JPH02165408A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関わる。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関わり、磁気抵
抗効果を有する第１の磁性層と磁気抵抗効果を殆んど有
しない第２の磁性層とが非磁性中間層を介して静磁的結
合状態を保持するように積層された感磁部を有し、この
感磁部の主面にそのトラック幅方向に対して斜め方向に
延在する導電層が平行配列されたバーバーポール電極を
被着することによって感磁部へのバイアス磁界を印加す
るための手段としてのバイアス磁界発生導電層を特別に
設けることを回避して構成の簡潔化、製造の簡易化、小
型化をはかる。

〔従来の技術〕

磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下ＭＲ型磁気ヘッドとい
う）は磁気抵抗効果（以下ＭＲ効果という）を有する磁
性層（以下ＭＲ磁性層という）によって構成されるもの
であって、薄膜型構成がとられることによって量産性の
向上、全体として小型に構成することができるとか、磁
気記録媒体との相対速度に関係なく信号磁界に直接応答
できること、また感度が高いため狭トラツク再生が可能
であるとか多トラツク化を容易に行うことができるなど
の種々の利点を有する。

この種のＭＲ型磁気ヘッドにおいては、そのＭＲ磁性層
に磁気抵抗特性が直線性を有し、かつ高い感度を有する
範囲で動作させるためのバイアス磁界を印加するための
バイアス発生用手段が一般に配置される。

このようなＭＲ型磁気ヘッドにおけるバイアス磁界発生
手段としては、例えばそのＭＲ磁性層より成る感磁部下
または上を横切って導電層を配し、この導電層への通電
によってＭＲ磁性層に所要のバイアス磁化状態が得られ
るようにすることが行われる。ところがこのようにＭＲ
型磁気ヘッドにおいて、その感磁部にバイアス磁界を与
えるためのバイアス磁界発生用導体を配置することは、
その製造工程数が大となるのみならず、この磁界発生用
導体を設けること、またこの磁界発生用導体（５）の端
子導出するための配置部が必要となり、全体の面積が増
大するなどの課題がある。

一方、第７図に示すように、その感磁部を構成する単層
のＭＲ磁性層（１）上に複数本の電極が斜めに平行配列
されたいわゆるバーバーポール型の電極（２）を被着し
、磁性Ｎ（１）の両端の電極（３ａ）及び（３ｂ）間に
センス電流ＩＭＩを通電することによって矢印ａに示す
ように電流Ｉ□がＭＲｍ性層（１）の延在方向に対し所
要の角度をもって通電をなしてＭＲ１性層（１）に実質
的に所要の方向の磁化状態が得−ら汀るようにするバー
バーポール型のＭＲ磁気ヘッドの提案がなされている。

この場合、上述したバイアス磁界印加用導電層が設けら
れることによる不都合が回避されるものの、このＭＲ磁
気ヘッドにおける単層のＭＲ磁性層（１）は、磁気記録
媒体の記録トラック幅Ｗア方向に沿って配置される構成
を採ることから５μｍ以下のような狭トラツク化を行う
場合、このＭＲ磁性層には多数本の平行電極を配置する
ことができな（なり所要の向きのバイアス磁化状態を得
にくいなどの課題がある。

また、ＭＲ型磁気ヘッドにおいてその感磁部が第８図に
示すように、２枚の磁性層（４）及び（５）、あるいは
一方がＭＲ磁性層（４）で他方がＭＲ効果がないか殆ん
どない磁性層（５）が非磁性中間層を介して積層された
積層体によって構成し、両値性層に同一方向のセンス電
流を通ずるようにしたＭＲ型磁気ヘッドが例えば特開昭
６１−１８２６２０号公報、特開昭６２−５２７１１号
公報に開示されている。また、さらに特開昭６２−２３
４２１８号公報には、同様の積層構造の感磁部を有し、
その再生に当って磁気記録媒体から得られる信号磁界と
ほぼ直交する方向に磁化容易軸を有する磁性層によって
構成し、その信号磁界と同方向にセンス電流を通ずるよ
うにしたＭＲ型ヘッドが開示されている。このような構
成によるＭＲ型磁気ヘッドにおいては、第８図に実線矢
印及び破線矢印で示すように、その感磁部を構成するＭ
Ｒ１ｆｉ性層（４）（５）の磁化状態が反平行状態とな
って単層の磁性層のみの場合に生じる周辺の還流磁区の
発生、すなわち磁壁の発生がなく、２層の各磁性層は単
磁区構成となり、磁壁の発生が回避されることからバル
クハウゼンノイズの発生を抑制することができる。

このＭＲ型磁気ヘッドの具体的構成は、例えば第９図に
その拡大平面図を示し、第１０図に第９図のＡ−Ａ線上
の断面図を示すように、基板（１０）上に少くとも一方
がＭＲ効果を有する第１及び第２の軟磁性層（１１）及
び（１２）が非磁性中間層（１３）を介して積層されて
なる感磁部（１４）を、その前方端面が磁気記録媒体と
の対接ないしは対向面（１７）に臨み、かつこの面（１
７）と直交するように後方に延在して配置されるととも
に、この感磁部（１４）上または下に感磁部（１４）の
延在方向とほぼ直交して横切るように、すなわちいわば
トラック幅方向に延在して、この感磁部（１４）に対し
てトラック幅方向と直交する方向（感磁部（１４）への
信号磁界の印加方向）にバイアス磁界を与えて感磁部（
２）における磁気抵抗特性が直線性を有する範囲で動作
させるためのバイアス磁界発生用導体（１５）が絶縁層
（１６）を介して積層形成されてなる。感磁部（１４）
の前方端部及び後方端部には感磁部（１４）に対して磁
気記録媒体との対接ないしは対向面（１７）と直交する
方向すなわち磁気記録媒体から得られる信号磁界方向に
沿う方向にセンス電流を印加するに供する前方及び後方
各端子電極（１８ａ）及び（１８ｂ）が被着形成され、
また第１及び第２の磁性Ｍ　（１１）及び（１２）の磁
化困難軸方向が、信号磁界及びセンス電流の通電力量に
沿う方向となるように選定される。この構成において磁
気記録媒体からの記録情報に基づく信号磁界による感磁
部（１４）の抵抗変化をそのセンス電流ｉによる両端の
電圧変化として検出して磁気記録媒体上の記録を再生す
るようになされている。このようなＭＲ型磁気ヘッドは
、バイアス磁界発生用導体（１５）が設けられているこ
とから、前述したように製造工程数の繁雑さ、全体の占
有面積の増大化の課題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述したバイアス磁界発生用導体を設ける場
合の製造工程９面積等の増大等の課題の解決をはかる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、例えば第１図にその一例の拡大平面
図を示し、第２図にそのＡ−Ａ線上の拡大断面図を示し
、第３図にその感磁部の拡大斜視図を示すように、磁気
抵抗効果を有する第１の磁性層（２１）と磁気抵抗効果
がないか殆んどない第２の磁性層（２２）とが非磁性中
間層（２３）を介して静磁的結合状態を保持するように
積層された感磁部（２４）を有し、その感磁部（２４）
の主面にトラック幅方附に対して斜め方向に、具体的に
は４５″程度以上で９０°未溝の例えば８０′以下程度
の方向に沿って延長する複数の帯状導電層が平行配列さ
れたバーバーポール電極（２５）を被着する。

更に具体的には、前記特開昭６２−２３４２１８号公報
に開示されたＭＲ型磁気ヘッドにおけるように感磁部（
２４）は、磁気記録媒体Ｓとの対向ないしは対接面（２
６）にその一端が臨み、かつこの面（２６）がら後方に
延在するように配置され、両端に設けられた対の端子電
極（２７ａ）及び（２７ｂ）間に両磁性層（２１）及び
（２２）の双方にセンス電流ｌＮ１１を通電する。第１
及び第２の磁性層（２１）及び（２２）は、これに与え
られる信号磁界方向、すなわちその延在方向に沿う方向
に磁化困難軸を、信号磁界とほぼ直交する方向に磁化容
易軸を有するように選定する。

〔作用〕

このような構成によれば、バーバーポール型電極（２５
）にセンス電流ＩＭＩＩを通ずるようにしたことによっ
て斜め方向の通電を行うことができ、これによって発生
する磁界をバイアス磁界として機能させる。そして、感
磁部（２４）すなわち第１及び第２の磁性層（２１）及
び（２２）は磁気記録媒体Ｓとの対接ないしは対向面（
２６）からこの面（２６）に直交する方向に延在するよ
うにし得るものであることから磁気トラック幅とは関係
なくその長さを選定することができ、したがってこれの
上に形成するバーバーポール型電極（２５）の各平行電
極の本数を十分大にすることができる。

また前述したバイアス磁界印加用導体の配設を回避でき
ることから、製造工程の簡略化、小型化をはかることが
できる。

〔実施例〕

第１図〜第３図を参照して本発明の詳細な説明する。

（２８）は基板で、この基板（２８）は例えばＮｉ−Ｚ
ｎ系フェライト＋　Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等の磁性基
板より構成し得、必要に応じてこれの上に絶縁層（図示
せず）を介して感磁部（２４）が被着形成される。すな
わち基板（２８）上に第２の磁性層（２２）　、非磁性
層（２３）、第１の磁性層（２１）が順次スパッタリン
グ、蒸着等によって形成され、選択的エツチングによっ
て所要のパターン例えば帯状の感磁部（２４）が構成さ
れる。

第１の磁性層（２１）は、ＭＲ効果を有するＦｅ。

Ｃｏ、Ｎｉまたはこれらの２種以上による合金、例えば
パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ系合金）、あるいはＮｉ−Ｆｅ
−Ｃｏ系合金、Ｎｉ−Ｃｏ系合金等の金属薄膜によって
構成し得る。

第２の磁性層（２２）は、ＭＲ効果がないか、あるいは
ほとんどない強磁性軟磁性薄膜例えばセンダスト、Ｃｏ
系アモルファス合金、Ｍｏパーマロイ等の高透磁率強磁
性軟磁性薄膜によって構成し得る。

そして、これら第１及び第２の磁性層（２１）及び（２
２）は、その磁化容易軸が長手方向と直交するトラック
幅方向にあるようにする。

非磁性中間層（２３）は、第１及び第２の磁性層（２１
）及び（２２）間に介在されて両値性１ｉ　（２１）及
び（２２）間を両者の積層方向（厚さ方向）に電気的に
結合し、磁気的に交換結合より静磁的結合が支配的にな
るようにする。この非磁性中間層（２３）としては、厚
さ数百〜数千人のＴｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の各種金属層、或
いはＡ　ｌ　２０３．５ｉＯ１層等によって形成し得る
。そして、例えば非磁性中間層（２３）が金属層である
場合は、その材料、厚さ等の選定によって両値外層（２
１）及び（２２）間を静磁的に結合させ、しかも厚さ方
向に低抵抗で、面方向に高抵抗を呈するようにする。ま
た、非磁性中間層（２３）が、絶縁層である場合は、そ
の厚さを十分小として第１及び第２の磁性層（２１）及
び（２２）間を同様に静磁的に結合するようになすもの
の、両値外層（２１）及び（２２）が厚さ方向に電気的
に結合される程度の薄膜層とする。

第１及び第２の磁性層（２１）及び（２２）の厚さは、
例えば数百人〜数μ鵠例えば１００人〜１０００人とし
、それぞれその飽和磁束密度、厚さ等の選定によって両
＊膜（１１）及び（１２）の磁束量が一致するようにし
てその磁束が両画膜（１１）及び（１２）に関して全体
的に閉じ得るようになされて磁区の発生が生じないよう
になされる。

感磁部（２４）の両端部上、例えば上層の磁性層（２１
）の両端部上には、感磁部（２４）に通電を行うに供す
る端子電極（２７ａ）及び（２７ｂ）を被着すると共に
、これら端子電極（２７ａ）及び（２７ｂ）間に複数の
帯状導電層が平行配列されて成るバーバーポール電極（
２５）を被着する。このバーバーポール電極（２５）は
、その厚さが５００人〜１ｏｏｏ人で磁性層（２１）　
（２２）より低抵抗のＡｕ、Ａｊ２等の金属層、或いは
半導体層等によって形成し得る。また、このバーバーポ
ール電極（２５）は、端子電極（２７ａ）及び（２７ｂ
）と同一工程で形成することもできる。バーバーポール
電極（２５）の各平行導電層の延長方向はトラック幅方
向（感磁部（２４）の延長方向と直交する方向）とのな
す角θが４５″以上９０″未満の例えば４５″≦θ≦８
０°の範囲の所要の傾むきになるように形成される。

端子電極（２７ａ）及び（２７ｂ）は、バーバーポール
電極（２５）との対向縁を必要に応じて図示のように電
極（２５）と平行になるようにθの傾むきを有するよう
にすることができる。またこれら端子電極（２７ａ）及
び（２７ｂ）は感磁部（２４）からその延長方向と直交
する互いに逆方向に延長させこれより後方に屈曲させて
夫々端子ｔ、及びり、の導出がなされる。

そして、感磁部（２４）の前方端面を含んで基板（１）
の前方端面が研磨されて磁気記録媒体との対接ないしは
対向面（２６）が形成される。

このようにして磁気媒体との対接ないしは対向面（２６
）と直交する方向に感磁部（２４）が形成されたＭＲ型
磁気ヘッドを構成する。

この構成において、端子ｔ、及びｔ１間、すなわち端子
電極（２７ａ）及び（２７ｂ）間に電流Ｉ□を通じ、両
値外層（２１）及び（２２）に同一方向のセンス電流Ｉ
ＭＩ＋を通ずる。このようにすると、第４図に示すよう
にこの電流ｌＩ４１は、バーバーポールｔｆＭ（２５）
の平行導電層の存在によってこの導電層間の最短距離、
すなわちその延長方向とほぼ直交する方向に矢印ａで示
すように流れる。つまり、感磁部（２４）のトラック幅
方向とは直交しない所要の角度を以て流れることになる
。このとき、例えば両値外層（２１）及び（２２）の材
料、すなわち電気的特性及び磁気的特性の選定、厚さの
選定等によって、それぞれの矢印ａの同−向きの通電に
よって右ねじ方向に発生する磁界が、磁性層（２１）及
び（２２）の互いの対向側で打ち消されるようにして、
それぞれ第４図実線矢印す、及び破線矢印ｂｔで示され
るように、各磁性層（２１）及び（２２）において、主
として互いに逆向きのバイアス磁界のみが生じるように
、つまり、ＭＲ効果のある第１の磁性層（２１）に一定
の向きのバイアス磁界が得られるようにする。

第５図は磁気記録媒体からの信号磁界が与えられない状
態での磁化状態を示す模式図で、Ｘ方向をトラック幅方
向とし、Ｘ方向をこれと直交する感磁部（２４）の延在
方向（長手方向）を示す。この場合電流１．、ｌを通電
しない状態で、第１及び第２の磁性層（２１）及び（２
２）の磁化方向は、矢印（５１）及び（５２）で示すよ
うにトラック幅方向に反平行状態にあり、第８図の従来
の２層構造のものと同様単磁区構造となり、磁壁が発生
しない。この状態で、端子電極（２７ａ）及び（２７ｂ
）間に電流ＩＭ１１を流し、バーバーポール電極（２５
）の存在によって矢印（５３）で示すトラック幅方向Ｘ
と所要の角度θをなす方向に電流Ｉ□を流すことによっ
てこれによって発生する磁界Ｈ４□によって各磁性層（
２１）及び（２２）の磁化方向が矢印（５１１）及び（
５１２）で示す方向に傾むく。

この状態で、磁気記録媒体の記録部から、ｙ方向の信号
磁界Ｈｓが与えられると、その大小に応じて第６図に示
すように、第１の磁性層（２１）の磁化の向きは（５２
１）で示す方向に回転する。このとき、第２の磁性Ｎ　
（２２）についてもその磁化の向きが（５２２）で示す
方向に回転する。これらの回転は面内で磁壁を生じるこ
となく行われるのでバルクハウゼンノイズは発生しない
。そしてこのとき磁性層（２１）についてはそのＭＲ効
果によって抵抗の変化が生じるが第２の磁性層（２２）
についてはＭＲ効果がないか、殆んどないので抵抗変化
が生じて来ない。つまり、感磁部（２５１両端間の抵抗
は一方の磁性Ｎ　（２１）による変化のみで、他方の磁
性層（２２）についてその変化を相殺するような不都合
が何重される。

したがって二〇感磁部（２５）の抵抗変化によって再生
出力をとり出せば、磁気記録媒体上の磁気記録の読み出
しを行うことができることになる。

〔発明の効果〕

上述した本発明によれば、感磁部（２４）上にバーバー
ポール電極（２５）を配置した構造としたことによって
バイアス磁界発生用導体の配設を回避でき、これにより
、構成、製造の簡易化がはかられるものであり、感磁部
（２４）は、トラック幅方向と直交する方向に延在する
構成がとられることから、バーバーポール電極（２５）
の本数を狭トラツク化を阻害することなく多くすること
ができ、通電方向を確実に所定の方向に確実に設定する
ことができる。

また、感磁部（２４）が第１及び第２の磁性層（２１）
及び（２２）の少くとも一対の積層構造としたことによ
って前述したようにバルクハウゼンノイズの発生を回避
できると同時に両者に同−向きの通電を行うことによっ
てそれぞれで発生する磁界の一部の相殺によってＭＲ効
果のある第１の磁性層（２１）に所要の向きのバイアス
磁界を安定に与えることができる。また第２の磁性層（
２２）は、ＭＲ効果のないか殆んどない磁性層によって
構成したことによってセンス電流ＩＭＩＩ自体を傾けて
バイアス磁化状態を得るようにした場合の、バイアス磁
化の向きによる信号磁界による抵抗の変化が、一方が増
加し他方が減少して相殺効果が生じるような不都合を回
避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＭＲ型磁気ヘッドの路線的拡大平
面図、第２図はそのＡ−Ａ線上の断面図、第３図は本発
明による磁気ヘッドの感磁部の一例の斜視図、第４図は
その動作説明のための平面図、第５図及び第６図は動作
説明図、第７図は従来のＭＲ型磁気ヘッドの平面図、第
８図は従来のＭＲ型磁気ヘッドの他の例の斜視図、第９
図及び第１０図は従来の磁気ヘッドの例の平面図及びそ
のＡ−Ａ線上の断面図である。 （２１）及び（２２）は第１及び第２の磁性層、（２３
）は非磁性中間層、（２４）は感磁部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　磁気抵抗効果を有する第１の磁性層と、磁気抵抗効果
   がないか殆んどない第２の磁性層とが非磁性中間層を介
   して静磁的結合状態を保持するように積層された感磁部
   を有し、 該感磁部にそのトラック幅方向に対して斜め方向に延在
   する帯状導電層が平行配列されてなるバーバーポール型
   電極が被着されてなることを特徴とする磁気抵抗効果型
   磁気ヘッド。