JP2003529199A - 差動ｖｇｍｒセンサ - Google Patents

差動ｖｇｍｒセンサ

Info

Publication number
JP2003529199A
JP2003529199A JP2000583006A JP2000583006A JP2003529199A JP 2003529199 A JP2003529199 A JP 2003529199A JP 2000583006 A JP2000583006 A JP 2000583006A JP 2000583006 A JP2000583006 A JP 2000583006A JP 2003529199 A JP2003529199 A JP 2003529199A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
vgmr
spacer
stack
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000583006A
Other languages
English (en)
Inventor
エバーリット、ブレンダ、アンヌ
ポクヒル、タラス、グリゴリービッチ
Original Assignee
シーゲート テクノロジー リミテッド ライアビリティ カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シーゲート テクノロジー リミテッド ライアビリティ カンパニー filed Critical シーゲート テクノロジー リミテッド ライアビリティ カンパニー
Publication of JP2003529199A publication Critical patent/JP2003529199A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/02—Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B5/09—Digital recording
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3945—Heads comprising more than one sensitive element
    • G11B5/3948—Heads comprising more than one sensitive element the sensitive elements being active read-out elements
    • G11B5/3951—Heads comprising more than one sensitive element the sensitive elements being active read-out elements the active elements being arranged on several parallel planes
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3945—Heads comprising more than one sensitive element
    • G11B5/3948—Heads comprising more than one sensitive element the sensitive elements being active read-out elements
    • G11B5/3951—Heads comprising more than one sensitive element the sensitive elements being active read-out elements the active elements being arranged on several parallel planes
    • G11B5/3954—Heads comprising more than one sensitive element the sensitive elements being active read-out elements the active elements being arranged on several parallel planes the active elements transducing on a single track
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
    • G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers
    • G11B2005/0018—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers by current biasing control or regulation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B2005/3996—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 それぞれが外部磁場に対して異なる応答をする２つのＶＧＭＲ構造（６１Ａ，６１Ｂ）を有し、磁場に比例する差分信号を生成する垂直巨大磁気抵抗効果センサ（ＶＧＭＲ）。それぞれのセンサの磁化（Ｍ１，Ｍ１’，Ｍ２，Ｍ２’）の向きは逆平行である。逆平行の磁化は、２つの構造の磁気構成を変えるか、あるいはＶＧＭＲ構造体の間に永久磁石または電流ストリップ(１１)等の付加構造を設けることによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、磁気記録ヘッド、特に差動ＶＧＭＲセンサに関するものである。
【０００２】 （発明の背景） 磁場に起因する抵抗の変化は磁気抵抗効果と呼ばれる。この現象は、例えばテ
ープドライブ、ディスクドライブなどのコンピュータ大規模記憶装置における記
録ヘッド技術に利用されている。磁気抵抗効果型記録ヘッドは、ディスクドライ
ブや磁気テープドライブなどの大規模磁気媒体記憶装置からのデータ読取りに有
用であることがよく知られている。磁気抵抗効果（ＭＲ）センサは、磁気材料で
作られたＭＲ素子の抵抗変化を測定することによって磁場信号を検出する。ＭＲ
素子の抵抗は、その素子によって感知される磁束の強さと方向の関数として変化
する。その抵抗変化は、磁気媒体からの磁束を求めるために変換される。この測
定によって、媒体に格納されている信号が求められる。
【０００３】 従来のＭＲセンサは異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）に基づいて動作する。ＡＭ
Ｒでは、素子抵抗の成分が、ＭＲ素子の磁化ベクトルと素子を流れるバイアス電
流またはセンス電流ベクトルとで形成される角度の余弦の平方に比例して変化す
る。 ここで、 は対象の抵抗成分であり、ρoはＭＲ素子のベース抵抗である。
【０００４】 記録媒体からの磁場に対してかなり高い感度を示す様々な多層構造が存在する
。この効果は巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）として知られている。ＧＭＲ効果に基
づくタイプのセンサの一つに、垂直ＧＭＲ（ＶＧＭＲ）センサと呼ばれるものが
ある。
【０００５】 ＧＭＲ効果は、非磁性体スペーサ層で分離される２つ以上の磁気層から発生す
る電子のスピンに由来する散乱によって生じる。
【０００６】 システムにおける読取りの高密度化、高磁気ビットサイズ化、または記録媒体
サイズの減少に従って、有効な磁束は減少する。また、熱雑音によって感度が下
がる場合もある。例えば、ヘッドはディスクの表面上を浮上している間に粒子（
汚染物質）と衝突することがある。この衝突のエネルギーは放熱として消散して
ヘッド温度の上昇を招き、それによってヘッド抵抗が増加し、最終的にトランジ
ションからの磁気信号よりも高い信号が発生することがある。これらの小信号を
感知して、面密度を増加させるためには、高感度の読取りヘッドが必要である。
【０００７】 （発明の概要） 発明の様々な実施例に以下の１つ以上の特徴を含めることができる。 一般に、一つの局面において本発明は、第１の磁気抵抗効果素子と、第１の磁
気抵抗効果素子に対して実質的に平行に形成された第２の磁気抵抗効果素子と、
第１および第２の磁気抵抗効果素子の間に挾持される非磁性体スペーサとを含む
データ読取り装置に関するものであって、第１および第２の磁気抵抗効果素子が
第１の磁気層と、第１の磁気層に対して実質的に並行に形成された第２の磁気層
と第１および第２の磁気層の間で挾持される導電体スペーサとを含み、第１の磁
気抵抗効果素子の導電体スペーサに供給されるバイアス電流と、第２の磁気抵抗
効果素子の導電体スペーサに供給されるバイアス電流が実質的に等しい大きさで
、方向が互いに逆であることを特徴とする。
【０００８】 １つの実施例では、装置は更に、第１および第２の磁気抵抗効果素子間で非磁
性体スペーサに隣接して形成される永久磁石と、第１および第２の磁気抵抗効果
素子間で非磁性体スペーサと永久磁石の間に形成された電流ストリップと、第１
および第２の磁気抵抗効果素子間で非磁性体スペーサに隣接して形成された電流
ストリップとを含む。
【０００９】 １つの実施例では、第１および第２の磁気抵抗効果素子の少なくとも一方の第
１磁気層は、第１の磁気材料と、第２の磁気材料と、第１および第２の磁気材料
の間に挾持されるスペーサ材料とを含む。
【００１０】 別の実施例では、第１および第２の磁気材料は合成反強磁性体で形成され、ス
ペーサ材料はルテニウムである。
【００１１】 別の実施例では、第１および第２の磁気抵抗効果素子の少なくとも一方の第２
の磁気層は、第１の磁気材料と、第２の磁気材料と、第１および第２の磁気材料
の間で挾持されるスペーサ材料とを含む。
【００１２】 もう１つの実施例では、第１の磁気層は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ
の少なくとも１つで形成される単層（ｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒ）である。
【００１３】 さらに別の実施例では、請求項１の装置において、第１の磁気層が2重層（ｂ
ｉｌａｙｅｒ）である。
【００１４】 別の実施例では、装置はさらに第１の磁気層と導電体スペーサの間で挾持され
る第１の薄層と、第２の磁気層と導電体スペーサの間で挾持される第２の薄層を
含み、第１および第２の薄層はＣｏとＣｏＦｅの少なくとも一方で形成すること
ができる。
【００１５】 もう１つの局面では、本発明は、第１のＶＧＭＲスタックおよび第２のＶＧＭ
Ｒスタックを含むＶＧＭＲセンサを特徴とすると共に、第１および第２のＶＧＭ
Ｒスタックの間で挾持される非磁性絶縁体スペーサと含むことを特徴とする。
【００１６】 １つの実施例では、第１および第２のＶＧＭＲスタックは、第１のＳＡＦスタ
ックと、第２のＳＡＦスタックと、第１および第２のＳＡＦスタックの間で挾持
される導電体スペーサとを含む。
【００１７】 別の実施例では、第１および第２のＳＡＦスタックは、第１のＳＡＦ層と、第
２のＳＡＦ層と、第１および第２のＳＡＦ層の間で挾持されるスペーサ層を含み
、導電体スペーサは銅で形成することができる。
【００１８】 別の実施例では、第１のＶＧＭＲスタックに第１のバイアス電流を供給し、第
２のＶＧＭＲスタックに第２のバイアス電流を供給するための電流源が含まれる
。
【００１９】 別の実施例では、ＶＧＭＲセンサは、第１および第２のバイアス電流を加算す
る差動増幅器と、第１および第２の磁化変化を検出する検出器とを含むことがで
きる。
【００２０】 もう１つの局面では、本発明は複数の互いに離間したＧＭＲスタックを含む差
動ＧＭＲセンサを特徴とすると共に、１つのスタックで抵抗を増加させ、隣接ス
タックで抵抗を減少させることによって外部磁場に反応するように各スタックの
磁化をバイアスするための手段を特徴とする。
【００２１】 発明は以下の１つ以上の利点を提供することができる。
【００２２】 外部磁場にそれぞれ異なる反応を示す２個のＶＧＭＲセンサを備え、磁場に比
例する差分信号を生成する差動ＶＧＭＲセンサを提供する。このセンサは、標準
のＶＧＭＲセンサより良好なＳＮ比を示す。ＳＮ比の向上により、センサの読取
り密度が増加する。
【００２３】 添付の図面および下記の説明において、１つ以上の実施例の詳細が記載されて
いる。発明に関する他の特徴、目的、利点は添付図面、下記の説明、請求項にお
いて明らかにされる。
【００２４】 （詳細説明） 図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは、従来の巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）スタック
１０の互換的斜視側面図である。図１Ａに示すように、従来のサンドイッチ型Ｇ
ＭＲ１０は通常、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ等からなる２つの磁気層ま
たは２重層１２、１３の間に挟まれた銅などの導電体スペーサ材料１１を含んで
いる。ベクトル１４で表されるバイアス電流または電流密度Ｊbが、導電体スペ
ーサ１１を介してＧＭＲスタック１０を通る。図１Ａ、図１Ｂにおいて、磁気層
１２、１３には、ベクトル１５Ａおよび１５Ｂで表される磁化Ｍ1、Ｍ2が現れる
。磁化ベクトルの１５Ａおよび１５Ｂは、実線と破線によって表される２つの方
向で示される。バイアス電流密度１４が存在しないとき、磁化ベクトル１５Ａお
よび１５Ｂは、記録媒体１６に面するヘッド表面である空気ベアリング面１６Ａ
（ＡＢＳ）に垂直な方向を向く。この垂直方向は、磁気層１２，１３に固有の異
方性特性によるものである。
【００２５】 バイアス電流密度１４が存在する場合、それに由来する磁場Ｂには、電流密度
ベクトル１４の周囲を「巻く」ベクトル１７が生じる。この磁場Ｂは２つの磁気
層１２，１３に対してそれぞれ反対方向に作用する。その結果、磁気層１２，１
３の磁化ベクトル１５Ａ，１５Ｂは、磁場ベクトル１７の方向、すなわち、磁場
Ｂによる磁束の方向を向く。その結果、磁化ベクトル１５Ａおよび１５Ｂは、Ａ
ＢＳ１６Ａに対して垂直なベクトル１８との間に角度θ1，θ2を形成する。更に
、磁化ベクトル１５Ａおよび１５Ｂは、図１Ｃに示されるように互いに交差する
方向を向く結果となる。
【００２６】 バイアス電流密度１４の機能は、出力信号を生成し、感知動作においてセンサ
に対するバイアス印加を補助することである。抵抗は磁気層における磁化方向間
の角度に依存する。記録媒体から磁束を感知したときに磁気層の磁化方向が変化
して、磁気層の抵抗が変化する。したがって、ベクトルＨによって表される磁場
密度Ｈが磁気媒体１６から広がると、磁化ベクトルは、その磁場方向に整列しよ
うとする。その結果、ベクトル１８の強度変化に従って、磁化ベクトル１５Ａお
よび１５Ｂの方向が変化する。ＧＭＲ効果による抵抗変化も対応して現れ、これ
はバイアス電流密度１４の変化によって表される。これらの抵抗変化を測定して
信号が得られる。この実施例はＧＭＲ検出に関して記述する。
【００２７】 図２に概要を示すとおり、共通グラウンド２１５で接地された２個の差動ＶＧ
ＭＲセンサ２００，２０１は、それぞれ線２０５および２１０を介してバイアス
電流密度Ｊb1、Ｊb2によってそれぞれバイアスされる。一方のＶＧＭＲセンサ２
００の抵抗増加（減少）によるバイアス電流変化と、他方のＶＧＭＲセンサ２０
１の抵抗減少（増加）によるバイアス電流変化とが、差動増幅器２２０で結合さ
れることにより、差分信号２２５が発生する。
【００２８】 図２Ａは、２個のＶＧＭＲセンサを並列に接続した実施例を示している。第１
のＶＧＭＲセンサＶＧＭＲ１ ２１Ａと第２のＶＧＭＲセンサＶＧＭＲ２ ２１
Ｂの磁化方向は互いに逆向きである。記録媒体からの外部磁場がＡＢＳに対して
垂直に印加されると、ＶＧＭＲ１の磁気層における磁化方向間の角度が増加／減
少し、それに対応して、ＶＧＭＲ２の磁気層における磁化方向間の角度が減少／
増加する。
【００２９】 図２Ａは、第１のＶＧＭＲスタック２１Ａ（ＶＧＭＲ１）と第２のＶＧＭＲス
タック２１Ｂ（ＶＧＭＲ２）の間に挟まれた永久磁石２２および非磁性体スペー
サ２４を含む差動ＶＧＭＲセンサ２０を示す。分かりやすくするために図にデカ
ルト座標系が付加されている。非磁性体スペーサ２４は、隣接する磁気層ＶＧＭ
Ｒ１およびＶＧＭＲ２の間で強磁性オレンジピールカップリング（ｏｒａｎｇｅ
ｐｅｅｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）が生じない程度に厚く形成される。オレンジピ
ールカップリングは、ＧＭＲスタックの磁気層間でパラレルカップリングをもた
らすＧＭＲスタック自体のトポロジーに起因する。非磁性体スペーサは、一般に
１０〜４０オングストロームであるが、この厚みに限定するものではない。スペ
ーサ２４は、ＶＧＭＲ１ ２１Ａと、ＶＧＭＲ２ ２１ＢのＡＢＳ縁部１６Ａの
近くに配置される。記録媒体１６の破損を防ぐと共にセンサ２０の感度低下を防
ぐために、永久磁石２２はＡＢＳ縁部１６Ａから離れたところに配置される。永
久磁石２２の磁化方向はＡＢＳに平行で、ＶＧＭＲ２１Ａおよび２１Ｂ層に対し
て垂直である。永久磁石２２は、ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂの磁
化方向を逆向きにする働きをする。永久磁石２２からの磁場ベクトル２３は、Ｖ
ＧＭＲ１ ２１Ａの磁化ベクトル１５Ａ、１５Ｂ（図２Ｂ参照）と、ＶＧＭＲ２
２１Ｂのベクトル１５Ｃ、１５Ｄ（図２Ｂ参照）を互いに反対方向に向ける。
図２Ａで見られるように、一般に、永久磁石２３からの磁束は、ＶＧＭＲ１ ２
１Ａに関してｙ方向を向き、ＶＧＭＲ２ ２１Ｂに関して−ｙ方向を向く。した
がって、ＶＧＭＲ１ ２１Ａの磁化ベクトル１５Ａ，１５Ｂは、ベクトル２３の
磁場線に沿ってｙ方向を向く。それと対照的に、ＶＧＭＲ２ ２１Ｂの磁化ベク
トル１５Ｃ、１５Ｄは、ベクトル２３の磁場線に沿って−ｙ方向を向く。そして
、ＶＧＭＲ１ ２１ＡおよびＶＧＭＲ２ ２１Ｂにそれぞれバイアス電流２５，
２６が流れているとき、ＶＧＭＲ１ ２１ＡおよびＶＧＭＲ２ ２１Ｂの各層の
磁化方向は、互いに交差する向きになる（すなわち、Ｍ1 １５ＡとＭ2 １５Ｂ
が交差し、Ｍ3 １５ＣとＭ4 １５Ｄが交差する）。
【００３０】 図２Ｄにおいて、ＡＢＳ １６Ａに対して直角な記録媒体１６からのベクトル
１８で表される磁場密度Ｈにおけるすべての磁化方向がｙ方向のベクトル１８に
沿って記録媒体磁束の方向に整列しようとする。図２Ｄにおいて、すべての磁化
ベクトルがｙ方向に整列しようとすると、Ｍ1 １５ＡとＭ2 １５Ｂとの間の角
度φ1は減少し、Ｍ2とＭ4の間の角度φ2は増加する。
【００３１】 ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂの磁化方向に変化が生じる結果、そ
れに対応して、ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂに抵抗変化が現れる。
上述のように、磁化ベクトル１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの方向が互いに逆
平行になると、スタックの抵抗が増加する。磁化ベクトルの方向が互いに平行に
なると、抵抗は減少する。ＶＧＭＲスタック２１Ａ，２１Ｂの磁化方向が永久磁
石２２によって互いに逆平行になるので、ＧＭＲ効果によるベクトル１８の磁場
強度の変化に従って一方のスタックの抵抗は増加し、他方のスタックの抵抗は減
少する。その結果、スタックから差分信号が生成される。層の抵抗が互いに逆に
増減するので、抵抗が同じ方向に変化するスタックと比較して、差分信号の値は
大きくなる。その結果、出力信号はノイズフロアから更に高くなるので、ＶＧＭ
Ｒセンサ２０の感度が増加する。
【００３２】 図３Ａは、ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂの間に挟まれた電流スト
リップ３１および非磁性体スペーサ２４を含む差動ＶＧＭＲセンサ３０の別の実
施例を示す。発明の実施例では、電流ストリップ３１を使用することにより、永
久磁石による磁束と同様の効果をもたらすベクトル３２で表される磁場Ｂから磁
束が得られる（図２Ａ，２Ｂ，２Ｃ参照）。電流密度ベクトル３３によって示さ
れるように、ストリップ３１中を−ｚ方向に電流密度Ｊsが通る。電流ストリッ
プ３１は図示されるように、それ自体の周囲を巻く磁場３２を生成する。電流ス
トリップ３１から発生する磁場Ｂにより、ＶＧＭＲ２ ２１Ｂに関して一方向（
一般に−ｙ方向）の磁束が現れると共に、ＶＧＭＲ１ ２１Ａに関して逆方向（
一般にｙ方向）の磁束が現れる。したがって、ＶＧＭＲ１とＶＧＭＲ２のそれぞ
れの磁化方向は互いに逆方向、すなわち、Ｍ1 １５ＡとＭ2 １５Ｂ（図３Ｂ）
はｙ方向を向き、Ｍ3 １５ＣとＭ4 １５Ｄ（図３Ｂ）は−ｙ方向を向く。この
実施例において、電流ストリップは、ＶＧＭＲ１ ２１Ａの磁化方向１５Ａ，１
５Ｂと、ＶＧＭＲ２ ２１Ｂの磁化方向１５Ｃ，１５Ｄを互いに逆並行に向けて
、永久磁石を使用する場合（図２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）と同じ効果をもたらす。ベク
トル２５，２６によって表されるバイアス電流密度については、前述と同じであ
る。電流密度２５，２６は、磁化ベクトル１５Ａ，１５Ｂと、１５Ｃ，１５Ｄの
それぞれの向きを変える。
【００３３】 図３Ｄを参照して、ＡＢＳ １６Ａに対して直角な記録媒体１６からのベクト
ル１８によって表される磁場密度Ｈが存在するとき、すべての磁化は、ｙ方向の
ベクトル１８に沿った記録媒体磁束の方向に整列しようとする。図２Ｄにおいて
、すべての磁化ベクトルがｙ方向に整列しようとすると、Ｍ1 １５ＡとＭ2 １
５Ｂとの間の角度φ1は減少し、Ｍ2とＭ4との間の角度φ2は増加する。磁気媒体
１６からの磁場Ｈのベクトル１８によってＶＧＭＲスタック２１Ａ，２１Ｂの磁
気抵抗効果に変化が生じ、最終的に差分信号が発生する。
【００３４】 図４ＡはＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂの間に挟まれた電流ストリ
ップ３１、永久磁石２２および非磁性体スペーサ２４を含む差動ＶＧＭＲセンサ
４０を示す。電流密度ベクトル３３で示されるように、電流密度Ｊsがストリッ
プ３１を通る。ベクトル３２で表されるように、電流３１ストリップから、それ
自体の周囲を巻く磁場が発生する。電流ストリップ３１から発生する磁場Ｂによ
り、ＶＧＭＲ１ ２１Ａに関して一方向の磁束が現れると共に、ＶＧＭＲ２ ２
１Ｂに関して逆方向の磁束が現れる。このように、ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭ
Ｒ２ ２１Ｂの磁化方向は互いに逆方向を向く。永久磁石はＡＢＳ縁部から離れ
た位置に置かれる。永久磁石２２の磁化方向は、ＡＢＳ １６Ａに対して平行で
、かつＶＧＭＲの層２１Ａ、２１Ｂに対して垂直である。永久磁石２２層からの
磁束により、ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂにおける磁化は互いに逆
向きにされる。本発明の実施例において、ベクトル２３および３２によってそれ
ぞれ表される永久磁石２２および電流ストリップ３１の各Ｂ磁場からの磁束を合
成すると、永久磁石２２あるいは電流ストリップ３１が単独で磁化１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの方向が決まる場合と同様に、ＶＧＭＲ１ ２１Ａの磁化１
５Ａ，１５Ｂ（図４Ｂ）とＶＧＭＲ２ ２１Ｂの磁化１５Ｃ，１５Ｄ（図４Ｂ）
の磁化は互いに逆向きになる。
【００３５】 図４Ｄを参照して、ＡＢＳ １６Ａに対して直角な記録媒体１６からのベクト
ル１８によって表される磁場密度Ｈが存在するとき、すべての磁化は、ｙ方向の
ベクトル１８に沿った記録媒体磁束の方向に整列しようとする。図２Ｄにおいて
、すべての磁化ベクトルがｙ方向に整列しようとすると、Ｍ1 １５ＡとＭ2 １
５Ｂとの間の角度φ1は減少し、Ｍ2とＭ4との間の角度φ2は増加する。磁気媒体
１６からの磁場Ｈのベクトル１８によってＶＧＭＲスタック２１Ａ，２１Ｂの磁
気抵抗効果に変化が生じ、最終的に差分信号が発生する。この場合も、ＶＧＭＲ
２１Ａ，２１Ｂのスタックを流れるバイアス電流は、媒体１６からの磁場強度
Ｈのベクトル１８の変化に伴うスタックの抵抗変化を感知する。
【００３６】 図５Ａは、ＶＧＭＲ１ ２１ＡとＶＧＭＲ２ ２１Ｂの間に挟まれた薄い非磁
性体スペーサ２４を含む差動ＶＧＭＲセンサ５０を示す。薄いスペーサ２４はＡ
ＢＳ １６Ａの近くに配置される。スペーサ２４がある厚さ、一般に７〜９Åの
とき、ＶＧＭＲセンサ２１Ａ，２１Ｂの磁気層１２，１３の間で交換結合が生じ
る。交換結合は、非磁性体スペーサで分離された磁気層間における平行または逆
平行の磁気結合である。スペーサ２４に隣接したＶＧＭＲ１ ２１ＡおよびＶＧ
ＭＲ２ ２１Ｂの磁気層１２，１３間におけるこの交換結合は負の値をとる。磁
気層間における負の交換結合により、各センサ２１Ａ，２１Ｂの磁化ベクトル１
５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄは互いに逆方向を向く。実施例では、ＡＢＳから
離れた位置での磁気ピンホールおよび磁気カップリングを避けるために、スペー
サ２４を７〜９オングストロームから約１００〜４００オングストロームに広く
する。
【００３７】 本発明の一実施例では、永久磁石２２および電流ストリップ３１と組み合わせ
て、薄いスペーサを用いた負の交換結合を利用することができる。
【００３８】 発明のもう一つの実施例では、一方のセンサの物質組成を変えることにより、
２つのＶＧＭＲセンサの磁化は逆方向になる。この実施例では、材料の固有の磁
気的性質で磁化方向が決まるので、永久磁石や電流ストリップなどを付加する必
要はない。この実施例では、差動センサにおける少なくとも一方のスタックに合
成反強磁性体（ＳＡＦ）層が含まれる。
【００３９】 図６Ａは、第１のＳＡＦ層構造６１Ａと第２のＳＡＦ層構造６１Ｂの間に挟ま
れた導電体スペーサ１１を含む拡張型差動ＶＧＭＲセンサ６０を示す。ＳＡＦ構
成６１Ａ，６１Ｂはともに、導電体スペーサ１１に隣接して配置した第１のＳＡ
Ｆ層６２Ａ，６２Ｂとより厚いＳＡＦ層６４Ａ，６４Ｂとの間に挟まれた薄い非
磁性体スペーサ６３Ａ，６３Ｂを含む。非磁性体スペーサ６３Ａ，６３Ｂは適切
な非磁性材料、たとえばルテニウムなどで形成することができる。永久磁石２２
（例えば図２Ａ参照）、電流ストリップ（例えば図３Ａ参照）、負の交換結合（
例えば図５Ａ参照）、またはそれらの組み合わせによる磁場が存在しない場合は
、スペーサ６３Ａ，６３Ｂを介して反強磁性的に結合された層６２Ａ，６２Ｂ，
６４Ａ，６４Ｂに使用される強磁性材料によって磁場方向が決まる。一実施例で
は、厚い外側層６４Ａ，６４Ｂの磁化Ｍ1、Ｍ2は、ベクトル６５Ａ，６５Ｂ（図
６Ｂ）でそれぞれ表される第１の方向になる。薄い内側層６２Ａ，６２Ｂは外側
層６５Ａ，６５Ｂと結合され、ベクトル６６Ａ，６６Ｂ（図６Ｂ）で表されるよ
うに、その磁化Ｍ1’，Ｍ2’は外側層６４Ａ，６４Ｂの磁化ベクトル６５Ａ，６
５Ｂとはそれぞれ逆向きになる。
【００４０】 上述のように、導電体スペーサ１１に電流密度バイアスＪbが存在する場合、
ＶＧＭＲスタックの周囲に磁場（図示せず）が現れる。したがって、外側層６４
Ａ，６４Ｂの磁化ベクトル６５Ａ，６５Ｂは、磁束（図示せず）の方向を向く。
内側ＳＡＦ層６２Ａ，６２Ｂが逆平行に向くので、磁化ベクトル６６Ａ，６６Ｂ
はそれぞれベクトル６５Ａ，６５Ｂの逆方向に向く。外側層６４Ａ，６４Ｂの方
が厚いＳＡＦ層で形成されているため、内側層６２Ａ，６２Ｂより磁化が大きい
。したがって、Ｍ1とＭ1’の正味の磁化は、Ｍ1ベクトル６５Ａの方向を向く。
同様に、Ｍ2とＭ2’の正味の磁化はＭ2ベクトル６５Ｂの方向を向く。
【００４１】 図６Ｃは磁化方向６５Ａ，６５Ｂ，６６Ａ，６６Ｂを示すＶＧＭＲセンサ６０
の側面図である。正味磁化Ｍnet1、Ｍnet2は、ベクトル６７Ａ，６７Ｂで示され
ている。
【００４２】 図７Ａを参照して、本発明の別の実施例では、ＳＡＦ構造６１Ａ，６１Ｂの内
側層６２Ａ，６２Ｂは外側層６４Ａ，６４Ｂより厚く形成される。この構成では
、内側層６２Ａ，６２Ｂの方が厚いので、磁化ベクトル６６Ａ，６６Ｂは外側層
６４Ａ，６４Ｂ（図７Ｂ）の磁気ベクトル６５Ａ，６５Ｂ（図７Ｂ）よりも大き
くなり、正味磁化はそれぞれＭ1’，Ｍ2’（図７Ｂ）の方向になる。
【００４３】 図７Ｄは、キャップ層６８およびバッファ層６９を含むＶＧＭＲセンサ７０の
実施例を示す。キャップ層６８は一般にＴａであり、厚さは約３５Åである。バ
ッファ層は一般に３０〜４０ÅのＴａか、２５〜５０ÅのＮｉＦｅＣｒである。
磁気層６４Ａ，６４Ｂは、一般に４０〜６０ÅのＮｉＦｅＣｏまたはＮｉＦｅで
ある。非磁性体スペーサ層６３Ａ，６３Ｂは一般にＲｕであり、厚さは７〜１０
Åである。内側磁気層６２Ａ，６２Ｂは、一般に１５〜４０ÅのＮｉＦｅＣｏ、
ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、あるいはそれらの組み合わせである。Ｃｕの導電体スペー
サ１１は、一般に２５〜４０Åである。
【００４４】 図７Ｃは、磁化方向６５Ａ，６５Ｂ，６６Ａ，６６Ｂを示すＶＧＭＲセンサ７
０の側面図である。正味磁化Ｍnet1、Ｍnet2は、ベクトル６７Ａ，６７Ｂで示さ
れる。図６Ａ，６Ｂ，６Ｃと比較すると、正味磁化６７Ａ，６７Ｂは逆向である
。
【００４５】 図８Ａにおいて、折り重ね（ｆｏｌｄｅｄ）差動ＶＧＭＲ８０センサは、図６
Ａ，７Ａに示されるスタックと同様のＶＧＭＲスタックの組み合わせとして示さ
れている。第１のＶＧＭＲスタック８１と第２のＶＧＭＲスタック８３で非磁性
体スペーサ８２が挾持される。第１のスタック８１の磁化が一方向を向き、第２
のスタック８３の磁化が逆方向を向くことにより、差分信号が得られる。ＶＧＭ
Ｒスタック８１，８３は、それぞれ２つのＳＡＦ層８１ａ，８１ｂと、８３ａ，
８３ｂを含む。ＳＡＦ層は非磁性体スペーサ９１ａ，９１ｂ，９４ａ，９４ｂを
含み、それらは個々のＳＡＦ層９０ａ，９２ａ，９０ｂ，９２ｂ，９３ａ，９５
ａ，９３ｂ，９５ｂによって挾持される。それぞれのＳＡＦペア９０ａと９２ａ
、９０ｂと９２ｂ、９３ａと９５ａ、９３ｂと９５ｂは、強く逆平行結合される
。図８Ａおよび８Ｂに示されるように、磁化ベクトルＭ1とＭ1’、Ｍ2とＭ2’、
Ｍ3とＭ3’、Ｍ4とＭ4’は逆平行に配される。
【００４６】 図６Ａから７Ｃに関して上述したように、導電体スペーサ１００および１１０
にバイアス電流Ｊb1およびＪb2が流れると、磁化ベクトルが整列しようとする磁
場が形成され、後述のように正味磁化が現れる。
【００４７】 図８Ｂは、図８Ａに示される差動ＶＧＭＲセンサ８０の別の斜視図である。
【００４８】 図８Ｃは、折り重ね差動ＶＧＭＲセンサ８０の側面図である。センサ８０のこ
の図は、バイアス電流（図示せず）が流れているときの磁化ベクトル８４Ａ，８
４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄ，８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ，８５Ｄの相対的な向きを示す
。また、正味磁化ベクトルは、それぞれＭnet1、Ｍnet2、Ｍnet3、Ｍnet4、８６
Ａ、８６Ｂ、８６Ｃ、８６Ｄで示される。図示されるように、磁化ベクトルは交
差する。
【００４９】 図８Ｄは、ベクトル１８で表される磁場強度Ｈにおける折り重ね差動ＶＧＭＲ
センサの側面図を示す。磁気媒体（図示せず）のＡＢＳ（図示せず）に対して磁
場ベクトル１８が直角な場合、第１のセンサのＭnet1とＭnet2の間の交差角度は
減少し、第２のスタックのＭnet3とＭnet4の間の交差角度は増加する。第１のス
タックでは、第２のセンサの磁化ベクトル８６Ｃ，８６Ｄの間の角度φ2は増加
するが、２つの磁化ベクトル８６Ａ，８６Ｂの間の角度φ1は減少する。図で示
される実施例では、磁化ベクトル８６Ａ，８６Ｂが磁気ベクトル１８に整列する
と、第１のＶＧＭＲセンサ８１の抵抗が増加する。対照的に、第２のＶＧＭＲス
タック８３の磁化ベクトル８６Ｃ，８６Ｄは、磁気ベクトル１８の方向に整列し
ようとするが、実際にはそれを通り越して、抵抗が減少する。その結果、スタッ
クから差分信号が発生する。各層は反対方向の抵抗変化を経ているので、同方向
の抵抗変化を経たスタックと比較して、差分信号は大きくなる。したがって、信
号がノイズフロアから更に離れて、ＶＧＭＲスタックの感度が増加する。
【００５０】 以上にいくつかの実施例について述べた。しかし、発明の主旨、範囲から逸脱
することなく様々な変更が可能であろう。他の実施例は請求項の範囲に包含され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 従来のＶＧＭＲセンサの斜視図である。
【図１Ｂ】 従来のＶＧＭＲセンサの斜視図である。
【図１Ｃ】 従来のＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図２】 差分信号出力を生成する２個のＶＧＭＲセンサの実施例の概要図である。
【図２Ａ】 永久磁石を利用する差動ＶＧＭＲセンサの斜視図である。
【図２Ｂ】 図２Ａの差動ＶＧＭＲセンサの斜視図である。
【図２Ｃ】 図２Ａおよび図２Ｂの差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図２Ｄ】 磁場中に置かれた図２Ａおよび図２Ｂの差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図３Ａ】 電流ストリップを利用する差動ＶＧＭＲセンサの別の実施例の斜視図である。
【図３Ｂ】 図３Ａの差動ＶＧＭＲセンサの斜視図である。
【図３Ｃ】 図３Ａおよび図３Ｂの差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図３Ｄ】 磁場中に置かれた図３Ａおよび図３Ｂの差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図４Ａ】 永久磁石と電流ストリップを利用する差動ＶＧＭＲセンサの別の実施例の斜視
図である。
【図４Ｂ】 図４Ａの差動ＶＧＭＲセンサの斜視図である。
【図４Ｃ】 図４Ａおよび図４Ｂの差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図４Ｄ】 磁界中に置かれた図４Ａおよび図４Ｂの差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図５Ａ】 薄い非磁性体スペーサを利用する差動ＶＧＭＲセンサの別の実施例の斜視図で
ある。
【図６Ａ】 拡張型差動ＶＧＭＲスタックの斜視図である。
【図６Ｂ】 図６Ａの拡張型差動ＶＧＭＲスタックの斜視図である。
【図６Ｃ】 図６Ａの拡張型差動ＶＧＭＲスタックの側面図である。
【図７Ａ】 拡張型差動ＶＧＭＲスタックの斜視図である。
【図７Ｂ】 図７Ａの拡張型差動ＶＧＭＲスタックの斜視図である。
【図７Ｃ】 図７Ａの拡張型差動ＶＧＭＲスタックの側面図である。
【図７Ｄ】 図７Ａの拡張型差動ＶＧＭＲスタックの図である。
【図８Ａ】 ２つの折り重ね差動ＶＧＭＲスタックを利用する折り重ね差動ＶＧＭＲセンサ
の実施例の斜視図である。
【図８Ｂ】 ２つの拡張型差動ＶＧＭＲスタックを利用する折り重ね差動ＶＧＭＲセンサの
別の実施例の斜視図である。
【図８Ｃ】 図８Ａの折り重ね差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【図８Ｄ】 磁界中に置かれた図８Ａの折り重ね差動ＶＧＭＲセンサの側面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月２６日（２００１．１．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 10/30 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AB07 AD55 AD65 5D034 BA03 BA05 BA08 BB02 CA07 CA08 5E049 AA04 DB12

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の磁気抵抗効果素子と、 第１の磁気抵抗効果素子に対して実質的に平行に形成された第２の磁気抵抗効
    果素子と、 第１および第２の磁気抵抗効果素子の間に挾持される非磁性体スペーサとを含
    むデータ読取り装置であって、 前記第１および第２の磁気抵抗効果素子が 第１の磁気層と、 第１の磁気層に対して実質的に平行に形成された第２の磁気層と、 第１および第２の磁気層の間で挾持される導電性体スペーサとを含み、 前記第１の磁気抵抗効果素子の導電体スペーサに供給されるバイアス電流と、
    前記第２の磁気抵抗効果素子の導電体スペーサに供給されるバイアス電流とが、
    実質的に等しい大きさで、方向が互いに逆である装置。
  2. 【請求項２】 前記第１および第２の磁気抵抗効果素子間で非磁性体スペー
    サに隣接して形成される永久磁石を更に含む請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２の磁気抵抗効果素子間で非磁性体スペー
    サと永久磁石の間に形成された電流ストリップを更に含む請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２の磁気抵抗効果素子間で非磁性体スペー
    サに隣接して形成された電流ストリップを更に含む請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記第１および第２の磁気抵抗効果素子の少なくとも一方の
    第１の磁気層が、 第１の磁気材料と、 第２の磁気材料と、 前記第１および第２の磁気材料間に挾持されるスペーサ材とを含む請求項１記
    載の装置。
  6. 【請求項６】 前記第１および第２の磁気材料が合成反強磁性体を含む請求
    項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記スペーサ材がルテニウムである請求項５記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第１および第２の磁気抵抗効果素子の少なくとも一方の
    第２の磁気層が 第１の磁気材料と、 第２の磁気材料と、 前記第１および第２の磁気材料の間に挾持されるスペーサ材とを含む請求項５
    記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記第１の磁気層が単層（ｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒ）であ
    る請求項１記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記単層がＮｉＦｅ、ＣｏＦｅおよびＮｉＦｅＣｏの少な
    くとも１つを含む請求項９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１の磁気層が二重層（ｂｉｌａｙｅｒ）である請求
    項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１の磁気層と前記導電体スペーサとの間に隣接して
    挾持される第１の薄層と、 前記第２の磁気層と前記導電体スペーサとの間に挾持される第２の薄層とを更
    に含む請求項１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記第１および第２の薄層がＣｏおよびＣｏＦｅの少なく
    とも一方を含む請求項１２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 第１のＶＧＭＲスタックと、 第２のＶＧＭＲスタックと、 前記第１および第２のＶＧＭＲスタックの間に挾持される非磁性絶縁体スペー
    サとを含むＶＧＭＲセンサ。
  15. 【請求項１５】 前記第１および第２のＶＧＭＲスタックが、 第１のＳＡＦスタックと、 第２のＳＡＦスタックと、 前記第１および第２のＳＡＦスタックの間に挾持される導電体スペーサとを含
    む請求項１４記載のＶＧＭＲセンサ。
  16. 【請求項１６】 前記第１および第２のＳＡＦスタックがそれぞれ 第１のＳＡＦ層と、 第２のＳＡＦ層と、 前記第１および第２のＳＡＦ層の間に挾持されるスペーサ層とを含む請求項１
    ５記載のＶＧＭＲセンサ。
  17. 【請求項１７】 前記導電体スペーサが銅である請求項１５記載のＶＧＭＲ
    センサ。
  18. 【請求項１８】 第１のバイアス電流を前記第１のＶＧＭＲスタックに供給
    し、第２のバイアス電流を前記第２のＶＧＭＲスタックに供給するため電流源を
    更に含む請求項１４記載のＶＧＭＲセンサ。
  19. 【請求項１９】 第１および第２のバイアス電流を加算するための差動増幅
    器と、 第１および第２の磁化の変化を検出するための検出器とを更に含む請求項１８
    記載のＶＧＭＲセンサ。
  20. 【請求項２０】 互いに離間した複数のＧＭＲスタックと、 １つのスタックの抵抗を増加させ、それに隣接するスタックの抵抗を減少させ
    ることによって、外部磁場に応答するために各スタックの磁化をバイアスするた
    めの手段とを含む差動ＧＭＲセンサ。
JP2000583006A 1998-11-20 1999-10-06 差動ｖｇｍｒセンサ Pending JP2003529199A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60/109,288 1998-11-18
US10928898P 1998-11-20 1998-11-20
US11676399P 1999-01-22 1999-01-22
US60/116,763 1999-01-22
PCT/US1999/023119 WO2000030077A1 (en) 1998-11-18 1999-10-06 Differential vgmr sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003529199A true JP2003529199A (ja) 2003-09-30

Family

ID=26806822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000583006A Pending JP2003529199A (ja) 1998-11-20 1999-10-06 差動ｖｇｍｒセンサ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6556388B1 (ja)
JP (1) JP2003529199A (ja)
KR (1) KR20010075724A (ja)
DE (1) DE19983808T1 (ja)
GB (1) GB2362985B (ja)
WO (1) WO2000030077A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164593A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 General Electric Co <Ge> パルス渦電流センサプローブ及び検査方法
WO2008075610A1 (ja) * 2006-12-20 2008-06-26 Alps Electric Co., Ltd. 磁気検出装置
WO2018199068A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 コニカミノルタ株式会社 磁気センサー

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6621664B1 (en) * 2000-02-28 2003-09-16 Seagate Technology Llc Perpendicular recording head having integrated read and write portions
US6798623B2 (en) * 2001-02-08 2004-09-28 Seagate Technology Llc Biased CPP sensor using spin-momentum transfer
US7271986B2 (en) * 2002-05-15 2007-09-18 Seagate Technology Llc V-shape magnetic field sensor with anisotropy induced orthogonal magnetic alignment
DE10236983A1 (de) * 2002-08-13 2004-03-04 Robert Bosch Gmbh Magnetsensoranordnung
US6963071B2 (en) * 2002-11-25 2005-11-08 Intel Corporation Debris mitigation device
US6714446B1 (en) * 2003-05-13 2004-03-30 Motorola, Inc. Magnetoelectronics information device having a compound magnetic free layer
US7183893B2 (en) * 2004-02-04 2007-02-27 Seagate Technology Llc TMR sensor with oxidized alloy barrier layer and method for forming the same
US7477490B2 (en) * 2004-06-30 2009-01-13 Seagate Technology Llc Single sensor element that is naturally differentiated
KR100647319B1 (ko) * 2005-02-05 2006-11-23 삼성전자주식회사 스핀 분극 전류를 이용한 멀티 비트 자기 메모리 소자와그 제조 및 구동 방법
US7715154B2 (en) * 2005-04-13 2010-05-11 Seagate Technology Llc Suppression of spin momentum transfer and related torques in magnetoresistive elements
US7573684B2 (en) * 2005-04-13 2009-08-11 Seagate Technology Llc Current-in-plane differential magnetic tri-layer sensor
US7835116B2 (en) * 2005-09-09 2010-11-16 Seagate Technology Llc Magnetoresistive stack with enhanced pinned layer
DE102005060713B4 (de) * 2005-12-19 2019-01-24 Austriamicrosystems Ag Magnetfeldsensoranordnung und Verfahren zur berührungslosen Messung eines Magnetfeldes
US20110007426A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-13 Seagate Technology Llc Trapezoidal back bias and trilayer reader geometry to enhance device performance
US20110026169A1 (en) * 2009-07-28 2011-02-03 Hardayal Singh Gill Dual cpp gmr head using a scissor sensor
US8582250B2 (en) * 2009-12-04 2013-11-12 Seagate Technology Llc Double biasing for trilayer MR sensors
US8390963B2 (en) * 2011-04-25 2013-03-05 Seagate Technology Llc Trilayer reader with current constraint at the ABS

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0721530A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Toshiba Corp 磁気抵抗効果型ヘッド
JPH07326024A (ja) * 1994-05-25 1995-12-12 Eastman Kodak Co Ｇｍｒ再生ヘッド
JPH09274710A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Fujitsu Ltd スピンバルブ磁気抵抗効果ヘッドとその製造方法及び磁気記録装置
JPH10105928A (ja) * 1996-09-23 1998-04-24 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Ｍｒ読取りヘッド、それを含む複合ヘッド及びそれを含む磁気ディスク・ドライブ
JPH10302203A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Hitachi Ltd 垂直磁気記録装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5390061A (en) 1990-06-08 1995-02-14 Hitachi, Ltd. Multilayer magnetoresistance effect-type magnetic head
JPH05183212A (ja) 1991-07-30 1993-07-23 Toshiba Corp 磁気抵抗効果素子
US5549978A (en) 1992-10-30 1996-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
US5576915A (en) 1993-03-15 1996-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistive head with antiferromagnetic sublayers interposed between first and second spin-valve units to exchange bias inner magnetic films thereof
US5828525A (en) * 1994-03-15 1998-10-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Differential detection magnetoresistance head
US5583725A (en) 1994-06-15 1996-12-10 International Business Machines Corporation Spin valve magnetoresistive sensor with self-pinned laminated layer and magnetic recording system using the sensor
US5576914A (en) 1994-11-14 1996-11-19 Read-Rite Corporation Compact read/write head having biased GMR element
US5701222A (en) * 1995-09-11 1997-12-23 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with antiparallel magnetization of pinned layers
US5869963A (en) * 1996-09-12 1999-02-09 Alps Electric Co., Ltd. Magnetoresistive sensor and head
US5859754A (en) * 1997-04-03 1999-01-12 Read-Rite Corporation Magnetoresistive transducer having a common magnetic bias using assertive and complementary signals
US6469873B1 (en) * 1997-04-25 2002-10-22 Hitachi, Ltd. Magnetic head and magnetic storage apparatus using the same
US5818685A (en) 1997-05-05 1998-10-06 Read-Rite Corporation CIP GMR sensor coupled to biasing magnet with spacer therebetween
US5825595A (en) 1997-05-13 1998-10-20 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with two spun values separated by an insulated current conductor
US5748399A (en) 1997-05-13 1998-05-05 International Business Machines Corporation Resettable symmetric spin valve
US5858455A (en) 1997-10-09 1999-01-12 International Business Machines Corporation Method for forming a lateral giant magnetoresistance multilayer for a magnetoresistive sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0721530A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Toshiba Corp 磁気抵抗効果型ヘッド
JPH07326024A (ja) * 1994-05-25 1995-12-12 Eastman Kodak Co Ｇｍｒ再生ヘッド
JPH09274710A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Fujitsu Ltd スピンバルブ磁気抵抗効果ヘッドとその製造方法及び磁気記録装置
JPH10105928A (ja) * 1996-09-23 1998-04-24 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Ｍｒ読取りヘッド、それを含む複合ヘッド及びそれを含む磁気ディスク・ドライブ
JPH10302203A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Hitachi Ltd 垂直磁気記録装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164593A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 General Electric Co <Ge> パルス渦電流センサプローブ及び検査方法
WO2008075610A1 (ja) * 2006-12-20 2008-06-26 Alps Electric Co., Ltd. 磁気検出装置
JP5006339B2 (ja) * 2006-12-20 2012-08-22 アルプス電気株式会社 磁気検出装置
WO2018199068A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 コニカミノルタ株式会社 磁気センサー
JPWO2018199068A1 (ja) * 2017-04-25 2020-03-12 コニカミノルタ株式会社 磁気センサー
US11237227B2 (en) 2017-04-25 2022-02-01 Konica Minolta, Inc. Magnetic sensor
JP7064662B2 (ja) 2017-04-25 2022-05-11 コニカミノルタ株式会社 磁気センサー

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000030077A1 (en) 2000-05-25
WO2000030077A9 (en) 2000-09-21
GB2362985B (en) 2003-06-25
DE19983808T1 (de) 2002-01-10
GB2362985A (en) 2001-12-05
KR20010075724A (ko) 2001-08-09
GB0111769D0 (en) 2001-07-04
US6556388B1 (en) 2003-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7177122B2 (en) Biasing for tri-layer magnetoresistive sensors
US6438026B2 (en) Magnetic field element having a biasing magnetic layer structure
JP2003529199A (ja) 差動ｖｇｍｒセンサ
US7697242B2 (en) Method for providing a self-pinned differential GMR sensor having a bias structure comprising layers of ferromagnetic and non-magnetic material selected to provide a net-zero magnetic moment
US7502208B2 (en) Magneto-resistive effect element, magnetic sensor using magneto-resistive effect, magnetic head using magneto-resistive effect and magnetic memory
US7280323B2 (en) Magnetoresistance effect element and magnetic head
WO2002039511A1 (fr) Element a effet de magnetoresistance et tete magnetique de type a effet de magnetoresistance
JP2002353535A (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、および磁気メモリ
JPH10105928A (ja) Ｍｒ読取りヘッド、それを含む複合ヘッド及びそれを含む磁気ディスク・ドライブ
JPH11102508A (ja) 薄膜磁気変換器
US8520344B2 (en) Magnetoresistive device with enhanced pinned layer
JP2003045011A (ja) スピンバルブ型磁気抵抗効果再生ヘッドおよびその製造方法
US7016160B2 (en) Differential CPP reader for perpendicular magnetic recording
US6621666B2 (en) Magnetoresistive-effect element having electrode layers oppositely disposed on main surfaces of a magnetoresistive-effect thin film having hard magnetic bias layers with a particular resistivity
US6762915B2 (en) Magnetoresistive sensor with oversized pinned layer
US7038889B2 (en) Method and apparatus for enhanced dual spin valve giant magnetoresistance effects having second spin valve self-pinned composite layer
US7046487B2 (en) Magnetoresistive effective element, thin film magnetic head, magnetic head device and magnetic recording/reproducing device
JP4939050B2 (ja) 磁気トンネル接合素子の磁化自由層の形成方法ならびにトンネル接合型再生ヘッドおよびその製造方法
JPH10269532A (ja) スピンバルブ型磁気抵抗効果ヘッド
JPH1049834A (ja) 多層磁気抵抗効果膜、磁気抵抗効果素子及び磁気抵抗効果型磁気ヘッド
JPH11110720A (ja) 磁気抵抗効果型ヘッド
JP2002353533A (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッド、および磁気メモリ
JPH10294504A (ja) 磁気抵抗センサ
JP2000251224A (ja) 磁気抵抗効果センサ及びその製造方法
JP2003223705A (ja) 薄膜磁気ヘッド、薄膜磁気ヘッド組立体及び記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060929

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100402

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100430

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100607

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110308