JPH01269218A - ヨーク型薄膜磁気ヘッド - Google Patents
ヨーク型薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH01269218A JPH01269218A JP63097484A JP9748488A JPH01269218A JP H01269218 A JPH01269218 A JP H01269218A JP 63097484 A JP63097484 A JP 63097484A JP 9748488 A JP9748488 A JP 9748488A JP H01269218 A JPH01269218 A JP H01269218A
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強磁性薄膜の磁気抵抗効果を応用した磁気抵
抗効果素子（以下ＭＲ素子と称する）を用いて磁気記録
媒体に記録された信号の検出を行うヨーク型薄膜磁気ヘ
ッド（以下ＹＭＲへ・７ドと称する）に関するものであ
る。
抗効果素子（以下ＭＲ素子と称する）を用いて磁気記録
媒体に記録された信号の検出を行うヨーク型薄膜磁気ヘ
ッド（以下ＹＭＲへ・７ドと称する）に関するものであ
る。
第７図に一般のＹＭＲヘフドの構造を示す。上側ヨーク
ト５は、通常０．５〜１．０μｍ程度の膜厚のパーマロ
イ膜で作製されており、磁気記録媒体で発生した信号磁
界をＭＲ素子２に導くための磁束導入路を構成している
。強磁性膜３・３は、良好な導電性を有する保磁力の大
なる膜で、Ｃ。
ト５は、通常０．５〜１．０μｍ程度の膜厚のパーマロ
イ膜で作製されており、磁気記録媒体で発生した信号磁
界をＭＲ素子２に導くための磁束導入路を構成している
。強磁性膜３・３は、良好な導電性を有する保磁力の大
なる膜で、Ｃ。
Ｐ 、、Ｎ Ｉ ＣＯ％ Ｎ ｉ Ｃｏ Ｐ等で
作製されており、その膜厚は、１０００〜２０００人で
ある。リード導体部４・４はＡｊｌ！−Ｃｕ膜で作製さ
れており、その膜厚は１０００〜２０００人である。ま
た、上記ＭＲ素子２の下方には、このＭＲ素子２にバイ
アス磁界を印加するためにＡｌ−Ｃｕから成る導体６が
配設されている。下側ヨーク７は高透磁率磁性体から成
り、この高透磁率磁性体としては、一般に、多結晶Ｎｉ
−Ｚｎフェライト基板や、単結晶或いは多結晶Ｍ ｎ
−Ｚ ｎフェライト基板が用いられる。ヘッドギャップ
１０は、実際に使用される記録波長が最小０．５μｍ程
度であるから、０．２〜０．３μｍ程度に設定されてい
る。
作製されており、その膜厚は、１０００〜２０００人で
ある。リード導体部４・４はＡｊｌ！−Ｃｕ膜で作製さ
れており、その膜厚は１０００〜２０００人である。ま
た、上記ＭＲ素子２の下方には、このＭＲ素子２にバイ
アス磁界を印加するためにＡｌ−Ｃｕから成る導体６が
配設されている。下側ヨーク７は高透磁率磁性体から成
り、この高透磁率磁性体としては、一般に、多結晶Ｎｉ
−Ｚｎフェライト基板や、単結晶或いは多結晶Ｍ ｎ
−Ｚ ｎフェライト基板が用いられる。ヘッドギャップ
１０は、実際に使用される記録波長が最小０．５μｍ程
度であるから、０．２〜０．３μｍ程度に設定されてい
る。
また、上記ヘッドギャップに近接する個所には、第８図
に示すように、磁気記録媒体９が位置しており、この磁
気記録媒体９とヘッドギャップ１０との間にはスペーシ
ング８が形成されている。
に示すように、磁気記録媒体９が位置しており、この磁
気記録媒体９とヘッドギャップ１０との間にはスペーシ
ング８が形成されている。
上記の如く構成されたＹＭＲヘフドにおいて、ＭＲ素子
２における磁化容易軸の方向は、ＭＲ素子２を作製する
際にＭＲ素子２の長手方向に設定されている。また、上
記磁気記録媒体９より発生する信号磁界の検出は、ＭＲ
素子２の長手方向にセンス電流を流し、かかるＭＲ素子
２の両端に発生する電圧の変化を取り出すことにより行
っている。また、導体６に電流を流すことによって所望
のバイアス磁界を発生させ、これをＭＲ素子２に印加し
、ＭＲ素子２の動作点を線型性の良い点に移動させてい
る。さらに、上記強磁性膜３・３とＭＲ素子２とを強磁
性交換結合させてＭＲ素子２の長手方向に弱磁界を印加
している。そして、この弱磁界によってＭＲ素子２を単
磁区状態とし、ＭＲ素子２内部の磁化が不連続に変化す
るのを防止して、バルクハウゼンノイズの発生を抑制し
ている。
２における磁化容易軸の方向は、ＭＲ素子２を作製する
際にＭＲ素子２の長手方向に設定されている。また、上
記磁気記録媒体９より発生する信号磁界の検出は、ＭＲ
素子２の長手方向にセンス電流を流し、かかるＭＲ素子
２の両端に発生する電圧の変化を取り出すことにより行
っている。また、導体６に電流を流すことによって所望
のバイアス磁界を発生させ、これをＭＲ素子２に印加し
、ＭＲ素子２の動作点を線型性の良い点に移動させてい
る。さらに、上記強磁性膜３・３とＭＲ素子２とを強磁
性交換結合させてＭＲ素子２の長手方向に弱磁界を印加
している。そして、この弱磁界によってＭＲ素子２を単
磁区状態とし、ＭＲ素子２内部の磁化が不連続に変化す
るのを防止して、バルクハウゼンノイズの発生を抑制し
ている。
ところが、一般にＭＲ素子２の磁化容易軸の向きは、Ｍ
Ｒ素子２の全領域で全て同じ方向に向いているというわ
けではない。これは、ＭＲ素子２を作製する際、或いは
、上記へ７ドギヤツプ１０や上側ヨークト５を形成する
際に磁化容易軸の角度分散を生じがちとなるため、ＭＲ
素子２内の各領域で磁化容易軸の向きには、一定の分布
が形成されてしまうからである。また、この分布を無く
す事は困難である。このように、ＭＲ素子２上の各点ａ
ｓ ｂ ％ Ｃ、ｄ −、ｅにおける磁化容易軸の向
きが、第９図に示すように、矢印に）の方向を同いてい
たとし、かつ、強磁性膜３によるＭＲ素子２の長手方向
の弱磁界が紙面左から右に、即ち、矢印→の方向に向い
ていたとすると、各点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅにおけるＭＲ
素子２のストライプ幅方向の磁化曲線は、各々第１０図
（ａ）〜（ｅ）によって表される。また、このようなＭ
Ｒ素子２の再生出力に対応するΔＲ／Ｒ曲線は、同図（
ｆ）に示すように、ＭＲ素子２上の磁化の不連続な変化
に応答して、ΔＲ／Ｒ曲線の一部に不連続なとびを生じ
、バルクハウゼンノイズを発生させることになる。しか
も、ＭＲ素子２を作製する際に、上記磁化容易軸の向き
を、長手方向に設定した場合、ＭＲ素子２内の磁化容易
軸の向きの分布は、長手方向に対して正負両方向に分布
することになる。従って、ΔＲ／Ｒ曲線の横軸、即ち、
信号磁界に相当する磁界Ｈａの正負両側に不連続なとび
が発生することになり、バイアス磁界によって線型性の
良い点にＭＲ素子２の動作点を移動させる際に、かかる
動作点を正側負側いずれの磁界方向に移動させてもバル
クハウゼンノイズを誘発してしまうという問題を招来し
ていた。
Ｒ素子２の全領域で全て同じ方向に向いているというわ
けではない。これは、ＭＲ素子２を作製する際、或いは
、上記へ７ドギヤツプ１０や上側ヨークト５を形成する
際に磁化容易軸の角度分散を生じがちとなるため、ＭＲ
素子２内の各領域で磁化容易軸の向きには、一定の分布
が形成されてしまうからである。また、この分布を無く
す事は困難である。このように、ＭＲ素子２上の各点ａ
ｓ ｂ ％ Ｃ、ｄ −、ｅにおける磁化容易軸の向
きが、第９図に示すように、矢印に）の方向を同いてい
たとし、かつ、強磁性膜３によるＭＲ素子２の長手方向
の弱磁界が紙面左から右に、即ち、矢印→の方向に向い
ていたとすると、各点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅにおけるＭＲ
素子２のストライプ幅方向の磁化曲線は、各々第１０図
（ａ）〜（ｅ）によって表される。また、このようなＭ
Ｒ素子２の再生出力に対応するΔＲ／Ｒ曲線は、同図（
ｆ）に示すように、ＭＲ素子２上の磁化の不連続な変化
に応答して、ΔＲ／Ｒ曲線の一部に不連続なとびを生じ
、バルクハウゼンノイズを発生させることになる。しか
も、ＭＲ素子２を作製する際に、上記磁化容易軸の向き
を、長手方向に設定した場合、ＭＲ素子２内の磁化容易
軸の向きの分布は、長手方向に対して正負両方向に分布
することになる。従って、ΔＲ／Ｒ曲線の横軸、即ち、
信号磁界に相当する磁界Ｈａの正負両側に不連続なとび
が発生することになり、バイアス磁界によって線型性の
良い点にＭＲ素子２の動作点を移動させる際に、かかる
動作点を正側負側いずれの磁界方向に移動させてもバル
クハウゼンノイズを誘発してしまうという問題を招来し
ていた。
本発明に係るヨーク型薄膜磁気ヘッドは、上記の課題を
解決するために、磁気記録媒体において発生した信号磁
界を抵抗変化として検出する磁気抵抗効果素子と、ヘッ
ドギャップから上記磁気抵抗効果素子へ磁束を導くヨー
クと、上記磁気抵抗効果素子の長手方向に所望の弱磁界
を印加する直流磁界印加手段と、上記磁気抵抗効果素子
のストライブ幅方向に所望のバイアス磁界を印加する導
体とを備えたヨーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁
気抵抗効果素子における磁化容易軸を磁気抵抗効果素子
の長手方向に対して２０°〜４０゜傾けたことを特徴と
している。
解決するために、磁気記録媒体において発生した信号磁
界を抵抗変化として検出する磁気抵抗効果素子と、ヘッ
ドギャップから上記磁気抵抗効果素子へ磁束を導くヨー
クと、上記磁気抵抗効果素子の長手方向に所望の弱磁界
を印加する直流磁界印加手段と、上記磁気抵抗効果素子
のストライブ幅方向に所望のバイアス磁界を印加する導
体とを備えたヨーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁
気抵抗効果素子における磁化容易軸を磁気抵抗効果素子
の長手方向に対して２０°〜４０゜傾けたことを特徴と
している。
〔作 用〕
上記の構成によれば、ΔＲ／Ｒ曲線の横軸、即ち、信号
磁界に相当する磁界Ｈａにおける正側負側何れか一方の
側に不連続なとびの発生地点を移動させ、さらに、バイ
アス磁界によって線型性の良い点にＭＲ素子の動作点を
移動させる際に、上記磁界Ｈａにおける上記不連続なと
びのない側にかかる動作点を移動させれば、バイアス磁
界と同一方向の磁界領域において発生する磁化スイッチ
ングを防止することができ、これに起因するバルクハウ
ゼンノイズの発生を抑止することが可能になる。
磁界に相当する磁界Ｈａにおける正側負側何れか一方の
側に不連続なとびの発生地点を移動させ、さらに、バイ
アス磁界によって線型性の良い点にＭＲ素子の動作点を
移動させる際に、上記磁界Ｈａにおける上記不連続なと
びのない側にかかる動作点を移動させれば、バイアス磁
界と同一方向の磁界領域において発生する磁化スイッチ
ングを防止することができ、これに起因するバルクハウ
ゼンノイズの発生を抑止することが可能になる。
本発明の一実施例を第１図乃至第８図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、第７図
及び第８図を再び用いることとし、また、第１図におけ
る部材の符号を第７図、第８図に対応させている。
れば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、第７図
及び第８図を再び用いることとし、また、第１図におけ
る部材の符号を第７図、第８図に対応させている。
本発明に係るヨーク型薄膜磁気ヘッド（以下ＹＭＲへ・
ノドと称する）は、第７図及び第８図に示すように、磁
気記録媒体９において発生した信号磁界を抵抗変化とし
て検出する磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と称する）
２と、ヘッドギャップ１０から上記ＭＲ素子２へ信号磁
束を導く上側ヨークト５と、上記ＭＲ素子２を単磁区化
するためにＭＲ素子２の長手方向に所望の弱磁界を印加
する直流磁界印加手段としての強磁性膜３・３と、上記
ＭＲ素子２のストライプ幅方向に所望のバイアス磁界を
印加する導体６とを備えている。かかるＹＭＲヘッドに
おいて、そのＭＲ素子２における磁化容易軸の方向は、
第１図に示すように、ＭＲ素子２の長手方向に対して時
計回りに３０’傾けられている。
ノドと称する）は、第７図及び第８図に示すように、磁
気記録媒体９において発生した信号磁界を抵抗変化とし
て検出する磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と称する）
２と、ヘッドギャップ１０から上記ＭＲ素子２へ信号磁
束を導く上側ヨークト５と、上記ＭＲ素子２を単磁区化
するためにＭＲ素子２の長手方向に所望の弱磁界を印加
する直流磁界印加手段としての強磁性膜３・３と、上記
ＭＲ素子２のストライプ幅方向に所望のバイアス磁界を
印加する導体６とを備えている。かかるＹＭＲヘッドに
おいて、そのＭＲ素子２における磁化容易軸の方向は、
第１図に示すように、ＭＲ素子２の長手方向に対して時
計回りに３０’傾けられている。
上記の構成において、ＭＲ素子２には、上記強磁性膜３
・３により、−矢印で示す方向、即ち、紙面左から右へ
の方向の弱磁界が印加されている。
・３により、−矢印で示す方向、即ち、紙面左から右へ
の方向の弱磁界が印加されている。
また、上記ＭＲ素子２における磁化容易軸の方向は、Ｍ
Ｒ素子２の各部分についてみると設定された磁化容易軸
の向きに対して正負両側に略同程度の角度分散が生じて
いる。ここで、この角度分散による局所的な磁化容易軸
の傾き角度が最大で±３０°程度あるとすると、磁化容
易軸の向きは、ＭＲ素子２の全領域においては、その長
手方向に対してＯ〜６０″の範囲で分布する。例えば、
ＭＲ素子２上のａ点では、磁化容易軸は長手方向に対し
て６０’程度傾き、ｅ点ではほとんど長手方向と同方向
を向いている。従って、磁化容易軸の向きが長手方向に
対して反時計回りに傾いている領域は、この場合存在し
ていない。このときのａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの各点でのＭ
Ｒ素子ストライブ幅方向の磁化曲線は、各々第２図（ａ
３〜（ｅ）で示すようになり、６８７８曲線は、同図（
ｆ）に示すように、磁界Ｈａの負側においてのみ曲線の
一部に不連続なとびを生じる。従って、ＭＲ素子２の動
作点をバイアス磁界によって線形性の良い点へ移動させ
る際に、上記磁界Ｈａの正側へかかる動作点を移動させ
れば、ＹＭＲヘッドが信号磁界を再生する場合にバルク
ハウゼンノイズの発生を回避することができる。尚、Ｍ
Ｒ素子２の作製時において、その磁化容易軸の向きを、
第１図に示すものとは反対に反時計回りに３０°傾け、
他の条件は同じであったとすると、６８７８曲線におい
て磁界Ｈａの正側で不連続なとびが生じ、第２図（ｆ）
とは磁界Ｈａの正側、負側において逆の結果となる。こ
の場合には、ＭＲ素子２の動作点を磁界Ｈａの負側へ移
動させるようにバイアス磁界を印加すれば、その再生出
力信号中にバルクハウゼンノイズが含まれることはなく
なる。
Ｒ素子２の各部分についてみると設定された磁化容易軸
の向きに対して正負両側に略同程度の角度分散が生じて
いる。ここで、この角度分散による局所的な磁化容易軸
の傾き角度が最大で±３０°程度あるとすると、磁化容
易軸の向きは、ＭＲ素子２の全領域においては、その長
手方向に対してＯ〜６０″の範囲で分布する。例えば、
ＭＲ素子２上のａ点では、磁化容易軸は長手方向に対し
て６０’程度傾き、ｅ点ではほとんど長手方向と同方向
を向いている。従って、磁化容易軸の向きが長手方向に
対して反時計回りに傾いている領域は、この場合存在し
ていない。このときのａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの各点でのＭ
Ｒ素子ストライブ幅方向の磁化曲線は、各々第２図（ａ
３〜（ｅ）で示すようになり、６８７８曲線は、同図（
ｆ）に示すように、磁界Ｈａの負側においてのみ曲線の
一部に不連続なとびを生じる。従って、ＭＲ素子２の動
作点をバイアス磁界によって線形性の良い点へ移動させ
る際に、上記磁界Ｈａの正側へかかる動作点を移動させ
れば、ＹＭＲヘッドが信号磁界を再生する場合にバルク
ハウゼンノイズの発生を回避することができる。尚、Ｍ
Ｒ素子２の作製時において、その磁化容易軸の向きを、
第１図に示すものとは反対に反時計回りに３０°傾け、
他の条件は同じであったとすると、６８７８曲線におい
て磁界Ｈａの正側で不連続なとびが生じ、第２図（ｆ）
とは磁界Ｈａの正側、負側において逆の結果となる。こ
の場合には、ＭＲ素子２の動作点を磁界Ｈａの負側へ移
動させるようにバイアス磁界を印加すれば、その再生出
力信号中にバルクハウゼンノイズが含まれることはなく
なる。
次に、ＭＲ素子２の作製時における磁化容易軸の長手方
向に対する傾き角（以下、異方性傾き角と称する）の決
定要領を以下に説明する。
向に対する傾き角（以下、異方性傾き角と称する）の決
定要領を以下に説明する。
ＹＭＲヘッドにおけるＭＲ素子２は信号磁界に対して、
上側ヨークト５及び下側ヨーク７の磁気的結合のため反
磁界の小さい状態で応答している。また、保磁力の大な
る強磁性膜３によりＭＲ素子２に印加される弱磁界のた
め、ＭＲ素子２は単磁区状態である。これらの点から第
３図に示されるような簡単な単磁区モデルにより、異方
性傾き角の適当な値を見積もることができる。第３図に
おいてθは異方性傾き角、ＨＥは強磁性膜３によってＭ
Ｒ素子２に印加される弱磁界、Ｍ、はＭＲ素子２の飽和
磁化、Ｈａは信号磁界に相当する外部磁界である。ここ
で、試作したＭＲ素子２の特性に基づき、Ｍｓ ＝１９
６ ［ｅｍｕ／ｃ ｃ］、ＨＫ ＝４．０ ［ｏ、］と
して、成る適当な値ＨＥについて磁化Ｍ、の異方性エネ
ルギー、磁化Ｍ、とＨＥとの静磁エネルギー、及び、磁
化Ｍ、とＨａとの静磁エネルギーの和が最小になるよう
磁化Ｍ。
上側ヨークト５及び下側ヨーク７の磁気的結合のため反
磁界の小さい状態で応答している。また、保磁力の大な
る強磁性膜３によりＭＲ素子２に印加される弱磁界のた
め、ＭＲ素子２は単磁区状態である。これらの点から第
３図に示されるような簡単な単磁区モデルにより、異方
性傾き角の適当な値を見積もることができる。第３図に
おいてθは異方性傾き角、ＨＥは強磁性膜３によってＭ
Ｒ素子２に印加される弱磁界、Ｍ、はＭＲ素子２の飽和
磁化、Ｈａは信号磁界に相当する外部磁界である。ここ
で、試作したＭＲ素子２の特性に基づき、Ｍｓ ＝１９
６ ［ｅｍｕ／ｃ ｃ］、ＨＫ ＝４．０ ［ｏ、］と
して、成る適当な値ＨＥについて磁化Ｍ、の異方性エネ
ルギー、磁化Ｍ、とＨＥとの静磁エネルギー、及び、磁
化Ｍ、とＨａとの静磁エネルギーの和が最小になるよう
磁化Ｍ。
の磁化容易軸に対する回転角ψを計算し、６８７８曲線
を求めると、第４図乃至第６図のように、異方性傾き角
θの値によって３種類のΔＲ／Ｒ曲線が得られる。第４
図のΔＲ／Ｒ曲線は磁化のスイッチングは発生しておら
ず、非対称のみが現れた場合、第５図のΔＲ／Ｒ曲線は
外部磁界Ｈａの片側でのみ磁化のスイッチングが発生し
ている場合、第６図のΔＲ／Ｒ曲線は外部磁界Ｈａの両
側で磁化のスイッチングが発生している場合を示してい
る。第６図に示されているような磁化のスイッチングは
、第１０図（ｆ）に示されているようなバルクハウゼン
ノイズとことなり、外部磁界Ｈａを正負何れかの側だけ
印加した場合には、磁化スイッチングは発生しない。従
って、バルクハウゼンノイズの原因となる磁化スイッチ
ングは、第５図に示されるような場合である。そして、
この第５図のΔＲ／Ｒ曲線を与える異方性傾き角θの範
囲（最小傾き角θ０．最大傾き角θ２）について、Ｈｔ
の値を０．５〜２．０ ［ｏａ ］まで変えて求めたも
のを第１表に示す。この場合、最小傾き角θ、および最
大傾き角θ２が正負いずれの値であっても同じ結果とな
る。なお、時計回りの角度を正側とし、反時計回りの角
度を負側としている。
を求めると、第４図乃至第６図のように、異方性傾き角
θの値によって３種類のΔＲ／Ｒ曲線が得られる。第４
図のΔＲ／Ｒ曲線は磁化のスイッチングは発生しておら
ず、非対称のみが現れた場合、第５図のΔＲ／Ｒ曲線は
外部磁界Ｈａの片側でのみ磁化のスイッチングが発生し
ている場合、第６図のΔＲ／Ｒ曲線は外部磁界Ｈａの両
側で磁化のスイッチングが発生している場合を示してい
る。第６図に示されているような磁化のスイッチングは
、第１０図（ｆ）に示されているようなバルクハウゼン
ノイズとことなり、外部磁界Ｈａを正負何れかの側だけ
印加した場合には、磁化スイッチングは発生しない。従
って、バルクハウゼンノイズの原因となる磁化スイッチ
ングは、第５図に示されるような場合である。そして、
この第５図のΔＲ／Ｒ曲線を与える異方性傾き角θの範
囲（最小傾き角θ０．最大傾き角θ２）について、Ｈｔ
の値を０．５〜２．０ ［ｏａ ］まで変えて求めたも
のを第１表に示す。この場合、最小傾き角θ、および最
大傾き角θ２が正負いずれの値であっても同じ結果とな
る。なお、時計回りの角度を正側とし、反時計回りの角
度を負側としている。
第１表
ところで、ＭＲ素子２の角度分散は、形成される下地の
面粗度に大きく影響される。例えば、面粗度１０人程度
のガラス基板上のＭＲ素子の角度分散による局所的な磁
化容易軸の傾き角は、最大±２０″程度であるが、ＹＭ
Ｒヘッドに形成されるＭＲ素子の下地の面粗度は２０人
程度以上あり、このときのＭＲ素子２の角度分散による
局所的な磁化容易軸の傾き角は、最大±４０６程度にな
ることがある。このような場合においても、第２図（「
）に示すように、磁化のスイッチングが信号磁界に相当
する磁界Ｈａの正負いずれかの側にのみ発生するように
しなければならない。ここで、強磁性膜３によってＭＲ
素子２に弱磁界が印加され、ＭＲ素子２が単磁区状態で
あるとすると、ＭＲ素子２の異方性傾き角θをほぼ４０
°に設定すれば、角度分散によるバルクハウゼンノイズ
を回避することができる。すなわち、ＭＲ・素子２の角
度分散による局所的な磁化容易軸の傾き角が最大で±４
０°の場合、異方性傾き角θを４０°に設定すると、Ｍ
Ｒ素子２上の磁化容易軸は０６〜８０°の範囲に渡って
分布することになり、反時計回りに傾いている領域がこ
の場合、存在しないことになるからである。
面粗度に大きく影響される。例えば、面粗度１０人程度
のガラス基板上のＭＲ素子の角度分散による局所的な磁
化容易軸の傾き角は、最大±２０″程度であるが、ＹＭ
Ｒヘッドに形成されるＭＲ素子の下地の面粗度は２０人
程度以上あり、このときのＭＲ素子２の角度分散による
局所的な磁化容易軸の傾き角は、最大±４０６程度にな
ることがある。このような場合においても、第２図（「
）に示すように、磁化のスイッチングが信号磁界に相当
する磁界Ｈａの正負いずれかの側にのみ発生するように
しなければならない。ここで、強磁性膜３によってＭＲ
素子２に弱磁界が印加され、ＭＲ素子２が単磁区状態で
あるとすると、ＭＲ素子２の異方性傾き角θをほぼ４０
°に設定すれば、角度分散によるバルクハウゼンノイズ
を回避することができる。すなわち、ＭＲ・素子２の角
度分散による局所的な磁化容易軸の傾き角が最大で±４
０°の場合、異方性傾き角θを４０°に設定すると、Ｍ
Ｒ素子２上の磁化容易軸は０６〜８０°の範囲に渡って
分布することになり、反時計回りに傾いている領域がこ
の場合、存在しないことになるからである。
ところで、上記ＭＲ素子２の異方性傾き角θを５０°に
設定した場合について述べると、この場合、角度分散に
よる局所的な磁化容易軸の傾き角が最大で±４０″であ
れば、ＭＲ素子２上の磁化容易軸は１０°〜９０″の範
囲に渡って分散することになり、この場合も上述と同様
にバルクハウゼンノイズを回避することができる。しか
しながら、このように異方性傾き角θを５０６に設定す
ると、ＭＲ素子２の透磁率を低下させて再生感度の低下
を招くことになる。また、ＭＲ素子２の異方性傾き角θ
を６０°に設定した場合、ＭＲ素子２上の磁化容易軸は
２０°〜１００６の範囲に渡って分散し、再生感度をさ
らに低下させてしまうことになる。その上、磁化容易軸
の向きが９０”を越える領域では、ＭＲ素子２上に磁壁
を発生させ、信号磁界の印加による不可逆的な磁壁移動
によってバルクハウゼンノイズを生じる可能性がある。
設定した場合について述べると、この場合、角度分散に
よる局所的な磁化容易軸の傾き角が最大で±４０″であ
れば、ＭＲ素子２上の磁化容易軸は１０°〜９０″の範
囲に渡って分散することになり、この場合も上述と同様
にバルクハウゼンノイズを回避することができる。しか
しながら、このように異方性傾き角θを５０６に設定す
ると、ＭＲ素子２の透磁率を低下させて再生感度の低下
を招くことになる。また、ＭＲ素子２の異方性傾き角θ
を６０°に設定した場合、ＭＲ素子２上の磁化容易軸は
２０°〜１００６の範囲に渡って分散し、再生感度をさ
らに低下させてしまうことになる。その上、磁化容易軸
の向きが９０”を越える領域では、ＭＲ素子２上に磁壁
を発生させ、信号磁界の印加による不可逆的な磁壁移動
によってバルクハウゼンノイズを生じる可能性がある。
これらのことから、異方性傾き角θの上限はほぼ４０″
となる。
となる。
また、Ｈｔ ＝ｉ、ｏ ［ｏ、］とし、ＭＲ素子２の角
度分散による局所的な磁化容易軸の傾き角の最大は±４
０６で変わらないとし、ＭＲ素子２の異方性傾き角ｅを
ほぼ３０°に設定した場合でも、角度分散によるバルク
ハウゼンノイズを回避することができる。すなわち、上
述のように、異方性傾き角ｅをほぼ３０６とすると磁化
容易軸は一１００〜７０°の範囲で分布し、−１０°〜
０°の範囲で反時計回りに傾いている領域が存在するこ
とになるが、信号磁界に相当する磁界Ｈａの正負いずれ
かの側でのみ磁化のスイッチングが発生するのは、第１
表により、ＭＲ素子２の磁化容易軸がほぼ１４．５°〜
１５°だけ正または負側に傾いた場合であるから、上記
のごとく一１０°〜０゜の範囲で反時計回りに傾いてい
る領域でも磁化のスイッチングは発生しないことになる
。これにより、信号磁界に相当する磁界Ｈａを印加した
場合、バルクハウゼンノイズの原因となる磁化のスイッ
チングはＨａの正側では発生しない。それで、ＭＲ素子
２の動作点を正側に設定すれば、バルクハウゼンノイズ
を回避できることになる。また、異方性傾き角θを一３
０°に設定したのであれば、ＭＲ素子２の動作点を負側
に設定すればよい。
度分散による局所的な磁化容易軸の傾き角の最大は±４
０６で変わらないとし、ＭＲ素子２の異方性傾き角ｅを
ほぼ３０°に設定した場合でも、角度分散によるバルク
ハウゼンノイズを回避することができる。すなわち、上
述のように、異方性傾き角ｅをほぼ３０６とすると磁化
容易軸は一１００〜７０°の範囲で分布し、−１０°〜
０°の範囲で反時計回りに傾いている領域が存在するこ
とになるが、信号磁界に相当する磁界Ｈａの正負いずれ
かの側でのみ磁化のスイッチングが発生するのは、第１
表により、ＭＲ素子２の磁化容易軸がほぼ１４．５°〜
１５°だけ正または負側に傾いた場合であるから、上記
のごとく一１０°〜０゜の範囲で反時計回りに傾いてい
る領域でも磁化のスイッチングは発生しないことになる
。これにより、信号磁界に相当する磁界Ｈａを印加した
場合、バルクハウゼンノイズの原因となる磁化のスイッ
チングはＨａの正側では発生しない。それで、ＭＲ素子
２の動作点を正側に設定すれば、バルクハウゼンノイズ
を回避できることになる。また、異方性傾き角θを一３
０°に設定したのであれば、ＭＲ素子２の動作点を負側
に設定すればよい。
また、ＨＥ ＝ １．５ ［ｏａ ］とし、ＭＲ素子２
の角度分散による局所的な磁化容易軸の傾き角は最大±
４０６で変わらないとすると、ＭＲ素子２の異方性傾き
角θをほぼ１８°に設定すれば、角度分散によるバルク
ハウゼンノイズを回避することができる。これは、第１
表に示すように、ＨＥ ＝１．５［ｏ。］のときのθ、
がほぼ２２°であることにより導かれる。しかしながら
、ＨＥ＝１．５［０，］という値は、かなり大きなもの
であり、ＭＲ素子２の全領域に渡ってこの値の磁界を印
加することは相当に困難であり、また、たとえ、この値
を実際のＹＭＲヘフドで実現できたとしても、ＭＲ素子
２のＨＫが４〜５［０，］であることにより大幅な出力
低下を招くことになる。このため、ＭＲ素子２の角度分
散による局所的な磁化容易軸の傾き角が最大±４０’程
度である場合の異方性傾き角θはほぼ３０°程度以上に
設定することが現実的である。
の角度分散による局所的な磁化容易軸の傾き角は最大±
４０６で変わらないとすると、ＭＲ素子２の異方性傾き
角θをほぼ１８°に設定すれば、角度分散によるバルク
ハウゼンノイズを回避することができる。これは、第１
表に示すように、ＨＥ ＝１．５［ｏ。］のときのθ、
がほぼ２２°であることにより導かれる。しかしながら
、ＨＥ＝１．５［０，］という値は、かなり大きなもの
であり、ＭＲ素子２の全領域に渡ってこの値の磁界を印
加することは相当に困難であり、また、たとえ、この値
を実際のＹＭＲヘフドで実現できたとしても、ＭＲ素子
２のＨＫが４〜５［０，］であることにより大幅な出力
低下を招くことになる。このため、ＭＲ素子２の角度分
散による局所的な磁化容易軸の傾き角が最大±４０’程
度である場合の異方性傾き角θはほぼ３０°程度以上に
設定することが現実的である。
一方、ＭＲ素子２の角度分散による局所的な磁化容易軸
の傾き角を最大±３０°３０°程さえることは可能であ
るから、この場合には、異方性傾き角θは、上記の理由
によれば、はぼ２０°程度で良いことになる。しかし、
磁化容易軸の傾き角を最大±４０＠程度に抑えたＭＲ素
子２に比べると、製作の条件などで不利を伴うことは避
けられない。従って、ＭＲ素子２の角度分散による局所
的な磁化容易軸の傾き角を最大±３０″程度に押さえて
異方性傾き角ｅを２０°とするか、異方性傾き角θを３
０°以上としてＭＲ素子２の角度分散の条件を緩くする
かは、製作上の条件や製作コストなどとの兼ね合いで決
定することになる。このように、ＭＲ素子２の角度分散
の大きさと異方性傾き角ｅの値との間に不可分の関係が
あり、また、以上述べた理由により、ＭＲ素子２の異方
性傾き角θは２０°〜４０°の範囲に設定するのが適当
である。
の傾き角を最大±３０°３０°程さえることは可能であ
るから、この場合には、異方性傾き角θは、上記の理由
によれば、はぼ２０°程度で良いことになる。しかし、
磁化容易軸の傾き角を最大±４０＠程度に抑えたＭＲ素
子２に比べると、製作の条件などで不利を伴うことは避
けられない。従って、ＭＲ素子２の角度分散による局所
的な磁化容易軸の傾き角を最大±３０″程度に押さえて
異方性傾き角ｅを２０°とするか、異方性傾き角θを３
０°以上としてＭＲ素子２の角度分散の条件を緩くする
かは、製作上の条件や製作コストなどとの兼ね合いで決
定することになる。このように、ＭＲ素子２の角度分散
の大きさと異方性傾き角ｅの値との間に不可分の関係が
あり、また、以上述べた理由により、ＭＲ素子２の異方
性傾き角θは２０°〜４０°の範囲に設定するのが適当
である。
本発明に係るヨーク型薄膜磁気ヘッドは、以上のように
、磁気記録媒体において発生した信号磁界を抵抗変化と
して検出する磁気抵抗効果素子と、ヘッドギャップから
上記磁気抵抗効果素子へ磁束を導くヨークと、上記磁気
抵抗効果素子の長手方向に所望の弱磁界を印加する直流
磁界印加手段と、上記磁気抵抗効果素子のストライプ幅
方向に所望のバイアス磁界を印加する導体とを備えたヨ
ーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素子
における磁化容易軸を磁気抵抗効果素子の長手方向に対
して２０°〜４０°傾けた構成である。
、磁気記録媒体において発生した信号磁界を抵抗変化と
して検出する磁気抵抗効果素子と、ヘッドギャップから
上記磁気抵抗効果素子へ磁束を導くヨークと、上記磁気
抵抗効果素子の長手方向に所望の弱磁界を印加する直流
磁界印加手段と、上記磁気抵抗効果素子のストライプ幅
方向に所望のバイアス磁界を印加する導体とを備えたヨ
ーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素子
における磁化容易軸を磁気抵抗効果素子の長手方向に対
して２０°〜４０°傾けた構成である。
これにより、ΔＲ／Ｒ曲線の横軸、即ち、信号磁界に相
当する磁界）（ａにおける正側負側何れか一方の側に不
連続なとびの発生地点を移動させることができる。従っ
て、バイアス磁界によって線型性の良い点にＭＲ素子の
動作点を移動させる際に、上記磁界Ｈａにおける上記不
連続なとびのない側にかかる動作点を移動させれば、バ
イアス磁界と同一方向の磁界領域において発生する磁化
スイッチングを防止することが可能となる。よって、こ
の磁化スイッチングに起因するバルクハウゼンノイズの
発生を回避することができ、かかるヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドにおける再生出力信号を高品質化できるという効果
を奏する。
当する磁界）（ａにおける正側負側何れか一方の側に不
連続なとびの発生地点を移動させることができる。従っ
て、バイアス磁界によって線型性の良い点にＭＲ素子の
動作点を移動させる際に、上記磁界Ｈａにおける上記不
連続なとびのない側にかかる動作点を移動させれば、バ
イアス磁界と同一方向の磁界領域において発生する磁化
スイッチングを防止することが可能となる。よって、こ
の磁化スイッチングに起因するバルクハウゼンノイズの
発生を回避することができ、かかるヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドにおける再生出力信号を高品質化できるという効果
を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示すものであって、磁気抵
抗効果素子における磁化容易軸の異方性傾き角θを３０
″に設定したときの磁化容易軸の分布等を示す説明図、
第２図（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ第１図における各点
ａ ”−ｅにおける磁気抵抗効果素子のストライプ幅方
向の磁化曲線図、同図（ｆ）は磁気抵抗効果素子の再生
出力に対応するΔＲ／Ｒ曲線図、第３図は車軸モデルを
示す概念図、第４図ないし第６図はそれぞれ成る適当な
値Ｈ０において発生し得るΔＲ／Ｒ曲線図、第７図は一
般のヨーク型薄膜磁気ヘッドの構造を示す斜視図、第８
図は一般のヨーク型薄膜磁気ヘッド示す平面図、第９図
は従来例を示す説明図、第１０図（ａ）乃至（ｅ）はそ
れぞれ第９図における各点ａ −ｅにおける磁気抵抗効
果素子のストライブ幅方向の磁化曲線図、同図（ｆ）は
磁気抵抗効果素子の再生出力に対応するΔＲ／Ｒ曲線図
である。 １・５は上側ヨーク、２は磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子
）、３は強磁性膜（直流磁界印加手段）、４はリード導
体部、６は導体、７は下側ヨーク、８はスペーシング、
９は磁気記録媒体、１０はへッドギャソブである。 第１図 ２図（ａ） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ）第
２図（ｄ） 第 ２図（ｅ）第２図（ｆ） 第３図 第５図 −５’） ＨａｌＵｅ７ 第４図 ΔＲ／Ｒ ΔＲ／Ｒ 第 ８ 図 第９ 図 第１０ 図（ａ） 第１０図（ｂ） 第１
０ ａ（ｃ）第１０ｓ（ｄ） １１０（ｉｌ（ｅ
）第１０図（ｆ）
抗効果素子における磁化容易軸の異方性傾き角θを３０
″に設定したときの磁化容易軸の分布等を示す説明図、
第２図（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ第１図における各点
ａ ”−ｅにおける磁気抵抗効果素子のストライプ幅方
向の磁化曲線図、同図（ｆ）は磁気抵抗効果素子の再生
出力に対応するΔＲ／Ｒ曲線図、第３図は車軸モデルを
示す概念図、第４図ないし第６図はそれぞれ成る適当な
値Ｈ０において発生し得るΔＲ／Ｒ曲線図、第７図は一
般のヨーク型薄膜磁気ヘッドの構造を示す斜視図、第８
図は一般のヨーク型薄膜磁気ヘッド示す平面図、第９図
は従来例を示す説明図、第１０図（ａ）乃至（ｅ）はそ
れぞれ第９図における各点ａ −ｅにおける磁気抵抗効
果素子のストライブ幅方向の磁化曲線図、同図（ｆ）は
磁気抵抗効果素子の再生出力に対応するΔＲ／Ｒ曲線図
である。 １・５は上側ヨーク、２は磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子
）、３は強磁性膜（直流磁界印加手段）、４はリード導
体部、６は導体、７は下側ヨーク、８はスペーシング、
９は磁気記録媒体、１０はへッドギャソブである。 第１図 ２図（ａ） 第２図（ｂ） 第２図（Ｃ）第
２図（ｄ） 第 ２図（ｅ）第２図（ｆ） 第３図 第５図 −５’） ＨａｌＵｅ７ 第４図 ΔＲ／Ｒ ΔＲ／Ｒ 第 ８ 図 第９ 図 第１０ 図（ａ） 第１０図（ｂ） 第１
０ ａ（ｃ）第１０ｓ（ｄ） １１０（ｉｌ（ｅ
）第１０図（ｆ）
Claims (1)
- １、磁気記録媒体において発生した信号磁界を抵抗変化
として検出する磁気抵抗効果素子と、ヘッドギャップか
ら上記磁気抵抗効果素子へ磁束を導くヨークと、上記磁
気抵抗効果素子の長手方向に所望の弱磁界を印加する直
流磁界印加手段と、上記磁気抵抗効果素子のストライプ
幅方向に所望のバイアス磁界を印加する導体とを備えた
ヨーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素
子における磁化容易軸を磁気抵抗効果素子の長手方向に
対して２０゜〜４０゜傾けたことを特徴とするヨーク型
薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097484A JP2790811B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 薄膜磁気ヘッド |
| DE89303893T DE68909477T2 (de) | 1988-04-20 | 1989-04-19 | Bügelförmiger Dünnfilmmagnetkopf. |
| EP89303893A EP0338811B1 (en) | 1988-04-20 | 1989-04-19 | Yoke type thin-film magnetic head |
| US07/340,755 US5021909A (en) | 1988-04-20 | 1989-04-19 | Yoke type thin-film magnetic head and method for suppressing Barkhausen noise |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097484A JP2790811B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01269218A true JPH01269218A (ja) | 1989-10-26 |
| JP2790811B2 JP2790811B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=14193547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63097484A Expired - Fee Related JP2790811B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5021909A (ja) |
| EP (1) | EP0338811B1 (ja) |
| JP (1) | JP2790811B2 (ja) |
| DE (1) | DE68909477T2 (ja) |
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| US5233492A (en) * | 1989-11-14 | 1993-08-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Flying type composite magnetic head having Mn-Zn ferrite core |
| JP2857286B2 (ja) * | 1991-09-27 | 1999-02-17 | シャープ株式会社 | 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド |
| JP3022023B2 (ja) * | 1992-04-13 | 2000-03-15 | 株式会社日立製作所 | 磁気記録再生装置 |
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| EP0725936A1 (en) * | 1994-08-28 | 1996-08-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic field detector device |
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| US6005753A (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-21 | International Business Machines Corporation | Magnetic tunnel junction magnetoresistive read head with longitudinal and transverse bias |
| JP2000149201A (ja) | 1998-11-09 | 2000-05-30 | Hitachi Ltd | 磁気記憶再生装置 |
| US6447935B1 (en) | 1999-11-23 | 2002-09-10 | Read-Rite Corporation | Method and system for reducing assymetry in a spin valve having a synthetic pinned layer |
| JP4202958B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2008-12-24 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子 |
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1988
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1989
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Also Published As
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