JPH09282616A - 磁気ヘッド及び磁気記録装置 - Google Patents
磁気ヘッド及び磁気記録装置Info
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- G11B5/3909—Arrangements using a magnetic tunnel junction
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強磁性トンネル接合素子を用いた磁気ヘッド
において、高出力であるとともに前記強磁性トンネル接
合素子を構成する磁性層及び反強磁性層の酸化を防止で
きて、信頼性が高く、より一層の高記録密度化に対応で
きる磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを用いた磁気記録装
置を提供する。 【解決手段】 軟磁性材料からなる第１の磁性層１３
と、この第１の磁性層１３の初期状態における磁化方向
に対し直交する方向の磁化を有する第２の磁性層１７
と、磁性層１７上に形成された反強磁性層１８と、磁性
層１３，１７間に介在して両者をトンネル接合する絶縁
層１６とにより構成されている。磁性層１７は磁気記録
媒体側の端部よりも若干離れた位置に配置され、被覆層
（ギャップ層）に被覆されて表面に露出しないようにな
っている。
において、高出力であるとともに前記強磁性トンネル接
合素子を構成する磁性層及び反強磁性層の酸化を防止で
きて、信頼性が高く、より一層の高記録密度化に対応で
きる磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを用いた磁気記録装
置を提供する。 【解決手段】 軟磁性材料からなる第１の磁性層１３
と、この第１の磁性層１３の初期状態における磁化方向
に対し直交する方向の磁化を有する第２の磁性層１７
と、磁性層１７上に形成された反強磁性層１８と、磁性
層１３，１７間に介在して両者をトンネル接合する絶縁
層１６とにより構成されている。磁性層１７は磁気記録
媒体側の端部よりも若干離れた位置に配置され、被覆層
（ギャップ層）に被覆されて表面に露出しないようにな
っている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等の
記録装置として使用される磁気記録装置（ハードディス
ク装置）の磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを使用した磁
気記録装置に関し、特に強磁性トンネル効果を利用して
磁気記録媒体から磁気情報を再生する磁気ヘッド及びそ
の磁気ヘッドを使用した磁気記録装置に関する。
記録装置として使用される磁気記録装置（ハードディス
ク装置）の磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを使用した磁
気記録装置に関し、特に強磁性トンネル効果を利用して
磁気記録媒体から磁気情報を再生する磁気ヘッド及びそ
の磁気ヘッドを使用した磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録装置の高記録密度化に伴
い、磁気記録媒体からの漏れ磁場（信号磁界）を高感度
で検出する磁気ヘッドの開発が盛んに行われている。現
在、高記録密度化に適した磁気ヘッドとして、磁気抵抗
効果を利用して磁界を検出する磁気抵抗効果素子（ＭＲ
素子）が使用されている。
い、磁気記録媒体からの漏れ磁場（信号磁界）を高感度
で検出する磁気ヘッドの開発が盛んに行われている。現
在、高記録密度化に適した磁気ヘッドとして、磁気抵抗
効果を利用して磁界を検出する磁気抵抗効果素子（ＭＲ
素子）が使用されている。
【０００３】しかし、従来の磁気抵抗効果素子では、磁
界によって変化する電気抵抗の割合が数％と小さいの
で、より一層の磁気記録密度の向上に伴い磁気記録媒体
からの信号磁界が減少すると、十分な出力を得ることが
困難になる。そこで、次世代の磁気センサとして、近
年、巨大磁気抵抗素子及び強磁性トンネル接合素子が注
目されている。巨大磁気抵抗効果素子は、磁界の変化に
応じて電気抵抗が大きく変化する巨大磁気抵抗材料を用
いて形成する。この巨大磁気抵抗効果素子は、電気抵抗
が磁場によって変化するという点では従来の磁気抵抗効
果素子と同様であり、従来の磁気抵抗効果素子とほぼ同
じ構造で磁気ヘッドの製造が試みられているが、現状で
は満足できる特性を得ることができず、実用化に至って
