JP2583851B2 - 磁気抵抗型磁気ヘツド - Google Patents
磁気抵抗型磁気ヘツドInfo
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- JP2583851B2 JP2583851B2 JP61081336A JP8133686A JP2583851B2 JP 2583851 B2 JP2583851 B2 JP 2583851B2 JP 61081336 A JP61081336 A JP 61081336A JP 8133686 A JP8133686 A JP 8133686A JP 2583851 B2 JP2583851 B2 JP 2583851B2
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- resistance
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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
- G11B5/127—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
- G11B5/398—Specially shaped layers
- G11B5/3987—Specially shaped layers with provision for closing the magnetic flux during operation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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
用いる磁気抵抗型磁気ヘッドに関するものである。
用いる磁気抵抗型磁気ヘッドに関するものである。
従来の技術 最近、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（以後MREと略す
る）を利用した磁気抵抗型磁気ヘッド（以後MRヘッドと
略す）が広く使用されつつある。その基本的かつ代表的
構造を第４図に示す（例えば、「マグネトレジスタンス
リードアウトトランスジューサー」IEEE Trans Mag7
150頁）。
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（以後MREと略す
る）を利用した磁気抵抗型磁気ヘッド（以後MRヘッドと
略す）が広く使用されつつある。その基本的かつ代表的
構造を第４図に示す（例えば、「マグネトレジスタンス
リードアウトトランスジューサー」IEEE Trans Mag7
150頁）。
第４図において非磁性基板101上にMREを形成するパー
マロイ（Ni−Fe）,Ni−Co合金のような強磁性薄膜（以
下MREという）102を短冊状に形成する。この時、MRE102
は磁界中蒸着などによってトラック幅方向を磁化容易軸
とするように一軸異方性が誘起される。MRE102は磁気記
録媒体103に近接して配置される。磁気記録媒体103の信
号磁界によりMRE102の磁化が変化し、磁気抵抗効果によ
ってMRE102の抵抗が変化する。この抵抗変化を検知する
ため、MRE102の両端には電極104a,104bが設けられ、MRE
102へ検知電流が通じる。電極104a,104bを介して検出回
路が接続され、MRE102の抵抗変化を検出することによ
り、磁気記録媒体上に記録された情報の読み出しが行な
われる。
マロイ（Ni−Fe）,Ni−Co合金のような強磁性薄膜（以
下MREという）102を短冊状に形成する。この時、MRE102
は磁界中蒸着などによってトラック幅方向を磁化容易軸
とするように一軸異方性が誘起される。MRE102は磁気記
録媒体103に近接して配置される。磁気記録媒体103の信
号磁界によりMRE102の磁化が変化し、磁気抵抗効果によ
ってMRE102の抵抗が変化する。この抵抗変化を検知する
ため、MRE102の両端には電極104a,104bが設けられ、MRE
102へ検知電流が通じる。電極104a,104bを介して検出回
路が接続され、MRE102の抵抗変化を検出することによ
り、磁気記録媒体上に記録された情報の読み出しが行な
われる。
また、MRE102を磁気記録媒体から離して配置し、磁気
記録媒体からの信号磁界をMRE102に導くための導磁性材
料で構成されたヨークを有するMRヘッドも広く知られて
いる（例えば、「マグネトレジスティブヘッド」（IEEE
Trans Mag17 2884頁））。
記録媒体からの信号磁界をMRE102に導くための導磁性材
料で構成されたヨークを有するMRヘッドも広く知られて
いる（例えば、「マグネトレジスティブヘッド」（IEEE
Trans Mag17 2884頁））。
一般にMREの抵抗変化ΔＲは検知電流の向きと、MREの
磁化の向きとがなす角度をθ、最大抵抗変化をΔRmaxと
した時、次式が成立する。
磁化の向きとがなす角度をθ、最大抵抗変化をΔRmaxと
した時、次式が成立する。
ΔＲ＝ΔRmax cos2θ …（１） また、MRE内の信号磁束密度をBsig、MRE内の飽和磁束密
度をBsとした時、近似的に（２）式が成立する。
度をBsとした時、近似的に（２）式が成立する。
（１）式，（２）式より が導かれる。即ち、理論的にはMREは磁界変化に対して
第５図のような抵抗変化を示す。そしてMRE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Ｂの位置のバイアス磁界強度にするため
