JP2777548B2 - エッジ・バイアス式磁気抵抗センサ - Google Patents
エッジ・バイアス式磁気抵抗センサInfo
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- G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G—PHYSICS
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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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全般的には磁気記憶装
置からデータを読み取るための薄膜磁気ヘッドに使用す
るための磁気抵抗（ＭＲ）読取りセンサに関し、具体的
には、形状の異方性を利用し、ＭＲ感知要素エッジの磁
化を事前に定義され、対称で線形の出力を得るために製
造中に事前に選択された角度にＭＲ感知要素の磁化容易
軸が傾けられることを特徴とする、ＭＲ読取りセンサに
関する。
置からデータを読み取るための薄膜磁気ヘッドに使用す
るための磁気抵抗（ＭＲ）読取りセンサに関し、具体的
には、形状の異方性を利用し、ＭＲ感知要素エッジの磁
化を事前に定義され、対称で線形の出力を得るために製
造中に事前に選択された角度にＭＲ感知要素の磁化容易
軸が傾けられることを特徴とする、ＭＲ読取りセンサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録システムでのＭＲセンサの動作
原理の全般的な説明は、Tsang著、"Magnetics of Small
Magnetoresistive Sensors", Journal of Applied Phy
sics,Vol. 55(6), Mar. 15, 1984, pp. 2226-2231にあ
る。本質的に、ＭＲセンサは、磁気抵抗読取り要素によ
って感知される磁束の量と向きの関数としての磁気抵抗
読取り要素の抵抗変化を介して、磁界信号を検出する。
ＭＲセンサは、主に３つの理由、すなわち、磁気媒体に
記録された磁束変化を検出する時の電圧出力が高く、印
加された感知電流に比例することと、良好な線形の密度
分解能を得ることができることと、およびＭＲセンサの
出力が、センサと媒体の間の相対速度から独立であるこ
とから、関心を持たれている。
原理の全般的な説明は、Tsang著、"Magnetics of Small
Magnetoresistive Sensors", Journal of Applied Phy
sics,Vol. 55(6), Mar. 15, 1984, pp. 2226-2231にあ
る。本質的に、ＭＲセンサは、磁気抵抗読取り要素によ
って感知される磁束の量と向きの関数としての磁気抵抗
読取り要素の抵抗変化を介して、磁界信号を検出する。
ＭＲセンサは、主に３つの理由、すなわち、磁気媒体に
記録された磁束変化を検出する時の電圧出力が高く、印
加された感知電流に比例することと、良好な線形の密度
分解能を得ることができることと、およびＭＲセンサの
出力が、センサと媒体の間の相対速度から独立であるこ
とから、関心を持たれている。
【０００３】ＭＲセンサには、通常、低い飽和保磁力の
磁化容易軸に沿って磁化された、たとえばニッケル−鉄
（ＮｉＦｅ）合金などの強磁性体の薄いストリップが含
まれる。ＭＲストリップは、ストライプと称する場合も
あるが、通常は磁気変換器またはヘッドに取り付けら
れ、磁化容易軸が磁気ディスク記録媒体の回転方向に対
して横向きで、ディスクの平面に平行になるようにされ
ている。記録されたデータ・ビットに関連するディスク
からの磁束は、ＭＲストリップの磁化ベクトルの回転を
引き起こし、これがＭＲ材料の抵抗率の変化を引き起こ
す。この抵抗率の変化は、横方向の接点の間でＭＲスト
リップを通って流れる電流によって感知される。抵抗率
は、おおむね磁化ベクトルと電流ベクトルの間の角度の
コサインの二乗に従って変化する。このコサイン二乗の
関係により、磁化ベクトルと電流ベクトルが当初は整列
されている場合に、ディスク磁束に起因する当初の抵抗
率の変化は低く、単一方向である。したがって、通常、
磁化容易軸の磁化ベクトルまたは電流ベクトルを、約４
５°のバイアスを与えて、磁化の角度変化に対する応答
性を高め、センサ出力を線形化する。
磁化容易軸に沿って磁化された、たとえばニッケル−鉄
（ＮｉＦｅ）合金などの強磁性体の薄いストリップが含
まれる。ＭＲストリップは、ストライプと称する場合も
あるが、通常は磁気変換器またはヘッドに取り付けら
れ、磁化容易軸が磁気ディスク記録媒体の回転方向に対
して横向きで、ディスクの平面に平行になるようにされ
ている。記録されたデータ・ビットに関連するディスク
からの磁束は、ＭＲストリップの磁化ベクトルの回転を
引き起こし、これがＭＲ材料の抵抗率の変化を引き起こ
す。この抵抗率の変化は、横方向の接点の間でＭＲスト
リップを通って流れる電流によって感知される。抵抗率
は、おおむね磁化ベクトルと電流ベクトルの間の角度の
コサインの二乗に従って変化する。このコサイン二乗の
関係により、磁化ベクトルと電流ベクトルが当初は整列
されている場合に、ディスク磁束に起因する当初の抵抗
率の変化は低く、単一方向である。したがって、通常、
磁化容易軸の磁化ベクトルまたは電流ベクトルを、約４
５°のバイアスを与えて、磁化の角度変化に対する応答
性を高め、センサ出力を線形化する。
【０００４】ＭＲセンサが最適に動作するためには、２
つのバイアス場が必要であることが従来技術で周知であ
る。上で述べたように、ＭＲ感知要素にバイアスを与
え、その結果、磁束場に対する応答が線形になるように
するために、通常は横バイアス場を与える。このバイア
ス場は、磁気媒体の平面に垂直であり、平面状のＭＲ要
素の表面に平行である。通常ＭＲ要素と共に使用される
第２のバイアス場を、縦バイアス場（longitudinal bia
s field）と称し、これは、磁気媒体の表面に平行で、
ＭＲ要素の縦方向に平行に延びる。縦バイアスの主目的
は、印加される場の存在の下で不可避的な磁区の移動に
よって引き起こされるバルクハウゼン雑音、すなわち、
磁化ベクトルのコヒーレントな回転が不均一になり、抑
止され、磁壁移動に依存することを抑止することであ
る。縦バイアス場は、ＭＲ感知要素の活性領域内に単一
の磁区を維持し、これがこの雑音機構を除去する。縦バ
イアス場の二次的な目的は、高磁界励起の存在の下で磁
気的な安定性を高めることである。縦バイアス場は、通
常は硬磁性材料または反強磁性／強磁性交換結合バイア
スによって与えられる。
つのバイアス場が必要であることが従来技術で周知であ
る。上で述べたように、ＭＲ感知要素にバイアスを与
え、その結果、磁束場に対する応答が線形になるように
するために、通常は横バイアス場を与える。このバイア
ス場は、磁気媒体の平面に垂直であり、平面状のＭＲ要
素の表面に平行である。通常ＭＲ要素と共に使用される
第２のバイアス場を、縦バイアス場（longitudinal bia
s field）と称し、これは、磁気媒体の表面に平行で、
ＭＲ要素の縦方向に平行に延びる。縦バイアスの主目的
は、印加される場の存在の下で不可避的な磁区の移動に
よって引き起こされるバルクハウゼン雑音、すなわち、
磁化ベクトルのコヒーレントな回転が不均一になり、抑
止され、磁壁移動に依存することを抑止することであ
る。縦バイアス場は、ＭＲ感知要素の活性領域内に単一
の磁区を維持し、これがこの雑音機構を除去する。縦バ
イアス場の二次的な目的は、高磁界励起の存在の下で磁
気的な安定性を高めることである。縦バイアス場は、通
常は硬磁性材料または反強磁性／強磁性交換結合バイア
スによって与えられる。
【０００５】通常、横バイアス場は、ＭＲ要素に隣接し
て付着され、薄い磁気絶縁層によって分離された軟磁性
体の層を通る電流によって与えられる。この横バイアス
場をもたらす方法には、ＭＲ要素感知電流のかなりの部
分が、センサ要素に隣接する導通層を介して分流すると
いう大きな短所がある。その結果、全体的な磁気抵抗
（ΔＲ／Ｒ）が低下し、したがって、感度が低下する。
感知電流と磁化容易軸磁化ベクトルの間に角度を設ける
ためのもう１つの方法を、「バーバー・ポール（barber
pole）」と称するが、この方法では、ＭＲストリップ
を横切って磁化容易軸に関して傾けて形成され、これに
よって磁化容易軸磁化ベクトルに関する電流ベクトルの
方向を傾ける、導電ストライプを使用する。しかし、こ
のバーバー・ポール設計には、感知電流の分流は存在し
ないが、ＭＲセンサ要素の有効長がセンサ・リード接点
間の縦方向の距離未満になるという短所がある。バーバ
ー・ポール設計では、傾いた導電ストライプを形成する
ために正確なリソグラフィ処理も必要である。
て付着され、薄い磁気絶縁層によって分離された軟磁性
体の層を通る電流によって与えられる。この横バイアス
場をもたらす方法には、ＭＲ要素感知電流のかなりの部
分が、センサ要素に隣接する導通層を介して分流すると
いう大きな短所がある。その結果、全体的な磁気抵抗
（ΔＲ／Ｒ）が低下し、したがって、感度が低下する。
感知電流と磁化容易軸磁化ベクトルの間に角度を設ける
ためのもう１つの方法を、「バーバー・ポール（barber
pole）」と称するが、この方法では、ＭＲストリップ
を横切って磁化容易軸に関して傾けて形成され、これに
よって磁化容易軸磁化ベクトルに関する電流ベクトルの
