JP2546875B2 - 磁気抵抗効果型ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッドInfo
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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
- 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
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- 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
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気抵抗効果型ヘッドに係り、特に磁気テ
ープ等の磁気記録媒体の再生等に用いられる磁気抵抗効
果型ヘッドに関する。
ープ等の磁気記録媒体の再生等に用いられる磁気抵抗効
果型ヘッドに関する。
従来の磁気抵抗効果型ヘッド（以下MRヘッドと称す
る）は、特公昭53−25646に開示されているように、第
２図に示す如く、フェライド等の磁性体からなる第１ブ
ロック１の上に第１絶縁膜２を形成し、つぎにバイアス
導体３と磁気抵抗効果型素子（以下MR素子と称す）４を
形成し、同じくフェライト等の磁性体からなる第２ブロ
ック６の上に第２絶縁膜５を形成し、これらを接合した
構造となっている。なお、図面は便宜的に中央部から展
開して示してある。両ブロックはMR素子４を保護すると
共に磁気媒体からの不要な信号磁界を除去し、分解能を
高める効果のある磁気シールドの役目をする。またMR素
子４には、電気抵抗変化が最適となる様に適切なバイア
ス磁界を印加するためのバイアス導体３が密接して配設
されている。
る）は、特公昭53−25646に開示されているように、第
２図に示す如く、フェライド等の磁性体からなる第１ブ
ロック１の上に第１絶縁膜２を形成し、つぎにバイアス
導体３と磁気抵抗効果型素子（以下MR素子と称す）４を
形成し、同じくフェライト等の磁性体からなる第２ブロ
ック６の上に第２絶縁膜５を形成し、これらを接合した
構造となっている。なお、図面は便宜的に中央部から展
開して示してある。両ブロックはMR素子４を保護すると
共に磁気媒体からの不要な信号磁界を除去し、分解能を
高める効果のある磁気シールドの役目をする。またMR素
子４には、電気抵抗変化が最適となる様に適切なバイア
ス磁界を印加するためのバイアス導体３が密接して配設
されている。
MRヘッドに外部磁界Ｈを印加した時のMR素子４の電気
抵抗の変化ΔＲ（以下ΔＲ−Ｈ特性と称す）は、第３図
で示す曲線の様になることが知られており、磁気テープ
等の磁気記録媒体からの信号磁界に対する応答は、バイ
アス導体３で印加されるバイアス磁界HBを中心として、
信号磁界の大きさに対応して電気抵抗が変化し、それを
MR素子４に流す電流で再生出力として取り出す。従っ
て、再生出力は、MR素子４及びバイアス導体３に流す電
流の大きさで変化する。それを第４図に示す。一般的に
は、電流Ｉに比例して再生出力は大きくなるが、ある電
流値以上になると発熱等で再生出力が飽和し、以後電流
を増加しても再生出力は低下する様な曲線となる。
抵抗の変化ΔＲ（以下ΔＲ−Ｈ特性と称す）は、第３図
で示す曲線の様になることが知られており、磁気テープ
等の磁気記録媒体からの信号磁界に対する応答は、バイ
アス導体３で印加されるバイアス磁界HBを中心として、
信号磁界の大きさに対応して電気抵抗が変化し、それを
MR素子４に流す電流で再生出力として取り出す。従っ
て、再生出力は、MR素子４及びバイアス導体３に流す電
流の大きさで変化する。それを第４図に示す。一般的に
は、電流Ｉに比例して再生出力は大きくなるが、ある電
流値以上になると発熱等で再生出力が飽和し、以後電流
を増加しても再生出力は低下する様な曲線となる。
更に、第３図に示したΔＲ−Ｈ特性が一点鎖線の様に
なった時には、信号磁界に対する電気抵抗の変化ΔＲが
変わるから、第４図の電流と再生出力との関係（以下セ
ンス電流特性と称する）の曲線が変化することが判る。
この要因の一つには、MR素子４の磁歪定数と印加される
応力の関係がある。何故ならMR素子には、成膜時の加熱
冷却による構成材料間のヤング率や熱膨張係数差によつ
て生じる歪や電磁変換ギャップ接合等で生じるブロック
の変形による歪によって応力が印加されるため、その磁
気特性が変わるからである。
なった時には、信号磁界に対する電気抵抗の変化ΔＲが
変わるから、第４図の電流と再生出力との関係（以下セ
ンス電流特性と称する）の曲線が変化することが判る。
この要因の一つには、MR素子４の磁歪定数と印加される
応力の関係がある。何故ならMR素子には、成膜時の加熱
冷却による構成材料間のヤング率や熱膨張係数差によつ
て生じる歪や電磁変換ギャップ接合等で生じるブロック
の変形による歪によって応力が印加されるため、その磁
気特性が変わるからである。
MR素子の磁歪定数と応力で電磁変換特性を制御する方
法に関連した発明が特開昭60−205814に開示されてい
る。MRヘッドの構造は、第２図で示した構造と基本的に
同じである。この方法の特徴とするところは、MRヘッド
を保持する固定台にMRヘッドを組み込む時にMR素子の磁
歪定数に応じて電磁変換特性が最適となる様に外部から
応力を付加する方法である。
法に関連した発明が特開昭60−205814に開示されてい
る。MRヘッドの構造は、第２図で示した構造と基本的に
同じである。この方法の特徴とするところは、MRヘッド
を保持する固定台にMRヘッドを組み込む時にMR素子の磁
歪定数に応じて電磁変換特性が最適となる様に外部から
応力を付加する方法である。
上記従来技術は、MRヘッドを高記録密度化する場合に
おいて、電磁変換ギャップ長とMR素子４の磁歪定数の両
方から電磁変換特性を最適にしなければならない点につ
いての配慮がされておらず、MRヘッドの品質向上が図れ
ないという問題があった。
おいて、電磁変換ギャップ長とMR素子４の磁歪定数の両
方から電磁変換特性を最適にしなければならない点につ
いての配慮がされておらず、MRヘッドの品質向上が図れ
ないという問題があった。
これについてより詳しく説明する。高密度記録を行う
に従い、磁気ヘッドは、周波数特性を改善して再生出
力、分解能を向上するために電磁変換ギャップ長を小さ
くする必要がある。MRヘッドでは、第２図で示した第１
絶縁膜２及び第２絶縁膜５を薄く形成する必要がある。
ところが、第１絶縁膜及び第２絶縁膜５の厚さが変わる
とMR素子４とバイアス導体３の間の磁気抵抗が変わり、
MR素子４に印加されるバイアス磁界HBが変わる。この
為、第３図で示したΔＲ−Ｈ曲線において、信号磁界の
動作点が変わり、第４図のセンス電流特性の曲線が変化
する。この様に、電磁変換ギャップ長とセンス電流特性
には密接な関係があることが言える。
に従い、磁気ヘッドは、周波数特性を改善して再生出
力、分解能を向上するために電磁変換ギャップ長を小さ
くする必要がある。MRヘッドでは、第２図で示した第１
絶縁膜２及び第２絶縁膜５を薄く形成する必要がある。
ところが、第１絶縁膜及び第２絶縁膜５の厚さが変わる
とMR素子４とバイアス導体３の間の磁気抵抗が変わり、
MR素子４に印加されるバイアス磁界HBが変わる。この
為、第３図で示したΔＲ−Ｈ曲線において、信号磁界の
動作点が変わり、第４図のセンス電流特性の曲線が変化
する。この様に、電磁変換ギャップ長とセンス電流特性
には密接な関係があることが言える。
MR素子に印加される応力と磁歪定数に関して、電磁変
換特性の最適化のために、MRヘッドを変形し、MR素子に
外部から強制的に応力を印加する方法では、センス電流
特性の精密な制御が出来ないばかりでなく、MRヘッドを
破損し、歩留りを低下させる。
換特性の最適化のために、MRヘッドを変形し、MR素子に
外部から強制的に応力を印加する方法では、センス電流
特性の精密な制御が出来ないばかりでなく、MRヘッドを
破損し、歩留りを低下させる。
本発明の目的は、MRヘッドの構造を変更すること無
く、又、歩留りも低下させること無く製造することがで
きる、高密度記録に適したMRヘッドを提供することにあ
る。
く、又、歩留りも低下させること無く製造することがで
きる、高密度記録に適したMRヘッドを提供することにあ
る。
上記目的を達成するために、本発明の磁気抵抗効果型
ヘッドは、少なくとも１個の磁気抵抗効果型素子を有
し、その両側に非磁性絶縁層を介して磁気シールドとな
るシールド材を配設し、このシールド材で電磁変換ギャ
ップを形成し、この電磁変換ギャップ長を0.4〜0.7μｍ
の範囲の長さとし、磁気抵抗効果型素子の磁歪定数を０
〜−１×10-6としたものである。
ヘッドは、少なくとも１個の磁気抵抗効果型素子を有
し、その両側に非磁性絶縁層を介して磁気シールドとな
