JP2533255B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JP2533255B2 JP2533255B2 JP3261927A JP26192791A JP2533255B2 JP 2533255 B2 JP2533255 B2 JP 2533255B2 JP 3261927 A JP3261927 A JP 3261927A JP 26192791 A JP26192791 A JP 26192791A JP 2533255 B2 JP2533255 B2 JP 2533255B2
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- 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
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
- G11B5/3113—Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜磁気ヘッド、とくに
磁気ディスク装置などに用いられる薄膜磁気ヘッドの磁
性膜構造に関する。
磁気ディスク装置などに用いられる薄膜磁気ヘッドの磁
性膜構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の磁気ディスク装置の高密度記録・
大容量化に伴い、それに使用される磁気ヘッドも高性能
化が求められ薄膜磁気ヘッドが益々注目されてきてい
る。
大容量化に伴い、それに使用される磁気ヘッドも高性能
化が求められ薄膜磁気ヘッドが益々注目されてきてい
る。
【０００３】図７は薄膜磁気ヘッドの一例構造を示し、
同図（ａ）は一部断面した斜視図、同図（ｂ）は断面図
である。この図７において、１は基板、たとえば Al2O3
・TiC 系のセラミック基板である。２ａは上側の磁性膜
（上部磁極ともいう）、２ｂは下側の磁性膜（下部磁極
ともいう）で、たとえばパーマロイ（ＮｉＦｅ）をスパ
ッタリングあるいはメッキ法で形成した単一層の薄膜か
らなる。この磁性膜２（２ａ、２ｂ）はヨークとも呼ば
れ記録媒体１０からの信号をピックアップする薄膜状の
コイル３を囲んで磁気回路を形成する。
同図（ａ）は一部断面した斜視図、同図（ｂ）は断面図
である。この図７において、１は基板、たとえば Al2O3
・TiC 系のセラミック基板である。２ａは上側の磁性膜
（上部磁極ともいう）、２ｂは下側の磁性膜（下部磁極
ともいう）で、たとえばパーマロイ（ＮｉＦｅ）をスパ
ッタリングあるいはメッキ法で形成した単一層の薄膜か
らなる。この磁性膜２（２ａ、２ｂ）はヨークとも呼ば
れ記録媒体１０からの信号をピックアップする薄膜状の
コイル３を囲んで磁気回路を形成する。
【０００４】また４は前記コイル３と上下の磁性膜２
ａ、２ｂをそれぞれ分離する層間絶縁層で、たとえば熱
硬化されたレジスト膜からなる。５はコイル３からの外
部への引き出し線で、たとえばコイルと共に銅（Ｃｕ）
をメッキ法で形成した膜からなる。６は磁極間のギャッ
プで、たとえばスパッタ法で形成されたＡｌ2 Ｏ3 ギャ
ップ層からなる。７は加工保護膜で、たとえばＡｌ2 Ｏ
3 のスパッタ膜からなる。１０は記録媒体、すなわち磁
気ディスクである。
ａ、２ｂをそれぞれ分離する層間絶縁層で、たとえば熱
硬化されたレジスト膜からなる。５はコイル３からの外
部への引き出し線で、たとえばコイルと共に銅（Ｃｕ）
をメッキ法で形成した膜からなる。６は磁極間のギャッ
プで、たとえばスパッタ法で形成されたＡｌ2 Ｏ3 ギャ
ップ層からなる。７は加工保護膜で、たとえばＡｌ2 Ｏ
3 のスパッタ膜からなる。１０は記録媒体、すなわち磁
気ディスクである。
【０００５】この薄膜ヘッドによる情報書込みは、引き
出し線５を通してコイル３に電流を流し、そのとき発生
するギャップ６からの漏洩磁界で記録媒体10を磁化する
ことにより、当該情報を記録媒体上に記録する。また記
録情報の読み出しは、記録媒体１０からの信号磁界を磁
性膜２ａ、２ｂからなる磁気回路を伝播させて、コイル
３に鎖交させコイル３に発生する誘導起電力の変化とし
て情報を検出し読み出す。このようにして従来の薄膜磁
気ヘッドは情報の書込み／読み出しを行う。
出し線５を通してコイル３に電流を流し、そのとき発生
するギャップ６からの漏洩磁界で記録媒体10を磁化する
ことにより、当該情報を記録媒体上に記録する。また記
録情報の読み出しは、記録媒体１０からの信号磁界を磁
性膜２ａ、２ｂからなる磁気回路を伝播させて、コイル
３に鎖交させコイル３に発生する誘導起電力の変化とし
て情報を検出し読み出す。このようにして従来の薄膜磁
気ヘッドは情報の書込み／読み出しを行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし実際の製造にお
いて薄い磁性膜は単純な磁化パターンを示さない。図８
は、従来の磁性膜の典型的な磁化パターン（磁区構造）
を示す。なお図では基板１上に磁性膜２だけが形成さ
れ、その他の部品は省略されている。
いて薄い磁性膜は単純な磁化パターンを示さない。図８
は、従来の磁性膜の典型的な磁化パターン（磁区構造）
を示す。なお図では基板１上に磁性膜２だけが形成さ
れ、その他の部品は省略されている。
【０００７】この図に示すように、磁性膜２は複数の磁
区が磁壁で分割されて形成され、各磁区は異なる方向の
磁化を持っている。このような磁区構造となるのは、通
常、磁性膜に対して記録再生の効率を高めるために磁性
膜面内、すなわちＹ軸方向に磁気異方性を付与し信号磁
界が伝播するＸ軸方向の透磁率を高めていることに起因
する。
区が磁壁で分割されて形成され、各磁区は異なる方向の
磁化を持っている。このような磁区構造となるのは、通
常、磁性膜に対して記録再生の効率を高めるために磁性
膜面内、すなわちＹ軸方向に磁気異方性を付与し信号磁
界が伝播するＸ軸方向の透磁率を高めていることに起因
する。
【０００８】具体的には磁性膜２の面内異方性の方向、
すなわちＹ軸方向の長さは有限であるため、膜内部には
反磁界とこれに伴う静磁エネルギーが生じ、このエネル
ギーを下げるため磁束の流れが閉じるように磁性膜２の
端部には図８に示すような主磁区２１とは別に還流磁区
２２が発生し、結局、磁性膜２はそれぞれ複数の主磁区
２１と還流磁区２２に分割され、それらの境界には磁
壁、たとえば１８０°磁壁２０１と９０°磁壁２０２が
存在する。
すなわちＹ軸方向の長さは有限であるため、膜内部には
反磁界とこれに伴う静磁エネルギーが生じ、このエネル
ギーを下げるため磁束の流れが閉じるように磁性膜２の
端部には図８に示すような主磁区２１とは別に還流磁区
２２が発生し、結局、磁性膜２はそれぞれ複数の主磁区
２１と還流磁区２２に分割され、それらの境界には磁
壁、たとえば１８０°磁壁２０１と９０°磁壁２０２が
存在する。
【０００９】このような磁区構造の磁性膜２に記録媒体
１０からの信号磁界が入ると、主磁区２１内の磁区が回
転するとともに、とくに還流磁区２２の端の９０°磁壁
２０２が移動する。この９０°磁壁２０２の動きと磁界
の間に位相ずれがあると再生波形にウイグルノイズと呼
ばれる歪みが発生し、また記録直後にたとえば磁性膜中
の不純物や欠陥に引っ掛かっていた磁壁が突然動くと再
生波形の突発的な歪み、いわゆるポップコーンノイズが
発生する、などの重大な問題が生じる。
１０からの信号磁界が入ると、主磁区２１内の磁区が回
転するとともに、とくに還流磁区２２の端の９０°磁壁
２０２が移動する。この９０°磁壁２０２の動きと磁界
の間に位相ずれがあると再生波形にウイグルノイズと呼
ばれる歪みが発生し、また記録直後にたとえば磁性膜中
の不純物や欠陥に引っ掛かっていた磁壁が突然動くと再
生波形の突発的な歪み、いわゆるポップコーンノイズが
発生する、などの重大な問題が生じる。
【００１０】図９は、このようなノイズを含んだ従来の
信号再生波形例を示し、同図（ａ）のはウイグルノイ
ズ、同図（ｂ）のはポップコーンノイズの例である。
ポップコーンノイズを低減する方法として、特開平２─
３１２００５号には磁性膜・コイル膜を含む磁気回路を
形成した後の、加工保護膜の形成前に２７０〜４００℃
で熱処理する方法が提案されている。しかし単に熱処理
しただけではポップコーンノイズを低減することはでき
なかった。
信号再生波形例を示し、同図（ａ）のはウイグルノイ
ズ、同図（ｂ）のはポップコーンノイズの例である。
ポップコーンノイズを低減する方法として、特開平２─
３１２００５号には磁性膜・コイル膜を含む磁気回路を
形成した後の、加工保護膜の形成前に２７０〜４００℃
で熱処理する方法が提案されている。しかし単に熱処理
しただけではポップコーンノイズを低減することはでき
なかった。
【００１１】たとえばＮｉＦｅ膜を磁性膜に使用した場
合、図２で示すように、膜の磁歪λがλ＞０の場合には
ポップコーンノイズを低減する効果がほとんど無い。ま
た、Ｃｏ系アモルファス膜を磁性膜に用いた場合も、単
に熱処理しただけ、あるいは磁場を印加して熱処理して
も磁場の方向が膜面に平行では図６（ａ）のＢＨ曲線に
示すように、面内方向の異方性しか発生せず、還流磁区
が形成されるためポップコーンノイズは低減しない。
合、図２で示すように、膜の磁歪λがλ＞０の場合には
ポップコーンノイズを低減する効果がほとんど無い。ま
た、Ｃｏ系アモルファス膜を磁性膜に用いた場合も、単
に熱処理しただけ、あるいは磁場を印加して熱処理して
も磁場の方向が膜面に平行では図６（ａ）のＢＨ曲線に
示すように、面内方向の異方性しか発生せず、還流磁区
が形成されるためポップコーンノイズは低減しない。
【００１２】本発明は、以上のような従来の状況からウ
イグルノイズ、ポップコーンノイズの発生を防止した薄
膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
イグルノイズ、ポップコーンノイズの発生を防止した薄
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】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、膜面に平行な面内磁気異方性と膜面に垂直な垂直磁
気異方性とを持つ磁性膜からなる磁極を具備するもので
ある。
は、膜面に平行な面内磁気異方性と膜面に垂直な垂直磁
気異方性とを持つ磁性膜からなる磁極を具備するもので
ある。
【００１４】面内磁気異方性と垂直磁気異方性とを持つ
磁性膜では、磁化は膜の面内方向を向くだけでなく膜の
垂直方向にも傾くことができる。このため磁化は膜面内
だけではなく膜厚方向にも閉じるように分布し、そのた
め磁区は垂直方向（膜厚方向）に微細に変化する構造と
なり還流磁区の発生が防止できる。従って、薄膜ヘッド
の再生波形にはウイグルノイズ、ポップコーンノイズが
ほとんど発生しなくなる。
磁性膜では、磁化は膜の面内方向を向くだけでなく膜の
垂直方向にも傾くことができる。このため磁化は膜面内
だけではなく膜厚方向にも閉じるように分布し、そのた
め磁区は垂直方向（膜厚方向）に微細に変化する構造と
なり還流磁区の発生が防止できる。従って、薄膜ヘッド
の再生波形にはウイグルノイズ、ポップコーンノイズが
ほとんど発生しなくなる。
【００１５】
【実施例】以下本発明の薄膜磁気ヘッドの好ましい実施
例につき説明するが、磁性膜を除いた部分は従来例と同
一であるので詳細説明を省略する。
例につき説明するが、磁性膜を除いた部分は従来例と同
一であるので詳細説明を省略する。
【００１６】第１の実施例 この実施例の特徴は、垂
直磁気異方性が磁性膜２の逆磁歪効果を利用して付与さ
れることにある。ここで「磁性膜２」は上部および下部
の磁性膜（磁極）２ａと２ｂを含むものとして以下説明
する。
直磁気異方性が磁性膜２の逆磁歪効果を利用して付与さ
れることにある。ここで「磁性膜２」は上部および下部
の磁性膜（磁極）２ａと２ｂを含むものとして以下説明
する。
【００１７】具体的には磁性膜にパーマロイ膜を使用
し、該パーマロイ膜が引張応力（σ＞０）を持つためそ
のニッケル（Ｎｉ）含有量を高くして磁歪λを負にする
ことにより、λ×σの値に比例した膜面に垂直方向（Ｚ
軸方向）の磁気異方性を付与するものである。
し、該パーマロイ膜が引張応力（σ＞０）を持つためそ
のニッケル（Ｎｉ）含有量を高くして磁歪λを負にする
ことにより、λ×σの値に比例した膜面に垂直方向（Ｚ
軸方向）の磁気異方性を付与するものである。
【００１８】すなわち、パーマロイ膜を基板１上にスパ
ッタリング、あるいはメッキ法により形成する際、Ｙ軸
方向に磁界を印加するとともに、かつパーマロイ膜を構
成するニッケル（Ｎｉ）の含有量を磁歪λが負に維持さ
れるように制御する。こうして形成された磁性膜２は応
力σが膜面（Ｘ軸方向）に発生し、その結果として磁性
膜２にはλ×σの値に比例した垂直磁気異方性が逆磁歪
効果のために発現する。
ッタリング、あるいはメッキ法により形成する際、Ｙ軸
方向に磁界を印加するとともに、かつパーマロイ膜を構
成するニッケル（Ｎｉ）の含有量を磁歪λが負に維持さ
れるように制御する。こうして形成された磁性膜２は応
力σが膜面（Ｘ軸方向）に発生し、その結果として磁性
膜２にはλ×σの値に比例した垂直磁気異方性が逆磁歪
効果のために発現する。
【００１９】図１は本実施例による磁性膜２の磁区構造
を概念的に示す図であり、図中Ｈｐは面内磁気異方性の
成分、Ｈｖは垂直磁気異方性の成分を示す。図に示すよ
うに磁性膜２は複数の平行な磁区２０が平行な磁壁２０
０によって区分けされて形成されている。２つの隣合う
磁区の磁化は、Ｍ 1 とＭ 2 の矢により示され、磁気記録
媒体のトラック幅方向（Ｙ方向）を向き、互いに垂直方
向に逆向き（一方が＋Ｚ方向ならば、他方は−方向）に
傾いている。２つの隣接磁区の磁化がこのように互いに
垂直方向に逆向きに分布する理由は、磁性膜が、トラッ
ク幅方向（Ｙ方向の面内磁気異方性成分と膜厚方向（Ｚ
方向）に垂直磁気異方性成分の２つの異方性の成分をも
つためであり、静磁エネルギーを小さくするため、磁化
が自動的（自己的）に垂直方向に閉磁路を形成して分布
するからである。
を概念的に示す図であり、図中Ｈｐは面内磁気異方性の
成分、Ｈｖは垂直磁気異方性の成分を示す。図に示すよ
うに磁性膜２は複数の平行な磁区２０が平行な磁壁２０
０によって区分けされて形成されている。２つの隣合う
磁区の磁化は、Ｍ 1 とＭ 2 の矢により示され、磁気記録
媒体のトラック幅方向（Ｙ方向）を向き、互いに垂直方
向に逆向き（一方が＋Ｚ方向ならば、他方は−方向）に
傾いている。２つの隣接磁区の磁化がこのように互いに
垂直方向に逆向きに分布する理由は、磁性膜が、トラッ
ク幅方向（Ｙ方向の面内磁気異方性成分と膜厚方向（Ｚ
方向）に垂直磁気異方性成分の２つの異方性の成分をも
つためであり、静磁エネルギーを小さくするため、磁化
が自動的（自己的）に垂直方向に閉磁路を形成して分布
するからである。
【００２０】上記磁区の幅は、閉磁路を形成するため非
常に小さくなる。この場合、約２μｍの幅となる。この
ように磁化が垂直方向にも閉じるように分布するので、
磁化が垂直方向に微細に変化する構造となり図８に示す
還流磁区２２は防止できる。これらの磁区は周知のビッ
タ法およびカー効果による観察で確認できる。なお、磁
化が垂直方向に閉じるように分布するものの、面内方向
の磁化成分が残存しているため、磁性膜端部に依然還流
磁区が残存する可能性があるが、例えそれが残存したと
しても磁区の幅が２μm 以下であり、還流磁区の大きさ
も２μm 以下となる。通常の面内磁気異方性のみの場合
の還流磁区の大きさは数１０μm 以上であり、これに比
べて本実施例に残存する還流磁区の大きさ（約２μm ）
は僅かでそれによるノイズの発生も非常に小さい。
常に小さくなる。この場合、約２μｍの幅となる。この
ように磁化が垂直方向にも閉じるように分布するので、
磁化が垂直方向に微細に変化する構造となり図８に示す
還流磁区２２は防止できる。これらの磁区は周知のビッ
タ法およびカー効果による観察で確認できる。なお、磁
化が垂直方向に閉じるように分布するものの、面内方向
の磁化成分が残存しているため、磁性膜端部に依然還流
磁区が残存する可能性があるが、例えそれが残存したと
しても磁区の幅が２μm 以下であり、還流磁区の大きさ
も２μm 以下となる。通常の面内磁気異方性のみの場合
の還流磁区の大きさは数１０μm 以上であり、これに比
べて本実施例に残存する還流磁区の大きさ（約２μm ）
は僅かでそれによるノイズの発生も非常に小さい。
【００２１】還流磁区２２の発生を防止することにより
上述したウイグルノイズ、ポップコーンノイズが低減で
きるわけであるが、このノイズ低減量はパーマロイ膜を
成膜する時の温度により異なる。図２はパーマロイ膜を
形成する時の温度とポップコーンノイズ測定データとの
関係を示す。
上述したウイグルノイズ、ポップコーンノイズが低減で
きるわけであるが、このノイズ低減量はパーマロイ膜を
成膜する時の温度により異なる。図２はパーマロイ膜を
形成する時の温度とポップコーンノイズ測定データとの
関係を示す。
【００２２】この図２において上側の横軸はパーマロイ
膜の応力σ、下側の横軸は熱処理温度、縦軸はポップコ
ーンノイズの個数をそれぞれ示す。熱処理温度により変
化するパーマロイ膜の応力σは引張り応力であり、従っ
て負の値である。
膜の応力σ、下側の横軸は熱処理温度、縦軸はポップコ
ーンノイズの個数をそれぞれ示す。熱処理温度により変
化するパーマロイ膜の応力σは引張り応力であり、従っ
て負の値である。
【００２３】図２における３つのパラメータはパーマロ
イのＮｉ含有量を変えて磁歪λを選択したものであり、
Ｎｉ含有量を８３．４％以上にしたとき磁歪λは負とな
り、８３．４％以下のときλは正となる。この図からノ
イズはλ＞０の場合目立った減少はしないが、λ＜０の
場合温度上昇に従って急速な減少を示すことがわかる。
このことから本実施例では、Ｎｉ含有量が８３．４％以
上のパーマロイ膜を用いることが望ましい。
イのＮｉ含有量を変えて磁歪λを選択したものであり、
Ｎｉ含有量を８３．４％以上にしたとき磁歪λは負とな
り、８３．４％以下のときλは正となる。この図からノ
イズはλ＞０の場合目立った減少はしないが、λ＜０の
場合温度上昇に従って急速な減少を示すことがわかる。
このことから本実施例では、Ｎｉ含有量が８３．４％以
上のパーマロイ膜を用いることが望ましい。
【００２４】図３は面内磁気異方性Ｈｐと垂直磁気異方
性Ｈｖとの比率を変えた時のノイズデータを示す。Ｈｖ
／Ｈｐ＜１．５の範囲では垂直磁気異方性がノイズを十
分に低減できない。ノイズを低減するには垂直磁気異方
性はＨｖ／Ｈｐ＞１．５の条件を満たす必要がある。こ
のＨｖ／Ｈｐ＞１．５の必要条件は図４のλ×σ（磁歪
と応力とを掛算した積）の形態に書き直すことができ
る。すなわち、Ｈｖ／Ｈｐ＞１．５の必要条件はλ×σ
＜−７．５×１０3 ｅｒｇ／ｃｍ3 に変形することがで
きる。
性Ｈｖとの比率を変えた時のノイズデータを示す。Ｈｖ
／Ｈｐ＜１．５の範囲では垂直磁気異方性がノイズを十
分に低減できない。ノイズを低減するには垂直磁気異方
性はＨｖ／Ｈｐ＞１．５の条件を満たす必要がある。こ
のＨｖ／Ｈｐ＞１．５の必要条件は図４のλ×σ（磁歪
と応力とを掛算した積）の形態に書き直すことができ
る。すなわち、Ｈｖ／Ｈｐ＞１．５の必要条件はλ×σ
＜−７．５×１０3 ｅｒｇ／ｃｍ3 に変形することがで
きる。
【００２５】なお、図２および図３のノイズデータは以
下のようにして得た。すなわち、図５の記録および書込
動作のタイムチャートで示すように、書込と再生動作と
の間に２０μｓの休止時間を入れた１サイクル１．６ｍ
ｓの操作を６２５０サイクル繰り返し行い、しきい値電
圧４０μＶを越えるポップコーンノイズを検出し計数器
によりカウントしたものである。またウイグルノイズも
同じように測定し、発生していないことが確認された。
なお、図５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は書込電圧、
再生信号、検出時間信号をそれぞれ示し、またＮｐはポ
ップコーンノイズを示す。
下のようにして得た。すなわち、図５の記録および書込
動作のタイムチャートで示すように、書込と再生動作と
の間に２０μｓの休止時間を入れた１サイクル１．６ｍ
ｓの操作を６２５０サイクル繰り返し行い、しきい値電
圧４０μＶを越えるポップコーンノイズを検出し計数器
によりカウントしたものである。またウイグルノイズも
同じように測定し、発生していないことが確認された。
なお、図５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は書込電圧、
再生信号、検出時間信号をそれぞれ示し、またＮｐはポ
ップコーンノイズを示す。
【００２６】第２の実施例 この実施例では、コバル
ト合金を用いて磁性膜２を形成し、かつこの膜に誘導磁
気異方性を形成して垂直磁気異方性を付与する。具体的
には、まずＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよ
びＣｏＺｒＭｏのうちのいずれか、たとえばＣｏＺｒＣ
ｒを基板１上にスパッタリングして磁性膜２を形成する
が、このスパッタリング期間中、Ｙ軸方向（膜の面内方
向）に磁界を印加しておく。そしてこの磁性膜により上
部および下部の磁極２ａ、２ｂが製作された後のヘッド
半完成品に対し、Ｚ軸方向（膜の垂直方向）に数１００
Oe以上の磁界を印加しながら２５０℃以上の温度で熱処
理を行う。
ト合金を用いて磁性膜２を形成し、かつこの膜に誘導磁
気異方性を形成して垂直磁気異方性を付与する。具体的
には、まずＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよ
びＣｏＺｒＭｏのうちのいずれか、たとえばＣｏＺｒＣ
ｒを基板１上にスパッタリングして磁性膜２を形成する
が、このスパッタリング期間中、Ｙ軸方向（膜の面内方
向）に磁界を印加しておく。そしてこの磁性膜により上
部および下部の磁極２ａ、２ｂが製作された後のヘッド
半完成品に対し、Ｚ軸方向（膜の垂直方向）に数１００
Oe以上の磁界を印加しながら２５０℃以上の温度で熱処
理を行う。
【００２７】こうして完成された磁気ヘッドの、困難軸
方向（Ｘ方向）のＢＨ特性を分析すると図６に示すよう
な結果が得られた。すなわち、図６（ａ）は前記熱処理
の間Ｚ軸方向の磁界を印加しなかった磁気ヘッド（従来
例の磁気ヘッド）のＢＨ曲線を示し、図６（ｂ）は同磁
界を印加した磁気ヘッド（本実施例の磁気ヘッド）のＢ
Ｈ曲線を示す。
方向（Ｘ方向）のＢＨ特性を分析すると図６に示すよう
な結果が得られた。すなわち、図６（ａ）は前記熱処理
の間Ｚ軸方向の磁界を印加しなかった磁気ヘッド（従来
例の磁気ヘッド）のＢＨ曲線を示し、図６（ｂ）は同磁
界を印加した磁気ヘッド（本実施例の磁気ヘッド）のＢ
Ｈ曲線を示す。
【００２８】本実施例の磁気ヘッドは、図６（ｂ）のＢ
Ｈ曲線から明らかなように、面内磁気異方性のほかに垂
直磁気異方性が磁性膜に誘導されており、つまり誘導磁
気異方性が付与されている。従って、本発明の第２の実
施例による磁気ヘッドにおいても、第１の実施例と同様
にノイズ低減効果を奏する。
Ｈ曲線から明らかなように、面内磁気異方性のほかに垂
直磁気異方性が磁性膜に誘導されており、つまり誘導磁
気異方性が付与されている。従って、本発明の第２の実
施例による磁気ヘッドにおいても、第１の実施例と同様
にノイズ低減効果を奏する。
【００２９】第３の実施例 この実施例は、磁性材料
の結晶構造に現出する垂直磁気異方性を利用したもので
ある。すなわち、パーマロイは面心立方型の結晶構造を
有し、かつ異方性定数（Ｋ）が負であるので、結晶磁気
異方性がパーマロイ結晶構造の〔１１１〕方向に現出す
る。従って、パーマロイ膜を、膜面の垂直方向を〔１１
１〕方向と一致するようにして形成すると、このパーマ
ロイ磁性膜には垂直方向（Ｚ軸方向）の磁気異方性が形
成される。
の結晶構造に現出する垂直磁気異方性を利用したもので
ある。すなわち、パーマロイは面心立方型の結晶構造を
有し、かつ異方性定数（Ｋ）が負であるので、結晶磁気
異方性がパーマロイ結晶構造の〔１１１〕方向に現出す
る。従って、パーマロイ膜を、膜面の垂直方向を〔１１
１〕方向と一致するようにして形成すると、このパーマ
ロイ磁性膜には垂直方向（Ｚ軸方向）の磁気異方性が形
成される。
【００３０】具体的には、まずパーマロイ膜をスパッタ
リング、またはメッキ法により基板１上に形成する。そ
してこのパーマロイ膜２により上部、下部の磁極を製作
した後、このヘッド半完成品に対し約３００℃の熱処理
を施す。パーマロイ膜は、この熱処理により再結晶する
結果、結晶磁気異方性が付与され、その異方性の方向が
膜面の垂直方向と一致する。従って、磁性膜２には面内
磁気異方性のほかに垂直磁気異方性が付与される。
リング、またはメッキ法により基板１上に形成する。そ
してこのパーマロイ膜２により上部、下部の磁極を製作
した後、このヘッド半完成品に対し約３００℃の熱処理
を施す。パーマロイ膜は、この熱処理により再結晶する
結果、結晶磁気異方性が付与され、その異方性の方向が
膜面の垂直方向と一致する。従って、磁性膜２には面内
磁気異方性のほかに垂直磁気異方性が付与される。
【００３１】従って、本発明の第３の実施例による磁気
ヘッドにおいても、第１，第２の実施例と同様のノイズ
低減効果を奏する。
ヘッドにおいても、第１，第２の実施例と同様のノイズ
低減効果を奏する。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜磁気
ヘッドは、磁性膜に面内磁気異方性のほかに垂直磁気異
方性を併有させることにより、各磁区の磁化を膜面内だ
けでなく膜厚方向にも閉じるように分布して当該磁区を
垂直方向に微細に変化する（還流磁区を防止する）構造
とするものであり、再生波形にポップコーンノイズ、ウ
イグルノイズを発生させないので、磁気ディスク装置の
品質・信頼性を向上させることができる。
ヘッドは、磁性膜に面内磁気異方性のほかに垂直磁気異
方性を併有させることにより、各磁区の磁化を膜面内だ
けでなく膜厚方向にも閉じるように分布して当該磁区を
垂直方向に微細に変化する（還流磁区を防止する）構造
とするものであり、再生波形にポップコーンノイズ、ウ
イグルノイズを発生させないので、磁気ディスク装置の
品質・信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】ポップコーンノイズと磁歪λ、熱処理温度の関
係図である。
係図である。
【図３】ポップコーンノイズとＨｖ／Ｈｐの関係図であ
る。
る。
【図４】Ｈｖ／Ｈｐとλ×σの関係図である。
【図５】ポップコーンノイズ検出のための記録、再生動
作のタイムチャートである。
作のタイムチャートである。
【図６】ＣｏＺｒＣｒ膜の熱処理時の磁界印加方向を変
えたＢＨ曲線図である。
えたＢＨ曲線図である。
【図７】薄膜磁気ヘッドの１例構造図である。
【図８】従来の薄膜磁気ヘッドの磁性膜の磁区構造を示
す図である。
す図である。
【図９】従来の薄膜磁気ヘッドによる再生波形を示す図
である。
である。
１ 基板 ２（２ａ，２ｂ） 磁性膜 ３ コイル ４ 絶縁層 ５ 引き出し線 ６ ギャップ ７ 加工保護膜 １０ 記録媒体 ２０ 磁区 ２００ 磁壁 Ｈｐ 面内磁気異方性 Ｈｖ 垂直磁気異方性
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−312005（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−98110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−64108（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】 基板（１）上に、少なくとも磁性膜
（２）とコイル（３）と絶縁層（４）とが積層形成され
てなる薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記磁性膜（２）が膜面に平行な面内磁気異方性（Ｈ
ｐ）と膜面に垂直な垂直磁気異方性（Ｈｖ）とを有して
なることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 前記磁性膜（２）の垂直磁気異方性（Ｈ
ｖ）は面内磁気異方性（Ｈｐ）の１．５倍以上であるこ
とを特徴とする請求項１の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 前記磁性膜（２）がＮｉＦｅ合金膜から
なり、前記垂直磁気異方性（Ｈｖ）が当該磁性膜の逆磁
歪効果により付与され、該磁性膜の磁歪λと応力σとを
掛け算した積すなわちλ×σが、−７．５×１０3 ｅｒ
ｇ／ｃｍ3 以下であることを特徴とする請求項１の薄膜
磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記磁性膜（２）がコバルト合金膜から
なり、前記垂直磁気異方性（Ｈｖ）が誘導磁気異方性で
あり、該誘導磁気異方性が当該磁性膜面に垂直方向に磁
界を印加して与えられることを特徴とする請求項１の薄
膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】 前記磁性膜（２）がＮｉＦｅ合金膜から
なり、前記垂直磁気異方性（Ｈｖ）が結晶磁気異方性で
あり、該結晶磁気異方性は当該磁性膜の垂直方向がＮｉ
Ｆｅ結晶構造の〔１１１〕軸と一致することで与えられ
ることを特徴とする請求項１の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項６】 前記コバルト合金膜がＣｏＺｒＣｒ、Ｃ
ｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＭｏのうちのいず
れかであることを特徴とする請求項４の薄膜磁気ヘッ
ド。
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- 1991-10-09 JP JP3261927A patent/JP2533255B2/ja not_active Expired - Fee Related
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