JP2003272113A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JP2003272113A
JP2003272113A JP2002077506A JP2002077506A JP2003272113A JP 2003272113 A JP2003272113 A JP 2003272113A JP 2002077506 A JP2002077506 A JP 2002077506A JP 2002077506 A JP2002077506 A JP 2002077506A JP 2003272113 A JP2003272113 A JP 2003272113A
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head
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film
layer
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Yasuhiko Shinjo
康彦 新庄
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定して良好な再生特性を示す磁気抵抗効果
型の磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 MR素子11が非磁性層14を介して、
下部シールド層15と上部シールド層16とによって挟
持された構造を有するMRヘッド1において、下部シー
ルド層15及び上部シールド層16として、特に、透磁
率が300以上の値、且つ比抵抗が1000μΩcm以
上の値を有するグラニュラ合金のような高透磁率及び高
比抵抗の材料を用いる。 【効果】 磁気シールド層が高透磁率及び高比抵抗の材
料からなるため、万一、対向面の摩擦による引き擦れが
生じた場合でも磁気シールド層と感磁素子とが実質的に
短絡しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドに関
し、特に、磁気抵抗効果素子を感磁素子として備える磁
気抵抗効果型の磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、例えば、磁気テープや磁気デ
ィスク等の磁気記録媒体に記録された磁気信号を検出す
る再生専用の磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果素子(M
R素子)を感磁素子として備えた磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドが使用されている。MR素子は、外部磁界に応じて
電気抵抗が変化する磁気抵抗効果膜の両端にバイアス層
や電極層等が配設されてなる素子である。
【0003】磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、MRヘ
ッドと記す。)では、MR素子を磁気記録媒体からの信
号磁界が印加される位置に設けるとともに、このMR素
子にセンス電流を流しておき、MR素子における電圧変
化を検出するように構成されている。これにより、磁気
記録媒体に記録された磁気信号を検出することができる
ようになっている。
【0004】従来のMRヘッドを図4に示す。MRヘッ
ド50は、中央部にMR素子51と、MR素子51の両
側に縦バイアス層52及び電極層53が非磁性層54を
介して、下部シールド層55と上部シールド層56とに
よって挟持された構造とされている。ただし、図4は、
MRヘッド50を磁気記録媒体に対向する面(対向面)
側からみた要部拡大図である。
【0005】また、MR素子51は、図4に示すよう
に、磁気記録媒体の対向面で所定の幅(トラック幅)に
規制され、磁気抵抗効果膜51a(以下、MR膜51a
と称す)とMR膜51aに横方向バイアス磁界を印加す
る横バイアス膜51bと、MR膜51aと横バイアス膜
51bとを磁気的に分離する磁気分離膜51cを備えて
いる。尚、MR素子51の両端部に配設された一対の縦
バイアス層52は、MR素子51に縦方向のバイアス磁
界を印加する。
【0006】以上のように構成されたMRヘッド50
は、下部シールド層55と上部シールド層56との間隔
が再生ギャップ長となる。この再生ギャップ長は、MR
ヘッド50において、再生可能な最小の磁気信号を決定
する要因となり、再生特性に大きく影響している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したM
Rヘッド50は、従来からハードディスク装置等に搭載
され、記録再生時には磁気記録媒体と接触摺動しない、
いわゆる浮上型ヘッドとして用いられてきた。しかしな
がら、近年では、テープストリーマ装置等のテープ系記
録再生装置に搭載されつつある。
【0008】テープストリーマ装置では、磁気記録媒体
としての磁気テープと、該磁気テープとMRヘッドの対
向面とが高速で摺動するため、この間で生じる摩擦によ
って不具合が生じるおそれがあった。
【0009】具体的には、例えば、MRヘッド50の磁
気テープとの摺動面が磁気テープと摺動することによっ
て、シールド層55,56、縦バイアス層52、電極層
53を形成する金属膜が、図4中矢印Bで示すように引
き擦られ、MRヘッド50を構成する各部が電気的又は
磁気的に短絡してしまうという現象が生じる。
【0010】このように、シールド層55,56とMR
素子51とが電気的に短絡すると、電極層53を介して
MR膜51aに供給されているセンス電流が不安定とな
り、良好な再生出力を得ることが困難になる。また、バ
イアス層52により適切なバイアス磁界をMR膜51a
に印加することができなくなり、再生特性が劣化する。
【0011】そこで本発明は、上述のような課題に鑑み
てなされたものであり、安定して良好な再生特性を示す
磁気抵抗効果型の磁気ヘッドを提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る磁気ヘッドは、磁気記録媒体との対
向面で、所定のトラック幅で外方向に臨む磁気抵抗効果
型素子が非磁性層を介して一対の磁気シールド層により
挟持されてなる磁気ヘッドにおいて、磁気シールド層が
高透磁率及び高比抵抗の材料からなることを特徴として
いる。
【0013】磁気シールド層は、特に、透磁率が300
以上の値であり、且つ比抵抗が1000μΩcm以上の
値であることが好ましく、この磁気シールド層として
は、グラニュラ合金が選択できる。
【0014】このような磁気ヘッドによれば、万一、対
向面の摩擦による引き擦れが生じた場合でも、磁気シー
ルド層が高透磁率及び高比抵抗を有する材料からなるた
め、磁気シールド層と感磁素子とが実質的に短絡しな
い。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例について、
図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明を適用
した一例として、図1に示すような磁気抵抗効果型磁気
ヘッド1(以下、MRヘッド1と記す。)について説明
する。なお、図1は、MRヘッド1を磁気テープとの対
向面からみた要部拡大図である。また、本発明は、図1
に示す構造とされたMRヘッド1への適用に限定される
ものではなく、磁気抵抗効果素子(MR素子)を感磁素
子として備える各種のMRヘッドに対して適用すること
ができる。例えば、図1に示すMRヘッドの上部にイン
タラクティブ型の記録用磁気ヘッドが一体化された複合
型磁気ヘッドに適用してもよい。
【0016】MRヘッド1は、図1に示すように、中央
部にMR素子11と、MR素子11の両側に縦バイアス
層12及び電極層13が非磁性層14を介して、下部シ
ールド層15と上部シールド層16とによって挟持され
た構造とされている。
【0017】MR素子11は、磁気記録媒体の対向面で
所定の幅(トラック幅)に規制され、例えばNiFeの
軟磁性膜から成る磁気抵抗効果膜11a(以下、MR膜
11aと称す)とMR膜11aに横方向バイアス磁界を
印加する例えばCoZrMoの軟磁性膜から成る横バイ
アス膜11bと、MR膜11aと横バイアス膜11bと
を磁気的に分離する例えばTaの非磁性金属膜から成る
磁気分離膜11cを備えている。
【0018】MR膜11aは、外部磁界に応じて抵抗値
が変化する磁気抵抗効果を示す膜である。MRヘッド1
では、磁気テープに記録された磁気信号からの磁界が外
部磁界としてMR膜11aに印加される。MRヘッド1
は、電極層13を介してMR膜11aに供給したセンス
電流の電圧変化を検出することにより、磁気テープに記
録された磁気信号を検出し再生する。
【0019】縦バイアス層12は、例えば、CoCrP
tの高保磁力磁性材により形成されており、MR膜20
に対して縦方向にバイアス磁界を印加する機能を有して
いる。MRヘッド1では、この縦バイアス層12によっ
てMR膜11aを単磁区化して磁気特性を制御してお
り、例えば、MR膜11aに磁壁の移動が生じることを
防止して、良好な出力特性を確保できる。また、電極層
13は、例えば、Auの導電性材料により形成されてい
る。
【0020】下部シールド層15及び上部シールド層1
6は、高透磁率及び高比抵抗の材料によって形成されて
いる。これら磁気シールド層は、特に、透磁率が300
以上の値、且つ比抵抗が1000μΩcm以上の値を有
するような高透磁率及び高比抵抗材料であることが好ま
しい。本具体例では、この磁気シールド層としてグラニ
ュラ合金を用いている。グラニュラ合金とは、セラミッ
クスのマトリクス中に10nm前後の粒径を有する金属
超微粒子が高密度に分布している物質の総称であり、磁
気粒子のサイズ及び粒界物質とその厚みを制御すること
によって、理想的な高電気比抵抗と保磁力を実現でき
る。
【0021】また、磁気シールド層としては、FeHf
O、FeAlO、CoAlO等を用いることもできる。
【0022】これら磁気シールド層は、磁気記録媒体と
しての磁気テープと、MRヘッド1の対向面とが高速で
摺動した場合に生じる摩擦によって、下部シールド層1
5,上部シールド層16が図1中矢印Aで示すように引
き擦られたとしてもMR膜11aに悪影響を及ぼさない
という利点がある。
【0023】具体的に、図2及び図3を用いて説明す
る。図2(a)は、図4に示す従来のMRヘッド50の
MR素子51と引き擦れによる短絡箇所Bとを等価回路
(並列回路)として表したものであり、図2(b)は、
本具体例として示すMRヘッド1のMR素子11と引き
擦れによる短絡箇所Aとを等価回路(並列回路)として
表したものである。また図3は、図2に示す等価回路に
基づき磁気シールド層として、比抵抗ρがそれぞれ10
00μΩcm、2000μΩcm、5000μΩcmの
グラニュラ合金を用いた場合のMR素子の所定抵抗値
(60Ω)との合成抵抗値を従来用いている磁気シール
ド層と比較したグラフを示している。この場合、従来ヘ
ッドの合成抵抗値に対して、比抵抗ρがそれぞれ100
0μΩcm、2000μΩcm、5000μΩの合成抵
抗値は、MR素子の所定抵抗値(60Ω)近傍の値を示
していることがわかる。
【0024】本具体例のMRヘッドでは、磁気シールド
層にグラニュラ合金のような高透磁率及び高比抵抗材料
を使用しているため、磁気シールド層が図1中矢印Aで
示すように引き擦られ短絡が起きたとしても、その短絡
箇所における抵抗値が非常に大であるため、実質的には
短絡していないことになる。
【0025】これら下部シールド層15及び上部シール
ド層16は、磁気テープに記録された磁気信号からの磁
界のうち、再生対象外である磁界を取り込んで再生対象
とする磁界だけをMR素子11に導く機能を有してい
る。MRヘッド1では、この磁気シールド層間の間隔が
再生ギャップ長となる。
【0026】以上のように構成されたMRヘッド1は、
下部シールド層15及び上部シールド層16が高透磁率
及び高比抵抗の材料によって形成されているために、磁
気テープとの摺動による対向面で、磁気テープとの摩擦
による引き擦れが生じた場合でも、磁気シールド層が高
透磁率及び高比抵抗を有する材料からなるため、磁気シ
ールド層と感磁素子とが実質的に短絡しない。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る磁気ヘッドは、磁気シールド層が高透磁率及び高比抵
抗の材料からなるため、万一、対向面の摩擦による引き
擦れが生じた場合でも磁気シールド層と感磁素子とが実
質的に短絡しない。
【0028】磁気シールド層は、特に、透磁率が300
以上の値であり、且つ比抵抗が1000μΩcm以上の
値であることが好ましく、この磁気シールド層として
は、グラニュラ合金が選択できる。この場合、特に良好
な短絡防止効果を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体例として示すMRヘッドを磁気テ
ープとの対向面側からみた概略図である。
【図2】本具体例として示すMRヘッドに生じた短絡と
従来のMRヘッドに生じた短絡の短絡効果の違いを説明
する等価回路図である。
【図3】本具体例として示すMRヘッドの磁気シールド
層として比抵抗ρがそれぞれ1000μΩcm、200
0μΩcm、5000μΩcmのグラニュラ合金を用い
た場合の合成抵抗値を、従来用いている磁気シールド層
と比較したグラフである。
【図4】従来のMRヘッドを磁気テープとの対向面側か
らみた概略図である。
【符号の説明】
1 磁気ヘッド 11 MR素子 11a MR膜 11b 横バイアス層 11c 磁気分離膜 12 縦バイアス層 13 電極層 14 非磁性層 15 下部シールド層 16 上部シールド層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気記録媒体との対向面で、所定のトラ
    ック幅で外方向に臨む磁気抵抗効果型素子が非磁性層を
    介して一対の磁気シールド層により挟持されてなる磁気
    ヘッドにおいて、 上記磁気シールド層は、高透磁率及び高比抵抗の材料か
    らなることを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 上記磁気シールド層は、透磁率が300
    以上の値であり、且つ比抵抗が1000μΩcm以上の
    値であることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 上記磁気シールド層は、グラニュラ合金
    であることを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッド。
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