JPH08288567A

JPH08288567A - 磁気ヘッドおよび磁界検出器

Info

Publication number: JPH08288567A
Application number: JP7085519A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Senda; 正勝千田; Koji Takei; 弘次武井; Osamu Ishii; 修石井; Yasuhiro Koshimoto; 泰弘越本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】出力、ＳＮ比、感度、信号検出精度の低さ、
および部品構成の複雑さを解決した、磁気ヘッドおよび
磁界検出器を提供する。【構成】自身が形成する磁気回路の、検出すべき外部
磁界に面した一部には、ギャップが設けられた少なくと
も１個のリング状磁性体コアと、該磁性体コア内に直接
あるいは非磁性絶縁体を介して設けられた少なくとも２
個の検出導体とからなるか、リング型インダクティブヘ
ッドの磁性体コア内に直接あるいは非磁性絶縁体を介し
て少なくとも２個の検出導体が設けられている磁気ヘッ
ドであり、これら磁気ヘッドと、互いに伝送線路により
接続されている、第１の整合器、高周波発振器、第２の
整合器および検波器とからなるか、整合器、結合器、高
周波発振器および検波器とからなる磁界検出器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドおよび該磁
気ヘッドを有してなる磁界検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気記録などに用いられる磁気ヘ
ッドとしては、リング型インダクティブヘッド、および
強磁性体の異方性磁気抵抗効果（ＭＲ効果）を利用した
磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）が、多く使用され
てきた。

【０００３】従来のリング型インダクティブヘッドの構
造を図１４，１５に示す。従来のリング型インダクティ
ブヘッドでは、記録過程において、巻線コイルに電流を
流して磁性体コアを磁化し、ギャップからの漏洩磁界に
よって磁気媒体を磁化して信号を記録する。一方、再生
過程においては、磁気媒体から発生する媒体磁界をギャ
ップで拾って磁性体コアを磁化し、巻線コイルに誘導さ
れる誘導起電力によって信号を再生する。記録密度が上
昇すると、１ビットが占有する磁化面積は減少し、従っ
て、そこから得られる磁界強度は減少する。従来のリン
グ型インダクティブヘッドでは、磁界強度の減少に伴
い、再生出力は急減する。すなわち、従来のリング型イ
ンダクティブヘッドでは再生過程における出力、ＳＮ
比、感度が、低いという欠点があった。

【０００４】従来のＭＲヘッドの構造とこれを用いた従
来の磁界検出器を、図１６に示す。ＭＲ効果による抵抗
Ｒの変化は、次式で表される。

【０００５】

【数１】Ｒ＝Ｒ₀ ＋ΔＲｃｏｓ² θ …（１）ここで、Ｒ₀ は磁化方向が電流方向と垂直になった場合
の抵抗、ΔＲは磁化方向が電流方向と平行になった場合
の抵抗とＲ₀ との差、θは磁化方向と電流方向との間の
角度である。ＳＮ比はΔＲ／Ｒ₀ （ＭＲ比）で、信号出
力電圧は定電流源から流す電流と抵抗変化との積で各々
表される。

【０００６】代表的なＭＲヘッド用材料としては、Ｎｉ
Ｆｅ，ＮｉＣｏ，ＮｉＣｕ合金などが挙げられる。これ
ら材料のＭＲ比はいずれも数％程度と低く、ΔＲも小さ
な値でしかない。従って、従来のＭＲヘッドでは、出
力、ＳＮ比、感度ともにさほど大きな値は期待できな
い。また、ＭＲ効果では、抵抗の磁界依存性にヒステリ
シスおよびバルクハウゼンジャンプが現われ、これが信
号検出精度を著しく低下させる原因となる。以上、従来
のＭＲヘッドおよびこれを用いた磁界検出器では、出
力、ＳＮ比、感度、信号検出精度が低いという問題があ
った。

【０００７】（１）式から明らかなように、ＭＲ効果は
磁界反転に対して対称であるため、外部磁界の極性を検
出するには、直流バイアス磁界を磁気抵抗素子に印加し
動作点を移動させ、線型性を持たす必要がある。従来の
ＭＲヘッドでは、図１６に示すように、直流バイアス用
導体ラインを新たに設置し、これに流す直流電流から発
生する磁界を直流バイアス磁界として利用する。しか
し、この方法では、構成部品数が増え、部品設計上、部
品作製上、複雑さを伴うという欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
の磁気ヘッドおよび磁界検出器において問題であった、
出力、ＳＮ比、感度、信号検出精度の低さ、および部品
構成の複雑さを解決した、磁気ヘッドおよび磁界検出器
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の磁気ヘッドは、自身が形成する磁気回路の
検出すべき外部磁界に面した一部にギャップが設けられ
た少なくとも１個のリング状磁性体コアと、該磁性体コ
ア内に直接あるいは非磁性絶縁体を介して設けられた少
なくとも２個の検出導体とからなることを特徴とする。
あるいは、リング型インダクティブヘッドの磁性体コア
内に直接あるいは非磁性絶縁体を介して少なくとも２個
の検出導体が設けられていることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の磁界検出器は、上記いずれ
かの磁気ヘッドと、前記検出導体に接続された第１の整
合器と、前記第１の整合器に接続された高周波発振器
と、前記検出導体に接続された第２の整合器と、前記第
２の整合器に接続された検波器と、を具備し、これらは
互いに伝送線路により接続されていることを特徴とす
る。あるいは、上記いずれかの磁気ヘッドと、前記検出
導体に接続された整合器と、前記整合器に接続された結
合器と、前記結合器に接続された高周波発振器と、前記
結合器に接続された検波器とを具備し、これらは互いに
伝送線路により接続されていることを特徴とする。

【００１１】本発明の磁界検出器は、従来の磁界検出器
と、部品構成、回路構成、検出原理が異なる。

【００１２】

【作用】本発明の磁界検出器によれば、検出原理として
透磁率変化に基づくインピーダンスの外部磁界依存性を
利用すること、および磁気ヘッドと回路系とのインピー
ダンスを整合させることにより、外部磁界変化を大きな
電圧変化として取り出すことができ、そのため高出力、
高ＳＮ比、高感度となる。

【００１３】また、キャリア周波数として数百ＭＨｚの
高周波を使用すること、および磁性体コアを多層構造と
することにより、磁性体コアの磁化過程からヒステリシ
ス、バルクハウゼンジャンプを取り除くことができ、そ
のため信号検出精度が高くなる。

【００１４】さらに、検出導体あるいは巻線コイルが直
流バイアス用導体ラインを兼ねることにより、部品点数
を減らすことができ、そのため部品構成が単純となる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１６】（実施例１）図１（ａ）（ｂ）は、本発明
の磁気ヘッドの第１の実施例を示す図であり、自身が形
成する磁気回路の検出すべき外部磁界１０に面した一部
にギャップ１１が設けられた１個のリング状磁性体コア
２と、該磁性体コア２内に非磁性絶縁体８を介して設け
られた２個の検出導体１，１′とから構成される。な
お、磁性体コア２は図２に示すように複数であっても同
様の効果を得ることができる。また、検出導体１，１′
は磁性体コア２内に直接設けられても同様の効果を得る
ことができる。また、図３に示すように、検出導体は
１，１′，１″，・・・と３個以上であっても同様の効
果を得ることができる。検出導体１の両端をａ，ｂ、検
出導体１′の両端をａ′，ｂ′、検出導体１″の両端を
ａ″, ｂ″，・・・と表すことにする。

【００１７】（実施例２）図４，図５は、本発明の磁気
ヘッドの第２の実施例を示す図であり、リング型インダ
クティブヘッドの磁性体コア２内に直接２個の検出導体
１，１′が設けられた構成をなす。なお、検出導体１，
１′は、磁性体コア２内に非磁性絶縁体８を介して設け
られても同様の効果を得ることができる。また、図６に
示すように、検出導体は１，１′，１″，・・・と３個
以上であっても同様の効果を得ることができる。検出導
体１の両端をａ、ｂ、検出導体１′の両端をａ′，
ｂ′、検出導体１″の両端をａ″，ｂ″，・・・と表す
ことにする。

【００１８】（実施例３）図７は本発明の磁界検出器の
第１の実施例を示す図であり、本磁界検出器は、上記第
１あるいは第２のいずれかの磁気ヘッド３と、前記検出
導体１の両端ａ，ｂ、前記検出導体１′の両端ａ′，
ｂ′、前記検出導体１″の両端ａ″，ｂ″，・・・に接
続された第１の整合器４と、前記第１の整合器４に接続
された高周波発振器６と、前記検出導体１の両端ａ，
ｂ、前記検出導体１′の両端ａ′，ｂ′、前記検出導体
１″の両端ａ″，ｂ″，・・・に接続された第２の整合
器４′と、前記第２の整合器４′に接続された検波器７
と、を具備し、これらは互いに伝送線路１４により接続
されてなる構成をなす。

【００１９】（実施例４）図８は本発明の磁界検出器の
第２の実施例を示す図であり、本磁界検出器は、上記第
１あるいは第２のいずれかの磁気ヘッド３と、前記検出
導体１の両端ａ，ｂ、前記検出導体１′の両端ａ′，
ｂ′、前記検出導体１″の両端ａ″，ｂ″，・・・に接
続された整合器４と、前記整合器４に接続された結合器
５と、前記結合器５に接続された高周波発振器６と、前
記結合器５に接続された検波器７と、を具備し、これら
は互いに伝送線路１４により接続されてなる構成をな
す。

【００２０】前記構成において、検出導体１の両端が
ａ，ｂ、検出導体１′の両端がａ′，ｂ′、検出導体
１″の両端がａ″，ｂ″，・・・であり、ａ，ａ′，
ａ″，・・・はすべて同じ伝送線路に、また、ｂ，
ｂ′，ｂ″，・・・はすべて別の同じ伝送線路に接続さ
れる。すなわち、図７の構成では、第１の整合器４につ
ながる伝送線路１４の上側（外側）の線路と第２の整合
器４′につながる伝送線路１４の上側（外側）の線路
に、ａ，ａ′，ａ″，・・・はすべて接続し、また、第
１の整合器４につながる伝送線路１４の下側（内側）の
線路と第２の整合器４′につながる伝送線路１４の下側
（内側）の線路に、ｂ，ｂ′，ｂ″，・・・はすべて接
続する。一方、図８の構成では、整合器４につながる伝
送線路１４の上側の線路に、ａ，ａ′，ａ″，・・・は
すべて接続し、また、整合器４につながる伝送線路１４
の下側（内側）の線路に、ｂ，ｂ′，ｂ″，・・・はす
べて接続する。

【００２１】本発明の磁気ヘッドの再生過程は、従来の
リング型インダクティブヘッド同様、外部磁界１０がリ
ング状磁性体コア２を一周するリング動作となる。

【００２２】信号出力、ＳＮ比、感度を向上させるた
め、以下のような構造上の工夫を施すことが効果的であ
る。

【００２３】本磁気ヘッドの動作周波数は、後述するよ
うに、数百ＭＨｚの高周波となる。高周波では、表皮効
果により磁性体の有効体積が減少し、出力、ＳＮ比、感
度が低下する。表皮効果を回避する方法として、磁性体
コア２の断面構造を、図９に示すように、磁性層２１と
非磁性絶縁層２２とを交互に積層した多層構造とするこ
とが効果的である。この際、磁性層２１の層厚を表皮深
さより薄く、また非磁性絶縁層２２の層厚を磁性層２１
間の電気的絶縁を保ち得る厚さ以上に設定することが効
果的である。なお、このような多層構造は後述するよう
に磁性体コア２の磁化過程におけるヒステリシス、バル
クハウゼンジャンプを取り除く上でも有用である。

【００２４】数百ＭＨｚの高周波磁界には、一軸磁気異
方性の困難軸方向の磁化過程のみが応答する。高周波磁
界の方向は、高周波電流通電方向の円周方向となる。従
って容易軸方向が検出導体１，１′，１″，・・・にお
ける高周波電流通電方向と一致する一軸磁気異方性を磁
性体コア２に付与させることが有利である。

【００２５】後述するように、インピーダンスは高周波
電流の周波数が磁性体コア２の磁気共鳴周波数近傍とな
った場合に最大となるため、高周波発振器６から供給す
る高周波電流の周波数を磁性体コア２の磁気共鳴周波数
近傍に設定することがインピーダンス変化比、電圧振幅
変化比および出力を大きくする上で効果的である。

【００２６】極性検出機能を持たすには、検出導体１，
１′，１″，・・・あるいは巻線コイル１２に流す直流
バイアス電流から生ずる直流バイアス磁界を利用でき
る。この場合、検出導体１，１′，１″，・・・あるい
は巻線コイル１２が直流バイアス用導体ラインを兼ねる
ため、部品構成が単純となる。巻線コイル１２はターン
数がハーフターン以上であればこの機能を持つ。また、
高周波発振器６には直流バイアス電流を印加する機能が
必要であり、検波器７には直流をカットする機能が必要
である。高周波発振器６、検波器７は、これらの機能を
有している。なお、検出導体１，１′，１″，・・・か
らの直流バイアス磁界を利用する場合、直流バイアス磁
界は磁性体コア２中で検出導体１，１′，１″，・・・
の周りを周回するため、これが有効となるには検出導体
１，１′，１″，・・・の左右で磁性体コアの磁化過程
に非対称性が必要になる。例えば、検出導体１，１′，
１″，・・・の磁性体コア右部を検出導体１，１′，
１″，・・・の段差上に形成すると、反磁界の影響によ
り磁性体コア右部の磁化過程に変化が生じる。これを利
用することにより磁性体コア左右部の磁化過程に非対称
性を付与できる。

【００２７】本発明の磁界検出器では、数百ＭＨｚの高
周波を扱うため、磁気ヘッド３、第１の整合器４、第２
の整合器４′、結合器５、高周波発振器６、検波器７間
は伝送線路１４で接続されることが必要である。伝送線
路としては、同軸線路、マイクロストリップ線路、トリ
プレート線路、平行線路などが挙げられる。

【００２８】以下に、本発明による磁気ヘッドおよび磁
界検出器の検出原理を説明する。検出導体の数は２個と
し、磁界検出器は第１の実施例に記載のものとした場合
について説明する。検出導体１，１′に高周波発振器６
から周波数ｆcar の高周波電流を供給する時、検出導体
１，１′の両端ａ−ａ′，ｂ−ｂ′間のインピーダンス
Ｚ_total は、検出導体１，１′のみのインピーダンスＺ
₀ と、磁性体コア２に由来するインピーダンスＺ_m との
和として、

【００２９】

【数２】Ｚ_total ＝Ｚ₀ ＋Ｚ_m …（２）で記述される。Ｚ_m は次式のように磁性体コア２の比透
過率μ_r とｆ_car との積に比例する。

【００３０】

【数３】Ｚ_m ∝ μ_r ×ｆ_car …（３）磁性体コア２のμ_r は、外部磁界１０の強度に応じて有
限値から零まで大きく変化するため、Ｚ_m 、従って、Ｚ
_total も大きく変化する。インピーダンス変化をΔＺ_m
とすると、従来のＭＲ比に対応する量はインピーダンス
変化比ΔＺ_m ／Ｚ_total であり、その最大値はＺ_m ／Ｚ
_total である。

【００３１】本磁気ヘッドおよび磁界検出器では、基本
的には、このインピーダンス変化（ΔＺ_m ）に基づく電
圧振幅変化を検波器７で検波し、信号を出力する。すな
わち、外部磁界１０の変化は、上記ｆ_car の高周波をキ
ャリアとする振幅変調として検出される。

【００３２】磁気媒体上の微小ビットの磁界を検出する
には、磁気ヘッド自体もマイクロ化する必要があり、こ
のため、一般には、上記Ｚ_total ，Ｚ_m ，ΔＺ_m は、さ
ほど大きな値にはならない。すなわち、結合器５、高周
波発振器６、検波器７、検波器７の後段回路のインピー
ダンスをＺ_c とすると、一般に、Ｚ_total ，Ｚ_m ，ΔＺ
_m ≪Ｚ_c の関係となる。この場合、反射損が大きくな
り、高周波発振器６からの電力は効率良く磁気ヘッド３
に供給されない。第１の整合器４は磁気ヘッド３のイン
ピーダンスを高周波発振器６のインピーダンスＺ_c に整
合させる機能を持ち、これにより高周波発振器６からの
電力をほとんど全て磁気ヘッド３に供給させることが可
能となる。一方、第２の整合器４′は磁気ヘッド３のイ
ンピーダンスを検波器７および検波器７の後段回路のイ
ンピーダンスＺ_c に整合させる機能を持つ。磁気ヘッド
３のインピーダンスがＺ_c に整合されると、検波器７前
段でのインピーダンス変化はΔＺ_m ×（Ｚ_c ／Ｚ
_total ）となり、またこの時、信号の変化比はΔＺ_m ／
Ｚ_total に維持される。信号出力はインピーダンス変化
に比例するため、このことはＳＮ比を維持したまま信号
出力９がＺ_c ／Ｚ_total 倍となって検出されることを意
味する。

【００３３】このように、本発明の磁界検出器では、高
周波発振器６からの電力を効率良く磁気ヘッド３に供給
でき、さらに、磁気ヘッド３における大きなインピーダ
ンス変化比（ＳＮ比）をそのまま維持しつつ、インピー
ダンス変化（信号出力）をＺ _c ／Ｚ_total 倍大きくさせ
ることができる。なお、高周波発振器６の出力設定を大
きくすれば反射損が大きい場合でも、磁気ヘッド３への
供給電力を任意に大きく設定できるため、第１の整合器
４は必ずしも必要ではない。

【００３４】磁界検出器を第２の実施例とした場合に
は、結合器５は高周波発振器６からの高周波信号を結合
器４側にのみ通し、磁気ヘッド３から整合器４を介して
出力される信号を検波器７側にのみ通す機能を有する。
整合器４により高周波発振器６からの電力を効率よく磁
気ヘッド３に供給でき、さらに磁気ヘッド３における大
きなインピーダンス変化比（ＳＮ比）をそのままに維持
しつつ、インピーダンス変化（信号出力）をＺ_c ／Ｚ
_total 倍大きくさせることができる点は、磁界検出器と
して第１の実施例を用いた場合と同様である。

【００３５】図５を例にとり、２個の検出導体１，１′
が磁性体コア内に設けられた場合の動作を説明する。図
１０，図１１は電圧振幅（Ｖ_pp）の外部磁界（Ｈ_ext ）
依存性を示す図である。各図において、（ａ）は検出導
体１に対する図であり、（ｂ）は検出導体１′に対する
図である。巻線コイル１２に直流電流を流し、時計回り
の直流バイアス磁界を印加することにより、動作点は各
々Ｐ_X ，Ｐ_y 点に移動している。図５の上向きを外部磁
界の正方向と定義し、下向きを負方向と定義した。図１
０はリング状磁性体コア２を反時計回りに一周するよう
な外部磁界が入射した場合の動作を表し、図１１は磁性
体コア２全体が上方に磁化するように外部磁界が入射し
た場合の動作を表す。前者は信号磁界に対応し、後者は
同相のノイズ磁界に対応する。図１０では、Ｐ_X ，Ｐ_y
ともにグラフの上方へ移動するため全電圧振幅も増加す
るが、図１１では、Ｐ_X はグラフの下方へ移動し、Ｐ_y
はグラフの上方へ移動するため、両者がキャンセルし、
全電圧振幅は変化しない。すなわち、図１（ｂ）、図５
のように、複数の検出導体１，１′を設置した場合、信
号磁界は出力として検出されるが、同相ノイズは出力に
寄与しないため、ＳＮ比を飛躍的に向上させることが可
能となる。これを差動構成と呼ぶ。なお、検出導体が３
個以上の場合も同様に、同相ノイズのみがキャンセルさ
れるように検出導体を設置することができ、ＳＮ比を向
上させることが可能である。

【００３６】以下に具体例を示す。磁気ヘッドは図４，
図５のタイプとし、磁界検出器は図７のタイプとし、磁
性体コア２には図９の多層構造を採用した。磁性層２１
にはＮｉＦｅを使用し、層厚は表皮深さより十分薄い５
０ｎｍとした。非磁性絶縁層２２にはＳｉＯ₂ を使用
し、層厚は磁性層２１間の電気的絶縁を保ち得る厚さで
ある５０ｎｍとした。磁性体コア２の先端幅は５μｍ、
高さは２００μｍとした。磁性体コア２には容易軸方向
が高周波電流通電方向と一致する一軸磁気異方性３〜５
Ｏｅを付与した。検出導体１，１′にはＣｕを使用
し、検出導体１，１′の幅は５μｍ、厚さは２μｍ、長
さは１０μｍとした。成膜はイオンビームスパッタ法に
より、加工はフォトリソグラフ法により行った。成膜条
件は、動作真空度Ａｒ１×１０^-4Ｔｏｒｒ、加速電圧
１ｋＶ、基板温度室温〜１６０℃とし、基板にはガラ
スを使用した。一軸異方性磁界は、成膜中、基板表面に
平行に数百Ｏｅの静磁界を印加することにより付与し
た。Ｚ_c は５０Ωとし、伝送線路には同軸ケーブルを使
用した。

【００３７】図１２に検出導体１のインピーダンス（Ｚ
_total ）のキャリア周波数（ｆ_car）依存性を示す。検
出導体１′の特性も同様であった。実線は零磁界状態、
破線は十分大きな外部磁界を印加した状態でのＺ_total
値である。７５０ＭＨｚにおいて、両者の差は、（１．
０−０．４）Ωの最大値となり、この時、インピーダン
ス変化比ΔＺ_m ／Ｚ_total は、（１．０−０．４）／
１．０＝０．６０（６０％）と、従来のＭＲ効果に比較
して１０倍以上の大きさとなる。７５０ＭＨｚ付近でＺ
_total 値が最大となるのは、この周波数帯域が磁性体コ
ア２に用いたＮｉＦｅの磁気共鳴周波数７００〜８００
ＭＨｚに一致し、この時μ_r ×ｆ_car が最大となるため
である。

【００３８】図１３に７５０ＭＨｚでの検波器７前段で
の電圧振幅変化比（ΔＶ_pp／Ｖ_pp）の外部磁界依存性を
示す。Ｚ_total 〜１Ω、Ｚ_c ＝５０Ωであり、整合器
４′により両者間の整合がとられている。ΔＶ_pp／Ｖ_pp
は、磁性体コア２に用いたＮｉＦｅの一軸異方性磁界で
ある３〜５Ｏｅ前後で大きく減少し、数Ｏｅでほぼ一
定値６０％となる。これは図１２の結果と一致し、磁気
ヘッド３部におけるインピーダンス変化比が電圧振幅変
化比にも維持されていることが確認できる。また、検波
器７前段でのインピーダンス変化は３０Ωと測定され、
磁気ヘッド３部におけるインピーダンス変化０．６Ωの
５０倍（Ｚ_c ／Ｚ_total 倍）になっていることが確認さ
れた。また、検出導体が１個の場合と比較すると、検出
導体１，１′で電流が分流するため、出力電圧ΔＶ_pp自
体には変化なかったが、ＳＮ比は１０ｄＢ向上している
ことが確認された。なお、図１３の特性には、ヒステリ
シスおよびバルクハウゼンジャンプは現われず、検出精
度も高いことが確認できる。ヒステリシスおよびバルク
ハウゼンジャンプは、磁性体コア２における不連続磁壁
移動が原因で生ずる。磁性体コア２として図９の多層構
造をとった場合、磁性層２１間の静磁結合により還流磁
区構造が消失し、磁壁数は激減する。また、磁性体コア
２は数百ＭＨｚの高周波キャリアによりシェイキングさ
れながら磁化するため、不連続磁壁移動の原因となる磁
壁ピン留め現象が回避される。本発明では、これら多層
構造と高周波キャリアの採用により磁性体コア２におけ
る不連続磁壁移動が取り除かれ、ヒステリシスおよびバ
ルクハウゼンジャンプの発生が抑制される。

【００３９】成膜法としては、イオンビームスパッタ法
以外に、ＲＦスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、蒸
着法、メッキ法などの方法が挙げられ、いずれも同様の
効果を得ることができる。

【００４０】磁性体コア２、磁性層２１としては、Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉをベースとした磁性材料、例えば、Ｎｉ
ＦｅＭｏ，ＮｉＦｅＣｕ，ＮｉＦｅＣｒ，ＮｉＦｅＮ
ｂ，ＮｉＦｅＴｉ，ＮｉＦｅＳｉ，ＦｅＳｉ，ＦｅＣ，
ＦｅＣ，ＦｅＮ，ＣｏＦｅ，ＦｅＳｉＡｌ，ＦｅＢ，Ｆ
ｅＢＳｉ，ＣｏＢＳｉ，ＦｅＣｏＢＳｉ，ＦｅＣｏＮｉ
ＢＳｉ，ＣｏＸａ（Ｘａ：Ｙ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎ），ＣｏＸｂＸ
ｃ（Ｘｂ：Ｙ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｎ
ｉ，Ｆｅ，Ｍｎ、Ｘｃ：Ｙ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｂ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｎ）を、また非磁性絶
縁体８および非磁性絶縁層２２としては、ＳｉＯ₂ ，Ａ
ｌＮ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＢＮ，ＴｉＮ，ＳｉＣ，ポリエチレ
ンナフタレート（ＰＥＮ），ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ），ポリイミド，カプトン，フォトレジスト
を、検出導線１，１′，１″，・・・としては、Ｃｕ，
Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｉｎを使
用でき、いずれも同様の効果を得ることができる。

【００４１】以上の結果から明らかなように、本発明の
磁気ヘッドおよび磁界検出器では、従来の磁気ヘッドお
よび磁界検出器に比べ、出力、ＳＮ比、感度、信号検出
精度が高く、また部品構成が単純化するという改善があ
った。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気ヘッ
ドおよび磁界検出器によれば、外部磁界変化を、外部磁
界変化を反映した磁性体コアの透磁率変化に基づくイン
ピーダンス変化に変換し、このインピーダンス変化に比
例した大きな電圧変化として検出でき、さらに同相ノイ
ズがキャンセルされるため、高出力、高ＳＮ比、高感度
となる。また、ヒステリシス、バルクハウゼンジャンプ
が現われないため、高精度な検出が可能であり、検出系
の構成が単純で感度が高く、高信頼性を有する。さら
に、検出導体あるいは巻線コイルが、直流バイアス用導
体ラインを兼ねるため、部品構成が単純となり、構成部
品点数の削減、構成の簡易化による製造コストの低減、
製作工程の削減を図ることができ、量産性および経済性
に優れるなど数々の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の磁気ヘッドの第１の実施例を
示す図であり、（ｂ）は本発明の磁気ヘッドの第１の実
施例の要部の断面構成図である。

【図２】本発明の磁気ヘッドの第１の実施例の変形例を
示す図である。

【図３】本発明の磁気ヘッドの第１の実施例の断面構成
の変形例を示す図である。

【図４】本発明の磁気ヘッドの第２の実施例を示す図で
ある。

【図５】本発明の磁気ヘッドの第２の実施例の断面構成
を示す図である。

【図６】本発明の磁気ヘッドの第２の実施例の断面構成
の変形例を示す図である。

【図７】本発明の磁界検出器の第１の実施例の要部の配
線図である。

【図８】本発明の磁界検出器の第２の実施例の要部の配
線図である。

【図９】本発明の磁界検出器の磁性体コア２の断面構造
の一例を示す図である。

【図１０】本発明の磁気ヘッドの動作を説明する電圧振
幅（Ｖ_pp）の外部磁界（Ｈ_ext ）依存性を示すグラフで
あり、（ａ）は検出導体１に対するグラフであり、
（ｂ）は検出導体１′に対するグラフである。

【図１１】本発明の磁気ヘッドの動作を説明する電圧振
幅（Ｖ_pp）の外部磁界（Ｈ_ext ）依存性を示すグラフで
あり、（ａ）は検出導体１に対するグラフであり、
（ｂ）は検出導体１′に対するグラフである。

【図１２】インピーダンス（Ｚ_total ）のキャリア周波
数（ｆ_car ）依存性を示すグラフである。

【図１３】電圧振幅比変化（ΔＶ_pp／Ｖ_pp）の外部磁界
依存性を示すグラフである。

【図１４】従来のリング型インダクティブヘッドを示す
図である。

【図１５】従来のリング型インダクティブヘッドの要部
の断面構成を示す図である。

【図１６】従来の磁気抵抗効果型ヘッドとそれを用いた
磁界検出器を示す図である。

【符号の説明】

１，１′，１″，・・・検出導体２磁性体コア３磁気ヘッド４第１の整合器４′ 第２の整合器５結合器６高周波発振器７検波器８非磁性絶縁体９信号出力１０外部磁界１１ギャップ１２巻線コイル１３磁気媒体１４伝送線路１５電極２１磁性層２２非磁性絶縁層

フロントページの続き (72)発明者越本泰弘東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自身が形成する磁気回路の検出すべき外
部磁界に面した一部にギャップが設けられた少なくとも
１個のリング状磁性体コアと、該磁性体コア内に直接あ
るいは非磁性絶縁体を介して設けられた少なくとも２個
の検出導体とからなることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】リング型インダクティブヘッドの磁性体
コア内に直接あるいは非磁性絶縁体を介して少なくとも
２個の検出導体が設けられていることを特徴とする磁気
ヘッド。
【請求項３】請求項１または２に記載の磁気ヘッド
と、前記検出導体に接続された第１の整合器と、前記第１の整合器に接続された高周波発振器と、前記検出導体に接続された第２の整合器と、前記第２の整合器に接続された検波器と、を具備し、これらは互いに伝送線路により接続されてい
ることを特徴とする磁界検出器。
【請求項４】請求項１または２に記載の磁気ヘッド
と、前記検出導体に接続された整合器と、前記整合器に接続された結合器と、前記結合器に接続された高周波発振器と、前記結合器に接続された検波器と、を具備し、これらは互いに伝送線路により接続されてい
ることを特徴とする磁界検出器。