方向を傾ける、導電ストライプを使用する。しかし、こ
のバーバー・ポール設計には、感知電流の分流は存在し
ないが、ＭＲセンサ要素の有効長がセンサ・リード接点
間の縦方向の距離未満になるという短所がある。バーバ
ー・ポール設計では、傾いた導電ストライプを形成する
ために正確なリソグラフィ処理も必要である。
【０００６】米国特許第４８４１３９８号明細書に、特
定の活性領域で安定した単一の磁区をもたらす形状感知
要素を有するＭＲセンサが開示されている。好ましい実
施例の１つでは、横バイアスを使用せず、したがって、
バーバー・ポール構成が除去されて、感知要素磁化ベク
トルが感知電流ベクトルと平行になり、非線形応答モー
ドで動作するＭＲセンサがもたらされる。もう１つの実
施例では、中央活性領域の両端で感知要素に接続された
傾いた電気接点またはリードが、感知電流ベクトルの方
向を傾けて、センサの線形動作をもたらす。その代わり
に、同明細書では、傾いた電気リードと組み合わせて傾
いた磁化容易軸を設けて線形動作をもたらすように感知
要素を形成することが開示されている。
定の活性領域で安定した単一の磁区をもたらす形状感知
要素を有するＭＲセンサが開示されている。好ましい実
施例の１つでは、横バイアスを使用せず、したがって、
バーバー・ポール構成が除去されて、感知要素磁化ベク
トルが感知電流ベクトルと平行になり、非線形応答モー
ドで動作するＭＲセンサがもたらされる。もう１つの実
施例では、中央活性領域の両端で感知要素に接続された
傾いた電気接点またはリードが、感知電流ベクトルの方
向を傾けて、センサの線形動作をもたらす。その代わり
に、同明細書では、傾いた電気リードと組み合わせて傾
いた磁化容易軸を設けて線形動作をもたらすように感知
要素を形成することが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主目的は、感度を高めた磁気抵抗（ＭＲ）読取りセンサ
を提供することである。
主目的は、感度を高めた磁気抵抗（ＭＲ）読取りセンサ
を提供することである。
【０００８】本発明のもう１つの目的は、横バイアス層
とその磁気絶縁層とが、ＭＲセンサの安定した線形動作
のために必要でないことを特徴とする、ＭＲ読取りセン
サを提供することである。
とその磁気絶縁層とが、ＭＲセンサの安定した線形動作
のために必要でないことを特徴とする、ＭＲ読取りセン
サを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
ＭＲ読取りセンサに、ＭＲ感知要素を形成する磁気抵抗
材料の層が含まれ、ＭＲストライプの一軸異方性と感知
要素の活性領域の形状異方性だけを利用することによっ
てＭＲセンサにバイアスが与えられる。ＭＲ要素の活性
領域は、全般的に正方形の幾何形状を有して、所望の形
状異方性をもたらす。ＭＲセンサは、ＭＲセンサの製造
中に、感知要素活性領域の４つのエッジで、その形状異
方性を利用して磁化を画定し、磁化容易軸を適切な角度
に傾けることによって、約４５°のバイアスを与えられ
る。バルクハウゼン雑音を最小にするために、センサの
活性領域寸法すなわち、ストライプ高さとトラック幅
を、特性磁壁、すなわち磁区ネール壁、の厚さ未満に縮
小して、閉じた複数磁区の形成が、最早、磁気エネルギ
ー的には有利でなくなるようにすることによって、単一
磁区構成を達成する。
ＭＲ読取りセンサに、ＭＲ感知要素を形成する磁気抵抗
材料の層が含まれ、ＭＲストライプの一軸異方性と感知
要素の活性領域の形状異方性だけを利用することによっ
てＭＲセンサにバイアスが与えられる。ＭＲ要素の活性
領域は、全般的に正方形の幾何形状を有して、所望の形
状異方性をもたらす。ＭＲセンサは、ＭＲセンサの製造
中に、感知要素活性領域の４つのエッジで、その形状異
方性を利用して磁化を画定し、磁化容易軸を適切な角度
に傾けることによって、約４５°のバイアスを与えられ
る。バルクハウゼン雑音を最小にするために、センサの
活性領域寸法すなわち、ストライプ高さとトラック幅
を、特性磁壁、すなわち磁区ネール壁、の厚さ未満に縮
小して、閉じた複数磁区の形成が、最早、磁気エネルギ
ー的には有利でなくなるようにすることによって、単一
磁区構成を達成する。
【００１０】本発明のＭＲセンサでは、対称で線形の応
答を得るための適切なバイアスが、横バイアス層に分流
する電流を使用せずに達成される。したがって、感知電
流のすべてが、ＭＲ感知要素を通り、ＭＲセンサに関す
る最大の感度が得られる。
答を得るための適切なバイアスが、横バイアス層に分流
する電流を使用せずに達成される。したがって、感知電
流のすべてが、ＭＲ感知要素を通り、ＭＲセンサに関す
る最大の感度が得られる。
【００１１】
【実施例】ここで図１を参照するが、図１に示されるよ
うに磁気ディスク記憶装置内で実施されるものとして本
発明を説明するが、本発明は、たとえば磁気テープ記録
システムなど、他の磁気記録システムにも適用可能であ
ることが明白である。少なくとも１つの回転可能な磁気
ディスク（以下、ディスクと呼称する）１２が、スピン
ドル１４上に支持され、ディスク駆動モータ１８によっ
て回転される。各ディスク上の磁気記録媒体は、ディス
ク１２上の同心円状のデータ・トラック（図示せず）の
環状のパターンという形式になっている。
うに磁気ディスク記憶装置内で実施されるものとして本
発明を説明するが、本発明は、たとえば磁気テープ記録
システムなど、他の磁気記録システムにも適用可能であ
ることが明白である。少なくとも１つの回転可能な磁気
ディスク（以下、ディスクと呼称する）１２が、スピン
ドル１４上に支持され、ディスク駆動モータ１８によっ
て回転される。各ディスク上の磁気記録媒体は、ディス
ク１２上の同心円状のデータ・トラック（図示せず）の
環状のパターンという形式になっている。
【００１２】少なくとも１つのスライダ１３が、ディス
ク１２上で位置決めされ、各スライダ１３は、通常は読
み書きヘッドと称する１つまたは複数の磁気読み書き変
換器（以下、ヘッドと呼称する）２１を支持する。ディ
スクが回転する際に、スライダ１３は、ディスク表面２
２の上で半径方向に内外に移動され、その結果、ヘッド
２１が、所望のデータが記録されるディスクの異なる部
分をアクセスできるようになる。各スライダ１３は、サ
スペンション１５によってアクチュエータ・アーム１９
に取り付けられる。サスペンション１５は、スライダ１
３をディスク表面２２に向けて偏向させるわずかなばね
力をもたらす。各アクチュエータ・アーム１９は、アク
チュエータ手段２７に取り付けられる。図１に示される
ように、アクチュエータ手段は、たとえばボイス・コイ
ル・モータ（ＶＣＭ）とすることができる。ＶＣＭに
は、固定された磁界の中で移動可能なコイルが含まれ、
コイルの移動の向きと速度は、コントローラによって供
給されるモータ電流信号によって制御される。
ク１２上で位置決めされ、各スライダ１３は、通常は読
み書きヘッドと称する１つまたは複数の磁気読み書き変
換器（以下、ヘッドと呼称する）２１を支持する。ディ
スクが回転する際に、スライダ１３は、ディスク表面２
２の上で半径方向に内外に移動され、その結果、ヘッド
２１が、所望のデータが記録されるディスクの異なる部
分をアクセスできるようになる。各スライダ１３は、サ
スペンション１５によってアクチュエータ・アーム１９
に取り付けられる。サスペンション１５は、スライダ１
３をディスク表面２２に向けて偏向させるわずかなばね
力をもたらす。各アクチュエータ・アーム１９は、アク
チュエータ手段２７に取り付けられる。図１に示される
ように、アクチュエータ手段は、たとえばボイス・コイ
ル・モータ（ＶＣＭ）とすることができる。ＶＣＭに
は、固定された磁界の中で移動可能なコイルが含まれ、
コイルの移動の向きと速度は、コントローラによって供
給されるモータ電流信号によって制御される。
【００１３】ディスク記憶システムの動作中には、ディ
スク１２の回転によって、スライダ１３とディスク表面
２２の間にエア・ベアリングが生成され、これがスライ
ダに上向きの力を働かせる。したがって、このエア・ベ
アリングは、サスペンション１５のわずかなばね力と平
衡し、動作中にスライダ１３をディスク表面から離し、
ディスク表面からわずかに上で実質的に一定の小さな間
隔だけ離れた位置に支持する。
スク１２の回転によって、スライダ１３とディスク表面
２２の間にエア・ベアリングが生成され、これがスライ
ダに上向きの力を働かせる。したがって、このエア・ベ
アリングは、サスペンション１５のわずかなばね力と平
衡し、動作中にスライダ１３をディスク表面から離し、
ディスク表面からわずかに上で実質的に一定の小さな間
隔だけ離れた位置に支持する。
【００１４】ディスク記憶システムのさまざまな構成要
素は、動作中に、アクセス制御信号や内部クロック信号
など、制御ユニット２９によって生成される制御信号に
よって制御される。通常、制御ユニット２９には、たと
えば論理制御回路、記憶手段およびマイクロプロセッサ
が含まれる。制御ユニット２９は、線２３上の駆動モー
タ制御信号や線２８上のヘッド位置・シーク制御信号な
ど、さまざまなシステム動作を制御するための制御信号
を生成する。線２８上の制御信号は、選択されたスライ
ダ１３を関連するディスク１２の所望のデータ・トラッ
クへ最適に移動し位置決めするために望まれる電流プロ
ファイルを供給する。読取り信号と書込み信号は、記録
チャネル２５によって、ヘッド２１との間で通信され
る。
素は、動作中に、アクセス制御信号や内部クロック信号
など、制御ユニット２９によって生成される制御信号に
よって制御される。通常、制御ユニット２９には、たと
えば論理制御回路、記憶手段およびマイクロプロセッサ
が含まれる。制御ユニット２９は、線２３上の駆動モー
タ制御信号や線２８上のヘッド位置・シーク制御信号な
ど、さまざまなシステム動作を制御するための制御信号
を生成する。線２８上の制御信号は、選択されたスライ
ダ１３を関連するディスク１２の所望のデータ・トラッ
クへ最適に移動し位置決めするために望まれる電流プロ
ファイルを供給する。読取り信号と書込み信号は、記録
チャネル２５によって、ヘッド２１との間で通信され
る。
【００１５】典型的な磁気ディスク記憶システムの上の
説明と、図１の添付図は、代表例を示すことだけが目的
である。ディスク記憶システムに、大量のディスクとア
クチュエータを含めることができ、各アクチュエータが
複数のスライダを支持できることは明白である。
説明と、図１の添付図は、代表例を示すことだけが目的
である。ディスク記憶システムに、大量のディスクとア
クチュエータを含めることができ、各アクチュエータが
複数のスライダを支持できることは明白である。
【００１６】ここで図２を参照すると、たとえば米国特
許第４６６３６８５号明細書に記載されたタイプの従来
技術の薄膜ＭＲセンサ３０には、受動端である端部領域
３６および３８を分離する中央活性領域３４が含まれ
る。１層の軟磁性体を基板３２の上に堆積して、横バイ
アス層３１を形成する。スペーサ層３３、ＭＲ層３５お
よび反強磁性層３９が、横バイアス層３１の上に連続的
に堆積され、反強磁性層３９は、端部領域３６および３
８でのみＭＲ層３５に重なり、これと接触するようにパ
ターン形成されている。導電リード４１が、端部領域３
６および３８でのみ反強磁性層３９に重なり、これと接
触するようにパターン形成される。端部領域３６および
３８の導電リード間に接続される電流源４３が、中央活
性領域３４に感知電流を供給し、その一部が、ＭＲセン
サ内で線形応答を生じるための横バイアス場を生成す
る。ＭＲ層３５は、たとえばＮｉ81Ｆｅ19などの強磁性
体から形成されるが、記録チャネル２５内の別々の感知
回路がＭＲ層内の抵抗変化を判定できるようにする出力
電流を供給する。この抵抗変化は、ディスク表面２２に
記録されたデータを表す、ＭＲ層３５によって遮られる
磁場の変化の関数である。
許第４６６３６８５号明細書に記載されたタイプの従来
技術の薄膜ＭＲセンサ３０には、受動端である端部領域
３６および３８を分離する中央活性領域３４が含まれ
る。１層の軟磁性体を基板３２の上に堆積して、横バイ
アス層３１を形成する。スペーサ層３３、ＭＲ層３５お
よび反強磁性層３９が、横バイアス層３１の上に連続的
に堆積され、反強磁性層３９は、端部領域３６および３
８でのみＭＲ層３５に重なり、これと接触するようにパ
ターン形成されている。導電リード４１が、端部領域３
６および３８でのみ反強磁性層３９に重なり、これと接
触するようにパターン形成される。端部領域３６および
３８の導電リード間に接続される電流源４３が、中央活
性領域３４に感知電流を供給し、その一部が、ＭＲセン
サ内で線形応答を生じるための横バイアス場を生成す
る。ＭＲ層３５は、たとえばＮｉ81Ｆｅ19などの強磁性
体から形成されるが、記録チャネル２５内の別々の感知
回路がＭＲ層内の抵抗変化を判定できるようにする出力
電流を供給する。この抵抗変化は、ディスク表面２２に
記録されたデータを表す、ＭＲ層３５によって遮られる
磁場の変化の関数である。
【００１７】ＭＲ層３５が確実に一軸異方性を有するよ
うにするために、反強磁性層３９をＭＲ層３５の上に形
成する。反強磁性層３９には、整然としたＣｕＡｕ−Ｉ
型構造すなわち面心四面体（ｆｃｔ）構造を有する、反
強磁性θ相Ｍｎ合金、好ましくはＮｉＭｎが含まれる。
反強磁性層３９は、強磁性のＭＲ層３５との界面交換結
合を生じる。これが、ＭＲ層内の縦方向の交換バイアス
場（ＨUA）をもたらし、ＭＲ層３５内に単一磁区を生じ
る。ＭＲ層内の単一磁区状態の存在は、複数磁区状態を
示すＭＲ材料に関連するバルクハウゼン雑音を抑止する
ために必要不可欠である。
うにするために、反強磁性層３９をＭＲ層３５の上に形
成する。反強磁性層３９には、整然としたＣｕＡｕ−Ｉ
型構造すなわち面心四面体（ｆｃｔ）構造を有する、反
強磁性θ相Ｍｎ合金、好ましくはＮｉＭｎが含まれる。
反強磁性層３９は、強磁性のＭＲ層３５との界面交換結
合を生じる。これが、ＭＲ層内の縦方向の交換バイアス
場（ＨUA）をもたらし、ＭＲ層３５内に単一磁区を生じ
る。ＭＲ層内の単一磁区状態の存在は、複数磁区状態を
示すＭＲ材料に関連するバルクハウゼン雑音を抑止する
ために必要不可欠である。
【００１８】横バイアス層３１は、ＭＲ層３５内の磁場
をディスク表面２２に平行でない方向にわずかに偏向さ
せるために、ディスク表面２２に対しておおむね垂直の
向きの磁場をもたらす。この横バイアス場が、ＭＲ層３
５を線形応答モードに維持し、その電流出力が基本的に
抵抗変化の線形関数になるようにする。横バイアス層３
１は、たとえばタンタル（Ｔａ）などの薄い非磁性スペ
ーサ層によって、ＭＲ層３５から分離される。
をディスク表面２２に平行でない方向にわずかに偏向さ
せるために、ディスク表面２２に対しておおむね垂直の
向きの磁場をもたらす。この横バイアス場が、ＭＲ層３
５を線形応答モードに維持し、その電流出力が基本的に
抵抗変化の線形関数になるようにする。横バイアス層３
１は、たとえばタンタル（Ｔａ）などの薄い非磁性スペ
ーサ層によって、ＭＲ層３５から分離される。
【００１９】上で述べたように、感知電流の一部は、Ｍ
Ｒセンサのために横バイアス場を生成する目的のため、
横バイアス層３１を介して分流する。さらに、スペーサ
層３３は、通常はＴａの高抵抗率相などの比較的高抵抗
率の材料であるが、感知電流の一部が、このスペーサ層
にも分流する。したがって、感知電流の一部だけが、Ｍ
Ｒ層３５の活性領域を通って流れ、低い出力信号と感度
の低下をもたらす。
Ｒセンサのために横バイアス場を生成する目的のため、
横バイアス層３１を介して分流する。さらに、スペーサ
層３３は、通常はＴａの高抵抗率相などの比較的高抵抗
率の材料であるが、感知電流の一部が、このスペーサ層
にも分流する。したがって、感知電流の一部だけが、Ｍ
Ｒ層３５の活性領域を通って流れ、低い出力信号と感度
の低下をもたらす。
【００２０】ここで図３、図４および図５を参照する
と、本発明の原理に従うエッジ・バイアス式ＭＲセンサ
は、適当な一軸異方性Ｈkと共にＭＲセンサの活性部分
のエッジでの磁化を定義することによって達成される。
図３は、矢印５３によって示される一軸異方性Ｈkと、
全般的に正方形の幾何形状とを有するエッジ・バイアス
式のＭＲ感知要素５０を示す図である。活性領域が実質
的に正方形の幾何形状を有するＭＲセンサの場合、結果
的に異方性場が、ＭＲセンサに約４５°のバイアスを与
え、センサの活性領域に横バイアス場をもたらすための
追加の磁性層の必要がなくなる。異方性場を４５°また
は他の好ましい向きに向ける傾向を強めるために、セン
サ製造中に、ＭＲ感知要素５０の磁化容易軸も、センサ
の縦軸（longitudinal axis）に関して４５°にセット
することができる。たとえば、付着の後に、ＭＲ感知要
素５０を、所望の向きを有する磁場の存在の下で焼きな
ますか、当技術分野で既知の他の適当な技法を用いるこ
とができる。したがって、横バイアス層３１とスペーサ
層３３を通って分流する電流も除去され、ＭＲセンサ層
のΔＲ／Ｒの完全な利用が実現される。
と、本発明の原理に従うエッジ・バイアス式ＭＲセンサ
は、適当な一軸異方性Ｈkと共にＭＲセンサの活性部分
のエッジでの磁化を定義することによって達成される。
図３は、矢印５３によって示される一軸異方性Ｈkと、
全般的に正方形の幾何形状とを有するエッジ・バイアス
式のＭＲ感知要素５０を示す図である。活性領域が実質
的に正方形の幾何形状を有するＭＲセンサの場合、結果
的に異方性場が、ＭＲセンサに約４５°のバイアスを与
え、センサの活性領域に横バイアス場をもたらすための
追加の磁性層の必要がなくなる。異方性場を４５°また
は他の好ましい向きに向ける傾向を強めるために、セン
サ製造中に、ＭＲ感知要素５０の磁化容易軸も、センサ
の縦軸（longitudinal axis）に関して４５°にセット
することができる。たとえば、付着の後に、ＭＲ感知要
素５０を、所望の向きを有する磁場の存在の下で焼きな
ますか、当技術分野で既知の他の適当な技法を用いるこ
とができる。したがって、横バイアス層３１とスペーサ
層３３を通って分流する電流も除去され、ＭＲセンサ層
のΔＲ／Ｒの完全な利用が実現される。
【００２１】単一磁区構成を達成するために、ＭＲ感知
要素５０の幾何形状（すなわち、図１０のストライプ高
さ（ｈ）とトラック幅（ＴＷ））は、閉じた複数磁区の
形成が最早磁気エネルギー的には有利でなくなるよう
に、特性磁壁厚さより小さくなるように選択される。た
とえば約２００Å未満の厚さを有する膜など、極薄膜で
は、磁気モーメントが薄膜の平面内で回転するネール壁
だけが観察される。図４は、S. Middlehoek著、"Domain
Walls in Thin Ni-Fe Films", Journal of Applied Ph
ysics, April 1964, Vol. 34, No. 4, page 1054-1059
によって報告された計算と測定に基づく、Ｎｉ20Ｆｅ80
合金薄膜の、ネール壁厚さ対ＮｉＦｅ薄膜厚さのプロッ
トである。図５は、さまざまなデータ記録密度に関し
て、図４に示されたデータから抽出されたネール壁厚さ
とＭＲセンサ（活性領域）の幾何形状パラメータを比較
した表である。図５から、記録密度が高まる際に、ＭＲ
センサの幾何形状が、ネール壁厚さ以内に十分に収まる
ことがわかる。
要素５０の幾何形状（すなわち、図１０のストライプ高
さ（ｈ）とトラック幅（ＴＷ））は、閉じた複数磁区の
形成が最早磁気エネルギー的には有利でなくなるよう
に、特性磁壁厚さより小さくなるように選択される。た
とえば約２００Å未満の厚さを有する膜など、極薄膜で
は、磁気モーメントが薄膜の平面内で回転するネール壁
だけが観察される。図４は、S. Middlehoek著、"Domain
Walls in Thin Ni-Fe Films", Journal of Applied Ph
ysics, April 1964, Vol. 34, No. 4, page 1054-1059
によって報告された計算と測定に基づく、Ｎｉ20Ｆｅ80
合金薄膜の、ネール壁厚さ対ＮｉＦｅ薄膜厚さのプロッ
トである。図５は、さまざまなデータ記録密度に関し
て、図４に示されたデータから抽出されたネール壁厚さ
とＭＲセンサ（活性領域）の幾何形状パラメータを比較
した表である。図５から、記録密度が高まる際に、ＭＲ
センサの幾何形状が、ネール壁厚さ以内に十分に収まる
ことがわかる。
【００２２】ここで図６、図７および図８を参照する
と、本発明によるＭＲセンサの好ましい実施例が示され
ている。ＭＲセンサ６０には、強磁性体のＭＲ層６１
と、ＭＲ層の両端に形成される導電リード６３が含まれ
る。このセンサの活性領域６２は、ＭＲ層６１上の導電
リード６３構造のオーバーレイによって画定される。こ
の好ましい実施例では、ＭＲ層６１が、Ｔａ（５０Å）
／ＮｉＦｅ（１５０Å）／Ｔａ（５０Å）の構造を有す
る多層薄膜であり、このＴａ層は、後続処理と使用によ
る腐食その他の望ましくない影響からＮｉＦｅ層を保護
する。しかし、従来技術で既知のとおり、ＭＲ感知層
は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの磁性合金など、適
当な強磁性体からなるものとすることができる。同様
に、導電リードには、Ｔａ（２００Å）／ＡｕＮｉ（６
００Å）／Ｔａ（２００Å）の構造を有する多層薄膜が
含まれるが、これは、たとえばＡｕやＣｕなど、適当な
導電材料からなるものとすることができる。ＭＲ層の活
性領域６２の寸法は、ＭＲ層の磁気結晶異方性が、追加
の縦または横のバイアス機構を使用せずに、縦軸に関し
て約４５°傾いた所望のバイアス場をもたらすように選
択される。
と、本発明によるＭＲセンサの好ましい実施例が示され
ている。ＭＲセンサ６０には、強磁性体のＭＲ層６１
と、ＭＲ層の両端に形成される導電リード６３が含まれ
る。このセンサの活性領域６２は、ＭＲ層６１上の導電
リード６３構造のオーバーレイによって画定される。こ
の好ましい実施例では、ＭＲ層６１が、Ｔａ（５０Å）
／ＮｉＦｅ（１５０Å）／Ｔａ（５０Å）の構造を有す
る多層薄膜であり、このＴａ層は、後続処理と使用によ
る腐食その他の望ましくない影響からＮｉＦｅ層を保護
する。しかし、従来技術で既知のとおり、ＭＲ感知層
は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏまたはそれらの磁性合金など、適
当な強磁性体からなるものとすることができる。同様
に、導電リードには、Ｔａ（２００Å）／ＡｕＮｉ（６
００Å）／Ｔａ（２００Å）の構造を有する多層薄膜が
含まれるが、これは、たとえばＡｕやＣｕなど、適当な
導電材料からなるものとすることができる。ＭＲ層の活
性領域６２の寸法は、ＭＲ層の磁気結晶異方性が、追加
の縦または横のバイアス機構を使用せずに、縦軸に関し
て約４５°傾いた所望のバイアス場をもたらすように選
択される。
【００２３】図６に示された構造を有する、さまざまな
寸法の磁気抵抗センサを製造し、テストして、磁区の安
定性とバイアス場の角度に対するセンサ幾何形状の影響
を判定した。１５０Åの厚さを有するＮｉＦｅのＭＲ層
に関して、１．４μｍまたは２．３μｍのＭＲストライ
プ高さと、１．０μｍ、２．０μｍ、４．０μｍまたは
１０μｍのトラック幅を有するシールド付きＭＲセンサ
の２×４行列（８通りの組み合わせ）に対して、ウエハ
・レベルのテストを行った。図７に、１．４μｍのＭＲ
ストライプ高さを有するセンサの、トラック幅に対する
ＭＲストライプ高さの比の関数としてのバイアス場の角
度（ＭＲセンサ６０の水平軸に関する）を示す。センサ
の活性領域６２が実質的に正方形になるにつれて、すな
わち、トラック幅を１０μｍから１．０μｍに減らすに
つれて、センサは、バイアスなしから約４５°のバイア
ス場角度へ変化する。図７からは、特に所望のバイアス
場角度である４５°の付近で、ＭＲセンサの幾何形状比
に伴ってバイアス場の向きが急激に変化することもわか
る。
寸法の磁気抵抗センサを製造し、テストして、磁区の安
定性とバイアス場の角度に対するセンサ幾何形状の影響
を判定した。１５０Åの厚さを有するＮｉＦｅのＭＲ層
に関して、１．４μｍまたは２．３μｍのＭＲストライ
プ高さと、１．０μｍ、２．０μｍ、４．０μｍまたは
１０μｍのトラック幅を有するシールド付きＭＲセンサ
の２×４行列（８通りの組み合わせ）に対して、ウエハ
・レベルのテストを行った。図７に、１．４μｍのＭＲ
ストライプ高さを有するセンサの、トラック幅に対する
ＭＲストライプ高さの比の関数としてのバイアス場の角
度（ＭＲセンサ６０の水平軸に関する）を示す。センサ
の活性領域６２が実質的に正方形になるにつれて、すな
わち、トラック幅を１０μｍから１．０μｍに減らすに
つれて、センサは、バイアスなしから約４５°のバイア
ス場角度へ変化する。図７からは、特に所望のバイアス
場角度である４５°の付近で、ＭＲセンサの幾何形状比
に伴ってバイアス場の向きが急激に変化することもわか
る。
【００２４】図８に、１．２μｍのＭＲストライプ高
さ、１．０μｍのトラック幅、１５０ÅのＭＲ層厚さを
有する、ラップ加工されたエッジ・バイアス式のＭＲセ
ンサ６０に関する、準静的応答曲線のプロットを示す。
ＭＲセンサに印加された感知電流は、６ｍＡである。応
答は線形であり、センサに正しいバイアスが与えられて
いることが示されている。この応答曲線には、曲線の一
部にわずかなヒステリシスがあり、残存磁区構造が存在
する可能性も示されている。ヒステリシスを最少にし、
バイアス場の安定性を高めるために、図示の場合のよう
にＭＲセンサの活性領域寸法がネール壁厚さより大きい
時には、センサの導電リード６３内に交換バイアス層ま
たは硬質バイアス層を含めることによって、活性領域６
２内に弱い縦バイアス場を設けることができる。
さ、１．０μｍのトラック幅、１５０ÅのＭＲ層厚さを
有する、ラップ加工されたエッジ・バイアス式のＭＲセ
ンサ６０に関する、準静的応答曲線のプロットを示す。
ＭＲセンサに印加された感知電流は、６ｍＡである。応
答は線形であり、センサに正しいバイアスが与えられて
いることが示されている。この応答曲線には、曲線の一
部にわずかなヒステリシスがあり、残存磁区構造が存在
する可能性も示されている。ヒステリシスを最少にし、
バイアス場の安定性を高めるために、図示の場合のよう
にＭＲセンサの活性領域寸法がネール壁厚さより大きい
時には、センサの導電リード６３内に交換バイアス層ま
たは硬質バイアス層を含めることによって、活性領域６
２内に弱い縦バイアス場を設けることができる。
【００２５】ここで図９および図１０を参照すると、本
発明によるエッジ・バイアス式ＭＲセンサの第２の好ま
しい実施例が示されている。ＭＲセンサ９０には、たと
えばＮｉ80Ｆｅ20などの強磁性体のＭＲ層９１、ＭＲセ
ンサ受動領域またはセンサ端部領域９４だけをカバーす
るようにパターン形成された、たとえばＭｎＦｅやＮｉ
Ｍｎなどの反強磁性体のピン止め層９３、および、セン
サ端部領域９４でピン止め層の上に形成された、たとえ
ばＡｕやＣｕなどの適当な導電材料の導電リード９５が
含まれる。その代わりに、ピン止め層９３を、たとえば
ＣｏＮｉ、ＣｏＰｔまたはそれらのＣｒを含む合金など
の硬質磁気材料からなるものとすることができる。ＭＲ
センサ９０は、たとえばＳｉやセラミック材料などの基
板９８の上に、基板の上でＭＲ層９１の下にたとえばＴ
ａなどの所望の材料の絶縁層またはシード層９６を形成
された状態で形成される。製造中に、ＭＲ層９１は、Ｍ
Ｒ層の磁化容易軸を所望の向きに向けるために、所望の
向きを有する磁場の存在下で付着される。その代わり
に、当技術分野で既知のとおり、たとえば磁場の存在下
での焼きなましなどの他の適当な方法を使用して、磁化
容易軸の向きをセットすることができる。当技術分野で
既知のとおり、磁気シールド層などの追加材料層を、Ｍ
Ｒ層９１と基板９８の間に挿入することも可能である。
発明によるエッジ・バイアス式ＭＲセンサの第２の好ま
しい実施例が示されている。ＭＲセンサ９０には、たと
えばＮｉ80Ｆｅ20などの強磁性体のＭＲ層９１、ＭＲセ
ンサ受動領域またはセンサ端部領域９４だけをカバーす
るようにパターン形成された、たとえばＭｎＦｅやＮｉ
Ｍｎなどの反強磁性体のピン止め層９３、および、セン
サ端部領域９４でピン止め層の上に形成された、たとえ
ばＡｕやＣｕなどの適当な導電材料の導電リード９５が
含まれる。その代わりに、ピン止め層９３を、たとえば
ＣｏＮｉ、ＣｏＰｔまたはそれらのＣｒを含む合金など
の硬質磁気材料からなるものとすることができる。ＭＲ
センサ９０は、たとえばＳｉやセラミック材料などの基
板９８の上に、基板の上でＭＲ層９１の下にたとえばＴ
ａなどの所望の材料の絶縁層またはシード層９６を形成
された状態で形成される。製造中に、ＭＲ層９１は、Ｍ
Ｒ層の磁化容易軸を所望の向きに向けるために、所望の
向きを有する磁場の存在下で付着される。その代わり
に、当技術分野で既知のとおり、たとえば磁場の存在下
での焼きなましなどの他の適当な方法を使用して、磁化
容易軸の向きをセットすることができる。当技術分野で
既知のとおり、磁気シールド層などの追加材料層を、Ｍ
Ｒ層９１と基板９８の間に挿入することも可能である。
【００２６】センサの活性領域９２の寸法は、そのＭＲ
センサがそれに合わせて設計される磁気記憶システムの
データ記憶密度の関数である。たとえば、図５に示され
るように、約０．００３１０ＧＢ／ｍｍ2（２ＧＢ／平
方インチ）の記録密度の場合、ＭＲ層９１の活性部分
は、約１．０μｍのトラック幅ＴＷと、約０．６μｍの
ストライプ高さｈと、約１２０Åの厚さを有する。反強
磁性のピン止め層９３の厚さは、約５０Åから約３００
Åまでの範囲内にある。
センサがそれに合わせて設計される磁気記憶システムの
データ記憶密度の関数である。たとえば、図５に示され
るように、約０．００３１０ＧＢ／ｍｍ2（２ＧＢ／平
方インチ）の記録密度の場合、ＭＲ層９１の活性部分
は、約１．０μｍのトラック幅ＴＷと、約０．６μｍの
ストライプ高さｈと、約１２０Åの厚さを有する。反強
磁性のピン止め層９３の厚さは、約５０Åから約３００
Åまでの範囲内にある。
【００２７】ＭＲセンサ９０は、導電リード９５および
１０１を介して、電流源９９と信号検出・処理回路９７
に結合される。電流源９９は、ＭＲ層９１の活性領域９
２に感知電流を供給する。図１および図２に関連して説
明したように、印加された磁気信号に応答してＭＲセン
サによって生成された出力信号は、信号検出・処理回路
９７内で処理される。
１０１を介して、電流源９９と信号検出・処理回路９７
に結合される。電流源９９は、ＭＲ層９１の活性領域９
２に感知電流を供給する。図１および図２に関連して説
明したように、印加された磁気信号に応答してＭＲセン
サによって生成された出力信号は、信号検出・処理回路
９７内で処理される。
【００２８】活性領域またはトラックのエッジ１０３で
のＭＲ層の磁化は、反強磁性のピン止め層９３への交換
結合によって固定または「ピン止め」されて、エッジ１
０３での磁気モーメントの切替えまたは回転が発生しな
いようになっている。角や他の幾何的な不連続点での磁
気的な特異性を最少化または除去するために、ＭＲ層９
１は、活性領域９２とセンサ端部領域９４にまたがる連
続的な薄膜として延びる。
のＭＲ層の磁化は、反強磁性のピン止め層９３への交換
結合によって固定または「ピン止め」されて、エッジ１
０３での磁気モーメントの切替えまたは回転が発生しな
いようになっている。角や他の幾何的な不連続点での磁
気的な特異性を最少化または除去するために、ＭＲ層９
１は、活性領域９２とセンサ端部領域９４にまたがる連
続的な薄膜として延びる。
【００２９】本発明の好ましい実施例に関して具体的に
本発明を図示し、説明してきたが、当業者であれば、本
発明の主旨、範囲および教示から逸脱せずに形態と詳細
をさまざまに変更できることを理解するであろう。した
がって、本明細書に開示された発明は、単なる例示とみ
なされるべきであり、請求の範囲で指定される範囲にの
み制限される。
本発明を図示し、説明してきたが、当業者であれば、本
発明の主旨、範囲および教示から逸脱せずに形態と詳細
をさまざまに変更できることを理解するであろう。した
がって、本明細書に開示された発明は、単なる例示とみ
なされるべきであり、請求の範囲で指定される範囲にの
み制限される。
【００３０】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００３１】（１）ほぼ正方形の形状を画定する平面寸
法を有する強磁性体の層を含み、前記強磁性体の層の磁
化が、そのエッジで事前に定義された向きを有し、その
異方性磁軸が、前記強磁性層の縦軸に関して約４５°に
向いた、磁気抵抗センサ。 （２）前記強磁性体の平面寸法が、前記強磁性層内の磁
区ネール壁の厚さ未満であることを特徴とする、上記
（１）に記載の磁気抵抗センサ。 （３）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルト、およ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（２）に記載
の磁気抵抗センサ。 （４）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金で
あることを特徴とする、上記（３）に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 （５）中央活性領域によって分離された端部領域を有す
る磁気抵抗センサであって、前記中央活性領域が、前記
中央活性領域内での抵抗変化を表す信号を生成するため
に、遮られた磁界に応答し、基板上に付着され、少なく
とも前記中央活性領域の上に延びる強磁性体の層であっ
て、前記中央活性領域内の前記強磁性体が、ほぼ正方形
の形状を画定する平面寸法を有し、前記強磁性体の層の
磁化が、前記中央活性領域のエッジで事前に定義された
向きを有し、異方性磁軸が、前記強磁性層の縦軸に関し
て約４５°に向いた、強磁性体の層と、前記磁気抵抗セ
ンサの前記端部領域の上に付着され、前記強磁性体の層
と接触し、前記中央活性領域の対向するエッジまで延び
る導電リードであって、前記中央活性領域の水平寸法が
前記導電リードのエッジによって決定される、導電リー
ドとを含む、磁気抵抗センサ。 （６）前記強磁性体の平面寸法が、前記強磁性体の層内
の磁区ネール壁の厚さ未満であることを特徴とする、上
記（５）に記載の磁気抵抗センサ。 （７）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルト、およ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（６）に記載
の磁気抵抗センサ。 （８）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金で
あることを特徴とする、上記（７）に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 （９）前記導電リードが、金、銀、銅、タンタル、およ
びそれらの導電合金を含むグループから選択された導電
材料からなることを特徴とする、上記（６）に記載の磁
気抵抗センサ。 （１０）前記導電リードのそれぞれに、タンタルの下
層、前記下層の上に形成された金−ニッケル合金の導電
層および、前記導電層の上に形成されたタンタルの上層
が含まれることを特徴とする、上記（６）に記載の磁気
抵抗センサ。 （１１）さらに、前記端部領域の上だけに延びる磁気バ
イアス材料の層を含む、上記（５）に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 （１２）中央活性領域によって分離された端部領域を有
する磁気抵抗センサであって、前記中央活性領域が、前
記中央活性領域内での抵抗変化を表す信号を生成するた
めに、遮られた磁界に応答し、基板上に付着され、少な
くとも前記中央活性領域の上に延びる強磁性体の層であ
って、前記中央活性領域内の前記強磁性体が、全般的に
正方形の形状を画定する平面寸法を有し、前記強磁性体
の層の磁化が、前記中央活性領域のエッジで事前に定義
された向きを有し、異方性磁軸が、前記強磁性体の層の
縦軸に関して約４５°に向いた、強磁性体の層と、前記
基板上で前記端部領域内だけに付着され、少なくとも前
記中央活性領域のエッジで前記強磁性体の層と接触す
る、前記中央活性領域のエッジで前記強磁性体の層の磁
化を前記事前に定義された向きに維持するための磁気バ
イアス材料の層とを含む、磁気抵抗センサ。 （１３）さらに、前記磁気抵抗センサの前記端部領域の
上に付着され、前記磁気バイアス層の上に横たわる導電
リードを含み、前記導電リードが、前記中央活性領域の
対向するエッジまで延び、前記中央活性領域の水平寸法
が、前記導電リードのエッジによって決定される、上記
（１２）に記載の磁気抵抗センサ。 （１４）前記磁気抵抗センサに感知電流を供給するため
前記導電リードに結合された電流手段と、前記信号を受
け取り、処理するため、前記電流手段および前記導電リ
ードに結合された回路手段とをさらに含む、上記（１
３）に記載の磁気抵抗センサ。 （１５）前記強磁性体の平面寸法が、前記強磁性体の層
内の磁区ネール壁の厚さ未満であることを特徴とする、
上記（１２）に記載の磁気抵抗センサ。 （１６）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルトおよ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（１２）に記
載の磁気抵抗センサ。 （１７）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金
であることを特徴とする、上記（１６）に記載の磁気抵
抗センサ。 （１８）前記導電リードが、金、銀、銅、タンタルおよ
びそれらの導電合金を含むグループから選択された導電
材料からなることを特徴とする、上記（１３）に記載の
磁気抵抗センサ。 （１９）前記導電リードのそれぞれに、タンタルの下
層、前記下層の上に形成された金−ニッケル合金の導電
層および、前記導電層の上に形成されたタンタルの上層
が含まれることを特徴とする、上記（１３）に記載の磁
気抵抗センサ。 （２０）前記磁気バイアス層が、反強磁性体からなるこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （２１）前記反強磁性体が、マンガン−鉄およびニッケ
ル−マンガンからなるグループから選択されることを特
徴とする、上記（２０）に記載の磁気抵抗センサ。 （２２）前記磁気バイアス層が、硬磁性材料からなるこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （２３）前記硬磁性材料が、コバルト−ニッケル、コバ
ルト−白金、コバルト−ニッケル−クロムおよびコバル
ト−白金−クロムからなるグループから選択されること
を特徴とする、上記（２２）に記載の磁気抵抗センサ。 （２４）データを記録するための複数のトラックを有す
る磁気記憶媒体と、磁気変換器と前記磁気記憶媒体との
間の相対運動の間に前記磁気記憶媒体に対して狭い間隔
の位置に維持される磁気変換器であって、中央活性領域
によって分離された受動端部領域を有し基板上に形成さ
れた磁気抵抗センサを含み、少なくとも前記中央活性領
域の上に延び、前記中央活性領域内でほぼ正方形の形状
を画定する平面寸法を有し、前記平面寸法が、前記強磁
性体の層の磁区ネール壁の厚さ未満であり、前記中央活
性領域のエッジで事前に定義された向きの磁化を有し、
異方性磁軸が強磁性体の層の縦軸に関して約４５°に向
いた、強磁性体の層と、前記基板上で前記端部領域内だ
けに付着され、少なくとも前記中央活性領域のエッジで
前記強磁性体の層と接触する、前記中央活性領域のエッ
ジで前記強磁性体の層の磁化を前記事前に定義された向
きに維持するための磁気バイアス材料の層と、前記磁気
抵抗センサの前記端部領域の上に堆積され、前記磁気バ
イアス層の上に横たわり、前記中央活性領域の対向する
エッジまで延び、前記中央活性領域の水平寸法が導電リ
ードのエッジによって決定される、導電リードとを含む
磁気変換器と、前記磁気変換器に結合された、前記磁気
変換器を前記磁気記憶媒体上の選択されたトラックに移
動するためのアクチュエータ手段と、前記磁気抵抗セン
サに結合された、前記磁気抵抗センサによって遮られる
前記磁気記憶媒体内に記録されたデータ・ビットを表す
磁界に応答して前記磁気抵抗材料内の抵抗変化を検出す
るための手段とを含む、磁気記憶システム。 （２５）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルトおよ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（２４）に記
載の磁気抵抗センサ。 （２６）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金
であることを特徴とする、上記（２５）に記載の磁気抵
抗センサ。 （２７）前記導電リードが、金、銀、銅、タンタルおよ
びそれらの導電合金を含むグループから選択された導電
材料からなることを特徴とする、上記（２４）に記載の
磁気抵抗センサ。 （２８）前記導電リードのそれぞれに、タンタルの下
層、前記下層の上に形成された金−ニッケル合金の導電
層および、前記導電層の上に形成されたタンタルの上層
が含まれることを特徴とする、上記（２４）に記載の磁
気抵抗センサ。 （２９）前記磁気バイアス層が、反強磁性体からなるこ
とを特徴とする、上記（２４）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （３０）前記反強磁性体が、マンガン−鉄およびニッケ
ル−マンガンからなるグループから選択されることを特
徴とする、上記（２９）に記載の磁気抵抗センサ。 （３１）前記磁気バイアス層が、硬磁性材料からなるこ
とを特徴とする、上記（２４）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （３２）前記硬磁性材料が、コバルト−ニッケル、コバ
ルト−白金、コバルト−ニッケル−クロムおよびコバル
ト−白金−クロムからなるグループから選択されること
を特徴とする、上記（３１）に記載の磁気抵抗センサ。 （３３）中央活性領域によって分離された受動端を有
し、前記中央活性領域が、前記中央活性領域内の抵抗変
化を表す信号を生成するため、遮られた磁界に応答する
タイプの磁気抵抗センサを製造する方法であって、前記
中央活性領域内の磁気抵抗強磁性体の層が、全般的に正
方形の形状を画定する平面寸法を有し、前記強磁性体の
平面寸法が、前記強磁性体の層内の磁区ネール壁の厚さ
未満であり、前記強磁性体の層の磁化が、前記中央活性
領域のエッジで事前に定義された向きを有するように、
基板上で少なくとも前記中央活性領域の上に前記磁気抵
抗強磁性体の層を付着するステップと、少なくとも前記
中央活性領域の対向するエッジで前記磁気抵抗層と直接
接触する反強磁性体の層を、前記基板上で前記端部領域
の上だけに付着するステップと、前記強磁性体の層の磁
化容易軸を事前に定義された向きに向けるため、前記付
着された強磁性体の層および反強磁性層を磁界の存在下
で焼きなますステップとを含む方法。
法を有する強磁性体の層を含み、前記強磁性体の層の磁
化が、そのエッジで事前に定義された向きを有し、その
異方性磁軸が、前記強磁性層の縦軸に関して約４５°に
向いた、磁気抵抗センサ。 （２）前記強磁性体の平面寸法が、前記強磁性層内の磁
区ネール壁の厚さ未満であることを特徴とする、上記
（１）に記載の磁気抵抗センサ。 （３）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルト、およ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（２）に記載
の磁気抵抗センサ。 （４）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金で
あることを特徴とする、上記（３）に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 （５）中央活性領域によって分離された端部領域を有す
る磁気抵抗センサであって、前記中央活性領域が、前記
中央活性領域内での抵抗変化を表す信号を生成するため
に、遮られた磁界に応答し、基板上に付着され、少なく
とも前記中央活性領域の上に延びる強磁性体の層であっ
て、前記中央活性領域内の前記強磁性体が、ほぼ正方形
の形状を画定する平面寸法を有し、前記強磁性体の層の
磁化が、前記中央活性領域のエッジで事前に定義された
向きを有し、異方性磁軸が、前記強磁性層の縦軸に関し
て約４５°に向いた、強磁性体の層と、前記磁気抵抗セ
ンサの前記端部領域の上に付着され、前記強磁性体の層
と接触し、前記中央活性領域の対向するエッジまで延び
る導電リードであって、前記中央活性領域の水平寸法が
前記導電リードのエッジによって決定される、導電リー
ドとを含む、磁気抵抗センサ。 （６）前記強磁性体の平面寸法が、前記強磁性体の層内
の磁区ネール壁の厚さ未満であることを特徴とする、上
記（５）に記載の磁気抵抗センサ。 （７）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルト、およ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（６）に記載
の磁気抵抗センサ。 （８）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金で
あることを特徴とする、上記（７）に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 （９）前記導電リードが、金、銀、銅、タンタル、およ
びそれらの導電合金を含むグループから選択された導電
材料からなることを特徴とする、上記（６）に記載の磁
気抵抗センサ。 （１０）前記導電リードのそれぞれに、タンタルの下
層、前記下層の上に形成された金−ニッケル合金の導電
層および、前記導電層の上に形成されたタンタルの上層
が含まれることを特徴とする、上記（６）に記載の磁気
抵抗センサ。 （１１）さらに、前記端部領域の上だけに延びる磁気バ
イアス材料の層を含む、上記（５）に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 （１２）中央活性領域によって分離された端部領域を有
する磁気抵抗センサであって、前記中央活性領域が、前
記中央活性領域内での抵抗変化を表す信号を生成するた
めに、遮られた磁界に応答し、基板上に付着され、少な
くとも前記中央活性領域の上に延びる強磁性体の層であ
って、前記中央活性領域内の前記強磁性体が、全般的に
正方形の形状を画定する平面寸法を有し、前記強磁性体
の層の磁化が、前記中央活性領域のエッジで事前に定義
された向きを有し、異方性磁軸が、前記強磁性体の層の
縦軸に関して約４５°に向いた、強磁性体の層と、前記
基板上で前記端部領域内だけに付着され、少なくとも前
記中央活性領域のエッジで前記強磁性体の層と接触す
る、前記中央活性領域のエッジで前記強磁性体の層の磁
化を前記事前に定義された向きに維持するための磁気バ
イアス材料の層とを含む、磁気抵抗センサ。 （１３）さらに、前記磁気抵抗センサの前記端部領域の
上に付着され、前記磁気バイアス層の上に横たわる導電
リードを含み、前記導電リードが、前記中央活性領域の
対向するエッジまで延び、前記中央活性領域の水平寸法
が、前記導電リードのエッジによって決定される、上記
（１２）に記載の磁気抵抗センサ。 （１４）前記磁気抵抗センサに感知電流を供給するため
前記導電リードに結合された電流手段と、前記信号を受
け取り、処理するため、前記電流手段および前記導電リ
ードに結合された回路手段とをさらに含む、上記（１
３）に記載の磁気抵抗センサ。 （１５）前記強磁性体の平面寸法が、前記強磁性体の層
内の磁区ネール壁の厚さ未満であることを特徴とする、
上記（１２）に記載の磁気抵抗センサ。 （１６）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルトおよ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（１２）に記
載の磁気抵抗センサ。 （１７）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金
であることを特徴とする、上記（１６）に記載の磁気抵
抗センサ。 （１８）前記導電リードが、金、銀、銅、タンタルおよ
びそれらの導電合金を含むグループから選択された導電
材料からなることを特徴とする、上記（１３）に記載の
磁気抵抗センサ。 （１９）前記導電リードのそれぞれに、タンタルの下
層、前記下層の上に形成された金−ニッケル合金の導電
層および、前記導電層の上に形成されたタンタルの上層
が含まれることを特徴とする、上記（１３）に記載の磁
気抵抗センサ。 （２０）前記磁気バイアス層が、反強磁性体からなるこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （２１）前記反強磁性体が、マンガン−鉄およびニッケ
ル−マンガンからなるグループから選択されることを特
徴とする、上記（２０）に記載の磁気抵抗センサ。 （２２）前記磁気バイアス層が、硬磁性材料からなるこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （２３）前記硬磁性材料が、コバルト−ニッケル、コバ
ルト−白金、コバルト−ニッケル−クロムおよびコバル
ト−白金−クロムからなるグループから選択されること
を特徴とする、上記（２２）に記載の磁気抵抗センサ。 （２４）データを記録するための複数のトラックを有す
る磁気記憶媒体と、磁気変換器と前記磁気記憶媒体との
間の相対運動の間に前記磁気記憶媒体に対して狭い間隔
の位置に維持される磁気変換器であって、中央活性領域
によって分離された受動端部領域を有し基板上に形成さ
れた磁気抵抗センサを含み、少なくとも前記中央活性領
域の上に延び、前記中央活性領域内でほぼ正方形の形状
を画定する平面寸法を有し、前記平面寸法が、前記強磁
性体の層の磁区ネール壁の厚さ未満であり、前記中央活
性領域のエッジで事前に定義された向きの磁化を有し、
異方性磁軸が強磁性体の層の縦軸に関して約４５°に向
いた、強磁性体の層と、前記基板上で前記端部領域内だ
けに付着され、少なくとも前記中央活性領域のエッジで
前記強磁性体の層と接触する、前記中央活性領域のエッ
ジで前記強磁性体の層の磁化を前記事前に定義された向
きに維持するための磁気バイアス材料の層と、前記磁気
抵抗センサの前記端部領域の上に堆積され、前記磁気バ
イアス層の上に横たわり、前記中央活性領域の対向する
エッジまで延び、前記中央活性領域の水平寸法が導電リ
ードのエッジによって決定される、導電リードとを含む
磁気変換器と、前記磁気変換器に結合された、前記磁気
変換器を前記磁気記憶媒体上の選択されたトラックに移
動するためのアクチュエータ手段と、前記磁気抵抗セン
サに結合された、前記磁気抵抗センサによって遮られる
前記磁気記憶媒体内に記録されたデータ・ビットを表す
磁界に応答して前記磁気抵抗材料内の抵抗変化を検出す
るための手段とを含む、磁気記憶システム。 （２５）前記強磁性体が、鉄、ニッケル、コバルトおよ
び、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグルー
プから選択されることを特徴とする、上記（２４）に記
載の磁気抵抗センサ。 （２６）前記強磁性体が、ニッケルおよび鉄を含む合金
であることを特徴とする、上記（２５）に記載の磁気抵
抗センサ。 （２７）前記導電リードが、金、銀、銅、タンタルおよ
びそれらの導電合金を含むグループから選択された導電
材料からなることを特徴とする、上記（２４）に記載の
磁気抵抗センサ。 （２８）前記導電リードのそれぞれに、タンタルの下
層、前記下層の上に形成された金−ニッケル合金の導電
層および、前記導電層の上に形成されたタンタルの上層
が含まれることを特徴とする、上記（２４）に記載の磁
気抵抗センサ。 （２９）前記磁気バイアス層が、反強磁性体からなるこ
とを特徴とする、上記（２４）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （３０）前記反強磁性体が、マンガン−鉄およびニッケ
ル−マンガンからなるグループから選択されることを特
徴とする、上記（２９）に記載の磁気抵抗センサ。 （３１）前記磁気バイアス層が、硬磁性材料からなるこ
とを特徴とする、上記（２４）に記載の磁気抵抗セン
サ。 （３２）前記硬磁性材料が、コバルト−ニッケル、コバ
ルト−白金、コバルト−ニッケル−クロムおよびコバル
ト−白金−クロムからなるグループから選択されること
を特徴とする、上記（３１）に記載の磁気抵抗センサ。 （３３）中央活性領域によって分離された受動端を有
し、前記中央活性領域が、前記中央活性領域内の抵抗変
化を表す信号を生成するため、遮られた磁界に応答する
タイプの磁気抵抗センサを製造する方法であって、前記
中央活性領域内の磁気抵抗強磁性体の層が、全般的に正
方形の形状を画定する平面寸法を有し、前記強磁性体の
平面寸法が、前記強磁性体の層内の磁区ネール壁の厚さ
未満であり、前記強磁性体の層の磁化が、前記中央活性
領域のエッジで事前に定義された向きを有するように、
基板上で少なくとも前記中央活性領域の上に前記磁気抵
抗強磁性体の層を付着するステップと、少なくとも前記
中央活性領域の対向するエッジで前記磁気抵抗層と直接
接触する反強磁性体の層を、前記基板上で前記端部領域
の上だけに付着するステップと、前記強磁性体の層の磁
化容易軸を事前に定義された向きに向けるため、前記付
着された強磁性体の層および反強磁性層を磁界の存在下
で焼きなますステップとを含む方法。
【００３２】
【発明の効果】本発明のＭＲセンサは、横バイアス層を
有さないため、感知電流が分流することなく効率よくＭ
Ｒ要素を通り、高い感度を達成することができる。
有さないため、感知電流が分流することなく効率よくＭ
Ｒ要素を通り、高い感度を達成することができる。
【図１】本発明を実施する磁気ディスク記憶システムを
単純化したブロック図である。
単純化したブロック図である。
【図２】従来技術の薄膜ＭＲセンサの構成を示す概略図
である。
である。
【図３】本発明の原理に従うＭＲ感知要素の磁化を示す
図である。
図である。
【図４】ＮｉＦｅ層厚さの関数として磁壁厚さを示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】記録密度の関数としてエッジ・バイアス式ＭＲ
センサの幾何形状パラメータを示す表である。
センサの幾何形状パラメータを示す表である。
【図６】本発明の原理に従うＭＲセンサの好ましい実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図７】１．４μｍのストライプ高さを有するセンサに
対するＭＲストライプ幾何形状の比の関数としてＭＲバ
イアス角度を示すグラフである。
対するＭＲストライプ幾何形状の比の関数としてＭＲバ
イアス角度を示すグラフである。
【図８】１．２μｍのストライプ高さと１．０μｍのト
ラック幅を有するエッジ・バイアス式ＭＲセンサの応答
を示すグラフである。
ラック幅を有するエッジ・バイアス式ＭＲセンサの応答
を示すグラフである。
【図９】本発明の原理に従うエッジ・バイアス式ＭＲセ
ンサのもう１つの好ましい実施例を示す、エア・ベアリ
ング面での横断面図である。
ンサのもう１つの好ましい実施例を示す、エア・ベアリ
ング面での横断面図である。
【図１０】図９に示されたＭＲセンサの端部領域と中央
領域での磁化を示す上面図である。
領域での磁化を示す上面図である。
６０ ＭＲセンサ ６１ ＭＲ層 ６２ 活性領域 ６３ 導電リード ９０ ＭＲセンサ ９１ ＭＲ層 ９２ 活性領域 ９３ ピン止め層 ９４ センサ端部領域 ９５ 導電リード ９６ シード層 ９７ 信号検出・処理回路 ９８ 基板 ９９ 電流源 １０１ 導電リード １０３ エッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポー＝カン・ワン アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サンノゼ シャドウ・ブルック・ドラ イブ 1007 (56)参考文献 特開 昭61−243922（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 5/39 G11B 5/127 H01F 10/00
Claims (19)
- 【請求項１】活性領域を規定する所定の長さおよび高さ
の平面寸法を有し、該活性領域の縁部における磁化が予
め定めた向きに配向されている強磁性体の層を含み、該
強磁性体層の異方性磁軸が該強磁性体層の長さ方向に関
して約４５°に配向されるように前記平面寸法の長さお
よび高さがほぼ等しく選択されていることを特徴とする
磁気抵抗センサ。 - 【請求項２】実質的に正方形状の活性領域の縁部におけ
る磁化が予め定めた向きに配向され、かつ、異方性磁軸
が強磁性体層の長さ方向に関して約４５°に配向されて
いる強磁性体層を含み、前記活性領域の各辺寸法は、バ
ルクハウゼン雑音を減少させるように、前記強磁性体層
内の磁区ネール壁の厚さよりも小さい寸法に選択されて
いることを特徴とする磁気抵抗センサ。 - 【請求項３】前記強磁性体が鉄、ニッケル、コバルト、
および、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグ
ループから選択されることを特徴とする請求項１または
２に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項４】前記強磁性体がニッケルおよび鉄を含む合
金であることを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗セ
ンサ。 - 【請求項５】中央活性領域によって分離された端部領域
を有し、該中央活性領域が記憶データの磁界に応答し
て、該中央活性領域内での抵抗変化を表す信号を生成す
るための磁気抵抗センサであって、 基板上に付着され少なくとも前記中央活性領域を越えて
前記端部領域へ延びている強磁性体の層であって、前記
中央活性領域内に位置している前記強磁性体層がほぼ正
方形の形状を規定する平面寸法を有し、該平面寸法がそ
の強磁性体層内の磁区ネール壁の厚さよりも小さい寸法
に選択され、前記強磁性体層の磁化が前記正方形の縁部
において予め定めた向きに配向され、異方性磁軸が前記
強磁性層の縦軸に関して約４５°に配向されている前記
強磁性体層と、 前記端部領域の位置で前記強磁性体層と接触するように
付着され、前記中央活性領域の対向する縁部にまで延び
ている導電リードであって、前記中央活性領域の長さ寸
法が前記導電リード端部によって規定されている前記導
電リードと、 を含む磁気抵抗センサ。 - 【請求項６】さらに、前記端部領域の位置にだけ延びる
磁気材料のバイアス層を含む請求項５に記載の磁気抵抗
センサ。 - 【請求項７】中央活性領域によって分離された端部領域
を有し、該中央活性領域が記憶データの磁界に応答し
て、該中央活性領域内での抵抗変化を表す信号を生成す
るための磁気抵抗センサであって、 基板上に付着され少なくとも前記中央活性領域を越えて
前記端部領域へ延びている強磁性体の層であって、該中
央活性領域内に位置している前記強磁性体層が全般的に
正方形の形状を規定する平面寸法を有し、該平面寸法が
前記強磁性体層内の磁区ネール壁の厚さよりも小さい寸
法に選択され、前記強磁性体層の磁化が前記正方形の縁
部において予め定めた向きに配向され、異方性磁軸が前
記強磁性層の縦軸に関して約４５°に配向されている前
記強磁性体層と、 前記基板上で前記端部領域内だけに付着され少なくとも
前記中央活性領域の縁部で前記強磁性体層と接触する磁
気材料のバイアス層であって、前記中央活性領域縁部に
おいて前記強磁性体層の磁化を前記予め定めた配向に維
持するための前記磁気バイアス層と、 を含む磁気抵抗センサ。 - 【請求項８】さらに、前記磁気バイアス層の上に横たわ
るように前記磁気抵抗センサの前記端部領域の位置に付
着されている導電リードを含み、該導電リードが前記中
央活性領域の対向する縁部にまで延び、前記中央活性領
域の長さ寸法が前記導電リードの端部によって決定され
る請求項７に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項９】前記磁気抵抗センサに感知電流を供給する
ため前記導電リードに結合された電流手段と、 前記信号を受け取り、処理するため、前記電流手段およ
び前記導電リードに結合された回路手段と、 をさらに含む請求項７に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１０】前記強磁性体が鉄、ニッケル、コバルト
および、鉄、ニッケルまたはコバルトの合金からなるグ
ループから選択されることを特徴とする請求項５または
７に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１１】前記強磁性体がニッケルおよび鉄を含む
合金であることを特徴とする請求項１０に記載の磁気抵
抗センサ。 - 【請求項１２】前記導電リードが金、銀、銅、タンタル
およびそれらの導電合金を含むグループから選択された
導電材料からなることを特徴とする請求項５または８に
記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１３】前記導電リードのそれぞれに、タンタル
の下層、該タンタル下層の上に形成された金−ニッケル
合金の導電層および、該導電層の上に形成されたタンタ
ルの上層が含まれることを特徴とする請求項５または８
に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１４】前記磁気バイアス層が反強磁性体からな
ることを特徴とする請求項７に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１５】前記反強磁性体がマンガン−鉄およびニ
ッケル−マンガンからなるグループから選択されること
を特徴とする請求項１４に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１６】前記磁気バイアス層が硬磁性材料からな
ることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気抵抗
センサ。 - 【請求項１７】前記硬磁性材料がコバルト−ニッケル、
コバルト−白金、コバルト−ニッケル−クロムおよびコ
バルト−白金−クロムからなるグループから選択される
ことを特徴とする請求項１６に記載の磁気抵抗センサ。 - 【請求項１８】データを記録するための複数のトラック
を有する磁気記憶媒体と、 磁気変換器と前記磁気記憶媒体との間の相対運動の間に
前記磁気記憶媒体に対して狭い間隔の位置に維持される
磁気変換器であって、中央活性領域によって分離された
受動端部領域を有し基板上に形成された磁気抵抗センサ
を含む前記磁気変換器と、 前記磁気変換器に結合され、前記磁気変換器を前記磁気
記憶媒体上の選択されたトラックに移動するためのアク
チュエータ手段と、 前記磁気抵抗センサに結合され、前記磁気記憶媒体内に
記録されたデータ・ビットを表す磁界に応答して前記磁
気抵抗材料内の抵抗変化を検出するための手段と、 からなる磁気記憶システムにおいて、前記磁気抵抗セン
サは、 少なくとも前記中央活性領域を越えて前記受動端部領域
まで延び、該中央活性領域内でほぼ正方形の形状を規定
する平面寸法を有し、該平面寸法が前記強磁性体層の磁
区ネール壁の厚さ未満であり、前記正方形の縁部におけ
る磁化が予め定めた配向に選択され、異方性磁軸が強磁
性体の層の縦軸に関して約４５°に配向されている強磁
性体層と、 前記基板上で前記受動端部領域にだけ付着され少なくと
も前記中央活性領域の縁部で前記強磁性体層と接触する
磁気材料のバイアス層であって、前記中央活性領域の縁
部で前記強磁性体層の磁化を前記予め定めた配向に維持
するための前記磁気バイアス層と、前記基板上で 前記端部領域内の位置に堆積され、前記磁
気バイアス層の上に横たわり、前記中央活性領域の対向
する縁部にまで延び、前記中央活性領域の長さ寸法が導
電リード端部によって規定される導電リードと、を含む 磁気記憶システム。 - 【請求項１９】中央活性領域によって分離された受動領
域を有し、該中央活性領域が記憶データの磁界に応答し
て該中央活性領域内の抵抗変化を表す信号を生成するた
めのタイプの磁気抵抗センサを製造する方法であって、 前記中央活性領域内の磁気抵抗強磁性体の層が全般的に
正方形の形状を規定する平面寸法を有し、前記強磁性体
層の平面寸法が前記強磁性体層内の磁区ネール壁の厚さ
未満であり、前記強磁性体層の磁化が前記正方形の縁部
において予め定めた向きに配向するように、少なくとも
前記中央活性領域の位置の基板上に前記強磁性体層を付
着するステップと、 少なくとも前記受動領域で前記強磁性体層と直接接触す
る反強磁性体の層を、前記受動端部領域の位置の前記基
板上にだけ、付着するステップと、 前記強磁性体層の磁化容易軸を予め定めた向きに配向す
るため、前記付着された強磁性体層および反強磁性層を
磁界の存在下で焼きなますステップと、 を含む方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US20908894A | 1994-03-10 | 1994-03-10 | |
| US209088 | 1994-03-10 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07262533A JPH07262533A (ja) | 1995-10-13 |
| JP2777548B2 true JP2777548B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
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Family Applications (1)
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