JPH08236834A - 磁気抵抗効果素子の駆動方法 - Google Patents
磁気抵抗効果素子の駆動方法Info
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- JPH08236834A JPH08236834A JP7040966A JP4096695A JPH08236834A JP H08236834 A JPH08236834 A JP H08236834A JP 7040966 A JP7040966 A JP 7040966A JP 4096695 A JP4096695 A JP 4096695A JP H08236834 A JPH08236834 A JP H08236834A
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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
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気抵抗効果素子の出力安定性を飛躍的に向
上させ、しかも高い出力を得ることを可能とする。 【構成】 パルス波高値がセンス電流値の３倍以上、パ
ルス幅値が１ｍｓ以上の初期バイアス電流をＭＲ素子１
に供給し、そのＭＲ特性を曲線Ｓ１から曲線Ｓ２へ移行
させる。
上させ、しかも高い出力を得ることを可能とする。 【構成】 パルス波高値がセンス電流値の３倍以上、パ
ルス幅値が１ｍｓ以上の初期バイアス電流をＭＲ素子１
に供給し、そのＭＲ特性を曲線Ｓ１から曲線Ｓ２へ移行
させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バイアス導体にバイア
ス電流を供給する磁気抵抗効果素子の駆動方法に関し、
特に、磁気抵抗効果素子とバイアス導体とを有する磁気
抵抗効果型磁気ヘッドに対する磁気抵抗効果素子の駆動
方法に関する。
ス電流を供給する磁気抵抗効果素子の駆動方法に関し、
特に、磁気抵抗効果素子とバイアス導体とを有する磁気
抵抗効果型磁気ヘッドに対する磁気抵抗効果素子の駆動
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置における小型
大容量化が進行する中で、特にノート型パーソナルコン
ピュータに代表されるような可搬型コンピュータへの適
用が考慮される用途では、例えば２．５インチ程度の小
型ハードディスク装置に対する要求が高まっている。
大容量化が進行する中で、特にノート型パーソナルコン
ピュータに代表されるような可搬型コンピュータへの適
用が考慮される用途では、例えば２．５インチ程度の小
型ハードディスク装置に対する要求が高まっている。
【０００３】このような小型ハードディスクでは、ディ
スク径に依存して媒体速度が遅くなるため、再生出力が
媒体速度に依存する従来の誘導型磁気ヘッドでは、再生
出力が低下し、大容量化の妨げとなっている。これに対
して、磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗効果を有
する磁性層（以下、単にＭＲ素子と称する。）の抵抗変
化を再生出力電圧として検出する磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド（以下、単にＭＲヘッドと称する。）は、その再生
出力が媒体速度に依存せず、低媒体速度でも高再生出力
が得られるという特徴を有するため、小型ハードディス
クにおいて大容量化を実現する磁気ヘッドとして注目さ
れている。
スク径に依存して媒体速度が遅くなるため、再生出力が
媒体速度に依存する従来の誘導型磁気ヘッドでは、再生
出力が低下し、大容量化の妨げとなっている。これに対
して、磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗効果を有
する磁性層（以下、単にＭＲ素子と称する。）の抵抗変
化を再生出力電圧として検出する磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド（以下、単にＭＲヘッドと称する。）は、その再生
出力が媒体速度に依存せず、低媒体速度でも高再生出力
が得られるという特徴を有するため、小型ハードディス
クにおいて大容量化を実現する磁気ヘッドとして注目さ
れている。
【０００４】このＭＲヘッドは、遷移金属に見られる磁
化の向きとその内部を流れる電流の向きのなす角によっ
て電気抵抗値が変化する、いわゆる磁気抵抗効果現象を
利用した再生用磁気ヘッドである。すなわち、磁気記録
媒体からの漏洩磁束を上記ＭＲ素子が受けると、その磁
束により上記ＭＲ素子の磁化の向きが回転し、上記ＭＲ
素子内部に流れる電流の向きに対して磁性量に応じた角
度をもつようになる。それ故に上記ＭＲ素子の電気抵抗
値が変化し、この変化量に応じた電圧変化が電流が流れ
ているＭＲ素子の両端の電極に現れる。したがって、こ
の電圧変化を電圧信号として磁気記録信号を読みだせる
ことになる。
化の向きとその内部を流れる電流の向きのなす角によっ
て電気抵抗値が変化する、いわゆる磁気抵抗効果現象を
利用した再生用磁気ヘッドである。すなわち、磁気記録
媒体からの漏洩磁束を上記ＭＲ素子が受けると、その磁
束により上記ＭＲ素子の磁化の向きが回転し、上記ＭＲ
素子内部に流れる電流の向きに対して磁性量に応じた角
度をもつようになる。それ故に上記ＭＲ素子の電気抵抗
値が変化し、この変化量に応じた電圧変化が電流が流れ
ているＭＲ素子の両端の電極に現れる。したがって、こ
の電圧変化を電圧信号として磁気記録信号を読みだせる
ことになる。
【０００５】上記ＭＲヘッドは、基板上に薄膜技術によ
り上記ＭＲ素子や電極膜、絶縁層等を成膜し、フォトリ
ソ技術によってこれらを所定形状にエッチングすること
により形成され、再生時のギャップ長を規定して不要な
磁束の上記ＭＲ素子への浸入を防止するために、シール
ド材となる下部磁性磁極及び上部磁性磁極を上下に配し
たシールド構造を採用している。
り上記ＭＲ素子や電極膜、絶縁層等を成膜し、フォトリ
ソ技術によってこれらを所定形状にエッチングすること
により形成され、再生時のギャップ長を規定して不要な
磁束の上記ＭＲ素子への浸入を防止するために、シール
ド材となる下部磁性磁極及び上部磁性磁極を上下に配し
たシールド構造を採用している。
【０００６】具体的に、例えば、センス電流がトラック
幅方向と直交する方向に流れる、いわゆる縦型のＭＲヘ
ッドは、非磁性の基板上に絶縁層，下部磁性磁極となる
軟磁性膜及びＡｌ2 Ｏ3 或はＳｉＯ2 を材料とする絶縁
層が順次積層され、この絶縁層上に、ＭＲ素子が、その
長手方向が磁気記録媒体との対向面（磁気記録媒体摺動
面）と垂直になるように配され、且つその一方の端面が
磁気記録媒体摺動面に露出するかたちに形成されてい
る。さらに、ＭＲ素子の両端部上に、このＭＲ素子にセ
ンス電流を提供するための前端電極及び後端電極が設け
られ、上記ＭＲ素子上にＡｌ2 Ｏ3 或はＳｉＯ2 を材料
とする絶縁層が形成されている。この絶縁層は上記前端
及び後端電極により狭持されたかたちとされている。こ
の絶縁層上には上記ＭＲ素子と対向してバイアス導体が
配されて、さらにこの上に絶縁層が形成され、上記絶縁
層上に上部磁性磁極となる軟磁性膜が積層されて上記Ｍ
Ｒヘッドが構成されている。
幅方向と直交する方向に流れる、いわゆる縦型のＭＲヘ
ッドは、非磁性の基板上に絶縁層，下部磁性磁極となる
軟磁性膜及びＡｌ2 Ｏ3 或はＳｉＯ2 を材料とする絶縁
層が順次積層され、この絶縁層上に、ＭＲ素子が、その
長手方向が磁気記録媒体との対向面（磁気記録媒体摺動
面）と垂直になるように配され、且つその一方の端面が
磁気記録媒体摺動面に露出するかたちに形成されてい
る。さらに、ＭＲ素子の両端部上に、このＭＲ素子にセ
ンス電流を提供するための前端電極及び後端電極が設け
られ、上記ＭＲ素子上にＡｌ2 Ｏ3 或はＳｉＯ2 を材料
とする絶縁層が形成されている。この絶縁層は上記前端
及び後端電極により狭持されたかたちとされている。こ
の絶縁層上には上記ＭＲ素子と対向してバイアス導体が
配されて、さらにこの上に絶縁層が形成され、上記絶縁
層上に上部磁性磁極となる軟磁性膜が積層されて上記Ｍ
Ｒヘッドが構成されている。
【０００７】ここで、上記ＭＲヘッドにおいて、上記Ｍ
Ｒ素子の機能について説明する。このＭＲ素子の電気抵
抗Ｒは、当該ＭＲ素子に入力される磁束強度（磁束量）
に応じて変化する。すなわち、ＭＲ素子の電気抵抗Ｒの
外部磁界依存性がＭＲ特性として図６に示すＭＲ曲線で
表される。上記ＭＲ素子を駆動させる際には、先ず、上
記バイアス導体にバイアス電流を流すことにより外部磁
界に対する線形性に優れ且つ最も電気抵抗Ｒの変化の大
きい箇所まで予めＭＲ素子にバイアス磁界Ｈｂを加えて
おく。この箇所を動作点Ａとする。このとき磁気記録媒
体からの信号磁界ΔＨｓが入力すると、それが抵抗変化
ΔＲｓに変換されることになる。すなわち、ＭＲ素子に
所定のセンス電流Ｉｓを流しておけば、オームの法則Δ
Ｖｓ＝ΔＲｓ×Ｉｓに基づいて、この抵抗変化ΔＲｓを
出力電圧ΔＶｓとして取り出せるわけである。なお、セ
ンス電流ＩｓをＭＲ素子に供給することによって当該Ｍ
Ｒ素子が単磁区化され、そのためいわゆるバルクハウゼ
ンジャンプの発生を抑制することができる。
Ｒ素子の機能について説明する。このＭＲ素子の電気抵
抗Ｒは、当該ＭＲ素子に入力される磁束強度（磁束量）
に応じて変化する。すなわち、ＭＲ素子の電気抵抗Ｒの
外部磁界依存性がＭＲ特性として図６に示すＭＲ曲線で
表される。上記ＭＲ素子を駆動させる際には、先ず、上
記バイアス導体にバイアス電流を流すことにより外部磁
界に対する線形性に優れ且つ最も電気抵抗Ｒの変化の大
きい箇所まで予めＭＲ素子にバイアス磁界Ｈｂを加えて
おく。この箇所を動作点Ａとする。このとき磁気記録媒
体からの信号磁界ΔＨｓが入力すると、それが抵抗変化
ΔＲｓに変換されることになる。すなわち、ＭＲ素子に
所定のセンス電流Ｉｓを流しておけば、オームの法則Δ
Ｖｓ＝ΔＲｓ×Ｉｓに基づいて、この抵抗変化ΔＲｓを
出力電圧ΔＶｓとして取り出せるわけである。なお、セ
ンス電流ＩｓをＭＲ素子に供給することによって当該Ｍ
Ｒ素子が単磁区化され、そのためいわゆるバルクハウゼ
ンジャンプの発生を抑制することができる。
【０００８】上記ＭＲヘッドは、上記ＭＲ素子を上部磁
