JPH05267747A - Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect head - Google Patents

Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect head

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JPH05267747A
JPH05267747A JP6170692A JP6170692A JPH05267747A JP H05267747 A JPH05267747 A JP H05267747A JP 6170692 A JP6170692 A JP 6170692A JP 6170692 A JP6170692 A JP 6170692A JP H05267747 A JPH05267747 A JP H05267747A
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JP
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magnetoresistance effect
resistivity
bias
magnetic
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Application number
JP6170692A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Uehara
裕二 上原
Original Assignee
Fujitsu Ltd
富士通株式会社
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Abstract

PURPOSE: To improve the utilization efficiency of a sense current in a magnetoresistance effect element consisting of a ferromagnetic material film and a magnetoresistance effect head using this magnetoresistance effect element.
CONSTITUTION: A magnetoresistance effect element 11 consisting of a ferromagnetic material film is constituted of a plurality of layers 11A and 11B which are different from each other in resistivity (ρ), for example, so that its resistivity (ρ) is changed in its film thickness direction and in the case of use of the element 11, a soft magnetic material layer 30 is arranged on the layer 11B having a small resistivity (ρ) via a non-magnetic material layer 20 as one means of a bias and a magnetoresistance effect head 1 is constituted.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強磁性体膜からなる磁気抵抗効果素子及びこれを用いた磁気抵抗効果ヘッドに関する。 The present invention relates to a magnetic resistance effect element and a magnetic resistance effect head using the same made of a ferromagnetic material film.

【0002】コンピュータシステムの外部記憶装置などとして用いられる磁気ディスク装置では、記録媒体である磁気ディスクの小径化が進められている。 [0002] In the magnetic disk device used as an external storage device of the computer system, a small diameter of the magnetic disk have been developed as a recording medium. これにともなって、磁気ディスクとの相対移動速度が小さい場合にも大きな再生出力の得られる磁気抵抗効果ヘッドが注目されている。 Accordingly, the magnetoresistive head capable of obtaining large reproducing output even when the relative moving speed of the magnetic disk is small is noted.

【0003】 [0003]

【従来の技術】図3は基本的な磁気抵抗効果ヘッド10 BACKGROUND ART FIG. 3 is a basic magnetoresistive head 10
0の概略の構成を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a schematic configuration of a 0. 磁気抵抗効果ヘッド100は、MR素子(磁気抵抗効果素子)10の抵抗値が、記録媒体60による磁界に応じて変化する磁化の向きMmと、MR素子10を流れるセンス電流Isの向きMiとの相対角度θに依存することを利用した磁気ヘッドであり、薄膜技術を用いて製造される。 Magnetoresistive head 100, resistance of the MR element (magnetoresistance effect element) 10, the magnetization changes depending on the magnetic field by the recording medium 60 and the orientation Mm, the orientation Mi of the sense current Is flowing through the MR element 10 a magnetic head utilizing the fact that dependent on the relative angle theta, is fabricated using thin film technology.

【0004】一般に、MR素子10は数百Å程度の厚さの均質の強磁性体膜からなり、センス電流Isの通電のためのリード導体50は例えば金(Au)などの薄膜からなる。 In general, MR element 10 is composed of a homogeneous ferromagnetic film having a thickness of several hundred Å, lead conductor 50 for conducting sense current Is formed of a thin film, such as for example, gold (Au).

【0005】MR素子10の大きさは記録密度に応じて適宜選定されるが、例えば記録トラック幅w方向の長さはリード導体50の接続部も含めて100μm程度であり、媒体面と直交する方向の長さ(高さ)は2〜5μm [0005] The size of the MR element 10 is chosen appropriately in accordance with the recording density, for example, the length of the recording track width w direction is 100μm approximately including the connecting portions of the lead conductors 50, perpendicular to the medium surface direction length (height) 2~5μm
程度である。 It is the degree. つまりMR素子10の実際の形状は極めて薄い帯状である。 That actual shape of the MR element 10 is extremely thin strip.

【0006】このようなMR素子10の厚さ方向の両側には、所定のギャップを設けて磁気シールド層40が配置され、これにより再生信号のS/N比が高まり、高密度記録が可能となる。 [0006] On both sides in the thickness direction of such MR element 10, the magnetic shield layer 40 with a predetermined gap is arranged, thereby increasing the S / N ratio of the reproduction signal, and enables high-density recording Become.

【0007】さて、MR素子10においては、入出力特性(磁界方向とその検出信号との関係)が2乗特性となることから、これを使用する際には、線型応答範囲で動作するように予め上述の相対角度θを所定値とするいわゆるバイアスが施される。 [0007] Now, in the MR element 10, since the input-output characteristic (the relationship between the magnetic field direction and the detection signal) is square characteristic, when using this, to operate in the linear response range previously called bias above the relative angle θ and a predetermined value is applied.

【0008】ここで例示した磁気抵抗効果ヘッド100 [0008] magnetoresistive head 100 exemplified here
では、バイアス手段として、MR素子10に非磁性体層20を介して重ねるように、軟質磁性材料(高透磁率材料)からなる軟質磁性体層30が設けられている。 So as a bias means, to overlap through the non-magnetic layer 20 to the MR element 10, the soft magnetic layer 30 made of a soft magnetic material (high magnetic permeability material) is provided.

【0009】すなわち、磁気抵抗効果ヘッド100では、MR素子10に流したセンス電流Isによる磁界によって軟質磁性体層30内の磁化の向きが一定方向にそろい、これにより生じた磁界(バイアス磁界)によってMR素子10がバイアス状態となる。 [0009] That is, the magnetoresistive head 100, aligned in the direction a certain direction of magnetization of the soft magnetic layer 30 by a magnetic field by the sense current Is flowed to the MR element 10, by the magnetic field (bias magnetic field) generated by this MR element 10 is biased.

【0010】バイアスのための軟質磁性体層(以下「バイアス用磁性層」という)30の材質及び立体形状は、 [0010] The material and the three-dimensional shape of the soft magnetic layer (hereinafter referred to as "bias magnetic layer") 30 for bias,
例えば10〜20mA程度のセンス電流Isによって、 For example, by the sense current Is of about 10~20mA,
適当なバイアス磁界が生じて最適のバイアス状態が得られるように選定される。 Suitable bias magnetic field optimum bias state is selected so as to obtain occur.

【0011】なお、MR素子10を挟む2つの磁気シールド層40の一方を、他方に比べてMR素子10に近づけて配置し、これをバイアス用磁性層として利用する場合もある。 [0011] Incidentally, two one of the magnetic shield layer 40 sandwiching the MR element 10, close to the MR element 10 is disposed than the other, which is sometimes used as a bias magnetic layer.

【0012】また、バイアスの方法としては、この他にも種々の方法が知られている。 Further, as a method for biasing a variety of methods are known in addition to this. 例えば、センス電流Is For example, the sense current Is
の向きが記録トラック幅w方向と交差する方向となるようにリード導体50の接続部の形状を工夫するバーバーポール法、MR素子10に導体を重ね合わせ、その導体に分岐して流れるセンス電流Isによる電界を利用するシャントバイアス法などがある。 The orientation of the barber pole method to devise a shape of the connection portion of the lead conductor 50 such that the direction crossing the recording track width direction w, superposed conductors to the MR element 10, the sense current Is flowing branches into the conductor there is such a shunt bias method utilizing the electric field due.

【0013】 [0013]

【発明が解決しようとする課題】バイアス手段の構成に係わらず、再生信号を得る上で必須のセンス電流Isの通電により必然的に生じる磁界自体も、MR素子10の各部の磁化の回転を促す磁化力となり得る。 Regardless of configuration of the bias means [0005], also necessarily resulting magnetic field itself by energization mandatory sense current Is in obtaining a reproduced signal, prompting the rotation of the magnetization of each portion of the MR element 10 It can be a magnetizing force.

【0014】ここで、磁化の回転とは、磁性体の磁化過程において、向きが不規則である各磁区の磁化(磁気モーメント)が、磁化力(磁界)の方向に向きを変える物理現象である。 [0014] Here, the rotation of the magnetization in the magnetization process of the magnetic material, the magnetization of the magnetic domain orientation is irregular (magnetic moment) is the physical phenomenon of changing the orientation direction of the magnetizing force (magnetic field) . 磁化力が強いほど回転が生じやすくなり、且つ回転したときの回転の程度(回転角度)が大となる。 More magnetizing force is strong rotation occurs easily, and the degree of rotation when the rotation (rotational angle) is large. また、磁化力の強さが所定以上であれば、ほぼ全ての磁化の向きが磁化力の方向にそろって磁性体は全体的に磁性上の飽和状態となる。 Further, the strength of the magnetizing force is equal to the predetermined or more, almost all the magnetization direction is saturated on overall magnetic magnetic material aligned in the direction of the magnetizing force.

【0015】しかし、センス電流Isが均質のMR素子10の内部をほぼ均等に流れるとき、微視的には、図4 [0015] However, when the sense current Is flowing in the MR element 10 a homogeneous substantially uniformly, microscopically, 4
に示すように、膜厚方向Mの一端側S1におけるセンス電流Is(その方向を紙面の裏から表に向かう方向とする)による磁界Hの方向に対して、他端側S2における磁界Hの方向は反対方向になる。 As shown in, the direction of the magnetic field H by the sense current in one end S1 of the film thickness direction M Is (to the direction from the rear of the sheet and a direction toward the table), the direction of the magnetic field H in the other end S2 It is in the opposite direction. つまり、図の例えば下向き方向をバイアス方向(磁化を回転させたい方向)とすると、バイアスの上で一端側S1は磁化の回転の生じやすい状態になり、これに対して他端側S2は磁化の回転の生じにくい状態になる。 In other words, if for example a downward direction bias direction in the figure (the direction you want to rotate the magnetization), one end S1 on bias becomes prone state of rotation of the magnetization, whereas the other end S2 is the magnetization It becomes less likely to cause the state of the rotation.

【0016】ところで、一体の磁性層においては、層の磁気エネルギー状態を安定化しようとする作用に起因して、各磁区の磁化の回転が均等化される。 By the way, in the magnetic layer of the integrated, due to the action to be stabilized magnetic energy state of the layers, the rotation of the magnetization of the magnetic domains are equalized. すなわち、層全体で各部における磁化の回転の生じやすさを平均した程度の磁化の回転が生じることになる。 That is, the rotation of the magnetization of the degree to which the mean and the resulting ease of rotation of the magnetization in each part in the entire layer occurs.

【0017】したがって、MR素子10では、内部でセンス電流Isによる磁界Hが打ち消しあう形となって、 [0017] Thus, in the MR element 10, it becomes a form that cancel the magnetic field H by the sense current Is in the interior,
実際には磁界H自体による磁化の回転は生じない。 No rotation of the magnetization due to the magnetic field H itself in practice. つまり、センス電流Isによる磁界Hはバイアスに直接には寄与しない。 In other words, the magnetic field H by the sense current Is does not contribute directly to the bias.

【0018】このため、従来のMR素子は、センス電流Isの利用効率が低く、消費電力の面で不利であるという問題があった。 [0018] Therefore, the conventional MR element, low utilization efficiency of the sense current Is, there was a problem that it is disadvantageous in terms of power consumption. 一方、上述のようにバイアス用磁性層30によってMR素子10のバイアスを行う場合においては、バイアス用磁性層30から遠い側(一端側S1) On the other hand, in the case where the bias of the MR element 10 by the bias magnetic layer 30 as described above, the far side from the bias magnetic layer 30 (one end side S1)
に加わるバイアス磁界H2がバイアス用磁性層30に近い側(他端側S2)に加わるバイアス磁界H2に比べて弱いので、一端側S1が比較的に磁化の回転の生じにくい状態になり、このことに起因してMR素子10全体の磁化の回転が抑えられてしまう。 Since weaker than the biasing magnetic field H2 applied to the bias magnetic field H2 is the side closer to the bias magnetic layer 30 (the other end S2) applied to, becomes less susceptible state of rotation of one end S1 is relatively magnetization, this rotation of the MR element 10 as a whole magnetization will be suppressed due to.

【0019】したがって、この種の従来の磁気抵抗効果ヘッドでは、バイアスに際して、MR素子10の内部で磁化の回転が抑えられる分だけバイアス磁界H2を強めるように、センス電流Isを余分に流す必要があり、そのことが上述のMR素子内での磁界Hの打消しと合わせてセンス電流Isの利用効率を低下させる要因になるという問題があった。 [0019] Thus, in the conventional magnetoresistive head of this kind, when the bias, internally to strengthen only the bias magnetic field H2 partial rotation of the magnetization is suppressed of the MR element 10, must be applied extra sense current Is There, it has been a problem that a factor of lowering the efficiency of the sense current is together with cancellation of the magnetic field H in the aforementioned MR element thereof.

【0020】本発明は、上述の問題に鑑み、磁気抵抗効果素子のバイアスに係わるセンス電流の利用効率を高め、省電力化を図ることを目的としている。 [0020] The present invention has been made in view of the above problems, increase the utilization efficiency of the sense current according to the bias of the magnetoresistive element, it is intended to reduce power consumption.

【0021】 [0021]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る素子は、上述の課題を解決するため、図1に示すように、 Element according to the invention of claim 1 Means for Solving the Problems] In order to solve the problems described above, as shown in FIG. 1,
強磁性体膜からなる磁気抵抗効果素子11,12であって、膜厚方向において抵抗率ρが変移する膜質構造を有してなる。 A magnetoresistance effect elements 11 and 12 made of a ferromagnetic material film, resistivity ρ is a quality structure change in the film thickness direction.

【0022】請求項2の発明に係る素子は、互いに抵抗率ρの異なる複数の層11A,11Bによって構成されてなる。 The device according to the invention of claim 2 is formed of a plurality of layers 11A, 11B having different resistivity ρ each other. 請求項3の発明に係る素子は、膜厚方向に連続的に抵抗率ρが変移する層12Aを含む強磁性体膜によって構成されてなる。 Element according to the invention of claim 3 is continuously resistivity in the thickness direction ρ is formed of a ferromagnetic film containing a layer 12A of transition.

【0023】請求項4の発明に係るヘッドは、膜厚方向において抵抗率ρが変移する強磁性体膜からなる磁気抵抗効果素子11と、当該磁気抵抗効果素子11の膜厚方向の抵抗率ρの小さい側に、非磁性体層20を介して重ねられたバイアスのための軟質磁性体層30とを有してなる。 The head according to the fourth aspect of the present invention, the magnetoresistance effect element 11 made of a ferromagnetic material film resistivity [rho is displaced in the thickness direction, the thickness direction of the resistivity of the magnetoresistive element 11 [rho small side, made and a soft magnetic layer 30 for biasing the stacked via a nonmagnetic layer 20 of.

【0024】 [0024]

【作用】MR素子(磁気抵抗効果素子)11,12は、 [Action] MR element (magnetoresistance effect element) 11 and 12,
その抵抗率ρが膜厚方向に段階的又は連続的に変移する強磁性体膜によって構成されている。 Its resistivity ρ is constituted by ferromagnetic film to change stepwise or continuously in the thickness direction.

【0025】例えば、MR素子11では、図1に示すように、センス電流Isは主に抵抗率ρの小さい部分(層11B)を流れ、このセンス電流Isにより磁界Hが生じる。 [0025] For example, in the MR element 11, as shown in FIG. 1, the sense current Is flows mainly small portion of resistivity ρ (layer 11B), the magnetic field H is generated by the sense current Is. このとき、層11Bでは、従来と同様に厚さ方向の両端部の磁界Hの方向が互いに逆向きとなることから、磁界Hが打ち消しあう。 In this case, the layer 11B, since the direction of the magnetic field H of the opposite ends of the conventional as well as the thickness direction are opposite to each other, magnetic field H cancel each other out. これに対して、抵抗率ρが大きい部分(層11A)では、センス電流Isはほとんど流れず磁界が生じないので、層11Bで生じた磁界H In contrast, in the resistivity ρ is larger portion (the layer 11A), the sense current Is hardly magnetic field does not flow does not occur, the magnetic field H generated in the layer 11B
が打ち消されることなくそのまま磁化力となる。 As it is a magnetizing force without is canceled.

【0026】このため、MR素子11全体としては、層11Aにおける磁界Hの方向と同一方向の磁化力が加わる形となり、磁化が若干ではあるが回転する。 [0026] Therefore, as a whole MR element 11 becomes a form of magnetizing force of the same direction of the magnetic field H in the layer 11A is applied, the magnetization is in a slightly rotated. つまり、 That is,
磁界HがMR素子11のバイアスに直接的に寄与し、これによりセンス電流Isの利用効率が高まる。 Magnetic field H directly contribute to the biasing of the MR element 11, thereby increasing the utilization efficiency of the sense current Is.

【0027】一方、磁気抵抗効果ヘッド1では、MR素子11の膜厚方向の層11B側に配置された軟質磁性体層30によってMR素子11に対してバイアスが施される。 On the other hand, in the magnetoresistive head 1, a bias is applied to the MR element 11 by the soft magnetic layer 30 having a thickness arranged in a layer 11B side in the direction of the MR element 11. その際、微視的には、軟質磁性体層30から遠い側の層11Aに加わるバイアス磁界H2は近い側の層11 At that time, microscopically, the bias magnetic field H2 is side near exerted by the soft magnetic layer 30 on the far side of the layer 11A a layer 11
Bに加わるバイアス磁界H2に比べて弱いので、バイアス磁界H2の作用の上では、層11Aでは磁化の回転が生じにくく、層11Bでは磁化の回転が生じやすい。 Since weaker than the biasing magnetic field H2 applied to the B, and on the action of the bias magnetic field H2, the rotation of the magnetization does not easily occur in the layer 11A, prone to rotation of the magnetization in the layer 11B.

【0028】ところが、上述の磁界Hの作用の上では、 [0028] However, on top of the action of the above-described magnetic field H,
層11Aは層11Bに比べて磁化の回転の生じやすい状態となっている。 Layer 11A is in a prone state of rotation of the magnetization as compared with the layer 11B. このため、総合的には、層11A及び層11Bにおける磁化の回転の生じやすさは同程度となることから、つまり膜厚方向において磁化の回転の生じやすさが均一化されることから、磁化の回転の生じやすさに差異がある場合に比べて、磁化の回転にともなう磁気損失が少なくなり、より少ないセンス電流Isで所定のバイアスを施すことができる。 Therefore, the overall, since the resulting ease of rotation of the magnetization in the layer 11A and the layer 11B becomes comparable, i.e. since the resulting ease of rotation of the magnetization in the film thickness direction is uniform, the magnetization as compared with the case where there is a difference in resulting ease of rotation, magnetic loss is reduced due to the rotation of the magnetization, can be subjected to a predetermined bias with less sense current is.

【0029】 [0029]

【実施例】図1及び図2はそれぞれ本発明の第1及び第2の実施例に係る磁気抵抗効果ヘッド1,2の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 and FIG. 2 is a perspective view of the configuration of a main portion of the magnetoresistive head 1 and 2 are shown schematically in accordance with the first and second embodiments of the present invention, respectively. これらの図において、 In these drawings,
図3と同一機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。 Components having 3 and same function are denoted by the same reference numerals, be omitted or simplified.

【0030】図1において、磁気抵抗効果ヘッド1では、後述するMR素子11、例えばチタン(Ti)からなる非磁性体層20、及びクロム(Cr)の添加量を1 [0030] In FIG. 1, the magnetoresistive head 1, MR element 11 to be described later, for example, non-magnetic layer 20 made of titanium (Ti), and the amount of chromium (Cr) 1
0%としたNi−Fe−Cr磁性合金からなるバイアスのための軟質磁性体層30が順に積層されている。 Soft magnetic layer 30 for biasing comprising 0% and the Ni-Fe-Cr magnetic alloy are laminated in this order. 非磁性体層20の厚さd2は200Åとされ、軟質磁性体層30の厚さd3は400Åとされている。 The thickness d2 of the non-magnetic layer 20 is a 200 Å, the thickness d3 of the soft magnetic layer 30 is a 400 Å.

【0031】本実施例のMR素子11は、2層構造の強磁性体膜によって構成されている。 The MR element 11 of the present embodiment is constituted by a ferromagnetic film having a two-layer structure. 軟質磁性体層30に近い側の層11B(厚さd1Bは400Å)は、パーマロイ(Ni−Fe磁性合金)からなり、その抵抗率ρは0.25[μΩ・m]程度である。 Side of the layer 11B close to the soft magnetic layer 30 (thickness d1B is 400 Å) is made of permalloy (Ni-Fe magnetic alloy), its resistivity ρ is about 0.25 [μΩ · m]. 一方、軟質磁性体層30から遠い側の層11A(厚さd1Aは100Å) On the other hand, the layer 11A farther from the soft magnetic layer 30 (thickness d1A is 100 Å)
は、クロム(Cr)の添加量を10%としたNi−Fe Is, Ni-Fe added amount of chromium (Cr) and 10%
−Cr磁性合金からなり、その抵抗率ρはパーマロイ(すなわち層11B)に比べて1.5倍程度大きい。 Consists -Cr magnetic alloy, about 1.5 times greater than that of the resistivity ρ is permalloy (or layer 11B).
なお、これら各層11A,11Bは、例えばアルゴンガスをスパッタガスとして用いるRFスパッタ法によって形成することができる。 Note that these layers 11A, 11B can be formed by an RF sputtering method using, for example, argon gas as a sputtering gas. その際、スパッタガス圧力を5 At that time, the sputtering gas pressure of 5
[mTorr]程度とし、高周波電力(スパッタパワー)を600ワット程度とする。 And [mTorr] extent, the high-frequency power (sputtering power) to about 600 watts.

【0032】以上のように構成された磁気抵抗効果ヘッド1において、まず、MR素子11に着目すると、作用の項で説明したように、相対的に抵抗率ρの小さい層1 [0032] In the magnetoresistive head 1 configured as described above, first, focusing on the MR element 11, as described in the section of the action, having a relatively small resistivity ρ layer 1
1Bにセンス電流Isが集中することに起因して、センス電流Isにより生じる磁界Hによって層11A及び層11B内の磁化が一様に回転し、MR素子11の状態がバイアス状態に若干近づく。 Due to the sense current Is is concentrated in 1B, the magnetization of the layer 11A and the layer 11B is uniformly rotated by the magnetic field H generated by the sense current Is, the state of the MR element 11 approaches slightly biased. つまり、磁界Hもバイアスに直接的に寄与することになる。 That is, the magnetic field H is also directly contribute to the bias.

【0033】次に、軟質磁性体層30によるバイアスの過程に着目すると、軟質磁性体層30との距離に依存するバイアス磁界H2の強弱の差異を補うように、軟質磁性体層30から遠い側の層11Aに対してセンス電流I [0033] Next, focusing attention on the bias of the process according to the soft magnetic layer 30, so as to compensate for the difference in the intensity of the bias magnetic field H2 which depends on the distance between the soft magnetic layer 30, the side farther from the soft magnetic layer 30 the sense current I with respect to the layer 11A
sによる磁界Hが加わることから、MR素子11の各部における磁化の回転の生じやすさが均一化され、これにより、バイアスにともなう磁気損失を低減することができる。 Since the magnetic field H is applied by s, resulting ease of rotation of the magnetization in each part of the MR element 11 is made uniform, which makes it possible to reduce the magnetic loss due to bias. つまり、バイアス磁界H2が比較的に弱い場合にも所定のバイアス状態を得ることができ、センス電流I That is, it is possible to obtain a predetermined bias state when the bias magnetic field H2 is relatively weak, the sense current I
sの値を小さくしてもよいことになる。 So that may be to reduce the value of s.

【0034】これらの作用効果を確認するため、本実施例の磁気抵抗効果ヘッド1及び均質のパーマロイ膜からなるMR素子を有した従来の磁気抵抗効果ヘッドについて、いわゆるρ−H特性の測定を行い、所定のバイアスに要するセンス電流Isの値を比較した。 [0034] To confirm these advantageous effects, a conventional magnetoresistive head having an MR element consisting of the magnetoresistive head 1 and homogeneous permalloy film in this Example, was measured of the so-called [rho-H characteristic compared the value of the sense current is required for a given bias. その結果,磁気抵抗効果ヘッド1では、従来のものに比べてセンス電流Isの値が7%程度小さい値であった。 As a result, the magnetoresistive head 1, the value of the sense current Is was about 7% smaller than that of the prior art.

【0035】なお、抵抗率ρの大きい層11Aの材料として、クロムに代えてジルコニウム(Zr)又はニオブ(Nb)を添加したNi−Fe合金(Ni−Fe−Z [0035] Incidentally, as the material of the layer higher 11A resistivity [rho, zirconium instead of chromium (Zr) or niobium (Nb) Ni-Fe alloy obtained by adding (Ni-Fe-Z
r,Ni−Fe−Nb)、コバルト系非晶質材料、及び鉄系磁性材料を用いた場合にも同様の結果が得られた。 r, Ni-Fe-Nb), cobalt-based amorphous material, and similar results when using iron-based magnetic material is obtained.

【0036】図2において、磁気抵抗効果ヘッド2では、MR素子12、非磁性体層20、及びバイアスのための軟質磁性体層30が順に積層されている。 [0036] In FIG. 2, the magnetoresistive head 2, MR element 12, the non-magnetic layer 20, and soft magnetic layer 30 for biasing are stacked in this order. MR素子12も2層構造の強磁性体膜によって構成されており、 MR element 12 is also formed of a ferromagnetic film having a two-layer structure,
軟質磁性体層30に近い側の層12B(厚さd4Bは4 Layer 12B closer to the soft magnetic layer 30 (thickness d4B 4
00Å)は、パーマロイ(Ni−Fe磁性合金)からなる。 Å) consists of permalloy (Ni-Fe magnetic alloy).

【0037】また、軟質磁性体層30から遠い側の層1 [0037] In addition, the far side from the soft magnetic layer 30 layer 1
2A(厚さd4Aは100Å)は、軟質磁性体層30に対して遠いほど抵抗率ρが大きくなるように、厚さ方向に連続的にクロムの添加量を変化させたNi−Fe−C 2A (thickness d4A is 100 Å) is so far as the resistance index relative to the soft magnetic layer 30 [rho increases, Ni-Fe-C, which is continuously changed the amount of chromium in a thickness direction
r層からなる。 Consisting of r layer.

【0038】このような層12Aは、2つのターゲット(パーマロイ及びクロム)を同時にスパッタし、各ターゲットに対する高周波電力(スパッタパワー)を変化させることによって形成することができる。 [0038] Such layer 12A may be simultaneously sputtering two targets (permalloy and chromium), it is formed by changing a high-frequency power (sputtering power) for each target. その際、例えば軟質磁性体層30に近い側ではクロムの添加量が0% At that time, for example, the side close to the soft magnetic layer 30 is the addition amount of chromium 0%
(つまり層11Bと同一の組成)となり、軟質磁性体層30から遠い側ではクロムの添加量が10%となるように、成膜中に連続的に高周波電力を変化させる。 (I.e. layer 11B and the same composition) and, on the side remote from the soft magnetic layer 30 as the addition amount of chromium is 10%, continuously changing the high frequency power during deposition.

【0039】以上の構成の磁気抵抗効果ヘッド2について、評価測定を行った結果、従来のものに比べて5%程度少ないセンス電流Isによって所定のバイアス状態が得られた。 The magnetoresistive head 2 configured as above, the results of the evaluation measurement, a predetermined bias state is obtained by the sense current Is about 5% less than in the prior art.

【0040】上述の実施例において、MR素子11,1 [0040] In the above embodiment, MR element 11, 1
2の材料は、適宜選定することができる。 2 of material may be suitably selected. そして、抵抗率ρの異なる各層について、抵抗率ρの値及び膜厚の関係を最適化することにより、特別にバイアス手段を設けずに所定のバイアス状態を得るいわゆる自己バイアスを実現することも可能である。 Then, different for each layer resistivity [rho, by optimizing the value and the film thickness of the relationship resistivity [rho, also possible to realize a so-called self-bias to obtain a predetermined bias state without specially providing the biasing means it is.

【0041】上述の実施例においては、2層構造のMR [0041] In the above embodiment, a two-layer structure MR
素子11,12を例示したが、MR素子11,12として3層以上の複層構造の強磁性体膜を設けてもよい。 Was exemplified elements 11 and 12 may be provided ferromagnetic film of three or more layers of a multilayer structure as the MR element 11, 12. 上述の実施例においては、軟質磁性体層30によりバイアスを施す形式の磁気抵抗効果ヘッド1,2を例示したが、バーバーポール法などの他のバイアス方法を用いる形式のヘッドにおいても、本発明に係る構造のMR素子を用いることができる。 In the above embodiment has exemplified the magnetoresistive head 1 of the type applying a bias of a soft magnetic layer 30, also in the form of a head using other biasing methods, such as barber pole method, the present invention MR element of this structure can be used. また、MR素子11,12を例えば磁気センサーなどとして単体で用いる場合にも本発明を適用することができる。 Further, even in the case of using the MR elements 11, 12 alone as a magnetic sensor for example it can be applied to the present invention.

【0042】 [0042]

【発明の効果】本発明によれば、再生出力を得るためのセンス電流の利用効率を高めることができ、磁気抵抗効果素子又はこれを用いた磁気ヘッドの省電力化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to enhance the utilization efficiency of the sense current for obtaining a reproduced output, it is possible to achieve power saving of the magnetic head using a magnetoresistive element or this.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1実施例に係る磁気抵抗効果ヘッドの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 1 is a perspective view schematically showing a structure of a main portion of a magneto-resistance effect head according to the first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る磁気抵抗効果ヘッドの要部の構成を模式的に示す斜視図である。 2 is a perspective view schematically showing a structure of a main portion of a magneto-resistance effect head according to a second embodiment of the present invention.

【図3】基本的な磁気抵抗効果ヘッドの概略の構成を示す斜視図である。 3 is a perspective view showing a schematic of a basic magnetoresistive head configuration.

【図4】従来の問題点を説明するための模式図である。 4 is a schematic diagram for explaining a conventional problem.

【符号の説明】 11,12 MR素子(磁気抵抗効果素子) 11A 層(抵抗率の大きい層) 11B 層(抵抗率の小さい層) 12A 連続的に抵抗率の変移する層 1,2 磁気抵抗効果ヘッド 20 非磁性体層 30 バイアスのための軟質磁性体層 [Description of Reference Numerals] 11, 12 MR element (magnetoresistive element) 11A layer (resistivity greater layer) 11B layer (lower layer of resistivity) 12A continuously transitions resistivity layers 1,2 magnetoresistive head 20 soft-magnetic material layer for the non-magnetic layer 30 bias

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】強磁性体膜からなる磁気抵抗効果素子(1 1. A magnetoresistive element comprising a ferromagnetic film (1
    1,12)であって、 膜厚方向において抵抗率(ρ)が変移する膜質構造を有してなることを特徴とする磁気抵抗効果素子。 A 1,12), the magnetoresistive element, wherein a resistivity in the thickness direction ([rho) is a quality structure transition.
  2. 【請求項2】請求項1記載の磁気抵抗効果素子(11) 2. A magnetoresistance effect element according to claim 1, wherein (11)
    であって、 互いに抵抗率(ρ)の異なる複数の層(11A)(11 A is a plurality of layers resistivity of ([rho) different from each other (11A) (11
    B)によって構成されてなることを特徴とする磁気抵抗効果素子。 Magnetoresistive element characterized by comprising constituted by B).
  3. 【請求項3】請求項1記載の磁気抵抗効果素子(12) 3. A magnetoresistance effect element according to claim 1, wherein (12)
    であって、 膜厚方向に連続的に抵抗率(ρ)が変移する層(12 A is a layer continuously resistivity in the thickness direction ([rho) is displaced (12
    A)を含む強磁性体膜によって構成されてなることを特徴とする磁気抵抗効果素子。 Magnetoresistive element characterized by comprising constituted by ferromagnetic film containing A).
  4. 【請求項4】膜厚方向において抵抗率(ρ)が変移する強磁性体膜からなる磁気抵抗効果素子(11)と、 当該磁気抵抗効果素子(11)の膜厚方向の抵抗率(ρ)の小さい側に、非磁性体層(20)を介して重ねられたバイアスのための軟質磁性体層(30)とを有してなることを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。 4. resistivity in the thickness direction ([rho) is a magnetoresistive element comprising a ferromagnetic film of transition (11), the thickness direction of the resistivity of the magnetoresistive element (11) ([rho) small side, the soft magnetic layer (30) for biasing the stacked via a non-magnetic layer (20) and the magnetoresistive head, characterized by comprising a a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0693791A1 (en) * 1994-07-21 1996-01-24 Commissariat A L'energie Atomique Auto-polarized multilayer magnetoresistive transducer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0693791A1 (en) * 1994-07-21 1996-01-24 Commissariat A L'energie Atomique Auto-polarized multilayer magnetoresistive transducer
FR2722918A1 (en) * 1994-07-21 1996-01-26 Commissariat Energie Atomique Self-biased multilayer magnetoresistance sensor

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