d'une limite d'une résistivité de 100 Q.cm, et d'une limite d'une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6, ont été dessinées sur le diagramme ternaire de la Figure 8. Les deux lignes solides représentées sur la Figure 8 montrent respectivement les limites des densités de flux magnétique de saturation Bs de 0,7 T et 1,3 T, et la densité de flux magnétique de saturation augmente vers le côté droit du bas du diagramme ternaire (dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe augmente, et le rapport de composition de (B + O) diminue). Une courbe représentée par une ligne pointillée montre la limite d'une force coercitive Hc de 1,0 Oe dans la direction de l'axe dur, et la force coercitive Hc diminue vers le côté supérieur gauche (dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe diminue, et le rapport de composition de (B + O) augmente). Une courbe représentée par une ligne semi-pointillée montre la limite d'une constante de magnétostriction Xs de 1,0 x 10-6, et la constante de magnétostriction diminue vers la droite de la figure, c'est-à-dire, dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe augmente. Une courbe représentée par une seconde ligne semi-pointillée montre la limite d'une résistivité p de 100 gO.cm, et la résistivité augmente vers le côté droit supérieur du diagramme (dans la direction dans laquelle le rapport de composition de Fe diminue, et le rapport de composition (B + O) augmente). Les résultats des mesures montrent que lorsqu'un alliage de Fe-Hf-B-O est utilisé pour la couche de noyau supérieure, l'utilisation des rapports de composition dans la région hachurée (V) représentée par la Figure 8 permet d'obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur et une
résistivité de 100 gO.cm ou plus.
La région hachurée (V) représentée sur la Figure 8 peut aussi être représentée comme la gamme entourée par les points limites A, B, C, D, E, F, G et H
représentés sur le Tableau 2.
Lorsqu'un alliage de Fe-Hf-B-O est utilisé pour la couche de noyau inférieure, l'utilisation des rapports des composition dans les régions hachurées (V) et (VI) représentées sur la Figure 8 permet d'obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou plus, une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur, une résistivité de 100 go.cm ou plus et une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6
ou moins.
Les régions hachurées (V) et (VI) représentée sur la Figure 8 peuvent aussi être représentées comme la gamme entourée par les points limites C, D, E, F, G, I,
J et K représentés dans le Tableau 2.
Tous les films de l'alliage Fe-M-O et de l'alliage Fe-M-T-O sont déposés par le procédé de déposition sous vide tel que la méthode de pulvérisation ou la méthode d'évaporation, et la couche de noyau inférieure et la couche de noyau supérieure peuvent être formées sur une épaisseur plus petite que les couches formées en plaquant du permalloy. Comme cela est représenté sur la Figure 1, les surfaces supérieures 7a de la couche de noyau inférieure 7 au niveau de ses deux extrémités de côté, et les surfaces supérieures 10a de la couche de noyau supérieure 10, sont formées pour être incurvées afin que l'épaisseur diminue de façon graduelle vers ses deux rebords. Ainsi, la couche d'espacement (gap) est formée sur la couche de noyau supérieure 7 tout en maintenant une épaisseur
substantiellement uniforme.
(3) Les métaux magnétiques doux définis par la formule de composition NiaFebXc dans laquelle X indique l'un ou l'autre des éléments Mo et S, et les rapports de composition a, b et c par pourcentage atomique satisfont les relations suivantes: 44 a 5 54, 42,5 b 54, 0 c 4, et
a + b + c = 100.
Lorsque X est Mo, les rapports de composition a, b et c satisfont de préférence les relations suivantes: 44,2 < a 5 48,3, 50,6 b 53,6, 0 c 1,5, et
a + b + c = 100.
Lorsque X est S, les rapports de composition a, b et c satisfont de préférence les relations suivantes: 48 a 453,8, 42,5 b 49,4, 4,0 c < 4, et
a + b + c = 100.
La formation d'un alliage de Ni-Fe-X comportant les rapports de composition mentionnés ci-dessus, permet d'obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, une force coercitive de 0,20 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur, une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une
résistivité d'environ 45 à 75 fl.cm.
Les Figures 9 à 11 sont des graphes montrant respectivement les relations entre le rapport de composition de Mo qui constitue un alliage de Ni-Fe-Mo (nickel-fer-molybdène) et des mesures des
caractéristiques magnétiques douces.
Durant l'expérience, les relations du rapport de composition Mo et de la densité de flux magnétique de saturation Bs, de la force coercitive Hc dans la direction de l'axe dur, et de la résistivité p, ont été mesurées en modifiant le rapport de composition Mo de l'alliage de Ni-Fe- Mo de 0 à 2,5 (pourcentage atomique), tout en fixant le rapport de composition de Ni de 44,2 à 48,3 (pourcentage atomique), et le rapport de composition de Fe de 50,6 à 53,63 (pourcentage
atomique).
La Figure 9 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition de Mo et la
densité de flux magnétique de saturation Bs.
Le graphe indique que tandis que le rapport de composition Mo augmente, la densité de flux magnétique de saturation diminue. En particulier, lorsque le rapport de composition de Mo est d'environ 0 à 1, 5 (pourcentage atomique), une densité de flux magnétique
de saturation Bs de 1,3 T ou plus, peut être obtenue.
La Figure 10 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition de Mo et la
force coercitive Hc dans la direction du grand axe.
Comme cela est représenté sur la Figure 10, même si le rapport de composition de Mo est modifié de 0 à 2,5 (en pourcentage atomique), la force coercitive Hc dans la direction de l'axe dur, peut être maintenue à
0,2 Oe ou moins.
La Figure 11 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition de Mo et la résistivité p. Comme cela est représenté sur la Figure 11, une résistivité p de 45 Q.cm ou plus peut être obtenue en modifiant le rapport de composition de Mo de 0 à 2,5 (en
pourcentage atomique).
Ces résultats de mesures révèlent que pour un rapport de composition de Mo de 0 à 1,5 (en pourcentage atomique), une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, une force coercitive de 0,20 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur et une
résistivité de 45 à 75 g.cm, peuvent être obtenues.
La Figure 12 représente un graphe montrant la relation entre le rapport de composition de S qui constitue un alliage de Ni-Fe-S (nickel-fer-soufre) et
la résistivité.
Durant l'expérience, la relation entre le rapport de composition de S et la résistivité p a été mesurée tout en modifiant la composition de S de O à 4 (en pourcentage atomique) pour un rapport de composition de Ni fixé de 48 à 53,8 (en rapport atomique), et un rapport de composition Fe fixé de 42,5 à 49,4 (en
pourcentage atomique).
Comme cela est représenté sur la Figure 12, une résistivité p de 33 gL. cm ou plus peut être obtenue en modifiant le rapport de composition de S de 0 à 4 (en
pourcentage atomique).
Les résultats de mesure révèlent que pour un rapport de composition de S de 0 à 4 (pourcentage atomique), ou de 0 à 3,8 (pourcentage atomique), une résistivité p de 33 à 70 bQ.cm ou plus, peut être obtenue. Un film d'un alliage de Ni-Fe-X est formé par placage. En utilisant l'un quelconque parmi les trois
types de matériaux magnétiques doux mentionnés ci-
dessus, dans lesquels les rapports de composition sont ajustés de façon appropriée pour la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 10, il est possible d'augmenter la densité de flux magnétique de saturation de la couche de noyau inférieure 7 et de la couche de noyau supérieure 10, de diminuer la force coercitive dans la direction de l'axe dur et d'augmenter la résistivité. Ainsi, même si la fréquence d'enregistrement augmente, un courant parasite survient moins, et une détérioration dans la perméabilité à haute
fréquence est supprimée.
Lorsque la densité de flux magnétique de saturation de la couche de noyau supérieure 10 est plus grande que celle de la couche de noyau inférieure 7, le renversement de magnétisation du champ magnétique de fuite entre la couche de noyau supérieure 10 et la
couche de noyau inférieure 7, survient facilement.
En outre, la force coercitive dans la direction de l'axe dur et la constante de magnétostriction de la couche de noyau inférieure 7 comportant à la fois la fonction de noyau et la fonction de protection, sont diminuées, et la perméabilité magnétique initiale pas plus détériorée même si la fréquence d'enregistrement augmente, comme cela est décrit au-dessus. Ainsi, même si la longueur de l'entrefer magnétique Gll entre la couche de protection inférieure 1 et la couche de noyau supérieure 7 diminue, la fonction de protection de la couche de noyau inférieure pour protéger le film MR de la couche d'élément magnétorésistif 3 du bruit d'enregistrement, n'est pas détériorée, et ainsi l'occurrence des bruits de Barkhausen due au bruit
d'enregistrement peut être évitée.
La Figure 3 représente une vue en coupe agrandie montrant une tête magnétique à couches minces selon un second mode de réalisation de la présente invention, vue
du côté opposé au milieu d'enregistrement.
La tête magnétique à couches minces représentée sur la Figure 3 est formée sur la pièce de glissement, représentée dans la Figure 2, et comporte une strate
d'une tête de lecture hl et d'une tête inductive h2.
Une couche de protection inférieure 1 est faite de l'un quelconque des matériaux magnétique doux comportant une densité de flux magnétique de saturation faible, une faible constante de magnétostriction et une faible force coercitive, tel que les alliages de Ni-Fe-X (X = Nb, Mo ou S), les alliages amorphes de Co-Zr-Nb et
les alliages amorphes de Co-Hf-Ta, qui sont décrits au-
dessus en référence à la Figure 1.
Sur la couche de protection inférieure 1 sont laminées une couche d'espacement inférieure 2 faite d'un matériau non magnétique et une couche d'un élément magnétorésistif 3 comportant une structure à trois couches incluant, une CAD, une couche SHUNT, et une couche MR. Sur l'un et l'autre des côtés de la couche d'élément magnétorésistif 3 sont formées une couche de polarisation dure 4 et une couche principale 5 faite de Cu (cuivre) ou W (tungstène). Sur ces couches est formée une couche d'espacement (gap) supérieure 6 faite d'un
matériau non magnétique.
Sur la couche de gap supérieure 6 est formée une couche de protection supérieure 13. Comme la couche de protection inférieure 1, la couche de protection supérieure 13 est faite de l'un quelconque des matériaux magnétiques doux comportant une faible densité de flux magnétique de saturation, une force coercitive basse et une faible constante de magnétostriction, comme les alliages de Ni-Fe-X, les alliages amorphes Co-Zr-Nb et
les alliages amorphes Co-Hf-Ta.
Sur la couche de protection supérieure 13 est formée une couche de séparation 14 faite d'un matériau non magnétique et comportant une faible résistance électrique, tel que du Cu, Au, Ta, Ti, Cr, Nb, Ni ou équivalent. La couche de séparation 14 est prévue pour séparer complètement la tête de lecture hl et la tête inductive h2 afin que le film multi-couche laminé sous la couche de séparation 14 constitue la tête de lecture hl, et le film multi-couche laminé sur la couche de
séparation 14 constitue la tête inductive h2.
Sur la couche de séparation 14 est formée une
couche de noyau inférieure 7 servant comme noyau côté-
principal de la tête inductive h2. Sur la couche de noyau inférieure 7 sont laminées une couche d'un matériau non magnétique 8 et une couche d'isolation (non représentée) fait d'un matériau de protection résistant, et une couche de bobine 9 réalisée en forme de spirale est prévue sur la couche d'isolation. La couche de bobine 9 est faite d'un matériau conducteur non magnétique comportant une faible résistance électrique tel que du Cu (cuivre) ou équivalent. La couche de bobine 9 est entourée par une couche d'isolation (non représentée) faite d'un matériau de protection résistant, et une couche de noyau supérieure 10 servant de noyau côté piste de la tête inductive h2 est formée sur la couche d'isolation. La partie lOa de la couche de noyau supérieure 10 est opposée à la couche de noyau inférieure 7 avec la couche de matériau non magnétique 8 entre elles pour former un entrefer magnétique comportant une longueur d'entrefer magnétique G12, afin d'appliquer un champ magnétique d'enregistrement au milieu d'enregistrement, l'extrémité de base lob étant connectée de façon magnétique à la couche de noyau inférieure 7. Sur la couche de noyau supérieure 10 est prévue une couche protectrice 11 faite d'un matériau non magnétique. Puisque la tête magnétique à couches minces représentée sur la Figure 3 comporte la couche de protection supérieure 13, la couche de noyau inférieure 7 n'a pas besoin d'être prévue avec la fonction de protection, contrairement à la couche de noyau
inférieure 7 représentée sur la Figure 1.
Ainsi, il est nécessaire d'améliorer la fonction de noyau côté principal de la tête inductive h2 en formant la couche de noyau inférieure 7 utilisant un matériau magnétique doux comportant une faible force coercitive, une haute résistivité et une densité de flux magnétique de saturation plus petite que celle de la
couche de noyau supérieure 10.
De même que la couche de noyau supérieure 10 représentée sur la Figure 1, la couche de noyau supérieure 10 représentée sur la Figure 3 est de préférence faite d'un matériau magnétique doux comportant une haute densité de flux magnétique et de saturation, une faible force coercitive et une haute résistivité. La couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 20 sont de préférence toutes les deux faites de l'un quelconque des matériaux magnétiques doux comportant d'excellentes caractéristiques magnétiques douces telles que des alliages de Fe-M-O, des alliages de Fe-M-T-O et des alliages de Ni-Fe-X, qui sont décrits
au-dessus en référence à la Figure 1.
Lorsque la couche de noyau inférieure 7 est faite d'un alliage de FeaMbOc ou de FeaMb(T + O)c, les rapports de composition a, b et c doivent être ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe ou moins, dans la direction de l'axe dur. Un alliage de Fe-M-O et un alliage de Fe-M-T-O comportant une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou plus et une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur, comporte une résistivité de
AQ.cm ou plus.
Lorsque la couche de noyau inférieure 7 est faite d'un alliage de Fe-Hf- O à des rapports de composition dans les régions hachurées (I), (II), (III) et (IV) (la gamme entourée par les points limites D, E, F, G, H, I, N, M, L et K représentés dans le Tableau 1) représentées sur la Figure 7, et lorsque la couche de noyau inférieure 7 est faite d'un alliage de Fe-Hf-B-O à des rapports de composition dans les régions hachurées (V), (VI) et (VII) (la gamme entourée par les points limites C, D, E, F, G, I, O, N, M et L représentés dans le Tableau 2) représentées sur la Figure 8, une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T ou plus, une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur et une résistivité de 100,Q.cm ou plus,
peuvent être obtenues.
Lorsque la couche de noyau inférieure 7 est faite d'un alliage de Ni-Fe- X aux mêmes rapports de composition que ceux décrits au-dessus en référence à la Figure 1, une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur et une résistivité
de 45 à 75 gn.cm ou plus, peuvent être obtenues.
Pou la couche de noyau supérieure 10, lorsqu'un alliage de Fe-M-O, un alliage de Fe-M-T-O ou un alliage de Ni-Fe-X comportant les mêmes rapports de composition que la couche de noyau supérieure décrite au- dessus en référence à la Figure 1, est utilisé, une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, une force coercitive de 1, 0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur peuvent être obtenues. L'utilisation d'un alliage de Fe-M-O montre une résistivité de 100 gQ.cm ou plus, et l'utilisation d'un alliage de Ni-Fe-X montre une résistivité d'environ 45 à 75 gn.cm La Figure 4 est une vue de front agrandie montrant une tête magnétique à couches minces selon un troisième mode de réalisation de la présente invention, vue du côté opposé au milieu d'enregistrement. La Figure 2 représente de façon schématique l'ensemble de la structure d'une tête magnétique à couches minces de la présente invention qui est formée sur la pièce
coulissante 12.
La tête magnétique à couches minces représentée
sur les Figures 4 et 2 est formée à l'extrémité du côté-
piste 12a de la pièce coulissante 12 qui constitue une tête flottante, et comporte une strate d'une tête de
lecture hl et d'une tête inductive d'enregistrement h2.
La tête de lecture hl utilise l'effet magnétorésistif pour la détection d'un champ magnétique de fuite à partir du milieu d'enregistrement, tel qu'un disque dur ou équivalent, pour lire les signaux d'enregistrement. Comme représenté sur les figures, à l'extrémité de côté piste 12a de la pièce coulissante 12, est formée une couche de protection inférieure 1
faite de permalloy (alliage de Ni-Fe) ou équivalent.
Sur la couche de protection inférieure 1 est prévue une couche de gap inférieure 2 faite d'un matériau non magnétique tel qu'un oxyde d'aluminium (A1203). Sur la couche de gap inférieure 2 est laminée une couche d'élément magnétorésistif 3. La couche d'élément magnétorésistif 3 comporte une structure à trois couches comportant une CAD (couche adjacente douce) faite d'un matériau magnétique doux (un alliage de Co-Zr-Mo ou un alliage de Ni-Fe-Nb), une couche SHUNT faite d'un matériau non magnétique (par exemple, du Ta (tantale)), et une couche de MR (un alliage de Fe-Ni) ayant l'effet magnétorésistif, qui sont formés tour à tour l'un sur l'autre. Sur l'un et l'autre des côtés de la couche d'élément magnétorésistif 3 sont formées une couche de polarisation dure 4 pour l'application d'un champ magnétique de polarisation à la couche MR, et une couche principale 5 (de W (tungstène)) ou Cu (cuivre) pour fournir un courant de détection à la couche MR. Sur ces couches est en outreformée une couche de gap
supérieure 6 faite d'un oxyde d'aluminium ou équivalent.
Dans la tête de lecture hl, puisque la longueur de l'espacement Gll est déterminée par l'espacement entre la couche de protection inférieure 1 et une couche de noyau inférieure (une couche de protection supérieure) 8 qui sera décrite plus loin, la couche des gap inférieure 2 et la couche de gap supérieure 6 sont de préférence formées pour être aussi fines que possible afin d'améliorer la résolution d'un champ magnétique de fuite
à partir du milieu d'enregistrement.
Sur des parties de la couche de gap supérieure 6 excepté la partie ayant une dimension de largeur T, sont respectivement formés deux couches anti-laminage 19 faites d'un matériau non magnétique tel qu'un oxyde
d'aluminium. A l'extrémité de chacune des couches anti-
laminage 19 est formée une pente 19a. Sur les pentes 19a et la partie de la couche de gap supérieure 6 avec la dimension de la largeur T est formée une couche de noyau inférieure 7 faite d'un matériau magnétique doux par le procédé de déposition sous vide tel que la méthode de pulvérisation ou la méthode d'évaporation. La couche de noyau inférieure 7 est formée sur une épaisseur constante qui diminue de façon graduelle vers ses deux extrémités de côté. Aussi, les surfaces supérieures 7a de la couche de noyau inférieure à ses deux extrémités de côté sont formées de surfaces incurvées afin que l'épaisseur diminue de façon graduelle vers ses deux extrémités. La couche de noyau inférieure 7 fonctionne comme le noyau côté-principal dans la tête inductive h2, et comme la couche de protection supérieure dans la tête
de lecture hl.
Sur la couche de noyau inférieure 7 est formée une couche de gap (couche d'un matériau non magnétique) 8, et une couche de bobine 9 réalisée sous la forme d'une spirale plane est prévue sur la couche de gap 8 avec une couche d'isolation (non représentée) faite de polyimide ou d'un matériau de protection résistant entre les deux. La couche de bobine 9 est faite d'un matériau conducteur non magnétique ayant une faible résistance
électrique tel que du Cu (cuivre) ou équivalent.
Comme cela est décrit au-dessus, la couche de noyau inférieure 7 est formée sur une épaisseur constante qui diminue de façon graduelle vers ses deux extrémités de côté. Ainsi, la couche de gap 8 est formée sur la couche de noyau inférieure 78 pour être doucement
incurvée tout en maintenant une épaisseur uniforme.
Ainsi, contrairement à la tête magnétique conventionnelle représentée sur la Figure 15, aucune partie de marche n'est formée dans la couche de gap 8, causant ainsi difficilement un défaut dans la couche de bobine 9 formée sur la couche de gap 8 avec la couche
d'isolation entre les deux.
La couche de bobine 9 est entourée par une couche d'isolation (non représentée) faite de polyimide ou d'un matériau de protection résistant, et une couche de noyau supérieure 10 faite d'un matériau magnétique doux et fonctionnant comme le noyau côté-piste de la
tête inductive h2 est formée sur la couche d'isolation.
Comme cela est représenté sur la Figure 4, la partie l0a de la couche de noyau supérieure 10 est opposée à la couche de noyau inférieure 7 avec la couche de gap 8 entre les deux pour former un entrefer magnétique ayant une largeur d'entrefer magnétique G12 afin d'appliquer
un champ magnétique d'enregistrement au milieu d'enre-
gistrement, l'extrémité de base lob de la couche de noyau supérieure 10 étant connectée de façon magnétique à la couche de noyau inférieure 7. Sur la couche de noyau supérieure 10 est prévue une couche protectrice 11
faite d'oxyde d'aluminium ou équivalent.
Dans la tête inductive h2, lorsqu'un courant d'enregistrement est fournie à la couche de bobine 9, un champ magnétique d'enregistrement est induit dans la couche de noyau inférieure 7 et dans la couche de noyau supérieure 10 à partir de la couche de bobine 9. Dans la partie ayant la longueur d'entrefer magnétique G12, les signaux magnétiques sont enregistrés sur le milieu d'enregistrement tel qu'un disque dur ou équivalent, du fait du champ magnétique de fuite entre la couche de noyau inférieure 7 et la partie 10a de la couche de
noyau supérieure 10.
Dans la présente invention, puisque la couche de noyau inférieure 7 peut être formée par une méthode de déposition sous vide telle que la méthode de pulvérisation ou la méthode d'évaporation comme cela est décrit au-dessus, la sélectivité du matériau magnétique doux utilisé pour la formation de la couche de noyau inférieure 7 peut être étendue. Dans la présente invention, la fonction de noyau et la fonction de protection de la couche de noyau inférieure 7, sont toutes les deux améliorées en utilisant un matériau magnétique doux comportant une densité de flux magnétique de saturation inférieure à la couche de noyau supérieure 10, une faible force coercitive, une haute
résistivité et une faible constante de magnétostriction.
Dans la présente invention, des exemples de matériaux pour la couche de noyau inférieure 7 incluent les matériaux magnétiques doux suivants: (1) Des matériaux magnétiques doux exprimés par la formule de composition FeaMbOc dans laquelle M est au moins un élément de Al, Si, Hf, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W, Mg
et un élément lanthanide.
