JP2003223705A - Thin film magnetic head, thin film magnetic head assembly and storage device - Google Patents
Thin film magnetic head, thin film magnetic head assembly and storage deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッド、
薄膜磁気ヘッド組立体及び記憶装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head,
The present invention relates to a thin film magnetic head assembly and a storage device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ハードディスク等の磁気記録媒体の高密
度化に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が要求されてい
る。薄膜磁気ヘッドとしては、読み出し用の磁気抵抗効
果素子（以下、ＭＲ（Magneto Resistive）素子とい
う）を有する再生ヘッドが含まれる。再生ヘッドの特性
としては、バルクハウゼンノイズが小さいことが要求さ
れる。バルクハウゼンノイズを低減するためには、ＭＲ
素子を挟むように硬質磁性層を配置して、ＭＲ素子に対
してバイアス磁界を印加してＭＲ素子に含まれるフリー
層を単磁区化することが行われている。2. Description of the Related Art As the density of magnetic recording media such as hard disks increases, the performance of thin film magnetic heads is required to improve. The thin film magnetic head includes a reproducing head having a magnetoresistive effect element for reading (hereinafter referred to as MR (Magneto Resistive) element). The characteristics of the reproducing head are required to have a small Barkhausen noise. In order to reduce Barkhausen noise, MR
A hard magnetic layer is arranged so as to sandwich the element, and a bias magnetic field is applied to the MR element to make the free layer included in the MR element into a single magnetic domain.
【０００３】ところで、ＭＲ素子（フリー層）を挟むよ
うに硬質磁性層を配置すると、ＭＲ素子における硬質磁
性層に隣接する端部近傍に、硬質磁性層からの磁界によ
って磁化の方向が固定されて信号磁界を検知することが
出来ない領域（以下、不感領域という）が生じることと
なる。そのため、ＭＲ素子に電流（センス電流）を供給
するための一対の電極層をＭＲ素子に重ならないように
配置した場合には、供給された電流が不感領域を通るこ
ととなり、再生ヘッドとしての出力が低下するという問
題が存在する。この問題を解決するためには、電極層を
ＭＲ素子に部分的に重なるように配置することが行われ
ている（たとえば、特開平８−４５０３７号公報、特開
平９−２８２６１８号公報、特開平１１−３１３１３号
公報、特開２０００−７６６２９号公報等）。When the hard magnetic layers are arranged so as to sandwich the MR element (free layer), the direction of magnetization is fixed by the magnetic field from the hard magnetic layer near the end of the MR element adjacent to the hard magnetic layer. A region where the signal magnetic field cannot be detected (hereinafter referred to as a dead region) is generated. Therefore, when the pair of electrode layers for supplying a current (sense current) to the MR element is arranged so as not to overlap the MR element, the supplied current passes through the dead region, and the output as the reproducing head is output. There is a problem that In order to solve this problem, the electrode layer is arranged so as to partially overlap the MR element (for example, JP-A-8-45037, JP-A-9-2821818, and JP-A-9-2861818). 11-31313, JP 2000-76629 A, etc.).
【０００４】電極層をＭＲ素子上に重なるように配置し
た場合、ＭＲ素子における電極層と重なっている部分に
は電流が流れにくくなり、直接的に再生ヘッドの出力に
寄与することはない。しかしながら、ＭＲ素子における
電極層と重なっている部分は、磁気記録媒体から漏洩す
る磁界を吸収するため、吸収された磁界がトラック中央
部の高感度領域まで伝達し、実効トラック幅が拡大する
という読みにじみの問題が生じることとなる。この問題
を解決するものとして、特開２００１−１７６０３２号
公報には、感磁層（フリー層）の一部に、金属層を介し
て強磁性金属層と反強磁性的交換結合した部分を設け、
その部分の再生感度を下げる技術が開示されている。When the electrode layers are arranged so as to overlap with the MR element, it becomes difficult for current to flow in the portion of the MR element overlapping with the electrode layers, and it does not directly contribute to the output of the reproducing head. However, the portion of the MR element that overlaps with the electrode layer absorbs the magnetic field leaking from the magnetic recording medium. Therefore, the absorbed magnetic field is transmitted to the high-sensitivity region in the center of the track, and the effective track width is expanded. The problem of bleeding will occur. As a solution to this problem, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-176032 provides a part of the magneto-sensitive layer (free layer) which is antiferromagnetically exchange-coupled with a ferromagnetic metal layer via a metal layer. ,
A technique for reducing the reproduction sensitivity of that portion is disclosed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フリー
層の一部と金属層を介して反強磁性的交換結合する強磁
性金属層を設けた構造の薄膜磁気ヘッドを再生ヘッドと
して用いた場合、再生出力が不安定になるという新たな
問題を有することが判明した。However, when a thin film magnetic head having a structure in which a ferromagnetic metal layer which is antiferromagnetically exchange-coupled with a part of the free layer through the metal layer is provided is used as a reproducing head, reproduction is performed. It turns out that it has a new problem that the output becomes unstable.
【０００６】強磁性金属層の磁化の向きは硬質磁性層か
ら印加されるバイアス磁界によるフリー層の磁化の向き
と反対方向であるために、硬質磁性層から印加されるバ
イアス磁界が強磁性金属層から発生する漏れ磁界で相殺
されることとなる。このため、フリー層のトラック部分
における強磁性金属層近傍部分は単磁区化されにくく非
常に不安定な状態となってしまう。このように、強磁性
金属層から発生する漏れ磁界がトラック部分のフリー層
に悪影響を及ぼして、トラック部分のフリー層にて磁気
記録媒体から漏洩する磁界を適切に検出することができ
なくなる。Since the magnetization direction of the ferromagnetic metal layer is opposite to the magnetization direction of the free layer due to the bias magnetic field applied from the hard magnetic layer, the bias magnetic field applied from the hard magnetic layer is the ferromagnetic metal layer. It will be canceled by the leakage magnetic field generated from. For this reason, the portion of the free layer near the ferromagnetic metal layer in the track portion is unlikely to be made into a single magnetic domain, resulting in a very unstable state. In this way, the leakage magnetic field generated from the ferromagnetic metal layer adversely affects the free layer in the track portion, and it becomes impossible to properly detect the magnetic field leaking from the magnetic recording medium in the free layer in the track portion.
【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、フリー層の両側領域における読みにじみ
を低減すると共に、再生出力を安定させることが可能な
薄膜磁気ヘッド、並びに当該薄膜磁気ヘッドを備える薄
膜磁気ヘッド組立体及び記憶装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is a thin film magnetic head capable of reducing the read blur in both regions of the free layer and stabilizing the reproduction output, and the thin film magnetic head. An object of the present invention is to provide a thin film magnetic head assembly including a head and a storage device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドは、外部磁界に応じて磁化の向きが変化するフリー
層を含む磁気抵抗効果素子と、フリー層の両側に当該フ
リー層と重なるように互いに離間して配置されて磁気抵
抗効果素子に電流を供給するための一対の電極層と、を
備えた薄膜磁気ヘッドであって、フリー層の両側領域に
おける電極層と重なっている部分と電極層との間に配置
されてフリー層に反強磁性的交換結合する導電性の強磁
性層を有し、強磁性層の磁気膜厚はフリー層の磁気膜厚
よりも小さく設定されていることを特徴としている。A thin film magnetic head according to the present invention includes a magnetoresistive effect element including a free layer whose magnetization direction changes in response to an external magnetic field, and a free layer overlapping the free layer on both sides of the free layer. A pair of electrode layers arranged to be spaced apart from each other for supplying a current to the magnetoresistive effect element, and a portion of the thin film magnetic head which overlaps with the electrode layers in both side regions of the free layer and an electrode. It has a conductive ferromagnetic layer disposed between the free layer and the antiferromagnetic exchange coupling with the free layer, and the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is set smaller than that of the free layer. Is characterized by.
【０００９】本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、フリー
層に反強磁性的交換結合する強磁性層がフリー層の両側
領域における電極層と重なっている部分と電極層との間
に配置されているので、フリー層における電極層と重な
っている部分は再生感度が低くなる。これにより、フリ
ー層の両側領域における読みにじみを低減することがで
きる。In the thin-film magnetic head according to the present invention, the ferromagnetic layer which is antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer is arranged between the electrode layer and the portion overlapping with the electrode layer in both regions of the free layer. Therefore, the reproducing sensitivity of the portion of the free layer overlapping the electrode layer is low. As a result, the reading blur in both side regions of the free layer can be reduced.
【００１０】フリー層に反強磁性的交換結合する強磁性
層の磁気膜厚がフリー層の磁気膜厚よりも小さく設定さ
れているので、強磁性層から発生する漏れ磁界がトラッ
ク部分のフリー層に及ぼす影響が低く抑えられることと
なる。これにより、トラック部分のフリー層にて磁気記
録媒体から漏洩する磁界を適切に検出することができ、
再生出力を安定させることができる。Since the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer is set smaller than the magnetic film thickness of the free layer, the leakage magnetic field generated from the ferromagnetic layer is generated in the free layer of the track portion. The effect on the will be suppressed to a low level. As a result, it is possible to properly detect the magnetic field leaking from the magnetic recording medium in the free layer of the track portion,
The playback output can be stabilized.
【００１１】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおい
て、フリー層と強磁性層との間に配置される導電性の非
磁性層を更に有することが好適である。この場合には、
フリー層と強磁性層との間において反強磁性的交換結合
を適切且つ容易に生じさせることができる。また、この
反強磁性的交換結合力を適切な値に管理することが容易
に行える。It is preferable that the thin film magnetic head according to the present invention further has a conductive non-magnetic layer disposed between the free layer and the ferromagnetic layer. In this case,
Antiferromagnetic exchange coupling can be appropriately and easily generated between the free layer and the ferromagnetic layer. Further, it is possible to easily control the antiferromagnetic exchange coupling force to an appropriate value.
【００１２】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおい
て、フリー層及び強磁性層は同じ材料からなり、強磁性
層の厚みはフリー層の厚みよりも小さく設定されている
ことが好適である。この場合には、強磁性層の磁気膜厚
をフリー層の磁気膜厚よりも小さくした構成を容易に実
現することができる。Further, in the thin film magnetic head according to the present invention, it is preferable that the free layer and the ferromagnetic layer are made of the same material, and the thickness of the ferromagnetic layer is set smaller than the thickness of the free layer. In this case, it is possible to easily realize a configuration in which the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is smaller than the magnetic film thickness of the free layer.
【００１３】一方、本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、外
部磁界に応じて磁化の向きが変化するフリー層を含む磁
気抵抗効果素子と、フリー層の両側に当該フリー層と重
なるように互いに離間して配置されて磁気抵抗効果素子
に電流を供給するための一対の電極層と、を備えた薄膜
磁気ヘッドであって、フリー層の両側領域における電極
層と重なっている部分と電極層との間に配置される層構
造体を有し、層構造体は、フリー層に反強磁性的交換結
合する導電性の第１強磁性層と、第１強磁性層に反強磁
性的交換結合する導電性の第２強磁性層と、を含むこと
を特徴としている。On the other hand, the thin-film magnetic head according to the present invention has a magnetoresistive effect element including a free layer whose magnetization direction changes in response to an external magnetic field and a free layer separated from each other so as to overlap the free layer. And a pair of electrode layers for supplying a current to the magnetoresistive element, the thin-film magnetic head having a portion between the electrode layer and a portion overlapping with the electrode layer in both regions of the free layer. A conductive first ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange coupled to the free layer, and a conductive layer that is antiferromagnetically exchange coupled to the first ferromagnetic layer. And a conductive second ferromagnetic layer.
【００１４】本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、フリー
層に反強磁性的交換結合する第１強磁性層がフリー層の
両側領域における電極層と重なっている部分と電極層と
の間に配置されているので、フリー層における電極層と
重なっている部分は再生感度が低くなる。これにより、
フリー層の両側領域における読みにじみを低減すること
ができる。In the thin-film magnetic head according to the present invention, the first ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer is arranged between the electrode layer and the portion overlapping with the electrode layer in both regions of the free layer. Therefore, the reproducing sensitivity of the portion of the free layer overlapping the electrode layer is low. This allows
It is possible to reduce the reading blur in the regions on both sides of the free layer.
【００１５】層構造体は第１強磁性層に反強磁性的交換
結合する第２強磁性層を含んでいるので、第１強磁性層
と第２強磁性層との間で閉じた磁界が形成されやすくな
り、第１強磁性層から発生する漏れ磁界がトラック部分
のフリー層に及ぼす影響が低く抑えられることとなる。
これにより、トラック部分のフリー層にて磁気記録媒体
から漏洩する磁界を適切に検出することができ、再生出
力を安定させることができる。Since the layer structure includes the second ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the first ferromagnetic layer, the closed magnetic field between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer is This facilitates formation, and the influence of the leakage magnetic field generated from the first ferromagnetic layer on the free layer in the track portion can be suppressed low.
Thereby, the magnetic field leaking from the magnetic recording medium can be properly detected in the free layer of the track portion, and the reproduction output can be stabilized.
【００１６】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおい
て、層構造体は、フリー層と第１強磁性層との間に配置
される導電性の非磁性層を更に含むことが好適である。
この場合には、フリー層と第１強磁性層との間において
反強磁性的交換結合を適切且つ容易に生じさせることが
できる。また、この反強磁性的交換結合力を適切な値に
管理することが容易に行える。Further, in the thin film magnetic head according to the present invention, it is preferable that the layer structure further includes a conductive nonmagnetic layer arranged between the free layer and the first ferromagnetic layer.
In this case, antiferromagnetic exchange coupling can be appropriately and easily generated between the free layer and the first ferromagnetic layer. Further, it is possible to easily control the antiferromagnetic exchange coupling force to an appropriate value.
【００１７】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおい
て、層構造体は、第１強磁性層と第２強磁性層との間に
配置される導電性の非磁性層を更に含むことが好適であ
る。この場合には、第１強磁性層と第２強磁性層との間
において反強磁性的交換結合を適切且つ容易に生じさせ
ることができる。また、この反強磁性的交換結合力を適
切な値に管理することが容易に行える。Further, in the thin film magnetic head according to the present invention, it is preferable that the layer structure further includes a conductive nonmagnetic layer arranged between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer. is there. In this case, antiferromagnetic exchange coupling can be appropriately and easily generated between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer. Further, it is possible to easily control the antiferromagnetic exchange coupling force to an appropriate value.
【００１８】また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおい
て、第１強磁性層の磁気膜厚と第２強磁性層の磁気膜厚
とは同等に設定されていることが好適である。この場合
には、第１強磁性層と第２強磁性層との間で閉じた磁界
が形成された場合、フリー層に漏れる磁界が極めて少な
くなり、第１強磁性層から発生する漏れ磁界がトラック
部分のフリー層に及ぼす影響が極めて低く抑えられるこ
ととなる。なお、「同等」とは、材料の有する飽和磁化
（Ｍｓ）と膜厚（ｔ）との積Ｍｓ・ｔが等しいことを意
味するものとする。Further, in the thin film magnetic head according to the present invention, it is preferable that the magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer and the magnetic film thickness of the second ferromagnetic layer are set to be equal. In this case, when a closed magnetic field is formed between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer, the magnetic field leaking to the free layer becomes extremely small, and the leak magnetic field generated from the first ferromagnetic layer is reduced. The influence on the free layer of the track portion can be suppressed to an extremely low level. Note that “equal” means that the product Ms · t of the saturation magnetization (Ms) of the material and the film thickness (t) is equal.
【００１９】本発明に係る薄膜磁気ヘッド組立体は、上
記薄膜磁気ヘッドと、当該薄膜磁気ヘッドが取り付けら
れる可撓性部材と、を備えることを特徴としている。A thin film magnetic head assembly according to the present invention is characterized by including the above thin film magnetic head and a flexible member to which the thin film magnetic head is attached.
【００２０】本発明に係る薄膜磁気ヘッド組立体では、
薄膜磁気ヘッドが上記薄膜磁気ヘッドとされるので、上
述したように、フリー層の両側領域における読みにじみ
を低減することができると共に、トラック部分のフリー
層にて磁気記録媒体から漏洩する磁界を適切に検出して
再生出力を安定させることができる。In the thin film magnetic head assembly according to the present invention,
Since the thin-film magnetic head is the thin-film magnetic head, as described above, it is possible to reduce the read blur in the regions on both sides of the free layer, and to appropriately prevent the magnetic field leaking from the magnetic recording medium in the free layer of the track portion. It is possible to stabilize the reproduction output by detecting.
【００２１】本発明に係る記憶装置は、情報を磁気的に
記録する磁気記録媒体と、磁気記録媒体から漏洩する磁
界の変化を電気信号に変換する上記薄膜磁気ヘッドと、
を備えることを特徴としている。A storage device according to the present invention includes a magnetic recording medium for magnetically recording information, the thin film magnetic head for converting a change in a magnetic field leaking from the magnetic recording medium into an electric signal.
It is characterized by having.
【００２２】本発明に係る記憶装置では、薄膜磁気ヘッ
ドが上記薄膜磁気ヘッドとされるので、上述したよう
に、フリー層の両側領域における読みにじみを低減する
ことができると共に、トラック部分のフリー層にて磁気
記録媒体から漏洩する磁界を適切に検出して再生出力を
安定させることができる。In the memory device according to the present invention, since the thin film magnetic head is the above thin film magnetic head, as described above, it is possible to reduce the read blur in both regions of the free layer, and at the same time, the free layer in the track portion. The magnetic field leaking from the magnetic recording medium can be properly detected to stabilize the reproduction output.
【００２３】なお、本明細書において、磁気膜厚は、厚
みｔ（ｍ）の薄膜が有する単位面積あたりの磁荷のこと
であり、下記（１）式にて定義する。
磁気膜厚（Ａ）＝ＭS*×ｔ … （１）
ＭS*：飽和磁化（Ａ／ｍ）In the present specification, the magnetic film thickness is the magnetic charge per unit area of a thin film of thickness t (m), and is defined by the following equation (1). Magnetic film thickness (A) = M S * × t (1) M S *: Saturation magnetization (A / m)
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る薄膜磁気
ヘッド、薄膜磁気ヘッド組立体及び記憶装置について図
面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素
又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いること
とし、重複する説明は省略する。なお、図１及び図２に
おいては、断面を表すためのハッチングを省略してい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thin film magnetic head, a thin film magnetic head assembly and a storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements having the same function will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. 1 and 2, hatching for showing the cross section is omitted.
【００２５】（第１実施形態）図１は薄膜磁気ヘッドＭ
Ｈ１の断面構造を説明するための概略図である。薄膜磁
気ヘッドＭＨ１は、再生ヘッドとしての磁気検出素子Ｍ
Ｄと、記録ヘッドとしての磁界形成素子ＲＤとを備えて
いる。磁気検出素子ＭＤは、非磁性基板１、下部磁気シ
ールド層３、下部ギャップ層５、ＭＲ素子７、硬質磁性
層９、非磁性層１１、強磁性層１３、電極層１５、上部
ギャップ層１７、及び上部磁気シールド層１９等を備え
ている。なお、「上」及び「下」なる語は図１の上下に
従う。(First Embodiment) FIG. 1 shows a thin film magnetic head M.
It is a schematic diagram for explaining the section structure of H1. The thin film magnetic head MH1 is a magnetic detection element M as a reproducing head.
D and a magnetic field forming element RD as a recording head. The magnetic detection element MD includes a non-magnetic substrate 1, a lower magnetic shield layer 3, a lower gap layer 5, an MR element 7, a hard magnetic layer 9, a non-magnetic layer 11, a ferromagnetic layer 13, an electrode layer 15, an upper gap layer 17, And an upper magnetic shield layer 19 and the like. The terms "upper" and "lower" follow the upper and lower parts of FIG.
【００２６】非磁性基板１は、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ等を材
料としている。下部磁気シールド層３は、ＮｉＦｅ、セ
ンダスト、ＣｏＦｅ、ＦｅＣｏＮｉ等の軟磁性体を材料
とし、非磁性基板１上に成膜される。下部磁気シールド
層３の厚みは０．５μｍ〜４μｍに設定される。下部ギ
ャップ層５は、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＳｉＯ2等の非磁性
の絶縁体を材料とし、下部磁気シールド層３上に成膜さ
れる。下部ギャップ層５の厚みは０．５ｎｍ〜３．０ｎ
ｍに設定される。The non-magnetic substrate 1 is made of Al 2 O 3 .TiC or the like. The lower magnetic shield layer 3 is made of a soft magnetic material such as NiFe, sendust, CoFe, FeCoNi or the like, and is formed on the non-magnetic substrate 1. The thickness of the lower magnetic shield layer 3 is set to 0.5 μm to 4 μm. The lower gap layer 5 is made of a nonmagnetic insulator such as Al 2 O 3 , AlN, or SiO 2 and is formed on the lower magnetic shield layer 3. The thickness of the lower gap layer 5 is 0.5 nm to 3.0 n.
set to m.
【００２７】ＭＲ素子７はＧＭＲ（Giant Magneto Resi
stive）素子であって、ピン層（反強磁性層）２１、ピ
ンド層（固定磁性層）２３、非磁性層２５、フリー層２
７を含んでいる。このＭＲ素子７は、下部ギャップ層５
上に、ピン層２１、ピンド層２３、非磁性層２５、フリ
ー層２７を薄膜で順次積層成膜、パターンニング（イオ
ンミリング、ＲＩＥ等の手法が利用可能である）するこ
とにより構成される。ピン層２１とピンド層２３の界面
では交換結合が生じ、これによりピンド層２３の磁化の
向きが一定の方向（トラック幅方向と直交する方向）に
固定される。一方、フリー層２７は磁気記録媒体からの
漏洩磁界、すなわち、外部磁界に応じて磁化の向きが変
化する。The MR element 7 is a GMR (Giant Magneto Resi).
stive) element, which includes a pinned layer (antiferromagnetic layer) 21, a pinned layer (fixed magnetic layer) 23, a nonmagnetic layer 25, and a free layer 2.
Includes 7. This MR element 7 has a lower gap layer 5
A pinned layer 21, a pinned layer 23, a non-magnetic layer 25, and a free layer 27 are sequentially formed on the upper layer as thin films, and patterned (methods such as ion milling and RIE can be used). Exchange coupling occurs at the interface between the pinned layer 21 and the pinned layer 23, whereby the magnetization direction of the pinned layer 23 is fixed in a fixed direction (direction orthogonal to the track width direction). On the other hand, the magnetization direction of the free layer 27 changes according to the leakage magnetic field from the magnetic recording medium, that is, the external magnetic field.
【００２８】ピン層２１は、ＰｔＭｎ、ＮｉＯ等の反強
磁性体を材料とし、下部ギャップ層５上に成膜される。
ピン層２１の厚みは０．３ｎｍ〜５．０ｎｍに設定され
る。ピンド層２３は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、Ｃ
ｏＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＣｏＮｉ等の強磁性体を材
料とし、ピン層２１上に成膜される。ピンド層２３の厚
みは０．０５ｎｍ〜０．５ｎｍに設定される。非磁性層
２５は、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ａｕ、Ａｇ等の非磁
性体を材料とし、ピンド層２３上に成膜される。非磁性
層２５の厚みは０．１ｎｍ〜０．４ｎｍに設定される。
フリー層２７は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦ
ｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＣｏＮｉ等の強磁性体を材料と
し、非磁性層１１上に成膜される。フリー層２７の厚み
は０．０５ｎｍ〜２．０ｎｍに設定される。The pinned layer 21 is made of an antiferromagnetic material such as PtMn or NiO, and is formed on the lower gap layer 5.
The thickness of the pinned layer 21 is set to 0.3 nm to 5.0 nm. The pinned layer 23 is made of Fe, Co, Ni, NiFe, C.
A ferromagnetic material such as oFe, CoZrNb, and FeCoNi is used as a material and is formed on the pinned layer 21. The thickness of the pinned layer 23 is set to 0.05 nm to 0.5 nm. The nonmagnetic layer 25 is made of a nonmagnetic material such as Cu, Ru, Ir, Rh, Au, and Ag, and is formed on the pinned layer 23. The thickness of the nonmagnetic layer 25 is set to 0.1 nm to 0.4 nm.
The free layer 27 is made of Fe, Co, Ni, NiFe, CoF.
A ferromagnetic material such as e, CoZrNb, or FeCoNi is used as a material and is formed on the non-magnetic layer 11. The thickness of the free layer 27 is set to 0.05 nm to 2.0 nm.
【００２９】硬質磁性層９は、ＭＲ素子７を挟むように
配置されて、フリー層２７にバイアス磁界を印加する。
フリー層２７の磁化の向きは、硬質磁性層９からのバイ
アス磁界によりトラック幅方向と平行な方向となってお
り、ピンド層２３の磁化の向きと直交する方向である。
この硬質磁性層９は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＴ
ａ等の高保磁力を有する硬磁性体を材料として、ＭＲ素
子７の両脇に下地層２８を介して設けられる。下地層２
８は、ＴｉＷ、Ｔａ、ＣｒＴｉ等の金属材料からなり、
ＭＲ素子７の側部及び下部ギャップ層５上に成膜され
る。なお、下地層２８及び硬質磁性層９は、非磁性層１
１及び強磁性層１３の成膜後に成膜される。硬質磁性層
９の間隔は、最狭位置において、０．５μｍ程度に設定
されている。硬質磁性層９上には保護層２９が成膜され
ており、この保護層２９はＴａ、Ａｌ2Ｏ3等からなる。The hard magnetic layer 9 is arranged so as to sandwich the MR element 7 and applies a bias magnetic field to the free layer 27.
The magnetization direction of the free layer 27 is parallel to the track width direction due to the bias magnetic field from the hard magnetic layer 9, and is the direction orthogonal to the magnetization direction of the pinned layer 23.
The hard magnetic layer 9 is made of CoCrPt, CoPt, CoT.
The hard magnetic material having a high coercive force such as a is provided as a material on both sides of the MR element 7 with the underlayer 28 interposed therebetween. Underlayer 2
8 is made of metal material such as TiW, Ta, CrTi,
A film is formed on the side portion of the MR element 7 and on the lower gap layer 5. The underlayer 28 and the hard magnetic layer 9 are the nonmagnetic layer 1
1 and the ferromagnetic layer 13 are formed. The interval between the hard magnetic layers 9 is set to about 0.5 μm at the narrowest position. A protective layer 29 is formed on the hard magnetic layer 9, and the protective layer 29 is made of Ta, Al 2 O 3, or the like.
【００３０】非磁性層１１は、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒ
ｈ、Ａｕ、Ａｇ等の導電性を有する非磁性体を材料と
し、フリー層２７上に成膜される。非磁性層１１の厚み
は０．０３ｎｍ〜０．２ｎｍに設定される。The nonmagnetic layer 11 is made of Cu, Ru, Ir, R.
It is formed on the free layer 27 by using a conductive non-magnetic material such as h, Au, or Ag. The thickness of the nonmagnetic layer 11 is set to 0.03 nm to 0.2 nm.
【００３１】強磁性層１３は、フリー層２７の両側領域
に対して一対配置されて、フリー層２７に反強磁性的交
換結合する。強磁性層１３の磁化の向きは上述したバイ
アス磁界によるフリー層２７の磁化の向きと反対方向と
なる。この強磁性層１３は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＮｉＦ
ｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＴａ等の導電性を有する強磁性体を
材料とし、非磁性層１１上に成膜後パターンニングする
（イオンミリング、ＲＩＥ等の手法が利用可能である）
ことにより形成される。強磁性層１３の厚みは０．０５
ｎｍ〜０．５ｎｍに設定される。一対の強磁性層１３の
間隔は、最狭位置において、０．１μｍ程度に設定され
ている。非磁性層１１は、強磁性層１３をパターンニン
グする際に、フリー層２７を保護する機能も有すること
となる。A pair of ferromagnetic layers 13 are arranged on both side regions of the free layer 27 and are antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer 27. The magnetization direction of the ferromagnetic layer 13 is opposite to the magnetization direction of the free layer 27 due to the bias magnetic field described above. The ferromagnetic layer 13 is made of Fe, Co, Ni, NiF.
Conductive ferromagnetic material such as e, CoFe, and FeTa is used as a material, and patterning is performed after film formation on the nonmagnetic layer 11 (methods such as ion milling and RIE can be used).
It is formed by The thickness of the ferromagnetic layer 13 is 0.05
nm to 0.5 nm. The distance between the pair of ferromagnetic layers 13 is set to about 0.1 μm at the narrowest position. The nonmagnetic layer 11 also has a function of protecting the free layer 27 when the ferromagnetic layer 13 is patterned.
【００３２】ここで、強磁性層１３の磁気膜厚はフリー
層２７の磁気膜厚よりも小さく設定されている。たとえ
ば、フリー層２７にＣｏ90Ｆｅ10（飽和磁化ＭS*：１５
１２ｋＡ／ｍ）を用いて厚みｔを２．５ｎｍに設定する
とフリー層２７の磁気膜厚は３７．８ｍＡとなる。一
方、強磁性層１３にＦｅＴａ（飽和磁化ＭS*：１．５１
２×１０6Ａ／ｍ）を用いた場合、強磁性層１３の厚み
ｔを２．５ｎｍよりも小さく設定することで強磁性層１
３の磁気膜厚は３７．８ｍＡ未満となり、フリー層２７
の磁気膜厚よりも小さくなる。なお、Ｆｅの飽和磁化は
１７１４ｋＡ／ｍ、Ｃｏの飽和磁化は１４２２ｋＡ／
ｍ、Ｎｉの飽和磁化は４８４ｋＡ／ｍ、Ｎｉ 80Ｆｅ20の
飽和磁化は７９６ｋＡ／ｍである。Here, the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer 13 is free.
It is set smaller than the magnetic film thickness of the layer 27. for example
For example, Co in the free layer 2790FeTen(Saturation magnetization MS*: 15
12 kA / m) and the thickness t is set to 2.5 nm.
And the magnetic film thickness of the free layer 27 is 37.8 mA. one
On the other hand, FeTa (saturation magnetization MS*: 1.51
2 x 106A / m), the thickness of the ferromagnetic layer 13
By setting t to be smaller than 2.5 nm, the ferromagnetic layer 1
3 has a magnetic film thickness of less than 37.8 mA, and the free layer 27
Is smaller than the magnetic film thickness. The saturation magnetization of Fe is
1714 kA / m, Co saturation magnetization is 1422 kA / m
The saturation magnetization of m and Ni is 484 kA / m, Ni 80Fe20of
The saturation magnetization is 796 kA / m.
【００３３】フリー層２７と強磁性層１３とが同じ材料
からなる場合には、強磁性層１３の厚みはフリー層２７
の厚みよりも小さく設定されることとなる。このように
構成した場合、強磁性層１３の磁気膜厚をフリー層２７
の磁気膜厚よりも小さくした構成を容易に実現すること
ができる。When the free layer 27 and the ferromagnetic layer 13 are made of the same material, the thickness of the ferromagnetic layer 13 is the free layer 27.
Will be set smaller than the thickness. In such a structure, the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer 13 is set to the free layer 27.
It is possible to easily realize a configuration in which the magnetic film thickness is smaller than the magnetic film thickness.
【００３４】電極層１５は、フリー層２７の両側にフリ
ー層２７と当該重なるように互いに離間して配置され、
フリー層２７に電流（センス電流）を供給する。この電
極層１５は、Ａｕ、Ａｇ等の導電性材料からなり、強磁
性層１３及び保護層２９上に成膜される。電極層１５上
には保護層３１が成膜されており、この保護層３１はＴ
ａ、Ａｌ2Ｏ3等からなる。一方の電極層１５から供給さ
れた電子は、一方の強磁性層１３、非磁性層１１、フリ
ー層２７、非磁性層１１、他方の強磁性層１３を介し
て、他方の電極層１５に伝達される。なお、電流は電子
とは逆方向に流れることとなる。一対の電極層１５の間
隔は、最狭位置において、０．１μｍ程度に設定されて
おり、硬質磁性層９の間隔よりも小さく設定されてい
る。The electrode layers 15 are arranged on both sides of the free layer 27 so as to overlap the free layer 27 and are spaced apart from each other,
A current (sense current) is supplied to the free layer 27. The electrode layer 15 is made of a conductive material such as Au and Ag and is formed on the ferromagnetic layer 13 and the protective layer 29. A protective layer 31 is formed on the electrode layer 15, and the protective layer 31 is T
a, Al 2 O 3 and the like. The electrons supplied from one electrode layer 15 are transmitted to the other electrode layer 15 through the one ferromagnetic layer 13, the nonmagnetic layer 11, the free layer 27, the nonmagnetic layer 11 and the other ferromagnetic layer 13. To be done. The current flows in the opposite direction to the electrons. The distance between the pair of electrode layers 15 is set to about 0.1 μm at the narrowest position, and is set to be smaller than the distance between the hard magnetic layers 9.
【００３５】フリー層２７の両側領域において、フリー
層２７の一部が電極層１５と重なることとなり、強磁性
層１３はフリー層２７の両側領域における電極層１５と
重なっている部分と電極層１５との間に配置される。フ
リー層２７における電極層１５と重なっていない部分が
トラック部分として機能する。光学トラック幅は、０．
１μｍ程度に設定されることとなる。In the regions on both sides of the free layer 27, part of the free layer 27 overlaps with the electrode layer 15, and the ferromagnetic layer 13 overlaps with the electrode layer 15 in both regions of the free layer 27 and the electrode layer 15. It is placed between and. The portion of the free layer 27 that does not overlap with the electrode layer 15 functions as a track portion. The optical track width is 0.
It will be set to about 1 μm.
【００３６】上部ギャップ層１７は、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ
Ｎ、ＳｉＯ2等の非磁性絶縁材料からなり、保護層２９
及び非磁性層１１上に成膜される。上部ギャップ層１７
の厚みは０．５ｎｍ〜３．０ｎｍに設定される。上部磁
気シールド層１９は、ＮｉＦｅ、センダスト、ＣｏＦ
ｅ、ＦｅＣｏＮｉ等の軟磁性体を材料とし、上部ギャッ
プ層１７上に成膜される。上部磁気シールド層１９の厚
みは０．５μｍ〜４μｍに設定される。各シールド層
３，１９は軟磁性体材料からなるため、検出対象の磁化
遷移領域からの漏洩磁束以外の漏洩磁束のＭＲ素子７内
部への導入を抑制する。The upper gap layer 17 is made of Al 2 O 3 , Al
The protective layer 29 is made of a nonmagnetic insulating material such as N or SiO 2.
And formed on the non-magnetic layer 11. Upper gap layer 17
Has a thickness of 0.5 nm to 3.0 nm. The upper magnetic shield layer 19 is made of NiFe, sendust, CoF.
A film is formed on the upper gap layer 17 by using a soft magnetic material such as e and FeCoNi. The thickness of the upper magnetic shield layer 19 is set to 0.5 μm to 4 μm. Since each of the shield layers 3 and 19 is made of a soft magnetic material, it suppresses the introduction of leakage flux other than the leakage flux from the magnetization transition region to be detected into the MR element 7.
【００３７】上述の「軟磁性」及び「硬磁性」なる語は
保持力の大きさを示す規定であるが、全体として「軟磁
性」及び「硬磁性」の機能を奏するものであれば、たと
えば、微視的或いは特定領域において規定外の材料或い
は構造を有するものであってもよい。たとえば、異なる
磁気特性の材料を磁気的に交換結合させたものや一部分
に非磁性体が含まれるものでもあっても、全体として軟
磁性及び硬磁性の機能を奏するものであればよい。The terms "soft magnetism" and "hard magnetism" mentioned above are the rules for indicating the magnitude of the holding force, but if the functions of "soft magnetism" and "hard magnetism" are exhibited as a whole, for example, Alternatively, it may have a material or a structure that is not defined in a microscopic or specific region. For example, even if materials having different magnetic properties are magnetically exchange-coupled or a non-magnetic material is partially included, it is sufficient as long as they have soft magnetic and hard magnetic functions as a whole.
【００３８】次に、薄膜磁気ヘッドＭＨ１の機能につい
て説明する。フリー層２７は、硬質磁性層９によって、
トラック幅方向に単磁区化されている。フリー層２７の
磁化の向きは、磁化遷移領域からの漏洩磁束によって、
すなわち磁化遷移領域がＮ極であるかＳ極であるかによ
って、変化する。ピンド層２３の磁化の向きはピン層２
１によって固定されているので、フリー層２７とピンド
層２３の磁化方向間の余弦に対応する抵抗変化により、
一対の電極層１５間における電子の伝達率（電流）が変
化することとなる。この電流の変化を検出することで、
磁気記録媒体の検出対象の磁化遷移領域からの漏洩磁束
が検出される。Next, the function of the thin film magnetic head MH1 will be described. The free layer 27 is formed by the hard magnetic layer 9.
A single magnetic domain is formed in the track width direction. The direction of magnetization of the free layer 27 depends on the leakage magnetic flux from the magnetization transition region.
That is, it changes depending on whether the magnetization transition region is the N pole or the S pole. The magnetization direction of the pinned layer 23 is the pinned layer 2
Since it is fixed by 1, the resistance change corresponding to the cosine between the magnetization directions of the free layer 27 and the pinned layer 23 causes
The electron transfer rate (current) between the pair of electrode layers 15 changes. By detecting this change in current,
A leakage magnetic flux from the magnetization transition region of the magnetic recording medium to be detected is detected.
【００３９】なお、データの磁気記録についても若干の
説明をしておく。薄膜磁気ヘッドＭＨ１の磁気検出素子
ＭＤ上には磁気データを書き込むための磁界形成素子Ｒ
Ｄが機械的に結合している。磁気記録媒体の磁化遷移領
域への書き込みは、磁界形成素子ＲＤからの漏洩磁束に
よって行われる。A little explanation will be given on the magnetic recording of data. A magnetic field forming element R for writing magnetic data on the magnetic detection element MD of the thin film magnetic head MH1.
D is mechanically connected. Writing to the magnetization transition region of the magnetic recording medium is performed by the leakage magnetic flux from the magnetic field forming element RD.
【００４０】以上説明したように、本第１実施形態によ
れば、フリー層２７に反強磁性的交換結合する強磁性層
１３がフリー層２７の両側領域における電極層１５と重
なっている部分と電極層１５との間に配置されているの
で、フリー層２７における電極層１５と重なっている部
分は再生感度が低くなる。これにより、フリー層２７の
両側領域における読みにじみを低減することができる。As described above, according to the first embodiment, a portion where the ferromagnetic layer 13 that is antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer 27 overlaps with the electrode layers 15 in both side regions of the free layer 27 is formed. Since it is arranged between the electrode layer 15 and the electrode layer 15, the reproduction sensitivity of the portion of the free layer 27 overlapping the electrode layer 15 is low. As a result, it is possible to reduce the read blur in both areas of the free layer 27.
【００４１】そして、フリー層２７に反強磁性的交換結
合する強磁性層１３の磁気膜厚がフリー層２７の磁気膜
厚よりも小さく設定されているので、強磁性層１３から
発生する漏れ磁界がトラック部分のフリー層２７に及ぼ
す影響が低く抑えられることとなる。これにより、トラ
ック部分のフリー層２７にて磁気記録媒体から漏洩する
磁界を適切に検出することができ、再生出力を安定させ
ることができる。Since the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer 13 antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer 27 is set smaller than that of the free layer 27, the leakage magnetic field generated from the ferromagnetic layer 13 is generated. The influence of the on the free layer 27 in the track portion can be suppressed to a low level. As a result, the magnetic field leaking from the magnetic recording medium can be properly detected in the free layer 27 in the track portion, and the reproduction output can be stabilized.
【００４２】また、本第１実施形態においては、フリー
層２７と強磁性層１３との間に配置される導電性の非磁
性層１１を更に有している。これにより、フリー層２７
と強磁性層１３との間において反強磁性的交換結合を適
切且つ容易に生じさせることができる。また、この反強
磁性的交換結合力を適切な値に管理することが容易に行
える。The first embodiment further has a conductive nonmagnetic layer 11 arranged between the free layer 27 and the ferromagnetic layer 13. Thereby, the free layer 27
Antiferromagnetic exchange coupling can be appropriately and easily generated between the and the ferromagnetic layer 13. Further, it is possible to easily control the antiferromagnetic exchange coupling force to an appropriate value.
【００４３】（第２実施形態）図２は薄膜磁気ヘッドＭ
Ｈ２の断面構造を説明するための概略図である。薄膜磁
気ヘッドＭＨ２は、再生ヘッドとしての磁気検出素子Ｍ
Ｄと、記録ヘッドとして磁界形成素子ＲＤとを備えてい
る。磁気検出素子ＭＤは、非磁性基板１、下部磁気シー
ルド層３、下部ギャップ層５、ＭＲ素子７、硬質磁性層
９、層構造体４０、電極層１５、上部ギャップ層１７、
及び上部磁気シールド層１９等を備えている。なお、
「上」及び「下」なる語は図２の上下に従う。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a thin film magnetic head M.
It is a schematic diagram for explaining the section structure of H2. The thin film magnetic head MH2 is a magnetic detection element M as a reproducing head.
D and a magnetic field forming element RD as a recording head. The magnetic detection element MD includes a non-magnetic substrate 1, a lower magnetic shield layer 3, a lower gap layer 5, an MR element 7, a hard magnetic layer 9, a layer structure 40, an electrode layer 15, an upper gap layer 17,
And an upper magnetic shield layer 19 and the like. In addition,
The terms "top" and "bottom" follow the top and bottom of FIG.
【００４４】層構造体４０は、フリー層２７の両側領域
における電極層１５と重なっている部分と電極層１５と
の間に配置されており、非磁性層１１、第１強磁性層４
１、非磁性層４３、及び第２強磁性層４５を含んでい
る。The layer structure 40 is disposed between the electrode layer 15 and a portion of the free layer 27 which overlaps with the electrode layer 15 on both sides, and the non-magnetic layer 11 and the first ferromagnetic layer 4 are provided.
1, the non-magnetic layer 43, and the second ferromagnetic layer 45 are included.
【００４５】第１強磁性層４１は、フリー層２７の両側
領域に一対配置されて、フリー層２７に反強磁性的交換
結合する。第１強磁性層４１の磁化の向きは上述したバ
イアス磁界によるフリー層２７の磁化の向きと反対方向
となる。この第１強磁性層４１は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＴａ等の導電性を有する強磁
性体を材料とし、非磁性層１１上に成膜後パターンニン
グする（イオンミリング、ＲＩＥ等の手法が利用可能で
ある）ことにより形成される。第１強磁性層４１の厚み
は０．０５ｎｍ〜０．５ｎｍに設定される。一対の第１
強磁性層４１の間隔は、最狭位置において、０．１μｍ
程度に設定されている。第１強磁性層４１は、フリー層
２７の両側領域における電極層１５と重なっている部分
と電極層１５との間に配置される。A pair of first ferromagnetic layers 41 are arranged in both side regions of the free layer 27 and are antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer 27. The magnetization direction of the first ferromagnetic layer 41 is opposite to the magnetization direction of the free layer 27 due to the bias magnetic field described above. The first ferromagnetic layer 41 is made of Fe, Co, Ni,
It is formed by using a conductive ferromagnetic material such as NiFe, CoFe, or FeTa as a material, and performing patterning after film formation on the nonmagnetic layer 11 (methods such as ion milling and RIE can be used). The thickness of the first ferromagnetic layer 41 is set to 0.05 nm to 0.5 nm. A pair of first
The space between the ferromagnetic layers 41 is 0.1 μm at the narrowest position.
It is set to a degree. The first ferromagnetic layer 41 is disposed between the electrode layer 15 and a portion of the both sides of the free layer 27 which overlaps with the electrode layer 15.
【００４６】非磁性層４３は、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒ
ｈ、Ａｕ、Ａｇ等の導電性を有する非磁性体を材料と
し、第１強磁性層４１上に成膜される。非磁性層４３の
厚みは０．０３ｎｍ〜０．２ｎｍに設定される。The non-magnetic layer 43 is made of Cu, Ru, Ir, R
It is formed on the first ferromagnetic layer 41 by using a conductive non-magnetic material such as h, Au, or Ag. The thickness of the nonmagnetic layer 43 is set to 0.03 nm to 0.2 nm.
【００４７】第２強磁性層４５は、それぞれの第１強磁
性層４１に対応して一対配置されて、第１強磁性層４１
に反強磁性的交換結合する。第２強磁性層４５の磁化の
向きは第１強磁性層４１の磁化の向きと反対方向とな
る。この第２強磁性層４５は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｎｉ
Ｆｅ、ＣｏＦｅ、ＦｅＴａ等の導電性を有する強磁性体
を材料とし、非磁性層４３上に成膜後パターンニングす
る（イオンミリング、ＲＩＥ等の手法が利用可能であ
る）ことにより形成される。第２強磁性層４５の厚みは
０．０５ｎｍ〜０．５ｎｍに設定される。一対の第２強
磁性層４５の間隔は、最狭位置において、０．１μｍ程
度に設定されている。第２強磁性層４５は、第１強磁性
層４１と同じく、フリー層２７の両側領域における電極
層１５と重なっている部分と電極層１５との間に配置さ
れる。A pair of the second ferromagnetic layers 45 are arranged corresponding to the respective first ferromagnetic layers 41, and the first ferromagnetic layers 41 are arranged.
Antiferromagnetic exchange coupling with. The magnetization direction of the second ferromagnetic layer 45 is opposite to the magnetization direction of the first ferromagnetic layer 41. The second ferromagnetic layer 45 is made of Fe, Co, Ni, Ni.
It is formed by using a conductive ferromagnetic material such as Fe, CoFe, or FeTa as a material, and performing patterning after film formation on the non-magnetic layer 43 (methods such as ion milling and RIE can be used). The thickness of the second ferromagnetic layer 45 is set to 0.05 nm to 0.5 nm. The distance between the pair of second ferromagnetic layers 45 is set to about 0.1 μm at the narrowest position. The second ferromagnetic layer 45, like the first ferromagnetic layer 41, is arranged between the electrode layer 15 and a portion of the free layer 27 that overlaps with the electrode layer 15 on both sides.
【００４８】なお、第１強磁性層４１、非磁性層４３及
び第２強磁性層４５のパターンニングは、一括して行う
ことができる。非磁性層１１は、第１強磁性層４１、非
磁性層４３及び第２強磁性層４５をパターンニングする
際に、フリー層２７を保護する機能も有することとな
る。The patterning of the first ferromagnetic layer 41, the non-magnetic layer 43 and the second ferromagnetic layer 45 can be performed collectively. The nonmagnetic layer 11 also has a function of protecting the free layer 27 when patterning the first ferromagnetic layer 41, the nonmagnetic layer 43, and the second ferromagnetic layer 45.
【００４９】ここで、第１強磁性層４１の磁気膜厚と第
２強磁性層４５の磁気膜厚とは同等に設定されている。
第１強磁性層４１と第２強磁性層４５とが同じ材料から
なる場合には、第１強磁性層４１の厚みと第２強磁性層
４５の厚みとを同等に設定することで、第１強磁性層４
１の磁気膜厚と第２強磁性層４５の磁気膜厚とを同等と
することができる。第１強磁性層４１と第２強磁性層４
５とが異なる材料からなる場合には、飽和磁化ＭS*を考
慮して各層４１，４５の厚みを設定することで、第１強
磁性層４１の磁気膜厚と第２強磁性層４５の磁気膜厚と
を同等とすることができる。なお、「同等」とは、材料
の有する飽和磁化（Ｍｓ）と膜厚（ｔ）との積Ｍｓ・ｔ
が等しいことを意味するものとする。Here, the magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer 41 and the magnetic film thickness of the second ferromagnetic layer 45 are set to be equal.
When the first ferromagnetic layer 41 and the second ferromagnetic layer 45 are made of the same material, by setting the thickness of the first ferromagnetic layer 41 and the thickness of the second ferromagnetic layer 45 to be equal, 1 ferromagnetic layer 4
The magnetic film thickness of 1 and the magnetic film thickness of the second ferromagnetic layer 45 can be made equal. First ferromagnetic layer 41 and second ferromagnetic layer 4
5 is made of a different material, the thicknesses of the layers 41 and 45 are set in consideration of the saturation magnetization M S *, so that the magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer 41 and that of the second ferromagnetic layer 45 are set. The magnetic film thickness can be made equal. The term “equivalent” means the product Ms · t of the saturation magnetization (Ms) of the material and the film thickness (t).
Shall be equal.
【００５０】以上説明したように、本第２実施形態によ
れば、フリー層２７に反強磁性的交換結合する第１強磁
性層４１がフリー層２７の両側領域における電極層１５
と重なっている部分と電極層１５との間に配置されてい
るので、フリー層２７における電極層１５と重なってい
る部分は再生感度が低くなる。これにより、フリー層２
７の両側領域における読みにじみを低減することができ
る。As described above, according to the second embodiment, the first ferromagnetic layer 41 that is antiferromagnetically exchange-coupled with the free layer 27 is the electrode layer 15 in both side regions of the free layer 27.
The reproducing sensitivity is low in the portion of the free layer 27 that overlaps with the electrode layer 15 because it is disposed between the portion that overlaps with the electrode layer 15. As a result, the free layer 2
It is possible to reduce the reading blur in the regions on both sides of 7.
【００５１】そして、層構造体４０は第１強磁性層４１
に反強磁性的交換結合する第２強磁性層４５を含んでい
るので、第１強磁性層４１と第２強磁性層４５との間で
閉じた磁界が形成されやすくなり、第１強磁性層４１か
ら発生する漏れ磁界がトラック部分のフリー層２７に及
ぼす影響が低く抑えられることとなる。これにより、ト
ラック部分のフリー層２７にて磁気記録媒体から漏洩す
る磁界を適切に検出することができ、再生出力を安定さ
せることができる。The layer structure 40 is composed of the first ferromagnetic layer 41.
Since the second ferromagnetic layer 45 that is antiferromagnetically exchange-coupled is included in the first ferromagnetic layer 45, a closed magnetic field is easily formed between the first ferromagnetic layer 41 and the second ferromagnetic layer 45, and the first ferromagnetic layer 45 is formed. The influence of the leakage magnetic field generated from the layer 41 on the free layer 27 in the track portion can be suppressed low. As a result, the magnetic field leaking from the magnetic recording medium can be properly detected in the free layer 27 in the track portion, and the reproduction output can be stabilized.
【００５２】また、本第２実施形態において、層構造体
４０はフリー層２７と第１強磁性層４１との間に配置さ
れる導電性の非磁性層１１を更に含んでいる。これによ
り、フリー層２７と第１強磁性層４１との間において反
強磁性的交換結合を適切且つ容易に生じさせることがで
きる。また、この反強磁性的交換結合力を適切な値に管
理することが容易に行える。In the second embodiment, the layer structure 40 further includes the conductive non-magnetic layer 11 arranged between the free layer 27 and the first ferromagnetic layer 41. Thereby, antiferromagnetic exchange coupling can be appropriately and easily generated between the free layer 27 and the first ferromagnetic layer 41. Further, it is possible to easily control the antiferromagnetic exchange coupling force to an appropriate value.
【００５３】また、本第２実施形態において、層構造体
４０は第１強磁性層４１と第２強磁性層４５との間に配
置される導電性の非磁性層４３を更に含んでいる。これ
により、第１強磁性層４１と第２強磁性層４５との間に
おいて反強磁性的交換結合を適切且つ容易に生じさせる
ことができる。また、この反強磁性的交換結合力を適切
な値に管理することが容易に行える。In addition, in the second embodiment, the layer structure 40 further includes a conductive non-magnetic layer 43 arranged between the first ferromagnetic layer 41 and the second ferromagnetic layer 45. Thereby, antiferromagnetic exchange coupling can be appropriately and easily generated between the first ferromagnetic layer 41 and the second ferromagnetic layer 45. Further, it is possible to easily control the antiferromagnetic exchange coupling force to an appropriate value.
【００５４】また、本第２実施形態においては、第１強
磁性層４１の磁気膜厚と第２強磁性層４５の磁気膜厚と
は同等に設定されている。これにより、第１強磁性層４
１と第２強磁性層４５との間で閉じた磁界が形成された
場合、フリー層２７に漏れる磁界が極めて少なくなり、
第１強磁性層４１から発生する漏れ磁界がトラック部分
のフリー層２７に及ぼす影響が極めて低く抑えられるこ
ととなる。第１強磁性層４１の磁気膜厚と第２強磁性層
４５の磁気膜厚とは必ず同等に設定される必要はない
が、フリー層２７に漏れる磁界を極めて少なくする上で
第１強磁性層４１の磁気膜厚と第２強磁性層４５の磁気
膜厚とを同等に設定することがより好適である。Further, in the second embodiment, the magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer 41 and the magnetic film thickness of the second ferromagnetic layer 45 are set to be equal. Thereby, the first ferromagnetic layer 4
When a closed magnetic field is formed between the first and second ferromagnetic layers 45, the magnetic field leaking to the free layer 27 becomes extremely small,
The influence of the leakage magnetic field generated from the first ferromagnetic layer 41 on the free layer 27 in the track portion can be suppressed to an extremely low level. The magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer 41 and the magnetic film thickness of the second ferromagnetic layer 45 do not necessarily have to be set equal, but in order to reduce the magnetic field leaking to the free layer 27 extremely, It is more preferable to set the magnetic film thickness of the layer 41 and the magnetic film thickness of the second ferromagnetic layer 45 to be equal.
【００５５】本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、フリ
ー層に反強磁性的交換結合する強磁性層の磁気膜厚をフ
リー層の磁気膜厚よりも小さく設定する、フリー層に
反強磁性的交換結合する第１強磁性層と当該第１強磁性
層に反強磁性的交換結合する第２強磁性層とを設ける、
ことによって得られる再生出力を安定させる効果を確認
する試験を行った。試験としては、以下の実施例１〜
３、比較例１及び２について、外部磁界Ｈ（Ｏｅ：１Ｏ
ｅ＝７９Ａ／ｍ）を変化させたときの抵抗変化量ｄＲ
（Ω）を測定した。なお、実施例１〜３、比較例１及び
２において、ピンド層は非磁性層を介在させた多層構造
（第１ピンド層及び第２ピンド層）としている。In the thin film magnetic head of the present invention, the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange coupled to the free layer is set to be smaller than the magnetic film thickness of the free layer. A first ferromagnetic layer and a second ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the first ferromagnetic layer.
A test was conducted to confirm the effect of stabilizing the reproduction output obtained by the above. As a test, the following Examples 1 to 1
3 and Comparative Examples 1 and 2, the external magnetic field H (Oe: 1O
e = 79 A / m), the amount of change in resistance dR
(Ω) was measured. In addition, in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the pinned layer has a multilayer structure (first pinned layer and second pinned layer) with a nonmagnetic layer interposed.
【００５６】（実施例１）上述した第１実施形態の構成
に対応し、ＭＲ素子、非磁性層及び強磁性層等の構成
（材料及び厚さ）を以下のものとした。Example 1 Corresponding to the configuration of the first embodiment described above, the configurations (materials and thicknesses) of the MR element, the non-magnetic layer, the ferromagnetic layer and the like are as follows.
【表１】
フリー層の磁気膜厚は３７．８ｍＡとなり、強磁性層の
磁気膜厚は２２．６８ｍＡとなる。[Table 1] The magnetic film thickness of the free layer is 37.8 mA, and the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is 22.68 mA.
【００５７】測定結果を図３に示す。図３から分かるよ
うに、外部磁界Ｈの変化に対して抵抗変化量ｄＲは良好
な線形応答性を有しており、再生出力が安定することが
確認できた。The measurement results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 3, the resistance change amount dR has a good linear response with respect to the change of the external magnetic field H, and it was confirmed that the reproduction output is stable.
【００５８】（実施例２）上述した第１実施形態の構成
に対応し、ＭＲ素子、非磁性層及び強磁性層等の構成
（材料及び厚さ）を以下のものとした。(Example 2) Corresponding to the configuration of the first embodiment described above, the configurations (materials and thicknesses) of the MR element, the non-magnetic layer, the ferromagnetic layer and the like are as follows.
【表２】
フリー層の磁気膜厚は３７．８ｍＡとなり、強磁性層の
磁気膜厚は３０．２４ｍＡとなる。[Table 2] The free layer has a magnetic film thickness of 37.8 mA, and the ferromagnetic layer has a magnetic film thickness of 30.24 mA.
【００５９】測定結果を図４に示す。図４から分かるよ
うに、外部磁界Ｈの変化に対して抵抗変化量ｄＲは良好
な線形応答性を有しており、再生出力が安定することが
確認できた。The measurement results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, the resistance change amount dR has a good linear response with respect to the change of the external magnetic field H, and it was confirmed that the reproduction output is stable.
【００６０】（実施例３）上述した第２実施形態の構成
に対応し、ＭＲ素子、非磁性層、第１及び第２強磁性層
等の構成（材料及び厚さ）を以下のものとした。Example 3 Corresponding to the configuration of the second embodiment described above, the configurations (materials and thicknesses) of the MR element, the nonmagnetic layer, the first and second ferromagnetic layers, etc. were as follows. .
【表３】
第１強磁性層の磁気膜厚は２２．６８ｍＡとなり、第２
強磁性層の磁気膜厚は２２．６８ｍＡとなる。なお、フ
リー層の磁気膜厚は３７．８ｍＡとなる。[Table 3] The magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer is 22.68 mA,
The magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is 22.68 mA. The magnetic film thickness of the free layer is 37.8 mA.
【００６１】測定結果を図５に示す。図５から分かるよ
うに、外部磁界Ｈの変化に対して抵抗変化量ｄＲは良好
な線形応答性を有しており、再生出力が安定することが
確認できた。The measurement results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 5, the resistance change amount dR has a good linear response with respect to the change of the external magnetic field H, and it was confirmed that the reproduction output is stable.
【００６２】（比較例１）ＭＲ素子、非磁性層及び強磁
性層等の構成（材料及び厚さ）を以下のものとした。(Comparative Example 1) The MR element, the nonmagnetic layer, the ferromagnetic layer, and the like have the following structures (materials and thicknesses).
【表４】
フリー層の磁気膜厚は３７．８ｍＡとなり、強磁性層の
磁気膜厚は３７．８ｍＡとなる。[Table 4] The free layer has a magnetic film thickness of 37.8 mA, and the ferromagnetic layer has a magnetic film thickness of 37.8 mA.
【００６３】測定結果を図６に示す。図６から分かるよ
うに、外部磁界Ｈの変化に対して抵抗変化量ｄＲは非線
形応答性を有することとなり、再生出力が安定しないこ
とが確認できた。The measurement results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, it has been confirmed that the resistance change amount dR has a non-linear response to the change of the external magnetic field H, and the reproduction output is not stable.
【００６４】（比較例２）ＭＲ素子、非磁性層及び強磁
性層等の構成（材料及び厚さ）を以下のものとした。(Comparative Example 2) The MR element, the non-magnetic layer, the ferromagnetic layer, and the like have the following structures (materials and thicknesses).
【表５】
フリー層の磁気膜厚は３７．８ｍＡとなり、強磁性層の
磁気膜厚は４５．３６ｍＡとなる。[Table 5] The magnetic film thickness of the free layer is 37.8 mA, and the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is 45.36 mA.
【００６５】測定結果を図７に示す。図７から分かるよ
うに、外部磁界Ｈの変化に対して抵抗変化量ｄＲは非線
形応答性を有することとなり、再生出力が安定しないこ
とが確認できた。The measurement results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, it was confirmed that the resistance change amount dR has a non-linear response to the change of the external magnetic field H, and the reproduction output is not stable.
【００６６】このように、フリー層に反強磁性的交換
結合する強磁性層の磁気膜厚をフリー層の磁気膜厚より
も小さく設定した実施例１及び２、フリー層に反強磁
性的交換結合する第１強磁性層と当該第１強磁性層に反
強磁性的交換結合する第２強磁性層とを設けた実施例３
の方が、再生出力が安定することとなる。これは、強磁
性層からの漏れ磁界がトラック部分のフリー層に及ぼす
影響が極めて低く抑えられているためであり、本発明の
有効性が確認された。As described above, Examples 1 and 2 in which the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer is set smaller than the magnetic film thickness of the free layer, the antiferromagnetic exchange is performed on the free layer. Embodiment 3 in which a first ferromagnetic layer to be coupled and a second ferromagnetic layer to be antiferromagnetically exchange coupled to the first ferromagnetic layer are provided.
In this case, the reproduction output becomes more stable. This is because the effect of the leakage magnetic field from the ferromagnetic layer on the free layer in the track portion is suppressed to an extremely low level, and the effectiveness of the present invention was confirmed.
【００６７】次に、上述の薄膜磁気ヘッドＭＨ１，ＭＨ
２を用いた薄膜磁気ヘッド組立体ＨＧＡについて説明す
る。Next, the above-mentioned thin film magnetic heads MH1 and MH
A thin film magnetic head assembly HGA using No. 2 will be described.
【００６８】図８は、薄膜磁気ヘッド組立体ＨＧＡ主要
部の側面図である。薄膜磁気ヘッド組立体ＨＧＡは、薄
膜磁気ヘッドとして上記第１実施形態の薄膜磁気ヘッド
ＭＨ１を備えている。もちろん、第１実施形態の薄膜磁
気ヘッドＭＨ１の代わりに、上記第２実施形態の薄膜磁
気ヘッドＭＨ２を用いるようにしてもよい。FIG. 8 is a side view of the main part of the thin film magnetic head assembly HGA. The thin film magnetic head assembly HGA includes the thin film magnetic head MH1 of the first embodiment as a thin film magnetic head. Of course, the thin film magnetic head MH2 of the second embodiment may be used instead of the thin film magnetic head MH1 of the first embodiment.
【００６９】この薄膜磁気ヘッド組立体ＨＧＡは、薄膜
磁気ヘッドＭＨ１に加えて可撓性部材５１を備えてい
る。可撓性部材５１は、その長手方向と厚み方向を含む
平面内において撓むことができる。薄膜磁気ヘッドＭＨ
１は、ＭＲ素子７における各層２１，２３，２５，２７
の積層方向と上記長手方向が略一致するように可撓性部
材５１に取り付けられる。薄膜磁気ヘッドＭＨ１は、非
磁性基板１をスライダとする機能素子であって、スライ
ダ１はＭＲ素子７における各層２１，２３，２５，２７
の積層方向に沿って延びる凹溝５３を有している。この
凹溝５３は薄膜磁気ヘッドＭＨ１浮上時の空力特性を規
定する。This thin film magnetic head assembly HGA includes a flexible member 51 in addition to the thin film magnetic head MH1. The flexible member 51 can bend in a plane including the longitudinal direction and the thickness direction. Thin film magnetic head MH
1 is each layer 21, 23, 25, 27 in the MR element 7.
It is attached to the flexible member 51 so that the stacking direction and the longitudinal direction substantially coincide with each other. The thin-film magnetic head MH1 is a functional element using the non-magnetic substrate 1 as a slider, and the slider 1 includes the layers 21, 23, 25, 27 of the MR element 7.
Has a recessed groove 53 extending along the stacking direction. The groove 53 defines the aerodynamic characteristics when the thin film magnetic head MH1 is flying.
【００７０】薄膜磁気ヘッドＭＨ１が取り付けられた可
撓性部材５１は、薄膜磁気ヘッドＭＨ１の受ける力によ
って厚み方向に撓むこととなる。ＭＲ素子７における各
層２１，２３，２５，２７の積層方向（可撓性部材５１
の長手方向）は記録媒体の磁化遷移領域が連続してなる
トラック周方向に略一致する。The flexible member 51 to which the thin film magnetic head MH1 is attached is bent in the thickness direction by the force received by the thin film magnetic head MH1. The stacking direction of the layers 21, 23, 25, 27 in the MR element 7 (flexible member 51
(Longitudinal direction of) substantially coincides with the track circumferential direction in which the magnetization transition regions of the recording medium are continuous.
【００７１】次に、上述の薄膜磁気ヘッドＭＨ１，ＭＨ
２（薄膜磁気ヘッド組立体ＨＧＡ）を用いた記憶装置Ｈ
Ｄについて説明する。Next, the above-mentioned thin film magnetic heads MH1 and MH
Storage device H using 2 (thin film magnetic head assembly HGA)
D will be described.
【００７２】図９は記憶装置ＨＤの平面図である。この
記憶装置ＨＤは筐体６１を備えている。筐体６１内部に
は薄膜磁気ヘッドＭＨ１を有する薄膜磁気ヘッド組立体
ＨＧＡに加えて磁気記録媒体ＲＭが配置される。なお、
薄膜磁気ヘッド組立体ＨＧＡは、可撓性部材５１の長手
方向の一端部が固定されるアーム６３を有するヘッド・
ジンバル・アセンブリである。アーム６３が中央部近傍
に設けられた回転軸６５を中心として回転すると、薄膜
磁気ヘッドＭＨ１が磁気記録媒体ＲＭの径方向に沿って
移動する。また、磁気記録媒体ＲＭは円盤状であって、
その周方向に沿って磁化遷移領域が連続してなるトラッ
クを有し、円盤の中心に設けられた回転軸６７を中心と
して回転すると磁化遷移領域は薄膜磁気ヘッドＭＨ１に
対して相対的に移動する。FIG. 9 is a plan view of the storage device HD. The storage device HD includes a housing 61. Inside the housing 61, a magnetic recording medium RM is arranged in addition to the thin film magnetic head assembly HGA having the thin film magnetic head MH1. In addition,
The thin film magnetic head assembly HGA has a head having an arm 63 to which one end of the flexible member 51 in the longitudinal direction is fixed.
It is a gimbal assembly. When the arm 63 rotates about a rotation shaft 65 provided near the center, the thin-film magnetic head MH1 moves along the radial direction of the magnetic recording medium RM. Further, the magnetic recording medium RM has a disk shape,
The magnetic transition region has a track in which the magnetic transition region is continuous along the circumferential direction, and the magnetic transition region moves relative to the thin film magnetic head MH1 when rotated about a rotation axis 67 provided at the center of the disk. .
【００７３】薄膜磁気ヘッドＭＨ１（ＭＲ素子７）は、
ＭＲ素子７における各層２１，２３，２５，２７の積層
方向に平行な面が磁気記録媒体ＲＭに対向するように配
置されており、磁気記録媒体ＲＭの磁化遷移領域からの
漏洩磁束を検出することができる。このＭＲ素子７にお
ける各層２１，２３，２５，２７の積層方向に平行な面
がエアベアリング面ＡＢＳとなる。なお、磁気記録媒体
ＲＭへの記録方式としては長手磁気記録方式や垂直磁気
記録方式等を用いることができる。The thin film magnetic head MH1 (MR element 7) is
The surfaces of the MR elements 7 parallel to the stacking direction of the layers 21, 23, 25, 27 are arranged so as to face the magnetic recording medium RM, and the leakage magnetic flux from the magnetization transition region of the magnetic recording medium RM is to be detected. You can The surface of the MR element 7 parallel to the stacking direction of the layers 21, 23, 25 and 27 is the air bearing surface ABS. As a recording method for the magnetic recording medium RM, a longitudinal magnetic recording method, a perpendicular magnetic recording method, or the like can be used.
【００７４】以上説明したように、上記の薄膜磁気ヘッ
ド組立体ＨＧＡ及び記憶装置ＨＤでは、薄膜磁気ヘッド
が第１あるいは第２実施形態の薄膜磁気ヘッドＭＨ１，
ＭＨ２とされるので、フリー層２７の両側領域における
読みにじみを低減することができると共に、トラック部
分のフリー層２７にて磁気記録媒体ＲＭから漏洩する磁
界を適切に検出して再生出力を安定させることができ
る。As described above, in the above thin film magnetic head assembly HGA and storage device HD, the thin film magnetic head is the thin film magnetic head MH1 of the first or second embodiment.
Since it is set to MH2, it is possible to reduce the reading blur in both side regions of the free layer 27, and to properly detect the magnetic field leaking from the magnetic recording medium RM in the free layer 27 in the track portion to stabilize the reproduction output. be able to.
【００７５】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではない。たとえば、各層の構造は単一の材料から
なる必要はなく、全体として規定の機能を奏するもので
あれば、複数の材料からなることとしてもよく、たとえ
ば、合金として、混在して或いは層構造の組み合わせと
してもよい。また、これらの層間に他の層が介在するこ
ととしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the structure of each layer does not have to be made of a single material, and may be made of a plurality of materials as long as it has a specified function as a whole, for example, as an alloy, mixed or in a layered structure. It may be a combination. Further, another layer may be interposed between these layers.
【００７６】また、本実施形態においては、薄膜磁気ヘ
ッドＭＨ１，ＭＨ２が再生ヘッドとしての磁気検出素子
ＭＤと、記録ヘッドとしての磁界形成素子ＲＤとを備え
ているが、磁気検出素子ＭＤのみを備えるものであって
もよい。Further, in the present embodiment, the thin film magnetic heads MH1 and MH2 are provided with the magnetic detection element MD as the reproducing head and the magnetic field forming element RD as the recording head, but only with the magnetic detection element MD. It may be one.
【００７７】また、第２実施形態において、フリー層２
７に対して配置される強磁性層は、２層構造（第１強磁
性層４１及び第２強磁性層４５）としているが、４層以
上の偶数層構造としてもよい。ただし、製造工程の簡略
化からの観点からは、フリー層に対して配置される強磁
性層は２層構造（第１強磁性層４１及び第２強磁性層４
５）であることが好ましい。Further, in the second embodiment, the free layer 2
The ferromagnetic layer arranged for 7 has a two-layer structure (first ferromagnetic layer 41 and second ferromagnetic layer 45), but may have an even-layer structure of four or more layers. However, from the viewpoint of simplifying the manufacturing process, the ferromagnetic layer arranged with respect to the free layer has a two-layer structure (first ferromagnetic layer 41 and second ferromagnetic layer 4).
5) is preferred.
【００７８】[0078]
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、フリー層の両側領域における読みにじみを低減
すると共に、再生出力を安定させることが可能な薄膜磁
気ヘッド、並びに当該薄膜磁気ヘッドを備える薄膜磁気
ヘッド組立体及び記憶装置を提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, the thin film magnetic head capable of reducing the read blur in both regions of the free layer and stabilizing the reproduction output, and the thin film magnetic head. It is possible to provide a thin film magnetic head assembly and a storage device including the above.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】第１実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構造
を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a cross-sectional structure of a thin film magnetic head according to a first embodiment.
【図２】第２実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構造
を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a cross-sectional structure of a thin film magnetic head according to a second embodiment.
【図３】実施例１における外部磁界と抵抗変化量との関
係を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an external magnetic field and a resistance change amount in Example 1.
【図４】実施例２における外部磁界と抵抗変化量との関
係を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an external magnetic field and a resistance change amount in Example 2.
【図５】実施例３における外部磁界と抵抗変化量との関
係を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an external magnetic field and a resistance change amount in Example 3.
【図６】比較例１における外部磁界と抵抗変化量との関
係を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an external magnetic field and a resistance change amount in Comparative Example 1.
【図７】比較例２における外部磁界と抵抗変化量との関
係を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an external magnetic field and a resistance change amount in Comparative Example 2.
【図８】薄膜磁気ヘッド組立体主要部の側面図である。FIG. 8 is a side view of a main part of a thin film magnetic head assembly.
【図９】図８に示す薄膜磁気ヘッド組立体を用いた記憶
装置の平面図である。9 is a plan view of a storage device using the thin film magnetic head assembly shown in FIG.
７…磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）、９…硬質磁性層、
１１…非磁性層、１３…強磁性層、１５…電極層、２１
…ピン層、２３…ピンド層、２５…非磁性層、２７…フ
リー層、４１…第１強磁性層、４３…非磁性層、４５…
第２強磁性層、５１…可撓性部材、ＨＤ…記憶装置、Ｈ
ＧＡ…薄膜磁気ヘッド組立体、ＭＤ…磁気検出素子、Ｍ
Ｈ１，ＭＨ２…薄膜磁気ヘッド、ＲＭ…磁気記録媒体。7 ... Magnetoresistive effect element (MR element), 9 ... Hard magnetic layer,
11 ... Non-magnetic layer, 13 ... Ferromagnetic layer, 15 ... Electrode layer, 21
... pinned layer, 23 ... pinned layer, 25 ... non-magnetic layer, 27 ... free layer, 41 ... first ferromagnetic layer, 43 ... non-magnetic layer, 45 ...
Second ferromagnetic layer, 51 ... Flexible member, HD ... Storage device, H
GA: thin film magnetic head assembly, MD: magnetic detection element, M
H1, MH2 ... Thin film magnetic head, RM ... Magnetic recording medium.
Claims (9)
フリー層を含む磁気抵抗効果素子と、前記フリー層の両
側に当該フリー層と重なるように互いに離間して配置さ
れて前記磁気抵抗効果素子に電流を供給するための一対
の電極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドであって、 前記フリー層の両側領域における前記電極層と重なって
いる部分と前記電極層との間に配置されて前記フリー層
に反強磁性的交換結合する導電性の強磁性層を有し、 前記強磁性層の磁気膜厚は前記フリー層の磁気膜厚より
も小さく設定されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド。1. A magnetoresistive effect element including a free layer whose direction of magnetization changes according to an external magnetic field, and the magnetoresistive effect which is arranged on both sides of the free layer so as to overlap with the free layer so as to be separated from each other. A thin-film magnetic head comprising a pair of electrode layers for supplying a current to the element, the thin-film magnetic head being disposed between a portion of the free layer that overlaps with the electrode layer and the electrode layer. A thin film having a conductive ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer, wherein the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is set smaller than the magnetic film thickness of the free layer. Magnetic head.
置される導電性の非磁性層を更に有することを特徴とす
る請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。2. The thin-film magnetic head according to claim 1, further comprising a conductive non-magnetic layer disposed between the free layer and the ferromagnetic layer.
料からなり、前記強磁性層の厚みは前記フリー層の厚み
よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１
に記載の薄膜磁気ヘッド。3. The free layer and the ferromagnetic layer are made of the same material, and the thickness of the ferromagnetic layer is set to be smaller than the thickness of the free layer.
The thin film magnetic head described in 1.
フリー層を含む磁気抵抗効果素子と、前記フリー層の両
側に当該フリー層と重なるように互いに離間して配置さ
れて前記磁気抵抗効果素子に電流を供給するための一対
の電極層と、を備えた薄膜磁気ヘッドであって、 前記フリー層の両側領域における前記電極層と重なって
いる部分と前記電極層との間に配置される層構造体を有
し、 前記層構造体は、前記フリー層に反強磁性的交換結合す
る導電性の第１強磁性層と、前記第１強磁性層に反強磁
性的交換結合する導電性の第２強磁性層と、を含むこと
を特徴とする薄膜磁気ヘッド。4. A magnetoresistive effect element including a free layer whose magnetization direction changes according to an external magnetic field, and said magnetoresistive effect which is arranged on both sides of said free layer so as to be overlapped with the free layer so as to be separated from each other. A thin film magnetic head comprising a pair of electrode layers for supplying a current to the element, the thin film magnetic head being disposed between the electrode layer and a portion overlapping with the electrode layer in both side regions of the free layer. A layered structure, wherein the layered structure has a conductive first ferromagnetic layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the free layer and an electrically conductive layer that is antiferromagnetically exchange-coupled to the first ferromagnetic layer. A second ferromagnetic layer, and a thin-film magnetic head.
１強磁性層との間に配置される導電性の非磁性層を更に
含むことを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッ
ド。5. The thin film magnetic according to claim 4, wherein the layer structure further includes a conductive non-magnetic layer disposed between the free layer and the first ferromagnetic layer. head.
記第２強磁性層との間に配置される導電性の非磁性層を
更に含むことを特徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘ
ッド。6. The layer structure according to claim 4, further comprising a conductive non-magnetic layer disposed between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer. Thin film magnetic head.
強磁性層の磁気膜厚とは同等に設定されていることを特
徴とする請求項４に記載の薄膜磁気ヘッド。7. The magnetic film thickness of the first ferromagnetic layer and the second magnetic layer
The thin film magnetic head according to claim 4, wherein the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer is set to be equal to the magnetic film thickness of the ferromagnetic layer.
膜磁気ヘッドと、当該薄膜磁気ヘッドが取り付けられる
可撓性部材と、を備えることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド組立体。8. A thin-film magnetic head assembly comprising the thin-film magnetic head according to claim 1 and a flexible member to which the thin-film magnetic head is attached.
と、前記磁気記録媒体から漏洩する磁界の変化を電気信
号に変換する請求項１〜７のいずれか一項に記載の薄膜
磁気ヘッドと、を備えることを特徴とする記憶装置。9. A magnetic recording medium for magnetically recording a signal, and a thin-film magnetic head according to claim 1, which converts a change in a magnetic field leaking from the magnetic recording medium into an electric signal. A storage device comprising:
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| JP (1) | JP3828428B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2001014A2 (en) | 2007-05-31 | 2008-12-10 | FUJIFILM Corporation | Magnetic signal reproduction system and magnetic signal reproduction method |
-
2002
- 2002-01-24 JP JP2002016141A patent/JP3828428B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2001014A2 (en) | 2007-05-31 | 2008-12-10 | FUJIFILM Corporation | Magnetic signal reproduction system and magnetic signal reproduction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3828428B2 (en) | 2006-10-04 |
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