JPH0883410A - 磁気抵抗ヘッド、大容量記憶装置、情報の検出および読出方法、ならびに磁気抵抗ヘッドの製造方法 - Google Patents
磁気抵抗ヘッド、大容量記憶装置、情報の検出および読出方法、ならびに磁気抵抗ヘッドの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気再生のためのディジタル出力磁気抵抗
（“ＤＯＭＲ”）ヘッドを提供する。 【構成】 ＤＯＭＲヘッドは、媒体からの外部フィール
ドのもとでは回転しない磁気の極性の方向を有する１つ
以上の“ピン付けされた”磁性層を含み、磁気ディジタ
ルスイッチング層は形状または結晶異方性のいずれかを
用いて形成され、そのためピン付けされた１つまたは複
数の層の磁気方向に平行な容易軸と、ピン付けされた１
つまたは複数の層の磁化の極性の方向に平行または反平
行である２つの安定磁化方向とを有する。この双安定状
態の構成により、ＤＯＭＲヘッドは磁気情報を読出すと
きに実質的にディジタル出力を発生する。
（“ＤＯＭＲ”）ヘッドを提供する。 【構成】 ＤＯＭＲヘッドは、媒体からの外部フィール
ドのもとでは回転しない磁気の極性の方向を有する１つ
以上の“ピン付けされた”磁性層を含み、磁気ディジタ
ルスイッチング層は形状または結晶異方性のいずれかを
用いて形成され、そのためピン付けされた１つまたは複
数の層の磁気方向に平行な容易軸と、ピン付けされた１
つまたは複数の層の磁化の極性の方向に平行または反平
行である２つの安定磁化方向とを有する。この双安定状
態の構成により、ＤＯＭＲヘッドは磁気情報を読出すと
きに実質的にディジタル出力を発生する。
Description
【０００１】
【発明の分野】この発明の分野は磁気記録に関し、より
特定的には、磁気情報を読戻すための双安定状態（ディ
ジタル出力）磁気抵抗ヘッド、およびそれに関連する方
法に関する。
特定的には、磁気情報を読戻すための双安定状態（ディ
ジタル出力）磁気抵抗ヘッド、およびそれに関連する方
法に関する。
【０００２】
【発明の背景】以前、磁気抵抗（“ＭＲ”）ヘッドおよ
びセンサは、磁気ディスクおよびテープ記憶システムに
記憶された磁気情報を読出すために使われてきた。磁気
抵抗ヘッドは、もしその浮動の高さが一定であれば媒体
速度からは独立して低雑音の高信号出力を発生すること
ができる。この高信号出力および低雑音、すなわち信号
対雑音比が高いことにより、高い面積的記憶密度でも媒
体雑音が制限されたシステム全体の性能を可能とする。
びセンサは、磁気ディスクおよびテープ記憶システムに
記憶された磁気情報を読出すために使われてきた。磁気
抵抗ヘッドは、もしその浮動の高さが一定であれば媒体
速度からは独立して低雑音の高信号出力を発生すること
ができる。この高信号出力および低雑音、すなわち信号
対雑音比が高いことにより、高い面積的記憶密度でも媒
体雑音が制限されたシステム全体の性能を可能とする。
【０００３】磁気抵抗ヘッドは、読出素子に当たる磁束
の強さおよび方向の関数として変化するＭＲ読出素子の
抵抗の変化を通して、磁気遷移を検出する。感知電流を
ＭＲヘッド構造に与えることにより、材料の抵抗に比例
し、媒体からの磁界に比例する電流が出力されるだろ
う。
の強さおよび方向の関数として変化するＭＲ読出素子の
抵抗の変化を通して、磁気遷移を検出する。感知電流を
ＭＲヘッド構造に与えることにより、材料の抵抗に比例
し、媒体からの磁界に比例する電流が出力されるだろ
う。
【０００４】既知の最上級のＭＲヘッドは典型的に、静
的磁界を与えることにより膜堆積の間に典型的には誘起
される小さな内部結晶異方性軸、または“容易（easy）
軸”を有する単一磁区薄膜（厚みにおいて５００Åユニ
ットの種類である）パーマロイセンサを利用する。これ
らＭＲヘッドは異方性磁気抵抗（“ＡＭＲ”）効果に従
い機能し、ＭＲセンサ素子の抵抗は、センサ素子の磁化
方向と感知電流の方向との間の角度の余弦の二乗（ｃｏ
ｓ2 ）の関数として変化する。
的磁界を与えることにより膜堆積の間に典型的には誘起
される小さな内部結晶異方性軸、または“容易（easy）
軸”を有する単一磁区薄膜（厚みにおいて５００Åユニ
ットの種類である）パーマロイセンサを利用する。これ
らＭＲヘッドは異方性磁気抵抗（“ＡＭＲ”）効果に従
い機能し、ＭＲセンサ素子の抵抗は、センサ素子の磁化
方向と感知電流の方向との間の角度の余弦の二乗（ｃｏ
ｓ2 ）の関数として変化する。
【０００５】バイアス技術が典型的にＡＭＲヘッドとと
もに採用され、そのためＭＲセンサ素子はその伝達曲線
の線形領域で動作し、ｃｏｓ2 関数の２次応答を避け
る。バイアスは、スペーサによりＭＲセンサ素子から分
離される第２のパーマロイ層または軟性の隣接層（“Ｓ
ＡＬ”）を加えることによりしばしば達成される。ＡＭ
Ｒ効果に従って動作するＭＲヘッドのさらに詳細な説明
は、この明細書中に引用により援用される、『Proc. of
the Elect. Chem. Soc.』Vol.90-8、 185頁（1990）に
掲載された、Ｄ．マーカム（Markham ）等による、「磁
気抵抗ヘッド技術（Magnetoresistive Head Technolog
y）」に示される。
もに採用され、そのためＭＲセンサ素子はその伝達曲線
の線形領域で動作し、ｃｏｓ2 関数の２次応答を避け
る。バイアスは、スペーサによりＭＲセンサ素子から分
離される第２のパーマロイ層または軟性の隣接層（“Ｓ
ＡＬ”）を加えることによりしばしば達成される。ＡＭ
Ｒ効果に従って動作するＭＲヘッドのさらに詳細な説明
は、この明細書中に引用により援用される、『Proc. of
the Elect. Chem. Soc.』Vol.90-8、 185頁（1990）に
掲載された、Ｄ．マーカム（Markham ）等による、「磁
気抵抗ヘッド技術（Magnetoresistive Head Technolog
y）」に示される。
【０００６】昨今、通常はスピンバルブと称される第２
級のＭＲヘッドが開発され、これはさらに著しいＭＲ効
果を有する。スピンバルブＭＲヘッドは、非磁性層によ
り分離される２つ以上の磁性層を典型的に有する多層構
造である。ボムガート（Baumgart）等への、米国特許番
号第5,287,238 号に述べられるように、このような層を
なした磁気構造の抵抗における変化に関連する物理現象
は、巨大磁気抵抗（“ＧＭＲ”）効果または“スピンバ
ルブ”効果としてさまざまに言及されている。この効果
の原因は、非磁性層と磁性層を通る伝導電子のスピン依
存性の伝送、およびそれに付随する層のインタフェース
でのスピン依存性の散乱であるとされてきた。
級のＭＲヘッドが開発され、これはさらに著しいＭＲ効
果を有する。スピンバルブＭＲヘッドは、非磁性層によ
り分離される２つ以上の磁性層を典型的に有する多層構
造である。ボムガート（Baumgart）等への、米国特許番
号第5,287,238 号に述べられるように、このような層を
なした磁気構造の抵抗における変化に関連する物理現象
は、巨大磁気抵抗（“ＧＭＲ”）効果または“スピンバ
ルブ”効果としてさまざまに言及されている。この効果
の原因は、非磁性層と磁性層を通る伝導電子のスピン依
存性の伝送、およびそれに付随する層のインタフェース
でのスピン依存性の散乱であるとされてきた。
【０００７】従来のＡＭＲヘッドと異なり、スピンバル
ブＭＲヘッドの抵抗は、与えられた感知電流の方向の関
数として変化しない。むしろ、この明細書中にその全体
を引用により援用する、『アメリカンフィジカルソサエ
ティ（American Physical Society ）』Vol.43、No.1、
1297頁（1991）に掲載された、ディーニー（Dieny ）等
による、「軟性強磁性多重層における巨大磁気抵抗（Gi
ant Magnetoresistnace in Soft Ferromagnetic Multil
ayers ）」に述べられるように、非磁性層により分離さ
れる１対の強磁性層の間のイン−平面抵抗は、２つの層
における磁化の間の角度の余弦の関数として変化する。
ブＭＲヘッドの抵抗は、与えられた感知電流の方向の関
数として変化しない。むしろ、この明細書中にその全体
を引用により援用する、『アメリカンフィジカルソサエ
ティ（American Physical Society ）』Vol.43、No.1、
1297頁（1991）に掲載された、ディーニー（Dieny ）等
による、「軟性強磁性多重層における巨大磁気抵抗（Gi
ant Magnetoresistnace in Soft Ferromagnetic Multil
ayers ）」に述べられるように、非磁性層により分離さ
れる１対の強磁性層の間のイン−平面抵抗は、２つの層
における磁化の間の角度の余弦の関数として変化する。
【０００８】スピンバルブＭＲヘッドにおいて、１つ以
上の磁性層は、先行技術において周知のように、交換結
合を用いて典型的には“ピン付け”され、そのためその
磁化方向は固定され、一方でＭＲセンサ素子層は、媒体
に記憶された磁気遷移からの縞電界の影響のもとで自由
に回転する。媒体からの縞電界により、センサ素子の磁
化方向はピン付けされた磁性層または複数の磁性層の固
定された磁化方向に関して回転する。従来のＡＭＲヘッ
ドのように、感知されるフィールドの磁気方向に垂直な
容易軸を有するスピンバルブＭＲヘッドは既知である。
上の磁性層は、先行技術において周知のように、交換結
合を用いて典型的には“ピン付け”され、そのためその
磁化方向は固定され、一方でＭＲセンサ素子層は、媒体
に記憶された磁気遷移からの縞電界の影響のもとで自由
に回転する。媒体からの縞電界により、センサ素子の磁
