JP2015026412A - 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態による磁気ヘッドを図1に示す。図1は、第1実施形態の磁気ヘッド1をABS(Air Bearing Surface)に直交するとともに磁気ヘッドの進行方向に直交する断面で切断した断面図である。この第1実施形態の磁気ヘッド1は、再生素子となる磁気抵抗効果素子10と、磁気シールド40、42と、磁気シールド43a、43bとを備えている。
第2実施形態による磁気ヘッドを図2に示す。図2は、第2実施形態の磁気ヘッド1AをABSに直交するとともに磁気ヘッドの進行方向に直交する断面で切断した断面図である。この第2実施形態の磁気ヘッド1Aは、再生素子となる磁気抵抗効果素子10Aと、磁気シールド40aと、磁気シールド42a、磁気シールド43とを備えている。
第3実施形態による磁気ヘッドを図3に示す。図3は、第3実施形態の磁気ヘッド1BをABSに直交するとともに磁気ヘッドの進行方向に直交する断面で切断した断面図である。この第3実施形態の磁気ヘッド1Bは、再生素子となる磁気抵抗効果素子10Bと、磁気シールド40bと、磁気シールド42bと、磁気シールド43cと、磁気シールド44とを備えている。
次に、第4実施形態による磁気ヘッドの製造方法について、図5(a)乃至図15を参照して説明する。この第4実施形態の製造方法は、図1に示す第1実施形態の磁気ヘッド1を製造する。図5(a)、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図9(a)、図10(a)、図11(a)、図12(a)、図13(a)、図14(a)は、各製造工程における磁気ヘッド1の上面図、図5(b)、図6(b)、図7(b)、図8(b)、図9(b)、図10(b)、図11(b)、図12(b)、図13(b)、図14(b)は、各製造工程における磁気ヘッド1のA−A断面図、図5(c)、図6(c)、図7(c)、図8(c)、図9(c)、図10(c)、図11(c)、図12(c)、図13(c)、図14(c)は、各製造工程における磁気ヘッド1のB−B断面図、図5(d)、図6(d)、図7(d)、図8(d)、図9(d)、図10(d)、図11(d)、図12(d)、図13(d)、図14(d)は、各製造工程における磁気ヘッド1のC−C断面図である。
第5実施形態による磁気記録再生装置について説明する。
実施例として、図4(a)に示すように膜厚がABSに向かって減少している非磁性導電層11を備えた第1実施形態の磁気ヘッド1を第4実施形態の製造方法を用いて作製する。ここで、磁性層13a、13b側での非磁性導電層11の膜厚を15nmと固定し、ABSにおける非磁性導電層11の膜厚を15nmから0nmまで変化させた。また、センス電流量を調整しながら、電流密度を5×107A/cm2と固定させて、作製したスピン蓄積機能を有する磁気抵抗効果素子10を用いて非局所での電圧測定を行ったところ、磁性層12と磁性層13bの相対的な磁化の向きに依存した電位差ΔVが得られる。この電位差ΔVを出力電圧と呼び、図19に出力電圧ΔVの非磁性導電層11の膜厚依存性を示す。図19より、ABSでの非磁性導電層11の膜厚によらず、常に50mV以上の出力電圧が得られる。また、図20にスピンスタンドを用いて1320kFCIの条件で分解能(HFの出力/LFの出力)を測定した結果を示す。ABSにおける非磁性導電層11の膜厚が15nmのままの場合の分解能は64%であったのに対し、ABSにおける非磁性導電層の膜厚を0nmにすることで分解能は80%と、16%の利得が得られたことを確認できる。
実施例の比較例として、非磁性導電層11の膜厚が一定であること以外は、実施例と同様の方法で磁気ヘッドを作製した。ここで、実施例と同様に非磁性導電層11の膜厚を15nmから0nmまで変化させたものを作製し、センス電流量を調整しながら、電流密度を5×107A/cm2と固定させて、作製したスピン蓄積効果を有する磁気抵抗効果素子を用いて非局所での電圧測定を行う。得られた出力電圧の結果を図19に示す。図19より、非磁性導電層の膜厚を減少させると、出力が減少することがわかる。
10、10A、10B 磁気抵抗効果素子
11 非磁性導電層
12 磁性層
13 磁性層
131 磁性膜
132 反強磁性膜
13a、13b 磁性層
13a1 磁性膜
13b1 磁性膜
13a2 反強磁性膜
13b2 反強磁性膜
40、40a、40b 磁気シールド
42、42a、42b 磁気シールド
43、43a、43b、43c、44 磁気シールド
Claims (14)
- 非磁性導電層と、
前記非磁性導電層が延在する方向における前記非磁性導電層の対向する一対の端面のうちの一方の端面の近傍に接合する第1磁性層と、
前記非磁性導電層が延在する方向に沿って前記第1磁性層から離れて設けられ前記非磁性導電層に接合する第2磁性層と、
前記非磁性導電層が延在する方向に沿って前記第1磁性層から離れて設けられ前記非磁性導電層に接合する第3磁性層と、
