JPH09180135A - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果ヘッドInfo
- Publication number
- JPH09180135A JPH09180135A JP34030695A JP34030695A JPH09180135A JP H09180135 A JPH09180135 A JP H09180135A JP 34030695 A JP34030695 A JP 34030695A JP 34030695 A JP34030695 A JP 34030695A JP H09180135 A JPH09180135 A JP H09180135A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- head
- ferromagnetic
- magnetoresistive
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】強磁性金属膜と非磁性金属膜を積層した磁気抵
抗効果型ヘッドで、横バイアスとしての永久磁石バイア
スは、永久磁石膜がヘッド動作中に外部からの磁界によ
って減磁する。また、永久磁石膜の保磁力を確保するに
は、下地層を設ける必要があり、プロセスが複雑になっ
た。 【解決手段】永久磁石膜のかわりに、強磁性膜１６と反
強磁性膜１７を積層した膜を用いた。すなわち、反強磁
性膜１７と強磁性膜１６の交換結合磁界によって強磁性
膜１６の磁化を固定し、強磁性膜１６の端部から発生す
る磁界によって、多層膜１２に横バイアスを印加する。
横バイアスの制御は、強磁性膜１６の飽和磁束密度と膜
厚の積によって行う。
抗効果型ヘッドで、横バイアスとしての永久磁石バイア
スは、永久磁石膜がヘッド動作中に外部からの磁界によ
って減磁する。また、永久磁石膜の保磁力を確保するに
は、下地層を設ける必要があり、プロセスが複雑になっ
た。 【解決手段】永久磁石膜のかわりに、強磁性膜１６と反
強磁性膜１７を積層した膜を用いた。すなわち、反強磁
性膜１７と強磁性膜１６の交換結合磁界によって強磁性
膜１６の磁化を固定し、強磁性膜１６の端部から発生す
る磁界によって、多層膜１２に横バイアスを印加する。
横バイアスの制御は、強磁性膜１６の飽和磁束密度と膜
厚の積によって行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い磁気抵抗効果
を有する多層磁性膜を用いた磁気抵抗効果素子に係り、
特に、磁気ディスク装置などに用いる再生用磁気ヘッド
における磁気抵抗効果ヘッドに関する。
を有する多層磁性膜を用いた磁気抵抗効果素子に係り、
特に、磁気ディスク装置などに用いる再生用磁気ヘッド
における磁気抵抗効果ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、再生用磁気
ヘッドに磁気抵抗変化率を有することが必要である。現
在使用しているパーマロイの磁気抵抗変化率は約３％で
あり、新材料はこれを上回る高い感度が求められてい
る。
ヘッドに磁気抵抗変化率を有することが必要である。現
在使用しているパーマロイの磁気抵抗変化率は約３％で
あり、新材料はこれを上回る高い感度が求められてい
る。
【０００３】最近、バイビッチらによるフィジカルレビ
ューレターズ，第６１巻，第２１号，２４７２〜２４７
５ページ記載の「Giant Magnetoresistance of (001)Fe
／(001)Cr Magnetic Superlattices」のように、多層構
造を持つ磁性膜（Ｆｅ／Ｃｒ多層膜）で、約５０％の磁
気抵抗変化率が観測されている。この種の高い磁気抵抗
効果率を発生する多層膜を磁気ヘッドに適用するにあた
っては、磁界が０Ｏｅのところで、その磁界応答曲線の
線形性を良くするために、当該分野で横バイアスと呼ば
れているバイアス磁界を印加する必要がある。特開平4
−33930号公報では、横バイアス方式としてシャントバ
イアス法，永久磁石バイアス法，ソフトバイアス法，相
互バイアス法が提案されている。特に永久磁石バイアス
は、多層膜の各層に一様に磁界を印加できるということ
で有望視されている。
ューレターズ，第６１巻，第２１号，２４７２〜２４７
５ページ記載の「Giant Magnetoresistance of (001)Fe
／(001)Cr Magnetic Superlattices」のように、多層構
造を持つ磁性膜（Ｆｅ／Ｃｒ多層膜）で、約５０％の磁
気抵抗変化率が観測されている。この種の高い磁気抵抗
効果率を発生する多層膜を磁気ヘッドに適用するにあた
っては、磁界が０Ｏｅのところで、その磁界応答曲線の
線形性を良くするために、当該分野で横バイアスと呼ば
れているバイアス磁界を印加する必要がある。特開平4
−33930号公報では、横バイアス方式としてシャントバ
イアス法，永久磁石バイアス法，ソフトバイアス法，相
互バイアス法が提案されている。特に永久磁石バイアス
は、多層膜の各層に一様に磁界を印加できるということ
で有望視されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、永久磁石バイ
アスは永久磁石膜がヘッド動作中に外部からの磁界によ
って減磁するといった問題があった。また、永久磁石膜
の保磁力を確保するためには、下地層を設ける必要があ
り、プロセスが複雑になるという問題があった。
アスは永久磁石膜がヘッド動作中に外部からの磁界によ
って減磁するといった問題があった。また、永久磁石膜
の保磁力を確保するためには、下地層を設ける必要があ
り、プロセスが複雑になるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、強磁性金属膜と非磁性金属膜を積層した
多層膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、上記永
久磁石膜のかわりに、強磁性膜と反強磁性膜を積層した
膜を用いた。すなわち、反強磁性膜と強磁性膜の交換結
合磁界によって強磁性膜の磁化を固定し、強磁性膜の端
部から発生する磁界によって、多層膜に横バイアスを印
加する。横バイアスの制御は、強磁性膜の飽和磁束密度
と膜厚の積によって行う。
に、本発明は、強磁性金属膜と非磁性金属膜を積層した
多層膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、上記永
久磁石膜のかわりに、強磁性膜と反強磁性膜を積層した
膜を用いた。すなわち、反強磁性膜と強磁性膜の交換結
合磁界によって強磁性膜の磁化を固定し、強磁性膜の端
部から発生する磁界によって、多層膜に横バイアスを印
加する。横バイアスの制御は、強磁性膜の飽和磁束密度
と膜厚の積によって行う。
【０００６】本発明によれば、強磁性金属膜と非磁性金
属膜を積層した磁気抵抗効果型ヘッドで、反強磁性膜と
強磁性膜を積層し、反強磁性膜と強磁性膜の交換結合に
よって強磁性膜の磁化を固定し、強磁性膜の端部から発
生する磁界によって横バイアス磁界を印加するために、
多層膜に均一に磁界が印加できる。また、反強磁性膜と
強磁性膜の積層膜は、減磁することがないので経時変化
をすることがない。さらに、強磁性膜と反強磁性膜は、
永久磁石膜に比較して、膜形成のプロセスマージンが広
い。
属膜を積層した磁気抵抗効果型ヘッドで、反強磁性膜と
強磁性膜を積層し、反強磁性膜と強磁性膜の交換結合に
よって強磁性膜の磁化を固定し、強磁性膜の端部から発
生する磁界によって横バイアス磁界を印加するために、
多層膜に均一に磁界が印加できる。また、反強磁性膜と
強磁性膜の積層膜は、減磁することがないので経時変化
をすることがない。さらに、強磁性膜と反強磁性膜は、
永久磁石膜に比較して、膜形成のプロセスマージンが広
い。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【０００８】（実施例１）図１（ａ）に本発明の他の実
施例の磁気抵抗効果ヘッドの主要部分の断面図を示す。
本発明の磁気抵抗効果ヘッドは、ＺｒＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3−
ＴｉＣで形成された基板１０上に、下地膜として厚さ５
ｎｍのＮｉＯを形成する。さらに、図１（ｂ）に示すよ
うな多層膜、すなわち、NiFeCo膜のような強磁性金属膜
１３を１.５ｎｍ，Ｃｕ膜のような非磁性金属膜１４を
２.３ｎｍの単位積層膜とし、その単位積層膜を１０層
積層した。さらに、連続して非磁性金属膜１５を５ｎ
ｍ，さらに強磁性膜１６をｔｎｍ，反強磁性膜１７を３
０ｎｍから５０ｎｍ形成した。なお、この縦バイアスと
なる硬磁性層１９，１９′としてはCoPtCrを用い、電極
パターン２０，２０′はＡｕ，Ｔａ，Ｗなどを用いた。
また、縦バイアスパターン１９，１９′ならびに電極パ
ターン２０，２０′の形成方法は、たとえば、特開平3
−125311 号公報に記載されている公知の技術を用い
た。なお、下地層１８，１８′のＣｒは、CoPtCrの保磁
力を高めるために形成したものである。しかしながら、
この下地層１８，１８′は必ずしも必要ではない。硬磁
性膜１９，１９′としては、ＣｏＰｔ，CoCrTa，CoNiP
t，ＳｍＣｏなどでも良い。また、反強磁性膜１７と強
磁性膜１６とを交換結合させて、強磁性膜１６の磁化を
固定するに際しては、磁界中で熱処理を行う必要があ
る。この熱処理は、真空中でトラック幅方向に５ｋＯｅ
の磁界を印加した状態で、反強磁性膜１７のネール温度
以上に温度を上げた後、磁界をトラック幅方向に垂直に
５ｋＯｅ印加し、真空中で徐々に冷却する方法を用い
た。また、縦バイアスを発生する硬磁性膜19，19′につ
いては、室温でトラック幅方向に５ｋＯｅの磁界を印加
し、０ｋＯｅまで磁界を減少させる方法によって、着磁
を行った。なお、反強磁性膜１７は、ＦｅＭｎ，ＮｉＭ
ｎ，ＣｒＭｎ，ＣｏＰｔ，ＭｎＩｒ、あるいは少なくと
も一つの硬元素を添加した合金膜を用いた。また、非磁
性金属膜１５はＴａ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｂ、またはこれら
の合金膜とした。また、非磁性金属膜１５のかわりに、
ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3またはこれらの複合膜である絶縁膜
でも良い。強磁性金属膜１６は、ＮｉＦｅ合金膜、ある
いはＮｉＦｅ合金膜に少なくとも一つの鉱元素を添加し
た合金膜とした。
施例の磁気抵抗効果ヘッドの主要部分の断面図を示す。
本発明の磁気抵抗効果ヘッドは、ＺｒＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3−
ＴｉＣで形成された基板１０上に、下地膜として厚さ５
ｎｍのＮｉＯを形成する。さらに、図１（ｂ）に示すよ
うな多層膜、すなわち、NiFeCo膜のような強磁性金属膜
１３を１.５ｎｍ，Ｃｕ膜のような非磁性金属膜１４を
２.３ｎｍの単位積層膜とし、その単位積層膜を１０層
積層した。さらに、連続して非磁性金属膜１５を５ｎ
ｍ，さらに強磁性膜１６をｔｎｍ，反強磁性膜１７を３
０ｎｍから５０ｎｍ形成した。なお、この縦バイアスと
なる硬磁性層１９，１９′としてはCoPtCrを用い、電極
パターン２０，２０′はＡｕ，Ｔａ，Ｗなどを用いた。
また、縦バイアスパターン１９，１９′ならびに電極パ
ターン２０，２０′の形成方法は、たとえば、特開平3
−125311 号公報に記載されている公知の技術を用い
た。なお、下地層１８，１８′のＣｒは、CoPtCrの保磁
力を高めるために形成したものである。しかしながら、
この下地層１８，１８′は必ずしも必要ではない。硬磁
性膜１９，１９′としては、ＣｏＰｔ，CoCrTa，CoNiP
t，ＳｍＣｏなどでも良い。また、反強磁性膜１７と強
磁性膜１６とを交換結合させて、強磁性膜１６の磁化を
固定するに際しては、磁界中で熱処理を行う必要があ
る。この熱処理は、真空中でトラック幅方向に５ｋＯｅ
の磁界を印加した状態で、反強磁性膜１７のネール温度
以上に温度を上げた後、磁界をトラック幅方向に垂直に
５ｋＯｅ印加し、真空中で徐々に冷却する方法を用い
た。また、縦バイアスを発生する硬磁性膜19，19′につ
いては、室温でトラック幅方向に５ｋＯｅの磁界を印加
し、０ｋＯｅまで磁界を減少させる方法によって、着磁
を行った。なお、反強磁性膜１７は、ＦｅＭｎ，ＮｉＭ
ｎ，ＣｒＭｎ，ＣｏＰｔ，ＭｎＩｒ、あるいは少なくと
も一つの硬元素を添加した合金膜を用いた。また、非磁
性金属膜１５はＴａ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｂ、またはこれら
の合金膜とした。また、非磁性金属膜１５のかわりに、
ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3またはこれらの複合膜である絶縁膜
でも良い。強磁性金属膜１６は、ＮｉＦｅ合金膜、ある
いはＮｉＦｅ合金膜に少なくとも一つの鉱元素を添加し
た合金膜とした。
【０００９】なお、実際の磁気抵抗効果ヘッドは、図１
に示す主要部を上下のシールド膜で挟むことによって作
製した。このとき下部シールドには、膜厚２μｍの非晶
質CoTaZrを用い、上部シールドは、スパッタ法により形
成した膜厚２μｍのパーマロイを用いた。シールド間の
ギャップ絶縁膜は、スパッタ法により形成したアルミナ
膜を用いた。
に示す主要部を上下のシールド膜で挟むことによって作
製した。このとき下部シールドには、膜厚２μｍの非晶
質CoTaZrを用い、上部シールドは、スパッタ法により形
成した膜厚２μｍのパーマロイを用いた。シールド間の
ギャップ絶縁膜は、スパッタ法により形成したアルミナ
膜を用いた。
【００１０】図２の（ａ）は、本発明の磁気抵抗効果型
ヘッドの磁界応答曲線であり、(ｂ)は、横バイアスを配
置していない磁気抵抗効果型ヘッドの磁界応答曲線であ
る。本発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、多層膜全体にほ
ぼ均一に磁界がかかっており、強磁性膜１６の飽和磁束
密度Ｂｓと膜厚ｔの積Ｂｓ・ｔを２０Ｔ・ｍとすること
で、磁界０Ｏｅのところで、磁界応答曲線の線形性が最
も良くなった。
ヘッドの磁界応答曲線であり、(ｂ)は、横バイアスを配
置していない磁気抵抗効果型ヘッドの磁界応答曲線であ
る。本発明の磁気抵抗効果型ヘッドは、多層膜全体にほ
ぼ均一に磁界がかかっており、強磁性膜１６の飽和磁束
密度Ｂｓと膜厚ｔの積Ｂｓ・ｔを２０Ｔ・ｍとすること
で、磁界０Ｏｅのところで、磁界応答曲線の線形性が最
も良くなった。
【００１１】図３は、本発明の磁気抵抗効果型ヘッド
で、図２によって定義されたｂ／ａと、横バイアスパタ
ーンを構成する強磁性膜１６のＢｓ・ｔとの関係を示し
ている。磁界０Ｏｅの時の磁界応答曲線の線形性を最も
良くするにはｂ／ａは０.３ から０.７ の範囲にあるこ
とが望ましく、より望ましくは０.４から０.６の範囲に
ある必要がある。強磁性膜１６のＢｓ・ｔが大きいほど
ｂ／ａは大きくなる。またNiFeCo膜１３とＣｕ膜１４の
単位積層膜の積層数は少ない方が、Ｂｓ・ｔが小さい値
で、ｂ／ａは最適値になる。以上のことから、磁界応答
曲線を磁界０Ｏｅで線形性を保持するためには、Ｂｓ・
ｔは１０ｍ・Ｔから３０ｍ・Ｔが望ましい。
で、図２によって定義されたｂ／ａと、横バイアスパタ
ーンを構成する強磁性膜１６のＢｓ・ｔとの関係を示し
ている。磁界０Ｏｅの時の磁界応答曲線の線形性を最も
良くするにはｂ／ａは０.３ から０.７ の範囲にあるこ
とが望ましく、より望ましくは０.４から０.６の範囲に
ある必要がある。強磁性膜１６のＢｓ・ｔが大きいほど
ｂ／ａは大きくなる。またNiFeCo膜１３とＣｕ膜１４の
単位積層膜の積層数は少ない方が、Ｂｓ・ｔが小さい値
で、ｂ／ａは最適値になる。以上のことから、磁界応答
曲線を磁界０Ｏｅで線形性を保持するためには、Ｂｓ・
ｔは１０ｍ・Ｔから３０ｍ・Ｔが望ましい。
【００１２】また、反強磁性膜と強磁性膜の積層膜は、
減磁することがないので横バイアス特性は経時変化をす
ることがなかった。さらに、強磁性膜と反強磁性膜は、
永久磁石膜に比較して、膜形成のプロセスマージンが広
かった。
減磁することがないので横バイアス特性は経時変化をす
ることがなかった。さらに、強磁性膜と反強磁性膜は、
永久磁石膜に比較して、膜形成のプロセスマージンが広
かった。
【００１３】図４は、本実施例の磁気抵抗効果型ヘッド
を再生ヘッドとして用いたときの記録再生分離型ヘッド
の斜視図である。記録再生分離型ヘッドは、図１に示す
磁気抵抗効果型ヘッドと誘導型記録ヘッドとを重ね合わ
せた。即ち、磁気抵抗効果型ヘッドは、シールド層４
４，４５間のギャップ層４３に挿入された再生ヘッドと
して働き、誘導型記録ヘッドは、記録磁極４７，４８間
に挿入されたコイル４６を備えて記録ヘッドとして働く
ように構成されている。本実施例では、再生ヘッドと
し、巨大磁気抵抗効果型ヘッドを用いているので、ヘッ
ド感度が高く、装置の小型化が図れる。
を再生ヘッドとして用いたときの記録再生分離型ヘッド
の斜視図である。記録再生分離型ヘッドは、図１に示す
磁気抵抗効果型ヘッドと誘導型記録ヘッドとを重ね合わ
せた。即ち、磁気抵抗効果型ヘッドは、シールド層４
４，４５間のギャップ層４３に挿入された再生ヘッドと
して働き、誘導型記録ヘッドは、記録磁極４７，４８間
に挿入されたコイル４６を備えて記録ヘッドとして働く
ように構成されている。本実施例では、再生ヘッドと
し、巨大磁気抵抗効果型ヘッドを用いているので、ヘッ
ド感度が高く、装置の小型化が図れる。
【００１４】図５の（ａ)，(ｂ）は、本発明の磁気抵抗
効果型ヘッドを再生ヘッドに用いた磁気記録再生装置の
平面図および、Ａ−Ａ′断面図である。この磁気記録再
生装置は、ディスク上の磁気記録媒体５１と、記録媒体
を回駆動する磁気記録媒体駆動部５２と、記録再生分離
型ヘッド５１を位置決め旋回させるヘッド駆動部５４
と、記録再生分離型ヘッドに関する記録信号および再生
信号を処理する記録再生信号処理部５５とを具備して構
成されている。本実施例においては、再生ヘッドとして
本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを備えた記録再生分離型
ヘッドを用いているので、ヘッド感度が高く、高記録密
度化が可能であり、装置の小型化が図れる。
効果型ヘッドを再生ヘッドに用いた磁気記録再生装置の
平面図および、Ａ−Ａ′断面図である。この磁気記録再
生装置は、ディスク上の磁気記録媒体５１と、記録媒体
を回駆動する磁気記録媒体駆動部５２と、記録再生分離
型ヘッド５１を位置決め旋回させるヘッド駆動部５４
と、記録再生分離型ヘッドに関する記録信号および再生
信号を処理する記録再生信号処理部５５とを具備して構
成されている。本実施例においては、再生ヘッドとして
本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを備えた記録再生分離型
ヘッドを用いているので、ヘッド感度が高く、高記録密
度化が可能であり、装置の小型化が図れる。
【００１５】（実施例２）図６に本発明の他の実施例の
磁気抵抗効果型ヘッドの主要部分の断面図を示す。本発
明の磁気抵抗効果型ヘッドは、ＺｒＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3−Ｔ
ｉＣで形成された基板１０上に膜厚５０ｎｍの反強磁性
膜１７′を形成した。それに連続して強磁性膜１６′，
非磁性金属膜１５′を形成した。さらに、図１（ｂ）に
示すような多層膜、すなわち、NiFeCo膜のような強磁性
金属膜１３を１.５ｎｍ ，Ｃｕ膜のような非磁性金属膜
１４を２.３ｎｍ の単位積層膜とし、その単位積層膜を
１０層積層した。さらに、連続して非磁性金属膜１５を
５ｎｍ、さらに強磁性膜をｔｎｍ、反強磁性膜１７を３
０ｎｍから５０ｎｍ形成した。なお、この縦バイアスと
なる硬磁性膜１９，１９′はCoPtCrを用い、電極パター
ン２０，２０′はＡｕ，Ｔａ，Ｗなどを用いた。また、
縦バイアスパターン１９，１９′ならびに電極パターン
２０，２０′の形成方法は、たとえば、特開平3−12531
1 号公報に記載されている公知の技術を用いた。なお、
下地膜１８，１８′のＣｒは、CoPtCrの保磁力を高める
ために形成したものである。しかし、下地膜18，18′は
必ずしも必要ではない。硬磁性膜１９，１９′は、Ｃｏ
Ｐｔ，CoCrTa，CoNiPt，SmCoなどでも良い。また、反強
磁性膜１７（１７′)と強磁性膜１６（１６′)とを交換
結合させて、強磁性膜１６，１６′の磁化を固定するに
際しては、磁界中で熱処理を行う必要がある。この熱処
理は、真空中でトラック幅方向に５ｋＯｅの磁界を印加
した状態で、反強磁性膜のネール温度以上に温度を上げ
た後、磁界をトラック幅方向に垂直に５ｋＯｅ印加し、
真空中で徐々に冷却する方法を用いた。また、縦バイア
スを発生する硬磁性層１９，１９′については、室温で
トラック幅方向に５ｋＯｅの磁界を印加し、０ｋＯｅま
で磁界を減少させる方法によって、着磁を行った。な
お、反強磁性膜１７，１７′は、ＦｅＭｎ，ＮｉＭｎ，
ＣｒＭｎ，ＣｏＰｔ，ＭｎＩｒ、あるいは少なくとも一
つの硬元素を添加した合金膜を用いた。反強磁性膜１
７，１７′は互いに異種類でもよい。また、非磁性金属
膜１５，１５′はＴａ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｂ、またはこれ
らの合金膜とした。非磁性金属膜１５，１５′は互いに
異種類でも良い。また、非磁性金属膜１５，１５′のか
わりに、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3またはこれらの複合膜であ
る絶縁膜でも良い。強磁性金属膜１６，１６′は、Ｎｉ
Ｆｅ合金膜、あるいはＮｉＦｅ合金膜に少なくとも一つ
の鉱元素を添加した合金膜とした。強磁性金属１６，１
６′は互いに異種類でも良い。
磁気抵抗効果型ヘッドの主要部分の断面図を示す。本発
明の磁気抵抗効果型ヘッドは、ＺｒＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3−Ｔ
ｉＣで形成された基板１０上に膜厚５０ｎｍの反強磁性
膜１７′を形成した。それに連続して強磁性膜１６′，
非磁性金属膜１５′を形成した。さらに、図１（ｂ）に
示すような多層膜、すなわち、NiFeCo膜のような強磁性
金属膜１３を１.５ｎｍ ，Ｃｕ膜のような非磁性金属膜
１４を２.３ｎｍ の単位積層膜とし、その単位積層膜を
１０層積層した。さらに、連続して非磁性金属膜１５を
５ｎｍ、さらに強磁性膜をｔｎｍ、反強磁性膜１７を３
０ｎｍから５０ｎｍ形成した。なお、この縦バイアスと
なる硬磁性膜１９，１９′はCoPtCrを用い、電極パター
ン２０，２０′はＡｕ，Ｔａ，Ｗなどを用いた。また、
縦バイアスパターン１９，１９′ならびに電極パターン
２０，２０′の形成方法は、たとえば、特開平3−12531
1 号公報に記載されている公知の技術を用いた。なお、
下地膜１８，１８′のＣｒは、CoPtCrの保磁力を高める
ために形成したものである。しかし、下地膜18，18′は
必ずしも必要ではない。硬磁性膜１９，１９′は、Ｃｏ
Ｐｔ，CoCrTa，CoNiPt，SmCoなどでも良い。また、反強
磁性膜１７（１７′)と強磁性膜１６（１６′)とを交換
結合させて、強磁性膜１６，１６′の磁化を固定するに
際しては、磁界中で熱処理を行う必要がある。この熱処
理は、真空中でトラック幅方向に５ｋＯｅの磁界を印加
した状態で、反強磁性膜のネール温度以上に温度を上げ
た後、磁界をトラック幅方向に垂直に５ｋＯｅ印加し、
真空中で徐々に冷却する方法を用いた。また、縦バイア
スを発生する硬磁性層１９，１９′については、室温で
トラック幅方向に５ｋＯｅの磁界を印加し、０ｋＯｅま
で磁界を減少させる方法によって、着磁を行った。な
お、反強磁性膜１７，１７′は、ＦｅＭｎ，ＮｉＭｎ，
ＣｒＭｎ，ＣｏＰｔ，ＭｎＩｒ、あるいは少なくとも一
つの硬元素を添加した合金膜を用いた。反強磁性膜１
７，１７′は互いに異種類でもよい。また、非磁性金属
膜１５，１５′はＴａ，Ｈｆ，Ｔｉ，Ｎｂ、またはこれ
らの合金膜とした。非磁性金属膜１５，１５′は互いに
異種類でも良い。また、非磁性金属膜１５，１５′のか
わりに、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3またはこれらの複合膜であ
る絶縁膜でも良い。強磁性金属膜１６，１６′は、Ｎｉ
Ｆｅ合金膜、あるいはＮｉＦｅ合金膜に少なくとも一つ
の鉱元素を添加した合金膜とした。強磁性金属１６，１
６′は互いに異種類でも良い。
【００１６】なお、実際の磁気抵抗効果型ヘッドは、図
１に示す主要部を上下のシールド膜で挟むことによって
作製した。このとき下部シールドには、膜厚２μｍの非
晶質CoTaZrを用い、上部シールドは、スパッタ法により
形成した膜厚２μｍのパーマロイを用いた。シールド間
のギャップ絶縁膜は、スパッタ法により形成したアルミ
