JP2980043B2 - 磁気ヘッド及び磁気記録再生方法 - Google Patents
磁気ヘッド及び磁気記録再生方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に記録
された信号情報を磁気抵抗効果を用いて読み取るか、磁
気記録媒体に信号情報を書込みする為の磁気ヘッド及び
当該磁気ヘッドを用いた磁気記録再生方法に関するもの
である。
された信号情報を磁気抵抗効果を用いて読み取るか、磁
気記録媒体に信号情報を書込みする為の磁気ヘッド及び
当該磁気ヘッドを用いた磁気記録再生方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録媒体に記録された磁気信号情報
を検出するために磁気抵抗効果型読み取り変換器を用い
る事が従来から知られている。この磁気抵抗効果型読み
取り変換器を磁気ヘッドとして用いる場合には、動作領
域の線形性を保持する為、及び磁気抵抗効果膜（以下Ｍ
Ｒ膜と称す）を単磁区構造とし且つバルクハウゼンノイ
ズを抑制するため、特に二種類のバイアス磁界をＭＲ膜
に印加しなければならない事が知られている。
を検出するために磁気抵抗効果型読み取り変換器を用い
る事が従来から知られている。この磁気抵抗効果型読み
取り変換器を磁気ヘッドとして用いる場合には、動作領
域の線形性を保持する為、及び磁気抵抗効果膜（以下Ｍ
Ｒ膜と称す）を単磁区構造とし且つバルクハウゼンノイ
ズを抑制するため、特に二種類のバイアス磁界をＭＲ膜
に印加しなければならない事が知られている。
【０００３】例えば、特開昭５２−０６２４１７号公報
に示されている様に、一つはＭＲ膜の磁化容易軸方向に
垂直な方向に磁界を印加するものであり、これが、所
謂、横バイアス磁界である。この横バイアスは、例え
ば、特開昭５２−０６２４１７号公報に示されている様
に、ＭＲ膜に非磁性膜を介して配置されている軟磁性膜
（以下、ＳＡＬと称す）からの磁界により得ているもの
も知られている。
に示されている様に、一つはＭＲ膜の磁化容易軸方向に
垂直な方向に磁界を印加するものであり、これが、所
謂、横バイアス磁界である。この横バイアスは、例え
ば、特開昭５２−０６２４１７号公報に示されている様
に、ＭＲ膜に非磁性膜を介して配置されている軟磁性膜
（以下、ＳＡＬと称す）からの磁界により得ているもの
も知られている。
【０００４】もう一つは、特開昭６２−４０６１０号公
報に示されている様に、ＭＲ膜の磁化容易軸方向に水平
な磁界を印加するものであり、これが所謂縦バイアス磁
界である。この縦バイアスは反強磁性膜をＭＲ膜の少な
くとも一部に接するように配置し、ＭＲ膜と反強磁性膜
間の交換結合磁界により得ている。
報に示されている様に、ＭＲ膜の磁化容易軸方向に水平
な磁界を印加するものであり、これが所謂縦バイアス磁
界である。この縦バイアスは反強磁性膜をＭＲ膜の少な
くとも一部に接するように配置し、ＭＲ膜と反強磁性膜
間の交換結合磁界により得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＭＲ膜及びＳ
ＡＬをエッチングなどによりパターニングした場合、そ
の形状に起因した環流磁区や磁気異方性が生じ、バルク
ハウゼンジャンプやＳＡＬの反転が生じる。例えばＭＲ
膜及びＳＡＬの形状を縦バイアス方向に細長くした場
合、形状磁気異方性により縦バイアス方向に異方性が増
し、ＳＡＬは横バイアス方向への飽和が妨げられる。
ＡＬをエッチングなどによりパターニングした場合、そ
の形状に起因した環流磁区や磁気異方性が生じ、バルク
ハウゼンジャンプやＳＡＬの反転が生じる。例えばＭＲ
膜及びＳＡＬの形状を縦バイアス方向に細長くした場
合、形状磁気異方性により縦バイアス方向に異方性が増
し、ＳＡＬは横バイアス方向への飽和が妨げられる。
【０００６】その結果、媒体からの信号磁界においても
ＳＡＬの反転が生じやすくなり、再生信号にノイズを生
ずる。また、別の例ではＭＲ膜及びＳＡＬの形状を長方
形とした場合、当該ＭＲ膜に於ける角の部分で多磁区構
造となり、バルクハウゼンジャンプの原因となる。また
ＭＲ膜と反強磁性膜との接触が不十分であると、十分な
交換結合磁界が得られずＭＲ膜は多磁区構造となりバル
クハウゼンジャンプの原因となる。
ＳＡＬの反転が生じやすくなり、再生信号にノイズを生
ずる。また、別の例ではＭＲ膜及びＳＡＬの形状を長方
形とした場合、当該ＭＲ膜に於ける角の部分で多磁区構
造となり、バルクハウゼンジャンプの原因となる。また
ＭＲ膜と反強磁性膜との接触が不十分であると、十分な
交換結合磁界が得られずＭＲ膜は多磁区構造となりバル
クハウゼンジャンプの原因となる。
【０００７】又、特開平７−１２９９２６号公報に於い
ては、磁気抵抗効果膜と軟磁性膜との膜厚と飽和磁化と
の関係を規定する事によって、上記した問題点を解決使
用とする技術が開示されているが、係る構成に於いて
も、バルクハウゼンノイズを完全に解消する事は困難で
あった。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改
良し、特に、磁気ヘッドに於ける磁気的安定性を有する
と共に、再生特性に優れた磁気抵抗効果型読み取り変換
器である磁気ヘッドを提供するものである。
ては、磁気抵抗効果膜と軟磁性膜との膜厚と飽和磁化と
の関係を規定する事によって、上記した問題点を解決使
用とする技術が開示されているが、係る構成に於いて
も、バルクハウゼンノイズを完全に解消する事は困難で
あった。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改
良し、特に、磁気ヘッドに於ける磁気的安定性を有する
と共に、再生特性に優れた磁気抵抗効果型読み取り変換
器である磁気ヘッドを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に記載されたような基本的技術構成
を採用するものである。即ち、本発明に係る第１の態様
である磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果
膜に横バイアス磁界を印加するため、非磁性膜を介して
該磁気抵抗効果膜と対向配置されている軟磁性膜と、該
磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加するため、当該
磁気抵抗効果膜の少なくとも一部に接触して配置された
反強磁性膜とから構成されている磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドであって、該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜とが
接触している領域の全面積を、当該磁気抵抗効果膜の表
面に於ける、該反強磁性膜と接していない能動領域の面
積の少なくとも２倍となる様に構成すると共に、該軟磁
性膜の縦バイアス方向の寸法が、該能動領域の縦バイア
ス方向の寸法の８倍以内となるように設定されている磁
気抵抗効果型磁気ヘッドであり、又、本発明に於ける第
２の態様としては、磁気記録媒体に対して情報の記録若
しくは再生を行うに際し、当該磁気記録媒体に対向して
設けられる磁気ヘッドを、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗
効果膜に横バイアス磁界を印加するため、非磁性膜を介
して該磁気抵抗効果膜と対向配置されている軟磁性膜
と、該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加するた
め、当該磁気抵抗効果膜の少なくとも一部に接触して配
置された反強磁性膜とから構成されている磁気抵抗効果
型磁気ヘッドを使用すると共に、当該磁気ヘッドにおけ
る該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜とが接触している
領域の全面積を、当該磁気抵抗効果膜の表面に於ける、
該反強磁性膜と接していない能動領域の面積の少なくと
も２倍となる様に構成すると共に、該軟磁性膜の縦バイ
アス方向の寸法が、該能動領域の縦バイアス方向の寸法
の８倍以内となるように設定された磁気ヘッドを使用し
て当該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界と横バイアス磁
界の双方を印加しながら情報の記録若しくは再生を行う
磁気記録再生方法である。
達成するため、以下に記載されたような基本的技術構成
を採用するものである。即ち、本発明に係る第１の態様
である磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果
膜に横バイアス磁界を印加するため、非磁性膜を介して
該磁気抵抗効果膜と対向配置されている軟磁性膜と、該
磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加するため、当該
磁気抵抗効果膜の少なくとも一部に接触して配置された
反強磁性膜とから構成されている磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドであって、該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜とが
接触している領域の全面積を、当該磁気抵抗効果膜の表
面に於ける、該反強磁性膜と接していない能動領域の面
積の少なくとも２倍となる様に構成すると共に、該軟磁
性膜の縦バイアス方向の寸法が、該能動領域の縦バイア
ス方向の寸法の８倍以内となるように設定されている磁
気抵抗効果型磁気ヘッドであり、又、本発明に於ける第
２の態様としては、磁気記録媒体に対して情報の記録若
しくは再生を行うに際し、当該磁気記録媒体に対向して
設けられる磁気ヘッドを、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗
効果膜に横バイアス磁界を印加するため、非磁性膜を介
して該磁気抵抗効果膜と対向配置されている軟磁性膜
と、該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加するた
め、当該磁気抵抗効果膜の少なくとも一部に接触して配
置された反強磁性膜とから構成されている磁気抵抗効果
型磁気ヘッドを使用すると共に、当該磁気ヘッドにおけ
る該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜とが接触している
領域の全面積を、当該磁気抵抗効果膜の表面に於ける、
該反強磁性膜と接していない能動領域の面積の少なくと
も２倍となる様に構成すると共に、該軟磁性膜の縦バイ
アス方向の寸法が、該能動領域の縦バイアス方向の寸法
の８倍以内となるように設定された磁気ヘッドを使用し
て当該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界と横バイアス磁
界の双方を印加しながら情報の記録若しくは再生を行う
磁気記録再生方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る磁気ヘッド及び磁気
記録再生方法は、上記した様な技術構成を採用している
ので、当該磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に横バイ
アス磁界を印加するため、非磁性膜を介して該磁気抵抗
効果膜と対向配置されている軟磁性膜と、該磁気抵抗効
果膜に縦バイアス磁界を印加するため、当該磁気抵抗効
果膜の少なくとも一部に接触して配置された反強磁性膜
とから構成されている磁気抵抗効果型磁気ヘッドに於い
て、特に当該磁気抵抗効果膜と該軟磁性膜及び反強磁性
膜の配置形状を特定の範囲に規定する事によって、磁気
的安定性を与えかつ再生特性に優れた磁気ヘッド若しく
は当該磁気ヘッドを使用した磁気記録再生方法を得る事
が出来る。
記録再生方法は、上記した様な技術構成を採用している
ので、当該磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に横バイ
アス磁界を印加するため、非磁性膜を介して該磁気抵抗
効果膜と対向配置されている軟磁性膜と、該磁気抵抗効
果膜に縦バイアス磁界を印加するため、当該磁気抵抗効
果膜の少なくとも一部に接触して配置された反強磁性膜
とから構成されている磁気抵抗効果型磁気ヘッドに於い
て、特に当該磁気抵抗効果膜と該軟磁性膜及び反強磁性
膜の配置形状を特定の範囲に規定する事によって、磁気
的安定性を与えかつ再生特性に優れた磁気ヘッド若しく
は当該磁気ヘッドを使用した磁気記録再生方法を得る事
が出来る。
【００１０】より具体的には、ＭＲ膜と反強磁性膜とが
接触している領域（即ち、下端部領域）の面積を、例え
ばＭＲ膜中央でＭＲ膜と反強磁性膜とが接触していない
能動領域の面積の２倍以上とするか、また、ＭＲ膜の四
隅の形状を滑らかな曲線とするか、更には、ＳＡＬの縦
バイアス方向の寸法を、例えば能動領域の縦バイアス方
向の寸法の８倍以内とする様な構成を採用するものであ
る。
接触している領域（即ち、下端部領域）の面積を、例え
ばＭＲ膜中央でＭＲ膜と反強磁性膜とが接触していない
能動領域の面積の２倍以上とするか、また、ＭＲ膜の四
隅の形状を滑らかな曲線とするか、更には、ＳＡＬの縦
バイアス方向の寸法を、例えば能動領域の縦バイアス方
向の寸法の８倍以内とする様な構成を採用するものであ
る。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明に係る磁気ヘッド及び磁気記
録再生方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。即ち、図１は、本発明に係る読み取り変換器である
磁気ヘッド２０の一具体例の構成を示す概略図であり、
図１（Ａ）は、当該磁気ヘッド２０の一部を示す平面図
であり、又図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す当該磁気ヘ
ッド２０の断面図である。
録再生方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。即ち、図１は、本発明に係る読み取り変換器である
磁気ヘッド２０の一具体例の構成を示す概略図であり、
図１（Ａ）は、当該磁気ヘッド２０の一部を示す平面図
であり、又図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す当該磁気ヘ
ッド２０の断面図である。
【００１２】そして、当該図１（Ａ）及び図１（Ｂ）か
ら明らかな様に、同図中には、磁気抵抗効果膜１と該磁
気抵抗効果膜１に横バイアス磁界を印加するため、非磁
性膜２を介して該磁気抵抗効果膜１と対向配置されてい
る軟磁性膜３と、該磁気抵抗効果膜１に縦バイアス磁界
を印加するため、当該磁気抵抗効果膜１の少なくとも一
部に接触して配置された反強磁性膜４とから構成されて
いる磁気抵抗効果型磁気ヘッド２０であって、該磁気抵
抗効果膜１と当該反強磁性膜４とが接触している図示さ
れている領域７の面積を、当該磁気抵抗効果膜４の表面
に於ける、該反強磁性膜１と接していない能動領域６の
面積よりも大きくなる様に構成されている磁気抵抗効果
型磁気ヘッド２０が示されている。
ら明らかな様に、同図中には、磁気抵抗効果膜１と該磁
気抵抗効果膜１に横バイアス磁界を印加するため、非磁
性膜２を介して該磁気抵抗効果膜１と対向配置されてい
る軟磁性膜３と、該磁気抵抗効果膜１に縦バイアス磁界
を印加するため、当該磁気抵抗効果膜１の少なくとも一
部に接触して配置された反強磁性膜４とから構成されて
いる磁気抵抗効果型磁気ヘッド２０であって、該磁気抵
抗効果膜１と当該反強磁性膜４とが接触している図示さ
れている領域７の面積を、当該磁気抵抗効果膜４の表面
に於ける、該反強磁性膜１と接していない能動領域６の
面積よりも大きくなる様に構成されている磁気抵抗効果
型磁気ヘッド２０が示されている。
【００１３】尚、上記図中には、基板及び磁気シールド
は明示されていない。更に、本発明に於ける当該磁気ヘ
ッド２０に於いては、当該磁気抵抗効果膜１と当該反強
磁性膜３とが接触している図示された領域７の面積を、
当該磁気抵抗効果膜１の表面に於ける、該反強磁性膜４
と接していない能動領域６の面積の少なくとも２倍とな
る様に構成されている事が望ましい。
は明示されていない。更に、本発明に於ける当該磁気ヘ
ッド２０に於いては、当該磁気抵抗効果膜１と当該反強
磁性膜３とが接触している図示された領域７の面積を、
当該磁気抵抗効果膜１の表面に於ける、該反強磁性膜４
と接していない能動領域６の面積の少なくとも２倍とな
る様に構成されている事が望ましい。
【００１４】即ち、本発明に於ける磁気ヘッド２０に於
いては、ＭＲ膜１と反強磁性膜４とが接触している図示
されている当該端部領域７の全面積を、ＭＲ膜１中央の
能動領域６の面積より大きくする事、好ましくはＭＲ膜
１中央の能動領域６の面積の２倍以上とすることにより
ＭＲ膜１中央の能動領域６においてもＭＲ膜１が単磁区
化され、バルクハウゼンジャンプの発生が抑圧できる。
いては、ＭＲ膜１と反強磁性膜４とが接触している図示
されている当該端部領域７の全面積を、ＭＲ膜１中央の
能動領域６の面積より大きくする事、好ましくはＭＲ膜
１中央の能動領域６の面積の２倍以上とすることにより
ＭＲ膜１中央の能動領域６においてもＭＲ膜１が単磁区
化され、バルクハウゼンジャンプの発生が抑圧できる。
【００１５】係る構造を有する本発明の磁気ヘッド２０
は、従来のパターニング技術を応用する事により製造す
る事が可能である。即ち、図１に於ける本発明の具体例
に於いては、図１（Ｂ）の構成から理解される様に、軟
磁性層３、磁気分離層２及び磁気抵抗効果膜１とを下部
絶縁膜８上にこの順で積層形成せしめた後、当該軟磁性
層３、磁気分離層２及び磁気抵抗効果膜１とを同時にパ
ターニングして所定の形状に積層体を構成し、次いで、
当該磁気抵抗効果膜１上に、能動領域として機能する開
口部６が形成される様に、当該積層体上に反強磁性膜４
と電極膜５を順次積層して図１（Ｂ）の磁気ヘッドが形
成される。又、本発明に於ける当該磁気抵抗効果膜１の
隅部の形状を曲線或いは曲面で構成する事が望ましく、
係る構成を使用する事によって、バルクハウゼンジャン
プが有効に防止する事が可能となる。
は、従来のパターニング技術を応用する事により製造す
る事が可能である。即ち、図１に於ける本発明の具体例
に於いては、図１（Ｂ）の構成から理解される様に、軟
磁性層３、磁気分離層２及び磁気抵抗効果膜１とを下部
絶縁膜８上にこの順で積層形成せしめた後、当該軟磁性
層３、磁気分離層２及び磁気抵抗効果膜１とを同時にパ
ターニングして所定の形状に積層体を構成し、次いで、
当該磁気抵抗効果膜１上に、能動領域として機能する開
口部６が形成される様に、当該積層体上に反強磁性膜４
と電極膜５を順次積層して図１（Ｂ）の磁気ヘッドが形
成される。又、本発明に於ける当該磁気抵抗効果膜１の
隅部の形状を曲線或いは曲面で構成する事が望ましく、
係る構成を使用する事によって、バルクハウゼンジャン
プが有効に防止する事が可能となる。
【００１６】一方、上記した様に、従来の磁気抵抗効果
膜（ＭＲ膜）１の形状は、図２（Ａ）の平面図に示す様
に、その四隅の形状が角張っており、この角の部分では
静磁エネルギーを減少させるために環流磁区が生じる。
この環流磁区がバルクハウゼンジャンプの原因となって
いた。その為、本発明に於いては、図２（Ｂ）の磁気抵
抗効果膜１の平面図に示す様にＭＲ膜１の四隅の形状を
滑らかな曲線とする事により、上述のような環流磁区が
生じにくくなるため、ＭＲ膜１の単磁区構造が保たれバ
ルクハウゼンジャンプが抑圧できる。
膜（ＭＲ膜）１の形状は、図２（Ａ）の平面図に示す様
に、その四隅の形状が角張っており、この角の部分では
静磁エネルギーを減少させるために環流磁区が生じる。
この環流磁区がバルクハウゼンジャンプの原因となって
いた。その為、本発明に於いては、図２（Ｂ）の磁気抵
抗効果膜１の平面図に示す様にＭＲ膜１の四隅の形状を
滑らかな曲線とする事により、上述のような環流磁区が
生じにくくなるため、ＭＲ膜１の単磁区構造が保たれバ
ルクハウゼンジャンプが抑圧できる。
【００１７】係る磁気抵抗効果膜１の角部の構造は、平
面的にみれば、滑らかな曲線となるが、立体的に見ると
滑らかな湾曲面となる事が望ましい。上記した様に、本
発明に於ける磁気ヘッド２０に於いては、当該ＭＲ膜１
と反強磁性膜４とが接触している図示された端部領域７
の全面積を、好ましくは、該ＭＲ膜１中央の能動領域６
の面積の２倍以上とすればバルクハウゼンジャンプを抑
圧することができることを示した。
面的にみれば、滑らかな曲線となるが、立体的に見ると
滑らかな湾曲面となる事が望ましい。上記した様に、本
発明に於ける磁気ヘッド２０に於いては、当該ＭＲ膜１
と反強磁性膜４とが接触している図示された端部領域７
の全面積を、好ましくは、該ＭＲ膜１中央の能動領域６
の面積の２倍以上とすればバルクハウゼンジャンプを抑
圧することができることを示した。
【００１８】従って該ＭＲ膜１の形状を図示の様に縦バ
イアス方向に長い形状にするとＭＲ膜１は単磁区化され
バルクハウゼンジャンプを抑圧できる。一方、一般にＭ
Ｒ膜１のパターニングと同時に磁気分離膜である非磁性
膜２と非磁性膜２を介し対向配置されている軟磁性膜
（ＳＡＬ）３とがパターニングされるため、当該ＳＡＬ
３は該ＭＲ膜１と同一の形状となる。
イアス方向に長い形状にするとＭＲ膜１は単磁区化され
バルクハウゼンジャンプを抑圧できる。一方、一般にＭ
Ｒ膜１のパターニングと同時に磁気分離膜である非磁性
膜２と非磁性膜２を介し対向配置されている軟磁性膜
（ＳＡＬ）３とがパターニングされるため、当該ＳＡＬ
３は該ＭＲ膜１と同一の形状となる。
【００１９】しかし、該ＳＡＬ３の形状が縦バイアス方
向に長くなりすぎると、形状磁気異方性によりＳＡＬ３
の異方性が縦バイアス方向に強くなるため、媒体からの
信号磁界においてもＳＡＬ３が反転しやすくなり、読み
取り特性を悪化させる。従って、係る問題を解決する為
には、当該ＳＡＬ３の縦バイアス方向の寸法を、例えば
能動領域６の縦バイアス方向の寸法との関係で或る一定
の範囲に特定する事が望ましく、本発明に於いては、後
述する実験の結果、当該ＳＡＬ３の縦バイアス方向の寸
法を、例えば能動領域６の縦バイアス方向の寸法８倍以
内に設計する事によって、ＳＡＬ３が反転する磁界の低
下を防ぐ事が可能となり、望ましい結果が得られるとの
結論に到達したものである。
向に長くなりすぎると、形状磁気異方性によりＳＡＬ３
の異方性が縦バイアス方向に強くなるため、媒体からの
信号磁界においてもＳＡＬ３が反転しやすくなり、読み
取り特性を悪化させる。従って、係る問題を解決する為
には、当該ＳＡＬ３の縦バイアス方向の寸法を、例えば
能動領域６の縦バイアス方向の寸法との関係で或る一定
の範囲に特定する事が望ましく、本発明に於いては、後
述する実験の結果、当該ＳＡＬ３の縦バイアス方向の寸
法を、例えば能動領域６の縦バイアス方向の寸法８倍以
内に設計する事によって、ＳＡＬ３が反転する磁界の低
下を防ぐ事が可能となり、望ましい結果が得られるとの
結論に到達したものである。
【００２０】以下に本発明に係る磁気ヘッド２０の構成
を更に詳細に説明する。つまり、図１（Ａ）及び（Ｂ）
から明らかな様に、本発明に係る磁気ヘッド２０に於い
ては、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系の合金からなる磁気抵抗効
果膜（ＭＲ膜）１上に、例えばＦｅ−Ｍｎ、或いはＮｉ
−Ｍｎ系の合金からなる反強磁性膜４が所定の読み取り
幅を得られるよう、所定の間隔６を形成する様に、隔た
って接触している。
を更に詳細に説明する。つまり、図１（Ａ）及び（Ｂ）
から明らかな様に、本発明に係る磁気ヘッド２０に於い
ては、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ系の合金からなる磁気抵抗効
果膜（ＭＲ膜）１上に、例えばＦｅ−Ｍｎ、或いはＮｉ
−Ｍｎ系の合金からなる反強磁性膜４が所定の読み取り
幅を得られるよう、所定の間隔６を形成する様に、隔た
って接触している。
【００２１】かかる該ＭＲ膜１上に反強磁性膜４が接触
していない中央部の能動領域６の面積に対する該ＭＲ膜
１と該反強磁性膜４が接触しているＭＲ膜１の図示され
た端部領域７の全面積との関係が、バルクハウゼンジャ
ンプにどの様な影響を与えるかに付いて検討した結果を
図５のグラフに示す。即ち、図５は、磁気ヘッド２０に
於ける該図示された端部領域７の全面積を、該能動領域
６の面積で除した値とバルクハウゼンジャンプとの関連
性を示したグラフであり、バルクハウゼンジャンプの前
記面積比に対する依存性のグラフを示すものである。
していない中央部の能動領域６の面積に対する該ＭＲ膜
１と該反強磁性膜４が接触しているＭＲ膜１の図示され
た端部領域７の全面積との関係が、バルクハウゼンジャ
ンプにどの様な影響を与えるかに付いて検討した結果を
図５のグラフに示す。即ち、図５は、磁気ヘッド２０に
於ける該図示された端部領域７の全面積を、該能動領域
６の面積で除した値とバルクハウゼンジャンプとの関連
性を示したグラフであり、バルクハウゼンジャンプの前
記面積比に対する依存性のグラフを示すものである。
【００２２】図５において白丸のグラフはＭＲ膜形１の
四隅の形状が角張っている従来の構成を有するＭＲ膜形
１を使用した場合であり、黒丸は、図２（Ｂ）に示す様
に、ＭＲ膜１の四隅の形状を滑らかな曲線とした場合を
示す。図５からわかるように、ＭＲ膜１の四隅の形状が
角の場合、滑らかな曲線の場合に比べバルクハウゼンジ
ャンプが全体的に大きくなっていることがわかる。
四隅の形状が角張っている従来の構成を有するＭＲ膜形
１を使用した場合であり、黒丸は、図２（Ｂ）に示す様
に、ＭＲ膜１の四隅の形状を滑らかな曲線とした場合を
示す。図５からわかるように、ＭＲ膜１の四隅の形状が
角の場合、滑らかな曲線の場合に比べバルクハウゼンジ
ャンプが全体的に大きくなっていることがわかる。
【００２３】つまり、ＭＲ膜１の四隅の形状が角の場
合、この角の部分では静磁エネルギーを減少させるため
に環流磁区が生じ多磁区構造となるため、バルクハウゼ
ンジャンプが増加する。しかし本発明ではＭＲ膜１の四
隅の形状を滑らかな曲線とする事で、静磁エネルギーを
減少させ環流磁区の発生を防ぐ事により、ＭＲ膜１を単
磁区構造とした結果バルクハウゼンジャンプを抑圧する
ことができる。
合、この角の部分では静磁エネルギーを減少させるため
に環流磁区が生じ多磁区構造となるため、バルクハウゼ
ンジャンプが増加する。しかし本発明ではＭＲ膜１の四
隅の形状を滑らかな曲線とする事で、静磁エネルギーを
減少させ環流磁区の発生を防ぐ事により、ＭＲ膜１を単
磁区構造とした結果バルクハウゼンジャンプを抑圧する
ことができる。
【００２４】更に、図５から理解される様に、ＭＲ膜１
と反強磁性膜４が接触している端部領域７の面積を、Ｍ
Ｒ膜１中央の能動領域６の面積の２倍以上とすればバル
クハウゼンジャンプを抑圧できることを示している。従
ってＭＲ膜１の形状は縦バイアス方向に細長くし、端部
領域７の面積を大きくすることが望ましい事が判明し
た。
と反強磁性膜４が接触している端部領域７の面積を、Ｍ
Ｒ膜１中央の能動領域６の面積の２倍以上とすればバル
クハウゼンジャンプを抑圧できることを示している。従
ってＭＲ膜１の形状は縦バイアス方向に細長くし、端部
領域７の面積を大きくすることが望ましい事が判明し
た。
【００２５】一般にＭＲ膜１の形状をエッチングなどに
より形成するときに、磁気分離膜である非磁性膜２とＭ
Ｒ膜１に横バイアスを与えるＳＡＬ３も同時にエッチン
グされるため、非磁性膜２とＳＡＬ３はＭＲ膜１と同一
形状となる。しかし、前述のようにＭＲ膜１の形状を縦
バイアス方向に細長くした場合、ＳＡＬ３の形状も同一
となり、その結果、ＳＡＬ３は形状磁気異方性により縦
バイアス方向の異方性が大きくなる。
より形成するときに、磁気分離膜である非磁性膜２とＭ
Ｒ膜１に横バイアスを与えるＳＡＬ３も同時にエッチン
グされるため、非磁性膜２とＳＡＬ３はＭＲ膜１と同一
形状となる。しかし、前述のようにＭＲ膜１の形状を縦
バイアス方向に細長くした場合、ＳＡＬ３の形状も同一
となり、その結果、ＳＡＬ３は形状磁気異方性により縦
バイアス方向の異方性が大きくなる。
【００２６】該ＳＡＬ３の縦バイアス方向の異方性が大
きくなると、媒体からの信号磁界においてもＳＡＬ３の
反転が発生する。係る問題を解決する為、本発明者は、
ＳＡＬ３の反転とＳＡＬ３と該能動領域６とに於ける縦
バイアス方向の長さの比との関連性に付いて実験した結
果を図６に示す。
きくなると、媒体からの信号磁界においてもＳＡＬ３の
反転が発生する。係る問題を解決する為、本発明者は、
ＳＡＬ３の反転とＳＡＬ３と該能動領域６とに於ける縦
バイアス方向の長さの比との関連性に付いて実験した結
果を図６に示す。
【００２７】図６から判る様に、ＳＡＬ３の縦バイアス
方向の寸法９をＭＲ膜１能動領域６の縦バイアス方向の
寸法の８倍以内とする事によって、当該ＳＡＬ３の形状
磁気異方性による縦バイアス方向の異方性を減少させ、
ＳＡＬ３の反転を抑圧することが判った。従って、本発
明に係る磁気ヘッド２０に於いては、該軟磁性膜３の縦
バイアス方向の寸法を、該能動領域６の縦バイアス方向
の寸法の８倍以内となるように設定されていることが望
ましい。
方向の寸法９をＭＲ膜１能動領域６の縦バイアス方向の
寸法の８倍以内とする事によって、当該ＳＡＬ３の形状
磁気異方性による縦バイアス方向の異方性を減少させ、
ＳＡＬ３の反転を抑圧することが判った。従って、本発
明に係る磁気ヘッド２０に於いては、該軟磁性膜３の縦
バイアス方向の寸法を、該能動領域６の縦バイアス方向
の寸法の８倍以内となるように設定されていることが望
ましい。
【００２８】次に、本発明に係る磁気ヘッド２０の構成
例を図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図
４はＳＡＬの縦バイアス方向の寸法を考慮した本発明の
磁気ヘッド２０の該略図である。図３（Ａ）はＭＲ膜
１、非磁性膜２及びＳＡＬ３の縦バイアス方向の寸法９
をＭＲ膜１能動領域６の縦バイアス方向の寸法の８倍以
内としている。
例を図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図
４はＳＡＬの縦バイアス方向の寸法を考慮した本発明の
磁気ヘッド２０の該略図である。図３（Ａ）はＭＲ膜
１、非磁性膜２及びＳＡＬ３の縦バイアス方向の寸法９
をＭＲ膜１能動領域６の縦バイアス方向の寸法の８倍以
内としている。
【００２９】又、図３（Ｂ）はさらにＭＲ膜１と反強磁
性膜４とが接触する面積を十分に広くし、同時にＳＡＬ
３の縦バイアス方向の寸法９をＭＲ膜１能動領域６の縦
バイアス寸法の８倍以内とした場合の図である。更に、
図３（Ｃ）ではＳＡＬ３と同じくして非磁性膜２の縦バ
イアス方向の寸法を規定している。図３（Ｃ）の様にし
た場合、バルクハウゼンジャンプ及びＳＡＬ３の反転に
関しては図３（Ｂ）と同等の効果がある。
性膜４とが接触する面積を十分に広くし、同時にＳＡＬ
３の縦バイアス方向の寸法９をＭＲ膜１能動領域６の縦
バイアス寸法の８倍以内とした場合の図である。更に、
図３（Ｃ）ではＳＡＬ３と同じくして非磁性膜２の縦バ
イアス方向の寸法を規定している。図３（Ｃ）の様にし
た場合、バルクハウゼンジャンプ及びＳＡＬ３の反転に
関しては図３（Ｂ）と同等の効果がある。
【００３０】図３（Ｂ），（Ｃ）ではＳＡＬ３を下部絶
縁膜８に埋め込む必要がある。このプロセスを簡略して
図４（Ａ）または（Ｂ）の様に、ＳＡＬ３（または、非
磁性膜２及びＳＡＬ３）を下部絶縁膜８に埋め込まずに
パターニングしその後にＭＲ膜１をパターニングする。
この様にすると、ＳＡＬ３（または、非磁性膜２及びＳ
ＡＬ３）の端部によりＭＲ膜１には段差が生じるが、反
強磁性膜４とＭＲ膜１とが十分な面積で接触しているた
め大きな影響を与えない。
縁膜８に埋め込む必要がある。このプロセスを簡略して
図４（Ａ）または（Ｂ）の様に、ＳＡＬ３（または、非
磁性膜２及びＳＡＬ３）を下部絶縁膜８に埋め込まずに
パターニングしその後にＭＲ膜１をパターニングする。
この様にすると、ＳＡＬ３（または、非磁性膜２及びＳ
ＡＬ３）の端部によりＭＲ膜１には段差が生じるが、反
強磁性膜４とＭＲ膜１とが十分な面積で接触しているた
め大きな影響を与えない。
【００３１】本発明に係る磁気記録再生方法としては、
上記した構成を有する磁気ヘッドを使用する事によって
実行されるものであり、その構成は、磁気記録媒体に対
して情報の記録若しくは再生を行うに際し、当該磁気記
録媒体に対向して設けられる磁気ヘッドを、磁気抵抗効
果膜と該磁気抵抗効果膜に横バイアス磁界を印加するた
め、非磁性膜を介して該磁気抵抗効果膜と対向配置され
ている軟磁性膜と、該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界
を印加するため、当該磁気抵抗効果膜の少なくとも一部
に接触して配置された反強磁性膜とから構成されている
磁気抵抗効果型磁気ヘッドを使用すると共に、当該磁気
ヘッドにおける、該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜と
が接触している領域の面積を、当該磁気抵抗効果膜の表
面に於ける、該反強磁性膜と接していない能動領域の面
積よりも大きくなる様にした磁気ヘッドを使用して情報
の記録若しくは再生を行う磁気記録再生方法である。
上記した構成を有する磁気ヘッドを使用する事によって
実行されるものであり、その構成は、磁気記録媒体に対
して情報の記録若しくは再生を行うに際し、当該磁気記
録媒体に対向して設けられる磁気ヘッドを、磁気抵抗効
果膜と該磁気抵抗効果膜に横バイアス磁界を印加するた
め、非磁性膜を介して該磁気抵抗効果膜と対向配置され
ている軟磁性膜と、該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界
を印加するため、当該磁気抵抗効果膜の少なくとも一部
に接触して配置された反強磁性膜とから構成されている
磁気抵抗効果型磁気ヘッドを使用すると共に、当該磁気
ヘッドにおける、該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜と
が接触している領域の面積を、当該磁気抵抗効果膜の表
面に於ける、該反強磁性膜と接していない能動領域の面
積よりも大きくなる様にした磁気ヘッドを使用して情報
の記録若しくは再生を行う磁気記録再生方法である。
【００３２】本発明に係る磁気記録再生方法に於いて
は、磁気媒体に対する情報の書き込み及び再生の高精度
化を計る事が可能となる。
は、磁気媒体に対する情報の書き込み及び再生の高精度
化を計る事が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】本発明に係る磁気ヘッドは、上記した様
な構成を採用しているので、従来技術の欠点を改良し、
特に、磁気ヘッドに於ける磁気的安定性を有すると共
に、再生特性に優れた磁気抵抗効果型読み取り変換器で
ある磁気ヘッドを容易に得る事が可能となる。
な構成を採用しているので、従来技術の欠点を改良し、
特に、磁気ヘッドに於ける磁気的安定性を有すると共
に、再生特性に優れた磁気抵抗効果型読み取り変換器で
ある磁気ヘッドを容易に得る事が可能となる。
【図１】図１は、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの一具体例の構成を説明する図であり、図１（Ａ）
は、その平面図であり、図１（Ｂ）は、その断面図であ
る。
ドの一具体例の構成を説明する図であり、図１（Ａ）
は、その平面図であり、図１（Ｂ）は、その断面図であ
る。
【図２】図２は、磁気抵抗効果膜の構成を示す平面図で
あり、図２（Ａ）は、従来の磁気抵抗効果膜の形状を示
し、図２（Ｂ）は、本発明で使用する磁気抵抗効果膜の
形状を示す図である。
あり、図２（Ａ）は、従来の磁気抵抗効果膜の形状を示
し、図２（Ｂ）は、本発明で使用する磁気抵抗効果膜の
形状を示す図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、本発明に係る磁気
ヘッドの構成の具体例を示す断面図である。
ヘッドの構成の具体例を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｂ）は、本発明に係る磁気
ヘッドの構成の具体例を示す断面図である。
ヘッドの構成の具体例を示す断面図である。
【図５】図５は、ＭＲ膜と反強磁性膜とが接している面
積と能動領域との比とバルクハウゼンジャンプとの関係
を示すグラフである。
積と能動領域との比とバルクハウゼンジャンプとの関係
を示すグラフである。
【図６】図６は、ＳＡＬの縦バイアス方向の寸法と能動
領域の縦バイアス方向の寸法の比に対するＳＡＬの反転
の関係を示すグラフである。
領域の縦バイアス方向の寸法の比に対するＳＡＬの反転
の関係を示すグラフである。
１…磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜） ２…磁気分離膜 ３…軟磁性膜（ＳＡＬ） ４…反強磁性膜 ５…電極膜 ６…能動領域 ７…端部領域 ８…下部絶縁膜 ９…軟磁性膜（ＳＡＬ）の縦バイアス方向の寸法
Claims (5)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗効果膜に横
バイアス磁界を印加するため、非磁性膜を介して該磁気
抵抗効果膜と対向配置されている軟磁性膜と、該磁気抵
抗効果膜に縦バイアス磁界を印加するため、当該磁気抵
抗効果膜の少なくとも一部に接触して配置された反強磁
性膜とから構成されている磁気抵抗効果型磁気ヘッドで
あって、該磁気抵抗効果膜と当該反強磁性膜とが接触し
ている領域の全面積を、当該磁気抵抗効果膜の表面に於
ける、該反強磁性膜と接していない能動領域の面積の少
なくとも２倍となる様に構成すると共に、該軟磁性膜の
縦バイアス方向の寸法が、該反強磁性膜と接していない
能動領域の縦バイアス方向の寸法の８倍以内となるよう
に設定されていることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項２】 当該磁気抵抗効果膜の全ての隅部の形状
が曲線或いは曲面で構成されていることを特徴とする請
求項１に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項３】 当該軟磁性層３、磁気分離層２及び磁気
抵抗効果膜１とが共に同一のパターン形状を有している
事を特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項４】 磁気記録媒体に対して情報の記録若しく
は再生を行うに際し、当該磁気記録媒体に対向して設け
られる磁気ヘッドとして、磁気抵抗効果膜と該磁気抵抗
効果膜に横バイアス磁界を印加するため、非磁性膜を介
して該磁気抵抗効果膜と対向配置されている軟磁性膜
と、該磁気抵抗効果膜に縦バイアス磁界を印加するた
め、当該磁気抵抗効果膜の少なくとも一部に接触して配
置された反強磁性膜とからなる磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドであって、当該磁気ヘッドにおける該磁気抵抗効果膜
と当該反強磁性膜とが接触している領域の全面積を、当
該磁気抵抗効果膜の表面に於ける、該反強磁性膜と接し
ていない能動領域の面積の少なくとも２倍となる様に構
成すると共に、該軟磁性膜の縦バイアス方向の寸法が、
該能動領域の縦バイアス方向の寸法の８倍以内となるよ
うに設定された磁気ヘッドを使用して、当該磁気抵抗効
果膜に縦バイアス磁界と横バイアス磁界の双方を印加し
ながら情報の記録若しくは再生を行う事を特徴とする磁
気記録再生方法。 - 【請求項５】 当該磁気抵抗効果膜の全ての隅部の形状
を曲線或いは曲面で構成した磁気ヘッドを使用すること
を特徴とする請求項４に記載の磁気記録再生方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8342868A JP2980043B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 磁気ヘッド及び磁気記録再生方法 |
| US08/998,057 US6137663A (en) | 1996-12-24 | 1997-12-24 | Magnetic head and method for magnetic recording and playback |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8342868A JP2980043B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 磁気ヘッド及び磁気記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188226A JPH10188226A (ja) | 1998-07-21 |
| JP2980043B2 true JP2980043B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=18357129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8342868A Expired - Fee Related JP2980043B2 (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 磁気ヘッド及び磁気記録再生方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6137663A (ja) |
| JP (1) | JP2980043B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6542342B1 (en) * | 1998-11-30 | 2003-04-01 | Nec Corporation | Magnetoresistive effect transducer having longitudinal bias layer directly connected to free layer |
| US6583971B1 (en) * | 1999-03-09 | 2003-06-24 | Sae Magnetics (Hk) Ltd. | Elimination of electric-pop noise in MR/GMR device |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4024489A (en) * | 1975-11-18 | 1977-05-17 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sandwich including sensor electrically parallel with electrical shunt and magnetic biasing layers |
| US4663685A (en) * | 1985-08-15 | 1987-05-05 | International Business Machines | Magnetoresistive read transducer having patterned longitudinal bias |
| JPS63142510A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-14 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型ヘツド |
| US5808843A (en) * | 1991-05-31 | 1998-09-15 | Hitachi, Ltd. | Magnetoresistance effect reproduction head |
| JPH05135332A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-06-01 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果再生ヘツドおよびそれを用いた磁気記録装置 |
| JPH05266434A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果再生ヘッド |
| JPH06215333A (ja) * | 1993-01-21 | 1994-08-05 | Hitachi Metals Ltd | 磁気抵抗効果型ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置 |
| JPH06274831A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| JPH0750007A (ja) * | 1993-08-04 | 1995-02-21 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型再生ヘッドおよび記録再生分離型ヘッドおよび磁気記録再生装置 |
| JP2692547B2 (ja) * | 1993-11-02 | 1997-12-17 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果ヘッド |
| JPH07225926A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型再生ヘッド及び磁気記録再生装置 |
| JPH07302411A (ja) * | 1994-05-10 | 1995-11-14 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| JPH0836714A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッドおよび磁気記録装置 |
| JPH08111007A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及びその製造方法 |
| JPH08147638A (ja) * | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型読み取り変換器 |
| JP3635504B2 (ja) * | 1995-08-31 | 2005-04-06 | 富士通株式会社 | 磁気抵抗効果ヘッドとその製造方法及び磁気記録装置 |
| US5654854A (en) * | 1995-11-30 | 1997-08-05 | Quantum Corporation | Longitudinally biased magnetoresistive sensor having a concave shaped active region to reduce Barkhausen noise by achieving a substantially single magnetic domain state |
| US5748413A (en) * | 1996-06-04 | 1998-05-05 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive reas transducer with exchange biasing of magnetoresistive sensor and soft adjacent layer |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP8342868A patent/JP2980043B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-24 US US08/998,057 patent/US6137663A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6137663A (en) | 2000-10-24 |
| JPH10188226A (ja) | 1998-07-21 |
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