JPH0676245A

JPH0676245A - 電磁波導波路型磁界検出装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0676245A
Application number: JP25391492A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Sugiyama; 康成杉山; Hiroyuki Omori; 広之大森; Mitsuharu Shoji; 光治庄子
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【構成】非磁性薄膜２ｃと非磁性薄膜２ｃを介して積
層された複数（例えば２層）の磁性薄膜２ａ、２ｂとか
らなる積層体によって感磁部２が構成され、非磁性薄膜
２ｃによって磁気ギャップが形成され、マイクロ波導波
路型磁界検出装置が構成される。【効果】マイクロ波導波路構成とすることにより、被
検出磁界による磁性層の透磁率変化で、定在波等の変化
を出力として高感度に検出でき、また、キャリア周波数
は、数100MHz、或いは GHzオーダにも高めることができ
て磁気記録媒体上の記録信号用周波数も高周波とするこ
とができ、高密度記録が可能になる。その上、感磁部２
を前記の積層構造とすることにより、形成される閉磁路
によって外部磁束の侵入距離が増え、一段と高い周波
数、短波長の被検出磁界をも検出可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部磁界の検出、例え
ば磁気テープ、磁気ディスク、フロッピーディスク等の
磁気記録媒体からの信号磁界の検出を行う磁気再生ヘッ
ドとして好適な、新しい原理に基づく電磁波導波路型磁
界検出装置及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体に記録された磁気記録信号
の再生には、電磁誘導を用いたインダクティブ型磁気ヘ
ッドが長年に亘って用いられてきた。しかしながら、近
年の高記録密度化、高周波化に伴い、種々の問題が生じ
ている。

【０００３】まず、記録密度の向上に伴い、再生ヘッド
と磁気記録媒体との相対速度が低下し、インダクティブ
型再生ヘッドでは再生出力が著しく低下する。

【０００４】これに対して、磁気記録媒体との相対速度
に依存しない磁束感応型の磁気抵抗効果型（ＭＲ）再生
ヘッドの開発、実用化が進められている。その再生出力
は、ヘッドを構成するＭＲ素子に流す電流に比例するた
め、原理的には電流を多く流せばそれだけ大きな電圧を
得ることが出来るはずである。しかし、通電による発熱
があるため、実際には通電量には限界がある。

【０００５】ＭＲ再生ヘッドの再生出力はＭＲ素子のＭ
Ｒ比にも比例するため、出力向上のために、現在、より
大きなＭＲ比を有する材料の探査が盛んに進められてい
る。現状では主にパーマロイが用いられているが、その
ＭＲ比は２％程度に留まっており、再生出力は充分とは
言えない。また、こうしたＭＲヘッドにおいては、バル
クハウゼン効果によるノイズでＳ／Ｎ比が低下すること
が大きな問題となっている。

【０００６】他の磁束感応型の再生ヘッドとして、外部
磁界によるコイルの共振特性の変化を利用した再生ヘッ
ドの提案もなされている（例えば、1990年電子情報通信
学会の春季全国大会講演予稿集５−35頁）。但し、この
ヘッドにおいては、分布定数回路的な取扱はなされてお
らず、磁性体の透磁率も１GHz 以下の領域で用いてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、近
年、磁気記録においては、記録する情報量の急速な増加
に伴い、高記録密度化、高周波化の傾向が著しい。この
傾向は特に、ビデオ、コンピューターの外部記憶装置と
してのハードディスクなどの分野において強くなってい
る。ビデオの分野においては、今後のハイディフィニシ
ョン化（高精細度化）及びデジタル化に対応する必要が
あり、またハードディスクはコンピューターの性能向上
に伴うソフトウェアの規模の拡大、データ処理量の増加
等に対する対応に迫られている。

【０００８】この高密度化、高周波化に対応するために
は、再生ヘッドとしては、高感度でかつ高周波特性に優
れたものが必要となる。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、外部磁界の検出、即ち外部磁界の有無及び
強度の検出が可能であり、特に磁気記録媒体上の磁気記
録による信号磁界を高感度をもって検出でき、高密度
化、高周波化の要求に対応した再生ヘッドを構成でき、
かつ、波長が一層短い（短波長）信号も十二分に再生で
き、小型化も実現できる電磁波導波路型磁界検出装置及
びその製造方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は次のような構成としている。

【００１１】第一の発明は、非磁性層とこの非磁性層を
介して積層された複数の薄膜磁性層とからなる積層体が
感磁部に設けられ、前記非磁性層が磁気ギャップを構成
している電磁波導波路型磁界検出装置に係るものであ
る。

【００１２】第二の発明は、基体上に第一の磁性層と非
磁性層と第二の磁性層とからなる積層体を薄膜形成法に
よって設ける工程と、前記積層体の近傍に電磁波導波路
を形成する工程とを有する、前記第一の発明に係る電磁
波導波路型磁界検出装置の製造方法に係るものである。

【００１３】第三の発明は、被検出磁束を侵入させるた
めの磁性層と、前記被検出磁束をその侵入側へ戻すため
のリターン磁路とによって感磁部が構成され、前記磁性
層と前記リターン磁路との少なくとも一方が薄膜磁性層
からなっている電磁波導波路型磁界検出装置に係るもの
である。

【００１４】第四の発明は、リターン磁路又は磁性層が
機械加工（例えばバルク状磁性体の切出しによるバルク
プロセス）によって作製された磁性体半体コア（磁性補
助コア）からなっている、前記第三の発明に係る電磁波
導波路型磁界検出装置に係るものである。

【００１５】第五の発明は、磁性層とリターン磁路とが
共に薄膜磁性層からなっている、前記第三の発明に係る
電磁波導波路型磁界検出装置に係るものである。

【００１６】第六の発明は、基体に設けた凹部に、機械
加工（例えばバルク状磁性体の切出しによるバルクプロ
セス）によって作製された磁性体半体コア（磁性補助コ
ア）を埋め込む工程と、前記磁性体半体コアに、被検出
磁束を導くための磁性層を結合する工程と、この結合体
の近傍に電磁波導波路を形成する工程とを有する、前記
第四の発明に係る電磁波導波路型磁界検出装置の製造方
法に係るものである。

【００１７】第七の発明は、基体上に、被検出磁束を侵
入させるための磁性層と前記被検出磁束をその侵入側へ
戻すためのリターン磁路とを共に薄膜形成法によって形
成する工程と、前記磁性層の近傍に電磁波導波路を形成
する工程とを有する、前記第五の発明に係る電磁波導波
路型磁界検出装置の製造方法に係るものである。

【００１８】上述の各発明において、複数の薄膜磁性
層、又は磁性層及びリターン磁路が、被検出磁束の侵入
によって所定の電磁波帯域で互いに異なる透磁率変化量
を示すこと、並びにビデオ帯域で高い透磁率を示すこと
が望ましい。

【００１９】また、電磁波としてマイクロ波を使用する
ことが望ましい。ここで、「マイクロ波」とは、広義に
は 0.3〜1000GHz の波長域の電磁波を指すが、本発明で
は、そうしたマイクロ波のうち、100GHz以下（特に 0.3
〜30GHz)の電磁波が好適であるが、300GHz以下のミリメ
ートル波も使用可能である。

【００２０】

【発明に至る経過及び発明の基本的原理】本発明者は、
鋭意研究の結果、前述した要請に応え得る再生ヘッド用
として好適な新規な分布定数回路型磁界検出装置に着目
し、この知見に基づいて本発明に到達したものである。
本発明の実施例の説明に先立って、以下に上記分布定数
回路型磁界検出装置の基本的原理を説明する。

【００２１】上記分布定数回路型磁界検出装置の基本構
成は、図43Ａの構成図で示すように、電磁波が励振され
た分布定数回路１の回路内部の磁界発生部位（感磁部）
に、印加磁界変化により透磁率μ（本明細書でいう透磁
率とは複素透磁率を指称する。）が変化する磁性体２を
配置する。

【００２２】即ち、磁性体２を回路内部に有する分布定
数回路１を発振器３によって励振させるとき、その磁性
体２が、磁界発生部位にあるようにその位置を設定す
る。そして、被検出磁界を磁性体２に直接的或いは間接
的に作用させ、これによる透磁率変化で分布定数回路１
内の電磁場分布を変化させ、これを検出して被検出磁界
の検出を行う。

【００２３】図43Ａで説明したように、分布定数回路
１、即ち、具体的にはマイクロストリップライン、導波
管、同軸ケーブル等からなる分布定数回路１を発振器３
によって励振させるとき、その終端（即ち、負荷端）が
インピーダンス整合状態にあれば、進行波が発生する。
逆に、インピーダンス不整合状態にあれば、進行波のほ
かに反射波が発生し、それらの重ね合わせにより定在波
が立つ。そして、この定在波比は、分布定数回路１の終
端が開放又は短絡状態で最大となる。

【００２４】この装置では、印加磁界変化により透磁率
が変化する磁性体２を含む分布定数回路１を設け、これ
の励振状態での磁界発生部位に、磁性体２を配置するも
のである。今、磁性体２に被検出磁界を与えない状態
で、或る瞬間に図43Ｂに示すような電磁場分布を持つ電
磁波が生じているとすると、分布定数回路１は、その回
路の透磁率が変化すれば、電磁場分布が変化する。

【００２５】従って、外部磁界Ｈ_ex、即ち被検出磁界Ｈ
_ex＝Ｈが磁性体２に作用して、これの透磁率μ（実部μ
_r及び虚部μ_i）が変化すれば、図43Ｂの電圧分布も変
化するので、分布定数回路１の特定位置ｘ_sでの例え
ば、位相、振幅、波長を検出することにより、被検出磁
界の検出を行うことができる。

【００２６】図44中、曲線４Ｚは、外部磁界Ｈ_exが例え
ば与えられていないＨ_ex＝０で、分布定数回路１の終端
が不整合状態にあって、特定位置ｘ_sで定在波振幅｜Ｖ
｜が最小値Ｖ₀を示す定在波が立っている状態の波形を
示している。図44において定在波振幅の最大値と最小値
との比を電圧定在波比と称し、λは定在波波長、λ／２
は定在波の山又は谷が繰返される間隔を示す。そして、
この定在波比は、終端を開放或いは短絡した状態で最大
となる。

【００２７】この状態で前述したように、磁性体２に対
する印加磁界Ｈ_exがＨ_ex＝Ｈに変化すると、即ち被検出
磁界が与えられると、分布定数回路１の電磁場分布が変
化することによって例えば図44中に破線曲線４_exに示す
ように、電圧定在波比、定在波波長λ、及び位相或いは
そのいずれかが変化し、位置ｘ_sでの定在波振幅｜Ｖ｜
がＶ_exに変化する。

【００２８】従って、被検出磁界が与えられない状態で
の電圧｜Ｖ｜が最小値Ｖ₀を示す例えば位置ｘ_sで、被
検出磁界が与えられたときのＶ_exを検波すれば、大きな
電圧の変化が得られ、高感度の検出を行うことができ
る。しかしながら、電圧曲線４Ｚが理想状態からずれ
て、その最小値Ｖ₀で、その波形が鈍化した形状を示す
ときは、例えば電圧検波位置ｘ_sは、Ｖ₀位置からむし
ろ僅かにずらした位置に選定する。

【００２９】更に、分布定数回路１の一部を分布定数共
振器によって構成し、この共振器内に磁性体２を配置す
る構成とするときは、共振器内には共振条件を満たす電
磁波しか励振されないため、磁性体２の透磁率変化が共
振特性に大きく影響して共振波長及び共振幅（Ｑ値）が
変化すると共振器内の電磁波の励振状態を大きく変化さ
せ、それに伴って分布定数回路１内の電磁場分布を大き
く変化させることができ、被検出磁界の検出をより高感
度に行うことができる。

【００３０】分布定数回路型磁界検出装置は、例えば図
43Ａに示すように、その基本的構成を示す分布定数回路
１、具体的には、例えばマイクロストリップライン、同
軸ケーブル等を設け、これを同軸ケーブル等の電磁波
（例えばマイクロ波）伝送路10を介して発振器３によっ
て励振するようにした分布定数回路１を構成する。

【００３１】分布定数回路１は、印加磁界の変化によっ
て透磁率μの実部μ_r乃至は虚部μ_iが変化する軟磁性
体、例えばCo−Ta−Zr系アモルファス合金よりなる磁性
体２を含む構成とする。

【００３２】磁性体２の配置位置は、これを含む分布定
数回路１の電磁波が励振された状態での磁界が強く発生
する部位に選定する。

【００３３】分布定数回路１は、その終端、即ちいわゆ
る負荷端が、整合状態或いは不整合状態のいずれをも採
り得るものであり、整合状態にあっては進行波が生じ、
不整合状態では前述したように反射波の発生によって定
在波を立たせることができ、特にその終端が短絡或いは
開放状態にあるときは、その定在波比を大とすることが
できる。

【００３４】図45は、磁気記録媒体５の記録信号を読み
出す再生ヘッドに本分布定数回路磁界検出装置を適用し
た場合の一例の概略構成図である。この場合、分布定数
回路１の例えば終端部に、外部印加磁界によって透磁率
が変化する上述の軟磁性体による磁性体２を配置し、こ
れを磁気記録媒体５に近接対向させて媒体５と相対的に
走行するようにする。

【００３５】そして、媒体５の記録磁化に基づく漏洩信
号磁界を磁性体２に作用させてこの信号磁界に基づく透
磁率変化による電磁場分布変化を分布定数回路１の特定
位置における例えば電圧変化として、或いは振幅、位相
変化として、検出器６、例えばネットワークアナライ
ザ、或いは（及び）検波器及び電圧計等によって測定す
る。

【００３６】図46はネットワークアナライザ61によって
分布定数回路１の例えば反射係数Ｓ₁₁を測定する場合、
図47は透過係数Ｓ₂₁を測定する場合の態様を示す。

【００３７】なお、図45で説明した構成において図48に
示すように、分布定数回路１の終端を短絡するときは、
励振したときに生じる定在波の電圧分布は図48中に曲線
ａで示すように終端で電圧最小となり、節をつくる。従
って、このときの電流は終端で最大となり、発生する磁
界は終端部で最大となる。従って、定在波分布は、この
終端部の透磁率に最も強く依存する。

【００３８】つまり、図48に示すように終端部を短絡し
た構成とし、この終端近傍に外部磁界で透磁率が変化す
る磁性体２を配置すれば、定在波は、外部磁界の変化に
最も強く依存することになる。

【００３９】従って、図48による検出装置を、再生ヘッ
ドとして用いる場合において、分布定数回路１の終端を
直接磁気記録媒体５に近接させて媒体５からの信号磁界
を検出する際には、この終端に磁性体を置く構成が望ま
しいことになる。

【００４０】また、このように終端部を短絡した場合、
上述したようにこの終端部に発生する電界が小さくなる
ことによって、終端部の誘電率の変化が定在波分布に及
ぼす影響が小さくなるので、磁気記録媒体５に近接させ
る際の電気的原因によるノイズの低減化も図られる。

【００４１】更に、磁気記録媒体５の記録磁化に基づく
媒体５からの信号磁界の検出、即ち信号再生に際し、媒
体５と分布定数回路１との接触によって電気的な導通が
生じた場合にも、終端を短絡した構成にするときは、媒
体５側も接地することにより、回路１と媒体５との間で
電流が流れることを回避できるので、これによるノイズ
の発生も回避できる。

【００４２】分布定数回路型磁界検出装置における分布
定数回路１としては、例えば図48に示すように、マイク
ロストリップライン型構成とすることができる。

【００４３】この場合、例えばAu、Cu等からなる接地導
体７上に、ガラス、或いはAl₂O₃、サファイア等の如く
誘電率が大で高周波損失が小さい材料よりなる誘電体８
を介して、ストライプ状のAu、Cu等からなる線路導体９
が形成されている。更に、その終端側の一部の領域下に
おいてはCo₇₅Ta₁₁Zr₁₄のアモルファス軟磁性薄膜よりな
る磁性体２が形成され、その終端において、線路導体９
と接地導体７とが短絡された構成を採っている。

【００４４】このマイクロストリップライン型導波路に
よる分布定数回路１においても、外部磁界が与えられな
いＨ_ex＝０の状態で、定在波が得られているとすると、
外部磁界Ｈ_ex＝Ｈが与えられたとき、その励振状態が変
化することから、ストリップラインの特定位置、或い
は、例えばストリップラインと発振器をつなぐ伝送路10
上の図40中に破線Ａで示す特定した位置で、曲線４Ｚ及
び４_exによる電圧を検波してその電圧変化を測定するこ
とで、外部磁界Ｈ_exの検出乃至は測定をすることができ
る。

【００４５】図50は、この検出電圧と外部磁界（被検出
磁界）との関係を示したもので、例えば１Ｏｅ程度の磁
界変化を、 200mV程度という大きな電圧変化として高感
度に検出できる。この場合、図48の構成において線路導
体９の幅30μｍ、厚さ１μｍ、磁性体２の長さ１mm、幅
30μｍ、厚さ 0.5μｍとした。

【００４６】また、この構成によるマイクロストリップ
ラインによる分布定数回路１において、そのインピーダ
ンスの外部磁場依存を、ネットワークアナライザ（ヒュ
ーレットパッカード社製、ＨＰ8719Ａ）によって周波数
ｆを130MHz〜８GHz の範囲で測定した。その測定結果を
図47に示す。

【００４７】図51中、曲線91は外部磁界Ｈ_ex＝０のと
き、曲線92は外部磁界Ｈ_ex＝80A/m の場合で、夫々△
２、△４、△６、△８印で示す位置が、夫々ｆ＝２GHz
、ｆ＝４GHz 、ｆ＝６GHz 、ｆ＝８GHz のときの値を
示す。図51から解るように、外部磁界Ｈ_exにより導波路
の入力インピーダンス、従って導波路内の電磁場分布が
変化している。

【００４８】従って、このネットワークアナライザによ
る測定結果によって、外部磁界、即ち被検出磁界Ｈ_exの
検出を行うことができることになる。

【００４９】更に図52を参照して、マイクロストリップ
ライン型構成とした場合の一例を詳細に説明する。図52
において図45に対応する部分には同一符号を付して示
す。

【００５０】この場合においても、接地導体７と、線路
導体９とを有し、両者間に例えば誘電体８と磁性体２と
が介在された構成が採用されている。

【００５１】その作製に当たっては、図53に示すように
高誘電率で、低い高周波損失のAl₂O₃、サファイア基板
等よりなる誘電体８が用意され、これの上に例えば厚さ
0.7μｍのCo₇₅Ta₁₁Zr₁₄のアモルファス軟磁性体薄膜２
ｓをスパッタリングによって形成する。

【００５２】そして軟磁性体薄膜２ｓを、その透磁率μ
が鋭敏な磁界依存性を示すように、例えば１ｋＯｅの固
定磁界中で 300℃、１時間の熱処理を行って例えば異方
性磁界Ｈｋが 0.2Ｏｅ程度の一軸異方性を付与する。

【００５３】そして、軟磁性薄膜２ｓ上に、図示しない
が例えば全面的に、良電気伝導性を有する例えばAu、或
いはCu等を厚さ１μｍにスパッタリングして良導電層を
形成する。

【００５４】次に、この良導電層とこの下の軟磁性薄膜
２ｓを、例えば長さ２mm、幅30μｍで、例えばこの幅方
向に軟磁性薄膜２ｓの磁化容易軸ｅ．ａが略一致するよ
うに、細長い形状にフォトリソグラフィによるパターン
エッチングを行って、良導電層よりなる細長い線路導体
９を形成すると共に、この下に軟磁性薄膜２ｓの一部か
らなりかつ透磁率が外部磁界に依存性を有する磁性体２
を形成する。

【００５５】そして、磁性体２と線路導体９を有する誘
電体８を、接地導体７を構成する良導電性の例えばCuブ
ロック等の上に接合する。

【００５６】このようにして、例えば負荷端１ａが開放
されたマイクロストリップラインを構成する。

【００５７】そして、マイクロストリップライン型分布
定数回路１において、線路導体９と接地導体７との間に
発振器３、即ち高周波電源を例えば同軸ケーブルによる
伝送路10によって接続する。

【００５８】この発振器３、即ち高周波電源の周波数を
例えば１GHz 程度に調整して、電磁波（例えばマイクロ
波）導波路による分布定数回路１を励振させ、図44の実
線曲線４Ｚで示すように、ｘ＝ｘ_Sの位置に定在波の節
が来るように励振周波数を調整する。そして、このｘ＝
ｘ_Sでの定在波電圧を検波回路62によって検波してその
電圧を電圧計63で測定することによって、図44で説明し
たように、Ｖ₀〜Ｖ_exの変化として磁場検出を行うこと
ができる。

【００５９】図54は、分布定数回路１を構成するマイク
ロストリップラインの横断面図で、同図中の細線ａ₁、
ａ₂、ａ₃、ａ₄、ａ₅は磁界の分布を示し、破線細線
ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃・・・は電界の分布を示す。この場
合、磁場は線路導体９の幅方向に発生する。従って、そ
こに例えば幅方向に磁化容易軸ｅ．ａを持つ磁性体２を
用いると、磁化困難軸方向に外部磁界Ｈ_exを印加するこ
とによりマイクロ波の作る幅方向の磁界に対する透磁率
μを変化させることができる。これに伴い、前述したよ
うに電圧定在波比、定在波波長λ、或いはそれらのいず
れかが変化することになる。

【００６０】このような構成による検出装置、即ち磁気
ヘッドは、図45で説明したように、分布定数回路１、即
ちマイクロストリップラインの終端１ａを磁気記録媒体
５に近接対向させ、マイクロストリップライン型の分布
定数回路１の負荷端（開放端）１ａを磁気記録媒体（図
示せず）に近接対向させ、磁気記録媒体の記録磁化に基
づく漏れ磁界、即ち信号磁界を外部磁界Ｈ_exとして検出
する。即ち、磁気信号を電気信号に変換して取り出すこ
とができる。

【００６１】この場合、磁性体２の磁化容易軸方向の透
磁率は、磁化容易軸に垂直な方向に外部磁界Ｈ_exが印加
されていないときには小さいが、磁化容易軸に垂直な方
向に磁界を印加してゆくに従って次第に増加し、Ｈ_ex＝
Ｈｋ（異方性磁界）のあたりで最大となり、更に磁界を
増加させると、透磁率は減少してゆく。

【００６２】高周波電源の周波数、いわばキャリア周波
数ｆは例えば１GHz とし、このとき、記録信号磁界Ｈ_ex
の周波数はそれより一桁低い100MHz程度という充分高い
周波数としても、検波回路62によって振幅検波すること
によりキャリア成分を除き、Ｈ_exの変化のみを電圧変化
として取り出すことができる。

【００６３】図55は、上記の構成においてバイアス磁場
を印加しない状態で検出回路からの出力電圧Ｖ_Dを外部
磁界Ｈ_exを変化させて測定したものを示す。

【００６４】この場合、実際に媒体からの磁界を検出す
る場合、Ｖ_Dの磁界依存性が最も急峻でかつ線形性の良
い、Ｂ₁又はＢ₂のような位置に動作中心が来るよう
に、図52に示すように電磁石若しくは永久磁石等のバイ
アス磁界印加手段11を配し、これによってバイアス磁場
Ｈ_Bを与え、優れた感度と歪みの小さい出力が得られる
ようにすることができる。

【００６５】更に、図52の例では、磁性体２を線路導体
９と同パターンとした場合であるが、必ずしもこのよう
に同一のパターンとすることに限られるものではない。

【００６６】また、磁性体２は、マイクロストリップラ
インによる導波路に含まれる構成としたものであるが、
磁性体２が絶縁性（誘電体）である場合には、誘電体８
の一部として或いは、これに替えて配置するとか、良導
電性を有する場合には、導体７又は９の一部或いはこれ
に替えて配置することができる。

【００６７】また、図52で説明した例では、磁性体２が
細長い形状とされ、その幅方向を磁化容易軸ｅ．ａの方
向とした場合であるが、その使用目的、使用態様に応じ
て磁化容易軸方向及び異方性磁界の大きさの選定がなさ
れる。

【００６８】上述したように、分布定数回路型磁界検出
装置によれば、分布定数回路１に磁性体２を設け、被検
出磁界による磁性体２の透磁率μの変化による定在波、
進行波等の変化を利用して、伝送路、分布定数回路等の
所定位置での電圧、位相等を検出するようにしたので、
その検出（即ち、磁界検出）を高感度に行うことができ
る。

【００６９】そして、上記磁界検出装置を磁気記録媒体
の記録情報に基づく信号磁界を読み出す再生用磁気ヘッ
ドに適用するときは、ＭＲ磁気ヘッドと同様に磁気記録
媒体との相対速度に関係なく、ＭＲ磁気ヘッドよりも高
感度に再生を行うことができる。

【００７０】また、分布定数回路型、即ち、電磁波（例
えばマイクロ波）導波路型構成とすることによって、そ
のキャリア周波数は、数100MHz、或いは GHzオーダにも
高めることができることから、磁気記録媒体の記録信号
の周波数も高周波とすることができるので、磁気記録媒
体との相対速度に依存しないことと相俟って、より高密
度記録化を図ることができる。

【００７１】つまり、上述の磁気再生ヘッドは磁束感応
型であり、ヘッドと磁気記録媒体との相対速度に依存し
ないため、インダクティブ型磁気ヘッドと比較し、高記
録密度化に伴う再生出力の低下が小さい。更に、同じ磁
束感応型のＭＲヘッドと比較した場合、磁性体２に直接
電流を流す必要がないため、大きな電力を投入すること
が可能であり、従ってＭＲヘッドと比較して大きな再生
出力を得ることが可能である。

【００７２】更に、磁性体２には高周波磁界が常時印加
されているため、信号磁束による磁性体の磁区の移動が
スムーズになるため、バルクハウゼン効果によるノイズ
が発生し難くなり、Ｓ／Ｎ比の向上が期待できる。

【００７３】また、外部磁界によるコイルの共振特性の
変化を利用した磁気再生ヘッドと比較した場合、上記の
構成では、より高周波領域（例えば数GHz 領域）におけ
る磁性体２の透磁率の変化を利用し、分布定数回路的な
取扱いをしているため、以下の (1)〜(5) のような利点
がある。

【００７４】(1) 分布定数回路においては、透磁率の僅
かな変化により、内部に励振された電磁波（例えばマイ
クロ波）の空間的な分布が大きく変化するため、大きな
電圧変化が得られる。

【００７５】(2) 高周波において定量的に正確な設計が
可能となり、輻射損等の損失を低減し、信号磁束による
透磁率変化を効率よく電圧変化に変換することが可能と
なる。

【００７６】(3) 定在波の変化を検出する方法により、
電磁波の振幅の変化だけでなく、位相の変化も同時に電
圧変化として検出でき、感度を飛躍的に向上させること
が可能となる。

【００７７】(4) 周波数が高いと波長はそれに反比例し
て小さくなり、電磁波のより大きな位相部分が透磁率変
化の影響を受けることとなり、感度が増す。

【００７８】(5) キャリア周波数を高くすることが出
来、磁気記録媒体からの信号磁束はキャリアに対する変
調となるので、より高い周波数の信号を再生することが
可能となる。

【００７９】以上の結果、より高感度で、より優れた高
周波特性を有する磁界検出を可能とし、磁気再生ヘッド
においては磁気記録の高密度化、高周波化の実現に極め
て有効なものである。

【００８０】本発明者は、以上に述べた分布定数回路型
磁界検出装置について検討を加えた結果、上述した種々
の優れた特長を有しているが、次のような課題も残って
いることが判明した。

【００８１】即ち、感磁部において設ける磁性体２は単
一層（例えばCo−Ta−Zr系アモルファス合金薄膜）から
なっているため、再生波長（記録信号波長）が短くなる
に従って、磁性体への信号磁束の侵入距離が急激に減少
し、再生出力も急激に低下することがある。

【００８２】また、単層の磁性薄膜では、その膜厚以下
の波長の信号は再生できない。そこで、膜厚を薄くして
波長の短い信号を再生しようとした場合、インダクタン
スが減少して出力の低下を招いてしまう。しかも、膜厚
が薄くなると、磁気特性の劣化も問題となる。

【００８３】このように、単層の磁性薄膜を用いること
から、特に、短波長信号の再生が困難となる。

【００８４】本発明は、上述した新規で有用な分布定数
回路型磁界検出装置のもつ特長を生かしながら、これを
更に改良するものである。

【００８５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００８６】図２は本発明に基づく電磁波導波路型（分
布定数回路型）磁界検出装置を磁気再生ヘッドに適用し
た場合の一例の斜視図で、図３は図２の III部分の拡大
図である。

【００８７】この例による磁界検出装置は、マイクロ波
導波路としてコプレイナー導波路を用いたものであっ
て、導波路の終端部に信号磁束か侵入することにより透
磁率が変化する積層構造の薄膜磁性体２と、終端が図示
の如くに短絡されたコプレイナー導波路70と、マイクロ
波源（即ち、発振器）３と、検波用ダイオード71と、電
圧計63とを有している。

【００８８】検波用ダイオード71は、絶縁材によって被
覆されて接地されたシールド用導体によって囲まれてい
る。

【００８９】コプレイナー導波路70は、マイクロ波導波
路の一種であるが、上述したマイクロストリップライン
型とは異なり、誘電体８の上（即ち、同一面上）に、図
２、図３に示されるようにAu、Cu等の良導電体層をパタ
ーニングして線路導体９とその両側に接地導体７が設け
られた形状となっている。線路導体９はヘッド先端へ向
かうに従って漸次幅細に形成されているが、これによっ
てヘッドの長さ方向でインピーダンスがほぼ一定となる
ようにしている。

【００９０】そして、薄膜磁性体２が設けられているコ
プレイナー導波路70の終端部の前方に、記録信号の読出
し（再生）が行われる被検出体としての磁気記録媒体５
が、矢印ａに示す方向に摺接乃至は対向して走行するよ
うに配置される。

【００９１】図４Ａは、図２に示したコプレイナー導波
路70の上面図で、同図Ｂ及びＣは図２の破線ｂ及びｃ
（又は図４Ａのｂ−ｂ線及びｃ−ｃ線）で示される部分
の拡大断面図である。

【００９２】マイクロ波発振器３によりコプレイナー導
波路70内にマイクロ波を投入すると、マイクロ波は短絡
された終端部で反射され、その結果、前述したように、
進行波と反射波の干渉により図５のように定在波が生ず
る。

【００９３】その際、図４Ａに示すように、線路導体９
の幅方向をＷ₁方向、長手方向をＬ₁方向とすると、線
路導体９の回りにはＷ₁方向にマイクロ波の磁界（図53
参照）が発生するため、終端部における反射係数は薄膜
磁性体２のＷ₁方向の透磁率に依存することになる。

【００９４】磁性体２に、Ｗ₁方向が磁化容易軸となる
ように磁気異方性が付与されている場合、磁化は信号磁
束の侵入に伴ってＷ₁方向からＬ₁方向に向きを変え、
それに伴い、Ｗ₁方向の透磁率が変化するので、僅かな
磁束により透磁率を大きく変化させることができる。

【００９５】図６は、図２に示したコプレイナー導波路
型磁気再生ヘッドをネットワークアナライザ（ヒューレ
ットパッカード社製、ＨＰ8719Ａ）に接続し、入力イン
ピーダンスを測定した結果を示したものである。測定周
波数は130MHz〜５GHz である。破線は外部から磁界印加
の無い場合、実線は80Ａ／ｍの外部磁界を印加した場合
である。

【００９６】外部磁界の印加により、2.5GHz〜4.5GHz
で、入力インピーダンス（反射係数）のかなり大きな変
化が見られる。通常、磁性体の透磁率は高周波領域で急
速に減衰し、数GHz 領域においては非常に小さいと考え
られているが、図６の測定結果から、１GHz 以上の高周
波領域において、外部磁界の印加により、透磁率が大き
く変化する周波数範囲が存在することを示している。従
って、その領域の透磁率変化を利用することにより、使
用周波数を１〜10GHz とすることが可能となる。

【００９７】また、終端部において反射係数が変化した
結果、コプレイナー導波路70において、図７Ａのように
定在波の位相、あるいは図７Ｂのように定在波比、ある
いは、そのいずれもが変化する。この変化を、コプレイ
ナー導波路70内の定在波の電圧振幅の変化が最も大きく
なる定在波の節の近傍の位置に図２のようにダイオード
71を設け、電圧を振幅検波することにより、信号磁束の
変化を最大の電圧変化として検波し、記録信号を再生す
ることができる。

【００９８】本例で注目すべきことは、図１に拡大図示
するように、感磁部の磁性体２を、非磁性薄膜２ｃを挟
んで両側に磁性薄膜２ａ、２ｂを設けた３層の積層構造
としていることである。磁性薄膜２ａ、２ｂは閉磁路を
形成し、非磁性薄膜２ｃは磁気ギャップを形成してい
る。

【００９９】感磁部２は、後述するようにスパッタリン
グとフォトリソグラフィによって形成され、全体として
短冊状を呈している。スパッタリングはターゲットの選
択によって膜の特性を容易にコントロールでき、フォト
リソグラフィはパターニングが容易で精度も高い。この
ように薄膜形成技術を採用することによる利点は大きい
が、更にヘッド自体も小型化、薄厚化できることも利点
である。

【０１００】本例によれば、図８に示すように、磁性薄
膜２ａ、２ｂが非磁性薄膜２ｃを磁気ギャップとして、
磁気記録媒体５から侵入する信号磁束ＭＦに対して閉磁
路を形成するため、信号磁束ＭＦは磁性薄膜内に十分な
距離で侵入することができる。しかも、非磁性薄膜２ｃ
の膜厚を調整することにより、磁性薄膜２ａ−２ｂ間で
磁束ＭＦを効率良く導くことができるから、記録信号が
短波長であっても、これを感磁部内に十二分に通すこと
ができる。なお、図中、磁気記録媒体５の各矢印は信号
磁界の向きをそれぞれ示す（以下、同様）。

【０１０１】こうして、本例のマイクロ波導波路型磁界
検出装置は、再生ヘッドとして使用することによって、
磁気記録媒体５からの信号磁束が短波長化してもこれを
効率良く感磁部内へ導くことができる。この信号磁束の
侵入によって、上記したように、磁性薄膜の磁化容易軸
方向での透磁率を大きく変化させ、この変化に基づいて
感磁部先端からのマイクロ波の反射係数による定在波の
電圧変化を検波し、短波長領域の記録信号を十分な再生
出力で再生することができる。そして、このような顕著
な効果は、磁性薄膜を薄くしなくても実現できるため、
インダクタンスは大きく、出力向上につながり、また磁
気特性自体も良好に保持される。

【０１０２】上記した磁性薄膜２ａ、２ｂによる閉磁路
では、図８に示すように、磁性薄膜２ａ、２ｂにおいて
は磁気記録媒体５からの磁束ＭＦの方向が逆になること
があるため、透磁率の変化方向が磁性薄膜２ａと２ｂと
で異なる可能性がある。例えば、磁束ＭＦの侵入によ
り、磁性薄膜２ａの透磁率が増加し、磁性薄膜２ｂの透
磁率が減少する場合は、磁性薄膜２ａ、２ｂのマイクロ
波に与える影響を互いに相殺して再生出力を低下させる
ことになる。

【０１０３】そこで、こうした再生出力低下を避けるた
め、例えば、線路導体９に近い側の磁性薄膜２ａには、
磁束の侵入によるマイクロ波領域（特に 0.3〜30GHz 、
更には100GHz迄）での透磁率変化が大きく（例えば、透
磁率が 500で透磁率変化が200)、かつ、ビデオ帯域（数
〜数10MHz)での透磁率が高い（例えば1000以上）材料を
用いる。他方、磁性薄膜２ｂには、マイクロ波領域での
磁束侵入による透磁率変化は小さい（或いは全く無い）
がビデオ帯域での透磁率が大きい（例えば1000以上）材
料を用いる。

【０１０４】感磁部２を上記のように構成することによ
り、磁性薄膜２ｂは磁気記録媒体５から磁束ＭＦ（以
下、単に媒体磁束と呼ぶことがある）を導き入れる役割
にのみ有効でマイクロ波に悪影響を与えることがなくな
る。但し、磁気記録媒体５の記録信号磁界の向きは場所
によって変化するので、この変化に対応して図８に示し
た磁性体内での磁束の方向も媒体走行に伴って変化する
（図８ではその一態様のみ示した。）。いずれの場合
も、Δμの変化が磁性薄膜２ａと２ｂとで上記のように
異ならせておくと、再生出力を大きくとれる。

【０１０５】媒体磁束の侵入により、このように透磁率
の変化が異なる磁性薄膜を形成する手段として、両者の
磁気異方性を変化させる方法がある。即ち、媒体磁束に
より透磁率が大きく変化する磁性薄膜２ａには、媒体磁
束により容易に磁化がその方向に向くことができる程度
の大きさ（例えば 0.5〜５Ｏｅ程度）であって分散性の
小さい（異方性の大きさ及び方向のバラツキが小さい）
鋭い磁気異方性が、媒体磁束の侵入方向と垂直方向に付
与されていることが望ましい。

【０１０６】上記のような特性を持つ磁性薄膜２ａとし
ては、アモルファス磁性材料が適している。アモルファ
ス磁性材料では、磁界中での熱処理により容易に誘導磁
気異方性を付与することができる。また、アモルファス
磁性材料は電気抵抗が高く、マイクロ波が侵入する表皮
の厚さが大きいため、透磁率変化がマイクロ波の空間分
布に与える影響が大きくなる利点もある。しかも、強
度、耐刷性、耐蝕性も良好である。

【０１０７】他方、媒体磁束により余り透磁率が変化し
ない磁性薄膜２ｂを形成するためには、アモルファス材
料ならば、磁場中での熱処理により、磁性薄膜２ａのよ
うには、はっきりとした異方性のつかないものを用いる
か、又は、やはり磁場中での熱処理により誘導磁気異方
性が付与され難い結晶系の磁性材料を用いる方法があ
る。

【０１０８】以上の観点から、高周波特性に優れた誘電
体（アルミナ、ＧＧＧ（Gd Ga Garnet）、ガラス等）
の基板上に、スパッタリングにより磁性薄膜２ｂ、非磁
性層２ｃ、磁性薄膜２ａをこの順序で成膜することがで
きる。この例では、磁性薄膜２ａ、２ｂのスパッタリン
グ条件としては、スパッタリングガスはArを用い、Arガ
ス圧は１〜３mTorr 、投入電力は 300Ｗで行った。

【０１０９】磁性薄膜２ａとしては、例えばCo₇₅Ta₁₁Zr
₁₄アモルファス薄膜（厚さ 0.5〜２μｍ、例えば１μ
ｍ）、磁性薄膜２ｂとしては、例えば Fe₅Co₇₀Si₁₀Ｂ₁₅
アモルファス薄膜（厚さ 0.5〜２μｍ、例えば１μｍ）
を用いた。

【０１１０】非磁性薄膜２ｃとしては、例えばSiO₂（厚
さ0.15〜0.6 μｍ、例えば 0.5μｍ：ギャップ長に相
当）を用いた。スパッタリング条件としては、スパッタ
リングガスは酸素を10％含むArガスを用い、ガス圧は３
mTorr 、投入電力は 300Ｗで行った。

【０１１１】次に、上記３種の薄膜積層体を 300℃、１
ｋＯｅの磁界中で熱処理した。更に、フォトリソグラフ
ィ（イオンミリング）により、トラック幅１〜40μｍ
（例えば30μｍ）、長さ10μｍ〜２mm（例えば１mm）の
短冊状に成形した。

【０１１２】次に、このように成形された薄膜積層体を
感磁部としてコプレイナー導波路型磁気再生ヘッドを作
製する。

【０１１３】以上の成膜及びパターニングを含むヘッド
作製手順を、図９〜図12について更に説明する。

【０１１４】まず、図９に示すように、アルミナ等の誘
導体基板の素材18の表面に、対応するターゲットを用い
たスパッタリングによって、 Fe₅Co₇₀Si₁₀Ｂ₁₅アモルフ
ァス等の薄膜12ｂ、SiO₂等のの非磁性薄膜12ｃ、Co₇₅Ta
₁₁Zr₁₄アモルファス等の薄膜12ａをこの順に被着させ、
これら薄膜12ａ、12ｃ、12ｂをそれぞれ所定厚に成膜し
てなる３層積層体12を誘電体基板素材18上に形成する。

【０１１５】次いで、公知のフォトリソグラフィの手法
により、３層積層体12を短冊状にパターニングし、図10
に示すように、薄膜磁性体２ａ、非磁性薄膜２ｃ、磁性
薄膜２ｂからなる複数の短冊状の感磁部２を同一パター
ンに形成する。

【０１１６】次に、図11に示すように、誘電体基板素材
18上に、感磁部２上を含めて全面に例えばAu、Cuからな
る導電膜17をスパッタリングによって所定厚（例えば１
μｍ）に被着させる。

【０１１７】次に、フォトリソグラフィにより、導電膜
17をパターニングし、図12のように、線路導体９と接地
導体７、７とを分ける切除部４を形成する。

【０１１８】次に、これを仮想線で示す切断線ＣＬで切
断し、図２に示したコプレイナー導波路型磁気再生ヘッ
ドに個々に切り出す。かくして得られるコプレイナー導
波路型磁気再生ヘッドの上面には、先端部は接続される
が先端部以外は切除部４、４によって分離された線路導
体９と一対の接地導体７、７とが設けられ、また先端部
では磁性体２と線路導体９とがほぼ同一パターンに重な
り合っている。

【０１１９】本例の再生ヘッドは、コプレイナー導波路
型であるから、導波路を構成する導体９と７は共に同一
面（誘電体基板８）上に共通のフォトリソグラフィによ
って精度よくかつ容易に形成できる。なお、図９〜図12
の工程において、短冊状の磁性体２のみを基板18上に多
数個設け、導波路の一部が各磁性体毎に設けられるよう
に各感磁部及びその近傍（ヘッド先端部）を個々に切出
し、そして別途作製した残りの部分（基板上に導波路の
残りの部分を設けたもの）と接続することにより、個々
のヘッドを作製してもよい。

【０１２０】なお、アモルファス合金は、強靱で而も耐
擦性、耐蝕性に優れる反面、加熱によって結晶化する傾
向がある。一般の磁気ヘッドにおけるような対の磁気コ
アをガラス融着によって接合する場合は、ガラスの溶融
温度が上記結晶化温度を超えてしまう。しかし、この例
では、積層磁性体２を構成する各層をスパッタリングの
ような薄膜形成技術とフォトリソグラフィによるパター
ニングの手法によって形成しているので、ガラス融着等
の加熱工程を経ることがないので、アモルファス合金の
上記の優れた特性を活かすことができ、極めて有利であ
る。

【０１２１】図13は、上記のようにして作製された再生
ヘッドについて、固定ヘッド評価機と８mmＶＴＲ用磁気
テープを用いて測定した再生信号のＣ／Ｎ（キャリア・
ツー・ノイズ）の周波数依存性をスペクトルアナライザ
（アドバンテストＴＲ4171）により測定した結果を示
している。導波路に投入されたマイクロ波電力は15dBm
、周波数は5.2GHzである。図13には比較のため、磁性
薄膜として厚さ１μｍのCo₇₅Ta₁₁Zr₁₄単層膜を用いた比
較例の結果が破線で併記されている。

【０１２２】比較例では、再生出力レベルが低い上に、
周波数２MHz 、波長２μｍ程度で再生信号が検出されな
くなったが、磁性薄膜を２層にし、ギャップ長 0.5μｍ
の磁気ギャップを形成した本例では、再生出力レベルが
高くなると共に、周波数５MHz 、波長 0.8μｍまで再生
信号が得られるようになった。

【０１２３】このように、本例のヘッドにより再生特性
が向上するのは、図８に示したように、磁性薄膜２ａ、
２ｂ間で媒体磁束ＭＦが非磁性薄膜２ｃを介して導通す
るので、磁束の侵入距離が大きくなり、また、非磁性薄
膜２ｃの膜厚がギャップ長となるので、この膜厚を小さ
くすることによってこれに対応した短波長の信号の再生
が可能になるからである。なお、この場合、感磁部２の
幅Ｗ（図３参照）がトラック幅になる。

【０１２４】以上のことから、マイクロ波導波路型磁気
再生ヘッドの感磁部の磁性体を、非磁性層を挟んだ２層
膜構造とし、非磁性層が磁気ギャップを構成する構造を
取ることにより、短波長領域での再生出力を向上させら
れることが理解できる。

【０１２５】マイクロ波導波路としてコプレイナー導波
路70を用いた場合には、上記した優れた効果が得られる
が、感磁部２が磁気記録媒体からの信号磁束を最も強く
受ける導波路70の終端において、線路導体９と接地導体
７との短絡部における線路が２方向に分岐していること
から、この分岐箇所では、マイクロ波の磁界成分が線路
導体９の幅方向に一様に向かなくなることがある。

【０１２６】その結果、信号磁束の侵入により感磁部２
の幅方向の透磁率が変化した際の導波路70の特性インピ
ーダンスの変化が小さくなってしまうと、媒体５からの
信号の記録波長が小さくなるにつれて、感磁部２に信号
磁束が到達する距離が短くなり、到達距離が短絡線路幅
ｄ（図３参照）程度以下になると急速に感度が下がる傾
向がある。従って、短絡線路幅は記録波長以下にすれば
よいが、これを小さくし過ぎると、電気抵抗が大きくな
り、損失が増加し、感度が下がることがある。

【０１２７】このような問題は、図14に示すように、仮
想線で示す位置を変更して、コプレイナー導波路の短絡
線路部79に上述の感磁部２を破線の如くに設けることに
より解決できる。この場合、図14の短絡線路部79の回り
では短絡線路79の幅方向、つまりＬ₁方向に磁界が発生
するため、反射係数は感磁部２の幅方向の透磁率に依存
する。この状態で磁性薄膜の透磁率が磁気記録媒体から
の信号磁束の侵入により変化すると、終端部における反
射係数が変化する。

【０１２８】このとき、感磁部２に、Ｗ₁方向が磁化容
易軸となるように磁気異方性が付与されている場合、磁
化は信号磁束の侵入に伴ってＷ₁方向からＬ₁方向に向
きを変え、Ｌ₁方向の透磁率が効果的に変化することに
なる。

【０１２９】この場合、線路導体９を挟んで両側の接地
導体７−７間（即ち、短絡線路79）に直流バイアス電流
を通電することによって、感磁部２にその幅方向（Ｗ₁
と直交する方向）に所要のバイアス磁界を印加すれば、
前述したように優れた感度と直線性を得る状態に設定す
ることができる。図11には、図４の感磁部２を仮想線で
示してある。

【０１３０】上述したように、短絡線路部79に磁性体２
を配置する場合には、マイクロ波導波路として図15のよ
うに、終端を短絡したコプレイナー導波路90を用いるこ
とができる。図15Ａはコプレイナー導波路90の平面図、
図15Ｂ及びＣは図15ＡのＢ−Ｂ線上、Ｃ−Ｃ線上の断面
図を示す。この場合、図15に示されるように、良導電体
からなる２本の線路導体９−９を特定の間隔を隔ててパ
ターニングしたもので、一方の線路が接地導体７となっ
ている。

【０１３１】この場合は、短絡線路部79の幅方向（Ｌ₂
方向）に磁界が発生するため、反射係数は感磁部２のＬ
₂方向の透磁率に依存するため、Ｗ₂方向が磁化容易軸
となるように磁気異方性を付与すれば、磁化は信号磁束
の侵入に伴ってＷ₂方向からＬ₂方向に向きを変え、Ｌ
₂方向の透磁率が変化することになる。そして、線路導
体９及び接地導体７間（即ち、短絡線路部79）に所要の
直流バイアス電流を通電することによって、感磁部２に
その幅方向Ｌ₂にバイアス磁界を与えるようにすること
ができる。

【０１３２】上述した本実施例は、特徴及び作用効果を
維持しながら、次に述べるようにな種々の変形を加える
ことができる。

【０１３３】図１の磁性薄膜２ｂも磁性薄膜２ａと同様
のCo−Ta−Zr系アモルファス合金製とし、同じ成分で組
成を磁性薄膜２ａとは異ならしめて両磁性薄膜間に前述
した特性上の差異を持たせるようにして良い。また、磁
性薄膜２ｂにはCo−Ｂ系又はCo−Si−Ｂ系アモルファス
合金が使用でき、磁性薄膜２ａにはCo−Nb−Zr系アモル
ファス合金が使用可能である。この他、各磁性薄膜（更
には非磁性薄膜）の材質は種々採用してよい。

【０１３４】図16は、図１の磁性薄膜２ｄ、２ｂを夫々
２層とし、これら２層間に極薄の非磁性薄膜２ｄ、２ｄ
を設けた例を示す。このような層構成とすることによ
り、各磁性薄膜の磁区を安定させることができる。

【０１３５】図17は、線路導体９側の磁性薄膜の膜厚を
図１の磁性薄膜２ａよりも大きくした磁性薄膜22ａとし
た例を示す。このようにすると、磁束を導入し易くなっ
て感磁性が向上するものと考えられる。

【０１３６】図18は、図１の感磁部２を２つ接近させて
設けた例を示す。このように構成するとにより、２トラ
ック方式として磁気記録媒体の標準走行速度で２倍の密
度若しくは２種のモードでの再生が可能になるものと考
えられる。

【０１３７】図19は、図１の感磁部２を上下に２つ積層
した例を示す。このようすれば、更に異なった再生モー
ドを実現できる。また、図20のように、下方の感磁部の
磁性薄膜を上下逆とし、非磁性薄膜２ｅを上方の感磁部
との間に設けると、例えば、図８において媒体走行方向
ａで信号磁束が交互に向きを変えても、これを上記２つ
の感磁部のいずれかが検出し、再生することができる。

【０１３８】以上の例は、コプレイナー導波路型磁気再
生ヘッドについての例であるが、図49に示したようなマ
イクロストリップラインタイプに本発明を適用すること
もできる。この場合の動作原理等は、既述したと同様で
ある。

【０１３９】即ち、図21Ａは、図49Ａと同様に接地導体
７と線路導体９とを誘電体８の層を挟んで上下に配した
例を示す。図21Ｂは、同様の他の例を示す拡大部分斜視
図で、誘電体８の先端部のうち、感磁部の両側に溝８
ａ、８ａを並べて設け、溝８ａ、８ａ間に感磁部２を配
し、これを覆うように線路導体９を設ける。線路導体９
の先端部は、溝８ａ、８ａを充填し、接地導体７に接続
される。

【０１４０】図22〜図33の例は、上述した実施例とは異
なり、侵入磁束にリターンパスを設け、このリターンパ
スに、機械加工（バルクプロセス）によって作製された
磁性体半体コアを使用した例である。

【０１４１】具体的な実施例の説明に先立って、まず本
例を原理的に説明する。

【０１４２】図22は本例における磁性体を原理的に示す
模式的斜視図、図23は磁性体に侵入する媒体磁束の流れ
を説明するための概略側面図である。

【０１４３】感磁部32は、前記した実施例における磁性
薄膜２ａと同等の磁性薄膜32ａ、非磁性薄膜32ｃ、及び
軟磁性コア材料からバルクプロセスにて削り出された磁
性体半体コア（補助コア）32ｂが積層されたものであっ
て、磁性体半体コア32ｂが媒体磁束の向きによってはリ
ターン磁路を構成している。磁性体半体コア32ｂは、彎
曲部32ｅを有し、先端部と奥部との間で彎曲部32ｅと非
磁性薄膜32ｃとの間に十分な厚みの空間32ｄ（実際には
非磁性材料が充填される）が形成される。

【０１４４】図23に示すように、磁気記録媒体５からの
媒体磁束ＭＦは、磁性薄膜32ａに侵入してから、空間32
ｄの図面上側で非磁性薄膜32ｅを通して磁性体半体コア
32ｂに入り、磁気記録媒体５側へ戻り、閉磁路を形成す
る。但し、媒体５の磁束の向きは場所によって変化する
ので、この変化によって磁束ＭＦの向きが図23とは逆に
なることがあるが、この場合は、磁性薄膜２ａがリター
ン磁路となる。

【０１４５】このように磁性体半体コア32ｂを彎曲して
設けることにより、空間32ｄを十分な厚みとしてここか
らは磁束が漏れることはないため、閉磁路が長くなって
媒体磁束ＭＦの磁性体32ａへの侵入距離が大きくなる。
この結果、再生出力か更に増大し、また、非磁性薄膜32
ｃの膜厚を調整（特に小さく）することによって短波長
信号の再生が可能になる。

【０１４６】なお、図24に示すように非磁性薄膜32ｃ
は、磁性薄膜32ａと、磁性体半体コア32ｂとの先端部の
間にのみ設け、空間32ｄ及びこれよりも奥の側には設け
ないようにしても良い。

【０１４７】即ち、この場合には、媒体磁束ＭＦがリタ
ーンパスであるコア32ｂへ入る位置では非磁性薄膜32ｃ
が存在しないために、リターンパスへの磁束の侵入が容
易となり、上記した閉磁路を形成し易くなる（再生出力
も向上する）。なお、先端部は、非磁性薄膜32ｃが設け
ているが、これによって磁性薄膜32ａ−コア32ｂ間の強
度が保持されることになる。

【０１４８】以下、本例によるコプレイナー導波路型磁
気再生ヘッドを、製造手順を追いながら具体的に説明す
る。

【０１４９】先ず、図25に示す磁性体半体コア34を用意
する。この磁性体半体コア34は、軟磁性材料ブロック
（例えばフェライトブロック）を高速溝加工機を用いて
加工して得られたものである。

【０１５０】磁性体半体コア34は、基部34ａから磁気ギ
ャップ形成部34ｂ、34ｃが立設してなっていて、磁気ギ
ャップ形成部34ｂ、34ｃの上端面の幅（フロントギャッ
プ及びバックギャップの幅）はいずれも25μｍであり、
従ってトラック幅は25μｍである。なお、磁性体半体コ
ア34の材料には、フェライトのほか、Co−Ta−Zr系等の
アモルファス合金が使用できる。

【０１５１】次に、図26に示すように、マイクロ波導波
路を構成する誘電体基板38に、磁性体半体コアの厚さＷ
₁より10μｍ程度幅広で、深さが磁性体半体コア基部の
高さＨ₁に等しい溝38ａを削設し、図27に示すように、
溝38ａ内に磁性体半体コア34を設置する。

【０１５２】次に、溝38ａ内に、コア34との間の隙間の
部分も含めて、ガラスを溶かして流し込み、磁性体半体
コア34を誘電体基板38に固定する。

【０１５３】そして、基板表面のガラスの出っ張りをサ
ンドペーパ等で削り取り除いた後、研削板とダイヤモン
ド研削液を用いて研磨して滑らかにすると同時に、磁性
体半体コア34のフロントギャップ及びバックギャップを
形成する部分（磁気ギャップ形成部34ｂ、34ｃの表面）
のガラスを取り除いてこれらの表面を露出させる。

【０１５４】次に、図28に示すように、誘電体基板38の
上にガラス36及び磁気ギャップ形成部34ｂ、34ｃを含め
て、磁気ギャップを形成するための非磁性薄膜35をスパ
ッタリングにより全面に成膜する。この例においては、
非磁性薄膜の材料としてはSiO₂を用い、非磁性薄膜35の
厚さは 0.5μｍとした。従って、ギャップ長は 0.5μｍ
である。

【０１５５】次に、図29のように、非磁性膜35の上にス
パッタリングにより磁性薄膜40を成膜し、これを磁場中
で熱処理し、図中のｅ．ａ方向に磁化容易軸が向くよう
に磁気異方性を付与する。この例においては、磁性薄膜
40としては、厚さ１μｍのCo₇₅Ta₁₁Zr₁₄アモルファス薄
膜を用いた。熱処理は 300℃、１ｋＯｅの磁界中で１時
間行った。

【０１５６】次に、図30に示すように、磁性薄膜40をフ
ォトリソグラフィによりパターニングし、磁性体半体コ
ア34のフロントギャップ部34ｂ及びバックギャップ部34
ｃ上に重なって夫々フロントギャップ及びバックギャッ
プを形成するように、短冊状の磁性薄膜33を成形する。

【０１５７】次に、図31に示すように、マイクロ波導波
路の線路導体39の終端部とフロントギャップが一致する
ように、マイクロ波導波路100 （線路導体39とこれを挟
む一対の接地導体37、37とからなる）を形成する。これ
らのパターニングは、前記した実施例におけるフォトリ
ソグラフィの要領に準じて行う。

【０１５８】次に、図31の仮想線位置まで研磨用フィル
ムで先端側を研磨して先端に感磁部32を露出させ、か
つ、導波路100 に沿って切断し、図32に示すコプレイナ
ー導波路型磁気再生ヘッドとする。この例において、フ
ロントギャップのデプス長（ギャップ形成部34ｂの研磨
後の長さ）を30μｍとしている。このようにギャップデ
プス長を小さくすることにより、フロントギャップでの
磁束導通によるロスが極小になる。

【０１５９】なお、上記に作製されたヘッドの各部は、
図22と対応させると、33が32ａに、35が32ｃに、34ａが
32ｂにそれぞれ対応している。

【０１６０】図33は、以上のプロセスで作製したコプレ
イナー導波路型磁気再生ヘッドを、固定ヘッド評価機と
８mmＶＴＲ用磁気テープを用いて評価した再生信号Ｃ／
Ｎの周波数依存性を示すグラフである。測定にはスペク
トルアナライザ（アドバンテストＴＲ4171）を用いた。
導波路に投入されたマイクロ波電力は15dBm 、周波数は
5.2GHzである。

【０１６１】単層膜のときは２MHz 、波長２μｍ程度で
再生信号が検出されなくなった（図13に破線で示した比
較例）が、磁性体半体コア32ｂにより媒体磁束のリター
ンパスを設け、かつギャップ長 0.5μｍの磁気ギャップ
を形成することにより、高レベルであって周波数５MHz
以上、波長 0.8μｍまでの再生信号が得られるようにな
った。図33のデータは、前記した実施例のそれ（図13参
照）よりも更に向上していることが認められる。

【０１６２】以上のことから、マイクロ波導波路型磁気
再生ヘッドの感磁部の磁性体に、媒体磁束のリターンパ
スを設けることにより、短波長領域での再生出力が向上
することが明らかである。

【０１６３】図34〜図42は、上記した磁性体半体コア32
ｂに替えて、磁性薄膜でリターンパスを形成した例であ
る。

【０１６４】図34は本例によるマイクロ波導波路型磁界
検出装置を適用した磁気再生ヘッドの層構成を示し、同
図Ａは同図ＢのＡ−Ａ線断面図、同図Ｂは同図ＡのＢ−
Ｂ線拡大断面図である。なお、このヘッドの全体の形状
は、同図Ｃに斜視図で示すように、前記した実施例の図
32のものと略同じ形状である。

【０１６５】ガラス基板48上にFe−Co−Si−Ｂ系アモル
ファス合金からなる短冊状の磁性薄膜42ｂがリターンパ
スとして被着し、ガラス基板48上に磁性薄膜42ａ上を含
めてSiO₂の非磁性薄膜42ｃが被着し、その上にレジスト
42ｄが局部的に設けられ、更にその上に磁性薄膜42ｂに
対応する位置にCo−Ta−Zr系アモルファス合金からなる
磁性薄膜42ａが被着している。磁性薄膜42ａ、42ｂ、非
磁性薄膜42ｃ及びレジスト42ｄによって感磁部42が構成
される。

【０１６６】非磁性薄膜42ｃ上に磁性薄膜42ｂ上を含め
てAuからなる線路導体49が被着し、その両側には切除部
44、44を隔てて接地導体47、47が形成されている。線路
導体49と接地導体47、47とは、先端部でつながってい
る。磁性薄膜42ａ上には、線路導体49との密着性を良好
にするための下地層（Cr又はTi等からなる）50が設けら
れている。そして、ヘッド先端側はカバーガラス51によ
って覆われている。

【０１６７】図35は、感磁部42を構成する磁性薄膜42
ａ、42ｂ、非磁性薄膜42ｃ及びレジスト42ｄの関係を示
す概略斜視図、図36は媒体磁束ＭＦの流れを示す概略図
である。図36は、実際の感磁部において生じる媒体磁束
ＭＦの方向の一態様を示すもの（このときは磁性薄膜42
ａがリターン磁路となる。）であって、場所と共に変化
する媒体の信号磁界の向きに対応して感磁部内での媒体
磁束の向きが逆になることがある（この場合は磁性薄膜
42ｂがリターン磁路となる。）。

【０１６８】次に、図34のマイクロ波導波路型磁気再生
ヘッドの製造手順を、図37〜図42によって説明する。

【０１６９】この例では、誘電体基板48に、高周波特性
に優れるガラス基板を使用した。まず、ガラス基板48上
にスパッタリングによってFe−Co−Si−Ｂ系アモルファ
ス合金の膜を１μｍ厚で成膜し、フォトリソグラフィに
よって幅30μｍ（トラック幅に対応）、長さ１mmの短冊
形にパターニングし、磁性薄膜42ｂとした。スパッタリ
ングの条件は、Arガス圧１×10^-3Torr、投入電力 300Ｗ
である。

【０１７０】次に、磁性薄膜42ｂ上に、磁気ギャップを
構成するための非磁性材料として、スパッタリングによ
りSiO₂の膜（非磁性薄膜42ｃ）を 0.5μｍ厚に成膜す
る。スパッタリングの際の条件は、O₂ガスを10％含むAr
ガスでトータルガス圧３×10^-3Torrで、投入電力 300Ｗ
である。

【０１７１】次に、この上にレジストをスピンコート
し、これをフォトリソグラフィによりパターニングし、
磁性薄膜42ｂと図37に示す位置関係になるように42ｄと
して残す。この際、図37中に示したＬ₁部がフロントギ
ャップを形成するため、Ｌ₁の長さを所定のフロントギ
ャップ長より長くなるようにする。この例では、Ｌ₁＝
50μｍ、Ｌ₂＝ 100μｍ、Ｌ₃＝ 850μｍとした。

【０１７２】次に、これを 120℃でベークし、レジスト
42ｄを収縮させることにより、図38のようにレジスト42
ｄのエッジを丸くする。次いで、Ｎ₂雰囲気中、 270℃
で５分間熱処理し、レジスト42ｄを硬化させる。

【０１７３】次に、その上にCo−Ta−Zr系アモルファス
合金をスパッタリングにより成膜する。スパッタリング
の際の条件は、Arガス圧１×10^-3Torr、投入電力 300
Ｗ、膜厚は１μｍとした。次いで、これを 270℃、１ｋ
Ｏｅの磁界中で熱処理し、図39に示す方向ｅ．ａに磁化
容易軸をもつ磁気異方性を付与する。

【０１７４】次に、Co−Ta−Zr系アモルファス合金を、
Fe−Co−Si−Ｂ系アモルファス合金薄膜42ｂに重なるよ
うにフォトリソグラフィによりパターニングし、図40に
示すように幅24μｍ、長さ１mmの磁性薄膜42ａに成形す
る。

【０１７５】次いで、その上に基板と良導体の膜との接
着を良くするために、まず下地としてCr、Ti等をスパッ
タリングにより成膜する。その上に、スパッタリングに
より良導体金属を成膜する。本実施例においては良導体
金属としてはAuを用いた。成膜はArガス圧３×10^-3Tor
r、投入電力 300Ｗで行った。

【０１７６】次に、フォトリソグラフィにより、良導体
金属を図41に示す形状に成形し、線路導体49と一対の接
地導体47、47とからなるコプレイナー導波路110 とす
る。このとき、導波路110 の線路導体49と磁性薄膜42
ａ、42ｂとが重なるようにする。更に、最終的に導波路
の先端がフロントギャップの先端になるため、フロント
ギャップの長さが所望の大きさになるように、導波路11
0 の先端と磁性薄膜の相対的な位置関係を定める必要が
ある。本実施例においては、フロントギャップ長を30μ
ｍとしたため、図のＬ₁'を30μｍとした。

【０１７７】次に、図42に概略を示すように、カバーガ
ラス51を接着し、導波路110 に沿って切断する。但し、
導波路110 の先端部は摺動面になるため、研磨用フィル
ムで研磨して当たり出しを行う必要がある。従って、研
磨した後、摺動面が導波路110 の先端と一致するよう
に、その分の余裕を以て切断する必要がある。

【０１７８】この例の場合、フォトレジスト42ｄによっ
て図36に示した閉磁路とリターンパス（薄膜の磁性膜42
ｂ）とを形成できる。従って、前記した磁性体半体コア
を用いた例と同等の効果が得られ、また、リターンパス
も薄膜プロセスで形成できるために、その形成が容易か
つ高精度に行える。

【０１７９】以上のプロセスで作製したコプレイナー導
波路型ヘッドを、固定ヘッド評価機と８mmＶＴＲ用磁気
テープを用いて評価した再生信号のＣ／Ｎの周波数依存
性を測定した。測定にはスペクトルアナライザ（アドバ
ンテストＴＲ4171）を用いた。導波路に投入されたマイ
クロ波電力は15dBm 、周波数は5.2GHzである。測定結果
は、前記した実施例における図33の結果と実質的に同じ
であり、この例にあっても前記した実施例と同様の効果
が奏せられる。

【０１８０】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基づいて前記の各実施例に種々の変形
を加えることができる。

【０１８１】例えば、磁性薄膜や非磁性薄膜等を構成す
る材料には、実施例に挙げた材料のほか、他の適宜の材
料が使用できる。また、本発明に基づく電磁波導波路磁
界検出装置は、再生用磁気ヘッド以外による磁界検出や
磁気センサーにも適用でき、また使用する電磁波として
は、マイクロ波のほか、他の適宜の波長域の電磁波が採
用可能である。

【０１８２】また、線路導体、接地導体及び感磁部の形
状や配設位置、更には層構成は、上記各実施例によるほ
か、他の適宜の形状、配設位置とすることができる。な
お、磁性薄膜は線路導体の下部において適宜の位置やサ
イズに変更することも可能である。

【０１８３】上記の各実施例は、いずれも、磁気記録媒
体の記録信号を検出対象としているので、感磁部を先端
に設けて図46の反射係数測定方式を採用している。この
ほか、磁気再生ヘッド以外による磁界検出にあっては、
被検出磁界の種類によっては、導波路の長手方向の中間
位置に感磁部を配し、図47の透過係数測定方式を採用す
ることができる。

【０１８４】反射係数測定方式、透過係数測定方式のい
ずれにあっても、先端側からの入力インピーダンスによ
っては電磁波の反射が起こらず、定在波が発生しない場
合があり得るので、上記入力インピーダンスを考慮して
設計することが望ましい。

【０１８５】また、上述した実施例ではコプレイナー導
波路型について主として述べたが、マイクロストリップ
ライン型に変形可能であることは勿論である。

【０１８６】また、製法面において、上述した感磁部の
形成プロセスにスパッタリング以外の成膜方法、例えば
真空蒸着法を採用したり、パターニングに他のドライエ
ッチング技術等を採用することは差支えない。

【０１８７】

【発明の作用効果】本発明に基づく電磁波導波路型磁界
検出装置は、非磁性層を介して積層された複数の薄膜磁
性層からなる積層体を感磁部に設け、前記非磁性層を磁
気ギャップとしているので、被検出磁界による磁性層の
透磁率の変化による定在波、進行波等の変化を利用し
て、伝送路、分布定数回路等の所定位置での電圧、位相
等を検出するようにしたので、その検出（即ち、磁界検
出）を高感度に行うことができる。

【０１８８】また、電磁波導波路型構成とすることによ
って、そのキャリア周波数を高めることができるから、
被検出磁界の信号周波数も高周波とすることができ、よ
り高密度記録化を図ることができる。しかも、磁束感応
型であり、ヘッドと被検出磁界との相対速度に依存せ
ず、また大電力の投入が可能となり、高記録密度化によ
っても再生出力の向上を図ることができる。

【０１８９】そして、薄膜磁性層が非磁性層を磁気ギャ
ップとして、被検出磁界から侵入する信号磁束に対して
閉磁路を形成するため、信号磁束は薄膜磁性層内に十分
な距離で侵入することができる。しかも、非磁性層の膜
厚を調整することにより、薄膜磁性内で磁束を効率良く
導くことができるから、記録信号が短波長であっても、
これを感磁部内に十二分に通すことができる。

【０１９０】しかも、上記のような顕著な効果は、薄膜
磁性層を薄くしなくても実現できるため、インダクタン
スは大きく、出力向上につながり、また磁気特性自体も
良好に保持される。

【０１９１】また、磁性層を薄膜で形成しているので、
薄膜形成技術の採用によって、容易かつ高精度に感磁部
を作製でき、また、その装置の小型化、薄厚化にとって
も有利である。

【０１９２】更に、被検出磁束を侵入させるための磁性
層と、前記被検出磁束をその侵入側へ戻すためのリター
ン磁路とによって感磁部を構成するこにとより、前記閉
磁路の奥行きが深くなり、侵入距離が増大し、リターン
磁路から効率よく磁束が戻されるため、一層短波長の領
域であっても再生出力が更に向上する。

【０１９３】また、被検出磁束を侵入させるための磁性
層と、前記被検出磁束をその侵入側へ戻すためのリター
ン磁路との少なくとも一方を、薄膜磁性層によって形成
することにより、感磁部の形成（成膜及びパターニン
グ）が高精度かつ容易になる。

【０１９４】以上の結果、より高感度で、より優れた高
周波特性を有する磁界検出を可能とし、高密度化、高周
波化、短波長化の実現に極めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の感磁部の層構成を示す拡大斜
視図である。

【図２】同マイクロ波導波路型磁界検出装置の拡大斜視
図である。

【図３】図２の III部の拡大図である。

【図４】Ａは同磁界検出装置におけるコプレイナー導波
路の拡大平面図、Ｂは図２でのｂ−ｂ断面図、Ｃは図２
でのｃ−ｃ断面図である。

【図５】同磁界検出装置の電圧分布図である。

【図６】ネットワークアナライザによる入力インピーダ
ンスの測定結果を示す図である。

【図７】Ａ、Ｂは共に同磁界検出装置の電圧分布図であ
る。

【図８】同感磁部における被検出磁束の流れを説明する
ための概略図である。

【図９】同磁界検出装置の作製の第一のステップを示す
拡大斜視図である。

【図10】同磁界検出装置の作製の第二のステップを示す
拡大斜視図である。

【図11】同磁界検出装置の作製の第三のステップを示す
拡大斜視図である。

【図12】同磁界検出装置の作製の第四のステップを示す
拡大斜視図である。

【図13】同磁界検出装置の再生信号のＣ／Ｎの周波数依
存性を示すグラフである。

【図14】同実施例の変形例におけるコプレイナー導波路
の要部拡大平面図である。

【図15】同実施例の他の変形例におけるコプレイナー導
波路の要部拡大平面図（Ａ）及び要部拡大断面図（Ｂ、
Ｃ）である。

【図16】同実施例の他の変形例におけるマイクロ波導波
路型磁界検出装置の拡大部分断面図である。

【図17】同実施例の他の変形例におけるマイクロ波導波
路型磁界検出装置の拡大部分断面図である。

【図18】同実施例の他の変形例におけるマイクロ波導波
路型磁界検出装置の拡大部分断面図である。

【図19】同実施例の他の変形例におけるマイクロ波導波
路型磁界検出装置の拡大部分断面図である。

【図20】同実施例の他の変形例におけるマイクロ波導波
路型磁界検出装置の拡大部分断面図である。

【図21】同実施例の他の変形例におけるマイクロ波導波
路型磁界検出装置の拡大部分断面図（Ａ）及び拡大部分
斜視図（Ｂ）である。

【図22】本発明の他の実施例の感磁部の層構成を示す斜
視図である。

【図23】同感磁部における被検出磁束の流れを説明する
ための概略図である。

【図24】同実施例の変形例における感磁部での被検出磁
束の流れを説明するための概略図である。

【図25】同実施例のマイクロ波導波路型磁界検出装置の
作製の第一のステップを示す拡大斜視図（磁性体半体コ
アの拡大斜視図）である。

【図26】同磁界検出装置の作製の第二のステップを示す
拡大斜視図（誘電体基板の拡大斜視図）である。

【図27】同磁界検出装置の作製の第三のステップを示す
拡大斜視図である。

【図28】同磁界検出装置の作製の第四のステップを示す
拡大斜視図である。

【図29】同磁界検出装置の作製の第五のステップを示す
拡大斜視図である。

【図30】同磁界検出装置の作製の第六のステップを示す
拡大斜視図である。

【図31】同磁界検出装置の作製の第七のステップを示す
拡大斜視図である。

【図32】同磁界検出装置の拡大部分斜視図である。

【図33】同磁界検出装置の再生信号のＣ／Ｎの周波数依
存性を示すグラフである。

【図34】本発明の更に他の実施例のマイクロ波導波路型
磁界検出装置の拡大断面図（Ａ、Ｂ）及び拡大部分斜視
図（Ｃ）である。

【図35】同感磁部の層構成を示す拡大斜視図である。

【図36】同感磁部における被検出磁束の流れを説明する
ための概略図である。

【図37】同磁界検出装置の作製の第一のステップを示す
拡大平面図である。

【図38】同磁界検出装置の作製の第二のステップを示す
拡大斜視図である。

【図39】同磁界検出装置の作製の第三のステップを示す
拡大斜視図である。

【図40】同磁界検出装置の作製の第四のステップを示す
拡大斜視図である。

【図41】同磁界検出装置の作製の第五のステップを示す
拡大平面図である。

【図42】同磁界検出装置の作製の第六のステップを示す
拡大概略斜視図である。

【図43】本発明の基本的原理を説明するための、分布定
数回路型磁界検出装置の構成図（Ａ）及び電圧分布図
（Ｂ）である。

【図44】同磁界検出装置の動作の説明をするための定在
波の説明図である。

【図45】同磁界検出装置の構成図である。

【図46】本発明の基本的原理を説明するための、ネット
ワークアナライザによる分布定数回路の反射係数測定の
構成図である。

【図47】同ネットワークアナライザによる分布定数回路
の透過係数の測定の構成図である。

【図48】同磁界検出装置の他の例の構成図である。

【図49】マイクロ波ストリップライン型導波路を有する
磁界検出装置の例の縦断面図（Ａ）及び斜視図（Ｂ）で
ある。

【図50】同磁界検出装置の外部磁界（被検出磁界）と検
出電圧の関係を示す図である。

【図51】同ネットワークアナライザによる測定結果を示
す図である。

【図52】同磁界検出装置の更に他の構成図である。

【図53】マイクロ波ストリップライン型導波路の作製方
法の説明図である。

【図54】同マイクロ波ストリップラインの磁界・電界分
布図である。

【図55】同検出電圧−磁界特性曲線図である。

【符号の説明】

２、32、42 感磁部（磁性体）２ａ、２ｂ、32ａ、42ａ、42ｂ磁性薄膜２ｃ、32ｃ、42ｃ非磁性薄膜３発振器４、31、44 切除部５磁気記録媒体６検出器（測定器）７、37、47 接地導体８、38、48 誘電体基板９、39、49 線路導体 32ｂリターン磁路 34 磁性体半体コア 34ｂギャップ形成部 42ｄレジスト 70、90、100 、110 コプレイナー導波路ＭＦ被検出磁束

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性層とこの非磁性層を介して積層さ
れた複数の薄膜磁性層とからなる積層体が感磁部に設け
られ、前記非磁性層が磁気ギャップを構成している電磁
波導波路型磁界検出装置。
【請求項２】基体上に第一の磁性層と非磁性層と第二
の磁性層とからなる積層体を薄膜形成法によって設ける
工程と、前記積層体の近傍に電磁波導波路を形成する工
程とを有する、請求項１に記載された電磁波導波路型磁
界検出装置の製造方法。
【請求項３】被検出磁束を侵入させるための磁性層
と、前記被検出磁束をその侵入側へ戻すためのリターン
磁路とによって感磁部が構成され、前記磁性層と前記リ
ターン磁路との少なくとも一方が薄膜磁性層からなって
いる電磁波導波路型磁界検出装置。
【請求項４】リターン磁路又は磁性層が機械加工によ
って作製された磁性体半体コアからなっている、請求項
３に記載された電磁波導波路型磁界検出装置。
【請求項５】磁性層とリターン磁路とが共に薄膜磁性
層からなっている、請求項３に記載された電磁波導波路
型磁界検出装置。
【請求項６】基体に設けた凹部に、機械加工によって
作製された磁性体半体コアを埋め込む工程と、前記磁性
体半体コアに、被検出磁束を導くための磁性層を結合す
る工程と、この結合体の近傍に電磁波導波路を形成する
工程とを有する、請求項４に記載された電磁波導波路型
磁界検出装置の製造方法。
【請求項７】基体上に、被検出磁束を侵入させるため
の磁性層と前記被検出磁束をその侵入側へ戻すためのリ
ターン磁路とを共に薄膜形成法によって形成する工程
と、前記磁性層の近傍に電磁波導波路を形成する工程と
を有する、請求項５に記載された電磁波導波路型磁界検
出装置の製造方法。
【請求項８】複数の薄膜磁性層、又は磁性層及びリタ
ーン磁路が被検出磁束の侵入によって所定の電磁波帯域
で互いに異なる透磁率変化量を示す、請求項１〜７のい
ずれかに記載された電磁波導波路型磁界検出装置又はそ
の製造方法。
【請求項９】複数の薄膜磁性層、又は磁性層及びリタ
ーン磁路がビデオ帯域で高い透磁率を示す、請求項１〜
８のいずれかに記載された電磁波導波路型磁界検出装置
又はその製造方法。
【請求項10】電磁波がマイクロ波である、請求項１〜
９のいずれかに記載された電磁波導波路型磁界検出装置
又はその製造方法。