JPH0498608A - 磁気ヘッド - 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］ 本発明は磁気記録装置における磁気ヘッドの構造と材料
およびその製造法に関する。 ［従来の技術］ 従来の磁気抵抗効果をもち−いた磁気ヘッドは、磁壁の
移動に伴うバルクハウゼンノイズ発生を抑える手段とし
て、磁気抵抗効果膜の一部に磁気的に結合するように反
強磁性体をとりつけていた（例えば特開昭６３−１１７
６０９．６２−４０６１６など）。一方、誘導型磁気ヘ
ッドの磁気コアあるいは磁気シールド膜に反強磁性体を
設置するような方法は提案されていない。 ［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の磁気ヘッドは、磁気コアおよび磁気シールド
層の磁区制御については配慮されておらず、磁気コアあ
るいは磁気シールド層の磁区及び磁化状態が制御されて
いなかった。磁気シールド膜と磁気抵抗効果膜は絶縁層
を介して隣接しているため、磁気的な相互作用があり、
磁気シールド膜の磁区構造が変化すると磁気抵抗効果膜
の磁化方向も変化する。 磁気抵抗効果型ヘッドでは感磁部の磁化の向きの変化に
よって再生出力が生じるため、磁気シールド膜の磁区構
造が変化すると再生出力が変動したり、再生波形が歪ん
だりするバルクハウゼンノイズが発生する。このような
磁性層の磁気的不安定性によって導入されるバルクハウ
ゼンノイズは従来のヘッドでは避けられなかった。 本発明は、磁気コアおよび磁気シールドを構成する磁性
層の磁区あるいは磁壁、磁化の向きなどを制御してバル
クハウゼンノイズを低減した８％ヘッドの提供を目的に
している。 【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するために、磁気コアまたは。 磁気シールド層を構成する磁性層に磁区あるいは磁壁、
および磁化の向きを制御できる反強磁性体。 永久磁石膜を設置したものである。 （作用］ 磁気コアまたはおよび磁気シールド層を構成する磁性層
と反強磁性膜との間で生じる交換結合によって、コアや
シールドの磁化の向きを特定の方向に制御することがで
きる。このため、隣接する記録ヘッドに記録電流を流す
などの磁気的な外乱によって磁気コアおよび磁気シール
ド層を構成する磁性層の磁区構造が変化しても、外乱が
なくなるともとの安定した磁区構造ををとることができ
る。

【実施例】

口実施例１コ 第１図に本発明の第１の実施例を示す。同図は誘導型薄
膜ヘッドの一部を切断した場合の斜視図である。磁気コ
アを構成する下部および上部磁極ｌおよび２の間にコイ
ル３が交差している６磁極となる軟磁性膜１，２の上に
反強磁性膜４が積層されている。以下にこのヘッドの作
製方法を示す。 スライダ用の基体５としてＡＩ、Ｏ，・ＴｉＣを主成分
とする焼結体を用い、この上に磁気コア材料としてスパ
ッタ法で形成したパーマロイ膜を積層し、連続して反強
磁膜４としてＦ　ｅ　Ｍ　ｎをスパッタした。膜厚はそ
れぞれ３μｍと４０ｎｍである８通常のホトリソグラフ
ィ技術によってこの磁性膜を所望の形状に加工した後、
ギャップを構成する絶縁層として膜厚０．４μｍのＡ１
□０．膜を積層する。続いてメツキ法によりコイル３を
形成したのち、コイル上部面の平坦化を図るために絶縁
層を形成する。その後、上部の磁極２を形成する。上部
磁極は下部ｍ極と同様にパーマロイとＦ　ｅ　Ｍ　ｎを
連続して成膜したあと、磁極形状に加工した。その後保
護膜としてＡｌ２Ｏ，を積層してヘッドとした。 第２図に本発明のヘッド（図中実ａ）と従来の反強磁膜
のないヘッド（破線）の孤立再生波形を比較して示す、
従来ヘッドでは再生波形の裾野にサブピークなどの歪が
みられる場合があるが、本発明のヘッドでは歪のない良
好な再生波形が得られている。 このような波形歪は磁区構造が変化する際の磁束の変化
によって生じるものと考えられる。 誘導型ヘッドは記録動作によって強い磁界の影響を受け
るため、動作直後の磁気コアの磁区構造は準安定で不安
定な磁区構造をとる場合がある。 このような磁区構造では再生途中に磁壁か不規則に移動
したり、磁区構造自体がより安定な磁区構造に変化した
りするため再生波形に歪が生じるものと考えられる。 これに対して本発明のような磁区制御用の反強磁性膜を
磁気コアに接するように設けると磁気コアの磁化の方向
と平行なスピンを持つ反強磁性膜が形成され、反強磁性
膜を磁気コアとの界面において互いのスピンを平行にし
ようとする交換相互作用が働く。このため記録動作後、
磁気コアの磁区構造は元の構造に戻るため常に一定の磁
区構造にすることができる。 なお上記実施例では、磁極上には必ず反強磁膜がある場
合を示したが、部分的に反強磁膜を置くことも可能であ
る。例えば、特に再生特性に与える影響が大きい磁極先
端部だけに形成することも可能である。この場合でも歪
のない良好な再生波形を得ることができた。 ［実施例２コ 第３図を用いて本発明の第２の実施例を説明する。同図
は、記録再生分離型ヘッドの一部分を切断した場合の斜
視図である５磁気抵抗効果素子６をシールド層７，８で
挾んだ部分が再生ヘッドとして鋤き、コイル３を挾む２
つの記録磁極９゜１０の部分が記録ヘッドとして働く、
各シールド層７，８および磁極９，１ｏは、軟磁性膜と
その上に形成された反強磁性体４がら構成される。さら
に、磁気抵抗効果（ＭＲ）素子６も磁気抵抗効果を持つ
軟磁性膜と反強磁性膜４の２層膜からなる。以下にこの
ヘッドの作製方法を示す。 Ａ１□○、・ＴｉＣを主成分とする焼結体をスライダ用
の基体５とした。シールド層７，８．記録磁極９，１０
にはスパッタ法で形成したＮｉ　−Ｆｅ合金１ＭＲ素子
６の軟磁性膜には蒸着法により成膜したＮｉ−Ｆｅ合金
を用いた。各磁性膜の膜厚は、以下のようにした。上下
のシールド層７゜８は１．０μｍ、記録磁極９．１ｏは
３．０μｍ。 ＭＲ素子６の膜厚は３０ｎｍとした。各軟磁性層に設け
た反強磁性膜４としては、Ｆｅ−Ｍｎ合金膜を使用した
。この膜厚はいずれも、２０ｎｍとした。各層間のギャ
ップ材としてはスパッタにで形成したＡ１□○、を用い
た。ギャップ層の膜厚は、シールド層７，８とＭＲ素子
６間で０．２μｍ、記録磁極９，１０間では０．４μｍ
とした。さらに再生ヘッドと記録ヘッドのｒａｆｆｇは
約４μｍとし、このギャップもＡ１□Ｏ３で形成した。 コイル３には膜厚３μｍのＣｕを使用した。 磁気抵抗効果素子をヘッドとして動作させるためには、
バイアス磁界印加する手段が必要があり、本実施例では
、シャントバイアス法を用いた。磁気抵抗効果素子の上
のＦ　ｅ　Ｍ　ｎの上に、導体層１１として膜厚４０ｎ
ｍのＴｉ膜を形成し、これに分流した電流でバイアス磁
界を発生させた。 以上のような磁気ヘッドの作製の重要な点は、軟磁性膜
と反強磁性Ｆｅ−Ｍｎ膜を交換結合させて、軟磁性膜の
磁区構造を制御することである。 しかし、ヘッド製造プロセス中に、Ｆｅ−Ｍｎのネール
温度をこえて温度が上昇する場合がある。 この場合、Ｆｅ−Ｍｎ膜は常磁性状態となり、軟磁性膜
との間の交換相互作用は鋤かなくなる。 また温度上昇による熱応力の発生によって軟磁性膜の磁
気異方性が変化し、磁区構造が変化する場合がある。こ
れらのために軟磁性膜の磁区構造は所望の構造又は異な
る複雑な構造となる可能性がある。このまま温度が下が
ると複雑な構造が固着されるため、安定した出力を得る
ことは困難になる。これを防止するためには１作製プロ
セスの最後に、磁場中熱処理を施すことによって軟磁性
膜を所望の磁区構造にすることが好ましい。本実施例で
はトラック幅方向に約１０　ｋ　Ｏｅの磁界を印加しな
がら、２２０℃まで温度をあげた後室温まで戻す熱処理
を行なった。 このヘッドの記録再生特性を従来ヘッドと比較して図４
に示す。記録後再生を行なったときの再生電圧を横軸に
示し、これを繰返し行なったときのその電圧を示す度数
を縦軸に示す。 ここで、再生電圧は本発明で得られた電圧を１．０とし
て、相対値で示しである。また度数も全体が１．０にな
るように相対値で示しである。 従来ヘッドでは、反強磁性膜はＭＲ素子部だけに用い、
シールド膜および磁極には反強磁性膜のない単層の磁性
膜を使用している。同図から分かるように、従来ヘッド
では再生出力のばらつきがみられるのに対して、本発明
のヘッドでは、再生出力のばらつきはない。 このように本実施例では、シールド層や磁極を軟磁性膜
と反強磁性膜からなる２層膜とすることによって、記録
動作による漏えい磁界で磁気シールドが磁化されて磁区
構造が変化するが、動作終了後はもとの磁区構造に再現
性良くもどるため。 ヘッドの出力の変動が生じず、安定した出力が得られる
という効果がある。 上記実施例では記録磁極にも反強磁性膜を設けた場合の
特性を示したが、シールド層と磁気抵抗効果素子だけに
設けた場合にもほぼ同様な特性が得られた。したがって
、再生出力の再現性には磁気抵抗効果素子とシールド層
の磁区構造が大きな影響を与えているものと考えられる
。 また、上記実施例ではＭＲヘッドのバイアス法としては
シャントバイアスの場合を示したが、従来から知られて
いるソフトバイアス、相互バイアスなど別のバイアス法
を使用しても同様な効果が得られる。さらに、本実施例
では検出用の電極線として、ＭＲ膜とシャント膜の積層
膜を兼用したが、ＭＲ膜およびシャント膜とは別に電極
線を積層することもできる。また、磁気抵抗効果素子の
全面に反強磁膜を形成した場合を示したが１例えば素子
の両端部だけに反強磁膜を設けるなどのように部分的に
形成しても磁区制御の効果が得られる。 なお、磁気抵抗効果素子、磁気コアおよび磁気シールド
層の磁区制御法として反強磁性膜のかわりに保磁力の大
きい強磁性薄膜１例えばＣ０−ｐｔ金合金用いた永久磁
石薄膜を使用することもできる。この場合は、軟磁性膜
の端部にＣ０−Ｐｔ合金薄膜を形成し、その後トラック
幅に平行な方向に磁化が向くように着磁した。永久磁石
膜との静磁的な結合によって軟磁性膜の磁区構造が制御
できる。 ［実施例３］ 本発明の第３の実施例を第５図に示す０本実施例は第３
図の実施例と同様の記録再生分離型ヘッドで、異なる部
分は上部のシールドと下部磁極を兼用した磁極１２を用
いていることである。シールド層と兼用する磁極１２は
膜厚３μｍのノ（−マロイとＦ　ｅ　Ｍ　ｎ反強磁膜で
形成した。この層以外の材料およびヘッド構造は第３図
の実施例とおなじである。 本実施例では、再生ヘッドと記録ヘッドの距離が小さく
なるので、再生ヘッドは記録ヘッドからの記録漏えい磁
界の影響を受けやすくなる。しかし、先の実施例で示し
たように交換結合膜を磁気コア、シールド層および磁気
抵抗効果素子に設けておくことによって、安定な磁区構
造を取ることができるため、変動のない再生比力を得る
ことができた。また、記録磁極とシールド層が兼用でき
るのでヘッドプロセス工程が簡略化できるという効果が
ある。 ［実施例４コ 第６図に本発明の第４の実施例を示す、上に示した実施
例と同様な記録再生分離型ヘッドで、再生部分の磁気抵
抗効果素子が記録ヘッドのギャップ部分に形成されてい
る場合である。上下の磁極１．２は再生ヘッドのシール
ド層を兼用しており。 膜厚３μｍのパーマロイと膜厚４０ｎｍのＦｅ−Ｍｎ膜
４の２層膜を用いて形成した。磁気抵抗効果素子と上部
および下部シールド層との距離はいずれも０．２μｍで
ある。 本実施例においても、記録動作後の再生比力に変動や歪
は観測されず、良好な再生特性が得られた。特に本実施
例ではシールド層と記録磁極が兼用できるため、ヘッド
構造が簡略化できヘッドプロセス工程の短縮化を図るこ
とができた。 ［実施例５コ 本実施例は、上記実施例１，２．３および４に示された
磁気ヘッドにおける磁気シールド層７゜８および磁気コ
ア９，１ｏを、あるいは少なくともそのいずれか一方を
、非晶質軟磁性膜によって形成したものである。その他
の磁気ヘッド構造は実施例１，２．３および４と全て同
様である。第７図に、本実施例による磁気ヘッドの磁気
シールド層および磁気コア部における非晶質軟磁性膜と
反強磁性体膜の積層構造を拡大して示す、磁気シールド
層および磁気コアに非晶質軟磁性膜を使用する場合には
、非晶質軟磁性膜上に直接Ｆｅ−Ｍｎなどの反強磁性体
膜を積層しても、該反強磁性体膜がエピタキシャル成長
しない。エピタキシャル構造をとらないＦｅ−Ｍｎ膜は
反強磁性を示すγ相にならずにα相になるため非晶質軟
磁性膜と反強磁性体膜との間には効果的な交換結合磁界
は発生しない。このため単純に積層したのみでは磁区の
抑制作用は生じない。非晶質軟磁性膜に対して効果的な
交換結合バイアス磁界を与えるためには、第７図に示し
たように、非晶質軟磁性膜７１と反強磁性体膜４１との
間に該反強磁性体膜がエピタキシャル成長してγ相が生
じやすいように反強磁性体膜４１と同一の結晶構造を持
つＮｉ−Ｆｅ合金膜のような結晶性軟磁性膜８１を介し
てやる必要がある。このような積層構造にすることによ
って、結晶性軟磁性膜８１には反強磁性体膜４１との交
換結合による交換結合バイアス磁界が加わり、該結晶性
軟磁性膜８１と非晶質軟磁性膜７１との間でも交換結合
および磁気的相互作用が働くので、結果的に非晶質軟磁
性膜７１にも結晶性軟磁性膜８１を介して交換結合バイ
アス磁界が加わることになる。これによって、非晶質軟
磁性膜７１は単磁区状態になる。本実施例の場合には、
非晶質軟磁性膜７１としてＣｏを主成分とする非晶質軟
磁性膜を使用したが、この代りにＦｅを主成分とする非
晶質軟磁性膜を使用しても全く差し支えない、また、結
晶性軟磁性膜８１および反強磁性体膜４１の膜厚は１本
実施例の場合にはそれぞれ３０ｎｍ、４０ｎｍとしたが
、両者とも連続膜となり十分な交換接合が生ずる膜厚で
ある１０〜１１００ｎの範囲内であれば問題ない、これ
より厚くなると実質的に掛るバイアス磁界が低下する遅
れがある。ただし、結晶性軟磁性膜は連続膜であれば薄
い方が望ましい、したがって１以上のような積層構造に
することによって１本実施例においても上記実施例１．
２，３および４と全く同様の効果が期待できる。 なお、本実施例においては第７図に示したように非晶質
軟磁性膜、結晶性軟磁性膜５反強磁性体膜の順番の積層
構造としたが、これを非晶質軟磁性膜と反強磁性体膜と
を入れ替えた、非晶質軟磁性膜が上層となるような積層
構造、すなわち反強磁性体膜、結晶性軟磁性膜、非晶質
軟磁性膜の順番の積層構造としても差し支えない、ただ
しこの場合には、該反強磁性体膜の下にもう一層該反強
磁性体膜と同一の結晶構造を持つ結晶性軟磁性膜か、あ
るいは磁性体ではないがやはり同一の結晶構造を持つ結
晶性金属薄膜を敷いておく必要がある。 ［実施例６］ 本実施例は、上記実施例１．２，３および４に示された
磁気ヘッドにおける磁気シールド層および磁気コアを、
あるいは少なくともそのいずれが一方を、より高飽和磁
化をもち、さらに高密度記録に適す・るＦｅを主成分と
する結晶性軟磁性膜とＮｉ−Ｆｅ合金膜の多層膜によっ
て形成したものである。その他の磁気ヘッド構造は実施
例１，２．３および４と全て同様である。第８図に、本
実施例による磁気ヘッドの磁気シールド層および磁気コ
ア部におけるＦａを主成分とする結晶性軟磁性膜８２と
Ｎｉ−Ｆｅ合金膜８３の多層膜と反強磁性体膜４１との
積層構造を示す０本実施例においては第８図に示すよう
に結晶性軟磁性膜８２とＮｉ−Ｆｅ合金膜８３の多層膜
と反強磁性体膜４１との積層構造を示す６本実施例にお
いては第８図に示すように結晶性軟磁性膜８２とＮｉ−
Ｆｅ合金膜８３の多層膜の最上層膜は、Ｎｉ−Ｆｅ合金
膜８３とした。しかし、該最上層膜は、上記反強磁性体
膜４１と交換結合をするのであれば結晶性軟磁性膜８２
にしても何ら問題はない。 また、該多層膜の最下層もＮｉ−Ｆｅ合金膜８３として
いるが、これも結晶性軟磁性膜８２およびＮｉ−Ｆｅ合
金１！Ｉ８３のいずれにしてもがまわない、さらに、上
記反強磁性体膜４１の膜厚は連続膜となり十分な交換接
合の生ずる膜厚である。これより厚くなると実質的にバ
イアス磁界が低下する恐れがある。１０〜ｌｏｏｎｍの
範囲であればよい、さらにまた、反強磁性体膜４１は第
８図に示したような最下層に積層しなくても上記多層膜
の最下層として形成してもかまわないが、この場合には
、該反強磁性体膜の下にはもう一層該反強磁性体膜と同
一の結晶構造を持つ結晶性軟磁性膜か、あるいは磁性体
ではないがやはり同一の結晶構造を持つ結晶性金属薄膜
を敷いておく必要がある。以上のような積層構造にする
ことにより、上記多層膜には該反強磁性体膜との交換結
合により効果的な交換結合バイアス磁界が印加されるこ
とになる。したがって１本実施例による磁気ヘッドにお
いても上記実施例１．２．３および４と全く同様の効果
が期待できる。 ［実施例７コ 本実施例は、上記実施例１．２．３および４に示された
磁気ヘッドにおける磁気シールド層および磁気コアを、
あるいは少なくともそのいずれか一方を、非晶質軟磁性
膜とＮｉ−Ｆｅ合金膜の多層膜によって形成し、軟磁性
をそこなわず厚く積層できるとともに比較的高い飽和磁
化をもつようにしたものである。その他の磁気ヘッド構
造は実施例１．２．３および４と全て同様である０本実
施例による上記非晶質軟磁性膜７２とＮｉ−Ｆｅ合金膜
８３の多層膜と反強磁性体膜４１との積層構造は、上記
実施例６の第８図に示した結晶性軟磁性膜８２とＮｉ−
Ｆｅ合金膜８３の多層膜と反強磁性体膜４１との積層構
造において、該結晶性軟磁性膜８２を非晶質軟磁性膜７
２とそっくり取替えた構造をしているが１本実施例の場
合には該多層膜の最上層はＮｉ−Ｆｅ合金膜８３にしな
ければならない、また、該反強磁性体膜４１を該多層膜
の下に敷く場合には、該多層膜の最下層、すなわち該反
強磁性体膜４１上に積層する膜はやはりＮｉ−Ｆｅ合金
膜８３にする必要があり、さらに該反強磁性体膜４１の
下にはもう一層該反強磁性体膜と同一の結晶構造を持つ
結晶性軟磁性膜か、あるいは磁性体ではないがやはり同
一の結晶構造を持つ結晶性金属薄膜を敷いておく必要が
ある。 以上のような積層にすることで、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金膜
８３には反強磁性体膜８１との交換結合によって交換結
合バイアス磁界が加わり、該Ｎｉ−Ｆｅ合金膜８３との
交換結合および磁気的相互作用によって上記非晶質軟磁
性膜７２にも該Ｎｉ−Ｆｅ合金膜８３を介して交換結合
バイアス磁界が加わる結果となる。これによって、上記
非晶質軟磁性膜７２と上記Ｎｉ−Ｆｅ合金膜８３の多層
膜は単磁区状態になる。したがって１本実施例において
も上記実施例１．２，３および４と全く同様の効果が期
待できる。 なお、上記非晶質軟磁性膜７２としてＣｏを主成分とす
る非晶質軟磁性膜を使用しても、代りにＦｅを主成分と
する非晶質軟磁性膜を使用しても全く効果は変わらない
。 ［実施例８コ 本実施例は、上記実施例１，２．３および４に示された
磁気ヘッドにおける磁気シールド層および磁気コアを、
あるいは少なくともそのいず九か一方を、軟磁性体膜と
反強磁性体膜の多層膜によって形成したものである。そ
の他の磁気ヘッド構造は実施例１．２，３および４と全
て同様である。 また、軟磁性体膜としては結晶性軟磁性膜あるいは非晶
質軟磁性膜のいずれを使用してもよい。ただし、結晶性
軟磁性膜と反強磁性体膜の多層膜の場合には、その積層
構造は、上記実施例６の第８図に示した結晶性軟磁性膜
８２とＮｉ−Ｆｅ合金膜８３の多層膜において、該結晶
性軟磁性膜あるいはＮｉ−Ｆｅ合金膜のいずれが一方を
反強磁性体膜４１で置き換えたような構造になる。ある
いはまた、該結晶性軟磁性膜とＮｉ−Ｆｅ合金膜との間
に、あるいは該Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金膜と結晶性軟磁性
膜との間に反強磁性体膜４１を挿入積層させたような構
造になる。一方、非晶質軟磁性膜と反強磁性体膜との多
層膜とした場合には、その積層構造は、上記実施例７に
よる非晶質軟磁性膜７２とＮｉ−Ｆｅ合金膜８３の多層
膜において、該Ｎｉ−Ｆｅ合金膜と非晶質軟磁性膜との
間に該反強磁性体膜４１を挿入積層させたような構造、
すなわちＮｉ−Ｆｅ合金膜、反強磁性体膜、非晶質軟磁
性膜を順番に順次積層させた構造になる。以上のような
構造とすることにより、Ｎｉ−Ｆｅ合金膜と非晶質軟磁
性膜との間に挿入積層した１個々の反強磁性体膜とＮｉ
−Ｆｅ合金膜あるいは結晶性軟磁性膜との間では交換結
合による交換結合バイアス磁界が生じることになるので
、軟磁性体膜と反強磁性体膜の多層膜全体としてみた場
合にはかなり強い交換結合バイアス磁界が発生し、非常
に効果的な磁区の抑制作用が現れる。したがって、本実
施例によれば上記実施例１．２．３および４と全く同様
の効果でさらに強い効果が期待できる。 なお、本実施例における反強磁性体膜４１の膜厚も１０
ｎｍ〜１１００ｎの範囲内にあれば特に問題はない。 ［実施例９］ 実施例２と同様の方法で磁気ヘッドを作製した。 構造は、第３図と同様にした。本実施例では、第３図の
磁気抵抗効果素子６をＮｉ−２０ａｔ％Ｆ　ｅ　／　Ｓ
　ｉ○２　／　Ｎ　ｘ　−２０ａ　ｔ％Ｆｅ多屡膜とし
た。Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅ層の１層当たりの膜厚は１５
ｎｍ、５ｉｎ２層の膜厚は３ｎｍとした。 また、比較例として、第３図のＭＲ素子１を膜厚３０ｎ
ｍのＮｉ−２０ａｔ％Ｆｅ単層膜で構成した磁気ヘッド
も作製した。 上記２種類の磁気ヘッドの記録再生特性を測定した。磁
気記録媒体には、Ｃｏ−Ｎｉ系合金を用いたディスクを
使用した。磁気ヘッドの浮上量は、約０．１μｍ、周波
数は、４０ＭＨｚとした。この結果、本発明の多層膜を
用いた磁気ヘッドは、単層膜を用いた磁気ヘッドよりも
、３ｄＢ高ＩＸ再生出力を示すことがわかった。これは
、多層化に伴って、Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅ合金の結晶粒
径が減少し、磁気異方性の分散が小さくなり、保磁力が
減少したためと考えられる。 さらに、５ｉ０２層の膜厚を５層ｍ程度と厚くすると、
８１０２層を電流が流れにくくなり、素子抵抗が高くな
る。このため、センサに用いるＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ系合金
膜の軟磁気特性を劣化させることなく、再生出力を大き
く取れるという利点もある。但し、２層に分割した磁性
層に流れる電流が同じ向きであると、互いに、素子の出
力を下げ。 ノイズを大きくするような向きの磁界を印加してしまう
。従って、１層の磁性層にのみ電流を流すか、あるいは
、互いの電流の向きを反平行にすることが重要である。 なお、磁性層として、Ｎｉ−Ｃｏ系合金などの他の結晶
質磁性体を用いても上記の多層化の効果は損なわれない
。また、本実施例では、Ｓｉｎ。 層を用いたが、Ａ１□０３などの他の絶縁体を用いても
多層化の効果は損なわれない。 さらに、記録用の磁極に絶縁体を介して多層化すると、
磁極内の渦電流による磁界の損失を抑制することができ
、高周波で記録するのに有利な磁極となる。また、シー
ルド層にＩ！縁体を介して多層化すると、シールド層の
高周波での比透磁率を高くすることができ、高周波での
磁気シールド特性が確保される。本実施例では、Ｎｉ−
Ｆｅ合金からなるシールド層に対し、０．２５μｍ毎に
厚さ５層ｍのＳ　ｉ　０２層を挿入した。その結果、記
録密度り、。が１．６倍に向上した。 また、上記の実施例は、第３図における磁気抵抗効果素
子６、シールド層７，８、磁極９，１０に、結晶質磁性
層を用いた場合についての結果であるが、第３図におけ
る磁気抵抗効果素子６、シールド層７，８、磁極９，１
０に非晶質磁性層を用いても、多層化の効果が認められ
る。ＭＲ素子について述べれば、非晶質層では、多層化
による結晶粒径の変化は起きないため、多層化による素
子抵抗の増加が、磁気ヘッドの出力増加の原因と考えら
れる。また、磁極９，１０では、結晶質磁性層の場合と
同様に、多層化によって、渦電流損失を抑制することが
できる。 また、結晶質磁性層、非晶質磁性層とも、絶縁層を介し
て多層化すると、反強磁性体からのバイアス磁界の効果
を受けにくい磁性層が生じる場合がある。この時は、各
磁性層にそれぞれ、反強磁性層を接触させると、各磁性
層にバイアス磁界を均等に印加することができるため、
磁気ヘッドとして好ましい。 ［実施例１ｏコ 実施例２とほぼ同様の方法で磁気ヘッドを作製した。構
造は、第３図と同様にした。第３図におけるシールド層
７および８には、それぞれ、反強磁性体４が接触してい
る０本実施例では、まず。 シールド層７および８にはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選
ばれる強磁性元素を主成分とする非晶質合金を用い、組
成を変化させた。同時に、反強磁性体４の種類も変化さ
せた。 磁気ヘッドのシールド層７および８の磁気シールド特性
を評価したところ、非晶質合金の動径分距 布面数（非晶質合金における平均原子間１ｉ１１）が反
強磁性体の原子間距離と１０％以内にあるときに良好な
磁気シールド特性を示した。動径分布函数は合金の組成
を変えるこることまた。シールド層のみ作製し、シール
ド層おける磁壁の移動をカー効果顕微鏡で調べたところ
、非晶質合金の動径分布函数が反強磁性体の原子間距離
と１０％以内にあるときに磁壁移動が抑制されているこ
とがわかったにれは、上記の条件において、シールド層
に印加されているバイアス磁界が、磁壁移動を抑制する
のに十分な大きさを持つことを示すものと考えられる。 磁性原子における交換定数（最隣接原子の磁気モーメン
トの大きさと方向を決定する定数）は、原子間の距離に
強く依存し、ある範囲内にあるときのみ、反強磁性的に
交換結合することからも、上記の現象は理解される。 また、シールド層の場合と同様に、磁極１ＭＲ素子に非
晶質磁性体を用いた場合も、非晶質合金の動径分布函数
が反強磁性体の原子間距離と１０％以内にあるときに磁
壁移動が十分に抑制される。 このため、特に、ＭＲ素子では、バルクハウゼンノイズ
の抑止効果が大きくなる。 さらに、シールド層、磁極、ＭＲｉ子に、結晶質磁性体
を用いる場合も、非晶質磁性体を用いた場合と同様の理
由から、結晶質磁性体と反強磁性体の原子間距離の差が
１０％以内の時、結晶質磁性体に十分なバイアス磁界が
印加され、Ｈｉ磁壁移動抑止効果が特に大きくなる５ ［発明の効果］ 以上述べてきたように、誘導型ヘッドおよび磁気抵抗効
果素子を有する記録再生分離型ヘッドおいて、磁気コア
および磁気シールド膜を構成する軟磁性膜に反強磁性膜
を積層して両者の間の磁気的結合を利用することによっ
て、これらの層の磁区及び磁化状態を安定した状態に保
つことができる。このため、再生比力の変動や再生波形
歪のない良好な再生特性を持つヘッドを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す誘導型薄膜ヘッド
の断面斜視図である。 第２図は本発明の効果を示す再生波形例である。 第３図は本発明の第２の実施例を示す記録再生分離型ヘ
ッドの断面斜視図である。 第４図は本発明の効果を示す再生電圧の分布図である。 第５図は本発明の第３の実施例を示す記録再生分離型ヘ
ッドの断面斜視図である。 第６図は本発明の第４の実施例を示す記録再生分離型ヘ
ッドの断面斜視図である。 第７図は本発明の第５の実施例を示す軟磁性膜の断面図
である。 第８図は本発明の第６の実施例を示す軟磁性膜の断面図
である。 符号の説明 １・・・・・・下部磁極 ２・・・・・・上部磁極 ３・・・・コイル ４・・・・・反強磁性膜 ５・・・・・基体 ６・・・・・・磁気抵抗効果素子 ７．８・・・・・シールド層 ９．１０・・・・・・記録磁極 １１・・・・・・導体層 １２・・・・・・記録磁極兼シールド層４１・・・・・
・反強磁性体膜 ７１・・・・・・非晶質軟磁性膜 ８１・・・・・・結晶性軟磁性膜 ８２・・・・・結晶性軟磁性膜 ８３・・・・・・Ｎｉ−Ｆｅ合金膜 第７１図 第１Ｉ−図 ρ、５−　　　　　　　　　　　ノ、ρ却灯Ｍ−電ル Ｐｒ１屯瓜分塵 竿３図 ｂ・座享鑞ｂｔｉ＋ ７．２．−　　シー＋Ｌ／ｌ−″層 ３　、　　フ不し ２　ｌρ　・　　會乙孟咋ノｍ ｔ・・５反弗蹟惺膿 ５〜，１体 ７７−′導傳眉 ≠Ｓ図 第す図 第７図 茅２ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性薄膜からなる磁気コアを備えた記録・再生用薄
   膜型磁気ヘッドにおいて、当該軟磁性膜の磁区を制御す
   るために、磁気コア用軟磁性膜に反強磁性体薄膜が積層
   されていることを特徴とする磁気ヘッド。 ２、所望とする基板上に磁気シールド用磁性膜を備えた
   記録用磁気ヘッドが複合化された磁気ヘッドにおいて、
   上記シールドおよび磁気コアが軟磁性膜とこの磁区を制
   御するための反強磁性体との多層膜よりなることを特徴
   とする磁気ヘッド。 ３、前記磁気シールド膜および磁気コア膜がＮｉ、Ｆｅ
   、Ｃｏを主成分とし、これに磁気特性を改善するために
   の元素が単数あるいは複数添加されている合金磁性膜で
   あることを特徴とする請求項１または２の磁気ヘッド。 ４、前記反強磁性体が、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを主成分とし
   、これに磁気特性の改善を目的にした元素が添加されて
   いる合金膜であることを特徴とする請求項１または２の
   磁気ヘッド。 ５、前記磁気ヘッドにおいて、磁気シールドおよび磁気
   コア膜の媒体対向面と平行な方向に当該磁性体と反強磁
   性体との磁気的結合がはたらいていることを特徴とする
   請求項１または２の磁気ヘッド。 ６、前記磁気シールドおよびコア膜が結晶性軟磁性膜で
   あることを特徴とする請求項１または２または３の磁気
   ヘッド。 ７、前記磁気シールド膜およびコア膜が非晶質軟磁性膜
   であることを特徴とする請求項１または２の磁気ヘッド
   。 ８、前記磁気シールド膜の一方と記録用の磁気コアとが
   共通に使用される構造を有する請求項２の磁気ヘッド。 ９、前記磁気抵抗効果型素子用薄膜の一部あるいは全部
   が反強磁性体との多層膜になっていることを特徴とする
   請求項２の磁気ヘッド。 １０、磁気抵抗効果素子の磁気シールド膜と記録用薄膜
   ヘッドの磁気コアとが併用されていないことを特徴とす
   る請求項２の磁気ヘッド。 １１、磁気シールド膜あるいは磁気コア膜の一部と反強
   磁性体とが接触していることを特徴とする請求項２の磁
   気ヘッド。 １２、磁気シールド膜および磁気コア膜がＮｉ−Ｆｅ合
   金（通称パーマロイ）であることを特徴とする請求項２
   の磁気ヘッド。 １３、磁気シールド膜および磁気コア膜がＣｏを主成分
   とする非晶質膜であることを特徴とする請求項２または
   ７の磁気ヘッド。 １４、磁気シールド膜および磁気コア膜がＦｅを主成分
   とする結晶性磁性体膜とＮｉ−Ｆｅ合金の多層膜からな
   ることを特徴とする請求項の２の磁気ヘッド。 １５、磁気シールド膜および磁気コア膜が非晶質膜とＮ
   ｉ−Ｆｅ合金の多層膜からなることを特徴とする請求項
   ２の磁気ヘッド。 １６、磁気シールド膜および磁気コア膜が軟磁性体と反
   強磁性体の多層膜であることを特徴とする請求項２の磁
   気ヘッド。 １７、軟磁性体が結晶性磁性体と非晶質磁性体とからな
   ることを特徴とする請求項１６の磁気ヘッド。 １８、磁気コア膜が結晶性軟磁性体と絶縁膜の多層膜か
   らなることを特徴とする請求項１または２の磁気ヘッド
   。 １９、磁気コア膜が非晶質軟磁性体と絶縁膜の多層膜か
   らなることを特徴とする請求項１または２の磁気ヘッド
   。 ２０、個々の軟磁性体に反強磁性体が接触・積層されて
   いることを特徴とする請求項１８または１９の磁気ヘッ
   ド・ ２１、軟磁性膜がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを主成分とすること
   を特徴とする請求項１８または１９または２０の磁気ヘ
   ッド。 ２２、非晶質磁性体と反強磁性体との交換結合をうなが
   すため、非晶質膜の原子の動径分布関数が結合させよう
   とする反強磁性体の原子間距離に一致することを特徴と
   した磁気シールドおよび磁気コア膜を有する磁気ヘッド
   。 ２３、非晶質膜の原子の動径分布関数が結合させようと
   する反強磁性体の原子間距離と１０％以内の値にあるこ
   とを特徴とする請求項２２の磁気ヘッド。 ２４、軟磁性膜と反強磁性膜の格子定数の差が１０％以
   内であることを特徴とする請求項１または２または１２
   の磁気ヘッド。