(2) Un matériau magnétique doux exprimé par la formule de composition FeaMb(T + O)c dans laquelle M est au moins un élément sélectionné parmi A1, Si, Hf, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides, et T est l'un ou l'autre des éléments B et C. Fe est un composant principal, et un élément qui supporte le magnétisme. Une augmentation dans le taux de composition de Fe (pourcentage atomique) permet d'obtenir une faible constante de magnétostriction, mais une augmentation excessive dans le rapport de composition de Fe (pourcentage atomique) créée une diminution de la résistivité. L'élément M est nécessaire pour la formation d'une phase amorphe et l'obtention de caractéristiques magnétiques douces. Ces éléments sont combinés avec de l'oxygène pour former une phase amorphe
à haute résistivité d'un oxyde.
De préférence, une phase cristalline pure de Fe à structure bcc et une phase amorphe contenant des éléments M et O dans des concentrations plus importantes que la phase cristalline, sont mélangées, et le rapport
de la phase cristalline pure est de 70 % ou moins.
Les rapports de composition a, b et c d'un alliage de FeaMbOc ou d'un alliage FeaMb(T + O)c sont ajustés de façon appropriée pour obtenir une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction du grand axe et une constante de magnétostriction de 1,0 x 10'6 ou moins en valeur absolue. Un alliage de FeaMbOc ou un alliage FeaMb(T + O)c ayant une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur, et une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins en valeur absolue, a une densité de flux magnétique de saturation de 0,7 T (tesla) ou plus, et une résistivité de
nI.cm ou plus.
L'alliage de FeaMbOc ou l'alliage de FeaMb(T + O)c peut aussi être utilisé pour la couche de noyau supérieure 11. Dans ce cas, les rapports de composition a, b et c peuvent être ajustés de façon appropriée pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe dur. L'alliage FeaMbOc ou l'alliage FeaMb(T + O)c ayant une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe ou moins dans la direction de l'axe
dur a une résistivité de 100 gQ.cm ou plus.
En utilisant le matériau magnétique doux mentionné ci-dessus dans lequel les rapports de composition sont ajustés de façon appropriée, pour la couche de noyau inférieure 8 et la couche de noyau supérieure 11, il est possible d'augmenter la densité de flux magnétique de saturation de chacune des couches de noyau inférieure 8 et supérieure 11, de diminuer la force coercitive et d'augmenter la résistivité. Ainsi, même si la fréquence d'enregistrement augmente, un courant parasite peut difficilement survenir, et la détérioration dans la perméabilité magnétique à haute
fréquence est supprimée.
Lorsque la densité de flux magnétique de saturation de la couche de noyau inférieure 8 est plus petite que celle de la couche de noyau supérieure 11, l'inversion de la magnétisation du champ magnétique de fuite entre la couche de noyau inférieure 8 et la couche
de noyau supérieure 11, survient facilement.
A côté des matériaux mentionnés ci-dessus, des matériaux magnétiques doux de Ni-Fe-X (X = Mo ou S) peuvent aussi être utilisés dans la méthode de
déposition sous vide.
En outre, la force coercitive dans la direction de l'axe dur et la constante de magnétostriction en valeur absolue de la couche de noyau inférieure 8 comportant à la fois la fonction de noyau et la fonction de protection, sont diminuées, et la perméabilité magnétique initiale pas plus détériorée, même si la fréquence d'enregistrement augmente. Ainsi, même si la largeur de l'entrefer magnétique Gll entre la couche de protection inférieure 1 et la couche de noyau inférieure 8 diminue, la fonction de protection de la couche de noyau inférieure 8 pour protéger le film MR de la couche d'élément magnétorésistif 3 du bruit d'enregistrement n'est pas détériorée, et ainsi l'occurrence des bruits de Barkhausen due au bruit d'enregistrement peut être évitée. La Figure 5 représente une vue en coupe agrandie montrant la méthode de production de la couche de noyau
inférieure 8.
Sur la Figure 5A, une solution de protection résistante (résine) pour la méthode d'enlèvement est déposée sur la couche de gap supérieure 6, suivie par une exposition pour former une couche de résine 15 pour la méthode d'enlèvement sur la couche de gap supérieure 6. La couche de résine 15 pour la méthode d'enlèvement est formée sur une épaisseur constante dans la région comportant la dimension de largeur T, et déborde sur ses deux extrémités de côté, une pente 15a étant formée au fond de chacune des extrémités de côtés de la couche de
résine 15.
Comme cela est représenté sur la Figure 5B, sur la couche de résine 15 pour la méthode d'enlèvement et ses deux côtés sont respectivement déposées par pulvérisation, une couche d'un matériau non magnétique 19' faite d'un matériau non magnétique tel que de
l'oxyde d'aluminium, et des couches anti-laminage 19.
Comme cela est représenté sur la Figure 5B, dans les parties sous les pentes 15a, l'épaisseur de chacune des couches anti-laminage 19 diminue de façon graduelle pour
former une pente à chaque extrémité des couches anti-
laminage 19.
L'épaisseur des couches anti-laminage 19 est de
préférence d'environ 3000 angstroms.
La vitesse de laminage des couches anti-laminage 19 est de préférence inférieure (plus petite) que celle des couches de matériau magnétique doux 16 représentées sur la Figure 5D. De préférence, le rapport des vitesses de laminage des couches de matériau magnétique doux 16
sur les couches anti-laminage 19 est de 2 ou plus.
Par exemple, la vitesse de laminage de l'oxyde d'aluminium (A1203) est d'environ 150 angstrôm/min, et les vitesses de laminage de permalloy et les FeaMbOc et FeaMb(T + O)c ci-dessus sont d'environ 300 angstrôms/ min. Ainsi, lorsque les couches anti-laminage 19 sont faites d'un oxyde d'aluminium, et les couches de matériau magnétique doux 16 sont faites de permalloy, de FeaMbOc ou de FeaMb(T + O)c, le rapport des vitesses de laminage des couches de matériau magnétique doux 16 sur
les couches anti-laminage 19 est d'environ 2.
A côté de l'oxyde d'aluminium, les couches anti- laminage peuvent être faites d'un matériau de céramique non-magnétique tel que du SiO2, Ta3O5, Si3N4, SiC, AiN, ou équivalent. Ces matériaux montrent un taux de laminage faible et d'excellentes propriétés d'isolation
électrique.
Dans la Figure 5C, la couche de matériau non magnétique 19' et la couche de résine 15 pour la méthode
d'enlèvement sont retirées, laissant les couches anti-
laminage 19 sur la couche de gap supérieure 6.
Comme cela est représenté sur la Figure 5D, le matériau magnétique doux (1) ou (2) est déposé sur les couches anti-laminage 19 et la partie de la couche de gap supérieure 6 avec la dimension de largeur T par pulvérisation pour former une couche d'un matériau magnétique doux 16. Comme cela est représenté sur la Figure, un renfoncement 16a est formé dans la surface
supérieure de la couche du matériau magnétique doux 16.
Sur la Figure 5E, sur la surface supérieure de la couche de matériau magnétique doux 16 est déposée une solution d'un matériau résistant (résine), suivie par une exposition pour former une couche de résine 18 sur le renfoncement 16a, comme cela est représenté sur la figure. La couche de résine 18 est de préférence formée sur la partie centrale de la couche de matériau magnétique doux 16 comportant la dimension de largeur T, et la dimension de largeur T' de la couche de résine 18 est de préférence plus petite que la dimension de largeur T. Comme cela est représenté sur la Figure 5F, des parties 16' de la couche de matériau magnétique doux 16
sont retirées par laminage ionique.
Dans le laminage ionique, un gaz de Ar (argon) contenant des ions neutres est utilisé, et les ions sont appliqués aux parties 16' de la couche de matériau magnétique doux 16 à partir des directions obliques représentées par les flèches R et S, pour retirer les parties 16' de la couche de matériau magnétique doux 16 par une fonction physique. Puisque la couche de résine 18 est formée sur une partie 16" de la couche de matériau magnétique douce 16, la partie 16" n'est pas affectée par le laminage ionique et est laissée comme une couche de matériau magnétique doux 16". Comme cela est représenté sur la Figure 5F, les surfaces supérieures 16"a de la couche de matériau magnétique doux 16" à ses deux extrémités de côté sont incurvées afin que l'épaisseur diminue de façon graduelle vers ses
deux rebords.
Lorsque les parties 16' de la couche de matériau magnétique doux 16 sont retirées par laminage ionique, les couches anti-laminage 19 formées sous les parties
16' sont affectées directement par le laminage ionique.
Comme cela est décrit au-dessus, l'épaisseur des couches
anti-laminage 19 est d'environ 3000 angstrôms.
Cependant, avec une telle épaisseur, les couches anti-
laminage 19 ne sont pas complètement retirées par le laminage ionique. Ainsi, la couche de gap supérieure 6 formée sous les couches antilaminage 19 n'est pas du tout affectée par le laminage ionique. Sur la Figure 5G, la couche de résine 18 formée sur la couche de matériau magnétique doux 16" (la couche de noyau inférieure) est
retirée.
Comme cela est représenté sur les figures, la couche de noyau inférieure 7 est formée sur la couche de gap supérieure 6 pour avoir une épaisseur constante, mais l'épaisseur diminue de façon graduelle vers ses
deux extrémités de côté. Bien que les couches anti-
laminage 19 soient formées sur les deux côtés de la couche de noyau inférieure 7, les couches anti-laminage sont faites d'un matériau non magnétique, tel qu'un oxyde d'aluminium ou équivalent et ainsi n'ont pas d'influence sur la fonction de la couche de noyau inférieure 7. Comme cela est décrit au-dessus, dans la présente invention, la couche du noyau inférieure 7 peut être formée par la méthode de déposition sous vide telle que la méthode de pulvérisation ou d'évaporation, et les couches anti-laminage 19 faites d'un matériau non magnétique sont prévues sur les deux côtés de la couche de noyau supérieure 7 (la couche d'un matériau magnétique doux 16") pour éviter que la couche de gap supérieure 6 ne soit affectée directement par le laminage ionique, comme cela est représenté sur la
Figure 5F.
Les Figures 6A et 6B sont des vues en coupe agrandies montrant chacune une tête magnétique à couches minces selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention vu à partir du côté opposé au milieu d'enregistrement. La tête magnétique à couche fine représentée sur la Figure 6A ou 6B comporte une couche de protection supérieure 17 formée sur une couche de gap supérieure 6, et des couches anti- laminage 19 formées sur les deux côtés de la couche de protection supérieure 17. Sur la couche de protection supérieure 17 est formée une couche de séparation 30 faite d'un matériau conducteur non magnétique ayant une faible résistance électrique, telle que du Cu ou équivalent. La couche de séparation 30 est prévue pour séparer complètement la tête de lecture hl et la tête inductive h2 afin qu'un film multi-couche laminé sous la couche de séparation 30 constitue la tête de lecture hl, et un film multi-couche laminé sur la
couche de séparation 30 constitue la tête inductive h2.
Comme cela est représenté sur les figures, la couche de protection supérieure 17 est formée sur une épaisseur constante, mais l'épaisseur diminue de façon graduelle vers ses deux extrémités de côté. Ainsi, la couche de séparation 30 peut être formée sur la couche de protection supérieure 17 pour être incurvée doucement, et une couche de noyau inférieure 7 peut
facilement être formée sur la couche de séparation 30.
La couche de protection supérieure 17 est formée par la même méthode que celle pour la production de la couche de noyau inférieure 7 représentée sur la Figure 3. Sur la Figure 6B, la couche de protection supérieure 17 et la couche inférieure 7 sont toutes les deux formées par la méthode de production représentée sur la Figure 5. Ainsi, les couches anti-laminage 19 sont formées sur les deux côtés de la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau inférieure 7 est formée afin que l'épaisseur diminue de façon graduelle vers ses deux extrémités de côté. Dans la tête magnétique à couches minces représentée sur la Figure 6B, la couche de bobine 9 peut être formée plus facilement que celle de la tête magnétique à couches minces représentée sur la Figure 6A, et ainsi la structure représentée sur la Figure 6B peut être
considérée comme étant préférable.
La couche de noyau supérieure 10 représentée sur la Figure 4, 6A ou 6B, comporte une forme en coupe rectangulaire. La couche de noyau supérieure 10 peut être formée par l'une ou l'autre des méthodes de
pulvérisation et de placage.
EXEMPLE.
Six types de matériaux magnétiques doux ont été préparés qui incluent un alliage de Ni-Fe, un alliage de Fe-Al-Si, un alliage de Fe80.5Zr8,1Nll,4, un alliage de Fe61Hf13026, un alliage de Fe62Hf1l1027, et un alliage de Fe68.9Hflo.2Bl.0019.9 (toutes les valeurs numériques sont des pourcentages atomiques), et la relation de fréquence et de perméabilité magnétique initiale de chacun des matériaux magnétiques doux a été examinée. La fréquence a été changée de 1 à 1000 MHz. Les résultats
expérimentaux sont représentés sur la Figure 13.
Comme cela est représenté sur la Figure 13, l'alliage de Ni-Fe, l'alliage de Fe-Al-Si, et l'alliage de Fe80.5Zr8,1N11, 4 maintiennent une perméabilité magnétique initiale A' d'environ 1000 à une fréquence de 1 à environ 30 MHz, mais l'alliage de Fe-Al-Si et l'alliage de Fe80.5Zr8,1Nll,14 représentent un nombre réel g' de perméabilité magnétique initiale de 100 ou moins à une fréquence d'environ 100 MHz ou plus. Le nombre réel l' de perméabilité initiale de l'alliage de Ni-Fe est aussi 100 ou moins, à une fréquence d'environ 300 MHz ou plus. D'un autre côté, il a aussi été trouvé que l'alliage de Fe62Hf110O27 et l'alliage de Fe68. 9Hflo.2Bl.0O19.9 maintiennent une perméabilité magnétique initiale A' de 1000 ou plus même à une
fréquence de 100 MHz ou plus.
Il a en outre été trouvé que l'alliage de Fe61Hf13026 maintient une perméabilité magnétique initiale g' d'environ 500 à 800 avec moins de détérioration dans la perméabilité magnétique initiale,
même si la fréquence est augmentée.
Cela est possible du fait que tous les alliages de Fe61Hf13O26, Fe62Hf11027, et Fe68.9Hf10.2B1.0O19.9 ont une haute résistivité et ainsi produisent difficilement un courant parasite (courant de Foucault) même si la fréquence d'enregistrement est augmentée, et une haute perméabilité magnétique initiale peut être maintenue
même si la fréquence augmente.
Le degré de perméabilité magnétique initiale est lié à la fonction de protection, et comme la perméabilité magnétique initiale augmente, la fonction de protection est améliorée, et le film MR peut être protégé du bruit d'enregistrement. Ainsi, lorsque la couche de noyau inférieure 7 comportant à la fois la fonction de noyau et la fonction de protection, est faite d'un alliage de Fe61Hf13026, d'un alliage de Fe62Hf11O27, ou de l'alliage de Fe68.9Hf10.2B1. 0019.9 la fonction de protection de la couche de noyau inférieure 7 peut être améliorée. En outre, puisque l'alliage de Fe61Hf13O26, l'alliage de Fe62Hf110O27 et l'alliage de Fe68.9Hf10.2B1.oO19.9 ont des propriétés incluant une haute densité de flux magnétique de saturation, une faible force coercitive et une haute résistivité comme cela est représenté dans les diagrammes ternaires des Figures 7 et 8, la fonction de
noyau peut aussi être améliorée.
Ensuite, trois types de têtes magnétiques à couches minces ont été fabriqués dans lesquels la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure ont été faites d'un alliage de Ni-Fe, d'un alliage de Fe62Hf11O27 ou d'un alliage de Ni48Fe50.5Mo1.5 (toutes les valeurs numériques sont des pourcentages atomiques), et la fréquence et les performances de sur-écriture (performance O.W. (pour "overwrite") de chacune des têtes magnétiques à couches minces ont été mesurés. La performance O.W. représente la valeur de sortie reproduite après que des données d'enregistrement aient été enregistrées sur les différentes données d'enregistrement enregistrées sur le milieu d'enregistrement. Lorsque la valeur de sortie reproduite de la première donnée enregistrée est plus faible, et la donnée enregistrée superposée sur la première donnée enregistrée est plus grande, la performance O.W. est bonne. La Figure 14 représente un graphe montrant la relation entre la fréquence et la performance O.W. par rapport à l'alliage de Ni-Fe, à l'alliage de Fe62HfllO27
ou de l'alliage de Ni48Feso50.5Mol..
La Figure 14 indique qu'avec tous les alliages de Ni-Fe, de Fe62Hf110O27 ou de Ni48Fe50.5sMOl.5, tandis que
la fréquence augmente, la performance O.W. se détériore.
Cependant, tandis que la fréquence augmente, la performance O. W. de l'alliage Ni-Fe parmi les trois types de matériaux magnétiques doux, se détériore le plus, l'alliage de Ni48Fe50.5Mo1.5 est le second, et la performance O.W. de l'alliage de Fe62Hf11O27 se détériore
le moins.
Il a aussi été trouvé que le rapport de composition (Fe: Hf: O) = (62: 11: 27) de l'alliage de Fe-Hf-O utilisé dans l'expérience représentée sur la Figure 14, est dans la région hachurée (I) représentée dans le diagramme ternaire de la Figure 7. La région hachurée (I) est dans une gamme de composition qui peut être utilisée pour, à la fois la couche de noyau inférieure 7 et la couche supérieure 10. Cependant, on considère à partir des résultats d'expérience, qu'en utilisant l'alliage de Fe-Hf-O dans lequel le rapport de composition est ajusté de façon appropriée pour la couche de noyau inférieure 7 et la couche de noyau supérieure 10, une bonne performance O.W. peut être
obtenue même si la fréquence d'enregistrement augmente.
Comme cela est décrit au-dessus, la présente invention permet à un matériau magnétique doux ayant une haute densité de flux magnétique de saturation, une faible force coercitive et une haute résistivité, d'être utilisé pour la couche de noyau supérieure en ajustant de façon appropriée le rapport de composition d'un alliage de Fe-M-O, d'un alliage de Fe-M-T-O ou d'un alliage de Ni-Fe-X, un matériau magnétique doux ayant une densité de flux magnétique de saturation plus petite que la couche de noyau supérieure, une faible force coercitive et une haute résistivité devant être utilisée pour la couche de noyau inférieure, et un matériau magnétique doux ayant une faible constante de magnétostriction en addition aux propriétés ci-dessus devant être utilisées pour les cas dans lesquels la couche de noyau inférieure a à la fois, la fonction de
noyau et la fonction de protection.
Ainsi, dans la présente invention, puisque chacune des couches de noyau inférieure et de noyau supérieure peuvent être formées d'un matériau magnétique doux comportant une haute résistivité, même si la fréquence d'enregistrement augmente, un courant parasite
survient difficilement.
* La densité de flux magnétique de saturation de la couche de noyau inférieure est aussi plus petite que celle de la couche de noyau supérieure afin que l'inversion de magnétisation du champ magnétique de fuite entre la couche de noyau inférieure et la couche
de noyau supérieure, puissent se réunir facilement.
En outre, même lorsque la couche de noyau inférieure a à la fois, la fonction de noyau et la fonction de protection, la fonction de protection de la couche de noyau inférieure est améliorée, en diminuant la constante de magnétostriction et la force coercitive de la couche de noyau inférieure, et la couche MR peut
précisément être masquée du bruit d'enregistrement.
Dans la présente invention, puisqu'aucune partie en forme de marche n'est formée aux deux extrémités de côté de la couche de protection formée sur la couche d'espacement, la couche de bobine peut être formée de façon stable, des changements dans l'épaisseur de la couche de matériau non magnétique formée sur la couche de protection peuvent être diminués, et l'occurrence de
trous d'épingle peut être évitée.
La présente invention permet aussi la formation de la couche de protection par la méthode de pulvérisation ou équivalent, et peut élargir la sélectivité du matériau magnétique doux utilisé pour la couche de protection. Par exemple, lorsque la couche de protection a à la fois la fonction de noyau et la fonction de protection, la fréquence d'écriture peut être augmentée en formant la couche de protection en utilisant un matériau magnétique doux comportant une densité de flux magnétique de saturation importante, une
faible force coercitive et une haute résistivité.

Claims (25)

REVENDICATIONS
1 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces comportant: une couche d'un élément magnétorésistif; une couche moyenne principale pour fournir un courant de détection à ladite couche d'élément magnétorésistif; une couche de noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre les deux, et comportant à la fois la fonction de noyau c6té-principal d'une tête inductive, et une fonction de protection supérieure d'une tête de lecture; une couche de noyau supérieure opposée à ladite couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre les deux, dans la partie opposée au milieu d'enregistrement; et une couche de bobine pour appliquer un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est exprimée par la formule de composition FeaMbOc dans laquelle M est au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, Ti, V, Hb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides. 2 - Une tête magnétique de composition de couches minces selon la revendication 1, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaMbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaMbOc dans lequel les taux de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément O sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme entourés par les dix points suivants: A (Fe: M: O) = (52,5: 12,5: 35,0) B (Fe: M: O) = (53,3: 11,1: 35,6) C (Fe: M: O) = (57,5: 9,0: 33,5) D (Fe: M: O) = (63,3: 4,8: 31,9) E (Fe: M: O) = (75,3: 4,0: 20,7) F (Fe: M: O) = (76,3: 5,0: 18,7) G (Fe: M: O) = (75,0: 6,7: 18,3) H (Fe: M: O) = (70,0: 9,0: 21,0) I (Fe: M: O) = (57,4: 13,0: 29,6)
J (Fe: M: O) = (53,5: 13,0: 33,5).
3 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 1, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la
direction de l'axe dur de magnétisation.
4 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 2, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaHfbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaHfbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément O sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme entourée par les dix points suivants: A (Fe: Hf: O) = (52,5: 12,5: 35,0) B (Fe: Hf: O) = (53, 3: 11,1: 35,6) C (Fe: Hf: O) = (57,5: 9,0: 33,5) D (Fe: Hf: O) = (63,3: 4,8: 31,9) E (Fe: Hf: O) = (75,3: 4,0: 20,7) F (Fe: Hf: O) = (76,3: 5,0: 18,7) G (Fe: Hf: O) = (75,0: 6,7: 18,3) H (Fe: Hf: O) = (70, 0: 9,0: 21,0) I (Fe: Hf: O) = (57,4: 13,0: 29,6)
J (Fe: Hf: O) = (53,5: 13,0: 33,5).
- Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 2, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la
direction de l'axe dur de magnétisation.
6 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 4, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la
direction de l'axe dur de magnétisation.
7 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces comportant: une couche d'un élément magnétorésistif; une couche majeure principale pour fournir un courant de détection à ladite couche d'élément magnétorésistif; une couche d'un noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre les deux et ayant à la fois une fonction de noyau c8té-principal d'une tête inductive et une fonction de protection supérieure d'une tête de lecture; une couche de noyau supérieure opposée à ladite couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre les deux dans la partie opposée au milieu d'enregistrement; et une couche de bobine pour appliquer un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle ladite couche de noyau inférieure est exprimée par la formule de composition FeaMbOc dans laquelle M est au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, Ti, V, Hb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides. 8 - Une tête magnétique d'une composition de couches minces selon la revendication 7, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaMbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaMbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément O sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme entourée par les huit points suivants: C (Fe: M: O) = (57,5: 9,0: 33,5) D (Fe:M: O) = (63,3: 4,8:31,9) E (Fe:M: O) = (75,3: 4,0:20,7) F (Fe:M: O) = (76,3: 5,0:18,7) G (Fe:M: O) = (75,0: 6,7:18,3) H (Fe:M: O) = (70,0: 9,0:21,0) I (Fe:M: O) = (57,4: 13,0:29,6)
K (Fe:M: O) = (67,5: 6,7:25,8).
9 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 7, dans laquelle ladite couche de noyau inférieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur de magnétisation. - Une tête magnétique d'une composition de couches minces selon la revendication 8, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaHfbOc, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaHfbOc dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément O sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme entourée par les huit points suivants: C (Fe: Hf: O) = (57,5: 9,0: 33,5) D (Fe:Hf: O) = (63,3: 4,8:31,9) E (Fe:Hf: O) = (75,3: 4,0: 20,7) F (Fe:Hf: O) = (76,3: 5,0: 18,7) G (Fe:Hf: O) = (75,0: 6,7: 18,3) H (Fe: Hf: O) = (70,0: 9,0:21,0) I (Fe: Hf: O) = (57,4: 13,0: 29,6)
K (Fe:Hf: O) = (67,5: 6,7: 25,8).
11 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 8, dans laquelle ladite couche de noyau inférieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur de magnétisation. 12 Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 10, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur de magnétisation. 13 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces comportant: une couche d'un élément magnétorésistif; une couche majeure principale pour fournir un courant de détection à ladite couche d'élément magnétorésistif; une couche d'un noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre les deux et comportant à la fois une fonction de noyau côté-principal d'une tête inductive et une fonction de protection supérieure d'une tête de lecture; une couche de noyau supérieure opposée à ladite couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre les deux dans la partie opposée au milieu d'enregistrement; et une couche de bobine pour l'application d'un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est exprimée par la formule de composition FeaMb(T + O)c dans laquelle M est au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, Ti, V, Hb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanide, et T est l'un ou l'autre des éléments B et C. 14 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 13, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaMb(B + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaMb(B + O)c dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément (B + O) sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme encadrée par les huit points suivants: A (Fe: M: B + O) = (60,0: 9,5: 30,5) B (Fe: M: B + O) = (62,5: 6,0: 31,5) C (Fe: M: B + O) = (66,8: 4,0: 29,2) D (Fe: M: B + O) = (74,0: 5,0: 21,0) E (Fe: M: B + O) - (75,0: 7,5: 17,5) F (Fe: M: B + O) = (72,3: 10,5: 17,2) G (Fe: M: B + O) = (62;6:13,7: 23, 7)
H (Fe: M: B + O) = (60,8: 12,3: 26,9).
- Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 13, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la
direction de l'axe dur de magnétisation.
16 - Une tête magnétique d'une composition de couches minces selon la revendication 14, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau supérieure est faite d'un alliage de FeaHfb(B + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaHfb(B + O)c dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément (B + O) sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont de préférence dans une gamme entourée par les huit points suivants: A (Fe: Hf: B + O) = (60,0: 9,5: 30,5) B (Fe: Hf: B + O) = (62,5: 6,0 31,5) C (Fe: Hf: B + O) = (66,8 4,0 29,2) D (Fe: Hf: B + O) = (74,0: 5,0: 21,0) E (Fe:Hf: B + O) = (75,0: 7,5: 17,5) F (Fe: Hf: B + O) = (72,3: 10,5: 17,2) G (Fe: Hf: B + O) = (62,6: 13,7: 23,7)
H (Fe: Hf: B + O) = (60,8: 12,3: 26,9).
17 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 14, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la
direction de l'axe dur de magnétisation.
18 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 16, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une densité de flux magnétique de saturation de 1,3 T (tesla) ou plus, et une force coercitive de 1,0 Oe (oersted) ou moins dans la
direction de l'axe dur de magnétisation.
19 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces comportant: une couche d'un élément magnétorésistif; une couche majeure principale pour fournir un courant de détection à ladite couche d'élément magnétorésistif; une couche d'un noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre les deux et comportant à la fois une fonction de noyau c8té-principal d'une tête inductive et une fonction de protection supérieure d'une tête de lecture; une couche de noyau supérieure opposée à ladite couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre les deux dans la partie opposée au milieu d'enregistrement; et une couche de bobine pour l'application d'un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle ladite couche de noyau inférieure est exprimée par la formule de composition FeaMb(T + O)c dans laquelle M est au moins un élément sélectionné parmi Al, Si, Hf, Zr, Ti, V, Hb, Ta, W, Mg et les éléments lanthanides, et T est l'un ou l'autre des éléments B et C. 20 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 19, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaMb(B + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage de FeaMb(B + O)c dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément (B + O) sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme entourée par
les huit points suivants.
C (Fe: M: B + O) = (66,8: 4,0: 29,2) D (Fe: M:B + O) = (74,0: 5,0: 21,0) E (Fe: M:B + O) = (75,0: 7,5: 17,5) F (Fe: M:B + O) = (72,3: 10,5: 17,2) G (Fe: M: B + O) = (62;6:13,7: 23,7) I (Fe: M:B + O) = (57, 5: 14,5: 28,0) J (Fe: M:B + O) = (57,8: 10,2: 32,0)
K (Fe: M: B + O) = (58,7: 4,4: 36,9).
21 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 19, dans laquelle ladite couche de noyau inférieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur de
magnétisation.
22 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 20, dans laquelle lorsque ladite couche de noyau inférieure est faite d'un alliage de FeaHfb(B + O)c, dans un diagramme ternaire de l'alliage FeaHfb(B + O)c, dans lequel les rapports de composition de l'élément Fe, de l'élément M et de l'élément (B + O) sont représentés sur les côtés respectifs, les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont dans la gamme entourée par
les huit points suivants.
C (Fe: Hf: B + O) = (66,8: 4,0: 29,2) D (Fe: Hf: B + O) = (74,0: 5,0: 21, 0) E (Fe:Hf: B + O) = (75,0: 7,5: 17,5) F (Fe:Hf: B + O) = (72,3: 10, 5: 17,2) G (Fe:Hf: B + O) = (62,6: 13,7:23,7) I (Fe:Hf: B + O) = (57,5: 14,5: 28,0) J (Fe:Hf: B + O) = (57,8: 10,2: 32,0)
K (Fe:Hf: B + O) = (58,7: 4,4:36,9).
23 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 20, dans laquelle ladite couche de noyau inférieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur de magnétisation. 24 - Une tête magnétique d'une combinaison de couches minces selon la revendication 22, dans laquelle ladite couche de noyau supérieure est faite d'un matériau magnétique doux dans lequel les rapports de composition a, b et c (pourcentages atomiques) sont ajustés pour obtenir une constante de magnétostriction de 1,0 x 10-6 ou moins, et une force coercitive de 1,0 0e (oersted) ou moins dans la direction de l'axe dur de
magnétisation.
- Une tête magnétique de combinaison de couches minces comportant: une couche d'un élément magnétorésistif; une couche majeure principale pour fournir un courant de détection à ladite couche d'élément magnétorésistif; une couche d'un noyau inférieure formée sur la couche majeure principale avec une couche d'isolation entre les deux et ayant à la fois une fonction de noyau côté-principal d'une tête inductive et une fonction de protection supérieure d'une tête de lecture; une couche de noyau supérieure opposée à ladite couche de noyau inférieure avec un entrefer magnétique entre les deux dans la partie opposée au milieu d'enregistrement; et une couche de bobine pour appliquer un champ magnétique aux deux couches de noyau; dans laquelle ladite couche de noyau supérieure et ladite couche de noyau inférieure sont faites d'un alliage magnétique doux exprimée par la formule de composition NiaFebXc dans laquelle X est l'un ou l'autre des éléments Mo et S, et les rapports de composition a, b et c par pourcentages atomiques, satisfont les relations suivantes: 44 a 54, 42,5 b 54, 0 c 4, a + b + c
= 100.
26 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces comportant une tête de lecture ayant une couche d'élément magnétorésistif, une tête inductive composée d'une couche de bobine et d'une couche de noyau et laminée sur ladite tête de lecture, et une couche de protection formée sur la couche d'élément magnétorésistif avec une couche d'isolation entre les deux, dans laquelle la couche de protection est formée sur une épaisseur substantiellement uniforme qui diminue
de façon graduelle vers les deux extrémités de côté.
27 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 26, dans laquelle une couche anti-laminage faite d'un matériau non magnétique est formée sur l'un et l'autre des côtés de
ladite couche de protection.
28 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 26, dans laquelle lorsque ladite couche de protection a les deux fonctions de noyau de ladite tête inductive et de couche de protection supérieure de ladite couche de lecture, ladite couche de protection et une couche de noyau supérieure formée sur ladite couche de protection avec un entrefer magnétique entre les deux sont faites d'un matériau magnétique doux contenant du Fe comme composant principal, au moins un élément sélectionné parmi les éléments lanthanides, Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W et Mg, et O.
29 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 26, dans laquelle lorsque ladite couche de protection comporte à la fois la fonction de noyau de ladite tête inductive et d'une couche de protection supérieure de ladite tête de lecture, ladite couche de protection et une couche de noyau supérieure formée sur ladite couche de protection avec un entrefer magnétique entre les deux sont faites d'un matériau magnétique doux contenant du Fe comme composant principal, au moins un élément sélectionné parmi les éléments terreux rares, Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W et Mg, l'un ou l'autre des éléments B et C, et O. 30 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 27, dans laquelle la vitesse de laminage du matériau utilisé pour former la couche anti-laminage est inférieure à celle du
matériau utilisé pour ladite couche de protection.
31 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 27, dans laquelle lorsque ladite couche de protection a les deux fonctions de noyau de ladite tête inductive et de couche de protection supérieure de ladite tête de lecture, ladite couche de protection et une couche de noyau supérieure formée sur ladite couche de protection avec un entrefer magnétique entre les deux, sont faites d'un matériau magnétique doux contenant du Fe comme composant principal, au moins un élément sélectionné parmi les éléments terreux rares, Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W et Mg, et O. 32 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 27, dans laquelle lorsque ladite couche de protection comporte à la fois la fonction de noyau de ladite tête inductive et de couche de protection supérieure de ladite tête de lecture, ladite couche de protection et une couche de noyau supérieure formée sur ladite couche de protection avec un entrefer magnétique entre les deux, sont faites d'un matériau magnétique doux contenant du Fe comme composant principal, au moins un élément sélectionné parmi les éléments lanthanides, Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W et Mg, l'un ou l'autre des éléments B et C, et 0. 33 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 30, dans laquelle lorsque ladite couche de protection comporte à la fois la fonction de noyau de ladite tête inductive et de couche de protection supérieure de ladite tête de lecture, ladite couche de protection et une couche de noyau supérieure formée sur ladite couche de protection avec un entrefer magnétique entre les deux, sont faites d'un matériau magnétique doux contenant du Fe comme composant principal, au moins un élément sélectionné parmi les éléments lanthanides, Al, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W et Mg, et O. 34 - Une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 30, dans laquelle lorsque ladite couche de protection comporte à la fois la fonction de noyau de ladite tête inductive et une couche de protection supérieure de ladite tête de lecture, ladite couche de protection et une couche de noyau supérieure formée sur ladite couche de protection avec un entrefer magnétique entre les deux, sont faites d'un matériau magnétique doux contenant du Fe comme composant principal, au moins un élément sélectionné parmi les éléments lanthanides, A1, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W et Mg, l'un ou l'autre des éléments B et C, et O. - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces comportant une tête de lecture ayant une couche d'un élément magnétorésistif, et une tête inductive composée d'une couche de bobine et d'une couche de noyau et laminée sur la tête de lecture, la méthode comportant la formation d'une couche de protection sur la couche d'élément magnétorésistif avec une couche d'isolation entre les deux par une méthode comportant les étapes de: formation d'une couche de résine pour une méthode d'enlèvement sur la couche d'isolation; formation d'une couche anti-laminage faite d'un matériau non magnétique sur la surface de la couche de résine pour une méthode d'enlèvement et sur une partie de la couche d'isolation o la couche de résine pour une méthode d'enlèvement n'est pas formée; retrait d'une partie de la couche de résine pour une méthode d'enlèvement; formation d'une couche de matériau magnétique doux sur une partie de la couche d'isolation o la couche de résine pour une méthode d'enlèvement a été retirée, et sur la couche anti-laminage par pulvérisation ou évaporation; formation d'une couche de résine sur la partie de la couche d'isolation o la couche de résine pour une méthode d'enlèvement a été retirée, avec la couche de matériau magnétique doux entre les deux; retrait de la couche de matériau magnétique doux par laminage ionique pour laisser la partie de la couche de matériau magnétique doux formée sous la couche de résine comme une couche de protection; et retrait de la couche de résine formée sur la
couche de protection.
36 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 35, dans laquelle une pente est formée au fond de l'une et l'autre des extrémités de côté de la couche de résine d'enlèvement. 37 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 35, dans laquelle la couche anti-laminage
est formée sur une épaisseur d'environ 3000 angstrôms.
38 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 35, dans laquelle la vitesse de laminage ionique du matériau utilisé pour la formation de la couche anti-laminage est inférieure à celle du matériau
utilisé pour la couche de protection.
39 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 36, dans laquelle la couche antilaminage
est formée sur une épaisseur d'environ 3000 angstrôms.
40 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 36, dans laquelle la vitesse de laminage ionique du matériau utilisé pour la formation de la couche anti-laminage est inférieure à celle du matériau
utilisé pour la couche de protection.
41 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 37, dans laquelle la vitesse de laminage ionique du matériau utilisé pour la formation de la couche anti-laminage est inférieure à celle du matériau
utilisé pour la couche de protection.
42 - Une méthode de fabrication d'une tête magnétique de combinaison de couches minces selon la revendication 39, dans laquelle la vitesse de laminage ionique du matériau utilisé pour la formation de la couche anti-laminage est inférieure à celle du matériau
utilisé pour la couche de protection.
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