JPH061533B2 - マルチトラツク磁気抵抗型磁気ヘツド - Google Patents
マルチトラツク磁気抵抗型磁気ヘツドInfo
- Publication number
- JPH061533B2 JPH061533B2 JP9836185A JP9836185A JPH061533B2 JP H061533 B2 JPH061533 B2 JP H061533B2 JP 9836185 A JP9836185 A JP 9836185A JP 9836185 A JP9836185 A JP 9836185A JP H061533 B2 JPH061533 B2 JP H061533B2
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- Japan
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- magnetic
- mre
- track
- magnetoresistive
- magnetic head
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
- G11B5/397—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read with a plurality of independent magnetoresistive active read-out elements for respectively transducing from selected components
- G11B5/3977—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read with a plurality of independent magnetoresistive active read-out elements for respectively transducing from selected components from different information tracks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録媒体として磁気テープ、磁気ディスク
を使用した磁気記録装置の磁気ヘッドにおいて、特に、
薄膜作製技術およびフォトリソグラフィを用いて作製さ
れる磁気抵抗素子で構成されたマルチトラック磁気抵抗
型磁気ヘッドに関するものである。
を使用した磁気記録装置の磁気ヘッドにおいて、特に、
薄膜作製技術およびフォトリソグラフィを用いて作製さ
れる磁気抵抗素子で構成されたマルチトラック磁気抵抗
型磁気ヘッドに関するものである。
従来の技術 最近、磁気記録装置においてトラック密度の向上に伴う
トラック幅の短縮と磁気テープ走行速度の低速化などか
ら再生ヘッドとして磁気抵抗素子（以後ＭＲＥと呼ぶ）
を使った磁気抵抗型磁気ヘッド（以後ＭＲヘッドと呼
ぶ）が広く使用されつつある。その基本的かつ代表的構
造を第３図に示す。（例えば「マグネトレジスタンスリ
ードアウトトランスジューサー」(Magnetoresistance R
eadout Transducer IEEE.Trans.Mag7150頁）） 第３図において非磁性基盤１０１上にＭＲＥ１０２とし
てパーマロイ(Ni-Fe)、Ni-Co合金のような強磁性薄膜を
短冊状に形成する。この時、ＭＲＥ１０２は磁界中蒸着
などによってトラック幅方向を磁化容易軸とするように
一軸磁気具方性が誘起される。ＭＲＥ１０２は、磁気記
録媒体１０３に近接して配置される。磁気記録媒体１０
３の磁界により、ＭＲＥ１０２の磁化が変化し、磁気抵
抗効果によってＭＲＥの抵抗が変化する。この抵抗変化
を検出するために、ＭＲＥの両端に設けられた電極104
a,104bからＭＲＥへ検知電流が通じられる。前記電極を
介して検出回路が接続され、ＭＲＥの抵抗変化が検出す
ることにより、磁気記録媒体に記憶されている情報の読
み出しが行われる。
トラック幅の短縮と磁気テープ走行速度の低速化などか
ら再生ヘッドとして磁気抵抗素子（以後ＭＲＥと呼ぶ）
を使った磁気抵抗型磁気ヘッド（以後ＭＲヘッドと呼
ぶ）が広く使用されつつある。その基本的かつ代表的構
造を第３図に示す。（例えば「マグネトレジスタンスリ
ードアウトトランスジューサー」(Magnetoresistance R
eadout Transducer IEEE.Trans.Mag7150頁）） 第３図において非磁性基盤１０１上にＭＲＥ１０２とし
てパーマロイ(Ni-Fe)、Ni-Co合金のような強磁性薄膜を
短冊状に形成する。この時、ＭＲＥ１０２は磁界中蒸着
などによってトラック幅方向を磁化容易軸とするように
一軸磁気具方性が誘起される。ＭＲＥ１０２は、磁気記
録媒体１０３に近接して配置される。磁気記録媒体１０
３の磁界により、ＭＲＥ１０２の磁化が変化し、磁気抵
抗効果によってＭＲＥの抵抗が変化する。この抵抗変化
を検出するために、ＭＲＥの両端に設けられた電極104
a,104bからＭＲＥへ検知電流が通じられる。前記電極を
介して検出回路が接続され、ＭＲＥの抵抗変化が検出す
ることにより、磁気記録媒体に記憶されている情報の読
み出しが行われる。
また、ＭＲＥ１０２を磁気記録媒体１０３から離して配
置し、磁気記録媒体１０３からの信号磁界をＭＲＥ１０
２に導くための導磁性材料で構成されたヨークを有する
ＭＲヘッドも広く知られている。（例えば、「マグネト
レンジスティブヘツド」（Magnetoresistive Head IEEE
Trans Mag 17 2884頁）） 一般にＭＲＥの抵抗変化ΔＲは検知電流の向きとＭＲＥ
の磁化の向きとがなす角度θ、最大抵抗変化をΔＲ
ｍａｘとした時以下の(1)式が成立する。
置し、磁気記録媒体１０３からの信号磁界をＭＲＥ１０
２に導くための導磁性材料で構成されたヨークを有する
ＭＲヘッドも広く知られている。（例えば、「マグネト
レンジスティブヘツド」（Magnetoresistive Head IEEE
Trans Mag 17 2884頁）） 一般にＭＲＥの抵抗変化ΔＲは検知電流の向きとＭＲＥ
の磁化の向きとがなす角度θ、最大抵抗変化をΔＲ
ｍａｘとした時以下の(1)式が成立する。
ΔＲ＝ΔＲｍａｘｃｏｓ２θ ……(1) また、ＭＲＥ内の信号磁束密度をＢｓｉｇ、ＭＲＥの飽
和磁束密度をＢｓとした時、近似的に が成立し(1)式、(2)式より が導かれる。即ち理論的にはＭＲＥは磁界変化に対して
第４図のような抵抗変化を示す。そしてＭＲＥの抵抗変
化による出力を高感度化および直線応答化する目的で、
磁気平衡点を第４図のＢの位置のバイアス磁界強度にす
るためのバイアス磁界がＭＲＥの困難軸方向に印加され
る。
和磁束密度をＢｓとした時、近似的に が成立し(1)式、(2)式より が導かれる。即ち理論的にはＭＲＥは磁界変化に対して
第４図のような抵抗変化を示す。そしてＭＲＥの抵抗変
化による出力を高感度化および直線応答化する目的で、
磁気平衡点を第４図のＢの位置のバイアス磁界強度にす
るためのバイアス磁界がＭＲＥの困難軸方向に印加され
る。
発明が解決しようとする問題点 しかし、高記録密度化に伴って、ＭＲＥが微少パターン
化されると、変則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼ
ンノイズがヘッド出力中に生ずるという問題があった。
化されると、変則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼ
ンノイズがヘッド出力中に生ずるという問題があった。
即ち、消磁状態のＭＲＥは多数の磁区を有しており、第
５図は、その長手方向に磁化容易軸を有する短冊状のＭ
ＲＥの磁区構造の一例を示している。この例において
は、磁化容易軸方向に反平行の磁化を有する２つの主磁
区１５１，１５２と還流磁区とよばれる２つの磁区１５
３，１５４を有し、ＭＲＥ全体としての磁化を有しない
構造となっている。
５図は、その長手方向に磁化容易軸を有する短冊状のＭ
ＲＥの磁区構造の一例を示している。この例において
は、磁化容易軸方向に反平行の磁化を有する２つの主磁
区１５１，１５２と還流磁区とよばれる２つの磁区１５
３，１５４を有し、ＭＲＥ全体としての磁化を有しない
構造となっている。
そして、磁気記録媒体からの信号磁界がＭＲＥに作用
し、上記の磁区が変則的な移動を行った時に、第７図に
示すようなバルクハウゼンノイズＮ１〜Ｎ４を発生する
ことになる。その結果、良好な信号再生を実現できない
問題を有していた。
し、上記の磁区が変則的な移動を行った時に、第７図に
示すようなバルクハウゼンノイズＮ１〜Ｎ４を発生する
ことになる。その結果、良好な信号再生を実現できない
問題を有していた。
一般に、ＭＲＥの磁区構造はその形状により大きく依存
し、特にＭＲＥのアスペクト比（ＭＲＥの長さ／ＭＲＥ
の幅）が大きくなり、長手方向の反磁界が小さくなる
と、ＭＲＥの磁区構造は第６図のようにその中央部で磁
壁を有しない単磁区にすることができ、パルクハウゼン
ノイズ発生を抑制できることが知られている。
し、特にＭＲＥのアスペクト比（ＭＲＥの長さ／ＭＲＥ
の幅）が大きくなり、長手方向の反磁界が小さくなる
と、ＭＲＥの磁区構造は第６図のようにその中央部で磁
壁を有しない単磁区にすることができ、パルクハウゼン
ノイズ発生を抑制できることが知られている。
しかし、ＭＲＥの長さは、トラック幅の制限をうける。
特に高密度記録用として、狭トラックおよびマルチトラ
ック化された磁気ヘッドにおいて、ＭＲＥ長を長くする
ことは不可能であった。
特に高密度記録用として、狭トラックおよびマルチトラ
ック化された磁気ヘッドにおいて、ＭＲＥ長を長くする
ことは不可能であった。
また、ＭＲＥを単磁区にする別の方法として、ＭＲＥの
長さ方向に磁気バイアスを印加する方法も知られてい
る。しかし、この方法はバイアス磁界が磁気記録媒体に
漏洩し、磁気記録媒体上の情報が損われるという問題点
があった。
長さ方向に磁気バイアスを印加する方法も知られてい
る。しかし、この方法はバイアス磁界が磁気記録媒体に
漏洩し、磁気記録媒体上の情報が損われるという問題点
があった。
本発明の目的はトラック幅、トラックピッチなどにより
長さ制限されたＭＲＥの有効部分を単磁区構造にしてバ
ルクハウゼンノイズを発生しないマルチトラック磁気抵
抗型磁気ヘッドを提供することである。
長さ制限されたＭＲＥの有効部分を単磁区構造にしてバ
ルクハウゼンノイズを発生しないマルチトラック磁気抵
抗型磁気ヘッドを提供することである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明のマルチトラック磁
気抵抗型磁気ヘッドは隣接するＭＲＥの対向する端部間
あるいは最終端に電気絶縁層を中間層として強磁性材料
の磁脚を少なくとも１つ以上設けることを特徴としてい
る。
気抵抗型磁気ヘッドは隣接するＭＲＥの対向する端部間
あるいは最終端に電気絶縁層を中間層として強磁性材料
の磁脚を少なくとも１つ以上設けることを特徴としてい
る。
さらに、磁脚として高透磁材料を用いた時には、ＭＲＥ
の単磁区化をより確実なものとするために、磁脚を周回
する導電性材料のコイルを設けることも特徴としてい
る。
の単磁区化をより確実なものとするために、磁脚を周回
する導電性材料のコイルを設けることも特徴としてい
る。
作用 本発明の構成において磁脚に用いる材料が高透磁率材料
と硬質磁性材料ではその作用が異なる。
と硬質磁性材料ではその作用が異なる。
即ち (1)磁脚が高透磁率材料で構成された時には、ＭＲＥと
磁脚は一体となり、ＭＲＥと磁脚は磁路長の極めて長い
磁気回路を構成する。
磁脚は一体となり、ＭＲＥと磁脚は磁路長の極めて長い
磁気回路を構成する。
その結果、ＭＲＥに作用する反磁界は減少し、ＭＲＥを
単磁区化し、変則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼ
ンノイズを除去できる。
単磁区化し、変則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼ
ンノイズを除去できる。
(2)磁脚が硬質磁性材料で構成された時には、まず、磁
脚はトラック幅方向に着磁されなくてはならない。
脚はトラック幅方向に着磁されなくてはならない。
従って磁脚から発した磁界は、ＭＲＥをトラック幅方向
に磁化し、ＭＲＥを単磁区化することになる。
に磁化し、ＭＲＥを単磁区化することになる。
その結果、変則的な磁壁移動に起因するバルクハウゼン
ノイズを除去できる。
ノイズを除去できる。
実施例 第１図は本発明の一実施例のマルチトラック磁気抵抗型
磁気ヘッドを示している。
磁気ヘッドを示している。
第１図の実施例においては２トラック磁気抵抗型磁気ヘ
ッドの例を示すものである。
ッドの例を示すものである。
第１図において、非磁性基盤１０上にＭＲＥ１１，１２
としてNi-Fe薄膜を３００Å〜５００Åの厚さで形成
し、フォトリソグラフィ技術によってそれぞれ短冊状に
パターン化する。この時、Ni-Fe薄膜は磁界中蒸着など
によってトラック幅方向が磁化容易軸に設定される。
としてNi-Fe薄膜を３００Å〜５００Åの厚さで形成
し、フォトリソグラフィ技術によってそれぞれ短冊状に
パターン化する。この時、Ni-Fe薄膜は磁界中蒸着など
によってトラック幅方向が磁化容易軸に設定される。
次にＭＲＥに検知電流を流すための導体薄膜電極（以下
電極という）１３ａ，１３ｂおよび１４ａ，１４ｂが形
成される。この後、ＭＲＥ１１，１２および電極１３
ａ、１３ｂ，１４ａ，１４ｂの上部にSiO2（図示せず）
などの電気絶縁層が形成される。そして各トラックの対
向する端部および最終端に、ＭＲＥとオーバラップする
ように高透磁率材料で構成された磁脚１５，１６，１７
が形成される。
電極という）１３ａ，１３ｂおよび１４ａ，１４ｂが形
成される。この後、ＭＲＥ１１，１２および電極１３
ａ、１３ｂ，１４ａ，１４ｂの上部にSiO2（図示せず）
などの電気絶縁層が形成される。そして各トラックの対
向する端部および最終端に、ＭＲＥとオーバラップする
ように高透磁率材料で構成された磁脚１５，１６，１７
が形成される。
この後、SiO2などの保護層（図示せず）が形成され、磁
気記録媒体１８との摺接面が所定の形状に加工、ラッピ
ングされてＭＲＨが完成される。
気記録媒体１８との摺接面が所定の形状に加工、ラッピ
ングされてＭＲＨが完成される。
第２図は本発明の他の実施例を示すものである。
この実施例においては、磁脚１９は硬質磁性薄膜で構成
され、トラック幅方向に着磁されている。また最終端に
おける磁脚は高透磁率材料で構成され、それぞれ接合し
て、閉磁路構造を有するひとつの磁脚２０を形成してい
る。尚、これらの磁脚１９，２０以外の構成は第１図に
示す実施例と同じである。以上のように閉磁路構造とす
ることにより、磁脚１９からのバイアス磁界は、磁気記
録媒体１８へ洩漏せず、磁気記録媒体１８上に記録され
た情報を損うことがない。
され、トラック幅方向に着磁されている。また最終端に
おける磁脚は高透磁率材料で構成され、それぞれ接合し
て、閉磁路構造を有するひとつの磁脚２０を形成してい
る。尚、これらの磁脚１９，２０以外の構成は第１図に
示す実施例と同じである。以上のように閉磁路構造とす
ることにより、磁脚１９からのバイアス磁界は、磁気記
録媒体１８へ洩漏せず、磁気記録媒体１８上に記録され
た情報を損うことがない。
尚、本実施例において、磁脚１９，２０ともに高透磁率
材料で構成し、しかも磁脚を周回するようなコイルを形
成し、これに直流電流を流すことにより、バイアス磁界
をＭＲＥに印加してもよい。
材料で構成し、しかも磁脚を周回するようなコイルを形
成し、これに直流電流を流すことにより、バイアス磁界
をＭＲＥに印加してもよい。
また、本実施例では、ＭＲＥと磁気記録媒体とは直接当
接しているが、ＭＲＥを磁気記録媒体から離して設置し
その間に、磁気記録媒体からの信号磁界をＭＲＥに導く
ヨークを設ける構成も可能である。
接しているが、ＭＲＥを磁気記録媒体から離して設置し
その間に、磁気記録媒体からの信号磁界をＭＲＥに導く
ヨークを設ける構成も可能である。
また、本実施例では２トラック磁気抵抗型磁気ヘッドの
側で示しているが、３トラック以上の構成でも同様であ
る。
側で示しているが、３トラック以上の構成でも同様であ
る。
発明の効果 以上のように本発明によればマルチトラック磁気抵抗型
磁気ヘッドの隣接するＭＲＥの対向する端部を、電気的
な絶縁を施して、磁脚によって橋渡しをする。上記磁脚
を高透磁率材料で構成した時には、それぞれのＭＲＥは
磁気的に非常に長いエレメントとして作用する。このた
め、ＭＲＥの有効部における反磁界の影響は激減し、単
磁区構造になる。従って、バルクハウゼンノイズを除去
できる。
磁気ヘッドの隣接するＭＲＥの対向する端部を、電気的
な絶縁を施して、磁脚によって橋渡しをする。上記磁脚
を高透磁率材料で構成した時には、それぞれのＭＲＥは
磁気的に非常に長いエレメントとして作用する。このた
め、ＭＲＥの有効部における反磁界の影響は激減し、単
磁区構造になる。従って、バルクハウゼンノイズを除去
できる。
また、磁脚を硬質磁性材料で構成した時には、ＭＲＥの
長手方向にバイアス磁界が印加されることによってＭＲ
Ｅは単磁区化され、バルクハウゼンノイズを除去するこ
の時、閉磁路構造とすることにより、バイアス磁界によ
る記録情報の損傷を防止できる効果も有する。
長手方向にバイアス磁界が印加されることによってＭＲ
Ｅは単磁区化され、バルクハウゼンノイズを除去するこ
の時、閉磁路構造とすることにより、バイアス磁界によ
る記録情報の損傷を防止できる効果も有する。
第１図は本発明の一実施例における磁気抵抗型磁気ヘッ
ドの概要を示す斜視図、第２図は本発明の他の実施例に
おける磁気抵抗型磁気ヘッドの概要を示す斜視図、第３
図は従来の磁気抵抗型磁気ヘッドの概要を示す斜視図、
第４図はＭＲＥの磁界強度と抵抗変化を示す理論特性
図、第５図は従来のＭＲＥの消磁時における磁区構造の
一例を示す平面図、第６図はアスペクト比の非常に大き
いＭＲＥの消磁時における単磁区状態を示す平面図、第
７図はバルクハウゼンノイズを発生する微小パターンＭ
ＲＥの磁界強度による抵抗変化を示す特性図である。 １０……非磁性基板、１１，１２……磁気抵抗効果素子
（ＭＲＥ）、１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ……電
極、１５，１６，１７…磁脚、１８……磁気記録媒体。
ドの概要を示す斜視図、第２図は本発明の他の実施例に
おける磁気抵抗型磁気ヘッドの概要を示す斜視図、第３
図は従来の磁気抵抗型磁気ヘッドの概要を示す斜視図、
第４図はＭＲＥの磁界強度と抵抗変化を示す理論特性
図、第５図は従来のＭＲＥの消磁時における磁区構造の
一例を示す平面図、第６図はアスペクト比の非常に大き
いＭＲＥの消磁時における単磁区状態を示す平面図、第
７図はバルクハウゼンノイズを発生する微小パターンＭ
ＲＥの磁界強度による抵抗変化を示す特性図である。 １０……非磁性基板、１１，１２……磁気抵抗効果素子
（ＭＲＥ）、１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ……電
極、１５，１６，１７…磁脚、１８……磁気記録媒体。
Claims (4)
- 【請求項１】隔離した第１および第２の端部を有する強
磁性金属材料で構成された磁気抵抗素子と、前記磁気抵
抗素子の抵抗変化を検知する１対の電極とを磁気記録媒
体の各トラックに記憶された情報を検知するようにそれ
ぞれ２つ以上具備し、隣接トラックの前記磁気抵抗素子
の対向する端部間、あるいは、最終端に電気的絶縁物を
中間層とし、強磁性材料の磁脚を少なくとも１つ以上設
け、前記磁気抵抗素子の端部と、前記磁脚との端部を互
いにオーバーラップさせたことを特徴とするマルチトラ
ック磁気抵抗型磁気ヘッド。 - 【請求項２】磁脚を高透磁率材料で構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のマルチトラック磁気
抵抗型磁気ヘッド。 - 【請求項３】磁脚を硬質磁性薄膜で構成した事を特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のマルチトラック磁気
抵抗型磁気ヘッド。 - 【請求項４】磁脚の廻りを、前記磁脚を周回するような
導電材材料で構成したコイルを具備したことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のマルチトラック磁気抵抗
型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9836185A JPH061533B2 (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | マルチトラツク磁気抵抗型磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9836185A JPH061533B2 (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | マルチトラツク磁気抵抗型磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61255525A JPS61255525A (ja) | 1986-11-13 |
| JPH061533B2 true JPH061533B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=14217740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9836185A Expired - Lifetime JPH061533B2 (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | マルチトラツク磁気抵抗型磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061533B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8601371A (nl) * | 1986-05-29 | 1987-12-16 | Philips Nv | Magneetkop. |
| JP2822646B2 (ja) * | 1989-10-11 | 1998-11-11 | 松下電器産業株式会社 | 磁気抵抗型ヘッドおよびその製造方法 |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP9836185A patent/JPH061533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61255525A (ja) | 1986-11-13 |
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