JPH0473210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気抵抗効果（以下MRという）素子
が用いられて成る磁気抵抗効果型磁気ヘツド
（MR型磁気ヘツド）に係わる。

背景技術とその問問題点 第１図及び第２図は、夫々MR型磁気ヘツドの
要部の拡大平面パターン図と拡大断面図を示す。
図示のMR型磁気ヘツドはそのMR素子が磁気媒
体との対接面より後退した位置に配置されたいわ
ゆるリア型のMR型磁気ヘツドである。このリア
型磁気ヘツドは、例えばNi−Zn系フエライト、
或いはMn−Zn系フエライトより成る磁性基体１
上に、この基体１が上述したMn−Zn系フエライ
トのように導電性を有する場合においては、これ
の上にSiO₂，Si₃N₄等より成る絶縁層２を介し
て、被着された例えば、帯状導電層より成り、後
述するMR素子に対してバイアス磁界を供給する
ための通電によつて磁界を発生するバイアス磁界
発生用の電流手段３が設けられる。また、この電
流手段３上には、同様の絶縁層４を介して、例え
ばNi−Fe系合金、Ni−Co系合金薄膜等より成る
MR素子５が被着される。更にこのMR素子５上
には同様の絶縁層６が被着され、この絶縁層６を
介して、MR素子５及び電流手段３を横切る方向
に延長して磁気回路を構成する対の磁気コアとな
る磁性層７及び８が、例えばNi−Fe系合金層に
よつて形成される。この場合、一方の磁性層７の
前方端は、基体１上に、所要の厚さを有する非磁
性のギヤツプスペーサ層９を介して延在し、この
磁性層７と基体１との間にギヤツプスペーサ層９
の厚さによつてそのギヤツプ長が規制される磁気
ギヤツプｇが形成され、この磁気ギヤツプｇが、
磁気媒体との対接面１０に臨むように構成され
る。他方の磁性層８の後端は基体１に、例えば直
接的に接触するようにして両者が磁気的に密に結
合するようになされる。また、磁性層７の後方端
部と、磁性層８の前方端部とは所要の間隔Ｗを保
持して対向するようになされ、両者間に磁気回路
の不連続部１１を構成するようにされる。この場
合、この不連続部１１内に磁気的にMR素子５が
配置され、この素子５によつて磁気的に不連続部
が連結するようにする。これがため磁性層７の後
方端部と、磁性層８の前方端部とは、夫々MR素
子５上に夫々絶縁層６を介して跨るようにされ、
絶縁層６の厚さが薄くされることによつて、各端
部とMR素子５とが磁気的に結合するようにす
る。このようにして基体１−磁気ギヤツプｇ−磁
性層７−MR素子５−磁性層８−基体１の閉磁路
が構成される。

このようにして、基体１上に磁気ギヤツプｇ
と、MR素子５とが磁路中に設けられた磁気回路
が構成された磁気ヘツド素子ｈが形成される。

そして、例えばマルチトラツク型のMR型磁気
ヘツドにおいては、上述した構成による磁気ヘツ
ド素子ｈが各トラツクに対応して共通の基体１に
平行配列される。

尚、実際上はこの基体１上に形成された磁気ヘ
ツド素子ｈを覆つて非磁性の絶縁性保護層１２が
設けられ、これの上に接着剤層１３によつて保護
基板１４が接合されてMR型の磁気ヘツドが構成
される。

このような構成によるMR型磁気ヘツドは、そ
の対接面１０に対接する磁気媒体からの信号磁界
が磁気ギヤツプｇより、磁気回路中のMR素子５
中を通ずることによつてその抵抗変化によつて媒
体上の記録が検出される。この場合MR素子５に
は、そのの抵抗変化を検出するために、すなわち
出力をとり出すための電流（以下検出電流とい
う）を通ずると共に、この場合、MR素子におい
て高い感度と直線性が得られるようにMR素子に
所要のバイアス磁場を与えるために、電流手段３
に所要の電流（以下バイアス電流という）を通ず
る。

このような磁気回路を具備する薄膜型のMR型
磁気ヘツドにおいては、その磁気回路の磁気的特
性、特に薄膜構造とされた磁性層７及び８の磁気
的特性がヘツドの出力特性上に大きな問題とな
る。すなわちこの磁性層の磁化状態によつてMR
素子のバイアス状態が変化し、また磁性層の透磁
率μが相違してくるので磁気ヘツドの出力が大き
く変化し、その特性が不安定となる。そしてこの
特性のばらつきはマルチトラツク型磁気ヘツドに
おいては各MR磁気ヘツド素子ｈ毎に、すなわち
トラツク毎に特性のばらつきとなる。また、バイ
アスが与えられた状態で安定化されると磁気回路
の磁性層において磁束通路方向に沿つてすなわち
磁気ギヤツプにおけるトラツク幅方向と直交する
方向に磁化が飽和して透磁率μが低下し、出力の
低下、すなわち効率が低下してしまう。

そこで、この種のMR型磁気ヘツドにおいてそ
の磁気回路を構成する薄膜構造の磁性層に要求さ
れる性質は磁気回路の磁路方向に沿う方向に関す
る透磁率μが高く、且つ安定なことである。但し
ここでμ＝dM／dH（Ｍは磁化、Ｈは磁界の強さ） である。これがため磁性層においては一軸異方性
を有し、磁気回路の磁路方向、すなわち磁気ギヤ
ツプｇにおけるトラツク幅と直交する方向（第１
図及び第２図においては磁性層７及び８の長手方
向）に困難軸を有するようにすることであり、そ
の理想的磁気特性は、上述の磁路方向に関する磁
気的特性が、第３図に示すようにヒステリシスが
なく直線的な特性を示すことである。

このような特性を有する磁性層を得るための材
料の選定と被着方法については種々の提案がなさ
れている。例えば一軸異方性を得るための方法と
しては、磁界中蒸着或いは磁界中スパツタ等が採
られる。しかしなら上述した磁性層７及び８は、
下層に電流手段３、或いはMR素子５等が配置さ
れた段差が生じた面への被着であるために、その
段部におけるいわゆる段切れが生じないようにす
るためには、蒸着によるよりもスパツタリングに
よることがその被着方向の等方性を有することか
ら望ましい。また、一方磁性層の被着条件として
は、これの被着前にすでに形成されているるMR
素子の熱的劣化を回避するためにこの磁性層の被
着に当つては基体温度としては250℃程度以下で
の被着が望ましい。また、バイアス磁界がかかつ
た状態でも尚且つ透磁率が高いことが必要である
ためにこの種の磁性材料としてはパーマロイ系の
材料を用いることが適当である。この種のパーマ
ロイ系の高透磁率性材としては、例えば81原子％
Ni−残部Feのパーマロイ或いはMoを添加したモ
リブデンパーマロイが提案されている。Ni−Fe
パーマロイは、磁界中蒸着によるときは一軸異方
性を得ることができるがこの場合は前述した段切
れの問題が生じる。一方、この段切れを解消すべ
くスパツタリングによる場合は、一軸異方性を示
さずその磁気的特性は等方性となり、抗磁力Hc
は3Oe程度となる。一方、モリブデンパーマロイ
による場合はスパツタリングによつてその被着が
なされるものであるが、この場合Hcは0.3Oe以下
程度となし得るも異方性が得られず、飽和が早い
ためにバイアス磁界によつて透磁率が急激に低下
してしまう。また、内部の磁区構造が不安定なた
めに磁気ヘツド特性が安定しないという欠点があ
る。

上述したように従来のMR型磁気ヘツド、特に
薄膜型磁気ヘツドにおいては、その磁気回路に依
存して充分効率が高く安定した特性の磁気ヘツド
が得られていない。

発明の目的 本発明においては、上述した薄膜型構造を有す
るMR型磁気ヘツドにおいて、その磁気回路にお
ける透磁率μが安定で且つ高く、したがつて再生
特性が安定で且つ高出力、高効率を有し、更に多
トラツク磁気ヘツドに適用する場合にあつては各
トラツクについてばらつきがない磁気ヘツドを構
成することができるようにするものである。

発明の概要 本発明においては、磁性基体とこれの上に形成
された磁性層とを有し磁気媒体との対接面に所要
の磁気ギヤツプが形成された磁気回路と、この磁
気回路に設けられた磁気ギヤツプとは別の不連続
部に磁気的に結合されて配された磁気抵抗効果素
子とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘツドにおい
て、上述の磁性層が抗磁力が小さく磁化飽和の早
い磁性材料より成る第１の層とこれの上に形成さ
れた抗磁力が高い材料であるか、或いは一軸異方
性の材料より成る第２の層より成り、第２の層は
磁気ギヤツプによるトラツク幅方向に着磁されて
成るものである。

実施例 第４図を参照して本発明の一例を説明する。第
４図において第２図と対応する部分には同一符号
を付して重複説明を省略するも、磁気回路を構成
する磁性層７及び８を、特に基体１及びMR素子
５側、すなわち下層に配される第１の層２１とこ
れの上に形成される第２の層２２とより構成す
る。

第１の層２１は、第５図にその磁気的特性を示
すように、磁気回路としての磁路方向と直交する
方向、すなわち磁気媒体との対接面に臨む磁気ギ
ヤツプｇによるトラツク幅方向に関する磁気特性
が低い抗磁力を示し、早い磁化が生ずる特性を有
する例えばモリブデンパーマロイのスパツタリン
グ層によつて形成する。因みにスパツタリングに
よるモリブデンパーマロイのその磁気特性は等方
性を示しそのHcは0.3Oeという小さな値を示し、
飽和磁化Msは7000〜8000Gである。第２の層２
２は、第１の層２１上に、図示しないが、必要に
応じて第１及び第２の層２１及び２２間に相互拡
散を防止する例えばSiO₂等の隔壁層を介して形
成されるものであり、この第２の層２２は抗磁力
Hcが高い例えばCoより構成するか或いは一軸異
方性を有する、つまりHkの大きいNi−Co磁性材
によつて構成する。また、この第２の磁性層２２
はこれがトラツク幅方向に着磁される。このよう
な構成による磁性層７及び８は第２の磁性層２２
による弱い磁界によつて第１の磁性層２１の磁化
の方向がトラツク幅方向に向き、これがためトラ
ツク幅方向と直交する方向、すなわち磁路の方向
に関する透磁率μが大となる。したがつてこれが
磁路方向、すなわちトラツク幅と直交する方向に
関してHcが小さくヒステリシスが小さく且つ透
磁率μが大きい磁気特性を示すことになる。そし
て、ここに磁路方向の透磁率μは1000以上に設定
される。

発明の効果 上述したように本発明においては、MR型磁気
ヘツドにおける磁気回路を構成する磁性層として
主としてその磁路となる第１の磁性層２１に、そ
の磁化の方向をこれの上に形成された第２の層２
２による磁界によつてトラツク幅方向にそろえる
ようにしたことによつて上述した磁路方向、すな
わちトラツク幅方向と直交する方向の透磁率μは
上述したように1000以上の高い値となし得るもの
であり、しかもこの磁気的特性は第２の層２２に
よる弱い磁界によつて常に安定して設定されてい
るのでその磁気的特性例えば透磁率μが不安定に
変動することがない。したがつて、常に効率が高
いすなわち出力の大きい安定した特性の磁気ヘツ
ドを構成することができ、多トラツク磁気ヘツド
に適用した場合においてトラツク間のばらつきも
解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の磁気抵抗効果型磁気
ヘツドの略線的拡大平面パターン図及び拡大断面
図、第３図は本発明の説明に供する磁気的特性曲
線図、第４図は本発明による磁気抵抗効果型磁気
ヘツドの一例の断面図、第５図はその説明に供す
る磁気的特性曲線図である。 １は磁性基体、５は磁気抵抗効果素子、３は磁
気抵抗効果素子にバイアス磁場を与える電流手
段、７及び８は磁性層、２１及び２２は第１及び
第２の磁性層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性基体とこれの上に形成された磁性層とを
   有し磁気媒体との対接面に所要の磁気ギヤツプが
   形成された磁気回路と、該磁気回路に設けられた
   上記磁気ギヤツプとは別の不連続部に磁気的に結
   合されて配された磁気抵抗効果素子とを有する磁
   気抵抗効果型磁気ヘツドにおいて、上記磁性層が
   抗磁力が小さく磁化飽和の早い磁性材料より成る
   第１の層とこれの上に形成された抗磁力が高い材
   料であるか一軸異方性の材料より成る第２の層よ
   り成り、該第２の層は上記磁気ギヤツプによるト
   ラツク幅方向に着磁されて成ることを特徴とする
   磁気抵抗効果型磁気ヘツド。