JPH0349008A - 滋気ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置 - 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］ 本発明は磁気記録に用いる磁気ヘッドに関し、特に高記
録密度化を図る上で有効な薄膜磁気ヘッドに関するもの
である。

［従来の技術］ 磁気記録の高配８密度化を図るため、ヘッド技術として
薄膜磁気ヘッドが検討されている。このヘッドの材料と
しては、通常飽和磁束密度が約１テスラのパーマロイが
用いられている。さらに高密度化を進めるために、ヘッ
ド材料として高飽和磁束密度材料を用いること、またヘ
ッド先端のトラック幅を狭めて狭トラツク化を図ること
などに関して検討が進められている。優れた再生特性を
得るためには、ヘッド磁極部の磁区４＋１！造を制御し
。

安定な磁区構造を取るようにする必要がある。不安定な
磁区構造をとると、出力が減少したり、再生波形が変動
する。

磁区構造を制御するため、磁性膜の磁歪定数や異方性磁
界など材料特性をを厳密に管理する必要がある。さらに
、出力減少や変動の原因になる還流磁区構造をなくすた
め、磁性膜の多層化し単磁区化を図る方法も検討されて
いる。

この種の技術に関連するものとして、ジャーナル　オブ
　アプライド　フィジクス　６３巻　８号　（１９８８
年）第４０２３項から第４０２５号（Ｊ、　Ａｐｐｌ、
　Ｐｈｙｓ、　、　Ｖｏｌ、　６３゜Ｎｏ、８．（１９
８８）ｐｐ４０２３−ｐｐ４０２５）などが挙げられる
。

さらに、特開昭６３−２４４４０７に開示されているよ
うに、２＃ｌＡの磁区構造を安定化するため、磁性膜に
電流を流して１発生する磁界によって磁性膜の磁化を所
定の方向に向ける方法も検討されている。

【発明が解決しようとする課！！！］ 上記の従来技術において、磁性膜に電流を流した場合、
磁性膜が２１！！では良好な特性が得られる。

磁性膜の軟磁気特性、たとえば保磁力や透磁率などの特
性の向上を図るためにはさらに磁性膜の多層化を図る必
要があった。

しかし、２層を超える多層膜の場合には、電流を流して
も必ずしも、良好な特性が得られず、記録直後に再生す
ると、再生波形が変動する場合があった。この原因は、
記録磁界によって磁区構造が変化したものと考えられ、
上記の従来技術を用いても、２層膜を超える場合、電流
を流しても完全に磁区構造を制御することが困難であっ
た。また、磁性膜に電流を流したまま再生すると再生効
率が低下するという問題もあった。

本発明の目的は、多Ｎ膜磁性暦を用いた場合において再
生出力の変動などのない、極めて安定した磁区構造を実
現できる磁気ヘッドを提供することし鷺る。

【課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するために１本発明では、多層膜に電流
を流して磁区構造を強制的に制御する際に、非磁性中間
層の膜厚または導電性を変えて。

多層膜中に流れる電流の分布を制御した。これによって
、多層膜中の個々の膜の磁化の方向を制御できる。この
ため安定な磁区構造を実現でき、安定した再生特性が得
られる。また再生効率の低下を防ぐために、再生時には
電流を流さないようにした。

（作用］ 本発明の作用を第１図を用いて説明する。同図は磁性膜
が４Ｍｊ１．２．３．４の多層膜を示す。

同図に示すように、電流の流れる方向は磁性膜の磁化困
離軸方向である。非磁性中間層は中央の一層だけを絶縁
層５で形成し、他は導電層６．７で形成する。第−Ｍ１
および第二層２の磁性膜に流れる電流によってこれらの
暦図中に示すように反平行になる。同様に第三層３およ
び第四層４の磁性膜に流れる電流によってこれらの層の
磁化も反平行になる。ここで、第二Ｎ２および第三Ｍ３
に流れる電流は図に示した向きとは逆向きの磁化を作る
ように働く。

しかし、第−Ｗｊ１および第四層４の磁性膜およびこれ
に隣接した非磁性中間層６，７に流れる電流の影響の方
が大きいので図中に示した方向の磁化が安定になる。同
様な作用は、非磁性中間層に絶ａＭを用いた場合でも、
中央の中間Ｍ５を厚くし、他の中間層６．７を薄くする
ことによって得られる。

［実施例］ 第２図を用いて本発明の第一の実施例を説明する。同図
は、ＷＩ膜ヘッド断面の斜視図を示す、磁性膜として４
層膜を用い、ヘッドの磁極先端部と後端部に電流を流す
ための電極８．９を設けである。はじめに、基板１０上
に下部磁極１１を積層する。基板材料はアルミナ・チタ
ンカーバイドをはじめとするスライダー形成材料から選
択することができる。この上にアルミナ膜を積層したも
のを基板とする。

磁極用の磁性膜にはＦｅ系の結晶質材料であるＦｅ−Ｃ
（５ａｔ％）とパーマロイの多層膜を用１゛た。この層
では、膜厚４５ｎｍのＦｅ−Ｃ膜と膜Ｊ’Ｘ　５　ｎ　
ｍのパーマロイ膜を順次積層して膜厚０゜４μｍの膜を
形成する。この多層膜を非磁性中間層を介して４層積層
する。第−暦および第三層の中間Ｍ６．７にはＪＩ’Ｊ
厚１０ｎｍのＣｒ暦を用いた。

また中央の第二層目の非磁性中Ｔｌ［５には１．Ｏ，ｎ
ｍのボロンナイトライド層を使用した。

続いて、ギャップ層１２を形成し、さらにコイル１３と
平坦化層１４を形成する。ギャップ層１２は膜厚０．３
μｍのアルミナ膜で形成する。コイル１３は通常の薄膜
ヘッドと同様にＣｕを用いて形成する。さらに上部磁極
ＦｆＲ１５をｆＪＩＦＦする。

ここで」二部磁極の磁性層は先の下部磁性層と同じで、
４層のＦｅ系の磁性膜とＣｒおよびボロンナイトライド
からなる非磁性中ｒＪＪ屑で形成する。

続いて、磁極先端部および後端部に電極ｒｅ８．９を形
成し、それぞれの磁極膜とコンタクトさせる。この電極
層には膜厚３μｍのＣｕを使用した。

さらに通常の薄膜磁気ヘッドの場合と同様に、保護膜を
積層してヘッドとする。

第３図は上記ヘッドの記録再生特性を示す。横軸は記録
回数、縦軸は相対再生出力である。

同図かられかるように、本発明の電流による磁区構造制
御を用いた場合、出力の変動は１％以下である０図中に
示した磁区構造制御がない場合に比べて、その変動は激
減している。また再生波形に歪はまったくみられなかっ
た。

ここで流したｌは２０ｍＡで、２０ｍＡ以上にすること
によって、再生出力や再生波形に変動はみられなかった
。なお、先に述べたように、この電流による磁界は再生
感度を低下させる。このため、記録動作中や記録動作後
に電流を流し、再生時には通電しないようにすることに
よって、高い再生出力が得られた。

上記実施例では、非磁性中間層として導電層と絶縁層を
用いた場合を示したが、絶縁層だけを使用することもで
きる。

この場合を第４図により説明する。

磁性膜は第一の実施例と同様で、Ｆｅ−Ｃ／パーマロイ
多層膜である。−層の膜厚は０．４μｍである。非磁性
中間層にはすべてボロンナイトライドを用いでいる６中
間層のうち中央の中間層の膜厚を２０ｎｍとし、他の中
間層は１０ｎｍとする。各磁性層に電流が流れると、薄
い方の中間層を介して隣接する２層の磁性層が静磁気的
に結合しやすくなる。

このため、図中に示すように、４ｆｅの磁性膜は静磁気
的な結合を生じた２組の磁性膜が積層されたような磁化
の方向をとる。このように、非磁性中間層として絶縁層
を用いても、膜厚を変えることによって、好ましい磁化
状態を得ることができるので、再生出力の変動のない良
好な磁気ヘッドが得られる。

上記実施例では磁性膜材料としてＦｅ系の結晶質材料を
用いた場合を示してきたが、当然他の軟磁性膜を用いる
こともできる。パーマロイやＣ。

系アモルファスたとえば、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどの金属
系とＢ、Ｃ，Ｓｉ等のメタロイドとの合金、あるいは、
Ｈｆｖ　Ｚ　ｒ　ｇ　Ｎ　ｂ　ｔ　Ｔ　ａ、　＋　Ｗ等
の金属−金属系アモルファスによっても形成することが
できる。

さらに、上記実施例では４暦の場合を示したが、４層以
上の場合同様な方法により各層の磁化状態を制御するこ
とができる。すなわち、絶縁層の膜厚を交互に変えて、
薄い中間層を介して隣接する２層の磁性膜を静磁気的に
結合させて、これらを厚い中間層を介して積層する。ま
た導電層を用いる場合には、この導ｆ！！層に接する磁
性層間で静磁気的な結合を図り、絶縁膜を介してこれら
の層を積層していくことによって安定な磁化状態を制御
することができる。

【発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば磁極磁性膜の磁区構
造が制御できるので、高出力で再生出力の変動のない極
めて安定した磁気ヘッドを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁性膜の構成を示す斜視図
、第２図は本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの部分断
面斜視図、第３図は本発明の実施例の効果を示す記録後
の再生出力特性図、第４図は本発明の他の実施例の磁性
膜の構成を示す斜視図である。 符号の説明 １．２．３．４・・・上部磁極、５，６．７・・・非磁
性中間層、８，９・・・電極、１０・・・基板、１１・
・・下部磁極、１２・・・ギャップ層、１３・・・コイ
ル、１４・・・華２図 討針回散　Ｎ ｋ外４ｉω再１世力

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上下両磁極を構成する磁性層と、この磁性層に鎖交
   するコイルを備えた磁気ヘッドにおいて、少なくともど
   ちらか一方の磁性層が２層以上の多層膜からなり、この
   磁性層においてトラック幅方向に垂直な方向に定常的ま
   たは一時的に電流を流すことを特徴とする磁気ヘッド。 ２、上記電流を再生動作前に流し、再生動作中には流れ
   ないようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気ヘッド。 ３、磁気ヘッドの磁極を構成する２層を超える多層磁性
   膜において磁性層を分割する非磁性中間層が導電層と絶
   縁層の２種類からなり、これらの層が磁性層を介して交
   互に積層されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項および第２項記載の磁気ヘッド。 ４、磁気ヘッドの磁極を構成する２層を超える多層磁性
   膜において、膜厚の異なる２種類の非磁性中間層膜を有
   し、膜厚の薄い層と厚い層が磁性層を介して交互に積層
   されていることを特徴とする請求項第１項および第２項
   記載の磁気ヘッド。 ５、請求項１ないし４記載のいずれかの磁気ヘッドを用
   いた磁気記録再生装置。