JP6407817B2 - 磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、および磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は，磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、および磁気記録再生装置に関する。

ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）などの再生素子として、磁気抵抗効果素子が用いられている。ＨＤＤでは、記録密度の向上のために、再生分解能の向上に加え、ノイズの低減が求められている。このため、１つの磁気ヘッドに複数の磁気抵抗効果素子を搭載する、マルチ磁気ヘッド（マルチ再生ヘッド）が検討されている。

このようなマルチ磁気ヘッドによって、同一の被再生信号を複数回積分することが可能となり、白色系のノイズ成分を低減できる。この結果、高いＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が得られ、記録密度を向上することができる。

ここで、マルチ磁気ヘッドでは、スキューにより、オフトラックとなる可能性がある。即ち、磁気ヘッドがトラックに対して角度を持つと、一対の磁気抵抗素子の一方が狙いの被再生トラックから外れる可能性がある。この場合、白色系ノイズの低減が困難となる。

従って、スキューを有する場合でも、一対の磁気抵抗効果素子が同一のトラック上に載るように、磁気抵抗効果素子の間隔を狭くする必要がある。このため、磁気抵抗効果素子間にある磁気シールド電極を薄くすることが検討されている。

しかし、磁気シールド電極を薄くすると、シールド性能が劣化し、磁気抵抗効果素子が外部ノイズの影響を受け易くなる。

特開２００９−０６４５２８号公報

本発明は，磁気抵抗効果素子の間隔の低減と特性バラツキの抑制の両立を図った磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

実施形態の磁気ヘッドは，磁気シールド性の磁性体を有する第１電極と、前記第１電極上に配置され、磁気抵抗効果素子として機能する第１信号検出部と、前記第１信号検出部上に配置される第２電極と、前記第２電極上に配置される第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に配置される第３電極と、前記第３電極上に配置され、磁気抵抗効果素子として機能する第２信号検出部と、前記第２信号検出部上に配置され、磁気シールド性の磁性体を有する第４電極と、を具備する。
前記第２電極および前記第３電極の少なくとも一方が非磁性金属層を含む。
前記第２電極および前記第４電極が反強磁性層を含む。
前記第１信号検出部が、第１ピン層と、第１、第２フリー層と、第１サイドシールドと、を有する。
前記第２信号検出部が、第２ピン層と、第３、第４フリー層と、第２サイドシールドと、を有する。

第１の実施形態に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 第１の実施形態に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 磁気抵抗効果素子の一例を示す模式図である。 磁気抵抗効果素子の一例を示す模式図である。 第１の実施形態に係る磁気ヘッドの層構成の詳細構成例を示す模式図である。 比較例１に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 磁気ヘッドのスキューを示す模式図である。 比較例２に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 比較例２に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 比較例２に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 第２の実施形態に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 第２の実施形態に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 磁気抵抗効果素子の一例を示す模式図である。 磁気抵抗効果素子の一例を示す模式図である。 第２の実施形態に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 第２の実施形態に係る磁気ヘッドを示す模式図である。 信号演算部の一例を示すブロック図である。 信号演算部の一例を示すブロック図である。 磁気記録再生装置の一例を示す模式図である。

以下，図面を参照して，実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１Ａ，図１Ｂは、第１の実施形態に係るマルチ再生素子１０の一例を示す模式図である。図１Ａは、マルチ再生素子１０（磁気ヘッド）の平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ１−Ａ２線断面図で、図１Ａの紙面奥行き方向のマルチ再生素子１０の形状を示す。

ここで、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と以下の各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

マルチ再生素子１０は、例えば、ＨＤＤ（後述の磁気記録再生装置９０）の磁気ヘッド（後述の磁気ヘッド９３）に搭載される。したがって、図１Ａの平面図は、例えばＨＤＤに搭載される磁気記録媒体（後述の磁気記録媒体９１）の媒体対向面から見たときの模式図である。図１Ｂの断面図は、例えば、磁気記録媒体対向面に垂直方向から見たときの模式図である。

図１Ａ、図１Ｂに示すように、マルチ再生素子１０は、第１再生素子部２０、絶縁層３０、第２再生素子部４０、第１サイドシールド２４、第２サイドシールド４４を含む。絶縁層３０は、第１再生素子部２０と第２再生素子部４０の間に配置される。

第１再生素子部２０は、第１電極２１、第１信号検出部２２、第２電極２３、一対の第１サイドシールド２４，および絶縁層２５を含む。第１信号検出部２２は、第１電極２１と第２電極２３の間に配置される。第１サイドシールド２４と、第１信号検出部２２および第１電極２１の間に、絶縁層２５が配置される。

第２再生素子部４０は、第３電極４１、第２信号検出部４２、第４電極４３、一対の第２サイドシールド４４，および絶縁層４５を含む。第２信号検出部４２は、第３電極４１と第４電極４３の間に配置される。第２サイドシールド４４と、第２信号検出部４２および第３電極４１の間に、絶縁層４５が配置される。

第１信号検出部２２と第２信号検出部４２は、ピン層と２つのフリー層を有する磁気抵抗効果素子である。なお、磁気抵抗効果素子の詳細は後述する。

ここで、第１電極２１から第４電極４３に向かう方向をＹ軸とすると、Ｙ軸が膜の成膜方向である。Ｙ軸方向と交差し、第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２から、第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４へ向かう方向をＸ軸方向とし、Ｙ軸方向と交差し、Ｘ軸方向とも交差する方向をＺ軸方向とする。

第１電極２１及び第４電極４３は、シールド機能を有し、磁性体から構成される。この磁性体には、強磁性体及び反強磁性体が利用できる。

この強磁性体として、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＮｂＴａ、ＣｏＺｒＴａＣｒ、及び、ＣｏＺｒＦｅＣｒ（以下、「ＮｉＦｅ等」という）のいずれかを利用できる。

この反強磁性体として、例えば、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎのいずれかを利用できる。ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎの膜厚（Ｙ軸方向の厚さ）は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下が良い。

第１電極２１、および第４電極４３として、多層膜を利用できる。多層膜として、例えば、ＮｉＦｅ等の強磁性体をそれぞれ含む膜を積層して利用できる。また、この多層膜として、強磁性体（ＮｉＦｅ等）の膜、および反強磁性体（例えば、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎのいずれか）の膜を積層して利用できる。

なお、第１電極２１、および第４電極４３が互いに異なる磁性体あるいは異なる積層構造を有しても良い。本実施形態においては、第１電極２１は、例えば、ＮｉＦｅ、第４電極４３はＩｒＭｎ／ＮｉＦｅ（反強磁性層と強磁性層の２層構造）が好ましい。

第２電極２３及び第３電極４１は、磁性体及び非磁性金属を利用できる。この磁性体には、強磁性体（ＮｉＦｅ等）及び反強磁性体（例えば、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎのいずれか）を利用できる。

第２電極２３及び第３電極４１に、強磁性体（ＮｉＦｅ等）、反強磁性体（ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ）の一方、または双方を含む多層膜を用いても良い。反強磁性体（ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ）の膜厚（Ｙ軸方向の厚さ）は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下が良い。強磁性体（ＮｉＦｅ等）の膜厚は、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下が良い。

第２電極２３及び第３電極４１には非磁性金属も利用できる。非磁性金属として、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、およびＲｕ（以下、「Ｃｕ等」という）を利用でき、この内、Ｃｕ，Ｒｕが好ましい。Ｃｕ等の膜厚は、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下が良い。この非磁性金属には、Ｃｕ等の合金を用いても良い。
第２電極２３及び第３電極４１は、Ｃｕ等をそれぞれ含む多層膜を用いても良い。

第２電極２３及び第３電極４１は、磁性体と非磁性金属の積層構成を用いることもできる。本実施形態において、第２電極２３は、例えば、ＩｒＭｎ（反強磁性層の単層構造）、ＩｒＭｎ／ＮｉＦｅ（反強磁性層と強磁性層の２層構造）、ＩｒＭｎ／ＮｉＦｅ／Ｃｕ（反強磁性層、強磁性層、および非磁性金属層の３層構造）、ＩｒＭｎ／Ｃｕ（反強磁性層と非磁性金属層の２層構造）が好ましい。また、第３電極４１はＣｕ等非磁性金属層の単層構造が好ましい。

本実施形態では、第２電極２３、第３電極４１の少なくとも一方が、例えば、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有する非磁性金属層を含む。非磁性金属は、第１電極２１及び第４電極４３を構成する磁性体よりも比抵抗が小さい。このため、第２電極２３及び第３電極４１の膜厚（Ｙ軸方向の厚さ）を、エレクトロマイグレーションを抑制しつつ薄くすることが可能となる。その結果、第１再生素子部２０と第２再生素子部４０間の距離を容易に低減できる。

このとき、第２電極２３、第３電極４１の他方が、例えば、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の厚さを有する磁性金属層を含むことができる。この磁性金属層は、若干のシールド特性を有する。第１信号検出部２２と第２信号検出部４２は、この磁性金属層によってシールドされ、その感度分布の裾（微弱な外乱）がカットされる。この結果、マルチ再生素子１０の分解能がさらに向上する。

また、本実施形態では、第２電極２３および第４電極４３が、反強磁性層を含む。この反強磁性層によって、第1信号検出部２２及び第２信号検出部４２のフリー層（第１フリー層５５ａ、第２フリー層５５ｂ）にバイアス磁界が印加される。このバイアス磁界は、第1サイドシールド２４、第２サイドシールド４４から第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２のフリー層に印加されるバイアス磁界よりも、大きい。このため、第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２のフリー層の磁化方向が、第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４からのバイアス磁界方向と反平行となることで生じる、動作不安定性を抑制できる。この結果、マルチ再生素子１０の特性バラツキを抑制できる。

各部材料の膜厚（Ｙ軸方向の厚さ）については、磁気ヘッド断面のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を観察することで、測定することができる。

絶縁層３０の絶縁材料として、酸化珪素（例えばＳｉＯ_２）、窒化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウム（例えばＡｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム、及び、酸窒化アルミニウムの少なくともいずれかを用いることができる。

絶縁層３０の膜厚（絶縁層３０のＹ軸方向に沿う長さ）は、５ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましい。これらの膜厚範囲において、第１再生素子部２０と第２再生素子部４０の間の良好な電気的絶縁性を得ることができる。

第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４は磁性体から構成される。この磁性体には、ＮｉＦｅ等を利用できる。第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４は、ＮｉＦｅ等のいずれかをそれぞれ含む多層膜を用いても良い。

第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４はそれぞれ、第２電極２３及び第４電極４３と交換結合している。交換結合は、例えば、磁性層と磁性層との直接接合を含む。交換結合は、例えば、複数の磁性層において、複数の磁性層の間に配置される極薄非磁性層を介して作用する複数の磁性層間の磁気結合を含む。交換結合は、磁性層と磁性層との間の界面、または、磁性層と非磁性層との間の界面を介する効果である。磁性層と非磁性層との間の界面を介する場合、交換結合は、その非磁性層の膜厚に依存し、非磁性層の厚さが２ｎｍ以下で作用する。

交換結合は、磁性層の端部からの漏れ磁界による静磁界結合とは異なる。交換結合では、磁性層間に強磁性結合バイアス磁界（または反強磁性結合バイアス磁界）が作用していると考えることができる。例えば、外部からの印加磁界バイアス等が無い場合、この交換結合作用により、磁性層間の磁化の向きが、同じ向きに揃う（強磁性結合状態）、または、反対向きに揃う（反強磁性結合状態）ことができる。

外部からの印加磁界バイアス等がある場合は、外部からの印加磁界バイアス磁界と、交換結合によるバイアス磁界と、の合成で決まる方向に、磁化が向く。このため、外部からの印加磁界バイアス等がある場合は、交換結合による強磁性結合バイアス磁界成分、または、反強磁性結合磁界成分が作用する。このとき、交換結合によるバイアス磁界の向きと、磁性層間の磁化の向きとは必ずしも一致しない。

複数の磁性層間に非磁性層が配置されている場合、交換結合の強度を強くするために非磁性層の界面に１ｎｍ以下のＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢなどのＣｏＦｅ系材料を形成する場合もある。

本実施形態において、第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４の初期状態、つまり外部からの印加磁界が無い場合における磁化方向は、Ｘ軸方向を向いている。第１サイドシールド２４と第２サイドシールド４４により、Ｘ軸方向における再生分解能が向上する。

第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２には、磁気抵抗効果素子、特に差動出力型の磁気抵抗効果素子が用いられる。差動出力型の磁気抵抗効果素子は、空間磁界分布の変化に反応して出力を出す磁気抵抗効果素子である。例えば、垂直磁気記録方式ＨＤＤの場合、通常のＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子では、各記録ビットの磁化の向きに応じて出力が生成され、記録ビット位置で最大出力が得られる。一方、差動出力型の磁気抵抗効果素子の場合は、記録ビットの磁化の向きが変化する遷移領域に反応して出力され、ビットの遷移領域位置で最大出力が得られる。

図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態に用いられる第１、第２信号検出部２２，４２の一例で、差動出力型の磁気抵抗効果素子５０を示している。
なお、ここでは、広義の第１、第２信号検出部２２，４２として、第１サイドシールド２４または第２サイドシールド４４（サイドシールドＳ）を含めている。

図２Ａは、差動出力型の磁気抵抗効果素子５０の平面図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ１−Ａ２線断面図で、図２Ａの紙面奥行き方向の形状を示したものである。

この磁気抵抗効果素子５０は、下地層５１、第１反強磁性層５２、積層体Ｂ、一対のサイドシールドＳ、第１強磁性層５７、及び絶縁層５８を有する。
積層体Ｂは、ピン層５３、第１非磁性層５４ａ、第１フリー層５５ａ、第２非磁性層５４ｂ、第２フリー層５５ｂ、第３非磁性層５４ｃ、第２強磁性層５６を有する。
第１強磁性層５７は、サイドシールドＳと積層体Ｂ（第２強磁性層５６）上に配置される。

この磁気抵抗効果素子５０が第１信号検出部２２の場合、サイドシールドＳは第１サイドシールド２４に該当する。第２信号検出部４２の場合、サイドシールドＳは第２サイドシールド４４に該当する。

下地層５１は、ＭＲ素子の被着面からの汚染（コンタミネーション）などの影響を低減することと、この上に形成する成膜の結晶配向性を良好にするためのものである。下地層５１には、例えば、Ｔａ、ＮｉＣｒ、ＦｅＮｉ、Ｔａ／ＮｉＣｒ、Ｃｕ等を利用できる。下地層５１の膜厚は、例えば、１ｎｍ以上４ｎｍ以下とすることができる。

第１反強磁性層５２は、反強磁性体から構成される。この反強磁性体には、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎを利用できる。第１反強磁性層５２ａの膜厚は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下が良い。

ピン層５３（第１磁気固着層）は、強磁性体から構成される。この強磁性体には、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＮｉＦｅの層、またはそれらの２つの組み合わせでＲｕを挟んで積層させた積層構造を利用できる。例えば、ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅの３層構造が好ましい。ピン層５３に用いられる強磁性体の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下、Ｒｕは０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下が良い。

第１非磁性層５４ａは、絶縁体（例えば、ＭｇＯ、ＡｌＯ（Ａｌ酸化物層）、ＴｉＯ（Ｔｉ酸化物層））もしくは非磁性金属（Ｃｕ、Ａｇ）を利用できる。第１非磁性層５４ａの膜厚は、１ｎｍ以上 ２ｎｍ以下が好ましい。

第１フリー層５５ａ（第１磁気自由層）および第２フリー層５５ｂ（第２磁気自由層）は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＭｎ、ＣｏＦｅＭｎＳｉ、ＣｏＦｅＧｅＳｉＣｏＭｎＳｉ、ＣｏＦｅＭｎＧｅ、ＣｏＭｎＧｅ、ＣｏＦｅＡｌＧｅ、ＣｏＦｅＡｌＳｉもしくは、これらの積層構成を利用できる。第１フリー層５５ａ（第１磁気自由層）および第２フリー層５５ｂ（第２磁気自由層）の膜厚は、例えば、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることができる。

第２非磁性層５４ｂ及び第３非磁性層５４ｃは、Ｃｕ、またはＲｕを利用できる。Ｃｕ、またはＲｕの膜厚は、０．２ｎｍ以上２ｎｍ以下が好ましい。

第２非磁性層５４ｂは、Ｃｕ、Ｒｕの層と強磁性層の積層構成を用いることもできる。強磁性層としては、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＮｉＦｅを利用できる。例えば、[Ｒｕ（０．４ｎｍ）／ＣｏＦｅ（１ｎｍ）]ｎ（ｎ：積層回数）を利用できる。差動出力型の磁気抵抗効果素子５０は、第１フリー層５５ａと第２フリー層５５ｂ間の距離で分解能が規定される。したがって、Ｃｕ、Ｒｕ層と強磁性層の積層構成により、第１フリー層５５ａと第２フリー層５５ｂ間の距離を変更して、分解能を調整できる。

第１強磁性層５７及び第２強磁性層５６は、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、またはＮｉＦｅなどが利用できる。第１強磁性層５７及び第２強磁性層５６の膜厚は、１ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。

以上、第１の実施形態について各構成部分について好ましい条件の詳細を説明した。図３はこれら好ましい条件を適用した場合の第１の実施形態の詳細構成例を全体図で示したものである。具体的には、次の材料の層構成を用いることができる。
第１電極２１： ＮｉＦｅ（強磁性層）
第１反強磁性層５２ａ、５２ｂ： ＩｒＭｎ
ピン層５３ａ、５３ｂ： ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅ（強磁性層、非磁性金属層、強磁性層の３層構造）
第１非磁性層５４ａ、５４ｄ： ＭｇＯ（絶縁層）
第１フリー層５５ａ、５５ｃ： ＣｏＦｅＢ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ（強磁性層の３層構造）
第２非磁性層５４ｂ、５４ｅ： Ｒｕ
第２フリー層５５ｂ、５５ｄ： ＣｏＦｅ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ（強磁性層の３層構造）
第３非磁性層５４ｃ、５４ｆ： Ｒｕ
第２強磁性層５６ａ、５６ｂ： ＣｏＦｅ（強磁性層）
第１サイドシールド２４，第２サイドシールド４４： ＮｉＦｅ（強磁性層）
第１強磁性層５７ａ、５７ｂ： ＣｏＦｅ（強磁性層）
第２電極２２： ＩｒＭｎ／ＮｉＦｅ（反強磁性層、強磁性層の２層構造）
絶縁層３０： ＳｉＯ_２
第３電極４１： Ｃｕ（非磁性金属層）
第４電極４３： ＩｒＭｎ／ＮｉＦｅ（反強磁性層、強磁性層の２層構造）

（比較例１）
図４は、比較例１に係るマルチ再生素子１０ｘ（磁気ヘッド）を示す模式図である。図４に示すように、マルチ再生素子１０ｘは、第１再生素子部２０ｘと絶縁層３０と第２再生素子部４０ｘと第１サイドシールド２４ｘと第２サイドシールド４４ｘを含む。

第１再生素子部２０ｘは、第１電極２１ｘと第１信号検出部２２ｘと第２電極２３ｘを含む。第２再生素子部４０ｘは、第３電極４１ｘと第２信号検出部４２ｘと第４電極４３ｘを含む。

第１信号検出部２２ｘと第２信号検出部４２ｘは、非差動型（例えば、ＴＭＲ型）の磁気抵抗効果素子である。また、第１電極２１ｘ、第２電極２３ｘ、第３電極４１ｘ、第４電極４３ｘの全てが磁性体であり、磁気シールド特性を有する。

即ち、第１信号検出部２２ｘと第２信号検出部４２ｘは、非差動型であることから、外部ノイズの影響を受け易く、第２電極２３ｘ、第３電極４１ｘの双方に磁気シールド特性が要求される。このため、第２電極２３ｘ、第３電極４１ｘの双方を厚くする必要があり、第１信号検出部２２ｘと第２信号検出部４２ｘの間隔が大きくなる。この結果、マルチ再生素子１０ｘ（磁気ヘッド）は、スキューの影響を受け易くなる。

図５に示すように、磁気ヘッド９３によって、磁気記録媒体９１上のトラックＴの情報を読み取ることを考える。このとき、そのトラックＴが磁気記録媒体９１の内周寄りまたは外周寄りに位置すると、磁気ヘッド９３がトラックＴに対して角度（スキュー角度）θを有することになる（スキューの発生）。

図５の（ａ），（ｂ）がそれぞれ、スキューの無い場合、ある場合を表す。スキューがある場合、第１信号検出部２２ｘと第２信号検出部４２ｘの間隔ｄが大きければ、第１信号検出部２２ｘと第２信号検出部４２ｘが読み取るトラックＴが一致しなくなる。このときには、同一の被再生信号を複数回積分することによる、白色系のノイズ成分の低減が困難となる。

これに対して、第１の実施形態では、第２電極２３および第３電極４１を薄くすることができる。この結果、第１信号検出部２２と第２信号検出部４２の間隔が小さくなり、スキューがあっても、オフトラックとなる可能性が低くなる。即ち、第１信号検出部２２と第２信号検出部４２が読み取るトラックが一致し易くなる。この結果、同一の被再生信号を複数回積分することによる、白色系のノイズ成分の低減が容易となる。

（比較例２）
図６、図７Ａ，図７Ｂは、比較例２に係るマルチ再生素子１０ｙ（磁気ヘッド）を示す模式図である。図６は全体の模式図である。図７Ａ，図７Ｂは、差動出力型の磁気抵抗効果素子５０ｙのみを示している。

図６に示すように、マルチ再生素子１０ｙは、第１再生素子部２０ｙと絶縁層３０ｙと第２再生素子部４０ｙと第１サイドシールド２４ｙと第２サイドシールド４４ｙを含む。図７Ａ，図７Ｂに示すサイドシールドＳ１，Ｓ２は、磁気抵抗効果素子５０ｙが第１再生素子部２０ｙの場合、第１サイドシールド２４ｙであり、第２再生素子部４０ｙの場合、第２サイドシールド４４ｙである。

図７Ａ，図７Ｂに示すように、第１サイドシールド２４ｙ及び第２サイドシールド４４ｙは積層フェリ構造（反強磁性結合された上下２層のサイドシールドＳ１，Ｓ２）で構成される。また、第２フリー層５５ｂｙは上部に配置される非磁性Ｃａｐ層ＣＰにより、第２電極２３ｙ及び第４電極４３ｙとの磁気的結合は無い。

比較例２は差動出力型の磁気抵抗効果素子５０ｙを用いるため、本実施形態と同じように磁気抵抗効果素子５０ｙ間の間隔を縮小できる。しかし、次に示すように、比較例２では、製造のバラツキ等に起因して、動作が不安定になり、特性ばらつきが大きくなる可能性がある。

図７Ｂに示すように、製造のバラツキ等に起因して、サイドシールドＳ１，Ｓ２の積層フェリ界面位置Ｐ１が第１フリー層５５ａｙと第２フリー層５５ｂｙ間の中心位置Ｐ２からずれる可能性がある。ここでは、積層フェリ界面位置Ｐ１が、中心位置Ｐ２に対して、上側にずれた場合を示している。

位置Ｐ１，Ｐ２がずれた場合、第１フリー層５５ａｙまたは第２フリー層５５ｂｙの磁化方向が不定となり、動作が不安定になり、特性ばらつきが大きくなる。図７Ｂの場合、第２フリー層５５ｂｙにサイドシールドＳ１，Ｓ２それぞれから反対方向のバイアス磁界が同程度に印加され、第２フリー層５５ｂｙの磁化方向が不定になる。

一方、本実施形態では、第２電極２３及び第４電極４３が、反強磁性層を含むうえ、第２フリー層５５ｂが、第２電極２３、第４電極４３と磁気的に結合している。したがって、第２フリー層５５ｂには、第２電極２３及び第４電極４３の反強磁性層からバイアス磁界が印加される。このバイアス磁界は、第２フリー層５５ｂに対向するサイドシールドＳからのバイアス磁界よりも大きいため、第２フリー層５５ｂの動作を安定化させる。したがって、比較例２のような動作不安定は生じ難くなり、特性ばらつきを抑制できる。

本実施形態では、磁気抵抗効果素子５０の間隔の縮小が容易であり、大きなスキュー角度θまで白色系ノイズの低減効果を得ることができる。つまり高いＳＮＲを得ることが可能となる。これにより、高記録密度化が容易となる。また、比較例２のようなサイドシールドＳの積層フェリ界面の位置ずれによる特性ばらつきも抑制できる。

以下、本発明に係る他の実施形態について説明する。
（第２の実施形態）
図８Ａ，図８Ｂは、第２の実施形態に係るマルチ再生素子１０ａの一例を示す模式図である。図８Ａは、平面図であり、図８Ｂは、図８ＡのＡ１−Ａ２線断面図で、図８Ａの紙面奥行き方向の形状を示したものである。マルチ再生素子１０ａは、例えば、ＨＤＤの磁気ヘッドに搭載される。したがって、図８Ａの平面図は、例えばＨＤＤに搭載される磁気記録媒体の媒体対向面から見た模式図である。図８Ｂの断面図は、例えば、磁気記録媒体対向面に垂直方向の形状の模式図である。

第２の実施形態が第１の実施形態から大きく異なる点は、第１信号検出部２２ａと第２信号検出部４２ａの構造である。
図８Ａ、図８Ｂは、第２の実施形態に係る第１信号検出部２２ａと第２信号検出部４２ａの構造を示したものである。第１の実施形態と同様、差動出力型の磁気抵抗効果素子５０ａである。

図９Ａは、差動出力型の磁気抵抗効果素子５０ａの平面図である。図９Ｂは、図９ＡのＡ１−Ａ２線断面図で、図９Ａの紙面奥行き方向の形状を示したものである。この磁気抵抗効果素子５０ａは、下地層５１、第１反強磁性層５２、積層体Ｂａ、サイドシールドＳ、絶縁層５８を有する。
積層体Ｂａは、ピン層５３、第１非磁性層５４ａ、第１フリー層５５ａ、第２非磁性層５４ｂ、第２フリー層５５ｂ、第２反強磁性層５９を有する。

第２反強磁性層５９は、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ等を利用できる。第２反強磁性層５９の膜厚は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下が良い。
その他の材料条件については、第１の実施形態と同様である。

また、本実施形態では、第２電極２３および第４電極４３が、反強磁性層を含む。この反強磁性層によって、第1信号検出部２２及び第２信号検出部４２のフリー層（第１フリー層５５ａ、第２フリー層５５ｂ）にバイアス磁界が印加される。このバイアス磁界は、第1サイドシールド２４、第２サイドシールド４４から第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２のフリー層に印加されるバイアス磁界よりも、大きい。このため、第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２のフリー層の磁化方向が、第１サイドシールド２４及び第２サイドシールド４４からのバイアス磁界方向と反平行となることで生じる、動作不安定性を抑制できる。この結果、マルチ再生素子１０の特性バラツキを抑制できる。

（第３の実施形態）
図１０Ａ，図１０Ｂは、第３の実施形態に係るマルチ再生素子１０ｂの一例を示す模式図である。図１０Ａは、平面図であり、図１０Ｂは、図１０ＡのＡ１−Ａ２線断面図で、図１０Ａの紙面奥行き方向の形状を示したものである。

図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、マルチ再生素子１０ｂは、第１再生素子部２０、絶縁層３０、第３再生素子部６０、絶縁層７０、第２再生素子部４０、第１サイドシールド２４、第２サイドシールド４４、第３サイドシールド６４を含む。
絶縁層３０は、第１再生素子部２０と第３再生素子部６０の間に配置される。
絶縁層７０は、第３再生素子部６０と第２再生素子部４０の間に配置される。

第３再生素子部６０は、第５電極６１、第３信号検出部６２、第６電極６３、一対の第３サイドシールド６４，および絶縁層６５を含む。第３信号検出部６２は、第５電極６１と第６電極６３の間に配置される。第３サイドシールド６４と、第３信号検出部６２および第５電極６１の間に、絶縁層６５が配置される。

本実施形態では、第１再生素子部２０、第２再生素子部４０、第３再生素子部６０と３つの差動出力型の磁気抵抗効果素子５０または５０ａを用いている。このように、３つの磁気抵抗効果素子を用いることで、２つの磁気抵抗効果素子を用いる場合よりも、白色系のノイズ成分をより低減できる。この結果、高いＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が得られ、記録密度を向上できる。

なお、第３信号検出部６２は、第1、第２信号検出部２２，４２と対応する構成を有する。第５電極６１、第６電極６３はそれぞれ、第３電極４１，第２電極２３と対応する構成を有する。絶縁層７０は、絶縁層３０と対応する構成を有する。このため、第３再生素子部６０、絶縁層７０についての詳細な説明を省略する。

本実施形態では、第５電極６１、第６電極６３の少なくとも一方が、例えば、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有する非磁性金属層を含む。非磁性金属は、第１電極２１及び第４電極４３を構成する磁性体よりも比抵抗が小さい。このため、第５電極６１、第６電極６３の膜厚（Ｙ軸方向の厚さ）を、エレクトロマイグレーションを抑制しつつ薄くすることが可能となる。その結果、第１再生素子部２０、第３再生素子部６０、および第２再生素子部４０間の距離を容易に低減できる。

このとき、第５電極６１、第６電極６３の他方が、例えば、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の厚さを有する磁性金属層を含むことができる。この磁性金属層は、若干のシールド特性を有する。第１信号検出部２２と第３信号検出部６２もしくは、第２信号検出部４２と第３信号検出部６２は、この磁性金属層によってシールドされ、これらの感度分布の裾（微弱な外乱）がカットされる。この結果、マルチ再生素子１０ｂの分解能がさらに向上する。

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態に係る 磁気記録再生装置が有する信号演算部の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、マルチ再生素子１０の第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２の出力信号は、それぞれヘッドアンプ８１ａ、８１ｂにて増幅される。ヘッドアンプ８１ａの出力信号は、同期回路８３へ入力される。同期回路８３でキャッシュされた後、所定のタイミング、例えば、ヘッドアンプ８１ｂの出力信号との同位相組み合わせ信号として、データ復調器８４へ入力し、読み出し信号Ｓが得られる。
このようにすることで、第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２の出力信号を用いて、白色系のノイズ成分が低減された読み出し信号Ｓを得ることができる。

第４の実施形態に係る磁気記録再生装置は、マルチ再生素子１０、１０ａの第１信号検出部２２と、第２信号検出部４２の出力信号を、組み合わせ処理することで読み出し信号Ｓを得ることができる。したがって、図１１はあくまで一例である。例えば、第１信号検出部２２の出力信号を同期回路８３へ入力し、第２信号検出部４２の出力信号との組み合わせ信号とした後に、ヘッドアンプで増幅して、データ復調器８４に入力することも可能である。

（第５の実施形態）
図１２は、第５の実施形態に係る 磁気記録再生装置が有する信号演算部の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、マルチ再生素子１０ｂの第１信号検出部２２、第２信号検出部４２、第３信号検出部６２の出力信号は、それぞれヘッドアンプ８１ａ〜８１ｃにて増幅される。ヘッドアンプ８１ａ、８１ｂの出力信号はそれぞれ、同期回路８３ａ，８３ｂへ入力される。同期回路８３ａ，８３ｂ、ヘッドアンプ８１ｃからの出力が、データ復調器８４へ入力され、読み出し信号Ｓが得られる。

このように、第５の実施形態に係る磁気記録再生装置は、マルチ再生素子１０ｂの第１信号検出部２２、第２信号検出部４２、第３信号検出部６２からの出力信号を、組み合わせ処理することで、白色系のノイズ成分がより低減された読み出し信号Ｓを得ることができる。

（第６の実施形態）
図１３は、第６の実施形態に係る磁気記録再生装置９０（ＨＤＤ装置）を示す図である。磁気記録再生装置９０は、磁気記録媒体９１、スピンドルモータ９２、磁気ヘッド９３を有する。磁気ヘッド９３には、第１〜第３の実施形態のマルチ再生素子１０，１０ａ、１０ｂのいずれかが用いられる。

磁気ヘッド９３にマルチ再生素子１０，１０ａを用いる場合、図１１に示すヘッドアンプ８１ａ，８１ｂ、同期回路８３，データ復調器８４を備える。また、磁気ヘッド９３にマルチ再生素子１０ｂを用いる場合には、図１２に示すヘッドアンプ８１ａ〜８１ｃ、同期回路８３ａ，８３ｂ，データ復調器８４を備える。

磁気記録再生装置９０は，ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。磁気記録媒体９１は，スピンドルモータ９２に装着され，駆動装置制御部（図示せず）からの制御信号に応答するモータ（図示せず）により回転する。

磁気記録媒体９１が回転すると，サスペンション９４による押付け圧力とヘッドスライダーの媒体対向面（ＡＢＳともいう）で発生する圧力とが釣り合う。その結果，ヘッドスライダーの媒体対向面（磁気ヘッド９３）は，磁気記録媒体９１の表面から所定の浮上量をもって保持される。

サスペンション９４は，駆動コイル（図示せず）を保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム９５の一端に接続されている。アクチュエータアーム９５の他端には，リニアモータの一種であるボイスコイルモータ９７が配置されている。ボイスコイルモータ９７は，アクチュエータアーム９５のボビン部に巻き上げられた駆動コイル（図示せず）と，このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからなる磁気回路とから構成することができる。

アクチュエータアーム９５は，軸受部９６の上下２箇所に配置されたボールベアリング（図示せず）によって保持され，ボイスコイルモータ９７により回転摺動が自在にできる。その結果，磁気記録ヘッド９３を磁気記録媒体９１の任意の位置に移動できる。

以上の第１〜第３の実施形態に係るマルチ再生素子１０、１０ａ、１０ｂが含有するＸ軸方向における信号検出部間のずれについては、-１０ｎｍ 〜 ＋１０ｎｍが好ましい（さらに、-５ｎｍ 〜 ＋５ｎｍの範囲であることがより好ましい）。この範囲内であれば、より大きなスキュー角度θまで白色系ノイズを低減できる。

以下、実施例につき説明する。
（実施例１）
実施例１に係る磁気ヘッドの特性について説明する。実施例１に係る磁気ヘッドの層構成は、図３に示す第１の実施形態と同じである。実施例１に係る磁気ヘッドの層構成は、表１、表２に示される。

第１信号検出部２２と第２信号検出部４２の図１Ａ中Ｘ軸方向の位置ずれは、ほぼ０ｎｍである。第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２に含まれる４つのフリー層のサイズは、３０ｎｍ×３０ｎｍである。

実施例１の磁気ヘッドを用いて、１２００ｋｆｃｉの磁気記録パターンにおけるＳＮＲのスキュー角度θ依存性をスピンスタンドで測定した。測定時の再生出力は、第１信号検出部２２、第２信号検出部４２ともに２０ｍＶ程度であった。再生信号は、第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２のそれぞれの出力波形をソフトウェア的に信号同期し、組み合わせ処理して取得した。

（比較例１）
比較例１に係るマルチ再生素子１０ｘの特性について説明する。比較例１に係るマルチ再生素子１０ｘは、図４に示すように、上下磁気シールドで挟まれたＴＭＲ素子が絶縁層３０を挟んで積層される。比較例１に係るマルチ再生素子１０ｘの層構成は表３、表４に示される。

ここで、２つのＴＭＲ素子の図４中Ｘ軸方向の位置ずれは、ほぼ０ｎｍである。２つのＴＭＲ素子に含まれるフリー層のサイズは、共に３０ｎｍ×３０ｎｍである。

実施例１と同様に、１２００ｋｆｃｉの磁気記録パターンにおけるＳＮＲのスキュー角度θ依存性をスピンスタンドで測定した。測定時の再生出力は、第１信号検出部２２、第２信号検出部４２ともに２０ｍＶ程度であった。比較例１における再生信号についても、実施例１と同様にソフトウェア的に信号処理し、取得した。

表５は、実施例１と比較例１のＳＮＲのスキュー角度θ依存性を比較したものである。これにより、実施例１は比較例１よりも、より大きなスキュー角度θまで白色系ノイズの低減効果、つまり、高いＳＮＲを得られており、高記録密度化が容易になっていることがわかる。

（比較例２）
比較例２に係るマルチ再生素子１０ｙの特性について説明する。比較例２に係るマルチ再生素子１０ｙは、図６に示す比較例２と同じである。比較例２に係るマルチ再生素子１０ｙの層構成は、表６、表７に示される。

第１信号検出部２２と第２信号検出部４２の図１Ａ中Ｘ軸方向の位置ずれは、ほぼ０ｎｍである。第１信号検出部２２及び第２信号検出部４２に含まれる４つのフリー層のサイズは、３０ｎｍ×３０ｎｍである。

比較例２のマルチ再生素子１０ｙを用いて、１２００ｋｆｃｉの磁気記録パターンにおけるＳＮＲのスキュー角度θ依存性をスピンスタンドで測定した。測定時の再生出力は、第１信号検出部２２ｙ、第２信号検出部４２ｙともに２０ｍＶ程度であった。再生信号は、第１信号検出部２２ｙ及び第２信号検出部４２ｙのそれぞれの出力波形をソフトウェア的に信号同期し、組み合わせ処理して取得した。

表８は、実施例１と比較例２のマルチ再生素子１０，１０ｙそれぞれ１０個について、スキュー角度０[deg]でのＳＮＲのばらつきを測定した。これにより、実施例１は比較例２よりも特性ばらつきを抑制できていることがわかる。

（実施例２：非磁性金属の材料依存性）
実施例２に係る磁気ヘッドの特性について説明する。実施例２では、第１の実施形態において第３電極４１の構成材料（非磁性金属）を変化させている。表９は、第３電極４１の構成材料を示す。

第１信号検出部２２と第２信号検出部４２の図１Ａ中Ｘ軸方向の位置ずれは、実施例１と同様、ほぼ０ｎｍである。第１信号検出部２２、第２信号検出部４２に含まれるフリー層のサイズも実施例１と同様、３０ｎｍ×３０ｎｍである。実施例１と同様に、ＳＮＲのスキュー角度θ依存性を測定した。

表１０は、実施例２と比較例１のＳＮＲのスキュー角度θ依存性を比較して示している。これにより、実施例２の第３電極４１材料の有効性が示されている。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが，これらの実施形態は，例として提示したものであり，発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は，その他の様々な形態で実施されることが可能であり，発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々の省略，置き換え，変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は，発明の範囲や要旨に含まれるとともに，特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ マルチ再生素子
２０ 第１再生素子部
２１ 第１電極
２２ 第１信号検出部
２３ 第２電極
２４ 第１サイドシールド
２５ 絶縁層
３０ 絶縁層
４０ 第２再生素子部
４１ 第３電極
４２ 第２信号検出部
４３ 第４電極
４４ 第２サイドシールド
４５ 絶縁層
５０ 磁気抵抗効果素子
５１ 下地層
５２ 第１反強磁性層
５３ ピン層
５４ａ 第１非磁性層
５４ｂ 第２非磁性層
５４ｃ 第３非磁性層
５５ａ 第１フリー層
５５ｂ 第２フリー層
５６ 第２強磁性層
５７ 第１強磁性層
５８ 絶縁層
８１ ヘッドアンプ
８１ａ ヘッドアンプ
８１ａ，８１ｂ ヘッドアンプ
８１ｂ ヘッドアンプ
８１ｃ ヘッドアンプ
８３ 同期回路
８３， 同期回路
８３ａ，８３ｂ 同期回路
８３ａ，８３ｂ， 同期回路
８４ データ復調器
９０ 磁気記録再生装置
９１ 磁気記録媒体
９２ スピンドルモータ
９３ 磁気ヘッド
９３ 磁気記録ヘッド
９４ サスペンション
９５ アクチュエータアーム
９６ 軸受部
９７ ボイスコイルモータ

Claims (16)

1. 磁気シールド性の磁性体を有する第１電極と、
   前記第１電極上に配置され、磁気抵抗効果素子として機能する第１信号検出部と、
   前記第１信号検出部上に配置される第２電極と、
   前記第２電極上に配置される第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層上に配置される第３電極と、
   前記第３電極上に配置され、磁気抵抗効果素子として機能する第２信号検出部と、
   前記第２信号検出部上に配置され、磁気シールド性の磁性体を有する第４電極と、を具備し、
   前記第２電極および前記第３電極の少なくとも一方が非磁性金属層を含み、
   前記第２電極および前記第４電極が反強磁性層を含み、
   前記第１信号検出部が、第１ピン層と、第１、第２フリー層と、第１サイドシールドと、を有し、
   前記第２信号検出部が、第２ピン層と、第３、第４フリー層と、第２サイドシールドと、を有する
   磁気ヘッド。
2. 前記第１信号検出部が、
   前記第１電極上に配置される第１積層体と、
   前記第１電極上に前記第１積層体の側面に対向して配置される前記第１サイドシールドと、を有し、
   前記第１積層体が、
   前記第１電極上に配置され、磁化方向が固着される前記第１ピン層と、
   前記第１ピン層上に配置される第１非磁性層と、
   前記第１非磁性層上に配置され、外部磁界に応じて磁化方向が変化する前記第１フリー層と、
   前記第１フリー層上に配置される第２非磁性層と、
   前記第２非磁性層上に配置され、前記第２非磁性層を介して前記第１フリー層と反強磁性的に交換結合し、かつ外部磁界に応じて磁化方向が変化する前記第２フリー層と、を有する、
   請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記第１信号検出部が、前記第１積層体及び前記第１サイドシールド上に配置される第１強磁性層、をさらに有し、
   前記第１積層体が、
   前記第２フリー層上に配置される第３非磁性層と、
   前記第３非磁性層上に配置され、前記第３非磁性層を介して、前記第２フリー層と反強磁性的に交換結合する第２強磁性層と、を有し、
   前記第１サイドシールドと前記第２強磁性層が、前記第１強磁性層と交換結合している
   請求項２記載の磁気ヘッド。
4. 前記第１積層体が、前記第２フリー層上に配置される第２反強磁性層をさらに有する、
   請求項２記載の磁気ヘッド。
5. 前記第２信号検出部が、
   前記第３電極上に配置される第２積層体と、
   前記第３電極上に前記第２積層体の側面に対向して配置される前記第２サイドシールドと、を有し、
   前記第２積層体が、
   前記第３電極上に配置され、磁化方向が固着される前記第２ピン層と、
   前記第２ピン層上に配置される第４非磁性層と、
   前記第４非磁性層上に配置され、外部磁界に応じて磁化方向が変化する前記第３フリー層と、
   前記第３フリー層上に配置される第５非磁性層と、
   前記第５非磁性層上に配置され、前記第５非磁性層を介して前記第３フリー層と反強磁性的に交換結合し、かつ外部磁界に応じて磁化方向が変化する前記第４フリー層と、を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
6. 前記第２電極及び前記第３電極の少なくとも一方が、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有する非磁性金属層を含む
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
7. 前記第２電極及び前記第３電極の他方が、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の厚さを有する磁性金属層を含む
   請求項６記載の磁気ヘッド。
8. 前記第２電極及び前記第３電極の双方が、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有する非磁性金属層を含む
   請求項６または７に記載の磁気ヘッド。
9. 前記非磁性金属層が、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、及びＲｕの少なくともいずれかを含む、
   請求項６乃至８のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
10. 前記第１絶縁層上に配置される第５電極と、
    前記第５電極上に配置され、磁気抵抗効果素子として機能する第３信号検出部と、
    前記第３信号検出部上に配置される第６電極と、
    前記第６電極上に配置される第２絶縁層と、をさらに具備し、
    前記第５電極及び前記第６電極の少なくとも一方が前記非磁性金属層を含み、
    前記第６電極が反強磁性層を含み、
    前記第３信号検出部が第３ピン層と、第５、第６フリー層と、第３サイドシールドを有する第３磁気抵抗効果素子である、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
11. 前記第３信号検出部が、
    前記第５電極上に配置される第３積層体と、
    前記第５電極上に前記第３積層体の側面に対向して配置される前記第３サイドシールドと、を有し、
    前記第３積層体が、
    前記第５電極上に配置され、磁化方向が固着される前記第３ピン層と、
    前記第３ピン層上に配置される第７非磁性層と、
    前記第７非磁性層上に配置され、外部磁界に応じて磁化方向が変化する前記第５フリー層と、
    前記第５フリー層上に配置される第８非磁性層と、
    前記第８非磁性層上に配置され、前記第８非磁性層を介して前記第５フリー層と反強磁性的に交換結合し、かつ外部磁界に応じて磁化方向が変化する前記第６フリー層と、を有する、
    請求項１０記載の磁気ヘッド。
12. 前記第５電極及び前記第６電極の少なくとも一方が、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有する前記非磁性金属層を含む
    請求項１０または１１に記載の磁気ヘッド。
13. 前記第５電極及び前記第６電極の他方が、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の厚さを有する磁性金属層を含む
    請求項１２記載の磁気ヘッド。
14. 前記第５電極及び前記第６電極の双方が、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さを有する前記非磁性金属層を含む
    請求項１２または１３に記載の磁気ヘッド。
15. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の磁気ヘッドと、
    前記磁気ヘッドを搭載するサスペンションと、
    前記サスペンションに接続されたアクチュエータアームと、
    を備えた磁気ヘッドアセンブリ。
16. 請求項１５に記載の磁気ヘッドアセンブリと、
    前記第１信号検出部からの第１の出力信号および前記第２信号検出部からの第２の出力信号を組み合わせ演算して読み出し信号を生成する信号演算部と、
    を具備する磁気記録再生装置。

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