JPH028365B2 - - Google Patents

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JPH028365B2
JPH028365B2 JP59271644A JP27164484A JPH028365B2 JP H028365 B2 JPH028365 B2 JP H028365B2 JP 59271644 A JP59271644 A JP 59271644A JP 27164484 A JP27164484 A JP 27164484A JP H028365 B2 JPH028365 B2 JP H028365B2
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JP
Japan
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magnetic
winding
magnetic head
pole
write
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JP59271644A
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JPS60237618A (ja
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Deiipaasu Hainritsuhi
Sheeue Heruberuto
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • 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
    • G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一つのトラツクに沿つて垂直方向
に磁化することにより情報を書込む磁化可能の記
憶層を備える記録媒体に対して使用される組合せ
書込み読出し磁気ヘツドに関するものである。こ
の磁気ヘツドは二つの磁極片を備え、磁束を導く
リングヘツド類似の磁気導体を備え、その磁極は
ヘツドの運動方向において前後に特定の間隔を保
つて配置され、少くとも一つの巻線がこの磁気導
体に所属し、その巻回が二つの磁極片の間に形成
され中間室内に拡がつている。
〔従来の技術〕
この種の磁極ヘツドの一例はドイツ連邦共和国
特許出願公開（DE―OS）第2924013号公報に記
載されている。
情報を記憶するための垂直磁化の原理はよく知
られている（例えばアイ・イー・イー・イー ト
ランサクシヨン オン マグネチクスIEEE
Transaction on Magnetics，MAG―16，〔１〕，
Jun 1980，pp・71〜76，上記DE―OS）。垂直磁
化法と呼ばれることが多いこの原理の実施には硬
い磁気記憶板、柔軟な単一板（フロツピーデイス
ク）あるいは磁気テープ形の記録媒体を必要とす
る。これらの記録媒体は磁気異方性物質、特に一
つのCoCr合金を含む特定の厚さの磁化可能の記
憶層を少くとも一つ備えているものである。この
層の磁化容易軸は媒体表面に垂直である。特殊な
磁極ヘツドを使用してこの媒体の一つのトラツク
に沿つて個々の情報がセル又はブロツクとも呼ば
れる連続して並ぶ区域内に記憶層の対応する磁化
によつて書込まれる。実際には一般に磁束の転換
即ち一つの磁化方向から逆の磁化方向への移行が
情報として利用される。この区域はトラツクの長
さ方向において波長とも呼ばれている特定の拡が
りを持つ。この拡がりは縦（水平）記憶方式にお
いて消磁によつて達成される限界に比べて著しく
小さくなり得るものである。従つて垂直磁化原理
に従うことにより記録媒体上の情報密度を著しく
上昇させることができる。
縦磁化原理に対して公知の書込みと読出しの双
方に使用される組合せ書込み・読出しヘツドはそ
のまま磁直磁化法に対して使用することはできな
い。普通リングヘツド類似の形態であるこのヘツ
ドを使用すること垂直磁化原理の際にも要求され
るできるだけ閉結した円に沿つて磁束を導き磁気
抵抗を小さくすることは可能であるが、このリン
グヘツドの両磁極による書込み抑えることはほと
んど不可能であるから、書込まれた情報の読出し
に際してそれに対応した難問題が発生する。
このことから垂直磁化法に対しては特殊な書込
み・読出しヘツドを開発する必要があると考えら
れた。この方法に適した磁気ヘツドは一般に記憶
層の各区域の磁化を反転させるための強力な垂直
磁場を作る主磁極を備える。この場合必要な磁気
帰還は例えば記録媒体の反対側に置かれた補助磁
極によつて行われる。（前記のアイ・イー・イ
ー・イー トランサクシヨン オン マグネチク
スIEEE Trans Magn.MAG―16参照）。この外
に漏洩磁束による磁気帰還も公知である。磁気帰
還は主磁極と同じ側にある補助磁極によることも
可能である（アイ・イー・イー・イー トランサ
クシヨン オン マグネチクスIEEE Trans
Magn.MAG―17，〔６〕Nov.1981，pp.3120〜
3122，同MAG―18，〔６〕Nov.1982，pp.1158〜
1163又は前記のDE―OS）。
前記DE―OSによつて公知の書込み・読出し磁
気ヘツドにはその下を通過する記録媒体の運動に
見て前方の端面側に補助磁極があり、背面側に本
来の主磁極がある。この主磁極は非磁性基体上に
とりつけられ記録媒体の運動方向に対して垂直に
拡がる磁性層から成る磁極片に形成される。主磁
極の前にあつて運動方向に広く拡がつている補助
磁極は運動方向に垂直に設けられた複数の磁性層
とその間に置かれた絶縁層から構成される磁極片
に形成される。トラツクの比較的大きな面積を覆
つているこの補助磁極と主磁極の間には空気間隙
と呼ばれる数μm幅の中間室が形成される。この
空気間隙内に置かれた巻線により書込み機能のた
めに主磁極が励起され、あるいは読出し機能のた
め主磁極の励起が記録される。比較的大きな書込
み電流を必要とすることからこの巻線はそれに対
応した大きな断面積を示さなければないが、主磁
極と補助磁極の間の中間室が極めて狭いので巻線
の巻回数従つて読出し電圧がそれに応じて限定さ
れる。補助磁極は常に磁束帰還だけに使用されな
ければならない。時として生ずる補助磁極の同伴
書込みは書込み用の主磁極がその後に続き補助磁
極によつて書込まれた情報の上に書込むのでがま
んしなければならない。しかしそのためには補助
磁極の幅が主磁極の幅より大きくなく、既に書込
まれた隣接トラツクが影響を受けないようになつ
ていることが前提となる。この公知の磁気ヘツド
では補助磁極の断面積が主磁極に比べて大きいこ
との外に空気間隙の幅が比較的大きいことが要求
される。これによつて補助磁極において磁束を著
しく低下させることができる。しかし公知の磁気
ヘツドではその走行縁端による同伴読出しが完全
に抑制される程空気間隙の幅を広くできない。こ
れによつて情報に確認に際して困難が生ずる。
公知の磁気ヘツドにおいて巻線によつて埋めら
れていない空気間隙の記録媒体側の空室は絶縁間
隙層と呼ばれている層で埋めなければならない。
この間隙層は例えばAl2O3のようなできるだけ硬
い材料から成り、ヘツド製作時の切り込み又はく
ぼみの発生を避ける。このようなでこぼこは記録
媒体上を極めてわずかな間隙を保つて導かれる磁
気ヘツドを間隙層に埋め込まれた汚染粒子によつ
て脱落させることがある。ただし主磁極と補助磁
極の間に置かれる間隙層の製作は公知磁気ヘツド
のように比較的大きな間隙幅を必要とする場合極
めて困難であることが確かめられている。
垂直磁化方式の場合公知の組合せ書込み・読出
しヘツドによつて読出す際に生ずる困難を考え
て、書込み機能と読出し機能を別々のヘツドで行
いそれによつて各々ヘツドをそれぞれの機能に適
合させることは既に提案されている（アイ・イ
ー・イー・イー トランサクシヨン オン マグ
ネチクスIEEE Trans Magn.MAG―16〔５〕，
Sept.1980，pp.967〜972）。読出しには水平磁化
方式に対して公知のリングヘツドが使用され、書
込みは特殊のヘツドによつて遂行される。この種
の書込みヘツドは例えば記録媒体の記憶層に向う
側に単一極ヘツドとも呼ばれている縦方向の拡が
りが例えば3μmの主磁極を備え、記録媒体の背面
側には著しく拡がつた補助磁極がこれに対向して
設けられる。読出し専用の第２ヘツドは公知のリ
ングヘツドであり、その間隙幅は例えば0.2μmで
ある（アイ・イー・イー・イー トランサクシヨ
ン オン マグネチクスIEEE Trans.Magn.
MAG―17，〔６〕．Nov 1981，pp2538〜2540）。
しかしこのようにそれぞれの機能に適合した別々
のヘツドを使用する読出しならびに書込み用の装
置は構造が複雑で高価となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明の目的は、冒頭に挙げた組合せ書込
み・読出し磁気ヘツドを改良して、書込み機能と
読出し機能が共に垂直磁化方式に従い比較的高い
効率をもつて切換実施できるようにすることであ
る。
〔問題点の解決手段〕
この目的はこの発明により、読出し機能だけに
使用される巻線の外に書込み機能用として一方の
磁極片を少くとも部分的に取り囲む補助巻線を設
け、他方の磁極片は少くともその一部分が特定の
小さな断面積を持ち、この部分が読出し巻線を無
電流にして補助の書込み巻線による書込み機能中
磁気飽和状態となることによつて達成される。
〔作用効果〕
この発明による磁気ヘツドの構成が示す長所
は、補助巻線を流れる比較的大きな書込み電流に
よつて磁気飽和にまで励磁された磁極片部分がこ
の磁極片を通る磁束に対して堰として作用するこ
とである。この場合磁極片は書込み機能に実質上
関与せず、他方の磁極片だけが単一磁極ヘツドに
準じて情報を記録媒体に書込む。その際読出しコ
イルとして使用される巻線は無電流である。両磁
極片の間の中間室内に拡がる巻線部分は実質上無
磁場の空間に置かれる。垂直磁化方式に従つて読
出すためには補助の書込み巻線を機能外に置く。
読出しに際しての磁束変化は書込みに際してのそ
れより著しく小さいから、断面積が縮小されてい
る磁極が飽和する危険はない。これによつてこの
発明による磁気ヘツドは読出し機能に対してリン
グヘツドとして動作させることができる。
更に記録媒体に向つた磁極片の磁極端間の間隙
を著しく小さくすることができるから、この発明
による磁気ヘツドはそれに応じて良好な読出し特
性を示すという利点がある。この場合これらの磁
極端間に形成された間隙がえぐられる危険はほと
んど無い。
その上この発明による磁気ヘツドは書込み巻線
を読出し巻線から分離したことにより、コイル製
造工程をそれ程困難にすることなく読出し巻線の
巻回数を著しく高め、それによつて充分高い読出
し電圧の発生を可能にする。読出し巻線の断面積
特に巻線の厚さは公知の書込み・読出しヘツドの
場合よりも明らかに減小しているから、製造技術
の簡略化が達成される。更に補助の書込み巻線を
設けることにより要求される磁場を高い効率をも
つて実現することができる。
この発明による磁気ヘツドの有利な実施態様は
特許請求の範囲第２項以下に示されている。
〔実施例〕
図面を参照してこの発明とその展開を更に詳細
に説明する。
第１図に示した実施例は垂直磁化方式に対する
公知のリングヘツド類似形組合せ書込み・読出し
磁気ヘツドから出たものであり、一例として書込
み機能中のものとして示した磁気ヘツド２が基体
３の平坦面に設けられている。この基体は一般に
飛行体と呼ばれている要素の前面側又は背面を形
成するもので、図面にはその一部分だけが示され
ている。このヘツドは垂直磁化型の記録媒体Ｍの
記憶層４の表面から例えば0.2μmの高度を保つて
一つのトラツクに沿つて相対的に移動する。普通
は記録媒体Ｍの方を磁気ヘツド２の下で移動させ
る。記録媒体Ｍと磁気ヘツド２の間の相対的運動
方向は矢印ｖで示す。
磁気ヘツド２は二つの磁極片６と７を備え、こ
れらの磁極片の記録媒体に向つた端部８および９
は記録媒体表面に対して少くとも近似的に垂直に
向けられ、そこに磁極P1又はP2が作られている。
これらの磁極片の間には運動方向ｖに1μm以下特
に0.3μm以下の狭い幅ｗを持つ空気間隙１１が形
成される。磁気ヘツド２の中央区域１２では運動
方向において背後にある磁極片６が前方の直線形
磁極片７から大きな間隙w′を保つように作られ
ていることにより、磁極片６と７の間の間隙が間
隙幅ｗよりも拡げられている。この中央区域の外
では記録媒体に対して反対の側において磁極片６
と７が接近し、結合区域１３において互に接合さ
れている。これによつて両磁極片はリングヘツド
類似形の磁束案内磁気導体１４を構成する。中央
区域１２において両磁極片の間に形成された中間
室１５内部に例えば三層構成の扁平な巻線１７の
巻回１６が拡がつている。巻線１７は読出しコイ
ルとして使用されるものであるが、図に示した書
込み機能中は無電流である。この機能中読出し巻
線１７はその終端を充分低い抵抗でバイパスし、
接続されている読出し増幅器が誘起された電圧ピ
ークによつて損傷されないようにすると有利であ
る。
書込み機能に対してはこの発明により、磁極片
６と７の一方例えば基体３に近い磁極片７の少く
とも一部例えば１２として示されている中央部分
を取り囲む補助巻線１９が設けられる。この補助
巻線は単一の帯導体巻回又は複数の巻回で構成さ
れる。通流方向信号で示されている比較的大きな
書込み電流が流れていると他方の磁極片６は少く
ともその一部分が磁気飽和にまで磁化されなけれ
ばならないが、そのために磁極片６の磁束案内断
面が縮小され、磁極片７に所属する巻線１９によ
つて誘起された磁束に対する堰を形成する。この
堰作用は磁極片６に記入されている次第に短くな
つている矢印２０で暗示されている。従つて磁極
片６の比較的小さい断面積の終端８における磁束
は常に極めて小さく、磁極P2においての書込み
機能は実質上磁極片７内の磁束２０だけによつて
行われるから、この発明による磁気ヘツドは準単
一極ヘツドとして書込む。この書込み機能以外で
は巻線１９は無電流であるから、磁気ヘツド２は
読出し巻線１７によつて通常のリングヘツドとし
て動作する。この機能の場合磁束は極めて小さい
から磁極片６において磁気飽和は生じない。
磁気ヘツド２を薄膜技術によつて製作する場合
一般に例えばTiCおよびAl2O3からなる基体にと
りつけた飛行体を使用する。この基体には必要に
応じて充分厚い絶縁層例えばAl2O3層を設けるこ
とができる。磁極片６と７の形成に対してはパー
マロイ（Ni／Fe―81／19）のような特殊NiFe合
金又は弱磁性非晶質材料例えばFeBから成る厚さ
例えば１乃至5μmの磁性薄膜をスパツタリング、
蒸着又は電解析出によつて形成させ、例えば
SiO2又はAl2O3の非磁性中間層によつて互に分離
する。この磁性層はその面に沿つて磁化される。
製造過程に基きこの磁性層は単軸異方性を示す。
即ち各磁性層は磁化容易軸および磁化困難軸と呼
ばれる互に90゜回転した二つの異方性軸を持つ。
磁化容易方向は各層の形成に際して印加した磁場
によつて誘起することができる。この方向は一般
に磁気導体６内の磁束の方向に垂直であり、従つ
て磁極P1とP2の近傍では記録媒体Ｍの表面にほ
ぼ平行である。成長した各層はフオトリソグラフ
イ、プラズマ・エツチング、イオンビーム・エツ
チング又は湿化学エツチング等の公知技術により
構造化してヘツドの磁極片を構成する。
磁気ヘツド２の製作に対してはまず基体３又は
その絶縁層の表面に例えば厚さ3μmのCu又はAl
又はAuから成る層を析出させ、これを適当に構
造化することにより書込みコイルとして使用され
る補助巻線１９の下側部分を形成させる。この比
較的大きな導体断面積を持つ巻線部分の上に第１
磁極片となる層を設ける前に別の絶縁層を析出さ
せる。この第１磁極片は巻線１９の区域１２にお
いては比較的厚く例えば２乃至4μmの厚さであ
り、磁極P2に向つて約0.2乃至1μmの厚さまで薄
くされている。次いで磁極片７を磁極片６との結
合個所１３に至るまで絶縁分離ならびに間隙用の
層で覆う。この層には例えばAl2O3のような硬い
材料が有利である。
磁極片６と間隙層の形成後補助巻線１９の上側
部分２３を作り、下側部分２２と結合して比較的
大きな導体断面積を持つ巻線１９とする。続いて
読出しコイルとなる巻線１７の各巻回１６を同じ
く薄膜技術によつて作り構造化する。巻線１７に
誘起される電流は極めて微弱であるからその導体
断面積は実質上電気的負荷によつて決定する必要
はない。製造技術上の理由から極端に薄い層と極
めて微細な構造は避ける。この３層構成の巻線の
例えばCu，Au又はAlから成る巻回例えば0.1μm
×3μmの断面積とし、特殊な平坦化材料内に埋め
込むことができる。この材料として例えばポリイ
ミドをベースとする合成樹脂が使用される。これ
に続いて成層磁極片６のとりつけと構造化が実施
される。この磁極片は極めて薄く僅かに0.5乃至
2μmであるから、巻線１２による書込みに際して
磁気飽和状態となる。この磁性層は間隙１１の区
域では間隙層だけによつて、中央区域１２におい
てはそれに巻線１７の巻回１６を埋め込んだ平坦
化材料層を加えたもので磁極片７から分離されて
いる。結合個所１３の区域では両磁極片６と７は
互に接合されて磁気ヘツドのリングヘツド類似の
形態を達成する。
最後にこのようにして作られた薄膜磁気ヘツド
２を保護するため例えばAl2O3から成る比較的厚
い保護層が設けられる。
第２図に示したこの発明の別の実施例としての
磁気ヘツド２５は、その大部分が第１図の実施例
に対応しそれらは同じ符号で示されている。磁気
ヘツド２５と第１図の磁気ヘツド２との主要な相
違点は、磁気ヘツド２５において書込みが外側の
磁極片２６の磁極P1で行われることである。従
つてこの磁極片は基体３又はその絶縁層の上に直
接設けられた磁極片２７に比べて大きな断面積を
持つ。この磁極片２７は外側の磁極片２６の少く
とも一部を取り巻く補助書込み巻線２８による書
込み機能中磁気飽和まで磁化される。この磁気ヘ
ツド２５の長所は、その読出し巻線が薄い磁極片
２７の上に構成され各巻線面の平坦化が著しく簡
単に実現することである。
【図面の簡単な説明】
第１図と第２図はこの発明のそれぞれ異る実施
例を示すもので、Ｍは記録媒体、６と７および２
６と２７は磁極片、１７は読出し巻線、１９と２
８は書込み用の補助巻線である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 二つの磁極片を持ち、これらの磁極がヘツド
    の運動方向において特定の間隔を保つて前後に配
    置されるリングヘツド類似の磁気導体を備え、こ
    の磁気導体に所属する少くとも一つの巻線の巻回
    が二つの磁極片の間に形成された中間室内に拡が
    つている一つのトラツクに沿つて垂直磁化によつ
    て情報を書込む記録媒体に対する組合せ書込み・
    読出し磁気ヘツドにおいて、読出し機能専用の巻
    線１７の外に書込み機能用の補助巻線１９，２８
    が設けられ、この巻線が一方の磁極片７，２６を
    少くと部分的に取り巻いていること、他方の磁極
    片６，２７が少くともその一部分において特定の
    小さい断面積を持ち、この部分が書込み機能中読
    出し巻線１７を無電流として補助書込み巻線１
    ９，２８により少くとも近似的に磁気飽和まで磁
    化されることを特徴とする磁気ヘツド。 ２ 磁束を導く磁気導体１４が少くとも部分的に
    扁平な基体の場合によつて絶縁層で覆われた平坦
    面上に多層薄膜構造として構成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘツ
    ド。 ３ 磁気導体１４を部分的に取巻く巻線１７，１
    ９，２８が同じく多層薄膜構造として構成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
    の磁気ヘツド。 ４ 読出し巻線が少くとも近似的に多層平面構造
    として構成されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第３項記載の磁気ヘツド。 ５ 磁束を導く磁気導体１４が少くとも部分的に
    弱磁性材料から成ることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項乃至第４項の一つに記載の磁気ヘツ
    ド。 ６ 磁束を導く磁気導体１４が磁束案内方向に対
    して少くとも近似的に垂直である磁化容易軸を持
    つ材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至第５項の一つに記載の磁気ヘツド。 ７ 磁極片６，７，２６，２７の磁極P1，P2の
    記録媒体に向つた終端８，９の間の間隔が最高
    1μmであることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第６項の一つに記載の磁気ヘツド。 ８ 二つの磁極片６，７，２６，２７の間に記録
    媒体に向つた磁極終端間の間隔Ｗからそれより大
    きい間隔W′まで拡げられている中間室１５が形
    成され、この室に読出し巻線１７の巻回１６の一
    部が拡がつていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項乃至第７項の一つに記載の磁気ヘツド。 ９ 補助の書込み巻線１９，２８が磁極片７，２
    ６を取巻く単一の環線で構成され、その巻線部分
    ２２，２３が各磁極片７，２６の少くとも大部分
    を平面的に覆つていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項乃至第８項の一つに記載の磁気ヘツ
    ド。 １０ 補助書込み巻線が複数の巻回を持つことを
    特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項の一
    つに記載の磁気ヘツド。 １１ 読出し巻線１７に補助書込み巻線１９，２
    ８による書込み機能中特定の低い抵抗値のオーム
    抵抗が並列接続されることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項乃至第１０項の一つに記載の磁気ヘ
    ツド。
JP59271644A 1983-12-23 1984-12-21 磁気ヘツド Granted JPS60237618A (ja)

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DE19833346876 DE3346876A1 (de) 1983-12-23 1983-12-23 Kombinierter schreib- und lese-magnetkopf zur senkrechten magnetisierung eines entsprechenden aufzeichnungsmediums

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JPS60237618A JPS60237618A (ja) 1985-11-26
JPH028365B2 true JPH028365B2 (ja) 1990-02-23

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ID=6217990

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US (1) US4639811A (ja)
EP (1) EP0150368B1 (ja)
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