JPH0440773B2 - - Google Patents

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JPH0440773B2
JPH0440773B2 JP18073182A JP18073182A JPH0440773B2 JP H0440773 B2 JPH0440773 B2 JP H0440773B2 JP 18073182 A JP18073182 A JP 18073182A JP 18073182 A JP18073182 A JP 18073182A JP H0440773 B2 JPH0440773 B2 JP H0440773B2
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JP
Japan
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head
magnetic
magnetically permeable
thin film
recording medium
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JP18073182A
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JPS5971123A (ja
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Takeshi Takahashi
Kenji Kanai
Kyoshi Sasaki
Ryuji Sugita
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to EP83302024A priority patent/EP0091812B1/en
Priority to US06/483,614 priority patent/US4613918A/en
Priority to DE8383302024T priority patent/DE3374622D1/de
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Publication of JPH0440773B2 publication Critical patent/JPH0440773B2/ja
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
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    • G11B5/3919Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は垂直磁化の再生に好適な薄膜磁気ヘツ
ドに関する。
従来例の構成とその問題点 垂直磁気記録は従来の長手方向磁気記録より本
質的に高密度記録に適していることが知られてい
る。しかし、再生過程においてはまだいろいろ問
題があつた。例えば、電磁誘導による巻線形磁気
ヘツドで再生する場合には、単磁極形ヘツドや、
リング形ヘツドが提案されている。リング形ヘツ
ドで再生する場合、垂直記録の特徴である短波長
信号を再生するためには、ギヤツプ長を極端に小
さくする必要があり、その場合磁気ヘツドの磁気
回路能率が非常に悪くなる。再生感度を上げるた
めに巻線数を増やしていくと、ヘツドインダクタ
ンスの増大による自己共振周波数が低下する。一
方、記録波長の短波長化に伴い信号周波数が高く
なるため、磁気ヘツドの自己共振周波数の低下は
信号再生において、極めて不都合であつた。ま
た、単磁極形ヘツドにおいても、巻線形であるた
め、同様の問題をもつている。電磁誘導形ヘツド
で共通しさらに大きな問題は、ヘツドと記録媒体
間の相対速度が小さい場合、再生出力電圧が小さ
くなり、その対策としては巻線数の増大となり、
上記問題を大きくする。一方、磁気ヘツドを多数
並設するマルチトラツク構成においては、巻線ス
ペースが問題となる。さらに、薄膜技術で構成す
る場合には、巻線数が限られ、高感度な再生ヘツ
ドを実現できない。
これらの問題を解決するために、最近、磁気抵
抗効果(以下MRと略記する)ヘツドが注目され
ている。従来のMRヘツドは、例えば、短冊状
MR素子の長手方向に電流を流し、記録媒体に
MR素子を垂直に配置し、信号磁界が素子面内
に、長手方向と直角に入る単子単体形MRヘツド
がある。このタイプのMRヘツドでは、ヘツド構
造のみに起因する波長応答性はMR素子幅Wによ
つて決定されることが知られている。この波長損
失を充分小さくするためには素子幅Wを波長λ程
度にする必要があり、これは短波長指向のヘツド
にとつては極めて不利である。一方、MR素子の
厚さ方向の両側に高透磁率の磁性体を配置したシ
ールド形MRヘツドがある。このタイプのMRヘ
ツドは従来のリング形巻線ヘツドと略同じ波長応
答を示し、かなり短波長まで高密度に使用できる
ことが知られている。しかし、MR素子と両側の
高透磁率磁性体との間には磁気的、電気的な絶縁
を施す必要があり、この間の絶縁層厚G1,G2
従来のリング形巻線ヘツドのギヤツプ長に相当す
る。さらに、近似的にはG1のギヤツプ損失とG2
のギヤツプ損失の積の形になるため、短波長にお
けるギヤツプ損失を充分小さくするためには、
G1,G2共極端に小さくする必要があり、この状
況下で磁気的、電気的にリークのない狭ギヤツプ
長を形成することは極めて困難である。
以上のような問題を解決したものとして本発明
者は次のような薄膜ヘツドを提案した。(特願昭
57−62731号)即ち、両端に電極を有するNi−
Fe、Ni−Coなどの強磁性体よりなるMR素子の
幅方向の一端が記録媒体に面し、他端部を記録媒
体と接する透磁性体の一端を磁気的に結合した構
造の薄膜ヘツドで高密度記録領域における電磁変
換特性に大きく関与する磁気ギヤツプを有せず、
MR素子幅に起因する幅損失が解消されていると
いう特徴を有する。図面を用いて具体的に説明す
ると、第1図及び第2図に示すように、フエライ
トのような透磁性体1の表面に切欠き溝2を設
け、その切欠き部に非磁性材3を充填し基板1の
表面と同一面に仕上げられた新たな表面上に例え
ば、Ni−Fe合金を蒸着手段で500Å程度の厚さに
被着し、写真食刻技術で電極5,6をMR素子4
の長手方向の両端に配置し、MR素子4を切欠き
溝2の長手方向と平行に設ける。その後、MR素
子を保護する為、保護膜あるいは保護基板13
(第1図には表示せず)を配置する。MR素子4
の上端部を透磁性体1中に設けられた切欠き溝2
の上端部9と磁気的に結合し、MR素子4の下端
部は記録媒体7と当接している。透磁性体1の
MR素子4と略直角な面10は記録媒体7と当接
する面であり、矢印8は媒体の移動方向である。
なお、切欠き溝の媒体移動方向の寸法はリングヘ
ツドのギヤツプとして動作しない程度に大きく、
扱う信号波長によつても異なるので、5μm以上
あるのが望ましい。
以上のようなMRヘツドは、記録媒体として、
ベース12と垂直磁化膜7の間に軟磁性層11を
介在させた垂直2層膜媒体を用いる事によつてよ
り高性能の特性が実現できる。即ち、垂直記録媒
体7に記録された信号磁化から発生する磁束は、
MR素子4の下端部から導かれ、MR素子4を通
つてその上端部から透磁性体1中の切欠き溝2の
端部9に導かれ、透磁性体1を通つて媒体7との
当接面10に導かれ、媒体7に戻り、軟磁性層1
1を通つてMR素子4の下端部に戻る閉磁路構成
を形成する。
一方、磁気記録媒体として最近金属蒸着テープ
が盛んに開発されるようになつているが、このよ
うな導電性記録媒体を用いた場合、前記MRヘツ
ドのようにMR素子が媒体と接触する構造では電
気的リークの問題が生じる。このような場合でも
使えるヘツドとして本発明者は第3図に示すよう
なMRヘツドを提案した。(特願昭57−62728号)
即ち、基本構成および動作原理は先に提案した
MRヘツドと同様であるが、MR素子4を媒体か
ら離して配置し、一端が記録媒体7に面し、他端
がMR素子4と磁気的に結合すると同時に電気的
にはMR素子4と絶縁された透磁性薄膜15を配
置した構成である。第4図は他の実施例を示し
MR素子4と透磁性薄膜15の間に非磁性材より
なる絶縁膜17を配置した構成である。
上記提案したMRヘツドは垂直磁化の再生に好
適な磁気ヘツドであるが、MR素子4と透磁性体
1および透磁性薄膜15が磁気的に結合している
部分の面積を適当な範囲になるように構成しない
と再生効率が大きく低下する場合がある。
発明の目的 本発明は、上記のように幅損失、ギヤツプ損失
に相当する厚み損失のない垂直磁化信号再生用
MRヘツドにおいて、MR素子近傍の幾可学的構
造を限定する事によつて、高い再生効率を有する
薄膜磁気ヘツドを提供することを目的とするもの
である。
発明の構成 本発明による薄膜磁気ヘツドは、記録媒体に面
する側に透磁性体と非磁性材と磁気抵抗効果素子
を備え、上記記録媒体に面する側に対し垂直面側
で上記磁気抵抗効果素子の両側に電極を備え、上
記磁気抵抗効果素子と上記透磁性体の結合部面積
S1と上記磁気抵抗効果素子と上記非磁性材の結合
部面積S2の比S1/S2を0.1を超え0.6未満とする
か、記録媒体に面する側に透磁性体と非磁性材と
透磁性薄膜と絶縁膜を備え、上記記録媒体に面す
る側に対し垂直面側で上記絶縁膜上に上記透磁性
薄膜と上記非磁性材と上記透磁性体に重なる磁気
抵抗効果素子を備え、その磁気抵抗効果素子の両
端に電極を備え、上記磁気抵抗効果素子と上記透
磁性薄膜の結合部面積S3と上記磁気抵抗効果素子
と上記非磁性材の結合部面積S4の比S3/S4を0.1
を超え0.5未満とする。
実施例の説明 第1図および第2図に示すような構造のMRヘ
ツドの場合、その再生効率は単に磁気回路的な効
率だけでなく、MR素子4が透磁性体1と1部平
面で重なつて磁気的に結合する為に、この重なつ
た領域14のMR動作が期待できず、MRヘツド
全体としての抵抗変化が小さくなる事による電気
的効率の問題がある。この電気的効率は当然の事
ながら上記重なり部分の面積が大きくなれば下が
つてくるが、逆に磁気的効率は上がるという相反
する現象を有し、MRヘツドの再生効率はこの両
者の積の形になることから、上記重なり部分の面
積とMR素子全体の面積の比を適当に設定するこ
とによつて最高の再生効率が得られることが予想
される。
第5図は上記重なり量を変えたMRヘツドを試
作してその再生出力を重なり部分の面積S1と重な
らない部分の面積S2との比に対してプロツトした
ものでS1/S2=0.3〜0.4の付近で最大出力を与え
ている事がわかる。図中の破線は近似計算による
結果でかなり良く一致した傾向が見られる。シス
テム構成の上でヘツド出力のばらつきとして−
3dB以内が望ましい事から 比S1/S2を0.1を超え0.6未満 という範囲で前記MRヘツドを構成する事によつ
て高い再生効率のMRヘツドが得られる。
第4図に示すような構造のMRヘツドの場合は
上述したような条件に加えて、更にMR素子4と
透磁性薄膜15との重なり部分16にも同様の現
象がある。第6図はMR素子4と透磁性薄膜15
との重なり部分の面積S3とMR素子4と非磁性材
3との重なり部分の面積18(S4)の比を変えた
時のMRヘツドの再生出力をプロツトしたもので
S3/S4=0.3の付近で最大出力を与えており、−
3dB以内のばらつきを許容すると0.1を超え0.5未
満という範囲となる。
発明の効果 以上のように、本発明の薄膜磁気ヘツドは幅損
失、ギヤツプ損失に相当する厚み損失が無く、高
い再生効率で高密度の垂直磁化信号を再生でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は薄膜磁気ヘツドの斜視図、第2図は第
1図の線A,A′に沿つた断面図、第3図は他の
薄膜磁気ヘツドの斜視図、第4図は第3図に示す
同ヘツドの要部の他の実施例を示す断面図、第5
図、第6図はそれぞれS1/S2、S3/S4を変えた時
のヘツド出力分布を示す図である。 1……透磁性体、3……非磁性体、4……MR
素子、7……記録媒体、15……透磁性薄膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 記録媒体に面する側に透磁性体と非磁性材と
    磁気抵抗効果素子を備え、上記記録媒体に面する
    側に対し垂直面側で上記磁気抵抗効果素子の両端
    に電極を備え、上記磁気抵抗効果素子と上記透磁
    性体の結合部面積S1と上記磁気抵抗効果素子と上
    記非磁性材の結合部面積S2の比S1/S2を0.1を超
    え0.6未満とした薄膜磁気ヘツド。 2 記録媒体に面する側に透磁性体と非磁性材と
    透磁性薄膜と絶縁膜を備え、上記記録媒体に面す
    る側に対し垂直面側で上記絶縁膜上に上記透磁性
    薄膜と上記非磁性材と上記透磁性体に重なる磁気
    抵抗効果素子を備え、その磁気抵抗効果素子の両
    端に電極を備え、上記磁気抵抗効果素子と上記透
    磁性薄膜の結合部面積S3と上記磁気抵抗効果素子
    と上記非磁性材の結合部面積S4の比S3/S4を0.1
    を超え0.5未満とした薄膜磁気ヘツド。
JP18073182A 1982-04-14 1982-10-14 薄膜磁気ヘツド Granted JPS5971123A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18073182A JPS5971123A (ja) 1982-10-14 1982-10-14 薄膜磁気ヘツド
EP83302024A EP0091812B1 (en) 1982-04-14 1983-04-11 A playback head for perpendicular magnetic recordings
US06/483,614 US4613918A (en) 1982-04-14 1983-04-11 Perpendicular magnetic playback head and a perpendicular magnetic recording and reproducing device
DE8383302024T DE3374622D1 (en) 1982-04-14 1983-04-11 A playback head for perpendicular magnetic recordings

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JPS5971123A JPS5971123A (ja) 1984-04-21
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JPS61165814A (ja) * 1985-01-14 1986-07-26 Nippon Denso Co Ltd 磁気検出装置
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