化方向はピン付けされた磁性層または複数の磁性層の固
定された磁化方向に関して回転する。従来のＡＭＲヘッ
ドのように、感知されるフィールドの磁気方向に垂直な
容易軸を有するスピンバルブＭＲヘッドは既知である。
【０００９】ディーニー等への米国特許番号第5,159,51
3 号およびまたディーニー等への米国特許番号第5,206,
590 号は、基板の上に形成された多層構造からなるスピ
ンバルブＭＲヘッドについて述べている。前記の特許は
両方ともが、非磁性体の薄膜層により分離される磁性体
の第１および第２の薄膜層を有する、スピンバルブＭＲ
ヘッドについて述べている。磁界が与えられない場合の
第１の強磁性層の磁化方向は、位置が固定されている第
２の強磁性層の磁化方向に実質的に垂直に違いない。
3 号およびまたディーニー等への米国特許番号第5,206,
590 号は、基板の上に形成された多層構造からなるスピ
ンバルブＭＲヘッドについて述べている。前記の特許は
両方ともが、非磁性体の薄膜層により分離される磁性体
の第１および第２の薄膜層を有する、スピンバルブＭＲ
ヘッドについて述べている。磁界が与えられない場合の
第１の強磁性層の磁化方向は、位置が固定されている第
２の強磁性層の磁化方向に実質的に垂直に違いない。
【００１０】ボムガート等への米国特許番号第5,287,23
8 号では、ディーニーの特許に開示されたスピンバルブ
ＭＲヘッドの構造の変形について述べている。ボムガー
トなどは、非磁性層により互いに分離された、第１、第
２および第３の強磁性層を有する、二重スピンバルブＭ
Ｒヘッドについて開示する。この構造における外側の強
磁性層は、その磁気の配向が固定され、一方中間層は、
媒体からのフィールドと協調して磁気の方向に自由に回
転する軟性強磁性材料からなる。ディーニーの特許によ
るように、述べられたスピンバルブＭＲヘッドが作動す
るためには、ボムガート等の特許による中間の回転する
センサ素子層の磁気方向は、与えられたフィールドが０
のとき固定された外側の層の磁化方向に垂直に配向され
る。
8 号では、ディーニーの特許に開示されたスピンバルブ
ＭＲヘッドの構造の変形について述べている。ボムガー
トなどは、非磁性層により互いに分離された、第１、第
２および第３の強磁性層を有する、二重スピンバルブＭ
Ｒヘッドについて開示する。この構造における外側の強
磁性層は、その磁気の配向が固定され、一方中間層は、
媒体からのフィールドと協調して磁気の方向に自由に回
転する軟性強磁性材料からなる。ディーニーの特許によ
るように、述べられたスピンバルブＭＲヘッドが作動す
るためには、ボムガート等の特許による中間の回転する
センサ素子層の磁気方向は、与えられたフィールドが０
のとき固定された外側の層の磁化方向に垂直に配向され
る。
【００１１】安定した磁化状態をただ１つしか有しない
既知のスピンバルブＭＲヘッドにおいては、小さな感知
電流をヘッド構造に与えることにより、アナログ出力信
号が検出される。電圧出力はアナログ信号であり、ＭＲ
ヘッドの抵抗の関数として絶え間なく変化する。感知素
子層の磁気配向における最大の変化は、その容易軸から
９０度に制限され、典型的にはさらに制限された回転に
規制されてＭＲ材料の伝達曲線の線形の範囲における動
作を提供しなければならない。したがって、このような
既知のスピンバルブＭＲヘッドが記録媒体の磁気遷移の
上を通過するにつれ、センサ素子の磁化方向は、時間で
変化する態様において最大９０度回転し、材料における
抵抗の変化を引起こし、結果としてアナログ電圧出力波
形を発生する。
既知のスピンバルブＭＲヘッドにおいては、小さな感知
電流をヘッド構造に与えることにより、アナログ出力信
号が検出される。電圧出力はアナログ信号であり、ＭＲ
ヘッドの抵抗の関数として絶え間なく変化する。感知素
子層の磁気配向における最大の変化は、その容易軸から
９０度に制限され、典型的にはさらに制限された回転に
規制されてＭＲ材料の伝達曲線の線形の範囲における動
作を提供しなければならない。したがって、このような
既知のスピンバルブＭＲヘッドが記録媒体の磁気遷移の
上を通過するにつれ、センサ素子の磁化方向は、時間で
変化する態様において最大９０度回転し、材料における
抵抗の変化を引起こし、結果としてアナログ電圧出力波
形を発生する。
【００１２】実際に記録されたユーザのデータを回復す
るために、アナログ出力信号は典型的に、比較的複雑な
ピーク検出回路を典型的に含む復調プロセスの間にディ
ジタル信号に変換される。部分応答最大尤度（“ＰＲＭ
Ｌ”）検出を用いる記録チャネルにおいて、従来のピー
ク検出よりもさらに複雑なビタビ（Viterbi ）アルゴリ
ズムが利用される。さらに、ディジタル記録システムに
おいて、磁気媒体に記憶されるユーザのデータは典型的
に、非ゼロ復帰（“ＮＲＺ”）フォーマットで書込まれ
るため、スピンバルブＭＲヘッドのＮＲＺＩデータ出力
は、ＮＲＺフォーマットに変換して戻されてユーザのデ
ータを回復しなければならない。
るために、アナログ出力信号は典型的に、比較的複雑な
ピーク検出回路を典型的に含む復調プロセスの間にディ
ジタル信号に変換される。部分応答最大尤度（“ＰＲＭ
Ｌ”）検出を用いる記録チャネルにおいて、従来のピー
ク検出よりもさらに複雑なビタビ（Viterbi ）アルゴリ
ズムが利用される。さらに、ディジタル記録システムに
おいて、磁気媒体に記憶されるユーザのデータは典型的
に、非ゼロ復帰（“ＮＲＺ”）フォーマットで書込まれ
るため、スピンバルブＭＲヘッドのＮＲＺＩデータ出力
は、ＮＲＺフォーマットに変換して戻されてユーザのデ
ータを回復しなければならない。
【００１３】したがって、磁束遷移検出方式を簡潔化す
るために、ディジタル出力を発生することができるＭＲ
ヘッドを提供することが望ましいであろう。回復された
データをＮＲＺＩからＮＲＺフォーマットに変換する必
要性を排除することがまた望ましいであろう。
るために、ディジタル出力を発生することができるＭＲ
ヘッドを提供することが望ましいであろう。回復された
データをＮＲＺＩからＮＲＺフォーマットに変換する必
要性を排除することがまた望ましいであろう。
【００１４】
【発明の概要】この発明の包括的な目的は、先行技術に
よる構造、方策および方法の制限および欠点を克服する
ディジタル出力磁気抵抗ヘッドを提供することである。
よる構造、方策および方法の制限および欠点を克服する
ディジタル出力磁気抵抗ヘッドを提供することである。
【００１５】この発明のさらに特定的な目的は、ＭＲ材
料の伝達曲線の飽和領域において動作する、双安定磁気
抵抗データ変換器ヘッドを提供し、近接する磁界の存在
に応答して従来のＭＲヘッドよりも高い電圧出力を発生
することである。
料の伝達曲線の飽和領域において動作する、双安定磁気
抵抗データ変換器ヘッドを提供し、近接する磁界の存在
に応答して従来のＭＲヘッドよりも高い電圧出力を発生
することである。
【００１６】この発明のさらなる目的は、磁気ヒステリ
シスを明示する双安定磁気抵抗データ変換器ヘッドを提
供し、交番磁気極性の記録された直列シーケンスの磁束
領域に出会った際非ゼロ復帰出力を与えることである。
シスを明示する双安定磁気抵抗データ変換器ヘッドを提
供し、交番磁気極性の記録された直列シーケンスの磁束
領域に出会った際非ゼロ復帰出力を与えることである。
【００１７】この発明の原理に従って、多層ディジタル
出力磁気抵抗（“ＤＯＭＲ”）ヘッドが、ディスクであ
れテープであれ磁気データ記憶装置における再生のため
の実質的にディジタルの出力を与える。好ましい装置
は、１つ以上の“ピン付けされた”磁性層を含む。これ
らのピン付けされた層の磁気の方向または配向は、媒体
からの外部のフィールドの影響のもとでも実質的に回転
しない。ディジタル磁気スイッチング層は、非磁性体の
１つ以上の層により、ピン付けされた１つの層または複
数の層から分離される。ピン付けされた１つの層または
複数の層の磁化の方向は、ディジタルスイッチング層の
磁化方向に実質的に平行または反平行に固定される。こ
こで用いられる反平行という語は、磁化方向が１８０度
離れているものとして規定される。ディジタル磁気スイ
ッチング層は、形状または結晶異方性のいずれかを用い
て形成され、そのためピン付けされた１つの層または複
数の層の磁気方向と実質的に平行である容易軸を有す
る。ＤＯＭＲヘッドは、ピン付けされた１つの層（複数
の層）の磁化方向に平行または反平行（すなわち反対方
向）である、スイッチング層における磁化方向に対し、
２つの安定状態を有し、媒体の磁界の磁区の極性に従っ
て実質的に２つの状態またはディジタル出力を与える。
出力磁気抵抗（“ＤＯＭＲ”）ヘッドが、ディスクであ
れテープであれ磁気データ記憶装置における再生のため
の実質的にディジタルの出力を与える。好ましい装置
は、１つ以上の“ピン付けされた”磁性層を含む。これ
らのピン付けされた層の磁気の方向または配向は、媒体
からの外部のフィールドの影響のもとでも実質的に回転
しない。ディジタル磁気スイッチング層は、非磁性体の
１つ以上の層により、ピン付けされた１つの層または複
数の層から分離される。ピン付けされた１つの層または
複数の層の磁化の方向は、ディジタルスイッチング層の
磁化方向に実質的に平行または反平行に固定される。こ
こで用いられる反平行という語は、磁化方向が１８０度
離れているものとして規定される。ディジタル磁気スイ
ッチング層は、形状または結晶異方性のいずれかを用い
て形成され、そのためピン付けされた１つの層または複
数の層の磁気方向と実質的に平行である容易軸を有す
る。ＤＯＭＲヘッドは、ピン付けされた１つの層（複数
の層）の磁化方向に平行または反平行（すなわち反対方
向）である、スイッチング層における磁化方向に対し、
２つの安定状態を有し、媒体の磁界の磁区の極性に従っ
て実質的に２つの状態またはディジタル出力を与える。
【００１８】ディジタル出力ヘッドを用いて、相対的に
動く磁気記憶媒体からの交番する磁区を読出すためのこ
の発明の方法はまた、アナログ出力ヘッドを採用する方
法に生じる多くの問題を解決する。ＤＯＭＲヘッドはＭ
Ｒ材料の伝達曲線の飽和（非線形）領域において動作す
るため、線形領域において動作するように典型的には規
制される従来のアナログ出力ＭＲヘッドよりも高い電圧
出力を発生することができる。好ましい装置の双安定動
作はまた、記録チャネル検出方式を簡潔化する、実質的
に２レベル（ディジタル）の出力を発生する。さらなる
利点は、好ましい装置の出力はＮＲＺフォーマットであ
り、従来のアナログ読出ヘッドにより発生されるＮＲＺ
Ｉ出力ではなく、データを記録するために典型的に用い
られるのと同じフォーマットである。好ましい装置の出
力は、記録されたデータと同じフォーマットであるた
め、従来のアナログ出力読出ヘッドのように出力をＮＲ
ＺＩからＮＲＺに変換する必要はなく、したがって結果
として記録チャネル回路が簡潔化される。
動く磁気記憶媒体からの交番する磁区を読出すためのこ
の発明の方法はまた、アナログ出力ヘッドを採用する方
法に生じる多くの問題を解決する。ＤＯＭＲヘッドはＭ
Ｒ材料の伝達曲線の飽和（非線形）領域において動作す
るため、線形領域において動作するように典型的には規
制される従来のアナログ出力ＭＲヘッドよりも高い電圧
出力を発生することができる。好ましい装置の双安定動
作はまた、記録チャネル検出方式を簡潔化する、実質的
に２レベル（ディジタル）の出力を発生する。さらなる
利点は、好ましい装置の出力はＮＲＺフォーマットであ
り、従来のアナログ読出ヘッドにより発生されるＮＲＺ
Ｉ出力ではなく、データを記録するために典型的に用い
られるのと同じフォーマットである。好ましい装置の出
力は、記録されたデータと同じフォーマットであるた
め、従来のアナログ出力読出ヘッドのように出力をＮＲ
ＺＩからＮＲＺに変換する必要はなく、したがって結果
として記録チャネル回路が簡潔化される。
【００１９】この発明のさらなる局面において、シーケ
ンシャルな磁気遷移として磁気記憶ディスクまたはテー
プに記憶された情報を検出するための方法が提供され
る。この方法は、（ａ） 磁気記録ディスクまたはテー
プを予め定められた相対速度でＤＯＭＲヘッドに対して
動かすステップと、（ｂ） ＤＯＭＲヘッドを含むヘッ
ドアームアセンブリをディスクまたはテープに近接して
ローディングし、そのためヘッドは記録表面に非常に近
接して支えられるようにするステップと、（ｃ） ヘッ
ドを読出される前記磁気遷移の上に位置付けるステップ
と、（ｄ） 感知電流をヘッドに通しその電気抵抗の関
数としての電圧をそこに発生し、抵抗は磁束を含む第１
の磁気遷移の上をヘッドが通過した後第１の値を明示
し、抵抗は磁束を含む第２の磁気遷移の上をヘッドが通
過した後第２の値を明示し、第２の遷移磁束は第１の遷
移と極性において反対であるようにするステップと、
（ｅ） 抵抗に比例する信号を、信号検出回路を有する
読出チャネルに出すステップとを含む。
ンシャルな磁気遷移として磁気記憶ディスクまたはテー
プに記憶された情報を検出するための方法が提供され
る。この方法は、（ａ） 磁気記録ディスクまたはテー
プを予め定められた相対速度でＤＯＭＲヘッドに対して
動かすステップと、（ｂ） ＤＯＭＲヘッドを含むヘッ
ドアームアセンブリをディスクまたはテープに近接して
ローディングし、そのためヘッドは記録表面に非常に近
接して支えられるようにするステップと、（ｃ） ヘッ
ドを読出される前記磁気遷移の上に位置付けるステップ
と、（ｄ） 感知電流をヘッドに通しその電気抵抗の関
数としての電圧をそこに発生し、抵抗は磁束を含む第１
の磁気遷移の上をヘッドが通過した後第１の値を明示
し、抵抗は磁束を含む第２の磁気遷移の上をヘッドが通
過した後第２の値を明示し、第２の遷移磁束は第１の遷
移と極性において反対であるようにするステップと、
（ｅ） 抵抗に比例する信号を、信号検出回路を有する
読出チャネルに出すステップとを含む。
【００２０】この発明に関連する局面として、この方法
は、微分をとらずに信号検出回路を用いて信号からの情
報を検出するさらなるステップを含む。
は、微分をとらずに信号検出回路を用いて信号からの情
報を検出するさらなるステップを含む。
【００２１】この発明のさらなる局面において、この発
明の原理に従って磁気抵抗ヘッドを製造をするための方
法が提供される。この方法は、（ａ） 基板の上に磁性
体の第１の層を堆積し、磁性体の第１の層はその上にヘ
ッドが位置決めされることになる磁気記録表面の平面に
実質的に垂直に配向された容易軸を含むようにするステ
ップと、（ｂ） 磁性体の第１の層の上に非磁性体の層
を堆積するステップと、（ｃ） 非磁性体の層の上に磁
性体の第２の層を堆積するステップと、（ｄ） 第２の
層の上に反強磁性のピン付け層を堆積し、磁性体の第２
の層は、反強磁性ピン付け層から交換結合することによ
り、容易軸に実質的に平行に固定された磁化方向を有す
るようにするステップとを含む。
明の原理に従って磁気抵抗ヘッドを製造をするための方
法が提供される。この方法は、（ａ） 基板の上に磁性
体の第１の層を堆積し、磁性体の第１の層はその上にヘ
ッドが位置決めされることになる磁気記録表面の平面に
実質的に垂直に配向された容易軸を含むようにするステ
ップと、（ｂ） 磁性体の第１の層の上に非磁性体の層
を堆積するステップと、（ｃ） 非磁性体の層の上に磁
性体の第２の層を堆積するステップと、（ｄ） 第２の
層の上に反強磁性のピン付け層を堆積し、磁性体の第２
の層は、反強磁性ピン付け層から交換結合することによ
り、容易軸に実質的に平行に固定された磁化方向を有す
るようにするステップとを含む。
【００２２】この発明のこの局面において、非磁性体の
層は好ましくは、銅、銀、金および銅、銀または金を含
む合金からなる群より選択された材料を含み、磁性体の
第１の層はコバルトまたはコバルト合金を含み、第１の
層は結晶異方性を用いて形成された容易磁気軸を有し、
磁性体の第２の層はＮｉＦｅを含む。
層は好ましくは、銅、銀、金および銅、銀または金を含
む合金からなる群より選択された材料を含み、磁性体の
第１の層はコバルトまたはコバルト合金を含み、第１の
層は結晶異方性を用いて形成された容易磁気軸を有し、
磁性体の第２の層はＮｉＦｅを含む。
【００２３】さらに、この発明のこの局面において、磁
性体の第１の層を堆積するステップは、その上のヘッド
が位置決めされることになる磁気記録表面の平面に垂直
であり幅（たとえば１μｍ）のおよそ２倍である長さ
（たとえば２．１μｍ）を有する長方形の形状で、ヘッ
ドが辿る磁気記録表面の録音トラックにわたって第１の
層を形成するステップを含む。
性体の第１の層を堆積するステップは、その上のヘッド
が位置決めされることになる磁気記録表面の平面に垂直
であり幅（たとえば１μｍ）のおよそ２倍である長さ
（たとえば２．１μｍ）を有する長方形の形状で、ヘッ
ドが辿る磁気記録表面の録音トラックにわたって第１の
層を形成するステップを含む。
【００２４】この発明のこれらおよびその他の目的、利
点、局面および特徴は、添付の図面と関連付けて提示さ
れる、以下の好ましい実施例の詳細な説明を考慮すれ
ば、より十分に理解および認識されるであろう。
点、局面および特徴は、添付の図面と関連付けて提示さ
れる、以下の好ましい実施例の詳細な説明を考慮すれ
ば、より十分に理解および認識されるであろう。
【００２５】
【好ましい実施例の詳細な説明】この発明に従う双安定
ＤＯＭＲヘッドの動作は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）
に示される。第１の磁性層２（層Ａ）は、矢印６に示さ
れる方向に“ピン付けされた”または固定された磁化方
向を有し、そのため外部縞電界の影響を受けても磁気方
向において実質的に回転しない。もしヘッドのその他の
パーツからの全体の磁界が比較的小さければ、また磁性
層であるＭＲディジタルスイッチング層４（層Ｂ）は、
先行技術において周知のように形状または結晶異方性の
いずれかを用いて形成されてもよく、そのためピン付け
された層２の磁化方向に実質的に平行である垂直の容易
軸を有する。もちろん理解されるように、この明細書中
で用いられる、“垂直”、“水平”、“より上に”、
“より下に”、“上を”または“下を”といった引用
は、いかなるその他のそのような方向を表わす用語の引
用と同様、相対的なものであり、好ましい実施例のさま
ざまな局面間の関係を説明する上において助けとなるよ
うに行なわれるにすぎない。このような用語はけっして
それらの特定的な方向にこの発明を制限するものではな
い。
ＤＯＭＲヘッドの動作は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）
に示される。第１の磁性層２（層Ａ）は、矢印６に示さ
れる方向に“ピン付けされた”または固定された磁化方
向を有し、そのため外部縞電界の影響を受けても磁気方
向において実質的に回転しない。もしヘッドのその他の
パーツからの全体の磁界が比較的小さければ、また磁性
層であるＭＲディジタルスイッチング層４（層Ｂ）は、
先行技術において周知のように形状または結晶異方性の
いずれかを用いて形成されてもよく、そのためピン付け
された層２の磁化方向に実質的に平行である垂直の容易
軸を有する。もちろん理解されるように、この明細書中
で用いられる、“垂直”、“水平”、“より上に”、
“より下に”、“上を”または“下を”といった引用
は、いかなるその他のそのような方向を表わす用語の引
用と同様、相対的なものであり、好ましい実施例のさま
ざまな局面間の関係を説明する上において助けとなるよ
うに行なわれるにすぎない。このような用語はけっして
それらの特定的な方向にこの発明を制限するものではな
い。
【００２６】この垂直の異方性および垂直の容易軸を用
いて、ＭＲディジタルスイッチング層４の磁化方向は、
矢印７で示されるように２つの安定状態のうち１つとな
る可能性しかなく、外部のフィールドの方向と協調し
て、上を指す（ピン付けされた層２に平行、図１
（Ａ））または下を指す（ピン付けされた層２に反平
行、図１（Ｂ）、反平行とは磁化の方向が１８０度離れ
ているまたは反対方向として規定される）かいずれかで
ある。したがって、図１（Ａ）における磁気遷移８の上
をＤＯＭＲヘッドが通過するにつれ、矢印７で示される
ＭＲディジタルスイッチング層４の磁気方向は、ピン付
けされた層２の磁気方向に平行である。ＤＯＭＲヘッド
が図１（Ｂ）における次の磁気遷移９（磁束において前
の遷移８と反対方向を有する）の上を通過するにつれ、
ＭＲディジタルスイッチング層４の磁気方向は状態をス
イッチし、ピン付けされた層２と反平行となる。
いて、ＭＲディジタルスイッチング層４の磁化方向は、
矢印７で示されるように２つの安定状態のうち１つとな
る可能性しかなく、外部のフィールドの方向と協調し
て、上を指す（ピン付けされた層２に平行、図１
（Ａ））または下を指す（ピン付けされた層２に反平
行、図１（Ｂ）、反平行とは磁化の方向が１８０度離れ
ているまたは反対方向として規定される）かいずれかで
ある。したがって、図１（Ａ）における磁気遷移８の上
をＤＯＭＲヘッドが通過するにつれ、矢印７で示される
ＭＲディジタルスイッチング層４の磁気方向は、ピン付
けされた層２の磁気方向に平行である。ＤＯＭＲヘッド
が図１（Ｂ）における次の磁気遷移９（磁束において前
の遷移８と反対方向を有する）の上を通過するにつれ、
ＭＲディジタルスイッチング層４の磁気方向は状態をス
イッチし、ピン付けされた層２と反平行となる。
【００２７】ＭＲディジタルスイッチング層４の磁化方
向を１つの状態から別の状態にスイッチするのに必要な
外部のフィールドのしきい値レベルは、ディジタルスイ
ッチング層４の形状または結晶異方性により定められ
る。当業者には明らかであるとおり、しきい値は特定的
なアプリケーション次第で変化する。
向を１つの状態から別の状態にスイッチするのに必要な
外部のフィールドのしきい値レベルは、ディジタルスイ
ッチング層４の形状または結晶異方性により定められ
る。当業者には明らかであるとおり、しきい値は特定的
なアプリケーション次第で変化する。
【００２８】図２（Ａ）のグラフは、抵抗を外部フィー
ルドの関数として示した、従来のスピンバルブＭＲヘッ
ドに対する理想的な伝達特性を示す。図２（Ａ）におい
て、理想的な従来のスピンバルブＭＲヘッドの出力特性
は線形であることが理解でき、ヒステリシス（または磁
気メモリ）は表示されない。誘導性読出ヘッドの場合と
同様、伝達曲線に従うと従来のスピンバルブＭＲヘッド
の出力は、図８に示されるとおりアナログ波形である。
ルドの関数として示した、従来のスピンバルブＭＲヘッ
ドに対する理想的な伝達特性を示す。図２（Ａ）におい
て、理想的な従来のスピンバルブＭＲヘッドの出力特性
は線形であることが理解でき、ヒステリシス（または磁
気メモリ）は表示されない。誘導性読出ヘッドの場合と
同様、伝達曲線に従うと従来のスピンバルブＭＲヘッド
の出力は、図８に示されるとおりアナログ波形である。
【００２９】この発明の理想的なＤＯＭＲヘッドに対す
る伝達特性は図２（Ｂ）に示される。双安定状態構成で
あるため、ＤＯＭＲヘッドは、外部の近接する磁界がし
きい値よりも低いとき２つの状態のうち１つに留まる。
ヘッドが記録された磁束遷移の上を、１つの磁区からフ
ィールドの極性が逆である次の１つの磁区へと通過する
につれ、遷移からの外部フィールドは、ヘッドに１つの
状態からもう１つの状態へとスイッチさせる。隣接する
ように記録された磁気遷移が読出されるときと同様、媒
体の磁界の方向が逆になるにつれて、それに調和してＤ
ＯＭＲヘッドはその状態をスイッチする。もし感知電流
ＩS が与えられれば、ハイおよびロー状態の電圧レベル
は以下のように表わすことができる。 Ｖhigh＝ＩS （Ｒ0 ＋ΔＲ） Ｖlow ＝ＩS （Ｒ0 −ΔＲ） Ｒ0 は、ＭＲディジタルスイッチング層４の磁化方向が
実質的に、ピン付けされた層２の磁化方向と垂直である
ときの抵抗であり、ΔＲは、ＭＲディジタルスイッチン
グ層４の磁化方向がおそらく、ピン付けされた層２と平
行または反平行であるときの抵抗の変化であり、実質的
にディジタルの出力を与える。
る伝達特性は図２（Ｂ）に示される。双安定状態構成で
あるため、ＤＯＭＲヘッドは、外部の近接する磁界がし
きい値よりも低いとき２つの状態のうち１つに留まる。
ヘッドが記録された磁束遷移の上を、１つの磁区からフ
ィールドの極性が逆である次の１つの磁区へと通過する
につれ、遷移からの外部フィールドは、ヘッドに１つの
状態からもう１つの状態へとスイッチさせる。隣接する
ように記録された磁気遷移が読出されるときと同様、媒
体の磁界の方向が逆になるにつれて、それに調和してＤ
ＯＭＲヘッドはその状態をスイッチする。もし感知電流
ＩS が与えられれば、ハイおよびロー状態の電圧レベル
は以下のように表わすことができる。 Ｖhigh＝ＩS （Ｒ0 ＋ΔＲ） Ｖlow ＝ＩS （Ｒ0 −ΔＲ） Ｒ0 は、ＭＲディジタルスイッチング層４の磁化方向が
実質的に、ピン付けされた層２の磁化方向と垂直である
ときの抵抗であり、ΔＲは、ＭＲディジタルスイッチン
グ層４の磁化方向がおそらく、ピン付けされた層２と平
行または反平行であるときの抵抗の変化であり、実質的
にディジタルの出力を与える。
【００３０】図３（Ａ）および３（Ｂ）において、この
発明に従うＭＲディジタルスイッチング層の現在は好ま
しい２つの実施例が示される。図示された例は、形状異
方性を用いて与えられ、ＭＲディジタルスイッチング層
における垂直の容易軸を作ったものとして与えられる
が、そのような内部の容易軸はまた、先行技術において
既知のとおり結晶異方性を用いて作ってもよいことが理
解されるべきである。
発明に従うＭＲディジタルスイッチング層の現在は好ま
しい２つの実施例が示される。図示された例は、形状異
方性を用いて与えられ、ＭＲディジタルスイッチング層
における垂直の容易軸を作ったものとして与えられる
が、そのような内部の容易軸はまた、先行技術において
既知のとおり結晶異方性を用いて作ってもよいことが理
解されるべきである。
【００３１】第１の実施例（図３（Ａ）のケース１）に
おいて、ＭＲディジタルスイッチング層は、たとえば
２．１μｍの高さと１μｍの幅を有する。この特定的な
形状異方性を用いた結果は、磁気遷移のすべて“１”の
（高周波数）パターンの読戻しのための、図４に示され
る。図４に示されるように、図３（Ａ）のケース１に示
される形状異方性を有するディジタルスイッチング層を
有するＤＯＭＲヘッドの正規化出力は、実質的にディジ
タルの波形である。
おいて、ＭＲディジタルスイッチング層は、たとえば
２．１μｍの高さと１μｍの幅を有する。この特定的な
形状異方性を用いた結果は、磁気遷移のすべて“１”の
（高周波数）パターンの読戻しのための、図４に示され
る。図４に示されるように、図３（Ａ）のケース１に示
される形状異方性を有するディジタルスイッチング層を
有するＤＯＭＲヘッドの正規化出力は、実質的にディジ
タルの波形である。
【００３２】同様に、図５は、図３（Ｂ）のケース２に
示されるように成形されたディジタルスイッチング層を
有するＤＯＭＲヘッドに対する、直列の独立した磁気遷
移の読戻しのための出力を示す。図４と５との比較から
わかるように、図３（Ａ）におけるケース１の形状異方
性は、図３（Ｂ）のケース２よりもよりはっきりとした
ディジタル出力をもたらす。
示されるように成形されたディジタルスイッチング層を
有するＤＯＭＲヘッドに対する、直列の独立した磁気遷
移の読戻しのための出力を示す。図４と５との比較から
わかるように、図３（Ａ）におけるケース１の形状異方
性は、図３（Ｂ）のケース２よりもよりはっきりとした
ディジタル出力をもたらす。
【００３３】ＤＯＭＲヘッドの特定的な出力特性は、特
定的なアプリケーションに対してＭＲディジタルスイッ
チング層のために選ばれた特定的な形状または結晶異方
性の関数である。これらのファクタは相互関連してお
り、ＤＯＭＲヘッドの望ましい双安定スイッチング特性
を達成するうえにおいて組合せて調整できる。媒体残留
磁気、媒体の膜の厚み、ヘッドから媒体への距離、およ
びＭＲ磁気遮蔽構造幾何学を含むその他のファクタがま
た、ＤＯＭＲヘッドの設計の際に考慮される。この明細
書中に与えられる例から、当業者は、実質的にディジタ
ルである望ましい出力を伴うＤＯＭＲヘッドは、さまざ
まなＭＲディジタルスイッチング層の形状および／また
は結晶異方性を用いて製造できることを理解するであろ
う。
定的なアプリケーションに対してＭＲディジタルスイッ
チング層のために選ばれた特定的な形状または結晶異方
性の関数である。これらのファクタは相互関連してお
り、ＤＯＭＲヘッドの望ましい双安定スイッチング特性
を達成するうえにおいて組合せて調整できる。媒体残留
磁気、媒体の膜の厚み、ヘッドから媒体への距離、およ
びＭＲ磁気遮蔽構造幾何学を含むその他のファクタがま
た、ＤＯＭＲヘッドの設計の際に考慮される。この明細
書中に与えられる例から、当業者は、実質的にディジタ
ルである望ましい出力を伴うＤＯＭＲヘッドは、さまざ
まなＭＲディジタルスイッチング層の形状および／また
は結晶異方性を用いて製造できることを理解するであろ
う。
【００３４】この発明に従うＤＯＭＲヘッドの特定的な
実施例の構造は、図６（および図８）において示され
る。現在において好ましいＤＯＭＲヘッドは、たとえば
ガラス、セラミック、シリコンまたは適切な材料の適切
な基板１０の上に薄膜堆積により典型的には堆積される
直列の層からなる。基板１０の上には、軟性の磁性体の
第１の薄膜層１２、非磁性体の薄膜層１４、および磁性
体の第２の薄膜層１６が堆積される。磁性体の第２の層
１６の磁化方向は、矢印２２で示される方向にピン付け
で位置付けられる。ディジタルスイッチング層である、
第１の磁性体の層１２は、形状異方性（図示される）ま
たは結晶異方性により形成され、そのためピン付けされ
た層１６の磁化方向に平行する垂直の方向（そこに近接
する磁気記憶表面の平面に垂直）の容易軸（図示せず）
を有する。矢印２０で示されるとおり、ディジタルスイ
ッチング層１２は、ピン付けされた層１６の磁化方向
に、それぞれ平行および不平行（反対方向）である、２
つの安定状態を有する磁化方向を含む。ディジタルスイ
ッチング層１２は、磁気の極性が交番する連続して記録
された磁区が読出されるときのように、媒体からのフィ
ールドが徐々に方向をスイッチするにつれ、平行から不
平行へまたはその反対に、自由に状態をスイッチする。
実施例の構造は、図６（および図８）において示され
る。現在において好ましいＤＯＭＲヘッドは、たとえば
ガラス、セラミック、シリコンまたは適切な材料の適切
な基板１０の上に薄膜堆積により典型的には堆積される
直列の層からなる。基板１０の上には、軟性の磁性体の
第１の薄膜層１２、非磁性体の薄膜層１４、および磁性
体の第２の薄膜層１６が堆積される。磁性体の第２の層
１６の磁化方向は、矢印２２で示される方向にピン付け
で位置付けられる。ディジタルスイッチング層である、
第１の磁性体の層１２は、形状異方性（図示される）ま
たは結晶異方性により形成され、そのためピン付けされ
た層１６の磁化方向に平行する垂直の方向（そこに近接
する磁気記憶表面の平面に垂直）の容易軸（図示せず）
を有する。矢印２０で示されるとおり、ディジタルスイ
ッチング層１２は、ピン付けされた層１６の磁化方向
に、それぞれ平行および不平行（反対方向）である、２
つの安定状態を有する磁化方向を含む。ディジタルスイ
ッチング層１２は、磁気の極性が交番する連続して記録
された磁区が読出されるときのように、媒体からのフィ
ールドが徐々に方向をスイッチするにつれ、平行から不
平行へまたはその反対に、自由に状態をスイッチする。
【００３５】先行技術で既知のように、またディーニー
等への米国特許番号第5,159,513 号において述べられる
ように、ピン付けされた層である第２の磁性層１６は、
いくつかの異なる方法を用いて磁気方向が固定されても
よい。図６に示されるこの発明の特定的な実施例におい
て、抵抗が第２の磁性層の材料よりも少なくとも数倍高
い、交換バイアス材料の薄膜層１８は、第２の磁性層１
６と直接接触するように堆積され、そのため交換結合に
よりバイアスフィールドを作り出すことができる。交換
バイアス薄膜層は典型的に、厚みにおいていくつかの原
子層（たとえば８−１０Å）であるように、ごく薄い。
層１８は、ＦｅＭｎのような反強磁性層、またはその代
わりとして、方形性、保磁性、および抵抗が十分に高い
強磁性層でもよい。図６の構造をまた逆にしてもよく、
そうすれば層１８は最初に堆積され、その後に層１６、
１４および１２が続く。代替的に、第２の磁性層１６の
磁化は、磁性体の第１の層１２よりも高い保磁性を有す
る（すなわち永久磁性をはっきりと示す）磁性体から層
を形成することにより、位置を固定できる。この永久的
に磁化された構造を用いることにより、交換バイアス層
１８の必要性が排除される。
等への米国特許番号第5,159,513 号において述べられる
ように、ピン付けされた層である第２の磁性層１６は、
いくつかの異なる方法を用いて磁気方向が固定されても
よい。図６に示されるこの発明の特定的な実施例におい
て、抵抗が第２の磁性層の材料よりも少なくとも数倍高
い、交換バイアス材料の薄膜層１８は、第２の磁性層１
６と直接接触するように堆積され、そのため交換結合に
よりバイアスフィールドを作り出すことができる。交換
バイアス薄膜層は典型的に、厚みにおいていくつかの原
子層（たとえば８−１０Å）であるように、ごく薄い。
層１８は、ＦｅＭｎのような反強磁性層、またはその代
わりとして、方形性、保磁性、および抵抗が十分に高い
強磁性層でもよい。図６の構造をまた逆にしてもよく、
そうすれば層１８は最初に堆積され、その後に層１６、
１４および１２が続く。代替的に、第２の磁性層１６の
磁化は、磁性体の第１の層１２よりも高い保磁性を有す
る（すなわち永久磁性をはっきりと示す）磁性体から層
を形成することにより、位置を固定できる。この永久的
に磁化された構造を用いることにより、交換バイアス層
１８の必要性が排除される。
【００３６】ＤＯＭＲヘッドは図７においてさらなる実
施例として示される。この実施例は、たとえばシリコ
ン、ガラスまたはセラミックといった適切な基板（図示
せず）の上に堆積された、それぞれ層２４、２８および
３２である磁性体の第１、第２および第３の薄膜層を含
むという点において、図６に示される実施例と異なる。
磁性層２４および３２は、図６を参照して述べられた技
術の１つにより、それぞれ矢印３４および３８により示
された方向に位置が固定された磁化方向を有する。ディ
ジタルスイッチング層２８は、非磁性層２６によりピン
付けされた層２４から、および非磁性層３０によりピン
付けされた層３２から分離されている。ディジタルスイ
ッチング層２８は、媒体からのフィールドの方向次第
で、ピン付けされた層２４および３２の磁気方向に平行
または反平行のいずれかである、両方向を指す矢印３６
により示される２つの状態の磁気方向を有する。
施例として示される。この実施例は、たとえばシリコ
ン、ガラスまたはセラミックといった適切な基板（図示
せず）の上に堆積された、それぞれ層２４、２８および
３２である磁性体の第１、第２および第３の薄膜層を含
むという点において、図６に示される実施例と異なる。
磁性層２４および３２は、図６を参照して述べられた技
術の１つにより、それぞれ矢印３４および３８により示
された方向に位置が固定された磁化方向を有する。ディ
ジタルスイッチング層２８は、非磁性層２６によりピン
付けされた層２４から、および非磁性層３０によりピン
付けされた層３２から分離されている。ディジタルスイ
ッチング層２８は、媒体からのフィールドの方向次第
で、ピン付けされた層２４および３２の磁気方向に平行
または反平行のいずれかである、両方向を指す矢印３６
により示される２つの状態の磁気方向を有する。
【００３７】スピンバルブＭＲヘッドのさまざまな層を
含み得る特定的な材料は、その全体をこの明細書中に引
用により援用する、ボムガート等への米国特許番号第5,
287,238 号、ディーニー等への米国特許番号第5,159,51
3 号、およびまたディーニー等への米国特許第5,206,59
0 号に開示される。要約すれば、ボムガート等による、
コラム４の５１ないし５９行で説明される層のように、
図６および７を参照して開示されたＤＯＭＲヘッドの実
施例を含むさまざまな層は、以下のように製造されても
よい。ＤＯＭＲヘッドの磁性層（ピン付けされたまたは
スイッチング）は、たとえば、コバルト（Ｃｏ）、鉄
（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）ならびにニッケル−鉄（Ｎ
ｉＦｅ）、および鉄−コバルト（ＦｅＣｏ）といったそ
の合金といったいかなる適切な磁性体から製造されても
よい。ＤＯＭＲヘッドの非磁気の１つスペーサ層または
複数のスペーサ層は、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）、金
（Ａｕ）あるいはその合金といった適切な貴金属の非常
に薄い膜の堆積として形成されてもよい。ＤＯＭＲヘッ
ドの１つまたは複数の交換バイアス層は、たとえば鉄−
マンガン（ＦｅＭｎ）またはニッケル−マンガン（Ｎｉ
Ｍｎ）といった反強磁性体を含んでもよい。最後に、Ｄ
ＯＭＲヘッドの被覆層（図示せず）は、タンタル（Ｔ
ａ）またはジルコニウム（Ｚｒ）といった、磁性層２８
および３２よりも相対的に抵抗率の高い材料から製造で
き、また被覆層はＤＯＭＲヘッドの層構造の最上層の上
に堆積され得る。
含み得る特定的な材料は、その全体をこの明細書中に引
用により援用する、ボムガート等への米国特許番号第5,
287,238 号、ディーニー等への米国特許番号第5,159,51
3 号、およびまたディーニー等への米国特許第5,206,59
0 号に開示される。要約すれば、ボムガート等による、
コラム４の５１ないし５９行で説明される層のように、
図６および７を参照して開示されたＤＯＭＲヘッドの実
施例を含むさまざまな層は、以下のように製造されても
よい。ＤＯＭＲヘッドの磁性層（ピン付けされたまたは
スイッチング）は、たとえば、コバルト（Ｃｏ）、鉄
（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）ならびにニッケル−鉄（Ｎ
ｉＦｅ）、および鉄−コバルト（ＦｅＣｏ）といったそ
の合金といったいかなる適切な磁性体から製造されても
よい。ＤＯＭＲヘッドの非磁気の１つスペーサ層または
複数のスペーサ層は、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）、金
（Ａｕ）あるいはその合金といった適切な貴金属の非常
に薄い膜の堆積として形成されてもよい。ＤＯＭＲヘッ
ドの１つまたは複数の交換バイアス層は、たとえば鉄−
マンガン（ＦｅＭｎ）またはニッケル−マンガン（Ｎｉ
Ｍｎ）といった反強磁性体を含んでもよい。最後に、Ｄ
ＯＭＲヘッドの被覆層（図示せず）は、タンタル（Ｔ
ａ）またはジルコニウム（Ｚｒ）といった、磁性層２８
および３２よりも相対的に抵抗率の高い材料から製造で
き、また被覆層はＤＯＭＲヘッドの層構造の最上層の上
に堆積され得る。
【００３８】図８において、ＤＯＭＲヘッドを利用した
再生方法が図示される。書込電流、媒体の磁化レベル、
従来のヘッド出力、およびディジタルヘッド出力が、任
意のデータシーケンスに対して時間に対して示される。
図８からわかるように、ＤＯＭＲヘッドの出力は、デー
タシーケンスを記録するために用いられる書込電流の出
力近くを辿る。ＤＯＭＲヘッドはＮＲＺデータを自然に
回復する。データは、従来のＭＲまたは誘導性ヘッドを
用いた場合に一般的な入力データを回復するためにＮＲ
ＺＩからＮＲＺへ変換する必要がないため、復号化回路
をある程度簡潔にできる。ＤＯＭＲヘッドは実質的にデ
ィジタルの出力を与えるため、復調方式すなわちピーク
検出は簡潔化できる。当該技術で周知のように、ＤＯＭ
ＲヘッドがＤＣ自由コードと関連付けて用いられると
き、出力信号をサンプリングしてそれがＤＣレベルの上
か下かを決定することにより、復調は簡単に達成されて
もよい。この場合、もしＤＯＭＲヘッド出力がＤＣレベ
ルよりも上であれば、データビットはＮＲＺ“１”であ
り、もし出力がＤＣレベルよりも下であれば、ビットは
ＮＲＺ“０”である。ＤＣ自由コードを用いなければ、
ＤＣレベルは、相対的に動いている媒体からＤＯＭＲヘ
ッドにより読出されるデータ次第で、変化するかもしれ
ない。図９では、ディスクドライブ装置においてＤＯＭ
Ｒヘッドを用いる例が図示される。ディスクドライブ
は、弓状の矢印の方向に予め定められた角速度で回転
し、たとえば多数の同心の記録トラックに記憶された磁
気遷移を含む少なくとも１つの記憶ディスク１００を有
する。ディスク１００は、ディスクドライブエレクトロ
ニクス１１０からの制御信号を受取る、図示されていな
いスピンモータを含む、またはスピンモータに結合され
るスピンドルによりその位置に支えられる。スライダ１
０２は、磁気記録ディスク１００の上に位置決めされ、
ここには図示されていないＤＯＭＲヘッドを含む１つ以
上の磁気変換器を支える。アクチュエータアーム１０６
に接続されるサスペンション１０４にスライダ１０２は
結合される。ボイスコイルアクチュエータ１０８といっ
たメカニカルムーバが、アクチュエータアーム１０６の
位置決めを制御する。ディスクドライブエレクトロニク
ス１１０から受取った位置決め信号に基づき、ボイスコ
イルアクチュエータ１０８は、アクチュエータアーム１
０６およびしたがってディスク１００の表面の上を放射
状に出たり入ったりするＤＯＭＲヘッドを含むスライダ
１０２を動かし、ＤＯＭＲヘッドが読出される磁気情報
の上に位置決めされるようにする。
再生方法が図示される。書込電流、媒体の磁化レベル、
従来のヘッド出力、およびディジタルヘッド出力が、任
意のデータシーケンスに対して時間に対して示される。
図８からわかるように、ＤＯＭＲヘッドの出力は、デー
タシーケンスを記録するために用いられる書込電流の出
力近くを辿る。ＤＯＭＲヘッドはＮＲＺデータを自然に
回復する。データは、従来のＭＲまたは誘導性ヘッドを
用いた場合に一般的な入力データを回復するためにＮＲ
ＺＩからＮＲＺへ変換する必要がないため、復号化回路
をある程度簡潔にできる。ＤＯＭＲヘッドは実質的にデ
ィジタルの出力を与えるため、復調方式すなわちピーク
検出は簡潔化できる。当該技術で周知のように、ＤＯＭ
ＲヘッドがＤＣ自由コードと関連付けて用いられると
き、出力信号をサンプリングしてそれがＤＣレベルの上
か下かを決定することにより、復調は簡単に達成されて
もよい。この場合、もしＤＯＭＲヘッド出力がＤＣレベ
ルよりも上であれば、データビットはＮＲＺ“１”であ
り、もし出力がＤＣレベルよりも下であれば、ビットは
ＮＲＺ“０”である。ＤＣ自由コードを用いなければ、
ＤＣレベルは、相対的に動いている媒体からＤＯＭＲヘ
ッドにより読出されるデータ次第で、変化するかもしれ
ない。図９では、ディスクドライブ装置においてＤＯＭ
Ｒヘッドを用いる例が図示される。ディスクドライブ
は、弓状の矢印の方向に予め定められた角速度で回転
し、たとえば多数の同心の記録トラックに記憶された磁
気遷移を含む少なくとも１つの記憶ディスク１００を有
する。ディスク１００は、ディスクドライブエレクトロ
ニクス１１０からの制御信号を受取る、図示されていな
いスピンモータを含む、またはスピンモータに結合され
るスピンドルによりその位置に支えられる。スライダ１
０２は、磁気記録ディスク１００の上に位置決めされ、
ここには図示されていないＤＯＭＲヘッドを含む１つ以
上の磁気変換器を支える。アクチュエータアーム１０６
に接続されるサスペンション１０４にスライダ１０２は
結合される。ボイスコイルアクチュエータ１０８といっ
たメカニカルムーバが、アクチュエータアーム１０６の
位置決めを制御する。ディスクドライブエレクトロニク
ス１１０から受取った位置決め信号に基づき、ボイスコ
イルアクチュエータ１０８は、アクチュエータアーム１
０６およびしたがってディスク１００の表面の上を放射
状に出たり入ったりするＤＯＭＲヘッドを含むスライダ
１０２を動かし、ＤＯＭＲヘッドが読出される磁気情報
の上に位置決めされるようにする。
【００３９】ディスク１００が動作の間回転するにつ
れ、空気ベアリングがディスク１００の表面とスライダ
１０２との間に生じ、そのためスライダ１０２およびし
たがってＤＯＭＲヘッドは、回転するにつれてディスク
１００の表面の上を“浮動”する。ＤＯＭＲヘッドはま
た、“フロッピィ”ディスクドライブおよび／または磁
気テープドライブといった接触ヘッドアプリケーション
において用いることができることに注目されたい。
れ、空気ベアリングがディスク１００の表面とスライダ
１０２との間に生じ、そのためスライダ１０２およびし
たがってＤＯＭＲヘッドは、回転するにつれてディスク
１００の表面の上を“浮動”する。ＤＯＭＲヘッドはま
た、“フロッピィ”ディスクドライブおよび／または磁
気テープドライブといった接触ヘッドアプリケーション
において用いることができることに注目されたい。
【００４０】ＤＯＭＲヘッドの主要な利点の１つは、Ｄ
ＯＭＲヘッドがディジタルにノン−リターン−トゥ−ゼ
ロ（“ＮＲＺ”）データを回復するため簡潔化された直
列データ検出方式を用いることができるという点におい
て読出チャネルエレクトロニクス１０３が簡略化できる
ことであることが、再考されるだろう。したがって、ス
ライダ１０２のＤＯＭＲヘッド素子により読出されるデ
ィジタル電気信号遷移の直列データストリームは、デー
タストリームを読出データクロッキング信号との関連で
“回復”するディジタル読出チャネル１０３の中で調整
および処理される。最も好ましくは符号化されたフォー
マットである直列データストリームは次に、従来の様式
でユーザのデータブロックをホストコンピューティング
システムに送る準備としてユーザのデータブロックに復
号化およびフレーミングするための、ディスクドライブ
エレクトロニクスのデータ扱い部分に送られる。この特
定的な例において、ヘッドスライダ１０２はまた最も好
ましくは、データを同心記憶トラックの選択されたデー
タ場所に書込むための誘電性書込素子を含む。この発明
のＤＯＭＲヘッドを含めることにより容易に適応および
改良される、従来の薄膜読出／書込ヘッドを採用するデ
ィスクドライブは、この明細書中に引用により援用され
る開示、「高容量サブマイクロ−ウィンチェスタ固定デ
ィスクドライブ（High Capacity Submicro-Winchester
Fixed Disk Drive）」と題される、同一人に譲渡された
米国特許番号第5,255,136 の中で述べられている。
ＯＭＲヘッドがディジタルにノン−リターン−トゥ−ゼ
ロ（“ＮＲＺ”）データを回復するため簡潔化された直
列データ検出方式を用いることができるという点におい
て読出チャネルエレクトロニクス１０３が簡略化できる
ことであることが、再考されるだろう。したがって、ス
ライダ１０２のＤＯＭＲヘッド素子により読出されるデ
ィジタル電気信号遷移の直列データストリームは、デー
タストリームを読出データクロッキング信号との関連で
“回復”するディジタル読出チャネル１０３の中で調整
および処理される。最も好ましくは符号化されたフォー
マットである直列データストリームは次に、従来の様式
でユーザのデータブロックをホストコンピューティング
システムに送る準備としてユーザのデータブロックに復
号化およびフレーミングするための、ディスクドライブ
エレクトロニクスのデータ扱い部分に送られる。この特
定的な例において、ヘッドスライダ１０２はまた最も好
ましくは、データを同心記憶トラックの選択されたデー
タ場所に書込むための誘電性書込素子を含む。この発明
のＤＯＭＲヘッドを含めることにより容易に適応および
改良される、従来の薄膜読出／書込ヘッドを採用するデ
ィスクドライブは、この明細書中に引用により援用され
る開示、「高容量サブマイクロ−ウィンチェスタ固定デ
ィスクドライブ（High Capacity Submicro-Winchester
Fixed Disk Drive）」と題される、同一人に譲渡された
米国特許番号第5,255,136 の中で述べられている。
【００４１】図１０は、テープドライブ記憶システムに
おいてＤＯＭＲヘッドを用いる例を図示する。磁気記録
テープ１１８が記憶リール１２０に記憶される。テープ
１１８はＤＯＭＲヘッド構造１２６の上を通過し、いか
なる従来の態様でも巻取リール１２２の上に巻かれる。
輪１２４はテープがヘッド１２６と接触するようにテー
プをヘッド構造１２６に対して位置決めする。ＤＯＭＲ
ヘッド構造１２６は、多数のＤＯＭＲヘッドを含んでも
よく、いかなる従来の手段にも採用されることができ、
たとえば接触螺旋テープヘッドを含んでもよい。
おいてＤＯＭＲヘッドを用いる例を図示する。磁気記録
テープ１１８が記憶リール１２０に記憶される。テープ
１１８はＤＯＭＲヘッド構造１２６の上を通過し、いか
なる従来の態様でも巻取リール１２２の上に巻かれる。
輪１２４はテープがヘッド１２６と接触するようにテー
プをヘッド構造１２６に対して位置決めする。ＤＯＭＲ
ヘッド構造１２６は、多数のＤＯＭＲヘッドを含んでも
よく、いかなる従来の手段にも採用されることができ、
たとえば接触螺旋テープヘッドを含んでもよい。
【００４２】この明細書中において、スイッチされた
層、非磁性層、およびピン付けされた層について述べる
ために、“層”という用語が用いられているが、当業者
は、特定的な層を適切な材料の直列の堆積として形成し
てもよく、このような直列はさまざまな平坦な形状およ
び厚みを有することがあり得ることを、認識および理解
するであろう。
層、非磁性層、およびピン付けされた層について述べる
ために、“層”という用語が用いられているが、当業者
は、特定的な層を適切な材料の直列の堆積として形成し
てもよく、このような直列はさまざまな平坦な形状およ
び厚みを有することがあり得ることを、認識および理解
するであろう。
【００４３】この発明の実施例の上記の説明により、こ
の発明の目的がここに至って十分に達成されたことが理
解されるであろうし、当業者にはこの発明の構造および
さまざまに異なる実施例における多くの変化が、この発
明の精神および範囲から逸脱することなく考案されるこ
とが理解されるだろう。この明細書中の開示および説明
は単に例示であり、いかなる意味においても制限するこ
とを意図するものではない。
の発明の目的がここに至って十分に達成されたことが理
解されるであろうし、当業者にはこの発明の構造および
さまざまに異なる実施例における多くの変化が、この発
明の精神および範囲から逸脱することなく考案されるこ
とが理解されるだろう。この明細書中の開示および説明
は単に例示であり、いかなる意味においても制限するこ
とを意図するものではない。
【図１】（Ａ）は、この発明に従うＤＯＭＲヘッドの双
安定スイッチング動作の一方の安定状態を示す図であ
り、（Ｂ）は、他方の安定状態を示す図である。
安定スイッチング動作の一方の安定状態を示す図であ
り、（Ｂ）は、他方の安定状態を示す図である。
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は関連するグラフの図であ
り、先行技術のスピンバルブＭＲヘッドおよびこの発明
に従うＤＯＭＲヘッドにそれぞれ対応し、抵抗対外部磁
界としての、理想的な伝達特性を示す。
り、先行技術のスピンバルブＭＲヘッドおよびこの発明
に従うＤＯＭＲヘッドにそれぞれ対応し、抵抗対外部磁
界としての、理想的な伝達特性を示す。
【図３】（Ａ）は、この発明に従うＭＲディジタルスイ
ッチング層の２つの特定的な実施例の一方（ケース１）
を示す図であり、（Ｂ）は、２つの実施例の他方（ケー
ス２）を示す図である。
ッチング層の２つの特定的な実施例の一方（ケース１）
を示す図であり、（Ｂ）は、２つの実施例の他方（ケー
ス２）を示す図である。
【図４】ＭＲディジタルスイッチング層が図３のケース
１に示される形状異方性に従って形成されるときの、こ
の発明に従う好ましいＤＯＭＲヘッドが直列の磁気遷移
を通過するにつれての出力を示すグラフの図である。
１に示される形状異方性に従って形成されるときの、こ
の発明に従う好ましいＤＯＭＲヘッドが直列の磁気遷移
を通過するにつれての出力を示すグラフの図である。
【図５】ＭＲディジタルスイッチング層が図３のケース
２に示される形状異方性に従って形成されるときの、こ
の発明に従う好ましいＤＯＭＲヘッドが直列の磁気遷移
の上を通過するにつれての出力を示すグラフの図であ
る。
２に示される形状異方性に従って形成されるときの、こ
の発明に従う好ましいＤＯＭＲヘッドが直列の磁気遷移
の上を通過するにつれての出力を示すグラフの図であ
る。
【図６】この発明に従うＤＯＭＲヘッドの実施例の分解
斜視図である。
斜視図である。
【図７】この発明に従うＤＯＭＲヘッドのさらなる実施
例の分解斜視図である。
例の分解斜視図である。
【図８】直列の磁気的に記録された遷移の上を通過する
ときのこの発明に従うＤＯＭＲヘッドの図であり、入力
データストリームを書込むために使用される書込電流、
書込電流により発生する媒体の磁化、読戻しの際の従来
のヘッドの出力電圧、およびこの発明に従うＤＯＭＲヘ
ッドの出力をそれぞれ示す一連のグラフの図である。
ときのこの発明に従うＤＯＭＲヘッドの図であり、入力
データストリームを書込むために使用される書込電流、
書込電流により発生する媒体の磁化、読戻しの際の従来
のヘッドの出力電圧、およびこの発明に従うＤＯＭＲヘ
ッドの出力をそれぞれ示す一連のグラフの図である。
【図９】ディスクドライブにおいて用いられるＤＯＭＲ
ヘッドの図である。
ヘッドの図である。
【図１０】テープドライブにおいて用いられるＤＯＭＲ
ヘッドの図である。
ヘッドの図である。
２ 第１の磁性層 ４ ディジタルスイッチング層
Claims (32)
- 【請求項１】 磁気記録表面に記憶された直列シーケン
スの磁気遷移を読出すためのディジタル出力磁気抵抗ヘ
ッドであって、基板の上に形成された層構造を含み、前
記層構造は磁性体のピン付けされた（pinned）層と、非
磁性体の薄い層によりピン付けされた層から分離された
磁性体の自由層とを含み、ピン付けされた層は磁気記録
表面の平面に実質的に垂直である磁気容易（easy）軸を
有し、磁性体の自由層はピン付けされた層の磁化方向に
実質的に平行する第１の安定磁化方向と、ピン付けされ
た層の磁化方向に実質的に反平行の第２の安定磁化方向
とを有し、層構造の抵抗は磁気記録表面に規定された磁
気遷移をヘッドが通過した後第１の値を明示し、層構造
の抵抗は第１の磁気遷移と逆の磁界の極性を有する磁気
記録表面に規定された次の磁気遷移をヘッドが通過した
後第２の値を明示する、ディジタル出力磁気抵抗ヘッ
ド。 - 【請求項２】 自由層の磁化方向をスイッチするための
メカニズムは、形状異方性を含み、前記ディジタルスイ
ッチング層は、長さが媒体に実質的に垂直であり幅のお
よそ２倍である長方形の形状を有する、請求項１に記載
の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項３】 非磁性体の薄い層は、銅、銀、金、およ
び銅、銀または金を含む合金からなる群から選択された
材料のいくつかの原子の厚みよりも実質的に大きくない
薄膜を含む、請求項２に記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項４】 自由層の磁化方向をスイッチするための
メカニズムは、結晶異方性を含み、自由層の容易軸はそ
の形成の間にその結晶異方性を制御することにより確立
される、請求項１に記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項５】 前記基板の上に形成される層の順序は、
前記ピン付けされた層、前記非磁性層、自由層である、
請求項１に記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項６】 前記基板の上に形成される層の順序は、
前記自由層、前記非磁性層、前記ピン付けされた層であ
る、請求項１に記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項７】 前記ピン付けされた層の磁化の方向を固
定するための、非磁性層の反対にピン付けされた層に隣
接して形成されたピン付け層をさらに含む、請求項１に
記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項８】 前記ピン付けされた層の磁化の方向を固
定するための、非磁性層の反対に前記ピン付けされた層
に隣接し接触している交換バイアス層をさらに含む、請
求項１に記載の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項９】 前記ピン付けされた層は前記自由層の保
磁性よりも実質的に高い保磁性を含む、請求項１に記載
の磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１０】 磁気記憶媒体にディジタル記録された
磁気情報を読出すための磁気抵抗ヘッドであって、ヘッ
ドは非磁性層によりピン付けされた磁性層から分離され
た磁気ディジタルスイッチング層を含み、前記ピン付け
された層は、ヘッドが前記媒体の上に位置決めされたと
き磁気記録媒体の平面に実質的に垂直に固定される磁化
方向を含み、前記ディジタルスイッチング層は前記ピン
付けされた層の前記磁化方向に実質的に平行に配向され
た容易軸を含み、磁化方向は、２つの安定磁化方向、す
なわち前記ピン付けされた層の前記磁化方向に実質的に
平行および実質的に反平行である２つの安定磁化方向を
含む、磁気抵抗ヘッド。 - 【請求項１１】 大容量記憶装置であって、 記憶された磁気遷移を含む磁気記録媒体と、 基板の上に堆積された層構造を含む、前記記録媒体に非
常に近接して支えられた磁気抵抗ヘッドとを含み、前記
層構造は磁性体のピン付けされた層と、非磁性体の層に
より分離された磁性体のディジタルスイッチング層とを
含み、前記ピン付けされた層は実質的に固定された磁化
方向を有し、前記ディジタルスイッチング層は第１およ
び第２の磁化方向を含み、前記第１の磁化方向は、記録
媒体に規定された第１の磁気遷移を前記ヘッドが通過し
た後前記ピン付けされた層の前記磁化方向に実質的に平
行であり、前記第２の磁化方向は、記録媒体に規定さ
れ、前記第１の磁気遷移と方向において反対の磁界の極
性を明示する、次の磁気遷移を前記ヘッドが通過した後
前記ピン付けされた層の前記磁化方向に実質的に反平行
であり、大容量記憶装置はさらに、 磁気記録媒体とヘッドとの間の相対的な動きの間にヘッ
ドにより出される直列データストリームを受取り、処理
するための、ヘッドに接続された入力を有するディジタ
ル読出チャネルエレクトロニクスを含む、大容量記憶装
置。 - 【請求項１２】 前記磁気記録媒体に対する動きからの
ヘッドからの出力は、読出される前記磁区からの前記磁
束の強さおよび方向の関数であり、実質的にディジタル
の波形を含む、請求項１１に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１３】 ヘッドにより出される前記実質的にデ
ィジタルの波形は、非ゼロ復帰フォーマットに従う、請
求項１２に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１４】 前記ディジタルスイッチング層の磁化
方向をスイッチするためのメカニズムは、形状異方性を
含み、前記ディジタルスイッチング層は長さが媒体に実
質的に垂直であり幅のおよそ２倍である長方形の形状を
有する、請求項１１に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１５】 前記ディジタルスイッチング層の磁化
方向をスイッチするためのメカニズムは、結晶異方性を
含み、前記ヘッドの前記ディジタルスイッチング層は結
晶異方性を用いて形成された容易軸を含む、請求項１１
に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１６】 前記大容量記憶装置はディスクドライ
ブであり、前記磁気記録媒体は回転磁気データ記憶ディ
スクである、請求項１１に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１７】 ヘッドは、前記ピン付けされた層の磁
化の方向を固定するための、非磁性層の反対側にピン付
けされた層に隣接して形成されたピン付け層を含む、請
求項１１に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１８】 非磁性体の層は、銅、銀、金、および
銅、銀または金を含む合金からなる群より選択された材
料のいくつかの原子の厚みよりも実質的に大きくない薄
膜を含む、請求項１１に記載の大容量記憶装置。 - 【請求項１９】 シーケンシャルな磁気遷移として磁気
記憶ディスクに記憶された情報を検出するための方法で
あって、 （ａ） 記録された磁気遷移を含む少なくとも１つの記
録表面を有する磁気記録ディスクを予め定められた角速
度で回転させるステップと、 （ｂ） 前記ディスクに隣接するＤＯＭＲヘッドを含む
ヘッドアームアセンブリを位置決めするステップとを含
み、前記ヘッドは前記記録表面に非常に近接して支えら
れ、 （ｃ） 前記ヘッドを読出される前記磁気遷移の上に位
置決めするステップと、 （ｄ） 前記ヘッドに感知電流を通しその電気抵抗の関
数として電圧を前記ヘッドに発生するステップとを含
み、前記抵抗は記録ディスクに規定された第１の磁気遷
移を前記ヘッドが通過した後第１の値を明示し、前記抵
抗は、記録ディスクに規定され前記第１の磁気遷移と方
向において反対の磁界の極性を有する第２の磁気遷移を
前記ヘッドが通過した後第２の値を明示し、 （ｅ） 信号検出回路を含む読出チャネルに前記抵抗に
比例する信号を出すステップを含む、情報を検出するた
めの方法。 - 【請求項２０】 前記信号の微分を取らずに前記信号検
出回路を用いて前記信号から前記情報を検出するさらな
るステップを含む、請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記ＤＯＭＲヘッドは基板上に形成さ
れた層構造を含み、前記層構造は磁性体のピン付けされ
た層と、非磁性体の層により分離された磁性体のディジ
タルスイッチング層とを含み、前記ピン付けされた層は
実質的に固定された磁化方向を有し、前記ディジタルス
イッチング層は第１および第２の磁化方向を含み、前記
第１の磁化方向は、前記第１の磁気遷移を前記ＤＯＭＲ
ヘッドが通過した後前記ピン付けされた層の前記磁化方
向に実質的に平行であり、前記第２の磁化方向は、前記
第２の磁気遷移を前記ＤＯＭＲヘッドが通過したとき前
記ピン付けされた層の前記磁化方向に実質的に反平行で
ある、請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２２】 磁気テープ媒体にシーケンシャルな磁
気遷移として記憶された情報を読出すための方法であっ
て、 （ａ） 磁気遷移を含むテープをテープドライブアセン
ブリにローディングするステップと、 （ｂ） 少なくとも１つのＤＯＭＲヘッドを含むテープ
ヘッドアセンブリを前記テープに近接して位置決めする
ステップと、 （ｃ） 前記テープを前記ＤＯＭＲヘッドに対して動か
すステップと、 （ｄ） 前記ＤＯＭＲヘッドに感知電流を通しその電気
抵抗の関数として電圧を前記ＤＯＭＲヘッドに発生する
ステップとを含み、前記抵抗は、第１の極性を有する磁
束を含む第１の磁気遷移を前記ＤＯＭＲヘッドが通過し
た後第１の値を明示し、前記抵抗は、前記第１の遷移と
反対の磁束極性を有する第２の磁気遷移を前記ＤＯＭＲ
ヘッドが通過した後第２の値を明示し、 （ｅ） 検出回路を含む読出チャネルに前記抵抗に比例
する信号を出力するステップを含む、情報を読出すため
の方法。 - 【請求項２３】 磁気抵抗ヘッドを製造するための方法
であって、 （ａ） 基板の上に磁性体のスイッチされた層を堆積す
るステップを含み、磁性体の前記スイッチされた層はヘ
ッドがその上に位置決めされる記録表面の平面に実質的
に垂直に配向された容易軸を含み、 （ｂ） 磁性体の前記スイッチされた層の上に非磁性体
の層を堆積するステップと、 （ｃ） 非磁性体の前記層の上に磁性体のピン付けされ
た層を堆積するステップとを含み、磁性体の前記ピン付
けされた層は、磁性体の前記スイッチされた層の前記容
易軸に実質的に平行に固定された磁化方向を有する、磁
気抵抗ヘッドを製造するための方法。 - 【請求項２４】 非磁性体の前記層は、銅、銀、金およ
び銅、銀または金を含む合金からなる群より選択された
材料を含む、請求項２３に記載の方法。 - 【請求項２５】 磁性体の前記スイッチされた層はコバ
ルトまたはコバルト合金を含む、請求項２３に記載の方
法。 - 【請求項２６】 磁性体の前記ピン付けされた層は、ニ
ッケルを含む合金を含む、請求項２３に記載の方法。 - 【請求項２７】 磁性体の前記スイッチされた層を堆積
するステップは、長さがその幅のおよそ２倍である長方
形の形状で第１の層を形成するステップを含む、請求項
２３に記載の方法。 - 【請求項２８】 結晶異方性を用いて容易軸を含むこと
により、磁性体の前記スイッチされた層を形成するさら
なるステップを含む、請求項２３に記載の方法。 - 【請求項２９】 記録された磁束遷移のパターンを読出
すための磁気抵抗ヘッドを製造する方法であって、 基板の上に磁性体の第１の層を堆積するステップを含
み、磁性体の前記第１の層は、ヘッドがその上に位置決
めされる磁気遷移の磁束方向に実質的に平行に固定され
た磁化方向を有し、さらに、 磁性体の前記第１の層の上に非磁性体の層を堆積するス
テップと、 非磁性体の前記層の上に磁性体の第２の層を堆積するス
テップとを含み、磁性体の前記第２の層は、磁性体の前
記第１の層の前記磁化方向に実質的に平行するように配
向された容易軸と第１および第２の安定磁化方向とを含
み、前記第１の安定磁化方向は前記第１の層の前記磁化
方向に実質的に平行であり、前記第２の安定磁化方向は
前記第１の層の前記磁化方向に実質的に反平行である、
磁気抵抗ヘッドを製造する方法。 - 【請求項３０】 （ａ） 磁性体の前記第２の層の上に
非磁性体の第２の層を堆積するステップと、 （ｂ） 非磁性体の前記第２の層の上に磁性体の第３の
層を堆積するステップとをさらに含み、磁性体の前記第
３の層は実質的に固定された磁化方向を有する、請求項
２９に記載の方法。 - 【請求項３１】 磁性体の前記第３の層は磁性体の前記
第１の層の前記磁化方向に実質的に平行に固定された磁
化方向を有し、第１の磁性層と第２の磁性層との間の巨
大磁気抵抗効果は、第２の磁性層と第３の磁性層との間
のものと同じである、請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３２】 磁性体の前記第３の層は磁性体の前記
第１の層の前記磁化方向に実質的に反平行に固定された
磁化方向を有し、第１の磁性層と第２の磁性層との間の
巨大磁気抵抗効果は、第２の磁性層と第３の磁性層との
間の巨大磁気抵抗効果と反対である、請求項３０に記載
の方法。
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