JP2990259B2 - 強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッド - Google Patents
強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドInfo
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- JP2990259B2 JP2990259B2 JP9023414A JP2341497A JP2990259B2 JP 2990259 B2 JP2990259 B2 JP 2990259B2 JP 9023414 A JP9023414 A JP 9023414A JP 2341497 A JP2341497 A JP 2341497A JP 2990259 B2 JP2990259 B2 JP 2990259B2
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- JP
- Japan
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- magnetic recording
- recording head
- magnetic
- semiconductor
- ferromagnetic semiconductor
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性材料を用いた
超高密度記録技術においてデータ書き込みを行う強磁性
半導体を用いた磁気記録ヘッドに関するものである。
超高密度記録技術においてデータ書き込みを行う強磁性
半導体を用いた磁気記録ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在のビジネス分野における大容量記憶
の必要量は、すでにペタ（１０１５）バイトで語られる
ほどの大きなものとなった。医療、金融情報の管理、ま
た民生用市場における双方向インタラクティブサービ
ス、マルチメディア通信サービス等の分野からも、この
ような大容量記憶の要求が高まっている。これに対する
マーケットの規模は、毎年１００％の成長をしていると
言われ、その中心を担っているのが磁気記録である。磁
気記録の性能は過去２０年以上にわたり著しく向上して
おり、記憶密度は３年で倍になるペースを保っている。
の必要量は、すでにペタ（１０１５）バイトで語られる
ほどの大きなものとなった。医療、金融情報の管理、ま
た民生用市場における双方向インタラクティブサービ
ス、マルチメディア通信サービス等の分野からも、この
ような大容量記憶の要求が高まっている。これに対する
マーケットの規模は、毎年１００％の成長をしていると
言われ、その中心を担っているのが磁気記録である。磁
気記録の性能は過去２０年以上にわたり著しく向上して
おり、記憶密度は３年で倍になるペースを保っている。
【０００３】その中で、最近薄膜を用いた磁気ヘッドの
開発という重要な進展があった。磁気記憶のシステムの
記録と再生には、主に電磁誘導型インダクティブヘッド
が用いられてきたが、その再生部分に磁気抵抗効果（Ｍ
Ｒ）を用いた薄膜ＭＲヘッドが用いられるようになった
のである。電磁誘導型インダクティブヘッドがいわゆる
コイルを用いた電磁誘導によって記録媒体の磁気的信号
を読み取るのに対し、ＭＲヘッドは磁場によって非常に
敏感に抵抗を変えることを利用しており、その性能は５
０％も向上したといわれている。
開発という重要な進展があった。磁気記憶のシステムの
記録と再生には、主に電磁誘導型インダクティブヘッド
が用いられてきたが、その再生部分に磁気抵抗効果（Ｍ
Ｒ）を用いた薄膜ＭＲヘッドが用いられるようになった
のである。電磁誘導型インダクティブヘッドがいわゆる
コイルを用いた電磁誘導によって記録媒体の磁気的信号
を読み取るのに対し、ＭＲヘッドは磁場によって非常に
敏感に抵抗を変えることを利用しており、その性能は５
０％も向上したといわれている。
【０００４】更に、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）とい
う、更に磁場に敏感な材料の開発も進められており、記
録媒体からの記憶密度向上による信号強度の減少をＭＲ
感度の向上で補償し、また再生ヘッドそのものの小型化
を図るという研究は順調に進んでいるといえる。
う、更に磁場に敏感な材料の開発も進められており、記
録媒体からの記憶密度向上による信号強度の減少をＭＲ
感度の向上で補償し、また再生ヘッドそのものの小型化
を図るという研究は順調に進んでいるといえる。
【０００５】一方、記録部分に関しては、相変らず電磁
誘導型ヘッドが用いられている。そのコア材料は高透磁
率材料であるパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）、また最近
では窒化鉄（Ｆｅ−Ｎ）が用いられ、典型的な書き込み
面積の大きさは３．０μｍ×０．２μｍ程度である。現
在の研究は、ヘッドの構造を改造し、またさらに高い透
磁率を持った材料を開発する方向にある。
誘導型ヘッドが用いられている。そのコア材料は高透磁
率材料であるパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）、また最近
では窒化鉄（Ｆｅ−Ｎ）が用いられ、典型的な書き込み
面積の大きさは３．０μｍ×０．２μｍ程度である。現
在の研究は、ヘッドの構造を改造し、またさらに高い透
磁率を持った材料を開発する方向にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、来たる
大容量記憶の世代には、電磁誘導型ヘッドでは対応出来
ず、小型でハイパフォーマンスな磁気記録システムの開
発が望まれていた。
大容量記憶の世代には、電磁誘導型ヘッドでは対応出来
ず、小型でハイパフォーマンスな磁気記録システムの開
発が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の課題を解
決するものであり、半導体に磁性元素をドープして得ら
れる強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドであって、磁
気記録媒体の磁気記録面との接点に、少なくとも１トラ
ックに相当する強磁性半導体素子を配置し、磁気記録素
子として用いる強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドを
提供するものである。
決するものであり、半導体に磁性元素をドープして得ら
れる強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドであって、磁
気記録媒体の磁気記録面との接点に、少なくとも１トラ
ックに相当する強磁性半導体素子を配置し、磁気記録素
子として用いる強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドを
提供するものである。
【０００８】本発明は、上記半導体はＩＩＩ−Ｖ族半導
体で構成される強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドを
提供するものである。
体で構成される強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドを
提供するものである。
【０００９】本発明は、上記磁気記録素子は上記磁気記
録媒体の上記磁気記録面と対面してアレー状に配置され
ている強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドを提供する
ものである。
録媒体の上記磁気記録面と対面してアレー状に配置され
ている強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドを提供する
ものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明者は、強磁性半導体におい
ては半導体内にキャリアを注入することによって磁化が
発生するので、強磁性半導体を用いて磁気記録システム
を構成すれば、磁気記録システムの小型化が図れること
を思い付き、本発明に至った。即ち、本発明にかかる強
磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドは、強磁性半導体を
用いることを特徴とするものである。
ては半導体内にキャリアを注入することによって磁化が
発生するので、強磁性半導体を用いて磁気記録システム
を構成すれば、磁気記録システムの小型化が図れること
を思い付き、本発明に至った。即ち、本発明にかかる強
磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドは、強磁性半導体を
用いることを特徴とするものである。
【００１１】強磁性半導体は既存の半導体回路にも組み
込めるので、多彩な半導体／磁性体融合デバイスへ展開
することも可能となる。磁性元素の種類は、例えばＭ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏなどの遷移金属、また半導体としてはＧ
ａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＰなど磁性元素のドープ可能な
ものであればいかなるものでもよい。キャリア注入の方
法は、熱、光、電流制御などいかなるものでもよい。
込めるので、多彩な半導体／磁性体融合デバイスへ展開
することも可能となる。磁性元素の種類は、例えばＭ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏなどの遷移金属、また半導体としてはＧ
ａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＰなど磁性元素のドープ可能な
ものであればいかなるものでもよい。キャリア注入の方
法は、熱、光、電流制御などいかなるものでもよい。
【００１２】以下、本発明ついて、強磁性半導体の強磁
性とその制御方法、更に一実施形態として電荷注入型強
磁性制御による記録ヘッドシステムを示す。
性とその制御方法、更に一実施形態として電荷注入型強
磁性制御による記録ヘッドシステムを示す。
【００１３】図１（ａ），（ｂ）は、何れも電荷注入型
強磁性制御の動作原理を示している。強磁性半導体中で
はもともとドープされていたキャリアのスピンに磁性ス
ピンが整列し強磁性が出現しているが（ａ）、そこにス
ピンのそろっていない通常の電流を注入することによっ
て磁性スピンの向きが乱され、強磁性が消失する
（ｂ）。
強磁性制御の動作原理を示している。強磁性半導体中で
はもともとドープされていたキャリアのスピンに磁性ス
ピンが整列し強磁性が出現しているが（ａ）、そこにス
ピンのそろっていない通常の電流を注入することによっ
て磁性スピンの向きが乱され、強磁性が消失する
（ｂ）。
【００１４】即ち、入力電流のオン／オフによって、強
磁性半導体から発生する記録磁界が制御される。尚、図
２に強磁性半導体の磁化カーブを示す。図からもわかる
ように、ヒステリシス特性が全く認められない理想的な
磁気特性を有している。
磁性半導体から発生する記録磁界が制御される。尚、図
２に強磁性半導体の磁化カーブを示す。図からもわかる
ように、ヒステリシス特性が全く認められない理想的な
磁気特性を有している。
【００１５】次に本発明の一実施形態における強磁性半
導体を用いた磁気記録ヘッドを図３に示す。図において
１は磁気記録ヘッド、２は磁気記録媒体、３は磁力線、
４は記録ビット５はシールド板である。磁気記録ヘッド
１は入力電流のオン／オフによって、磁力線３のオフ／
オンが生じる。そして磁気記録媒体２には、その磁力線
によって記録ビット４が書き込まれる。すなわち、磁気
記録ヘッド１の入力電流のオン／オフによって、記録ビ
ットの０／１が書き込まれることになる。
導体を用いた磁気記録ヘッドを図３に示す。図において
１は磁気記録ヘッド、２は磁気記録媒体、３は磁力線、
４は記録ビット５はシールド板である。磁気記録ヘッド
１は入力電流のオン／オフによって、磁力線３のオフ／
オンが生じる。そして磁気記録媒体２には、その磁力線
によって記録ビット４が書き込まれる。すなわち、磁気
記録ヘッド１の入力電流のオン／オフによって、記録ビ
ットの０／１が書き込まれることになる。
【００１６】図４は本発明の他の実施形態における強磁
性半導体を用いたマルチトラック磁気記録ヘッドの記録
の状態を示している。図において１′はマルチトラック
磁気記録ヘッド、１ａは強磁性半導体磁気記録ヘッド
部、２は磁気記録媒体である。
性半導体を用いたマルチトラック磁気記録ヘッドの記録
の状態を示している。図において１′はマルチトラック
磁気記録ヘッド、１ａは強磁性半導体磁気記録ヘッド
部、２は磁気記録媒体である。
【００１７】マルチトラック磁気記録ヘッド１はトラッ
ク数に対応した強磁性半導体磁気記録ヘッド部１ａと該
強磁性半導体磁気記録ヘッド部１ａを制御する半導体回
路（図示せず）とが一体になって形成されたものであ
り、磁気記録媒体２には上記トラック数に対応したビッ
ト数のデータが同時に記録されるものである。
ク数に対応した強磁性半導体磁気記録ヘッド部１ａと該
強磁性半導体磁気記録ヘッド部１ａを制御する半導体回
路（図示せず）とが一体になって形成されたものであ
り、磁気記録媒体２には上記トラック数に対応したビッ
ト数のデータが同時に記録されるものである。
【００１８】
【発明の効果】本発明の強磁性半導体を用いた磁気記録
ヘッドは、半導体テクノロジーを用いて容易に小型化可
能なので、磁気記録装置の再生部の小型化が飛躍的に進
み、大容量磁気記録技術の進展に大きく寄与する。
ヘッドは、半導体テクノロジーを用いて容易に小型化可
能なので、磁気記録装置の再生部の小型化が飛躍的に進
み、大容量磁気記録技術の進展に大きく寄与する。
【図１】（ａ）、（ｂ）は何れも本発明における強磁性
半導体を用いた磁気記録ヘッドの動作原理を示す概念図
である。
半導体を用いた磁気記録ヘッドの動作原理を示す概念図
である。
【図２】Ｍｎをドープした半導体ＧａＡｓの磁化曲線を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図３】本発明の他の実施形態における強磁性半導体を
用いた磁気記録ヘッドにおける記録の状態を示す概略斜
視図である。
用いた磁気記録ヘッドにおける記録の状態を示す概略斜
視図である。
【図４】本発明の一実施形態における強磁性半導体を用
いたマルチトラック磁気記録ヘッドの記録の状態を示す
概略正面図である。
いたマルチトラック磁気記録ヘッドの記録の状態を示す
概略正面図である。
【符号の説明】 １ 磁気記録ヘッド １′ マルチトラック磁気記録ヘッド １ａ 強磁性半導体磁気記録ヘッド部 ２ 磁気記録媒体 ３ 磁力線 ４ 記録ビット ５ シールド板
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体に磁性元素をドープして得られる
強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッドであって、 磁気記録媒体の磁気記録面との接点に、少なくとも１ト
ラックに相当する強磁性半導体素子を配置し、磁気記録
素子として用いることを特徴とする磁気記録ヘッド。 - 【請求項２】 上記半導体はＩＩＩ−Ｖ族半導体で構成
されることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ヘッ
ド。 - 【請求項３】 上記磁気記録素子は上記磁気記録媒体の
上記磁気記録面と対面してアレー状に配置されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023414A JP2990259B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023414A JP2990259B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10222812A JPH10222812A (ja) | 1998-08-21 |
| JP2990259B2 true JP2990259B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12109845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9023414A Expired - Lifetime JP2990259B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | 強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990259B2 (ja) |
-
1997
- 1997-02-06 JP JP9023414A patent/JP2990259B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10222812A (ja) | 1998-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |