JP2000200403A

JP2000200403A - 多層膜磁性体、それを用いた磁気ヘッドと磁気ヘッドの製造方法、及びこの磁気ヘッドを用いた磁気再生装置

Info

Publication number: JP2000200403A
Application number: JP11000740A
Authority: JP
Inventors: Sayuri Muramatsu; 小百合村松; Akio Murata; 明夫村田; Akio Kuroe; 章郎黒江
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】異方性が強く、高周波特性の優れた磁性多層
膜と、それを用いた磁気ヘッドとその磁気ヘッドの製造
方法、及び磁気ヘッドを用いた磁気再生装置を提供する
こと。【解決手段】基板上に磁性層と非磁性層が交互に積層
された磁性多層膜であって、前記非磁性層は薄い膜厚の
第１の非磁性層と厚い膜厚の第２の非磁性層とを有し、
第１の非磁性層は磁性層間を静磁結合させるために十分
薄くなされ、第２の非磁性層は磁性層間の電気的絶縁が
十分に保たれるよう厚くなされている。第２の非磁性層
は磁気コア中で導体を絶縁する絶縁体を兼ねている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層膜磁性体、高密度
記録情報を再生する磁気ヘッドとその製造方法、及びこ
の磁気ヘッドを用いた磁気再生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量の磁気記録装置の需要が拡
大し、情報を磁気記録媒体に高密度で記録し再生する磁
気ヘッドが要求されている。この要求に応じて、誘導型
ヘッドと、再生感度の高い再生専用ヘッドであるＭＲヘ
ッドとを組合せた複合型ＭＲヘッドが実用化されてい
る。複合型ＭＲヘッドは、磁気抵抗効果素子（ＭＲ：Ｍ
ａｇｎｅｔｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を用いたＭ
Ｒヘッドと誘導型薄膜ヘッドとを組合せたヘッドであ
り、記録時には、誘導型薄膜ヘッドを用い、再生時に
は、ＭＲヘッドを用いる。ＭＲヘッドよりも簡単な構造
で誘導型ヘッドよりも優れた再生感度が得られる、磁気
インピーダンス効果を用いたヘッドが特開平９−９１６
１７号公報に示されている。このヘッドの動作原理につ
いて以下に図１２及び図１３を参照して説明する。

【０００３】図１２はこの磁気ヘッドの使用状態を示す
斜視図である。図において、軟磁性膜で構成された磁気
コア１が垂直磁気記録媒体８の磁気情報の磁化６の上に
ある時、磁気コア１を磁束が通る。磁気コア１はこの磁
束によって磁化され、透磁率が低下する。透磁率が低下
すると図１３に示す磁気再生回路において、ヘッドの導
体線２に対応するインピーダンス素子２１はそのインピ
ーダンスが低下したのと等価な状態になる。図１２、図
１３において絶縁体４によって磁気コア１から絶縁され
た導体線２にキャリア信号発生器２２からキャリア信号
として交流の定電流を流しているので、端子２３と２４
間にはそのインピーダンスに比例した逆起電圧が発生す
る。逆起電圧は再生信号検出回路２５により検出されそ
の出力端から出力される。再生信号検出回路２５から出
力される電圧は、インピーダンスすなわち透磁率に比例
している。これにより、流入する磁束の量、すなわち磁
化６の強さに逆比例した電圧が、再生信号検出回路２５
から出力されることとなり、磁束応答型の再生が行われ
る。出力される電圧値を大きくし再生感度を高くするに
は、インピーダンス変化を大きくする必要がある。周波
数特性の点から磁界応答性が高いことが望ましい。従っ
て、磁気コア１の透磁率が高い範囲内で、キャリア信号
の周波数はできるだけ高いほうが良い。

【０００４】磁気コア１を構成する軟磁性膜は飽和磁束
密度が高く、異方性が強く、かつ比透磁率が高いことが
望ましい。これらの条件を満たすためには、磁気コアを
多層の磁性膜で構成するのが望ましい。磁性膜を多層化
した磁性体の従来例が、特開平５−１４４６４１号公報
に示されている。この従来例によれば、図１４に示すよ
うに、ガラスやセラミックなどの基板３１上に鉄、パー
マロイなどの磁性層３２と、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などの
非磁性材料を成膜した厚さの異なる２種の非磁性層３３
及び３４を交互に積層している。このような構造にする
と、薄い非磁性層をはさむ両側の磁性層間の静磁結合に
より異方性が強くなるとともに、厚い非磁性層により渦
電流損失が低減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−９１６１７
号公報に示されたものでは磁気コアを多層の磁性膜で構
成していないので、高い周波数で渦電流損失が増加しキ
ャリア信号の周波数を高くすることができない。従って
再生感度を高くすることができなかった。図１４に示す
特開平５−１４４６４１号公報に示されたものでは、静
磁結合を強くするために非磁性層を薄くすると、隣り合
う磁性層間の電気的絶縁が不十分になり、高周波領域で
渦電流損失の低減が望めなくなる。そこで、磁性層間の
電気的絶縁を保つために、薄い非磁性層３３を介して積
層した複数の磁性層３２を、厚い非磁性層３４で絶縁す
るように構成している。

【０００６】磁気ヘッドのコアとして用いる多層の磁性
体は、各磁性層の磁化容易軸を所定の方向にそろえるこ
とにより、強い磁気異方性を生じさせるのが望ましい。
図１４に示すものでは、厚さの異なる奇数又は偶数の磁
性層３２が厚い非磁性層３４で絶縁されているが、厚さ
の異なる奇数の磁性層３２が静磁結合をすると、隣り合
う磁性層３２の間で相互の磁界が影響し合い、磁界の状
態が不均衡になって各磁性層の磁化容易軸をそろえるこ
とが困難になる。また静磁結合をする複数の磁性層３２
の総厚が、その磁性層の透磁率、抵抗率、磁界の周波
数、真空における透磁率及び比透磁率で定まる表皮深さ
よりも厚いと、渦電流損失が増加し、高周波特性が悪化
する。前記の特開平５−１４４６４１号公報にはこの点
については示されていない。本発明は、高周波特性の優
れた多層膜磁性体及びこの磁性体を用いた、比較的簡単
な構造で再生感度が高い磁気ヘッド、その磁気ヘッドの
製造方法、及びその磁気ヘッドを用いた磁気再生装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の多層膜磁性体
は、複数の磁性層と、各磁性層間に設けられた非磁性層
を有する。非磁性層は厚さの薄い第１の非磁性層と厚さ
の厚い第２の非磁性層とがあり、第１の非磁性層は隣り
合う磁性層間を静磁結合させるために十分に薄くなされ
ており、第２の非磁性層は隣り合う磁性層間の電気的絶
縁が十分に保たれるようにその厚さが選定されている。
第１の非磁性層を介して静磁結合される磁性層の層数は
偶数であり、その偶数の磁性層の膜厚の合計はこの磁性
体に与えられる交流磁界の周波数によって定まる表皮深
さの２倍以下になされている。

【０００８】静磁結合される磁性層の数が偶数であるの
で、隣り合う磁性層の磁化容易軸が一定の方向にそろ
う。また偶数の磁性層の合計の厚さが表皮深さの２倍以
下であるので、静磁結合される偶数の磁性層内で生じる
渦電流が減少し、渦電流損失が低減される。これによ
り、高周波特性に優れた多層膜の磁性体を得ることがで
きる。前記多層の磁性層が鉄、タンタル及び窒素を含む
磁性体からなり、前記非磁性層がＳｉＯ₂からなる。前
記第１の非磁性層の厚さと、第１の非磁性層をはさむ２
つの磁性層の厚さの合計が０．７μｍ以下であり、第１
の非磁性層の膜厚は０．０１μｍ以下、第２の非磁性層
の膜厚は０．１μｍ以上であることを特徴とする。

【０００９】上記のように構成することにより、１ＧＨ
ｚ程度の交流磁界において高周波特性に優れた多層膜の
磁性体を得ることができる。本発明の磁気ヘッドは、磁
気コア中に絶縁物を介して配置した導体と、前記導体の
両端につながる一対の電極とを備えた磁気ヘッドであっ
て、磁気コアとして、前記の多層膜の磁性体を使用す
る。

【００１０】上記のように構成することにより再生感度
の高い再生ヘッドを得ることができる。さらに本発明の
他の観点の磁気ヘッドは、第２の非磁性層が磁気コアを
貫通する導体の絶縁体を兼ねている。上記のように構成
することにより、導体を絶縁するために専用の絶縁体を
設ける必要がないので構造をより簡単にできる。本発明
の磁気ヘッドの製造方法は、磁性層、第１の非磁性層及
び第２の非磁性層からなる第１の磁性体の磁化容易軸を
所定の方向に配向しつつ、前記第１の磁性体を形成する
第１の磁性体形成工程と、第１の絶縁層を形成する第１
の絶縁層形成工程とを有する。さらに前記第１の絶縁層
の上に導体層を形成する導体形成工程と、前記第１の磁
性体及び導体の上に第２の絶縁層を兼ねた第２の非磁性
層とを形成する工程と、磁性層と第１の非磁性層及び第
２の非磁性層からなる多層膜からなる第２の磁性体の磁
化容易軸を所定の方向に配向しつつ、前記第２の磁性体
を形成する第２の磁性体形成工程とを有する。

【００１１】上記のような工程により、薄膜形成技術で
各要素を製造できるので品質の安定した製品を安価に生
産できる。本発明の磁気再生装置は前記の磁気ヘッドを
備えるとともに、前記導体の両端の電極に定電流の高周
波信号を印加するキャリア信号発生器と、前記磁気コア
にバイアス磁界を発生させるバイアス磁界発生手段とを
有する。上記のように構成することにより、再生感度に
優れた磁気再生装置を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の多層膜磁性体、そ
れを使用した磁気ヘッド、及び磁気ヘッドの製造方法、
この磁気ヘッドを使用した磁気再生装置を、それぞれの
好ましい実施例について、図１ないし図１１を参照して
説明する。《第１実施例》本発明の第１実施例の多層膜磁性体を図
１ないし図２を参照して説明する。図１は、本発明の第
１実施例の多層膜磁性体４０の断面図である。図におい
て、セラミックの基板４１上にまず磁性層４２を形成す
る。次に磁性層４２の上に薄い第１の非磁性層４３を形
成し、その上に更に磁性層４２を形成する。非磁性層４
３をはさむ磁性層４２は２個であるので偶数である。後
で詳しく説明する図１１に示すように、薄い非磁性層８
５を介して４個（偶数）の磁性層８４を形成してもよ
い。

【００１３】次に上層の磁性層４２の上に、第１の非磁
性層４３より厚い第２の非磁性層４４を形成する。上記
の磁性層４２はＦｅ−Ｔａ−Ｎ、非磁性層４３、４４は
ＳｉＯ₂の膜である。磁性層４２の厚さは０．３５μ
ｍ、第１の非磁性層４３の厚さは０．００５μｍ、第２
の非磁性層４４の厚さは０．１μｍである。第１の非磁
性層４３の厚さを０．００５μｍ程度にすると、隣り合
う磁性層４２は静磁結合される。静磁結合される磁性層
４２の数を偶数にすることにより、隣り合う磁性層４２
の磁化容易軸を合わせることが容易となる。第２の非磁
性層４４の厚さを０．１μｍ程度にすることにより、隣
り合う磁性層４２の間の電気的絶縁が保たれ、渦電流を
減らすことができる。

【００１４】図１の構成は、第１の非磁性層４３を介し
て静磁結合された２つの磁性層４２が第２の非磁性層４
４によって電気的に絶縁されているものであり、磁性層
４２は合計で８層である。磁性層４２の数は８層に限定
されるものではなく、必要な総厚になるようにさらに多
くの磁性層を重ねてもよい。上記の多層化の処理は２元
のスパッタリング装置にて行なう。Ｆｅ−Ｔａ−Ｎのス
パッタリングは圧力４ｍｔｏｒｒ、流量１００ｓｃｃ
ｍ、のアルゴン（Ａｒ）ガス中で静磁界を加えて行い、
このときのスパッタ電力は２ｋＷである。静磁界中でス
パッタリングする事により磁性層４２に異方性を付与す
ることができる。ＳｉＯ₂のスパッタリングは７ｍＴｏ
ｒｒ、流量１００ｓｃｃｍのアルゴンガス中で行い、そ
のときの電力は２ｋＷである。スパッタリングの後、５
４０度で１時間アニールする。Ｆｅ−Ｔａ−Ｎの磁性膜
４２の表皮深さδは式１によって表される。

【００１５】

【数１】

【００１６】ここに、ρは磁性体の抵抗率、ｆは周波
数、μ₀は真空の透磁率、μ_rは比透磁率である。本実施
例の多層膜磁性体の抵抗率ρは７０μΩ・ｃｍである。
比較のために上記と同じ条件で、図１４に示す従来の多
層膜の磁性体を、厚さ０．３５μｍのＦｅ−Ｔａ−Ｎ磁
性層３２と、厚さ０．００５μｍ及び０．１μｍのＳｉ
Ｏ₂の非磁性層を積層して形成した。磁性３２はトータ
ルで８層である。この従来の多層膜の磁性体と本実施例
の多層膜磁性体との比透磁率（μ_r）を測定するため
に、図５に示す試料を作成した。図５において、非磁性
基板４７の上に、幅２０μｍ、長さ１ｍｍの多層膜磁性
体４８を、磁化容易軸が長手方向に直角となるように、
２００本形成する。この試料を、成瀬科学器械株式会社
製の透磁率測定器（ＰＨＦ−Ｆ１０００ＢＨ）を用い
て、この透磁率測定器における規定の測定方法で、３Ｍ
Ｈｚから２ＧＨｚまでの周波数範囲の交流磁界における
比透磁率（μ_r）を測定した。測定結果を図２に示す。
比透磁率は３ＭＨｚでの値を用いて規格化した。図２に
おいて、実線は本実施例の比透磁率を示し、点線は従来
のものの比透磁率を示す。１０００ＭＨｚにおける比透
磁率は、本実施例では約０．３であり、従来例では約
０．０６である。この測定結果から、本実施例の多層膜
磁性体は従来例のものに比べて高い周波数での比透磁率
が高く高周波特性に優れていることがわかる。

【００１７】本実施例においては、前記のように静磁結
合された磁性層４２の数が偶数であり、膜厚の合計が用
いる周波数における表皮深さの２倍以下であることが特
徴である。静磁結合される複数の磁性層の数が偶数でな
く奇数の場合は静磁結合が不安定となる。これは静磁結
合される各磁性層間は電気的に完全に絶縁されておら
ず、複数の磁性層があたかも単層の膜と同等の作用をす
るからである。従って静磁結合される複数の磁性層の合
計の厚さが表皮深さの２倍より厚いと、渦電流損失が生
じる。なお、各層の製法および材質は、ここに記載した
ものに限られるものではない。磁性層４２の材質として
は、例えばＮｉＦｅ合金膜や、Ｃｏ系のアモルファス膜
でも良いし、Ｆｅ系の膜でも良い。また製膜法も、蒸
着、スパッター、メッキ等様々な薄膜技術を用いること
ができる。非磁性層４３、４４の材質については、Ａｌ
２Ｏ３，Ｓｉ，Ｃ，Ｔｉ等であってもよい。

【００１８】また、多層膜磁性体の各層の厚さ及び構成
もここに記載したものに限られるものではない。図１に
示すように基板４１上に静磁結合が可能となる十分薄い
非磁性層４３と磁性層４２の多層体４５を形成し、各多
層体４５の間に、両者を電気的に絶縁するために、十分
な厚さの第２の非磁性層４４が形成されていればよい。
さらに１個の多層体４５の中の磁性層４２の数は偶数で
あり、その合計の膜厚を表皮深さの２倍以下にする必要
があるが、基板の材質や保護膜の材質及び製法は本実施
例に限定されるものではない。図１１の断面図で示す本
実施例の他の例の多層膜磁性体は、基板８０の上に、４
個の磁性層８４を３個の薄い第１の非磁性層８５をそれ
ぞれ介して多層体８１を形成する。多層体８１の上に更
に３個の多層体８１を、厚い第２の非磁性層８２をそれ
ぞれ介して順次形成する。これによって、積層厚約６μ
ｍの磁性体を得ることができる。《第２実施例》次に、本発明の第２実施例を図３及び図
４を参照して説明する。

【００１９】図３の（ａ）ないし（ｄ）及び図４の
（ｅ）ないし（ｇ）は、第１実施例の多層膜磁性体４０
を磁気コアとして用いた磁気ヘッドの製造方法の各工程
を示す断面図である。図３の工程（ａ）において、基板
６１は、主表面を鏡面加工した厚さ１ｍｍのセラミック
板である。基板６１の主表面上に膜厚０．３５μｍの磁
性層６３−１をＦｅ−Ｔａ−Ｎのスパッタリングで形成
する。次に磁性層６３−１の上に膜厚０．００５μｍの
第１の非磁性層６４−１をＳｉＯ₂のスパッタリングで
形成する。以下順次形成する磁性層はすべて０．３５μ
ｍ厚のＦｅ−Ｔａ−Ｎ膜であり、第１の非磁性層はすべ
て０．００５μｍのＳｉＯ₂膜である。また形成法はス
パッタリングによる。第１の非磁性層６４−１の上に磁
性層６３−２を形成し、その上に膜厚０．１μｍの第２
の非磁性層６５−１を第１の非磁性層６４−１と同じ材
料を用い同じ工法で形成する。第２の非磁性層６５−１
の上にさらに、磁性層６３−３、第１の非磁性層６４−
２及び磁性層６３−４を順次形成する。上記のようにし
て形成した７つの層によって第１の磁性体６２が形成さ
れる。スパッタリングの条件は第１実施例と同様であ
る。この構成により、第１の非磁性層６４−１、６４−
２によってそれぞれ静磁結合された磁性層６３−１と６
３−２及び磁性層６３−３と６３−４が第２の非磁性層
６５−１によって電気的に絶縁される。

【００２０】次に工程（ｂ）において、基板６１を５４
０度で１時間アニールした後、イオンミリングにより所
定のパターンに形成する。この工程で図６の形状の磁性
体６２が形成される。工程（ｃ）において、第１の磁性
体６２の磁性層６３−４の上に絶縁層６６を形成し、そ
の上に更に導体層６７をスパッタリングで形成する。絶
縁層６６はＳｉＯ₂を厚さ０．１μｍに形成し、導体膜
６７はＣｕを厚さ１μｍに形成する。Ｃｕのスパッタリ
ング条件は、アルゴンガスの圧力は０．５Ｐａ、流量は
２０ｓｃｃｍ、スパッタ電力は０．５ｋＷである。工程
（ｄ）において、絶縁層６６と導体層６７をイオンミリ
ングによりパターン加工する。この工程で図６に示す形
状の導体層６７が形成される。

【００２１】図４の工程（ｅ）において、導体層６７、
第１の磁性体６２の磁性層６３ー４及び基板６１の端部
の表面に絶縁層を兼ねた第２の非磁性層６５−２を形成
し、さらにその上に、前記の第１の磁性体６２の形成時
と同じ工程により、第２の磁性体６９を形成する。第２
の磁性体６９の構成、及びスパッタリング条件は第１の
磁性体６２と同様である。工程（ｆ）において、５４０
度で１時間アニールした後、第２の非磁性層６５−２及
び第２の磁性体６９をイオンミリングによりパターン加
工する。この工程で図６に示す形状の磁性体６９が形成
される。工程（ｇ）において保護層６０として、Ａｌ₂
Ｏ₃を２０μｍの厚さで形成し、両端部を切断してラッ
プ加工をして完成する。図４の（ｇ）の断面図におい
て、左側面６８が図６に示す磁気記録媒体７０に対向す
る。本実施例の製造方法によると、絶縁物の非磁性層６
５−２により導体層６７を覆うので、特に絶縁層を設け
る必要はなく、そのための工程が省略できる。これに伴
い、製造時間の短縮、歩留まり及び特性の向上、コスト
ダウンが可能となる。

【００２２】なお、各層の製法および材質は、ここに記
載したものに限られるものではない。磁性層の材質とし
ては、例えばＮｉＦｅ合金、Ｃｏ系の他のアモルファス
膜でも良いし、Ｆｅ系の膜でも良い。また製法も、蒸着
やスパッター、メッキ等様々な薄膜製法を用いてもよ
い。第１の磁性体６２と第２の磁性体６９は違う材質で
もよい。非磁性層の材質についてもＡｌ₂Ｏ₃，Ｓｉ，
Ｃ，Ｔｉ等を用いることができる。また、磁性多層膜の
膜厚及び構成もここに記載したものに限られるものでは
ない。基板の材質や保護膜の材質及び製法も本実施例に
限定されるものではない。

【００２３】《第３実施例》次に、本発明の第３実施例
として、本発明の磁気ヘッドを搭載した磁気再生装置を
図６及び図７を用いて説明する。図６の（ａ）は、本実
施例の磁気再生装置を示す斜視図であり、（ｂ）は
（ａ）の矢印Ｋ部の拡大図である。図８は本実施例の磁
気再生装置の再生回路のブロック図である。図６におい
て、磁気ヘッド７１は第２の実施例の製造方法で製造し
た磁気ヘッドである。この磁気ヘッド７１は、図示を省
略した既知の浮上型スライダー上に設置されている。磁
性体６２、６９を貫通しかつ絶縁を保って配置した導体
層６７の両端に電極端子７３、７４が接続されている。
導体層６７には磁性体６２、６９を一方向にバイアス磁
化するために所定の直流電流を流す。

【００２４】ディスク状磁気記録媒体７０は、媒体の面
に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直記録用の記録媒
体である。ディスク状磁気記録媒体７０は、極めて平滑
な表面を持つ直径２５ｍｍのガラスディスク上に、記録
層として働く膜厚１μｍのＣｏＺｒＴａ膜と、その上に
膜厚０．１μｍのＣｏＣｒＴａ膜とを被着形成した二層
構造であり、既に記録がなされている。本実施例の磁気
再生装置では、図示を省略したスピンドルモーター等に
よってディスク状磁気記録媒体７０を図６の矢印の方向
に回転させる。磁気ヘッド７１は前記ディスク状磁気記
録媒体７０の表面上に浮上し再生を行う。矢印７５は、
ディスク状磁気記録媒体７０に記録された磁気情報の磁
化ベクトルを示している。

【００２５】図７は、本実施例の再生回路のブロック図
である。この再生回路は、磁気ヘッド７１の端子７３、
７４に接続されたキャリア信号発生器５５と、再生信号
検出回路５６とを有する。再生信号検出回路５６の出力
端に再生アンプ５７の入力端が接続され、再生アンプ５
７の出力端に再生信号処理回路５８の入力端が接続され
ている。

【００２６】導体層６７は、等価回路で示すと、直流抵
抗５０とインピーダンス素子５１を有する。インピーダ
ンス素子５１は、再生時において、磁気コアに設けられ
た導体層６７をインピーダンス素子として等価的に示し
たものである。キャリア信号発生器５５は、再生時に電
極端子７３と７４を経てインピーダンス素子５１にキャ
リア信号として交流の定電流を流す。また、磁気ヘッド
７１にバイアス磁界を発生させるために、導体層６７に
微小な直流電流を流す。キャリア信号発生器５５は内部
に、キャリア信号の発振回路と、定電流ドライブ回路
と、導体層６７に直流電流を流す回路とを有する。キャ
リア信号の周波数は例えば１ＧＨｚである。

【００２７】再生信号検出回路５６は内部に、ＡＭ検出
回路とＡＭ復調回路とを有する。ＡＭ検出回路は、電極
端子７３と７４との間に生じる信号を検出する。ＡＭ復
調回路は、前記ＡＭ検出回路で検出されたＡＭ波を復調
して、再生信号を出力する。再生アンプ５７は、再生信
号検出回路５６で復調された再生信号を増幅する。再生
信号処理回路５８は、再生アンプ５７で増幅された再生
信号を、適切な出力信号に変換する。例えば符号復調な
どを行う。変換された信号は、出力端子５９から出力さ
れる。

【００２８】次に、本実施例の磁気再生装置の再生動作
を図６から図９を用いて詳細に説明する。図６に示す磁
気ヘッド７１がディスク状磁気記録媒体７０上の記録磁
化７５の上を走査すると、磁性体６２、６９を記録磁化
７５からの漏洩磁束が通る。磁性体６２、６９は、前記
磁束によって磁化され、透磁率が低下する。

【００２９】電極端子７３、７４間には、図７に示すキ
ャリア信号発生器５５により１ＧＨｚのキャリア信号電
流Ｉが流されている。この電流Ｉにより、電極端子７
３、７４の間に生じる信号電圧Ｖは、電極端子７３、７
４間のインピーダンスをＺとすると、Ｖ＝ＺＩ（但し、
Ｉは一定）の関係式より決まる。このインピーダンスＺ
は、磁性体６２、６９の透磁率が低下すると、それに応
じて低下する。即ち、磁気記録媒体７０からの漏れ磁界
が大きいとき磁性体６２、６９の透磁率が低下しインピ
ーダンスＺも小さくなる。漏れ磁界が小さいときは磁性
体６２、６９の透磁率が大きくなりインピーダンスＺも
大きくなる。図８に示すように、磁気ヘッド７１が検出
した磁気記録媒体の漏れ磁界が、−ａ〜＋ａの範囲で変
化しているとする。縦軸の−＋の極性は、磁界の向きを
示す。図９に示すように、インピーダンスＺの値は、磁
気記録媒体７０からの漏れ磁界である外部磁界Ｈextが
０のときは、インピーダンス値は、大きな値ｂ₂をと
り、漏れ磁界が、−ａ又は＋ａのときは、小さい値ｂ₂
をとる。ただし、このインピーダンス値の変化は、記録
磁化７５からの漏れ磁界の強さに反比例するが、記録磁
化７５の極性には無関係であり、磁気ヘッド７１を通過
する磁束量が同じであれば、電極端子７３、７４間の信
号電圧は同じ値になる。

【００３０】従ってこの状態ではいかなる信号処理を行
っても記録磁化７５の極性の変化を検出することができ
ない。そこで記録磁化７５の極性に応じてインピーダン
ス値が変化するように、直流バイアスを与えて、磁性体
６２、６９を一方向に磁化している。具体的には図６に
示す導体層６７に直流の微小電流を図８に示すキャリア
信号発生器５５から流すことにより磁性体６２、６９を
一方向に磁化する。記録磁化７５の極性に応じて信号電
圧が変化するようになる。その動作を図１０を用いて説
明する。図１０は、極性が負のバイアス磁界をかけたと
きの、インピーダンスＺと外部磁界Ｈextの関係を示し
たグラフである。図１０を図９と比べてみると、バイ
アス磁界ｄに相当する距離だけ、曲線が右に移動してい
る。これによりインピーダンスＺの値は、磁気記録媒体
からの漏れ磁界が−ａのときは、インピーダンス値は最
小値ｃ₃となり、漏れ磁界が０のときは、インピーダン
スＺの値は中間値ｃ₂となり、漏れ磁界が＋ａのとき
は、最大値ｃ₁となり、外部磁界の極性を反映したイン
ピーダンス値が得られる。

【００３１】このように、外部磁界及びキャリア信号電
流に基づいて変化するインピーダンス値に基づいて変化
する電圧が、電極端子７３、７４に現れる。磁気ヘッド
７１は、極性やその長さの異なる記録磁化７５上を走行
するので、電極端子７３、７４間の電圧の変化は、１Ｇ
Ｈｚのキャリア信号電流をキャリアーとするＡＭ波とな
る。このＡＭ波は、再生信号検出回路５６において再生
信号として復調され、再生アンプ５７に出力される。再
生アンプ５７は、復調された再生信号を増幅し、再生信
号処理回路５８に出力する。再生信号処理回路５８は、
再生信号を出力するに適した信号に変換し、出力端子５
９から出力する。

【００３２】

【発明の効果】本発明の各実施例による説明から明らか
なように、多層膜の磁性体は、磁性層、薄い膜厚の第１
の非磁性層、及び厚い膜厚の第２の非磁性層を有し、第
１の非磁性層は、磁性層間を静磁結合させるために十分
薄くなされ、第２の非磁性層は磁性層間の電気的絶縁が
十分に保てるように十分厚くなされている。また、第１
の非磁性層にて静磁結合される磁性層の層数を偶数と
し、その膜厚の合計が表皮深さの２倍以下にすることに
よって、異方性が強く、渦電流損失の少ない、高周波特
性に優れた多層膜の磁性体を得ることができる。磁性多
層膜の磁性層が鉄、タンタル及び窒素からなる磁性体で
あり、非磁性層がＳｉＯ₂であるので、高周波特性に優
れた磁性多層膜を得ることができる。

【００３３】さらに他の観点の磁性多層膜は、鉄、タン
タル及び窒素からなる磁性体の第１の非磁性層にて静磁
結合される磁性層の合計膜厚を０．７μｍ以下とし、第
１の非磁性層の膜厚を１０ｎｍ以下、第２の非磁性層の
膜厚を０．１μｍ以上とすることにより、高周波特性に
優れた磁性多層膜を得ることができる。本発明の磁気ヘ
ッドは、磁気コア中に絶縁配置した導体と、前記導体の
両端に一対以上の電極とを備えた磁気ヘッドであって、
磁気コアとして、前記磁性多層膜を使用することによ
り、再生信号の感度を向上することができる。

【００３４】さらに他の観点の磁気ヘッドは第２の非磁
性層が磁気コア中での導体を絶縁配置するための絶縁体
を兼ねることにより、構造をより簡単にできる。

【００３５】本発明の磁気ヘッドの製造方法では、磁性
層、第１の非磁性層及び第２の非磁性層からなる第１の
磁性体の磁化容易軸を、所定の方向に配向しつつ薄膜形
成技術を用いて製造する。従って、成膜工程が簡単にな
るとともに再生感度に優れた磁気ヘッドを得ることがで
きる。本発明の磁気再生装置は前記の磁気ヘッドを用
い、前記導体の両端の電極に定電流の高周波信号を印加
しかつ磁気コアにバイアス磁界を発生させることによ
り、再生感度の優れた磁気再生装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の多層膜の磁性体の断面
図である。

【図２】本発明の第１の実施例の磁性多層膜、と従来例
のものとの、比透磁率の周波数特性を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の第２の実施例の磁気ヘッドの、製造方
法を説明するための工程（ａ）から（ｄ）までの断面図
である。

【図４】図３に示す工程の続きの、工程（ｅ）から
（ｇ）までの断面図である。

【図５】特性測定用試料の多層膜磁性体の平面図

【図６】（ａ）は本発明の第３の実施例の磁気再生装置
の斜視図である。

【図７】（ｂ）は（ａ）の矢印ｋ部の拡大図である。本
発明の磁気再生回路のブロック図である。

【図８】記録媒体の磁化の位置と、漏れ磁界の変化を示
す図である。

【図９】磁気ヘッドにバイアス磁界がかけられていない
場合の、外部磁界とインピーダンスとの関係を示す図で
ある。

【図１０】磁気ヘッドにバイアス磁界がかけられている
場合の、外部磁界とインピーダンスとの関係を示す図で
ある。

【図１１】本発明の多層膜の磁性体の一例を表す断面図
である。

【図１２】従来の技術の磁気インピーダンス効果を用い
た磁気ヘッドの斜視図である。

【図１３】磁気インピーダンス効果を用いた磁気ヘッド
の等価回路図である。

【図１４】従来の技術の磁性多層膜の断面図である。

【符号の説明】１磁気コア２導体線３電極端子４絶縁膜５磁化容易軸６磁化８磁気ディスク２１磁気インピーダンス素子２２キャリア信号発生器２３、２４電極端子２５再生電圧出力回路３１基板３２磁性層３３非磁性層４０多層膜磁性体４１基板４２磁性層４３第１の非磁性層４４第２の非磁性層４５多層体５０磁気ヘッド５１インピーダンス素子５５キャリア信号発生器５６再生信号検出回路５７再生アンプ５８再生信号処理回路５９出力端子６０保護層６１基板６２第１の磁性体６３−１、６３−２、６３−３、６３−４磁性層６４−１、６４−２第１の非磁性層６５−１、６５−２第２の非磁性層６６絶縁層６７導体層６９第２の磁性体７０ディスク状磁気記録媒体７１磁気ヘッド７２導体線７３電極端子７４電極端子７５記録磁化８０基板８１磁性体８２第２の非磁性層８４磁性層８５第１の非磁性層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒江章郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D034 BA21 BA30 BB01 BB14 DA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板上に、隣り合う磁性層間を静
磁結合させるに必要な所定の厚さ以下の第１の非磁性層
をそれぞれ介して、偶数個の磁性層を、隣り合う磁性層
の磁化容易軸が同じ方向になり、かつ前記偶数個の磁性
体の合計の厚さが、磁性体に与えられる交流磁場の周波
数に応じて定まる表皮深さの２倍以下になるように、重
ねて形成した多層体、及び前記多層体を複数個重ねると
き、隣り合う多層体の間に設けられ、厚さが前記第１の
非磁性層より厚い第２の非磁性層を備える多層膜磁性
体。
【請求項２】前記磁性層が鉄、タンタル及び窒素を含
む磁性体であり、前記非磁性層がＳｉＯ₂であることを
特徴とする請求項１記載の多層膜磁性体。
【請求項３】第１の非磁性層を介して静磁結合される
鉄、タンタル及び窒素を含む磁性体の偶数の磁性層の合
計の厚さが０．７μｍ以下であり、第１の非磁性層の厚
さが０．０１μｍ以下、第２の非磁性層の厚さが０．１
μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の多層膜
磁性体。
【請求項４】前記請求項１記載の多層膜磁性体で形成
した磁気コア内に磁気コアと絶縁して配置した導体と、
前記導体の両端につながる一対の電極とを備えたことを
特徴とする磁気ヘッド。
【請求項５】第２の非磁性層が磁気コア中の導体を絶
縁するための絶縁体を兼ねていることを特徴とする請求
項４記載の磁気ヘッド。
【請求項６】磁性層、第１の非磁性層及び第２の非磁
性層を有する請求項１記載の第１の多層膜磁性体を、磁
化容易軸を所定の方向に配向しつつ、基板上に形成する
第１の磁性体形成工程、前記第１の磁性体の上に絶縁層を形成する絶縁層形成工
程、前記絶縁層の上に導体層を形成する導体層形成工程、前記第１の磁性体及び導体層の上に絶縁層としての第２
の非磁性層を形成する工程、及び前記絶縁層の上に前記
第１の多層膜磁性体と実質的に同じ構成の第２の多層膜
磁性体を、磁化容易軸を所定の方向に配向しつつ、形成
する第２の磁性体形成工程、を備えることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】請求項４記載の磁気ヘッドの前記導体の
両端の電極に定電流の高周波信号を印加するキャリア信
号発生器、及び前記磁気コアにバイアス磁界を発生させ
るバイアス磁界発生手段、を有することを特徴とする磁気再生装置。