JPH07161019A - 垂直磁気記録用磁気ヘッド - Google Patents
垂直磁気記録用磁気ヘッドInfo
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- JPH07161019A JPH07161019A JP5306935A JP30693593A JPH07161019A JP H07161019 A JPH07161019 A JP H07161019A JP 5306935 A JP5306935 A JP 5306935A JP 30693593 A JP30693593 A JP 30693593A JP H07161019 A JPH07161019 A JP H07161019A
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- 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
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
-
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- 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
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は垂直磁気記録用磁気ヘッドに関し、セ
ンス感度の直線性を確保するのが容易な磁気ヘッドの提
供を目的とする。 【構成】記録媒体に対向する十分大きな面積の端面２Ｂ
を有するリターン部２と、記録媒体に対向する先端部１
０Ａを有する主磁極１０と、リターン部２、主磁極１０
及び記録媒体を含む磁気回路の途中に設けられる磁気抵
抗効果膜１２と、主磁極１０及びリターン部２を磁気的
に接続するバイパス磁路１４とから構成する。
ンス感度の直線性を確保するのが容易な磁気ヘッドの提
供を目的とする。 【構成】記録媒体に対向する十分大きな面積の端面２Ｂ
を有するリターン部２と、記録媒体に対向する先端部１
０Ａを有する主磁極１０と、リターン部２、主磁極１０
及び記録媒体を含む磁気回路の途中に設けられる磁気抵
抗効果膜１２と、主磁極１０及びリターン部２を磁気的
に接続するバイパス磁路１４とから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク等の磁気
記録媒体での垂直磁気記録に用いられる磁気ヘッドに関
する。
記録媒体での垂直磁気記録に用いられる磁気ヘッドに関
する。
【０００２】磁気ディスク等の磁気記録媒体を用いた磁
気記録の分野において記録密度を高めるためには、水平
磁気記録よりも垂直磁気記録の方が原理的に有利である
とされており、製造作業性や出力特性の改善を考慮した
垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成の最適化が模索されて
いる。
気記録の分野において記録密度を高めるためには、水平
磁気記録よりも垂直磁気記録の方が原理的に有利である
とされており、製造作業性や出力特性の改善を考慮した
垂直磁気記録用磁気ヘッドの構成の最適化が模索されて
いる。
【０００３】
【従来の技術】垂直磁気記録用磁気ヘッドとして、磁気
記録媒体に対向する十分大きな面積の端面を有するリタ
ーン部と、磁気記録媒体に対向する先端部を有する主磁
極とを備えたものが知られている。情報の記録は、主磁
極の先端を、垂直磁気異方性を有する記録媒体面に対向
して配置し、例えば主磁極を取り囲むコイルに電流を流
すことで主磁極を磁化し、さらに記録媒体を磁化して行
う。このとき、媒体の記録層の下に軟磁性体からなる裏
打ち層を設けることで記録効率が向上することが知られ
ている。
記録媒体に対向する十分大きな面積の端面を有するリタ
ーン部と、磁気記録媒体に対向する先端部を有する主磁
極とを備えたものが知られている。情報の記録は、主磁
極の先端を、垂直磁気異方性を有する記録媒体面に対向
して配置し、例えば主磁極を取り囲むコイルに電流を流
すことで主磁極を磁化し、さらに記録媒体を磁化して行
う。このとき、媒体の記録層の下に軟磁性体からなる裏
打ち層を設けることで記録効率が向上することが知られ
ている。
【０００４】情報の読み出しは、媒体からの磁束が主磁
極を通ることを利用して、主磁極と媒体を相対的に移動
することで磁束を変化させ、前述のコイルに発生する電
流を電圧変化として取り出すものが一般的である。しか
し、記録密度を高めようとすると、媒体の１ビット当た
りの体積が減少して媒体からの磁束量が減り、読み出し
出力が小さくなって、読み出しが困難になる。
極を通ることを利用して、主磁極と媒体を相対的に移動
することで磁束を変化させ、前述のコイルに発生する電
流を電圧変化として取り出すものが一般的である。しか
し、記録密度を高めようとすると、媒体の１ビット当た
りの体積が減少して媒体からの磁束量が減り、読み出し
出力が小さくなって、読み出しが困難になる。
【０００５】そこで、近年においては、磁場の大きさに
よって電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気
ヘッド（ＭＲヘッド）を読み出しに用いることが行われ
始めている。ＭＲヘッドは、媒体からの磁束の大きさに
従って磁気抵抗効果素子の電気抵抗が変化することを、
センス電流を流すことで検出するものであり、原理的に
センス電流が大きいほど出力が大きくなるという利点を
有している。
よって電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気
ヘッド（ＭＲヘッド）を読み出しに用いることが行われ
始めている。ＭＲヘッドは、媒体からの磁束の大きさに
従って磁気抵抗効果素子の電気抵抗が変化することを、
センス電流を流すことで検出するものであり、原理的に
センス電流が大きいほど出力が大きくなるという利点を
有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＭＲヘッドではセンス
電流を必要とするため、メタルディスク等のように導電
性の記録媒体を用いる場合に、ＭＲヘッドが記録媒体表
面と接触したときにセンス電流がリークして出力が低下
してしまう。また、ＭＲヘッドが導電性の記録媒体と接
触しない場合においても、ＭＲヘッドと記録媒体との間
に電位差が生じやすく、放電の危険性がある。
電流を必要とするため、メタルディスク等のように導電
性の記録媒体を用いる場合に、ＭＲヘッドが記録媒体表
面と接触したときにセンス電流がリークして出力が低下
してしまう。また、ＭＲヘッドが導電性の記録媒体と接
触しない場合においても、ＭＲヘッドと記録媒体との間
に電位差が生じやすく、放電の危険性がある。
【０００７】このような問題を解決するためには、磁気
抵抗効果素子と電気的に接続されたフラックスガイドを
用い、記録媒体からの磁束をフラックスガイドを介して
磁気抵抗効果素子に導くようにすることが効果的であ
る。
抵抗効果素子と電気的に接続されたフラックスガイドを
用い、記録媒体からの磁束をフラックスガイドを介して
磁気抵抗効果素子に導くようにすることが効果的であ
る。
【０００８】このようなフラックスガイドを用いた場
合、フラックスガイドの磁気的挙動と磁気抵抗効果素子
の磁気的挙動が直線関係を保ちつつ連動することが望ま
しいのであるが、フラックスガイド及び磁気抵抗効果素
子のいずれか一方が記録媒体からの磁束により磁気的に
飽和したときに他方が必ずしも磁気的に飽和するとは限
らないので、センス感度の直線性の確保が困難になるこ
とがある。
合、フラックスガイドの磁気的挙動と磁気抵抗効果素子
の磁気的挙動が直線関係を保ちつつ連動することが望ま
しいのであるが、フラックスガイド及び磁気抵抗効果素
子のいずれか一方が記録媒体からの磁束により磁気的に
飽和したときに他方が必ずしも磁気的に飽和するとは限
らないので、センス感度の直線性の確保が困難になるこ
とがある。
【０００９】よって、本発明の目的は、センス感度の直
線性を確保するのが容易な垂直磁気記録用ヘッドを提供
することにある。一方、ＭＲヘッドは原理的に読み出し
専用であり、記録を行わせるためには記録用ヘッドが必
要となる。実用化されている水平記録ディスク用ＭＲヘ
ッドでは、所謂リング型薄膜ヘッドと積層して、ＭＲヘ
ッドと記録用ヘッドを外観上一体化している。しかし、
磁気抵抗効果素子を用いた記録部とコイルを用いた読み
出し部の積層一体化はヘッドの作製プロセスを著しく複
雑にする。
線性を確保するのが容易な垂直磁気記録用ヘッドを提供
することにある。一方、ＭＲヘッドは原理的に読み出し
専用であり、記録を行わせるためには記録用ヘッドが必
要となる。実用化されている水平記録ディスク用ＭＲヘ
ッドでは、所謂リング型薄膜ヘッドと積層して、ＭＲヘ
ッドと記録用ヘッドを外観上一体化している。しかし、
磁気抵抗効果素子を用いた記録部とコイルを用いた読み
出し部の積層一体化はヘッドの作製プロセスを著しく複
雑にする。
【００１０】よって、本発明の他の目的は、記録部及び
読み出し部の積層にかかわらず単純構造の垂直磁気記録
用磁気ヘッドを提供することにある。
読み出し部の積層にかかわらず単純構造の垂直磁気記録
用磁気ヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、磁気記
録媒体に対向する十分大きな面積の端面を有するリター
ン部と、上記磁気記録媒体に対向する先端部を有する主
磁極と、上記リターン部、上記主磁極及び上記磁気記録
媒体を含む磁気回路の途中に設けられ、その初期磁化の
方向は上記磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する
磁気抵抗効果膜と、該磁気抵抗効果膜の両端にそれぞれ
接続される第１及び第２の端子とを備え、上記磁気回路
は上記主磁極と上記リターン部を磁気的に接続するバイ
パス磁路をさらに含む垂直磁気記録用磁気ヘッド（第１
の構成）が提供される。
録媒体に対向する十分大きな面積の端面を有するリター
ン部と、上記磁気記録媒体に対向する先端部を有する主
磁極と、上記リターン部、上記主磁極及び上記磁気記録
媒体を含む磁気回路の途中に設けられ、その初期磁化の
方向は上記磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する
磁気抵抗効果膜と、該磁気抵抗効果膜の両端にそれぞれ
接続される第１及び第２の端子とを備え、上記磁気回路
は上記主磁極と上記リターン部を磁気的に接続するバイ
パス磁路をさらに含む垂直磁気記録用磁気ヘッド（第１
の構成）が提供される。
【００１２】本発明の他の側面によると、磁気記録媒体
に対向する十分大きな面積の端面を有するリターン部
と、上記磁気記録媒体に対向する先端部を有する主磁極
と、上記リターン部、上記主磁極及び上記磁気記録媒体
を含む磁気回路の途中に設けられ、その初期磁化の方向
は上記磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する磁気
抵抗効果膜と、該磁気抵抗効果膜の両端にそれぞれ接続
される第１及び第２の端子とを備え、上記主磁極と上記
リターン部間の漏れ磁束に対応する磁気抵抗をＲｂ、上
記磁気回路における上記磁気抵抗効果膜の磁気抵抗をＲ
ｍｒ、上記磁気抵抗効果膜の断面積をＳｍｒ、上記主磁
極の先端部の断面積をＳｇとするときに、式Ｒｂ／Ｒｍ
ｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇで与えられる関係を満足する
垂直磁気記録用磁気ヘッド（第２の構成）が提供され
る。
に対向する十分大きな面積の端面を有するリターン部
と、上記磁気記録媒体に対向する先端部を有する主磁極
と、上記リターン部、上記主磁極及び上記磁気記録媒体
を含む磁気回路の途中に設けられ、その初期磁化の方向
は上記磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する磁気
抵抗効果膜と、該磁気抵抗効果膜の両端にそれぞれ接続
される第１及び第２の端子とを備え、上記主磁極と上記
リターン部間の漏れ磁束に対応する磁気抵抗をＲｂ、上
記磁気回路における上記磁気抵抗効果膜の磁気抵抗をＲ
ｍｒ、上記磁気抵抗効果膜の断面積をＳｍｒ、上記主磁
極の先端部の断面積をＳｇとするときに、式Ｒｂ／Ｒｍ
ｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇで与えられる関係を満足する
垂直磁気記録用磁気ヘッド（第２の構成）が提供され
る。
【００１３】
【作用】本発明の第１の構成においてはバイパス磁路を
設けているので、また、第２の構成においては磁気抵抗
及び断面積に関するパラメータが特定の関係を満足する
ようにしているので、センス感度の直線性を確保するの
が容易になる。
設けているので、また、第２の構成においては磁気抵抗
及び断面積に関するパラメータが特定の関係を満足する
ようにしているので、センス感度の直線性を確保するの
が容易になる。
【００１４】また、いずれの構成においても、記録書き
込み信号に基づいて上述の磁気回路を励磁して磁気記録
媒体に垂直磁化を生じさせる励磁手段を付加することで
読み出し機能の達成が可能になる。
込み信号に基づいて上述の磁気回路を励磁して磁気記録
媒体に垂直磁化を生じさせる励磁手段を付加することで
読み出し機能の達成が可能になる。
【００１５】この励磁手段は、例えば、本発明の第１の
構成においてはバイパス磁路に錯交するコイルを含み、
本発明の第２の構成においては主磁極に錯交するコイル
を含む。このようなコイルの一体化は容易であり、従っ
て本発明によると、記録部及び読み出し部の積層にかか
わらず単純構造の垂直磁気記録用磁気ヘッドの提供が可
能になる。
構成においてはバイパス磁路に錯交するコイルを含み、
本発明の第２の構成においては主磁極に錯交するコイル
を含む。このようなコイルの一体化は容易であり、従っ
て本発明によると、記録部及び読み出し部の積層にかか
わらず単純構造の垂直磁気記録用磁気ヘッドの提供が可
能になる。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に沿って詳細
に説明する。図１は本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッド
の基本構成を示す断面図である。フェライト等の磁性体
からなるリターン部２の主磁極形成領域には凹部２Ａが
研削加工等により形成されている。リターン部２は図示
しない磁気記録媒体に対向する十分大きな面積の端面２
Ｂを有している。
に説明する。図１は本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッド
の基本構成を示す断面図である。フェライト等の磁性体
からなるリターン部２の主磁極形成領域には凹部２Ａが
研削加工等により形成されている。リターン部２は図示
しない磁気記録媒体に対向する十分大きな面積の端面２
Ｂを有している。
【００１７】リターン部２の凹部２Ａ内には、非磁性絶
縁層４を介して銅等で成膜してなる渦巻き状の積層コイ
ル６が設けられている。非磁性絶縁層４はアモルファス
カーボン等からなる高硬度の耐磨耗性絶縁層８で覆われ
ており、耐磨耗性絶縁層８上には例えばパーマロイから
なる磁気抵抗効果素子１２と同じくパーマロイからなる
主磁極１０とが形成される。パーマロイはＮｉ及びＦｅ
の合金であり、その組成は概略８０／２０である。
縁層４を介して銅等で成膜してなる渦巻き状の積層コイ
ル６が設けられている。非磁性絶縁層４はアモルファス
カーボン等からなる高硬度の耐磨耗性絶縁層８で覆われ
ており、耐磨耗性絶縁層８上には例えばパーマロイから
なる磁気抵抗効果素子１２と同じくパーマロイからなる
主磁極１０とが形成される。パーマロイはＮｉ及びＦｅ
の合金であり、その組成は概略８０／２０である。
【００１８】主磁極１０は磁気記録媒体に対向する先端
部１０Ａを有している。磁気抵抗効果膜１２は、主磁極
１０の先端部１０Ａと反対側の端部１０Ｂとリターン部
２との間に主磁極１０と絶縁された状態で配置される。
主磁極１０の概略中央部は、非磁性絶縁層４を貫通する
バイパス磁路１４によりリターン部２と磁気的に接続さ
れる。
部１０Ａを有している。磁気抵抗効果膜１２は、主磁極
１０の先端部１０Ａと反対側の端部１０Ｂとリターン部
２との間に主磁極１０と絶縁された状態で配置される。
主磁極１０の概略中央部は、非磁性絶縁層４を貫通する
バイパス磁路１４によりリターン部２と磁気的に接続さ
れる。
【００１９】磁気抵抗効果膜１２の周囲は非磁性絶縁層
１６により覆われ、この非磁性絶縁層１６及び主磁極１
０上にはさらに耐磨耗性絶縁層１８が形成される。これ
により、この磁気ヘッドは、主磁極１０の先端部１０Ａ
を面一に露出した耐磨耗性絶縁層８及び１８からなる磁
気記録媒体との接触摺動面を備えた形になる。
１６により覆われ、この非磁性絶縁層１６及び主磁極１
０上にはさらに耐磨耗性絶縁層１８が形成される。これ
により、この磁気ヘッドは、主磁極１０の先端部１０Ａ
を面一に露出した耐磨耗性絶縁層８及び１８からなる磁
気記録媒体との接触摺動面を備えた形になる。
【００２０】磁気記録媒体に記録された情報の読み出し
に際しては、主磁極１０が所謂フラックスガイドとして
機能し、主磁極１０と磁気記録媒体とリターン部２と磁
気抵抗効果膜１２とを含む磁気回路が形成されるので、
磁気抵抗効果膜１２に紙面に垂直な方向にセンス電流を
流しておくことによって、磁気記録媒体からの磁束量の
変化を磁気抵抗効果膜１２の両端間の電圧変化として得
ることができる。
に際しては、主磁極１０が所謂フラックスガイドとして
機能し、主磁極１０と磁気記録媒体とリターン部２と磁
気抵抗効果膜１２とを含む磁気回路が形成されるので、
磁気抵抗効果膜１２に紙面に垂直な方向にセンス電流を
流しておくことによって、磁気記録媒体からの磁束量の
変化を磁気抵抗効果膜１２の両端間の電圧変化として得
ることができる。
【００２１】また、磁気記録媒体への書き込みに際して
は、主磁極１０と磁気記録媒体とリターン部２とバイパ
ス磁路１４とを含む磁気回路がコイル６により励磁され
るので、磁気記録媒体に垂直磁化を生じさせることがで
きる。
は、主磁極１０と磁気記録媒体とリターン部２とバイパ
ス磁路１４とを含む磁気回路がコイル６により励磁され
るので、磁気記録媒体に垂直磁化を生じさせることがで
きる。
【００２２】さて、磁気抵抗効果膜１２により磁気記録
媒体に書き込まれた情報を読み出すに際してフラックス
ガイド（図１の構成では主磁極１０）を用いる場合、フ
ラックスガイドの磁気的挙動と磁気抵抗効果膜の挙動が
直線関係を保ちつつ連動することが望ましい。直線関係
からずれる原因は、フラックスガイド及び磁気抵抗効果
膜のいずれかが磁気的に飽和或いは飽和に近い磁化状態
になるためである。
媒体に書き込まれた情報を読み出すに際してフラックス
ガイド（図１の構成では主磁極１０）を用いる場合、フ
ラックスガイドの磁気的挙動と磁気抵抗効果膜の挙動が
直線関係を保ちつつ連動することが望ましい。直線関係
からずれる原因は、フラックスガイド及び磁気抵抗効果
膜のいずれかが磁気的に飽和或いは飽和に近い磁化状態
になるためである。
【００２３】一般に、磁気抵抗効果膜はより薄い方が電
気抵抗が大きく、従って磁気記録媒体からの磁束量の単
位変化に対する抵抗変化をより大きくするためには、磁
気抵抗効果膜をフラックスガイドよりも十分に薄くする
ことが望ましい。例えば、フラックスガイド先端の厚み
が０．３μｍであるのに対して磁気抵抗効果膜の厚みは
０．０３μｍである。この場合、磁気抵抗効果膜の方が
磁気的に飽和しやすくなり、センス感度の直線性を確保
するのが困難になる。
気抵抗が大きく、従って磁気記録媒体からの磁束量の単
位変化に対する抵抗変化をより大きくするためには、磁
気抵抗効果膜をフラックスガイドよりも十分に薄くする
ことが望ましい。例えば、フラックスガイド先端の厚み
が０．３μｍであるのに対して磁気抵抗効果膜の厚みは
０．０３μｍである。この場合、磁気抵抗効果膜の方が
磁気的に飽和しやすくなり、センス感度の直線性を確保
するのが困難になる。
【００２４】そこで、本発明では、バイパス磁路の磁気
抵抗を調節してフラックスガイドが飽和するまでは磁気
抵抗効果膜も飽和しないようにしているのである。以
下、センス感度の直線性を確保することができる条件に
ついて考察する。
抵抗を調節してフラックスガイドが飽和するまでは磁気
抵抗効果膜も飽和しないようにしているのである。以
下、センス感度の直線性を確保することができる条件に
ついて考察する。
【００２５】図２は図１の磁気ヘッドの等価的磁気回路
を示す図であるＲ１は磁気記録媒体と主磁極１０の先端
部の間のスペースの磁気抵抗、Ｒ２は主磁極１０のバイ
パス磁路１４よりも下側の部分の磁気抵抗、Ｒ３（Ｒ
ｂ）はバイパス磁路１４の磁気抵抗、Ｒ４は主磁極１０
のバイパス磁路１４よりも上側の部分の磁気抵抗、Ｒ５
（Ｒｍｒ）は磁気抵抗効果素子１２の磁気抵抗を表す。
また、ｉ０は主磁極１０の先端部を通る磁束、ｉ１はバ
イパス磁路１４を通る磁束、ｉ２は磁気抵抗効果素子１
２を通る磁束をそれぞれ表す。このとき、以下の各式が
成り立つ。
を示す図であるＲ１は磁気記録媒体と主磁極１０の先端
部の間のスペースの磁気抵抗、Ｒ２は主磁極１０のバイ
パス磁路１４よりも下側の部分の磁気抵抗、Ｒ３（Ｒ
ｂ）はバイパス磁路１４の磁気抵抗、Ｒ４は主磁極１０
のバイパス磁路１４よりも上側の部分の磁気抵抗、Ｒ５
（Ｒｍｒ）は磁気抵抗効果素子１２の磁気抵抗を表す。
また、ｉ０は主磁極１０の先端部を通る磁束、ｉ１はバ
イパス磁路１４を通る磁束、ｉ２は磁気抵抗効果素子１
２を通る磁束をそれぞれ表す。このとき、以下の各式が
成り立つ。
【００２６】Ｒ６＝Ｒ４＋Ｒ５ １／Ｒ７＝１／Ｒ３＋１／Ｒ６＝（Ｒ６＋Ｒ３）／Ｒ３
・Ｒ６ Ｒ７＝Ｒ３・Ｒ６／（Ｒ３＋Ｒ６） Ｒｔ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ７ ｉ０＝ｉ１＋ｉ２ ｉ１・Ｒ３＝ｉ２・Ｒ６ ｉ２／ｉ１＝Ｒ３／Ｒ６ ｉ０＝ｉ１＋ｉ１（Ｒ３／Ｒ６）＝ｉ１（１＋Ｒ３／Ｒ
６） ｉ１／ｉ０＝１／（１＋Ｒ３／Ｒ６） ｉ２／ｉ０＝１／（１＋Ｒ６／Ｒ３） 以上より、磁気抵抗効果膜１２を通る磁束Ｉ２と主磁極
１０の先端部を通る磁束Ｉ０の比は次式で与えられるこ
とがわかる。
・Ｒ６ Ｒ７＝Ｒ３・Ｒ６／（Ｒ３＋Ｒ６） Ｒｔ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ７ ｉ０＝ｉ１＋ｉ２ ｉ１・Ｒ３＝ｉ２・Ｒ６ ｉ２／ｉ１＝Ｒ３／Ｒ６ ｉ０＝ｉ１＋ｉ１（Ｒ３／Ｒ６）＝ｉ１（１＋Ｒ３／Ｒ
６） ｉ１／ｉ０＝１／（１＋Ｒ３／Ｒ６） ｉ２／ｉ０＝１／（１＋Ｒ６／Ｒ３） 以上より、磁気抵抗効果膜１２を通る磁束Ｉ２と主磁極
１０の先端部を通る磁束Ｉ０の比は次式で与えられるこ
とがわかる。
【００２７】ｉ２／ｉ０＝１／（１＋Ｒ６／Ｒｂ） ここでＲ６＝Ｒｍｒ＋Ｒ４≒Ｒｍｒ（Ｒ４≪Ｒｍｒ）の
ときを考えると、 ｉ２／ｉ０≒１／（１＋Ｒｍｒ／Ｒｂ） … (1) が得られる。ここで、磁気抵抗効果膜１２にセンスバイ
アスを４５°方向に向くようにかけることは、磁気抵抗
効果膜１２の抵抗変化と磁化変化の関係が直線的になる
ようにするために通常行われていることである（最適バ
イアス）。
ときを考えると、 ｉ２／ｉ０≒１／（１＋Ｒｍｒ／Ｒｂ） … (1) が得られる。ここで、磁気抵抗効果膜１２にセンスバイ
アスを４５°方向に向くようにかけることは、磁気抵抗
効果膜１２の抵抗変化と磁化変化の関係が直線的になる
ようにするために通常行われていることである（最適バ
イアス）。
【００２８】このバイアスは、磁気抵抗効果膜１２に後
述する軟磁性膜を積層しておき、磁気抵抗効果膜１２に
流す電流により発生する磁場により軟磁性膜を磁化し、
その磁化による磁場により磁気抵抗効果膜１２にかかる
ものである。このとき、軟磁性膜はその磁化が略飽和す
るようにするので、読み出し時に磁気記録媒体からくる
磁束はほとんど軟磁性膜を通らない。
述する軟磁性膜を積層しておき、磁気抵抗効果膜１２に
流す電流により発生する磁場により軟磁性膜を磁化し、
その磁化による磁場により磁気抵抗効果膜１２にかかる
ものである。このとき、軟磁性膜はその磁化が略飽和す
るようにするので、読み出し時に磁気記録媒体からくる
磁束はほとんど軟磁性膜を通らない。
【００２９】さて、主磁極１０の先端部の飽和磁束密度
と磁気抵抗効果膜１２の飽和磁束密度が同じである場
合、磁気抵抗効果膜１２の磁化が４５°傾くようにセン
スバイアスをかけ、磁気抵抗効果膜１２の磁化を変化さ
せることができる範囲は、４５°傾いた磁化が飽和する
までの範囲であり、（１−１／√２）≒０．３で与えら
れる。即ち、飽和値の略３０％変化することができる。
と磁気抵抗効果膜１２の飽和磁束密度が同じである場
合、磁気抵抗効果膜１２の磁化が４５°傾くようにセン
スバイアスをかけ、磁気抵抗効果膜１２の磁化を変化さ
せることができる範囲は、４５°傾いた磁化が飽和する
までの範囲であり、（１−１／√２）≒０．３で与えら
れる。即ち、飽和値の略３０％変化することができる。
【００３０】磁気抵抗効果膜１２が最大磁化のときに主
磁極１０の先端部も飽和するとすると、磁気抵抗効果膜
１２の断面積及び飽和磁束密度をそれぞれＳｍｒ及びＢ
ｓｍｒ、主磁極１０の先端部の断面積及び飽和磁束密度
をそれぞれＳｇ及びＢｓｇとするときに、 (1)式のｉ２
／ｉ０の代わりに０．３・Ｓｍｒ・Ｂｓ／Ｓｇ・Ｂｓｇ
とおくことで、 ０．３・Ｓｍｒ・Ｂｓｍｒ／Ｓｇ・Ｂｓｇ＝１／（１＋
Ｒｍｒ／Ｒｂ） が得られる。
磁極１０の先端部も飽和するとすると、磁気抵抗効果膜
１２の断面積及び飽和磁束密度をそれぞれＳｍｒ及びＢ
ｓｍｒ、主磁極１０の先端部の断面積及び飽和磁束密度
をそれぞれＳｇ及びＢｓｇとするときに、 (1)式のｉ２
／ｉ０の代わりに０．３・Ｓｍｒ・Ｂｓ／Ｓｇ・Ｂｓｇ
とおくことで、 ０．３・Ｓｍｒ・Ｂｓｍｒ／Ｓｇ・Ｂｓｇ＝１／（１＋
Ｒｍｒ／Ｒｂ） が得られる。
【００３１】ここで、１≪Ｒｍｒ／Ｒｂのときには、 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ・Ｂｓｍｒ／Ｓｇ・Ｂｓｇ … (2) となる。また、磁気抵抗効果膜１２と主磁極１０の先端
部が同一材料からなる場合には、Ｂｓｍｒ＝Ｂｓｇとな
るから、 (2)式は次式に書き替えられる。
部が同一材料からなる場合には、Ｂｓｍｒ＝Ｂｓｇとな
るから、 (2)式は次式に書き替えられる。
【００３２】 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇ … (3) このように (2)式或いは (3)式を満足することで、記録
媒体からの磁束により主磁極１０の先端部が飽和したと
きに同時に磁気抵抗効果膜１２も飽和することになり、
センス感度の直線性を確保することができる。
媒体からの磁束により主磁極１０の先端部が飽和したと
きに同時に磁気抵抗効果膜１２も飽和することになり、
センス感度の直線性を確保することができる。
【００３３】次に、各部の寸法等の実例をあげる。磁気
抵抗効果膜１２の厚み（図における左右方向の長さ、以
下同様）、幅（紙面に垂直な方向の長さ、以下同様）、
高さ（図における上下方向の長さ、以下同様）及び透磁
率は、それぞれ、０．０２μｍ，１０μｍ，３μｍ及び
５００であり、軟磁性層がある場合には、その厚み、
幅、高さ及び透磁率はそれぞれ０．０５μｍ，１０μ
ｍ，３μｍ及び５００であり、バイパス磁路１４の厚
み、幅、高さ及び透磁率はそれぞれ３０μｍ，１０μ
ｍ，５μｍ及び３００であり、主磁極１０のバイパス磁
路１４よりも上側の部分の厚み、幅、高さ及び透磁率は
それぞれ３μｍ，１０μｍ，１０μｍ及び１０００であ
り、主磁極１０のバイパス磁路１４よりも下側の部分の
厚み、幅、高さ及び透磁率はそれぞれ３μｍ，１０μ
ｍ，３０μｍ及び１０００であり、主磁極１０の先端部
の厚み、幅、高さ及び透磁率はそれぞれ０．３μｍ，３
μｍ，５μｍ及び１０００である。
抵抗効果膜１２の厚み（図における左右方向の長さ、以
下同様）、幅（紙面に垂直な方向の長さ、以下同様）、
高さ（図における上下方向の長さ、以下同様）及び透磁
率は、それぞれ、０．０２μｍ，１０μｍ，３μｍ及び
５００であり、軟磁性層がある場合には、その厚み、
幅、高さ及び透磁率はそれぞれ０．０５μｍ，１０μ
ｍ，３μｍ及び５００であり、バイパス磁路１４の厚
み、幅、高さ及び透磁率はそれぞれ３０μｍ，１０μ
ｍ，５μｍ及び３００であり、主磁極１０のバイパス磁
路１４よりも上側の部分の厚み、幅、高さ及び透磁率は
それぞれ３μｍ，１０μｍ，１０μｍ及び１０００であ
り、主磁極１０のバイパス磁路１４よりも下側の部分の
厚み、幅、高さ及び透磁率はそれぞれ３μｍ，１０μ
ｍ，３０μｍ及び１０００であり、主磁極１０の先端部
の厚み、幅、高さ及び透磁率はそれぞれ０．３μｍ，３
μｍ，５μｍ及び１０００である。
【００３４】この場合、主磁極１０の先端部の断面積は
Ｓｇ＝０．３・３＝０．９μｍ2 となり、磁気抵抗効果
膜１２の断面積はＳｍｒ＝０．０２・１０＝０．２μｍ
2 となる。このとき、主磁極１０の先端部の磁束がどれ
だけ磁気抵抗効果膜１２に流れるかを計算すると、６．
７％となる。従って、主磁極１０の先端部の飽和磁束の
２３％が磁気抵抗効果膜１２に流れると、磁気抵抗効果
膜１２は、 ０．９・０．０６７／０．２＝０．３０ となり、飽和磁束の約３０％が磁気抵抗効果膜１２に流
れることになる。
Ｓｇ＝０．３・３＝０．９μｍ2 となり、磁気抵抗効果
膜１２の断面積はＳｍｒ＝０．０２・１０＝０．２μｍ
2 となる。このとき、主磁極１０の先端部の磁束がどれ
だけ磁気抵抗効果膜１２に流れるかを計算すると、６．
７％となる。従って、主磁極１０の先端部の飽和磁束の
２３％が磁気抵抗効果膜１２に流れると、磁気抵抗効果
膜１２は、 ０．９・０．０６７／０．２＝０．３０ となり、飽和磁束の約３０％が磁気抵抗効果膜１２に流
れることになる。
【００３５】磁気抵抗効果膜１２はバイアスにより約７
０％の磁化状態にあるので、合計で１００％となり、磁
気抵抗効果膜は飽和することになる。即ち、主磁極１０
の先端部の飽和と同時に磁気抵抗効果膜１２も飽和する
ことになり、非常に効率が良い。
０％の磁化状態にあるので、合計で１００％となり、磁
気抵抗効果膜は飽和することになる。即ち、主磁極１０
の先端部の飽和と同時に磁気抵抗効果膜１２も飽和する
ことになり、非常に効率が良い。
【００３６】これらの最適な条件は、バイパス磁路の幅
及び厚みを変えても成立させることができる。この様子
を図３に示す。図３において縦軸はバイパス磁路１４の
厚み、横軸はバイパス磁路１４の幅を表している。
及び厚みを変えても成立させることができる。この様子
を図３に示す。図３において縦軸はバイパス磁路１４の
厚み、横軸はバイパス磁路１４の幅を表している。
【００３７】次に、書き込み時の記録効率について考察
する。図４は書き込み時の等価的磁気回路を示す図であ
る。ここでは、バイパス磁路に錯交するコイル６による
起磁力によって生じる全体の磁束φ０が、磁気抵抗効果
素子１２に流れる磁束φ１と、主磁極１０の先端部に流
れる磁束φ２とに分配される様子が示されている。
する。図４は書き込み時の等価的磁気回路を示す図であ
る。ここでは、バイパス磁路に錯交するコイル６による
起磁力によって生じる全体の磁束φ０が、磁気抵抗効果
素子１２に流れる磁束φ１と、主磁極１０の先端部に流
れる磁束φ２とに分配される様子が示されている。
【００３８】Ｒｍｒは磁気抵抗効果膜１２の磁気抵抗、
Ｒｊは主磁極１０における先端部からバイパス磁路１４
までの磁気抵抗、Ｒｓｐは主磁極１０の先端部と磁気記
録媒体との空間の磁気抵抗である。
Ｒｊは主磁極１０における先端部からバイパス磁路１４
までの磁気抵抗、Ｒｓｐは主磁極１０の先端部と磁気記
録媒体との空間の磁気抵抗である。
【００３９】これらを前述した具体的な数値を用いて計
算すると、Ｒｍｒ＝３００，Ｒｊ＝５５となり、スペー
シングが０．１μｍのときにはＲｓｐ＝１１１１、スペ
ーシングが０．０３μｍのときにはＲｓｐ＝３３３とな
る。ここで、 φ０＝φ１＋φ２ φ１・Ｒｍｒ＝φ２（Ｒｊ＋Ｒｓｐ） が成り立つから、スペーシングが０．１μｍのときには
φ２／φ０＝０．２０となり、スペーシングが０．３μ
ｍのときにはφ２／φ０＝０．４３となる。
算すると、Ｒｍｒ＝３００，Ｒｊ＝５５となり、スペー
シングが０．１μｍのときにはＲｓｐ＝１１１１、スペ
ーシングが０．０３μｍのときにはＲｓｐ＝３３３とな
る。ここで、 φ０＝φ１＋φ２ φ１・Ｒｍｒ＝φ２（Ｒｊ＋Ｒｓｐ） が成り立つから、スペーシングが０．１μｍのときには
φ２／φ０＝０．２０となり、スペーシングが０．３μ
ｍのときにはφ２／φ０＝０．４３となる。
【００４０】つまり、スペーシングが０．１μｍ（浮上
高さ０．０７μｍ＋保護膜多０．０３μｍ）の場合は、
コイルで励磁される磁束の約２０％が主磁極の先端部に
流れる一方、スペーシングが０．０３μｍの所謂コンタ
クト記録の場合には、コイルで励磁される磁束の約４３
％が主磁極の先端部に流れることになる。従って、本発
明を実施する場合には、記録効率の面からは、磁気ヘッ
ドをコンタクトヘッドとして使用するのが望ましい。
高さ０．０７μｍ＋保護膜多０．０３μｍ）の場合は、
コイルで励磁される磁束の約２０％が主磁極の先端部に
流れる一方、スペーシングが０．０３μｍの所謂コンタ
クト記録の場合には、コイルで励磁される磁束の約４３
％が主磁極の先端部に流れることになる。従って、本発
明を実施する場合には、記録効率の面からは、磁気ヘッ
ドをコンタクトヘッドとして使用するのが望ましい。
【００４１】図５はコンタクトヘッドの例を示す図であ
る。この例では、図１の主磁極１０の先端部１０Ａ及び
リターン部２の端面２Ｂを磁気記録媒体２０に実質的に
接触させる手段を用いている。具体的には、支持アーム
２２に固定された支持バネ２４の先端に磁気ヘッド２６
を取り付け、磁気ヘッド２６の質量及び支持バネ２のバ
ネ力によって予め定められる接触圧でもって磁気ヘッド
２６を磁気記録媒体２０に接触させている。
る。この例では、図１の主磁極１０の先端部１０Ａ及び
リターン部２の端面２Ｂを磁気記録媒体２０に実質的に
接触させる手段を用いている。具体的には、支持アーム
２２に固定された支持バネ２４の先端に磁気ヘッド２６
を取り付け、磁気ヘッド２６の質量及び支持バネ２のバ
ネ力によって予め定められる接触圧でもって磁気ヘッド
２６を磁気記録媒体２０に接触させている。
【００４２】この種のコンタクトヘッドにおいては、磁
気ヘッド２６及び磁気記録媒体２０の磨耗を軽減する上
から、磁気ヘッド２６をできるだけ小型軽量にすること
が望ましい。本実施例では、コイル６をバイパス磁路１
４に錯交させて、主磁極１０を磁気抵抗効果膜１２用の
フラックスガイドとして兼用しているので、磁気ヘッド
の構造の単純化が容易であり、磁気ヘッドの小型軽量化
が可能になる。この例では、磁気ヘッド２６の荷重は１
００mg、磁気ヘッド２６の高さ、幅及び厚みはそれぞれ
５００μｍ，５００μｍ及び２００μｍである。
気ヘッド２６及び磁気記録媒体２０の磨耗を軽減する上
から、磁気ヘッド２６をできるだけ小型軽量にすること
が望ましい。本実施例では、コイル６をバイパス磁路１
４に錯交させて、主磁極１０を磁気抵抗効果膜１２用の
フラックスガイドとして兼用しているので、磁気ヘッド
の構造の単純化が容易であり、磁気ヘッドの小型軽量化
が可能になる。この例では、磁気ヘッド２６の荷重は１
００mg、磁気ヘッド２６の高さ、幅及び厚みはそれぞれ
５００μｍ，５００μｍ及び２００μｍである。
【００４３】ところで、図１のバイパス磁路１４に錯交
するコイル６は、書き込みに際してのみならず、読み出
しに際しても使用することができる。この場合、コイル
６からの読み出し信号と磁気抵抗効果膜１２からの読み
出し信号とを合成することで出力レベルを高めることが
できるが、磁気抵抗効果膜１２が磁束の絶対値を検出す
るのに対して、コイル６に生じる起電力は磁束の変化率
に比例するので、これらを合成するに際しては次のよう
にするのが良い。
するコイル６は、書き込みに際してのみならず、読み出
しに際しても使用することができる。この場合、コイル
６からの読み出し信号と磁気抵抗効果膜１２からの読み
出し信号とを合成することで出力レベルを高めることが
できるが、磁気抵抗効果膜１２が磁束の絶対値を検出す
るのに対して、コイル６に生じる起電力は磁束の変化率
に比例するので、これらを合成するに際しては次のよう
にするのが良い。
【００４４】図６はコイル及び磁気抵抗効果膜１２を読
み出しに用いる場合における読み出し回路の例を示すブ
ロック図である。磁気記録媒体２０からの磁束により生
じる磁気抵抗効果膜１２の読み出し信号は微分回路２８
により微分されて合成加算回路３０に供給される。一
方、磁気記録媒体２０からの磁束により生じるコイル６
からの読み出し信号は、合成加算回路３０に直接供給さ
れる。そして、これらの読み出し信号は合成加算回路３
０で加算されて出力される。
み出しに用いる場合における読み出し回路の例を示すブ
ロック図である。磁気記録媒体２０からの磁束により生
じる磁気抵抗効果膜１２の読み出し信号は微分回路２８
により微分されて合成加算回路３０に供給される。一
方、磁気記録媒体２０からの磁束により生じるコイル６
からの読み出し信号は、合成加算回路３０に直接供給さ
れる。そして、これらの読み出し信号は合成加算回路３
０で加算されて出力される。
【００４５】こうすることにより、合成加算回路３０で
読み出し信号を合成するに際して信号波形を合わせるこ
とができるので、磁気ヘッドの読み出し出力を大きくす
ることができる。
読み出し信号を合成するに際して信号波形を合わせるこ
とができるので、磁気ヘッドの読み出し出力を大きくす
ることができる。
【００４６】以上の実施例では、バイパス磁路１４に錯
交してコイル６が設けられているが、コイル６を省略し
て磁気抵抗効果膜１２による読み出し専用の磁気ヘッド
を構成しても良い。この場合にも、本発明によりセンス
感度の直線性が得られる。
交してコイル６が設けられているが、コイル６を省略し
て磁気抵抗効果膜１２による読み出し専用の磁気ヘッド
を構成しても良い。この場合にも、本発明によりセンス
感度の直線性が得られる。
【００４７】また、本実施例では、主磁極の回りに耐磨
耗性絶縁層８及び１８を設けているので、磁気記録媒体
との接触摺動面の磨耗を低減して磁気ヘッドの長寿命化
と記録・再生特性の改善が可能になる。
耗性絶縁層８及び１８を設けているので、磁気記録媒体
との接触摺動面の磨耗を低減して磁気ヘッドの長寿命化
と記録・再生特性の改善が可能になる。
【００４８】尚、リターン部２の端面２Ｂは耐磨耗性絶
縁層８及び１８に比べて硬度が低いので、リターン部２
が磁気記録媒体に接触しないように例えば深さ約１０μ
ｍだけ研削により窪ませておいても良い。
縁層８及び１８に比べて硬度が低いので、リターン部２
が磁気記録媒体に接触しないように例えば深さ約１０μ
ｍだけ研削により窪ませておいても良い。
【００４９】次に本発明のさらに具体的な幾つかの実施
例を説明する。図７は本発明の第１実施例を示す磁気ヘ
ッドの断面図、図８は図７に示される磁気ヘッドの正面
図である。
例を説明する。図７は本発明の第１実施例を示す磁気ヘ
ッドの断面図、図８は図７に示される磁気ヘッドの正面
図である。
【００５０】この実施例における磁気ヘッドは、磁気抵
抗効果膜１２に積層されるパーマロイ等からなる軟磁性
膜３２をさらに備えている点で特徴付けられる。また、
図７及び図８には、図１の基本構成では図示が省略され
ている電極３４及び３６が明示されている。電極３４及
び３６は磁気抵抗効果膜１２の両端に電気的に接続され
る。磁気抵抗効果膜１２の初期磁化の方向は、磁気抵抗
効果膜１２、主磁極１０、磁気記録媒体及びリターン部
２を含む磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する。
即ち、磁気抵抗効果膜１２の初期磁化の方向は図７にお
いて紙面に直交する。
抗効果膜１２に積層されるパーマロイ等からなる軟磁性
膜３２をさらに備えている点で特徴付けられる。また、
図７及び図８には、図１の基本構成では図示が省略され
ている電極３４及び３６が明示されている。電極３４及
び３６は磁気抵抗効果膜１２の両端に電気的に接続され
る。磁気抵抗効果膜１２の初期磁化の方向は、磁気抵抗
効果膜１２、主磁極１０、磁気記録媒体及びリターン部
２を含む磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する。
即ち、磁気抵抗効果膜１２の初期磁化の方向は図７にお
いて紙面に直交する。
【００５１】軟磁性膜３２の特性（厚み、透磁率等）
は、端子３４及び３６間に記録読み出し用の電流を流し
たときに、磁気抵抗効果膜１２の磁化の方向が前述の初
期磁化の方向に対してほぼ４５°傾斜するように設定さ
れる。
は、端子３４及び３６間に記録読み出し用の電流を流し
たときに、磁気抵抗効果膜１２の磁化の方向が前述の初
期磁化の方向に対してほぼ４５°傾斜するように設定さ
れる。
【００５２】このような軟磁性膜３２を磁気抵抗効果膜
１２に積層することにより、磁気抵抗効果膜１２の磁化
の単位変化に対する磁気抵抗効果膜１２の抵抗値の変化
を最も大きくすることができるとともに、磁気抵抗効果
膜１２における抵抗変化と磁化変化の関係をほぼ直線的
にすることができる。
１２に積層することにより、磁気抵抗効果膜１２の磁化
の単位変化に対する磁気抵抗効果膜１２の抵抗値の変化
を最も大きくすることができるとともに、磁気抵抗効果
膜１２における抵抗変化と磁化変化の関係をほぼ直線的
にすることができる。
【００５３】図９は本発明の第２実施例を示す磁気ヘッ
ドの断面図、図１０は図９の磁気ヘッドの正面図であ
る。この実施例の磁気ヘッドは、図７及び図８の磁気ヘ
ッドと対比して、磁気抵抗効果膜１２の上端を直接リタ
ーン部２に磁気的に結合するのではなく、磁気抵抗効果
膜１２の上端をフラックスガイド３８を介してリターン
部２に磁気的に結合している点で特徴付けられる。
ドの断面図、図１０は図９の磁気ヘッドの正面図であ
る。この実施例の磁気ヘッドは、図７及び図８の磁気ヘ
ッドと対比して、磁気抵抗効果膜１２の上端を直接リタ
ーン部２に磁気的に結合するのではなく、磁気抵抗効果
膜１２の上端をフラックスガイド３８を介してリターン
部２に磁気的に結合している点で特徴付けられる。
【００５４】フラックスガイド３８は、リターン部２の
凹部２Ａに充填された非磁性絶縁層８上に形成され、フ
ラックスガイド３８と電極３４及び３６との間には、こ
れらを電気的に絶縁するために非磁性絶縁層４０が介在
している。
凹部２Ａに充填された非磁性絶縁層８上に形成され、フ
ラックスガイド３８と電極３４及び３６との間には、こ
れらを電気的に絶縁するために非磁性絶縁層４０が介在
している。
【００５５】この構成によると、前述した (2)式又は
(3)式で与えられる条件を満足するためのパラメータの
自由度が増大するので、上記条件を容易に満足させるこ
とができる。
(3)式で与えられる条件を満足するためのパラメータの
自由度が増大するので、上記条件を容易に満足させるこ
とができる。
【００５６】図１１は本発明の第３実施例を示す磁気ヘ
ッドの断面図、図１２は図１１の磁気ヘッドの正面図で
ある。この実施例の磁気ヘッドは、これまでの実施例と
対比して、バイパス磁路を設けずに、コイル６′を主磁
極１０に錯交させている点で特徴付けられる。コイル
６′は、通常のパターン形成技術により主磁極１０の回
りに螺旋状に形成される。
ッドの断面図、図１２は図１１の磁気ヘッドの正面図で
ある。この実施例の磁気ヘッドは、これまでの実施例と
対比して、バイパス磁路を設けずに、コイル６′を主磁
極１０に錯交させている点で特徴付けられる。コイル
６′は、通常のパターン形成技術により主磁極１０の回
りに螺旋状に形成される。
【００５７】このようにバイパス磁路がない場合には、
主磁極１０とリターン部２間の漏れ磁束を考慮すること
が望ましい。具体的には、主磁極１０とリターン部２間
の漏れ磁束に対する磁気抵抗をＲｂ、磁気抵抗効果膜１
２の磁気抵抗をＲｍｒ、磁気抵抗効果膜１２の断面積を
Ｓｍｒ、主磁極１０の先端部１０Ａの断面積をＳｇとす
るときに、 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇ で与えられる関係を満足するように各部材を設定するこ
とによって、バイパス磁路を有する場合に説明した原理
に準じた原理に従ってセンス感度の直線性が確保され
る。
主磁極１０とリターン部２間の漏れ磁束を考慮すること
が望ましい。具体的には、主磁極１０とリターン部２間
の漏れ磁束に対する磁気抵抗をＲｂ、磁気抵抗効果膜１
２の磁気抵抗をＲｍｒ、磁気抵抗効果膜１２の断面積を
Ｓｍｒ、主磁極１０の先端部１０Ａの断面積をＳｇとす
るときに、 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇ で与えられる関係を満足するように各部材を設定するこ
とによって、バイパス磁路を有する場合に説明した原理
に準じた原理に従ってセンス感度の直線性が確保され
る。
【００５８】この実施例においても、これまでの実施例
と同様の種々のバリエーションを採用することができ
る。例えば、コイル６′を省略して、この磁気ヘッドを
読み出し専用の磁気ヘッドとして使用することもでき
る。
と同様の種々のバリエーションを採用することができ
る。例えば、コイル６′を省略して、この磁気ヘッドを
読み出し専用の磁気ヘッドとして使用することもでき
る。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
センス感度の直線性を確保するのが容易な垂直磁気記録
用磁気ヘッドの提供が可能になるという効果が生じる。
センス感度の直線性を確保するのが容易な垂直磁気記録
用磁気ヘッドの提供が可能になるという効果が生じる。
【００６０】また、本発明によると、記録部及び読み出
し部の積層にかかわらず単純構造の垂直磁気記録用磁気
ヘッドの提供が可能になるという効果が生じる。
し部の積層にかかわらず単純構造の垂直磁気記録用磁気
ヘッドの提供が可能になるという効果が生じる。
【図１】本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドの基本構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】磁気ヘッドの等価的磁気回路を示す図である。
【図３】最適条件を与えるバイパス磁路の厚み及び幅の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図４】書き込み時の磁気ヘッドの等価的磁気回路を示
す図である。
す図である。
【図５】コンタクトヘッドの例を示す図である。
【図６】読み出し回路の例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施例を示す磁気ヘッドの断面図
である。
である。
【図８】図７の磁気ヘッドの正面図である。
【図９】本発明の第２実施例を示す磁気ヘッドの断面図
である。
である。
【図１０】図９の磁気ヘッドの正面図である。
【図１１】本発明の第３実施例を示す磁気ヘッドの断面
図である。
図である。
【図１２】図１１の磁気ヘッドの正面図である。
２ リターン部 ６，６′ コイル １０ 主磁極 １２ 磁気抵抗効果膜 ３２ 軟磁性膜
Claims (18)
- 【請求項１】 磁気記録媒体に対向する十分大きな面積
の端面(2B)を有するリターン部(2) と、 上記磁気記録媒体に対向する先端部(10A) を有する主磁
極(10)と、 上記リターン部(2) 、上記主磁極(10)及び上記磁気記録
媒体を含む磁気回路の途中に設けられ、その初期磁化の
方向は上記磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する
磁気抵抗効果膜(12)と、 該磁気抵抗効果膜(12)の両端にそれぞれ接続される第１
及び第２の端子(34,36) とを備え、 上記磁気回路は上記主磁極(10)と上記リターン部(2) を
磁気的に接続するバイパス磁路(14)をさらに含む垂直磁
気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項２】 上記磁気抵抗効果膜(12)は上記主磁極(1
0)の上記先端部(10A) と反対側の端部(10B) と上記リタ
ーン部(2) との間に上記主磁極(10)と電気的に絶縁され
た状態で配置され、 上記バイパス磁路(14)は上記主磁極(10)の概略中央部と
上記リターン部(2) を磁気的に接続する請求項１に記載
の垂直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項３】 上記磁気抵抗効果膜(12)に積層される軟
磁性膜(32)をさらに備え、 上記第１及び第２の端子(34,36) 間に記録読み出し用の
電流を流したときに上記磁気抵抗効果膜(12)の磁化の方
向が上記初期磁化の方向に対してほぼ４５°傾斜するよ
うに上記軟磁性膜(32)の特性が設定される請求項１に記
載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項４】 上記主磁極(10)及び上記磁気抵抗効果膜
(12)は同一の材料からなり、 上記磁気回路における上記バイパス磁路(14)及び上記磁
気抵抗効果膜(12)の磁気抵抗をそれぞれＲｂ及びＲｍ
ｒ、上記磁気抵抗効果膜(12)の断面積をＳｍｒ、上記主
磁極(10)の先端部(10A) の断面積をＳｇとするときに、
式 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇ で与えられる関係を満足する請求項１に記載の垂直磁気
記録用磁気ヘッド。 - 【請求項５】 上記主磁極(10)及び上記磁気抵抗効果膜
(12)は異なる材質からなり、 上記磁気回路における上記バイパス磁路(14)及び上記磁
気抵抗効果膜(12)の磁気抵抗をそれぞれＲｂ及びＲｍ
ｒ、上記磁気抵抗効果膜(12)の断面積及び飽和磁束密度
をそれぞれＳｍｒ及びＢｓｍｒ、上記主磁極(10)の先端
部(10A) の断面積及び飽和磁束密度をそれぞれＳｇ及び
Ｂｓｇとするときに、式 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ・Ｂｓｍｒ／Ｓｇ・Ｂｓｇ で与えられる関係を満足する請求項１に記載の垂直磁気
記録用磁気ヘッド。 - 【請求項６】 記録書き込み信号に基づいて上記磁気回
路を励磁して上記磁気記録媒体に垂直磁化を生じさせる
励磁手段をさらに備えた請求項１に記載の垂直磁気記録
用磁気ヘッド。 - 【請求項７】 上記励磁手段は上記バイパス磁路(14)に
錯交するコイル(6)を含む請求項６に記載の垂直磁気記
録用磁気ヘッド。 - 【請求項８】 上記コイル(6) はさらに記録読み出しに
も用いられ、該コイル(6) は第１の読み出し信号を出力
し、上記磁気抵抗効果膜(12)は上記第１及び第２の端子
(34,36) を介して第２の読み出し信号を出力する請求項
７に記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項９】 上記第２の読み出し信号を受けてその微
分信号を出力する手段と、 該微分信号及び上記第１の読み出し信号を受けてこれら
を加算して出力する手段とをさらに備えた請求項８に記
載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項１０】 上記主磁極(10)の先端部(10A) 及び上
記リターン部(2) の端面(2B)を上記磁気記録媒体に実質
的に接触させる手段をさらに備えた請求項１に記載の垂
直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項１１】 上記主磁極(10)の回りに設けられた耐
磨耗性絶縁層(8,18)をさらに備えた請求項１に記載の垂
直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項１２】 上記耐磨耗性絶縁層(8,18)はアモルフ
ァスカーボンからなる請求項１１に記載の垂直磁気記録
用磁気ヘッド。 - 【請求項１３】 磁気記録媒体に対向する十分大きな面
積の端面(2B)を有するリターン部(2) と、 上記磁気記録媒体に対向する先端部(10A) を有する主磁
極(10)と、 上記リターン部(2) 、上記主磁極(10)及び上記磁気記録
媒体を含む磁気回路の途中に設けられ、その初期磁化の
方向は上記磁気回路における磁束の方向にほぼ直交する
磁気抵抗効果膜(12)と、 該磁気抵抗効果膜(12)の両端にそれぞれ接続される第１
及び第２の端子(34,36) とを備え、 上記主磁極(10)と上記リターン部(2) 間の漏れ磁束に対
応する磁気抵抗をＲｂ、上記磁気回路における上記磁気
抵抗効果膜(12)の磁気抵抗をＲｍｒ、上記磁気抵抗効果
膜(12)の断面積をＳｍｒ、上記主磁極(10)の先端部(10
A) の断面積をＳｇとするときに、式 Ｒｂ／Ｒｍｒ≒０．３・Ｓｍｒ／Ｓｇ で与えられる関係を満足する垂直磁気記録用磁気ヘッ
ド。 - 【請求項１４】 上記磁気抵抗効果膜は上記主磁極の上
記先端部と反対側の端部と上記リターン部との間に上記
主磁極と電気的に絶縁された状態で配置される請求項１
３に記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項１５】 上記磁気抵抗効果膜に積層される軟磁
性膜をさらに備え、上記第１及び第２の端子間に記録読
み出し用の電流を流したときに上記磁気抵抗効果膜の磁
化の方向が上記初期磁化の方向に対してほぼ４５°傾斜
するように上記軟磁性膜の特性が設定される請求項１３
に記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。 - 【請求項１６】 記録書き込み信号に基づいて上記磁気
回路を励磁して上記磁気記録媒体に垂直磁化を生じさせ
る励磁手段をさらに備えた請求項１３に記載の垂直磁気
記録用磁気ヘッド。 - 【請求項１７】 上記励磁手段は上記主磁極に錯交する
コイルを含む請求項１６に記載の垂直磁気記録用磁気ヘ
ッド。 - 【請求項１８】 上記主磁極の先端部及び上記リターン
部の端面を上記磁気記録媒体に実質的に接触させる手段
をさらに備えた請求項１３に記載の垂直磁気記録用磁気
ヘッド。
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