前記第1磁性層に接続する第1磁性電極と、
前記第2磁性層に接続する第2磁性電極と、
前記第3磁性層に接続し、かつ前記第3磁性層、前記非磁性導電層、および前記第1磁性層を介して前記第1磁性電極との間で電圧が印加可能であるとともに前記第3磁性層、前記非磁性導電層、および前記第2磁性層を介して前記第2磁性電極との間で電流を流すこと可能な第3磁性電極と、
を備え、
前記非磁性導電層は、前記一方の端面に向かって体積が減少する形状を有する磁気抵抗効果素子。 - 前記第1磁性層と前記第2磁性層は前記非磁性導電層を挟んで互いに反対側に設けられ、前記第3磁性層は前記非磁性導電層に対して前記第2磁性層と同じ側に設けられる請求項1記載の磁気抵抗効果素子。
- 非磁性導電層と、
前記非磁性導電層が延在する方向における前記非磁性導電層の対向する一対の端面のうちの一方の端面の近傍に接合する第1磁性層と、
前記非磁性導電層が延在する方向に沿って前記第1磁性層から離れて設けられ前記非磁性導電層に接合する第2磁性層と、
前記第1磁性層に接続する第1磁性電極と、
前記第2磁性層に接続する第2磁性電極と、
前記非磁性導電層および前記第1磁性層を介して前記第1磁性電極との間で電圧が印加可能であるとともに前記非磁性導電層および前記第2磁性層を介して前記第2磁性電極との間で電流を流すこと可能な非磁性電極と、
を備え、
前記非磁性導電層は、前記一方の端面に向かって体積が減少する形状を有する磁気抵抗効果素子。 - 前記第1磁性層と前記第2磁性層は、前記非磁性導電層に対して同じ側に設けられる請求項3記載の磁気抵抗効果素子。
- 非磁性導電層と、
前記非磁性導電層が延在する方向における前記非磁性導電層の対向する一対の端面のうちの一方の端面の近傍に接合する第1磁性層と、
前記非磁性導電層が延在する方向に沿って前記第1磁性層から離れて設けられ前記非磁性導電層に接合する第2磁性層と、
前記第1磁性層に接続する第1磁性電極と、
前記第2磁性層に接続する第2磁性電極と、
前記非磁性導電層に接続し前記第1磁性層を介して前記第1磁性電極との間で電圧が印加可能な第1非磁性電極と、
前記非磁性導電層に接続し前記第2磁性層を介して前記第2磁性電極との間で電流を流すことが可能な第2非磁性電極と、
を備え、
前記非磁性導電層は、前記一方の端面に向かって体積が減少する形状を有する磁気抵抗効果素子。 - 前記第1磁性層と前記第2磁性層は、前記非磁性導電層に対して同じ側に設けられる請求項5記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記第1磁性層は、第1面、前記第1面に対向する第2面、前記第1および第2面と異なる第3面を有し、
前記非磁性導電層は、前記第1磁性層の前記第2面および前記第3面のうちの少なくとも一方の面に接続する請求項1乃至6のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子。 - 前記非磁性導電層は前記第1磁性層の前記第3面に接続しかつ、前記第2面から前記第1面に向かうにつれて厚さが薄くなるか、または前記一方の端面が前記第1面から前記第2面方向に向かって後退した位置にある請求項7記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記非磁性導電層の前記一方の端面が前記第1磁性層の前記第2面に接続する請求項7記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記第1磁性層の前記第2面は前記第1面に対して傾斜している請求項9記載の磁気抵抗効果素子。
- 前記非磁性導電層は、前記第1磁性層の前記第2面および前記第3面に接続する請求項7記載の磁気抵抗効果素子。
- 請求項1または2記載の磁気抵抗効果素子と、
前記非磁性導電層に対して前記第1磁性層と反対側に、前記非磁性導電層の延在する方向に沿って設けられ、前記非磁性導電層の前記一方の端面の近傍において前記非磁性導電層側に張り出した形状を有する磁気シールドと、
を備えた磁気ヘッド。 - 請求項3乃至6のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子を再生素子として備えた磁気ヘッド。
- 磁気記録媒体と、
請求項12または13に記載の磁気ヘッドと、
前記磁気記録媒体と前記磁気ヘッドとが浮上または接触の状態で対峙しながら相対的に移動するように制御する移動制御部と、
前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の所定記録位置に位置するように制御する位置制御部と、
前記磁気ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への書き込み信号および前記磁気記録媒体からの読み出し信号を処理する信号処理部と、
を備えている磁気記録再生装置。
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