JP2003132508A - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド

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JP2003132508A JP2001322952A JP2001322952A JP2003132508A JP 2003132508 A JP2003132508 A JP 2003132508A JP 2001322952 A JP2001322952 A JP 2001322952A JP 2001322952 A JP2001322952 A JP 2001322952A JP 2003132508 A JP2003132508 A JP 2003132508A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】磁気抵抗効果ヘッドに於いて、従来構造の自由
層の両側に磁石膜からなる磁区制御膜を配置する磁区制
御構成では、狭トラック化に伴い不感帯の割合が増加し
出力が大きく減少する。反強磁性膜を配置する磁区制御
構成は、読み滲みが大きく、結合力が熱によって劣化す
る。感度を高く、かつ読み滲みが少ない磁区制御構成が
求められている。 【解決手段】反強磁性膜及び磁石膜からなる磁区制御膜
両者を併用する磁区制御構成を用いることを特徴とする
ものであり、磁気抵抗効果ヘッドの構成としては、反強
磁性層と、該反強磁性層上に形成された磁化方向が固定
されている固定層と、該固定層上に形成された導電層
と、該導電層上に形成された自由層と、該自由層の磁区
制御を行うための反強磁性膜及と磁石膜とを有する磁区
制御膜と、前記反強磁性層、固定層、導電層及び自由層
の積層体に電流を供給する一対の電極膜とを有する。 【効果】狭トラック化に対しても感度が高く、かつ読み
滲みが小さい磁気抵抗効果ヘッドが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果を利
用して磁気記録媒体から記録を読み取る、磁気抵抗効果
ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、ハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）中にある磁気ヘッドは、磁気記録媒体（ハードディ
スク）に磁化信号として情報を書く書き込みヘッドと、
磁気記録媒体に磁化信号として記録された信号を読み取
る再生ヘッドからなる。再生ヘッドは、複数の磁性薄膜
及び非磁性薄膜の積層体から構成されおり、磁気抵抗効
果を利用して信号を読み取るため磁気抵抗効果ヘッドと
呼ばれる。磁気抵抗ヘッドの積層構造には、幾つかの種
類があり、その用いる磁気抵抗の原理からＡＭＲヘッ
ド、ＧＭＲヘッド、ＴＭＲヘッド等に分類される。それ
ぞれＡＭＲ(磁気抵抗効果)、ＧＭＲ(巨大磁気抵抗効
果)、ＴＭＲ(トンネル磁気抵抗効果)を用いて、磁気記
録媒体から再生ヘッドに入ってくる入力磁界を電圧変化
として取り出している。
【０００３】再生ヘッドの積層膜の中で、磁気記録媒体
からの入力磁界を受け磁化回転する磁性層を自由層と呼
ぶ。バルクハウゼンノイズ等の各種ノイズを抑制した
り、出力の非対称性の制御のためには自由層をトラック
幅方向に単磁区化することが重要となる。自由層が単磁
区化しておらず磁区を持っていると、磁気記録媒体から
の入力磁界を受けて磁壁移動が発生しノイズの原因とな
る。
【０００４】自由層を単磁区化するための磁区制御の方
法として、例えば特開平3-125311号公報に記載されてい
るように自由層の両端に磁石膜からなる磁区制御膜を配
置し、磁石膜よりトラック幅方向に生じる磁界を用いる
方法がある。この方法で磁区制御を行なった磁気抵抗ヘ
ッドを浮上面から見た簡略図を図８に示す。反強磁性層
５によって磁化が固定された軟磁性層４(固定層と呼ぶ)
の上に導電層３を挟んで自由層２があり、その上部にキ
ャップ層1がある。この自由層2の幅をトラック幅Ｔｗｒ
と呼ぶ。キャップ層１から反強磁性層５の積層体の両端
はミリング等によって削られ、図８に示すように、浮上
面からみると素子は台形状をしている。この素子の両端
に下地膜6を挟んで磁石膜からなる磁区制御膜7を配置す
るのがこの構造の特徴である。磁区制御膜の上部に下地
膜8を挟んで電極9を積層する。この構造は磁区制御膜7
から生じる磁界を用いて自由層2の磁化分布を制御し自
由層を単磁区化している。
【０００５】また、別の磁区制御の方法として、例えば
米国特許第4663685号に示されるように、自由層の両端
に反強磁性膜を積層し、反強磁性膜と自由層との交換結
合を用いる方法がある。この方法で磁区制御を行なった
磁気抵抗効果ヘッドを浮上面から見た時の簡略図を図９
に示す。反強磁性層５によって磁化が固定された軟磁性
膜４(固定層と呼ぶ)の上に導電層３を挟んで自由層２が
あり、その上部の両端に反強磁性膜１２を積層すること
がこの構造の特徴である。
【０００６】反強磁性膜１２と自由層２の間に働く交換
相互作用によって磁区制御を行う。自由層２は磁気記録
媒体上に書かれたトラック幅より広く作られており、そ
の端部領域が固定されている形になっている。よって、
この構造では自由層２の反強磁性膜１２と反強磁性膜１
２の間の部分(感磁部と呼ぶ)Ｔｗで記録を読み取ること
になる。上部の反強磁性膜１２の上に下地膜１１を挟ん
で電極膜１０が積層される。この下地膜１１はなくても
良い。
【０００７】また特開平11−203634号公報に示されるよ
うに、自由層全面に一様な厚さの反強磁性層を積層する
方法等もあるが、現在のヘッドはトラック幅が非常に狭
いため自由層全面を一様な磁界で固定するのは感度の低
下につながってしまう上、磁区制御が特に必要な、トラ
ック端部の磁区制御磁界は逆に不足してしまう懸念があ
る。また、特開平2001−84527号公報に示されるよう
に、磁区制御膜を高保磁力膜と、強磁性膜と反強磁性膜
の内の少なくとも一方の積層膜によって構成する方法も
提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これらの磁区制御構造
にはそれぞれ問題がある。自由層の両側に磁石膜からな
る磁区制御膜を配置する図1に示したような磁区制御方
式では、磁区制御膜と自由層が接する界面で生ずる磁界
が強力過ぎるため、媒体磁界に対して自由層の磁化が回
転しにくくなる領域（不感帯）を生じる。不感帯を減ら
すには単純には磁石膜の膜厚を減らすなどして磁区制御
力を弱くすれば良いが、この様にした場合、逆にバルク
ハウゼンノイズや波形変動が発生したり、出力の非対称
性が大きくなる等の不具合が生じるため、ある程度の磁
区制御力は必要となる。
【０００９】磁気記録媒体の記録密度が大きく自由層幅
で定義されるトラック幅Ｔｗｒが広い場合、トラック幅
Ｔｗｒに占める不感帯の割合は小さいため、この影響は
大きな問題にはならなかった。しかし、近年の記録密度
の大幅な増加に伴い、トラック幅Ｔｗｒも減少の一途を
辿っている。従って、トラック幅Ｔｗｒに占める不感帯
の割合は増加を続けていることになる。何らかの工夫を
しない限りノイズなどの特性を悪化させることなく、十
分なヘッドの感度を確保することは非常に難しくなって
いる。
【００１０】この工夫の一つとして、電極間隔をトラッ
ク幅Ｔｗｒ間隔より小さくし、感度が低い不感帯の部分
を読み取りに用いないことによって高い再生出力を得る
ことのできる方法が、例えば特開平9−282618号公報や
米国特許第5739990号で提案されている。しかしこの方
法は、電極の下に位置する自由層の端部部分にかかる磁
区制御力が弱いために、読み滲みが大きくなってしまう
という問題がある。
【００１１】一方反強磁性膜を配置する図９の様な磁区
制御方法では、反強磁性膜と自由層が接している部分だ
けに結合磁界が作用するため、上記の様な不感帯の問題
は発生せず、狭トラック化に対しては有利である。しか
し、反強磁性膜と自由層との交換結合磁界は磁石膜を用
いた場合に比べ弱く、磁区制御力としては不十分であ
る。
【００１２】またＨＤＤ等の装置の動作時、磁気抵抗効
果素子は発熱するが、反強磁性膜の交換磁界は熱によっ
て劣化してしまう。このため、固定されているはずの自
由層の端部領域も感度を持ち、読み滲みが発生して隣接
トラックの記録を読んでしまい、エラーレートが劣化し
てしまうという問題が発生する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気抵抗効果
ヘッドに於いて、自由層の磁区制御を反強磁性膜、及び
磁石膜からなる磁区制御膜の両者を併用することによっ
て行う。例えば、自由層の磁区制御を行う一対の反強磁
性膜を含む磁気抵抗効果素子の両端に、磁石膜からなる
磁区制御膜を配置することによって磁区制御を行う。
【００１４】この構造は上記従来例のいずれの構造とも
異なる。例えば特開平2001−84527号公報の磁区制御膜
を高保磁力膜と、強磁性膜と反強磁性膜の内の少なくと
も一方の積層膜によって構成する方法においては、反強
磁性膜は高保磁力膜の磁化をトラック幅方向に揃えるた
めに使用されており、自由層の磁区制御に使われてはい
ない。また、高保磁力膜を用いても不感帯の問題がある
ため挟トラック化に対して問題が残るが、本発明の構成
では不感帯の問題が解決できる。
【００１５】図２に自由層にかかる磁区制御磁界のトラ
ック幅方向の分布を示す。の磁石膜のみを用いた磁区
制御の場合、記録を読み取るのはトラック幅部分Ｔｗｒ
である。トラック幅の中央部分は磁界が小さいが、トラ
ック端部に近づくにつれて磁界が大きくなっていること
がわかる。このトラック端部では大幅に感度が悪化して
しまうという問題がある。
【００１６】一方の反強磁性膜のみを用いた磁区制御
方法では、自由層の中央部分の感磁部Ｔｗで記録を読み
取る。反強磁性膜が乗っている部分のみに均一な磁区制
御磁界がかかり、感磁部には磁界はかかっていないこと
がわかる。よって、素子の高感度化が期待できるが、反
強磁性膜の交換結合磁界強度は磁石膜に比べて小さいた
め、感磁部だけでなく端部も含め自由層全体に渡って記
録を読んでしまうという問題がある。そこでこれらの問
題を解決するために、磁石膜と反強磁性膜を用いた新し
い磁区制御構成を発明した。
【００１７】磁石膜と反強磁性膜両者を用いた本発明の
磁区制御では、の太線のような磁区制御磁界の分布を
取る。この磁区制御では、記録を読み取るのは自由層中
央部の感磁部Ｔｗである。自由層の端部では磁石膜の強
力な磁区制御磁界と、反強磁性膜の交換結合磁界を加え
た充分大きい実効磁界によって磁区制御されるため、読
み滲みやノイズ等の問題は発生しない。
【００１８】一方感磁部は磁石膜から距離があるため不
感帯は生じず、かつ反強磁性膜は端部のみに効いている
ためこの部分には影響しない。よって感磁部にかかる磁
界は充分弱く、感度良い磁気抵抗効果素子が実現でき
る。磁石膜からなる磁区制御膜の厚さと飽和磁束密度、
また反強磁性層の幅を最適化することにより、トラック
幅が狭くなっても高感度であり、かつノイズや読み滲み
を発生しない磁気抵抗ヘッドを実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気抵抗ヘッ
ドにおける磁区制御方式の実施形態について、図を用い
て説明する。
【００２０】図１に本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドの
第１の実施例を、浮上面から見た図を示す。反強磁性層
５によって磁化が固定されている固定層４の上部に、導
電層３を挟んで自由層２がある。自由層２、導電層３、
固定層４、反強磁性体５の積層体の端部は、イオンミリ
ング等で削られ、積層体は台形状をしている。積層体の
端部に下地膜１８を挟んで軟磁性磁区制御膜１７を配置
し、その上部に反強磁性膜１４を置く。この下地膜１８
はＴａであるか、もしくはなくても良い。反強磁性膜１
４の上には下地膜１５を挟んで第１の電極層１６が配置
されている。この下地膜１５はなくても良い。
【００２１】軟磁性磁区制御膜１７を作成した後、自由
層２の上部にこれらの反強磁性膜１４、下磁膜１５、電
極膜１６をつくり、例えばＲＩＥやＩＭ等によって感磁
部部分のみを取り除くことによってこれらの構造が作成
できる。ここで、反強磁性膜１４が十分薄ければ自由層
２との交換結合は生じないため、記録を読み取る自由層
２中央部の感磁部に、自由層２のトラック両端部分より
も薄い反強磁性膜１４が残っていても良い。軟磁性磁区
制御膜１７の更に両脇に磁石膜からなる磁区制御膜７が
下地膜６を挟んで配置される。磁石膜７は、Ｐｔの原子
％が４〜３０％であるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２
〜１５％であるＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−Ｚｒ
Ｏ２もしくはＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかを使用
することができる。磁区制御膜７の上には下地膜８を挟
んで第２の電極膜９が配置される。この下地膜８は無く
ても良い。
【００２２】この第１の電極膜９と第２の電極膜１６は
異なったプロセスで形成されるが、最終的に両者は繋が
り、磁気抵抗効果素子に電流を供給する。図８に示され
た従来の硬磁性磁石膜からなる磁区制御膜７だけで磁区
制御を行う方式の場合、磁区制御膜７の近傍に発生する
磁界は非常に大きく、自由層２の磁化回転を妨げるた
め、自由層２端部に不感帯を生じる。
【００２３】また、図９に示すような反強磁性膜１２を
用いた磁区制御では、反強磁性膜１２と自由層２間の交
換結合が弱いため読み滲みを生じ、クロストークやサイ
ドリード特性が悪化すると共に、ノイズが増加する。図
１に示した構造では、磁区制御膜７から自由層２迄の距
離が軟磁性磁区制御膜１７の幅分広がるため、不感帯領
域が減少する。
【００２４】また、反強磁性膜１４は軟磁性磁区制御膜
１７の磁化をトラック幅方向に制御しており、この軟磁
性磁区制御膜１７がサイドシールドの役目を果たす。こ
の図１の構造では後述する図３や図７に比べて軟磁性磁
区制御膜１７が余分な磁束を吸収する効果があることか
ら、後述する表１の読み滲みΔが減少することが予想さ
れる。この様に磁石膜からなる磁区制御膜７と、反強磁
性膜１４を同時に用いて自由層２の磁区制御を行うこと
により、大きな感度を持ちながら、かつ読み滲みやノイ
ズ特性が良好な磁気抵抗ヘッドを実現することができ
る。
【００２５】図３に本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドの
第２の実施例を、浮上面から見た図を示す。反強磁性層
５によって磁化が固定されている固定層４の上部に、導
電層３を挟んで自由層２がある。自由層２の上部には反
強磁性膜１９があるが、この反強磁性膜１９は自由層２
のトラック端部の特定長さ領域にのみ存在することが望
ましい。この反強磁性膜１９は、例えば自由層２を積層
した後、反強磁性膜１９を全面に積層し、反強磁性膜１
９を残したい部分にレジストを立て、感磁部部分をイオ
ンミリング等で削り取ることによって作成する。
【００２６】ここで、反強磁性膜１９が十分薄ければ自
由層２との交換結合は生じないため、記録を読み取る自
由層２中央部の感磁部に、自由層２のトラック両端部分
よりも薄い反強磁性膜１９が残っていても良い。このよ
うな反強磁性体５、固定層４、導電層３、自由層２、反
強磁性膜１９の積層体の端部はイオンミリング等で削ら
れ、積層体は台形状をしている。この積層体の端部に下
地層６を挟んで磁石膜からなる磁区制御膜７を配置し、
その上部に下地層８を挟んで電極膜９を配置する。この
下地膜は無くても良い。電極膜９は反強磁性膜１９の上
に乗り上げた方が素子抵抗が低減できるため有利であ
る。磁石膜７は前記第１の実施例と同様、Ｐｔの原子％
が４〜３０％であるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２〜
１５％であるＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ
２もしくはＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかを使用す
ることができる。図８に示された従来の磁石膜７で磁区
制御を行う方式の場合、磁石膜７の近傍に発生する磁界
は非常に大きく、自由層２の磁化回転を妨げるため、広
い不感帯が生じ、素子の感度を下げる。
【００２７】また、図９に示すような反強磁性膜１２を
用いた磁区制御では、反強磁性膜１２と自由層２間の交
換結合が弱いため読み滲みを生じ、クロストークやサイ
ドリード特性が悪化し、また、ノイズ特性が悪化する。
図３に示した構造では、磁区制御膜７の近傍の不感帯領
域は読み取りに用いず、自由層２の左右端部にある反強
磁性膜１９間の距離もしくは反強磁性膜１９が繋がって
いる場合自由層２中央部の反強磁性膜１９が薄くなった
部分で定義される感磁部Ｔｗで記録を読み取るため、感
度が上昇する。また図９の様に反強磁性膜１２だけで磁
区制御する場合の交換結合磁界の不足は磁区制御膜７か
らの磁区制御磁界によって補強されるため、読み滲みや
ノイズの問題も解決される。図４に図８で示された磁石
膜７からなる磁区制御膜で磁区制御した場合、図９に示
された反強磁性膜１２のみで磁区制御した場合、及び本
発明の構造で磁区制御した場合のマイクロトラックプロ
ファイルの計算結果を示す。
【００２８】マイクロトラックプロファイルとは、微小
な幅を持つトラック（マイクロトラック）の上を、トラ
ック幅方向にヘッドを動かしていったときの素子の出力
変化を示したもので、ヘッドのトラック幅方向の感度を
表している。一般的にトラック端部は感度が低いため値
が小さく、トラック中央部は感度が大きいため値が大き
い。マイクロトラックプロファイルを規格化しその半値
幅を取ったものを実効トラック幅Twr50と定義する。ま
たマイクロトラックプロファイルを積分して規格化し、
その５％と９５％の位置の幅を取ったものを磁気的トラ
ック幅Twr5-95%として定義する。一般的にTwr5-95%とTw
r50の差分△が大きいほど読み滲みが大きいことを表
す。読み滲みが大きいと、本来読む必要のない隣接トラ
ックの記録を読んでしまうことになり、エラーレートが
劣化してしまうという問題が発生する。
【００２９】ここで、磁石膜で磁区制御する方式のトラ
ック幅Ｔｗｒ、反強磁性膜のみの磁区制御及び本発明で
の自由層感磁部Ｔｗの幅を等しく１８０ｎｍとした。マ
イクロトラックの幅は１０ｎｍ、磁石膜の飽和磁束密度
は１.０Ｔ、反強磁性膜による交換結合は79577Ａ／ｍ
(＝１,０００ Ｏｅ)とした。図４を見ると、反強磁性膜
のみで磁区制御した場合が一番出力が大きいが、プロフ
ァイルにうねりが見られ左右非対称になっている。磁石
膜のみによる磁区制御はプロファイルの形状は滑らかで
左右対称だが、出力が小さい。実効トラック幅Twr50
と、磁気的トラック幅Twr5-95%、及び両者の差△＝（Tw
r5-95%−Twr50）、規格化出力の比較表を表１に示す。
【００３０】
【表１】 反強磁性膜のみの磁区制御では、出力は非常に大きいが
読み滲みが通常より２０ｎｍ以上大きく磁区制御力が不
足しているということを表している。
【００３１】一方本発明の構成では、磁石膜を用いた磁
区制御方式に比べ出力は１.８倍得られるにも関わら
ず、磁気的トラック幅と実効トラック幅の差Δ＝Twr5-9
5%−Twr50は広がるどころか小さくなっている。これは
不感帯領域が減少していることに他ならない。図５に、
磁石膜を用いた磁区制御膜と、本発明構成、それぞれ自
由層幅Ｔｗｒと感磁部幅Ｔｗが変化した時の出力変化を
計算した結果を示す。いずれの幅でも出力は本発明の構
成の方が大きい。
【００３２】またそれぞれトラック幅Ｔｗｒもしくは感
磁部幅Ｔｗが３００ｎｍの時を基準として出力を規格化
したグラフを図６に示す。磁石膜を用いた磁区制御膜に
比較して、本発明の方がトラック幅の減少に伴う出力の
減少の割合が小さいことがわかる。これは本発明が磁石
膜を用いる従来構造と比較して不感帯領域の影響を受け
にくいことを表わしている。このように磁石膜からなる
磁区制御膜７と、反強磁性膜１９を併用して自由層２の
磁区制御を行うことにより、大きな感度を持ちながら、
かつ読み滲みやノイズ特性が良い磁気抵抗ヘッドを実現
することができる。
【００３３】図７に本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドの
第３の実施例を、浮上面から見た図を示す。反強磁性層
５によって磁化が固定されている固定層４の上部に、導
電層３を挟んで自由層２がある。自由層２の上部には反
強磁性膜１４があるが、この反強磁性膜１４は自由層ト
ラック端部の特定長さ領域にのみ存在することが望まし
い。この反強磁性膜１４の上部に下地膜１５を介して第
１の電極膜１６が積層されている。この下地膜はなくて
も良い。
【００３４】作成方法としては例えば自由層２の上に反
強磁性膜１４、下地膜１５、電極膜１６を順に積層し、
感磁部の電極膜１６をＲＩＥ等によって除去する。残っ
た電極膜をマスクにしてイオンミリングを行い感磁部領
域の反強磁性膜を除くことにより作成する。ここで、反
強磁性膜が十分薄ければ自由層との交換結合は生じない
ため、記録を読み取る自由層中央部の感磁部に、自由層
トラック部分よりも薄い反強磁性膜が残っていても良
い。
【００３５】この様な反強磁性体５、固定層４、導電層
３、自由層２、反強磁性膜１４、下地膜１５、電極膜１
６の積層体の上部に更にレジストを立て、端部をイオン
ミリング等で削り積層体を台形状にする。積層体の端部
に下地膜６を挟んで磁石膜からなる磁区制御膜７を配置
し、その上部に下地膜８を挟んで第２の電極膜９を配置
する。この下地膜８は無くても良い。磁石膜７は前記第
１及び第２の実施例と同様、Ｐｔの原子％が４〜３０％
であるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２〜１５％である
ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２もしくはＣ
ｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかを使用することができ
る。第１の電極膜９と第２の電極膜１６は異なったプロ
セスで形成されるが、最終的に両者は繋がり、磁気抵抗
効果素子に電流を供給する。電極膜９は電極膜１６に接
触していれば良いので、電極膜９の乗り上げ量の影響は
大きくなく、プロセス尤度が大きい構造である。
【００３６】図８に示された従来の磁石膜７で磁区制御
を行う方式の場合、磁石膜７の近傍に発生する磁界は非
常に大きく、自由層２の磁化回転を妨げるため、広い不
感帯が生じ、素子の感度を下げる。
【００３７】また、図９に示す様な反強磁性膜１２を用
いた磁区制御では、反強磁性膜１２と自由層２間の交換
結合が弱いため読み滲みを生じ、クロストークやサイド
リード特性が悪化し、また、ノイズ特性が悪化する。図
７に示した構造では、磁区制御膜７の近傍の不感帯領域
は読み取りに用いず、左右の反強磁性膜１４もしくは反
強磁性膜が薄くなった部分で定義される感磁部Ｔｗで記
録を読み取るため、感度が上昇する。
【００３８】また図９の様に反強磁性膜だけで磁区制御
する場合の交換結合磁界の不足は磁区制御膜７からの磁
区制御磁界によって補強されるため、読み滲みやノイズ
の問題も解決される。この図７の構造においても、前記
第２の実施例で示した図４、図５、図６の様な特性が得
られる。この様に磁石膜からなる磁区制御膜７と、反強
磁性膜１４を併用して自由層２の磁区制御を行うことに
より、大きな感度を持ちながら、かつ読み滲みやノイズ
特性が良い磁気抵抗効果ヘッドを実現することができ
る。
【００３９】
【発明の効果】本発明のような磁気抵抗効果ヘッドの自
由層の磁区制御構成を用いることで、狭トラック化に対
しても従来の磁石膜を用いた磁区制御構成の素子に比較
して大きな感度を持ちながら、かつ読み滲みやノイズ特
性が良い磁気抵抗効果ヘッドを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図であり、磁石膜
と反強磁性膜を併用した磁区制御の構成図である。
【図２】従来の磁区制御構成と、本発明の磁区制御構成
の自由層内部の磁区制御磁界分布を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す構成図である。
【図４】従来構造と本発明構造のマイクロトラックプロ
ファイルを示した図である。
【図５】従来構造と本発明構造の出力のトラック幅、感
磁部幅依存性を示した図である。
【図６】従来構造と本発明構造の規格化出力のトラック
幅、感磁部幅依存性を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す構成図である。
【図８】従来の磁石膜を用いた磁区制御構成を示した図
である。
【図９】従来の反強磁性膜を用いた磁区制御構成を示し
た図である。
【符号の説明】
２：自由層、３：非磁性導電層、４：固定層、５：反強
磁性層、６：磁石膜の下地膜、７：磁石膜を用いた磁区
制御膜、８：従来構造の電極膜の下地膜もしくは本発明
における第２の電極膜の下地膜、９：従来構造の電極膜
もしくは本発明の第２の電極膜、１４、１９：反強磁性
膜、１５：下地膜、１６：第１の電極膜、Ｔｗ：反強磁
性膜を用いた磁区制御及び本発明における感磁部領域の
幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G017 AA10 AD55 5D034 BA04 CA00 CA08 5E049 AA04 AA09 AC00 AC05 BA12 CB01 DB12

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】反強磁性層と、該反強磁性層上に形成され
    た磁化方向が固定されている固定層と、該固定層上に形
    成された導電層と、該導電層上に形成された自由層と、
    該自由層の磁区制御を行うための反強磁性膜及び磁石膜
    とを有する磁区制御膜と、前記反強磁性層、固定層、導
    電層及び自由層の積層体に電流を供給する一対の電極膜
    とを有することを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
  2. 【請求項２】前記磁石膜はＰｔの原子％が４〜３０％で
    あるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２〜１５％であるＣ
    ｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２もしくはＣｏ
    ＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかであることを特徴とする
    請求項１記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  3. 【請求項３】反強磁性層と、該反強磁性層上に形成され
    た磁化方向が固定されている固定層と、該固定層上に形
    成された導電層と、該導電層上に形成された自由層と、
    これら積層体の両端部に配置された軟磁性磁区制御膜
    と、該軟磁性磁区制御膜の上部に形成された反強磁性膜
    と、該反強磁性膜の上部に形成された第１の電極膜と、
    前記軟磁性磁区制御膜の両脇に配置された磁石膜と、該
    磁石膜の上部に前記第１の電極膜に繋がるように形成さ
    れた第２の電極膜とを有することを特徴とする磁気抵抗
    効果ヘッド。
  4. 【請求項４】前記積層体の両端部と前記軟磁性磁区制御
    膜の間、前記反強磁性膜と第１の電極膜の間、前記軟磁
    性磁区制御膜と前記磁石膜の間及び前記磁石膜と前記第
    ２の電極膜との間には下地膜が形成されていることを特
    徴とする請求項３記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  5. 【請求項５】前記磁石膜はＰｔの原子％が４〜３０％で
    あるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２〜１５％であるＣ
    ｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２もしくはＣｏ
    ＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかであることを特徴とする
    請求項３または４記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  6. 【請求項６】反強磁性層と、該反強磁性層上に形成され
    た磁化方向が固定されている固定層と、該固定層上に形
    成された導電層と、該導電層上に形成された自由層と、
    該自由層の両端面に形成された反強磁性膜と、これら積
    層体の両端部に配置された磁石膜と、該磁石膜及び前記
    反強磁性膜の上部に形成された電極膜とを有することを
    特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
  7. 【請求項７】前記積層体と前記磁石膜の間、該磁石膜及
    び前記反強磁性膜と前記電極膜の間には下地膜が形成さ
    れていることを特徴とする請求項６記載の磁気抵抗効果
    ヘッド。
  8. 【請求項８】前記磁石膜はＰｔの原子％が４〜３０％で
    あるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２〜１５％であるＣ
    ｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２もしくはＣｏ
    ＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかであることを特徴とする
    請求項６または７記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  9. 【請求項９】反強磁性層と、該反強磁性層上に形成され
    た磁化方向が固定されている固定層と、該固定層上に形
    成された導電層と、該導電層上に形成された自由層と、
    該自由層の両端面上に形成された反強磁性膜と、これら
    積層体の両端部に配置された磁石膜と、前記反強磁性膜
    の上部に形成された第１の電極膜と、前記磁石膜の上部
    に形成された前記第１の電極膜に繋がる第２の電極膜と
    を有することを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
  10. 【請求項１０】前記積層体と前記磁石膜の間、前記反強
    磁性膜と第１の電極膜の間及び該磁石膜と前記第２の電
    極膜の間には下地膜が形成されていることを特徴とする
    請求項９記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  11. 【請求項１１】前記磁石膜はＰｔの原子％が４〜３０％
    であるＣｏＰｔ合金、Ｃｒの原子％が２〜１５％である
    ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＺｒＯ２もしくはＣ
    ｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のいずれかであることを特徴とす
    る請求項９または１０記載の磁気抵抗効果ヘッド。
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