いない。
界によって変化する電気抵抗の割合が数％と小さいの
で、より一層の磁気記録密度の向上に伴い磁気記録媒体
からの信号磁界が減少すると、十分な出力を得ることが
困難になる。そこで、次世代の磁気センサとして、近
年、巨大磁気抵抗素子及び強磁性トンネル接合素子が注
目されている。巨大磁気抵抗効果素子は、磁界の変化に
応じて電気抵抗が大きく変化する巨大磁気抵抗材料を用
いて形成する。この巨大磁気抵抗効果素子は、電気抵抗
が磁場によって変化するという点では従来の磁気抵抗効
果素子と同様であり、従来の磁気抵抗効果素子とほぼ同
じ構造で磁気ヘッドの製造が試みられているが、現状で
は満足できる特性を得ることができず、実用化に至って
いない。
【０００４】一方、強磁性トンネル接合素子は、絶縁層
と、この絶縁層を挟んでトンネル接合された２つの強磁
性層とにより構成されている（特開平３−１５４２１７
号、特開平４−１０３０１４号、特開平５−６３２５４
号）。前記絶縁層は、通常、厚さが数十Åのアルミニウ
ム酸化物により形成されており、前記２つの強磁性層間
に電圧を印加すると、前記絶縁層を電子がトンネリング
する。この場合に、２つの強磁性層の磁化の相対角度に
応じて電子のトンネル確率Ｒが変化する。このトンネル
確率Ｒは、磁化の相対角度をθ、θ＝０のときの抵抗を
Ｒｓ、抵抗の変化分をΔＲとすると、次式で表される。
と、この絶縁層を挟んでトンネル接合された２つの強磁
性層とにより構成されている（特開平３−１５４２１７
号、特開平４−１０３０１４号、特開平５−６３２５４
号）。前記絶縁層は、通常、厚さが数十Åのアルミニウ
ム酸化物により形成されており、前記２つの強磁性層間
に電圧を印加すると、前記絶縁層を電子がトンネリング
する。この場合に、２つの強磁性層の磁化の相対角度に
応じて電子のトンネル確率Ｒが変化する。このトンネル
確率Ｒは、磁化の相対角度をθ、θ＝０のときの抵抗を
Ｒｓ、抵抗の変化分をΔＲとすると、次式で表される。
【０００５】Ｒ＝Ｒｓ−（１／２）ΔＲ（cos θ−１） このように、磁化の角度によりトンネル確率が変化する
のは、電子源となる強磁性体内の電子スピンが偏極して
おり、この偏極を保ったまま電子がトンネルを起こすた
めであると考えられる。トンネル確率の変化率ΔＲ／Ｒ
ｓは、次式で示すように、電子源となる一方の強磁性層
内の偏極率とトンネル先となる他方の強磁性層内の偏極
率との積で与えられる。
のは、電子源となる強磁性体内の電子スピンが偏極して
おり、この偏極を保ったまま電子がトンネルを起こすた
めであると考えられる。トンネル確率の変化率ΔＲ／Ｒ
ｓは、次式で示すように、電子源となる一方の強磁性層
内の偏極率とトンネル先となる他方の強磁性層内の偏極
率との積で与えられる。
【０００６】ΔＲ／Ｒｓ＝２×Ｐ1 ×Ｐ2 （但し、Ｐ
1 ，Ｐ2 は両磁性層の分極率）
1 ，Ｐ2 は両磁性層の分極率）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、強磁性トン
ネル接合素子を利用した磁気ヘッドは、従来の磁気抵抗
効果素子を利用した磁気ヘッドと原理的に異なるため、
従来の磁気抵抗効果素子の技術を使用することができ
ず、強磁性トンネル接合素子を用いたヘッドの構造は未
だ確立されていない。
ネル接合素子を利用した磁気ヘッドは、従来の磁気抵抗
効果素子を利用した磁気ヘッドと原理的に異なるため、
従来の磁気抵抗効果素子の技術を使用することができ
ず、強磁性トンネル接合素子を用いたヘッドの構造は未
だ確立されていない。
【０００８】例えば、特開平４−１０３０１４号公報に
は、一方の磁性層に反強磁性層を接触させて配置し、こ
れにより前記一方の磁性層の磁化方向を一定にすること
や、室温で動作する磁気抵抗効果素子を得るために反強
磁性層の材料としてＦｅ−５０原子％Ｍｎを使用するこ
とが記載されている。しかし、単に絶縁層を挟んで２つ
の強磁性層を配置するとともに、一方の強磁性層に接触
させてＦｅＭｎ層を形成しただけでは、前記ＦｅＭｎ層
が容易に腐食されてしまうため、実用に供することがで
きない。また、通常、強磁性トンネル接合素子を磁気ヘ
ッドに適用する場合は、軟磁性材料からなる２つのシー
ルド層の間に強磁性トンネル素子を配置するが、従来の
強磁性トンネル接合素子を用いた磁気ヘッドでは、磁気
記録媒体側の面に電位が異なる部分（例えば、トンネル
先となる強磁性層とシールド層）が露出するため、シー
ルド層と強磁性トンネル接合素子との間で放電が発生す
るおそれがあり、信頼性が満足できるものではない。
は、一方の磁性層に反強磁性層を接触させて配置し、こ
れにより前記一方の磁性層の磁化方向を一定にすること
や、室温で動作する磁気抵抗効果素子を得るために反強
磁性層の材料としてＦｅ−５０原子％Ｍｎを使用するこ
とが記載されている。しかし、単に絶縁層を挟んで２つ
の強磁性層を配置するとともに、一方の強磁性層に接触
させてＦｅＭｎ層を形成しただけでは、前記ＦｅＭｎ層
が容易に腐食されてしまうため、実用に供することがで
きない。また、通常、強磁性トンネル接合素子を磁気ヘ
ッドに適用する場合は、軟磁性材料からなる２つのシー
ルド層の間に強磁性トンネル素子を配置するが、従来の
強磁性トンネル接合素子を用いた磁気ヘッドでは、磁気
記録媒体側の面に電位が異なる部分（例えば、トンネル
先となる強磁性層とシールド層）が露出するため、シー
ルド層と強磁性トンネル接合素子との間で放電が発生す
るおそれがあり、信頼性が満足できるものではない。
【０００９】本発明は、高出力であるとともに磁性材料
層の酸化を防止できて信頼性が高く、より一層の高記録
密度化に対応できる磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを用
いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
層の酸化を防止できて信頼性が高く、より一層の高記録
密度化に対応できる磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを用
いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、磁気記
録媒体に記録された磁気情報を読み出す磁気ヘッドにお
いて、軟磁性材料からなり、前記磁気記録媒体の磁場に
応じて磁化の方向が変化する第１の磁性層と、前記第１
の磁性層の初期状態における磁化方向に対し直交する方
向の磁化を有する第２の磁性層と、前記第１及び第２の
磁性層の間に介在し両者をトンネル接合する絶縁層と、
前記第２の磁性層の少なくとも前記磁気記録媒体側の端
部を被覆する被覆層とを有することを特徴とする磁気ヘ
ッドにより解決する。
録媒体に記録された磁気情報を読み出す磁気ヘッドにお
いて、軟磁性材料からなり、前記磁気記録媒体の磁場に
応じて磁化の方向が変化する第１の磁性層と、前記第１
の磁性層の初期状態における磁化方向に対し直交する方
向の磁化を有する第２の磁性層と、前記第１及び第２の
磁性層の間に介在し両者をトンネル接合する絶縁層と、
前記第２の磁性層の少なくとも前記磁気記録媒体側の端
部を被覆する被覆層とを有することを特徴とする磁気ヘ
ッドにより解決する。
【００１１】なお、本願において初期状態における磁化
方向とは、磁気記録媒体からの磁場の影響がない状態で
の磁化の方向をいう。本発明においては、初期状態にお
ける第１の磁性層の磁化方向と第２の磁性層との磁化の
方向が直交するように設定されている。そして、第２の
磁性層は、例えば反強磁性層との交換結合により磁化方
向が固定されており、一方、第１の磁性層の磁化の方向
は磁気記録媒体からの磁場により変化する。従って、磁
気記録媒体からの磁場により両者の磁性層の磁化角度が
９０°を中心として変化し、これに伴ってトンネル電流
が大きく変化して磁気記録媒体からの磁場に応じた大き
な出力を得ることができる。
方向とは、磁気記録媒体からの磁場の影響がない状態で
の磁化の方向をいう。本発明においては、初期状態にお
ける第１の磁性層の磁化方向と第２の磁性層との磁化の
方向が直交するように設定されている。そして、第２の
磁性層は、例えば反強磁性層との交換結合により磁化方
向が固定されており、一方、第１の磁性層の磁化の方向
は磁気記録媒体からの磁場により変化する。従って、磁
気記録媒体からの磁場により両者の磁性層の磁化角度が
９０°を中心として変化し、これに伴ってトンネル電流
が大きく変化して磁気記録媒体からの磁場に応じた大き
な出力を得ることができる。
【００１２】また、本発明においては、第２の磁性層の
磁気記録媒体側の端部が被覆層に覆われている。すなわ
ち、本発明に係る磁気ヘッドは、第２の磁性層が磁気記
録媒体側の表面に露出していないため、例えば磁気記録
媒体側の表面に露出する第１の磁性層とシールド層とを
同電位にすることにより、放電の発生を防止できる。更
に、第２の磁性層が表面に露出していないため、第２の
磁性層の腐食を防止できる。更にまた、第２の磁性層上
にＦｅＭｎ等のように腐食しやすい金属からなる反強磁
性層を形成しても、この反強磁性層を第２の磁性層と同
様に被覆層で被覆して表面に露出しないようにすること
により、反強磁性層の腐食も防止することができる。
磁気記録媒体側の端部が被覆層に覆われている。すなわ
ち、本発明に係る磁気ヘッドは、第２の磁性層が磁気記
録媒体側の表面に露出していないため、例えば磁気記録
媒体側の表面に露出する第１の磁性層とシールド層とを
同電位にすることにより、放電の発生を防止できる。更
に、第２の磁性層が表面に露出していないため、第２の
磁性層の腐食を防止できる。更にまた、第２の磁性層上
にＦｅＭｎ等のように腐食しやすい金属からなる反強磁
性層を形成しても、この反強磁性層を第２の磁性層と同
様に被覆層で被覆して表面に露出しないようにすること
により、反強磁性層の腐食も防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
に係る磁気ヘッドを示す斜視図、図２は同じくその磁気
ヘッドの第１及び第２の磁性層１３，１７の配置状態を
示す模式図、図３は磁気ヘッドを磁気記録媒体側から見
た図である。なお、図２において、符号１０は、読み出
すべき磁気情報が記録された磁気記録媒体であり、この
磁気記録媒体１０は駆動装置により駆動されて回転す
る。
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
に係る磁気ヘッドを示す斜視図、図２は同じくその磁気
ヘッドの第１及び第２の磁性層１３，１７の配置状態を
示す模式図、図３は磁気ヘッドを磁気記録媒体側から見
た図である。なお、図２において、符号１０は、読み出
すべき磁気情報が記録された磁気記録媒体であり、この
磁気記録媒体１０は駆動装置により駆動されて回転す
る。
【００１４】基板（図示せず）上には軟磁性材料からな
る下部シールド層１１及び絶縁材料からなる下部ギャッ
プ層１２が積層されており、この下部ギャップ層１２上
の磁気記録媒体１０が配置される側（ヘッド先端側とい
う）の端部には、ＮｉＦｅ等の軟磁性材料からなる第１
の磁性層１３が選択的に形成されている。また、この第
１の磁性層１３の両側にはＣｏＣｒＰｔ等の強磁性材料
からなるバイアス磁性層１４が配設されている。このバ
イアス磁性層１４からの磁界により、図２に矢印Ａで示
すように、一方のバイアス磁性層１４から他方のバイア
ス磁性層１４に向かう方向に磁性層１３の初期状態にお
ける磁化の方向が規定される。
る下部シールド層１１及び絶縁材料からなる下部ギャッ
プ層１２が積層されており、この下部ギャップ層１２上
の磁気記録媒体１０が配置される側（ヘッド先端側とい
う）の端部には、ＮｉＦｅ等の軟磁性材料からなる第１
の磁性層１３が選択的に形成されている。また、この第
１の磁性層１３の両側にはＣｏＣｒＰｔ等の強磁性材料
からなるバイアス磁性層１４が配設されている。このバ
イアス磁性層１４からの磁界により、図２に矢印Ａで示
すように、一方のバイアス磁性層１４から他方のバイア
ス磁性層１４に向かう方向に磁性層１３の初期状態にお
ける磁化の方向が規定される。
【００１５】バイアス磁性層１４上にはアルミニウム
（Ａｌ）等の導電材料により形成された電極１５が形成
されている。また、第１の磁性層１３及び電極１５上に
は、厚さが約５０ÅのＡｌ2 Ｏ3 からなる絶縁層１６が
形成されている。この絶縁層１６上の磁性層１３の直上
域の部分には、ＦｅＣｏ等の硬磁性材料からなる第２の
磁性層１７及びＦｅＭｎ等からなる反強磁性層１８が積
層されて形成されている。この第２の磁性層１７は、磁
気記録媒体１０の表面に対し垂直方向の磁化容易軸を有
し、反強磁性層１８と交換結合されていて、図２に矢印
Ｂで示すように、磁化方向が磁気記録媒体１０の表面に
対し垂直方向に固定されている。これらの第２の磁性層
１７及び反強磁性層１８は、ヘッド先端側の端面よりも
若干離れた位置に配置されており、そのヘッド先端側の
端部は後述する上部ギャップ層２０に被覆されるように
なっている。
（Ａｌ）等の導電材料により形成された電極１５が形成
されている。また、第１の磁性層１３及び電極１５上に
は、厚さが約５０ÅのＡｌ2 Ｏ3 からなる絶縁層１６が
形成されている。この絶縁層１６上の磁性層１３の直上
域の部分には、ＦｅＣｏ等の硬磁性材料からなる第２の
磁性層１７及びＦｅＭｎ等からなる反強磁性層１８が積
層されて形成されている。この第２の磁性層１７は、磁
気記録媒体１０の表面に対し垂直方向の磁化容易軸を有
し、反強磁性層１８と交換結合されていて、図２に矢印
Ｂで示すように、磁化方向が磁気記録媒体１０の表面に
対し垂直方向に固定されている。これらの第２の磁性層
１７及び反強磁性層１８は、ヘッド先端側の端面よりも
若干離れた位置に配置されており、そのヘッド先端側の
端部は後述する上部ギャップ層２０に被覆されるように
なっている。
【００１６】反強磁性層１８上にはアルミニウム等の金
属からなる電極１９が形成されている。この電極１９
は、反強磁性層１８の上端部から更に絶縁層１６上に延
び出している。絶縁層１６上には、これらの第２の磁性
層１７、反強磁性層１８及び電極１９を覆うようにして
絶縁材料からなる上部ギャップ層２０が形成されてお
り、この上部ギャップ層２０上には軟磁性材料からなる
上部シールド層２１が形成されている。
属からなる電極１９が形成されている。この電極１９
は、反強磁性層１８の上端部から更に絶縁層１６上に延
び出している。絶縁層１６上には、これらの第２の磁性
層１７、反強磁性層１８及び電極１９を覆うようにして
絶縁材料からなる上部ギャップ層２０が形成されてお
り、この上部ギャップ層２０上には軟磁性材料からなる
上部シールド層２１が形成されている。
【００１７】このように構成された本実施の形態の磁気
ヘッドにおいて、第１及び第２の磁性層１３，１７と、
絶縁層１６と、反強磁性層１８とにより強磁性トンネル
接合素子が構成される。この磁気ヘッドにおいて、磁気
記録媒体１０から磁界が印加されると、この磁界により
第１の磁性層１３の磁化の方向が変化する。一方、第２
の磁性層１７の磁化方向は反強磁性層１８との交換結合
により固定されているので、磁性層１３，１７の磁化方
向の相対角度が変化する。この相対角度の変化に応じ
て、第１及び第２の磁性層１３，１７間をトンネルする
電子のトンネル確率が変化する。すなわち、本実施の形
態に係る磁気ヘッドにおいては、電極１５から電極１９
にトンネル電流を流し、第１及び第２の磁性層１３，１
７の電圧を検出する。このようにして、磁気記録媒体１
０に記録されている磁気情報を電極１５，１９間電圧の
変化に変換することができる。
ヘッドにおいて、第１及び第２の磁性層１３，１７と、
絶縁層１６と、反強磁性層１８とにより強磁性トンネル
接合素子が構成される。この磁気ヘッドにおいて、磁気
記録媒体１０から磁界が印加されると、この磁界により
第１の磁性層１３の磁化の方向が変化する。一方、第２
の磁性層１７の磁化方向は反強磁性層１８との交換結合
により固定されているので、磁性層１３，１７の磁化方
向の相対角度が変化する。この相対角度の変化に応じ
て、第１及び第２の磁性層１３，１７間をトンネルする
電子のトンネル確率が変化する。すなわち、本実施の形
態に係る磁気ヘッドにおいては、電極１５から電極１９
にトンネル電流を流し、第１及び第２の磁性層１３，１
７の電圧を検出する。このようにして、磁気記録媒体１
０に記録されている磁気情報を電極１５，１９間電圧の
変化に変換することができる。
【００１８】本実施の形態においては、第２の磁性層１
７及び反強磁性層１８がいずれも上部ギャップ層２０に
覆われていてヘッド先端側の面に露出していないため、
第２の磁性層１７及び反強磁性層１８が長期間に亘って
腐食されにくく、信頼性が高い。また、本実施の形態に
係る磁気ヘッドは、ヘッド先端側の面に露出している第
１の磁性層１３及びシールド層１１，２１を全て同電位
にすることができて、シールド層１１，２１と強磁性ト
ンネル接合素子との間の放電を防止することができる。
７及び反強磁性層１８がいずれも上部ギャップ層２０に
覆われていてヘッド先端側の面に露出していないため、
第２の磁性層１７及び反強磁性層１８が長期間に亘って
腐食されにくく、信頼性が高い。また、本実施の形態に
係る磁気ヘッドは、ヘッド先端側の面に露出している第
１の磁性層１３及びシールド層１１，２１を全て同電位
にすることができて、シールド層１１，２１と強磁性ト
ンネル接合素子との間の放電を防止することができる。
【００１９】図４は横軸に磁界をとり、縦軸に出力電圧
をとって、本実施の形態の磁気ヘッドの特性を数値計算
して調べた結果を示す図である。但し、第１の磁性層１
３の幅Ｗは０．８μｍ、長さＬが０．８μｍ、第２の磁
性層１７の幅Ｗ２は０．５μｍ、ヘッド先端面と第２の
磁性層１７との間隔Ｌｓは０．２μｍとした。従来の磁
気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドの出力が数百μＶ程
度であるのに対し、図４に示すように、本実施の形態に
係る磁気ヘッドは数ｍＶ以上の大きな出力を得ることが
できる。
