JPH02220213A - 磁気抵抗読取りトランスデユーサ - Google Patents
磁気抵抗読取りトランスデユーサInfo
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- JPH02220213A JPH02220213A JP1328615A JP32861589A JPH02220213A JP H02220213 A JPH02220213 A JP H02220213A JP 1328615 A JP1328615 A JP 1328615A JP 32861589 A JP32861589 A JP 32861589A JP H02220213 A JPH02220213 A JP H02220213A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- 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
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
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- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
Landscapes
- 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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、一般に、磁気媒体から情報信号を読み取るた
めの磁気トランスデユーサに関し、より具体的には、改
良された磁気抵抗読取りトランスデューサに関する。
めの磁気トランスデユーサに関し、より具体的には、改
良された磁気抵抗読取りトランスデューサに関する。
Ｂ、従来の技術
従来技術では、磁気抵抗（ＭＲ）センサまたはヘッドと
呼ばれる磁気トランスデユーサが開示されている。この
ようなセンサは、大きな線形密度の磁気表面からデータ
を読み取ることができることが開示されている。ＭＲセ
ンサは、磁気抵抗物質から作った読取り素子の抵抗変化
を使って、磁界信号を、素子が感知する磁束の量及び方
向の関数として検出する。
呼ばれる磁気トランスデユーサが開示されている。この
ようなセンサは、大きな線形密度の磁気表面からデータ
を読み取ることができることが開示されている。ＭＲセ
ンサは、磁気抵抗物質から作った読取り素子の抵抗変化
を使って、磁界信号を、素子が感知する磁束の量及び方
向の関数として検出する。
従来技術では、ＭＲ素子が最適に動作するためには、２
つのバイアス磁界をかける必要があることも教示されて
いる。磁束に対する応答が線形になるように磁性体バイ
アスさせるため、一般に横方向バイアス磁界を使用する
。このバイアス磁界は、磁気媒体の面に垂直で、平面状
ＭＲ素子の表面に平行である。本出願人に譲渡された米
国特許第３８４０８９８号は、横方向バイアスが、ヘッ
ドをＲ−Ｈ特性曲線の最も直線的な範囲にバイアスさせ
るのに充分なレベルで発生されるという、ＭＲセンサを
記載している。このバイアスは、絶縁層によってＭＲ層
から分離された硬磁気バイアス層によって発生され、永
久磁性体の層が、ＭＲセンサ全体にわたって広がってい
る。
つのバイアス磁界をかける必要があることも教示されて
いる。磁束に対する応答が線形になるように磁性体バイ
アスさせるため、一般に横方向バイアス磁界を使用する
。このバイアス磁界は、磁気媒体の面に垂直で、平面状
ＭＲ素子の表面に平行である。本出願人に譲渡された米
国特許第３８４０８９８号は、横方向バイアスが、ヘッ
ドをＲ−Ｈ特性曲線の最も直線的な範囲にバイアスさせ
るのに充分なレベルで発生されるという、ＭＲセンサを
記載している。このバイアスは、絶縁層によってＭＲ層
から分離された硬磁気バイアス層によって発生され、永
久磁性体の層が、ＭＲセンサ全体にわたって広がってい
る。
通常、ＭＲ素子で使用されている他のバイアス磁界は、
当技術分野で縦方向バイアス磁界と呼ばれるもので、磁
気媒体の表面に平行、ＭＲ素子の長手方向に平行である
。縦方向バイアス磁界の機能は、ＭＲ素子内の多磁区作
用から生じるバルクハウゼン雑音を抑えることである。
当技術分野で縦方向バイアス磁界と呼ばれるもので、磁
気媒体の表面に平行、ＭＲ素子の長手方向に平行である
。縦方向バイアス磁界の機能は、ＭＲ素子内の多磁区作
用から生じるバルクハウゼン雑音を抑えることである。
ＭＲセンサ用のバイアス法及び装置が従来技術で多数開
発されている。しかし、記録密度を大きくするにつれて
、狭い記録トラックを狭＜シ、トラックに沿った線形記
録密度を大きくすることが必要になってきた。これらの
要件を満たす小型ＭＲセンサは、従来技術を使用しては
実現できない。
発されている。しかし、記録密度を大きくするにつれて
、狭い記録トラックを狭＜シ、トラックに沿った線形記
録密度を大きくすることが必要になってきた。これらの
要件を満たす小型ＭＲセンサは、従来技術を使用しては
実現できない。
これらの従来技術の問題に対する概念上の解決策が、パ
ターン化した縦方向バイアスの実施によって、ごく最近
得られた。この解決策は、本出願人に譲渡された米国特
許第４６８３８８５号に記述され、特許請求されている
。簡単に言うと、上記の発明は、ＭＲ層の先端領域内だ
けに直接、適切な単磁区状態を発生させるものである。
ターン化した縦方向バイアスの実施によって、ごく最近
得られた。この解決策は、本出願人に譲渡された米国特
許第４６８３８８５号に記述され、特許請求されている
。簡単に言うと、上記の発明は、ＭＲ層の先端領域内だ
けに直接、適切な単磁区状態を発生させるものである。
これは１ＭＲ層の先端領域内だけに縦方向バイアスを発
生させることによって実現できる。その結果、先端領域
を単磁区状態に保つことができ、これらの単磁区状態に
よって、ＭＲ１！の中心領域内に単磁区状態が誘導され
る。この概念の特定の実施例では、縦方向バイアスは、
反強磁性体と軟磁性体の間の交換結合によって実現され
る。
生させることによって実現できる。その結果、先端領域
を単磁区状態に保つことができ、これらの単磁区状態に
よって、ＭＲ１！の中心領域内に単磁区状態が誘導され
る。この概念の特定の実施例では、縦方向バイアスは、
反強磁性体と軟磁性体の間の交換結合によって実現され
る。
米国特許第４８３９８０８号は、縦方向バイアスが強磁
性体の層によって実施されるというＭＲセンサを記述し
ている。その強磁性体の層は、電気リード線と同じ広が
りをもつ先端領域でＭＲ素子と接し、強磁合体の層とＭ
Ｒ素子の間の交換結合によって縦方向バイアスを実現す
る。したがって、ＭＲ素子は、その長手方向に沿った特
定の方向で磁化される。しかし、この方法は、バイアス
の永続性に問題がある。というのは、軟磁性ＭＲセンサ
と交換結合したとき、硬バイアス・フィルムの固有保磁
力が実質上消失するからである。第２の問題は、硬バイ
アス・フィルムからの磁束によって生ずる。というのは
、追加の磁束が、横方向感度プロファイルに悪影響を与
える縦方向バイアスを生じ、したがって、この方法の狭
いトラックへの適用が制限されるからである。・Ｃ１発
明が解決しようとする課題 硬バイアス・フィルムが、ＭＲセンサと先端領域だけで
静磁結合するという従来技術は知られていない。
性体の層によって実施されるというＭＲセンサを記述し
ている。その強磁性体の層は、電気リード線と同じ広が
りをもつ先端領域でＭＲ素子と接し、強磁合体の層とＭ
Ｒ素子の間の交換結合によって縦方向バイアスを実現す
る。したがって、ＭＲ素子は、その長手方向に沿った特
定の方向で磁化される。しかし、この方法は、バイアス
の永続性に問題がある。というのは、軟磁性ＭＲセンサ
と交換結合したとき、硬バイアス・フィルムの固有保磁
力が実質上消失するからである。第２の問題は、硬バイ
アス・フィルムからの磁束によって生ずる。というのは
、追加の磁束が、横方向感度プロファイルに悪影響を与
える縦方向バイアスを生じ、したがって、この方法の狭
いトラックへの適用が制限されるからである。・Ｃ１発
明が解決しようとする課題 硬バイアス・フィルムが、ＭＲセンサと先端領域だけで
静磁結合するという従来技術は知られていない。
したがって、本発明の主目的は、バイアス永続性が向上
した、磁気抵抗性（ＭＲ）素子用の硬磁気バイアスを実
現することである。
した、磁気抵抗性（ＭＲ）素子用の硬磁気バイアスを実
現することである。
本発明の他の目的は、ＭＲ素子の能動領域の最適縦方向
バイアスをもつ、ＭＲ素子用の硬磁気バイアスを実現す
ることである。
バイアスをもつ、ＭＲ素子用の硬磁気バイアスを実現す
ることである。
００課題を解決するための手段
本発明によれば、ＭＲ読取りトランスデユーサは、磁性
体からなるＭＲ伝導層の薄膜を含む。このＭＲ層は、中
央の能動領域で分離された受動先端領域をもつ。縦方向
バイアスは、ＭＲ層の受動先端領域内でこの先端領域内
だけの硬磁性体薄膜によって与えられ、この薄膜は、Ｍ
Ｒ層に平行でそれから隔置されており、縦方向バイアス
は、ＭＲ層の受動先端領域内の磁化方向を反転するのに
充分なレベルである。
体からなるＭＲ伝導層の薄膜を含む。このＭＲ層は、中
央の能動領域で分離された受動先端領域をもつ。縦方向
バイアスは、ＭＲ層の受動先端領域内でこの先端領域内
だけの硬磁性体薄膜によって与えられ、この薄膜は、Ｍ
Ｒ層に平行でそれから隔置されており、縦方向バイアス
は、ＭＲ層の受動先端領域内の磁化方向を反転するのに
充分なレベルである。
硬磁性体薄膜の間隔は、硬磁性体薄膜とＭＲ層の先端領
域の間の非磁性スペーサ層によって保たれる。硬磁性体
薄膜の厚さは、ＭＲ層の先端領域内の磁束と、ＭＲ層の
能動領域の縦方向磁束との間の磁束比が望ましい比にな
るように選択できる。
域の間の非磁性スペーサ層によって保たれる。硬磁性体
薄膜の厚さは、ＭＲ層の先端領域内の磁束と、ＭＲ層の
能動領域の縦方向磁束との間の磁束比が望ましい比にな
るように選択できる。
Ｅ、実施例
磁気抵抗（ＭＲ）読取りトランスデユーサは、ＭＲセン
サ１０（第１図、第２図、第３図）を利用したもので、
ＭＲセンサ１０は実際のデータ感知を行なう中央能動領
域１２と、先端領域１４の２つの領域に分割できる。本
発明は、この２つの領域を異なる形でバイアスする、す
なわち先端領域１４にだけ縦方向バイアスをかけ、能動
領域１２には横方向バイアスをかけるべきことを認識し
たものである。縦方向バイアスは、ＭＲセンサ層１１に
平行しているが非磁性体スペーサ層１８によってＭＲセ
ンサ層１１から分離されている、硬磁性体層１６によっ
て発生させる。横方向バイアスは、薄い非磁性体スペー
サ層２２によってＭＲ層１１から分離されている、軟磁
性体層２０によって発生させる。スペーサ層２２の目的
は、中央能動領域１２内で、ＭＲ層１１と軟磁性体薄膜
層２０の間の磁気交換バイアスを防止することである。
サ１０（第１図、第２図、第３図）を利用したもので、
ＭＲセンサ１０は実際のデータ感知を行なう中央能動領
域１２と、先端領域１４の２つの領域に分割できる。本
発明は、この２つの領域を異なる形でバイアスする、す
なわち先端領域１４にだけ縦方向バイアスをかけ、能動
領域１２には横方向バイアスをかけるべきことを認識し
たものである。縦方向バイアスは、ＭＲセンサ層１１に
平行しているが非磁性体スペーサ層１８によってＭＲセ
ンサ層１１から分離されている、硬磁性体層１６によっ
て発生させる。横方向バイアスは、薄い非磁性体スペー
サ層２２によってＭＲ層１１から分離されている、軟磁
性体層２０によって発生させる。スペーサ層２２の目的
は、中央能動領域１２内で、ＭＲ層１１と軟磁性体薄膜
層２０の間の磁気交換バイアスを防止することである。
導線２４及び２６は、バイアス電流を電流源２８からＭ
Ｒセンサに伝え、出力信号を外部感知手段３０に伝える
ための電気経路である。導線２４と２６の内端の間に、
能動領域１２の、出力信号がそこで検知される部分があ
る。
Ｒセンサに伝え、出力信号を外部感知手段３０に伝える
ための電気経路である。導線２４と２６の内端の間に、
能動領域１２の、出力信号がそこで検知される部分があ
る。
従来技術の硬磁性体バイアス設計では、第５図に示すよ
うに、受動先端セグメント１４°が、矢印３２及び３４
で示すような過剰な磁束量を発生させる。第５図で、矢
印３２は、硬磁性体層１６による磁化りを表し、矢印３
３はＭＲ層１１による磁化１を表し、矢印３４は軟磁性
体層２０による磁化ｔを表す。また各磁化は、ＭＲ層１
１の磁化に合わせて正規化されている。矢印３３の左の
破線は、軟薄膜磁化におけるあいまいさを表している。
うに、受動先端セグメント１４°が、矢印３２及び３４
で示すような過剰な磁束量を発生させる。第５図で、矢
印３２は、硬磁性体層１６による磁化りを表し、矢印３
３はＭＲ層１１による磁化１を表し、矢印３４は軟磁性
体層２０による磁化ｔを表す。また各磁化は、ＭＲ層１
１の磁化に合わせて正規化されている。矢印３３の左の
破線は、軟薄膜磁化におけるあいまいさを表している。
初期設定されると、磁化は右に向く。ただし、スペーサ
層２２の厚さ及び受動先端領域１４“の長さは、一般に
、先端領域１４′内の軟薄膜磁化が、磁化の自発的反転
をもたらさないように選択される。第５図の実施例では
、ＭＲセンサ１０°の先端領域１４°内の磁化は、ｈ＋
１±ｔであることがわかる。先端領域１４°からくる磁
束を最小にするために、望ましくないほど薄い硬バイア
ス膜を使用せざるを得ない。
層２２の厚さ及び受動先端領域１４“の長さは、一般に
、先端領域１４′内の軟薄膜磁化が、磁化の自発的反転
をもたらさないように選択される。第５図の実施例では
、ＭＲセンサ１０°の先端領域１４°内の磁化は、ｈ＋
１±ｔであることがわかる。先端領域１４°からくる磁
束を最小にするために、望ましくないほど薄い硬バイア
ス膜を使用せざるを得ない。
第４図に示したように、本発明の硬磁性体分路バイアス
は、矢印３８で表した、ＭＲ素子１１の先端領域１４か
らの磁化（１に正規化されている）が、矢印３６で表す
ように、硬バイアス層磁化りから差し引かれるので、こ
の問題を伴わない。矢印３７で表す、軟磁性体層２０の
先端領域１４からの磁化ｔも、硬バイアス層１６によっ
て発生する磁化から差し引かれる。この場合、ＭＲセン
サ１０の先端領域１４内の磁化は、ｈ−ｔ−ｔである。
は、矢印３８で表した、ＭＲ素子１１の先端領域１４か
らの磁化（１に正規化されている）が、矢印３６で表す
ように、硬バイアス層磁化りから差し引かれるので、こ
の問題を伴わない。矢印３７で表す、軟磁性体層２０の
先端領域１４からの磁化ｔも、硬バイアス層１６によっ
て発生する磁化から差し引かれる。この場合、ＭＲセン
サ１０の先端領域１４内の磁化は、ｈ−ｔ−ｔである。
この実施例を使用することによって、硬磁性体層１６の
厚さを適当に選択して、望ましい縦方向バイアスを実現
することができる。先端領域１４内の縦方向バイアスの
レベルは、ＭＲ素子の中央領域を単磁区状態に維持する
のに充分な程度とすることが好ましい。
厚さを適当に選択して、望ましい縦方向バイアスを実現
することができる。先端領域１４内の縦方向バイアスの
レベルは、ＭＲ素子の中央領域を単磁区状態に維持する
のに充分な程度とすることが好ましい。
受動先端領域１４を充分層＜シ、そのスペーサ１８をそ
の長さに比べて小さくすることによって、適切な静磁結
合が得られる。スペーサ１８の厚さハ、硬バイアス・フ
ィルム１６とＭＲセンサＢ１１との間の面間相互作用を
防止できる厚さでなければならない。そうしないと、Ｍ
Ｒセンサの層セグメントの保磁力が増加して、この構造
の自己初期設定が損なわれる恐れがある。この目的には
、５００〜２，０００オングストロームの分離が適して
いることが判明している。導電性の適切な非磁性体をス
ペーサ層１８に使用することができる。
の長さに比べて小さくすることによって、適切な静磁結
合が得られる。スペーサ１８の厚さハ、硬バイアス・フ
ィルム１６とＭＲセンサＢ１１との間の面間相互作用を
防止できる厚さでなければならない。そうしないと、Ｍ
Ｒセンサの層セグメントの保磁力が増加して、この構造
の自己初期設定が損なわれる恐れがある。この目的には
、５００〜２，０００オングストロームの分離が適して
いることが判明している。導電性の適切な非磁性体をス
ペーサ層１８に使用することができる。
好ましい材料は、クロムＣｒ ％タングステンＷ１ニオ
ブＮｂ１及びタンタルＴａなどである。これらは、下層
として使用すると、硬バイアス・フィルム１６の成長特
性をよ＜シ、より高い保磁力が得られる。硬磁性体層１
６は、適切な特性をもつ多数のコバルト合金、たとえば
ＣｏＣｒ１ＣｏＮｉｃｒｓ及びＣｏＰｔＣｒ合金から選
択することができる。特定の実施例では、Ｃｒスペーサ
層１８、及びＣｏＰｔＣｒ合金硬磁性体層１６が、ＭＲ
センサの望ましい磁気特性をもたらした。
ブＮｂ１及びタンタルＴａなどである。これらは、下層
として使用すると、硬バイアス・フィルム１６の成長特
性をよ＜シ、より高い保磁力が得られる。硬磁性体層１
６は、適切な特性をもつ多数のコバルト合金、たとえば
ＣｏＣｒ１ＣｏＮｉｃｒｓ及びＣｏＰｔＣｒ合金から選
択することができる。特定の実施例では、Ｃｒスペーサ
層１８、及びＣｏＰｔＣｒ合金硬磁性体層１６が、ＭＲ
センサの望ましい磁気特性をもたらした。
ＭＲセンサの先端領域１４からくる縦方向磁束は、これ
らの領域内の膜構成の影響を受ける。正味磁束は、硬バ
イアス層１６、ＭＲ層１１、及び軟磁性バイアス膜２０
からくる磁束の代数和である。能動領域１２では、縦方
向磁束は、ＭＲセンサ層１１のバイアス角度によって決
定される。先端領域１４は、感度プロファイルと安定性
マージンの折合いをつけたある量の磁束量を供給する必
要がある。先端領域１４からの磁束が、能動領域１２の
縦方向磁束と一致するとき、最も−様な感度プロファイ
ルが得られる。先端領域１４からの磁束が能動領域１２
のそれを超えるとき、安定性マージンは向上する。受動
／能動磁束比の好適値は、１〜２の範囲にある。
らの領域内の膜構成の影響を受ける。正味磁束は、硬バ
イアス層１６、ＭＲ層１１、及び軟磁性バイアス膜２０
からくる磁束の代数和である。能動領域１２では、縦方
向磁束は、ＭＲセンサ層１１のバイアス角度によって決
定される。先端領域１４は、感度プロファイルと安定性
マージンの折合いをつけたある量の磁束量を供給する必
要がある。先端領域１４からの磁束が、能動領域１２の
縦方向磁束と一致するとき、最も−様な感度プロファイ
ルが得られる。先端領域１４からの磁束が能動領域１２
のそれを超えるとき、安定性マージンは向上する。受動
／能動磁束比の好適値は、１〜２の範囲にある。
これらの値は、本発明によって容易に得られる。
というのは、受動領域１４が固定量の磁束に寄与するの
ではなく、固定量の磁束を分路するからである。したが
って、硬バイアス膜の厚さを適切に選択することによっ
て、望ましい縦方向バイアスを実現することができる。
ではなく、固定量の磁束を分路するからである。したが
って、硬バイアス膜の厚さを適切に選択することによっ
て、望ましい縦方向バイアスを実現することができる。
ＭＲ層からの磁束は、ＭＲ層１１の材料の磁気モーメン
トとＭＲ層の既知の厚さの積によって計算することがで
きる。次いで、硬バイアス層１６の厚さは、硬バイアス
層材料の磁気モーメントＭとＭＲ層からの磁束と選択し
た磁束比を使って計算することができる。
トとＭＲ層の既知の厚さの積によって計算することがで
きる。次いで、硬バイアス層１６の厚さは、硬バイアス
層材料の磁気モーメントＭとＭＲ層からの磁束と選択し
た磁束比を使って計算することができる。
ＭＲセンサの別の実施例を第６図に示す。この実施例で
は、非磁性体層４０が、２つの機能を果し、硬磁性体層
１６とＭＲセンサ層１１との間のスペーサ層となるだけ
でなく、ＭＲセンサ１０°。
は、非磁性体層４０が、２つの機能を果し、硬磁性体層
１６とＭＲセンサ層１１との間のスペーサ層となるだけ
でなく、ＭＲセンサ１０°。
用の導体としても働く。クロム（Ｃｒ）は高い抵抗を有
し、高抵抗リードが関連するデータ検出回路で許容され
るシステムで、非磁性体スペーサ層４０を形成するのに
好適である。導体が比較的低い抵抗でなければならない
場合は、たとえばタングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）
などの材料を、非磁性体層４０に使用することができる
。
し、高抵抗リードが関連するデータ検出回路で許容され
るシステムで、非磁性体スペーサ層４０を形成するのに
好適である。導体が比較的低い抵抗でなければならない
場合は、たとえばタングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）
などの材料を、非磁性体層４０に使用することができる
。
なお、必要なら、ＭＲ層の反対側に導体を置くことがで
き、またＭＲセンサは、当技術分野で周知の他の層、た
とえば、バイアス層と呼ばれる層も含むことができる。
き、またＭＲセンサは、当技術分野で周知の他の層、た
とえば、バイアス層と呼ばれる層も含むことができる。
ＭＲセンサ１０の能動領域１２には、別の横方向バイア
ス技術、たとえば電気的分路バイアス、及びバーバーポ
ール（ｂａｒｂｅｒｐｏｌｅ）も使用することができる
。
ス技術、たとえば電気的分路バイアス、及びバーバーポ
ール（ｂａｒｂｅｒｐｏｌｅ）も使用することができる
。
Ｆ０発明の効果
本発明により、バイアス永続性が向上した、ＭＲ素子用
の硬磁気バイアスを実現できる。
の硬磁気バイアスを実現できる。
第１図は、本発明による磁気抵抗（ＭＲ））ランスデュ
ーサの特定の実施例の平面図である。 第２図は、第１図の線２−２に沿って切った断面図であ
る。 第３図は、第１図及び第２図のＭＲ）ランスデューサの
端面図である。 第４図は、本発明を実施したＭＲセンサの磁化構成を示
す図である。 第５図は、従来技術のＭＲセンサの磁化構成を示す図で
ある。 第６図は、本発明を実施したＭＲＩ−ランスデューサの
別の実施例の断面図である。 １０・・・・ＭＲセンサ、１２・・・・中央能動領域、
１４・・・・先端能動領域、１６・・・・硬磁性体層、
１８．２２・・・・非磁性スペーサ層、２０・・・・軟
磁性体層、２４．２８・・・・導体。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
ーコーポレーシａン 代理人 弁理士 山 本 仁 朗（外（名） １０−・・ＭＲセンサ ヮノ Ｊセ−（ＸＩｒａｙ３
ーサの特定の実施例の平面図である。 第２図は、第１図の線２−２に沿って切った断面図であ
る。 第３図は、第１図及び第２図のＭＲ）ランスデューサの
端面図である。 第４図は、本発明を実施したＭＲセンサの磁化構成を示
す図である。 第５図は、従来技術のＭＲセンサの磁化構成を示す図で
ある。 第６図は、本発明を実施したＭＲＩ−ランスデューサの
別の実施例の断面図である。 １０・・・・ＭＲセンサ、１２・・・・中央能動領域、
１４・・・・先端能動領域、１６・・・・硬磁性体層、
１８．２２・・・・非磁性スペーサ層、２０・・・・軟
磁性体層、２４．２８・・・・導体。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
ーコーポレーシａン 代理人 弁理士 山 本 仁 朗（外（名） １０−・・ＭＲセンサ ヮノ Ｊセ−（ＸＩｒａｙ３
Claims (2)
- （１）中央能動領域によって分離された受動先端領域を
有する、磁性体から形成した磁気抵抗導体層の薄膜、及
び 受動先端領域内のみで前記磁気抵抗層と平行であるが、
前記磁気抵抗層と隔置されている硬磁性体の薄膜を含み
、縦方向バイアスが、前記磁気抵抗層の前記能動領域を
単磁区状態に維持するところの、前記磁気抵抗層の受動
先端領域で縦方向静磁気バイアスを発生させる手段を含
む磁気抵抗読取りトランスデューサ。 - （２）磁性体から形成した磁気抵抗導体層の薄膜中央能
動領域によって分離された受動先端領域を有する、磁性
体から形成した磁気抵抗導体層の薄膜、及び 前記磁気抵抗層の前記中央能動領域内に、前記磁気抵抗
層の前記中央領域を線形応答モードに維持するのに充分
なレベルの横方向バイアスを発生させる手段、 受動先端領域内のみで前記磁気抵抗層と平行であるが、
前記磁気抵抗層から隔置されている硬磁性体の薄膜を含
み、縦方向バイアスが、前記磁気抵抗層の前記受動先端
領域を安定な反転状態に維持するところの、前記磁気抵
抗層の受動先端領域内に縦方向バイアスを発生させる手
段、及び前記導体手段に接続した検知手段が、前記磁気
抵抗層の中央能動領域の抵抗変化を、前記磁気抵抗層に
よって切り取られる磁界の関数として決定することがで
きるところの、検出領域を画定するように前記磁気抵抗
層に結合された、隔置された導体手段を含む磁気抵抗読
取りトランスデューサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/287,970 US5005096A (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic shunt bias |
| US287970 | 1994-08-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220213A true JPH02220213A (ja) | 1990-09-03 |
| JP2502773B2 JP2502773B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=23105173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1328615A Expired - Lifetime JP2502773B2 (ja) | 1988-12-21 | 1989-12-20 | 磁気抵抗読取りトランスデユ―サ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5005096A (ja) |
| EP (1) | EP0375646B1 (ja) |
| JP (1) | JP2502773B2 (ja) |
| DE (1) | DE68923539T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016133430A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置および磁界検出装置 |
Families Citing this family (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5225951A (en) * | 1985-12-27 | 1993-07-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film magnetic head with reduced internal stresses |
| JP2728487B2 (ja) * | 1989-02-08 | 1998-03-18 | 株式会社日立製作所 | 録再分離複合型磁気ヘッド |
| JPH03242983A (ja) | 1990-02-06 | 1991-10-29 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁気構造体の製造方法 |
| JPH0434713A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型薄膜ヘッド |
| JPH04285713A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-09 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびその製造方法 |
| US5808843A (en) * | 1991-05-31 | 1998-09-15 | Hitachi, Ltd. | Magnetoresistance effect reproduction head |
| JP2812826B2 (ja) * | 1991-09-04 | 1998-10-22 | 株式会社日立製作所 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびその製造方法 |
| JP2817501B2 (ja) * | 1991-09-18 | 1998-10-30 | 株式会社日立製作所 | 磁気ディスク装置及びそれに用いる磁気ヘッド |
| EP0551603B1 (en) * | 1991-12-05 | 1998-12-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-resistive head |
| US5329413A (en) * | 1992-01-10 | 1994-07-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance sensor magnetically coupled with high-coercive force film at two end regions |
| US5285339A (en) * | 1992-02-28 | 1994-02-08 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer having improved bias profile |
| JPH05266434A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果再生ヘッド |
| KR200156789Y1 (ko) * | 1992-08-06 | 1999-09-01 | 요트.게.아. 롤페즈 | 다층구조를 가진 자기헤드와 그 제조방법 |
| EP0582342B1 (en) * | 1992-08-06 | 1997-11-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic head having a multilayer structure and method of manufacturing the magnetic head |
| JP2725977B2 (ja) * | 1992-08-28 | 1998-03-11 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁気抵抗センサ及びその製造方法、磁気記憶システム |
| MY108956A (en) * | 1992-11-12 | 1996-11-30 | Quantum Peripherals Colorado Inc | Magnetoresistive device and method having improved barkhausen noise suppression |
| US5432373A (en) * | 1992-12-15 | 1995-07-11 | Bell Communications Research, Inc. | Magnetic spin transistor |
| TW265440B (ja) * | 1993-04-30 | 1995-12-11 | Ibm | |
| JP2784457B2 (ja) * | 1993-06-11 | 1998-08-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 磁気抵抗センサ装置 |
| US5966272A (en) * | 1993-06-21 | 1999-10-12 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read head having an exchange layer |
| US5442507A (en) * | 1993-09-24 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive magnetic head |
| US5479308A (en) * | 1993-11-15 | 1995-12-26 | Voegeli; Otto | Magnetoresistive transducer including interdiffusion layer |
| US5699213A (en) * | 1993-11-16 | 1997-12-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Magnetoresistive head having a magnetic domain control layer |
| US5428491A (en) * | 1993-12-03 | 1995-06-27 | Eastman Kodak Company | Magnetoresistive head with deposited biasing magnet |
| US5712751A (en) * | 1994-03-17 | 1998-01-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic sensor and magnetic recording-reproducing head and magnetic recording-reproducing apparatus using same |
| US5491600A (en) * | 1994-05-04 | 1996-02-13 | International Business Machines Corporation | Multi-layer conductor leads in a magnetoresistive head |
| US5581427A (en) * | 1994-05-04 | 1996-12-03 | International Business Machines Corporation | Peak enhanced magnetoresistive read transducer |
| US5438470A (en) * | 1994-05-13 | 1995-08-01 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive structure with contiguous junction hard bias design with low lead resistance |
| US5483402A (en) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Quantum Corporation | Magneto resistive head having symmetric off-track performance profile |
| US5557491A (en) * | 1994-08-18 | 1996-09-17 | International Business Machines Corporation | Two terminal single stripe orthogonal MR head having biasing conductor integral with the lead layers |
| US5434826A (en) | 1994-09-26 | 1995-07-18 | Read-Rite Corporation | Multilayer hard bias films for longitudinal biasing in magnetoresistive transducer |
| US5495378A (en) * | 1995-01-30 | 1996-02-27 | Seagate Technology, Inc. | Magnetoresistive sensor with improved performance and processability |
| US5532892A (en) * | 1995-06-05 | 1996-07-02 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Soft adjacent layer biased magnetoresistive device incorporating a natural flux closure design utilizing coplanar permanent magnet thin film stabilization |
| US5573809A (en) * | 1995-06-05 | 1996-11-12 | Quantum Peripherals Colorado, Inc. | Process for forming a magnetoresistive device |
| EP0770991A3 (en) | 1995-10-26 | 1998-05-20 | Read-Rite Corporation | Thin film magnetoresistive head with contiguous junction |
| US5654854A (en) * | 1995-11-30 | 1997-08-05 | Quantum Corporation | Longitudinally biased magnetoresistive sensor having a concave shaped active region to reduce Barkhausen noise by achieving a substantially single magnetic domain state |
| US5708358A (en) * | 1996-03-21 | 1998-01-13 | Read-Rite Corporation | Spin valve magnetoresistive transducers having permanent magnets |
| JP3253556B2 (ja) * | 1997-05-07 | 2002-02-04 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッドおよび磁気記憶装置 |
| US6198609B1 (en) | 1998-11-09 | 2001-03-06 | Read-Rite Corporation | CPP Magnetoresistive device with reduced edge effect and method for making same |
| US6570745B1 (en) | 2000-11-20 | 2003-05-27 | International Business Machines Corporation | Lead overlaid type of sensor with sensor passive regions pinned |
| JP3893456B2 (ja) | 2002-10-18 | 2007-03-14 | 国立大学法人大阪大学 | 磁性メモリ及び磁性メモリアレイ |
| US7227726B1 (en) | 2002-11-12 | 2007-06-05 | Storage Technology Corporation | Method and system for providing a dual-stripe magnetoresistive element having periodic structure stabilization |
| US7072156B2 (en) * | 2004-02-18 | 2006-07-04 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for biasing magnetoresistive sensor with decoupled hard bias multilayers |
| US7268985B2 (en) * | 2004-05-28 | 2007-09-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Magnetic head having a layered hard bias layer exhibiting reduced noise |
| US8094490B1 (en) | 2009-08-05 | 2012-01-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nonvolatile loop magnetic memory |
| US8694280B2 (en) * | 2009-09-28 | 2014-04-08 | International Business Machines Corporation | Servo control circuit for detecting analytes via nanoparticle-labeled substances with electromagnetic read-write heads |
| US9304130B2 (en) | 2010-12-16 | 2016-04-05 | International Business Machines Corporation | Trenched sample assembly for detection of analytes with electromagnetic read-write heads |
| US9040311B2 (en) | 2011-05-03 | 2015-05-26 | International Business Machines Corporation | Calibration assembly for aide in detection of analytes with electromagnetic read-write heads |
| US8855957B2 (en) | 2011-05-03 | 2014-10-07 | International Business Machines Corporation | Method for calibrating read sensors of electromagnetic read-write heads |
| US9229071B2 (en) | 2011-06-01 | 2016-01-05 | International Business Machines Corporation | Identification of molecules based on frequency responses using electromagnetic write-heads and magneto-resistive sensors |
| US9417237B2 (en) | 2011-06-01 | 2016-08-16 | International Business Machines Corporation | Biosample plate with data storage and wireless communication means |
| US9435800B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-09-06 | International Business Machines Corporation | Sample assembly with an electromagnetic field to accelerate the bonding of target antigens and nanoparticles |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015812A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Hitachi Ltd | 複合バイアス型磁気抵抗素子 |
| JPS63117310A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-21 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | 磁気抵抗性読取変換器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3840898A (en) * | 1972-12-29 | 1974-10-08 | Ibm | Self-biased magnetoresistive sensor |
| US4639806A (en) * | 1983-09-09 | 1987-01-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film magnetic head having a magnetized ferromagnetic film on the MR element |
| US4663684A (en) * | 1984-01-27 | 1987-05-05 | Hitachi, Ltd. | Magnetic transducer using magnetoresistance effect |
| US4663585A (en) * | 1984-01-31 | 1987-05-05 | Baur Pruf-und Messtechnik K.G. | Apparatus for testing dielectric strength of materials |
| JPS61296522A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-27 | Nec Corp | 磁気抵抗効果ヘツド |
| US4663685A (en) * | 1985-08-15 | 1987-05-05 | International Business Machines | Magnetoresistive read transducer having patterned longitudinal bias |
| EP0265798B1 (en) * | 1986-10-31 | 1992-12-23 | International Business Machines Corporation | A magnetoresistive read transducer |
| US4785366A (en) * | 1987-07-09 | 1988-11-15 | International Business Machine Corporation | Magnetoresistive read transducer having patterned orientation of longitudinal bias |
| US4879619A (en) * | 1988-03-28 | 1989-11-07 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer |
-
1988
- 1988-12-21 US US07/287,970 patent/US5005096A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-12-18 DE DE68923539T patent/DE68923539T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-18 EP EP89850442A patent/EP0375646B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-20 JP JP1328615A patent/JP2502773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015812A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Hitachi Ltd | 複合バイアス型磁気抵抗素子 |
| JPS63117310A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-21 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | 磁気抵抗性読取変換器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016133430A (ja) * | 2015-01-20 | 2016-07-25 | 三菱電機株式会社 | 電流検出装置および磁界検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0375646B1 (en) | 1995-07-19 |
| EP0375646A2 (en) | 1990-06-27 |
| JP2502773B2 (ja) | 1996-05-29 |
| EP0375646A3 (en) | 1991-11-27 |
| DE68923539D1 (de) | 1995-08-24 |
| US5005096A (en) | 1991-04-02 |
| DE68923539T2 (de) | 1996-02-29 |
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