るシールド材を配設し、このシールド材で電磁変換ギャ
ップを形成し、この電磁変換ギャップ長を0.4〜0.7μｍ
の範囲の長さとし、磁気抵抗効果型素子の磁歪定数を０
〜−１×10-6としたものである。
また、上記目的を達成するために、本発明の磁気抵抗
効果型ヘッドは、少なくとも１個の磁気抵抗効果型素子
を有し、その両側に非磁性絶縁層を介して磁気シールド
となるシールド材を配設し、このシールド材で電磁変換
ギャップを形成し、再生出力が飽和して最大となるとき
の電流が動作電流より大きくなるように上記電磁変換ギ
ャップ長に応じて磁気抵抗効果型素子の磁歪定数を定め
るよにしたものである。
効果型ヘッドは、少なくとも１個の磁気抵抗効果型素子
を有し、その両側に非磁性絶縁層を介して磁気シールド
となるシールド材を配設し、このシールド材で電磁変換
ギャップを形成し、再生出力が飽和して最大となるとき
の電流が動作電流より大きくなるように上記電磁変換ギ
ャップ長に応じて磁気抵抗効果型素子の磁歪定数を定め
るよにしたものである。
本発明のMRヘッドは、MR素子が１個のヘッドのみでな
く、例えば２個を有するヘッドも含まれる。従来から２
個のMR素子を設けて、互いに逆方向のバイアス磁界を印
加する型のMRヘッドが知られており、この型のMRヘッド
に本発明を適用することができる。また、シールド材は
ブロックである必要はなく、膜状のシールド材であって
もよい。
く、例えば２個を有するヘッドも含まれる。従来から２
個のMR素子を設けて、互いに逆方向のバイアス磁界を印
加する型のMRヘッドが知られており、この型のMRヘッド
に本発明を適用することができる。また、シールド材は
ブロックである必要はなく、膜状のシールド材であって
もよい。
高密度記録を行うに従い、磁気ヘッドの電磁変換ギャ
ップ長を小さくすることが必要である。また第６図は、
電磁変換ギャップ長をパラメータとした時のセンス電流
特性を示したものである。電磁変換ギャップ長を狭小化
するに従い、バイアス導体３とフェライト材のブロック
間の磁気抵抗が小さくなるからMR素子４にバイアス磁界
がかかり易くなる。この為、再生出力が飽和する点の電
流は、電磁変換ギャップの狭小化に従い小さくなる様な
変化をする。又、第７図は、MR素子４の長手方向（容易
磁化方向）に圧縮応力が印加されている状態でのMR素子
４の磁歪定数をパラメータとした時のセンス電流特性を
示したものである。磁歪定数λが正のMR素子４は、圧縮
応力を受けると形状異方性、誘導磁気異方性で表される
一軸異方性が弱められるため、長手方向と直交する磁化
成分が大きくなり、バイアス磁界HBに対する電気抵抗の
変化量ΔＲが大きくなって電流に対する再生出力の変化
が大きくなる。この為、MR素子４にバイアス磁界がかか
り易くなる分、再生出力が早く飽和する。従って、磁歪
定数λが零に近づくに従って、一軸異方性が強くなるか
ら、電流に対する再生出力の変化は小さくなり、再生出
力の飽和点も電流の高い方向に変化する。又、磁歪定数
λが負の場合は、前記とは逆に磁歪定数λが負に大きく
なるに従い一軸異方性が強められるため、電流に対する
再生出力の変化はさらに小さくなり、再生出力の飽和点
も電流の大きい方向に変化する。尚MR素子４に引っ張り
応力が印加されている状態においては、磁歪定数λの正
から負に対するセンス電流特性の変化は前記とは、逆に
なることは物理特性上容易に類推される。これらの事か
ら、電磁変換ギャップ長の大きさに応じて、MR素子の磁
歪定数λを変えて、センス電流特性を最適にすることで
MRヘッドの品質を向上することが出来る。
ップ長を小さくすることが必要である。また第６図は、
電磁変換ギャップ長をパラメータとした時のセンス電流
特性を示したものである。電磁変換ギャップ長を狭小化
するに従い、バイアス導体３とフェライト材のブロック
間の磁気抵抗が小さくなるからMR素子４にバイアス磁界
がかかり易くなる。この為、再生出力が飽和する点の電
流は、電磁変換ギャップの狭小化に従い小さくなる様な
変化をする。又、第７図は、MR素子４の長手方向（容易
磁化方向）に圧縮応力が印加されている状態でのMR素子
４の磁歪定数をパラメータとした時のセンス電流特性を
示したものである。磁歪定数λが正のMR素子４は、圧縮
応力を受けると形状異方性、誘導磁気異方性で表される
一軸異方性が弱められるため、長手方向と直交する磁化
成分が大きくなり、バイアス磁界HBに対する電気抵抗の
変化量ΔＲが大きくなって電流に対する再生出力の変化
が大きくなる。この為、MR素子４にバイアス磁界がかか
り易くなる分、再生出力が早く飽和する。従って、磁歪
定数λが零に近づくに従って、一軸異方性が強くなるか
ら、電流に対する再生出力の変化は小さくなり、再生出
力の飽和点も電流の高い方向に変化する。又、磁歪定数
λが負の場合は、前記とは逆に磁歪定数λが負に大きく
なるに従い一軸異方性が強められるため、電流に対する
再生出力の変化はさらに小さくなり、再生出力の飽和点
も電流の大きい方向に変化する。尚MR素子４に引っ張り
応力が印加されている状態においては、磁歪定数λの正
から負に対するセンス電流特性の変化は前記とは、逆に
なることは物理特性上容易に類推される。これらの事か
ら、電磁変換ギャップ長の大きさに応じて、MR素子の磁
歪定数λを変えて、センス電流特性を最適にすることで
MRヘッドの品質を向上することが出来る。
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。第１
図は、本発明の一実施例を説明するためのMRヘッドの斜
視図であり、便宜的に中央部から展開して示してある。
第５図は、第１図のＡ−Ａ断面図である。Ni−Znフェラ
イト等の磁性材料からなる第１ブロック１にAl2O3,SiO2
等からなる第１絶縁層２をスパッタリング等で形成した
後、パーマロイ（Ni−Fe）材料のMR素子４とTi,Mo等の
電気良導体の金属材料のバイアス導体３をスパッタリン
グや蒸着等で堆積し、イオンミーリング等で所望の形状
にエッチングする。更に、Al2O3,SiO2等からなる第２絶
縁層５を形成する。この様な工程を経た後、ブロック状
に切断あるいは研削加工する。このブロックに対向して
Ni−Znフェライト等の磁性材料からなる第２ブロック６
を電磁変換ギャップが形成される様に接着樹脂等で接合
してMRヘッドが完成する。電磁変換を行う素子部分は、
MR素子４とバイアス導体３が電気的導通となる様に形成
し、この部分に流す電流でMR素子４にバイアス磁界を印
加すると共に、MR素子４の電気抵抗の変化を電圧として
取り出す、いわゆるシャントバイアス型MRで示してあ
る。
図は、本発明の一実施例を説明するためのMRヘッドの斜
視図であり、便宜的に中央部から展開して示してある。
第５図は、第１図のＡ−Ａ断面図である。Ni−Znフェラ
イト等の磁性材料からなる第１ブロック１にAl2O3,SiO2
等からなる第１絶縁層２をスパッタリング等で形成した
後、パーマロイ（Ni−Fe）材料のMR素子４とTi,Mo等の
電気良導体の金属材料のバイアス導体３をスパッタリン
グや蒸着等で堆積し、イオンミーリング等で所望の形状
にエッチングする。更に、Al2O3,SiO2等からなる第２絶
縁層５を形成する。この様な工程を経た後、ブロック状
に切断あるいは研削加工する。このブロックに対向して
Ni−Znフェライト等の磁性材料からなる第２ブロック６
を電磁変換ギャップが形成される様に接着樹脂等で接合
してMRヘッドが完成する。電磁変換を行う素子部分は、
MR素子４とバイアス導体３が電気的導通となる様に形成
し、この部分に流す電流でMR素子４にバイアス磁界を印
加すると共に、MR素子４の電気抵抗の変化を電圧として
取り出す、いわゆるシャントバイアス型MRで示してあ
る。
この様な構造のMRヘッドに於いて、MR素子４の膜厚
は、その磁気抵抗効果を最大限に利用し安定した磁気特
性を得る目的から通常数百Åの厚さで用いられる為、40
0Åとしている。又、MR素子４とバイアス導体３に電流
を流した時、その抵抗比で分流される各々の電流が、MR
素子４では、必要とする再生出力を得るために、電流密
度が１×106〜２×106A/cm2となる様にし、バイアス導
体３では、バイアス磁界の大きさが流れる電流にほぼ比
例するから、なるべく大きな電流を流し歪のない再生波
形を得る目的から、MR素子４とバイアス導体３の抵抗比
が１〜0.6となる様に設定することとし、バイアス導体
３の比抵抗がMR素子４の比抵抗の３〜４倍が一般的であ
ることを考慮し、バイアス導体３の膜厚は、1350Åとし
た。このMRヘッドを使用して、電磁変換ギャップ長Ｇと
MR素子４の磁歪定数λをパラメータとした時のセンス電
流特性の変化を実験結果に基づき以下に説明する。
は、その磁気抵抗効果を最大限に利用し安定した磁気特
性を得る目的から通常数百Åの厚さで用いられる為、40
0Åとしている。又、MR素子４とバイアス導体３に電流
を流した時、その抵抗比で分流される各々の電流が、MR
素子４では、必要とする再生出力を得るために、電流密
度が１×106〜２×106A/cm2となる様にし、バイアス導
体３では、バイアス磁界の大きさが流れる電流にほぼ比
例するから、なるべく大きな電流を流し歪のない再生波
形を得る目的から、MR素子４とバイアス導体３の抵抗比
が１〜0.6となる様に設定することとし、バイアス導体
３の比抵抗がMR素子４の比抵抗の３〜４倍が一般的であ
ることを考慮し、バイアス導体３の膜厚は、1350Åとし
た。このMRヘッドを使用して、電磁変換ギャップ長Ｇと
MR素子４の磁歪定数λをパラメータとした時のセンス電
流特性の変化を実験結果に基づき以下に説明する。
第８図において、実線で示す曲線D,E,Fは、電磁変換
ギャップ長Ｇを0.7μｍ（第１絶縁層２の厚さ＝0.3μm,
第２絶縁層の厚さ＝0.2μｍ）として、記録密度が50KFR
PIの時のセンス電流特性である。図中のＤ曲線は、MR素
子４の磁歪定数λがほぼ零となる82％Ni組成のパーマロ
イ材料を用いた時のセンス電流特性であるが、再生出力
の飽和点Ｐが動作電流ａとほぼ一致しており、バルクハ
ウゼンノイズや熱雑音が多く問題があることが判った。
そこで、MR素子４のパーマロイ材料のNi組成成分を変え
ることで磁歪定数λを変えて実験を行った。Ｅ曲線は、
パーマロイ材料を81％Ni組成（λ≒１×10-6）とした時
のセンス電流特性であるが、再生出力の飽和点Ｐは、電
流が小さい所に移動し、動作電流のａ点では、特性が著
しく低下することが判った。これは、第１図で示したMR
ヘッドの製造プロセスに於いて、前述した成膜時の歪
や、電磁変換ギャップ形成時の歪が、MR素子４の長手方
向、即ち、第１図のＢで示す方向の力（圧縮応力）が印
加されている為だと判った。そこで、第７図で示した様
に、MR素子４に圧縮応力が印加されている状態では、再
生出力の飽和点Ｐを電流の大きい方に移動させるには、
磁歪定数λ＜０とする必要があることから、83％Ni組成
（λ≒−１×10-6）のパーマロイ材料を用いて実験し
た。その結果をＦ曲線で示す。Ｆ曲線で示すセンス電流
特性では、再生出力の飽和点Ｐが約27〜28mAとなり、動
作電流点ａよりも大となり、前記したノイズが多くなる
問題が無くなった。
ギャップ長Ｇを0.7μｍ（第１絶縁層２の厚さ＝0.3μm,
第２絶縁層の厚さ＝0.2μｍ）として、記録密度が50KFR
PIの時のセンス電流特性である。図中のＤ曲線は、MR素
子４の磁歪定数λがほぼ零となる82％Ni組成のパーマロ
イ材料を用いた時のセンス電流特性であるが、再生出力
の飽和点Ｐが動作電流ａとほぼ一致しており、バルクハ
ウゼンノイズや熱雑音が多く問題があることが判った。
そこで、MR素子４のパーマロイ材料のNi組成成分を変え
ることで磁歪定数λを変えて実験を行った。Ｅ曲線は、
パーマロイ材料を81％Ni組成（λ≒１×10-6）とした時
のセンス電流特性であるが、再生出力の飽和点Ｐは、電
流が小さい所に移動し、動作電流のａ点では、特性が著
しく低下することが判った。これは、第１図で示したMR
ヘッドの製造プロセスに於いて、前述した成膜時の歪
や、電磁変換ギャップ形成時の歪が、MR素子４の長手方
向、即ち、第１図のＢで示す方向の力（圧縮応力）が印
加されている為だと判った。そこで、第７図で示した様
に、MR素子４に圧縮応力が印加されている状態では、再
生出力の飽和点Ｐを電流の大きい方に移動させるには、
磁歪定数λ＜０とする必要があることから、83％Ni組成
（λ≒−１×10-6）のパーマロイ材料を用いて実験し
た。その結果をＦ曲線で示す。Ｆ曲線で示すセンス電流
特性では、再生出力の飽和点Ｐが約27〜28mAとなり、動
作電流点ａよりも大となり、前記したノイズが多くなる
問題が無くなった。
次に、記録密度が25KFRPIについて同様な実験を行っ
た。電磁変換ギャップ長Ｇは1.2μｍ（第１絶縁層２の
厚さは0.6μm,第２絶縁層５の厚さは0.4μｍ）とした。
その結果を第８図のH,J曲線で示す。Ｈ曲線は、MR素子
４の磁歪定数λがほぼ零の時のセンス電流特性である
が、低記録密度即ち記録周波数が小さくなるために電磁
変換ギャップ長Ｇを大きくする必要がある分、第６図で
示した様に、再生出力の飽和点Ｐの電流値は動作電流点
ａの約1.6倍大きくなるから、動作電流では高再生出力
が得られなかった。そこで、第７図で示した事より磁歪
定数λをλ＞０として飽和点Ｐを動作電流点ａに近付
け、再生出力を向上できる事が考えられるから、MR素子
４の磁歪定数λが約＋１×10-6）の81％Ni組成のパーマ
ロイ材料を用い実験した。その結果をＪ曲線で示す。Ｊ
曲線で示すセンス電流特性では、飽和点Ｐの電流値が約
25mAとなり、動作電流点ａで雑音の少なく、高い再生出
力が得られた。この様に、MRヘッドを駆動する動作電流
に対して、センス電流特性の飽和点の電流値が大きくな
る位置で、且つ、高再生出力が得られる最適な所に設定
することが、電磁変換ギャップ長とMR素子の磁歪定数を
変化することで可能となった。
た。電磁変換ギャップ長Ｇは1.2μｍ（第１絶縁層２の
厚さは0.6μm,第２絶縁層５の厚さは0.4μｍ）とした。
その結果を第８図のH,J曲線で示す。Ｈ曲線は、MR素子
４の磁歪定数λがほぼ零の時のセンス電流特性である
が、低記録密度即ち記録周波数が小さくなるために電磁
変換ギャップ長Ｇを大きくする必要がある分、第６図で
示した様に、再生出力の飽和点Ｐの電流値は動作電流点
ａの約1.6倍大きくなるから、動作電流では高再生出力
が得られなかった。そこで、第７図で示した事より磁歪
定数λをλ＞０として飽和点Ｐを動作電流点ａに近付
け、再生出力を向上できる事が考えられるから、MR素子
４の磁歪定数λが約＋１×10-6）の81％Ni組成のパーマ
ロイ材料を用い実験した。その結果をＪ曲線で示す。Ｊ
曲線で示すセンス電流特性では、飽和点Ｐの電流値が約
25mAとなり、動作電流点ａで雑音の少なく、高い再生出
力が得られた。この様に、MRヘッドを駆動する動作電流
に対して、センス電流特性の飽和点の電流値が大きくな
る位置で、且つ、高再生出力が得られる最適な所に設定
することが、電磁変換ギャップ長とMR素子の磁歪定数を
変化することで可能となった。
第９図は、第８図で述べた方法に基づき種々の電磁変
換ギャップ長とMR素子４の磁歪定数λを組み合わせてセ
ンス電流特性を測定した結果より、再生出力の飽和点Ｐ
の電流値を、電磁変換ギャップ長Ｇと磁歪定数λとの関
係で示したものである。電磁変換ギャップ長Ｇと再生出
力との関係は一般的に（１）式で表されるから、記録波
長（λ′）が1/2となった場合には （λ′／πＧ）sin（πG/λ′） ……（１） 電磁変換ギャップ長Ｇによる再生出力の損失を抑える
ためには、Ｇを約G/2とする必要がある。従って、約50K
FRPI前後の高記録密度では記録波長が１μｍ程度になる
から、電磁変換ギャップ長は0.4〜0.7μｍの範囲に設定
する必要がある。又、MR素子４の電流密度は、通電によ
るマイグレーション寿命等信頼性上から約２×106A/cm2
迄の範囲で使用されるのが一般的であるから、動作電流
は、15〜20mAの範囲で使用するのが望ましい。この為、
再生出力の飽和点Ｐは、MR素子４等の抵抗ばらつき等で
バイアス磁界がばらつき、飽和点Ｐがばらつくことを考
慮して、動作電流の1.3倍必要として、20〜26mAとなる
様に設定する。これより、第９図より、電磁変換ギャッ
プ長Ｇを0.4〜0.7μｍの範囲とした場合は、MR素子４の
磁歪定数λを０〜−１×10-6の範囲とする必要が有る。
換ギャップ長とMR素子４の磁歪定数λを組み合わせてセ
ンス電流特性を測定した結果より、再生出力の飽和点Ｐ
の電流値を、電磁変換ギャップ長Ｇと磁歪定数λとの関
係で示したものである。電磁変換ギャップ長Ｇと再生出
力との関係は一般的に（１）式で表されるから、記録波
長（λ′）が1/2となった場合には （λ′／πＧ）sin（πG/λ′） ……（１） 電磁変換ギャップ長Ｇによる再生出力の損失を抑える
ためには、Ｇを約G/2とする必要がある。従って、約50K
FRPI前後の高記録密度では記録波長が１μｍ程度になる
から、電磁変換ギャップ長は0.4〜0.7μｍの範囲に設定
する必要がある。又、MR素子４の電流密度は、通電によ
るマイグレーション寿命等信頼性上から約２×106A/cm2
迄の範囲で使用されるのが一般的であるから、動作電流
は、15〜20mAの範囲で使用するのが望ましい。この為、
再生出力の飽和点Ｐは、MR素子４等の抵抗ばらつき等で
バイアス磁界がばらつき、飽和点Ｐがばらつくことを考
慮して、動作電流の1.3倍必要として、20〜26mAとなる
様に設定する。これより、第９図より、電磁変換ギャッ
プ長Ｇを0.4〜0.7μｍの範囲とした場合は、MR素子４の
磁歪定数λを０〜−１×10-6の範囲とする必要が有る。
本発明によれば、MRヘッドの電磁変換ギャップ長に応
じて磁歪定数を変えることにより、高密度記録に適した
MRヘッドを製造することができた。
じて磁歪定数を変えることにより、高密度記録に適した
MRヘッドを製造することができた。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのMRヘッドの
斜視図、第２図は従来技術を説明するためのMRヘッドの
斜視図、第３図，第４図は従来技術を説明するためのMR
ヘッドの特性曲線図、第５図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第６図，第７図，第８図，第９図は本発明の一実施例を
説明するためのMRヘッドの特性曲線図である。 １……第１ブロック ２……第１絶縁層 ３……バイアス導体 ４……MR素子 ５……第２絶縁層 ６……第２ブロック
斜視図、第２図は従来技術を説明するためのMRヘッドの
斜視図、第３図，第４図は従来技術を説明するためのMR
ヘッドの特性曲線図、第５図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第６図，第７図，第８図，第９図は本発明の一実施例を
説明するためのMRヘッドの特性曲線図である。 １……第１ブロック ２……第１絶縁層 ３……バイアス導体 ４……MR素子 ５……第２絶縁層 ６……第２ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千田 耕作 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 昭59−231728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14318（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも１個の磁気抵抗効果型素子を有
し、その両側に非磁性絶縁層を介して磁気シールドとな
るシールド材が配設され、該シールド材で電磁変換ギャ
ップを形成した磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、 上記電磁変換ギャップ長は0.4〜0.7μｍの範囲の長さで
あり、磁気抵抗効果型素子の磁歪定数が０〜−１×10-6
であることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２】少なくとも１個の磁気抵抗効果型素子を有
し、その両側に非磁性絶縁層を介して磁気シールドとな
るシールド材が配設され、該シールド材で電磁変換ギャ
ップを形成した磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、 再生出力が飽和して最大となるときの電流が動作電流よ
り大きくなるように上記電磁変換ギャップ長に応じて磁
気抵抗効果型素子の磁歪定数を定めたことを特徴とする
磁気抵抗効果型ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63047488A JP2546875B2 (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
| US07/314,570 US5032943A (en) | 1988-03-02 | 1989-02-23 | Magnetoresistive head having controlled reproduction output characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63047488A JP2546875B2 (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223614A JPH01223614A (ja) | 1989-09-06 |
| JP2546875B2 true JP2546875B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=12776503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63047488A Expired - Lifetime JP2546875B2 (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 磁気抵抗効果型ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5032943A (ja) |
| JP (1) | JP2546875B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3106541B2 (ja) * | 1991-04-15 | 2000-11-06 | 日本電気株式会社 | 磁気ヘッド駆動回路 |
| US5646804A (en) * | 1991-05-21 | 1997-07-08 | Philips Electronics North America Corporation | Thin film magnetic head having polymer on broken flux guide sections, method of producing and integrated structure incorporating same |
| US6088204A (en) * | 1994-12-01 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive magnetic recording head with permalloy sensor layer deposited with substrate heating |
| JPH11354860A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Read Rite Smi Kk | スピンバルブ磁気変換素子及び磁気ヘッド |
| US20080158705A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Xiaodong Che | Write head tester |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3975772A (en) * | 1975-06-02 | 1976-08-17 | International Business Machines Corporation | Double shielded magnetorestive sensing element |
| JPS603110B2 (ja) * | 1976-08-20 | 1985-01-25 | 丸尾カルシウム株式会社 | 紙塗被用炭酸カルシウム水スラリ−の製造方法 |
| JPS59231728A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘツド |
| US4663684A (en) * | 1984-01-27 | 1987-05-05 | Hitachi, Ltd. | Magnetic transducer using magnetoresistance effect |
| JPS60205814A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-17 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘツドの製造方法 |
| JPS60251682A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型素子 |
| JPS6214318A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Hitachi Ltd | 磁気読取装置 |
| JPS6292220A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-27 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果型ヘツド |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP63047488A patent/JP2546875B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-23 US US07/314,570 patent/US5032943A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5032943A (en) | 1991-07-16 |
| JPH01223614A (ja) | 1989-09-06 |
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