JPH048846B2 - - Google Patents
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- JPH048846B2 JPH048846B2 JP13799883A JP13799883A JPH048846B2 JP H048846 B2 JPH048846 B2 JP H048846B2 JP 13799883 A JP13799883 A JP 13799883A JP 13799883 A JP13799883 A JP 13799883A JP H048846 B2 JPH048846 B2 JP H048846B2
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Classifications
-
- 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
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
-
- G—PHYSICS
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- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3945—Heads comprising more than one sensitive element
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- G11B5/3964—Heads comprising more than one sensitive element the sensitive elements being active read-out elements the active elements being arranged in a single plane, e.g. "matrix" disposition disposed at an angle to the direction of the track or relative movement for transducing on a single track
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気記憶媒体に書き込まれた磁気的情
報を、いわゆる磁気抵抗効果を利用して読み出し
を行う強磁性磁気抵抗効果素子（以下、MR素子
と称す）を備えた磁気抵抗効果ヘツド（以下、
MRヘツドと称す）の製造方法に関する。
報を、いわゆる磁気抵抗効果を利用して読み出し
を行う強磁性磁気抵抗効果素子（以下、MR素子
と称す）を備えた磁気抵抗効果ヘツド（以下、
MRヘツドと称す）の製造方法に関する。
MRヘツドは、磁気記録における記録密度の向
上に大きく貢献するものとして注目されている。
周知の如く、MR素子を磁気記憶媒体に書き込ま
れた磁気的情報に対して、線形応答を呈する高効
率の再生用ヘツドとして用いるためには、MR素
子に流すセンス電流とMR素子の磁化の成す角度
（以下、バイアス角度と称す）を略45°に設定する
バイアス手段が必要とされ、種々の提案がなされ
ている。
上に大きく貢献するものとして注目されている。
周知の如く、MR素子を磁気記憶媒体に書き込ま
れた磁気的情報に対して、線形応答を呈する高効
率の再生用ヘツドとして用いるためには、MR素
子に流すセンス電流とMR素子の磁化の成す角度
（以下、バイアス角度と称す）を略45°に設定する
バイアス手段が必要とされ、種々の提案がなされ
ている。
近年、前述したバイアス手段を実現する具体的
方法の一つに第１図に示す様な、MR素子１と、
これと磁気的交換結合を行う反強磁性体２とが積
層された構成をもつMRヘツドが提案されてい
る。ここで言う磁気的交換結合とは反強磁性体２
とMR素子１との界面での反強磁性体２の原子層
の磁化の向きとMR素子１の磁化Ｍの向きが同一
方向に揃う効果である。この様なMR素子と反強
磁性体の磁気的交換結合及びこれを利用したMR
ヘツドに関しては例えば、アイ・イー・イー・イ
ー・トランサクシヨンズ・オン・マグネテイクス
（IEEE Transactions on Magnetics）1978年第
14巻、521〜523ページに記載のアール・デイー・
ヘムステツド（R.D.Hempstead）等による論文
に報告されている。この論文では、反強磁性体と
してMn50％−Fe50％合金（いずれも重量パーセ
ント）を用いて良好な結果を得ている。更に、こ
の論文では、磁界中熱処理を施すことによりMR
ヘツドの磁化Ｍの向きを任意の方向に固定できる
ことも開示している。これは、反強磁性体のネー
ル温度近傍もしくはそれ以上の温度にMRヘツド
を保持した状態で外部から任意の方向にMRヘツ
ドに対し電流を通じたコイルや永久磁石等により
略均一な外部磁界を印加し、更に、この状態でネ
ール温度より充分低い温度（例えば室温）まで
MRヘツドを冷却することにより達成される。従
つて、この様な均一磁界中熱処理を用いると、第
１図に示す様にMR素子１の磁化Ｍとセンス電流
Isの成すバイアス角θは任意（望ましくは45度）
に設定でき、媒体からの信号磁界に対して、線形
応答を示す高効率のMRヘツドが実現できる。
方法の一つに第１図に示す様な、MR素子１と、
これと磁気的交換結合を行う反強磁性体２とが積
層された構成をもつMRヘツドが提案されてい
る。ここで言う磁気的交換結合とは反強磁性体２
とMR素子１との界面での反強磁性体２の原子層
の磁化の向きとMR素子１の磁化Ｍの向きが同一
方向に揃う効果である。この様なMR素子と反強
磁性体の磁気的交換結合及びこれを利用したMR
ヘツドに関しては例えば、アイ・イー・イー・イ
ー・トランサクシヨンズ・オン・マグネテイクス
（IEEE Transactions on Magnetics）1978年第
14巻、521〜523ページに記載のアール・デイー・
ヘムステツド（R.D.Hempstead）等による論文
に報告されている。この論文では、反強磁性体と
してMn50％−Fe50％合金（いずれも重量パーセ
ント）を用いて良好な結果を得ている。更に、こ
の論文では、磁界中熱処理を施すことによりMR
ヘツドの磁化Ｍの向きを任意の方向に固定できる
ことも開示している。これは、反強磁性体のネー
ル温度近傍もしくはそれ以上の温度にMRヘツド
を保持した状態で外部から任意の方向にMRヘツ
ドに対し電流を通じたコイルや永久磁石等により
略均一な外部磁界を印加し、更に、この状態でネ
ール温度より充分低い温度（例えば室温）まで
MRヘツドを冷却することにより達成される。従
つて、この様な均一磁界中熱処理を用いると、第
１図に示す様にMR素子１の磁化Ｍとセンス電流
Isの成すバイアス角θは任意（望ましくは45度）
に設定でき、媒体からの信号磁界に対して、線形
応答を示す高効率のMRヘツドが実現できる。
一方、MRヘツドは特定の領域ごとにバイアス
状態、即ち、センス電流Isと磁化Ｍの成すバイア
ス角度を変えることにより諸種の利点が生ずるこ
とが知られている。この様なMRヘツドとして、
例えば、MRヘツドの両端と中央部に電極を有し
た構成があり、この種のMRヘツドが磁気記憶媒
体からのサーボ情報（MRヘツドのトラツク位置
を制御するための磁気的情報）の検知や、MRヘ
ツドの出力をプツシユプル構成にし再生出力の線
形性を高めるために多用される。しかし、この種
のMRヘツドには、前述したMR素子と反強磁性
体の磁気的交換結合を利用してバイアス状態を実
現する方法は特定の領域ごとにバイアス状態を変
えることが困難であるため適用できなかつた。
状態、即ち、センス電流Isと磁化Ｍの成すバイア
ス角度を変えることにより諸種の利点が生ずるこ
とが知られている。この様なMRヘツドとして、
例えば、MRヘツドの両端と中央部に電極を有し
た構成があり、この種のMRヘツドが磁気記憶媒
体からのサーボ情報（MRヘツドのトラツク位置
を制御するための磁気的情報）の検知や、MRヘ
ツドの出力をプツシユプル構成にし再生出力の線
形性を高めるために多用される。しかし、この種
のMRヘツドには、前述したMR素子と反強磁性
体の磁気的交換結合を利用してバイアス状態を実
現する方法は特定の領域ごとにバイアス状態を変
えることが困難であるため適用できなかつた。
又、MRヘツドはMR素子を極めて小さはギヤ
ツプを介して、高透磁率の磁性体で両側から挟ん
だ構成、いわゆるシールド構成を取ることによ
り、その分解能を高めることができる。しかし、
前述した磁界中熱処理によつては、有効な磁界が
MR素子内部に到達せず、バイアス状態を任意に
設定することさえも困難であつた。
ツプを介して、高透磁率の磁性体で両側から挟ん
だ構成、いわゆるシールド構成を取ることによ
り、その分解能を高めることができる。しかし、
前述した磁界中熱処理によつては、有効な磁界が
MR素子内部に到達せず、バイアス状態を任意に
設定することさえも困難であつた。
本発明の目的は、前記従来の欠点を解決し、
種々の構成の磁気抵抗効果ヘツドに対してバイア
ス状態を実現することのできる磁気抵抗効果ヘツ
ドの製造方法を提供することである。
種々の構成の磁気抵抗効果ヘツドに対してバイア
ス状態を実現することのできる磁気抵抗効果ヘツ
ドの製造方法を提供することである。
本発明によれば、強磁性磁気抵抗効果素子が、
これと磁気的交換結合を行い、かつ電気的良導体
である反強磁性体とで積層された構成をもつ磁気
抵抗効果ヘツドの製造方法において、前記磁気抵
抗効果ヘツドの所定の電極間に電流を流す工程と
前記磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極間に電流を
流した状態で前記磁気抵抗効果ヘツドを室温以下
に冷却する工程を含むことを特徴とする磁気抵抗
効果ヘツドの製造方法が提供できる。
これと磁気的交換結合を行い、かつ電気的良導体
である反強磁性体とで積層された構成をもつ磁気
抵抗効果ヘツドの製造方法において、前記磁気抵
抗効果ヘツドの所定の電極間に電流を流す工程と
前記磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極間に電流を
流した状態で前記磁気抵抗効果ヘツドを室温以下
に冷却する工程を含むことを特徴とする磁気抵抗
効果ヘツドの製造方法が提供できる。
即ち、本発明は、MRヘツドに電流を流すこと
によつて生ずる熱と磁界を利用して、MR素子の
磁化を任意の方向に固定するものである。
によつて生ずる熱と磁界を利用して、MR素子の
磁化を任意の方向に固定するものである。
以下、本発明を図面を用いて、詳細に説明す
る。第２図は本発明の製造方法の原理を説明する
ためのMRヘツドの主要構成部分をあらわす。第
２図のMRヘツドはガラス、フエライト、セラミ
ツクス等から成る表面の滑らかな絶縁性基板材
（図示せず）上に強磁性体からなるMR素子（例
えばFe−Ni合金、Ni−Co合金等）１及びこれと
磁気的交換結合を行い、かつ電気的導電体である
反強磁性体（例えばMn−Fe合金、Mn−Ni合金
等）２がスパツタ、蒸着等の手法により順次積層
された構造を有し、実際の製造プロセスとして
は、前記MR素子膜、反強磁性体膜を形成後、フ
オトレジスト及びエツチング液又はイオンミリン
グ等の周知の方法によりMR素子１の磁化容易軸
E.Aと平行な方向に細長いストライプ形状に加工
し、次いでストライプの長手方向の両端にMRヘ
ツドにセンス電流を供給するための電極３及び４
を設けセンス電流が磁化容易軸E.Aと平行となる
様な構成とする。かかる構成のMRヘツドに、通
常使用するセンス電流Isの値より充分大きくか
つ、反強磁性体２のネール温度（例えば、Mn−
Fe合金では150℃〜200℃程度）近傍もしくはそ
れ以上まで温度上昇を生ずる程度の電流Ｉを電極
３及び４により供給する。このとき、電流Ｉの一
部は反強磁性体２にも通じているため、反強磁性
体２に分流した電流は、電流Ｉとは直交しMR素
子１の面内を通る磁界Ｈを生ずる。こうした状況
下で、MR素子１の磁化Ｍは反強磁性体２との界
面の原子層の磁化スピンからの束縛をはなれ、磁
界Ｈの強度に応じて、磁化容易軸Ｅ、Ａからθだ
け回転する。このθの値は、MR素子１の異方性
磁界をHk、MR素子１の幅方向の反磁界をHdと
おくと θ＝Sin-1Ｈ／Hk＋Hd (1) で与えられる。従つて、(1)式によりＨ＜Hk＜＋
Hdの条件を満す電流Ｉを供給すればθ＜90°（望
ましくはθ＝45°）に設定できる。
る。第２図は本発明の製造方法の原理を説明する
ためのMRヘツドの主要構成部分をあらわす。第
２図のMRヘツドはガラス、フエライト、セラミ
ツクス等から成る表面の滑らかな絶縁性基板材
（図示せず）上に強磁性体からなるMR素子（例
えばFe−Ni合金、Ni−Co合金等）１及びこれと
磁気的交換結合を行い、かつ電気的導電体である
反強磁性体（例えばMn−Fe合金、Mn−Ni合金
等）２がスパツタ、蒸着等の手法により順次積層
された構造を有し、実際の製造プロセスとして
は、前記MR素子膜、反強磁性体膜を形成後、フ
オトレジスト及びエツチング液又はイオンミリン
グ等の周知の方法によりMR素子１の磁化容易軸
E.Aと平行な方向に細長いストライプ形状に加工
し、次いでストライプの長手方向の両端にMRヘ
ツドにセンス電流を供給するための電極３及び４
を設けセンス電流が磁化容易軸E.Aと平行となる
様な構成とする。かかる構成のMRヘツドに、通
常使用するセンス電流Isの値より充分大きくか
つ、反強磁性体２のネール温度（例えば、Mn−
Fe合金では150℃〜200℃程度）近傍もしくはそ
れ以上まで温度上昇を生ずる程度の電流Ｉを電極
３及び４により供給する。このとき、電流Ｉの一
部は反強磁性体２にも通じているため、反強磁性
体２に分流した電流は、電流Ｉとは直交しMR素
子１の面内を通る磁界Ｈを生ずる。こうした状況
下で、MR素子１の磁化Ｍは反強磁性体２との界
面の原子層の磁化スピンからの束縛をはなれ、磁
界Ｈの強度に応じて、磁化容易軸Ｅ、Ａからθだ
け回転する。このθの値は、MR素子１の異方性
磁界をHk、MR素子１の幅方向の反磁界をHdと
おくと θ＝Sin-1Ｈ／Hk＋Hd (1) で与えられる。従つて、(1)式によりＨ＜Hk＜＋
Hdの条件を満す電流Ｉを供給すればθ＜90°（望
ましくはθ＝45°）に設定できる。
次に、前述の電流ＩをMRヘツドに供給した状
態でMRヘツドを強制冷却する。この冷却する工
程においては、電温ＩによるMRヘツドの温度上
昇を充分吸収でき、反強磁性体２の温度が、その
ネール温度より低下するような時間、温度に設定
され、MRヘツドの温度が室温程度の温度になつ
たら電流Ｉの供給を停止する。この様な冷却工程
中、磁気的交換結合作用により反強磁性体２の原
子層の磁化スピンはMR素子１の磁化Ｍに再び束
縛され磁化Ｍの方向、即ち磁化容易軸Ｅ、Ａから
θだけ回転した方向に固定されてしまう。この様
にして固定された反強磁性体２の磁化スピンは逆
にMR素子１の磁化Ｍを平行にしようとするの
で、磁化容易軸E.A（即ちセンス電流の方向）に
対してMR素子１の磁化Ｍがθだけ傾いた方向に
バイアスされた状態が実現される。この様にし
て、MRヘツドを通常使用する温度が反強磁性体
２のネール温度より充分小さいことが保障される
限り、常に、反強磁性体２の原子層の磁化スピン
の方向に揃うことになる。尚、以上述べた工程
中、MRヘツドに供給する電流Ｉは常に一定の値
を有する定電流であることが望ましい。一般に、
MRヘツドの電気抵抗は温度上昇あるいは温度降
下と伴に変化するため、定電圧を供給すると反強
磁性体２に分流する電流が変化し、これによつて
MR素子１の面内を通る磁界Ｈが変化してしまう
ことになる。即ち、(1)式で示す様に、バイアス角
度θはMRヘツドの温度上昇中、又は降下中、変
化してしまう恐れが生ずる。従つて、所定のバイ
アス角度θを得るには電流Ｉは定電流であること
が望ましい。又、以上述べた工程中バイアス角度
θを得るために電流Ｉを設定しても、MRヘツド
の発熱が反強磁性体２のネール温度近傍もしくは
それ以上に達しない場合は、その工程中MRヘツ
ドを高温に保持された環境下に放置すれば良い。
これにより、電流ＩによるMRヘツドの発熱と
MRヘツドの環境温度との和が反強磁性体２のネ
ール温度近傍もしくはそれ以上に達する様に設定
できる。この場合の電流ＩはMR素子を通常使用
するときのセンス電流Isよりも大きく設定する必
要はない。更に、MRヘツドの発熱が反強磁性体
２のネール温度近傍もしくはそれ以上に達する様
に電流Ｉを設定したとき、バイアス角度θが所定
の値以上に設定される場合は、その工程中、MR
素子の磁化容易軸E.A方向に外部から均一磁界を
印加すれば良い。即ち、この外部均一磁界の大き
さをHeとすると(1)式は θ＝Sin-1Ｈ／Hk＋Hd＋He (2) に変更され、Heの大きさに応じて、バイアス角
度θは所定の値に設定できる。
態でMRヘツドを強制冷却する。この冷却する工
程においては、電温ＩによるMRヘツドの温度上
昇を充分吸収でき、反強磁性体２の温度が、その
ネール温度より低下するような時間、温度に設定
され、MRヘツドの温度が室温程度の温度になつ
たら電流Ｉの供給を停止する。この様な冷却工程
中、磁気的交換結合作用により反強磁性体２の原
子層の磁化スピンはMR素子１の磁化Ｍに再び束
縛され磁化Ｍの方向、即ち磁化容易軸Ｅ、Ａから
θだけ回転した方向に固定されてしまう。この様
にして固定された反強磁性体２の磁化スピンは逆
にMR素子１の磁化Ｍを平行にしようとするの
で、磁化容易軸E.A（即ちセンス電流の方向）に
対してMR素子１の磁化Ｍがθだけ傾いた方向に
バイアスされた状態が実現される。この様にし
て、MRヘツドを通常使用する温度が反強磁性体
２のネール温度より充分小さいことが保障される
限り、常に、反強磁性体２の原子層の磁化スピン
の方向に揃うことになる。尚、以上述べた工程
中、MRヘツドに供給する電流Ｉは常に一定の値
を有する定電流であることが望ましい。一般に、
MRヘツドの電気抵抗は温度上昇あるいは温度降
下と伴に変化するため、定電圧を供給すると反強
磁性体２に分流する電流が変化し、これによつて
MR素子１の面内を通る磁界Ｈが変化してしまう
ことになる。即ち、(1)式で示す様に、バイアス角
度θはMRヘツドの温度上昇中、又は降下中、変
化してしまう恐れが生ずる。従つて、所定のバイ
アス角度θを得るには電流Ｉは定電流であること
が望ましい。又、以上述べた工程中バイアス角度
θを得るために電流Ｉを設定しても、MRヘツド
の発熱が反強磁性体２のネール温度近傍もしくは
それ以上に達しない場合は、その工程中MRヘツ
ドを高温に保持された環境下に放置すれば良い。
これにより、電流ＩによるMRヘツドの発熱と
MRヘツドの環境温度との和が反強磁性体２のネ
ール温度近傍もしくはそれ以上に達する様に設定
できる。この場合の電流ＩはMR素子を通常使用
するときのセンス電流Isよりも大きく設定する必
要はない。更に、MRヘツドの発熱が反強磁性体
２のネール温度近傍もしくはそれ以上に達する様
に電流Ｉを設定したとき、バイアス角度θが所定
の値以上に設定される場合は、その工程中、MR
素子の磁化容易軸E.A方向に外部から均一磁界を
印加すれば良い。即ち、この外部均一磁界の大き
さをHeとすると(1)式は θ＝Sin-1Ｈ／Hk＋Hd＋He (2) に変更され、Heの大きさに応じて、バイアス角
度θは所定の値に設定できる。
以上、第２図を用いて本発明の製造方法の原理
を説明したが、以上の説明から明らかなように、
本発明はMR素子のバイアス状態を反強磁性体に
分流する電流による磁界によつて決定しているた
め、従来困難であつた諸種の構成を有するMRヘ
ツドのバイアス状態を任意に設定できる。以下、
上述の原理に基づいて、本発明の実施例を述べ
る。
を説明したが、以上の説明から明らかなように、
本発明はMR素子のバイアス状態を反強磁性体に
分流する電流による磁界によつて決定しているた
め、従来困難であつた諸種の構成を有するMRヘ
ツドのバイアス状態を任意に設定できる。以下、
上述の原理に基づいて、本発明の実施例を述べ
る。
第３図において、本発明の実施例である再生分
解能を高めるための磁気シールドを備えたMRヘ
ツドの概略構成と製造方法を示す。
解能を高めるための磁気シールドを備えたMRヘ
ツドの概略構成と製造方法を示す。
第３図において、厚さ400〓のパーマロイ
（Ni82％−Fe18％）薄膜からなるMR素子１と厚
さ1600〓のMn−Fe合金（Mn50％−Fe50％）薄
膜からなる反強磁性体２とで積層されたMRヘツ
ドがMR素子１の磁化容易軸E.Aと平行な方向に
細長いストライプ形状（幅15μｍ、長さ200μｍ）
に加工され、ストライプの両端にはセンス電流を
供給するための電極３及び４が設けられている。
又、MRヘツドの両側にはSiO2から成る絶縁層
（図示せず）によりギヤツプＧ及びG′（Ｇ＝0.4μ
ｍ，G′＝1μｍに設定）を形成し、パーマロイか
らなる二つの磁気シールド５及び６を配置してい
る。
（Ni82％−Fe18％）薄膜からなるMR素子１と厚
さ1600〓のMn−Fe合金（Mn50％−Fe50％）薄
膜からなる反強磁性体２とで積層されたMRヘツ
ドがMR素子１の磁化容易軸E.Aと平行な方向に
細長いストライプ形状（幅15μｍ、長さ200μｍ）
に加工され、ストライプの両端にはセンス電流を
供給するための電極３及び４が設けられている。
又、MRヘツドの両側にはSiO2から成る絶縁層
（図示せず）によりギヤツプＧ及びG′（Ｇ＝0.4μ
ｍ，G′＝1μｍに設定）を形成し、パーマロイか
らなる二つの磁気シールド５及び６を配置してい
る。
かかる構成のMRヘツドを従来の均一磁界中熱
処理によつて、バイアス角θを設定しようとして
も、印加される磁界が磁気シールド５及び６に吸
収されてしまい、その結果MR素子１に到達する
有効な磁界が確保できず、バイアス角を所定の値
に設定するのが困難であつた。
処理によつて、バイアス角θを設定しようとして
も、印加される磁界が磁気シールド５及び６に吸
収されてしまい、その結果MR素子１に到達する
有効な磁界が確保できず、バイアス角を所定の値
に設定するのが困難であつた。
一方、本発明の製造方法によれば、電極３及び
４に供給する電流Ｉを30ｍＡに設定することによ
り、MRヘツドの温度は約160℃に達し、又、電
流Ｉに垂直な磁界Ｈは約10oe得られた。この状
態を30分保持した後、電流Ｉを供給したままで、
MRヘツドの温度が室温以下に達するまで冷却
し、電流Ｉの供給を停止した。上述の製造工程に
より、MRヘツドのバイアス角度θは45°に設定
された。
４に供給する電流Ｉを30ｍＡに設定することによ
り、MRヘツドの温度は約160℃に達し、又、電
流Ｉに垂直な磁界Ｈは約10oe得られた。この状
態を30分保持した後、電流Ｉを供給したままで、
MRヘツドの温度が室温以下に達するまで冷却
し、電流Ｉの供給を停止した。上述の製造工程に
より、MRヘツドのバイアス角度θは45°に設定
された。
更に、本発明は第４図に示す様に電極がMRヘ
ツドの両端と中央部に設けられている構成のMR
ヘツドに対しても好適である。
ツドの両端と中央部に設けられている構成のMR
ヘツドに対しても好適である。
第４図に示すMRヘツドは絶縁性基板材（図示
せず）上に厚さ400〓のパーマロイ（Ni82％−
Fe18％）からなるMR素子１と厚さ16000〓のMn
−Fe合金（Mn50％−Fe50％）薄膜からなる反強
磁性体２とで積層され、MR素子１の磁化容易軸
E.Aと平行な方向に細長いストライプ形状（幅
15μｍ、長さ400μｍ）に加工されている。ストラ
イプの両端には電極３及び３′が、ストライプの
中央部には電極４が、MRヘツドにセンス電流を
供給するために設けられている。
せず）上に厚さ400〓のパーマロイ（Ni82％−
Fe18％）からなるMR素子１と厚さ16000〓のMn
−Fe合金（Mn50％−Fe50％）薄膜からなる反強
磁性体２とで積層され、MR素子１の磁化容易軸
E.Aと平行な方向に細長いストライプ形状（幅
15μｍ、長さ400μｍ）に加工されている。ストラ
イプの両端には電極３及び３′が、ストライプの
中央部には電極４が、MRヘツドにセンス電流を
供給するために設けられている。
この種のMRヘツドは通常、電極３及び４間で
構成される領域のMR素子と電極３′及び４間で
構成される領域のMR素子のバイアス状態は互い
に逆向きに設定される。
構成される領域のMR素子と電極３′及び４間で
構成される領域のMR素子のバイアス状態は互い
に逆向きに設定される。
この様に逆向きのバイアス状態を実現すること
により、それぞれの領域のMR素子に同時に入射
する磁気記憶媒体からの信号磁界に対して、一方
の領域のMR素子の電気抵抗は減少し、他方の領
域のMR素子の電気抵抗は増加し、互いに逆相の
検出信号が得られる。この互いに逆相の二つの検
出信号を用いて、サーボ情報の検知や、再生信号
の線形性を高めるために利用される。しかし、前
述した如く、従来の磁界中熱処理によつて、二つ
の領域をそれぞれ逆向きのバイアス状態を実現す
るのは極めて困難である。
により、それぞれの領域のMR素子に同時に入射
する磁気記憶媒体からの信号磁界に対して、一方
の領域のMR素子の電気抵抗は減少し、他方の領
域のMR素子の電気抵抗は増加し、互いに逆相の
検出信号が得られる。この互いに逆相の二つの検
出信号を用いて、サーボ情報の検知や、再生信号
の線形性を高めるために利用される。しかし、前
述した如く、従来の磁界中熱処理によつて、二つ
の領域をそれぞれ逆向きのバイアス状態を実現す
るのは極めて困難である。
一方、本発明によれば、第４図に示す如く、電
極３及び４間と電極３′及び４間に互いに逆向き
の電流Ｉ及びI′をそれぞれ30ｍＡに設定すること
により、MRヘツドの温度は約180℃に達し、又、
電流Ｉ及びI′に垂直で互いに逆向きの磁界Ｈ及び
H′はそれぞれ約10oe得られた。この状態を30分
保持した後、電流Ｉ及びI′を供給したままで、
MRヘツドの温度が室温以下に達するまで冷却
し、電流Ｉ及びI′の供給を停止した。上述の製造
工程によりMRヘツドのバイアス角度θ及びθ′は
互いに逆方向に約19°に設定された。更に、本発
明の次の好適な実施例を第５図ａ，ｂに示す。
極３及び４間と電極３′及び４間に互いに逆向き
の電流Ｉ及びI′をそれぞれ30ｍＡに設定すること
により、MRヘツドの温度は約180℃に達し、又、
電流Ｉ及びI′に垂直で互いに逆向きの磁界Ｈ及び
H′はそれぞれ約10oe得られた。この状態を30分
保持した後、電流Ｉ及びI′を供給したままで、
MRヘツドの温度が室温以下に達するまで冷却
し、電流Ｉ及びI′の供給を停止した。上述の製造
工程によりMRヘツドのバイアス角度θ及びθ′は
互いに逆方向に約19°に設定された。更に、本発
明の次の好適な実施例を第５図ａ，ｂに示す。
第５図ａに示すMRヘツドは平面の滑らかな絶
縁性基板材（図示せず）上にパーマロイ（Ni82
％−Fe18％）からなる厚さ400〓のMR素子１と
厚さ1000〓のMn−Fe合金（Mn50％−Fe50％）
薄膜からなる反強磁性体２とで積層され、更に反
強磁性体２の上には、同じく、パーマロイ
（Ni82％−Fe18％）からなる厚さ400〓のMR素
子１′が積層された構成を有する。又、二つの
MR素子１又は１′の磁化容易軸E.Aは略平行に
設定され、MRヘツドは磁化容易軸E.9と平行な
方向に細長いストライプ形状（幅15μｍ、長さ
200μｍ）に加工されている。MRヘツドの両端に
はセンス電流を供給するための電極３及び３′が
設けられている。かかる構成のMRヘツドは既に
特願昭49−099184に開示されている。本実施例で
は、２つのMR素子１及び１′に挟まれた材料が
電気的導電性の反強磁性体２に相当し、通常MR
素子１とMR素子１′は互いに逆向きにバイアス
される。即ち、第５図ｂの断面図（第５図ａの磁
化容易軸E.Aに対して垂直な平面）に示す如く、
MR素子１及び１′内の磁化の幅方向成分Ｍ及び
M′が互いに反対方向を成す様にバイアスされる。
縁性基板材（図示せず）上にパーマロイ（Ni82
％−Fe18％）からなる厚さ400〓のMR素子１と
厚さ1000〓のMn−Fe合金（Mn50％−Fe50％）
薄膜からなる反強磁性体２とで積層され、更に反
強磁性体２の上には、同じく、パーマロイ
（Ni82％−Fe18％）からなる厚さ400〓のMR素
子１′が積層された構成を有する。又、二つの
MR素子１又は１′の磁化容易軸E.Aは略平行に
設定され、MRヘツドは磁化容易軸E.9と平行な
方向に細長いストライプ形状（幅15μｍ、長さ
200μｍ）に加工されている。MRヘツドの両端に
はセンス電流を供給するための電極３及び３′が
設けられている。かかる構成のMRヘツドは既に
特願昭49−099184に開示されている。本実施例で
は、２つのMR素子１及び１′に挟まれた材料が
電気的導電性の反強磁性体２に相当し、通常MR
素子１とMR素子１′は互いに逆向きにバイアス
される。即ち、第５図ｂの断面図（第５図ａの磁
化容易軸E.Aに対して垂直な平面）に示す如く、
MR素子１及び１′内の磁化の幅方向成分Ｍ及び
M′が互いに反対方向を成す様にバイアスされる。
しかし、前述した如く、従来の磁界中熱処理に
よれば、二つのMR素子１及び１′の磁化は同方
向にバイアスされてしまい、再生分解能の高い
MRヘツドが実現できなかつた。一方、本発明の
方法によれば、第５図ａ，ｂに示す如く、電極３
及び３′間に電流Ｉを供給することによつて生じ
る発熱とMR素子１及び１′の面内に生じる互い
に逆方向の磁界Ｈを利用して、二つのMR素子１
及び１′が互いに逆向きにバイアスされた状態が
実現される。
よれば、二つのMR素子１及び１′の磁化は同方
向にバイアスされてしまい、再生分解能の高い
MRヘツドが実現できなかつた。一方、本発明の
方法によれば、第５図ａ，ｂに示す如く、電極３
及び３′間に電流Ｉを供給することによつて生じ
る発熱とMR素子１及び１′の面内に生じる互い
に逆方向の磁界Ｈを利用して、二つのMR素子１
及び１′が互いに逆向きにバイアスされた状態が
実現される。
即ち、本実施例においては、電流Ｉを30ｍＡに
設定することにより、MRヘツドの温度は約150
℃に達し、電流Ｉに垂直な磁界は約7oe得られ
た。この状態を30分保持した後、電流Ｉを供給し
たままでMRヘツドの温度が室温以下に達するま
で冷却し、電流Ｉの供給を停止した。上述の製造
工程により、MR素子１及び１′のバイアス角度
は互いに逆方向に約70°に設定された。又、上述
の工程中、電流Ｉと平行に約23oeの均一磁界を
印加すると、MR素子１及び１′のバイアス角度
は互いに逆方向に約45°に設定された。一方、電
流Ｉを23ｍＡに設定し、この電流による発熱と他
の加熱手段と併用してMRヘツドの温度を約150
℃に設定し、30分間保持し、その後電流Ｉを供給
した状態でMRヘツドの温度が室温以下に達する
まで冷却し、電流Ｉの供給を停止すると、MR素
子１及び１′のバイアス角度は互いに逆方向に約
45°に設定された。さらに上述した、二つのMR
素子に反強磁性体が挟まれた構成を有し、しかも
第４図に示した様な３つの電極を有するMRヘツ
ドをも実現できる。第６図は第５図のMRヘツド
の中央部に電極４を有した構成をもつ。第６図の
MRヘツドは第４図及び第５図を用いて説明した
ように、MR素子１又はMR素子１′の電極３及
び４間の領域と電極３′及び４間の領域の磁化は
互いに逆向きにバイアスされ、更に、同じ電極間
の領域ではMR素子１とMR素子１′が互いに逆
向きにバイアスされたMRヘツドが実現される。
設定することにより、MRヘツドの温度は約150
℃に達し、電流Ｉに垂直な磁界は約7oe得られ
た。この状態を30分保持した後、電流Ｉを供給し
たままでMRヘツドの温度が室温以下に達するま
で冷却し、電流Ｉの供給を停止した。上述の製造
工程により、MR素子１及び１′のバイアス角度
は互いに逆方向に約70°に設定された。又、上述
の工程中、電流Ｉと平行に約23oeの均一磁界を
印加すると、MR素子１及び１′のバイアス角度
は互いに逆方向に約45°に設定された。一方、電
流Ｉを23ｍＡに設定し、この電流による発熱と他
の加熱手段と併用してMRヘツドの温度を約150
℃に設定し、30分間保持し、その後電流Ｉを供給
した状態でMRヘツドの温度が室温以下に達する
まで冷却し、電流Ｉの供給を停止すると、MR素
子１及び１′のバイアス角度は互いに逆方向に約
45°に設定された。さらに上述した、二つのMR
素子に反強磁性体が挟まれた構成を有し、しかも
第４図に示した様な３つの電極を有するMRヘツ
ドをも実現できる。第６図は第５図のMRヘツド
の中央部に電極４を有した構成をもつ。第６図の
MRヘツドは第４図及び第５図を用いて説明した
ように、MR素子１又はMR素子１′の電極３及
び４間の領域と電極３′及び４間の領域の磁化は
互いに逆向きにバイアスされ、更に、同じ電極間
の領域ではMR素子１とMR素子１′が互いに逆
向きにバイアスされたMRヘツドが実現される。
以上、述べた様に、MR素子とこれと磁気的交
換結合を行い、かつ電気的良導体である反強磁性
体とで積層された構成のMRヘツドにおいて、こ
れに流す電流による熱と磁界を利用し、必要なら
ば、他の加熱手段と外部磁界を併用する本発明に
より、従来、不可能であつたMRヘツドの特定の
領域ごとにバイアス状態を任意に変化させた、か
つ変更容易なMRヘツドが実現できる。
換結合を行い、かつ電気的良導体である反強磁性
体とで積層された構成のMRヘツドにおいて、こ
れに流す電流による熱と磁界を利用し、必要なら
ば、他の加熱手段と外部磁界を併用する本発明に
より、従来、不可能であつたMRヘツドの特定の
領域ごとにバイアス状態を任意に変化させた、か
つ変更容易なMRヘツドが実現できる。
第１図は従来の製造方法による磁気抵抗効果ヘ
ツドのバイアス状態を示す概略斜視図、第２図は
本発明の原理を説明するための概略斜視図、第３
図は本発明の第１の実施例を説明するための概略
斜視図、第４図は発明の第２の実施例を説明する
ための概略斜視図、第５図ａ，ｂ及び第６図は本
発明の他の実施例を説明するための概略斜視図で
ある。 １，１′……MR素子（磁気抵抗効果素子）、２
……反強磁性体、３，３′４……電極。
ツドのバイアス状態を示す概略斜視図、第２図は
本発明の原理を説明するための概略斜視図、第３
図は本発明の第１の実施例を説明するための概略
斜視図、第４図は発明の第２の実施例を説明する
ための概略斜視図、第５図ａ，ｂ及び第６図は本
発明の他の実施例を説明するための概略斜視図で
ある。 １，１′……MR素子（磁気抵抗効果素子）、２
……反強磁性体、３，３′４……電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 強磁性磁気抵抗効果素子と、これと磁気的交
換結合を行い、かつ電気的良導体である反強磁性
体とが積層された構成をもつ磁気抵抗効果ヘツド
の製造方法において、前記磁気抵抗効果ヘツドの
所定の電極間に電流を流すか、又は、該電極間に
電流を流すと同時に他の加熱手段と併用すること
により、前記反強磁性体のネール温度近傍もしく
はそれ以上に前記磁気抵抗効果ヘツドを昇温させ
る工程と、次いで、前記磁気抵抗効果ヘツドの所
定の電極間に電流を流した状態で前記磁気抵抗効
果ヘツドを室温以下に冷却する工程とを含むこと
を特徴とする磁気抵抗効果ヘツドの製造方法。 ２ 磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極間に流す電
流が定電流である特許請求の範囲第１項記載の磁
気抵抗効果ヘツドの製造方法。 ３ 反強磁性体がMn−Fe合金である特許請求の
範囲第１項記載の磁気抵抗効果ヘツドの製造方
法。 ４ 磁気抵抗効果ヘツドが所定のギヤツプを介し
磁気シールドと並置されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気抵抗効果ヘツド
の製造方法。 ５ 磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極が、前記磁
気抵抗効果ヘツドの両端と中央部に設けられてお
り、前記磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極間に流
す電流の方向が、前記磁気抵抗効果ヘツドの中央
部の電極と一方の端の電極間と、中央部の電極と
他方の端の電極間とで互いに逆向きであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第４項記
載の磁気抵抗効果ヘツドの製造方法。 ６ 磁気抵抗効果ヘツドが、前記反強磁性体を２
つの強磁性磁気抵抗効果素子とで挟んでなる構成
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
または第５項記載の磁気抵抗効果ヘツドの製造方
法。 ７ 強磁性磁気抵抗効果素子と、これと磁気的交
換結合を行い、かつ電気的良導体である反強磁性
体とが積層された構成をもつ磁気抵抗効果ヘツド
の製造方法において、前記磁気抵抗効果ヘツドの
所定の電極間に電流を流すか、又は、該電極間に
電流を流すと同時に他の加熱手段を併用すること
によつて、前記反強磁性体のネール温度近傍もし
くはそれ以上に前記磁気抵抗効果ヘツドを昇温さ
せる工程と次いで、前記磁気抵抗効果ヘツドの所
定の電極間に電流を流した状態で前記磁気抵抗効
果ヘツドを室温以下に冷却する工程とを含み、該
二つの工程において、前記磁気抵抗効果ヘツドの
所定の電極間に流す電流と平行に、前記磁気抵抗
効果ヘツドに均一磁界を印加することを特徴とす
る磁気抵抗効果ヘツドの製造方法。 ８ 磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極間に流す電
流が定電流であることを特徴とする特許請求の範
囲第７項記載の磁気抵抗効果ヘツドの製造方法。 ９ 反強磁性体がMn―Fe合金であることを特徴
とする特許請求の範囲第７項記載の磁気抵抗効果
ヘツドの製造方法。 １０ 磁気抵抗効果ヘツドが所定のギヤツプを介
し磁気シールドと並置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第７項記載の磁気抵抗効果ヘツ
ドの製造方法。 １１ 磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極が、前記
磁気抵抗効果ヘツドの両端と中央部に設けられて
おり、前記磁気抵抗効果ヘツドの所定の電極間に
流す電流の方向が、前記磁気抵抗効果ヘツドの中
央部の電極と一方の端の電極間と、中央部の電極
と他方の端の電極間とで互いに逆向きであること
を特徴とする特許請求の範囲第７項または第１０
項記載の磁気抵抗効果ヘツドの製造方法。 １２ 磁気抵抗効果ヘツドが、前記反強磁性体を
２つの強磁性磁気抵抗効果素子とで挟んでなる構
成であることを特徴とする特許請求の範囲第７項
または第１１項記載の磁気抵抗効果ヘツドの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13799883A JPS6029917A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13799883A JPS6029917A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029917A JPS6029917A (ja) | 1985-02-15 |
| JPH048846B2 true JPH048846B2 (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=15211671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13799883A Granted JPS6029917A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029917A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264980A (en) * | 1989-08-02 | 1993-11-23 | Seagate Technology, Inc. | Magnetoresistive head and head setting method |
| US5307226A (en) * | 1992-06-05 | 1994-04-26 | Hewlett-Packard Company | Improved magnetoresistive transducer with substantially perpendicular easy axis |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP13799883A patent/JPS6029917A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6029917A (ja) | 1985-02-15 |
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