JP2563255B2 - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JP2563255B2
JP2563255B2 JP60251306A JP25130685A JP2563255B2 JP 2563255 B2 JP2563255 B2 JP 2563255B2 JP 60251306 A JP60251306 A JP 60251306A JP 25130685 A JP25130685 A JP 25130685A JP 2563255 B2 JP2563255 B2 JP 2563255B2
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magnetic
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利雄 深澤
裕二 永田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
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    • G11B5/3903Structure 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
    • G11B5/3906Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3916Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide
    • G11B5/3919Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path
    • G11B5/3922Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録媒体に記録された信号磁界の再生に
用いる磁気抵抗効果型の薄膜磁気ヘッドに関するもので
ある。
従来の技術 近年、磁気記録装置においてトラック密度の向上に伴
うトラック幅の短縮と、磁気テープ走行速度の低速化な
どから再生ヘッドとして磁気抵抗素子を利用した磁気抵
抗効果型薄膜ヘッドが広く利用されつつある。
第4図に従来の磁気抵抗効果型薄膜ヘッドの一例を示
す(例えば「マグネトレジスティブ ヘッズ」(Magnet
oresistive Heads)IEEE Trans Mag 17 2884頁)。第4
図において41は強磁性基板、42は強磁性基板41上に強磁
性基板41と電気的に絶縁されて形成された第1の導体薄
膜、43は第1の導体薄膜42上に第1の導体薄膜42と電気
的に絶縁されて形成された磁気抵抗素子、44aは下端が
記録媒体46と、上端が磁気抵抗素子43と磁気的に結合し
た軟磁性薄膜からなる前部ヨーク、44bは下端が磁気抵
抗素子43と、上端が強磁性基板41と磁気的に結合した軟
磁性薄膜からなる後部ヨーク、45a45bは磁気抵抗素子43
にセンス電流を流すための第2の導体薄膜、46は記録用
媒体、47は記録媒体46の進行方向である。
次に動作について説明する。
第1の導体薄膜42には磁気抵抗素子43にバイアス磁界
を印加するための電流が流れている。記録媒体46からの
信号磁界は前部ヨーク44a、磁気抵抗素子43、後部ヨー
ク45aと流れる。このとき、磁気抵抗素子43には第2の
導体薄膜45a,45bによりセンス電流が流されており、信
号磁界に応じて磁気抵抗素子43の抵抗値が変化し、この
抵抗変化を電圧変化に変換することにより記録媒体46上
の信号を再生することができる。
一般に磁気抵抗素子43の抵抗変化△Rはセンス電流の
向きと磁気抵抗素子43の磁化の向きとがなす角をθ、最
大抵抗変化を△Rmaxとするとき △R=△Rmaxcos2θ ……(1) という関係がある。また、磁気抵抗素子43を流れる信号
磁束密度をBsig、磁気抵抗素子43の飽和磁束密度をBs
したとき近似的に が成立し、(1)式,(2)式より となる。すなわち、理論的には磁気抵抗素子43は磁界変
化に対して第5図に示すような抵抗変化を示す。そして
磁気抵抗素子43の抵抗変化による出力を高感度化および
直線応答化する目的で磁気平衡点を第5図の点50に位置
するため、第1の導体薄膜42を用いてバイアス磁界を印
加する。
発明が解決しようとする問題点 しかし、高記録密度化に従って磁気抵抗素子が微少パ
ターン化されると、不連続な磁壁移動によるバルクハウ
ゼンノイズがヘッド出力中に生ずるという問題があっ
た。つまり、消磁状態での磁気抵抗素子は多数の磁区を
有しており、記録媒体からの信号磁界が磁気抵抗素子に
作用し、上記の磁区が不連続な移動を行なった時に第6
図に示すようなバルクハウゼンノイズを発生することに
なる。その結果、良好な信号再生を実現できないという
問題点を有していた。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の薄膜磁気ヘッド
は、強磁性金属材料で構成された磁気抵抗素子と、磁気
記録媒体からの信号磁界を磁気抵抗素子に導くためのヨ
ークと、磁気抵抗素子の抵抗を検知する少なくとも2本
の電極と、磁気抵抗素子の電磁変換を行う部分を中心と
して巻回されたコイルを有し、コイルの一部が磁気抵抗
素子に接続されている。
作用 本発明は上記のように構成したことにより、磁気抵抗
素子を中心として巻回したコイルに直流電流を流し、コ
イルから発生する直流磁界が前記磁気抵抗素子に印加さ
れる。この直流磁界は前記磁気抵抗素子を単磁区構造と
するように作用するため、不連続移動に起因するバルク
ハウゼンノイズの発生を防ぎ、良好な信号再生が実現で
きる。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第1図(a)は本発明の第1の実施例におけ
る薄膜ヘッドの概略構成を示す平面図を示すものであ
る。
第1図(a)において11は磁気抵抗素子、12aは下端
が記録媒体(図示せず)と、上端が磁気抵抗素子11と磁