をとって、本実施の形態の磁気ヘッドの特性を数値計算
して調べた結果を示す図である。但し、第１の磁性層１
３の幅Ｗは０．８μｍ、長さＬが０．８μｍ、第２の磁
性層１７の幅Ｗ２は０．５μｍ、ヘッド先端面と第２の
磁性層１７との間隔Ｌｓは０．２μｍとした。従来の磁
気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドの出力が数百μＶ程
度であるのに対し、図４に示すように、本実施の形態に
係る磁気ヘッドは数ｍＶ以上の大きな出力を得ることが
できる。
【００２０】（第２の実施の形態）次に、上述の磁気ヘ
ッドが適用される磁気記録装置と磁気記録媒体の概要を
図５を参照して説明する。図５において、基板４１の上
には再生用ヘッド４２と記録用ヘッド４３が隣接されて
いる。
ッドが適用される磁気記録装置と磁気記録媒体の概要を
図５を参照して説明する。図５において、基板４１の上
には再生用ヘッド４２と記録用ヘッド４３が隣接されて
いる。
【００２１】再生用ヘッド４２は、上記した構造のもの
が採用される。すなわち、再生用ヘッド４２は、基板４
１上にアルミナ層（不図示）を介して形成された下部シ
ールド層４４と、下部シールド層４４上にアルミナ層
（不図示）を介して形成された強磁性トンネル接合素子
４５と、強磁性トンネル接合素子４５から引き出される
引出電極（リード端子）４６と、強磁性トンネル接合素
子４５及び引出電極４６を覆うアルミナ層４７と、アル
ミナ層４７上にカバー層（不図示）を介して形成された
上部シールド層４８とを有している。
が採用される。すなわち、再生用ヘッド４２は、基板４
１上にアルミナ層（不図示）を介して形成された下部シ
ールド層４４と、下部シールド層４４上にアルミナ層
（不図示）を介して形成された強磁性トンネル接合素子
４５と、強磁性トンネル接合素子４５から引き出される
引出電極（リード端子）４６と、強磁性トンネル接合素
子４５及び引出電極４６を覆うアルミナ層４７と、アル
ミナ層４７上にカバー層（不図示）を介して形成された
上部シールド層４８とを有している。
【００２２】一方、記録用ヘッド４３は、上部シールド
層４８と第３の磁気シールド層４９との間に絶縁層５０
を介して形成されたコイル５１を有している。磁気シー
ルド層４４，４８，４９はそれぞれ軟磁性体により形成
され、それらのうち磁気記録媒体５２に対向する部分に
は、それぞれギャップが形成されている。
層４８と第３の磁気シールド層４９との間に絶縁層５０
を介して形成されたコイル５１を有している。磁気シー
ルド層４４，４８，４９はそれぞれ軟磁性体により形成
され、それらのうち磁気記録媒体５２に対向する部分に
は、それぞれギャップが形成されている。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
ヘッドは、軟磁性材料からなる第１の磁性層と、この第
１の磁性層の初期状態における磁化の方向に対し直交す
る方向の磁化を有する第２の磁性層と、これらの第１及
び第２の磁性層の間に介在して両者をトンネル接合する
絶縁層とにより構成され、少なくとも前記第２の磁性層
の磁気記録媒体側の端部が被覆層に被覆されているの
で、大きな出力が得られるとともに、第１及び第２の磁
性層や反強磁性層の腐食の発生、放電の発生を防止でき
て信頼性が高い。
ヘッドは、軟磁性材料からなる第１の磁性層と、この第
１の磁性層の初期状態における磁化の方向に対し直交す
る方向の磁化を有する第２の磁性層と、これらの第１及
び第２の磁性層の間に介在して両者をトンネル接合する
絶縁層とにより構成され、少なくとも前記第２の磁性層
の磁気記録媒体側の端部が被覆層に被覆されているの
で、大きな出力が得られるとともに、第１及び第２の磁
性層や反強磁性層の腐食の発生、放電の発生を防止でき
て信頼性が高い。
【００２４】また、本発明に係る磁気記録装置は、上述
の磁気ヘッドを有するので、磁気ヘッドからの出力が大
きく、より一層の高記録密度化が達成できる。
の磁気ヘッドを有するので、磁気ヘッドからの出力が大
きく、より一層の高記録密度化が達成できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの２つの
磁性層の配置状態を示す模式図である。
磁性層の配置状態を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドを磁気記
録媒体側から見た図である。
録媒体側から見た図である。
【図４】本発明の実施の形態の磁気ヘッドの特性を数値
計算して調べた結果を示す図である。
計算して調べた結果を示す図である。
【図５】本発明の磁気ヘッドが適用される磁気記録装置
と磁気記録媒体の概要を示す図である。
と磁気記録媒体の概要を示す図である。
１０ 磁気記録媒体 １１，４４ 下部シールド層 １２ 下部ギャップ層 １３，１７ 磁性層 １４ バイアス磁性層 １５ 電極 １６ 絶縁層 １８ 反強磁性層 １９ 電極 ２０ 上部ギャップ層 ２１ 上部シールド層 ４１ 基板 ４２ 再生用ヘッド ４３ 記録用ヘッド ４５ 強磁性トンネル接合素子
Claims (6)
- 【請求項１】 磁気記録媒体に記録された磁気情報を読
み出す磁気ヘッドにおいて、 軟磁性材料からなり、前記磁気記録媒体の磁場に応じて
磁化の方向が変化する第１の磁性層と、 前記第１の磁性層の初期状態における磁化方向に対し直
交する方向の磁化を有する第２の磁性層と、 前記第１及び第２の磁性層の間に介在し両者をトンネル
接合する絶縁層と、 前記第２の磁性層の少なくとも前記磁気記録媒体側の端
部を被覆する被覆層とを有することを特徴とする磁気ヘ
ッド。 - 【請求項２】 前記第２の磁性層が前記磁気記録媒体の
表面に対し垂直方向の磁化容易軸を有することを特徴と
する請求項１に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項３】 前記第２の磁性層に隣接して配置された
反強磁性層を有し、前記第２の磁性層の磁化方向は前記
反強磁性層との交換結合により決定されていることを特
徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記第２の磁性層が硬磁性材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項５】 前記第１の磁性層の両側に、硬磁性材料
からなり前記第１の磁性層の初期状態における磁化方向
を規定する磁化バイアス層を有することを特徴とする請
求項１に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載さ
れた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドによって磁気的情報が
読み出される磁気記録媒体とを有することを特徴とする
磁気記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9657396A JPH09282616A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9657396A JPH09282616A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09282616A true JPH09282616A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14168743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9657396A Pending JPH09282616A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09282616A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11316919A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Hitachi Ltd | スピントンネル磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| US6552882B1 (en) | 1998-09-01 | 2003-04-22 | Nec Corporation | Information reproduction head apparatus and information recording/reproduction system |
| US6639766B2 (en) | 1997-12-05 | 2003-10-28 | Nec Corporation | Magneto-resistance effect type composite head and production method thereof |
| US6650598B2 (en) | 1999-06-24 | 2003-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic head having magnetoresistance device and recording/reproducing apparatus incorporating the same |
| US7199985B1 (en) | 1998-10-12 | 2007-04-03 | Fujitsu Limited | Magnetic sensor, magnetic head, magnetic encoder and hard disk device |
| US7634851B2 (en) * | 2002-04-12 | 2009-12-22 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a magnetic random access memory element |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP9657396A patent/JPH09282616A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639766B2 (en) | 1997-12-05 | 2003-10-28 | Nec Corporation | Magneto-resistance effect type composite head and production method thereof |
| JPH11316919A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Hitachi Ltd | スピントンネル磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| US6552882B1 (en) | 1998-09-01 | 2003-04-22 | Nec Corporation | Information reproduction head apparatus and information recording/reproduction system |
| US7199985B1 (en) | 1998-10-12 | 2007-04-03 | Fujitsu Limited | Magnetic sensor, magnetic head, magnetic encoder and hard disk device |
| US6650598B2 (en) | 1999-06-24 | 2003-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic head having magnetoresistance device and recording/reproducing apparatus incorporating the same |
| US6982932B2 (en) | 1999-06-24 | 2006-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Recording/reproducing head and recording/reproducing apparatus incorporating the same |
| US7634851B2 (en) * | 2002-04-12 | 2009-12-22 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a magnetic random access memory element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040512 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040629 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040729 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040906 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20041015 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |