【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摺動型薄膜磁気ヘッドに関するものであり、詳しくは記録トラック幅よりも広幅で磁気記録情報を読み出すヘリカルスキャン方式の摺動型薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６に示すように、ハードディスク装置に用いられる薄膜磁気ヘッド１０１として、例えば下部シールド層１０２と上部シールド層１０３との間に下部ギャップ層１０４、軟磁性（ＳＡＬ）層１０５、非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層１０６、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜１０７の順に積層された積層体１０８が形成され、さらにこの積層体１０８の幅方向の両側にハードバイアス層１０９が形成され、ハードバイアス層１０９の上には引き出し電極層１１０が形成され、これら積層体１０８および引き出し電極層１１０を覆うように上部ギャップ層１１１が積層されたものが知られている。また、図１６に示すように下部ギャップ層１０４と軟磁性（ＳＡＬ）層１０５との間に下地層１１５が形成されている場合もある。
【０００３】
このような薄膜磁気ヘッド１０１は、ハードバイアス層１０９の作用で、磁気抵抗効果膜１０５が磁界変化に対する抵抗変化が直線性を有する状態に設定される。そして、磁気記録媒体の相対的な移動で磁気抵抗効果膜１０５の磁界が変化すると、磁気抵抗効果（Ｈ−Ｒ効果）により磁気抵抗効果膜１０５の抵抗値が変化し、磁気抵抗効果膜１０５に流されたセンス電流の電圧変化として検出される。
【０００４】
しかし、図１６に示す薄膜磁気ヘッドは、軟磁性層１０５の両側に隣接してハードバイアス層１０９が形成されているため、軟磁性層１０５に対するハードバイアス層１０９の磁気的な悪影響があった。こうした影響を低減するために、図１６に示すように、下部ギャップ層１２１上に磁気抵抗効果膜１２２、非磁性層１２３、軟磁性層１２４を順に積層した積層体１２５を積層し、磁気抵抗効果膜１２２の両側に隣接させてハードバイアス層１２６を形成し、この上に引き出し電極層１２７と上部ギャップ層１２８を積層する手法が従来より検討されていた。しかしながら、こうした薄膜磁気ヘッドの積層体１２５はその製法上、側面１２９が下層に向かって広がるように傾斜しており、下層ほど積層体の幅が広がっているため、磁気抵抗効果膜１２２を下層にすると実質的にトラック幅が広がってしまい、記録密度の面で不利であった。こうした積層体１２５の幅の広がりは、記録トラック幅の極めて小さいハードディスク装置では記録トラック幅に占める積層体１２５の側面１２９を成す斜面の割合が大きくなるために特に重要である。
【０００５】
こうした課題を解決するために、例えば特許文献１では、補助層によって形成された隆起部の上に磁気抵抗効果膜、非磁性層、軟磁性層の順に積層体を形成し、隆起部の両側に隣接してハードバイアス層を形成することで、軟磁性層とハードバイアス層とを離間させる一方で、この積層体の下層となる磁気抵抗効果膜の幅方向の広がりを防止した薄膜磁気ヘッドが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３２０２３３号公報
【０００７】
しかし、特許文献１に示す薄膜磁気ヘッドは、積層体のトラック幅方向両端面の傾斜部分にハードバイアス層の付き回りが生じてしまう問題や、新たに補助層を形成するなどの製法上の特徴から、実現は可能であるが製造工程が複雑になるということもあり、実用化には至っておらず、図１６に示すような薄膜磁気ヘッドが広く用いられているのが現状であった。
【０００８】
一方、磁気記録ヘッドを備えた回転ドラムを高速で回転させ、磁気記録テープをこの回転ドラムの周面に斜めに沿わせて情報を記録する方法が広く行われている。こうした記録方法によって磁気記録テープの走行方向に対して傾斜した方向に記録トラックが多数形成された、いわゆるアジマス記録が行なわれている。
【０００９】
例えば、磁気記録テープにできるだけ高密度に磁気情報を記録するために、互いに隣接する記録トラック間に隙間を設けない、いわゆるガードバンドレス記録であるヘリカルスキャン方式が一般的に行われている。このため、記録情報の読み出し時には、薄膜磁気ヘッドは隣接する記録トラックの影響を受けることなく目的の記録トラックに記録された情報だけを正確に読み出す必要がある。しかし、ビデオデッキに代表される磁気テープ装置は、高速で回転する回転ドラムの僅かな偏心や磁気テープ送り機構のブレにより、薄膜磁気ヘッドを磁気記録テープの記録トラックに全くズレなく合わせることは極めて困難である。
【００１０】
このため、薄膜磁気ヘッドは実際に記録されている記録トラック幅よりも若干広い幅で読み出しを行っている（ワイドリード方式）。すなわち、図１８に示すように、ワイドリード方式では、磁気記録テープ１４０に形成された記録トラック１４１のトラック幅Ｔよりも広いコア幅の薄膜磁気ヘッド１４２を用いて、読み出し対象の記録トラック１４１ａよりも広い幅で記録情報を読み出すことにより、回転ドラムの僅かな偏心や磁気テープ送り機構のブレによって薄膜磁気ヘッド１４２に対する記録トラック１４１ａの相対位置がトラック幅Ｔ方向の左右にブレても、読み出し対象の記録トラック１４１ａから記録情報を正しく読み出すことができるようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のヘリカルスキャン方式で記録された磁気記録テープを図１６に示す薄膜磁気ヘッドを用いてワイドリード方式で読み出す場合、薄膜磁気ヘッドの幅方向の位置によって出力信号にバラつきがあり、磁気記録テープの記録情報を正確に読み出すために、薄膜磁気ヘッドの出力信号の更なる均一化が望まれていた。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、磁気記録テープの記録情報を正確に読み出すことができる薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、軟磁性体からなる下部シールド層および上部シールド層と、前記２つのシールド層の間に積層される磁気抵抗効果膜、非磁性層および軟磁性層とを備え、媒体対向面に磁気テープを相対摺動させて記録トラック幅よりも広幅で磁気記録情報を読み出すヘリカルスキャン方式の摺動型薄膜磁気ヘッドであって、前記磁気抵抗効果膜は前記軟磁性層よりも前記下部シールド層側に積層されたことを特徴とする摺動型薄膜磁気ヘッドが提供される。また、この磁気抵抗効果膜は前記下部シールド層との間で下部ギャップ層を介して隣接して積層されてもよい。
【００１４】
このような摺動型薄膜磁気ヘッドによれば、磁気抵抗効果膜を軟磁性層よりも下部シールド層側に形成することで軟磁性層によって磁気抵抗効果膜の結晶性が乱されることがなく磁気抵抗効果膜の結晶均一性は向上する。磁気抵抗効果膜の結晶均一性が向上すれば、磁気抵抗効果膜のトラック幅方向の全域に渡って出力信号が均一化される。従って、磁気抵抗効果膜のトラック幅方向のどの位置に読み出す記録トラックがあっても、トラック幅方向の全域に渡って均一で良好なレベルの読み出し信号を得ることができる。
【００１５】
前記磁気抵抗効果膜はＦｅ−Ｎｉ系材料膜で構成されるとともに、前記下部ギャップ層はアルミナで構成されていてもよい。また、前記磁気抵抗効果膜と前記下部シールド層との間には更に下地層が積層されていてもよい。下地層により、酸化拡散防止と磁気抵抗効果膜の磁歪安定化の役割を果たす。この下地層はＴａから構成されているのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１に本発明の摺動型薄膜磁気ヘッドを搭載したテープ媒体記録再生装置のテープローディング系路の平面模式図を示す。図１に示すテープ媒体記録再生装置は、回転式ヘッドを具備してなり、ＶＴＲ等の機器に用いられるもので、モータにて回転駆動される回転式ヘッド１が設けられ、この回転式ヘッド１に本発明に係る２つの磁気ヘッド１１が搭載されている。図１のテープ媒体記録再生装置においては、送出側テープリール３から引出された磁気テープ（磁気テープ媒体）Ｔが、ガイドポスト４ａに案内されて、回転式ヘッド１に所定角度巻き付けられ、さらにガイドポスト４ｂに案内され、キャプスタン５とピンチローラ６とで挟持され、キャプスタン５の回転により図示矢印方向へ走行させられ、最終的にこの磁気テープＴは巻取側テープリール７に巻き取られる。このようにして、回転式ヘッド１と磁気テープＴを具備してなるテープローディング系路が構成されている。本形態をＶＣＲ（ビデオ録画装置）用に適用した場合には、別途テープローディング系路の途上に、全幅消去ヘッドＨａと音声用ヘッドＨｂが更に備えられる。
【００１７】
回転式ヘッド１は、２つの磁気ヘッド１１ａ、１１ｂと、各磁気ヘッド１１ａ、１１ｂを搭載する台板を備えた回転シリンダ８とから概略構成されている。各磁気ヘッド２ａ、２ｂの相対位置が回転シリンダ８の回転軸対称となるように設定されている。
【００１８】
図２に示すように、磁気ヘッド１１は、アルミナチタンカーバイドなどの非磁性体からなる基板（コア半体）１２上に、絶縁性材料からなる絶縁層を介して、読み取りヘッド部１３、記録用のインダクティブヘッド１４、および絶縁層１５が薄膜形成プロセスによって形成されている。また、アルミナチタンカーバイドなどの非磁性体からなる保護基板（コア半体）１６の絶縁層１５に対向する面上に絶縁層１７が、スパッタ法によって薄膜形成され、さらに、コア半体１２，１６が絶縁層１５と絶縁層１７の部分を介して、接着剤１８によって接着されている。読み取りヘッド部１３はコア半体１２およびコア半体１６の２つのコア半体の間に位置されている。
【００１９】
読み取りヘッド部１３の磁気ギャップおよびインダクティブヘッド１４の磁気ギャップは、磁気ヘッド１１のテープ対向面１９に露出されている。読み取りヘッド部１３とインダクティブヘッド１４に流される電流は、電極端子２１のいくつかを通じて与えられ、検出信号は他のいくつかの電極端子２１から得られる。
【００２０】
図３は、図２の磁気ヘッド１１における読み取りヘッド部１３およびインダクティブヘッド１４周辺の拡大部分断面図である。再生用の読み取りヘッド部１３には、アルミナチタンカーバイドからなる基板１２に、薄膜形成プロセスによって、絶縁層２３を介して、トラック幅の数倍に相当する幅で下部シールド層２４および下部ギャップ層２５が形成されている。下部シールド層２４は例えばメッキ法により形成されたパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）から、下部ギャップ層２５は例えばアルミナ膜（Ａｌ２ Ｏ３ 膜）などの絶縁材料から構成されればよい。
【００２１】
下部ギャップ層２５の上には下地層３０が積層されている。下地層３０は例えばＴａ膜から構成されればよい。こうした下地層３０は酸化拡散防止と磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の磁歪安定化の役割を果たす。なお、下地層３０は特に形成されなくてもよい。下部ギャップ層２５の上には下地層３０を介して後述する複合膜２６が形成され、更にこの複合膜２６の上には上部ギャップ層２７および上部シールド層２８が形成されている。なお、本実施形態ではこの上部シールド層２８はインダクティブヘッド１４の下部コア層の役割も果たす。上部シールド層と下部コア層が別体で設けられてもよい。また、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の幅方向の両側から複合膜２６のトラック幅方向両側を挟み込むようにハードバイアス層２９が形成されている。このハードバイアス層２９は、例えば膜厚１００Åのクローム（Ｃｒ）膜上に膜厚５００ÅのＣｏ−Ｐｔ系材料膜を積層したものなどから構成されれば良い。
【００２２】
インダクティブヘッド１４の下部コア層の役割を果たす上部シールド層２８を覆うようにギャップ層３５、コイル層３６および上部コア層３７が積層されて形成されている。更にこれらコイル層３６および上部コア層３７を覆うように絶縁層１５が積層されている。
【００２３】
図４は読み取りヘッド部１３の要部拡大正面図である。複合膜２６は、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１、非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層３２、軟磁性（ＳＡＬ）層３３から構成されている。磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１は、下部ギャップ層２５を介して下部シールド層２４に隣接して形成されている。一方、軟磁性（ＳＡＬ）層３３は、上部ギャップ層２７を介して上部シールド層２８に隣接して形成されている。非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層３２は、これら磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１と軟磁性（ＳＡＬ）層３３との間に形成されている。
【００２４】
磁気抵抗効果膜３１は、例えば膜厚３００Å程度のＦｅ−Ｎｉ系材料膜（パーマロイ膜）から構成されればよい。また、非磁性層３２は例えば膜厚２００Å程度のＴａ膜、軟磁性層３３は膜厚２５０Å程度のＦｅ−Ｎｉ系材料例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｎｂ系材料膜から構成されればよい。軟磁性層３３をＦｅ−Ｎｉ系の多結晶材料とすると、少ない電流で素早く飽和する電流感度が高い利点がある。なお、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１と下部ギャップ層２５との間、および軟磁性層３３と上部ギャップ層２７との間には、それぞれＴａ膜が形成されていても良い。
【００２５】
磁気抵抗効果膜３１には、ハードバイアス層２９から一定方向のバイアス磁界が与えられるとともに、軟磁性層３３からもハードバイアス層２９とは異なる方向のバイアス磁界が与えられる。磁気抵抗効果膜３１に２つの異なる方向のバイアス磁界が与えられることにより、磁気抵抗効果膜３１の磁界変化に対する抵抗変化が直線性を有する状態に設定される。再生時には、磁気抵抗効果（Ｈ−Ｒ効果）により、磁気抵抗効果膜３１の抵抗値が変化し、磁気抵抗効果膜３１に流されるセンス電流の電圧値の変化として検出される。
【００２６】
こうした複合膜２６を構成する磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１を下部ギャップ層２５を介して下部シールド層２４側に形成し、一方で軟磁性層３３を上部ギャップ層２７を介して上部シールド層２８側に形成することで、軟磁性層３３よりも下側に積層された磁気抵抗効果膜３１の結晶の結晶配向性が向上する。結晶配向性の向上は、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の全幅に渡って安定した均一な読み出し信号出力を実現する。
【００２７】
上述した構成の磁気ヘッド１１は、例えば回転ドラムに取り付けられ、磁気テープは回転ドラムの周面に対して斜めに押し付けられつつ移動する。これにより、図１８に示すように、磁気記録テープ４１には長手方向Ｌに対して傾斜した記録トラック４２が規定される。こうしたいわゆるヘリカルスキャン方式における磁気記録テープ４１の記録トラック４２のトラック幅Ｔは、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅Ｐよりも相当に狭く規定されている。例えば、トラック幅Ｔは４μｍ程度、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅Ｐは１０μｍ程度に設定される。磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１は、記録トラック幅Ｔの３倍以下、さらに好ましくは２倍以下であることが隣々接する同じアジマスの記録トラックを読み込まない上で好ましい。
【００２８】
上述したように、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅Ｐがトラック幅Ｔよりも十分に広く設定されることで、いわゆるワイドリード方式が実現される。こうしたワイドリード方式では、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１は目的の記録トラック（記録情報を読み出すトラック）４２ａを磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の端部にかからず、中心側内部で記録情報が読み出される。磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅Ｐをトラック幅Ｔより十分に広くしたワイドリード方式によれば、磁気ヘッド１１が取り付けられた回転ドラムの偏心や磁気記録テープ４１の走行変動によって目的の記録トラック４２ａが磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の中心でなくても、記録トラック４２ａは磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅の範囲から外れることは防止される。
【００２９】
軟磁性層３３よりも下側に積層された磁気抵抗効果膜３１は、こうしたワイドリード方式において安定した読み出し信号の出力を実現する。すなわち、トラック幅方向の全域で結晶配向性を向上させた磁気抵抗効果膜３１は、トラック幅方向の全域に渡って均一なムラの無い信号出力を実現するので、回転ドラムの偏心や磁気記録テープ４１の走行変動により記録トラック４２ａが磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅方向にズレても、殆ど変わらない良好なレベルの読み出し信号を得ることができる。こうして、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１に対する記録トラック４２ａの位置の変動にかかわらず、磁気記録テープ４１から安定して記録情報を読み出すことができる。また、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅は軟磁性層３３よりも下側に積層することで下層ほど幅が広がるが、記録トラックよりも広い幅で磁気記録情報を読み出すので端部の傾斜は問題にならない。
【００３０】
【実施例】
本出願人は、本発明の摺動型薄膜磁気ヘッドを構成する層構造の特性を検証した。検証にあたって以下の６種類のサンプルを準備した。
サンプル１： アルミナ上の厚さ２４５ÅのＳＡＬ層の上に厚さ４０ÅのＴａ層を積層させた。
サンプル２： アルミナ上の厚さ４０ÅのＴａ層の上に厚さ２４５ÅのＳＡＬ層を積層させ、更に厚さ４０ÅのＴａ層を積層させた。
サンプル３： アルミナ上の厚さ２４５ÅのＳＡＬ層の上に厚さ８０ÅのＴａ層、厚さ２８０ÅのＭＲ層および厚さ４０ÅＴａ層を順次積層した。
サンプル４： アルミナ上の厚さ４０ÅのＴａ層の上に厚さ２４５ÅのＳＡＬ層、厚さ８０ÅのＴａ層、厚さ２８０ÅのＭＲ層および厚さ４０ÅのＴａ層を順次積層した。
サンプル５： アルミナ上の厚さ４０ÅのＴａ層の上に厚さ２８０ÅのＭＲ層を積層させ、更に厚さ４０ÅのＴａ層を積層させた。
サンプル６： アルミナ上の厚さ４０ÅのＴａ層の上に厚さ２８０ÅのＭＲ層、厚さ８０ÅのＴａ層、厚さ２４５ÅのＳＡＬ層および厚さ４０ÅのＴａ層を順次積層した。
【００３１】
上述した１〜６の６種類のサンプルを用いて、結晶配向性を測定するためにＸ線回析測定を行った。図６〜１１に６種類のサンプルそれぞれの測定結果を示す。さらに、これら図６〜１１に示す結果から得られたＸ線回析強度およびＸ線回析半値幅のサンプル間での差を一覧にまとめたグラフを図１２、１３に示す。
【００３２】
図６から明らかなように、ＳＡＬ層およびＴａ層と順に積層した積層体からなるサンプル１のＸ線回析の強度ピークは３００ｃｐｓ程度にとどまり、Ｘ線回析半値幅も０．８５程度と広いことが分かる。また、ピーク曲線も上下に細かく振れている。図７から明らかなように、Ｔａ層、ＳＡＬ層およびＴａ層と順に積層した積層体からなるサンプル２のＸ線回析の強度ピークは１１０００ｃｐｓ程度になり、Ｘ線回析半値幅も０．５２程度と減少している。この結果から、Ｔａ層からなる下地層は、結晶の質に対して一定の効果があることが分かる。
【００３３】
図８から明らかなように、ＳＡＬ層、Ｔａ層、ＭＲ層およびＴａ層と順に積層した積層体からなるサンプル３のＸ線回析の強度ピークは３０００ｃｐｓ程度になり、Ｘ線回析半値幅は０．５７程度であった。図９から明らかなように、Ｔａ層、ＳＡＬ層、Ｔａ層、ＭＲ層およびＴａ層と順に積層した積層体からなるサンプル４のＸ線回析の強度ピークは１１０００ｃｐｓ程度になり、Ｘ線回析半値幅も０．５２程度であった。サンプル１とサンプル２の関係と同様に、ＳＡＬ層上にＴａ層とＭＲ層を積層してもサンプル３に比較してサンプル４は、Ｔａ層からなる下地層は結晶の質に対して一定の効果があることが分かる。
【００３４】
図１０から明らかなように、Ｔａ層、ＭＲ層およびＴａ層と順に積層した積層体からなるサンプル５のＸ線回析の強度ピークは２３０００ｃｐｓ程度になり、Ｘ線回析半値幅は０．４６程度であった。この結果より、アルミナ上にＴａ層を介しただけのＭＲ層の結晶性が高いことが分かる。図１１から明らかなように、Ｔａ層、ＭＲ層、Ｔａ層、ＳＡＬ層およびＴａ層と順に積層した積層体からなるサンプル６のＸ線回析の強度ピークは１９０００ｃｐｓ程度になり、Ｘ線回析半値幅は０．４８程度であった。
【００３５】
以上の結果より、サンプル４のＸ線回析強度ピークが１１０００ｃｐｓ程度と、サンプル５のＸ線回析強度ピーク２３０００ｃｐｓ程度に比較して大幅に小さくなっていることから、ＳＡＬ層の上層にＴａ層を介してＭＲ層を積層させると、ＳＡＬ層の影響によりＭＲ層積層時の結晶性が乱されると推測される。これに対して、サンプル６はＸ線回析強度ピークが１９０００ｃｐｓ程度であり、Ｘ線回析半値幅は０．４８程度である。サンプル６はサンプル５のＭＲ層の評価とほぼ同等の結晶性を有していると言える。サンプル６はＸ線回析強度も高く、Ｘ線回析半値幅も小さいことから、ＭＲ層の結晶粒の分散性も小さく結晶性が高いと推測される。
【００３６】
以上のような検証結果から、結晶性の高いＭＲ層を積層させた上でＳＡＬ層を積層させれば、ＳＡＬ層によってＭＲ層の結晶性が乱されることがなく、ＭＲ層の結晶配向性は良好に保たれることが見出された。
【００３７】
こうした検証結果を踏まえて、本出願人は本発明の薄膜磁気ヘッドを検証した。検証サンプルとして、図３に示す構造の読み取りヘッド部を備えた磁気ヘッドを製造した。即ち、Ｎｉ−Ｆｅ合金からなる厚さ２．５μｍ程度の下部シールド層の上に、アルミナからなる厚さ６８０Å程度の下部ギャップ層、およびパーマロイからなる厚さ３００Å程度の磁気抵抗効果（ＭＲ）膜を積層した。更に磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の上にＴａ膜からなる２００Å程度の非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層およびＦｅ−Ｎｉ−Ｎｂ膜からなる２５０Å程度の軟磁性（ＳＡＬ）層を順に積層し、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜、非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層および軟磁性（ＳＡＬ）層を挟むように、厚さ１００Å程度のＣｒ膜と厚さ５００Å程度のＣｏ−Ｐｔ系材料膜からなるハードバイアス層を積層し、これらを覆うようにアルミナからなる厚さ９７０Å程度の上部ギャップ層と、ＮｉＦｅからなる厚さ２．５μｍ程度の上部シールド層を形成した。
【００３８】
さらに本出願人は別の薄膜磁気ヘッドを比較例として検証した。比較例の検証サンプルは、Ｎｉ−Ｆｅ合金からなる厚さ２．５μｍ程度の下部シールド層の上に、アルミナからなる厚さ６８０Å程度の下部ギャップ層およびＦｅ−Ｎｉ−Ｎｂ膜からなる２５０Å程度の軟磁性（ＳＡＬ）層を順に積層した。更に軟磁性（ＳＡＬ）の上にＴａ膜からなる２００Å程度の非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層およびパーマロイからなる厚さ３００Å程度の磁気抵抗効果（ＭＲ）膜を積層し、軟磁性（ＳＡＬ）層、非磁性層（ＳＨＵＮＴ）層および磁気抵抗効果（ＭＲ）膜を挟むように、厚さ１００Å程度のＣｒ膜と厚さ５００Å程度のＣｏ−Ｐｔ系材料膜からなるハードバイアス層を積層し、これらを覆うようにアルミナからなる厚さ９７０Å程度の上部ギャップ層と、ＮｉＦｅからなる厚さ２．５μｍ程度の上部シールド層を形成した。
【００３９】
図１４は、上述の本発明の薄膜磁気ヘッドであり、図１５は、比較例の薄膜磁気ヘッドである。図１４および図１５は、測定位置に対する出力と、測定位置に対する出力信号の非対称性を示す。今回は磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の幅方向の均一性を確認するために、図５に示すような磁気テープ４１に記録された記録トラック４２を磁気抵抗効果（ＭＲ）膜３１の幅に比して小さく、例えば２μｍ程度として、測定位置に対する出力と、測定位置に対する出力信号の非対称性を測定した。
【００４０】
比較例の薄膜磁気ヘッドの測定結果である図１５は、測定位置６μｍあたりで記録トラックが磁気抵抗効果（ＭＲ）膜にかかり始め、出力が計測されている。出力の中央部分で、出力波形のピークツーピークを計測し、非対称性を求めた。何度か非対称性を測定したが、変動が大きく、ばらついており、しかも測定位置が進むに従って右肩上がりに上昇していくのが分かる。
【００４１】
これに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドの計測結果である図１４は、測定位置６μｍを超えるあたりで記録トラックが磁気抵抗効果（ＭＲ）膜にかかり始め、出力が計測されている。同様に非対称性を求めると、複数回の測定でもばらつきは少なく、一定の値を示していた。
【００４２】
サンプル１〜６と、図１４および図１５の結果を勘案すると、本発明の磁気ヘッドは磁気抵抗効果（ＭＲ）膜が軟磁性層（ＳＡＬ層）よりも下部シールド側に積層されると結晶性の高いＭＲ層を積層することができると推測され、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の幅方向の均一性が高くなると考えられる。また、本発明の薄膜磁気ヘッドは媒体対向面に記録テープを相対摺動させて記録トラックよりも広幅で磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の幅を設定し、磁気記録情報を読み出すので、磁気テープ装置の回転ドラムの僅かな偏心や磁気テープ送り機構のブレによって、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜と磁気テープの記録トラックの相対位置がズレる場合が想定されるが、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜の幅方向で一定の出力を取り出すことができ、磁気テープの記録情報を正確に読み出すことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、磁気抵抗効果膜を軟磁性層よりも下部シールド層側に積層することで、磁気抵抗効果膜の結晶性が乱されることがなく磁気抵抗効果膜の結晶均一性は向上する。磁気抵抗効果膜の結晶性が向上すれば、磁気抵抗効果膜の幅方向の全域に渡って出力信号が均一化される。従って、磁気抵抗効果膜の幅方向のどの位置に読み出す記録トラックがあっても、コア幅方向の全域に渡って均一で良好なレベルの読み出し信号を得ることができる。そこで、記録情報を正確に読み出すことができる。
【００４４】
前記磁気抵抗効果膜はＦｅ−Ｎｉ系材料膜で構成されるとともに、前記下部ギャップ層はアルミナで構成されていてもよい。また、前記磁気抵抗効果膜と前記下部シールド層との間には更に下地層が積層されていてもよい。下地層により酸化拡散星と、ＭＲ膜の磁歪安定化の役割を果たす。この下地層はＴａから構成されているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の摺動型薄膜磁気ヘッドを搭載したテープ媒体記録再生装置のテープローディング系路の平面模式図である。
【図２】図２は、本発明の摺動型薄膜磁気ヘッドを備えた記録再生ユニットを示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の記録再生ユニットにおける読み取りヘッド部およびインダクティブヘッド周辺の拡大部分断面図である。
【図４】図４は、図２の複合膜およびその周辺の要部拡大正面図である。
【図５】図５は、磁気抵抗効果膜と記録トラックとの関係を示す説明図である。
【図６】図６は、第１のサンプルのＸ線回析結果を示すグラフである。
【図７】図７は、第２のサンプルのＸ線回析結果を示すグラフである。
【図８】図８は、第３のサンプルのＸ線回析結果を示すグラフである。
【図９】図９は、第４のサンプルのＸ線回析結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、第５のサンプルのＸ線回析結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は、第６のサンプルのＸ線回析結果を示すグラフである。
【図１２】図１２は、Ｘ線回析強度のサンプル間での差を示すグラフである。
【図１３】図１３は、Ｘ線回析半値幅のサンプル間での差をまとめたグラフである。
【図１４】図１４は、本発明の薄膜磁気ヘッドの非対称性を反復測定した結果を示すグラフである。
【図１５】図１５は、従来の薄膜磁気ヘッドの非対称性を反復測定した比較例の結果を示すグラフである。
【図１６】図１６は、従来の薄膜磁気ヘッドの層構造を示した断面図である。
【図１７】図１７は、別な薄膜磁気ヘッドの層構造を示した断面図である。
【図１８】図１８は、ワイドリード方式の薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果膜と記録トラックとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１２ 基板（コア半体）
１３ 読み取りヘッド部
１６ 保護基板（コア半体）
２４ 下部シールド層
２５ 下部ギャップ層
２６ 複合膜
２７ 上部ギャップ層
２８ 上部シールド層
３０ 下地層
３１ 磁気抵抗効果（ＭＲ）膜
３２ 非磁性層（ＳＨＵＮＴ）
３３ 軟磁性（ＳＡＬ）層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sliding type thin film magnetic head, and more particularly, to a helical scan type sliding type thin film magnetic head for reading magnetic recording information with a width wider than a recording track width.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 16, as a thin-film magnetic head 101 used in a hard disk drive, for example, a lower gap layer 104, a soft magnetic (SAL) layer 105, and a non-magnetic layer (SHUNT) are provided between a lower shield layer 102 and an upper shield layer 103. A) a stacked body 108 is formed in which a layer 106 and a magnetoresistive (MR) film 107 are stacked in this order; and a hard bias layer 109 is formed on both sides of the stacked body 108 in the width direction. It is known that a lead electrode layer 110 is formed, and an upper gap layer 111 is laminated so as to cover the stacked body 108 and the lead electrode layer 110. Further, as shown in FIG. 16, an underlayer 115 may be formed between the lower gap layer 104 and the soft magnetic (SAL) layer 105 in some cases.
[0003]
In such a thin film magnetic head 101, the magnetoresistive film 105 is set to a state in which the resistance change with respect to the magnetic field change has a linearity due to the action of the hard bias layer 109. When the magnetic field of the magnetoresistive film 105 changes due to relative movement of the magnetic recording medium, the resistance of the magnetoresistive film 105 changes due to the magnetoresistive effect (HR effect). It is detected as a change in the voltage of the flowing sense current.
[0004]
However, in the thin-film magnetic head shown in FIG. 16, since the hard bias layers 109 are formed adjacent to both sides of the soft magnetic layer 105, the hard bias layer 109 has a magnetic adverse effect on the soft magnetic layer 105. In order to reduce such an influence, as shown in FIG. 16, a laminated body 125 in which a magnetoresistive effect film 122, a non-magnetic layer 123, and a soft magnetic layer 124 are sequentially laminated on a lower gap layer 121 is formed. Conventionally, a method of forming a hard bias layer 126 adjacent to both sides of the film 122 and laminating an extraction electrode layer 127 and an upper gap layer 128 thereon has been studied. However, due to its manufacturing method, the laminated body 125 of such a thin-film magnetic head is inclined such that the side surface 129 is widened toward the lower layer, and the lower the layer, the wider the laminated body is. This substantially widens the track width, which is disadvantageous in terms of recording density. Such an increase in the width of the stacked body 125 is particularly important in a hard disk drive having an extremely small recording track width because the ratio of the slope forming the side surface 129 of the stacked body 125 to the recording track width becomes large.
[0005]
In order to solve such a problem, for example, in Patent Literature 1, a laminated body is formed on a ridge formed by an auxiliary layer in the order of a magnetoresistive film, a nonmagnetic layer, and a soft magnetic layer. A thin-film magnetic head has been described in which a hard bias layer is formed adjacently to separate a soft magnetic layer and a hard bias layer from each other, while preventing the width of a magnetoresistive effect film, which is a lower layer of the laminated body, from being spread in a width direction. Have been.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-320233
[0007]
However, the thin-film magnetic head disclosed in Patent Document 1 has a problem in that a hard bias layer is caused to rotate around the inclined portions at both end surfaces in the track width direction of the laminated body, and features in a manufacturing method such as forming a new auxiliary layer. Therefore, although it is feasible, the manufacturing process is complicated, and it has not been put to practical use. At present, a thin film magnetic head as shown in FIG. 16 is widely used.
[0008]
On the other hand, a method of rotating a rotating drum provided with a magnetic recording head at a high speed and recording information with a magnetic recording tape obliquely along the peripheral surface of the rotating drum is widely used. By such a recording method, so-called azimuth recording in which a large number of recording tracks are formed in a direction inclined with respect to the running direction of the magnetic recording tape is performed.
[0009]
For example, in order to record magnetic information on a magnetic recording tape as densely as possible, a helical scan method, which is so-called guard bandless recording, in which no gap is provided between recording tracks adjacent to each other, is generally performed. Therefore, when reading recorded information, the thin-film magnetic head needs to accurately read only information recorded on a target recording track without being affected by an adjacent recording track. However, magnetic tape devices typified by video decks are extremely unlikely to align the thin-film magnetic head with the recording tracks of the magnetic recording tape without any deviation due to slight eccentricity of the rotating drum rotating at high speed and blurring of the magnetic tape feed mechanism. Have difficulty.
[0010]
For this reason, the thin-film magnetic head performs reading with a width slightly larger than the actually recorded recording track width (wide read method). That is, as shown in FIG. 18, in the wide read system, the thin film magnetic head 142 having a core width larger than the track width T of the recording track 141 formed on the magnetic recording tape 140 is used to read from the recording track 141a to be read. Even if the relative position of the recording track 141a with respect to the thin film magnetic head 142 fluctuates left and right with respect to the thin film magnetic head 142 due to slight eccentricity of the rotating drum and blurring of the magnetic tape feeding mechanism, the read target is The recording information can be correctly read from the recording track 141a.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a conventional magnetic recording tape recorded by the helical scan method is read by the wide read method using the thin film magnetic head shown in FIG. 16, the output signal varies depending on the position of the thin film magnetic head in the width direction, and the magnetic recording In order to accurately read the information recorded on the tape, further uniformity of the output signal of the thin-film magnetic head has been desired.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a thin-film magnetic head that can accurately read information recorded on a magnetic recording tape.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a lower shield layer and an upper shield layer made of a soft magnetic material, and a magnetoresistive film, a nonmagnetic layer, and a soft magnetic layer laminated between the two shield layers are provided. A magnetic layer, and a helical scan type sliding thin film magnetic head for reading magnetic recording information wider than a recording track width by relatively sliding a magnetic tape on a medium facing surface, wherein the magnetoresistive film is A sliding thin-film magnetic head is provided, which is laminated on the lower shield layer side with respect to the soft magnetic layer. The magnetoresistive film may be stacked adjacent to the lower shield layer via a lower gap layer.
[0014]
According to such a sliding thin-film magnetic head, by forming the magnetoresistive film on the lower shield layer side of the soft magnetic layer, the crystallinity of the magnetoresistive film is not disturbed by the soft magnetic layer. The crystal uniformity of the magnetoresistive film is improved. If the crystal uniformity of the magnetoresistive effect film is improved, the output signal is made uniform over the entire area of the magnetoresistive effect film in the track width direction. Therefore, regardless of the recording track to be read at any position in the track width direction of the magnetoresistive film, a read signal of a uniform and good level can be obtained over the entire area in the track width direction.
[0015]
The magnetoresistive film may be made of an Fe—Ni-based material film, and the lower gap layer may be made of alumina. Further, an underlayer may be further laminated between the magnetoresistive film and the lower shield layer. The underlayer plays a role of preventing diffusion of oxidation and stabilizing magnetostriction of the magnetoresistive film. This underlayer is preferably made of Ta.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of a tape loading system of a tape medium recording / reproducing apparatus equipped with a sliding type thin film magnetic head of the present invention. The tape medium recording / reproducing apparatus shown in FIG. 1 is provided with a rotary head and is used for equipment such as a VTR. The rotary head 1 is driven to rotate by a motor. Are mounted with two magnetic heads 11 according to the present invention. In the tape medium recording / reproducing apparatus shown in FIG. 1, a magnetic tape (magnetic tape medium) T pulled out from a sending-side tape reel 3 is guided by a guide post 4a, wound around the rotary head 1 at a predetermined angle, and further guided. The magnetic tape T is guided by the post 4b, is sandwiched between the capstan 5 and the pinch roller 6, is caused to run in the direction of the arrow by rotation of the capstan 5, and finally the magnetic tape T is wound on the winding-side tape reel 7. . In this manner, a tape loading system including the rotary head 1 and the magnetic tape T is configured. When the present embodiment is applied to a VCR (video recording device), a full-width erasing head Ha and an audio head Hb are further provided separately along a tape loading path.
[0017]
The rotary head 1 is roughly composed of two magnetic heads 11a and 11b and a rotary cylinder 8 having a base plate on which the magnetic heads 11a and 11b are mounted. The relative positions of the magnetic heads 2a and 2b are set to be symmetric with respect to the rotation axis of the rotary cylinder 8.
[0018]
As shown in FIG. 2, the magnetic head 11 includes a read head unit 13 and a recording head 13 on a substrate (core half) 12 made of a nonmagnetic material such as alumina titanium carbide via an insulating layer made of an insulating material. The inductive head 14 and the insulating layer 15 are formed by a thin film forming process. An insulating layer 17 is formed on the surface of the protective substrate (core half) 16 made of a non-magnetic material such as alumina titanium carbide facing the insulating layer 15 by a sputtering method. Are bonded by the adhesive 18 via the insulating layer 15 and the insulating layer 17. The read head unit 13 is located between two core halves, the core halves 12 and 16.
[0019]
The magnetic gap of the read head unit 13 and the magnetic gap of the inductive head 14 are exposed on the tape facing surface 19 of the magnetic head 11. The current flowing through the read head unit 13 and the inductive head 14 is supplied through some of the electrode terminals 21, and the detection signal is obtained from some of the other electrode terminals 21.
[0020]
FIG. 3 is an enlarged partial sectional view around the read head unit 13 and the inductive head 14 in the magnetic head 11 of FIG. The read head 13 for reproduction has a lower shield layer 24 and a lower gap layer 25 with a width corresponding to several times the track width on a substrate 12 made of alumina titanium carbide through an insulating layer 23 by a thin film forming process. Is formed. The lower shield layer 24 is made of, for example, permalloy (Ni—Fe alloy) formed by plating, and the lower gap layer 25 is made of, for example, an alumina film (Al).2 O3 It may be made of an insulating material such as a film.
[0021]
On the lower gap layer 25, an underlayer 30 is laminated. The underlayer 30 may be composed of, for example, a Ta film. The underlayer 30 plays a role in preventing oxidation diffusion and stabilizing magnetostriction of the magnetoresistive (MR) film. In addition, the underlayer 30 does not need to be particularly formed. A composite film 26 to be described later is formed on the lower gap layer 25 with a base layer 30 interposed therebetween. Further, on the composite film 26, an upper gap layer 27 and an upper shield layer 28 are formed. In the present embodiment, the upper shield layer 28 also functions as a lower core layer of the inductive head 14. The upper shield layer and the lower core layer may be provided separately. A hard bias layer 29 is formed so as to sandwich both sides in the track width direction of the composite film 26 from both sides in the width direction of the magnetoresistive effect (MR) film. The hard bias layer 29 may be made of, for example, a chromium (Cr) film having a thickness of 100 ° and a Co—Pt-based material film having a thickness of 500 ° laminated on the chromium (Cr) film.
[0022]
The gap layer 35, the coil layer 36, and the upper core layer 37 are formed so as to cover the upper shield layer 28 serving as the lower core layer of the inductive head 14. Further, an insulating layer 15 is laminated so as to cover the coil layer 36 and the upper core layer 37.
[0023]
FIG. 4 is an enlarged front view of a main part of the reading head unit 13. The composite film 26 includes a magnetoresistance effect (MR) film 31, a nonmagnetic layer (SHUNT) layer 32, and a soft magnetic (SAL) layer 33. The magnetoresistive (MR) film 31 is formed adjacent to the lower shield layer 24 via the lower gap layer 25. On the other hand, the soft magnetic (SAL) layer 33 is formed adjacent to the upper shield layer 28 via the upper gap layer 27. The nonmagnetic layer (SHUNT) layer 32 is formed between the magnetoresistance (MR) film 31 and the soft magnetic (SAL) layer 33.
[0024]
The magnetoresistive effect film 31 may be made of, for example, a Fe—Ni-based material film (permalloy film) having a thickness of about 300 °. Further, the non-magnetic layer 32 may be made of, for example, a Ta film having a thickness of about 200 °, and the soft magnetic layer 33 may be made of a Fe-Ni-based material, for example, Fe-Ni-Nb-based material film having a thickness of about 250 °. When the soft magnetic layer 33 is made of an Fe—Ni-based polycrystalline material, there is an advantage that the current sensitivity to quickly saturate with a small current is high. A Ta film may be formed between the magnetoresistive effect (MR) film 31 and the lower gap layer 25 and between the soft magnetic layer 33 and the upper gap layer 27, respectively.
[0025]
A bias magnetic field in a certain direction is applied to the magnetoresistive film 31 from the hard bias layer 29, and a bias magnetic field in a direction different from that of the hard bias layer 29 is also applied from the soft magnetic layer 33. By applying the bias magnetic fields in two different directions to the magnetoresistive film 31, the resistance change with respect to the magnetic field change of the magnetoresistive film 31 is set to have a linear state. During reproduction, the resistance value of the magnetoresistive film 31 changes due to the magnetoresistive effect (HR effect), and is detected as a change in the voltage value of the sense current flowing through the magnetoresistive film 31.
[0026]
A magnetoresistive (MR) film 31 constituting such a composite film 26 is formed on the lower shield layer 24 side via the lower gap layer 25, while the soft magnetic layer 33 is formed on the upper shield layer 28 via the upper gap layer 27. By forming it on the side, the crystal orientation of the crystal of the magnetoresistive film 31 stacked below the soft magnetic layer 33 is improved. The improvement of the crystal orientation realizes a stable and uniform read signal output over the entire width of the magnetoresistive (MR) film 31.
[0027]
The magnetic head 11 having the above-described configuration is attached to, for example, a rotating drum, and the magnetic tape moves while being pressed obliquely against the peripheral surface of the rotating drum. Thereby, as shown in FIG. 18, a recording track 42 inclined with respect to the longitudinal direction L is defined on the magnetic recording tape 41. The track width T of the recording track 42 of the magnetic recording tape 41 in such a so-called helical scan system is specified to be considerably smaller than the width P of the magnetoresistive (MR) film 31. For example, the track width T is set to about 4 μm, and the width P of the magnetoresistive (MR) film 31 is set to about 10 μm. The magnetoresistive (MR) film 31 is preferably not more than three times, more preferably not more than twice the recording track width T in order not to read adjacent adjacent azimuth recording tracks.
[0028]
As described above, by setting the width P of the magnetoresistive effect (MR) film 31 sufficiently larger than the track width T, a so-called wide read method is realized. In such a wide read method, the magnetoresistive (MR) film 31 does not cover the target recording track (the track from which the recorded information is read) 42a on the end of the magnetoresistive (MR) film 31 but on the inside of the center. Is read. According to the wide read method in which the width P of the magnetoresistive (MR) film 31 is sufficiently larger than the track width T, the target recording is performed due to the eccentricity of the rotating drum to which the magnetic head 11 is attached or the running fluctuation of the magnetic recording tape 41. Even if the track 42a is not at the center of the magnetoresistive (MR) film 31, the recording track 42a is prevented from deviating from the range of the width of the magnetoresistive (MR) film 31.
[0029]
The magnetoresistive film 31 stacked below the soft magnetic layer 33 realizes stable output of a read signal in such a wide read system. That is, the magnetoresistive film 31 having improved crystal orientation throughout the track width direction realizes a uniform signal output without unevenness over the entire track width direction. Even if the recording track 42a is displaced in the width direction of the magnetoresistive (MR) film 31 due to the running fluctuation of 41, it is possible to obtain a read signal of a good level which hardly changes. Thus, the recorded information can be stably read from the magnetic recording tape 41 regardless of the change in the position of the recording track 42a with respect to the magnetoresistive (MR) film 31. Further, the width of the magnetoresistive (MR) film 31 becomes wider toward the lower layer by being laminated below the soft magnetic layer 33, but the magnetic recording information is read with a wider width than the recording track, so that the edge of the end is inclined. Does not matter.
[0030]
【Example】
The present applicant has verified the characteristics of the layer structure constituting the sliding thin film magnetic head of the present invention. The following six types of samples were prepared for verification.
Sample 1: A 40 ° thick Ta layer was laminated on a 245 ° thick SAL layer on alumina.
Sample 2: A SAL layer having a thickness of 245 ° was laminated on a Ta layer having a thickness of 40 ° on alumina, and a Ta layer having a thickness of 40 ° was further laminated.
Sample 3: A Ta layer having a thickness of 80 °, an MR layer having a thickness of 280 °, and a Ta layer having a thickness of 40 ° were sequentially laminated on a SAL layer having a thickness of 245 ° on alumina.
Sample 4: A SAL layer having a thickness of 245 °, a Ta layer having a thickness of 80 °, an MR layer having a thickness of 280 °, and a Ta layer having a thickness of 40 ° were sequentially laminated on a Ta layer having a thickness of 40 ° on alumina.
Sample 5: An MR layer having a thickness of 280 ° was laminated on a Ta layer having a thickness of 40 ° on alumina, and a Ta layer having a thickness of 40 ° was further laminated.
Sample 6: A 280 ° thick MR layer, a 80 ° thick Ta layer, a 245 ° thick SAL layer, and a 40 ° thick Ta layer were sequentially laminated on a 40 ° thick Ta layer on alumina.
[0031]
X-ray diffraction measurement was performed to measure the crystal orientation using the six types of samples 1 to 6 described above. 6 to 11 show the measurement results of the six types of samples. Further, FIGS. 12 and 13 show graphs in which the differences between the samples of the X-ray diffraction intensity and the X-ray diffraction half width obtained from the results shown in FIGS.
[0032]
As is clear from FIG. 6, the intensity peak of the X-ray diffraction of Sample 1, which is composed of a laminated body in which the SAL layer and the Ta layer are sequentially laminated, remains at about 300 cps, and the X-ray diffraction half width is as wide as about 0.85. You can see that. In addition, the peak curve also swings finely up and down. As is clear from FIG. 7, the intensity peak of the X-ray diffraction of Sample 2 composed of a laminated body in which the Ta layer, the SAL layer, and the Ta layer are sequentially laminated is about 11000 cps, and the X-ray diffraction half width is also 0.52. The extent is decreasing. From this result, it can be seen that the underlayer made of the Ta layer has a certain effect on the crystal quality.
[0033]
As is clear from FIG. 8, the intensity peak of the X-ray diffraction of the sample 3 composed of the laminated body in which the SAL layer, the Ta layer, the MR layer, and the Ta layer are sequentially stacked is about 3000 cps, and the half-width of the X-ray diffraction is It was about 0.57. As is clear from FIG. 9, the intensity peak of the X-ray diffraction of Sample 4 composed of a laminate in which the Ta layer, the SAL layer, the Ta layer, the MR layer, and the Ta layer were sequentially stacked was about 11000 cps, and the X-ray diffraction The half width was also about 0.52. Similar to the relationship between Sample 1 and Sample 2, even when the Ta layer and the MR layer are stacked on the SAL layer, the underlayer composed of the Ta layer has a constant It turns out that there is an effect.
[0034]
As is apparent from FIG. 10, the intensity peak of the X-ray diffraction of Sample 5, which is composed of a laminate in which the Ta layer, the MR layer, and the Ta layer are sequentially laminated, is about 23000 cps, and the X-ray diffraction half width is 0.46. It was about. From this result, it can be seen that the MR layer having only the Ta layer on alumina has high crystallinity. As is clear from FIG. 11, the intensity peak of the X-ray diffraction of Sample 6, which is composed of a laminate in which the Ta layer, the MR layer, the Ta layer, the SAL layer, and the Ta layer are sequentially stacked, is about 19000 cps, and the X-ray diffraction The half width was about 0.48.
[0035]
From the above results, the X-ray diffraction intensity peak of Sample 4 is about 11000 cps, which is significantly smaller than the X-ray diffraction intensity peak of Sample 5 of about 23000 cps. It is presumed that, when the MR layers are stacked via the S layer, the crystallinity at the time of stacking the MR layers is disturbed by the influence of the SAL layer. On the other hand, Sample 6 has an X-ray diffraction intensity peak of about 19000 cps and an X-ray diffraction half width of about 0.48. It can be said that Sample 6 has almost the same crystallinity as the evaluation of the MR layer of Sample 5. Since Sample 6 has a high X-ray diffraction intensity and a small X-ray diffraction half width, it is estimated that the dispersibility of the crystal grains of the MR layer is small and the crystallinity is high.
[0036]
From the above verification results, if the SAL layer is laminated after the MR layer with high crystallinity is laminated, the crystallinity of the MR layer is not disturbed by the SAL layer, and the crystal orientation of the MR layer is Was found to be well maintained.
[0037]
Based on these verification results, the present applicant has verified the thin-film magnetic head of the present invention. As a verification sample, a magnetic head provided with a read head having the structure shown in FIG. 3 was manufactured. That is, a lower gap layer made of alumina and having a thickness of about 680 ° and a magnetoresistive (MR) film made of permalloy and having a thickness of about 300 ° are formed on a lower shield layer made of a Ni—Fe alloy and having a thickness of about 2.5 μm. Were laminated. Further, a nonmagnetic layer (SHUNT) of about 200 ° made of a Ta film and a soft magnetic (SAL) layer of about 250 ° made of an Fe—Ni—Nb film are sequentially laminated on the magnetoresistive (MR) film to form a magnetoresistance. A hard bias layer made of a Cr film having a thickness of about 100 ° and a Co—Pt-based material film having a thickness of about 500 ° is sandwiched between the effect (MR) film, the nonmagnetic layer (SHUNT) layer and the soft magnetic (SAL) layer. An upper gap layer made of alumina and having a thickness of about 970 ° and an upper shield layer made of NiFe and having a thickness of about 2.5 μm were formed so as to cover them.
[0038]
Further, the present applicant has verified another thin-film magnetic head as a comparative example. The verification sample of the comparative example has a lower gap layer of about 680 ° made of alumina, and a lower gap layer of about 250 ° made of Fe—Ni—Nb film on a lower shield layer of about 2.5 μm made of Ni—Fe alloy. Soft magnetic (SAL) layers were sequentially stacked. Further, a nonmagnetic layer (SHUNT) layer of about 200 ° made of a Ta film and a magnetoresistance effect (MR) layer of about 300 ° made of permalloy are laminated on the soft magnetic (SAL), and a soft magnetic (SAL) layer is formed. A Cr film having a thickness of about 100 ° and a hard bias layer made of a Co—Pt-based material film having a thickness of about 500 ° are laminated so as to sandwich the nonmagnetic layer (SHUNT) layer and the magnetoresistive effect (MR) film. An upper gap layer made of alumina and having a thickness of about 970 ° and an upper shield layer made of NiFe and having a thickness of about 2.5 μm were formed so as to cover them.
[0039]
FIG. 14 shows the above-described thin-film magnetic head of the present invention, and FIG. 15 shows a thin-film magnetic head of a comparative example. 14 and 15 show the output for the measurement position and the asymmetry of the output signal for the measurement position. In this case, in order to confirm the uniformity of the magnetoresistive effect (MR) film in the width direction, the recording track 42 recorded on the magnetic tape 41 as shown in FIG. As a result, the output to the measurement position and the asymmetry of the output signal to the measurement position were measured, for example, about 2 μm.
[0040]
FIG. 15, which is a measurement result of the thin film magnetic head of the comparative example, shows that the recording track starts to be applied to the magnetoresistive (MR) film around the measurement position of 6 μm, and the output is measured. At the center of the output, the peak-to-peak of the output waveform was measured to determine the asymmetry. Although the asymmetry was measured several times, it was found that the fluctuation was large and varied, and that the asymmetry increased as the measurement position advanced.
[0041]
On the other hand, FIG. 14, which is a measurement result of the thin-film magnetic head of the present invention, shows that the recording track starts to be applied to the magnetoresistive (MR) film around the measurement position of 6 μm, and the output is measured. Similarly, when asymmetry was obtained, there was little variation even in a plurality of measurements, showing a constant value.
[0042]
In consideration of Samples 1 to 6 and the results shown in FIGS. 14 and 15, the magnetic head of the present invention has a high crystallinity when the magnetoresistive (MR) film is stacked on the lower shield side of the soft magnetic layer (SAL layer). It is presumed that an MR layer with a high MR ratio can be laminated, and the uniformity of the magnetoresistive (MR) film in the width direction is improved. Further, in the thin-film magnetic head of the present invention, the recording tape is relatively slid on the medium facing surface to set the width of the magnetoresistive effect (MR) film wider than the recording track and read the magnetically recorded information. It is assumed that the relative position between the magnetoresistive (MR) film and the recording track of the magnetic tape shifts due to slight eccentricity of the rotating drum and the movement of the magnetic tape feeding mechanism. A fixed output can be taken out in each direction, and the recorded information on the magnetic tape can be accurately read.
[0043]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the magnetoresistance effect film is stacked on the lower shield layer side of the soft magnetic layer, so that the crystallinity of the magnetoresistance effect film is not disturbed, Crystal uniformity of the resistance effect film is improved. If the crystallinity of the magnetoresistive film is improved, the output signal is made uniform over the entire width of the magnetoresistive film. Therefore, regardless of the recording track to be read at any position in the width direction of the magnetoresistive film, a read signal of a uniform and good level can be obtained over the entire area in the core width direction. Thus, the recorded information can be accurately read.
[0044]
The magnetoresistive film may be made of an Fe—Ni-based material film, and the lower gap layer may be made of alumina. Further, an underlayer may be further laminated between the magnetoresistive film and the lower shield layer. The underlayer plays a role of stabilizing the magnetostriction of the oxidized diffusion stars and the MR film. This underlayer is preferably made of Ta.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a tape loading path of a tape medium recording / reproducing apparatus equipped with a sliding type thin film magnetic head of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a recording / reproducing unit including the sliding thin-film magnetic head of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view around a read head unit and an inductive head in the recording / reproducing unit in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged front view of a main part of the composite membrane of FIG. 2 and its periphery.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a magnetoresistive film and a recording track.
FIG. 6 is a graph showing an X-ray diffraction result of a first sample.
FIG. 7 is a graph showing an X-ray diffraction result of a second sample.
FIG. 8 is a graph showing an X-ray diffraction result of a third sample.
FIG. 9 is a graph showing an X-ray diffraction result of a fourth sample.
FIG. 10 is a graph showing an X-ray diffraction result of a fifth sample.
FIG. 11 is a graph showing an X-ray diffraction result of a sixth sample.
FIG. 12 is a graph showing a difference in X-ray diffraction intensity between samples.
FIG. 13 is a graph summarizing differences between samples in X-ray diffraction half width.
FIG. 14 is a graph showing the results of repeated measurements of the asymmetry of the thin-film magnetic head of the present invention.
FIG. 15 is a graph showing a result of a comparative example in which asymmetry of a conventional thin film magnetic head is repeatedly measured.
FIG. 16 is a sectional view showing a layer structure of a conventional thin film magnetic head.
FIG. 17 is a sectional view showing a layer structure of another thin-film magnetic head.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a relationship between a magnetoresistive film of a thin film magnetic head of a wide read type and a recording track.
[Explanation of symbols]
12 Substrate (half core)
13 Reading head
16 Protective substrate (half core)
24 Lower shield layer
25 Lower gap layer
26 Composite membrane
27 Upper gap layer
28 Upper shield layer
30 Underlayer
31 Magnetoresistance (MR) film
32 Non-magnetic layer (SHUNT)
33 Soft magnetic (SAL) layer
