JPH05303724A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JPH05303724A
JPH05303724A JP5033036A JP3303693A JPH05303724A JP H05303724 A JPH05303724 A JP H05303724A JP 5033036 A JP5033036 A JP 5033036A JP 3303693 A JP3303693 A JP 3303693A JP H05303724 A JPH05303724 A JP H05303724A
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JP
Japan
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film
magnetic
magnetoresistive
magnetoresistive effect
head
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JP5033036A
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English (en)
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Takao Imagawa
尊雄 今川
Susumu Soeya
進 添谷
Shigeru Tadokoro
茂 田所
Eiji Ashida
栄次 芦田
Moriaki Fuyama
盛明 府山
Hiroshi Fukui
宏 福井
Saburo Suzuki
三郎 鈴木
Masayuki Takagi
政幸 高木
Shinji Narushige
真治 成重
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】バルクハウゼンノイズフリーで、かつ、高出力
な磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装
置を提供する。 【構成】磁気抵抗効果膜と磁区制御層との中間であって
感磁部の位置に分離膜を介在させた。 【効果】本発明を用いればオフトラック特性に優れた生
産性の高い低ノイズなＭＲヘッドが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報を磁気的に記憶す
る磁気ディスク装置に係り、特に、磁気抵抗効果を利用
して情報を再生する磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果を利用して情報を再生する
場合、一般的に磁気抵抗効果膜を用いる。しかし、磁気
抵抗効果膜内には磁壁が生じ、それを消滅させる従来方
法としては以下のものがある。
【０００３】米国特許第4103315 号には、磁気抵抗効果
膜の片面全体に反強磁性膜を設け、この反強磁性膜と磁
気抵抗効果膜との界面で生じる磁気的な結合（以下、
「交換結合」と称する。）を利用することが記載され、
反強磁性膜としてＦｅＭｎ合金が最も有効であり、酸化
ニッケル，酸化鉄でも代用できることが記載されてい
る。
【０００４】米国特許第4663685号（特開昭62−40610号
公報）には、磁気抵抗効果膜の上側両端部にＦｅＭｎ合
金などの反強磁性体で構成される磁区制御層を設置し、
この反強磁性膜と磁気抵抗効果膜との界面で生じる交換
結合を利用することが記載されている。
【０００５】また、ジャーナル オブ アプライド フ
ィジックス、１９８１年５２巻2465頁（J．Appl．Phy
s．５２ ２４６５ １９８１)には、磁気抵抗効果膜を
再生用磁気ヘッドに適用する際問題である、再生信号が
不規則に歪む現象が磁気抵抗効果膜に形成される磁壁に
よるものであることが開示されている。
【０００６】また、特公平4−8848 号公報には、磁気抵
抗効果膜に長さ方向のバイアス磁界を印加して単磁区化
する手段が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、磁
気抵抗効果膜を利用して磁気的信号を再生する際に発生
するバルクハウゼンノイズの低減には有益かも知れな
い。
【０００８】しかし、バルクハウゼンノイズを低減しつ
つ再生感度を向上させることについてはなんら考慮され
ていない。更に、記録密度を向上させた磁気ディスク装
置に搭載可能な磁気ヘッドに関する技術課題については
記載されていない。
【０００９】そこで、本発明の目的は、記録密度を向上
させた場合の磁気ディスク装置に搭載可能な磁気ヘッド
の技術課題を明確にし、高記録密度対応の磁気ディスク
装置を提供することに有る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置は、磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的信号に
変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号
検出電流を流すための一対の電極と、前記磁気抵抗効果
膜の磁区を制御する磁区制御層とを有する磁気抵抗効果
型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置であって、前
記磁気抵抗効果膜と前記磁区制御層との間で前記磁気抵
抗効果膜の感磁部に、前記磁気抵抗効果膜と前記磁区制
御層との磁気的な結合を分離する分離膜を有する。
【００１１】更に、本発明の磁気ディスク装置は、外部
磁化を感知し磁化方向を変化させる磁気抵抗効果膜と、
前記磁気抵抗効果膜に電流を流すための一対の電極と、
前記磁気抵抗効果膜の磁区を制御する磁区制御層とを有
する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク
装置であって、前記磁気抵抗効果膜長さより狭く前記電
極間隔より広く形成された非磁性膜を前記磁気抵抗効果
膜と前記磁区制御層との間に有し、前記磁気抵抗効果膜
を介して前記非磁性膜上に形成された前記電極の間隔に
より実質的に再生トラック幅を決定する。
【００１２】更に、本発明の磁気ディスク装置は、磁気
抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的信号に変換する磁
気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を
流すための一対の電極と、前記磁気抵抗効果膜の磁区を
制御する磁区制御層とを有する再生ヘッド部分と、第１
磁極と、前記第１磁極と一方で接し他方でギャップを形
成する第２磁極と、前記磁極間を捲回するコイルとを有
し、コイルに流れる電流を磁化に変換する記録ヘッド部
分とを基本構成とする記録再生分離型薄膜磁気ヘッドを
搭載した磁気ディスク装置であって、前記磁気抵抗効果
膜と前記磁区制御層との間に前記磁気抵抗効果膜と前記
磁区制御層との磁気的な結合を分離する分離膜を有し、
前記分離膜の長さが１μｍ以上であって、前記記録ヘッ
ドのトラック幅より小さい。
【００１３】更に、本発明の磁気ディスク装置は、磁気
抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的信号に変換する磁
気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を
流すための一対の電極と、前記磁気抵抗効果膜の磁区を
制御する磁区制御層とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドを搭載した磁気ディスク装置であって、前記磁気抵抗
効果膜と接する前記磁区制御層の界面の一部に前記磁区
制御層を常磁性化した変質層を有する。
【００１４】更に、本発明の磁気ディスク装置は、０.
５〜２.０μｍの再生トラックで信号を再生する磁気抵
抗効果型ヘッドを搭載したものである。
【００１５】更に、本発明の磁気ディスク装置は、外部
磁化を感知し磁化方向を変化させる磁気抵抗効果膜を有
する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク
装置であって、前記磁気抵抗効果膜が磁区を制御する手
段を有し、前記磁気抵抗効果膜の透磁率が磁区制御され
ている部分より大きい領域内で再生時のトラック幅が決
定される。
【００１６】更に、本発明の磁気ディスク装置は、６.
０〜３.５μｍトラックで磁気的信号が記録されている
磁気ディスクと、前記磁気的信号を３.０〜０.５μｍト
ラックで再生する磁気ヘッドとを有し、記録トラックよ
り再生トラックが小さい。
【００１７】更に、本発明の磁気ディスク装置は、一対
の電極を有し、磁気ディスク上に記録された磁気的信号
を再生するヘッドを搭載した磁気ディスク装置であっ
て、前記電極間で再生トラック幅が決定され、前記電極
間の再生感度が実質的に均一である。
【００１８】また、本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる磁気ヘッドは、再生用ヘッド及び記録用ヘッドを有
する。特に、再生用ヘッドの上下にはシールド膜が形成
されることが好ましい。このシールド膜は、再生用ヘッ
ドに感知される信号を好ましい状態で再生するために設
けられるものである。
【００１９】さらに、これらのシールド膜の一部又は全
部を記録用ヘッドの磁気コアと兼用で用いることもでき
る。こうすることにより、磁気ヘッド全体の高さを低く
することができ、リード／ライト分離型（デュアル）ヘ
ッドを用いた小型磁気ディスク装置では、そのＳ／Ｎ比
が向上する。再生用ヘッドを記録用ヘッドのリーディン
グポール側，トレーリングポール側又はその中間、つま
り上部磁気コアと下部磁気コアとの間のどこにでも形成
することができる。
【００２０】本発明の磁気ディスク装置は、再生トラッ
ク幅を０.５〜２.０μｍ好ましくは１.０μｍ 未満にす
ることが可能であり、記録密度も１平方インチ当り２Ｇ
Ｂ以上、好ましくは５ＧＢ以上とすることもできる。
【００２１】本発明の磁気ディスク装置は、磁気抵抗効
果を用いて磁気的信号を電気的信号に変換する磁気抵抗
効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に信号検出電流を流すた
めの一対の電極と、前記磁気抵抗効果膜の磁区を制御す
る磁区制御層とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭
載した磁気ディスク装置であって、磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの感磁部全面にわたり、前記磁気抵抗効果膜と前
記磁区制御層と、それらの間に磁気的な結合を分離する
分離膜を有する。
【００２２】
【作用】ここで、磁気抵抗効果膜における磁壁の発生を
抑制するため、磁気抵抗効果膜長さ方向の縦バイアス磁
界を印加する特別に設けられた層つまり、磁気抵抗効果
膜の磁区を制御する層を磁区制御層と定義する。また、
交換結合とは、反強磁性膜と強磁性膜との界面付近にお
ける反強磁性膜のスピンの向きに強磁性膜のスピンの向
きを一致させることをいう。その結果、強磁性膜に付与
される縦バイアス磁界の大きさを結合磁界という。
【００２３】高温になると反強磁性膜はある温度以上で
常磁性となる。このため、この温度以上では、反強磁性
膜と強磁性膜との磁気的な結合は消失する。この温度を
ブロッキング温度という。
【００２４】本発明に係る磁気ディスク装置に搭載され
る磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいては、磁気抵抗効果
膜と磁区制御層との分離膜として、少なくとも感磁部に
非磁性膜を介在させている。この非磁性膜は、感磁部で
磁気抵抗効果膜と磁区制御層との間の直接的な磁気交換
結合の形成を阻止する作用をする。このため、磁気抵抗
効果膜の感磁部では、磁気抵抗効果膜の異方性磁界の増
加がないので、磁気抵抗効果素子の磁気応答特性が低下
することはない。
【００２５】また、磁気抵抗効果膜と磁区制御層とが直
接接している領域では、磁区制御層は磁気抵抗効果膜に
縦バイアス磁界を付与する作用をする。該領域で縦バイ
アス磁界が付与されると、磁気抵抗効果膜の感磁部にも
適度な縦バイアス磁界を付与でき、直接磁区制御層が接
していなくとも磁気抵抗効果膜感磁部に磁壁が発生する
のを抑制するので、磁壁の不規則な移動が原因であるバ
ルクハウゼンノイズを抑える作用をする。反強磁性膜と
しては酸化物反強磁性材料を使用することが好ましい。
【００２６】さらに、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいては、酸化物反強磁性膜と非磁性膜との中
間に強磁性スペーサー層を介在させてもよい。該強磁性
スペーサー層は、非磁性膜を感磁部に形成する際に酸化
物反強磁性膜のプロセス上の保護膜として機能する作用
を所持している。すなわち、該強磁性スペーサー層は酸
化物反強磁性膜の反強磁性スピン配列にダメージを与え
ず、安定性よく磁気抵抗効果膜と酸化物反強磁性膜との
交換結合を確保する作用を行うことができる。したがっ
て、強磁性スペーサー層を介在させることは、ウェハー
間のあるいはウェハー内の複数の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド間における性能のバラツキを抑える作用を所持して
おり、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを安定性よく製造でき
る作用がある。
【００２７】本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
磁区制御用の材料としては、金属系又は酸化物系の何れ
でも良く酸化物反強磁性膜が特に望ましい。酸化物反強
磁性膜は、大気にさらしても磁気抵抗効果膜と磁気交換
結合を形成させることが可能である。このため、従来技
術のように磁区制御層と磁気抵抗効果膜とを磁気交換結
合させる前にこれらの界面を表面クリーニングしなけれ
ばならないという製造工程の制約を解除できる。さら
に、表面クリーニングの必要がないため、表面クリーニ
ングの結果発生する複数の磁気ヘッド間の磁区制御層の
性能のバラツキを極力抑えることができるという特徴が
ある。
【００２８】さらに、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいては、酸化物反強磁性膜上に薄い非磁性膜
を所定の位置に形成し、非磁性膜上と非磁性膜の配置さ
れていない磁区制御層上との所定の位置に磁気抵抗効果
膜が形成される。このように、本発明では、従来技術の
ように磁気抵抗効果膜の両端部に磁区制御層をパターニ
ングする工程を含まず、さらに磁気抵抗効果膜は、厚い
磁区制御層などが存在せず、段差の小さい場所に形成さ
れるので安定性よく磁区制御層が形成できるという特徴
がある。
【００２９】酸化物反強磁性膜を磁区制御層に適用する
際、磁区制御層として機能するにはある程度の膜厚が必
要であった。また、磁気抵抗効果膜は、数１００Å以下
と非常に薄い膜で構成されている。このため、磁気抵抗
効果膜の下側両端部に酸化物反強磁性膜を配置した場
合、この上側に形成される磁気抵抗効果膜は、酸化物反
強磁性膜が無くなるところで段差が発生し、この段差の
ところで磁気抵抗効果膜に段切れが発生する。段切れが
発生すると、磁気抵抗効果膜内を充分に単一磁区状態に
維持することが不可能となり、バルクハウゼンノイズを
防止するのが不可能となる。一方、本発明の非磁性層の
膜厚は、酸化物反強磁性膜と磁気抵抗効果膜との磁気交
換結合を阻止するに充分な膜厚であればよい。磁気交換
結合は、強磁性膜と反強磁性膜との界面付近での現象で
あるので、この直接的な磁気交換結合を阻止するには、
非磁性膜の膜厚は数１０Å程度でよかった。酸化物反強
磁性膜上の所定の位置に、極めて薄い非磁性膜を設置
し、この非磁性膜を覆い、非磁性膜の配置されていない
酸化物反強磁性膜の所定の位置を覆って磁気抵抗効果膜
が形成されると、段差を極力小さくした磁区制御層を有
する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが得られる。該磁区制御
層において、段差となる箇所は磁気抵抗効果膜が非磁性
膜に乗り上げる部分である。しかし、本発明に係る非磁
性膜は極めて薄いため、この段切れを極力小さくするこ
とができる。このため、磁気抵抗効果膜と酸化物反強磁
性膜が直接接している磁気抵抗効果膜端部で、酸化物反
強磁性膜によって付与された縦バイアス磁界を、段切れ
により損なうことなく、感磁部に確実に、かつ安定性よ
く付与することが可能になり、バルクハウゼンノイズを
抑止するのが可能となる。さらに、複数の磁気抵抗効果
型磁気ヘッド間における性能のバラツキを抑えることが
可能となる。
【００３０】上記分離膜を設ける代わりに磁区制御膜を
常磁性化して磁気結合を失わせる手段として、例えば磁
区制御層にＮｉＯ反強磁性膜を用い、これにＮイオンを
イオン加速器で打ち込み反強磁性を失わせる等の方法が
ある。この場合、分離膜は常磁性の変質層が代わりとな
る。この方法ではＭＲ膜に段差が全く生じないため、バ
ルクハウゼンノイズ発生がほとんど無い利点がある。
【００３１】
【実施例】実施例として、本発明に係る磁気抵抗効果型
磁気ヘッドを適用した磁気ディスク装置２００につい
て、図２を用いて説明する。図２は、この磁気ディスク
装置２００の概略構造を示す斜視図である。
【００３２】この磁気ディスク装置２００の概略構造を
説明する。図２に示すように、磁気ディスク装置２００
は、等間隔で一軸（スピンドル２０２）上に積層された
複数の磁気ディスク２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ，２
０４ｄ，２０４ｅと、スピンドル２０２を駆動するモー
タ２０３と、リニアアクチュエータを構成する移動可能
なキャリッジ２０６を駆動するボイスコイルモータ２１
３を構成するマグネット２０８およびボイスコイル２０
７と、これらを支持するベース２０１とを備えて構成さ
れる。また、磁気ディスク制御装置等の上位装置２１２
から送出される信号に従ってボイスコイルモータ２１３
を制御するボイスコイルモータ制御回路２０９を備えて
いる。また、上位装置２１２から送られてきたデータを
書き込み方式に対応し、磁気ヘッドに流すべき電流に変
換する機能と、磁気ディスク204a等から送られてきたデ
ータを増幅し、ディジタル信号に変換する機能とを持つ
ライト／リード回路２１０を備え、このライト／リード
回路２１０は、インターフェイス２１１を介して、上位
装置２１２と接続されている。
【００３３】次にこの磁気ディスク装置２００の動作
を、読み出しつまり、情報を再生する場合を例として説
明する。上位装置２１２から、インターフェイス２１１
を介して、ボイスコイルモータ制御回路２０９からの制
御電流によって、ボイスコイルモータ２１３がキャリッ
ジ２０６を駆動させ、指示されたデータが記憶されてい
るトラックの位置に、磁気ヘッド群２０５ａ，２０５ｂ
等を高速で移動させ、正確に位置決めする。この位置決
めは、ボイスコイルモータ制御回路２０９と接続されて
いる位置決め用磁気ヘッド２０５ｂが、磁気ディスク２
０４ｃ上の位置を検出して提供し、データ用磁気ヘッド
２０５ａの位置制御を行うことによって行われる。ま
た、ベース２０１に指示されたモータ２０３は、スピン
ドル２０２に取り付けた直径３.５ インチの複数の磁気
ディスク２０４ａ,２０４ｂ,２０４ｃ，２０４ｄ，２０
４ｅを回転させる。ここで使用される磁気ディスクは
３.５ インチに限らず、１.５〜９.５インチのものが装
置仕様にしたがい適宜選択される。またディスクの枚数
も同時に１〜５枚と適宜選択される。次に、ライト／リ
ード回路２１０からの信号に従って、指示された所定の
磁気ヘッドを選択し、指示された領域の先頭位置を検出
後、磁気ディスク上のデータ信号を読み出す。この読み
出しは、ライト／リード回路２１０に接続されているデ
ータ用磁気ヘッド２０５ａが、磁気ディスク２０４ｄと
の間で信号の授受を行うことにより行われる。読み出さ
れたデータは、所定の信号に変換され、上位装置２１２
に送出される。
【００３４】高性能磁気ディスク装置としては、磁気デ
ィスク上の面記録密度は１平方インチ当り５０メガビッ
ト以上、線記録密度は１インチ当り２５キロビット以
上、トラック密度は１インチ当り２０００トラック以上
であることが望ましい。下記の本発明に係る磁気抵抗効
果型磁気ヘッドは、磁壁を生じない結果バルクハウゼン
ノイズが無く、高感度であるので、このヘッドを使用し
て磁気ディスク装置を作製することによって、記録密度
が１平方インチ当たり２００〜６００メガビットである
磁気ディスク装置を作製することができる。
【００３５】上記装置を実現するためにはこれまでのヘ
ッドでは以下の点で支障があった。磁気抵抗効果膜の片
面全体に直接接して反強磁性膜が形成される場合では、
磁気抵抗効果膜には強い縦バイアス磁界が付与される。
その結果、バルクハウゼンノイズは完全に抑止できるも
のの、結合磁界が大きすぎるために、磁気抵抗効果膜内
の磁気モーメントが回転しにくくなり、磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの磁気応答特性が劣化した。
【００３６】一方、磁気抵抗効果膜の上側両端部に、磁
区制御層として作用するＦｅ−Ｍｎ合金などの反強磁性
膜を形成する場合では、予め、磁気抵抗効果膜を所定の
寸法にパターニングした後に、この磁気抵抗効果膜の上
に磁区制御層とする反強磁性膜を形成しなければならな
い。一方、磁気抵抗効果膜とする強磁性膜と反強磁性膜
とは、両層間に磁気交換結合を生じさせる必要がある。
この磁気交換結合力の到達距離は短いので、磁気交換結
合が生じるには、二つの膜を原子的に密着形成させなけ
ればならない。従って、磁気抵抗効果膜のパターニング
工程において、酸化物などによって汚染された磁気抵抗
効果膜の表面を、なんらかの方法によってクリーニング
し、その後、このクリーニングされた磁気抵抗効果膜上
に反強磁性膜を形成する必要がある。磁気抵抗効果膜の
表面をクリーニングすることは、工程上複雑になり、さ
らに、磁気抵抗効果膜は、通常、数百Å以下と非常に薄
いので、クリーニングによって磁気抵抗効果膜は損傷さ
れるおそれが高い。その結果、磁気抵抗効果膜の磁気特
性は損なわれてしまう。また、この表面クリーニングの
程度がほぼ一定であればよいが、変動した場合には、磁
気抵抗効果膜の膜厚も変動し、その結果、多数の磁気ヘ
ッド間において、磁気特性のばらつきが生じる。さら
に、この表面クリーニングが弱いと、磁気抵抗効果膜と
反強磁性膜との間の磁気交換結合の強さが不十分とな
り、磁気抵抗効果膜の端部が単一磁区状態にならない場
合もある。端部が単一磁区状態とならない場合には、磁
気抵抗効果膜に磁壁が存在することになり、磁壁の不規
則な移動によってバルクハウゼンノイズが発生すること
になる。このような磁気ヘッドは、高密度磁気記録装置
用の磁気ヘッドには適さない。
【００３７】図１は、本発明に係る代表的な磁気抵抗効
果型磁気ヘッドを示し、上記問題点を解決するに最も適
した実施例を示している。また、図１中には斜視図
（ａ）と媒体対抗面、すなわち、磁気記録媒体に対抗す
る面から見た拡大断面図（ｂ）とを示している。
【００３８】図１の磁気抵抗効果型ヘッド１０００は、
ジルコニアなどのセラミクス基板１０１上に下部シール
ド膜１０と、この下部シールド膜１０の上に形成される
下部ギャップ膜２０と、この下部ギャップ膜２０の上側
に形成される酸化物反強磁性膜４５と、この酸化物反強
磁性膜４５上に、少なくとも磁気抵抗効果膜４０の感磁
部に配置される分離膜７７と、この分離膜７７上に、分
離膜７７の配置されていない酸化物反強磁性膜４５の所
定の領域を覆って形成される磁気抵抗効果膜４０と、こ
の磁気抵抗効果膜４０上に配置されるシャント膜５０と
ソフト膜５５と、このソフト膜５５の上に形成される信
号検出電極６０と、上記各膜を覆うように形成される上
部ギャップ膜７０と、この上部ギャップ膜７０の上側に
形成される上部シールド膜８０を備えて形成される。こ
れらの構成要素のうち、本発明の特徴的事項は、バルク
ハウゼンノイズと呼ばれるノイズを防止する役割を果た
す磁区制御層，磁気抵抗効果膜及び電極膜の各構成関係
に係るものである。
【００３９】次に、各膜，各層の作用，材料などを説明
する。
【００４０】上部シールド膜，下部シールド膜８０及び
１０は、磁気抵抗効果膜４０に信号以外の磁界が影響す
るのを防止し、磁気抵抗効果型ヘッド１０００の信号分
解能を高める作用を行う。その材料は、ＮｉＦｅ合金，
ＮｉＣｏ合金，Ｃｏ系の非晶質合金などの軟磁性合金が
好ましく、その膜厚はおよそ０.５〜３μｍ であること
が望ましい。
【００４１】上記磁気シールド膜８０又は１０に隣接し
て配置される上部ギャップ膜７０および下部ギャップ膜
２０は磁気抵抗効果素子と、上部シールド膜８０および
下部シールド膜１０を電気的，磁気的に隔離する作用を
し、酸化シリコンのようなガラス，アルミナなどの非磁
性材料であって、絶縁物などよりなることが好ましい。
上部ギャップ膜７０又は下部ギャップ膜２０の膜厚は、
磁気抵抗効果型ヘッド１０００の再生分解能に影響する
ため、磁気ディスク装置に望まれる記録密度に依存し、
０.４〜０.１μｍの範囲にあることが好ましい。上記一
対の信号検出電極６０間の距離は、０.５〜１０μｍ の
範囲にあることが好ましく、本発明の磁気ディスク装置
に搭載される磁気ヘッドは、特に再生トラック幅を狭く
することができ、特に０.５〜２μｍ 程度の再生トラッ
ク幅を可能としている。また、磁気抵抗効果膜４０の信
号検出電極６０間の距離を感磁部と称し、この部分で磁
気ディスクからの信号の読み取りを行う。磁気ディスク
からの磁気的信号を線形の電気的信号とするため、磁気
抵抗効果膜４０に横バイアス磁界を印加すべくシャント
膜５０，ソフト膜５５が置かれる。磁気抵抗効果膜４０
は、ＮｉＦｅ合金，ＮｉＣｏ合金，ＮｉＦｅＣｏ合金の
ような、磁化の方向によって電気抵抗が変化する強磁性
膜で形成される。その膜厚は、約０.０１μｍ〜０.０４
５μｍであることが好ましい。分離膜が除去され、磁区
制御膜４５と磁気抵抗効果膜５０とが直接接触する部分
は、磁気抵抗効果膜長さ方向に最低３μｍ以上存在させ
ることが好ましく、このようにすればこの部分に磁壁が
発生せず、磁区制御膜として機能することがわかった。
【００４２】信号検出電極６０は、磁気抵抗効果膜４０
に充分な電流、たとえば１×１０6〜２×１０7Ａ／cm2
を流すため、電気抵抗が小さいＣｕ，Ａｕ，Ｎｂ，Ｔａ
などの薄膜を用いることが好ましい。
【００４３】シャント膜５０は、磁気抵抗効果膜４０を
高感度とするに充分なレベルに、横バイアス磁界を印加
する作用を行う。このバイアス印加方向は、上記した磁
区制御層によって付与される方向と垂直である。横バイ
アス磁界を印加するために、シャント膜を用いる方法を
シャントバイアス法という。シャントバイアス法におい
ては、シャント膜として、磁気抵抗効果膜４０上に、Ｔ
ｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗなどの薄い金属膜を形成す
る。その膜厚は、０.０１〜０.０４μｍであることが好
ましい。また、シャント膜に流れる電流によって横バイ
アス磁界が変化するので、シャント膜５０の膜厚ととも
に、比抵抗も調節することが必要である。この比抵抗の
値は、磁気抵抗効果膜４０の比抵抗の値の１〜４倍程度
であることが好ましい。
【００４４】このシャントバイアス法以外に、高密度磁
気記録用の磁気抵抗効果型ヘッドに適した磁気抵抗効果
膜４０を高感度にするに充分なレベルに、横バイアス磁
界を印加する方法として、たとえば、ソフト膜バイアス
法がある。
【００４５】ソフト膜バイアス法は、非磁性層を介し
て、磁気抵抗効果膜に隣接して、軟磁気特性を有する強
磁性膜を形成し、磁気抵抗効果膜に流れる電流によって
発生する磁界を効率よく、磁気抵抗効果膜に印加する方
法である。ソフト膜５５としては、ＮｉＦｅＲｕ，Ｎｉ
ＦｅＴａ，ＮｉＦｅＲｈ，ＣｏＺｒＣｒ，ＭｎＺｎフェ
ライトなどの材料が用いられる。
【００４６】これらの方法は単独で用いてもよいが、図
１のようにシャント膜５０（非磁性膜）の上にソフト膜
５５を形成した複合バイアス法が効果的であり、本発明
に係る磁気抵抗効果型ヘッド１０００では、複合バイア
ス法を採用した。
【００４７】次に、磁気抵抗効果型ヘッド１０００の製
造方法について説明する。尚、下記の薄膜形成方法およ
びパターニング方法は、スパッタリング法やエッチン
グ，フォトリソグラフィー法を用いた。
【００４８】最初に、下部シールド膜１０とするＮｉＦ
ｅ合金を２μｍの厚さに形成し、その後、その上部に下
部ギャップ膜２０とするアルミナを０.３μｍ の厚さに
形成する。そして、この下部シールド膜１０と下部ギャ
ップ膜２０とを所定の形状に加工する。ここで、下部シ
ールド膜１０の端部は、図１に示すように、基板面に対
して傾斜するように加工する。これは、下部磁気シール
ド膜１０を覆う形に形成される信号検出電極６０が、下
部シールド膜１０の端部で断線するのを防止するためで
ある。次に、下部ギャップ膜２０の上側に０.０４〜０.
２μｍの酸化物反強磁性膜４５を形成する。分離膜７７
を所定の位置に約０.０１〜０.０２μｍ形成する。ここ
で、分離膜７７は、少なくとも磁気抵抗効果膜４０の感
磁部の位置に配置されるようにリフトオフ法等により形
成する。分離膜７７の形成にあたっては、磁気抵抗効果
膜４０の段切れを防止するため、分離膜７７の両端部に
はテーパーを付与した方がよい。さらに、分離膜７７
は、イオンミリング法等で形成してもよい。次に、分離
膜７７の上方に磁気抵抗効果膜４０としてＮｉＦｅ合金
膜を４００Åの厚さに形成し、続いて、シャント膜４０
としてＮｂ膜を４００Åの厚さに形成し、ソフト膜５５
とするＣｏＺｒＮｂ膜を４００Åの厚さに形成する。そ
の後、イオンミリング法等の手法により、ソフト膜５
５，シャント膜５０，磁気抵抗効果膜４０，分離膜７７
を図１の形状に一括加工する。その後、信号検出電極６
０とする金とチタンの２層膜を０.１μｍ の厚さに形成
した後、加工し、さらに、その上部に上部ギャップ膜７
０とするアルミナを０.３μｍ の厚さに形成する。次
に、上部磁気シールド膜８０とするＮｉＦｅ合金膜を２
μｍの厚さに形成し、保護膜としてアルミナを形成し、
磁気抵抗効果型ヘッド1000の作成を完了する。
【００４９】本発明の構造のヘッドを用いれば、磁気交
換結合の大きさを低下させずに高感度とでき、特性のば
らつきやノイズの原因となる、磁気抵抗効果膜のクリー
ニング等を必要とせずに、磁気抵抗効果膜の端部で磁区
制御層として機能するような層構成とした磁気抵抗効果
型磁気ヘッドを提供できる。また、磁区制御層の特性の
ばらつきによって生じる、複数の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド間における性能のばらつきを抑えることができる磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法を提供できる。つま
り、本発明における磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、分離
膜７７を所望の形状に形成することにより、磁区制御層
の作用を残しつつ、磁気抵抗効果膜の磁化が自由に動く
部分を形成する。こうした自由に磁化が動く領域で電極
を形成すれば電極間が、そのまま再生トラック幅とな
り、バルクハウゼンノイズを防止するとともに、電極間
を狭く加工するだけで狭トラックを達成することができ
る。さらには、電極間の感度がほぼ均一になるため、再
生感度も著しく向上する。
【００５０】次に、磁区制御層４５、及び分離膜７７を
構成する材料について説明する。
【００５１】磁区制御層４５としては、磁気抵抗効果膜
への検出電流分流比を高めるため、酸化物膜が望まし
い。磁区制御効果のある酸化物膜は、強磁性膜あるいは
反強磁性膜が良いが外部磁界に対する安定度，ブロッキ
ング温度，作製し易さから、反強磁性酸化ニッケル（Ｎ
ｉＯ）が望ましい。酸化物反強磁性膜４５の材料として
は、上記ＮｉＯのほか、ヘマタイト(α−Ｆｅ2Ｏ3でも
代用可能と推定できる。)さらに、ＮｉＯにＦｅ，Ｃ
ｏ，Ｎｉの磁性元素や希土類磁性元素Ｌａ，Ｃｅ，Ｐ
ｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｔｍ，Ｙｂを添加しても代用可能と推定できる。
【００５２】分離膜７７の材料としては、下記の材料が
良い。すなわち、Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａ
ｇ，Ｐｔ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ａｕ，アル
ミナ（Ａｌ2Ｏ3），酸化シリコン（ＳｉＯ2），チタニ
ア（ＴｉＯ2），ハフニア（ＨｆＯ2），ジルコニア（Ｚ
ｒＯ2)，カーボン(Ｃ)などがよい。さらに、上記金属元
素を組み合わせた２元系以上の非磁性合金膜としてもよ
い。さらに、上記酸化物、及びカーボンに第３元素を添
加した材料で構成してもよい。さらに、Ａｌ2Ｏ3，Ｓｉ
Ｏ2，ＴｉＯ2，ＨｆＯ2，ＺｒＯ2などは絶縁性を示すの
で、これらを分離膜７７として用いることにより磁気抵
抗効果膜４０に通電できる電流密度を大とでき、磁気抵
抗効果型磁気ヘッドを高感度とするに有利である。
【００５３】本発明に係る分離膜７７の膜厚は、１０〜
３００Åの範囲にある。図１に示すように、磁気抵抗効
果膜４０は、該分離膜７７の上方に形成される。磁気抵
抗効果膜４０は、該分離膜７７を乗り上げて形成される
ため、該分離膜７７の膜厚が大の場合には、磁気抵抗効
果膜４０に段切れが発生してしまう。このため、該分離
膜の膜厚は薄い方が望ましく、２００Å以下とすること
が好ましい。一方、スパッタリング方法等の成膜技術
で、分離膜を連続膜とできる臨界膜厚は５０Å以上であ
る。従って、分離膜７７の膜厚は、５０〜２００Åの範
囲とするのが望ましい。さらに端部からのバイアス磁界
を有効に伝えるためには、磁気抵抗効果膜４０の膜厚を
分離膜の膜厚より大とするのが望ましい。
【００５４】本発明に係る磁区制御層は、シールド膜を
備えてＭＲヘッドを構成しているが、ノンシールド型磁
気抵抗効果型磁気ヘッド，ヨークタイプ磁気抵抗効果型
磁気ヘッド，磁気テープ用磁気抵抗効果型磁気ヘッド、
さらに、単なる強磁性膜の磁気抵抗効果を利用した磁気
センサーにも、本発明は適用可能である。
【００５５】図３に、磁気抵抗効果（ＭＲ）ヘッドに備
えてある磁区制御層を模式的に説明するため、媒体対抗
面から見た磁気抵抗効果膜４０，分離膜７７，酸化物反
強磁性膜４５の拡大断面図と酸化物反強磁性膜の効果を
表わす図を示した。図３(ａ)では、磁気抵抗効果膜４０
の感磁部に縦バイアス磁界が付与される過程を詳細に説
明するため、磁気抵抗効果膜４０内の磁気モーメントの
方向，酸化物反強磁性膜内の磁気モーメントの方向を、
それぞれ、矢印４０１，４５１で示した。酸化物反強磁
性膜４５としてＮｉＯを選択し、磁気抵抗効果膜４０と
して代表的なＮｉＦｅ合金膜を選択した。尚、図３
（ａ）中、符号５０，５５，６０は、それぞれシャント
膜，ソフト膜，電極を示す。図３（ｂ）及び（ｃ）にＮ
ｉＯ膜とＮｉＦｅ合金膜とを磁気交換結合させた磁化曲
線を示す。ＮｉＯの膜厚は1000Å，ＮｉＦｅ合金の膜厚
は４００Åである。図３（ｂ）は容易軸励磁、図３
（ｃ）は困難軸励磁をそれぞれ示したものである。
【００５６】図３（ａ）の磁区制御層である、酸化物反
強磁性膜４５は磁気抵抗効果膜４０と、両端部で直接接
している。したがって、磁気抵抗効果膜４０と酸化物反
強磁性膜４５とは、この領域で強磁性−反強磁性の磁気
交換結合を形成する。図３（ｂ）に示す様に、磁気交換
結合が形成されていると、磁化曲線は一方向にシフトし
た曲線となる。磁化曲線の原点のシフト量が結合磁界の
大きさ、すなわち、縦バイアス磁界の大きさである。図
３（ｂ）では、結合磁界の大きさは約２０Ｏｅである。
たとえば、酸化物反強磁性膜４５のブロッキング温度以
上に加熱し、一方向に外部磁界を印加しながらブロッキ
ング温度以下に冷却する工程の中で、この磁気交換結合
が形成されると、酸化物反強磁性膜４５内の磁気モーメ
ントは矢印４５１の方向に固定され、磁気抵抗効果膜４
０内の磁気モーメントは矢印４０１の方向に向けられ
る。反強磁性体の磁気異方性は極めて強いため、ひとた
び、反強磁性膜内の磁気モーメントの方向が固定される
と数１０ｋＯｅ程度の外部磁界によっては、反強磁性膜
内部の磁化は変化しない。測定条件によっては９〜７Ｋ
Ｏｅでも変化しない場合がある。したがって、酸化物反
強磁性膜４５と磁気交換結合を形成している磁気抵抗効
果膜４０内の磁気モーメントは、矢印401で示した方向
に強く固定されることになる。磁気抵抗効果膜４０両端
部で、磁気モーメントの方向が矢印４０１の方向に向け
られると、酸化物反強磁性膜４５と直接接していない、
磁気抵抗効果膜４０の感磁部の磁気モーメントも矢印４
０２で示した方向に強制的に向けられることになる。こ
れにより、磁気抵抗効果膜４０の感磁部をも強制的に単
一磁区状態に維持することが可能となる。
【００５７】一方、磁気交換結合の形成に伴い、結合磁
界に相当する分だけ異方性磁界が増加する。ここで、異
方性磁界とは、図３（ｃ）で磁化曲線が飽和するのに要
する磁界であり、磁気モーメントの回転のし易さを示し
ている。図３（ｃ）より異方性磁界の大きさは約２５Ｏ
ｅである。この異方性磁界の大きさは、再生感度の点か
ら大きすぎる。ここで本発明では、少なくとも磁気抵抗
効果膜４０の感磁部に、磁気抵抗効果膜４０と酸化物反
強磁性膜４５との中間に、分離膜７７を配置している。
分離膜７７を介在させた領域では、磁気抵抗効果膜４０
と酸化物反強磁性膜４５との直接的な磁気交換結合の形
成を阻止することができる。このため、感磁部の磁気抵
抗効果膜４０内の磁気モーメントの回転は比較的自由と
なり、磁気応答特性を高めた磁気抵抗効果型磁気ヘッド
が得られる。しかも、磁気抵抗効果膜４０両端部で、酸
化物反強磁性膜４５によって、磁気抵抗効果膜４０の感
磁部には、感磁部を単一磁区状態に維持する適度な縦バ
イアス磁界が付与されているのでバルクハウゼンノイズ
の抑止もできている。
【００５８】次に、図４（ａ)および（ｂ)にＮｉＯの膜
厚を変えたときのＮｉＦｅ合金膜との結合磁界の大きさ
とブロッキング温度を示す。結合磁界は、ＮｉＯ膜厚５
００Å以上で一定となり、それ以下では劣化することが
わかる。ブロッキング温度はＮｉＯ膜厚５００Å以上で
一定となり、約２００℃であり、それ以下では劣化し
た。ＮｉＯ膜厚が薄いとき磁気特性が劣化するのは、Ｎ
ｉＯ膜の膜厚が薄い場合、ＮｉＯ膜の結晶構造が完全で
なく、ＮｉＯ膜の反強磁性構造が部分的に不完全になっ
ているためと推定される。このため、ＮｉＦｅ合金膜と
ＮｉＯ膜との間で、安定に磁気交換結合を形成するに
は、ＮｉＯ膜の膜厚が少なくとも５００Å以上必要であ
ることが明らかとなった。
【００５９】上記のように、ＮｉＯ膜が磁区制御層とし
て機能するためには、少なくとも５００Å以上必要とす
る。このため、磁気抵抗効果膜４０下側に、両端部だけ
にＮｉＯ膜を配置した構造では、ＮｉＯ膜の配置されて
いる領域とＮｉＯ膜の配置されていない領域との境のと
ころで、その上方に形成される磁気抵抗効果膜４０に、
段切れが発生してしまう。磁気抵抗効果膜に段切れが生
じていると、両端部で磁気抵抗効果膜４０に付与された
縦バイアス磁界を感磁部まで及ぼすことが出来ず、段切
れした領域で縦バイアス磁界は途切れてしまう。しか
し、本発明では、図１に示すように、酸化物反強磁性膜
は、磁気抵抗効果膜４０の感磁部の下側に配置され、そ
の上方に分離膜７７を形成し、機能的には磁気抵抗効果
膜４０の両端部に磁区制御層を配置した構造を持つ磁気
抵抗効果型磁気ヘッドと同様の作用効果を有している。
ＮｉＯ膜はギャップの一部を構成するため厚くしないの
が良く、２００ナノメートル以下が好ましい。本発明の
分離膜７７は、極めて薄い膜で構成される。磁気交換結
合は、強磁性膜と反強磁性膜との界面付近での物理現象
である。このため、感磁部で磁気交換結合の形成を阻止
するためには、強磁性膜と反強磁性膜との中間に分離膜
を少なくとも１層介在させればよい。該分離膜が連続膜
であれば１原子層の厚さであっても直接的な磁気交換結
合の阻止は可能である。本発明では、分離膜７７はスパ
ッタリング法により形成している。発明者らの実験で
は、分離膜７７を完全に連続膜にするには、分離膜７７
の膜厚は１００Å程度の非常に薄い膜でよかった。この
ように、本発明では、酸化物反強磁性膜４５上、磁気抵
抗効果膜４０の少なくとも感磁部に分離膜７７を介在さ
せ、その上方に磁気抵抗効果膜４０を形成した場合、分
離膜７７の膜厚は非常に薄いので磁気抵抗効果膜４０に
段切れが生じることはない。このため、磁気抵抗効果膜
４０の感磁部に、安定性よく磁気応答特性を高めた適度
な大きさの縦バイアス磁界を印加することが可能とな
り、複数の磁気抵抗効果型磁気ヘッド間の特性のバラツ
キを抑えることができた。
【００６０】さらに、分離膜７７は必ずしも連続膜であ
る必要はない。多少の穴があいた不連続膜でも、感磁部
での酸化物反強磁性膜４５と磁気抵抗効果膜４０との間
の大きすぎる縦バイアス磁界を小さくすることが可能で
ある。さらに、飽和磁束密度の小さな膜を介在させても
目的は達成できる。
【００６１】分離膜７７は、単一金属膜，合金膜，酸化
物膜のいずれの膜で構成してもよく、結晶質であっても
非晶質であってもよいが、アルミナ等の酸素との親和力
の大きい酸化物が最も望ましい。
【００６２】図１に示される磁気抵抗効果型磁気ヘッド
１０００のように、磁気抵抗効果膜４０の上側に、磁気
応答特性を高めるための磁気抵抗効果膜４０に横バイア
ス磁界を印加するシャント膜５０やソフト膜５５が形成
され、その上方に、信号検出電極６０が形成される。
【００６３】ここで、シャント膜５０は導電膜であり、
シャント膜５０に電流が流れると、シャント膜５０の周
囲には、右ねじの法則で定まる方向に磁界が生じる。そ
の結果、磁気抵抗効果膜４０内の磁気モーメントは回転
する。これにより、磁気抵抗効果膜４０には横バイアス
磁界が印加されることになる。
【００６４】また、ソフト膜５５とは軟磁性膜である。
磁気抵抗効果膜４０に電流が流れると磁気抵抗効果膜４
０の周囲に右ねじの法則で定まる方向に磁界を生じ、ソ
フト膜５５内の磁気モーメントが回転すると静磁エネル
ギーを安定とするよう磁気抵抗効果膜４０内の磁気モー
メントが回転する。これにより、磁気抵抗効果膜４０に
横バイアス磁界が印加されることになる。横バイアス磁
界を印加するために、これらシャント膜５０又はソフト
膜５５のいずれの膜を用いてもよいが、これら、シャン
ト膜５０やソフト膜５５を上記の構成で用いる場合、磁
気モーメントの回転方向は同じであるので同時に用いて
もよい。
【００６５】さて、本発明では、磁気抵抗効果膜４０の
感磁部下側に分離膜７７を介在させている。該分離膜７
７が導電性の膜で構成される場合、この膜はシャント膜
５０と同じ効果を磁気抵抗効果膜４０に及ぼすことにな
る。この場合、シャント膜５０とソフト膜５５とによっ
て付与される横バイアス磁界とは逆方向の横バイアス磁
界を磁気抵抗効果膜４０に付与することになり、磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの磁気応答特性を劣化させることに
なる。この劣化を防止するには、分離膜の膜厚を薄く
し、比抵抗を大きくするのがよい。本発明では、この劣
化を防止するために分離膜を合金膜で構成している。合
金化することにより、比抵抗を大きくできるからであ
る。
【００６６】さらに、該分離膜７７は反強磁性体に酸化
物を用いる場合にも酸素拡散防止の重大な役割も同時に
果たすことができる。酸化物反強磁性膜４５と磁気抵抗
効果膜４０とが直接接している場合、たとえば製造工程
の中で熱履歴を受けると酸化物反強磁性膜４５から磁気
抵抗効果膜４０に酸素が拡散する。磁気抵抗効果膜４０
に酸素などの不純物が含まれていると、磁気抵抗効果膜
４０の磁気抵抗変化率が劣化する。したがって、すくな
くとも感磁部では、酸化物反強磁性膜４５から磁気抵抗
効果膜４０内への酸素侵入を防止しなければならない。
本発明の分離膜７７の介在は、この酸素侵入を効果的に
ブロックしているものと推定できる。また、磁気抵抗変
化率の劣化をも防止できる。磁気抵抗効果膜４０両端部
で酸化物反強磁性膜４５と直接接している領域では、あ
る程度磁気抵抗効果膜４０内に酸素の侵入をある程度許
容できる。しかし、これらの酸素は、製造工程の温度範
囲では磁気抵抗効果膜４０の感磁部にまで酸素は拡散し
ないと考えられ、磁気抵抗効果膜４０の両端部での酸素
侵入はあまり問題にならないと考えられる。
【００６７】さらに、上記金属膜（導電性の分離膜）を
２種以上組み合わせて合金膜としてもよい。この場合、
分離膜７７の比抵抗を高めることができるという利点が
ある。
【００６８】さらに、Ｆ．Ｃ．Ｃ．の結晶構造を持つＣ
ｕ,Ｒｈ,Ｐｄ,Ａｇ,Ｉｒ,Ｐｔ,Ａｕなどの金属膜、ある
いは、これらの元素を主成分とし、これ以外の上記元素
を１種以上少量添加して構成した合金膜で分離膜７７を
構成することにより磁気抵抗効果膜４０の磁気特性を改
善することが可能である。磁気抵抗効果膜４０は、通常
ＮｉＦｅ合金膜，ＮｉＣｏ合金膜などで構成され、これ
らの膜はＦ．Ｃ．Ｃ．の結晶構造を所有している。した
がって、分離膜７７がＦ．Ｃ．Ｃ．の結晶構造を所有す
る場合、磁気抵抗効果膜４０は、分離膜７７の上にエピ
タキシャル成長することができる。磁気抵抗効果膜４０
がエピタキシャル成長すると磁気抵抗効果膜４０の磁気
特性が向上するからである。
【００６９】さらに、分離膜７７をＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉな
どの磁性元素を主成分とし、これに非磁性になるまで非
磁性元素を添加して、分離膜７７を構成してもよい。
【００７０】上記酸化物反強磁性膜４５は、酸化物反強
磁性膜４５を形成後、下部ギャップ膜２０と同じ形状に
加工して配置したが酸化物反強磁性膜４５を磁気抵抗効
果膜４０加工時に磁気抵抗効果４０と同じ形状に加工し
てもよい。
【００７１】さらに、酸化物反強磁性膜４５は、磁気抵
抗効果膜４０より大きな長さと幅を所有する構造とすれ
ば、いかなる形状に加工してもよい。
【００７２】上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、たとえ
ば上方に、記録ヘッドとして機能する従来の電磁誘導型
の薄膜磁気ヘッドを形成し、記録再生分離型薄膜磁気ヘ
ッドを構成し、たとえば大型コンピュータ用外部磁気記
憶装置に搭載して使用される。従来技術では、感磁部も
磁気抵抗効果膜４０と酸化物反強磁性膜４５との間で直
接磁気交換結合を形成し配置したものがある。このた
め、バルクハウゼンノイズは低減できるものの再生感度
が低下し、Ｓ／Ｎ比が低下していた。しかし、本発明で
は、バルクハウゼンノイズを低減できる範囲で磁気抵抗
効果膜４０に付与される縦バイアス磁界を極力小さくし
ている。すなわち、Ｎを小さくし、Ｓを極力大きくする
層構成にしている。このため、本発明の磁気抵抗効果型
磁気ヘッドでは大きなＳ／Ｎ比を確保でき、これによ
り、従来では実現できなかった面記録密度２００Ｍｂ／
ｉｎ2 以上を有する大容量磁気ディスク装置の製造が可
能になる。
【００７３】さらに、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気
ヘッドは、シールド膜を備えて構成しているが、ノンシ
ールド型磁気抵抗効果型磁気ヘッド，ヨークタイプ磁気
抵抗効果型磁気ヘッド、さらに強磁性膜の磁気抵抗効果
を利用した磁気センサーにも適用は可能である。
【００７４】さらに、本発明の実施例では、磁区制御用
の材料として酸化物反強磁性膜４５を用いているが、磁
気ディスク装置内の湿度を低減するなど、周囲環境を改
善することにより、ＦｅＭｎ系合金膜を用いて、上記構
成の磁区制御層を構成することによっても第１の目的は
達成できると推定される。さらに、ＣｏＰｔ合金膜など
永久磁石を磁区制御用の材料に用いても上記目的は達成
できると推定される。また、図５は、別のＭＲヘッドを
示したものである。図５に示したヘッド1003は、磁区制
御膜４５と分離膜７７との間に強磁性あるいはフェリ磁
性材料からなるスペーサ層５を介在させたものである。
この実施例の場合、中間膜を形成するプロセスにおいて
使用するイオンミリング等による磁区制御層４５のダメ
ージを防ぎ、交換結合を低下させず、安定にＭＲヘッド
を作製できる利点がある。
【００７５】また、図５中に記載されている符号４０１
及び４０２はＭＲ膜４０に形成された磁気モーメントを
示し、符号５１は、スペーサ層５に形成された磁気モー
メントを示す。さらに、符号４５１は、磁区制御層４５
に形成された磁気モーメントを示す。これらの磁気モー
メントの関係から磁区制御層４５の作用をスペーサ層５
を介してＭＲ膜４０に伝えていることがわかり、分離膜
７７上のＭＲ膜４０の磁気モーメント４０２は感度良く
応答することができる。これは、スペーサ層５が無い場
合と同様である。
【００７６】尚、図５中に使用したその他の符号は、図
１中で使用したものと同様である。以下本発明の別な実
施例を説明する。
【００７７】図６は本発明の一実施例である磁気抵抗効
果（ＭＲ）複合ヘッドを用いた磁気ディスク装置８００
０を示したものである。装置筐体は、ベース８００６上
に磁気ディスク２枚８００１及び８００２、その両面に
接するＭＲ複合ヘッド４個８００３ａ〜８００３ｄ，ロ
ータリーアクチュエーター８００４及びその駆動及び制
御回路８００５，ディスク回転用スピンドル直結モータ
ー，ベース裏面にヘッド駆動回路及び信号処理回路８０
０９，入出力インターフェイス８０１０等を一体として
納め、外部とは３２ビットのバスライン８０１１で接続
される。ディスク直径は４６ミリメートル，データ面は
直径１０ミリメートルから直径４０ミリメートルまでを
使用する。埋込サーボ方式を用い、サーボ面を有しない
ため高密度化が可能である。本装置は小型コンピュータ
の外部記憶装置として直接接続可能となっている。入出
力インターフェイスにはキャッシュメモリーを搭載し、
転送速度が毎秒５〜２０メガバイトの範囲であるバスラ
インに対応する。また、外部にコントローラを置き、本
装置を複数台並列接続することにより大容量の磁気ディ
スク装置を構成することも可能である。本発明の磁気デ
ィスク装置のトラック密度は１インチ当り２１０００ト
ラック、線記録密度は１インチ当り120000ビットであ
る。使用可能装置容量は１.２ ギガバイトである。本発
明の磁気ディスク装置に搭載されるＭＲ複合ヘッドは、
前記した再生ヘッドと従来の記録ヘッド、いわゆるイン
ダクティブタイプヘッドとを単純に組み合せて用いるこ
とができる。
【００７８】さらに、本発明の磁気ディスク装置を可能
としたＭＲ複合ヘッドは、以下のような工夫をすること
ができる。その代表例として、図７に記載したものが考
えられる。ＭＲ複合ヘッド１００１は、記録を誘導型磁
気ヘッド部分で、再生を磁気抵抗型ヘッド部分で行う。
本ヘッドの特徴は上部シールドと下部磁気コアとの兼用
型となっていることである。これは本実施例に用いられ
る磁気ディスク装置で、特に、小型ディスクを使用する
場合ではディスク外周と内周とでトラックに対するヘッ
ドの角度（ヨー角）が変わるため、実質的に再生トラッ
ク幅を小さくする必要がある。記録ヘッドと再生ヘッド
との距離が小さい程このヨー角の問題は少なくなる。本
方式によればＭＲ複合（デュアル）ヘッド搭載にともな
うヨー角の問題を回避し、磁気ディスクに記録された記
録トラック幅に対して再生トラック幅を大きくとること
ができる。図７中、使用される符号は、図１中に使用し
たものと同様である。尚、符号１２０はアルミナからな
る記録ヘッドの磁気ギャップ、符号１３０は上部磁気コ
アである。
【００７９】磁区制御膜４５にはＮｉＯを用いた。分離
膜７７はＡｌ2Ｏ3を用いた。膜厚はＮｉＯが５０ナノメ
ートル，分離膜が１０ナノメートルとした。分離膜７７
はＮｉＯからなる磁区制御膜４５上に形成された。その
後、イオンミリングにより分離膜７７を加工してＮｉＯ
を露出させ、この上にＭＲ膜４０を形成した。本発明に
よれば分離膜７７端部と電極６０端部とを一致させる必
要がないため、電極間隔Ｗｃｄを磁区制御膜間隔Ｗｄｃ
より小さく設定できる。本実施例の場合、Ｗｄｃが３マ
イクロメートル，Ｗｃｄを１マイクロメートルとして磁
区制御膜による感磁部の磁化回転拘束を避けている。
【００８０】ソフト（ＳＡＬ）膜５５には軟磁気特性に
優れたＮｉＦｅＮｂ合金を用いた。磁区制御膜４５はＳ
ＡＬ膜５５を拘束することはないので、ＳＡＬ膜５５は
ＭＲ膜４０と逆方向に磁化を向ける。この時感磁部の磁
化がバイアス印加により回転すると、感磁部以外のＭＲ
膜４０中には反磁界が生じる。ＭＲ膜４０と反対に結合
したＳＡＬ膜５５は、ＭＲ膜４０の反磁界を吸収するよ
うＭＲ膜４０と逆に回転するため感磁部内でＭＲ膜４０
の回転量を一定にする効果がある。このようにすること
は、ＭＲヘッドの感磁部内の感度分布を少なくし、狭ト
ラックとしたヘッドの再生感度を最大限増加させるのに
有効である。シャント膜５０にはＴａを用いた。Ｔａは
高抵抗でありＭＲ膜４０の分流比を増加させるため、感
度が高くなる効果がある。電極６０にはＣｒ／Ａｕ／Ｎ
ｂの３層膜を用いた。シールド膜１０及び８０にはパー
マロイを用いた。ギャップ膜２０及び７０にはＡｌ2Ｏ3
膜を用いた。記録ヘッドの上部磁気コア１３０にはＣｏ
ＮｉＦｅ膜を用いた。
【００８１】ＣｏＮｉＦｅ膜は、飽和磁束密度が大き
く、記録に必要な磁界を得る膜厚がＮｉＦｅ膜より薄い
ため、狭トラックの記録ヘッドを作製するのが容易であ
る。記録ヘッドのコイル（図示せず）にＣｕをめっき法
により形成し、層間絶縁膜にはホトレジストを用いた。
記録ヘッドの記録トラック幅は１.２ マイクロメート
ル、上部磁極の厚さは１マイクロメートルとした。
【００８２】以下に本発明のＭＲ複合ヘッドの製造方法
を示す。セラミックス基板上にＡｌ2Ｏ3膜１０１を形成
し、この上に下部シールド膜１０，ギャップ膜の一部で
あるＡｌ2Ｏ3膜２０及び磁区制御ＮｉＯ膜４５を順次ス
パッタリング法により形成した。この上に分離膜として
Ａｌ2Ｏ3膜７７を形成し、その後イオンミリングにより
一部を残して除去した。この除去部分がＭＲ膜４０との
接触部となる。この上にＮｉＦｅからなるＭＲ膜４０，
Ｔａからなるシャント膜５０，ＳＡＬ膜５５を形成し、
これらの膜をイオンミリング法により図のようにストラ
イプ状にパターン化した。このときＮｉＯからなる磁区
制御膜及びＡｌ2Ｏ3からなるギャップ膜にダメージを与
えてもＭＲ膜４０の磁気特性及び磁区制御膜の磁区制御
能力に支障はない。かかる上に、下から順にＮｂ，Ａ
ｕ，Ｃｒよりなる電極を形成しエッチング後Ａｌ2Ｏ3か
らなるキャップ膜７０を形成する。リードヘッドの上部
シールド膜兼ライトヘッドの下部磁気コア８０を形成後
エッチバックにより平坦化した。この上にＡｌ2Ｏ3から
なるギャップ膜１２０を形成した後、層間絶縁膜，コイ
ルライトヘッドの上部磁気コア１３０を形成し、Ａｌ2
Ｏ3からなる保護膜を形成した後電極端子部を形成し
た。この後２３０℃で３０分保持し、磁界中で冷却する
着磁熱処理を行った。これはＮｉＯとＮｉＦｅとの交換
結合を一定とするためである。
【００８３】また、図８に示す様にＭＲヘッドを記録ヘ
ッドのギャップ内に形成することもできる。この場合ヨ
ー角の問題は全くなくなり、記録ヘッドのトラック幅と
再生ヘッドのトラック幅とを一致させることが出来、再
生出力を大きくできるため、線記録密度をさらに高める
ことができる。但し、この場合の記録ヘッドの磁気コア
形成には磁気抵抗効果膜，電極膜への衝撃を防ぐため、
めっき法を用いることが好ましい。また、磁気コアはリ
フトオフ法を用い、低温でＮｉＦｅ等の軟磁性膜をスパ
ッタリングしても形成できる。この場合ＮｉＦｅにＺｒ
Ｏ2 など酸化物を同時スパッタリングすることで室温形
成した膜でも軟磁性を保持できる。分離膜はリフトオフ
法により選択的に形成することができ、この場合ＮｉＯ
とＭＲとの接触部の磁気結合の変動が小さくなる。分離
膜にはＡｌ2Ｏ3の他、非磁性の酸化物ＳｉＯ2，Ｔａ
Ｏ2，ＴｉＯ2 等、あるいは窒化物ＳｉＮ，ＡｌＮ等も
適用でき、高電気抵抗の金属または合金β−Ｔａ，Ｎｉ
Ｃｒ等も適する。さらに分離膜はＭＲ膜と磁区制御膜と
の磁気結合を生じない範囲でできるだけ薄くする方がＭ
Ｒ膜の段差を低減し磁壁発生を防ぐのに有効である。磁
区制御膜はＮｉＯ，ＦｅＭｎ，ＮｉＭｎ合金等反強磁性
体、Ｆｅ2Ｏ3，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒ等磁石材料が使用で
きる。しかしセンス電流のＭＲ膜への分流比を低下させ
ないため、絶縁体を適用するか、金属膜であればできる
だけ薄くする必要がある。
【００８４】また、ライトヘッドは薄膜磁気ヘッドであ
る必要は無く、フェライトヘッドあるいはＭＩＧ(メタ
ルインギャップ)ヘッドと組合せても良い。この場合、
ＭＩＧヘッドのギャップを形成したもののうえにＭＲヘ
ッドを形成するのがプロセス温度を考慮すると有利であ
る。フェライトをシールドに兼ねても良い。さらに本発
明のＭＲセンサ部分をヨーク型ＭＲヘッドの磁束センス
部に用いることもできる。尚、図８中で使用れた符号は
図７中で使用されたものと同様である。
【００８５】図９は本発明の別な実施例であるＭＲ再生
ヘッドの浮上面を示す。磁区制御膜４５に厚さ１００ナ
ノメートルのＮｉＯを用い、ＮｉＯ表面にＮイオンを打
ち込み変質した層６を形成した。この部分ではＮｉＯの
結晶格子が破壊され、反強磁性とならないことが分かっ
ている。この上にＭＲ膜４０，Ｎｂからなるシャント膜
５０，軟磁性材料からなるソフト膜５５を形成し、実施
例１と同様なプロセスにより磁気ヘッドを形成した。変
質層６の幅２は７マイクロメートル、電極６０間幅１は
４.１ マイクロメートルとした。打ち込む材料はＮ，
Ｏ，Ｃｌ，Ａｒ，Ｎｅ，Ｈｅ，Ｃ等軽元素からなる気体
原子の他、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｔａ，Ａｌ，Ｓｉ等酸化しやす
い元素でも良い。酸化し易い元素を打ち込んだ場合、Ｎ
ｉＯの酸素をこれらの元素が固定し、ＭＲ膜への酸素移
動を防ぐためＭＲ膜の磁歪変化が小さい。また、本実施
例の場合も前述した実施例と同様磁区制御膜４５はＣｏ
Ｐｔ等磁石材料でもよく、この場合表面を選択酸化させ
ることで変質層６を形成できる。尚、図９中使用された
符号４０１，４０２はＭＲ膜４０上に形成された磁化方
向を示し、４０１が固定されているのに対して、４０２
は自由に動き（回転）得るように形成されている。
【００８６】図１０及び図１１には本発明における電極
形成に関して記載し、電極６０と窓端部７７との構成関
係の例を示す。図１０は電極６０が分離膜７７上にある
ものを示し、分離膜７７の長さ２が電極６０間の長さ１
より大きい場合である。分離膜長さ２と電極間隔１との
関係は磁気抵抗効果膜の磁歪定数，応力により最適値が
あるが、１と２との差が２マイクロメートルを越えなけ
れば広い範囲の膜組成，膜構成で安定にバルクハウゼン
ノイズを抑止できる。これは、磁区制御膜４５の拘束が
磁気抵抗効果膜４０の長さ方向に１マイクロメートル程
度侵入することによる。また、このことから分離膜長さ
は最低２マイクロメートル以上あることが好ましい。
【００８７】これに対し図１１は電極６０間の長さ１は
分離膜７７の長さ２より大きくバルクハウゼンノイズの
点では１と２の間に特別な関係はない。この場合再生ト
ラック幅は２で決まる。しかし、１が長くなりすぎると
有効トラック幅となる２に対し無効な磁気抵抗効果膜４
０長さが増加し、抵抗値が増加するので信号対雑音比で
不利となる。しかし、図１１の構造は分離膜と電極膜が
重ならないため、全体の膜厚を小さくでき、ギャップ長
を小さくできるのが有利である。図１０と図１１との中
間すなわち片方の電極のみが分離膜上に乗り上げる構造
もありうる。この場合、電極か磁区制御膜か、感磁部中
心に近い方で再生トラック幅が規定される。図１０及び
図１１で使用された符号は、図９で使用されたものと同
様とする。
【００８８】図１２（ａ）は本発明に関する磁気ヘッド
のオフトラック特性を示す。オフトラック特性は磁気媒
体に０.３ マイクロメートルのマイクロトラックを書き
込んでおき、ＭＲヘッドで再生しながらヘッド位置をデ
ィスク半径方向にずらしていき、出力値を読み取ること
により求めた。磁気ヘッドの出力は図１２（ａ）中の出
力の値をヘッド位置方向に積分した値となる。電極（磁
区制御）一体型の磁気ヘッド（図１２（ｂ））では磁区
制御間隔Ｗｄｃと電極間隔Ｗｃｄとが等しく、トラック
幅を２マイクロメートルとすると図１２（ａ）のような
トラック感度分布となり、トラック幅の広い場合に比べ
て出力が著しく低下する。これは磁区制御膜の端部の磁
化回転拘束領域が感磁部全体に渡り、透磁率が低下した
ためである。これに対し、本発明の磁気ヘッド（図１２
(ｃ)）では、磁区制御間隔Ｗｄｃを３マイクロメートル
とし、電極間隔Ｗｃｄを１.５ マイクロメートルとする
ことで感磁部内感度分布を均一にし、磁気ヘッドの出力
を電極一体型に比べ約４０％大きくとることができた。
図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に記載した符号は図１１
に使用したものと同様である。
【００８９】図１３は分離膜（スペーサ）厚さと磁区制
御性との関係について、感磁部の粉末図形法による磁区
構造を観察したものを模式的に記載したものである。図
１３（ａ）は分離膜厚さ１０ナノメートル、図１３
（ｂ）は分離膜厚さ４０ナノメートルである。それぞれ
について、困難軸１０ＫＯｅ印加後のものを観察した。
【００９０】（ａ）では磁区制御膜の端部の磁極以外、
磁壁等による磁性粉の集まりは観察されなかった。一
方、（ｂ）では、磁壁が観察された。これは磁区制御層
の磁化の結合により単磁区となった磁気抵抗効果膜４０
の一部分および４の膜内の交換結合が分離膜厚さ（４０
ナノメートル）で段差により途切れ、磁区制御性を失っ
たものと考えられる。これらの実験及び検討により、分
離膜厚は３０ナノメートル以下とする必要があることが
わかった。尚、図１３中、符号２は分離膜７７の長さを
示し、符号６０は電極を示す。
【００９１】本発明では、磁気抵抗効果膜４０の両端部
で、磁気抵抗効果膜４０と酸化物反強磁性膜４５とが直
接接した層構造を所有しており、この領域で磁気抵抗効
果膜４０に強い縦バイアス磁界を付与している。このよ
うな層構成では、感磁部に印加される実効的な縦バイア
ス磁界の大きさは、磁気抵抗効果膜４０と酸化物反強磁
性膜４５とが直接接している端部から感磁部までの距離
により変化し、この距離が短くなるにつれて実効的な縦
バイアス磁界の大きさは大きくなる。これは実質的に磁
気抵抗効果膜の透磁率が端部に向い漸減していくことを
意味する。
【００９２】図１４に磁気抵抗効果膜の端部における距
離と磁気抵抗効果膜の透磁率との関係を示す。図１４
（ａ）は、ＭＲ膜４０を上部から見た上面図であり、同
（ｂ）は横から見た断面図であり、同（ｃ）は、分離膜
７７の端部から中央部に向かう膜離Ｘ（μｍ）に対する
ＭＲ膜７７の透磁率の比を示したものである。尚、符号
４５は、磁区制御層であり、４０１，４０２，４５１は
それぞれＭＲ膜４０又は磁区制御層４５に表われる磁気
モーメントの向きを示すものである。図１４(ｃ)から明
らかなように透磁率は端部から１マイクロメートル程度
まで低下している。磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気応
答特性を充分に高めるべく、縦バイアス磁界の大きさを
バルクハウゼンノイズの低減できる範囲で小さくするた
めには、分離膜７７の端部が互いに影響する長さが分離
膜７７長さの下限であり、図１４より片側０.５ マイク
ロメートルで中心部透磁率は１０％以下になり実用なら
ない。これより分離膜は最低１マイクロメートルの長さ
が必要である。
【００９３】
【発明の効果】本発明によれば、ノイズレスであって高
出力の高密度磁気記録装置が実現できる。
【００９４】さらに、本発明によれば、磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの性能のバラツキを抑えた、ノイズレスであ
って高出力の磁気抵抗効果型磁気ヘッドが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の磁気抵抗効果型磁気ヘッド
を示す図である。
【図２】本発明の磁気ディスク装置及び情報処理システ
ムの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の磁区制御層の機能及び磁気的性質を示
す図である。
【図４】結合磁界とブロッキング温度とのＮｉＯ膜厚依
存性を示す図である。
【図５】本発明の別な実施例を示した強磁性スペーサ膜
を有するヘッドの図である。
【図６】本発明の実施例の一つである小型磁気ディスク
の概略図である。
【図７】本発明の実施例である上部シールド兼用型ヘッ
ドの浮上面側からみたヘッドの図である。
【図８】本発明の実施例であるインギャップ型ヘッドの
浮上面側からみたヘッドの図である。
【図９】本発明の実施例であるイオン打ち込み型ヘッド
の浮上面側からみたヘッドの図である。
【図１０】分離膜型磁気抵抗効果型ヘッドの浮上面側か
らみたヘッドの図である。
【図１１】別な分離膜型磁気抵抗効果型ヘッドの浮上面
側からみたヘッドの図である。
【図１２】従来型と本発明とのヘッドのオフトラック特
性の比較を示す図である。
【図１３】ヘッドの磁区観察結果を示した図である。
【図１４】磁気抵抗効果膜と長さ方向の交換結合の伝播
を説明した図である。
【符号の説明】
５…強磁性スペーサー層、１０…下部シールド膜、２０
…下部ギャップ膜、４０…磁気抵抗効果膜、４５…酸化
物反強磁性膜、５０…シャント膜、５５…ソフト膜、６
０…信号検出電極、７０…上部ギャップ膜、７７…分離
膜、８０…上部シールド膜、１０１…基板、１２０…記
録ヘッドギャップ、１３０…記録ヘッド上部磁気コア、
２００…磁気ディスク装置、２０１…ベース、２０２…
スピンドル、２０３…モータ、２０４ａ〜ｅ…磁気ディ
スク、２０５ａ〜ｂ…磁気ヘッド、２０６…キャリッ
ジ、２０７…ボイスコイル、２０８…マグネット、２０
９…ボイスコイルモータ制御回路、２１０…ライト／リ
ード回路、２１１…インターフェイス、２１２…上位装
置、２１３…ボイスコイルモータ、４０１…磁区制御膜
上磁気抵抗効果膜磁気モーメント、４０２…分離膜上磁
気抵抗効果膜磁気モーメント、４５１…反強磁性膜磁気
モーメント、１０００…磁気抵抗効果型磁気ヘッド、８
０００…小型磁気ディスク装置、８００１及び８００２
…媒体、８００３ａ〜ｄ…磁気ッド、８００４…ロータ
リーアクチュエーター、８００６…ベース、Ｗｃｄ…電
極間隔、Ｗｄｃ…分離膜長さ。
フロントページの続き (72)発明者 芦田 栄次 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 府山 盛明 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 福井 宏 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 鈴木 三郎 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 高木 政幸 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 成重 真治 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的
    信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜
    に信号検出電流を流すための一対の電極と、前記磁気抵
    抗効果膜の磁区を制御する磁区制御層とを有する磁気抵
    抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置であっ
    て、前記磁気抵抗効果膜と前記磁区制御層との間で前記
    磁気抵抗効果膜の感磁部に、前記磁気抵抗効果膜と前記
    磁区制御層との磁気的な結合を分離する分離膜を有する
    磁気ディスク装置。
  2. 【請求項２】外部磁化を感知し磁化方向を変化させる磁
    気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜に電流を流すため
    の一対の電極と、前記磁気抵抗効果膜の磁区を制御する
    磁区制御層とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載
    した磁気ディスク装置であって、前記磁気抵抗効果膜長
    さより狭く前記電極間隔より広く形成された非磁性膜を
    前記磁気抵抗効果膜と前記磁区制御層との間に有し、前
    記磁気抵抗効果膜を介して前記非磁性膜上に形成された
    前記電極の間隔により実質的に再生トラック幅を決定す
    る磁気ディスク装置。
  3. 【請求項３】磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的
    信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜
    に信号検出電流を流すための一対の電極と、前記磁気抵
    抗効果膜の磁区を制御する磁区制御層とを有する再生ヘ
    ッド部分と、第１磁極と、前記第１磁極と一方で接し他
    方でギャップを形成する第２磁極と、前記磁極間を捲回
    するコイルとを有し、コイルに流れる電流を磁化に変換
    する記録ヘッド部分とを基本構成とする記録再生分離型
    薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置であって、 前記磁気抵抗効果膜と前記磁区制御層との間に前記磁気
    抵抗効果膜と前記磁区制御層との磁気的な結合を分離す
    る分離膜を有し、前記分離膜の長さが１μｍ以上であっ
    て、前記記録ヘッドのトラック幅より小さい磁気ディス
    ク装置。
  4. 【請求項４】磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的
    信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜
    に信号検出電流を流すための一対の電極と、前記磁気抵
    抗効果膜の磁区を制御する磁区制御層とを有する磁気抵
    抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置であっ
    て、前記磁気抵抗効果膜と接する前記磁区制御層の界面
    の一部に前記磁区制御層を常磁性化した変質層を有する
    磁気ディスク装置。
  5. 【請求項５】０.５〜２.０μｍの再生トラックで信号を
    再生する磁気抵抗効果型ヘッドを搭載した磁気ディスク
    装置。
  6. 【請求項６】外部磁化を感知し磁化方向を変化させる磁
    気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドを搭載
    した磁気ディスク装置であって、前記磁気抵抗効果膜が
    磁区を制御する手段を有し、前記磁気抵抗効果膜の透磁
    率が磁区制御されている部分より大きい領域内で再生時
    のトラック幅が決定される磁気ディスク装置。
  7. 【請求項７】６.０〜３.５μｍトラックで磁気的信号が
    記録されている磁気ディスクと、前記磁気的信号を３.
    ０〜０.５μｍトラックで再生する磁気ヘッドとを有
    し、記録トラックより再生トラックが小さい磁気ディス
    ク装置。
  8. 【請求項８】一対の電極を有し、磁気ディスク上に記録
    された磁気的信号を再生するヘッドを搭載した磁気ディ
    スク装置であって、前記電極間で再生トラック幅が決定
    され、前記電極間の再生感度が実質的に均一である磁気
    ディスク装置。
  9. 【請求項９】磁気抵抗効果を用いて磁気的信号を電気的
    信号に変換する磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜
    に信号検出電流を流すための一対の電極と、前記磁気抵
    抗効果膜の磁区を制御する磁区制御層とを有する磁気抵
    抗効果型磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置であっ
    て、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの感磁部全面にわたり、
    前記磁気抵抗効果膜と前記磁区制御層と、それらの間に
    磁気的な結合を分離する分離膜を有する磁気ディスク装
    置。
JP5033036A 1992-02-26 1993-02-23 磁気ディスク装置 Pending JPH05303724A (ja)

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