気的に結合した軟磁性薄膜からなる前部ヨーク、12bは
下端が磁気抵抗素子11と、上端が強磁性基板15と磁気的
に結合した後部ヨーク、13a,13bは磁気抵抗素子11にセ
ンス電流を流すための導体薄膜、14は磁気抵抗素子11を
中心として巻回し、磁気抵抗素子11に直流磁界を印加す
るための導体薄膜からなるコイルである。第1図(b)
は本実施例における薄膜ヘッドのコイル14での断面図で
ある。第1図(b)において、第1図(a)と同一のも
のについては同一番号を付し説明を省略する。15は強磁
性基板である。
次に動作について説明する。
磁気抵抗素子11にはバイアス磁界が従来例と同様な方
法で印加されている。(バイアス磁界印加の手段につい
ては図示せず)記録媒体からの信号磁界は前部ヨーク12
a、磁気抵抗素子11、後部ヨーク12bと流れる。また、磁
気抵抗素子11には導体薄膜13a,13bによりセンス電流が
流されており、信号磁界に応じて磁気抵抗素子11の抵抗
値が変化し、この抵抗変化を電圧変化に変換することに
より記録媒体上の信号を再生することができる。
このとき、磁気抵抗素子11を中心にしたコイルには直
流電流が流れており、この電流により、磁気抵抗素子11
の長手方向に直流磁界が印加される。この磁界は磁気抵
抗素子11を単磁区にするため、磁壁の不連続な移動に起
因するバルクハウゼンノイズの発生を防ぐことができ
る。
第2図(a),(b)は本発明の第2の実施例を示す
薄膜磁気ヘッドの平面図および断面図である。同図にお
いて第1図と同様に構成されたものには同一番号を付
す。第1の実施例の構成と異なるのはコイル24の一部を
磁気抵抗素子11と電気的に結合させた点である。そし
て、導体薄膜13a,13bを負電位にコイル24を正電位と
し、センス電流はコイル24より磁気抵抗素子11、導体薄
膜13a,13bへと流れる。また、コイル24には、第1の実
施例と同様、磁気抵抗電子11を単磁区にするために必要
な電流が流れているのは言うまでもない。
第2の実施例の動作については基本的には第1の実施
例と同様であるので省略する。
さて、第2の実施例において、第1の実施例と同様に
バイアス磁界を外部から印加して信号磁界を再生するこ
とも可能であるが、第2の実施例においては、自己バイ
アス磁界を用いることによりさらにS/N比のよい信号再
生を行なうことができる。これについて第3図を参照し
ながら説明する。第3図において、第2図と同じ構成の
ものには同一番号を付した。31aは第1の磁気抵抗素子
部、31bは第2の磁気抵抗素子部、32aは第1の磁気抵抗
素子部31aを流れるセンス電流、32bは第2の磁気抵抗素
子部31aを流れるセンス電流、33aは第1の磁気抵抗素子
部31aを流れるセンス電流32aの作る自己バイアス磁界、
33bは第2の磁気抵抗素子部31bを流れるセンス電流32b
の作る自己バイアス磁界、34はコイル24を流れる電流、
35は第1の磁気抵抗素子部31aの再生信号と、第2の磁
気抵抗素子部31bの再生信号を差動増幅するアンプ部36
a,36bは抵抗である。
第3図(b)は磁気抵抗素子に印加される磁界(横
軸)と磁気抵抗素子の抵抗(縦軸)の関係を示した特性
図である。次に動作について説明する。コイル24を流れ
る電流34とセンス流32a,32bは、磁気抵抗素子の形状
(素子幅,素子厚)とコイル25の形状(膜厚,幅)を考
慮することにより適当な値で流すことができる。特にセ
ンス電流32a,32bについては、自己バイアス磁界を印加
できる電流値を設定することができる。センス電流32a,
32bは互いに逆方向に流れているため、自己バイアス磁
界も互いに逆方向となり、自己バイアス磁界は第3図
(b)のB1,B2となる。その結果、信号磁界36による第
1の磁気抵抗素子部31aと第2の磁気抵抗素子部31bは出
力37a,37bを出し、これらの出力は逆位相となってい
る。このため、後続のアンプ35により差動増幅が可能と
なり、S/N比のよい再生信号が得られる。コイル25に流
れる電流34の作る磁界により磁気抵抗素子11が単磁区と
なり、バルクハウゼンノイズの発生を防ぐことは言うま
でもない。
なお、第1の実施例でコイル14は1ターンとしたが2
ターン以上であっても同様な結果が得られる。
また、第2の実施例で、コイル24は1ターンとしたが
2ターン以上であっても同様な結果が得られる。ただ
し、磁気抵抗素子と電気的に結合するのは1ケ所だけで
なければならない。
発明の効果 以上のように本発明は、磁気抵抗素子を中心として巻
回するコイルを設けることにより、バルクハウゼンノイ
ズの発生を防ぎ、S/N比のよい再生信号を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の第1の実施例における薄膜磁気
ヘッドの平面図、第1図(b)は同断面図、第2図
(a)は本発明の第2の実施例における薄膜磁気ヘッド
の平面図、第2図(b)は同断面図、第3図(a)は本
発明の第2の実施例における平面図、第3図(b)は同
磁気抵抗素子の特性図、第4図は従来の薄膜磁気ヘッド
の斜視図、第5図は磁気抵抗素子の特性図、第6図はバ
ルクハウゼンノイズを発生した場合の磁気抵抗素子の特
性図である。 11……磁気抵抗素子、12a,12b……ヨーク、13a,13b……
導体薄膜、14……コイル、15……強磁性基板。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強磁性金属材料で構成された磁気抵抗素子
    と、磁気記録媒体からの信号磁界を前記磁気抵抗素子に
    導くためのヨークと、前記磁気抵抗素子の抵抗を検知す
    る少なくとも2本の電極と、前記磁気抵抗素子の電磁変
    換を行う部分を中心として巻回されたコイルを有し、前
    記コイルの一部が前記磁気抵抗素子に接続されているこ
    とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
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