ナ膜を用いた。
１に示す主要部を上下のシールド膜で挟むことによって
作製した。このとき下部シールドには、膜厚２μｍの非
晶質CoTaZrを用い、上部シールドは、スパッタ法により
形成した膜厚２μｍのパーマロイを用いた。シールド間
のギャップ絶縁膜は、スパッタ法により形成したアルミ
ナ膜を用いた。
【００１７】本実施例の場合も、実施例１と同様、多層
膜と磁性膜の両側に位置した強磁性膜の飽和磁束密度と
膜厚の積によって横バイアスを制御できた。しかし、両
側に位置した強磁性膜の飽和磁束密度と膜厚の積の和が
１０ｍ・Ｔから３０ｍ・Ｔの時に、磁界０Ｏｅでの磁界
応答曲線の線形性は良好になった。また、反強磁性膜と
強磁性膜の積層膜は、減磁することがないので横バイア
ス特性は経時変化をすることがなかった。さらに、強磁
性膜と反強磁性膜は、永久磁石膜に比較して、膜形成の
プロセスマージンが広かった。
膜と磁性膜の両側に位置した強磁性膜の飽和磁束密度と
膜厚の積によって横バイアスを制御できた。しかし、両
側に位置した強磁性膜の飽和磁束密度と膜厚の積の和が
１０ｍ・Ｔから３０ｍ・Ｔの時に、磁界０Ｏｅでの磁界
応答曲線の線形性は良好になった。また、反強磁性膜と
強磁性膜の積層膜は、減磁することがないので横バイア
ス特性は経時変化をすることがなかった。さらに、強磁
性膜と反強磁性膜は、永久磁石膜に比較して、膜形成の
プロセスマージンが広かった。
【００１８】本実施例でも、再生ヘッドとし、巨大磁気
抵抗効果型ヘッドを用いているので、ヘッド感度が高
く、装置の小型化が図れる。
抵抗効果型ヘッドを用いているので、ヘッド感度が高
く、装置の小型化が図れる。
【００１９】本実施例では、再生ヘッドとして本発明の
磁気抵抗効果型ヘッドを備えた記録再生分離型ヘッドを
用いているので、ヘッド感度が高く、高記録密度化が可
能であり、装置の小型化が図れる。
磁気抵抗効果型ヘッドを備えた記録再生分離型ヘッドを
用いているので、ヘッド感度が高く、高記録密度化が可
能であり、装置の小型化が図れる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、強磁性金属膜と非磁性
金属膜を積層した磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、反強
磁性膜と強磁性膜を積層し、反強磁性膜と強磁性膜の交
換結合によって強磁性膜の磁化を固定し、強磁性膜の端
部から発生する磁界によって横バイアス磁界を印加する
ために、多層膜に均一に磁界が印加できる。また、反強
磁性膜と強磁性膜の積層膜は、減磁することがないので
経時変化をすることがない。さらに、強磁性膜と反強磁
性膜は、永久磁石膜に比較して、膜形成のプロセスマー
ジンが広い。
金属膜を積層した磁気抵抗効果型ヘッドにおいて、反強
磁性膜と強磁性膜を積層し、反強磁性膜と強磁性膜の交
換結合によって強磁性膜の磁化を固定し、強磁性膜の端
部から発生する磁界によって横バイアス磁界を印加する
ために、多層膜に均一に磁界が印加できる。また、反強
磁性膜と強磁性膜の積層膜は、減磁することがないので
経時変化をすることがない。さらに、強磁性膜と反強磁
性膜は、永久磁石膜に比較して、膜形成のプロセスマー
ジンが広い。
【図１】本発明の一実施例を示す磁気抵抗効果型ヘッド
の説明図。
の説明図。
【図２】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドの磁界応答特性
図。
図。
【図３】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドで図２によって
定義されたｂ／ａと、横バイアスパターンを構成する強
磁性膜の飽和磁束密度と膜厚の積との関係の特性図。
定義されたｂ／ａと、横バイアスパターンを構成する強
磁性膜の飽和磁束密度と膜厚の積との関係の特性図。
【図４】本発明の磁気抵抗効果型ヘッドを再生ヘッドは
用いた時の記録再生分離型ヘッドの斜視図。
用いた時の記録再生分離型ヘッドの斜視図。
【図５】磁気抵抗効果型ヘッドを再生ヘッドに用いた磁
気記録再生装置の説明図。
気記録再生装置の説明図。
【図６】本発明の他の実施例を示す磁気抵抗効果型ヘッ
ドの断面図。
ドの断面図。
１０…基板、１１…下地膜、１２…多層膜、１５…非磁
性金属膜、１６…強磁性膜、１７…反強磁性膜、１８，
１８′…下地膜、１９，１９′…硬磁性膜、２０，２
０′…電極膜。
性金属膜、１６…強磁性膜、１７…反強磁性膜、１８，
１８′…下地膜、１９，１９′…硬磁性膜、２０，２
０′…電極膜。
Claims (10)
- 【請求項１】強磁性膜と非磁性膜の積層膜を単位積層膜
とし、上記単位積層膜を少なくとも三層積層し、上記強
磁性膜の互いの磁化のなす角度によって電気抵抗の変化
する磁気抵抗効果膜からなる感磁部，磁気抵抗効果膜に
電流を供給する複数の電極と、これに積層した反強磁性
膜と直接積層した強磁性からなる横バイアス膜を少なく
とも一つ有することを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項２】非磁性金属膜を介して、上記横バイアス膜
と、磁気抵抗効果膜が積層されている請求項１に記載の
磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項３】絶縁膜を介して、上記横バイアス膜と、磁
気抵抗効果膜が積層されている請求項１に記載の磁気抵
抗効果ヘッド。 - 【請求項４】上記非磁性金属膜が、Ｔａ，Ｈｆ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｎｂ、またはこれらの合金膜である請求項１に記
載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項５】上記絶縁膜がＳｉＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3、または
これらの複合膜である請求項１に記載の磁気抵抗効果ヘ
ッド。 - 【請求項６】上記反強磁性膜がＦｅＭｎ，ＮｉＭｎ，Ｃ
ｒＭｎ，ＣｏＭｎ，ＭｎＩｒ、あるいは少なくとも一つ
の鉱元素を添加した合金膜である請求項１に記載の磁気
抵抗効果ヘッド。 - 【請求項７】上記強磁性膜がＮｉＦｅ合金膜またはＮｉ
Ｆｅ合金膜に少なくとも一つの鉱元素を添加した合金膜
である請求項１に記載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項８】上記強磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓと膜厚ｔ
の積が、１０Ｔ・ｍ以上３０Ｔ・ｍ以下である請求項１
に記載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項９】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
の磁気抵抗効果ヘッドを再生ヘッドとし、誘導型磁気ヘ
ッドを記録ヘッドとし、それらを重ねた記録再生分離型
ヘッド。 - 【請求項１０】磁気記録媒体と磁気記録駆動部と、磁気
抵抗効果ヘッドと誘導型磁気ヘッドとを一体化した記録
再生分離型ヘッドと、磁気ヘッド駆動部と、記録再生信
号系とを有する磁気記録再生装置において、上記記録再
生分離型ヘッドに請求項７に記載の記録再生分離型ヘッ
ドを用いる磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34030695A JPH09180135A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34030695A JPH09180135A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180135A true JPH09180135A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18335688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34030695A Pending JPH09180135A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09180135A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6603642B1 (en) | 2000-03-15 | 2003-08-05 | Tdk Corporation | Magnetic transducer having a plurality of magnetic layers stacked alternately with a plurality of nonmagnetic layers and a fixed-orientation-of-magnetization layer and thin film magnetic head including the magnetic transducer |
| US6639763B1 (en) | 2000-03-15 | 2003-10-28 | Tdk Corporation | Magnetic transducer and thin film magnetic head |
| US6738234B1 (en) | 2000-03-15 | 2004-05-18 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and magnetic transducer |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP34030695A patent/JPH09180135A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6603642B1 (en) | 2000-03-15 | 2003-08-05 | Tdk Corporation | Magnetic transducer having a plurality of magnetic layers stacked alternately with a plurality of nonmagnetic layers and a fixed-orientation-of-magnetization layer and thin film magnetic head including the magnetic transducer |
| US6639763B1 (en) | 2000-03-15 | 2003-10-28 | Tdk Corporation | Magnetic transducer and thin film magnetic head |
| US6738234B1 (en) | 2000-03-15 | 2004-05-18 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head and magnetic transducer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6818330B2 (en) | Perpendicular recording medium with antiferromagnetic exchange coupling in soft magnetic underlayers | |
| JP2001176028A (ja) | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 | |
| KR20020013577A (ko) | 스핀 밸브 자기 저항 효과 헤드 및 이것을 이용한 복합형자기 헤드 및 자기 기록 매체 구동장치 | |
| JP2849354B2 (ja) | 磁気変換素子及び薄膜磁気ヘッド | |
| JPH1091920A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JPH09180135A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JP3190193B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッドの使用方法 | |
| JP2833047B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘッドの製造方法 | |
| JP2002032904A (ja) | 磁気ヘッドおよびこれを用いた磁気情報記録再生装置 | |
| JPH0916918A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JP3260735B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果ヘッド、および磁気記録再生装置 | |
| JPH05250642A (ja) | 磁気抵抗効果センサ | |
| JPH10320717A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH0774022A (ja) | 多層磁気抵抗効果膜及び磁気ヘッド | |
| JP3044012B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッド、磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
| JPH07320235A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 | |
| JP3764361B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子の製造方法 | |
| JPH0836716A (ja) | 磁気抵抗効果素子及びそれを用いた磁気ヘッド | |
| JPH0981910A (ja) | 磁気抵抗効果型再生ヘッドならびに磁気記録再生装置 | |
| JPH065573B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘツド | |
| JPH10143821A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド | |
| JPH08194919A (ja) | 巨大磁気抵抗ヘッドと磁気記録再生装置 | |
| JPH0981916A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JPH08315325A (ja) | 磁気抵抗効果ヘッド及びその製造方法 | |
| JPH09231525A (ja) | 磁性積層体とそれを用いた磁気センサ及び磁気記録再生装置 |