JPH05291037A

JPH05291037A - 積層磁性膜およびそれを用いた磁気ヘツドならびに磁気記録・再生装置

Info

Publication number: JPH05291037A
Application number: JP9101792A
Authority: JP
Inventors: Hideo Fujiwara; 英夫藤原; Katsuya Mitsuoka; 勝也光岡; Ken Sugita; 愃杉田
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】磁界感度の高い積層磁性膜ならびに磁気ヘツ
ド（磁気記録・再生装置）を提供することにある。【構成】少なくとも、第１の磁性膜５と第２の磁性膜
５との間に第１の中間膜６が介在され、前記第２の磁性
膜５と第３の磁性膜との間に第２の中間膜６が介在され
て各磁性膜が積層してなる積層磁性膜において、前記各
磁性膜５が磁気的にソフトな膜で構成されているととも
に、前記第１の中間膜６の膜厚ｔ₁と第２の中間膜６の
膜厚ｔ₂とが等しくない（ｔ₁≠ｔ₂但し、中間膜６の
膜厚ｔは０を含む）ことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気ヘツドある
いは磁気センサなどに使用する積層磁性膜に係り、特に
磁気的にハードな膜と磁気的にソフトな膜とを一層づつ
交互にあるいは複数層づつ交互に積層したもの、または
多層の磁気的にソフトな膜と少なくとも一層の磁気的に
ハードな膜とを積層したもの、あるいは磁気的にソフト
な膜を積層した人工格子膜からなる積層磁性膜に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばＮｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）な
どのように磁気的にソフトな磁性材料は、弱い磁場の変
化を電気的に検出することができるから、例えば磁気ヘ
ツドや磁気センサなどに使用でき、その研究、開発各方
面で進められている。

【０００３】ＭＲ素子として高性能化するためにはさら
に高い磁界感度を有する材料の研究、開発が望まれ、最
近、Ｆｅ／ＣｒやＣｏ／Ｃｕなどの人工格子膜におい
て、所謂、巨大磁気抵抗効果が発見されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の人工格
子膜では、まだ十分に高い磁界感度（変調度）を有する
材料は得られていない。その主要な原因は、外部磁界が
零のときの磁化の安定状態として、隣接する磁性層の磁
化が互いに反対の方向に向く、所謂、反強磁性的配置を
実現させるために、相互間に反強磁性的結合が生じる膜
厚条件を選んでいることにある。

【０００５】本発明の目的は、このような問題点を解消
し、さらに磁界感度の高い積層磁性膜あるいはそれを用
いる磁気ヘツドならびに磁気記録・再生装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも、第１の磁性膜と第２の磁性
膜との間に第１の中間膜が介在され、前記第２の磁性膜
と第３の磁性膜との間に第２の中間膜が介在されて各磁
性膜が積層してなる積層磁性膜において、前記各磁性膜
が磁気的にソフトな膜で構成されているとともに、前記
第１の中間膜の膜厚ｔ₁と第２の中間膜の膜厚ｔ₂とが
等しくない（ｔ₁≠ｔ₂但し、中間膜の膜厚ｔは０を含
む）ことを特徴とするものである。

【０００７】上記目的を達成するために、さらに本発明
は、少なくとも、第１の磁性膜と第２の磁性膜との間に
第１の中間膜が介在され、前記第２の磁性膜と第３の磁
性膜との間に第２の中間膜が介在されて各磁性膜が積層
してなる積層磁性膜において、前記第１の中間膜と第２
の中間膜とが互いに異なる材料で構成されていることを
特徴とするものである。

【０００８】上記目的を達成するために、さらに本発明
は、磁気的にハードな膜を含む３層以上の磁性膜が中間
膜を介して、又は介さずして積層してなる積層磁性膜に
おいて、相隣る磁性膜間の磁化の実質的な安定方向が±
０°〜±９０°の範囲で交差し、それら積層体の最上
層、最下層の少なくともどちらかの膜が磁気的にハード
な膜で構成され、かつ積層された磁性膜が巨大磁気抵抗
効果を有することを特徴とするものである。

【０００９】上記目的を達成するために、さらに本発明
は、少なくとも、第１の磁性膜と第２の磁性膜との間に
第１の中間膜が介在され、前記第２の磁性膜と第３の磁
性膜との間に第２の中間膜が介在されて各磁性膜が積層
してなる積層磁性膜において、前記第１の中間膜の膜厚
ｔ₁と第２の中間膜の膜厚ｔ₂とが等しくなく（ｔ₁≠
ｔ₂但し、中間膜の膜厚ｔは０を含む）、かつ前記各磁
性膜が磁気的にソフトな膜で構成され、その積層された
磁性膜が巨大磁気抵抗効果を有することを特徴とするも
のである。

【００１０】上記目的を達成するために、さらに本発明
は、磁性膜が中間膜を介して、又は介さずして積層して
なる積層磁性膜において、その積層された磁性膜の印加
交番磁界に対する巨大磁気抵抗効果が実質的にヒステリ
シスを示さないことを特徴とするものである。

【００１１】上記目的を達成するために、さらに本発明
は、磁気的にハードな膜とソフトな膜が中間膜を介して
又は介さずに積層してなる積層磁性膜において、前記磁
気的にハードな膜のネツトの磁気モーメントをソフトな
膜のネツトの磁気モーメントよりも小さくし、かつ、ハ
ードな膜とソフトな膜の磁化の実質的な安定方向が±０
°〜±９０°の範囲で交差していることを特徴とするも
のである。

【００１２】

【作用】本発明は前述のように基本的には、少なくと
も、第１の磁性膜と第２の磁性膜との間に第１の中間膜
が介在され、前記第２の磁性膜と第３の磁性膜との間に
第２の中間膜が介在されて各磁性膜が積層してなる積層
磁性膜において、前述のような各種手段によって磁性膜
間の磁気的相互作用を交互に強磁性的、反強磁性的にす
ることにより、例えば外部の磁界によつて積層磁性膜の
磁気抵抗が変化し易くなり、高磁界感度の積層磁性膜な
らびに磁気ヘツド（磁気記録・再生装置）を提供するこ
とができる。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例を図とともに説明する。
図１は実施例に係る磁気ヘツドの斜視図、図２はその磁
気ヘツドに使用する積層磁気抵抗効果素子の拡大断面図
である。

【００１４】本発明の実施例に係る磁気ヘツドは図１に
示すように、短冊状をした積層磁性膜１と、それの両端
に接合された電極２、２とから主に構成されている。な
お、各電極２、２は必要に応じて電流端子と電圧端子に
分離することもできる（図示せず）。

【００１５】前記積層磁性膜１は図２に示すように、ガ
ラスやセラミツクからなる基板３と、その上に形成され
た例えばＮｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／Ｃｏ／Ｃｕ系からなる多層
膜４とから構成されている。

【００１６】この多層膜４を具体的に説明すると、膜厚
が約３０ÅのＮｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）からなる磁
気的にソフトな膜５と、膜厚が約３０〜８０ÅのＣｕか
らなる中間膜６と、膜厚が約３０ÅのＣｏからなる磁気
的にハードな膜７と、膜厚が３０〜８０ÅのＣｕからな
る非磁性膜８とから構成される最小単位の積層体９が数
層〜数十層繰り返して形成されている。

【００１７】これら多層膜４は例えば超高真空の電子ビ
ーム蒸着によつて順次所定の膜厚に堆積して形成される
が、例えばスパツタリングなどの他の薄膜形成技術をも
つて形成してもよい。

【００１８】ところで前記ソフト膜５ならびにハード膜
７を製膜するときに、それぞれの所定の基準方向Ｒｅに
対してある角度をもつた方向に磁界を印加した状態で製
膜される。このときの磁界の印加方向の例を図３ととも
に説明する。

【００１９】すなわち同図の（ａ）に示すように、最
初、第１番目のソフト膜５（Ｎｉ−Ｆｅ合金膜）を形成
するとき、それの所定の基準方向Ｒｅに対してある角度
（＋θ）をもつた方向に磁界を印加しながら製膜する。

【００２０】次に第１番目のハード膜７（Ｃｏ膜）を形
成するとき同図の（ｂ）に示すように、それの所定の基
準方向Ｒｅに対して直交する方向に磁界を印加しながら
製膜する。

【００２１】次に第２番目のソフト膜５（Ｎｉ−Ｆｅ合
金膜）を形成するときには同図の（ｃ）に示すように、
それの所定の基準方向Ｒｅに対してある角度（−θ）を
もつた方向に磁界を印加しながら製膜する。

【００２２】次に第２番目のハード膜７（Ｃｏ膜）を形
成するとき、同図の（ｄ）に示すようにそれの所定の基
準方向Ｒｅに対して直交する方向に磁界を印加しながら
製膜する。

【００２３】次に第３番目のソフト膜５は同図の（ａ）
と同様に＋θの角度をもつた方向に、第４番目のソフト
膜５は同図の（ｃ）と同様に−θの角度をもつた方向
に、というようにソフト膜５は＋θ、−θ交互に角度を
変えて磁界を印加しながら製膜を行い、一方、ハード膜
７の方は、常に所定の基準方向Ｒｅに対して直交する方
向に磁界を印加しながら製膜する。ソフト膜５ならびに
ハード膜７の製膜における磁界は、例えば数百Ｏｅ以上
で行なわれる。

【００２４】このようにして所定の層数を有する多層膜
４を形成したのち、図１に示すように所定の基準方向Ｒ
ｅに対して面内に垂直な方向（矢印Ｘ方向）に一度強磁
界を印加し、その後に強磁界を除去する。このような配
向処理は昇温された雰囲気中で行うことにより、より効
果的になし得る。

【００２５】このようにすることにより、積層磁性膜と
したときにソフト膜５の磁化の方向（外部磁界が零のと
きの磁化の安定な方向）とハード膜７の磁化の方向との
間にある角度αをもたせて交差させることができる。こ
の角度αは、±０°から±９０°の範囲内で適当に選択
することができ、特に角度αの絶対値が３０°〜９０
°、好ましくは４５°〜９０°、さらに好ましくは６０
°〜９０°になるとさらに高い磁界感度が得られる。

【００２６】前記実施例では、ソフト膜５の製膜時にそ
れの所定の基準方向Ｒｅに対して＋θ、−θというよう
に交互に角度を変えて磁界を印加したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば第１番目のソフト膜
５から第ｍ番目のソフト膜５までは、所定の基準方向Ｒ
ｅに対して＋θの角度をもつた方向に磁界を印加しなが
ら製膜し、第ｍ＋１番目のソフト膜５から第ｎ番目のソ
フト膜５までは、所定の基準方向Ｒｅに対して−θの角
度をもつた方向に磁界を印加しながら製膜するなどし
て、複数のグループ毎（この場合、２つのグループ毎）
で磁界の印加方向を異にすることもできる。

【００２７】このようにソフト膜５の磁化が、ハード膜
７と磁気的に強く結合しない中間膜（この実施例ではＣ
ｕ膜）の厚さを選択することにより、ソフト膜５の磁化
の方向とハード膜７の磁化の方向の間にある角度αをも
たせることができるから、図４に示すように基準方向Ｒ
ｅにほぼ垂直方向に印加されるほぼ外部磁界Ｘに対して
ソフト膜５の磁化が回転し易くなるとともに、後述する
式（Ａ）によつて明らかなように、ソフト膜５の磁化の
一定の回転角度に対する磁気抵抗の変化率が高くなるか
ら、高磁界感度を有する積層磁性膜が得られる。なお、
図４において矢印Ｅは、磁気ヘッドに流す電流の方向で
ある。

【００２８】前記ハード膜を補償温度が積層磁性膜を使
用する温度付近にあるフエリ磁性の強磁性遷移金属−希
土類金属合金（例えばＴｂ−Ｆｅ（Ｃｏ），Ｄｙ−Ｆｅ
（Ｃｏ），Ｎｄ−Ｆｅ（Ｃｏ）など）で構成して、初期
化をフエリ性磁性材料の補償温度から外れた比較的保磁
力の小さい温度で行なうとよい。そうすれば、例えば積
層磁性膜を磁気ヘツドなどとして使用する際、その使用
温度が前述のように補償温度付近であるため、その温度
でのトータル磁化が小さいため、ハード膜の磁化による
磁気記録媒体への悪影響を排除することがてきるという
特長を有している。

【００２９】前述のようにソフト膜とハード膜とを交互
に積層してなる巨大磁気抵抗効果人工格子膜（なお本発
明において「巨大磁気抵抗効果」という語句は、外部磁
界の印加による磁気抵抗の増減の符号が電流の方向に依
存しない磁気抵抗効果をいう。）においては、ソフト膜
とハード膜の間に反強磁性的または強磁性的結合が生じ
る性質が強いため、ソフト膜内の磁化の方向（外部磁界
が零のときの磁化の安定方向）を任意の方向にコントロ
ールすることが困難なことがある。

【００３０】ところで、積層磁性膜としたときのソフト
膜の磁化の方向とハード膜の磁化の方向との交差角をα
としたとき、αがΔαだけ変化するときの抵抗Ｒの変化
ΔＲは、下式で与えられる。

【００３１】 ΔＲ／平均値Ｒ＝Ｋ・ｓｉｎα・Δα ……（Ａ）Ｋ：素子の材料、構造で定まる定数磁気抵抗効果素子が十分な磁界感度を得るためには、交
差角の絶対値｜α｜を前述のように０°から９０°の範
囲での任意の値にする必要がある。

【００３２】ここで、前記ソフト膜とハード膜との磁気
的相互作用を交互に強磁性的および反強磁性的にするこ
とにより、上下のハード膜の中間に配置されるソフト膜
には両側から反対方向の磁気的相互作用が働き、互いに
打ち消すことになる。したがつて前述のようにソフト膜
に磁界を印加して磁気異方性を付与する際、それの磁化
の方向を任意の方向に設定することが容易になる。

【００３３】これの実施例を図５とともに説明する。同
図に示すように、ガラスなどの基板３上に、Ｃｒ膜１０
とＣｏ膜１１とを形成した後、（Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃ
ｕ／Ｃｏ）の最小単位の積層体１２が所定層数繰り返し
て数Å〜数十Åの膜厚で形成される。

【００３４】具体的に説明すると、まず、基板３上に膜
厚が例えば約３０ÅのＣｒ膜１０と約３０ÅのＣｏ膜と
を形成する。しかる後、膜厚がｔ₁のＣｕからなる中間
膜８と、膜厚が約３０ÅのＮｉ−Ｆｅ合金（パーマロ
イ）からなる磁気的にソフトな膜５と、膜厚がｔ₂のＣ
ｕからなる中間膜６と、膜厚が約３０ÅのＣｏからなる
磁気的にハードな膜７とから構成される最小単位の積層
体１２が、所定数繰り返して形成されている。

【００３５】前述の中間膜８の膜厚がｔ₁ならびに中間
膜６の膜厚がｔ₂は、これらを介してソフト膜５とハー
ド膜７の磁気的相互作用が強磁性的ならびに反強磁性的
になるような値に設定される。この中間膜６、８の膜厚
ｔ₁、ｔ₂の具体例を示せば次の表の通りであり、この
表に示すように膜厚ｔ₁とｔ₂等しくない（ｔ₁≠
ｔ₂）ように形成される。

【００３６】表中間膜８の膜厚ｔ₁ 中間膜６の膜厚ｔ₂ ０〜５Å ６〜１２Å １２〜１７Å １８〜２５Å ２５〜３０Å ３１Å以上この例では中間膜８の方を比較的薄膜にしてソフト膜５
とハード膜７との磁気的相互作用を強磁性的にし、中間
膜６の方を比較的厚膜にしてソフト膜５とハード膜７と
の磁気的相互作用を反強磁性的にしているが、反対に中
間膜８の方を比較的厚膜にしてソフト膜５とハード膜７
との磁気的相互作用を反強磁性的にし、中間膜６の方を
比較的薄膜にしてソフト膜５とハード膜７との磁気的相
互作用を強磁性的にしてもよい。

【００３７】ソフト膜５の磁化の方向ならびにハード膜
７の磁化の方向は、各膜の堆積中に印加した磁界の方向
によつて制御可能である。

【００３８】次に、面内の任意の方向に十分強い磁界
（ハード膜７の磁化の方向を印加する磁界の方向に向け
られる程度、望ましくは数千Ｏｅ以上）の磁界を印加し
て、ハード膜７の磁化の方向を希望する方向に向ける。

【００３９】このときソフト膜５の磁化容易軸方向も印
加した磁界の方向に向けられるが、その磁界を除去する
とハード膜７の磁化の方向は印加した磁界の方向に留ま
るが、ソフト膜５の磁化容易軸方向は上下のハード膜７
との相互作用が互いにほぼ打ち消されるから、ソフト膜
５自体の磁化容易軸方向に向いて安定する。

【００４０】こうしてソフト膜５の磁化容易軸方向は、
それに誘起されている一軸磁気異方性に支配されること
になるから、特に磁化容易軸方向と垂直方向の外部磁界
に対して極めて鋭敏に反応して、その磁化の向きが変化
する。

【００４１】図６は、ソフト膜（Ｎｉ−Ｆｅ合金膜）な
らびにハード膜（Ｃｏ膜）の製膜直後、強磁界印加中な
らびに強磁界を除去したのちのそれぞれの磁化容易軸方
向ならびに磁化の方向をまとめて示した図である。この
図に示すように最終的にはソフト膜（Ｎｉ−Ｆｅ合金
膜）の磁化容易軸方向がハード膜（Ｃｏ膜）の磁化の方
向と交差したものが得られる。

【００４２】前述の例では中間膜６，８に同じ材料のも
のを使用し、中間膜６，８の膜厚ｔ₁、ｔ₂をコントロ
ールすることにより、ソフト膜５とハード膜７との磁気
的相互作用を順次、強磁性的ならびに反強磁性的にした
が、中間膜６，８に使用する材料を異にしてソフト膜５
とハード膜７との磁気的相互作用を強磁性的ならびに反
強磁性的にすることもできる。またこのように中間膜の
材料を違えるとともに、各々の膜厚を異にすることもで
きる。

【００４３】中間膜の材料としては、例えば下記のよう
なものが使用可能である。

【００４４】．Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃ
ｒ，Ｓｎ等の金属またはそれらの合金、．遷移元素を含むＣｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃ
ｒ，Ｓｎ等の金属またはそれらの合金、．Ｂ，Ｃ，Ｂ₄Ｃ，その他のホウ化物、炭化物または
それらの混合物、．Ａｌ₂Ｏ₃，Ｔａ₂Ｏ₅，ＳｉＯ，ＳｉＯ₂Ｚｎ
Ｏ，ＳｎＯ，Ｃｒ₂Ｏ₃，ＣｒＯ₂等の酸化物またはそ
れらの混合物、．Ａｌ−Ｎ，Ｓｎ−Ｎ等の窒化物またはそれらの混合
物、．ＺｎＳ，ＣｒＳ等の硫化物またはそれらの混合物、．Ｂｉ等の半金属またはそれらの混合物、．ＮｂＮ，Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏｙ等の超伝導材料また
はそれらの混合物。

【００４５】本発明に係る磁気抵抗効果素子を磁気ヘツ
ドとして使用する場合、ハード膜の磁化による磁気記録
媒体への擾乱作用を避けるため、ハード膜の磁化の方向
が媒体の記録面に対してほぼ水平方向になるようにする
と有利である。

【００４６】ところで、ハード膜の磁化の方向が媒体の
記録面に対してほぼ水平方向になるようにして、かつ、
ソフト膜の磁化容易軸方向を媒体の記録面に対してほぼ
垂直方向に向けると、磁気記録媒体からの漏洩磁界に対
するソフト膜の磁界感度が弱くなつてしまう。これに対
して、ハード膜の磁化の方向が媒体の記録面に対してほ
ぼ水平方向になるようにして、かつ、ハード膜の磁化の
方向に対するソフト膜の磁化容易軸方向の交差角度を１
５°〜４５°、好ましくは３０°前後にしておけば、磁
気記録媒体からの漏洩磁界に対しても十分に反応し、し
かも磁気抵抗効果の大きい磁気ヘツドを製作することが
できる。

【００４７】磁気抵抗効果素子を磁気ヘツドとして使用
する場合、磁気記録媒体の記録面に垂直な磁束を検出す
ることになる。したがつて、ソフト膜の磁化容易軸方向
は外部磁界が零のとき記録面に対して水平になるように
設定するのが効率的である。

【００４８】前述のようにソフト膜の磁化容易軸方向と
ハード膜の磁化の方向との間に適当な交差角度を設ける
ためには、ハード膜の磁化に記録面に対する垂直成分を
もたせなければならない。そのときハード膜の磁化の方
向をすべて同一方向に平行にしておくと、磁気ヘツド
（積層磁気抵抗効果素子）の端面から発生する磁束が磁
気記録媒体の磁化に擾乱を与え易くなる。

【００４９】磁気ヘツド（積層磁気抵抗効果素子）の実
効的全層厚ｔ_effが、磁気ヘツド（積層磁気抵抗効果素
子）と磁気記録媒体の間の実効的スペーシングｈ_fに比
較して小さければ、その影響は少ない。その基準は図７
に示す式（１）で与えられる。

【００５０】前記式（１）において、ｈ_fは磁気記録再
生装置などによつて異なるが、磁気ヘツドと磁気記録媒
体が接触するタイプでは一般的に１０〜５０ｎｍであ
る。

【００５１】前記式（１）中の各項目を図８に示すよう
な値に設定すると同図の式（３）のようになり、この値
は磁気記録媒体における垂直方向の保磁力を超えてしま
う。

【００５２】この問題を解決するため、本発明の実施例
ではハード膜をグループ分けして、その磁化の垂直成分
が互いに打ち消し合うようにしている。

【００５３】この状態を模式的に示したのが図９で、図
中において１３は例えばＳｉＯ，ＳｉＯ_2,Ａｌ₂Ｏ₃や
プラスチツクスなどからなる電気絶縁層、１４は媒体対
向面である。同図に示されているように、この例ではハ
ード膜（Ｈ）７と、非磁性膜６と、ソフト膜（Ｓ）５
と、非磁性膜８と、ハード膜（Ｈ）７と、非磁性膜６
と、ソフト膜（Ｓ）５と、非磁性膜８と、ハード膜
（Ｈ）７とから最小単位の積層体１５が構成されてい
る。そしてこの積層体１５が所定数繰り返して配置さ
れ、各積層体１５間に前記電気絶縁層１３が介在され
て、各積層体１５間が電気的に絶縁される。

【００５４】そして図に示す如く、第１の積層体１５
（Ａ１）においてはハード膜（Ｈ）７の磁化の垂直成分
が矢印で示すように下向きに、その隣の第２の積層体１
５（Ｂ１）においてはハード膜（Ｈ）７の磁化の垂直成
分が上向きになつており、グループ毎に磁化の垂直成分
が互いに打ち消し合うようになつている。なおこのと
き、図１０に示す関係式が成立するように構成するのが
よい。

【００５５】この第３の実施例では、ハード膜の磁化の
向きをソフト膜とハード膜の複数層のグループ毎に交互
に反対にして、そのグループ毎に電気的絶縁層を設けた
が、ハード膜の磁化の向きをハード膜−ソフト膜−ハー
ド膜の最小単位毎に交互に反対にして、その間に電気的
絶縁層を設けてもよい。

【００５６】図１１はこのように構成された磁気ヘツド
の電気回路図で、端子１６にはハード膜の磁化の垂直成
分が下向きになつているＡグループ（Ａ１，Ａ２……Ａ
ｎ）がそれぞれ接続され、端子１７にはハード膜の磁化
の垂直成分が上向きになつているＢグループ（Ｂ１，Ｂ
２……Ｂｎ）がそれぞれ接続されている。

【００５７】前述のようにハード膜の磁化の垂直成分が
グループ毎に反対になつているから、抵抗の変化の仕方
が反対となるため、同図のような回路構成になつてお
り、コンパレータ１９からはＡグループとＢグループの
抵抗の差に比例した出力が得られる。なお、図中の１８
は磁気ヘツドの感磁部でトラツク幅に対応している。

【００５８】次に前記ソフト膜５とハード膜７の磁化の
方向との角度αが４５°となるようにして作製した積層
磁性膜の磁気特性を述べる。一般に磁気ヘッドは図１に
示す積層磁性膜１の上、下位置に磁気シールド膜（図示
せず）が形成されている。この磁気シールド膜を除去し
た積層磁性膜のみの磁束−磁界特性を図１９に示し、図
１に示すＸ方向に外部磁界を印加した場合の例で、ソフ
ト膜にＮｉ−Ｆｅ合金を、ハード膜にＣｏを用いてい
る。

【００５９】積層磁性膜の外部よりＸ方向に磁束は磁界
とともに大きくなり、やがて飽和する。これに対し、Ｘ
方向と１８０°反対方向に磁界を印加すると、磁界が小
さい範囲では上記Ｘ方向に印加した場合と同様な磁束−
磁界特性を示すが、磁界が大きくなるとＣｏ膜の磁化の
反転が起こり、同図に示すようなヒステリシスのある磁
化曲線となる。

【００６０】また、同図の磁束−磁界特性曲線でも分か
るように保磁力（磁束が零となる磁界の大きさ）は大き
くても１０エルステッド程度で、一般的には数エルステ
ッドとなる。

【００６１】適当なハード膜としては、前記ソフト膜に
反強磁性膜（例えばＦｅ−Ｍｎ合金，Ｎｉ−Ｍｎ合金，
Ｃｒ−Ｍｎ合金，ＮｉＯ等の膜）を積層した複合膜、又
は前記ソフト膜に永久磁石膜（Ｃｏ−Ｐｔ合金，Ａｌ−
Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｂａフェライト等の膜）を積層した複
合膜がある。

【００６２】ハード膜としてＮｉ−ＦｅとＦｅ−Ｍｎの
複合膜を用いた場合の積層磁性膜の磁束−磁界特性曲線
を図２０に示す。前記ハード膜にＣｏ膜を用いた場合
（図１９）と異なり、磁束−磁界特性曲線には大きなヒ
ステリシスは認められない。

【００６３】但し、Ｘ方向と１８０°反対方向に印加し
た場合、磁界が大きくなると磁束が増大する傾きが小さ
くなっている。これはハード膜にＦｅ−Ｍｎを用いてお
り交換バイアスにより異方性磁界が大きくなったためで
ある。

【００６４】この図１９、図２０から明らかなように、
外部磁界が大きい範囲では磁気特性が異なるが、外部磁
界が小さい範囲では同一である。磁気ヘッドではこの外
部磁界が小さい範囲で使用するので、図１９，図２０の
磁気特性を示す積層磁性膜で大きな問題はない。

【００６５】ところで、前記積層磁性膜を構成している
層はほとんど金属膜である。磁気ヘッドを作製するには
プロセス中の熱履歴を受け、プロセス最高温度は低くと
も１５０°Ｃと予想される。

【００６６】このような熱履歴を受けても前記積層磁性
膜の磁気特性を劣化させない方法として、異種物質の界
面、すなわち磁気的にソフトな膜、磁気的にハードな膜
ならびに中間膜の３種の界面のうち少なくとも１種の界
面に、薄い拡散防止膜を設け異種金属の拡散を防止する
方法が有効である。

【００６７】この拡散防止膜として例えば下記のような
ものが使用でき、この拡散防止膜はできれば全ての異種
金属界面に介在することが望ましい。

【００６８】．ＡｌＮ，ＳｉＮ等の窒化物、．Ｔａ₂Ｏ₅，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ，ＳｉＯ₂，Ｚｎ
Ｏ，ＳｎＯ，Ｃｒ₂Ｏ₅等の酸化物、．ＺｎＳ，ＣｒＳ等の硫化物、．Ｂ₄Ｃ等の炭化物、．Ｂ，Ｃ等の半金属、．Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｂ等の高融点金属。

【００６９】本発明における磁性膜（磁気的にハードな
膜ならびにソフトな膜）ならびに中間膜の膜厚は、当該
膜を構成する材料の電子の平均自由行程以下に規制され
ている。電子の平均自由行程は熱運動のあいつぐ電子の
２衝突間の平均距離（λｇ）で、この電子の平均自由行
程は当該材料のバルク状態で測定される。

【００７０】本発明のように、相隣る磁性膜間の磁化の
実質的な安定方向が±０°〜±９０°の範囲で交差して
いる積層磁性膜に、外部から交番磁界を印加したときの
磁気抵抗Ｒの変化の状態を図１２ならびに図１３に示
す。

【００７１】図１２の場合は、磁気的にハードな膜の磁
化方向（Ｈ）と磁気的にソフトな膜の磁化方向（Ｓ）と
のなす角度が９０°で、外部磁界の方向（Ｙ）がハード
膜の磁化方向（Ｈ）と平行な場合の特性曲線である。

【００７２】一方、図１３の場合は、磁気的にハードな
膜の磁化方向（Ｈ）と磁気的にソフトな膜の磁化方向
（Ｓ）とのなす角度が６０°（あるいは３０°）で、外
部磁界の方向（Ｙ）がソフト膜の磁化方向（Ｓ）と直角
な場合の特性曲線である。

【００７３】これらの図に示すように、最初、十分強い
外部磁界をＹ₁の方向に印加しておき、その外部磁界の
強さを除々に弱めていくとに示すように磁気抵抗Ｒが
除々に高くなり、外部磁界が零のとき磁気抵抗ＲがＲ_S
の値を示し、次に外部磁界の方向をＹ₂方向に変えて外
部磁界の強さを除々に強めていくとに示すように磁気
抵抗Ｒはさらに高くなり、外部磁界がある程度強くなる
とに示すように磁気抵抗Ｒは飽和値に達し、所謂、プ
ラトーが存在する。さらに外部磁界の強さを増すと、今
度はに示すように磁気抵抗Ｒが除々に低下する。

【００７４】次にＹ₂方向の外部磁界の強さを除々に弱
めていくとに示すように磁気抵抗Ｒが除々に高くな
り、外部磁界が零のとき磁気抵抗ＲがＲ_Sの値を示し、
次に外部磁界の方向をＹ₁方向に変えて外部磁界の強さ
を除々に強めていくとに示すように磁気抵抗Ｒはさら
に高くなり、外部磁界がある程度強くなるとに示すよ
うに磁気抵抗Ｒは飽和値に達し、所謂、プラトーが存在
する。さらに外部磁界の強さを増すと、今度はに示す
ように磁気抵抗Ｒが除々に低下するという特性を有して
いる。

【００７５】これらの特性図において、実線で示した領
域は、印加する外部磁界に対して巨大磁気抵抗効果がほ
ぼ直線的でしかも実質的に５エルステッド以下の保磁力
を有する領域を指している。一方、点線で示した領域
は、印加する外部磁界に対して巨大磁気抵抗効果が非可
逆的である領域を指している。

【００７６】同図に示しているように、磁性膜の巨大磁
気抵抗効果が５エルステッド以下の保磁力を有する領域
での比抵抗の変化の最大値を（Δρ）とし、その比抵抗
の飽和値を（ρ_AF−ρ_F）とした場合、両者の比率｜Δ
ρ｜／｜ρ_AF−ρ_F｜は実用上１／１０以上、好ましく
は１／４以上、さらに好ましくは１／３以上、さらに好
ましくは１／２以上、さらにはほぼ１であるのが好まし
い。｜Δρ｜／｜ρ_AF−ρ_F｜が１であるということ
は、（Δρ）≒（ρ_AF−ρ_F）ということ、換言するな
らば図１３に示されているように磁性膜の巨大磁気抵抗
効果が保磁力５エルステッド以下となる領域での比抵抗
の変化の最大値（Δρ）がその比抵抗の飽和値（ρ_AF−
ρ_F）に達していることを意味している。

【００７７】このように｜Δρ｜／｜ρ_AF−ρ_F｜が１
に近づくということは、磁性膜の巨大磁気抵抗効果が実
質的にヒステリシスを示さない外部磁界の範囲が広くな
るということで、積層磁性膜の感磁領域が拡張すること
を意味している。

【００７８】磁気的にハードな膜と磁気的にソフトな膜
とを一層ずつ交互に、あるとは複数層毎に交互に積層し
て積層磁性膜を構成する場合、磁気的にハードな膜のネ
ツト（全体して）の磁気モーメントを磁気的にソフトな
膜のネツト（全体して）の磁気モーメントよりも小さく
する方が好ましい。

【００７９】このように磁気的にハードな膜とソフトな
膜との間おいて磁気モーメントに差をつける具体的な手
段の一例として、例えば図１４に示すように、磁気的に
ハードな膜７とソフトな膜５との間に中間膜６を介し
て、あるいは介さずして積層したものにおいて、磁気的
にハードな膜７の磁化の方向が積層方向において交互に
反対になつている。このようにすれば、磁気的にハード
な膜７どうしで互いにキヤンセルし合い、積層磁性膜と
してみたとき結果的に磁気的にハードな膜のネツトの磁
気モーメントを磁気的にソフトな膜のそれよりも小さく
することができる。

【００８０】具体的な手段の他の例として、磁気的にハ
ードな膜をフエリ磁性体で構成することにより、積層磁
性膜としてみたとき結果的に磁気的にハードな膜のネツ
トの磁気モーメントを磁気的にソフトな膜のそれよりも
小さくすることができる。

【００８１】本発明において２層以上の磁気的にハード
な膜を有する積層磁性膜において、第１のハードな膜と
第２のハードな膜との材料を違わせることもできる。こ
の例として例えば第１のハードな膜をＣｏで構成し、第
２のハードな膜をＣｏ−Ｃｒ合金で構成するか、第１，
第２のハードな膜をともにＣｏ−Ｃｒ合金で構成して、
その合金中のＣｒの含有率を０を超え約３０重量％の範
囲で異ならしめるか、第１のハードな膜と第２のハード
な膜とを全く別の磁性材料で構成する。

【００８２】また２層以上の磁気的にハードな膜を有す
る積層磁性膜において、図１５に示すように第１のハー
ドな膜Ｈ（１）の膜厚をｔ_H1、磁化の強さをＩ_M1とし、
第２のハードな膜Ｈ（２）の膜厚をｔ_M2、磁化の強さを
Ｉ_M2とした場合、第１のハードな膜Ｈ（１）の膜厚ｔ_M1
と磁化の強さＩ_M1の積と、第２のハードな膜Ｈ（２）の
膜厚ｔ_H2、磁化の強さＩ_M2の積がほぼ等しくなる（ｔ_M1
・Ｉ_M1≒ｔ_M2・Ｉ_M2）ように設計すればよい。

【００８３】前述したこれらの実施例では中間膜を介し
て、または介さずして、例えばＣｏなどの磁気的にハー
ドな膜と、例えばＮｉ−Ｆｅ合金などの磁気的にソフト
な膜とを交互に積層したが（Ｈ−Ｓ−Ｈ−Ｓ−……−Ｓ
−Ｈ）、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば図１６に示すように膜厚の異なる中間膜６を介して、
または介さずして、磁気的にソフトな膜５のみを順次積
層して（Ｓ−Ｓ−……−Ｓ−Ｓ）積層磁性膜を構成する
こともできる。

【００８４】また図１７に示すように、積層磁性膜のう
ちの一層を磁気的にハードな膜７で構成し、他を磁気的
にソフトな膜５で構成するか（Ｈ−Ｓ−……−Ｓ−
Ｓ）、あるいはソフトな膜５の何層か毎にハードな膜７
を介在すると（Ｈ−Ｓ−Ｓ−……−Ｓ−Ｈ−Ｓ−Ｓ−…
…−Ｓ−Ｓ−Ｈ）、ソフトな膜５の間の磁気的相互作用
を交互に安定した状態で強磁性的、反強磁性的にするこ
とができる。なお、このような構成の場合、前記磁気的
にハードな膜７の一層は積層磁性膜の外側付近にある方
がよい。

【００８５】なお、前記磁気的にハードな膜７を、例え
ばニツケル酸化物などの反強磁性膜とパーマロイなどの
磁気的にソフトな膜との複合膜で構成するか、あるいは
フエリ磁性体で構成するとよい。

【００８６】前述のような（Ｈ−Ｓ−Ｈ−Ｓ−……−Ｓ
−Ｈ），（Ｓ−Ｓ−……−Ｓ−Ｓ），（Ｈ−Ｓ−……−
Ｓ−Ｓ）ならびに（Ｈ−Ｓ−Ｓ−……−Ｓ−Ｈ−Ｓ−Ｓ
−……−Ｓ−Ｓ−Ｈ）の膜の組み合わせに関わりなく、
相隣る磁性膜において第１の磁性膜Ｍ₁の比抵抗をρ_1,
膜厚をｔ_M1、第２の磁性膜Ｍ₂の比抵抗をρ_2,膜厚をｔ
_M2とした場合、（ρ₁・ｔ_M1）／（ρ₂・ｔ_M2）が０．
１〜１０、好ましくは０．３〜３、さらに好ましくは
０．３〜１にするとよい。なおこれらの値は、使用する
磁性材料のバルク状態での値である。

【００８７】図２１は、積層磁性膜の他の実施例を示す
図で、この実施例では磁気的にソフトな膜５とハードな
膜７の材料を選択して、中間膜を省略し、しかも各磁性
膜間の磁気的相互作用を交互に強磁性的、反強磁性的に
したものである。

【００８８】図２２は、積層磁性膜のさらに他の実施例
を示す図で、この実施例では第１のソフトな膜５ａと、
それと隣接している第１のハードな膜７ａの間には中間
膜は介在されていない。そして前記第１のハードな膜７
ａと次の第２のソフトな膜５ｂとの間には中間膜６が介
在され、この第２のソフトな膜５ｂと第２のハードな膜
７ｂの間にはこの実施例では中間膜６が介在されている
が、必ずしも必要ではない。すなわちこの実施例は、強
磁性的あるいは反強磁性的にカップリングさせる磁性膜
間に中間膜を介在した例を示している。

【００８９】なお、前記実施例ではＮｉ−Ｆｅ／Ｃｕ／
Ｃｏ系の材料について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えばＦｅ／Ｃｒ系，Ａｇ／Ｃ
ｏ系，Ｎｉ／Ａｇ系，Ｆｅ／Ｃｏ／Ｃｕ／Ｆｅ系，Ｃｏ
／Ｃｕ系，Ｃｕ／Ｃｏ系／Ｃｕ／Ｎｉ−Ｆｅ系、あるい
はこれらの金属を主成分とする合金系などのような材料
を使用することも可能である。

【００９０】図２３は、前記磁気ヘツドを使用した磁気
記録・再生装置の一例を示す概略構成図である。

【００９１】同図に示すようにベース１００上にはスピ
ンドル１０１が回転自在に支持され、それには軸方向に
所定の間隔をおいて複数枚の磁気デイスク１０２が固定
されている。この磁気デイスク１０２は周知のように非
磁性体からなる基板と、その基板上に形成された磁性膜
とから構成されている。

【００９２】各磁気デイスク１０２は、前記スピンドル
１０１ならびに変速手段１０３を介して駆動モータ１０
４で回転される。ボイスモータ制御回路１０５からの制
御電流がマグネツト１０６内に設置されているボイスコ
イル１０７に流れ、マグネツト１０６による磁界と前記
制御電流の作用でボイスコイルモータを構成し、そして
このボイスコイルモータはキヤリツジ１０８を所定の方
向に移動する。

【００９３】このキヤリツジ１０８には、データ用の磁
気ヘツド１０９と位置決め用の磁気ヘツド１１０が一体
に取り付けられている。このデータ用の磁気ヘツド１０
９はライト／リード回路１１１に接続され、磁気デイス
ク１０２との間で信号の授受を行い、磁気デイスク１０
２への情報の書き込みあるいは磁気デイスク１０２から
の情報の読み出しが可能である。このライト／リード回
路１１１は、インターフエース１１２を介して他の上位
装置１１３に接続される。このデータ用の磁気ヘツド１
０９の情報読取部あるいは情報書込部に図１に示すよう
な形で前記積層磁性膜が用いられる。

【００９４】一方、前記位置決め用の磁気ヘツド１１０
はボイスモータ制御回路１０５に接続され、磁気デイス
ク１０２に対する磁気ヘツドの位置を光学的あるいは磁
気的に検出して、その位置情報をボイスモータ制御回路
１０５に入力することにより、磁気デイスク１０２に対
するデータ用の磁気ヘツド１０９のトラツキングサーボ
がなされる。

【００９５】

【発明の効果】本発明は前述のように基本的には、少な
くとも、第１の磁性膜と第２の磁性膜との間に第１の中
間膜が介在され、前記第２の磁性膜と第３の磁性膜との
間に第２の中間膜が介在されて各磁性膜が積層してなる
積層磁性膜において、前述のような各種手段によって磁
性膜間の磁気的相互作用を交互に強磁性的、反強磁性的
にすることにより、例えば外部の磁界によつて積層磁性
膜の磁気抵抗が変化し易くなり、高磁界感度の積層磁性
膜ならびに磁気ヘツド（磁気記録・再生装置）を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る磁気ヘツドの斜視
図である。

【図２】その磁気ヘツドに使用する積層磁性膜の拡大断
面図である。

【図３】その積層磁性膜における各膜の磁界の印加方向
を説明するための説明図である。

【図４】その積層磁性膜の使用態様を説明するための説
明図である。

【図５】第２の実施例に係る積層磁性膜の拡大断面図で
ある。

【図６】その積層磁性膜における各膜の製膜直後、強磁
界印加中ならびに磁界除去後の磁化容易軸方向ならびに
磁化の方向を示す説明図である。

【図７】数式を表す図である。

【図８】式中の具体的数値と式を表す図である。

【図９】第３の実施例に係る積層磁性膜の拡大断面図で
ある。

【図１０】数式を表す図である。

【図１１】第３の実施例に係る磁気ヘツドの電気回路図
である。

【図１２】本発明の実施例に係る積層磁性膜のＨ−Ｒ特
性図である。

【図１３】本発明の実施例に係る積層磁性膜のＨ−Ｒ特
性図である。

【図１４】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図１５】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図１６】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図１７】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図１８】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図１９】積層磁性膜の磁束−磁界特性図である。

【図２０】積層磁性膜の磁束−磁界特性図である。

【図２１】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図２２】他の実施例に積層磁性膜の拡大断面図であ
る。

【図２３】本発明の実施例に係る磁気記録・再生装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１積層磁性膜４多層膜５ソフト膜６、８中間膜７ハード膜９、１２、１５最小単位積層体１３電気的絶縁膜１０２磁気デイスク１０４駆動モータ１０５ボイスモータ制御回路１０６マグネツト１０７ボイスコイル１０８キヤリツジ１０９データ用磁気ヘツド１１０位置決め用磁気ヘツド１１１ライト／リード回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉田愃東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、第１の磁性膜と第２の磁性
膜との間に第１の中間膜が介在され、前記第２の磁性膜
と第３の磁性膜との間に第２の中間膜が介在されて各磁
性膜が積層してなる積層磁性膜において、前記各磁性膜が磁気的にソフトな膜で構成されていると
ともに、前記第１の中間膜の膜厚ｔ₁と第２の中間膜の
膜厚ｔ₂とが等しくない（ｔ₁≠ｔ₂但し、中間膜の膜
厚ｔは０を含む）ことを特徴とする積層磁性膜。
【請求項２】前記相隣る磁性膜間の磁化の実質的な安
定方向が±０°〜±９０°の範囲で交差していることを
特徴とする請求項１記載の積層磁性膜。
【請求項３】少なくとも、第１の磁性膜と第２の磁性
膜との間に第１の中間膜が介在され、前記第２の磁性膜
と第３の磁性膜との間に第２の中間膜が介在されて各磁
性膜が積層してなる積層磁性膜において、前記第１の中間膜と第２の中間膜とが互いに異なる材料
で構成されていることを特徴とする積層磁性膜。
【請求項４】前記相隣る磁性膜間の磁化の実質的な安
定方向が±０°〜±９０°の範囲で交差していることを
特徴とする請求項３記載の積層磁性膜。
【請求項５】前記第１の中間膜の膜厚ｔ₁と第２の中
間膜の膜厚ｔ₂とが等しくない（ｔ₁≠ｔ₂但し、中間
膜の膜厚ｔは０を含む）ことを特徴とする請求項３記載
の積層磁性膜。
【請求項６】磁気的にハードな膜を含む３層以上の磁
性膜が中間膜を介して、又は介さずして積層してなる積
層磁性膜において、相隣る磁性膜間の磁化の実質的な安定方向が±０°〜±
９０°の範囲で交差し、それら積層体の最上層、最下層
の少なくともどちらかの膜が磁気的にハードな膜で構成
され、かつ積層された磁性膜が巨大磁気抵抗効果を有す
ることを特徴とする積層磁性膜。
【請求項７】前記積層磁性膜が主に磁気的にソフトな
膜の積層体から構成されていることを特徴とする請求項
６記載の積層磁性膜。
【請求項８】少なくとも、第１の磁性膜と第２の磁性
膜との間に第１の中間膜が介在され、前記第２の磁性膜
と第３の磁性膜との間に第２の中間膜が介在されて各磁
性膜が積層してなる積層磁性膜において、前記第１の中間膜の膜厚ｔ₁と第２の中間膜の膜厚ｔ₂
とが等しくなく（ｔ₁≠ｔ₂但し、中間膜の膜厚ｔは０
を含む）、かつ前記各磁性膜が磁気的にソフトな膜で構
成され、その積層された磁性膜が巨大磁気抵抗効果を有
することを特徴とする積層磁性膜。
【請求項９】前記第１の中間膜と第２の中間膜とが互
いに異なる材料で構成されていることを特徴とする請求
項８記載の積層磁性膜。
【請求項１０】磁性膜が中間膜を介して、又は介さず
して積層してなる積層磁性膜において、その積層された磁性膜の印加交番磁界に対する巨大磁気
抵抗効果が実質的にヒステリシスを示さないことを特徴
とする積層磁性膜。
【請求項１１】前記巨大磁気抵抗効果が、５エルステ
ッド以下の保磁力を有することを特徴とする請求項１０
記載の積層磁性膜。
【請求項１２】前記積層された磁性膜の印加交番磁界
に対する比抵抗に飽和値が存在することを特徴とする請
求項１０記載の積層磁性膜。
【請求項１３】前記磁性膜の巨大磁気抵抗効果が実質
的にヒステリシスを示さない範囲での比抵抗の変化の最
大値（Δρ）と、その比抵抗の前記飽和値（ρ_AF−
ρ_F）との比率｜Δρ｜／｜ρ_AF−ρ_F｜が１／１０以
上であることを特徴とする請求項１０記載の積層磁性
膜。
【請求項１４】前記磁性膜の巨大磁気抵抗効果が５エ
ルステッド以下の保磁力を有する範囲での比抵抗の変化
の最大値（Δρ）が、その比抵抗の前記飽和値（ρ_AF−
ρ_F）とほぼ同じである（｜Δρ｜≒｜ρ_AF−ρ_F｜）
ことを特徴とする請求項１０記載の積層磁性膜。
【請求項１５】前記相隣る磁性膜間の磁化の実質的な
安定方向が±０°〜±９０°の範囲で交差していること
を特徴とする請求項１０ないし請求項１４のうちのいず
れか１項記載の積層磁性膜。
【請求項１６】前記磁性膜間の磁気的相互作用を交互
に強磁性的、反強磁性的にしたことを特徴とする請求項
１０ないし請求項１５のうちのいずれか１項記載の積層
磁性膜。
【請求項１７】前記積層磁性膜のうち少なくとも１つ
の磁性膜が磁気的にハードな膜であることを特徴とする
請求項３ないし請求項５、請求項１０ないし請求項１６
のうちのいずれか１項記載の積層磁性膜。
【請求項１８】前記磁気的にハードな膜が、反強磁性
膜と磁気的にソフトな膜の複合膜で構成されていること
を特徴とする請求項１７記載の積層磁性膜。
【請求項１９】前記磁気的にハードな膜が、永久磁石
膜と磁気的にソフトな膜の複合膜で構成されていること
を特徴とする請求項１７記載の積層磁性膜。
【請求項２０】前記磁気的にハードな膜が、フエリ磁
性体で構成されていることを特徴とする請求項１７記載
の積層磁性膜。
【請求項２１】磁気的にハードな膜とソフトな膜が中
間膜を介して又は介さずに積層してなる積層磁性膜にお
いて、前記磁気的にハードな膜のネツトの磁気モーメントをソ
フトな膜のネツトの磁気モーメントよりも小さくし、かつ、ハードな膜とソフトな膜の磁化の実質的な安定方
向が±０°〜±９０°の範囲で交差していることを特徴
とする積層磁性膜。
【請求項２２】前記積層磁性膜が、磁気的にソフトな
膜とハードな膜とが交互に積層されて構成されているこ
とを特徴とする請求項２１記載の積層磁性膜。
【請求項２３】前記積層磁性膜に少なくとも２層の磁
気的にハードな膜が存在し、そのハードな膜が異なる材
料で構成されていることを特徴とする請求項２１記載の
積層磁性膜。
【請求項２４】前記積層磁性膜に少なくとも２層の磁
気的にハードな膜が存在し、その第１のハードな膜の膜
厚ｔ_H1と磁化の強さＩ_H1の積の値と、第２のハードな膜
の膜厚ｔ_H2と磁化の強さＩ_H2の積の値とがほぼ等しい
（ｔ_H1・Ｉ_H1≒ｔ_H2・Ｉ_H2）ことを特徴とする請求項２
１記載の積層磁性膜。
【請求項２５】第１の磁性膜における膜厚ｔ_M1とそれ
の比抵抗ρ₁との積（ｔ_{M 1}・ρ₁）と、その第１の磁
性膜と相隣る第２の磁性膜における膜厚ｔ_M2とそれの比
抵抗ρ₂との積（ｔ_M2・ρ₂）の比（ｔ_{M 1}・ρ₁）／
（ｔ_M2・ρ₂）が、０．１〜１０であることを特徴とす
る請求項１ないし請求項２４のうちのいずれか１項の記
載の積層磁性膜。
【請求項２６】前記中間膜が下記の１ないし２種以上
の材料で構成されていることを特徴とする請求項１ない
し請求項２５のうちのいずれか１項の記載の積層磁性
膜。・Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ｓｎ等の金属
またはそれらの合金、・遷移元素を含むＣｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃ
ｒ，Ｓｎ等の金属またはそれらの合金、・Ｂ，Ｃ，Ｂ₄Ｃ，その他のホウ化物、炭化物またはそ
れらの混合物、・Ａｌ₂Ｏ₃，Ｔａ₂Ｏ₅，ＳｉＯ，ＳｉＯ₂ＺｎＯ，
ＳｎＯ，Ｃｒ₂Ｏ₃，ＣｒＯ₂等の酸化物またはそれら
の混合物、・Ａｌ−Ｎ，Ｓｎ−Ｎ等の窒化物またはそれらの混合
物、・ＺｎＳ，ＣｒＳ等の硫化物またはそれらの混合物、・Ｂｉ等の半金属またはそれらの混合物、・ＮｂＮ，Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏｙ等の超伝導材料または
それらの混合物。
【請求項２７】信号磁界と同一な方向に外部磁界を印
加すると磁束は外部磁界とともに大きくなる磁束−磁界
特性を有し、保磁力が５エルステッド以下となること、
又は前記方向と１８０°反対方向については外部磁界が
大きくなると前記磁束−磁界特性が前記同一方向の磁束
−磁界特性と同一でないことを特徴とする請求項１記載
の積層磁性膜。
【請求項２８】磁気的にソフトな膜、磁気的にハード
な膜及び中間膜との３種の界面のうち、少なくとも１種
の界面に窒化物、炭化物、硫化物、酸化物、半金属又は
高融点金属などからなる異種金属拡散防止膜を形成した
ことを特徴とする請求項１記載の積層磁性膜。
【請求項２９】磁気記録媒体と対向して、その磁気記
録媒体に情報を書き込んだり、その磁気記録媒体に書き
込まれている情報を読み出したりする磁気ヘツドにおい
て、その磁気ヘツドの情報書込部あるいは情報読出部に請求
項１、請求項３、請求項６、請求項８、請求項１０、請
求項２１のうちのいずれか１項記載の積層磁性膜を用い
たことを特徴とする磁気ヘツド。
【請求項３０】磁気記録媒体を駆動する駆動手段と、前記磁気記録媒体と対向してその磁気記録媒体に情報を
書き込んだり、その磁気記録媒体に書き込まれている情
報を読み出したりする磁気ヘツドと、書き込むべき情報に対応した電気信号を前記磁気ヘツド
に送ったり、あるいは磁気ヘツドから送られてくる信号
を読み出す電気回路とを有する磁気記録・再生装置にお
いて、前記磁気ヘツドの情報書込部あるいは情報読出部に請求
項１、請求項３、請求項６、請求項８、請求項１０、請
求項２１のうちのいずれか１項記載の積層磁性膜を用い
たことを特徴とする磁気記録・再生装置。