JPH06251336A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気ヘッドInfo
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- JPH06251336A JPH06251336A JP6117493A JP6117493A JPH06251336A JP H06251336 A JPH06251336 A JP H06251336A JP 6117493 A JP6117493 A JP 6117493A JP 6117493 A JP6117493 A JP 6117493A JP H06251336 A JPH06251336 A JP H06251336A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＡＢＳ面に露出するＭＲ素子の非磁性金属層
が腐食した場合でも、ＭＲ素子の機能が劣化することな
く、巨大磁気抵抗効果による再生出力の大幅な向上を図
る。 【構成】 非磁性金属層４ａを介して一対の強磁性体薄
膜４ｂ，４ｃを積層してなる積層膜構造のＭＲ素子４
が、ＡＢＳ面７に対して垂直方向に配されるとともに、
先端側の配線導体２を上記ＡＢＳ面７に露出させるよう
にした縦型のＭＲヘッドにおいて、上記非磁性金属層４
ａを、膜厚１０ｎｍ未満のＣｕとする。
が腐食した場合でも、ＭＲ素子の機能が劣化することな
く、巨大磁気抵抗効果による再生出力の大幅な向上を図
る。 【構成】 非磁性金属層４ａを介して一対の強磁性体薄
膜４ｂ，４ｃを積層してなる積層膜構造のＭＲ素子４
が、ＡＢＳ面７に対して垂直方向に配されるとともに、
先端側の配線導体２を上記ＡＢＳ面７に露出させるよう
にした縦型のＭＲヘッドにおいて、上記非磁性金属層４
ａを、膜厚１０ｎｍ未満のＣｕとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばハードディスク
に記録された情報信号を読み出すのに好適な磁気抵抗効
果型磁気ヘッドに関する。
に記録された情報信号を読み出すのに好適な磁気抵抗効
果型磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ハードディスク・ドライブ装置
等に搭載される再生専用の磁気ヘッドとしては、短波長
感度に優れることから、電流を流して信号磁束による抵
抗変化を電圧変化として読み取る構成とされた磁気抵抗
効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）が一
般的に使用されている。
等に搭載される再生専用の磁気ヘッドとしては、短波長
感度に優れることから、電流を流して信号磁束による抵
抗変化を電圧変化として読み取る構成とされた磁気抵抗
効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）が一
般的に使用されている。
【０００３】かかるＭＲヘッドとしては、例えば図８に
示すように、スライダとなる非磁性材料からなる基板１
０１上に磁気抵抗効果素子１０２（以下、ＭＲ素子１０
２と称する。）が、その長手方向をハードディスクとの
摺動面１０３（以下、ＡＢＳ面１０３と称する。）と平
行となるように配置してなる，いわゆる横型のＭＲヘッ
ドが提案されている。
示すように、スライダとなる非磁性材料からなる基板１
０１上に磁気抵抗効果素子１０２（以下、ＭＲ素子１０
２と称する。）が、その長手方向をハードディスクとの
摺動面１０３（以下、ＡＢＳ面１０３と称する。）と平
行となるように配置してなる，いわゆる横型のＭＲヘッ
ドが提案されている。
【０００４】この横型のＭＲヘッドは、長手方向におけ
る一側縁をＡＢＳ面１０３に露出させるようにしてＭＲ
素子１０２を配置し、そのＭＲ素子１０２に上記ＡＢＳ
面１０３と平行にセンス電流を通電させるための配線導
体１０４，１０５を、このＭＲ素子１０２の両端部に該
ＡＢＳ面１０３と垂直に設けることにより構成されてい
る。
る一側縁をＡＢＳ面１０３に露出させるようにしてＭＲ
素子１０２を配置し、そのＭＲ素子１０２に上記ＡＢＳ
面１０３と平行にセンス電流を通電させるための配線導
体１０４，１０５を、このＭＲ素子１０２の両端部に該
ＡＢＳ面１０３と垂直に設けることにより構成されてい
る。
【０００５】ところで、この横型のＭＲヘッドにおいて
は、ＭＲ素子１０２を、非磁性材料よりなる中間層１０
２ａを介して膜厚の薄い強磁性体薄膜１０２ｂ，１０２
ｃ，１０２ｄを積層した積層膜構造とすることにより、
磁壁の移動に基づくノイズ（バルクハウゼンノイズ）の
発生を有効に回避することができる。
は、ＭＲ素子１０２を、非磁性材料よりなる中間層１０
２ａを介して膜厚の薄い強磁性体薄膜１０２ｂ，１０２
ｃ，１０２ｄを積層した積層膜構造とすることにより、
磁壁の移動に基づくノイズ（バルクハウゼンノイズ）の
発生を有効に回避することができる。
【０００６】特に、強磁性体薄膜１０２ｂ，１０２ｃに
Ｆｅ−Ｎｉ、強磁性体薄膜１０２ｄにＦｅ−Ｍｎを使用
し、中間層１０２ａとしてＣｕを用いることにより、巨
大磁気抵抗効果を得ることができる。したがって、再生
出力の向上が期待でき、ＭＲヘッドにとって非常に有利
なものとなる。
Ｆｅ−Ｎｉ、強磁性体薄膜１０２ｄにＦｅ−Ｍｎを使用
し、中間層１０２ａとしてＣｕを用いることにより、巨
大磁気抵抗効果を得ることができる。したがって、再生
出力の向上が期待でき、ＭＲヘッドにとって非常に有利
なものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
横型ＭＲヘッドにおいては、ＡＢＳ面１０３にＭＲ素子
１０２の一側縁が露出することから、このＭＲ素子１０
２を構成するＣｕが腐食した場合には当該ＭＲ素子１０
２の機能が劣化する。つまり、横型のＭＲヘッドでは、
配線導体２，３間に設けられたＭＲ素子１０２が感磁部
となるために、この部分のＣｕが腐食することによりか
かる部分の透磁率が低下し、その結果ＭＲ素子１０２の
機能が劣化することになる。
横型ＭＲヘッドにおいては、ＡＢＳ面１０３にＭＲ素子
１０２の一側縁が露出することから、このＭＲ素子１０
２を構成するＣｕが腐食した場合には当該ＭＲ素子１０
２の機能が劣化する。つまり、横型のＭＲヘッドでは、
配線導体２，３間に設けられたＭＲ素子１０２が感磁部
となるために、この部分のＣｕが腐食することによりか
かる部分の透磁率が低下し、その結果ＭＲ素子１０２の
機能が劣化することになる。
【０００８】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、ＡＢＳ面に露出するＭＲ素子
の非磁性金属層が腐食した場合でも、ＭＲ素子の機能が
劣化することがなく、巨大磁気抵抗効果による再生出力
の大幅な向上が図れる磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供
することを目的とする。
て提案されたものであり、ＡＢＳ面に露出するＭＲ素子
の非磁性金属層が腐食した場合でも、ＭＲ素子の機能が
劣化することがなく、巨大磁気抵抗効果による再生出力
の大幅な向上が図れる磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されたものであり、非磁性金属層を
介して一対の強磁性体薄膜を積層してなる積層膜構造の
磁気抵抗効果素子が、磁気記録媒体に対する摺動面に対
して垂直方向に配されるとともに、先端側に積層された
先端電極を上記摺動面に露出させるようにした縦型の磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記非磁性金属層が
Ｃｕからなることを特徴とする。
達成するために提案されたものであり、非磁性金属層を
介して一対の強磁性体薄膜を積層してなる積層膜構造の
磁気抵抗効果素子が、磁気記録媒体に対する摺動面に対
して垂直方向に配されるとともに、先端側に積層された
先端電極を上記摺動面に露出させるようにした縦型の磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記非磁性金属層が
Ｃｕからなることを特徴とする。
【００１０】また、かかる磁気抵抗効果型磁気ヘッドに
おいて、Ｃｕの膜厚が１０ｎｍ未満であることを特徴と
する。
おいて、Ｃｕの膜厚が１０ｎｍ未満であることを特徴と
する。
【００１１】
【作用】本発明においては、Ｃｕよりなる非磁性金属層
を介して一対の強磁性体薄膜を積層してなる積層膜構造
としたＭＲ素子を用いているので、巨大磁気抵抗効果が
得られ、再生出力が大幅に向上する。
を介して一対の強磁性体薄膜を積層してなる積層膜構造
としたＭＲ素子を用いているので、巨大磁気抵抗効果が
得られ、再生出力が大幅に向上する。
【００１２】また、本発明においては、ＡＢＳ面に対し
てＭＲ素子が垂直に設けられ、しかもそのＭＲ素子の先
端側に積層された先端電極がＡＢＳ面に露出するように
して設けられているので、例えこのＡＢＳ面に臨む非磁
性金属層（Ｃｕ）が腐食しても、かかる縦型ＭＲヘッド
では感磁部は電極間で挟まれた領域であることから、透
磁率は上記非磁性金属層を挾んで設けられる上下の強磁
性体薄膜によって十分に確保される。したがって、かか
る縦型のＭＲヘッドでは、横型のＭＲヘッドのようにＭ
Ｒ素子の機能が劣化するようなことが起こらない。
てＭＲ素子が垂直に設けられ、しかもそのＭＲ素子の先
端側に積層された先端電極がＡＢＳ面に露出するように
して設けられているので、例えこのＡＢＳ面に臨む非磁
性金属層（Ｃｕ）が腐食しても、かかる縦型ＭＲヘッド
では感磁部は電極間で挟まれた領域であることから、透
磁率は上記非磁性金属層を挾んで設けられる上下の強磁
性体薄膜によって十分に確保される。したがって、かか
る縦型のＭＲヘッドでは、横型のＭＲヘッドのようにＭ
Ｒ素子の機能が劣化するようなことが起こらない。
【００１３】また、本発明においては、積層膜構造とし
たＭＲ素子の中間層として用いたＣｕの膜厚を１０ｎｍ
未満と非常に薄くしているので、高トラック密度化のた
めにトラック幅を狭くした場合でも、安定して媒体から
の再生信号が読み取れ、しかも磁気抵抗効果が得られ
る。
たＭＲ素子の中間層として用いたＣｕの膜厚を１０ｎｍ
未満と非常に薄くしているので、高トラック密度化のた
めにトラック幅を狭くした場合でも、安定して媒体から
の再生信号が読み取れ、しかも磁気抵抗効果が得られ
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例のＭ
Ｒヘッドは、図１に示すように、スライダーとなるＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ等の非磁性材料からなる基板１上に、セ
ンス電流を流すための配線導体２，３が先端部と後端部
にそれぞれ接続されたＭＲ素子４が形成されるととも
に、このＭＲ素子４をその上下方向から挾み込むように
して一対のシールド磁性体５，６が形成されてなる。
いて図面を参照しながら詳細に説明する。本実施例のＭ
Ｒヘッドは、図１に示すように、スライダーとなるＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ等の非磁性材料からなる基板１上に、セ
ンス電流を流すための配線導体２，３が先端部と後端部
にそれぞれ接続されたＭＲ素子４が形成されるととも
に、このＭＲ素子４をその上下方向から挾み込むように
して一対のシールド磁性体５，６が形成されてなる。
【００１５】ＭＲ素子４は、図２に示すように平面形状
が長方形状をなすパターンとして形成され、その長手方
向がハードディスクに対する摺動面となるＡＢＳ面７に
対して直交する方向（垂直方向）となるように設けられ
るとともに、その一端縁４ｄが上記ＡＢＳ面７に臨むよ
うになっている。かかるＭＲ素子４は、例えばパーマロ
イ等の強磁性体薄膜からなり、蒸着やスパッタリング等
によって形成される。
が長方形状をなすパターンとして形成され、その長手方
向がハードディスクに対する摺動面となるＡＢＳ面７に
対して直交する方向（垂直方向）となるように設けられ
るとともに、その一端縁４ｄが上記ＡＢＳ面７に臨むよ
うになっている。かかるＭＲ素子４は、例えばパーマロ
イ等の強磁性体薄膜からなり、蒸着やスパッタリング等
によって形成される。
【００１６】また、上記ＭＲ素子４は、磁壁の移動に基
づくノイズ（バルクハウゼンノイズ）の発生を有効に回
避するために、非磁性金属層４ａを介して一対の強磁性
体薄膜（ＭＲ膜）４ｂ，４ｃを積層した積層膜構造とさ
れている。本実施例では、巨大磁気抵抗効果を得るため
に、非磁性金属層４ａとしてＣｕを用い、強磁性体薄膜
４ｂ，４ｃにＦｅ−Ｎｉ又はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏを使用し
た。
づくノイズ（バルクハウゼンノイズ）の発生を有効に回
避するために、非磁性金属層４ａを介して一対の強磁性
体薄膜（ＭＲ膜）４ｂ，４ｃを積層した積層膜構造とさ
れている。本実施例では、巨大磁気抵抗効果を得るため
に、非磁性金属層４ａとしてＣｕを用い、強磁性体薄膜
４ｂ，４ｃにＦｅ−Ｎｉ又はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏを使用し
た。
【００１７】上記ＭＲ素子４の先端部と後端部にそれぞ
れ接続される配線導体２，３は、上層のシールド磁性体
６と対向する側に形成されている。これら配線導体２，
３のうちＭＲ素子４の先端側（ＡＢＳ面７側）に設けら
れる配線導体２は、その一端縁２ａがＡＢＳ面７に臨む
ようにして、平面略矩形状をなす小さな導体パターンと
して形成されている。そして、この配線導体２は、上記
ＭＲ素子４に対して垂直に設けられ、該ＭＲ素子４に積
層される部分において電気的に接続されるようになされ
ている。
れ接続される配線導体２，３は、上層のシールド磁性体
６と対向する側に形成されている。これら配線導体２，
３のうちＭＲ素子４の先端側（ＡＢＳ面７側）に設けら
れる配線導体２は、その一端縁２ａがＡＢＳ面７に臨む
ようにして、平面略矩形状をなす小さな導体パターンと
して形成されている。そして、この配線導体２は、上記
ＭＲ素子４に対して垂直に設けられ、該ＭＲ素子４に積
層される部分において電気的に接続されるようになされ
ている。
【００１８】一方、後端側に設けられる配線導体３は、
やはりその一端がＭＲ素子４の後端部に積層されるとと
もに、その他端が上記ＭＲ素子４に電気的に接続される
ようになされている。
やはりその一端がＭＲ素子４の後端部に積層されるとと
もに、その他端が上記ＭＲ素子４に電気的に接続される
ようになされている。
【００１９】このように配線導体２，３がＭＲ素子４に
対して設けられることにより、上記ＭＲ素子４にはＡＢ
Ｓ面７と直交する方向（ＭＲ素子４の長手方向）にセン
ス電流が流れることになる。
対して設けられることにより、上記ＭＲ素子４にはＡＢ
Ｓ面７と直交する方向（ＭＲ素子４の長手方向）にセン
ス電流が流れることになる。
【００２０】そして、これら配線導体２，３の間には、
上記ＭＲ素子４にバイアス磁場を印加するためのバイア
ス導体８が設けられている。かかるバイアス導体８は、
ＭＲ素子４に対して垂直に交わる（横切る）ようにし
て、このＭＲ素子４の長手方向中央部分上に設けられて
いる。なお、このバイアス導体８は、絶縁膜９を介して
該ＭＲ素子４上に積層された形となっている。
上記ＭＲ素子４にバイアス磁場を印加するためのバイア
ス導体８が設けられている。かかるバイアス導体８は、
ＭＲ素子４に対して垂直に交わる（横切る）ようにし
て、このＭＲ素子４の長手方向中央部分上に設けられて
いる。なお、このバイアス導体８は、絶縁膜９を介して
該ＭＲ素子４上に積層された形となっている。
【００２１】また、上記ＭＲ素子４をその上下方向から
挾み込むシールド磁性体５，６のうち、下層のシールド
磁性体５は、例えばパーマロイ等の軟磁性金属層からな
り、上記ＡＢＳ面７にその一端を臨ませるようにして平
面略矩形状をなす幅広パターンとして形成されている。
挾み込むシールド磁性体５，６のうち、下層のシールド
磁性体５は、例えばパーマロイ等の軟磁性金属層からな
り、上記ＡＢＳ面７にその一端を臨ませるようにして平
面略矩形状をなす幅広パターンとして形成されている。
【００２２】一方、上層のシールド磁性体６は、やはり
下層のシールド磁性体５と同様にパーマロイ等の軟磁性
金属層からなり、上記ＡＢＳ面７にその一端を臨ませる
ようにして平面略矩形状をなす幅広パターンとして形成
されている。また、かかるシールド磁性体６は、上記Ａ
ＢＳ面７側でＭＲ素子４に近接するようにして屈曲さ
れ、先端側の配線導体２との対向距離が狭くなるように
なされている。
下層のシールド磁性体５と同様にパーマロイ等の軟磁性
金属層からなり、上記ＡＢＳ面７にその一端を臨ませる
ようにして平面略矩形状をなす幅広パターンとして形成
されている。また、かかるシールド磁性体６は、上記Ａ
ＢＳ面７側でＭＲ素子４に近接するようにして屈曲さ
れ、先端側の配線導体２との対向距離が狭くなるように
なされている。
【００２３】なお、下層のシールド磁性体５とＭＲ素子
４との間には、下層の再生用磁気ギャップｇ1 を構成す
るギャップ膜として機能するＡｌ2 Ｏ3 よりなる下地膜
１０が設けられている。また、上層のシールド磁性体６
と先端側の配線導体２との間には、上層の再生用磁気ギ
ャップｇ2 を構成するギャップ膜として機能するＡｌ2
Ｏ3 等からなる絶縁膜１１が設けられている。この絶縁
膜１１は、ＭＲ素子４と上層のシールド磁性体６との間
にも設けられ、これらＭＲ素子４とシールド磁性体６と
の磁気的結合を防止するようになっている。さらに、上
層のシールド磁性体６の上には、ＭＲヘッドを保護する
ための保護膜層１２が積層されている。
４との間には、下層の再生用磁気ギャップｇ1 を構成す
るギャップ膜として機能するＡｌ2 Ｏ3 よりなる下地膜
１０が設けられている。また、上層のシールド磁性体６
と先端側の配線導体２との間には、上層の再生用磁気ギ
ャップｇ2 を構成するギャップ膜として機能するＡｌ2
Ｏ3 等からなる絶縁膜１１が設けられている。この絶縁
膜１１は、ＭＲ素子４と上層のシールド磁性体６との間
にも設けられ、これらＭＲ素子４とシールド磁性体６と
の磁気的結合を防止するようになっている。さらに、上
層のシールド磁性体６の上には、ＭＲヘッドを保護する
ための保護膜層１２が積層されている。
【００２４】このように構成されたＭＲヘッドでは、Ｍ
Ｒ素子４の一端縁４ｄがＡＢＳ面７に露出するが、該Ｍ
Ｒ素子４はＡＢＳ面７に対して垂直に配されているの
で、例えＭＲ素子４の一端縁４ｄが腐食しても、ＭＲ感
磁部は配線導体２，３間であることから透磁率はこのＭ
Ｒ感磁部における非磁性金属層４ａを挾んで設けられる
上下の強磁性体薄膜４ｂ，４ｃで十分確保される。した
がって、再生出力の低下を抑制することができる。
Ｒ素子４の一端縁４ｄがＡＢＳ面７に露出するが、該Ｍ
Ｒ素子４はＡＢＳ面７に対して垂直に配されているの
で、例えＭＲ素子４の一端縁４ｄが腐食しても、ＭＲ感
磁部は配線導体２，３間であることから透磁率はこのＭ
Ｒ感磁部における非磁性金属層４ａを挾んで設けられる
上下の強磁性体薄膜４ｂ，４ｃで十分確保される。した
がって、再生出力の低下を抑制することができる。
【００２５】また、本実施例では、再生時における周波
数特性を改善し、高い周波数までＳ／Ｎ比を高めるとと
もに、狭トラック化した場合でも巨大磁気抵抗効果によ
る再生出力の大幅な向上を図るために、強磁性体層４
ｂ，４ｃの膜厚を１０ｎｍ以下、非磁性金属層４ａの膜
厚を１０ｎｍ未満（数ｎｍ）となるようにＭＲ素子４自
体の膜厚を薄くする。ＭＲ素子４の膜厚をこのように規
定することによって、上述の目的が達成できるのは以下
の理由による。
数特性を改善し、高い周波数までＳ／Ｎ比を高めるとと
もに、狭トラック化した場合でも巨大磁気抵抗効果によ
る再生出力の大幅な向上を図るために、強磁性体層４
ｂ，４ｃの膜厚を１０ｎｍ以下、非磁性金属層４ａの膜
厚を１０ｎｍ未満（数ｎｍ）となるようにＭＲ素子４自
体の膜厚を薄くする。ＭＲ素子４の膜厚をこのように規
定することによって、上述の目的が達成できるのは以下
の理由による。
【００２６】例えば、ＭＲ素子４をＦｅ−Ｎｉの単一膜
とし、その膜厚を３０ｎｍとした場合、抵抗変化率は図
３に示すように膜厚が厚い程大きいものとなる。ここに
言う抵抗変化率は、無磁場中の強磁性体の抵抗値に対
し、磁界を強磁性体が飽和するまで印加したときの抵抗
値の変化分の比を示す。この図３からわかるように、膜
厚が３０ｎｍで抵抗変化率が２％程あった値が、２０ｎ
ｍ以下では急速に小さくなっていることがわかる。この
理由は、主として厚さが小さくなる程、抵抗値の上昇が
急になることに起因する。したがって、あまり薄く例え
ば２０ｎｍ以下にすると、抵抗値の増大がヘッドとして
問題となったり（インダクタンスが高くなり過ぎた
り）、膜作成時のばらつきが大きくなる等の理由で採用
されていなかった。
とし、その膜厚を３０ｎｍとした場合、抵抗変化率は図
３に示すように膜厚が厚い程大きいものとなる。ここに
言う抵抗変化率は、無磁場中の強磁性体の抵抗値に対
し、磁界を強磁性体が飽和するまで印加したときの抵抗
値の変化分の比を示す。この図３からわかるように、膜
厚が３０ｎｍで抵抗変化率が２％程あった値が、２０ｎ
ｍ以下では急速に小さくなっていることがわかる。この
理由は、主として厚さが小さくなる程、抵抗値の上昇が
急になることに起因する。したがって、あまり薄く例え
ば２０ｎｍ以下にすると、抵抗値の増大がヘッドとして
問題となったり（インダクタンスが高くなり過ぎた
り）、膜作成時のばらつきが大きくなる等の理由で採用
されていなかった。
【００２７】しかし近年、ハードディスクドライブに代
表されるように高密度化が極めて進んできた状況下で
は、線記録密度、トラック密度は極めて大きくなり、１
００ＫＦＣＩ以上、５０００ＴＰＩ以上を達成する性能
にする必要がある。この程度の高密度になると、再生ギ
ャップは０．１５μｍ、再生ヘッド幅は３μｍ以下が必
要とされる。
表されるように高密度化が極めて進んできた状況下で
は、線記録密度、トラック密度は極めて大きくなり、１
００ＫＦＣＩ以上、５０００ＴＰＩ以上を達成する性能
にする必要がある。この程度の高密度になると、再生ギ
ャップは０．１５μｍ、再生ヘッド幅は３μｍ以下が必
要とされる。
【００２８】ここで例えば、強磁性体薄膜４ｂ，４ｃの
膜厚をそれぞれ３０ｎｍ、非磁性金属層４ａを１０ｎｍ
とした積層膜構造のＭＲ素子４を用いた場合、ＭＲ素子
全体の膜厚が厚くなることにより、再生時における周波
数特性が高域まで伸びなくなる。また、ＭＲ素子４の安
定性が劣化する。さらには、巨大磁気抵抗効果が得られ
ない。
膜厚をそれぞれ３０ｎｍ、非磁性金属層４ａを１０ｎｍ
とした積層膜構造のＭＲ素子４を用いた場合、ＭＲ素子
全体の膜厚が厚くなることにより、再生時における周波
数特性が高域まで伸びなくなる。また、ＭＲ素子４の安
定性が劣化する。さらには、巨大磁気抵抗効果が得られ
ない。
【００２９】ＭＲヘッドにおける再生実効ギャップ長Ｌ
は、図４に示すように、実質的にはＭＲ素子４の厚さｔ
1 とＭＲ素子４とシールド磁性体６間の距離ｔ2 を加え
たものとなる。但し、シールド磁性体５，６間距離がＭ
Ｒ素子４から見て等しい場合に限る。したがって、ＭＲ
素子４の全体の厚みが７０ｎｍ程あると、ＭＲ素子４と
シールド磁性体６間の距離は０．１μｍ以下にしなけれ
ばならず、ＭＲ素子４の作成が困難になる。このため、
ＭＲ素子４の厚さを大幅に薄くして具体的には２０ｎｍ
（０．０２μｍ）以下にすると有利である。例えば、強
磁性体薄膜４ｂ，４ｃをＦｅ−Ｎｉによってその膜厚が
１０ｎｍとなるようにし、非磁性金属層４ａをＣｕによ
ってその膜厚を２ｎｍとすることが望ましい。
は、図４に示すように、実質的にはＭＲ素子４の厚さｔ
1 とＭＲ素子４とシールド磁性体６間の距離ｔ2 を加え
たものとなる。但し、シールド磁性体５，６間距離がＭ
Ｒ素子４から見て等しい場合に限る。したがって、ＭＲ
素子４の全体の厚みが７０ｎｍ程あると、ＭＲ素子４と
シールド磁性体６間の距離は０．１μｍ以下にしなけれ
ばならず、ＭＲ素子４の作成が困難になる。このため、
ＭＲ素子４の厚さを大幅に薄くして具体的には２０ｎｍ
（０．０２μｍ）以下にすると有利である。例えば、強
磁性体薄膜４ｂ，４ｃをＦｅ−Ｎｉによってその膜厚が
１０ｎｍとなるようにし、非磁性金属層４ａをＣｕによ
ってその膜厚を２ｎｍとすることが望ましい。
【００３０】ところで、強磁性体薄膜４ｂ，４ｃの厚さ
が３０ｎｍ程あると図５のように、ＭＲ素子４に１０ｍ
Ａ程流して磁界を正・負に掃引したときのＭＲ素子４の
抵抗値の変化は所々不連続な値を示したり、ヒステリシ
スを生じたりすることがある。このことは、再生ヘッド
としての安定性に問題を生じる。
が３０ｎｍ程あると図５のように、ＭＲ素子４に１０ｍ
Ａ程流して磁界を正・負に掃引したときのＭＲ素子４の
抵抗値の変化は所々不連続な値を示したり、ヒステリシ
スを生じたりすることがある。このことは、再生ヘッド
としての安定性に問題を生じる。
【００３１】したがって、図６に示すようにするには、
ＭＲ素子４を形成する強磁性体薄膜４ｂ，４ｃは１０ｎ
ｍ以下に形成し、中間の非磁性金属層４ａには従来より
用いられてきたＡｌ2 Ｏ3 層，４ｎｍ〜６ｎｍ厚のもの
ではなく、２ｎｍ程度の連続性（膜形成）の良いＣｕや
バナジウム等を用いると同一の形状素子であっても図６
のような連続性が良くヒステリシスのない安定した特性
を得ることができる。これは再生ヘッドとして安定した
特性を得る必要条件である。何故、ＭＲ素子４の膜厚を
薄くすると安定するかというと、ＭＲ素子４の幅が３μ
ｍ以下〜１μｍになると厚さと幅に起因する反磁界の影
響が大きくなるからである。
ＭＲ素子４を形成する強磁性体薄膜４ｂ，４ｃは１０ｎ
ｍ以下に形成し、中間の非磁性金属層４ａには従来より
用いられてきたＡｌ2 Ｏ3 層，４ｎｍ〜６ｎｍ厚のもの
ではなく、２ｎｍ程度の連続性（膜形成）の良いＣｕや
バナジウム等を用いると同一の形状素子であっても図６
のような連続性が良くヒステリシスのない安定した特性
を得ることができる。これは再生ヘッドとして安定した
特性を得る必要条件である。何故、ＭＲ素子４の膜厚を
薄くすると安定するかというと、ＭＲ素子４の幅が３μ
ｍ以下〜１μｍになると厚さと幅に起因する反磁界の影
響が大きくなるからである。
【００３２】強磁性体薄膜４ｂ，４ｃが３０ｎｍ程に比
べ１０ｎｍ以下と薄くなると、図３に示したように抵抗
変化率が小さくなり、ＭＲ素子４の膜厚制御の観点から
も安定性に欠けることもあり用いてこなかったが、必ず
しも薄くするとこは不利ではない。その理由として、同
じ電流値（電流密度が大きくなる）と同じ信号磁界が入
ってきたとき（磁束密度が大きい）、抵抗変化がそれぞ
れに比例して大きくなるからである。但し、抵抗変化率
Δρ／ρのΔρがほとんど変化していないとする。
べ１０ｎｍ以下と薄くなると、図３に示したように抵抗
変化率が小さくなり、ＭＲ素子４の膜厚制御の観点から
も安定性に欠けることもあり用いてこなかったが、必ず
しも薄くするとこは不利ではない。その理由として、同
じ電流値（電流密度が大きくなる）と同じ信号磁界が入
ってきたとき（磁束密度が大きい）、抵抗変化がそれぞ
れに比例して大きくなるからである。但し、抵抗変化率
Δρ／ρのΔρがほとんど変化していないとする。
【００３３】また、非磁性金属層４ａとしてＣｕを用い
た場合、図７に示すような特別な挙動を示す。これを一
般的に巨大磁気抵抗効果という。図７は、強磁性体薄膜
４ｂ，４ｃとしてＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏを用い、その膜厚を
１０ｎｍ以下とするとともに、Ｃｕをその膜厚が１ｎｍ
以下から４ｎｍまで変えたときの抵抗変化率を示したも
のである。この図からわかるように、Ｃｕの厚さにより
周期的に抵抗変化率が変化していることがわかる。本実
施例では、２ｎｍ（２０Å）のＣｕを選んでいる。
た場合、図７に示すような特別な挙動を示す。これを一
般的に巨大磁気抵抗効果という。図７は、強磁性体薄膜
４ｂ，４ｃとしてＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏを用い、その膜厚を
１０ｎｍ以下とするとともに、Ｃｕをその膜厚が１ｎｍ
以下から４ｎｍまで変えたときの抵抗変化率を示したも
のである。この図からわかるように、Ｃｕの厚さにより
周期的に抵抗変化率が変化していることがわかる。本実
施例では、２ｎｍ（２０Å）のＣｕを選んでいる。
【００３４】Ｃｕの膜厚が１．０ｎｍと２．０ｎｍのと
き、巨大磁気抵抗効果の生じる強磁性体薄膜４ｂ，４ｃ
の磁化の向きが異なり、２．０ｎｍのときの方がＨｋが
小さいためＭＲヘッドとして用い易く、且つ膜形成の安
定性，厚さ，ばらつき等が１．０ｎｍのときに比較し優
れているからである。したがって、強磁性体薄膜４ｂ，
４ｃの膜厚を１０ｎｍ以下にして、非磁性金属層４ａと
して１０ｎｍ未満（数ｎｍ以下）のＣｕを用いることに
より、ＭＲ素子４として安定した、また、狭トラック化
しても安定したものを得ることができる。さらには、ヘ
ッドにしたときＭＲ素子厚の悪影響を低減し、良い周波
数特性が得やすく、しかも非磁性金属層４ａにＣｕを用
いることにより巨大磁気抵抗効果を用いて出力を大きく
できる。
き、巨大磁気抵抗効果の生じる強磁性体薄膜４ｂ，４ｃ
の磁化の向きが異なり、２．０ｎｍのときの方がＨｋが
小さいためＭＲヘッドとして用い易く、且つ膜形成の安
定性，厚さ，ばらつき等が１．０ｎｍのときに比較し優
れているからである。したがって、強磁性体薄膜４ｂ，
４ｃの膜厚を１０ｎｍ以下にして、非磁性金属層４ａと
して１０ｎｍ未満（数ｎｍ以下）のＣｕを用いることに
より、ＭＲ素子４として安定した、また、狭トラック化
しても安定したものを得ることができる。さらには、ヘ
ッドにしたときＭＲ素子厚の悪影響を低減し、良い周波
数特性が得やすく、しかも非磁性金属層４ａにＣｕを用
いることにより巨大磁気抵抗効果を用いて出力を大きく
できる。
【００３５】以上、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明したが、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変更が可能である。例えば、先の例では
ＭＲ素子４にバイアス磁場を印加する専用のバイアス導
体８を用いたが、後端側に設けられる配線導体３の一部
をＭＲ素子４を横切るようにして絶縁層９を介して積層
し、そのＭＲ素子４を横切る導体部に通電される電流に
よってＭＲ素子４にバイアス磁場を印加するようにして
もよい。このようにすれば、専用のバイアス導体８が不
要となり、その端子数の削減により、ヘッドの小型化が
可能となる。
ついて説明したが、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変更が可能である。例えば、先の例では
ＭＲ素子４にバイアス磁場を印加する専用のバイアス導
体８を用いたが、後端側に設けられる配線導体３の一部
をＭＲ素子４を横切るようにして絶縁層９を介して積層
し、そのＭＲ素子４を横切る導体部に通電される電流に
よってＭＲ素子４にバイアス磁場を印加するようにして
もよい。このようにすれば、専用のバイアス導体８が不
要となり、その端子数の削減により、ヘッドの小型化が
可能となる。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、非磁性金属層を介して強磁性体薄膜を積
層してなるＭＲ素子を、ＡＢＳ面に対して垂直に配置し
ているので、ＡＢＳ面に臨むＭＲ素子の端縁部が腐食し
たとしても、縦型のＭＲヘッドでは先端電極と後端電極
間が感磁部であることから、透磁率は非磁性金属層を挾
んで設けられる上下の強磁性体薄膜で十分確保され、再
生出力の低下を抑制することができる。
明においては、非磁性金属層を介して強磁性体薄膜を積
層してなるＭＲ素子を、ＡＢＳ面に対して垂直に配置し
ているので、ＡＢＳ面に臨むＭＲ素子の端縁部が腐食し
たとしても、縦型のＭＲヘッドでは先端電極と後端電極
間が感磁部であることから、透磁率は非磁性金属層を挾
んで設けられる上下の強磁性体薄膜で十分確保され、再
生出力の低下を抑制することができる。
【００３７】また、本発明においては、ＭＲ素子を、Ｃ
ｕよりなる非磁性金属層を介して強磁性体薄膜を積層し
てなる積層膜構造とするとともに、その膜厚を薄くなす
ことにより、再生時における周波数特性が改善され、高
い周波数までＳ／Ｎ比をある程度確保した上で再生する
ことができる。さらに、狭トラック化した場合でもＭＲ
素子を安定させることができるとともに、巨大磁気抵抗
効果による再生出力を大幅に高めることができる。
ｕよりなる非磁性金属層を介して強磁性体薄膜を積層し
てなる積層膜構造とするとともに、その膜厚を薄くなす
ことにより、再生時における周波数特性が改善され、高
い周波数までＳ／Ｎ比をある程度確保した上で再生する
ことができる。さらに、狭トラック化した場合でもＭＲ
素子を安定させることができるとともに、巨大磁気抵抗
効果による再生出力を大幅に高めることができる。
【図１】本発明を適用したＭＲヘッドの拡大断面図であ
る。
る。
【図２】本発明を適用したＭＲヘッドにおけるＭＲ素子
部分を一部破断して示す要部拡大斜視図である。
部分を一部破断して示す要部拡大斜視図である。
【図３】単一のＦｅ−Ｎｉ膜の厚みを変化させときの抵
抗変化率を示す特性図である。
抗変化率を示す特性図である。
【図４】再生実効ギャップ長を説明するためのＭＲヘッ
ドの模式図である。
ドの模式図である。
【図５】強磁性体薄膜の膜厚が３０ｎｍのＭＲヘッドに
おいて、磁界を正・負に掃引したときのＭＲ素子の抵抗
変化を示す特性図である。
おいて、磁界を正・負に掃引したときのＭＲ素子の抵抗
変化を示す特性図である。
【図６】強磁性体薄膜の膜厚が１０ｎｍ以下のＭＲヘッ
ドにおいて、磁界を正・負に掃引したときのＭＲ素子の
抵抗変化を示す特性図である。
ドにおいて、磁界を正・負に掃引したときのＭＲ素子の
抵抗変化を示す特性図である。
【図７】Ｃｕの膜厚を変化させたときの抵抗変化率を示
す特性図である。
す特性図である。
【図８】ＭＲ素子をＡＢＳ面に対して平行に配置した横
型ＭＲヘッドにおけるＭＲ素子部分を一部破断して示す
要部拡大斜視図である。
型ＭＲヘッドにおけるＭＲ素子部分を一部破断して示す
要部拡大斜視図である。
【図９】ＭＲ素子をＡＢＳ面に対して平行に配置した横
型ＭＲヘッドの概略的な平面図である。
型ＭＲヘッドの概略的な平面図である。
１・・・基板 ２・・・先端側の配線導体 ３・・・後端側の配線導体 ４・・・ＭＲ素子 ４ａ・・・非磁性金属層 ４ｂ，４ｃ・・・強磁性体薄膜 ５・・・下層のシールド磁性体 ６・・・上層のシールド磁性体 ７・・・ＡＢＳ面 ８・・・バイアス導体 １２・・・保護膜層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】 強磁性体薄膜４ｂ，４ｃが３０ｎｍ程に
比べ１０ｎｍ以下と薄くなると、図３に示したように抵
抗変化率が小さくなり、ＭＲ素子４の膜厚制御の観点か
らも安定性に欠けることもあり用いてこなっかたが、必
ずしも薄くすることは不利ではない。その理由として、
同じ電流値（電流密度が大きくなる）と同じ信号磁界が
入ってきたとき（磁束密度が大きい）、抵抗変化がそれ
ぞれに比例して大きくなるからである。但し、抵抗変化
率Δρ／ρのΔρがほとんど変化していないとする。
比べ１０ｎｍ以下と薄くなると、図３に示したように抵
抗変化率が小さくなり、ＭＲ素子４の膜厚制御の観点か
らも安定性に欠けることもあり用いてこなっかたが、必
ずしも薄くすることは不利ではない。その理由として、
同じ電流値（電流密度が大きくなる）と同じ信号磁界が
入ってきたとき（磁束密度が大きい）、抵抗変化がそれ
ぞれに比例して大きくなるからである。但し、抵抗変化
率Δρ／ρのΔρがほとんど変化していないとする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 理 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 非磁性金属層を介して一対の強磁性体薄
膜を積層してなる積層膜構造の磁気抵抗効果素子が、磁
気記録媒体に対する摺動面に対して垂直方向に配される
とともに、先端側に積層された先端電極を上記摺動面に
露出させるようにした縦型の磁気抵抗効果型磁気ヘッド
において、 上記非磁性金属層がＣｕからなることを特徴とする磁気
抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項２】 Ｃｕの膜厚が１０ｎｍ未満であることを
特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6117493A JPH06251336A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| PCT/JP1994/000296 WO1994019794A1 (en) | 1993-02-25 | 1994-02-24 | Magnetoresistive magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6117493A JPH06251336A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06251336A true JPH06251336A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=13163530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6117493A Pending JPH06251336A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06251336A (ja) |
| WO (1) | WO1994019794A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424890A (en) * | 1990-02-05 | 1995-06-13 | Sony Corporation | Magnetoresistance effect type thin film head |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2668897B2 (ja) * | 1987-10-29 | 1997-10-27 | ソニー株式会社 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| JPH02165408A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-26 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| JPH07109649B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1995-11-22 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果ヘツド |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP6117493A patent/JPH06251336A/ja active Pending
-
1994
- 1994-02-24 WO PCT/JP1994/000296 patent/WO1994019794A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1994019794A1 (en) | 1994-09-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020108 |