JP2002074619A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JP2002074619A
JP2002074619A JP2000256412A JP2000256412A JP2002074619A JP 2002074619 A JP2002074619 A JP 2002074619A JP 2000256412 A JP2000256412 A JP 2000256412A JP 2000256412 A JP2000256412 A JP 2000256412A JP 2002074619 A JP2002074619 A JP 2002074619A
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magnetic
magnetostriction constant
asymmetry
height
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Tsutomu Takeya
努 竹谷
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＭＲハイトに対するアシンメトリーの変化量
が小さく、再生信号の分解能に優れた磁気ヘッドを提供
する。 【解決手段】 磁気記録媒体上に記録された磁気記録情
報の読出素子としての磁気抵抗効果素子２０を備えた磁
気ヘッド１であり、磁気抵抗効果素子２０を構成する軟
磁性体の磁歪定数が０以下であることを特徴とする磁気
ヘッド１を採用する。この磁気ヘッド１によれば、磁気
抵抗効果素子２０の磁歪定数が０以下であるので、ＭＲ
ハイトに対するアシンメトリーの変化量が小さくなり、
ＭＲハイトに僅かなばらつきが生じてもアシンメトリー
が変動することがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気抵抗効果素子を
備えた磁気ヘッドに関し、特に、ＭＲハイトに対するア
シンメトリーの変化量が小さく、優れた再生特性を示す
磁気ヘッドを提供するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＶＴＲやコンピュータのデータストレー
ジ機器等に使用される磁気ヘッドにあっては、記録密度
の向上と信号記録形態のデジタル化に伴い、トラック幅
を年々狭トラック化している状況にある。このような背
景から、従来、フェライトあるいはセラミックからなる
コア半体に軟磁気特性の優れた金属磁性薄膜を形成した
磁気コア半体を一対、絶縁膜を介して溶着ガラス等の接
合部材で一体化してなる構造のＭＩＧ（Metal In Gap）
型の磁気ヘッドが種々用いられてきた。更に近年では、
このＭＩＧ型の磁気ヘッドよりも更なる狭トラック化を
目的として、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を磁気記録
情報の再生素子として備えた磁気ヘッドをＶＴＲやデー
タストレージ機器などの磁気ヘッドとして適用しようと
する試みがなされている。
【０００３】図１３には、この種の背景に基づいて本発
明者らが想定している磁気ヘッドの要部の断面構造を示
す。この磁気ヘッドは、２つの半コアと、半コア間に形
成された再生用のＭＲヘッド部及び記録用の書込みヘッ
ド部とから構成されている。図１３に示すように、再生
用のＭＲヘッド部１１０は、一方の半コア１０３の端面
１０３ａ上に形成された絶縁層１０４上に形成されてお
り、絶縁層１０４上に積層された下部シールド層１１２
と、下部絶縁層１１３と、下部絶縁層１１３上に形成さ
れて媒体摺動面１０２に露出する磁気抵抗効果素子（以
下、ＭＲ素子と表記）１２０と、ＭＲ素子１２０を覆う
上部絶縁層１１４と、上部シールド層１１５とから構成
されている。尚、上部シールド層１１５は、後述する書
込みヘッド部１１１の下部コア層と兼用とされている。
【０００４】書込みヘッド部１１１は、下部コア層（上
部シールド層）１１５と、下部コア層１１５に積層され
たギャップ層１１６と、コイル１１７と、コイル１１７
を覆う上部絶縁層１１８と、ギャップ層１１６に接合さ
れ、かつコイル１１７側にて下部コア層１１５に接合さ
れる上部コア層１１９とから構成されている。コイル１
１７のほぼ中央部分にて上部コア層１１９の基端部１１
９ｂが下部コア層１１５に磁気的に接続されている。ま
た、上部コア層１１９には、アルミナなどからなるコア
保護層１３０が積層され、更にその上には他方の半コア
（図示せず）が接合されている。
【０００５】ＭＲ素子１２０は、Ｎｉ-Ｆｅ合金等の軟
磁性合金薄膜からなり、ＭＲ電極１２１に接続されてい
る。また、ＭＲ素子１２０は、媒体摺動面１０２からそ
の一部が露出すると共に、媒体摺動面１０２の垂直方向
（図中Ｚ矢印方向）に所定の寸法のＭＲハイトｈを有し
ている。ＭＲ素子１２０のＭＲハイトｈの寸法は、後述
するようにＭＲヘッド部１１０の再生特性に重大な影響
を与えるので、その寸法精度を厳重に管理する必要があ
る。通常、ＭＲハイトｈの調整は、媒体摺動面１０２の
研磨加工により調整されている。
【０００６】また、従来からＭＲ素子１２０としてＮｉ
-Ｆｅ合金膜が用いられているが、ＭＲヘッド部１１０
の再生出力の大きさがＮｉ-Ｆｅ合金膜の磁歪定数に依
存することが知られている。そこで従来の磁気ヘッド
は、再生出力を高くするために磁歪が正の値を示すＮｉ
-Ｆｅ合金膜を使用している。Ｎｉ-Ｆｅ合金の磁歪を正
にするには、Ｆｅの組成比を１９重量％以上とすること
が必要である。従って、従来の磁気ヘッドに用いられる
ＭＲ素子は、Ｆｅ組成率が１９重量％以上のＮｉ-Ｆｅ
合金からなるものが大半である。
【０００７】一方、デジタル磁気記録方式の場合におい
ては、再生出力の他に、磁気ヘッドにより得られる再生
信号の対称性、いわゆるアシンメトリーが問題となる。
デジタル磁気記録における再生信号は、交互に反転する
パルス波形が連続する波形を示すが、上下に反転するパ
ルス波形のピーク高さの対称性が低下すると、読み取り
エラーが増大する場合がある。従って、読み取りエラー
の発生を防ぐには、再生信号の対称性に優れるもの、換
言すると、磁気ヘッドのアシンメトリーを０％にするる
ことが必要である。磁気ヘッドのアシンメトリーは、Ｍ
Ｒ素子１２０のＭＲハイトｈに依存する。
【０００８】ところで、ＭＲハイトｈは媒体摺動面１０
２の研磨加工により調整されるが、研磨加工の精度が最
小でも０．０１μｍ程度であるため、アシンメトリーの
ばらつきが発生する場合がある。従って、アシンメトリ
ーをばらつきを抑えるためには、ＭＲハイトｈが０．０
１μｍ程度変化した場合でも、アシンメトリーの変化が
小さいことが求められる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、磁歪定数が正
の値を示す従来のＭＲ素子１２０を備えた磁気ヘッド
は、再生出力に優れる一方で、ＭＲハイトｈに対するア
シンメトリーの変化量が大きいという欠点がある。アシ
ンメトリーの変動を抑えるには更なるＭＲハイトの加工
精度の向上が効果的であるが、現状ではこれ以上の加工
精度の向上は困難であり、このため磁気ヘッドのアシン
メトリーぼばらつきを抑えることができないという問題
があった。
【００１０】また磁気記録密度の向上に伴って再生速度
の高速度化が求められており、このため記録磁界の高周
波化が求められている。高周波化された記録磁界を正確
に読みとるためには、磁気ヘッドの分解能の高度化が求
められる。しかし、従来の磁気ヘッドの分解能では不十
分であるという問題があった。
【００１１】上記の問題に対して本発明者らが鋭意研究
したところ、磁気ヘッドのアシンメトリーとＭＲ素子の
磁歪定数との間に特有な関係が存在することを見いだ
し、この特有な関係に基づいて本発明に到達したもので
ある。即ち本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので
あり、ＭＲハイトに対するアシンメトリー（再生信号の
ピーク高さ対称性）の変化量を小さくするとともに、再
生信号の分解能を向上させた磁気ヘッドの提供を目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の磁気ヘ
ッドは、磁気記録媒体上に記録された磁気記録情報を磁
気記録媒体に接触しながら読み出す読出素子としての磁
気抵抗効果素子を備えた磁気ヘッドであり、前記磁気抵
抗効果素子を構成する軟磁性体の磁歪定数が０以下であ
ることを特徴とする。
【００１３】上記の磁気ヘッドによれば、磁気抵抗効果
素子（以下、ＭＲ素子と表記）の磁歪定数が０以下であ
るので、ＭＲハイトに対するアシンメトリー（再生信号
のピーク高さ対称性）の変化量が小さくなり、このため
ＭＲハイトに僅かなばらつきが生じてもアシンメトリー
が変動することがない。
【００１４】また上記の磁気ヘッドにおいては、前記Ｍ
Ｒ素子を構成する前記軟磁性体の磁歪定数が、−３×１
０-6以上０以下であることがより好ましい。ＭＲ素子の
磁歪定数が−３×１０-6以上であれば、再生出力が極端
に低下することがなく、また磁歪定数が０以下であれ
ば、ＭＲハイトに対するアシンメトリーの変化量が小さ
くなり、ＭＲハイトに僅かなばらつきが生じてもアシン
メトリーのばらつきが生じることがない。
【００１５】更に上記の磁気ヘッドにおいては、前記Ｍ
Ｒ素子を構成する前記軟磁性体がＮｉ-Ｆｅ合金からな
り、該Ｎｉ-Ｆｅ合金のＦｅの組成率が１７．５重量％
以上１８．８重量％以下であることが好ましい。
【００１６】上記の磁気ヘッドによれば、ＭＲ素子を構
成する軟磁性体をＦｅ組成率で１７．５重量％以上１
８．８重量％以下のＮｉ-Ｆｅ合金とすることにより、
ＭＲ素子の磁歪定数を−３×１０-6以上０以下の範囲に
することができ、磁気ヘッドの再生出力が極端に低下せ
ず、またＭＲハイトに僅かなばらつきが生じてもアシン
メトリーのばらつきが生じることがない。
【００１７】また、上記の磁気ヘッドにおいては、前記
ＭＲ素子を構成する前記軟磁性体の磁歪定数が、−３×
１０-6以上−０．５×１０-6以下であることが最も好ま
しい。ＭＲ素子の磁歪定数が−３×１０-6以上であれ
ば、再生出力が極端に低下することがなく、また磁歪定
数が−０．５×１０-6以下であれば、磁気記録媒体上の
記録信号の検出分解能が向上して記録信号の高周波化に
対応させることが可能になる。
【００１８】更に上記の磁気ヘッドにおいては、前記Ｍ
Ｒ素子を構成する前記軟磁性体がＮｉ-Ｆｅ合金からな
り、該Ｎｉ-Ｆｅ合金のＦｅの組成率が１７．５重量％
以上１８．５重量％以下であることがより好ましい。
【００１９】上記の磁気ヘッドによれば、ＭＲ素子を構
成する軟磁性体をＦｅ組成率で１７．５重量％以上１
８．５重量％以下のＮｉ-Ｆｅ合金とすることにより、
ＭＲ素子の磁歪定数を−３×１０-6以上−０．５×１０
-6以下の範囲にすることができ、磁気ヘッドの再生出力
が極端に低下せず、また磁気記録媒体上の記録信号の検
出分解能が向上し、再生信号の高周波化への対応が可能
になる。
【００２０】次に本発明の磁気ヘッドは、磁気記録媒体
上に記録された磁気記録情報を磁気記録媒体に接触しな
がら読み出す読出素子としての磁気抵抗効果素子（ＭＲ
素子）を少なくとも２以上備えた磁気ヘッドであり、前
記の各ＭＲ素子を構成する軟磁性体の磁歪定数が０以下
であることを特徴とする。
【００２１】上記の磁気ヘッドによれば、各ＭＲ素子の
磁歪定数が０以下であり、それぞれのＭＲハイトに対す
るアシンメトリー（再生波形のピーク高さ対称性）の変
化が小さくなるので、各ＭＲ素子間のＭＲハイトに僅か
なばらつきが生じても磁気ヘッド全体のアシンメトリー
が変動することがない。
【００２２】また上記の磁気ヘッドにおいては、各ＭＲ
素子を構成する各軟磁性体の磁歪定数が、−３×１０-6
以上０以下であることがより好ましい。更に上記の磁気
ヘッドにおいては、各ＭＲ素子を構成する各軟磁性体の
磁歪定数が、−３×１０-6以上−０．５×１０-6以下で
あることが最も好ましい。
【００２３】尚、ＭＲ素子を複数個備えた上記の磁気ヘ
ッドにおいては、磁気ヘッドの良品率は各ＭＲ素子の良
品率の積算値となるため、ＭＲ素子数が多いほど磁気ヘ
ッドの良品率が大きく低下する傾向にある。従って、特
に複数のＭＲ素子を備えた磁気ヘッドにおいては、上記
の構成を採用することにより、その良品率を大幅に改善
させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明するが、本発明が以下の実施形態に限定
されるものではないことは明らかである。図１は本発明
に係る磁気ヘッド１をＶＴＲなどの磁気記録装置の回転
シリンダの台板７に取り付けた状態を示す。この磁気ヘ
ッド１は、板状のコア半体２、３をそれらの側端面どう
しをコア内蔵層５を介して接着一体化して全体として板
状に形成され、コア半体２、３の面積の大きな側面の１
つ（図１では横倒し状態のコア半体２、３の底面側）を
台板７の上面に接着し、コア半体２、３の一側を台板７
の端部から若干外側に突出させて台板７に固定されてい
る。これらのコア半体２、３はＣａＴｉＯ3、Ａｌ2Ｏ3
＋ＴｉＣなどの耐摩耗性に優れたセラミック材料あるい
はフェライトなどからなる。
【００２５】台板７の外側に突出された磁気ヘッド１の
一面は細長い凸曲面状に加工されて媒体摺動面６とされ
ている。媒体摺動面６はコア半体２、３の面積の大きな
側面２ａ、３ａ（図１では磁気ヘッド１が横倒し状態に
されているので上面に位置する）を含む面に沿う曲面
（磁気テープ摺動方向に沿う曲面）とされている。
【００２６】次に、媒体摺動面６の中央部に設けられて
いるコア内蔵層５には書込みヘッド部１０とＭＲヘッド
部１１とが内蔵され、それらは例えば図２〜図４に示す
構造とされている。尚、図１〜図５において、図示Ｘ方
向は磁気ヘッドのトラック幅方向であり、図示Ｙ方向は
磁気記録媒体の移動方向であって磁気ヘッドのギャップ
長方向であり、図示Ｚ方向は媒体摺動面の垂直方向であ
って磁気ヘッドのハイト方向である。
【００２７】図２〜図４に詳細に示すようにＭＲヘッド
部１１は、Ｆｅ-Ｎｉ合金、Ｆｅ-Ａｌ-Ｓｉ合金、Ｃｏ
系アモルファス合金等の磁性合金からなる下部シールド
層１２上に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などの非磁性材料に
より形成されたギャップ層１３が設けられ、このギャッ
プ層１３に、磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と表
記）２０が埋設されている。更にその上には、ギャップ
層１３’及び上部シールド層１４が形成されており、こ
の上部シールド層１４は、その上に設けられる書込みヘ
ッド部１０の下部コア層と兼用にされている。
【００２８】書込みヘッド部１０は、下部コア層と兼用
にされた上部シールド層１４の上に、ギャップ層１５が
形成され、その上に平面的に環状かつ螺旋状となるよう
にパターン化された薄膜コイル部１６が形成され、薄膜
コイル部１６は絶縁材料層１７に囲まれている。絶縁材
料層１７の上に形成された上部コア層からなるヨーク部
１８は、その磁極先端部１８ａを媒体摺動面６に出して
その部分において下部コア層と兼用にされた上部シール
ド層１４に微小間隙をあけて対向され、ヨーク部１８の
基端部１８ｂが下部コア層と兼用にされた上部シールド
層１４と磁気的に接続させて設けられ、媒体摺動面６側
にヨーク部１８の磁極先端部１８ａを位置させ、この磁
極先端部１８ａと媒体摺動面６側の上部シールド層１４
の先端部との間に書き込み用の磁気ギャップＷＧが形成
されている。また、上部コア層１８の上にはアルミナな
どからなる保護層１９が設けられ、この保護層１９にも
う一方のコア半体２が接続されて磁気ヘッド１が構成さ
れている。
【００２９】尚、書込みヘッド部１０の薄膜コイル部１
６と媒体摺動面６の位置関係は、図２に示すように媒体
摺動面６にほぼ直交する面に沿って薄膜コイル部１６と
ヨーク部１８が配置され、ヨーク部１８の先端の磁極先
端部１８ａが媒体摺動面６に露出されている。
【００３０】書込みヘッド部１０では、薄膜コイル部１
６に記録電流が与えられ、薄膜コイル部１６からヨーク
部１８及び上部シールド層１４からなる磁気回路に起磁
力が与えられる。そして、磁気ギャップＷＧの部分での
下部コア層と兼用された上部シールド層１４とヨーク部
１８の磁極先端部１８ａからの漏れ磁界により媒体摺動
面６に接触して摺動する磁気テープ等の磁気記録媒体に
磁気信号を記録できる。
【００３１】ＭＲヘッド部１１は、軟磁性体薄膜よりな
るＭＲ素子２０に電極層２１を接続してなるもので、電
極層２１から検出電流を流した状態のＭＲ素子２０に磁
気テープ等の磁気記録媒体からの漏れ磁場が作用すると
抵抗変化を生じるものである。ＭＲヘッド部１１におい
ては、媒体摺動面６上に接触して摺動する磁気テープ等
からの漏れ磁界の有無によりＭＲ素子２０の電気抵抗が
変化するので、この抵抗変化を読み取ることで磁気テー
プ等の磁気記録内容を読み取ることができる。
【００３２】また、ＭＲヘッド部１１のＭＲ素子２０と
媒体摺動面６の位置関係は、図５に示すように媒体摺動
面６に露出する形でＭＲ素子２０が配置されている。ま
た、ＭＲ素子２０のトラック幅方向両側（図示Ｘ方向両
側）に一対の電極層２１、２１が接続され、電極層２
１，２１は媒体摺動面６の垂直方向（図示Ｚ方向）に延
在している。そしてＭＲ素子２０は、トラック幅方向に
沿うトラック幅Ｔｗを有し、更にトラック幅方向に垂直
なＭＲハイトｈを有している。ＭＲハイトｈの寸法は、
ＭＲヘッド部１１の再生特性に重大な影響を与えるの
で、その寸法精度を厳重に管理する必要がある。通常、
ＭＲハイトｈの調整は、媒体摺動面６の研磨加工により
調整されている。研磨加工の精度は最小でも０．０１μ
ｍ程度のばらつきがあり、そのためＭＲハイトｈにおい
ても０．０１μｍ程度のばらつきを有している。
【００３３】本発明に係るＭＲ素子２０は軟磁性体の薄
膜であり、Ｎｉ-Ｆｅ合金からなるものである。このＭ
Ｒ素子２０は、磁歪定数が０以下であることが好まし
く、−３×１０-6以上０以下であることがより好まし
く、−３×１０-6以上−０．５×１０-6以下であること
が最も好ましい。
【００３４】次に、上記のＭＲ素子２０の磁歪定数の限
定理由を説明する。まず、先にも述べたように、デジタ
ル磁気記録方式においては、磁気ヘッドにより得られる
再生信号のピーク高さ対称性、いわゆるアシンメトリー
が問題となる。ここで、図６に、デジタル磁気記録方式
における再生信号の一例を示す。図６に示す再生信号
は、交互に反転するパルス波形が連続する波形を示し、
それぞれのパルス波形は、±Ｔａａのピーク高さを有し
ている。この図６に示す再生信号のピーク高さ対称性
（アシンメトリー：Asym(%)）は、以下の式（１）で表
される。
【００３５】
【数１】
【００３６】再生信号のアシンメトリーは０％であるこ
とが最も好ましい。アシンメトリーが０％であれば、再
生信号の対称性が向上し、読み取りエラー等の不具合が
生じることがない。このアシンメトリーは、ＭＲ素子２
０のＭＲハイトｈを調整することにより最適値を決める
ことができる。ところで、ＭＲハイトｈは研磨加工によ
り調整されるため、磁気ヘッド間で最小でも０．０１μ
ｍ程度のばらつきがある。このためアシンメトリーもＭ
Ｒハイトｈのばらつきに対応して変動する。従って安定
したアシンメトリーを得るには、ＭＲハイトｈに対する
アシンメトリーの変化量が小さいことが好ましい。
【００３７】ＭＲハイトｈに対するアシンメトリーの変
化量を小さくするには、ＭＲ素子２０を構成する軟磁性
体の磁歪定数を０以下にすることが好ましい。ＭＲ素子
２０の磁歪定数を０以下にすることによって、ＭＲハイ
トｈ１μｍあたりのアシンメトリーの変化量を表すアシ
ンメトリー変動比（ΔAsym/ｈ(%/μｍ)）を３０(%/μ
ｍ)以下にすることができる。即ち、ＭＲ素子２０の磁
歪定数を０以下にすることでＭＲハイトｈに対するアシ
ンメトリーの変化が極めて小さくなり、磁気ヘッドの生
産時において、磁気ヘッド間のアシンメトリーのばらつ
きを小さくすることができ、磁気ヘッドの再生特性を安
定にすることができる。
【００３８】また、磁気テープ等の磁気記録媒体の摺動
により媒体摺動面６が徐々に研磨され、ＭＲハイトｈが
変動した場合でも、磁気ヘッドのアシンメトリーが大き
く変化することがなく、常に一定のアシンメトリーを維
持することができる。
【００３９】尚、ＭＲ素子２０の磁歪定数の低下に伴
い、磁気記録媒体からの記録磁界（外部磁界）に対する
磁気ヘッドの再生出力が若干低下するが、一方で磁歪定
数の低下により外部磁界に対する再生出力変化の直線性
（リニアリティ）が向上する。図７には、ＭＲ素子の磁
歪定数の高低によるＲＨ曲線の変化を示す。図７に示す
ように、ＭＲ素子の磁歪定数が低いと、磁歪定数が高い
場合と比較して、ＲＨ曲線の傾きが小さくなるとともに
外部磁界に対するＲＨ曲線の直線範囲が拡大する。この
ことは、本発明の媒体摺動型の磁気ヘッドにおいては好
都合である。即ち、媒体摺動型の磁気ヘッドの場合、媒
体からの記録磁界（外部磁界）が比較的大きいため、外
部磁界に対する直線性の範囲が広いほど再生波形のひず
みが小さくなり、再生特性が向上するからである。本発
明の磁気ヘッドにおいては、ＭＲ素子２０の磁歪定数を
０以下とすることにより、適度な再生出力を確保しつ
つ、外部磁界Ｈに対する再生出力のリニアリティを広く
確保することができる。しかし、磁歪定数が極端に低下
すると再生出力が得られなくなるので、ＭＲ素子２０の
磁歪定数が−３×１０-6以上であることが好ましい。
【００４０】更に、ＭＲ素子２０の磁歪定数が低くなる
と、磁気記録媒体上の記録磁界の検出分解能が向上す
る。図６において、各ピーク波形の１／２のピーク高さ
におけるピーク幅をピーク半値幅（Ｐｗ50±）と定義し
た場合、ＭＲ素子２０の磁歪定数の低下により、読み取
り可能なピーク半値幅（Ｐｗ50±）が小さくなる。即
ち、ピーク幅が減少してピーク間の間隔が小さくなった
場合でも、充分に記録信号の読み出しが可能になる。従
って、ＭＲ素子２０の磁歪定数は０以下が好ましい。更
に、ＭＲ素子２０の磁歪定数を０．７×１０-6以下とす
ると、記録磁界の読み出し時に、図６における上側のパ
ルス波形のピーク半値幅（Ｐｗ50+）と下側のパルス波
形のピーク半値幅（Ｐｗ50-）との差が小さくなり、上
下のパルス波形の半値幅の対称性が向上する。このよう
に、ＭＲ素子２０の磁歪の低下によって読み取り可能な
ピーク半値幅（Ｐｗ50±）を小さくでき、磁気ヘッドの
検出分解能が向上して記録信号の高周波化に対応させる
ことができると共に読み出しエラーの発生を低減でき
る。
【００４１】ＭＲ素子２０の磁歪定数を０以下にするに
はＮｉ-Ｆｅ合金中のＦｅの組成比を１８．８重量％以
下にすればよく、また磁歪定数を−３×１０-6以上０以
下にするにはＦｅの組成比を１７．５重量％以上１８．
８重量％以下にすればよく、磁歪定数を−３×１０-6以
上−０．５×１０-6以下にするにはＦｅの組成比を１
７．５重量％以上１８．５重量％以下にすればよい。
【００４２】なお、本発明の磁気ヘッドは、図１〜図５
に示したような、ＭＲ素子が１つであるシングルチャン
ネル型の磁気ヘッドに限らず、ＭＲ素子を複数備えた磁
気ヘッドにも適用できる。図８及び図９には、複数のＭ
Ｒ素子を備えた磁気ヘッドの一例を示す。尚、図８及び
図９において、図示Ｘ方向は磁気ヘッドのトラック幅方
向であり、図示Ｙ方向は磁気記録媒体の移動方向であっ
て磁気ヘッドのギャップ長方向であり、図示Ｚ方向は媒
体摺動面の垂直方向であって磁気ヘッドのハイト方向で
ある。
【００４３】この磁気ヘッド３１は、書込用の書込みヘ
ッド部と読み出し用のＭＲヘッド部をそれぞれ２つずつ
備えた磁気ヘッドである。図８は磁気ヘッド３１をＶＴ
Ｒなどの磁気記録装置の回転シリンダの台板７に取り付
けた状態を示す。この磁気ヘッド３１は、板状のコア半
体２、３をそれらの側端面どうしをコア内蔵層３５を介
して接着一体化して全体として板状に形成されている。
コア半体２，３を構成する材料は先に説明した磁気ヘッ
ド１の場合と同様である。
【００４４】台板７の外側に突出された磁気ヘッド３１
の一面は凸曲面状に加工された媒体摺動面６であり、こ
の媒体摺動面６はコア半体２、３の面積の大きな側面２
ａ、３ａを含む面に沿う曲面（磁気テープ摺動方向に沿
う曲面）とされている。
【００４５】次に、媒体摺動面６の中央部に設けられて
いるコア内蔵層３５には書込みヘッド部４０，５０とＭ
Ｒヘッド部４１，５１がそれぞれ内蔵されている。コア
内蔵層３５においては、書込みヘッド部４０とＭＲヘッ
ド部４１とが一体化されて第１ヘッド部４２を構成し、
書込みヘッド部５０とＭＲヘッド部５１とが一体化され
て第２ヘッド部５２を構成している。そして、第１，第
２ヘッド部４２，５２はそれぞれ、トラック幅方向（図
示Ｘ方向）に沿って配置されている。尚、書込みヘッド
部４０，５０及びＭＲヘッド部４１，５１は、図２〜図
４に示した書込みヘッド部１０及びＭＲヘッド部１１と
同一の構造であるので、その説明は省略する。
【００４６】図９には、磁気ヘッド３１のコア内蔵層３
５の断面構造を示す。図９に示すように、コア内蔵層３
５に内蔵されたＭＲヘッド部４１，５１は、媒体摺動面
６の幅方向、即ち磁気ヘッド３１のトラック幅方向（図
示Ｘ方向）に沿って配置されている。ＭＲヘッド部４
１，５１に内蔵されるＭＲ素子４３，５３は、媒体摺動
面６に露出しており、またＭＲ素子４３，５３のトラッ
ク幅方向（図示Ｘ方向）両端には、一対の電極層２１…
がそれぞれ接続されている。また、ＭＲ素子４３，５３
は、先に説明した磁気ヘッド１のＭＲ素子２０と同じも
のである。即ち、磁歪定数が０以下であるＮｉ-Ｆｅ合
金の薄膜からなるものであり、ＭＲハイト１μｍあたり
のアシンメトリー変化量を表すアシンメトリー変動比
（ΔAsym/ｈ(%/μｍ)）が３０(%/μｍ)以下であるもの
である。
【００４７】また、ＭＲ素子４３，５３は、トラック幅
方向に沿うトラック幅Ｔｗ1，Ｔｗ2をそれぞれ有し、更
にトラック幅方向に垂直なＭＲハイトｈ1、ｈ2をそれぞ
れ有している。ＭＲハイトｈ1、ｈ2は、ＭＲヘッド部４
１、５１の再生特性にそれぞれ重大な影響を与えるの
で、その寸法精度を厳重に管理する必要がある。ＭＲヘ
ッド部４１，５１の再生特性を同等に維持するために
は、ＭＲハイトｈ1、ｈ2を同一にすることが望ましい
が、媒体摺動面６の研磨加工の精度に影響によって両者
間に最小で０．０３μｍ程度の微差が生じる場合があ
る。この場合、上記のアシンメトリー変動のＭＲハイト
依存性を示す値から計算すると、ＭＲ素子４３，５３間
のアシンメトリーの差は、０．９％程度に抑えられる。
【００４８】従って、この磁気ヘッド３１によれば、各
ＭＲ素子４３，５３のＭＲハイトｈ 1、ｈ2に微差が生じ
たとしても、ＭＲハイトに対するアシンメトリーの変化
量が小さいために各素子４３，５３間のアシンメトリー
差を０．９％以内にすることができる。また、テープ等
の磁気記録媒体の摺動により媒体摺動面６が徐々に研磨
され、ＭＲハイトｈ1、ｈ2が減少して両者間に微差が生
じたとしても、各素子４３，５３間のアシンメトリーに
大きな差が生じることがなく、常に一定のアシンメトリ
ーを維持することができる。
【００４９】尚、ＭＲ素子を複数備えた上記の磁気ヘッ
ド３１においては、磁気ヘッド３１の良品率は各ＭＲ素
子４３，５３の良品率の積算値となるため、ＭＲ素子が
１つの場合と比べて磁気ヘッドの良品率が低下する傾向
にあるが、上記の磁気ヘッド３１によれば、上記の構成
を採用することによりアシンメトリー差が小さくなり、
良品率を大幅に改善させることができる。
【００５０】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
する。Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＣからなるコア半体上に、下部シ
ールド層とギャップ層を積層し、このギャップ層上に種
々の組成のＮｉ-Ｆｅ合金膜からなるＭＲ素子を形成
し、更に電極層を形成した。次に、ＭＲ素子及び電極層
上に別のギャップ層を積層し、更に上部シールド層を積
層してＭＲヘッド部を形成した。次に上部シールド層上
にギャップ層、薄膜コイル部、ヨーク部、保護層を順次
形成して書込みヘッド部を形成した。そして、保護層上
に別のコア半体を接合し、最後に研磨加工により媒体摺
動面を形成することにより、図１〜図５に示すような磁
気ヘッドを製造した。
【００５１】尚、ＭＲ素子を構成するＮｉ-Ｆｅ合金膜
の組成は、Ｆｅの組成率で１６．７５〜１９．６重量％
の範囲のものであり、このときのＭＲ素子の磁歪定数
は、−４×１０-6〜１．２×１０-6の範囲のものであっ
た。図１０にはＮｉ-Ｆｅ合金中のＦｅの組成率と磁歪
定数との関係を示す。
【００５２】得られた各種の磁気ヘッドを用いて、磁気
記録媒体上に記録されたデジタル形式の記録磁界を読み
出すことにより、再生信号のパルス波形のピーク高さ
（±Ｔａａ）、アシンメトリー変動比（ΔAsym/ｈ(%/μ
ｍ)）、磁気ヘッドの出力電圧（Ｖout）及びパルス波形
のピーク半値幅（Ｐｗ50±）を求めた。結果を図１１及
び図１２に示す。
【００５３】図１１には、ピーク高さ（±Ｔａａ）及び
アシンメトリー変動比（ΔAsym/ｈ(%/μｍ)）の磁歪定
数依存性を示す。なお、図１１においては、ピーク高さ
（±Ｔａａ）及びアシンメトリー変動比をそれぞれ相対
値で示している。図１１に示すように、磁歪定数が１×
１０-6の時にアシンメトリー変動比が約３８％程度を示
しているが、磁歪定数が０以下でアシンメトリー変動比
が１８％以下になり、磁歪定数の減少と共にアシンメト
リー変動比も減少している。一方、ピーク高さについて
も同様に、磁歪定数の減少に従って減少し、磁歪定数が
−３×１０-6の時にピーク高さが３０％程度になってい
る。
【００５４】図１１から明らかなように、磁歪定数の減
少と共にアシンメトリー変動比が減少しており、ＭＲハ
イトに対するアシンメトリーの変化量が小さくなること
がわかる。また、図１１に示すピーク高さは磁気ヘッド
の再生出力の大きさに対応するものであり、ピーク高さ
が磁歪定数の減少と共に減少し、磁気ヘッドの再生特性
上好ましくない方向に変化する。しかし、磁歪定数が−
３×１０-6以上の範囲であれば、ピーク高さが３０％以
上となり、この程度のピーク高さは、再生特性上、特に
問題のない値である。
【００５５】次に図１２には、磁気ヘッドの出力電圧
（Ｖout）及びパルス波形のピーク半値幅（Ｐｗ50±）
の磁歪定数依存性を示す。なお、図１２の出力電圧（Ｖ
out）及びパルス波形のピーク半値幅（Ｐｗ50±）につ
いては、磁歪定数が１．２×１０-6である従来の磁気ヘ
ッドの値を１００％としたときの相対値で示している。
またＰｗ50+は、再生信号においてプラス側に突出する
パルス波形の半値幅を示し、Ｐｗ50ーは、マイナス側に
突出するパルス波形の半値幅を示す。
【００５６】図１２に示すように、磁気ヘッドの出力電
圧（Ｖout）は、磁歪定数の低下と共に減少しており、
再生出力が低下することがわかる。特に、磁歪定数が−
２×１０-6の本発明に係る磁気ヘッドでは、磁歪定数が
１．２×１０-6である従来の磁気ヘッドに比べて出力電
圧が５０％まで低下している。一方、Ｐｗ50+及びＰｗ
50ーはいずれも磁歪定数の低下と共に減少しており、パ
ルス波形の幅が縮小していることがわかる。また、磁歪
定数の低下と共にＰｗ 50+とＰｗ50ーとの差が縮まり、
特に磁歪定数が−０．５×１０-6以下でＰｗ50+とＰｗ
50ーとの差がほとんどなくなっていることがわかる。
【００５７】図１２から明らかなように、磁歪定数の低
下と共に再生信号の出力電圧及びパルス波形の幅が小さ
くなっており、これにより隣り合うパルス波形同士の干
渉の確率が低下するものと考えられる。このことは、磁
気ヘッドの読み取り時の検出分解能が向上していること
を示している。尚、出力電圧の低下は磁気ヘッドの再生
出力の低下を意味するが、本発明の媒体摺動タイプの磁
気ヘッドの場合、出力電圧の５０％程度の低下はＳ／Ｎ
比に換算した場合に大きな低下には至らず、むしろ検出
分解能の向上という従来にはない格別な効果が得られる
点において許容されるものである。
【００５８】以上の結果から、アシンメトリーの変化量
を小さくするためにはＭＲ素子２０の磁歪定数を０以下
にすればよく、アシンメトリーの変化量を小さくすると
共に再生出力を極端に低下させないためには磁歪定数を
−３×１０-6以上０以下にすればよく、アシンメトリー
の変化量を小さくすると共に再生出力を極端に低下させ
ず、更に検出分解能を向上させるためには磁歪定数を−
３×１０-6以上−０．５×１０-6以下にすればよいこと
がわかる。
【００５９】そして図１０より、ＭＲ素子２０の磁歪定
数を０以下にするにはＮｉ-Ｆｅ合金中のＦｅの組成比
を１８．８重量％以下にすればよく、また磁歪定数を−
３×１０-6以上０以下にするにはＦｅの組成比を１７．
５重量％以上１８．８重量％以下にすればよく、磁歪定
数を−３×１０-6以上−０．５×１０-6以下にするには
Ｆｅの組成比を１７．５重量％以上１８．５重量％以下
にすればよい。
【００６０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
磁気ヘッドによれば、磁気抵抗効果素子の磁歪定数が０
以下であるので、ＭＲハイトに対するアシンメトリー
（再生信号のピーク高さ対称性）の変化量が小さくな
り、ＭＲハイトに僅かなばらつきが生じてもアシンメト
リーが変動することがなく、読み出しエラーの発生を防
止して良好な再生特性を発揮することができる。また、
磁気抵抗効果素子の磁歪定数を０以下にすることによ
り、磁気ヘッドの検出分解能が向上するので、記録磁界
の高周波化に対応させることが可能になり、これにより
磁気記録密度の高密度化に充分に対応することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である磁気ヘッドを示す
斜視図である。
【図２】 図１に示す磁気ヘッドの要部を示す断面斜
視図である。
【図３】 図１に示す磁気ヘッドの要部を示す断面斜
視図である。
【図４】 図１に示す磁気ヘッドの要部を示す断面図
である。
【図５】 図１に示す磁気ヘッドの要部を示す図であ
って、磁気抵抗効果素子を媒体進行方向からみた模式図
である。
【図６】 デジタル記録方式により記録された記録信
号を磁気ヘッドで再生した場合の再生信号の一例を示す
図である。
【図７】 本発明に係る磁気抵抗効果素子のＲＨ曲線
の一例を示す図である。
【図８】 本発明の他の実施形態である磁気ヘッドを
示す斜視図である。
【図９】 図８に示す磁気ヘッドの要部を示す図であ
って、磁気抵抗効果素子を媒体進行方向からみた模式図
である。
【図１０】 磁気抵抗効果素子を構成するＮｉ-Ｆｅ合
金のＦｅ組成率と磁歪定数との関係を示すグラフであ
る。
【図１１】 アシンメトリー変動比及び再生信号のパ
ルス波形のピーク高さの磁歪定数依存性を示すグラフで
ある。
【図１２】 磁気ヘッドの出力電圧及び再生信号のパ
ルス波形の半値幅の磁歪定数依存性を示すグラフであ
る。
【図１３】 従来の磁気ヘッドの要部を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
１、３１ 磁気ヘッド ２、３ コア半体 ６ 媒体摺動面 １０、４０，５０ 書込みヘッド部 １１、４１，５１ ＭＲヘッド部 ２０、４３，５３ 磁気抵抗効果素子

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気記録媒体上に記録された磁気記録
    情報を磁気記録媒体に接触しながら読み出す読出素子と
    しての磁気抵抗効果素子を備えた磁気ヘッドであり、 前記磁気抵抗効果素子を構成する軟磁性体の磁歪定数が
    ０以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記軟磁性体の磁歪定数が、−３×１
    ０-6以上０以下の範囲であることを特徴とする請求項１
    に記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記軟磁性体がＮｉ-Ｆｅ合金からな
    り、該Ｎｉ-Ｆｅ合金のＦｅの組成率が１７．５重量％
    以上１８．８重量％以下の範囲であることを特徴とする
    請求項２に記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記軟磁性体の磁歪定数が、−３×１
    ０-6以上−０．５×１０-6以下の範囲であることを特徴
    とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記軟磁性体がＮｉ-Ｆｅ合金からな
    り、該Ｎｉ-Ｆｅ合金のＦｅの組成率が１７．５重量％
    以上１８．５重量％以下の範囲であることを特徴とする
    請求項４に記載の磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 磁気記録媒体上に記録された磁気記録
    情報を磁気記録媒体に接触しながら読み出す読出素子と
    しての磁気抵抗効果素子を少なくとも２以上備えた磁気
    ヘッドであり、 前記の各磁気抵抗効果素子を構成する軟磁性体の磁歪定
    数が０以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記の各軟磁性体の磁歪定数が、−３
    ×１０-6以上０以下の範囲であることを特徴とする請求
    項６に記載の磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記の各軟磁性体の磁歪定数が、−３
    ×１０-6以上−０．５×１０-6以下の範囲であることを
    特徴とする請求項６に記載の磁気ヘッド。
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