性磁極及び下部磁性磁極で挟む構造としているため、上
部及び下部磁性磁極のないものと比較して、再生出力の
Ｓ／Ｎ及び記録密度を向上させることができる。
性磁極及び下部磁性磁極で挟む構造としているため、上
部及び下部磁性磁極のないものと比較して、再生出力の
Ｓ／Ｎ及び記録密度を向上させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】通常、上記ＭＲヘッド
は、記録用の磁気ヘッド、例えばいわゆるインダクティ
ブ型の薄膜磁気ヘッドと一体となった複合型薄膜磁気ヘ
ッドとされて使用されるものであり、この複合型薄膜磁
気ヘッドを用いて磁気記録媒体に対して情報信号の記録
及び再生を行う。
は、記録用の磁気ヘッド、例えばいわゆるインダクティ
ブ型の薄膜磁気ヘッドと一体となった複合型薄膜磁気ヘ
ッドとされて使用されるものであり、この複合型薄膜磁
気ヘッドを用いて磁気記録媒体に対して情報信号の記録
及び再生を行う。
【００１０】ところで、近時ではハードディスクの記録
密度の向上に対する要請が高まっており、それに伴って
トラック幅が狭くなってＭＲ素子の磁化容易軸方向（Ｍ
Ｒ素子の長手方向と直交する方向）もまた必然的に狭く
なる傾向にある。この場合、当該ＭＲ素子のＭＲ特性に
ヒステリシス様の変化が生じ易くなる。すなわち、この
ＭＲ素子に比較的大きな外部磁界、例えば上記記録用の
磁気ヘッドからの漏れ磁界が加わると、ＭＲ特性曲線が
変化し、したがってＭＲヘッドの出力が不安定化する。
密度の向上に対する要請が高まっており、それに伴って
トラック幅が狭くなってＭＲ素子の磁化容易軸方向（Ｍ
Ｒ素子の長手方向と直交する方向）もまた必然的に狭く
なる傾向にある。この場合、当該ＭＲ素子のＭＲ特性に
ヒステリシス様の変化が生じ易くなる。すなわち、この
ＭＲ素子に比較的大きな外部磁界、例えば上記記録用の
磁気ヘッドからの漏れ磁界が加わると、ＭＲ特性曲線が
変化し、したがってＭＲヘッドの出力が不安定化する。
【００１１】ここで、上記複合型薄膜磁気ヘッドを用い
て記録・再生を繰り返し行ったときのトラック・アベレ
ージ・アンプリチュード（ＴＡＡ）を変化の様子を図７
に示す。このＴＡＡとは、ハードディスク１周分の平均
出力のことである。この図７に示すように、記録・再生
を繰り返してゆくと、初期の状態ではＴＡＡは一定値を
示すが、ある回数（図７中、ｔｃと記す）になると不連
続的にＴＡＡの値が大きくなり、その後は一定値を保
つ。これは、ｔｃにおいてＭＲ特性にヒステリシス様の
変化が生じたことを示している。
て記録・再生を繰り返し行ったときのトラック・アベレ
ージ・アンプリチュード（ＴＡＡ）を変化の様子を図７
に示す。このＴＡＡとは、ハードディスク１周分の平均
出力のことである。この図７に示すように、記録・再生
を繰り返してゆくと、初期の状態ではＴＡＡは一定値を
示すが、ある回数（図７中、ｔｃと記す）になると不連
続的にＴＡＡの値が大きくなり、その後は一定値を保
つ。これは、ｔｃにおいてＭＲ特性にヒステリシス様の
変化が生じたことを示している。
【００１２】このように、上記ＭＲヘッドの小型化を図
るとともに、ＭＲ素子の狭幅化に伴う出力の不安定化を
実現することは極めて困難であり、そのための有効な方
法が模索されている現状である。本発明は、上述の課題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、ＭＲ素子の出力安定性を飛躍的に向上させ、しかも
高い出力が得られる磁気抵抗効果素子の駆動方法を提供
することにある。
るとともに、ＭＲ素子の狭幅化に伴う出力の不安定化を
実現することは極めて困難であり、そのための有効な方
法が模索されている現状である。本発明は、上述の課題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、ＭＲ素子の出力安定性を飛躍的に向上させ、しかも
高い出力が得られる磁気抵抗効果素子の駆動方法を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁界に応じて
抵抗率が変化する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）に対し
て、バイアス電流が供給されるバイアス導体によりバイ
アス磁界を印加する磁気抵抗効果素子の駆動方法を対象
とするものである。本発明は、上記バイアス導体にバイ
アス電流を供給するに先立って、上記バイアス導体にバ
イアス電流値より大のパルス波高値を有するパルス状の
初期電流を供給することを特徴とするものである。ここ
で、パルス波高値とは、当該パルス状電流である初期電
流の各パルスの最大値のことである。
抵抗率が変化する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）に対し
て、バイアス電流が供給されるバイアス導体によりバイ
アス磁界を印加する磁気抵抗効果素子の駆動方法を対象
とするものである。本発明は、上記バイアス導体にバイ
アス電流を供給するに先立って、上記バイアス導体にバ
イアス電流値より大のパルス波高値を有するパルス状の
初期電流を供給することを特徴とするものである。ここ
で、パルス波高値とは、当該パルス状電流である初期電
流の各パルスの最大値のことである。
【００１４】具体的には、上記初期電流について、その
パルス波高値をバイアス電流値の３倍以上とし、且つそ
のパルス幅値を１ｍ秒以上とすることが望ましい。この
とき、パルス波高値がバイアス電流値の３倍より小、或
はパルス幅値が１ｍ秒より小であると、安定なＭＲ特性
を得ることが困難となる場合がある。本発明において
は、上記ＭＲ素子及びバイアス電流を供給するバイアス
導体を有するデバイスとして、主に磁気抵抗効果型磁気
ヘッド（ＭＲヘッド）をその対象としており、ＭＲ上記
素子とバイアス導体とが直列接続されてなるＭＲヘッド
が特に好ましい。このＭＲヘッドにおいては、センス電
流がバイアス電流を兼ねているため、センス電流をバイ
アス導体に供給するに先立って上記初期電流をバイアス
導体（ＭＲ素子）に供給することになる。
パルス波高値をバイアス電流値の３倍以上とし、且つそ
のパルス幅値を１ｍ秒以上とすることが望ましい。この
とき、パルス波高値がバイアス電流値の３倍より小、或
はパルス幅値が１ｍ秒より小であると、安定なＭＲ特性
を得ることが困難となる場合がある。本発明において
は、上記ＭＲ素子及びバイアス電流を供給するバイアス
導体を有するデバイスとして、主に磁気抵抗効果型磁気
ヘッド（ＭＲヘッド）をその対象としており、ＭＲ上記
素子とバイアス導体とが直列接続されてなるＭＲヘッド
が特に好ましい。このＭＲヘッドにおいては、センス電
流がバイアス電流を兼ねているため、センス電流をバイ
アス導体に供給するに先立って上記初期電流をバイアス
導体（ＭＲ素子）に供給することになる。
【００１５】
【作用】本発明においては、バイアス導体にバイアス電
流を供給するに際して、このバイアス電流の供給に先立
って、上記バイアス導体にバイアス電流値より大のパル
ス波高値を有するパルス状の初期電流を供給する。とこ
ろで、上記ＭＲ素子は、そのＭＲ特性にヒステリシス様
の変化を有しており、このＭＲ素子を用いて情報信号の
再生を行う場合、当該ＭＲ素子に比較的大きな外部磁界
が印加されると、ＭＲ特性曲線上においてそれまでの動
作曲線（曲線Ｓ１と称する）から他方の動作曲線（曲線
Ｓ２と称する）に移行し、曲線Ｓ２がＭＲ素子の動作点
の近傍において曲線Ｓ１と比較して急峻であるために上
記ＭＲ素子は曲線Ｓ１のＭＲ特性における動作と比較し
て高感度な動作を示すようになる。この変化は不可逆的
に起こる現象であるため、一度変化が発生すると、それ
以降において上記ＭＲ素子は上記曲線Ｓ２のＭＲ特性を
示す。
流を供給するに際して、このバイアス電流の供給に先立
って、上記バイアス導体にバイアス電流値より大のパル
ス波高値を有するパルス状の初期電流を供給する。とこ
ろで、上記ＭＲ素子は、そのＭＲ特性にヒステリシス様
の変化を有しており、このＭＲ素子を用いて情報信号の
再生を行う場合、当該ＭＲ素子に比較的大きな外部磁界
が印加されると、ＭＲ特性曲線上においてそれまでの動
作曲線（曲線Ｓ１と称する）から他方の動作曲線（曲線
Ｓ２と称する）に移行し、曲線Ｓ２がＭＲ素子の動作点
の近傍において曲線Ｓ１と比較して急峻であるために上
記ＭＲ素子は曲線Ｓ１のＭＲ特性における動作と比較し
て高感度な動作を示すようになる。この変化は不可逆的
に起こる現象であるため、一度変化が発生すると、それ
以降において上記ＭＲ素子は上記曲線Ｓ２のＭＲ特性を
示す。
【００１６】したがって、バイアス電流の供給に先立っ
てパルス状の初期電流を積極的にバイアス導体に供給す
ることにより、ＭＲ素子は上記曲線Ｓ２のＭＲ特性に移
行し、その後バイアス電流を当該バイアス導体に供給す
ることで常に安定な出力且つ感度に優れた状態で上記Ｍ
Ｒ素子が動作することになる。
てパルス状の初期電流を積極的にバイアス導体に供給す
ることにより、ＭＲ素子は上記曲線Ｓ２のＭＲ特性に移
行し、その後バイアス電流を当該バイアス導体に供給す
ることで常に安定な出力且つ感度に優れた状態で上記Ｍ
Ｒ素子が動作することになる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明をＭＲヘッドに適用した実施例
を図面を参照しながら詳細に説明する。この実施例に係
るＭＲヘッドは、図１に示すように、磁化困難軸方向
（長手方向）が磁気記録媒体摺動面ａと直交するように
形成された感磁部を有するＭＲ素子１が下部磁性磁極２
と上部磁性磁極３とで挟まれた構造となっており、いわ
ゆる縦型の薄膜磁気ヘッドとして構成されている。
を図面を参照しながら詳細に説明する。この実施例に係
るＭＲヘッドは、図１に示すように、磁化困難軸方向
（長手方向）が磁気記録媒体摺動面ａと直交するように
形成された感磁部を有するＭＲ素子１が下部磁性磁極２
と上部磁性磁極３とで挟まれた構造となっており、いわ
ゆる縦型の薄膜磁気ヘッドとして構成されている。
【００１８】ここで、上記ＭＲヘッドは磁気記録媒体摺
動面ａと平行な方向に磁化容易軸を有することになり、
磁化容易軸とは磁気異方性エネルギーが極大となって自
発磁化が安定に向く方向であり、磁化困難軸とは磁気異
方性エネルギーが極大となる方向である。ところで、近
時においてはハードディスク装置の更なる大容量化が要
請されており、磁気記録媒体の狭トラック化が図られ高
記録密度化が促進されている。ここで、線記録密度を増
大させるために、高保磁力及び低残留磁束密度を有する
磁気記録媒体の採用が検討されている。ところが、狭ト
ラック化が進むと出力低下を来すとともに、保磁力が向
上し残留磁束密度が低下するとＳ／Ｎの劣化を招くた
め、小型で電流密度の高い薄い膜厚を有するＭＲ素子を
もつＭＲヘッドが提案されている。
動面ａと平行な方向に磁化容易軸を有することになり、
磁化容易軸とは磁気異方性エネルギーが極大となって自
発磁化が安定に向く方向であり、磁化困難軸とは磁気異
方性エネルギーが極大となる方向である。ところで、近
時においてはハードディスク装置の更なる大容量化が要
請されており、磁気記録媒体の狭トラック化が図られ高
記録密度化が促進されている。ここで、線記録密度を増
大させるために、高保磁力及び低残留磁束密度を有する
磁気記録媒体の採用が検討されている。ところが、狭ト
ラック化が進むと出力低下を来すとともに、保磁力が向
上し残留磁束密度が低下するとＳ／Ｎの劣化を招くた
め、小型で電流密度の高い薄い膜厚を有するＭＲ素子を
もつＭＲヘッドが提案されている。
【００１９】本実施例に示すＭＲヘッドはその一例であ
り、後述のバイアス導体と後端電極とを兼用させて端子
数が４つに削減されたものである。具体的には、Ａｌ2
Ｏ3 −ＴｉＣ等よりなる非磁性基板１１上に、Ｎｉ−Ｆ
ｅ等よりなるシールド磁性膜である下部磁性磁極２が成
膜され、この下部磁性磁極２の表面上に二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）等よりなる絶縁層１２が積層され、この絶縁層
１２上に上記ＭＲ素子１が形成され、更に上記ＭＲ素子
１上の前端部１ｂ及び後端部１ａを除いてＳｉＯ2 等よ
りなる絶縁層１３が積層されている。
り、後述のバイアス導体と後端電極とを兼用させて端子
数が４つに削減されたものである。具体的には、Ａｌ2
Ｏ3 −ＴｉＣ等よりなる非磁性基板１１上に、Ｎｉ−Ｆ
ｅ等よりなるシールド磁性膜である下部磁性磁極２が成
膜され、この下部磁性磁極２の表面上に二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ2 ）等よりなる絶縁層１２が積層され、この絶縁層
１２上に上記ＭＲ素子１が形成され、更に上記ＭＲ素子
１上の前端部１ｂ及び後端部１ａを除いてＳｉＯ2 等よ
りなる絶縁層１３が積層されている。
【００２０】そして、上記ＭＲ素子１の後端部１ａに電
気的に直列接続されるとともに絶縁層１３上に架けて導
電材よりなるバイアス導体１４が成膜され、更にＭＲ素
子１の前端部１ｂに導電材よりなる前端電極１６が成膜
されている。このバイアス導体１４は、図２に示すよう
に、略々渦巻状の屈曲形状に成膜されたものであり、上
記のようにその一端部１４ａがＭＲ素子１の後端部１ａ
と直列接続されるとともに、屈曲を３回繰り返して絶縁
層１３上ではＭＲ素子１の磁化困難軸方向と直交するよ
うにバイアス磁界印加部１４ｂとされ、さらに１回屈曲
して構成されており、その他端部がセンス電流供給部１
４ｃとされている。
気的に直列接続されるとともに絶縁層１３上に架けて導
電材よりなるバイアス導体１４が成膜され、更にＭＲ素
子１の前端部１ｂに導電材よりなる前端電極１６が成膜
されている。このバイアス導体１４は、図２に示すよう
に、略々渦巻状の屈曲形状に成膜されたものであり、上
記のようにその一端部１４ａがＭＲ素子１の後端部１ａ
と直列接続されるとともに、屈曲を３回繰り返して絶縁
層１３上ではＭＲ素子１の磁化困難軸方向と直交するよ
うにバイアス磁界印加部１４ｂとされ、さらに１回屈曲
して構成されており、その他端部がセンス電流供給部１
４ｃとされている。
【００２１】上記バイアス導体１４に所定値のセンス電
流を流すことにより、このセンス電流がバイアス電流と
なってバイアス磁界印加部１４ｂに供給されてＭＲ素子
１にバイアス磁界が印加されるとともに、当該センス電
流が後端部１ａからＭＲ素子１に供給されることにな
る。次いで、バイアス導体１４及び絶縁層１３のそれぞ
れの間及びそれぞれの上にＳｉＯ2 等よりなる絶縁層１
７が成膜され、その上にＮｉ−Ｆｅ等の磁性膜による上
部磁性磁極３が成膜されて上記ＭＲヘッドが構成されて
いる。
流を流すことにより、このセンス電流がバイアス電流と
なってバイアス磁界印加部１４ｂに供給されてＭＲ素子
１にバイアス磁界が印加されるとともに、当該センス電
流が後端部１ａからＭＲ素子１に供給されることにな
る。次いで、バイアス導体１４及び絶縁層１３のそれぞ
れの間及びそれぞれの上にＳｉＯ2 等よりなる絶縁層１
７が成膜され、その上にＮｉ−Ｆｅ等の磁性膜による上
部磁性磁極３が成膜されて上記ＭＲヘッドが構成されて
いる。
【００２２】上記ＭＲヘッドにおいては、上記ＭＲ素子
１が、その長手方向が磁気記録媒体との対向面、即ち磁
気記録媒体摺動面ａと垂直になるように配置され、その
一方の端面が磁気記録媒体摺動面ａに露出したかたちと
なっている。そして上記のように、このＭＲ素子１の磁
気記録媒体摺動面ａ側の前端部１ｂと、この前端部１ｂ
から所定距離隔てた後端部１ａに、それぞれ上記前端電
極１６及びバイアス導体１４が形成されており、前端電
極１６とバイアス導体１４の一端部１４ａとの間の領域
が磁気抵抗効果を示すことになる。
１が、その長手方向が磁気記録媒体との対向面、即ち磁
気記録媒体摺動面ａと垂直になるように配置され、その
一方の端面が磁気記録媒体摺動面ａに露出したかたちと
なっている。そして上記のように、このＭＲ素子１の磁
気記録媒体摺動面ａ側の前端部１ｂと、この前端部１ｂ
から所定距離隔てた後端部１ａに、それぞれ上記前端電
極１６及びバイアス導体１４が形成されており、前端電
極１６とバイアス導体１４の一端部１４ａとの間の領域
が磁気抵抗効果を示すことになる。
【００２３】ここで、上記の如き構成を有するＭＲヘッ
ドにおいて、そのＭＲ素子１にバイアス導体１４のセン
ス電流供給部１４ｃからセンス電流（即ちバイアス電
流）を供給するに際して、当該ＭＲ素子１にセンス電流
を供給するに先立って、上記ＭＲ素子にセンス電流値よ
り大のパルス波高値を有するパルス状の初期電流を供給
する。ここで、パルス波高値とは、当該パルス状電流で
ある初期電流の各パルスの最大値のことである。
ドにおいて、そのＭＲ素子１にバイアス導体１４のセン
ス電流供給部１４ｃからセンス電流（即ちバイアス電
流）を供給するに際して、当該ＭＲ素子１にセンス電流
を供給するに先立って、上記ＭＲ素子にセンス電流値よ
り大のパルス波高値を有するパルス状の初期電流を供給
する。ここで、パルス波高値とは、当該パルス状電流で
ある初期電流の各パルスの最大値のことである。
【００２４】具体的には、上記初期電流について、その
パルス波高値をセンス電流値の３倍以上とし、且つその
パルス幅値を１ｍｓ以上とすることが望ましい。このと
き、パルス波高値がセンス電流値の３倍より小、或はパ
ルス幅値が１ｍｓより小であると、安定なＭＲ特性を得
ることが困難となる場合がある。ところで、上記ＭＲ素
子１は、図３に示すように、そのＭＲ特性にヒステリシ
ス様の変化を有しており、このＭＲ素子１を用いて情報
信号の再生を行う場合、当該ＭＲ素子１に記録用の磁気
ヘッドからの漏れ磁界等の比較的大きな外部磁界が印加
されると、ＭＲ特性曲線上においてそれまでの動作曲線
（図３中、曲線Ｓ１と称する）から他方の動作曲線（図
３中、曲線Ｓ２と称する）に移行し、曲線ＢがＭＲ素子
１の動作点Ａの近傍において曲線Ａと比較して急峻であ
るために上記ＭＲ素子１は曲線ＡのＭＲ特性における動
作と比較して高感度な動作を示すようになる。この変化
は不可逆的に起こる現象であるため、一度変化が発生す
ると、それ以降においてＭＲ素子１は上記曲線Ｓ２のＭ
Ｒ特性を示す。
パルス波高値をセンス電流値の３倍以上とし、且つその
パルス幅値を１ｍｓ以上とすることが望ましい。このと
き、パルス波高値がセンス電流値の３倍より小、或はパ
ルス幅値が１ｍｓより小であると、安定なＭＲ特性を得
ることが困難となる場合がある。ところで、上記ＭＲ素
子１は、図３に示すように、そのＭＲ特性にヒステリシ
ス様の変化を有しており、このＭＲ素子１を用いて情報
信号の再生を行う場合、当該ＭＲ素子１に記録用の磁気
ヘッドからの漏れ磁界等の比較的大きな外部磁界が印加
されると、ＭＲ特性曲線上においてそれまでの動作曲線
（図３中、曲線Ｓ１と称する）から他方の動作曲線（図
３中、曲線Ｓ２と称する）に移行し、曲線ＢがＭＲ素子
１の動作点Ａの近傍において曲線Ａと比較して急峻であ
るために上記ＭＲ素子１は曲線ＡのＭＲ特性における動
作と比較して高感度な動作を示すようになる。この変化
は不可逆的に起こる現象であるため、一度変化が発生す
ると、それ以降においてＭＲ素子１は上記曲線Ｓ２のＭ
Ｒ特性を示す。
【００２５】したがって、センス電流の供給に先立って
パルス状の初期電流を積極的に当該ＭＲ素子１に供給す
ることにより、ＭＲ素子１は上記曲線Ｓ２のＭＲ特性に
移行し、その後バイアス電流をバイアス導体１４に供給
することで常に安定な出力且つ感度に優れた状態でＭＲ
素子１が動作することになる。ここで、１つの実験例に
ついて説明する。この実験は、上記ＭＲヘッドを所定の
記録用の磁気ヘッドとともに複合型薄膜ヘッドとして、
当該ＭＲヘッドに供給する上記初期電流の最適なパルス
波高及びパルス幅について調べたものである。具体的
に、上記実験においては、５０個の上記ＭＲヘッドにつ
いて、初期電流を供給した際に出力が安定である、すな
わち、ＭＲ素子１のＭＲ特性が上記曲線Ｓ１の状態にあ
る割合について調べた。ここで、上記割合とは、上記複
合型薄膜ヘッドを用いて記録・再生を１００回繰り返し
行ったときの標準偏差値を３倍した値をそのときの平均
値で割り付け、その算出値をパーセント表示した値が５
％以上である割合のことである。
パルス状の初期電流を積極的に当該ＭＲ素子１に供給す
ることにより、ＭＲ素子１は上記曲線Ｓ２のＭＲ特性に
移行し、その後バイアス電流をバイアス導体１４に供給
することで常に安定な出力且つ感度に優れた状態でＭＲ
素子１が動作することになる。ここで、１つの実験例に
ついて説明する。この実験は、上記ＭＲヘッドを所定の
記録用の磁気ヘッドとともに複合型薄膜ヘッドとして、
当該ＭＲヘッドに供給する上記初期電流の最適なパルス
波高及びパルス幅について調べたものである。具体的
に、上記実験においては、５０個の上記ＭＲヘッドにつ
いて、初期電流を供給した際に出力が安定である、すな
わち、ＭＲ素子１のＭＲ特性が上記曲線Ｓ１の状態にあ
る割合について調べた。ここで、上記割合とは、上記複
合型薄膜ヘッドを用いて記録・再生を１００回繰り返し
行ったときの標準偏差値を３倍した値をそのときの平均
値で割り付け、その算出値をパーセント表示した値が５
％以上である割合のことである。
【００２６】先ず、実験１として、初期電流のパルス波
高値をセンス電流値で割った値（規格化パルス波高値）
と上記割合との関係を調べた。その結果、図４に示すよ
うに、パルス波高値がセンス電流値の１．１倍程度のと
きには、８割以上のＭＲヘッドのＭＲ特性が上記曲線Ｓ
１の状態に停留していたのに対して、パルス波高値がセ
ンス電流値の３倍程度以上のときには、上記割合が１割
程度となった。
高値をセンス電流値で割った値（規格化パルス波高値）
と上記割合との関係を調べた。その結果、図４に示すよ
うに、パルス波高値がセンス電流値の１．１倍程度のと
きには、８割以上のＭＲヘッドのＭＲ特性が上記曲線Ｓ
１の状態に停留していたのに対して、パルス波高値がセ
ンス電流値の３倍程度以上のときには、上記割合が１割
程度となった。
【００２７】したがって、ＭＲ素子１のＭＲ特性を上記
曲線Ｓ１から上記曲線Ｓ２へ移行させるには、センス電
流の３倍以上のパルス波高値が必要であることがわか
る。次いで、実験２として、パルス波高値をセンス電流
値の３倍に設定し、初期電流のパルス幅値と上記割合と
の関係を調べた。その結果、図５に示すように、パルス
幅値を減少させてゆくと、１ｍｓ程度まではほぼ一定の
上記割合を示したが、パルス幅値がそれより小となると
上記割合は急激に増大した。
曲線Ｓ１から上記曲線Ｓ２へ移行させるには、センス電
流の３倍以上のパルス波高値が必要であることがわか
る。次いで、実験２として、パルス波高値をセンス電流
値の３倍に設定し、初期電流のパルス幅値と上記割合と
の関係を調べた。その結果、図５に示すように、パルス
幅値を減少させてゆくと、１ｍｓ程度まではほぼ一定の
上記割合を示したが、パルス幅値がそれより小となると
上記割合は急激に増大した。
【００２８】したがって、ＭＲ素子１のＭＲ特性を上記
曲線Ｓ１から上記曲線Ｓ２へ移行させるには、１ｍｓ以
上のパルス幅値が必要であることがわかる。このよう
に、本実施例の磁気抵抗効果素子の駆動方法によれば、
出力が安定であり且つ高感度を示すＭＲ特性でＭＲヘッ
ドを動作させることが可能となる。なお、本発明は上記
実施例に限定されることはない。例えば、上記実施例で
はＭＲヘッドについて示したが、本発明はＭＲ素子を有
するデバイスであれば適用可能であることは言うまでも
ない。
曲線Ｓ１から上記曲線Ｓ２へ移行させるには、１ｍｓ以
上のパルス幅値が必要であることがわかる。このよう
に、本実施例の磁気抵抗効果素子の駆動方法によれば、
出力が安定であり且つ高感度を示すＭＲ特性でＭＲヘッ
ドを動作させることが可能となる。なお、本発明は上記
実施例に限定されることはない。例えば、上記実施例で
はＭＲヘッドについて示したが、本発明はＭＲ素子を有
するデバイスであれば適用可能であることは言うまでも
ない。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る磁気抵抗効果素子の駆動方
法によれば、磁気抵抗効果素子の出力安定性が飛躍的に
向上し、しかも高い出力を得ることが可能となる。
法によれば、磁気抵抗効果素子の出力安定性が飛躍的に
向上し、しかも高い出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るＭＲヘッドを模式的に示す断面
図である。
図である。
【図２】本実施例に係るＭＲヘッドの構成要素であるＭ
Ｒ素子及びバイアス導体を模式的に示す平面図である。
Ｒ素子及びバイアス導体を模式的に示す平面図である。
【図３】上記ＭＲ素子のＭＲ特性がヒステリシス様に変
化する様子を示す特性図である。
化する様子を示す特性図である。
【図４】規格化パルス波高値と、ＭＲ素子が当初のＭＲ
特性状態にあるＭＲヘッドが５％以上である割合との関
係を示す特性図である。
特性状態にあるＭＲヘッドが５％以上である割合との関
係を示す特性図である。
【図５】パルス幅と、ＭＲ素子が当初のＭＲ特性状態に
あるＭＲヘッドが５％以上である割合との関係を示す特
性図である。
あるＭＲヘッドが５％以上である割合との関係を示す特
性図である。
【図６】ＭＲヘッドのＭＲ特性を示す特性図である。
【図７】ＭＲヘッドを有する複合型薄膜磁気ヘッドを用
いて記録・再生を行った際の、記録・再生回数とＴＡＡ
との関係を示す特性図である。
いて記録・再生を行った際の、記録・再生回数とＴＡＡ
との関係を示す特性図である。
１ ＭＲ素子 ２ 下部磁性磁極 ３ 上部磁性磁極 １１ 基板 １２，１３，１７ 絶縁層 １４ バイアス導体 １６ 前端電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 清志 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 (4)
- 【請求項１】 磁界に応じて抵抗率が変化する磁気抵抗
効果素子に対して、バイアス電流が供給されるバイアス
導体によりバイアス磁界を印加するに際して、 上記バイアス導体にバイアス電流値より大なるパルス波
高値を有するパルス状の初期電流をバイアス電流の供給
に先立って供給することを特徴とする磁気抵抗効果素子
の駆動方法。 - 【請求項２】 初期電流のパルス波高値がバイアス電流
値の３倍以上であり、且つそのパルス幅値が１ｍ秒以上
であることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素
子の駆動方法。 - 【請求項３】 磁気抵抗効果素子が磁気抵抗効果型磁気
ヘッドとして用いられることを特徴とする請求項１記載
の磁気抵抗効果素子の駆動方法。 - 【請求項４】 磁気抵抗効果素子とバイアス導体とが直
列接続されてなることを特徴とする請求項３記載の磁気
抵抗効果素子の駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7040966A JPH08236834A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 磁気抵抗効果素子の駆動方法 |
| KR1019960004595A KR960032783A (ko) | 1995-02-28 | 1996-02-26 | 자기저항효과소자의 구동방법 |
| US08/607,563 US5689225A (en) | 1995-02-28 | 1996-02-27 | Method for driving magneto-resistive element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7040966A JPH08236834A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 磁気抵抗効果素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236834A true JPH08236834A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12595221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7040966A Withdrawn JPH08236834A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 磁気抵抗効果素子の駆動方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5689225A (ja) |
| JP (1) | JPH08236834A (ja) |
| KR (1) | KR960032783A (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4443826A (en) * | 1980-10-29 | 1984-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Magneto-resistive effect type magnetic head |
| JPS6047223A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-14 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
| JPH0512628A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Sony Corp | 複合型薄膜ヘツド |
| JP3086731B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2000-09-11 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| JPH07192227A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-28 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7040966A patent/JPH08236834A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-02-26 KR KR1019960004595A patent/KR960032783A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-02-27 US US08/607,563 patent/US5689225A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960032783A (ko) | 1996-09-17 |
| US5689225A (en) | 1997-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |