JPH07169024A - 磁気抵抗効果型ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置Info
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- JPH07169024A JPH07169024A JP31300393A JP31300393A JPH07169024A JP H07169024 A JPH07169024 A JP H07169024A JP 31300393 A JP31300393 A JP 31300393A JP 31300393 A JP31300393 A JP 31300393A JP H07169024 A JPH07169024 A JP H07169024A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力が高く上下の波形対称性の良いＭＲヘッ
ドを提供すること。 【構成】 磁気抵抗性薄膜導電層と前記磁気抵抗性薄膜
導電層の端部領域に縦方向バイアスを印加して、前記磁
気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の磁化状態を制御す
る手段と、前記磁気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の
すくなくとも一部を、線形応答モードにするための横方
向バイアスを印加する手段と、 前記磁気抵抗性薄膜導
電層に信号を検出するための通電用電極を有する磁気抵
抗効果型ヘッドにおいて、前記中央感磁領域が媒体から
の信号を効率良く検出する形状である磁気抵抗効果型ヘ
ッド。
ドを提供すること。 【構成】 磁気抵抗性薄膜導電層と前記磁気抵抗性薄膜
導電層の端部領域に縦方向バイアスを印加して、前記磁
気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の磁化状態を制御す
る手段と、前記磁気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の
すくなくとも一部を、線形応答モードにするための横方
向バイアスを印加する手段と、 前記磁気抵抗性薄膜導
電層に信号を検出するための通電用電極を有する磁気抵
抗効果型ヘッドにおいて、前記中央感磁領域が媒体から
の信号を効率良く検出する形状である磁気抵抗効果型ヘ
ッド。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は記録媒体から情報信号を
読み取るための磁気抵抗効果型ヘッドに関するものであ
る。
読み取るための磁気抵抗効果型ヘッドに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗効果型ヘッドは、高記録密度で
磁気記録媒体に記録されているデータを読み取ることの
できる磁気ヘッドとして従来から知られている。このヘ
ッドは磁気抵抗効果を示す材料で作られた磁気抵抗効果
素子の抵抗が、磁束の量および方向の関数として変化す
ることを利用して媒体からの情報信号を検出するもので
ある。種々の磁気抵抗効果型(MR)ヘッドが開発されてお
り、これらは従来用いられて記録再生装置の要件を満た
していた。しかしながら、記録再生装置には更に高い記
録密度が要求され、トラック幅がますます狭くなり、且
つ、トラックと直角方向の線記録密度も高くなる状況に
なっている。従来のMRヘッド作製技術では、狭いトラッ
ク幅や高い線記録密度に適合したMRヘッドを得ることは
困難になりつつある。従来のMRヘッドでは、MR素子を最
適に動作するために２つのバイアス磁界を与えている。
ひとつは磁界に対する応答が線形になるように、MR素子
をバイアスするための横方向(磁気記録媒体表面に垂直
方向)のバイアス磁界である。他のバイアス磁界は、磁
気媒体の面に平行でトラツクに直角方向(縦方向)のバイ
アス磁界である。この縦方向バイアス磁界はMR素子にお
ける多磁区構造によって生ずるバルクハウゼンノイズを
抑止するに効果がある。
磁気記録媒体に記録されているデータを読み取ることの
できる磁気ヘッドとして従来から知られている。このヘ
ッドは磁気抵抗効果を示す材料で作られた磁気抵抗効果
素子の抵抗が、磁束の量および方向の関数として変化す
ることを利用して媒体からの情報信号を検出するもので
ある。種々の磁気抵抗効果型(MR)ヘッドが開発されてお
り、これらは従来用いられて記録再生装置の要件を満た
していた。しかしながら、記録再生装置には更に高い記
録密度が要求され、トラック幅がますます狭くなり、且
つ、トラックと直角方向の線記録密度も高くなる状況に
なっている。従来のMRヘッド作製技術では、狭いトラッ
ク幅や高い線記録密度に適合したMRヘッドを得ることは
困難になりつつある。従来のMRヘッドでは、MR素子を最
適に動作するために２つのバイアス磁界を与えている。
ひとつは磁界に対する応答が線形になるように、MR素子
をバイアスするための横方向(磁気記録媒体表面に垂直
方向)のバイアス磁界である。他のバイアス磁界は、磁
気媒体の面に平行でトラツクに直角方向(縦方向)のバイ
アス磁界である。この縦方向バイアス磁界はMR素子にお
ける多磁区構造によって生ずるバルクハウゼンノイズを
抑止するに効果がある。
【０００３】特開昭52-062417号公報にはSALバイアス法
によるMRヘッドが開示されている。特開昭57-198528号
公報には絶縁層によってMR素子をバイアス層から離した
MRヘッドが開示されており、トラック幅はヘッドの信号
検出用電極の内側間隔によって定められている。特開昭
62-40610号公報には反強磁性膜を用いた縦方向バイアス
の方法が開示されている。また、特開昭64-35717号公報
には絶縁層を挿入したトラック幅規制法が開示されてい
る。
によるMRヘッドが開示されている。特開昭57-198528号
公報には絶縁層によってMR素子をバイアス層から離した
MRヘッドが開示されており、トラック幅はヘッドの信号
検出用電極の内側間隔によって定められている。特開昭
62-40610号公報には反強磁性膜を用いた縦方向バイアス
の方法が開示されている。また、特開昭64-35717号公報
には絶縁層を挿入したトラック幅規制法が開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】これら先行技術に開
示されているバイアス法において、縦方向バイアス磁界
発生膜としてＦeＭn膜などの反強磁性膜を用いた場合に
は縦方向バイアス磁界が弱いため、センス電流当たりの
再生出力は比較的高いが、横方向バイアス磁界や媒体か
らの信号磁界によるＭＲ素子の多磁区構造化に起因する
と思われるバルクハウゼンノイズが発生しやすかった。
そのため、振幅が大きくかつ上下の波形対称性の良好な
再生出力を得るのに、充分な強さのセンス電流の印加が
困難であった。 一方、縦方向バイアス磁界発生膜とし
てＣoＰt膜などの永久磁石膜を用いた場合には縦方向バ
イアス磁界が強いため、バルクハウゼンノイズは発生し
にくいが、再生出力は低かった。再生出力の減少は信号
の記録波長（線記録密度）が短くなる程顕著となった。
又、トラック幅が狭くなるにつれて、MRからの再生出力
はますます減少し、信号検出が困難になる傾向がある。
この傾向はＣoＰt膜などの永久磁石膜を用いた場合に顕
著となる。したがって、本発明は、縦方向バイアス磁界
および横方向バイアス磁界が存在する狭トラックMR素子
において、振幅が大きくかつ上下の波形対称性の良好な
再生出力を得られ、かつバルクハウゼンノイズの発生し
にくいMRヘッドを提供するものである。
示されているバイアス法において、縦方向バイアス磁界
発生膜としてＦeＭn膜などの反強磁性膜を用いた場合に
は縦方向バイアス磁界が弱いため、センス電流当たりの
再生出力は比較的高いが、横方向バイアス磁界や媒体か
らの信号磁界によるＭＲ素子の多磁区構造化に起因する
と思われるバルクハウゼンノイズが発生しやすかった。
そのため、振幅が大きくかつ上下の波形対称性の良好な
再生出力を得るのに、充分な強さのセンス電流の印加が
困難であった。 一方、縦方向バイアス磁界発生膜とし
てＣoＰt膜などの永久磁石膜を用いた場合には縦方向バ
イアス磁界が強いため、バルクハウゼンノイズは発生し
にくいが、再生出力は低かった。再生出力の減少は信号
の記録波長（線記録密度）が短くなる程顕著となった。
又、トラック幅が狭くなるにつれて、MRからの再生出力
はますます減少し、信号検出が困難になる傾向がある。
この傾向はＣoＰt膜などの永久磁石膜を用いた場合に顕
著となる。したがって、本発明は、縦方向バイアス磁界
および横方向バイアス磁界が存在する狭トラックMR素子
において、振幅が大きくかつ上下の波形対称性の良好な
再生出力を得られ、かつバルクハウゼンノイズの発生し
にくいMRヘッドを提供するものである。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明によれば、縦方
向バイアス磁界および横方向バイアス磁界が存在するMR
ヘッドにおいて、ＭＲ膜だけでなくＳＡＬ膜にも縦方向
バイアス磁界を印加することにより、振幅が大きくかつ
上下の波形対称性の良好な再生出力を検出することがで
きる。図１に縦方向バイアス磁界発生膜としてＦeＭn膜
を用いた場合の従来ヘッドの再生出力、その波形の対称
性及び動作角度を示す。出力波形の上下対称性を表すパ
ラメターηとして、Ｊ．Ｓ．Ｆeng，ＩＥＥＥ Ｔran
s．Ｍagn．，ＭＡＧ-28，1031(1992)に示されている次
式を用いた。
向バイアス磁界および横方向バイアス磁界が存在するMR
ヘッドにおいて、ＭＲ膜だけでなくＳＡＬ膜にも縦方向
バイアス磁界を印加することにより、振幅が大きくかつ
上下の波形対称性の良好な再生出力を検出することがで
きる。図１に縦方向バイアス磁界発生膜としてＦeＭn膜
を用いた場合の従来ヘッドの再生出力、その波形の対称
性及び動作角度を示す。出力波形の上下対称性を表すパ
ラメターηとして、Ｊ．Ｓ．Ｆeng，ＩＥＥＥ Ｔran
s．Ｍagn．，ＭＡＧ-28，1031(1992)に示されている次
式を用いた。
【０００６】
【数１】
【０００７】ここで、ＥNは横方向バイアス磁界と逆方
向の信号磁界による再生出力のピークとバイアス信号レ
ベルとの差，ＥSは同方向の信号磁界によるピークとバ
イアスレベルとの差である。このパラメターηが0に近
い程、再生波形の上下対称性が良い状態となる。図１に
示すように、従来ヘッドではセンス電流13mＡで再生出
力は最大値を示し、最大値での波形対称性は約−0.3と
なった。つまり、同方向の信号磁界が形成する下のピー
クＥSの方が、逆方向の信号磁界が形成する上のピーク
ＥNより4割程度大きくなった。検出される再生波形には
信号以外にも様々なノイズが発生するため、波形対称性
が悪いと信号とノイズの判別が困難となる。η＝±0.3
は検出以後の電気回路による増幅処理などで信号として
処理できる限界に近く、安定な信号検出のためには出力
／ノイズ比の向上とともに、波形対称性の向上が望まれ
る水準である。一般に磁気抵抗効果は
向の信号磁界による再生出力のピークとバイアス信号レ
ベルとの差，ＥSは同方向の信号磁界によるピークとバ
イアスレベルとの差である。このパラメターηが0に近
い程、再生波形の上下対称性が良い状態となる。図１に
示すように、従来ヘッドではセンス電流13mＡで再生出
力は最大値を示し、最大値での波形対称性は約−0.3と
なった。つまり、同方向の信号磁界が形成する下のピー
クＥSの方が、逆方向の信号磁界が形成する上のピーク
ＥNより4割程度大きくなった。検出される再生波形には
信号以外にも様々なノイズが発生するため、波形対称性
が悪いと信号とノイズの判別が困難となる。η＝±0.3
は検出以後の電気回路による増幅処理などで信号として
処理できる限界に近く、安定な信号検出のためには出力
／ノイズ比の向上とともに、波形対称性の向上が望まれ
る水準である。一般に磁気抵抗効果は
【０００８】
【数２】
【０００９】で与えられ、ＭＲヘッドの出力が最大とな
りかつ出力波形が上下ほぼ対称となる理想的な動作角度
は45度と言われている。ここで、θは磁化ベクトルＭと
センス電流ベクトルのなす角度であり、縦バイアス磁界
及びセンス電流による横バイアス磁界のみ印加され媒体
からの信号磁界が印加されない場合のθを動作角度と呼
ぶ。Δρmは最大比抵抗変化、ρ0はＭＲ膜の消磁状態の
比抵抗である。ＭＲ膜の磁化分布をシミュレーションし
て予測した結果、図１の電流範囲では再生出力は電流に
ほぼ比例して増加し26mＡ（動作角度47度）で最大値を
示した。又、この電流値で波形の上下対称性もほぼ0と
なった。
りかつ出力波形が上下ほぼ対称となる理想的な動作角度
は45度と言われている。ここで、θは磁化ベクトルＭと
センス電流ベクトルのなす角度であり、縦バイアス磁界
及びセンス電流による横バイアス磁界のみ印加され媒体
からの信号磁界が印加されない場合のθを動作角度と呼
ぶ。Δρmは最大比抵抗変化、ρ0はＭＲ膜の消磁状態の
比抵抗である。ＭＲ膜の磁化分布をシミュレーションし
て予測した結果、図１の電流範囲では再生出力は電流に
ほぼ比例して増加し26mＡ（動作角度47度）で最大値を
示した。又、この電流値で波形の上下対称性もほぼ0と
なった。
【００１０】従来ヘッドでは10mＡ以上ではバルクハウ
ゼンノイズによる再生波形の変形が著しくなっており、
13mＡ以上で出力が減少するのは縦方向バイアス磁界が
不充分なためＭＲ素子が多磁区構造化してしまったの
で、シミュレーションで予想されるＭＲ素子の性能を充
分引き出すことができなかったためと思われる。一方、
縦方向バイアス磁界発生膜としてＣoＰt膜などの永久磁
石膜を用いた場合には縦方向バイアス磁界が強いため、
バルクハウゼンノイズは発生しにくいが、再生出力は低
く、ＦeＭn膜を用いた場合の1/3程度となった。又、再
生出力の減少は信号の記録波長（線記録密度）及びトラ
ック幅が短くなる程顕著となった。本発明では、ＳＡＬ
バイアス方式ＭＲヘッドにおいてＳＡＬ膜導電層と前記
ＳＡＬ膜導電層の端部領域にも縦方向バイアスを印加す
ることにより、これを解決した。
ゼンノイズによる再生波形の変形が著しくなっており、
13mＡ以上で出力が減少するのは縦方向バイアス磁界が
不充分なためＭＲ素子が多磁区構造化してしまったの
で、シミュレーションで予想されるＭＲ素子の性能を充
分引き出すことができなかったためと思われる。一方、
縦方向バイアス磁界発生膜としてＣoＰt膜などの永久磁
石膜を用いた場合には縦方向バイアス磁界が強いため、
バルクハウゼンノイズは発生しにくいが、再生出力は低
く、ＦeＭn膜を用いた場合の1/3程度となった。又、再
生出力の減少は信号の記録波長（線記録密度）及びトラ
ック幅が短くなる程顕著となった。本発明では、ＳＡＬ
バイアス方式ＭＲヘッドにおいてＳＡＬ膜導電層と前記
ＳＡＬ膜導電層の端部領域にも縦方向バイアスを印加す
ることにより、これを解決した。
【００１１】本発明は、ＳＡＬバイアス方式ＭＲヘッド
においてＳＡＬ膜導電層と前記ＳＡＬ膜導電層の端部領
域にも縦方向バイアスを印加することにより、ＳＡＬ膜
導電層の中央感磁領域の磁化状態を制御することを通じ
て、磁気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の磁化状態
を、比較的弱い縦方向バイアス磁界で安定に制御し、振
幅が大きくかつ上下の波形対称性の良好な再生出力を得
られ、かつバルクハウゼンノイズの発生しにくい磁気抵
抗効果型ヘッドを提供するものであるである。 このよ
うな構成の磁気効果型ヘッドとしては、ＳＡＬ膜中央感
磁領域と前記ＳＡＬ膜端部領域に反強磁性膜を用いて縦
方向バイアスを印加した磁気抵抗効果型ヘッド、また
は、分離層をトラック幅のみにパタ−ン成膜した磁気抵
抗効果型ヘッド等がある。
においてＳＡＬ膜導電層と前記ＳＡＬ膜導電層の端部領
域にも縦方向バイアスを印加することにより、ＳＡＬ膜
導電層の中央感磁領域の磁化状態を制御することを通じ
て、磁気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の磁化状態
を、比較的弱い縦方向バイアス磁界で安定に制御し、振
幅が大きくかつ上下の波形対称性の良好な再生出力を得
られ、かつバルクハウゼンノイズの発生しにくい磁気抵
抗効果型ヘッドを提供するものであるである。 このよ
うな構成の磁気効果型ヘッドとしては、ＳＡＬ膜中央感
磁領域と前記ＳＡＬ膜端部領域に反強磁性膜を用いて縦
方向バイアスを印加した磁気抵抗効果型ヘッド、また
は、分離層をトラック幅のみにパタ−ン成膜した磁気抵
抗効果型ヘッド等がある。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例を参照しながら詳細に
説明する。 （実施例１）図２には端部領域に縦方向バイアス層とし
て反強磁性膜および電極を形成したSALバイアスMRヘッ
ドの実施例のMR素子部の拡大構造を示す。図２（ａ）は
ヘッドの構造を示す図であり、図２（ｂ）はその磁極部
分断面図である。本実施例では、下部シールド膜上に絶
縁層を介して、絶縁性トラック幅規制層をはさんで反強
磁性Fe-Ni-Mn層、SAL膜Ni-Fe-Cr、分離膜Ta、MR膜Ni-Fe
が積層され、さらに絶縁性トラック幅規制層をはさんで
反強磁性Fe-Ni-Mn層と電極Moを形成した。さらに素子上
には絶縁層を介して上部シールド膜を形成した。この
時、トラック幅規制層のAl2O3膜はウエットエッチング
法によって幅4μmになるように加工した。
説明する。 （実施例１）図２には端部領域に縦方向バイアス層とし
て反強磁性膜および電極を形成したSALバイアスMRヘッ
ドの実施例のMR素子部の拡大構造を示す。図２（ａ）は
ヘッドの構造を示す図であり、図２（ｂ）はその磁極部
分断面図である。本実施例では、下部シールド膜上に絶
縁層を介して、絶縁性トラック幅規制層をはさんで反強
磁性Fe-Ni-Mn層、SAL膜Ni-Fe-Cr、分離膜Ta、MR膜Ni-Fe
が積層され、さらに絶縁性トラック幅規制層をはさんで
反強磁性Fe-Ni-Mn層と電極Moを形成した。さらに素子上
には絶縁層を介して上部シールド膜を形成した。この
時、トラック幅規制層のAl2O3膜はウエットエッチング
法によって幅4μmになるように加工した。
【００１３】実際にMR素子上に形成した誘導型ヘッドを
用いて媒体に記録し、MR素子の再生特性を検討した。こ
のとき、誘導型ヘッドのトラック幅は5μｍとした。こ
の結果、MR再生出力は図３に示すように、センス電流10
mＡ以下では再生出力が若干従来ヘッドより低くなる
が、最大出力値を比較すると従来ヘッドの最大値より15
％程度高い出力を得ることができた。又、最大出力での
波形対称性ηは−0.15と、従来ヘッドの−0.3より良好
な波形を得ることができた。本発明ヘッドのＭＲ層及び
ＳＡＬ層の中央感磁領域内の磁化分布をシミュレ−ショ
ンによって予測した結果を図４に示す。分布図の横軸は
磁化容易軸Ｘ軸であり、縦軸はＭＲ高さ方向である。
又、下の辺が媒体対向面である。従来ヘッド（図５）に
比べて、ＳＡＬ層にも縦バイアス磁界を印加したため、
左下及び右上の一部を除き磁化回転が抑制された。又、
従来ヘッドではトラック幅の外側左右0.4μm〜1.0μmの
領域ではθ＜0°の領域からの反磁界でθ＞0°に磁化回
転する領域が現れ、さらにその外側では磁化はほぼθ＝
0°となった。従来ヘッドでさらに横バイアス磁界を6k
Ａ/mまで強くすると、θ＞0°の外側にこの領域からの
反磁界でθ＜0°に磁化回転する領域が現れ、その外側
でやっと磁化がほぼθ＝0°となるという、磁化回転角
度の正負が空間的に振動する複雑な磁化分布となった。
用いて媒体に記録し、MR素子の再生特性を検討した。こ
のとき、誘導型ヘッドのトラック幅は5μｍとした。こ
の結果、MR再生出力は図３に示すように、センス電流10
mＡ以下では再生出力が若干従来ヘッドより低くなる
が、最大出力値を比較すると従来ヘッドの最大値より15
％程度高い出力を得ることができた。又、最大出力での
波形対称性ηは−0.15と、従来ヘッドの−0.3より良好
な波形を得ることができた。本発明ヘッドのＭＲ層及び
ＳＡＬ層の中央感磁領域内の磁化分布をシミュレ−ショ
ンによって予測した結果を図４に示す。分布図の横軸は
磁化容易軸Ｘ軸であり、縦軸はＭＲ高さ方向である。
又、下の辺が媒体対向面である。従来ヘッド（図５）に
比べて、ＳＡＬ層にも縦バイアス磁界を印加したため、
左下及び右上の一部を除き磁化回転が抑制された。又、
従来ヘッドではトラック幅の外側左右0.4μm〜1.0μmの
領域ではθ＜0°の領域からの反磁界でθ＞0°に磁化回
転する領域が現れ、さらにその外側では磁化はほぼθ＝
0°となった。従来ヘッドでさらに横バイアス磁界を6k
Ａ/mまで強くすると、θ＞0°の外側にこの領域からの
反磁界でθ＜0°に磁化回転する領域が現れ、その外側
でやっと磁化がほぼθ＝0°となるという、磁化回転角
度の正負が空間的に振動する複雑な磁化分布となった。
【００１４】従って、従来ヘッドではＳＡＬ層の磁化分
布が、横バイアス磁界及び媒体からの信号磁界に対して
不安定に不可逆的に変化することが懸念される。ＳＡＬ
層は静磁的結合によりＭＲ層の磁化の容易軸からの磁化
回転を促進する。シミュレ−ションによると、特に膜の
媒体対向面とその反対側の面（図４，５では膜の上下
端）で磁化回転の促進効果は顕著になると予測される。
又、媒体からの信号磁界は主として媒体近傍に分布し、
媒体から離れた位置での信号がＭＲ層の磁化状態に及ぼ
す影響は小さいと予測される。従って、ＳＡＬ層の磁化
分布の不安定さは、ＭＲ層の磁化分布、特に再生波形へ
の寄与の大きい媒体近傍位置での磁化分布の不安定さと
密接な関係を持つと推察される。図４で、従来ヘッドが
13mＡ以上で出力が減少したのは、上述のようにＳＡＬ
膜の磁化分布の不安定性に起因すると推察される。ただ
し、図４，５に示されるようにＳＡＬ層への縦バイアス
磁界印加によりＭＲ膜の磁化回転量は全体的に低下する
ため、センス電流10mＡ以下では本発明ヘッドは従来ヘ
ッドと比較して再生出力が若干低下したと思われる。
布が、横バイアス磁界及び媒体からの信号磁界に対して
不安定に不可逆的に変化することが懸念される。ＳＡＬ
層は静磁的結合によりＭＲ層の磁化の容易軸からの磁化
回転を促進する。シミュレ−ションによると、特に膜の
媒体対向面とその反対側の面（図４，５では膜の上下
端）で磁化回転の促進効果は顕著になると予測される。
又、媒体からの信号磁界は主として媒体近傍に分布し、
媒体から離れた位置での信号がＭＲ層の磁化状態に及ぼ
す影響は小さいと予測される。従って、ＳＡＬ層の磁化
分布の不安定さは、ＭＲ層の磁化分布、特に再生波形へ
の寄与の大きい媒体近傍位置での磁化分布の不安定さと
密接な関係を持つと推察される。図４で、従来ヘッドが
13mＡ以上で出力が減少したのは、上述のようにＳＡＬ
膜の磁化分布の不安定性に起因すると推察される。ただ
し、図４，５に示されるようにＳＡＬ層への縦バイアス
磁界印加によりＭＲ膜の磁化回転量は全体的に低下する
ため、センス電流10mＡ以下では本発明ヘッドは従来ヘ
ッドと比較して再生出力が若干低下したと思われる。
【００１５】（実施例２）実施例１と同様の構造のMRヘ
ッドを作製し、MRヘッドの再生特性を評価した。図６に
従来ヘッドの構造図、図９に本発明実施例のヘッド部分
断面図を示す。本実施例では図９に示すように磁区制御
膜はＭＲ膜に接する一層のみとし、分離層をトラック幅
のみにパタ−ン製膜した構造とした。実際にMR素子上に
形成した誘導型ヘッドを用いて媒体に記録し、MR素子の
再生特性を検討した。このとき、誘導型ヘッドのトラッ
ク幅は5μｍとした。この結果、MR再生出力は図７に示
すように、センス電流10mＡ以下では再生出力が若干従
来ヘッドより低くなるが、最大出力値を比較すると従来
ヘッドの最大値より22％程度高い出力を得ることができ
た。又、最大出力での波形対称性ηは−0.1と、従来ヘ
ッドの−0.3より良好な波形を得ることができた。これ
は、下のピークの方が上のピークより1割程度大きいと
いう水準であり、信号とノイズの判別が容易であり、従
って安定な信号検出に充分な水準である。
ッドを作製し、MRヘッドの再生特性を評価した。図６に
従来ヘッドの構造図、図９に本発明実施例のヘッド部分
断面図を示す。本実施例では図９に示すように磁区制御
膜はＭＲ膜に接する一層のみとし、分離層をトラック幅
のみにパタ−ン製膜した構造とした。実際にMR素子上に
形成した誘導型ヘッドを用いて媒体に記録し、MR素子の
再生特性を検討した。このとき、誘導型ヘッドのトラッ
ク幅は5μｍとした。この結果、MR再生出力は図７に示
すように、センス電流10mＡ以下では再生出力が若干従
来ヘッドより低くなるが、最大出力値を比較すると従来
ヘッドの最大値より22％程度高い出力を得ることができ
た。又、最大出力での波形対称性ηは−0.1と、従来ヘ
ッドの−0.3より良好な波形を得ることができた。これ
は、下のピークの方が上のピークより1割程度大きいと
いう水準であり、信号とノイズの判別が容易であり、従
って安定な信号検出に充分な水準である。
【００１６】本実施例ヘッドのＭＲ層及びＳＡＬ層の中
央感磁領域内の磁化分布をシミュレ−ションによって予
測した結果を図８に示す。本発明ヘッドではＭＲ膜厚が
0.05〜0.07μm程度とＮiＦeの磁壁幅に比べて充分薄い
ため、膜厚方向では強い交換相互作用により磁化分布は
ほとんど変化せず、ＭＲ膜下層（図６でＴa分離層の左
右のＭＲ層）まで反強磁性膜の磁化方向制御の効果が及
ぶ。そのため、分離層（非磁性層）とその両脇のＭＲ膜
下層との境界面に磁荷が現れ、この磁荷はＭＲ膜及びＳ
ＡＬ膜の中央感磁領域に縦バイアス磁界を印加する機能
を果たす。この縦バイアス磁界によって、本発明ヘッド
では従来ヘッド（図５）に比べて、磁化回転量が低下し
特に左右端部で磁化の回転が小さくなった。
央感磁領域内の磁化分布をシミュレ−ションによって予
測した結果を図８に示す。本発明ヘッドではＭＲ膜厚が
0.05〜0.07μm程度とＮiＦeの磁壁幅に比べて充分薄い
ため、膜厚方向では強い交換相互作用により磁化分布は
ほとんど変化せず、ＭＲ膜下層（図６でＴa分離層の左
右のＭＲ層）まで反強磁性膜の磁化方向制御の効果が及
ぶ。そのため、分離層（非磁性層）とその両脇のＭＲ膜
下層との境界面に磁荷が現れ、この磁荷はＭＲ膜及びＳ
ＡＬ膜の中央感磁領域に縦バイアス磁界を印加する機能
を果たす。この縦バイアス磁界によって、本発明ヘッド
では従来ヘッド（図５）に比べて、磁化回転量が低下し
特に左右端部で磁化の回転が小さくなった。
【００１７】図７で、従来ヘッドが13mＡ以上で出力が
減少したのは、実施例１で述べたようにＳＡＬ膜の磁化
分布の不安定性に起因すると推察される。ただし、図
５，８に示されるようにＳＡＬ層への縦バイアス磁界印
加によりＭＲ膜の磁化回転量は全体的に低下するため、
センス電流10mＡ以下では本発明ヘッドは従来ヘッドと
比較して再生出力が若干低下したと思われる。又、図
５，８に示されるように実施例１と比べても本発明ヘッ
ドのＭＲ膜及びＳＡＬ膜の磁化回転量は全体的に低下す
るため、センス電流13mＡ以下では本発明ヘッドは実施
例１のヘッドと比較しても再生出力が若干低下したと思
われる。
減少したのは、実施例１で述べたようにＳＡＬ膜の磁化
分布の不安定性に起因すると推察される。ただし、図
５，８に示されるようにＳＡＬ層への縦バイアス磁界印
加によりＭＲ膜の磁化回転量は全体的に低下するため、
センス電流10mＡ以下では本発明ヘッドは従来ヘッドと
比較して再生出力が若干低下したと思われる。又、図
５，８に示されるように実施例１と比べても本発明ヘッ
ドのＭＲ膜及びＳＡＬ膜の磁化回転量は全体的に低下す
るため、センス電流13mＡ以下では本発明ヘッドは実施
例１のヘッドと比較しても再生出力が若干低下したと思
われる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、ＳＡＬバイアス方式Ｍ
ＲヘッドにおいてＳＡＬ膜導電層と前記ＳＡＬ膜導電層
の端部領域にも縦方向バイアスを印加することにより、
ＳＡＬ膜導電層の中央感磁領域の磁化状態を制御するこ
とを通じて、磁気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の磁
化状態を、比較的弱い縦方向バイアス磁界で安定に制御
し、再生出力の振幅及び上下の波形対称性の向上を図る
ことができ、かつバルクハウゼンノイズの発生を抑制す
ることができる。
ＲヘッドにおいてＳＡＬ膜導電層と前記ＳＡＬ膜導電層
の端部領域にも縦方向バイアスを印加することにより、
ＳＡＬ膜導電層の中央感磁領域の磁化状態を制御するこ
とを通じて、磁気抵抗性薄膜導電層の中央感磁領域の磁
化状態を、比較的弱い縦方向バイアス磁界で安定に制御
し、再生出力の振幅及び上下の波形対称性の向上を図る
ことができ、かつバルクハウゼンノイズの発生を抑制す
ることができる。
【図１】従来のMRヘッドの再生出力と上下の波形対称性
を示す図である。
を示す図である。
【図２】発明のＳＡＬ膜にも磁区制御を行ったMRヘッド
の構造図及び磁極部分断面図である。
の構造図及び磁極部分断面図である。
【図３】発明の一実施例であるMRヘッドの再生出力と上
下の波形対称性を示す図である。
下の波形対称性を示す図である。
【図４】本発明の一実施例であるMRヘッドのMR膜及びSA
L膜の中央感磁領域内の磁化分布を示す平面図である。
L膜の中央感磁領域内の磁化分布を示す平面図である。
【図５】従来のMRヘッドのMR膜及びSAL膜の中央感磁領
域内の磁化分布を示す平面図である。
域内の磁化分布を示す平面図である。
【図６】従来ＭＲヘッドの構造図である。
【図７】本発明の他の実施例であるMRヘッドの再生出力
と上下の波形対称性を示す図である。
と上下の波形対称性を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例であるMRヘッドのMR膜及び
SAL膜の中央感磁領域内の磁化分布を示す平面図であ
る。
SAL膜の中央感磁領域内の磁化分布を示す平面図であ
る。
【図９】本発明の分離層のパターン化によりSAL膜にも
磁区制御を行ったMRヘッドの断面図である。
磁区制御を行ったMRヘッドの断面図である。
１ 中央感磁領域、２ 端部領域、３ 高感度領域、４
低感度領域、５ 中央感磁領域と端部領域の境界線、
６ 下部シールド、７ SAL層、８ 分離層、９ MR
層、１０ 縦方向バイアス磁界発生膜、１１ 絶縁性ト
ラック幅規制層、 １２ 電極、１３ 上部シールド、
１４ トラック幅、１５ MR層、１６SAL層、１７ 媒
体対向面、１８ 電極内側端面、１９ 縦方向バイアス
磁界発生膜内側端面
低感度領域、５ 中央感磁領域と端部領域の境界線、
６ 下部シールド、７ SAL層、８ 分離層、９ MR
層、１０ 縦方向バイアス磁界発生膜、１１ 絶縁性ト
ラック幅規制層、 １２ 電極、１３ 上部シールド、
１４ トラック幅、１５ MR層、１６SAL層、１７ 媒
体対向面、１８ 電極内側端面、１９ 縦方向バイアス
磁界発生膜内側端面
Claims (3)
- 【請求項１】 磁気抵抗性薄膜導電層と前記磁気抵抗性
薄膜導電層のトラック対向部を挟んで両端部領域に縦方
向バイアスを印加して前記磁気抵抗性薄膜導電層の中央
感磁領域の磁化状態を制御する手段と、前記磁気抵抗性
薄膜導電層の中央感磁領域のすくなくとも一部を線形応
答モードにするための横方向バイアスを印加する手段
と、前記磁気抵抗性薄膜導電層に信号を検出するための
通電用電極を有する磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、前
記磁気抵抗性薄膜導電層に横方向バイアスを印加するた
めのＳＡＬ膜に縦方向バイアスを印加することを特徴と
する磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項２】 ＳＡＬ膜中央領域とＳＡＬ膜端部領域に
反強磁性膜を用いて縦方向バイアスを印加した請求項１
記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項３】 トラック幅にほぼ等しい幅の分離層を磁
気抵抗性薄膜導電層とＳＡＬ膜との間に挟持した構造の
請求項１記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31300393A JPH07169024A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 磁気抵抗効果型ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31300393A JPH07169024A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 磁気抵抗効果型ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169024A true JPH07169024A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18036066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31300393A Pending JPH07169024A (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | 磁気抵抗効果型ヘッドおよびこれを用いた記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001001395A1 (fr) * | 1999-06-25 | 2001-01-04 | Fujitsu Limited | Tete magnetoresistive et dispositif de reproduction d'informations |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP31300393A patent/JPH07169024A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001001395A1 (fr) * | 1999-06-25 | 2001-01-04 | Fujitsu Limited | Tete magnetoresistive et dispositif de reproduction d'informations |
| US6462918B2 (en) | 1999-06-25 | 2002-10-08 | Fujitsu Limited | Magnetoresistance effect type head with free magnetic layer overhang between magnetic wall control layers |
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