JP3033943B2 - 磁気抵抗ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
磁気抵抗ヘッド及びその製造方法Info
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Description
ドに関し、特に、読出し感度プロファイルを改善する形
状のMR膜を有するMRヘッドに関する。
誘導性書込み素子の両方を含み、磁気媒体に記憶される
データを記録及び読出すために、益々、普及しつつあ
る。MRヘッドの主な利点は磁気記録システムのビット
密度の増加を可能にすることである。
下面図、すなわち磁気媒体から見た図であり、図2は図
1のライン2−2に沿う断面図である。MR素子21は
磁気遮蔽層22と磁気遮蔽/書込み極層24との間に挟
まれる。
構造、すなわち軟質の隣接層、軟質の隣接層上に付着さ
れる中間膜、及び中間層上に付着されるMR膜を有す
る。軟質の隣接層はパーマロイ、CoZrMoなどの軟
質の磁気材料から成る。中間膜はTi、SiO2などの
非磁性材料から成る。MR膜はNiFeなどの磁気抵抗
材料から成る。軟質の隣接層はMR素子21を長手方向
に流れるバイアス電流を介して、MR膜内に横断方向の
磁気バイアスを提供する。MR膜の長手方向の磁気バイ
アスはハード・バイアス・マグネット層26、28によ
り提供され、これはMR素子21の反対側の縁に接し、
例えばコバルト合金CoPtCrなどの導電性の磁気的
にハードな材料から成る。
8及びMR素子21は各々絶縁層30上に付着され、絶
縁層30は磁気遮蔽層22上に付着される。磁気遮蔽層
22は、CoHfNbなどの磁気的にソフトで物理的に
ハードな材料から成る。リード層32及び34はそれぞ
れハード・バイアス・マグネット層26及び28上に付
着される。リード層32及び34は導電性材料から成
り、MR素子21の反対側の縁にそれぞれハード・バイ
アス・マグネット層26及び28を介して電気的に接続
される。
素子21上に付着され、パーマロイまたは他の好適な材
料から成る磁気遮蔽/書込み極層24が、その上に付着
される。パーマロイまたは他の好適な材料から成る書込
み極層38が、磁気遮蔽/書込み極層24上に付着さ
れ、絶縁層40がそれらの間に付着される。
38は、奥側部分(図示せず)で磁気的に結合され、誘
導性書込み素子の磁束パスを形成する。書込みコイル
(図示せず)が磁気遮蔽/書込み極層24及び書込み極
層38を通じて形成される。従って絶縁層40は電流が
書込みコイルに供給されるときに、情報を磁気媒体に書
込むための書込みギャップを形成する。MR素子21は
MR膜がその抵抗を磁化の角度に依存して変化させる、
いわゆるMR効果にもとづき磁気媒体から情報を読出す
ために使用される。
は例えばロータリ・アクチュエータのスキューを補正す
るために、MR素子21の中央線44からオフセットさ
れる。従来のMRヘッド20は磁気媒体上に書込まれる
トラックが、読出されるトラックよりも幅広の、いわゆ
る書込みワイド/読出しナロー(write wide/read narr
ow)・タイプである。これは書込み極層38がMR素子
21の幅MRW(図2参照)よりも大きい幅を有するこ
とに起因する。
問題は、磁気媒体上に書込まれるトラックに渡る不均一
な読出し感度である。
度プロファイルを実線で示し、それに適合する台形が破
線で示される。図3では、読出し感度がMR素子21の
幅MRWに沿う位置及びその延長線上に対してプロット
されている。読出し感度プロファイルに渡る全体幅はM
R素子21の各側縁付近の小さな読出し感度のために、
MR素子21の幅MRWよりも大きい。図3では、読出
し感度プロファイルの適合台形に渡る全体幅が上部平坦
領域A、右側の傾斜領域B及び左側の傾斜領域Cに分割
される。
的小さな領域である。右側の傾斜領域Bは上部平坦領域
よりも僅かに広く、急な勾配を有する。左側の傾斜領域
Cは大きく読出し感度プロファイルの適合台形に渡る全
体幅の約60%を占め、緩やかな勾配を有する。理想的
にはMRヘッドの読出し感度曲線の左右の傾斜領域B及
びCがほぼ垂直であり、上部平坦領域Aが広いことが望
ましい。
ッド20により磁気媒体上に記録されるトラックからデ
ータが読出される場合、長く緩やかな立上りの左傾斜領
域Cがオン・トラック信号を低減させ且つ隣接トラック
から妨害を拾い、これがオン・トラック信号と競合する
ことになる。同様に従来のMRヘッド20がセクタ・サ
ーボ・アプリケーションにおいて使用される場合、長く
緩やかな立上りの左傾斜領域Cと短く急な立下りの右傾
斜領域Bとの間の非対称性が、位置誤差信号(PES)
の非線形性を生成し、これがヘッド位置合わせにおける
誤差及びサーボ利得変化の問題を引き起こす。
ルを有するMRヘッドが必要とされる。
れば、MRヘッドが磁気媒体に近接して配置される下縁
(bottom edge)と、下縁と鈍角を成す方向に延びる第
1の外縁を有する第1の側と、下縁に実質的に直角な第
2の外縁を有する第2の側とを有するMR膜を含む。第
1のリード層が第1の外縁において磁気抵抗膜に電気的
に接続され、第2のリード層が第2の外縁において磁気
抵抗膜に電気的に接続される。
外縁は下縁と鈍角を成す方向に延びるので、磁気媒体か
らの磁束が第1の外縁により妨害されること無く、MR
膜を通じて伝播され易くなり、MRヘッドの読出し感度
プロファイルが改善される。
が磁気媒体に近接して配置される下縁と、第1の外縁を
有する第1の側と、第2の外縁を有する第2の側とを有
するMR膜を含む。第1の外縁は下縁に実質的に直角な
下部と、下縁と鈍角を成す方向に延びる上部とを有す
る。第1のリード層が磁気抵抗膜に第1の外縁において
電気的に接続され、第2のリード層が磁気抵抗膜に第2
の外縁において電気的に接続される。
外縁の上部は、下縁と鈍角を成す方向に延びるので、磁
気媒体からの磁束が第1の外縁の上部により妨害される
こと無くMR膜を通じて伝播され易くなり、MRヘッド
の読出し感度プロファイルが改善される。
R膜の第2の外縁が下縁に実質的に直角な下部と、下縁
と鈍角を成す方向に延びる上部とを有する。MR膜の第
1及び第2の各外縁の下部が下縁に実質的に直角なの
で、ラッピング公差によるMR膜の幅のばらつきが最小
化される。
は、下縁と上縁との間のMR膜の高さが第2の外縁から
第1の外縁に向けて狭まる。この結果、MR膜の第1の
側が第2の側と比較して高感度となり、読出し感度プロ
ファイルをより対称にする。
発明の第1及び第2の態様によるMRヘッドがそれぞれ
直接アクセス記憶装置(DASD)のアクチュエータに
動作的に接続される。DASDはまたハウジング、及び
ハウジング内に設けられ軸の回りを回転するディスクを
含む。ディスク表面には軸の回りにパターン状に配列さ
れる複数のデータ・トラックが設けられ、アクチュエー
タがMRヘッドを前記ディスク表面に対して移動する。
ッドを製造する方法が、a)磁気抵抗膜が磁気媒体に近
接して配置される下縁と、下縁と鈍角を成す方向に延び
る第1の外縁を有する第1の側と、下縁に実質的に直角
な第2の外縁を有する第2の側とを有するように、絶縁
層の第1の部分上に磁気抵抗膜を付着する工程と、b)
第1のハード・バイアス・マグネット層の側縁が磁気抵
抗膜の第1の外縁に接するように、絶縁層の第2の部分
上に第1のハード・バイアス・マグネット層を付着する
工程と、c)第1のリード層が第1のハード・バイアス
・マグネット層を通じて磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、第1のハード・バイアス・マグネット層上に
第1のリード層を付着する工程と、d)第2のハードバ
イアス・マグネット層の側縁が磁気抵抗膜の第2の外縁
に接するように、絶縁層の第3の部分上に第2のハード
・バイアス・マグネット層を付着する工程と、e)第2
のリード層が第2のハード・バイアス・マグネット層を
通じて磁気抵抗膜に電気的に接続されるように、第2の
ハード・バイアス・マグネット層の部分上に第2のリー
ド層を付着する工程とを含む。
ッドを製造する方法が、a)磁気抵抗膜が磁気媒体に近
接して配置される下縁と、第1の外縁を有する第1の側
と、第2の外縁を有する第2の側とを有するように絶縁
層の第1の部分上に磁気抵抗膜を付着する工程であっ
て、第1の外縁が下縁に実質的に直角な第1の部分と、
下縁と鈍角を成す方向に延びる第2の部分とを有する前
記付着工程と、b)第1のハード・バイアス・マグネッ
ト層の側縁が磁気抵抗膜の第1の外縁に接するように、
絶縁層の第2の部分上に第1のハード・バイアス・マグ
ネット層を付着する工程と、c)第1のリード層が第1
のハード・バイアス・マグネット層を通じて磁気抵抗膜
に電気的に接続されるように第1のハード・バイアス・
マグネット層上に第1のリード層を付着する工程と、
d)第2のハード・バイアス・マグネット層の側縁が磁
気抵抗膜の第2の外縁に接するように絶縁層の第3の部
分上に第2のハード・バイアス・マグネット層を付着す
る工程と、e)第2のリード層が第2のハード・バイア
ス・マグネット層を通じて磁気抵抗膜に電気的に接続さ
れるように第2のハード・バイアス・マグネット層上に
第2のリード層を付着する工程とを含む。
ヘッドの不均一な読出し感度の原因について述べること
が、本発明を理解する上で有用である。図4は図2に示
される従来のMRヘッド20の断面図であるが、磁気媒
体46から出て従来のMRヘッド20を通過する磁束の
伝播をも示している。MR素子21の磁化のネットのバ
イアス角は図4では左下方に向かう一連のベクトル48
で示される。ネットのバイアス角はハード・バイアス・
マグネット層26、28により提供される長手方向の磁
気バイアスと、MR素子21を長手方向に流れるバイア
ス電流を介して、MR素子21の軟質の隣接層(図示せ
ず)により提供される横断方向の磁気バイアスとの結合
である。ハード・バイアス・マグネット層26、28に
より提供される長手方向の磁気バイアスは、それぞれ図
4において左に向くベクトル50及び52により示され
る。図示されていないが、MR素子21の軟質の隣接層
により提供される横断方向の磁気バイアスは図4におい
て下方を向く。磁気媒体46からの磁束は図4では、最
初はMR素子21に入力するまで上方を向き、そこから
左上方に向かう一連のベクトル及び直線54により示さ
れる。図4に示されるように磁気媒体46からの磁束
は、一般にMR素子21内をネットのバイアス角に直角
な方向に伝播する。
る磁束は、MR素子21の上縁56まで伝播することが
でき、MR素子21の重要な領域の抵抗に影響する。し
かしながら、MR素子21の左側に入力する磁束はMR
素子21の外縁58により停止され、MR素子の右側に
入力する磁束に比較して小さな領域の抵抗に影響する。
従って、左側に入力する磁束のリラクタンスは右側に入
力する磁束のそれよりも大きく、左側では右側よりも少
ない磁束が入力することになる。たとえ右側と同量の磁
束が左側に入力したとしても、左側における抵抗変化は
右側よりも小さい。なぜなら抵抗変化は磁束が上縁56
に向けて伝播する距離に依存するからである。これが図
3に示される読出し感度プロファイルの左傾斜領域Cが
広く、緩やかな勾配を有する理由である。
下縁に沿ってどこに入力するかに関係無しに磁束がMR
膜の外縁により停止されることなく、MR膜の上縁まで
伝播できるようにMR膜が形成される。結果的に、読出
し感度プロファイルが従来のMRヘッド20の場合に比
較して改善される。
による磁気抵抗"MR"ヘッドの第1の実施例が示され、
一般に参照番号60で示される。図5はMRヘッド60
の下面図であり、図6は図5のライン6−6に沿う断面
図であり、図7は図6のライン7−7に沿うMRヘッド
60の断面図である。
て移動する磁気媒体62のトラックにビットを書込み、
そこからビットを読出す。トラックは回転磁気ディス
ク、磁気テープまたは他の磁気媒体に関連付けられる。
法及びスパッタリングなどの従来の真空付着技術及び無
電解めっき、電気めっきを用いて形成される。こうした
形成技術は、ここでは総称的に"付着(deposition)"と
して参照される。
蔽/書込み極層68との間に挟まれるMR素子64を含
む。好適には図7に示されるように、MR素子64は軟
質の隣接層70、軟質の隣接層70上に付着される中間
膜72、及び中間膜72上に付着されるMR膜74から
成る3層構造を有する。軟質の隣接層70はパーマロ
イ、CoZrMoなどの軟質の磁気材料から成り、中間
膜72はTi、SiO2などの非磁性材料から成り、M
R膜74はNiFeなどの磁気抵抗材料から成る。
μm乃至0.03μmの厚さである。MR膜74は例え
ば0.03μmの厚さであり、中間層72及び軟質の隣
接層70は、それぞれ0.01μm及び0.02μmの
厚さである。ここではMR素子64は3層構造として表
されるがMR膜74を含む他の従来構造であってもよ
い。
4は磁気媒体62に近接して配置される下縁76、下縁
76に実質的に直角な外縁78を有する右側、下縁76
と鈍角を成す方向に延びる外縁80を有する左側、及び
下縁76に実質的に平行な上縁82を有する。ここでは
用語"鈍角(obtuse angle)"は、90度よりも大きく、
180度よりも小さな角度をさす。好適には、外縁80
と下縁76との間で形成される鈍角は約135度であ
る。
鈍角は、磁束が下縁76に沿ってどこに入力するかに関
係無しに磁束が外縁80により停止されることなく、上
縁82まで伝播することを可能にする。結果的に、従来
のMRヘッド20の場合に比較して読出し感度プロファ
イルが改善される。
R素子の他の2つの層は、好適にはMR膜74と同一の
サイズ及び形状を有する。好適には、MR素子64の3
つの各々の層は下縁に沿ってW方向に0.3μm乃至4
μmの幅であり、H方向に0.3μm乃至3μmの高さ
である。
連続的に付着され、絶縁層84は磁気遮蔽層66上に付
着される。磁気遮蔽層66は例えばCoHfNbなどの
磁気的にソフトで物理的にハードな材料から成り、T方
向に約0.5μm乃至2.5μmの厚さを有する。磁気
遮蔽/書込み極層68はパーマロイまたは他の好適な材
料から成り、T方向に約0.5μm乃至3.5μmの厚
さである。
4の外縁80に接するように絶縁層84上に付着され
る。ハード・バイアス磁気層86及び88は、例えばコ
バルト合金CoPtCrなどの導電性で磁気的にハード
な材料から成る。好適には、ハード・バイアス磁気層8
6及び88は、T方向及びH方向にそれぞれMR素子6
4にほぼ等しい厚さと高さを有し、MR素子64の外縁
に接する。また好適には、ハード・バイアス磁気層86
及び88はMR素子64とほど同一の導電率を有し、こ
れらの界面により電流が大きく乱されることはない。ハ
ード・バイアス磁気層86及び88はMR素子64のM
R膜74の長手方向の磁気バイアスを提供し、それぞれ
が図6において左を向くベクトル87及び89により示
される。MR膜74の長手方向の磁気バイアスは単一の
ハード・バイアス・マグネットにより交互に提供され
る。
ネット層86及び絶縁層84上に付着される。同様にリ
ード層92がハード・バイアス・マグネット層88及び
絶縁層84上に付着される。リード層90及び92はそ
れぞれハード・バイアス・マグネット層86及び88を
通じてMR膜74に電気的に接続される。リード層90
及び92によりバイアス電流がMR膜74を通じて駆動
されると、磁束がMR素子64のMR膜74及び軟質の
隣接層70を通過して巡回し、それによりMR膜74内
に横断方向の磁気バイアスが提供される。図示されてい
ないが、横断方向の磁気バイアスは図6において下方を
向く。
すなわち長手方向と横断方向の磁化バイアスの和が図6
に左下方を向く一連のベクトルBとして示される。磁気
媒体62からの磁束は、図6において、最初はMR膜7
4に入力するまで上方に向かい、そこから左上方に向か
う一連のベクトル及び直線Fにより示される。図6に示
されるように、たとえ磁気媒体62からの磁束がMR素
子21内を一般にネットのバイアス角に直角な方向に伝
播するとしても、MR膜74の外縁80と下縁76との
間の鈍角により、磁束が下縁76に沿ってどこに入力す
るかに関係無しに磁束が外縁80により停止されること
なく、上縁82まで伝播される。
膜74の外縁78と同一に延び、従ってMR膜74の下
縁76に実質的に直角な側縁を有する。リード層92は
MR素子64に面し、MR膜74の下縁76に実質的に
直角な側縁93を有する。リード層90及び92の側縁
をこのように構成することにより、たとえMR膜74の
外縁80が下縁76と大きな鈍角を形成するとしても、
ほぼ一様な電流が維持される。リード層90及び92の
側縁はリード層90及び92の有限な抵抗により生じる
電流の不均一性や、ハード・バイアス・マグネット層8
8とMR膜74との間の角度を有する界面により生じる
電流の乱れを相殺するために、僅かに傾斜されて電流の
方向を調整するようにしてもよい。
及び92、そして絶縁層84上に付着される。磁気遮蔽
/書込み曲層68が絶縁層94上に付着される。磁気遮
蔽層66と磁気遮蔽/書込み極層68との間隔は、好適
にはT方向に0.1μm乃至1μmであり、MR素子6
4がそれらのほぼ中間に配置される。
は0.1μm以下である。リード層90及び92はT
a、Wなどの材料から成り、比抵抗(resistivity)、
耐食性(corrosion resistance)及びラッピング振舞い
の間の良好な妥協点を提供する。
に付着され、書込み極層98が絶縁層96上に付着され
る。絶縁層84、94及び96はAl2O3、SiO2な
どの絶縁材料から成る。絶縁層96は磁気遮蔽/書込み
極層68と書込み極層98との間のギャップを形成し、
好適にはT方向に0.3μm乃至0.6μmの厚さであ
る。
り、好適にはT方向に0.5μm乃至4μmの厚さと、
W方向に0.5μm乃至6μmの幅を有する。書込み極
層98の中央線は、例えばロータリ・アクチュエータの
スキューを補正するために、好適にはMR素子64の中
央線からオフセットされる。また書込み極層98は、M
Rヘッド60が書込みワイド/読出しナロー・タイプで
あるために、好適にはMR素子64よりも幅が広い。
外縁80の鈍角及びラッピング高さの可変性によるMR
膜74の高さにより大きく変化することである。ラッピ
ング高さの可変性は様々な層が付着された後に、MRヘ
ッド60の活性表面(MR膜74の下縁76を含む)を
形成するために使用されるラッピング・プロセスにより
導入されるラッピング公差に起因する。MR膜74の下
縁76の幅はラッピング高さにより変化し、それにより
読出し感度を変化させる。更にMR膜74の左右の側間
の磁化中心が鈍角によるラッピング高さにより変化し、
これは読出し感度プロファイルを低下させる。例えばラ
ッピング高さが小さくなると(すなわちMR膜74の高
さが大きくなる)、MR膜74の磁化中心は右に不利に
移動する(図6参照)。
明によるMRヘッドの第2の実施例により克服され、一
般に参照番号110で示される。図8はMRヘッド11
0の下面図であり、図9は図8のライン9−9に沿う断
面図である。
アス層及びリード層の形状を除き、第1の実施例と同一
である。図8及び図9では、第1の実施例の要素と同一
の要素を示すために同一参照番号が使用される。従っ
て、これらの同一の要素の構造及びそれらを形成するた
めに使用される技法の説明は、第2の実施例を参照する
ことによりここでは省略する。
形状を除き、第1の実施例のMR素子64に同一であ
る。MR素子112は3層構造、すなわち軟質の隣接
層、軟質の隣接層上に付着される中間膜及び中間膜上に
付着されるMR膜114を有する。
14は磁気媒体62の近接して配置される下縁116、
外縁118を有する右側、外縁120を有する左側及び
下縁116に実質的に平行な上縁122を有する。外縁
120は下縁116に実質的に直角な下部124と、下
縁116と鈍角を成す方向に延びる上部126とを含
む。同様に外縁118は好適には、下縁116に実質的
に直角な下部128と、下縁116と鈍角を成す方向に
延びる上部130とを含む。好適には、これらの鈍角の
各々は約135度である。また好適には、下部124及
び128は上部126及び130の高さよりも小さな高
さをH方向に有し、この高さが最大ラッピング高さに相
当する。
に延びるので磁束が外縁120により停止されることな
く、上縁122まで伝播することが可能となり、読出し
感度プロファイルが従来のMRヘッド20の場合に比較
して改善される。更に下部124及び128がそれぞれ
下縁116に直角なので、読出し感度幅及びオフセット
がラッピング高さの可変性により大きく変化しない。下
縁116の幅はラッピング高さにより変化しない。同様
にMR膜114の左右の側間の磁化中心がラッピング高
さにより変化しない。
方向に延びるので、外縁118により停止されることな
く、より多くの磁束が上縁122まで伝播することが可
能となり、読出し感度プロファイルが従来のMRヘッド
20の場合に比較して改善される。すなわち磁束の小部
分が上縁122に向けて移動する名目パスから逸脱する
か或いは外縁118により停止される。
は、好適にはMR膜114と同一のサイズ及び形状を有
する。好適には、MR素子112の3つのそれぞれの層
は、下縁に沿ってW方向に0.3μm乃至4μmの幅、
及びH方向に0.3μm乃至3μmの高さを有する。ま
た好適には、MR素子112は例えばロータリ・アクチ
ュエータのスキューを補正するように、書込み極層98
の中央線100からオフセットされる中央線102を有
する。MR素子64の3層は絶縁層84上に連続的に付
着される。
が、MR膜114を含む他の従来の構造を有することも
できる。
MR膜114の外縁118の下部128及び上部130
の両方において接するように、絶縁層84上に付着され
る。ハード・バイアス・マグネット層134はMR膜1
14の外縁120の下部124及び上部126の両方に
おいて接するように、絶縁層84上に付着される。ハー
ド・バイアス132及び134はその形状を除き、第1
の実施例のハード・バイアス・マグネット層86及び8
8と同一である。ハード・バイアス・マグネット層13
2及び134はMR素子112のMR膜114の長手方
向の磁気バイアスを提供し、これらが図9ではそれぞれ
左を向くベクトル133及び135により示される。M
R膜114の長手方向の磁気バイアスは単一のハード・
バイアス・マグネットまたは交換バイアスなどの他の従
来のバイアス技法により交互に提供される。
グネット層132及び絶縁層84上に付着される。同様
にリード層138は、ハード・バイアス・マグネット層
134及び絶縁層84上に付着される。リード層136
及び138はそれらの形状を除き、第1の実施例のリー
ド層90及び92と同一である。リード層136及び1
38はそれぞれハード・バイアス・マグネット層132
及び134を通じて、MR膜114に電気的に接続され
る。従ってバイアス電流がリード層136及び138に
より、MR膜114を通じて駆動されると、磁束がMR
素子112のMR膜114及び軟質の隣接層を通じて巡
回し、MR膜114内に横断方向の磁気バイアスが提供
される。図示されていないが、横断方向の磁気バイアス
は図9において下方を向く。
角、すなわち長手方向と横断方向の磁気バイアスの和が
図9では左下方を向く一連のベクトルBとして示され
る。磁気媒体62からの磁束が図9では最初はMR膜1
14に入力するまで上方に向かい、そこから左上方に向
かう一連のベクトル及び直線Fにより示される。図9に
示されるように、たとえ磁気媒体62からの磁束がMR
膜114内を一般にネットのバイアス角に直角な方向に
伝播するとしても、上部126の方向のために、大部分
の磁束が外縁120により停止されることなく上縁12
2に伝播される。更に、上縁122へ向かう名目方向か
ら逸脱する小部分の磁束が上部130及び126の方向
のために、外縁118及び120により停止されにくく
なる。
MR膜114の外縁118と同一に延びる側縁を有す
る。リード層138はMR素子112に面し、MR膜1
14の外縁120と同一に延びる側縁を有する。リード
層136及び138の側縁をこのように構成することに
より、電流密度の対称性が維持される。更にリード層1
36及び138の側縁をハード・バイアス・マグネット
層132及び134の側縁から分離するための追加のマ
スキング工程が不要となる。
プロファイルの適合台形を実線で示し、従来のMRヘッ
ド20の読出し感度プロファイルの適合台形を破線で示
す。図10では、読出し感度がそれぞれのMR膜の幅
(MRW)に沿う位置に対してプロットされ、MR膜1
14の場合には、MRWは下縁116の幅に相当する。
図3に示されるように、従来のMRヘッド20の読出し
感度プロファイルの適合台形に渡る全体幅は上部平坦領
域A、右傾斜領域B及び左傾斜領域Cに分割される。ま
た図10に示されるように、MRヘッド110の読出し
感度プロファイルの適合台形に渡る全体幅は上部平坦領
域A'、右傾斜領域B'及び左傾斜領域C'に分割され
る。
は、従来のMRヘッド20の左傾斜領域Cよりも約30
%小さく、より急な勾配を有する。MRヘッド110の
左傾斜領域C'の最左端部分には大きな変化はない(図
10参照)。なぜなら、この部分はMR膜114の外縁
120の下部124に対応するからである。しかしなが
ら、MRヘッド110の左傾斜領域C'の残りの部分
は、MR膜114の外縁120の上部126に対応する
ために急峻に立ち上がる。
は、従来のMRヘッド20の右傾斜領域Bの幅よりも、
僅かに小さく、従って僅かに急な勾配を有する。MRヘ
ッド110の上部平坦領域A'すなわち一様な感度領域
の幅は、従来のMRヘッド20の上部平坦領域Aの幅よ
りも約90%大きい。MRヘッド110のトータル(総
合的)読出し感度は従来のMRヘッド20の場合よりも
高くなる。なぜなら、上部平坦領域Aのより大きな幅が
より大きな信号を生成するからである。
Rヘッド20の場合よりも理想に近づく。理想的には、
左右の傾斜領域がほぼ垂直であり、上部平坦領域が広い
ことが望ましい。
体上に記録されるトラックからデータを読出す場合、従
来のMRヘッド20に比較して、隣接トラックからの妨
害を増大することなく、オン・トラック信号が増大され
る。同様にMRヘッド110がセクタ・サーボ・アプリ
ケーションに使用される場合、従来のMRヘッド20に
比較して、より一様な位置誤差信号(PES)が維持さ
れる。
明の第2の実施例の変更バージョンによるMRヘッド1
10'の断面図である。この変更では、上縁122'と下
縁116間のH方向の高さが外縁118から外縁12
0'に向けて狭くなるように、MR膜114の上縁12
2'が形成される。例えば図11に示されるように、M
R膜114の上縁122'が外縁120'近傍の下縁11
6に向けて、曲線を描く。外縁120'の高さは外縁1
18の高さよりも小さい。MR膜114の外縁120'
に接するハード・バイアス・マグネット層134の側縁
は、MR膜114の外縁118に接するハード・バイア
ス・マグネット層132の側縁よりも短い。同様にMR
膜114の外縁120'と同一に延びるリード層138
の側縁は、MR膜114の外縁118と同一に延びるリ
ード層136の側縁よりも短い。MR膜114の高さが
右側から左側に向けて狭まるので、MR膜114の左側
における単位長当たりの電気抵抗が右側よりも大きくな
り、従ってMR膜114の左側の電圧降下が右側よりも
大きくなる。その結果、MR膜114の左側が右側より
も磁束に対して高感度となり、読出し感度プロファイル
がより対称的となる。
温度プロファイルを実線で示し、従来のMRヘッド20
の温度プロファイルを破線で示すグラフである。MR膜
114の左側の電気抵抗が大きいことにより、熱がMR
ヘッド110'のMR膜114の左側で生成されが、こ
うした熱はハード・バイアス・マグネット層134及び
リード層138により迅速に消散される。MR膜内での
過度な熱生成は、その有効寿命を短縮させる。図12に
示されるように、MRヘッド110'のMR膜114内
での熱生成は従来のMRヘッド20の場合よりも大きく
はない。
を用いる直接アクセス記憶装置(DASD)150、す
なわち磁気ディスク駆動装置の上面図である(上述の任
意のMRヘッド60、110または110'に相当する
1つのMRヘッド152だけが示される)。直接アクセ
ス記憶装置150はロータリ・アクチュエータ・アセン
ブリ154及びハウジング156を含み、ハウジング内
には両側に磁気表面160を有する(一方の表面だけが
示される)ディスク158のスタック(1つのディスク
だけが示される)が含まれる。ディスク158は磁気表
面160上に同心円状に構成される多数の情報トラック
162を有する。ディスク158は統合スピンドル及び
モータ・アセンブリ164により同時回転されるように
平行に実装される。ディスク制御装置(図示せず)が、
ディスク158を例えば実質的に一定速度で時計(C
W)方向(図13の矢印166で示される)に回転する
ように、統合スピンドル及びモータ・アセンブリ164
を制御する。
54は複数のアーム(1つのアームだけが示される)を
含み、各アームは対応するディスク表面160に対して
少なくとも1つのスライダ170を支持する。各スライ
ダ170はエア・ベアリング面(図示せず)を含み、少
なくとも1つのMRヘッド152を側面に装着される。
支持アーム168はアクチュエータ・ドライバ(図示せ
ず)により回転式且つ双方向に駆動され、MRヘッド1
52をあるトラック162から別のトラック162へ、
図13の矢印172により示されるように弧状に移動す
る。支持アーム168はMRヘッド152の回転軸を定
義するピボット180上に設けられる。ピボット180
はMRヘッド152をディスク表面170に近接して同
時に位置決めするためにベアリング・カートリッジ18
2を含みうる。
が、当業者には他の変形も容易に明らかとなろう。従っ
て、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、
こうした全ての変形をも含むものである。
事項を開示する。
る磁気抵抗膜であって、磁気媒体に近接して配置される
下縁と、前記下縁と鈍角を成す方向に延びる第1の外縁
を有する第1の側と、前記下縁に実質的に直角な第2の
外縁を有する第2の側とを有する、前記磁気抵抗膜と、
前記絶縁層上に設けられ、前記第1の外縁において前記
磁気抵抗膜に電気的に接続される第1のリード層と、前
記絶縁層上に設けられ、前記第2の外縁において前記磁
気抵抗膜に電気的に接続される第2のリード層と、を含
む、磁気抵抗ヘッド。 (2)前記磁気抵抗膜が前記下縁に実質的に平行な上縁
を有する、前記(1)記載の磁気抵抗ヘッド。 (3)前記磁気抵抗膜の前記第1の側に接するハード・
バイアス・マグネット層を含み、前記ハード・バイアス
・マグネット層の一部が、前記絶縁層と前記第1のリー
ド層との間に挟まれる、前記(1)記載の磁気抵抗ヘッ
ド。 (4)前記第1のリード層が前記磁気抵抗膜に面し、前
記磁気抵抗膜の前記下縁に実質的に直角な側縁を有す
る、前記(3)記載の磁気抵抗ヘッド。 (5)絶縁層と、前記絶縁層上に設けられる磁気抵抗膜
であって、磁気媒体に近接して配置される下縁と、第1
の外縁を有する第1の側と、第2の外縁を有する第2の
側とを有し、前記第1の外縁が前記下縁に実質的に直角
な下部と、前記下縁と鈍角を成す方向に延びる上部とを
有する、前記磁気抵抗膜と、前記絶縁層上に設けられ、
前記第1の外縁において前記磁気抵抗膜に電気的に接続
される第1のリード層と、前記絶縁層上に設けられ、前
記第2の外縁において前記磁気抵抗膜に電気的に接続さ
れる第2のリード層と、を含む、磁気抵抗ヘッド。 (6)前記磁気抵抗膜の前記第2の外縁が前記下縁に実
質的に直角な下部と、前記下縁と鈍角を成す方向に延び
る上部とを有する、前記(5)記載の磁気抵抗ヘッド。 (7)前記磁気抵抗膜の前記第1の外縁の前記下部が前
記下縁に直角な方向に測定される、前記第1の外縁の前
記上部の高さよりも小さな高さを有する、前記(6)記
載の磁気抵抗ヘッド。 (8)前記磁気抵抗膜の前記第1の外縁に接する側縁を
有する第1のハード・バイアス・マグネット層を含み、
前記第1のハード・バイアス・マグネット層の一部が前
記絶縁層と前記第1のリード層との間に挟まれる、前記
(5)記載の磁気抵抗ヘッド。 (9)前記第1のリード層が前記磁気抵抗膜に面し、前
記第1のハード・バイアス・マグネット層の前記側縁と
実質的に同一に延びる側縁を有する、前記(8)記載の
磁気抵抗ヘッド。 (10)前記磁気抵抗膜の前記第2の外縁が前記下縁に
実質的に直角な下部と、前記下縁と鈍角を成す方向に延
びる上部とを有する、前記(9)記載の磁気抵抗ヘッ
ド。 (11)前記磁気抵抗膜の前記第2の側に接する側縁を
有する第2のハード・バイアス・マグネット層を含み、
前記第2のハード・バイアス・マグネット層の一部が前
記絶縁層と前記第2のリード層との間に挟まれる、前記
(10)記載の磁気抵抗ヘッド。 (12)前記第2のリード層が前記磁気抵抗膜に面し、
前記第2のハード・バイアス・マグネット層の前記側縁
と実質的に同一に延びる側縁を有する、前記(11)記
載の磁気抵抗ヘッド。 (13)前記磁気抵抗膜が前記下縁に対向する上縁を有
し、前記下縁に直角な方向に測定される前記下縁と前記
上縁間の高さが前記第2の外縁から前記第1の外縁に向
けて狭まる、前記(12)記載の磁気抵抗ヘッド。 (14)前記磁気抵抗膜が前記下縁に対向する上縁を有
し、前記下縁に直角な方向に測定される前記下縁と前記
上縁間の高さが前記第2の外縁から前記第1の外縁に向
けて狭まる、前記(5)記載の磁気抵抗ヘッド。 (15)前記磁気抵抗膜の前記上縁の一部が曲線を描
く、前記(14)記載の磁気抵抗ヘッド。 (16)磁気抵抗ヘッドを製造する方法であって、 a)磁気抵抗膜が磁気媒体に近接して配置される下縁
と、前記下縁と鈍角を成す方向に延びる第1の外縁を有
する第1の側と、前記下縁に実質的に直角な第2の外縁
を有する第2の側とを有するように、絶縁層の第1の部
分上に磁気抵抗膜を形成する工程と、 b)第1のハード・バイアス・マグネット層の側縁が前
記磁気抵抗膜の前記第1の外縁に接するように、前記絶
縁層の第2の部分上に前記第1のハード・バイアス・マ
グネット層を付着する工程と、 c)第1のリード層が前記第1のハード・バイアス・マ
グネット層を通じて前記磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、前記第1のハード・バイアス・マグネット層
上に前記第1のリード層を付着する工程と、 d)第2のハードバイアス・マグネット層の側縁が前記
磁気抵抗膜の前記第2の外縁に接するように、前記絶縁
層の第3の部分上に前記第2のハード・バイアス・マグ
ネット層を付着する工程と、 e)第2のリード層が前記第2のハード・バイアス・マ
グネット層を通じて前記磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、前記第2のハード・バイアス・マグネット層
の部分上に前記第2のリード層を付着する工程と、を含
む、方法。 (17)前記工程c)が、前記第1のハード・バイアス
・マグネット層の一部が露出されるように、前記第1の
リード層の側縁が前記磁気抵抗膜に面し、前記磁気抵抗
膜の前記下縁に実質的に直角に延びるように、前記第1
のリード層の側縁を形成するサブ工程を含む、前記(1
6)記載の方法。 (18)磁気抵抗ヘッドを製造する方法であって、 a)磁気抵抗膜が磁気媒体に近接して配置される下縁
と、第1の外縁を有する第1の側と、第2の外縁を有す
る第2の側とを有するように、絶縁層の第1の部分上に
磁気抵抗膜を形成する工程であって、前記第1の外縁が
前記下縁に実質的に直角な第1の部分と、下縁と鈍角を
成す方向に延びる第2の部分とを有する前記形成工程
と、 b)第1のハード・バイアス・マグネット層の側縁が前
記磁気抵抗膜の前記第1の外縁に接するように、前記絶
縁層の第2の部分上に前記第1のハード・バイアス・マ
グネット層を付着する工程と、 c)第1のリード層が前記第1のハード・バイアス・マ
グネット層を通じて前記磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、前記第1のハード・バイアス・マグネット層
上に前記第1のリード層を付着する工程と、 d)第2のハード・バイアス・マグネット層の側縁が前
記磁気抵抗膜の前記第2の外縁に接するように、前記絶
縁層の第3の部分上に前記第2のハード・バイアス・マ
グネット層を付着する工程と、 e)第2のリード層が前記第2のハード・バイアス・マ
グネット層を通じて前記磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、前記第2のハード・バイアス・マグネット層
上に前記第2のリード層を付着する工程と、を含む、方
法。 (19)前記工程(a)が、前記磁気抵抗膜が前記下縁
に対向する上縁を有し、前記下縁に直角な方向に測定さ
れる前記下縁と前記上縁間の高さが、前記第2の外縁か
ら前記第1の外縁に向けて狭まるように、前記磁気抵抗
膜を形成するサブ工程を含む、前記(18)記載の方
法。 (20)ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、
軸の回りを回転する少なくとも1つのディスクと、前記
軸の回りにパターン状に配列されて、前記ディスクの少
なくとも一方の表面上にデータを記憶する複数のトラッ
クと、磁気抵抗ヘッドであって、絶縁層と、前記絶縁層
上に設けられる磁気抵抗膜であって、磁気媒体に近接し
て配置される下縁と、前記下縁と鈍角を成す方向に延び
る第1の外縁を有する第1の側と、前記下縁に実質的に
直角な第2の外縁を有する第2の側とを有する、前記磁
気抵抗膜と、前記絶縁層上に設けられ、前記第1の外縁
において前記磁気抵抗膜に電気的に接続される第1のリ
ード層と、前記絶縁層上に設けられ、前記第2の外縁に
おいて前記磁気抵抗膜に電気的に接続される第2のリー
ド層と、を含む、前記磁気抵抗ヘッドと、前記磁気抵抗
ヘッドに動作的に結合され、前記磁気抵抗ヘッドを前記
ディスクの前記表面に対して移動するアクチュエータ
と、を含む、直接アクセス記憶装置。 (21)ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、
軸の回りを回転する少なくとも1つのディスクと、前記
軸の回りにパターン状に配列されて、前記ディスクの少
なくとも一方の表面上にデータを記憶する複数のトラッ
クと、磁気抵抗ヘッドであって、絶縁層と、前記絶縁層
上に設けられる磁気抵抗膜であって、磁気媒体に近接し
て配置される下縁と、第1の外縁を有する第1の側と、
第2の外縁を有する第2の側とを有し、前記第1の外縁
が前記下縁に実質的に直角な下部と、前記下縁と鈍角を
成す方向に延びる上部とを有する、前記磁気抵抗膜と、
前記絶縁層上に設けられ、前記第1の外縁において前記
磁気抵抗膜に電気的に接続される第1のリード層と、前
記絶縁層上に設けられ、前記第2の外縁において前記磁
気抵抗膜に電気的に接続される第2のリード層と、を含
む、前記磁気抵抗ヘッドと、前記磁気抵抗ヘッドに動作
的に結合され、前記磁気抵抗ヘッドを前記ディスクの前
記表面に対して移動するアクチュエータと、を含む、直
接アクセス記憶装置。
断面図である。
プロファイルを実線で示し、その適合台形を破線で示す
グラフを示す図である。
断面図、及び磁束の伝播を示す図である。
図である。
例のMRヘッドの断面図である。
例のMRヘッドの断面図、及び3層構造を有するMR素
子を示す図である。
図である。
例のMRヘッドの断面図である。
感度プロファイルの適合台形を実線で示し、図1及び図
2の従来のMRヘッドの読出し感度プロファイルの適合
台形を破線で示すグラフを示す図である。
施例の変更バージョンによるMRヘッドの断面図であ
る。
線で示し、図1及び図2の従来のMRヘッドの温度プロ
ファイルを破線で示すグラフを示す図である。
セス記憶装置の上面図である。
イアス・マグネット層 30、36、40、84、94、96 絶縁層 32、34、90、92、136、138 リード層 38、98 書込み極層 46、62 磁気媒体 48 ネット・バイアス 50、52、87、89、133、135 長手方向磁
気バイアス 54 磁束 56、82、122、122' 磁気抵抗膜の上縁 70 軟質の隣接層 72 中間膜 74、114 磁気抵抗膜 76、116 磁気抵抗膜の下縁 78、80、118、120、120' 磁気抵抗膜の
外縁 93 リード層92の側縁 124、128 磁気抵抗膜の外縁の下部 126、130、126' 磁気抵抗膜の外縁の上部 150 直接アクセス記憶装置(DASD) 152 磁気抵抗ヘッド 154 ロータリ・アクチュエータ・アセンブリ 156 ハウジング 158 ディスク 160 ディスク表面 162 トラック 164 統合スピンドル及びモータ・アセンブリ 168 支持アーム 170 スライダ 180 ピボット 182 ベアリング・カートリッジ
Claims (14)
- 【請求項1】絶縁層と、 前記絶縁層上に設けられる磁気抵抗膜であって、磁気媒
体に近接して配置される下縁と、第1の外縁を有する第
1の側と、第2の外縁を有する第2の側とを有し、前記
第1の外縁が前記下縁に実質的に直角な下部と、前記磁
気抵抗膜が前記下縁に向けて狭まるように前記下縁と鈍
角を成す方向に延びる上部と、前記下縁に対向する上縁
とを有し、前記下縁に直角な方向に測定される前記下縁
と前記上縁間の高さが前記第2の外縁から前記第1の外
縁に向けて狭まる、前記磁気抵抗膜と、 前記絶縁層上に設けられ、前記第1の外縁において前記
磁気抵抗膜に電気的に接続される第1のリード層と、 前記絶縁層上に設けられ、前記第2の外縁において前記
磁気抵抗膜に電気的に接続される第2のリード層と、 を含む、磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項2】前記磁気抵抗膜の前記第2の外縁が前記下
縁に実質的に直角な下部と、前記下縁と鈍角を成す方向
に延びる上部とを有する、請求項1記載の磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項3】前記磁気抵抗膜の前記第1の外縁の前記下
部が、前記下縁に直角な方向に測定される、前記第1の
外縁の前記上部の高さよりも小さな高さを有する、請求
項2記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項4】前記磁気抵抗膜の前記第1の外縁に接する
側縁を有する第1のハード・バイアス・マグネット層を
含み、前記第1のハード・バイアス・マグネット層の一
部が前記絶縁層と前記第1のリード層との間に挟まれ
る、請求項1記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項5】前記第1のリード層が、前記磁気抵抗膜に
面し、前記第1のハード・バイアス・マグネット層の前
記側縁と実質的に同一に延びる側縁を有する、請求項4
記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項6】前記磁気抵抗膜の前記第2の外縁が前記下
縁に実質的に直角な下部と、前記下縁と鈍角を成す方向
に延びる上部とを有する、請求項5記載の磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項7】前記磁気抵抗膜の前記第2の側に接する側
縁を有する第2のハード・バイアス・マグネット層を含
み、前記第2のハード・バイアス・マグネット層の一部
が前記絶縁層と前記第2のリード層との間に挟まれる、
請求項6記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項8】前記第2のリード層が、前記磁気抵抗膜に
面し、前記第2のハード・バイアス・マグネット層の前
記側縁と実質的に同一に延びる側縁を有する、請求項7
記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項9】前記磁気抵抗膜の前記上縁の一部が曲線を
描く、請求項1記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項10】前記鈍角が135度である、請求項1記
載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項11】磁気抵抗ヘッドを製造する方法であっ
て、 a)磁気抵抗膜が磁気媒体に近接して配置される下縁
と、第1の外縁を有する第1の側と、第2の外縁を有す
る第2の側とを有するように、絶縁層の第1の部分上に
磁気抵抗膜を形成するステップであって、前記第1の外
縁が前記下縁に実質的に直角な第1の部分と、前記磁気
抵抗膜が前記下縁に向けて狭まるように下縁と鈍角を成
す方向に延びる第2の部分とを有し、前記磁気抵抗膜が
前記下縁に対向する上縁を有し、前記下縁に直角な方向
に測定される前記下縁と前記上縁間の高さが、前記第2
の外縁から前記第1の外縁に向けて狭まるように、前記
磁気抵抗膜を形成するサブステップを含む、前記形成ス
テップと、 b)第1のハード・バイアス・マグネット層の側縁が前
記磁気抵抗膜の前記第1の外縁に接するように、前記絶
縁層の第2の部分上に前記第1のハード・バイアス・マ
グネット層を付着するステップと、 c)第1のリード層が前記第1のハード・バイアス・マ
グネット層を通じて前記磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、前記第1のハード・バイアス・マグネット層
上に前記第1のリード層を付着するステップと、 d)第2のハード・バイアス・マグネット層の側縁が前
記磁気抵抗膜の前記第2の外縁に接するように、前記絶
縁層の第3の部分上に前記第2のハード・バイアス・マ
グネット層を付着するステップと、 e)第2のリード層が前記第2のハード・バイアス・マ
グネット層を通じて前記磁気抵抗膜に電気的に接続され
るように、前記第2のハード・バイアス・マグネット層
上に前記第2のリード層を付着するステップと、 を含む、方法。 - 【請求項12】前記ステップa)が、前記鈍角が135
度になるように前記磁気抵抗膜を形成するサブステップ
を含む、請求項11記載の方法。 - 【請求項13】ハウジングと、 前記ハウジング内に設けられ、軸の回りを回転する少な
くとも1つのディスクと、 前記軸の回りにパターン状に配列されて、前記ディスク
の少なくとも一方の表面上にデータを記憶する複数のト
ラックと、 磁気抵抗ヘッドであって、 絶縁層と、 前記絶縁層上に設けられる磁気抵抗膜であって、磁気媒
体に近接して配置される下縁と、第1の外縁を有する第
1の側と、第2の外縁を有する第2の側とを有し、前記
第1の外縁が前記下縁に実質的に直角な下部と、前記磁
気抵抗膜が前記下縁に向けて狭まるように前記下縁と鈍
角を成す方向に延びる上部と、前記下縁に対向する上縁
とを有し、前記下縁に直角な方向に測定される前記下縁
と前記上縁間の高さが前記第2の外縁から前記第1の外
縁に向けて狭まる、前記磁気抵抗膜と、 前記絶縁層上に設けられ、前記第1の外縁において前記
磁気抵抗膜に電気的に接続される第1のリード層と、 前記絶縁層上に設けられ、前記第2の外縁において前記
磁気抵抗膜に電気的に接続される第2のリード層と、 を含む、磁気抵抗ヘッドと、 前記磁気抵抗ヘッドに動作的に結合され、前記磁気抵抗
ヘッドを前記ディスクの前記表面に対して移動するアク
チュエータと、 を含む、直接アクセス記憶装置。 - 【請求項14】前記鈍角が135度である、請求項13
記載の直接アクセス記憶装置。
Applications Claiming Priority (2)
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