JPH04353610A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

薄膜磁気ヘッド

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JPH04353610A
JPH04353610A JP15568191A JP15568191A JPH04353610A JP H04353610 A JPH04353610 A JP H04353610A JP 15568191 A JP15568191 A JP 15568191A JP 15568191 A JP15568191 A JP 15568191A JP H04353610 A JPH04353610 A JP H04353610A
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film
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magnetic head
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城一朗 江▲崎▼
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一正 福田
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浜中 秀喜
Yoshiaki Itou
善映 伊藤
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドに関し
、スライダを磁性体によって構成すると共に、変換ギャ
ップを間に挟んで向き合う一対のポール部の少なくとも
一方の変換ギャップに隣接する面に、飽和磁束密度が大
きい磁性膜を設けることにより、磁界分布及び再生波形
を鋭化し、高密度記録対応を図ると共に、オーバライト
特性を向上させ、加工性、耐久性、摺動性にすぐれた低
コストの薄膜磁気ヘッドを提供できるようにしたもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、磁気ディスク装置には、磁気
記録媒体の走行によって生じる動圧を利用して、磁気記
録媒体との間に微小な空気ベアリングによる間隙を保っ
て浮上する薄膜磁気ヘッドが用いられている。その基本
的な構成は、磁気記録媒体と対向する面側に空気ベアリ
ング面を有するスライダの媒体流出端部側に薄膜磁気変
換素子を備える構造となっている。図11は米国特許第
4,856,181号明細書等で知られたこの種の薄膜
磁気ヘッドの基本的な構造を示し、セラミック構造体で
なるスライダ1の媒体対向面側に、間隔をおいて2本の
レール部101、102を突設し、レール部101、1
02の表面を高度の平面度を有する空気ベアリング面1
03、104とすると共に、レール部101、102の
媒体流出方向aの端部のそれぞれに薄膜磁気変換素子2
を設けてある。
【0003】図12を参照すると、スライダ1は、Al
2O3 −TiC (以下アルティックと称する)等で
構成される基体部分110に、アルミナ等でなる絶縁膜
120をスパッタ等の手段によって付着させた構造とな
っていて、絶縁膜120の上に薄膜磁気変換素子2を設
けてある。 薄膜磁気変換素子2はIC製造テクノロジと同様のプロ
セスにしたがって形成された薄膜素子である。21はパ
ーマロイ等でなる下部磁性膜、22はアルミナ等で形成
されたギャップ膜、23はパーマロイ等でなる上部磁性
膜、24はコイル、251〜253はフォトレジスト等
で形成された膜間絶縁膜、26はアルミナ等の保護膜、
27、28はリード導体である。
【0004】下部磁性膜21及び上部磁性膜23は、先
端部がギャップ膜22を介して対向する下部ポール部2
11及び上部ポール部231となっていて、下部ポール
部211、ギャップ膜22及び上部ポール部231によ
り、変換ギャップを構成している。下部ポール部211
及び上部ポール部231にはヨーク部212、232が
連続しており、ヨーク部212、232は後方の結合部
233において磁気回路を完成するように互いに結合さ
れている。コイル24は結合部233のまわりを渦巻状
にまわるように形成されている。コイル24の両端はリ
ード導体27、28に接続されている。リード導体27
、28は取出電極41、42を形成する領域まで導出さ
れ、その端部に取出電極41、42が形成されている。 取出電極41、42の周りは薄膜磁気変換素子2の全体
を保護する保護膜26によって覆われている。
【0005】図13は従来の薄膜磁気ヘッドの書き込み
時の磁界分布を示す図である。aは媒体走行方向、Mは
磁気ディスク等の磁気記録媒体を示している。L2 は
書き込み時の磁界分布、M0 は磁化反転部、m1 、
m2 は磁化方向、X1 は磁化反転領域をそれぞれ示
している。 磁化反転領域X1 は、主として、媒体流出側のポール
部、即ち、媒体走行方向aで見て後方に位置するポール
部(図示の場合上部ポール部231)側の磁界によって
決まる。
【0006】図14は従来の薄膜磁気ヘッドの再生波形
L1 を示す図である。再生波形L1は図13に示した
磁界分布を有する薄膜磁気ヘッドを使用して磁気記録媒
体に記録した信号を、同じ薄膜磁気ヘッドで再生した場
合の波形であり、横軸に時間軸をとり、縦軸に瞬時値e
と最大値Emとの比(e/Em)を百分率で表示してあ
る。L11、L12はアンダーシュートを示している。 PW50は(e/Em)が50%になるパルス幅を示し
ている。PW50値は再生波形L1 の鋭化の程度を示
し、PW50値が小さければ再生波形L1 は鋭くなり
、大きくなれば鈍化する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の薄膜磁気ヘッドには次のような問題がある。 (A)高密度記録に対応するためには、再生波形L1 
を鋭化し、隣接パルスの相互干渉を防止する必要がある
。 再生波形L1 の鋭化の程度は、前述したようにPW5
0値によって評価する。薄膜磁気ヘッドの磁界分布L2
は、主として、ポール部上部ポール部231及び下部ポ
ール部211の端面形状によって定まる。従来の薄膜磁
気ヘッドでは、上部ポール部231及び下部ポール部2
11の端面の厚みTA 、TB によって定まる以上に
は、磁界分布L2 を鋭化することができない。また、
再生波形L1 は、磁界分布L2 の他に、磁気記録媒
体の磁性膜に不可避的に生じる保磁力Hcの差(保磁力
分布)によっても鈍化する。このため、再生波形L2 
をより一層鋭化することが困難で、高密度記録を達成す
る上の一つの大きな障害になっていた。 (B)上部ポール部231及び下部ポール部211の厚
みTA 、TB (図14参照)を小さくすれば、再生
波形を鋭化できる。しかしながら、上部ポール部231
及び下部ポール部211の厚みTA 、TB を小さく
すると磁気飽和が起こり、書き込み能力が低下し、オー
バライト特性が劣化する。 (C)図14に示すように、再生波形は上部ポール部2
31及び下部ポール部211の端縁に対応する位置でア
ンダーシュートL11、L12を生じる。アンダーシュ
ートL11、L12は、特にポール部厚みの薄い薄膜磁
気ヘッドにおいて、顕著に現われる。薄膜磁気ヘッドに
おいては、バルク型磁気ヘッドと異なって、磁気記録媒
体Mの走行方向aで見た上部ポール部231及び下部ポ
ール部211の端部の厚みが薄く、有限であるため、パ
ルスの他に、上部ポール部231及び下部ポール部21
1の各端部による疑似パルスが発生するためである。
【0008】アンダーシュートL11、L12の存在は
、高密度記録の場合、ピークシフトを大きくするため、
読み出しのエラーマージンもしくは位相マージンに限界
を生じ、高密度記録の大きな障害となる。 (D)スライダ1がアルティック等の硬度の高い材料を
用いて構成されているため、磁気記録媒体に対するダメ
ージが大きくなること、スライダ1の加工に多大の労力
、時間を必要とし、コスト高になること等の難点がある
。 (E)アルティック等で構成されたスライダ1の基体部
分110に、アルミナ等でなる絶縁膜120を付着させ
た後、絶縁膜120の上に、IC製造テクノロジーと同
様のプロセスによって、下部ポール部211を有する下
部磁性膜21を形成しなければならない。このため、工
程数が多くなる。 (F)下部磁性膜21の下部ポール部211及び上部磁
性膜の上部ポール部231のトラック方向幅は、下部磁
性膜21及び上部磁性膜23をフォトリソグラフィによ
って形成する時のパターンニングによって決定されてし
まい、後で変更することができない。このため、トラッ
ク方向幅が所定の値に入っていない場合は、不良品とな
る等、歩留の低下を招く。
【0009】そこで、本発明の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、磁界分布及び再生波形を鋭化して高密
度記録対応を図ると共に、書き込み能力を向上させ、し
かも加工性、耐久性及び摺動性を向上させた低コストの
スライダを有する薄膜磁気ヘッドを提供することである
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のため
、本発明は、スライダと、前記スライダの一端側に備え
られた薄膜磁気変換素子とを有する薄膜磁気ヘッドであ
って、前記スライダは、磁性体で構成されており、前記
薄膜磁気変換素子は、変換ギャップを間に挟んで向き合
う一対のポール部を有しており、前記一対のポール部の
一つは、前記スライダによって構成されており、前記一
対のポール部のうち、少なくとも一方は、前記変換ギャ
ップに隣接する面側に、他の部分よりも飽和磁束密度が
大きい磁性膜を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】変換ギャップを間に挟んで向き合う一対のポー
ル部のうち、少なくとも一方は、変換ギャップに隣接す
る面側に、他の部分よりも飽和磁束密度が大きい磁性膜
を有するから、変換ギャップに向う程、磁束が集中し易
くなる。このため、磁界分布及び再生波形が鋭化される
。従って、高密度記録再生が可能になる。特に媒体流出
端のポール部において、変換ギャップに隣接する面側に
、他の部分よりも飽和磁束密度が大きい磁性膜を有する
構造の場合、媒体上の磁化分布を決定する媒体流出端に
おける磁界強度の傾斜が急峻になり、好ましい磁気記録
が得られる。
【0012】磁束の集中の程度は、変換ギャップ膜に隣
接する磁性膜または積層される他の磁性膜の磁気特性、
厚みを選択することによって制御できる。これにより、
使用周波数に合わせて、磁界分布及び再生波形を鋭化で
きる。
【0013】ポール部端面としての全体の先端厚みは、
ポール部を構成する磁性膜の積層構造全体の厚みである
から、優れた書き込み能力を確保できる。
【0014】スライダは、例えばフェライト等の磁性体
で構成されているから、摺動性が向上すると共に、磁気
記録媒体に与えるダメージが小さくなり、耐久性が上が
る。しかも、アルティック等に比べて加工の容易なフェ
ライトを使用できるので、加工コストが安価になる。
【0015】下部ポール部は、磁性体でなるスライダ部
分によって構成されているから、従来と異なって、下部
ポール部を得るための下部磁性膜形成工程が不要でる。 このため、工程数が減少する。
【0016】
【実施例】図1は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図
、図2は薄膜磁気変換素子部分の拡大斜視図、図3は同
じくその拡大断面図である。図において、図11〜図1
4と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示している
。5はスライダである。スライダ5は、その全体が例え
ばフェライト等の磁性体で構成されている。このため、
摺動性が向上すると共に、磁気記録媒体に与えるダメー
ジが小さくなり、耐久性が上がる。しかも、アルティッ
ク等に比べて加工の容易なフェライトを使用できるので
、加工コストが安価になる。図示のスライダ5は、従来
と同様に、媒体対向面側に、間隔をおいて2本のレール
部51、52を突設し、レール部51、52の表面を高
度の平面度を有する空気ベアリング面53、54とする
と共に、レール部51、52の媒体流出方向aの端部の
それぞれに薄膜磁気変換素子2を設けてある。
【0017】薄膜磁気変換素子2は、スライダ5による
下部磁性体と、下部磁性体と共に磁気回路を構成する上
部磁性膜23と、下部磁性体及び上部磁性膜23の一部
として、先端面が空気ベアリング面53、54に現われ
るように形成された下部ポール部55及び上部ポール部
231と、下部ポール部55及び上部ポール部231の
間に設けられたギャップ膜22と、後方においてスライ
ダ5で構成された下部磁性体及び上部磁性膜23を結合
する結合部233と、結合部233の周りに渦巻状に形
成されたコイル24とを有している。
【0018】図2を参照すると、スライダ5は、薄膜磁
気変換素子2を設けた一端側に、空気ベアリング面53
、54の媒体流出方向aと交叉する方向に間隔W2を隔
てて設けられた2つの凹部による非磁性部分61、62
を有している。図示の非磁性部分61、62は、幅W1
 を有して媒体流出方向aにほぼ平行に延びる凹溝とな
っている。下部ポール部55はこの非磁性部分61ー6
2間のスライダ部分によって形成されている。上述のよ
うに、下部ポール部55は、磁性体でなるスライダ部分
によって構成されているから、従来と異なって、下部ポ
ール部を得るための下部磁性膜形成工程が不要でる。こ
のため、工程数が減少する。
【0019】しかも、下部ポール部55は、空気ベアリ
ング面53、54の媒体流出方向aと交叉する方向に間
隔W2 を隔てて形成された2つの非磁性領域61ー6
2間のスライダ部分によって構成されているから、非磁
性領域61、62の位置、幅等によって、下部ポール部
55のトラック方向幅W2 を調整し、高密度記録に対
応するためのトラック方向幅の狭幅化等を容易に実現で
きる。
【0020】非磁性領域61、62の深さd1 は0.
02〜3μm以上であって、上部ポール部231のスロ
ートハイトとほぼ同じか、または、それよりも少し大き
くなるように設定する。このような非磁性領域61、6
2は、マスク及びイオンミーリングの併用またはフォー
カスド・イオン・ビーム・ミーリング等の手段によって
形成できる。
【0021】図示の非磁性領域61、62は、媒体流出
方向aの外端面を構成する保護膜26の表面261に達
している。かかる構造であると、媒体摺動時における非
磁性領域61、62の摺動ダスト排出が容易になる。
【0022】下部ポール部55は、ギャップ膜22に隣
接するスライダ5の一面上に、スライダ5を構成するフ
ェライト等の磁性体よりも飽和磁束密度Bsが大きい磁
性膜P21を有する。磁性膜P21はCo−Nb−Zr
、アモルファス磁性体、Fe−Si 、Fe−Co等で
構成する。磁性膜P21は単層であってもよいし、異な
る飽和磁束密度Bs、透磁率μを有する複数の磁性膜を
積層した構成してもよい。複数の磁性膜を積層した場合
、少なくとも1個所の磁性膜間に非磁性膜を介在させる
ことも可能である。
【0023】上部磁性膜23のポール部231は磁性膜
P11及び磁性膜P12を積層した構造となっている。 ギャップ膜22に隣接する磁性膜P11はCo−Nb−
Zr、アモルファス磁性体、Fe−Si 、Fe−Co
等で構成され、磁性膜P12はNi−Fe で構成され
ている。磁性膜P11は単層であってもよいし、異なる
飽和磁束密度Bs及び透磁率μを有する複数の磁性膜を
積層した構成してもよい。複数の磁性積層膜の場合、磁
性膜間に非磁性膜を介在させることも可能である。
【0024】ギャップ膜22に隣接する磁性膜P11は
、厚みが磁性膜P12よりも薄くなっている。具体例と
して、磁性膜P12をNi−Feで構成し、磁性膜P1
1をCo−Nb−Zrで構成した場合、厚みT11、T
12の比(T12/T11)は、 1<T12/T11≦25 の範囲が適当である。
【0025】実施例では、ポール部55、231の両者
に高飽和磁束密度の磁性膜P21、P11を設けた例を
示したが、何れか一方、好ましくは少なくとも媒体流出
端のポール部231に磁性膜P11を設けることもでき
る。磁性膜P21、P11は上部磁性膜23及びスライ
ダ5の一面の全体にわたって設けてもよいし、ポール部
55、231の領域に限って設けてもよい。また、薄膜
磁気ヘッドを例にとって説明したが、例えばモノリシッ
ク型磁気ヘッドやコンポジット型磁気ヘッド等にも本発
明は同様に適用できる。
【0026】上述のように、ギャップ膜22を間に挟ん
で向き合う一対のポール部55、231のうち、少なく
ともポール部231は、複数の磁性膜P11、P12を
積層して構成されており、複数の磁性膜P11、P12
のうち、ギャップ膜22に隣接する磁性膜P11は、他
の磁性膜P12よりも飽和磁束密度が大きいから、ギャ
ップ膜22に向う程、磁束が集中し易くなる。このため
、磁界分布L2 が鋭化されると共に、再生波形L1 
が図4に示すように鋭化され、PW50値が小さくなる
。従って、高密度記録再生が可能になる。特に、媒体流
出端のポール部231を複数の磁性膜P11、P12を
積層して構成し、ギャップ膜22に隣接する磁性膜P1
1を、磁性膜P12よりも飽和磁束密度が大きく、かつ
、厚みが薄い構造とした場合、媒体M上の磁化分布を決
定する媒体流出端における磁界強度の傾斜が急峻になり
、好ましい磁気記録が得られる。
【0027】しかも、ギャップ膜22に隣接する磁性膜
P11は、磁性膜P12よりも厚みが薄いから、磁束の
集中が一層促進され、磁界分布L2 及び再生波形L1
 が一層鋭化される。
【0028】ポール部231としての全体の先端厚みは
、ポール部P11、P12を構成する磁性膜P11、P
12の積層構造全体の厚み(T11+T12)であるか
ら、優れた書き込み能力を確保できる。
【0029】図5は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例における部分拡大斜視図である。この実施例
では、非磁性領域61、62が上部ポール231のトラ
ック幅方向の端部にかかるように形成されている。この
ような構造であると、非磁性領域61、62の位置、幅
等によって、下部ポール部55及び上部ポール部231
のトラック方向幅を調整し、高密度記録に対応するため
のトラック方向幅の狭幅化等を容易に実現できる。
【0030】図6は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例を示す部分拡大斜視図である。この実施例で
は、非磁性領域61、62は三方を開口させた段状に形
成されている。
【0031】図7は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例における部分拡大斜視図を示している。この
実施例では、スライダスライダ5は、薄膜磁気変換素子
2を設けた一端側に、空気ベアリング面53、54の媒
体流出方向aと交叉する方向に間隔を隔てて設けられた
磁性劣化部による非磁性領域61、62を有している。 非磁性領域61、62は機械加工による加工変質または
熱変質として形成できる、熱変質を生じさせる手段とし
ては、イオン・フォーカス・ビーム照射、エッチングま
たはイオン打込み等の手段がある。
【0032】図8は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例における部分拡大斜視図であり、空気ベアリ
ング面53、54の媒体流出方向aと交叉する方向に間
隔を隔てて設けられた磁性劣化部による非磁性領域61
、62を有している。非磁性領域61、62はレール部
51、52の両端側に立ちするように設けられている。
【0033】図9は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例を示す斜視図である。磁性体で構成されたス
ライダ1は、媒体対向面側の空気ベアリング面56がレ
ール部のない平面となっている。薄膜磁気変換素子2は
1個だけであり、この1個の薄膜磁気変換素子2に対し
て、非磁性領域61、62による下部ポール部55が形
成されている。
【0034】図10は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更
に別の実施例における斜視図を示している。薄膜磁気変
換素子2は磁性体でなるスライダ1の幅方向のほぼ中間
部に配置されている。また、取出電極27、28はスラ
イダ1の幅方向に横並びに配置されている。スライダ1
は薄膜磁気変換素子2を設けた一端側に、空気ベアリン
グ面56の媒体流出方向aと交叉する方向に間隔を隔て
て設けられた2つの非磁性領域61、62を有しており
、下部ポール部55は非磁性領域61ー62間のスライ
ダ部分によって形成されている。
【0035】図9及び図10の実施例によれば高密度記
録、高速アクセスに適した小型の薄膜磁気ヘッドを実現
できる。
【0036】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 (a)スライダは、フェライト等の磁性体で構成されて
いるから、加工性及び摺動性が高く、磁気記録媒体に与
えるダメージが小さくな、耐久性に優れた薄膜磁気ヘッ
ドを提供できる。 (b)下部ポール部は磁性体でなるスライダ部分によっ
て構成されているから、下部ポール部を得るための下部
磁性膜形成工程が不要で、工程数が少なく、低コストの
製造の容易な薄膜磁気ヘッドを提供できる。 (c)一対のポール部のうち、少なくとも一方は、前記
変換ギャップに隣接する面側に、他の部分よりも飽和磁
束密度が大きい磁性膜を有するから磁界分布及び再生波
形を鋭化し、高密度記録再生に適した薄膜磁気ヘッドを
提供できる。 (d)変換ギャップ膜に隣接する磁性膜または積層され
る他の磁性膜の磁気特性、厚みを選択することにより、
使用周波数に合わせて、磁界分布及び再生波形を鋭化し
得る薄膜磁気ヘッドを提供できる。 (d)ポール部磁界分布及び再生波形の鋭化と共に、書
き込み能力を確保し、オーバライト特性の優れた高密度
記録用薄膜磁気ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図2】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの薄膜磁気変換素
子部分の拡大斜視図である。
【図3】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの拡大断面図であ
る。
【図4】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの再生特性を説明
する図である。
【図5】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの他の実施例を示
す部分拡大斜視図である。
【図6】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示
す部分拡大斜視図である。
【図7】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示
す部分拡大斜視図である。
【図8】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示
す部分拡大斜視図である。
【図9】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例を示
す部分拡大斜視図である。
【図10】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例を
示す部分拡大斜視図である。
【図11】従来の薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図12】従来の薄膜磁気ヘッドの薄膜磁気変換素子部
分の拡大断面図である。
【図13】従来の薄膜磁気ヘッドの書き込み特性を示す
図である。
【図14】従来の薄膜磁気ヘッドの再生特性を示す図で
ある。
【符号の説明】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  スライダと、前記スライダの一端側に
    備えられた薄膜磁気変換素子とを有する薄膜磁気ヘッド
    であって、前記スライダは、磁性体で構成されており、
    前記薄膜磁気変換素子は、変換ギャップを間に挟んで向
    き合う一対のポール部を有しており、前記一対のポール
    部の一つは、前記スライダによって構成されており、前
    記一対のポール部のうち、少なくとも一方は、前記変換
    ギャップに隣接する面側に、他の部分よりも飽和磁束密
    度が大きい磁性膜を有することを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッド。
  2. 【請求項2】  前記磁性膜を有する前記ポール部は、
    媒体流出端側のポール部であることを特徴とする請求項
    1に記載の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】  前記スライダは、前記薄膜磁気変換素
    子を設けた一端側に空気ベアリング面の媒体流出方向と
    交叉する幅方向に間隔を隔てて設けられた非磁性領域を
    有しており、前記非磁性領域によってはさまれた部分は
    、前記ポール部の一つを構成していることを特徴とする
    請求項1に記載の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】  前記非磁性領域は、前記スライダに形
    成された磁性劣化層であることを特徴とする請求項3に
    記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】  前記非磁性領域は、前記スライダに形
    成された凹溝であることを特徴とする請求項3に記載の
    薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】  前記薄膜磁気変換素子は、前記スライ
    ダによる下部磁性体と、前記下部磁性体と共に磁気回路
    を構成する上部磁性膜と、前記下部磁性体及び上部磁性
    膜の一部として、先端面が空気ベアリング面に現われる
    ように形成された下部ポール部及び上部ポール部と、前
    記下部ポール部及び前記上部ポール部の間に設けられた
    ギャップ膜と、後方において前記下部磁性体及び上部磁
    性膜を結合する結合部と、前記結合部の周りに渦巻状に
    形成されたコイルとを有することを特徴とする薄膜磁気
    ヘッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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