JP2000163720A - Shield in reading element of magnetic data head - Google Patents

Shield in reading element of magnetic data head

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JP2000163720A
JP2000163720A JP11303004A JP30300499A JP2000163720A JP 2000163720 A JP2000163720 A JP 2000163720A JP 11303004 A JP11303004 A JP 11303004A JP 30300499 A JP30300499 A JP 30300499A JP 2000163720 A JP2000163720 A JP 2000163720A
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magnetic
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seed layer
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Declan Macken
マッケン デクラン
Kevin Duddy
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce magnetic interaction between the shield and magnetic reading element of a magnetic reading head. SOLUTION: A layer 114 composed of an iron-silicon-aluminum alloy is disposed on a seed layer 112 composed of an amorphous alloy to form the objective shield for the reading element of a magnetic data head. The proportion (wt.%) of iron, silicon and aluminum in the iron-silicon-aluminum alloy are selected so that the alloy has both magnetostriction close to zero and distinct crystal magnetic anisotropy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気データ装置に
おける読取要素のためのシールドに関し、詳細には、シ
ールド内においてドメイン壁の移動を制御して、磁気読
取ヘッドのシールドと磁気読取要素との間における磁気
的相互作用を低減するシールドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield for a read element in a magnetic data device, and more particularly, to controlling the movement of a domain wall in a shield to control the movement of a shield of a magnetic read head and a magnetic read element. The present invention relates to a shield that reduces magnetic interaction between them.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗型(MR)読取ヘッドは、上部
シールドと下部シールドとの間に配置されたMR素子を
使用して、ディスク等の磁気媒体上に格納された磁束を
検出することにより、前記磁気媒体から、磁気的に符号
化された情報を読み取る。この読取要素は、異方性磁気
抵抗型(AMR)素子であっても、或いは巨大磁気抵抗
型(GMR)スタックであってもよい。AMR素子は、
一般的に鉄、ニッケル或いはコバルトをベースとした強
磁性軟合金から構成され、一方、GMRスタックは複層
構造をなし、一般的に銅、銀或いは金等の非磁性体から
形成されるスペーサ層によって分離された鉄、ニッケル
或いはコバルトをベースとした強磁性軟合金から形成さ
れる2つの分離した層を備える。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive (MR) read head uses an MR element disposed between an upper shield and a lower shield to detect a magnetic flux stored on a magnetic medium such as a disk. Reading magnetically encoded information from the magnetic medium. The read element may be an anisotropic magnetoresistive (AMR) element or a giant magnetoresistive (GMR) stack. The AMR element is
GMR stacks are generally composed of ferromagnetic soft alloys based on iron, nickel or cobalt, while GMR stacks have a multi-layer structure and are generally formed of a non-magnetic material such as copper, silver or gold. And two separate layers formed from a ferromagnetic soft alloy based on iron, nickel or cobalt separated by:

【0003】磁化容易軸方向に磁化された読取要素は、
その磁化容易軸がディスクの回転方向を実質的に横断し
かつディスクの平面と平行になるように、読取ヘッド上
に設置される。ディスクの表面からの磁束は、読取要素
の磁化ベクトルの回転を生じ、続いて読取要素の電気的
抵抗の変化を生じる。読取要素の抵抗の変化は、読取要
素に検査電流を流してその読取要素にかかる電圧を測定
することによって検出することができる。その後、この
電圧情報は、適切なフォーマットに変換され、外部回路
によって必要に応じて操作することができる。
A read element magnetized in the easy axis direction has
It is mounted on the read head such that its easy axis is substantially transverse to the direction of rotation of the disk and parallel to the plane of the disk. Magnetic flux from the surface of the disk causes a rotation of the magnetization vector of the read element, followed by a change in the electrical resistance of the read element. A change in the resistance of the read element can be detected by passing a test current through the read element and measuring the voltage across the read element. This voltage information is then converted to the appropriate format and can be manipulated by external circuitry as needed.

【0004】読取要素の応答曲線は、読取要素にかかる
電圧を、その読取要素によってディスクから受けた磁束
と比較する。この応答曲線は、線形部分と非線形部分と
の両方を含んでおり、読取要素は、このうちの線形部分
に沿って作動するのが好ましい。読取要素をこの線形部
分に沿って作動させるようにするため、読取要素は、前
記応答曲線の線形部分の途中に位置するバイアス点にお
いて磁気バイアスされる。
The response curve of a read element compares the voltage across the read element with the magnetic flux received from the disk by the read element. The response curve includes both a linear portion and a non-linear portion, and the read element preferably operates along the linear portion. To cause the read element to operate along this linear portion, the read element is magnetically biased at a bias point located halfway through the linear portion of the response curve.

【0005】読取動作の間、上部シールド及び下部シー
ルドが隣接するトラック及びトランジションから発出し
たいかなる漂遊磁界をも吸収することにより、読取要素
は確実にその直下における磁気媒体或いは磁気ディスク
の特定トラックに格納された情報のみを読み取る。
During a read operation, the upper and lower shields absorb any stray magnetic fields emanating from adjacent tracks and transitions, thereby ensuring that the read element is stored in a particular track of the magnetic medium or disk just below. Read only the information that was sent.

【0006】従って、下部シールドは、一般的には、比
較的高い透磁率を有する材料から形成される。一般的に
は、センダスト(鉄85%,シリコン9.6%,アルミ
ニウム5.4%)が、そのゼロに近い磁気歪みと、その
加工強度とにより、従来技術による下部シールドのため
の好ましい材料である。センダストによってシールドさ
れた読取要素は容易に加工することができ、読取要素上
に最小限のスミアリングでスライダを形成することがで
きる。読取要素上のスミアリングは、読取要素と、上部
シールド或いは下部シールドとの間における短絡を生じ
ることがある。
Accordingly, the lower shield is typically formed from a material having a relatively high magnetic permeability. In general, Sendust (85% iron, 9.6% silicon, 5.4% aluminum) is a preferred material for the lower shield according to the prior art because of its near-zero magnetostriction and its processing strength. is there. The read element shielded by Sendust can be easily machined and a slider can be formed on the read element with minimal smearing. Smearing on the read element can cause a short circuit between the read element and the upper or lower shield.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】センダストは、読取ヘ
ッドの下部シールドとして使用するには一般的に好まし
い材料であるが、そのゼロに近い結晶磁気異方性によ
り、読取要素にノイズが生じる可能性がある。一般的な
シールド内には、複数の磁気的なドメイン壁によって互
いに分離された複数の磁気的なドメインが存在する。各
ドメインは、隣接する全てのドメインの磁化とは異なる
方向に磁化されている。センダストから形成されたシー
ルドのゼロに近い結晶磁気異方性により、センダストか
ら形成されたシールド内におけるドメイン壁は全くラン
ダムであるが、シールドの形状によってドメイン壁の位
置を幾らか制御することができる。加えて、製造時にお
ける下部シールドへの外部磁界の印加、または、作動時
における磁気記憶媒体の隣接するトラック或いはトラン
ジションからの下部シールドへの外部磁界の印加は、い
ずれもそのシールド内における各ドメインの磁化を回転
させ、ドメインを移動させる。このように、ドメイン壁
は、外部磁界によって再配置される。さらに、ドメイン
壁の位置のランダム性により、ドメイン壁は、外部磁界
が除去された後、一般的には、それらの元の位置に復帰
しない。
Although sendust is a generally preferred material for use as the lower shield of a read head, its near-zero magnetocrystalline anisotropy can cause noise in the read element. There is. Within a typical shield, there are multiple magnetic domains separated from each other by multiple magnetic domain walls. Each domain is magnetized in a direction different from the magnetization of all adjacent domains. Due to the near-zero magnetocrystalline anisotropy of the shield formed from Sendust, the domain walls within the shield formed from Sendust are quite random, but the shape of the shield allows some control over the position of the domain walls. . In addition, the application of an external magnetic field to the lower shield during manufacturing, or the application of an external magnetic field to the lower shield from adjacent tracks or transitions of the magnetic storage medium during operation, both in each domain within the shield. Rotate the magnetization and move the domain. Thus, the domain walls are repositioned by the external magnetic field. Furthermore, due to the randomness of the location of the domain walls, the domain walls generally do not return to their original position after the external magnetic field has been removed.

【0008】下部シールドは、漂遊磁界を読取要素に与
える。この漂遊磁界は、読取要素がバイアスされるとき
に主に影響する。しかしながら、ドメイン壁が移動する
と、これらの漂遊磁界が変化し、回転するディスクから
発出した信号に対する読取要素の応答性だけでなく、読
取要素のバイアス点も変化する。全体的な結果として、
読取動作の間にノイズが生じる。
[0008] The lower shield provides a stray magnetic field to the read element. This stray field mainly affects when the read element is biased. However, as the domain wall moves, these stray fields change, changing not only the read element's responsiveness to signals emanating from the rotating disk, but also the read element's bias point. The overall result is
Noise occurs during the reading operation.

【0009】シールドへの異方性の導入により、シール
ド内のドメイン壁の位置がより予測可能となることが知
られているが、センダストのようなゼロに近い結晶磁気
異方性を有する材料に異方性を制御して導入すること
は、事実上不可能であることも知られている。従って、
結晶磁気異方性を有するシールドを用いたセンダスト形
成シールドの利点を有したシールド設計に対して、シー
ルド内におけるドメイン壁の移動を低減することによっ
て読取要素のノイズを低減する必要がある。
It is known that the introduction of anisotropy into the shield makes the position of the domain wall in the shield more predictable. It is also known that the controlled introduction of anisotropy is virtually impossible. Therefore,
For shield designs that have the advantages of sendust forming shields using shields with crystal magnetic anisotropy, there is a need to reduce read element noise by reducing the movement of domain walls within the shield.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の形態によ
れば、磁気データヘッドの読取要素のためのシールドが
提供される。このシールドは、アモルファス合金から形
成されたシード層と、ゼロに近い磁気歪みとゼロでない
結晶磁気異方性とをともに有する、前記シード層上に配
置された鉄・シリコン・アルミニウム合金の第2の層
と、を含んで構成される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shield for a read element of a magnetic data head. The shield comprises a seed layer formed from an amorphous alloy, and a second of an iron-silicon-aluminum alloy disposed on the seed layer having both near-zero magnetostriction and non-zero magnetocrystalline anisotropy. And a layer.

【0011】本発明の第2の形態によれば、磁気データ
ヘッドの読取要素のためのシールドの形成方法が提供さ
れる。この方法は、アモルファス合金のシード層を配置
することと、ゼロに近い磁気歪みとゼロでない結晶磁気
異方性とを有する鉄・シリコン・アルミニウム合金の第
2の層を、前記シード層上に配置することと、シールド
を、該シールドがその異方性場の所望の方向に配向され
た磁界の存在下にあるときに熱処理することと、を含ん
で構成される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of forming a shield for a read element of a magnetic data head. The method includes disposing a seed layer of an amorphous alloy and disposing a second layer of an iron-silicon-aluminum alloy having near-zero magnetostriction and non-zero magnetocrystalline anisotropy on the seed layer. And heat treating the shield when the shield is in the presence of a magnetic field oriented in a desired direction of its anisotropic field.

【0012】本発明は、記録ヘッドの読取要素のための
十分な結晶磁気異方性を有するシールドである。鉄・シ
リコン・アルミニウム合金の層がアモルファス合金のシ
ード層上に配置されて、シールドが形成される。鉄・シ
リコン・アルミニウム合金における鉄、シリコン及びア
ルミニウムの重量百分率(重量%)は、前記合金がゼロ
に近い磁気歪みと明確な結晶磁気異方性とをともに有す
るようにそれぞれ設定される。アモルファス合金シード
層の使用により、シールドの全体的な結晶磁気異方性が
より増大する。
The present invention is a shield having sufficient magnetocrystalline anisotropy for a read element of a recording head. A layer of iron-silicon-aluminum alloy is disposed on the amorphous alloy seed layer to form a shield. The weight percentages (% by weight) of iron, silicon and aluminum in the iron-silicon-aluminum alloy are each set such that the alloy has both near-zero magnetostriction and distinct crystal magnetic anisotropy. The use of an amorphous alloy seed layer further increases the overall magnetocrystalline anisotropy of the shield.

【0013】鉄・シリコン・アルミニウム合金層の好適
な実施形態においては、鉄の重量%が略81%から93
%の範囲内であり、シリコンの重量%が略6%から10
%の範囲内であり、また、アルミニウムの重量%が略0
%から13%の範囲内である。最も好ましくは、鉄・シ
リコン・アルミニウム合金層における鉄、シリコン及び
アルミニウムの重量%は、それぞれ略89%、7.5%
及び3.5%である。
In a preferred embodiment of the iron-silicon-aluminum alloy layer, the weight percent of iron is approximately 81% to 93%.
% And the weight percent of silicon is approximately 6% to 10%.
%, And the weight% of aluminum is approximately 0%.
% To 13%. Most preferably, the weight percentages of iron, silicon and aluminum in the iron-silicon-aluminum alloy layer are approximately 89% and 7.5%, respectively.
And 3.5%.

【0014】シード層の好適な実施形態においては、シ
ード層は、コバルト・アモルファス系合金又はニッケル
から形成される。より好ましくは、シード層は、コバル
ト・ジルコニウム・タンタル合金から形成される。シー
ド層がコバルト・ジルコニウム・タンタル合金から形成
されたより好適な形態は、略70%から略90%の範囲
内のシード層におけるコバルトの重量%を有し、また、
シード層におけるタンタルの重量%に略等しいシード層
におけるジルコニウムの重量%を有する。最も好ましく
は、シード層におけるコバルトの重量%が略90%であ
り、また、シード層におけるジルコニウム及びタンタル
の重量%がそれぞれ略5%である。
In a preferred embodiment of the seed layer, the seed layer is formed from a cobalt amorphous alloy or nickel. More preferably, the seed layer is formed from a cobalt-zirconium-tantalum alloy. A more preferred form in which the seed layer is formed from a cobalt-zirconium-tantalum alloy has a weight percentage of cobalt in the seed layer in the range of approximately 70% to approximately 90%;
It has a weight percentage of zirconium in the seed layer approximately equal to the weight percentage of tantalum in the seed layer. Most preferably, the weight percent of cobalt in the seed layer is approximately 90%, and the weight percentages of zirconium and tantalum in the seed layer are each approximately 5%.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】ここに、本発明の実施の形態が、
更なる例示のためにのみ、また添付の図面を参照して説
明される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Here, an embodiment of the present invention will be described.
It will be described by way of example only and with reference to the accompanying drawings.

【0016】本発明は、改善された安定性を有する磁気
抵抗型センサを提供する。ノイズの発生源は、読取要素
近傍におけるシールドシステムの両方のシールド(上部
シールド及び下部シールド)内における磁気ドメイン壁
から生じることが理解されている。
The present invention provides a magnetoresistive sensor having improved stability. It is understood that the source of the noise comes from the magnetic domain walls in both shields (upper and lower shields) of the shield system near the read element.

【0017】図1は、本発明に係る磁気抵抗型(MR)
読取ヘッドを含むディスク駆動システム10の平面図で
ある。ディスク駆動システム10は、ハウジング16内
のスピンドル14によって形成される軸廻りに回転可能
に設けられた磁気ディスク12を含んでいる。ディスク
駆動システム10は、また、ハウジング16の基盤20
に設けられ、軸22廻りにディスク14と相対的に旋回
可能なアクチュエータ18を含んでいる。カバー24
は、アクチュエータ18を部分的に覆っている。駆動制
御装置26は、アクチュエータ18に接続されている。
駆動制御装置26は、ディスク駆動システム10の内部
に設けることも、また、アクチュエータ18と適切に接
続することによってディスク駆動システム10の外部に
配置することもできる。アクチュエータ18は、アクチ
ュエータアームアセンブリ28、剛性支持部材30及び
ヘッドジンバルアセンブリ32を含んでいる。ヘッドジ
ンバルアセンブリ32は、剛性支持部材30と連結する
フレクサアーム34、及びジンバルを介してフレクサア
ーム34と連結するエアベアリングスライダ36を含ん
でいる。スライダ36は、ディスク12からのデータを
読み取り、またディスク12にデータを書き込むための
磁気抵抗型のトランスデューサ或いはヘッドを支持して
いる。
FIG. 1 shows a magnetoresistive type (MR) according to the present invention.
1 is a plan view of a disk drive system 10 including a read head. The disk drive system 10 includes a magnetic disk 12 rotatably mounted about an axis formed by a spindle 14 in a housing 16. The disk drive system 10 also includes a base 20 for the housing 16.
And includes an actuator 18 pivotable about the axis 22 relative to the disk 14. Cover 24
Partially cover the actuator 18. The drive control device 26 is connected to the actuator 18.
The drive controller 26 can be provided inside the disk drive system 10 or external to the disk drive system 10 by appropriate connection with the actuator 18. The actuator 18 includes an actuator arm assembly 28, a rigid support member 30, and a head gimbal assembly 32. The head gimbal assembly 32 includes a flexure arm 34 connected to the rigid support member 30 and an air bearing slider 36 connected to the flexure arm 34 via a gimbal. The slider 36 supports a magnetoresistive transducer or head for reading data from the disk 12 and writing data to the disk 12.

【0018】作動の間、駆動制御装置26は、アクセス
されるべきディスク12の部分を示す位置情報を受け
る。駆動制御装置26は、前記位置情報を、オペレー
タ、ホストコンピュータ或いは他の適切な制御装置のい
ずれかから受ける。この位置情報に基づき、駆動制御装
置26は、位置信号をアクチュエータ18に送る。位置
信号は、アクチュエータ18を軸22廻りに旋回させ
る。このことにより、スライダ36は、矢印38で示さ
れる略弧状の経路において、ディスク12の表面上を半
径方向に移動する。駆動制御装置26及びアクチュエー
タ18は、スライダ36によって搬送されるトランスデ
ューサがディスク12の所望の位置上に配置されるよう
に、閉ループ負フィードバック構造で作動する。トラン
スデューサが適切に配置されると、駆動制御装置26
は、所望の読取動作又は書込動作を実行する。
During operation, drive control 26 receives positional information indicating the portion of disk 12 to be accessed. The drive controller 26 receives the position information from any of an operator, a host computer, or another suitable controller. Based on the position information, the drive control device 26 sends a position signal to the actuator 18. The position signal causes actuator 18 to pivot about axis 22. As a result, the slider 36 moves radially on the surface of the disk 12 in a substantially arcuate path indicated by the arrow 38. The drive control 26 and the actuator 18 operate in a closed loop negative feedback configuration such that the transducer carried by the slider 36 is located at a desired location on the disk 12. Once the transducer is properly positioned, the drive control 26
Performs a desired read or write operation.

【0019】図2は、磁気読取/書込ヘッド50及び磁
気ディスク12の、読取/書込ヘッド50のエアベアリ
ング面54に垂直な平面に沿う断面図である。図2は、
磁気読取/書込ヘッド50及びその磁気ディスク12に
対する配置を示している。磁気読取/書込ヘッド50の
エアベアリング面54は、磁気ディスク12のディスク
表面56と向かい合っている。磁気ディスク12は、磁
気読取/書込ヘッド10に対し、矢印Aで示されるよう
な方向に移動或いは回転する。エアベアリング面54と
ディスク表面56との間の空間は、磁気読取ヘッド50
と磁気ディスク12との接触を回避する限り、最小限で
あるのが好ましい。この接触は、磁気読取ヘッド50と
磁気ディスク12との両方を大抵の場合に破壊すること
となる。
FIG. 2 is a sectional view of the magnetic read / write head 50 and the magnetic disk 12 taken along a plane perpendicular to the air bearing surface 54 of the read / write head 50. FIG.
The magnetic read / write head 50 and its arrangement with respect to the magnetic disk 12 are shown. The air bearing surface 54 of the magnetic read / write head 50 faces the disk surface 56 of the magnetic disk 12. The magnetic disk 12 moves or rotates relative to the magnetic read / write head 10 in the direction indicated by arrow A. The space between the air bearing surface 54 and the disk surface 56 is
It is preferable that the distance be as small as possible, as long as contact with the magnetic disk 12 is avoided. This contact will destroy both the magnetic read head 50 and the magnetic disk 12 in most cases.

【0020】磁気読取/書込ヘッド50の読取部は、下
部ギャップ層58、上部ギャップ層60、金属接続層6
2、下部シールド64、上部シールド66及び読取要素
68を含んで構成される。読取ギャップ70は、下部ギ
ャップ層58及び金属接続層62の終結端間においてエ
アベアリング面54上に形成される。金属接続層62
は、下部ギャップ層58と上部ギャップ層60との間に
配置される。読取要素68は、下部ギャップ層58及び
金属接続層62の終結端間に配置される。
The read section of the magnetic read / write head 50 includes a lower gap layer 58, an upper gap layer 60, and a metal connection layer 6.
2, including a lower shield 64, an upper shield 66, and a reading element 68. The read gap 70 is formed on the air bearing surface 54 between the terminal ends of the lower gap layer 58 and the metal connection layer 62. Metal connection layer 62
Is disposed between the lower gap layer 58 and the upper gap layer 60. The read element 68 is disposed between the lower gap layer 58 and the terminal end of the metal connection layer 62.

【0021】磁気読取/書込ヘッド50の書込部は、下
部ポール66、書込ギャップ層72、上部ポール74、
導電コイル76及びポリマー層78を含んで構成され
る。書込ギャップ80は、上部ポール74及び下部ポー
ル66の終結端間において、書込ギャップ層72によっ
てエアベアリング面54上に形成される。電気的伝導性
を有するコイル76は、書込ギャップ80に磁界を生成
するように設けられ、上部ポール74と書込ギャップ層
72との間のポリマー層78内に配置される。図2は単
層の導電性コイル76を示しているが、本技術において
は、複層の導電性コイルを幾つかのポリマー層によって
分離して使用できることが理解される。磁気読取/書込
ヘッド50は、構成要素66が読取部における上部シー
ルド66としても、また、書込部における下部ポール6
6としても使用されるマージドMRヘッドである。磁気
読取/書込ヘッド50がピギーバックMRヘッドである
ときは、上部シールド66と下部ポール66とは分離さ
れた層となる。
The write portion of the magnetic read / write head 50 includes a lower pole 66, a write gap layer 72, an upper pole 74,
It is configured to include the conductive coil 76 and the polymer layer 78. Write gap 80 is formed on air bearing surface 54 by write gap layer 72 between the terminal ends of upper pole 74 and lower pole 66. An electrically conductive coil 76 is provided to create a magnetic field in the write gap 80 and is disposed in the polymer layer 78 between the upper pole 74 and the write gap layer 72. Although FIG. 2 shows a single layer conductive coil 76, it is understood that multiple layers of conductive coil can be used in the present technology, separated by several polymer layers. The magnetic read / write head 50 can be configured such that the component 66 serves as the upper shield 66 in the read section and the lower pole 6 in the write section.
6 is a merged MR head also used as 6. When the magnetic read / write head 50 is a piggyback MR head, the upper shield 66 and the lower pole 66 are separated layers.

【0022】図3は、磁気読取/書込ヘッド50の階層
図である。図3は、磁気読取/書込ヘッド50のうち磁
気的に重要な複数の構成要素の配置を、これらが図2に
示された磁気読取/書込ヘッド50のエアベアリング面
54に沿って表示されるように、示している。図3で
は、スペーサ用の及び絶縁用の全ての層が、明確を期す
ために省略されている。下部シールド64及び上部シー
ルド66は、読取要素68の位置を提供するように、間
隔が空けられて配置されている。読取要素68は、金属
接続部62A及び62Bと隣接して配置された読取要素
68の部分に形成される2つのパッシブ領域を有する。
読取要素68のアクティブ領域は、読取要素68の2つ
のパッシブ領域間に配置された読取要素68の部分に形
成される。読取要素68の前記アクティブ領域は、読取
センサ幅を形成する。
FIG. 3 is a hierarchical diagram of the magnetic read / write head 50. FIG. 3 shows the arrangement of magnetically important components of the magnetic read / write head 50 along the air bearing surface 54 of the magnetic read / write head 50 shown in FIG. As shown. In FIG. 3, all layers for spacers and for insulation have been omitted for clarity. The lower shield 64 and the upper shield 66 are spaced apart to provide a location for the reading element 68. The reading element 68 has two passive areas formed in a portion of the reading element 68 that is located adjacent to the metal connections 62A and 62B.
The active area of the reading element 68 is formed in a part of the reading element 68 which is arranged between two passive areas of the reading element 68. The active area of the reading element 68 forms a reading sensor width.

【0023】読取要素68は、磁気抵抗型素子或いは巨
大磁気抵抗型スタックであるのが好ましい。磁気抵抗型
素子は、一般的に、抵抗が外部磁界、好ましくは磁気媒
体或いは磁気ディスクからの磁界に応答して変動する強
磁性体から形成される。このような磁気抵抗型素子に検
査電流を通電することにより、外部回路において該磁気
抵抗型素子の抵抗の変化が測定できるとともに、磁気媒
体或いは磁気ディスク上に格納されたデータを解読する
際に使用できる。巨大磁気抵抗型スタックは、同様に作
用するが、より明白な磁気抵抗的効果を与える。巨大磁
気抵抗型スタックは、一般的に、3つの層、即ち、強磁
性のフリー層、強磁性のピン層、及び前記フリー層とピ
ン層との間に配置された非磁性のスペーサ層から形成さ
れる。フリー層の開放された磁化が外部磁界、即ち、磁
気ディスクからのトランジションに応答して自由に回転
する一方で、ピン層のピン留めされた磁化は一定に維持
される。このような巨大磁気抵抗型スタックの抵抗率
は、開放磁化の方向と固定磁化の方向との間の角度の関
数として変化する。
The read element 68 is preferably a magnetoresistive element or a giant magnetoresistive stack. Magneto-resistive elements are generally formed from a ferromagnetic material whose resistance varies in response to an external magnetic field, preferably a magnetic field from a magnetic medium or disk. By supplying an inspection current to such a magnetoresistive element, a change in the resistance of the magnetoresistive element can be measured in an external circuit, and can be used when decoding data stored on a magnetic medium or a magnetic disk. it can. Giant magnetoresistive stacks work similarly but provide a more pronounced magnetoresistive effect. Giant magnetoresistive stacks are generally formed from three layers: a ferromagnetic free layer, a ferromagnetic pinned layer, and a non-magnetic spacer layer disposed between the free and pinned layers. Is done. The pinned magnetization of the pinned layer remains constant while the free magnetization of the free layer rotates freely in response to an external magnetic field, ie, a transition from the magnetic disk. The resistivity of such giant magnetoresistive stacks varies as a function of the angle between the direction of the open magnetization and the direction of the fixed magnetization.

【0024】図4は、下部シールド92、上部シールド
94、及び下部シールド92と上部シールド94との間
に配置された読取要素96を一般的に含む磁気読取ヘッ
ド90の部分透視図である。磁気読取ヘッド90は、エ
アベアリング面98を含む。
FIG. 4 is a partial perspective view of a magnetic read head 90 that generally includes a lower shield 92, an upper shield 94, and a read element 96 disposed between the lower shield 92 and the upper shield 94. The magnetic read head 90 includes an air bearing surface 98.

【0025】従来技術の適用では、下部シールド92
は、円形、正方形、長四角形、台形、或いはこれらの組
合せ等の、幾つかの異なる形状に形成されていた。図4
に示すように、下部シールド92は、読取要素96に隣
接する点線で示された第1の面100と、第1の面の反
対側に位置する第2の面102とを含む直方体形状をな
している。点線で示された第3の面104は、第3の面
104と第4の面106とが第1の面100を第2の面
102に繋ぐように、第4の面106の反対側に位置し
ている。説明を容易にするために、図4に示された磁気
読取ヘッド90及びその構成要素は、下部シールド9
2、上部シールド94及び読取要素96の厚さが誇張さ
れている。上部シールド98は、下部シールド94と同
様の形状を有している。上部シールド98の点線は、明
確にするために示されていない。
In the prior art application, the lower shield 92
Have been formed in several different shapes, such as circular, square, rectangular, trapezoidal, or combinations thereof. FIG.
, The lower shield 92 has a rectangular parallelepiped shape including a first surface 100 indicated by a dotted line adjacent to the reading element 96 and a second surface 102 opposite to the first surface. ing. The third surface 104 indicated by the dotted line is on the opposite side of the fourth surface 106 so that the third surface 104 and the fourth surface 106 connect the first surface 100 to the second surface 102. positioned. For ease of explanation, the magnetic read head 90 and its components shown in FIG.
2. The thickness of the upper shield 94 and the reading element 96 are exaggerated. The upper shield 98 has the same shape as the lower shield 94. The dotted line of the upper shield 98 is not shown for clarity.

【0026】従来技術の適用では、センダスト(鉄85
%、シリコン9.6%、及びアルミニウム5.4%)
は、磁気歪みが実質的にないため、また、高い透磁率及
び高い磁束密度を有するため、読取要素下部シールド用
に好適な材料であった。加えて、センダストの加工強度
は、センダストによってシールドされた読取要素を容易
に加工して、読取要素上に最小限のスミアリングでスラ
イダを形成することができるようにする。これにより、
読取要素と、上部シールド或いは下部シールドとの間に
おいて発生する短絡の可能性を最小限に抑えている。
In the application of the prior art, sendust (iron 85
%, Silicon 9.6%, and aluminum 5.4%)
Was a suitable material for the read element lower shield because it has substantially no magnetostriction and has high magnetic permeability and high magnetic flux density. In addition, the processing strength of Sendust allows the read element shielded by Sendust to be easily processed to form a slider with minimal smearing on the read element. This allows
The potential for short circuits between the read element and the upper or lower shield is minimized.

【0027】一般的なシールド内では、複数の磁気ドメ
イン壁によって互いに分離された複数の磁気ドメインが
存在する。各ドメインは、隣接する全てのドメインの磁
化とは異なる方向に配向された磁化を有する。センダス
トは結晶磁気異方性がゼロに近いため、センダストで形
成されたシールド内のドメイン壁は全くランダムである
が、シールドの形状によってドメイン壁の配置を幾らか
制御することができる。加えて、製造時における又は作
動時における記憶媒体の隣接するトラック或いはトラン
ジションからの、上部シールド或いは下部シールドへの
外部磁界の印加により、そのシールド内における各ドメ
インの磁化を回転させて、ドメインを移動させ、増大さ
せ、さらに/または、縮小させる。このようにして、ド
メイン壁は、外部磁界によって再配置される。さらに、
ドメイン壁配置のランダム性により、外部磁界が除去さ
れた後、ドメイン壁は、一般的には、それらの元の位置
に復帰しない。
In a typical shield, there are a plurality of magnetic domains separated from each other by a plurality of magnetic domain walls. Each domain has a magnetization oriented in a different direction than the magnetization of all adjacent domains. Since Sendust has a near zero magnetic crystal anisotropy, the domain walls in a shield made of Sendust are quite random, but the shape of the shield allows some control over the placement of the domain walls. In addition, the application of an external magnetic field to the upper or lower shield from adjacent tracks or transitions of the storage medium during manufacture or during operation, rotates the magnetization of each domain within the shield and moves the domain. , Increase, and / or reduce. In this way, the domain walls are relocated by the external magnetic field. further,
Due to the random nature of the domain wall arrangement, the domain walls generally do not return to their original position after the external magnetic field has been removed.

【0028】上部シールド及び下部シールドは、読取要
素上に漂遊磁界を与える。これらの漂遊磁界は、読取要
素がバイアスされるときに主に影響する。しかしなが
ら、ドメイン壁が移動すると、これらの漂遊磁界が変化
し、これによって記憶媒体から発出した信号に対する読
取要素の応答性だけでなく、読取要素のバイアス点も変
化する。全体的な結果として、読取動作の間にノイズが
生じる。
The upper and lower shields provide a stray magnetic field on the read element. These stray fields mainly affect when the read element is biased. However, as the domain wall moves, these stray magnetic fields change, thereby changing not only the read element's responsiveness to signals emanating from the storage medium, but also the read element's bias point. The overall result is noise during the reading operation.

【0029】シールドへの異方性の導入により、シール
ド内のドメイン壁の配置がより予測可能となることが分
かっているが、センダストのようなゼロに近い結晶磁気
異方性を有する材料に異方性を制御して導入すること
は、事実上不可能であることも分かっている。
It has been found that the introduction of anisotropy into the shield makes the placement of the domain walls within the shield more predictable, but differs from materials such as Sendust which have a near zero magnetocrystalline anisotropy. Controlling anisotropy has also proven to be virtually impossible.

【0030】図5は、本発明によって設計されたシール
ド110の断面図である。シールド110は、センダス
トを使用して形成されたシールドの全ての利点、即ち、
加工強度、実質的なゼロ磁気歪み、高い透磁率及び高い
磁束密度を備えているが、従来技術によるシールドと異
なり、著しい異方性を有する。シールド110は、シー
ド層112上に層114を蒸着することによって形成さ
れる。層114は、センダストと同じ構成要素、ゼロに
近い磁気歪み、及び有限値の結晶磁気異方性を有する鉄
・シリコン・アルミニウム合金から形成される。シード
層112は、非常に大きな異方性を有するアモルファス
合金から形成される。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a shield 110 designed according to the present invention. The shield 110 has all the advantages of a shield formed using Sendust, namely:
It has processing strength, substantially zero magnetostriction, high magnetic permeability and high magnetic flux density, but, unlike prior art shields, has significant anisotropy. The shield 110 is formed by depositing a layer 114 on the seed layer 112. Layer 114 is formed from an iron-silicon-aluminum alloy having the same components as Sendust, magnetostriction near zero, and a finite value of magnetocrystalline anisotropy. The seed layer 112 is formed from an amorphous alloy having a very large anisotropy.

【0031】シード層112は、コバルト−アモルファ
ス系(例えば、コバルト・ハフニウム・ニオビウム或い
はコバルト・ジルコニウム・タンタル)からの合金或い
はニッケルから形成されるのが好ましく、コバルト・ジ
ルコニウム・タンタル合金から形成されるのが最も好ま
しい。コバルトの重量%は、略70%から略90%の範
囲内であるのが好ましく、また、残部は、等しい重量%
のジルコニウム及びタンタルであるのが好ましい。好適
な実施形態は、略90%に等しいコバルトの重量%を有
し、また、略5%にそれぞれ等しいジルコニウム及びタ
ンタルの重量%を有する。シード層112は、略10nm
から略100nmの範囲内の厚さを有するのが好ましい。
The seed layer 112 is preferably formed of a cobalt-amorphous alloy (for example, cobalt-hafnium-niobium or cobalt-zirconium-tantalum) or nickel, and is preferably formed of a cobalt-zirconium-tantalum alloy. Is most preferred. Preferably, the weight percent of cobalt is in the range of about 70% to about 90%, with the balance being equal weight percent.
And zirconium and tantalum. The preferred embodiment has a weight percent of cobalt equal to approximately 90% and a weight percent of zirconium and tantalum each equal to approximately 5%. The seed layer 112 has a thickness of about 10 nm.
Preferably, it has a thickness in the range of from about 100 nm to about 100 nm.

【0032】図6は、以下のパラメータについてのプロ
ットを含む、鉄・シリコン・アルミニウム合金の組成図
である。すなわち、パラメータは、初透磁率μ0 =MA
X、磁気歪みλs =0、及び結晶異方性定数K=0であ
る。図6は、Richard M Boz-orthによる Ferromagnetis
m 100 (1978)の図4.32から引用したものである。鉄・シ
リコン・アルミニウム合金のある特定の組成における鉄
の割合が軸120上に示され、シリコンの割合が軸12
2上に示され、また、アルミニウムの割合が軸124上
に示されている。本発明のために選択される組成は、ゼ
ロに等しい磁気歪みλs についてのパラメータプロット
126及び最大化された初透磁率μ0 についてのパラメ
ータプロット128の両方の近くに配置され、かつ、
0.18の結晶異方性定数についてのパラメータプロッ
ト130から遠くに配置されるべきである。鉄の重量%
が略81%から略93%の範囲内であり、シリコンの重
量%が略6%から略10%の範囲内であり、また、アル
ミニウムの重量%が略0%から略13%の範囲内である
のが好ましい。好適な実施形態では、層114は、略8
9%に等しい鉄の重量%と、略7.5%に等しいシリコ
ンの重量%と、略3.5%に等しいアルミニウムの重量
%とを有する組成物132から形成されるのが好まし
い。鉄・シリコン・アルミニウム合金層114は、略1
μm からおよそ3μm の範囲内の厚さを有するのが好ま
しい。
FIG. 6 is a composition diagram of an iron-silicon-aluminum alloy including plots for the following parameters. That is, the parameter is the initial permeability μ0 = MA
X, magnetostriction λs = 0, and crystal anisotropy constant K = 0. Figure 6 shows Ferromagnetis by Richard M Boz-orth.
This is taken from FIG. 4.32 of m 100 (1978). The iron percentage for a particular composition of iron-silicon-aluminum alloy is shown on axis 120 and the silicon percentage is
2 and the percentage of aluminum is shown on axis 124. The composition selected for the present invention is located near both the parameter plot 126 for the magnetostriction λs equal to zero and the parameter plot 128 for the maximized initial permeability μ0, and
It should be located far from the parameter plot 130 for a crystal anisotropy constant of 0.18. Iron weight%
Is in the range of about 81% to about 93%, the weight% of silicon is in the range of about 6% to about 10%, and the weight% of aluminum is in the range of about 0% to about 13%. Preferably it is. In a preferred embodiment, layer 114 comprises approximately 8
It is preferably formed from a composition 132 having a weight percent of iron equal to 9%, a weight percent of silicon equal to approximately 7.5%, and a weight percent of aluminum equal to approximately 3.5%. The iron / silicon / aluminum alloy layer 114 is approximately 1
It preferably has a thickness in the range from μm to about 3 μm.

【0033】異方性場を設定するには、シールド110
は、その異方性場についての所望の方向に配向された磁
界の存在下において、3時間までの間、摂氏450度で
熱処理される。
To set the anisotropic field, the shield 110
Is heat treated at 450 degrees Celsius for up to 3 hours in the presence of a magnetic field oriented in the desired direction for its anisotropic field.

【0034】図7は、本発明に係るシールドにおける、
容易磁化方向の軸及び困難磁化方向の軸の両方にそれぞ
れ沿った、磁化容易軸ヒステリシスループ140及び磁
化困難軸ヒステリシスループ142のプロットである。
印加される磁界Hが横座標に沿って示され、また、シー
ルドの磁束Bが縦座標に沿って示されている。本発明に
係るシールドの異方性定数は、磁束Bがゼロに等しくな
るところの磁化困難軸ヒステリシスループ142の勾配
を補外し、さらに、この勾配をこれが磁化困難軸ヒステ
リシスループ142の飽和磁束と重なるまで延伸するこ
とにより、決定することができる。この位置における磁
界Hの値が異方性定数である。図7において明らかなよ
うに、本発明に係るシールドの異方性定数はゼロではな
い。
FIG. 7 shows a shield according to the present invention.
3 is a plot of an easy axis hysteresis loop 140 and a hard axis hysteresis loop 142 along both the easy and hard axis, respectively.
The applied magnetic field H is shown along the abscissa, and the magnetic flux B of the shield is shown along the ordinate. The anisotropy constant of the shield according to the present invention extrapolates the slope of the hard axis hysteresis loop 142 where the magnetic flux B equals zero, and this slope overlaps the saturation flux of the hard axis hysteresis loop 142. It can be determined by stretching to The value of the magnetic field H at this position is an anisotropic constant. As is evident in FIG. 7, the anisotropy constant of the shield according to the invention is not zero.

【0035】磁化容易軸方向のヒステリシスループ14
0のく形比SRE (磁界Hがゼロに等しくなるときの磁
束Bの値を、磁界Hがその最大値にあるときの磁束Bの
値と比較したもの)は、0.99に略等しく、また、磁
化困難軸方向のヒステリシスループ142のく形比SR
H は、0.16に略等しい。磁化困難軸方向の保磁力H
CHが0.18に略等しい一方、磁化容易軸方向の保磁力
CEは、0.44に略等しい。磁化容易軸についてのく
形比が1に略等しく、また、磁化困難軸についてのく形
比がゼロに略等しいのが、一般的に好ましい。磁化困難
軸上の飽和保磁力が磁化容易軸上の飽和保磁力より小さ
いのもまた、一般的に好ましい。
Hysteresis loop 14 in the easy axis direction
The form factor SR E of zero (comparing the value of the magnetic flux B when the magnetic field H is equal to zero with the value of the magnetic flux B when the magnetic field H is at its maximum value) is approximately equal to 0.99. And the shape ratio SR of the hysteresis loop 142 in the hard axis direction.
H is approximately equal to 0.16. Coercive force H in the direction of hard magnetization
While CH is approximately equal to 0.18, the coercive force H CE in the easy axis direction is approximately equal to 0.44. It is generally preferred that the square ratio for the easy axis is approximately equal to 1 and the square ratio for the hard axis is approximately equal to zero. It is also generally preferred that the coercivity on the hard axis be smaller than the coercivity on the easy axis.

【0036】図8は、外部磁界が作用しない状態におい
て作動する、本発明に係るシールド150の断面図であ
る。シールド150は、閉鎖磁気ドメイン152A、1
52B、152C及び152Dと、磁気ドメイン154
A、154B、154Cと、磁気ドメイン壁156A及
び156Bとを含んでいる。磁化158A〜158G
は、各磁気ドメインにおける磁化を表している。シール
ド150の結晶磁気異方性のため、ドメイン壁156A
及び156Bは、シールド150の磁化容易軸の方向に
適応している。磁気ドメイン壁156A及び156B
は、最低限の可能エネルギー状態に絶えず落ち着こうと
する性質をそれぞれ有する。この場合における最低限の
可能エネルギー状態は、シールド150の磁化容易軸に
相当する。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a shield 150 according to the present invention that operates in the absence of an external magnetic field. The shield 150 includes closed magnetic domains 152A,
52B, 152C and 152D and the magnetic domain 154
A, 154B, 154C, and magnetic domain walls 156A and 156B. Magnetization 158A-158G
Represents the magnetization in each magnetic domain. Due to the crystal magnetic anisotropy of the shield 150, the domain wall 156A
And 156B are oriented in the direction of the easy axis of the shield 150. Magnetic domain walls 156A and 156B
Each have the property of constantly settling down to the minimum possible energy state. The minimum possible energy state in this case corresponds to the easy axis of the shield 150.

【0037】図9は、磁気記憶媒体からの外部磁界が作
用する状態において作動する、本発明に係るシールド1
50の断面図である。外部磁界は、矢印162で表され
ている。外部磁界162は、磁化158A〜158C
を、外部磁界162の方向に向かう方向に回転させる。
図9に示されているように、外部磁界162は、下方に
作動している。従って、磁化158A〜158Cは、下
方に回転する。しかしながら、図9において、閉鎖磁気
ドメイン152A〜152Dにそれぞれ対応する磁化1
58D〜158Gが、外部磁界162の存在下において
回転していないことが確認できる。磁化158D〜15
8Gは、これらの磁化が外部磁界162に対し、初めに
平行或いは逆平行に配置されているため、回転しない。
このような平行スキームにより、磁化158D〜158
Gは回転しないが、閉鎖磁気ドメイン152A〜152
Dの大きさ及び形状は、変化する。磁化158D及び1
58Gが初めに外部磁界162に対して平行にそれぞれ
配置される閉鎖磁気ドメイン152A及び152Dは、
寸法が増大し、一方、磁化158E及び158Fが初め
に外部磁界162に対して逆平行にそれぞれ配置される
閉鎖磁気ドメイン152B及び152Cは、寸法が縮小
する。閉鎖磁気ドメイン152A〜152Dの大きさの
変化は、磁気ドメイン154A〜154Cの形状を変化
させるが、磁気ドメイン壁156A及び156Bの位置
を読取要素160に向かう方向に移動させることはな
い。従来技術によるセンダストで形成されたシールドで
は、磁気ドメインの初期配置を制御することができず、
この結果として、磁気ドメイン壁の位置を制御すること
ができなかった。しかしながら、シールド150は、磁
気ドメインの初期配置の制御を可能とする異方性を有し
ている。従って、磁気ドメイン壁156A及び156B
の位置は、読取要素160に向かう方向に移動しないよ
うに、制御される。各磁気ドメイン壁156A及び15
6Bは、最低限の可能エネルギー状態に絶えず落ち着こ
うとする性質を有するので、磁気ドメイン壁156A
は、閉鎖磁気ドメイン152A及び152Bの間に固定
して維持され、また、磁気ドメイン壁156Bは、閉鎖
磁気ドメイン152C及び152Dの間に固定して維持
される。この場合における最小限の可能エネルギー状態
は、磁気ドメイン壁156A又は156Bが可能な最小
長さである状態に相当する。従って、磁気ドメイン壁1
56A及び156Bは、三角形をなす閉鎖磁気ドメイン
152A〜152Dの交叉点間に配置される、低くかつ
一定のエネルギー状態に留まる。
FIG. 9 shows a shield 1 according to the present invention which operates in a state where an external magnetic field from a magnetic storage medium acts.
It is sectional drawing of 50. The external magnetic field is represented by arrow 162. The external magnetic field 162 has magnetizations 158A to 158C.
Is rotated in a direction toward the direction of the external magnetic field 162.
As shown in FIG. 9, the external magnetic field 162 is operating downward. Therefore, the magnetizations 158A to 158C rotate downward. However, in FIG. 9, the magnetization 1 corresponding to the closed magnetic domains 152A to 152D respectively.
It can be confirmed that 58D to 158G do not rotate in the presence of the external magnetic field 162. Magnetization 158D ~ 15
8G does not rotate because these magnetizations are initially arranged parallel or anti-parallel to the external magnetic field 162.
With such a parallel scheme, the magnetizations 158D-158
G does not rotate but closed magnetic domains 152A-152
The size and shape of D vary. Magnetization 158D and 1
Closed magnetic domains 152A and 152D where 58G are initially respectively arranged parallel to the external magnetic field 162 include:
The dimensions increase while the closed magnetic domains 152B and 152C, in which the magnetizations 158E and 158F are initially arranged antiparallel to the external magnetic field 162, respectively, decrease in size. A change in the size of the closed magnetic domains 152A-152D changes the shape of the magnetic domains 154A-154C, but does not move the position of the magnetic domain walls 156A and 156B in a direction toward the read element 160. With the shield formed by the sendust according to the prior art, the initial arrangement of the magnetic domain cannot be controlled,
As a result, the position of the magnetic domain wall could not be controlled. However, the shield 150 has anisotropy that allows for control of the initial placement of the magnetic domains. Therefore, the magnetic domain walls 156A and 156B
Is controlled so as not to move in the direction toward the reading element 160. Each magnetic domain wall 156A and 15
6B has the property of constantly trying to settle in the lowest possible energy state, so the magnetic domain wall 156A
Is fixedly maintained between the closed magnetic domains 152A and 152B, and the magnetic domain wall 156B is fixedly maintained between the closed magnetic domains 152C and 152D. The minimum possible energy state in this case corresponds to the state in which the magnetic domain wall 156A or 156B has the minimum possible length. Therefore, the magnetic domain wall 1
56A and 156B remain in a low and constant energy state located between the intersections of the triangular closed magnetic domains 152A-152D.

【0038】本発明の更なる利点は、本発明によって設
計されたシールドが、磁化困難軸方向の100メガヘル
ツを超える交流磁界に置かれたときに、ハイレベルの磁
気パーミアンスを呈することである。
A further advantage of the present invention is that shields designed according to the present invention exhibit a high level of magnetic permeance when subjected to alternating magnetic fields in excess of 100 megahertz in the hard axis direction.

【0039】本発明は、磁気記録ヘッドの磁気抵抗型読
取要素近傍における単一の磁気ドメイン状態を達成し、
このことにより、磁気記憶媒体からの繰り返し可能な安
定したデータのリードバックを可能にする。本発明は、
シールドのドメイン壁の移動領域を制限して、これらの
ドメイン壁の読取要素との相互作用を回避する。このこ
とは、磁気ドメインの制御された配置を可能にする異方
性を有するシールドによって達成される。本発明は、2
つの磁化容易軸ドメイン壁156A及び156Bを開示
しているが、下部シールドの寸法に応じて、追加の磁化
容易軸ドメイン壁も提供しうる。
The present invention achieves a single magnetic domain state near the magnetoresistive read element of a magnetic recording head,
This makes it possible to read back stable and repeatable data from the magnetic storage medium. The present invention
The movement area of the domain walls of the shield is limited to avoid interaction with these domain wall reading elements. This is achieved by an anisotropic shield that allows for controlled placement of the magnetic domains. The present invention
Although two easy axis domain walls 156A and 156B are disclosed, additional easy axis domain walls may be provided depending on the size of the lower shield.

【0040】以上の説明は、例示のためにのみ提供され
たものであり、本発明の範囲から逸脱することなく修正
がなされうることは、当業者にとって明らかである。
The foregoing description has been provided by way of example only, and it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made without departing from the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ディスク駆動記憶システムの概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a disk drive storage system.

【図2】磁気読取/書込ヘッド及び磁気ディスクの、読
取/書込ヘッドのエアベアリング面に垂直な平面に沿う
断面図
FIG. 2 is a sectional view of a magnetic read / write head and a magnetic disk taken along a plane perpendicular to the air bearing surface of the read / write head.

【図3】磁気読取/書込ヘッドの階層図FIG. 3 is a hierarchical diagram of a magnetic read / write head.

【図4】下部シールド、磁気読取要素及び上部シールド
を含む磁気読取/書込ヘッドの部分透視図
FIG. 4 is a partial perspective view of a magnetic read / write head including a lower shield, a magnetic read element, and an upper shield.

【図5】本発明に係るシールドの断面図FIG. 5 is a sectional view of a shield according to the present invention.

【図6】Richard M Bozorth による Ferromagnetism 10
0 (1978)の図4.32から引用した、パラメータプロットを
含む、鉄・シリコン・アルミニウム合金の組成図
Fig. 6 Ferromagnetism 10 by Richard M Bozorth
0 Composition diagram of iron-silicon-aluminum alloy, including parameter plots, taken from Figure 4.32 of (1978)

【図7】本発明に係るシールドにおける磁化容易軸と磁
化困難軸との両方についてのヒステリシスループのプロ
ット
FIG. 7 is a plot of a hysteresis loop for both the easy axis and the hard axis in the shield according to the present invention.

【図8】外部磁界が作用しない状態において作動する、
本発明に係る下部シールドの断面図
FIG. 8 operates in the absence of an external magnetic field;
Sectional view of the lower shield according to the present invention

【図9】磁気記憶媒体からの外部磁界が作用する状態に
おいて作動する、本発明に係る下部シールドの断面図
FIG. 9 is a cross-sectional view of the lower shield according to the present invention, which operates in a state where an external magnetic field from the magnetic storage medium acts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ディスク駆動システム 12 磁気ディスク 18 アクチュエータ 26 駆動制御装置 36 スライダ 50 磁気読取/書込ヘッド 58 下部ギャップ層 60 上部ギャップ層 62 金属接続層 64 下部シールド 66 上部シールド(下部ポール) 68 読取要素 72 書込ギャップ層 74 上部ポール 76 導電コイル 78 ポリマー層 90 磁気読取ヘッド 92 下部シールド 94 上部シールド 96 読取要素 110 シールド 112 シード層 150 シールド 152 閉鎖磁気ドメイン 154 磁気ドメイン 156 磁気ドメイン壁 158 磁化 160 読取要素 162 外部磁界 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Disk drive system 12 Magnetic disk 18 Actuator 26 Drive control device 36 Slider 50 Magnetic read / write head 58 Lower gap layer 60 Upper gap layer 62 Metal connection layer 64 Lower shield 66 Upper shield (lower pole) 68 Reading element 72 Writing Gap layer 74 Upper pole 76 Conductive coil 78 Polymer layer 90 Magnetic read head 92 Lower shield 94 Upper shield 96 Reading element 110 Shield 112 Seed layer 150 Shield 152 Closed magnetic domain 154 Magnetic domain 156 Magnetic domain wall 158 Magnetization 160 Read element 162 External magnetic field

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気データヘッドの読取要素のためのシー
ルドであって、 アモルファス合金から形成されたシード層と、 該シード層上に配置され、ゼロに近い磁気歪みとゼロで
ない結晶磁気異方性とをともに有する鉄・シリコン・ア
ルミニウム合金の第2の層と、 を含んで構成されたシールド。
1. A shield for a read element of a magnetic data head, comprising: a seed layer formed from an amorphous alloy; and a magnetostriction near zero and a non-zero magnetocrystalline anisotropy disposed on the seed layer. A second layer of an iron-silicon-aluminum alloy having both: and a shield comprising:
【請求項2】前記シード層を形成するアモルファス合金
が、コバルト・アモルファス系合金又はニッケルから成
るグループから選択されたものであることを特徴とする
請求項1記載のシールド。
2. The shield according to claim 1, wherein the amorphous alloy forming the seed layer is selected from the group consisting of a cobalt amorphous alloy and nickel.
【請求項3】前記シード層が、コバルト・ジルコニウム
・タンタル合金から形成されていることを特徴とする請
求項1又は請求項2記載のシールド。
3. The shield according to claim 1, wherein said seed layer is formed of a cobalt-zirconium-tantalum alloy.
【請求項4】前記シード層におけるコバルトの重量百分
率が、略70%から90%の範囲内であることを特徴と
する請求項3記載のシールド。
4. The shield according to claim 3, wherein the weight percentage of cobalt in said seed layer is in the range of approximately 70% to 90%.
【請求項5】前記シード層におけるジルコニウムの重量
百分率が、前記シード層におけるタンタルの重量百分率
と略等しいことを特徴とする請求項3又は請求項4記載
のシールド。
5. The shield according to claim 3, wherein the weight percentage of zirconium in the seed layer is substantially equal to the weight percentage of tantalum in the seed layer.
【請求項6】前記シード層におけるコバルトの重量百分
率が略90%であり、前記シード層におけるジルコニウ
ムの重量百分率が略5%であり、また、前記シード層に
おけるタンタルの重量百分率が略5%であることを特徴
とする請求項3記載のシールド。
6. The weight percentage of cobalt in the seed layer is approximately 90%, the weight percentage of zirconium in the seed layer is approximately 5%, and the weight percentage of tantalum in the seed layer is approximately 5%. The shield according to claim 3, wherein the shield is provided.
【請求項7】前記第2の層における鉄の重量百分率が略
81%から93%の範囲内であり、前記第2の層におけ
るシリコンの重量百分率が略6%から10%の範囲内で
あり、また、前記第2の層におけるアルミニウムの重量
百分率が略0%から13%の範囲内であることを特徴と
する請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のシール
ド。
7. The weight percentage of iron in the second layer is in a range of approximately 81% to 93%, and the weight percentage of silicon in the second layer is in a range of approximately 6% to 10%. The shield according to any one of claims 1 to 6, wherein the weight percentage of aluminum in the second layer is in a range of approximately 0% to 13%.
【請求項8】前記第2の層における鉄の重量百分率が略
89%であり、前記第2の層におけるシリコンの重量百
分率が略7.5%であり、また、前記第2の層における
アルミニウムの重量百分率が略3.5%であることを特
徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のシ
ールド。
8. The weight percentage of iron in the second layer is approximately 89%, the weight percentage of silicon in the second layer is approximately 7.5%, and the aluminum in the second layer is approximately 80%. 8. The shield according to claim 1, wherein the weight percentage of the shield is approximately 3.5%.
【請求項9】前記シード層が、略10nmから1000nm
の範囲内における厚さを有することを特徴とする請求項
1〜請求項8のいずれか1つに記載のシールド。
9. The method according to claim 8, wherein said seed layer has a thickness of about 10 nm to 1000 nm.
The shield according to any one of claims 1 to 8, wherein the shield has a thickness in the range of:
【請求項10】前記第2の層が、略1μm から3μm の
範囲内における厚さを有することを特徴とする請求項1
〜請求項9のいずれか1つに記載のシールド。
10. The method according to claim 1, wherein said second layer has a thickness in the range of approximately 1 μm to 3 μm.
The shield according to any one of claims 9 to 9.
【請求項11】磁気データヘッドの読取要素のためのシ
ールドを形成する方法であって、 アモルファス合金から成るシード層を配置することと、 ゼロに近い磁気歪みとゼロでない結晶磁気異方性とを有
する鉄・シリコン・アルミニウム合金から成る第2の層
を、前記シード層上に配置することと、 シールドを、該シールドがその異方性場の所望の方向に
配向された磁界の存在下にあるときに、熱処理すること
と、 を含んで構成される方法。
11. A method for forming a shield for a read element of a magnetic data head, comprising: disposing a seed layer of an amorphous alloy; and providing near-zero magnetostriction and non-zero crystalline magnetic anisotropy. Disposing a second layer of an iron-silicon-aluminum alloy over the seed layer; and placing the shield in the presence of a magnetic field in which the shield is oriented in a desired direction of its anisotropic field. Sometimes heat treating; and a method comprising:
【請求項12】前記シード層を形成するアモルファス合
金が、コバルト・アモルファス系合金又はニッケルから
成るグループから選択されることを特徴とする請求項1
1記載の方法。
12. The method according to claim 1, wherein the amorphous alloy forming the seed layer is selected from the group consisting of a cobalt amorphous alloy and nickel.
The method of claim 1.
【請求項13】前記第2の層における鉄の重量百分率が
略81%から93%の範囲内であり、前記第2の層にお
けるシリコンの重量百分率が略6%から10%の範囲内
であり、また、前記第2の層におけるアルミニウムの重
量百分率が略0%から13%の範囲内であることを特徴
とする請求項11又は請求項12記載の方法。
13. The weight percentage of iron in said second layer is in the range of approximately 81% to 93%, and the weight percentage of silicon in said second layer is in the range of approximately 6% to 10%. 13. The method of claim 11 or claim 12, wherein the weight percentage of aluminum in the second layer is in the range of approximately 0% to 13%.
【請求項14】読取要素と、 請求項1〜請求項10のいずれか1つに記載のシールド
と、 を含んで構成された磁気データヘッド。
14. A magnetic data head comprising: a read element; and the shield according to claim 1.
JP11303004A 1998-10-23 1999-10-25 Shield in reading element of magnetic data head Pending JP2000163720A (en)

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GBGB9823278.8A GB9823278D0 (en) 1998-10-23 1998-10-23 Magnetoresistive shield incorporating hard bias seedlayer
US10922598P 1998-11-18 1998-11-18
US09/271,052 US6169646B1 (en) 1998-11-18 1999-03-17 Magnetoresistive shield incorporating seedlayer for anisotropy enhancement
US09/271052 1999-03-17
US60/109225 1999-03-17
US9823278.8 1999-03-17

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JP3520170B2 (en) * 1996-04-02 2004-04-19 Tdk株式会社 Composite type thin film magnetic head

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