のバイアス磁界がMREの困難軸方向に印加される。
第５図のような抵抗変化を示す。そしてMRE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Ｂの位置のバイアス磁界強度にするため
のバイアス磁界がMREの困難軸方向に印加される。
発明が解決しようとする問題点 しかし、高記録密度化に従いMREが微小パターン化さ
れると、変則的な磁壁移動に起因す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。
れると、変則的な磁壁移動に起因す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。
即ち、消磁状態のMREは多数の磁区を有しており、第
６図にMREの磁区構造の一例を示している。このようにM
REが磁壁を有する場合に記録媒体からの信号磁界がMRE
に作用し、上記磁壁が変則的な移動を行なった時、第８
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。この結果、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。
６図にMREの磁区構造の一例を示している。このようにM
REが磁壁を有する場合に記録媒体からの信号磁界がMRE
に作用し、上記磁壁が変則的な移動を行なった時、第８
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。この結果、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。
一般にMREの磁区構造はその形状に大きく依存し、特
にMREのアスペクト比（MREの長さ/MREの幅）が大きくな
り、長さ方向の反磁界が小さくなると、MREの磁区構造
は第７図に示すように中央部で磁壁を有しない単磁区構
造にすることができ、バルクハウゼンノイズの発生を抑
制できることが知られている。
にMREのアスペクト比（MREの長さ/MREの幅）が大きくな
り、長さ方向の反磁界が小さくなると、MREの磁区構造
は第７図に示すように中央部で磁壁を有しない単磁区構
造にすることができ、バルクハウゼンノイズの発生を抑
制できることが知られている。
しかし、MREの長さはトラック幅の制限を受ける。こ
のため、特に高密度記録用として狭トラックおよびマル
チチャンネル化された磁気ヘッドにおいて、MRE長を大
きくすることは不可能であった。
のため、特に高密度記録用として狭トラックおよびマル
チチャンネル化された磁気ヘッドにおいて、MRE長を大
きくすることは不可能であった。
また、MREを単磁区にする方法として、MREの長さ方向
に磁気バイアスを印加する方法が知られている。しか
し、この方法では前記バイアス磁界が磁気記録媒体へ漏
洩し、磁気記録媒体上の情報を損うという問題点があっ
た。
に磁気バイアスを印加する方法が知られている。しか
し、この方法では前記バイアス磁界が磁気記録媒体へ漏
洩し、磁気記録媒体上の情報を損うという問題点があっ
た。
本発明の目的は、磁気記録媒体に記憶された情報を損
なうことなしに、トラック幅，トラックピッチなどによ
り長さを制限されたMREの有効部分を単磁区構造にして
バルクハウゼンノイズ磁界を発生しない磁気抵抗型磁気
ヘッドを提供することである。
なうことなしに、トラック幅，トラックピッチなどによ
り長さを制限されたMREの有効部分を単磁区構造にして
バルクハウゼンノイズ磁界を発生しない磁気抵抗型磁気
ヘッドを提供することである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明の磁気抵抗型磁気ヘ
ッドは、MREの少なくとも１ケ所に間隙を有する閉磁路
構造のMREと、単磁区化された部分の抵抗変化だけを検
知する一対の電極を有し、前記MREの抵抗変化を検知す
る部分の素子幅が、前記MREの抵抗変化を検知しない部
分の素子幅より大なるように構成されている。
ッドは、MREの少なくとも１ケ所に間隙を有する閉磁路
構造のMREと、単磁区化された部分の抵抗変化だけを検
知する一対の電極を有し、前記MREの抵抗変化を検知す
る部分の素子幅が、前記MREの抵抗変化を検知しない部
分の素子幅より大なるように構成されている。
作用 本発明における作用は、MREの両端に発生する反磁界
の影響をおさえ、MREの中央有効部分を単磁区化するこ
とである。
の影響をおさえ、MREの中央有効部分を単磁区化するこ
とである。
本発明の磁気抵抗型磁気ヘッドにおいては、反磁界の
影響を抑えるために、三つの作用がある。
影響を抑えるために、三つの作用がある。
今、間隙内の磁場をHg、MRE内の反磁界をHd、間隙を
δ、MREの磁路長をｌとすると Hg・δ＝Hd（ｌ−Ｓ） …（４） が成立する。また、MREが一様に磁化Pmを持っていると
すると、（５）式の関係が成立する。
δ、MREの磁路長をｌとすると Hg・δ＝Hd（ｌ−Ｓ） …（４） が成立する。また、MREが一様に磁化Pmを持っていると
すると、（５）式の関係が成立する。
Pm＝μｏ（Hg−Hd） …（５） 尚、μｏは真空透磁率である。
（４）式，（５）式よりHgを消去し、Hdを求めると
（６）式にようになる。
（６）式にようになる。
Hd＝（Pm/μｏ）（δ/l） …（６） まず、第１の作用は、本発明のMREにおいて、素子を
折り畳むことにより、磁路長を長くすることになる。即
ち、（６）式においてPm,δを一定とすれば、磁路長ｌ
を長くすることにより反磁界Hdは減少させることができ
る。
折り畳むことにより、磁路長を長くすることになる。即
ち、（６）式においてPm,δを一定とすれば、磁路長ｌ
を長くすることにより反磁界Hdは減少させることができ
る。
第２の作用は、本発明のMREが間隙を有していること
による。即ち、これは、（６）式において、δを小さく
することにより反磁界Hdを減少させることができる。
による。即ち、これは、（６）式において、δを小さく
することにより反磁界Hdを減少させることができる。
第３の作用は、本発明のMREの抵抗変化を検知しない
部分の素子幅が、MREの抵抗変化を検知する素子部の素
子幅よりも小さいため、MREの抵抗変化を検知しない部
分は、抵抗変化を検知する部分よりアスペクト比が大と
なり、単磁区構造が実現しやすくなるため、MREの抵抗
変化を検知する部分と抵抗変化を検知しない部分との接
合部には安定した磁壁ができ、MREの抵抗変化を検知す
る部分の単磁区化を助長する。
部分の素子幅が、MREの抵抗変化を検知する素子部の素
子幅よりも小さいため、MREの抵抗変化を検知しない部
分は、抵抗変化を検知する部分よりアスペクト比が大と
なり、単磁区構造が実現しやすくなるため、MREの抵抗
変化を検知する部分と抵抗変化を検知しない部分との接
合部には安定した磁壁ができ、MREの抵抗変化を検知す
る部分の単磁区化を助長する。
実施例 以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例における磁気抵抗型磁気ヘ
ッドを示すものである。
ッドを示すものである。
第１図において、非磁性基板10上にMRE11としてNi−F
e薄膜が300Å〜500Åの厚さで形成され、フォトリソグ
ラフィ技術により間隙12を有し、MRE11の抵抗変化を検
知する部分（中央有効部分13）の素子幅が抵抗変化を検
知しない部分の素子幅よりも大なる閉磁路にパターン化
される。この時、Ni−Fe薄膜は磁界中蒸着によりトラッ
ク幅方向が磁化容易軸に設定される。次にMREの中央有
効部分13の抵抗変化のみを検知するため電極14a,14bが
形成される。
e薄膜が300Å〜500Åの厚さで形成され、フォトリソグ
ラフィ技術により間隙12を有し、MRE11の抵抗変化を検
知する部分（中央有効部分13）の素子幅が抵抗変化を検
知しない部分の素子幅よりも大なる閉磁路にパターン化
される。この時、Ni−Fe薄膜は磁界中蒸着によりトラッ
ク幅方向が磁化容易軸に設定される。次にMREの中央有
効部分13の抵抗変化のみを検知するため電極14a,14bが
形成される。
この後、MRE11,電極14a,14bの上部にSiO2などの保護
層（図示せず）が形成され、磁気記録媒体15との摺接面
が所定の形状に加工、ラッピングされ、磁気抵抗型ヘッ
ドが完成する。
層（図示せず）が形成され、磁気記録媒体15との摺接面
が所定の形状に加工、ラッピングされ、磁気抵抗型ヘッ
ドが完成する。
磁気記録媒体15からの信号磁界は、MRE11の中央有効
部分13を横切り、MREの抵抗変化を発生する。
部分13を横切り、MREの抵抗変化を発生する。
前述したように、MRE11の中央有効部分13は単磁区さ
れ、本質的に磁壁は存在しないので、バルクハウゼンノ
イズを発生せず、良好な信号再生が可能となる。
れ、本質的に磁壁は存在しないので、バルクハウゼンノ
イズを発生せず、良好な信号再生が可能となる。
第２図，第４図はMRE中央有効部13の幅L1を10μｍ、
間隙L2を５μｍ、長さL3を70μｍ、電極間距離L4を50μ
ｍ、鉛直長さL5を45μｍ、MREの抵抗変化を検知されな
い部分の幅L6を５μｍとしたMREのMR特性および磁区構
造を示す図である。
間隙L2を５μｍ、長さL3を70μｍ、電極間距離L4を50μ
ｍ、鉛直長さL5を45μｍ、MREの抵抗変化を検知されな
い部分の幅L6を５μｍとしたMREのMR特性および磁区構
造を示す図である。
幅10μm,長さ70μm,電極間距離50μｍの短冊状MREのM
R特性に見られたようなバルクハウゼンノイズ（第８
図）は、本実施例のMREにおいては認められず、良好なM
R特性を得られることがわかった。
R特性に見られたようなバルクハウゼンノイズ（第８
図）は、本実施例のMREにおいては認められず、良好なM
R特性を得られることがわかった。
なお、本実施例では、MREは磁気記録媒体と直接接触
しているが、MREを磁気記録媒体から離して設置し、そ
の間に磁気記録媒体からの信号磁界をMREに導くヨーク
を設けた構成でも可能である。
しているが、MREを磁気記録媒体から離して設置し、そ
の間に磁気記録媒体からの信号磁界をMREに導くヨーク
を設けた構成でも可能である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、以下の優れた効果を奏
する磁気抵抗型磁気ヘッドを提供することができる。
する磁気抵抗型磁気ヘッドを提供することができる。
（１）MREを間隙を有する閉磁路構造とし、MREの抵抗変
化を検知する部分の素子幅を、MREの抵抗変化を検知し
ない部分の素子幅より大とするような構成とすることに
より、MRE内部の反磁界の影響を最小に抑え、MREの抵抗
変化を検知する部分を単磁区構造にする。この結果、変
則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼンノイズを除去
することが可能となる。特に本発明はトラック幅，トラ
ックピッチなどの制限によりMREの長さを大きくできな
い場合に有効である。
化を検知する部分の素子幅を、MREの抵抗変化を検知し
ない部分の素子幅より大とするような構成とすることに
より、MRE内部の反磁界の影響を最小に抑え、MREの抵抗
変化を検知する部分を単磁区構造にする。この結果、変
則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼンノイズを除去
することが可能となる。特に本発明はトラック幅，トラ
ックピッチなどの制限によりMREの長さを大きくできな
い場合に有効である。
（２）MREを完全な閉磁路にしても単磁区化は可能であ
る。しかし、この場合には、MREの磁気記録媒体から離
れている部分にも検知電流が流れるため、再生感度が低
下する問題点が存在する。しかし、本発明においてはMR
Eは間隙を有しており、検知電流はMREの抵抗変化を行な
う有効部分だけに流れるため、再生感度が大きい利点を
有する。
る。しかし、この場合には、MREの磁気記録媒体から離
れている部分にも検知電流が流れるため、再生感度が低
下する問題点が存在する。しかし、本発明においてはMR
Eは間隙を有しており、検知電流はMREの抵抗変化を行な
う有効部分だけに流れるため、再生感度が大きい利点を
有する。
（３）MREの単磁区化に外部バイアス磁界を使用してい
ないため、磁気記録媒体上の情報は外部バイアス磁界の
漏洩磁界によって損なわれることはない。
ないため、磁気記録媒体上の情報は外部バイアス磁界の
漏洩磁界によって損なわれることはない。
第１図は本発明の一実施例における磁気抵抗型磁気ヘッ
ドの概要図、第２図は第１図で示したMREの磁界強度に
よる抵抗変化を示す特性図、第３図は第１図で示したMR
Eの消磁状態の磁区構造を示す概要図、第４図は従来の
磁気抵抗型磁気ヘッドの概要図、第５図はMREの磁界強
度と抵抗変化を示す理論特性図、第６図は従来のMREの
消磁状態の磁区構造の一例を示す構成図、第７図はアス
ペクト比の非常に大きいMREの消磁状態の磁区構造を示
す構成図、第８図はバルクハウゼンノイズを発生してい
る微小パターンMREの磁界強度による抵抗変化を示す特
性図である。 10……基板、11……磁気抵抗素子（MRE）、12……間
隙、14a,14b……電極、15……磁気記録媒体。
ドの概要図、第２図は第１図で示したMREの磁界強度に
よる抵抗変化を示す特性図、第３図は第１図で示したMR
Eの消磁状態の磁区構造を示す概要図、第４図は従来の
磁気抵抗型磁気ヘッドの概要図、第５図はMREの磁界強
度と抵抗変化を示す理論特性図、第６図は従来のMREの
消磁状態の磁区構造の一例を示す構成図、第７図はアス
ペクト比の非常に大きいMREの消磁状態の磁区構造を示
す構成図、第８図はバルクハウゼンノイズを発生してい
る微小パターンMREの磁界強度による抵抗変化を示す特
性図である。 10……基板、11……磁気抵抗素子（MRE）、12……間
隙、14a,14b……電極、15……磁気記録媒体。
Claims (1)
- 【請求項１】微小な間隙を有する閉磁路構造の磁気抵抗
素子と、前記磁気抵抗素子の中央部だけの抵抗変化を検
知するための１対の電極とを有し、前記磁気抵抗素子の
抵抗変化を検知する部分の素子幅が、前記磁気抵抗素子
の抵抗変化を検知しない部分の素子幅よりも大なるよう
に構成したことを特徴とする磁気抵抗型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61081336A JP2583851B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 磁気抵抗型磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61081336A JP2583851B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 磁気抵抗型磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62239308A JPS62239308A (ja) | 1987-10-20 |
| JP2583851B2 true JP2583851B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=13743531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61081336A Expired - Fee Related JP2583851B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | 磁気抵抗型磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583851B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121879U (ja) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736428A (ja) * | 1980-08-11 | 1982-02-27 | Hitachi Ltd | Jikiteikohetsudo |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP61081336A patent/JP2583851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62239308A (ja) | 1987-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |