JP3024218B2 - 磁気信号検出装置 - Google Patents
磁気信号検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、強磁性薄膜磁気抵抗素子を利用した磁気信
号検出装置である。
号検出装置である。
背景技術 強磁性薄膜磁気抵抗素子（MR素子）を再生ヘッドとし
て使用し、この強磁性薄膜磁気抵抗素子の持つ磁化Ｍの
方向が抵抗体を流れる電流Ｉとなす角度をθとし、θを
略45゜に設定すると、微小信号磁界Hsを抵抗体の抵抗変
化に変換するとき再生出力並びに再生感度が高められる
のは公知の事実である。バイアス磁界Hbを電流Ｉの方向
に対して45゜の方向に印加する従来例として、第８図に
示すようなものがある。第８図において、第９図の磁気
抵抗変化特性に示すように薄膜磁気抵抗体２を流れる電
流Ｉの方向に対して略45゜の方向にバイアス磁石３によ
ってバイアス磁界Hbを加えることにより、リニアリティ
ーが良く再生出力が大きくなる点で動作点とする方法で
ある。なお、第８図において、4,5は薄膜磁気抵抗体２
へ電流を供給する電源端子である。
て使用し、この強磁性薄膜磁気抵抗素子の持つ磁化Ｍの
方向が抵抗体を流れる電流Ｉとなす角度をθとし、θを
略45゜に設定すると、微小信号磁界Hsを抵抗体の抵抗変
化に変換するとき再生出力並びに再生感度が高められる
のは公知の事実である。バイアス磁界Hbを電流Ｉの方向
に対して45゜の方向に印加する従来例として、第８図に
示すようなものがある。第８図において、第９図の磁気
抵抗変化特性に示すように薄膜磁気抵抗体２を流れる電
流Ｉの方向に対して略45゜の方向にバイアス磁石３によ
ってバイアス磁界Hbを加えることにより、リニアリティ
ーが良く再生出力が大きくなる点で動作点とする方法で
ある。なお、第８図において、4,5は薄膜磁気抵抗体２
へ電流を供給する電源端子である。
また、以下に述べるように強磁性薄膜抵抗体を磁気格
子ピッチλの1/2の間隔に配置し、バイアス磁界を印加
して使用する方法もすでに公知であるが、これに加えて
バイアス磁界を45゜方向に印加する方法として、第10図
に示すものがある（特公平１−45008号）。なお、第10
図において、6,8は電源端子、７は出力端子、９はバイ
アス磁界、10は信号磁界記録体である。
子ピッチλの1/2の間隔に配置し、バイアス磁界を印加
して使用する方法もすでに公知であるが、これに加えて
バイアス磁界を45゜方向に印加する方法として、第10図
に示すものがある（特公平１−45008号）。なお、第10
図において、6,8は電源端子、７は出力端子、９はバイ
アス磁界、10は信号磁界記録体である。
上記のいずれの方法も抵抗体の長手方向（電流方向）
に対して、45゜をなす方向にバイアス磁界を印加するも
のである。基板（セラミックまたはガラス材料等からな
る）上に着膜したMR膜にパターニングし、抵抗体（膜幅
数μｍ〜数十μｍ）を作成すると、抵抗体の持つ磁化Ｍ
の方向は形状効果によって抵抗体の長手方向に向くが、
これを抵抗体長手方向に対して45゜方向に印加したバイ
アス磁界によって長手方向に対して45゜方向に磁化を向
けるためには、抵抗体の持つ形状エネルギーがかなり大
きいために、数千〜１万ガウスの大きなバイアス磁界量
を印加しなければならない。または比較的に小さなバイ
アス磁界量（数百ガウス）を印加したときは、抵抗体の
磁化の向きが45゜よりも小さな方向を向く。これらの現
象のために、つぎに述べるような問題点が生じる。
に対して、45゜をなす方向にバイアス磁界を印加するも
のである。基板（セラミックまたはガラス材料等からな
る）上に着膜したMR膜にパターニングし、抵抗体（膜幅
数μｍ〜数十μｍ）を作成すると、抵抗体の持つ磁化Ｍ
の方向は形状効果によって抵抗体の長手方向に向くが、
これを抵抗体長手方向に対して45゜方向に印加したバイ
アス磁界によって長手方向に対して45゜方向に磁化を向
けるためには、抵抗体の持つ形状エネルギーがかなり大
きいために、数千〜１万ガウスの大きなバイアス磁界量
を印加しなければならない。または比較的に小さなバイ
アス磁界量（数百ガウス）を印加したときは、抵抗体の
磁化の向きが45゜よりも小さな方向を向く。これらの現
象のために、つぎに述べるような問題点が生じる。
（１） 抵抗体の磁化を大きなバイアス磁界量で拘束し
ているためにまたは磁化Ｍの方向が45゜よりも小さな角
度のために、検出すべき磁気信号着磁体の微弱な漏洩磁
界の検出出力は小さな値となり、信号対雑音比が悪く、
歪が増加し、信号処理回路での処理が困難となる。近
年、機器の小型化、制御精度の向上、高忠実度再生等の
ため微細な着磁信号が必要とされ、このため検出すべき
漏洩磁界がますます微弱になっている。
ているためにまたは磁化Ｍの方向が45゜よりも小さな角
度のために、検出すべき磁気信号着磁体の微弱な漏洩磁
界の検出出力は小さな値となり、信号対雑音比が悪く、
歪が増加し、信号処理回路での処理が困難となる。近
年、機器の小型化、制御精度の向上、高忠実度再生等の
ため微細な着磁信号が必要とされ、このため検出すべき
漏洩磁界がますます微弱になっている。
（２） 同様に、大きな出力を得るためにできるだけ磁
気信号着磁体に検出素子を接近させ、検出すべき信号磁
界の大きな領域で検出する必要がある。検出対象の着磁
体と検出素子との相対的な直線変位または回転変位を均
一な微小ギャップで検出するには、着磁体表面の精密加
工等を行い、ギャップ紙等を用いてギャップ調整をしな
ければならず製造に手数がかかる。
気信号着磁体に検出素子を接近させ、検出すべき信号磁
界の大きな領域で検出する必要がある。検出対象の着磁
体と検出素子との相対的な直線変位または回転変位を均
一な微小ギャップで検出するには、着磁体表面の精密加
工等を行い、ギャップ紙等を用いてギャップ調整をしな
ければならず製造に手数がかかる。
発明の開示 そこで、本発明は上記したこれら従来の問題点を解決
し、できるだけ小さなバイアス磁界量で磁化Ｍを電流に
対して±45゜または±135゜方向に向けることのできる
磁気信号検出装置の提供を目的とするものである。
し、できるだけ小さなバイアス磁界量で磁化Ｍを電流に
対して±45゜または±135゜方向に向けることのできる
磁気信号検出装置の提供を目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明の磁気信号検出装置
は、基板上に磁気信号記録面に対して面対向または垂直
に対向するように形成されかつ強磁性金属薄膜からなる
異方性を有する抵抗体と、この抵抗体に所定の角度のバ
イアス磁界を加える磁界印加装置とを有し、前記磁界印
加装置によるバイアス磁界印加方向を抵抗体を流れる電
流方向に対して次式を満足するように配置した構成とな
っている。
は、基板上に磁気信号記録面に対して面対向または垂直
に対向するように形成されかつ強磁性金属薄膜からなる
異方性を有する抵抗体と、この抵抗体に所定の角度のバ
イアス磁界を加える磁界印加装置とを有し、前記磁界印
加装置によるバイアス磁界印加方向を抵抗体を流れる電
流方向に対して次式を満足するように配置した構成とな
っている。
α＝±（SIN-1（（Ku＋Ks）/H＊Ｍ）＋φ） ただし、φ＝45゜または135゜、α；電流とバイアス
磁界とのなす角度、Ku;異方性エネルギー（J/m3）、Ks;
形状異方性エネルギー（J/m3）、H;バイアス磁界量（A/
m）、M;飽和磁化量（Ｔ） さらに具体的には、抵抗体に対するバイアス磁界が電
流方向に対して略±47゜以上であり、かつ略±75゜以下
であるか、または抵抗体に対するバイアス磁界が電流方
向に対して略±105゜以上であり、かつ略±133゜以下で
ある構成となっている。
磁界とのなす角度、Ku;異方性エネルギー（J/m3）、Ks;
形状異方性エネルギー（J/m3）、H;バイアス磁界量（A/
m）、M;飽和磁化量（Ｔ） さらに具体的には、抵抗体に対するバイアス磁界が電
流方向に対して略±47゜以上であり、かつ略±75゜以下
であるか、または抵抗体に対するバイアス磁界が電流方
向に対して略±105゜以上であり、かつ略±133゜以下で
ある構成となっている。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例の薄膜磁気抵抗素子の構成
図、第２図は他の実施例の検出素子の磁気信号記録体に
対する配置図、第３図はさらに他の実施例の検出素子の
磁気信号記録体に対する配置図、第４図はバイアス磁界
印加時のバイアス磁界Hbの方向と磁化Ｍの方向との関係
図、第５図は電流の方向に対して56゜方向にバイアス磁
界を印加した時の中点出力電圧を説明する説明図、第６
図はバイアス磁界強度をパラメータとしたバイアス磁界
角度と磁化の角度を示す図、第７図はバイアス磁石でバ
イアス磁界を印加するときのバイアス磁石と基板とMR素
子との関係を示す配置図、第８図は従来例の薄膜磁気抵
抗素子の構成図、第９図は磁化Ｍを略45゜方向にしたと
きの磁気抵抗変化特性図、第10図は従来例の検出素子の
磁気信号記録体に対する配置図である。
図、第２図は他の実施例の検出素子の磁気信号記録体に
対する配置図、第３図はさらに他の実施例の検出素子の
磁気信号記録体に対する配置図、第４図はバイアス磁界
印加時のバイアス磁界Hbの方向と磁化Ｍの方向との関係
図、第５図は電流の方向に対して56゜方向にバイアス磁
界を印加した時の中点出力電圧を説明する説明図、第６
図はバイアス磁界強度をパラメータとしたバイアス磁界
角度と磁化の角度を示す図、第７図はバイアス磁石でバ
イアス磁界を印加するときのバイアス磁石と基板とMR素
子との関係を示す配置図、第８図は従来例の薄膜磁気抵
抗素子の構成図、第９図は磁化Ｍを略45゜方向にしたと
きの磁気抵抗変化特性図、第10図は従来例の検出素子の
磁気信号記録体に対する配置図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明を実施するための最良の形態について、
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
強磁性薄膜抵抗体の長手方向（すなわち電流Ｉ方向）
に磁化容易軸を形成した膜に、第４図に示すようにバイ
アス磁界強度Hbを印加すると、磁化Ｍの方向は異方性エ
ネルギーKu＊SIN2θと形状効果による静磁エネルギーKs
＊SIN2θとゼーマンエネルギー−Ｈ＊Ｍ＊COS（θ−
α）とを加算した次式のトータルエネルギーEtが最も低
い状態で安定し、磁化Ｍの電流Ｉとのなす角度が決ま
る。
に磁化容易軸を形成した膜に、第４図に示すようにバイ
アス磁界強度Hbを印加すると、磁化Ｍの方向は異方性エ
ネルギーKu＊SIN2θと形状効果による静磁エネルギーKs
＊SIN2θとゼーマンエネルギー−Ｈ＊Ｍ＊COS（θ−
α）とを加算した次式のトータルエネルギーEtが最も低
い状態で安定し、磁化Ｍの電流Ｉとのなす角度が決ま
る。
Et＝Ku＊SIN2θ＋Ks＊SIN2θ−Ｈ＊Ｍ＊COS（α−θ） ……（１） ただし、Ku;異方性エネルギー（J/m3）、Ks;形状異方
性エネルギー（J/m3）、M;飽和磁化量（Ｔ）、H;バイア
ス磁界量（A/m）、θ；電流と磁化とのなす角度、α；
電流とバイアス磁界とのなす角度 θが±45゜または±135゜となるときのαとＨの一般
的な関係は次式で与えられる。
性エネルギー（J/m3）、M;飽和磁化量（Ｔ）、H;バイア
ス磁界量（A/m）、θ；電流と磁化とのなす角度、α；
電流とバイアス磁界とのなす角度 θが±45゜または±135゜となるときのαとＨの一般
的な関係は次式で与えられる。
α＝±（SIN-1（（Ku＋Ks）/H＊Ｍ）＋φ） ……（２） ただし、φ;45゜または135゜、膜材料をNiFe（パーマ
ロイ）、膜厚0.1μｍ、膜幅20μｍとし、Ku＝200、Ks＝
2000、Ｍ＝１を（２）式に入れると、αとＨの関係は次
式となる。
ロイ）、膜厚0.1μｍ、膜幅20μｍとし、Ku＝200、Ks＝
2000、Ｍ＝１を（２）式に入れると、αとＨの関係は次
式となる。
α＝±（SIN-1（2200/H）＋45゜） ……（３） αとＨとの関係の（３）式を第６図に示す。ただし、
Ｈ＝Hb×80とする。
Ｈ＝Hb×80とする。
たとえば、膜厚＝0.1μｍ、膜幅＝20μｍ、バイアス
磁界強度Hb＝140エルステッド（以下Oeという）として
パーマロイ膜の場合、磁化Ｍの向きを抵抗体長手方向
（電流方向）に対して略45゜方向に向けるには、Hbの印
加方向は抵抗体長手方向に対して略56゜となる。
磁界強度Hb＝140エルステッド（以下Oeという）として
パーマロイ膜の場合、磁化Ｍの向きを抵抗体長手方向
（電流方向）に対して略45゜方向に向けるには、Hbの印
加方向は抵抗体長手方向に対して略56゜となる。
いま、ここで従来例にある略45゜方向にバイアス磁界
を印加する場合を考えると、上記の強磁性薄膜（以下MR
膜）では、磁化Ｍを略45゜方向に向けるためのバイアス
磁界強度Hbは10,000Oe程度以上となる。同様にHbが比較
的に弱い140Oe程度で電流方向に対して45゜方向に印加
すれば、磁化Ｍは略33゜方向を向く。MR膜厚0.1μｍ、
膜幅20μｍのMR膜を用いて第２図に示す構成で磁気信号
を再生する場合の出力を磁化Ｍの電流とのなす角度を変
数として計算する。印加電圧Vcc＝5.0V、磁気抵抗変化
率Δρ／ρ＝0.026、信号磁界Hs＝10Oeとすれば、バイ
アス磁界強度Hb＝140Oe、バイアス磁界角度α＝56゜で
出力電圧V0＝6.6mVp−ｐである。バイアス磁界強度Hb＝
140Oe、バイアス磁界角度α＝45゜でV0＝6.2mVp−ｐで
ある。前者の方が後者よりも約７％出力が高くなること
が分かる。バイアス磁界角度α＝45゜で磁化Ｍを45゜に
向けるにはバイアス磁界強度Hbとして10,000Oe以上を印
加する必要があるが、このときの出力は約0.1mVp−ｐで
大幅に減少することが分かる。したがって、Hbが140Oe
程度で56゜方向に印加し、磁化Ｍが略±45゜方向（また
は略±135゜）にあるときの方が再生出力が増加する。
また、磁気再生ヘッドにおいても第１図に示す構成で、
同様にバイアス磁界強度Hb＝140Oeをα＝56゜方向に印
加することにより、出力が増加する。
を印加する場合を考えると、上記の強磁性薄膜（以下MR
膜）では、磁化Ｍを略45゜方向に向けるためのバイアス
磁界強度Hbは10,000Oe程度以上となる。同様にHbが比較
的に弱い140Oe程度で電流方向に対して45゜方向に印加
すれば、磁化Ｍは略33゜方向を向く。MR膜厚0.1μｍ、
膜幅20μｍのMR膜を用いて第２図に示す構成で磁気信号
を再生する場合の出力を磁化Ｍの電流とのなす角度を変
数として計算する。印加電圧Vcc＝5.0V、磁気抵抗変化
率Δρ／ρ＝0.026、信号磁界Hs＝10Oeとすれば、バイ
アス磁界強度Hb＝140Oe、バイアス磁界角度α＝56゜で
出力電圧V0＝6.6mVp−ｐである。バイアス磁界強度Hb＝
140Oe、バイアス磁界角度α＝45゜でV0＝6.2mVp−ｐで
ある。前者の方が後者よりも約７％出力が高くなること
が分かる。バイアス磁界角度α＝45゜で磁化Ｍを45゜に
向けるにはバイアス磁界強度Hbとして10,000Oe以上を印
加する必要があるが、このときの出力は約0.1mVp−ｐで
大幅に減少することが分かる。したがって、Hbが140Oe
程度で56゜方向に印加し、磁化Ｍが略±45゜方向（また
は略±135゜）にあるときの方が再生出力が増加する。
また、磁気再生ヘッドにおいても第１図に示す構成で、
同様にバイアス磁界強度Hb＝140Oeをα＝56゜方向に印
加することにより、出力が増加する。
このように、弱い磁界強度Hbを、目標とする磁化Ｍの
角度より電流方向に対して、より直角に近づく角度で印
加することにより、磁化Ｍの角度を電流の向きに対して
略±45゜（または略±135゜）とすることにより磁気信
号の再生特性が改善される。
角度より電流方向に対して、より直角に近づく角度で印
加することにより、磁化Ｍの角度を電流の向きに対して
略±45゜（または略±135゜）とすることにより磁気信
号の再生特性が改善される。
さらに第５図に示すように抵抗体を２個直列に接続し
た場合、その中央からの出力はＫ＊Vcc＊COS2θ（K:比
例常数、Vcc:電源電圧、θ：磁化Ｍが電流となす角度）
で表され、θが45゜のときに原理的に温度ドリフトが０
となる。このように、磁化Ｍを電流の向きに対して±45
゜または±135゜にすることにより磁気信号の再生特性
が改善される。
た場合、その中央からの出力はＫ＊Vcc＊COS2θ（K:比
例常数、Vcc:電源電圧、θ：磁化Ｍが電流となす角度）
で表され、θが45゜のときに原理的に温度ドリフトが０
となる。このように、磁化Ｍを電流の向きに対して±45
゜または±135゜にすることにより磁気信号の再生特性
が改善される。
第６図から分かるようにバイアス磁界強度Hbとバイア
ス角度θの関係はHbを大きくしていくとバイアス磁界強
度Hbの角度αと磁化Ｍの角度θとの差（θ−α）は減少
していく関係にある。
ス角度θの関係はHbを大きくしていくとバイアス磁界強
度Hbの角度αと磁化Ｍの角度θとの差（θ−α）は減少
していく関係にある。
つぎに現在入手されうるバイアス磁石用磁石材料とし
て、残留磁束密度Brの大きな材料のネオジウム系があ
り、最大磁束密度Brmaxは約13kGである。第７図に示す
方法で使用した場合、基板の厚み（0.7mm程度）を介し
て磁界が薄膜抵抗体に印加されるので抵抗体での印加磁
界強度は最大1400Oe程度となる。このとき磁化Ｍが電流
の向きとなす角度が略±45゜（または略±135゜）とな
るバイアス磁界の角度は（３）式より略±47゜（または
略±133゜）となる。一方、印加磁界強度を弱くしてい
くと、140Oe近傍で磁化Ｍの角度θが大きく変化する。
温度変動による減磁を考慮すると印加磁界強度は少なく
とも140Oeが望ましい。印加磁界強度140Oeではバイアス
磁界の角度は略±56゜（または略±124゜）となる。し
たがってネオジウム系磁石を用い、MR膜の膜厚0.05〜0.
1μｍ、膜幅８〜20μｍの場合のバイアス磁界の角度は
略±47゜〜略±75゜（または略±105゜〜略±133゜）と
なる。
て、残留磁束密度Brの大きな材料のネオジウム系があ
り、最大磁束密度Brmaxは約13kGである。第７図に示す
方法で使用した場合、基板の厚み（0.7mm程度）を介し
て磁界が薄膜抵抗体に印加されるので抵抗体での印加磁
界強度は最大1400Oe程度となる。このとき磁化Ｍが電流
の向きとなす角度が略±45゜（または略±135゜）とな
るバイアス磁界の角度は（３）式より略±47゜（または
略±133゜）となる。一方、印加磁界強度を弱くしてい
くと、140Oe近傍で磁化Ｍの角度θが大きく変化する。
温度変動による減磁を考慮すると印加磁界強度は少なく
とも140Oeが望ましい。印加磁界強度140Oeではバイアス
磁界の角度は略±56゜（または略±124゜）となる。し
たがってネオジウム系磁石を用い、MR膜の膜厚0.05〜0.
1μｍ、膜幅８〜20μｍの場合のバイアス磁界の角度は
略±47゜〜略±75゜（または略±105゜〜略±133゜）と
なる。
具体的にMR膜としてNiFeを使用した場合、その異方性
エネルギーKu＝５×40であり、膜厚0.05〜0.1μｍ、膜
幅８〜20μｍのMR膜にHbとして140Oeまたは1400Oeを印
加する時、最大出力が得られる角度αは次の通りであ
る。
エネルギーKu＝５×40であり、膜厚0.05〜0.1μｍ、膜
幅８〜20μｍのMR膜にHbとして140Oeまたは1400Oeを印
加する時、最大出力が得られる角度αは次の通りであ
る。
また、MR膜としてNiCoを使用した場合、その異方性エ
ネルギーKu＝15×40であり、膜厚0.05〜0.1μｍ、膜幅
８〜20μｍのMR膜にHbとして140Oeまたは1400Oeを印加
する時、最大出力が得られる角度αは次の通りである。
ネルギーKu＝15×40であり、膜厚0.05〜0.1μｍ、膜幅
８〜20μｍのMR膜にHbとして140Oeまたは1400Oeを印加
する時、最大出力が得られる角度αは次の通りである。
したがって現在入手出来る汎用の磁石を用い、膜厚0.
05〜0.1μｍ、膜幅８〜20μｍのMR膜を使用する場合のM
R膜に印加するバイアス磁石のバイアス角度は略±47゜
〜略±75゜となる。
05〜0.1μｍ、膜幅８〜20μｍのMR膜を使用する場合のM
R膜に印加するバイアス磁石のバイアス角度は略±47゜
〜略±75゜となる。
以下、本発明の具体的な実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は一実施例の薄膜磁気抵抗素子の構成図で、磁
気信号記録面に対して面対向する検出素子に、その長手
方向（電流Ｉの方向）に56゜方向にバイアス磁界を印加
する場合を示す図である。従来例の第８図と異なり、薄
膜磁気抵抗体２の長手方向（電流Ｉの方向）に対して56
゜の角度でバイアス磁石３によるバイアス磁界Hbを印加
し、長手方向に対して45゜の角度に磁化Ｍの方向を生じ
させている。
気信号記録面に対して面対向する検出素子に、その長手
方向（電流Ｉの方向）に56゜方向にバイアス磁界を印加
する場合を示す図である。従来例の第８図と異なり、薄
膜磁気抵抗体２の長手方向（電流Ｉの方向）に対して56
゜の角度でバイアス磁石３によるバイアス磁界Hbを印加
し、長手方向に対して45゜の角度に磁化Ｍの方向を生じ
させている。
第２図は本発明の他の実施例の検出素子の磁気信号記
録体に対する配置図を示す。磁気格子ピッチλに対して
薄膜磁気抵抗体群をλ/2間隔で配置し、抵抗体長手方向
に対して磁化の向きが略45゜方向になるように、バイア
ス磁界Hbを略56゜方向に印加している。
録体に対する配置図を示す。磁気格子ピッチλに対して
薄膜磁気抵抗体群をλ/2間隔で配置し、抵抗体長手方向
に対して磁化の向きが略45゜方向になるように、バイア
ス磁界Hbを略56゜方向に印加している。
第３図は本発明のさらに他の実施例の検出素子の磁気
信号記録体に対する配置図で、抵抗体群を間隔λの距離
にて配置し、これらを第１群、第２群に分け、第１、第
２の抵抗体群の間を（３λ/2）間隔で配置、同様に抵抗
体長手方向に対して磁化の向きが略45゜方向になるよう
に、バイアス磁界Hbを略56゜方向に印加している。
信号記録体に対する配置図で、抵抗体群を間隔λの距離
にて配置し、これらを第１群、第２群に分け、第１、第
２の抵抗体群の間を（３λ/2）間隔で配置、同様に抵抗
体長手方向に対して磁化の向きが略45゜方向になるよう
に、バイアス磁界Hbを略56゜方向に印加している。
抵抗体を構成する薄膜部はNiFe,NiCo等の強磁性材料
からなり、膜厚0.05〜0.1μｍ程度、膜幅８〜20μｍ程
度で複数の素片をつづら折りにしている。抵抗体長手方
向（電流方向）に対して略56゜になるように140Oe程度
のバイアス磁界を印加している。検出素子にバイアス磁
界を与える磁界印加装置である磁石はフェライト系また
は希土類系の等方性材料からなり、検出素子基板に樹脂
成形で一体に取り付けられているか、エポキシ系接着剤
で固着されている。バイアス磁石としては上記以外にも
高保磁力磁気フィルムからなるバイアス永久磁石層を検
出素子近傍に設けバイアス磁界を印加する方法、コイル
に電流を流し発生する磁界を印加する方法、導電部に電
流を流し導電部周囲に発生する磁界を印加する方法等も
用いられる。
からなり、膜厚0.05〜0.1μｍ程度、膜幅８〜20μｍ程
度で複数の素片をつづら折りにしている。抵抗体長手方
向（電流方向）に対して略56゜になるように140Oe程度
のバイアス磁界を印加している。検出素子にバイアス磁
界を与える磁界印加装置である磁石はフェライト系また
は希土類系の等方性材料からなり、検出素子基板に樹脂
成形で一体に取り付けられているか、エポキシ系接着剤
で固着されている。バイアス磁石としては上記以外にも
高保磁力磁気フィルムからなるバイアス永久磁石層を検
出素子近傍に設けバイアス磁界を印加する方法、コイル
に電流を流し発生する磁界を印加する方法、導電部に電
流を流し導電部周囲に発生する磁界を印加する方法等も
用いられる。
各実施例において薄膜磁気抵抗体は検出すべき磁気信
号記録面に対し、面対向の他に垂直に対向しても差しつ
かえない。
号記録面に対し、面対向の他に垂直に対向しても差しつ
かえない。
このように上記各実施例によれば、バイアス磁界を小
にすることができるので、バイアス磁界印加用のマグネ
ットやコイル等を小さくでき、この装置を小型にするこ
とができる。
にすることができるので、バイアス磁界印加用のマグネ
ットやコイル等を小さくでき、この装置を小型にするこ
とができる。
以上のように本発明の磁気信号検出装置は、磁気検出
素子と磁界印加装置とによって磁気信号着磁体からの磁
気信号検出の際にバイアス磁界印加方向を抵抗体を流れ
る電流に対してより直角に近づく角度にすることにより
磁化Ｍを電流方向に対して±45゜または±135゜方向に
与えることができ、小さなバイアス磁界で直線性の良い
最大の出力が得られ、磁気信号再生特性が向上し、併せ
て装置全体の小型化を図ることができる。
素子と磁界印加装置とによって磁気信号着磁体からの磁
気信号検出の際にバイアス磁界印加方向を抵抗体を流れ
る電流に対してより直角に近づく角度にすることにより
磁化Ｍを電流方向に対して±45゜または±135゜方向に
与えることができ、小さなバイアス磁界で直線性の良い
最大の出力が得られ、磁気信号再生特性が向上し、併せ
て装置全体の小型化を図ることができる。
Claims (8)
- 【請求項１】基板上に磁気信号記録面に対して面対向ま
たは垂直に対向するように形成されかつ強磁性金属薄膜
からなる異方性を有する抵抗体と、この抵抗体に所定の
角度のバイアス磁界を加える磁界印加装置とを有し、前
記磁界印加装置によるバイアス磁界印加方向を抵抗体を
流れる電流方向に対して次式を満足するように配置した
ことを特徴とする磁気信号検出装置。 α＝±（SIN-1（（Ku＋Ks）/H＊Ｍ）＋φ） ただし、φ＝45゜または135゜、α；電流とバイアス磁
界とのなす角度、Ku;異方性エネルギー、Ks;形状異方性
エネルギー、H;バイアス磁界量、M;飽和磁化量 - 【請求項２】請求の範囲第１項において、抵抗体に対す
るバイアス磁界が電流方向に対して略±47゜以上であ
り、かつ略±75゜以下である磁気信号検出装置。 - 【請求項３】請求の範囲第１項において、抵抗体に対す
るバイアス磁界が電流方向に対して略±105゜以上であ
り、かつ略±133゜以下である磁気信号検出装置。 - 【請求項４】請求の範囲第１項において、抵抗体を複数
個直列に接続した第１の抵抗体群と、同様に複数個の抵
抗体を直列に接続した第２の抵抗体群とを接続し、この
抵抗体群間の接続部に出力端子を設けると共に、前記接
続部の両他端を電源端子とし、磁気格子ピッチをλとす
る磁気信号記録面と各抵抗体とを面対向とし、第１の抵
抗体群と第２の抵抗体群との間をｎλ/2または（n/2＝1
/2）λの距離に配置した磁気信号検出装置。 - 【請求項５】基板上に磁気信号記録面に対して面対向ま
たは垂直に対向するように形成されかつ強磁性金属薄膜
からなる異方性を有する抵抗体と、この抵抗体に所定の
角度のバイアス磁界を加える磁界印加装置とを有し、前
記磁界印加装置によるバイアス磁界強度を140乃至1400
エルステッド、前記抵抗体の薄膜の膜厚0.05〜0.1μ
ｍ、膜幅８〜20μｍとした時、前記磁界印加装置による
バイアス磁界印加方向を抵抗体を流れる電流方向に対し
て略±47゜以上、略75゜以下または略105゜以上、略133
゜以下とした磁気信号検出装置。 - 【請求項６】請求の範囲第５項において、抵抗体がニッ
ケルコバルト合金である磁気信号検出装置。 - 【請求項７】請求の範囲第５項において、抵抗体がニッ
ケル鉄合金である磁気信号検出装置。 - 【請求項８】請求の範囲第５項において、磁界印加装置
がフェライト系磁石または希土類系磁石である磁気信号
検出装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-198292 | 1994-08-23 | ||
| JP19829294 | 1994-08-23 | ||
| PCT/JP1995/001674 WO1996006329A1 (fr) | 1994-08-23 | 1995-08-23 | Detecteur de signaux magnetiques |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8507201A Expired - Fee Related JP3024218B2 (ja) | 1994-08-23 | 1995-08-23 | 磁気信号検出装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0727645B1 (ja) |
| JP (1) | JP3024218B2 (ja) |
| KR (1) | KR100196654B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69522091T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996006329A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018173590A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | 日本電産株式会社 | 磁気センサユニット及びそれを用いた磁界方向検出方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN100374855C (zh) * | 2005-11-28 | 2008-03-12 | 兰州大学 | 磁性薄膜材料面内单轴各向异性测试方法 |
| CN105074488B (zh) * | 2013-04-01 | 2017-11-17 | 株式会社Sirc | 带温度补偿功能的传感器元件和使用该元件的磁传感器及电能测定装置 |
| CN103913158B (zh) * | 2014-03-14 | 2017-04-12 | 上海交通大学 | 磁电式科里奥利力检测传感器 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS55130104A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-08 | Sony Corp | Generator of magnetic field |
| JPS5816580A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-31 | Sharp Corp | 磁気抵抗効果素子のバイアス磁界印加方法 |
| JPS58115621A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-09 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
| JPS59112422A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-28 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
| JPS6034086A (ja) * | 1983-08-06 | 1985-02-21 | Sharp Corp | 磁気センサ |
| JP2510679B2 (ja) * | 1987-10-05 | 1996-06-26 | 株式会社日立製作所 | 薄膜磁気ヘッド及び薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置 |
| JP2993194B2 (ja) * | 1991-07-26 | 1999-12-20 | 松下電器産業株式会社 | 磁気式位置検出装置 |
| JPH05304026A (ja) * | 1992-02-29 | 1993-11-16 | Sony Corp | 軟磁性薄膜とこれを用いた磁気ヘッド |
| JPH05322510A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-07 | Aisan Ind Co Ltd | スロットルポジションセンサ |
| JPH05341026A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-24 | Fujitsu Ltd | 磁気センサ |
-
1995
- 1995-08-23 CN CN95190793A patent/CN1087077C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-23 JP JP8507201A patent/JP3024218B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-23 US US08/632,403 patent/US5663644A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-23 DE DE69522091T patent/DE69522091T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-23 WO PCT/JP1995/001674 patent/WO1996006329A1/ja active IP Right Grant
- 1995-08-23 EP EP95929216A patent/EP0727645B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-23 KR KR1019960702067A patent/KR100196654B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018173590A1 (ja) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | 日本電産株式会社 | 磁気センサユニット及びそれを用いた磁界方向検出方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| WO1996006329A1 (fr) | 1996-02-29 |
| KR100196654B1 (ko) | 1999-06-15 |
| EP0727645A1 (en) | 1996-08-21 |
| EP0727645B1 (en) | 2001-08-08 |
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| EP0727645A4 (en) | 1997-01-15 |
| CN1134189A (zh) | 1996-10-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |