JP2866608B2 - ヨーク型スピン・バルブｍｒ読取りヘッド - Google Patents

ヨーク型スピン・バルブｍｒ読取りヘッド

Info

Publication number
JP2866608B2
JP2866608B2 JP7330654A JP33065495A JP2866608B2 JP 2866608 B2 JP2866608 B2 JP 2866608B2 JP 7330654 A JP7330654 A JP 7330654A JP 33065495 A JP33065495 A JP 33065495A JP 2866608 B2 JP2866608 B2 JP 2866608B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
spin valve
layer
read head
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7330654A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08235535A (ja
Inventor
ウィリアム・シー・ケイン
ロバート・フォンタナ
ヒューゴ・エイ・サンティーニ
メーソン・エル・ウィリアムズ・ザサード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH08235535A publication Critical patent/JPH08235535A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2866608B2 publication Critical patent/JP2866608B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
    • G11B5/3916—Arrangements 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
    • G11B5/3919—Arrangements 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
    • G11B5/3922—Arrangements 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
    • G11B5/3925—Arrangements 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 the two parts being thin films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • 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
    • 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
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
    • G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers
    • 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
    • G11B2005/3996—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 large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヨーク型スピン・
バルブ磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッドに関し、より詳細
には、センス電流をスピン・バルブ・センサに送るため
に使用するヨークに関する。
【０００２】
【従来の技術】異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）読取りヘッド
は、第１と第２の磁気シールド層の間に挟まれた第１と
第２のギャップ絶縁層の間にさらに挟まれたＭＲストラ
イプを使用する。ＭＲストライプは、記録データ信号を
記憶する移動磁気記憶媒体からの磁束に応答して抵抗値
を変える。その結果、センス電流がＭＲストライプ中を
流れるとき、ＭＲストライプの抵抗の変化によってスト
ライプの両端間の電位が変化する。この電位の変化が、
リードバック信号として提供される。通常、ＭＲストラ
イプに縦方向にバイアスをかけて磁気的安定性を高め、
ＭＲストライプに横方向にバイアスをかけて線形応答を
向上させる対処が行われる。横方向バイアスを実施する
ためには、一般に、静磁気的に結合した一対のＭＲスト
ライプを使用して、センス電流が両方のストライプ中を
流れるときにストライプが互いにバイアスしその磁気モ
ーメントを適切に回転させるようにする。
【０００３】ＭＲストライプは、通常、回転磁気ディス
クなどの移動磁気媒体のすぐ近くに配置されたヘッド表
面に配置され、その一部分を形成する。ヘッド表面が磨
耗すると、ストライプの高さが低下し、リードバック信
号の強さが減少する。さらに通常、センス電流をＭＲス
トライプに伝えるリードがヘッド表面にあり、それによ
り、リードとＭＲストライプの間の短絡、または移動磁
気媒体との短絡の可能性が高くなる。また、能動素子が
ヘッド表面にあると、これらの素子が腐食する恐れが大
きい。
【０００４】ＭＲストライプを保護するために、ヨーク
型ＭＲ読取りヘッド方式を利用してＭＲストライプをヘ
ッド表面から凹ませることができる。ヨーク型ＭＲ読取
りヘッドは、絶縁読取りギャップの両側で磁気的に結合
され、ヘッド表面から離れた後部ギャップにおいて磁気
的に結合された、第１および第２のヨーク部分を有す
る。ＡＭＲ素子は、読取りギャップと後部ギャップの中
間の、第１のヨーク部分などのヨーク部分の一つにある
割れ目中に配置される。ＡＭＲ素子のヘッド表面からの
距離は、ほんの数ミクロン程度でよい。ＡＭＲ素子と第
１のヨーク部分の間には絶縁層が使用され、その間に非
導電性の磁気結合を実施する。ヨーク部分は、誘導性書
込みヘッドのヨーク部分の外観を有し、読取りギャップ
で受け取った磁束をＡＭＲ素子に送ることによって磁束
ガイドとして働く。この構成では、センス電流を流すた
めに第１と第２のリードがＡＭＲ素子のＭＲストライプ
に接続される。ヨーク型ＡＭＲ構造の大きな利点は、ヘ
ッドのトラック幅が、凹んだＡＭＲ素子の幾何形状に依
存しないことである。トラック幅は、ヘッド表面におけ
るヨーク部分の幅によって決まる。残念ながら、凹んだ
ＡＭＲ素子は、凹んでいないＡＭＲ素子に比べて約５０
％の信号磁束損失がある。したがって、能動素子をヘッ
ド表面に配置したときに現れる欠点がなく、凹んだＡＭ
Ｒ構造に固有の信号損失がなく、ＡＭＲ構造の利点をも
たらすＡＭＲ読取りヘッドの必要性が強く感じられてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヨー
ク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッドを提供することで
ある。
【０００６】他の目的は、ヘッド表面において高感度Ｍ
Ｒセンサが短絡、磨耗、および腐食を受けない、読取り
ヘッドを提供することである。
【０００７】他の目的は、ＭＲヘッドの構造を簡単にし
その性能を改善することである。
【０００８】本発明のその他の目的および利点は、次の
詳細な説明を添付図面と共に読めば当業者には容易に明
らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、ヨーク型Ｍ
Ｒ方式においてスピン・バルブＭＲセンサを使用する。
スピン・バルブＭＲセンサは、被固定層と自由層の間に
挟まれた導電体層からなる。被固定層は、反強磁性体ま
たは硬磁性体層によって一定方向に固定された磁気モー
メントを有し、自由層は、被固定層の固定された磁気モ
ーメントに対して自由に回転する磁気モーメントを有す
る。磁束の流入によって磁気モーメントが相対的に回転
すると、スピン・バルブＭＲの抵抗値が変化する。ＡＭ
Ｒと同様に、センス電流がスピン・バルブＭＲ中を流れ
るときの電位の変化が、リードバック信号を表し、これ
は適切に処理できる。導電体層、被固定層、および自由
層の厚さは、所望の方向の磁気モーメントを確立するの
に極めて重要である。スピン・バルブＭＲの詳細は、上
記の参照特許に記述されている。
【００１０】本発明では、スピン・バルブＭＲを割れ目
内の第１のヨーク部分に直接接続し、したがって従来技
術のヨーク型ＭＲ方式で使用された絶縁体層は不要にな
る。従来技術の方式とは対照的に、本発明の第１および
第２のヨーク部分は、ヘッド表面に電気的に接続され
る。この場合、ヨーク部分がセンス電流をスピン・バル
ブＭＲに流すために使用され、したがって第１および第
２のリードのＭＲセンサへの直接接続はなくなる。スピ
ン・バルブＭＲの磁気抵抗の変化および横方向バイアス
はセンス電流の相対的な方向に依存しないので、従来技
術から大きく逸脱することができる。磁気抵抗の変化
は、被固定層の磁気モーメントの角度に対する自由層の
磁気モーメントの角度に依存し、スピン・バルブＭＲの
幾何形状によって線形応答が確立される。従来技術にお
ける絶縁体層の必要性をなくすことによって、信号応答
が大幅に改善される。本発明においては、センス電流を
ヨーク部分に流すためのリードを後部ギャップの近くに
配置し、大きくして、センサの抵抗を減少させ信号雑音
比を高めることができる。また、このヨーク型スピン・
バルブＭＲでは、磁束伝播の方向に対して被固定層およ
び自由層の磁気モーメントを配向する多数の望ましい方
式が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照すると、いくつ
かの図にわたって同じまたは類似の部分は同じ参照番号
で示してある。図１には、磁気ディスク・ドライブ２０
が示されている。ディスク・ドライブ２０は、磁気ディ
スク２４を支えるスピンドル２２を有する。スピンドル
２２は、モータ制御機構２８によって制御されるモータ
２６によって回転される。磁気ヘッド３０が、スライダ
３２に取り付けられ、スライダ３２はサスペンション／
アクチュエータ・アーム３４によって支持されている。
サスペンション／アクチュエータ・アーム３４は、磁気
ヘッド３０が磁気ディスク２４の表面と変換関係にある
ようにスライダ３２を位置決めする。ディスク２４がモ
ータ２６によって回転されるとき、スライダは、ディス
ク２４の表面からわずかに離れて、薄い空気のクッショ
ン（エア・ベアリング）上に接するかまた浮かぶ。この
とき、磁気ヘッド３０を使って、ディスク２４の表面の
トラックを読み取る。読取り信号、ならびにスライダを
様々なトラックに移動させる制御信号が、駆動電子回路
３６によって処理される。必要ならば、磁気ヘッド３０
は、周知の「ピギーバック（piggyback）」構造を有す
る読取り／書込み複合ヘッドでもよい。また、磁気ヘッ
ド３０を使って、磁気テープ・ドライブ（図示せず）内
で磁気テープを読み取ることもできる。
【００１２】図２は、第１および第２のヨーク片４２お
よび４４を有する従来技術のヨーク型異方性磁気抵抗
（ＡＭＲ）ヘッド４０を示す。第１および第２のヨーク
片４２および４４は、ＡＢＳまたはヘッド表面４６にお
いて互いに離間されて変換読取りギャップ４８を形成
し、読取りギャップから離れた後部領域５０で電気的に
接合される。ヘッド表面におけるヨーク片４２と４４の
間の隙間４８は、通常はアルミナなどの絶縁体層で充填
される。さらに、第１と第２のヨーク片４２と４４の間
４５に、絶縁体層（図示せず）が配置されることもあ
る。第１のヨーク片４２は、第１および第２の部分５２
および５４を備え、これらの部分はヘッド表面４６と後
部領域５０の中間で互いに離間されて割れ目５５を形成
し、第１の部分５２は、ヘッド表面から割れ目まで延
び、第２の部分５４は割れ目から後部領域５０まで延び
る。ヨーク片４２および４４は、パーマロイなどの任意
の適切な磁性材料である。
【００１３】異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）センサ５６が、
割れ目内に配置され、絶縁体層５８および６０によっ
て、第１のヨーク片４２の第１および第２の部分５２お
よび５４から絶縁される。したがって、磁気ディスクな
どの磁気媒体がヘッド表面４６近くで移動したとき、ヨ
ーク片４２および４４はＡＭＲセンサ５６に磁束を伝播
させる磁束ガイドとして機能する。ＡＭＲセンサ５６の
幅は第１のヨーク片５４の幅を越えて延び、したがっ
て、リード６２および６４をこれに接続することができ
る。リード６２および６４は、電流源６６からＡＭＲセ
ンサ中にセンス電流Ｉを流す。磁束がＡＭＲセンサ５６
内に侵入すると、ＡＭＲセンサ５６の抵抗が変化し、そ
の結果リード６２および６４の両端間の電位が変化す
る。この電位の変化は、処理回路６８によって検出され
処理される。センサ電流が、ＡＭＲセンサ５６を含む一
対のＭＲストライプ（図示せず）中を流れると、ＭＲス
トライプは互いに逆バイアスしてセンサの応答を線形に
する。また、センサの応答を安定化させるために、縦バ
イアス方式（図示せず）が利用される。
【００１４】ヨーク型ＭＲ読取りヘッドの１つの利点
は、読取りヘッドのトラック幅（ＴＷ）がＡＭＲセンサ
５６の幾何形状に依存しないことである。トラック幅
は、ヘッドの表面４６における第１および第２のヨーク
片４２および４４の幅によって決まる。従来のヨーク型
ＡＭＲ読取りヘッド４０の最大の問題は、絶縁体層５８
および６０のためにＡＭＲセンサ５６において信号強度
にかなりの損失があることである。ヘッド４０は、薄膜
技術によりフォトリソグラフィ・パターン形成技法を使
用して構成される。絶縁体層５８および６０があり、リ
ード６２および６４をＡＭＲセンサ５６の拡張部分に接
続しなければならないので、センサ部分ではヘッドの製
造は少し手間がかかる。ＡＭＲセンサ５６の磁気抵抗変
化および線形バイアスは、ＡＭＲセンサ５６を流れるセ
ンス電流の方向によって決まることに留意されたい。こ
の方向は、第１および第２のヨーク片４２および４４を
横切る方向である。したがって、図２に示したようなリ
ードの位置が必須となる。
【００１５】図３に、本発明によるヨーク型スピン・バ
ルブＭＲ読取りヘッド７０を示す。読取りヘッド７０
は、第１のヨーク片４２の第１と第２の部分５２と５４
の間の割れ目５５の中に配置されたスピン・バルブＭＲ
センサ７２を有する。スピン・バルブＭＲセンサとＡＭ
Ｒセンサの大きな違いは、スピン・バルブＭＲセンサの
磁気抵抗応答および線形バイアスが、センス電流の方向
に依存しないことである。したがって、本発明では、図
２に示したような絶縁体層５８および６０なしに、スピ
ン・バルブＭＲセンサを第１のヨーク片の部分５２およ
び５４に直接接続する。この場合、ヨーク片４２および
４４は、スピン・バルブＭＲセンサ７２中にセンス電流
を送るための導体として使用される。この目的を達成す
るために、ヨーク片４２および４４は、ヘッド表面４６
においてはギャップ層７３によって互いに電気接続さ
れ、後部ギャップ７５において絶縁層７４によって互い
に電気的に絶縁される。この電気的構成は、図２に従来
技術のヘッド４０に関して示した電気的構成とまったく
逆である。ギャップ層７３は、ＮｉＰでよい。この場
合、第１および第２の導電性リード７６および７８は、
後部ギャップ７５のところまたはその近くで第１および
第２のヨーク片４２および４４に接続される。次に、リ
ード７６および７８は、センス電流をスピン・バルブＭ
Ｒセンサ７２に加えるために電流源８０に接続される。
電流線を横切る処理回路８２は、スピン・バルブＭＲセ
ンサ７２が受け取った信号に対応する電位変化をセンス
する。リード７６および７８は、従来技術のリードより
も組み立て易く、従来技術のリードよりも大きくするこ
とができるので、スピン・バルブＭＲセンサ７２の信号
雑音比を改善することができる。本発明により、後でさ
らに詳しく説明するスピン・バルブＭＲセンサ７２の様
々な層の磁気モーメントの方向について、多くの異なる
構成が可能になる。
【００１６】図４は、スピン・バルブＭＲセンサ７２お
よびその様々な層の横垂直断面である。スピン・バルブ
ＭＲセンサ７２は、被固定層８２と自由層８４との間に
挟まれた銅の導電層８０を有し、被固定層および自由層
は強磁性体材料である。被固定層８２は、反強磁性体材
料層である固定層８６によって所定の位置に固定された
方向の磁気モーメントを有する。自由層８４の磁気モー
メントの方向は、被固定層８２の磁気モーメントの一定
の方向に対して自由に回転する。その方向は、スピン・
バルブＭＲセンサの磁気抵抗の変化に対応し、したがっ
て信号に対応する、自由層８４および被固定層および８
２における磁気モーメントの相対方向である。自由層８
４を磁気的に安定させるために、自由層８４に隣接する
縦バイアス層８８および９０が離間した位置関係で使用
される。縦バイアス層８８と９０の間の間隔は、１〜２
ミクロン程度でよく、スピン・バルブＭＲセンサ７２の
活動領域を確立する。縦バイアス層８８および９０は、
反強磁性体材料または硬磁性材料でよい。材料が反強磁
性材料の場合は、自由層８４に交換結合（直接接続）さ
れ、層８８および９０が硬磁性材料の場合は、直接接続
することも絶縁体層によって分離することもできる。こ
れらの構成およびその結果得られる磁気モーメントの方
向については、後でさらに詳細に説明する。
【００１７】図５に、スピン・バルブＭＲ７２の縦垂直
断面を示す。スピン・バルブＭＲセンサの典型的な厚さ
は、導電体層８０が２２Å、被固定層８２および自由層
８４が５０Å、固定層８６が１００Åである。第１のヨ
ーク部分５２および５４の厚さは、１，０００〜１０，
０００Åでよい。導電体層８０、被固定層８２、および
自由層８４の相対的な厚さは、所望のスピン・バルブＭ
Ｒ特性を確立するのに極めて重要である。被固定層８２
の磁気モーメントの方向は、固定層８６によって制御さ
れる。自由層８４の磁気モーメントの方向は、導電体層
８０の厚さによって決まる。導電体層８０が十分に厚い
場合は、自由層８４の磁気モーメントの方向は、被固定
層８２との静磁結合によって制御される。導電体層８０
が十分に薄い場合は、自由層８４の磁気モーメントの方
向は、被固定層８２との交換結合によって制御される。
本発明では、導電体層８０は、自由層８４とピン層８２
の間の静磁結合がこれらの層の間の交換結合よりも優勢
になるのに十分な厚さである。被固定層８２および自由
層および８４はそれぞれ厚さと幅の比が１／１，０００
よりも大きく、導電体層８０は被固定層と自由層のどち
らかの厚さの１／２でなければならない。
【００１８】図６は、第１のヨーク部分５２と５４の間
に挟まれ、それらと直接電気接触するスピン・バルブ・
センサ７２の概略平面図である。縦バイアス層が、８８
と９０で示されている。図７に示すように、反強磁性体
の固定層８６を使って、被固定層８２の磁気モーメント
の方向を、図６および図７に示した磁束伝播の方向と平
行に固定することができる。この方向は、スピン・バル
ブＭＲセンサの縦拡張部に対して９０°の角度Θpであ
る。一般に、自由層８４の磁気モーメントの方向は、被
固定層８２の磁気モーメントの方向と逆平行であり、一
方、スピン・バルブＭＲセンサと隣接する第１のヨーク
部分５２および５４の結合により、自由層の磁気モーメ
ントは、被固定層８２の磁気モーメントの方向に平行な
方向（図示せず）を示す。これは、層８２と８４の間の
静磁結合よりも強い層８２と８４の間の交換結合と、ヨ
ーク部分５２および５４の減磁作用によって生じる。自
由層の磁気モーメントの方向は、スピン・バルブＭＲセ
ンサ７２の縦方向に平行な方向（図示せず）から角度Θ
Fに回転される。ヨーク部分５２および５４を介してス
ピン・バルブＭＲセンサ７２に磁束が流入するとき、自
由層の磁気モーメントは、被固定層８２の磁気モーメン
トの方向に対して回転し、これが、図１に示したように
読取りヘッドのヘッド表面近くの移動磁気媒体から読み
取られる信号となる。
【００１９】図８は、図６および図７に示した本発明の
第１の実施形態の被固定層８２の磁気モーメントの方向
を示す。図６に示したように縦バイアス層８８および９
０に反強磁性体材料を使用する場合の自由層８４内の磁
気モーメントの方向を図９に示す。図９は、ヨーク部５
２および５４の幅の外側では、第１のヨーク部分５２お
よび５４の影響が磁気モーメントに及ばないことを示
す。これらのモーメントはさらに、被固定層８２の磁気
モーメントの方向に逆平行な方向に向いている。したが
って、第１のヨーク片５２および５４の幅の外側の自由
層８４内の磁気モーメントの方向は、被固定層８２との
静磁結合によってより多く制御され、それに対して第１
のヨーク部分５２および５４の幅の内側の磁気モーメン
トの方向は、第１のヨーク片部分５２および５４の減磁
作用のため、被固定層８２との交換結合によってより多
く制御される。
【００２０】図１０および図１１に、図６に示したよう
に縦バイアス層８８および９０に硬磁性材料を使用した
場合の被固定層８２と自由層８４の磁気モーメントの方
向を示す。図１０に示したように、被固定層８２の磁気
モーメントの方向はそのまま変化しない。自由層８４の
活性部分の中心領域では、磁性体層８８および９０が、
磁気モーメントの方向を、図に示した位置に反時計回り
に回転させる。中心領域のそれぞれの側部では、磁気モ
ーメントは、磁性体層８８および９０の磁気モーメント
の方向と揃うように回転している。
【００２１】図１２および図１３は、本発明の第２の実
施形態９２を示す。この実施形態では、スピン・バルブ
ＭＲセンサ９４は、第１のヨーク片部分５２および５４
と同じ幅である。被固定層８２および自由層８４の磁気
モーメントの方向は、互いに逆平行であり、センサの縦
軸と揃っている。また、図１４と図１５に、被固定層８
２と自由層８４の磁気モーメントの方向を示す。この型
のスピン・バルブＭＲセンサは、図６に示したように縦
バイアス層８８および９０に依拠していないので、自己
整合型と呼ばれることもある。磁束の流入が起こると、
自由層８４の磁気モーメントは、被固定層８２の固定磁
気モーメントに対して回転する。これらの磁気モーメン
トの相対角度が、受信信号となる。
【００２２】図１６および図１７は、本発明の第３の実
施形態１００を示す。この実施形態では、被固定層８２
の磁気モーメントの方向は、図１７および図１８に示し
た磁束の伝播方向に対してある角度傾いている。図１９
に示したように、自由層８４の磁気モーメントの方向
は、第１のヨーク片部分５２および５４の幅を越える自
由層の拡張部分において被固定層８２の磁気モーメント
の方向と逆平行になる。部分５２および５４の幅の内側
にある被固定層８２の部分の磁気モーメントの方向は、
通常逆平行であり、磁束伝播の方向に対してわずかな角
度を有する。この場合も、層８２および８４の磁気モー
メントの方向の相対的回転が、受信信号となる。
【００２３】図２０は、本発明の前述の実施形態のいず
れにも適用できる修正例である。間隙１１０内と後部ギ
ャップ５０のまわりに、バイアス回路１１４によって所
定の電流を供給されるコイル層１１２がある。電流がコ
イル層１１２中に送られると、スピン・バルブＭＲセン
サ７２内に所定量の磁束が誘導され、外部磁束障害また
はヨーク・ヒステリシスがある場合でも、静止磁束レベ
ルがセンサのダイナミック・レンジの中心に維持され
る。また、この構成を利用して、設計したすべての部品
が必ずしも設計の目標を達成していないときに、ダイナ
ミック・レンジを確立することもできる。
【００２４】図２１は、ストライプ高さ１．５μｍ、厚
さ９０Åのセンサ、ヘッドのスロートが０．５μｍ、遷
移中心が０．７μｍの、１平方インチあたり１ギガビッ
トのヨーク型ヘッド構造に関する磁気シュミレーション
の結果である。グラフは、センサとヨーク部分との間の
絶縁間隙が０Å、２５０Åおよび５００Åの場合の、セ
ンサにおける磁束磁界強度Ｂyとセンサの縁からミクロ
ンで示した距離との関係を示す。このグラフは、センサ
とヨーク部分５２および５４との直接的電気接続が、セ
ンサ内に極めて高い磁界強度をもたらすことを示してい
る。
【００２５】図２２は、本発明によって教示されたよう
なヨークに直接接続されたヨーク型センサと凹みのない
標準型のセンサについて、センサの中心における全磁束
をストライプの高さの関数として示したものである。こ
のグラフから、本発明により、凹みのない標準型のセン
サよりもはるかに高い磁界強度が得られることがわか
る。
【００２６】図２３は、ストライプ高さ１．５μｍ、厚
さ９０Åのセンサを有する１平方インチ当り１ギガビッ
トのヨーク型ヘッド構造の磁気シュミレーション結果を
示し、センサはヨークに直接接続され、遷移はヨークの
スロート・ハイトから０．７μｍに中心がある。また、
このグラフは、センサにおける全信号の磁束をヨークの
スロート・ハイトの関数として示している。また、この
グラフは、ヘッド表面が磨耗しても、スピン・バルブ・
センサの磁界強度が実質的に影響を受けないことを示し
ている。
【００２７】図３を参照すると、１平方インチ当り１ギ
ガビットのヨーク型スピン・バルブ・センサの典型的な
寸法は、ストライプの高さが１．５μｍ、トラック幅が
１．５μｍ、スロート・ハイトが０．５μｍである。
【００２８】上記教示を読めば、当業者なら本発明の他
の実施形態および修正に気付くことは明らかであろう。
したがって、本発明は、上記説明および添付の図面と共
に見るとき、そのようなすべての実施形態を含む併記の
特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【００２９】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。
【００３０】（１）記録された磁気信号を読み取るため
に磁気媒体の近くにくるように適合されたヘッド表面を
有するヨーク型スピン・バルブ磁気抵抗（ＭＲ）読取り
ヘッドであって、第１のヨーク片および第２のヨーク片
を含み、前記第１および第２のヨーク片は、ヘッド表面
において変換読取り部分から離間されかつ読取り部分か
ら離間されて配置されて後部ギャップを構成し、前記読
取り部分では、前記第１および第２のヨーク片がギャッ
プによって磁気的に結合されて電気的に接続され、前記
後部ギャップでは、前記第１および第２のヨーク片が磁
気的に結合されて電気的に分離され、前記第１のヨーク
片は、前記読取り部分と前記後部ギャップの中間で互い
に離間されて割れ目を形成する第１および第２の部分を
有し、前記第１の部分は、前記ヘッド表面から前記割れ
目まで延び、前記第２の部分は前記割れ目から前記後部
ギャップまで延び、さらに、前記割れ目の中に配置さ
れ、前記第１のヨーク片の第１および第２の部分のそれ
ぞれに電気的に接続されて前記第１と第２の部分を電気
的に接続するスピン・バルブＭＲセンサを含む、ヨーク
型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （２）前記第１のヨーク片の第２の部分に接続された第
１の導電性リードと、前記第２のヨーク片に接続された
第２の導電性リードとを含むことを特徴とする、上記
（１）に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
ド。 （３）前記第１のヨーク片の第１の部分、前記スピン・
バルブＭＲセンサ、前記第１のヨーク片の第２の部分、
および前記第２のヨーク片がすべて導電性であり、それ
により前記導電性リードが前記スピン・バルブＭＲセン
サ中にセンス電流を送ることができることを特徴とす
る、上記（２）に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読
取りヘッド。 （４）支持体と、前記支持体上に取り付けられ、磁気媒
体を移動する手段と、前記支持体上に取り付けられ、前
記磁気媒体が移動しているときに前記ヨーク型スピン・
バルブＭＲ読取りヘッドを前記磁気媒体の近くに支持す
る手段と、前記支持体に接続され、センス電流を前記Ｍ
Ｒ読取りヘッドに送る手段と、伝送手段の両端間に接続
され、電圧の変化を前記ヨーク型スピン・バルブＭＲセ
ンサを通過する磁束伝播量の関数としてセンスする処理
手段とを含むことを特徴とする、上記（３）に記載のヨ
ーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッドを有する磁気媒
体装置。 （５）前記後部ギャップの回りにあり、かつ一部分が前
記第１と第２のヨーク片の間にある、少なくとも１巻の
コイル層と、前記１巻のコイル層に接続され、その中に
電流を流して前記スピン・バルブＭＲセンサを選択的に
バイアスする手段とを有することを特徴とする、上記
（２）に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
ド。 （６）前記スピン・バルブＭＲ読取りヘッドが、薄膜磁
性体材料の被固定層と薄膜磁性体材料の自由層との間に
挟まれた薄膜導電体層と、前記被固定層に交換結合さ
れ、前記被固定層の磁気モーメントを一定角度で固定す
る薄膜反強磁性体材料の反強磁性体層とを含むことを特
徴とする、上記（２）に記載のヨーク型スピン・バルブ
ＭＲ読取りヘッド。 （７）前記被固定層と前記自由層がそれぞれ、厚さと幅
の比が１／１０００よりも大きく、前記導電体層が、前
記被固定層と前記自由層それぞれの厚さのほぼ１／２で
あることを特徴とする、上記（２）に記載のヨーク型ス
ピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （８）支持体と、前記支持体上に取り付けられ、磁気媒
体を移動する手段と、前記支持体上に取り付けられ、前
記磁気媒体が移動しているときに前記ヨーク型スピン・
バルブＭＲ読取りヘッドを前記磁気媒体の近くに支持す
る手段と、前記支持体に接続され、前記ＭＲ読取りヘッ
ドにセンス電流を送る手段と、伝送手段の両端間に接続
され、電圧の変化を前記ヨーク型スピン・バルブＭＲセ
ンサを通過する磁束伝播量の関数としてセンスする処理
手段とを含むことを特徴とする、上記（２）に記載のヨ
ーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッドを有する磁気媒
体装置。 （９）前記後部ギャップにおいて前記第１と第２のヨー
ク片の間に挟まれた絶縁体層と、前記読取り部分におい
て前記第１と第２のヨーク片の間に挟まれた導電体層と
を含むことを特徴とする、上記（２）に記載のヨーク型
スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１０）前記第１のヨーク片の第１および第２の部分
が、薄膜層でかつほぼ共平面であり、前記スピン・バル
ブＭＲセンサが、互いに対してまた前記第１のヨーク片
の第１および第２の部分の層に対してほぼ平行な薄膜層
を有することを特徴とする、上記（９）に記載のヨーク
型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１１）前記スピン・バルブＭＲセンサが被固定層を有
し、前記被固定層は、印加磁界がある場合またはない場
合に磁束伝播の方向に対して固定される磁気モーメント
を有することを特徴とする、上記（１０）に記載のヨー
ク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１２）前記スピン・バルブＭＲセンサが自由層を有
し、前記自由層は、印加磁界がない場合は被固定層の磁
気モーメントの方向に対してある角度に向き、磁界が印
加されたときは前記角度から変化する、磁気モーメント
を有することを特徴とする、上記（１１）に記載のヨー
ク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１３）支持体と、前記支持体上に取り付けられ、磁気
媒体を移動する手段と、前記支持体上に取り付けられ、
前記磁気媒体が移動しているときに前記ヨーク型スピン
・バルブＭＲ読取りヘッドを前記磁気媒体の近くに支持
する手段と、前記支持体に接続され、前記ＭＲ読取りヘ
ッドにセンス電流を送る手段と、伝送手段の両端間に接
続され、電圧の変化を前記ヨーク型スピン・バルブＭＲ
センサを通過する磁束伝播量の関数としてセンスする処
理手段とを含むことを特徴とする、上記（１２）に記載
のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッドを有する磁
気媒体装置。 （１４）前記スピン・バルブＭＲ読取りヘッドが被固定
層を有し、前記被固定層が、磁束伝播の方向とほぼ垂直
な方向に向いた磁気モーメントを有することを特徴とす
る、上記（１２）に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ
読取りヘッド。 （１５）前記スピン・バルブＭＲ読取りヘッドが被固定
層を有し、前記被固定層が、印加磁界がある場合または
ない場合に磁束伝播の方向に対して斜めになった磁気モ
ーメントを有することを特徴とする、上記（１２）に記
載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１６）前記スピン・バルブＭＲ読取りヘッドが被固定
層を有し、前記被固定層が、磁束伝播の方向とほぼ逆平
行に向いた磁気モーメントを有することを特徴とする、
上記（１２）に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取
りヘッド。 （１７）前記自由層に結合され、印加磁界がない場合は
前記自由層を前記角度にバイアスする、自由層バイアス
手段を含むことを特徴とする、上記（１６）に記載のヨ
ーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１８）前記自由層バイアス手段が前記自由層に結合さ
れた離間したバイアス層であり、前記バイアス層の間隔
によってスピン・バルブＭＲセンサの活性部分の幅が定
義され、前記活動部分の幅が１〜２μｍの範囲にあるこ
とを特徴とする、上記（１７）に記載のヨーク型スピン
・バルブＭＲ読取りヘッド。 （１９）前記バイアス手段が、自由層に変換結合された
反強磁性体層であることを特徴とする、上記（１８）に
記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。 （２０）支持体と、前記支持体上に取り付けられ、磁気
媒体を移動する手段と、前記支持体上に取り付けられ、
前記磁気媒体が移動しているときに前記ヨーク型スピン
・バルブＭＲ読取りヘッドを前記磁気媒体の近くに支持
する手段と、前記支持体に接続され、前記ＭＲ読取りヘ
ッドにセンス電流を送る手段と、伝送手段の両端間に接
続され、電圧の変化を前記ヨーク型スピン・バルブＭＲ
センサを通過する磁束伝播量の関数としてセンスする処
理手段とを含むことを特徴とする、上記（１９）に記載
のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッドを有する磁
気媒体装置。 （２１）前記自由層バイアス手段が、前記自由層に静磁
結合された硬磁性体層であることを特徴とする、上記
（１８）に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘ
ッド。 （２２）前記自由層バイアス手段が、前記後部ギャップ
の回りにあり、かつ一部分が前記第１と第２のヨーク片
の間にある、少なくとも１巻のコイル層と、前記１巻の
コイル層に接続され、その中に電流を流してスピン・バ
ルブＭＲセンサの自由層を選択的にバイアスする手段と
を有することを特徴とする、上記（１７）に記載のヨー
ク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用するディスクの概略図である。
【図２】従来技術のヨーク型ＡＭＲ読取りヘッドの等角
投影図である。
【図３】本発明の等角投影図である。
【図４】ヨーク片の縦方向を横切ってヨーク型スピン・
バルブＭＲを切断した本発明の第１の実施形態の垂直断
面図である。
【図５】ヨーク片の縦方向に沿ってヨーク型スピン・バ
ルブＭＲ片を切断した本発明の第１の実施形態の垂直断
面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のスピン・バルブＭＲ
センサおよびヨーク片の一部分の概略平面図である。
【図７】図６のヨーク片から取り外し、様々な細部を示
すために一部分を切除したスピン・バルブＭＲセンサの
概略図である。
【図８】反強磁性体層を利用して被固定層の磁気モーメ
ントの方向を固定する本発明の第１の実施形態のスピン
・バルブＭＲセンサの被固定層および自由層の磁気モー
メントの方向の概略図である。
【図９】反強磁性体層を利用して被固定層の磁気モーメ
ントの方向を固定する本発明の第１の実施形態のスピン
・バルブＭＲセンサの被固定層および自由層の磁気モー
メントの方向の概略図である。
【図１０】硬磁性体層を利用して被固定層の磁気モーメ
ントの方向を固定する本発明の第１の実施形態のスピン
・バルブＭＲセンサの被固定層および自由層の磁気モー
メントの方向の概略図である。
【図１１】硬磁性体層を利用して被固定層の磁気モーメ
ントの方向を固定する本発明の第１の実施形態のスピン
・バルブＭＲセンサの被固定層および自由層の磁気モー
メントの方向の概略図である。
【図１２】図６および図７に類似した、本発明の第２の
実施形態を示す図である。
【図１３】図６および図７に類似した、本発明の第２の
実施形態を示す図である。
【図１４】図８および図９に類似した、本発明の第２の
実施形態の磁気モーメントを示す図である。
【図１５】図８および図９に類似した、本発明の第２の
実施形態の磁気モーメントを示す図である。
【図１６】図６および図７に類似した、本発明の第３の
実施形態を示す図である。
【図１７】図６および図７に類似した、本発明の第３の
実施形態を示す図である。
【図１８】図８および図９に類似した、本発明の第３の
実施形態の磁気モーメントを示す図である。
【図１９】図８および図９に類似した、本発明の第３の
実施形態の磁気モーメントを示す図である。
【図２０】スピン・バルブＭＲを選択的にバイアスする
ためのコイルを備える、ヨーク型スピン・バルブＭＲ読
取りヘッドの垂直断面図である。
【図２１】ＭＲセンサとヨーク部分の間の絶縁体のさま
ざまな厚さについて、センサ磁界強度Ｂyとセンサの縁
（ヘッド表面）からの距離との関係を示すグラフであ
る。
【図２２】ＭＲセンサの中心における全磁束とセンサの
高さとの関係を示すグラフである。
【図２３】ＭＲセンサにおける全磁束とヨーク頸部の高
さとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
４２ 第１のヨーク片 ４４ 第２のヨーク片 ４６ ヘッド表面 ５２ 第１の部分 ５４ 第２の部分 ５５ 割れ目 ７２ スピン・バルブＭＲセンサ ７３ ギャップ層 ７４ 絶縁体層 ７５ 後部ギャップ ７６ 第１の導電体リード ７８ 第２の導電体リード ８０ 導電体層 ８２ 被固定層 ８４ 自由層 ８６ 固定層 ８８ 縦バイアス層 ９０ 縦バイアス層
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・フォンタナ アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サンノゼノースリッジ・ドライブ 6596 (72)発明者 ヒューゴ・エイ・サンティーニ アメリカ合衆国95119 カリフォルニア 州サンノゼボデガ・ウェイ 339 (72)発明者 メーソン・エル・ウィリアムズ・ザサー ド アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サンノゼヴァルガス・コート 5826 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 5/39

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】記録された磁気信号を読み取るために磁気
    媒体の近くに配置されたヘッド表面を有するヨーク型ス
    ピン・バルブ磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッドであって、 第１のヨーク片および第２のヨーク片を含み、 前記第１および第２のヨーク片は、ヘッド表面に近接し
    た変換読取り部分から、ヘッド表面から離間された後部
    領域まで延びて、後部ギャップを構成し、 前記読取り部分では、前記第１および第２のヨーク片が
    ギャップ層によって磁気的に結合されて電気的に接続さ
    れ、前記後部ギャップでは、前記第１および第２のヨー
    ク片が磁気的に結合されて電気的に分離され、 前記第１のヨーク片は、前記読取り部分と前記後部ギャ
    ップの中間で互いに離間されて割れ目を形成する第１お
    よび第２の部分を有し、前記第１の部分は、前記ヘッド
    表面から前記割れ目まで延び、前記第２の部分は前記割
    れ目から前記後部ギャップまで延び、さらに、 前記割れ目の中に配置され、前記第１のヨーク片の第１
    および第２の部分のそれぞれに電気的に接続されて前記
    第１と第２の部分を電気的に接続するスピン・バルブＭ
    Ｒセンサを含む、ヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘ
    ッド。
  2. 【請求項２】前記第１のヨーク片の第２の部分に接続さ
    れた第１の導電性リードと、前記第２のヨーク片に接続
    された第２の導電性リードとを含むことを特徴とする、
    請求項１に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘ
    ッド。
  3. 【請求項３】前記第１のヨーク片の第１の部分、前記ス
    ピン・バルブＭＲセンサ、前記第１のヨーク片の第２の
    部分、および前記第２のヨーク片がすべて導電性であ
    り、それにより前記導電性リードが前記スピン・バルブ
    ＭＲセンサ中にセンス電流を送ることができることを特
    徴とする、請求項２に記載のヨーク型スピン・バルブＭ
    Ｒ読取りヘッド。
  4. 【請求項４】支持体と、 前記支持体上に取り付けられ、磁気媒体を移動する手段
    と、 前記支持体上に取り付けられ、前記磁気媒体が移動して
    いるときに前記ヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
    ドを前記磁気媒体の近くに支持する手段と、 前記支持体に接続され、センス電流を前記ＭＲ読取りヘ
    ッドに送る手段と、 伝送手段の両端間に接続され、電圧の変化を前記ヨーク
    型スピン・バルブＭＲセンサを通過する磁束伝播量の関
    数としてセンスする処理手段とを含むことを特徴とす
    る、請求項３に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取
    りヘッドを有する磁気媒体装置。
  5. 【請求項５】前記後部ギャップの回りにあり、かつ一部
    分が前記第１と第２のヨーク片の間にある、少なくとも
    １巻のコイル層と、 前記１巻のコイル層に接続され、その中に電流を流して
    前記スピン・バルブＭＲセンサを選択的にバイアスする
    手段とを有することを特徴とする、請求項２に記載のヨ
    ーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  6. 【請求項６】前記スピン・バルブＭＲ読取りヘッドが、 薄膜磁性体材料の被固定層と薄膜磁性体材料の自由層と
    の間に挟まれた薄膜導電体層と、 前記被固定層に交換結合され、前記被固定層の磁気モー
    メントを一定角度で固定する薄膜反強磁性体材料の反強
    磁性体層とを含むことを特徴とする、請求項２に記載の
    ヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  7. 【請求項７】前記被固定層と前記自由層がそれぞれ、厚
    さと幅の比が１／１０００よりも大きく、前記導電体層
    が、前記被固定層と前記自由層それぞれの厚さのほぼ１
    ／２であることを特徴とする、請求項６に記載のヨーク
    型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  8. 【請求項８】支持体と、 前記支持体上に取り付けられ、磁気媒体を移動する手段
    と、 前記支持体上に取り付けられ、前記磁気媒体が移動して
    いるときに前記ヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
    ドを前記磁気媒体の近くに支持する手段と、 前記支持体に接続され、前記ＭＲ読取りヘッドにセンス
    電流を送る手段と、 伝送手段の両端間に接続され、電圧の変化を前記ヨーク
    型スピン・バルブＭＲセンサを通過する磁束伝播量の関
    数としてセンスする処理手段とを含むことを特徴とす
    る、請求項２に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取
    りヘッドを有する磁気媒体装置。
  9. 【請求項９】前記後部ギャップにおいて前記第１と第２
    のヨーク片の間に挟まれた絶縁体層と、 前記読取り部分において前記第１と第２のヨーク片の間
    に挟まれた導電体層とを含むことを特徴とする、請求項
    ２に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  10. 【請求項１０】前記第１のヨーク片の第１および第２の
    部分が、薄膜層でかつほぼ共平面であり、 前記スピン・バルブＭＲセンサが、互いに対してまた前
    記第１のヨーク片の第１および第２の部分の層に対して
    ほぼ平行な薄膜層を有することを特徴とする、請求項９
    に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  11. 【請求項１１】前記スピン・バルブＭＲセンサが被固定
    層を有し、前記被固定層は、磁束伝播を引き起こす印加
    磁界がある場合またはない場合に磁束伝播の方向に対し
    て固定される磁気モーメントを有することを特徴とす
    る、請求項１０に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読
    取りヘッド。
  12. 【請求項１２】前記スピン・バルブＭＲセンサが自由層
    を有し、前記自由層は、前記印加磁界がない場合は被固
    定層の磁気モーメントの方向に対してある角度に向き、
    前記印加磁界が印加されたときは前記角度から変化す
    る、磁気モーメントを有することを特徴とする、請求項
    １１に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
    ド。
  13. 【請求項１３】支持体と、 前記支持体上に取り付けられ、磁気媒体を移動する手段
    と、 前記支持体上に取り付けられ、前記磁気媒体が移動して
    いるときに前記ヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
    ドを前記磁気媒体の近くに支持する手段と、 前記支持体に接続され、前記ＭＲ読取りヘッドにセンス
    電流を送る手段と、 伝送手段の両端間に接続され、電圧の変化を前記ヨーク
    型スピン・バルブＭＲセンサを通過する磁束伝播量の関
    数としてセンスする処理手段とを含むことを特徴とす
    る、請求項１２に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読
    取りヘッドを有する磁気媒体装置。
  14. 【請求項１４】前記被固定層が、磁束伝播の方向とほぼ
    垂直な方向に向いた磁気モーメントを有することを特徴
    とする、請求項１２に記載のヨーク型スピン・バルブＭ
    Ｒ読取りヘッド。
  15. 【請求項１５】前記被固定層が、前記印加磁界がある場
    合またはない場合に磁束伝播の方向に対して斜めになっ
    た磁気モーメントを有することを特徴とする、請求項１
    ２に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  16. 【請求項１６】前記被固定層が、磁束伝播の方向とほぼ
    逆平行に向いた磁気モーメントを有することを特徴とす
    る、請求項１２に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読
    取りヘッド。
  17. 【請求項１７】前記自由層に結合され、前記印加磁界が
    ない場合は前記自由層を前記角度にバイアスする、自由
    層バイアス手段を含むことを特徴とする、請求項１６に
    記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  18. 【請求項１８】前記自由層バイアス手段が前記自由層に
    結合された離間したバイアス層であり、前記バイアス層
    の間隔によってスピン・バルブＭＲセンサの活性部分の
    幅が定義され、 前記活動部分の幅が１〜２μｍの範囲にあることを特徴
    とする、請求項１７に記載のヨーク型スピン・バルブＭ
    Ｒ読取りヘッド。
  19. 【請求項１９】前記バイアス手段が、自由層に変換結合
    された反強磁性体層であることを特徴とする、請求項１
    ８に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
  20. 【請求項２０】支持体と、 前記支持体上に取り付けられ、磁気媒体を移動する手段
    と、 前記支持体上に取り付けられ、前記磁気媒体が移動して
    いるときに前記ヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッ
    ドを前記磁気媒体の近くに支持する手段と、 前記支持体に接続され、前記ＭＲ読取りヘッドにセンス
    電流を送る手段と、 伝送手段の両端間に接続され、電圧の変化を前記ヨーク
    型スピン・バルブＭＲセンサを通過する磁束伝播量の関
    数としてセンスする処理手段とを含むことを特徴とす
    る、請求項１９に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読
    取りヘッドを有する磁気媒体装置。
  21. 【請求項２１】前記自由層バイアス手段が、前記自由層
    に静磁結合された硬磁性体層であることを特徴とする、
    請求項１８に記載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取り
    ヘッド。
  22. 【請求項２２】前記自由層バイアス手段が、 前記後部ギャップの回りにあり、かつ一部分が前記第１
    と第２のヨーク片の間にある、少なくとも１巻のコイル
    層と、 前記１巻のコイル層に接続され、その中に電流を流して
    スピン・バルブＭＲセンサの自由層を選択的にバイアス
    する手段とを有することを特徴とする、請求項１７に記
    載のヨーク型スピン・バルブＭＲ読取りヘッド。
JP7330654A 1994-12-27 1995-12-19 ヨーク型スピン・バルブｍｒ読取りヘッド Expired - Fee Related JP2866608B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US364913 1994-12-27
US08/364,913 US5493467A (en) 1994-12-27 1994-12-27 Yoke spin valve MR read head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08235535A JPH08235535A (ja) 1996-09-13
JP2866608B2 true JP2866608B2 (ja) 1999-03-08

Family

ID=23436647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7330654A Expired - Fee Related JP2866608B2 (ja) 1994-12-27 1995-12-19 ヨーク型スピン・バルブｍｒ読取りヘッド

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5493467A (ja)
JP (1) JP2866608B2 (ja)
KR (1) KR100202800B1 (ja)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69531087T2 (de) * 1994-09-16 2004-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Magnetowiderstandeffektkopf und Magnetaufzeichnungs-/Wiedergabekopf daraus
US5991125A (en) * 1994-09-16 1999-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic head
US5909344A (en) * 1995-11-30 1999-06-01 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with high resistivity flux guide
KR100201681B1 (ko) * 1996-01-03 1999-06-15 포만 제프리 엘 직교 자기저항 센서와 자기 저장 시스템 및 직교 자기저항 센서 제조 방법
US5627704A (en) * 1996-02-12 1997-05-06 Read-Rite Corporation Thin film giant magnetoresistive CPP transducer with flux guide yoke structure
EP0789250A3 (en) * 1996-02-12 1997-10-01 Read Rite Corp Giant magnetoresistive thin film transducer with a flow guide structure
US5708358A (en) * 1996-03-21 1998-01-13 Read-Rite Corporation Spin valve magnetoresistive transducers having permanent magnets
EP0801380A3 (en) * 1996-04-10 1998-03-04 Read-Rite Corporation Giant magnetoresistive transducer with increased output signal
US6088181A (en) * 1996-05-30 2000-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording/reproducing device using composite head
US5666248A (en) * 1996-09-13 1997-09-09 International Business Machines Corporation Magnetizations of pinned and free layers of a spin valve sensor set by sense current fields
US6256171B1 (en) 1996-09-30 2001-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Thin film magnetic head having an improved heat dispersion and magnetic recording apparatus using the same
US5739990A (en) * 1996-11-13 1998-04-14 Read-Rite Corporation Spin-valve GMR sensor with inbound exchange stabilization
TW369649B (en) * 1997-02-20 1999-09-11 Koninkl Philips Electronics Nv Single-channel magnetoresistive magnetic head and device including such a magnetic head
US6747854B1 (en) * 1997-02-20 2004-06-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-channel magnetic head with magnetoresistive elements
JPH1196513A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド及びこれを有する磁気記憶装置
FR2769401B1 (fr) * 1997-10-06 2000-01-28 Silmag Sa Procede de polarisation d'un element magnetoresistant a double ruban
EP0948788B1 (en) * 1997-10-29 2004-07-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic field sensor comprising a spin-tunnel junction
US5930087A (en) * 1997-11-20 1999-07-27 Hewlett-Packard Company Robust recording head for near-contact operation
JP3134990B2 (ja) * 1998-03-09 2001-02-13 日本電気株式会社 電流制御機能素子
JP3790356B2 (ja) * 1998-03-19 2006-06-28 富士通株式会社 Ｇｍｒヘッド、ｇｍｒヘッドの製造方法及び磁気ディスク駆動装置
JP3799168B2 (ja) 1998-08-20 2006-07-19 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気記録再生装置
US6552882B1 (en) * 1998-09-01 2003-04-22 Nec Corporation Information reproduction head apparatus and information recording/reproduction system
US6469877B1 (en) * 1999-06-15 2002-10-22 Read-Rite Corporation Spin valve device with improved exchange layer defined track width and method of fabrication
US6519124B1 (en) * 2000-03-27 2003-02-11 Tdk Corporation Magnetic tunnel junction read head using a hybrid, low-magnetization flux guide
JP3836294B2 (ja) 2000-03-27 2006-10-25 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気ヘッド、及びこれを用いた磁気記録再生装置
US6512660B1 (en) * 2000-08-07 2003-01-28 Tdk Corporation Current perpendicular-to-the-plane magnetoresistance read head with longitudinal or transverse bias provided by current
US6567244B1 (en) * 2000-10-10 2003-05-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Differential yoke type read head
US20020044391A1 (en) 2000-11-15 2002-04-18 Masayoshi Hiramoto Magneto-resistive element magnetic head, and magnetic recording and reproduction apparatus
US6724587B2 (en) * 2001-06-11 2004-04-20 International Business Machines Corporation Low temperature yoke type tunnel valve sensor
US20030002225A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Storage Technology Corporation Apparatus and method of making a reduced sensitivity spin valve sensor apparatus in which a flux injection efficiency is reduced
US6776883B2 (en) 2002-03-19 2004-08-17 Headway Technologies, Inc. Process of manufacturing a magnetic read head
US7297171B2 (en) * 2003-09-18 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramics comprising Al2O3, REO, ZrO2 and/or HfO2 and Nb205 and/or Ta2O5
US7290325B2 (en) * 2004-08-13 2007-11-06 Quantum Corporation Methods of manufacturing magnetic heads with reference and monitoring devices
US7751154B2 (en) * 2005-05-19 2010-07-06 Quantum Corporation Magnetic recording heads with bearing surface protections and methods of manufacture

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4291351A (en) * 1979-11-28 1981-09-22 International Business Machines Corporation Flux extender or guide for magnetic read head having a magnetoresistive flux sensor
JPH07105006B2 (ja) * 1985-11-05 1995-11-13 ソニー株式会社 磁気抵抗効果型磁気ヘツド
DE3644388A1 (de) * 1985-12-27 1987-07-02 Sharp Kk Duennfilm-joch-magnetkopf
US5225951A (en) * 1985-12-27 1993-07-06 Sharp Kabushiki Kaisha Thin film magnetic head with reduced internal stresses
US5111352A (en) * 1987-07-29 1992-05-05 Digital Equipment Corporation Three-pole magnetic head with reduced flux leakage
US4881143A (en) * 1988-01-19 1989-11-14 Hewlett-Packard Company Compensated magneto-resistive read head
JP2728487B2 (ja) * 1989-02-08 1998-03-18 株式会社日立製作所 録再分離複合型磁気ヘッド
US5097372A (en) * 1989-08-04 1992-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Thin film magnetic head with wide recording area and narrow reproducing area
US5247413A (en) * 1990-05-16 1993-09-21 Sony Corporation Magnetoresistance effect type thin film magnetic head with noise reducing electrode
EP0477941B1 (en) * 1990-09-28 1996-03-06 Sony Corporation Magneto-resistance effect type magnetic head
US5206590A (en) * 1990-12-11 1993-04-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
US5159513A (en) * 1991-02-08 1992-10-27 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect
US5255141A (en) * 1991-12-16 1993-10-19 Read-Rite Corp. Read-write magnetic head with flux sensing read element
US5311385A (en) * 1991-12-18 1994-05-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Magnetoresistive head with integrated bias and magnetic shield layer
US5375022A (en) * 1993-08-06 1994-12-20 International Business Machines Corporation Magnetic disk drive with electrical shorting protection
US5446613A (en) * 1994-02-28 1995-08-29 Read-Rite Corporation Magnetic head assembly with MR sensor
US5442508A (en) * 1994-05-25 1995-08-15 Eastman Kodak Company Giant magnetoresistive reproduce head having dual magnetoresistive sensor

Also Published As

Publication number Publication date
US5493467A (en) 1996-02-20
KR960025631A (ko) 1996-07-20
KR100202800B1 (ko) 1999-06-15
JPH08235535A (ja) 1996-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2866608B2 (ja) ヨーク型スピン・バルブｍｒ読取りヘッド
US6819530B2 (en) Current perpendicular to the planes (CPP) sensor with free layer stabilized by current field
US6185077B1 (en) Spin valve sensor with antiferromagnetic and magnetostatically coupled pinning structure
KR100267438B1 (ko) 자기 저항 스핀 밸브 판독 센서 및 그를 포함한 자기 헤드 및자기 디스크 드라이브
US6612018B1 (en) Method of making an antiparallel (AP) pinned spin valve sensor with giant magnetoresistive (GMR) enhancing layer
US6741432B2 (en) Current perpendicular to the planes (CPP) spin valve sensor with in-stack biased free layer and self-pinned antiparallel (AP) pinned layer structure
KR100259429B1 (ko) 강화된 자기저항을 갖는 스핀 밸브 센서
US6185080B1 (en) Dual tunnel junction sensor with a single antiferromagnetic layer
US6295187B1 (en) Spin valve sensor with stable antiparallel pinned layer structure exchange coupled to a nickel oxide pinning layer
US5828529A (en) Antiparallel pinned spin valve with read signal symmetry
US6613380B1 (en) Method of making antiparallel (AP) pinned spin valve sensor with specular reflection of conduction electrons
US6856493B2 (en) Spin valve sensor with in-stack biased free layer and antiparallel (AP) pinned layer pinned without a pinning layer
US6181537B1 (en) Tunnel junction structure with junction layer embedded in amorphous ferromagnetic layers
US6751072B2 (en) High magnetoresistance spin valve sensor with self-pinned antiparallel (AP) pinned layer structure
US8474127B2 (en) Method for enhancing thermal stability, improving biasing and reducing damage from electrostatic discharge in self-pinned abutted junction heads
JPH10116404A (ja) 自己バイアス磁気抵抗スピン・バルブ・センサ、それを含むヘッド及びこれらを含む磁気ディスク・ドライブ
JP2002304711A (ja) シールド型磁気トンネル接合磁気抵抗読取りヘッド及びアセンブリ
US6282068B1 (en) Antiparallel (AP) pinned read head with improved GMR
JP2004227749A (ja) 差動ｃｐｐ型ｇｍｒヘッド
US6859348B2 (en) Hard biased self-pinned spin valve sensor with recessed overlaid leads
US6538856B1 (en) Read head with spin valve sensor having sense current in plane (CIP) thence sense current perpendicular to plane (CPP)
US7237322B2 (en) Method for making a tunnel valve head with a flux guide
US6256178B1 (en) Biasing for tunnel junction head
US6636397B2 (en) Lead overlay spin valve sensor with antiferromagnetic layers in passive regions for stabilizing a free layer
US20050068685A1 (en) Method and apparatus for providing a ballistic magnetoresistive sensor in a current perpendicular-to-plane mode

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071218

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees