JPH09305925A - Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head - Google Patents

Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head

Info

Publication number
JPH09305925A
JPH09305925A JP12027396A JP12027396A JPH09305925A JP H09305925 A JPH09305925 A JP H09305925A JP 12027396 A JP12027396 A JP 12027396A JP 12027396 A JP12027396 A JP 12027396A JP H09305925 A JPH09305925 A JP H09305925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
magnetoresistive effect
magnetic
effect element
magnetoresistive
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.)
Withdrawn
Application number
JP12027396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Murakami
明 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP12027396A priority Critical patent/JPH09305925A/en
Publication of JPH09305925A publication Critical patent/JPH09305925A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a magneto resistance effect film to be a single magnetic domain and suppress the generation of Barkhausen noises even when a magnetism-sensitive part has a wide width, buy layering an antiferromagnetic film at a part of the magnetism-sensitive part. SOLUTION: A magneto resistance effect element 1 of an SAL bias method is comprised of an SAL film 2, a non-magnetic spacer film 3, a magneto resistance effect film 4 and an antiferromagnetic film 5 layered sequentially. A magnetism-sensitive part sensing a magnetic field among the magneto resistance effect film 4 is a part located between electrodes 6 and 7. The antiferromagnetic film 5 is formed to be in touch with the whole face of the magnetism-sensitive part. Accordingly, the films 4 and 5 are exchange-coupled all over the face of the magnetism-sensitive part, and a magnetic domain of the film 4 is rendered more stable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果膜の
磁区安定化を図ることにより、磁区に起因するバルクハ
ウゼンノイズを低減した新規な磁気抵抗効果素子に関す
る。また、本発明は、このような磁気抵抗効果素子を用
いた新規な磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel magnetoresistive effect element in which Barkhausen noise caused by the magnetic domain is reduced by stabilizing the magnetic domain of the magnetoresistive effect film. The present invention also relates to a novel magnetoresistive effect magnetic head using such a magnetoresistive effect element.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗効果素子は、磁界の大きさに依
存して抵抗値が変化する磁気抵抗効果膜を用いた素子で
あり、磁界検出用素子として磁気ヘッドや地磁気方位セ
ンサ等に使用されている。
2. Description of the Related Art A magnetoresistive effect element is an element using a magnetoresistive effect film whose resistance value changes depending on the magnitude of a magnetic field, and is used as a magnetic field detecting element in a magnetic head, a geomagnetic direction sensor, or the like. ing.

【0003】磁気抵抗効果素子は、基本的には、略短冊
状に形成された磁気抵抗効果膜と、磁気抵抗効果膜に接
続された一対の電極とから構成される。そして、磁界を
検出する際には、一対の電極を介して磁気抵抗効果膜に
センス電流を供給し、これにより、磁気抵抗効果膜の抵
抗変化を検出する。このとき、磁気抵抗効果膜の抵抗値
は、磁気抵抗効果膜に印加している磁界の大きさに依存
して変化する。したがって、磁気抵抗効果膜の抵抗変化
を検出することにより、磁気抵抗効果膜に印加している
磁界の大きさが検出されることとなる。
The magnetoresistive effect element basically comprises a magnetoresistive effect film formed in a substantially strip shape and a pair of electrodes connected to the magnetoresistive effect film. Then, when detecting the magnetic field, a sense current is supplied to the magnetoresistive effect film through the pair of electrodes, thereby detecting the resistance change of the magnetoresistive effect film. At this time, the resistance value of the magnetoresistive effect film changes depending on the magnitude of the magnetic field applied to the magnetoresistive effect film. Therefore, by detecting the resistance change of the magnetoresistive effect film, the magnitude of the magnetic field applied to the magnetoresistive effect film can be detected.

【0004】このような磁気抵抗効果素子において、磁
界を感知する感磁部として機能するのは、磁気抵抗効果
膜のうち、電極と電極との間に位置する部分である。そ
して、磁気抵抗効果膜のうち、電極と接している部分
や、一対の電極よりも外側の部分は、磁界の検出には殆
ど寄与しない。
In such a magnetoresistive effect element, it is the part of the magnetoresistive effect film located between the electrodes that functions as the magnetic sensing part for sensing the magnetic field. The portion of the magnetoresistive film that is in contact with the electrodes and the portion outside the pair of electrodes hardly contributes to the detection of the magnetic field.

【0005】ところで、磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗
効果膜内の磁区が不安定だと、磁壁の突発的な移動によ
って、再生出力が不連続になり、いわゆるバルクハウゼ
ンノイズが生じてしまう。そこで、磁気抵抗効果素子で
は、磁気抵抗効果膜を単磁区化して、磁区の安定化を図
ることが大きな課題となっている。
In the magnetoresistive effect element, when the magnetic domain in the magnetoresistive effect film is unstable, the reproduction output becomes discontinuous due to the sudden movement of the domain wall, and so-called Barkhausen noise occurs. Therefore, in the magnetoresistive effect element, it is a major problem to make the magnetoresistive film a single magnetic domain to stabilize the magnetic domain.

【0006】そこで、磁気抵抗効果膜の磁区安定化の方
法として、硬磁性膜や反強磁性膜を用いる方法が提案さ
れている。具体的には、磁気抵抗効果素子の感磁部以外
の部分、すなわち磁気抵抗効果膜に接続された電極部分
の下層や、一対の電極よりも外側の部分等に硬磁性膜を
配し、この硬磁性膜からのバイアス磁界によって、磁気
抵抗効果膜の磁区を安定化する方法が提案されている。
或いは、磁気抵抗効果素子の感磁部以外の部分、すなわ
ち、磁気抵抗効果膜に接続された電極部分の下層や、一
対の電極よりも外側の部分等に反強磁性膜を配し、この
反強磁性膜と磁気抵抗効果膜との交換結合によって、磁
気抵抗効果膜の磁区を安定化する方法が提案されてい
る。
Therefore, a method using a hard magnetic film or an antiferromagnetic film has been proposed as a method for stabilizing the magnetic domains of the magnetoresistive film. Specifically, a hard magnetic film is arranged on a portion other than the magnetically sensitive portion of the magnetoresistive effect element, that is, a lower layer of an electrode portion connected to the magnetoresistive effect film, a portion outside the pair of electrodes, and the like. A method of stabilizing the magnetic domains of the magnetoresistive film by a bias magnetic field from the hard magnetic film has been proposed.
Alternatively, an antiferromagnetic film is provided in a portion other than the magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element, that is, in a lower layer of an electrode portion connected to the magnetoresistive effect film, a portion outside a pair of electrodes, or the like. A method for stabilizing the magnetic domains of the magnetoresistive film by exchange coupling between the ferromagnetic film and the magnetoresistive film has been proposed.

【0007】このように、硬磁性膜又は反強磁性膜を用
いたときには、硬磁性膜からのバイアス磁界又は反強磁
性膜との交換結合により、電極近傍部分の磁気抵抗効果
膜の磁化方向が一方向に揃う。そして、電極近傍部分の
磁気抵抗効果膜の磁化方向が一方向に揃うことにより、
電極と電極との間の部分、すなわち感磁部となる部分の
磁化方向も一方向に揃い、磁気抵抗効果膜全体が単磁区
化し、磁気抵抗効果膜の磁区が安定なものとなる。
As described above, when the hard magnetic film or the antiferromagnetic film is used, the magnetization direction of the magnetoresistive film near the electrode is changed by the bias magnetic field from the hard magnetic film or the exchange coupling with the antiferromagnetic film. Align in one direction. Then, by aligning the magnetization directions of the magnetoresistive film near the electrodes in one direction,
The magnetization direction of the portion between the electrodes, that is, the portion that becomes the magnetic sensitive portion is also aligned in one direction, the entire magnetoresistive effect film becomes a single magnetic domain, and the magnetic domain of the magnetoresistive effect film becomes stable.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように磁気抵抗効果膜の単磁区化を図るときには、電極
と電極との間隔、すなわち感磁部の幅が十分に狭い必要
がある。もし、感磁部の幅が広いと、電極近傍部分の磁
気抵抗効果膜の磁化方向が一方向に揃ったとしても、そ
の影響が感磁部全体には寄与せず、感磁部に磁区が生じ
てしまう。そして、感磁部に磁区が生じるとバルクハウ
ゼンノイズが生じてしまう。
However, when the magnetoresistive film is made to have a single magnetic domain as described above, the distance between the electrodes, that is, the width of the magnetic sensitive portion must be sufficiently narrow. If the width of the magnetic sensitive portion is wide, even if the magnetization directions of the magnetoresistive film near the electrodes are aligned in one direction, the influence does not contribute to the entire magnetic sensitive portion, and the magnetic domain is formed in the magnetic sensitive portion. Will occur. When a magnetic domain is generated in the magnetic sensitive section, Barkhausen noise is generated.

【0009】したがって、従来の磁区安定化の方法は、
感磁部の幅が狭い磁気抵抗効果素子に対しては有効であ
ったが、感磁部の幅が広い磁気抵抗効果素子に対しては
十分な効果を得ることが出来なかった。
Therefore, the conventional method for magnetic domain stabilization is
Although it was effective for the magnetoresistive effect element having a narrow magnetic sensitive portion, it was not possible to obtain a sufficient effect for the magnetoresistive effect element having a wide magnetic sensitive portion.

【0010】ところで、磁気抵抗効果素子を用いた磁気
ヘッドである磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、その
トラック幅は、使用される磁気抵抗効果素子の感磁部の
幅に相当する。したがって、トラック幅が広い磁気抵抗
効果型磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果素子の感磁部の幅
が広くなるため、磁気抵抗効果素子の感磁部の磁区を安
定化することが困難となっている。すなわち、特に、ト
ラック幅が広い磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、感
磁部に生じる磁区に起因するバルクハウゼンノイズの低
減が大きな課題となっている。
By the way, in a magnetoresistive effect magnetic head which is a magnetic head using a magnetoresistive effect element, the track width thereof corresponds to the width of the magnetic sensing portion of the magnetoresistive effect element used. Therefore, in the magnetoresistive effect type magnetic head having a wide track width, the width of the magnetic sensitive section of the magnetoresistive effect element becomes wide, and it is difficult to stabilize the magnetic domain of the magnetic sensitive section of the magnetoresistive effect element. . That is, particularly in a magnetoresistive effect magnetic head having a wide track width, reduction of Barkhausen noise due to magnetic domains generated in the magnetically sensitive portion is a major issue.

【0011】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、感磁部の幅が広くても、磁気抵
抗効果膜を単磁区化することができ、バルクハウゼンノ
イズの発生を抑えることが可能な磁気抵抗効果素子を提
供することを目的としている。また、本発明は、トラッ
ク幅が広くても、バルクハウゼンノイズの発生を抑える
ことが可能な磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供すること
も目的としている。
The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and even if the width of the magnetic sensing portion is wide, the magnetoresistive effect film can be formed into a single magnetic domain, and the Barkhausen noise can be reduced. It is an object of the present invention to provide a magnetoresistive effect element capable of suppressing the generation. Another object of the present invention is to provide a magnetoresistive effect magnetic head capable of suppressing the occurrence of Barkhausen noise even if the track width is wide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る磁気抵抗効果素子は、感磁
部の少なくとも一部に反強磁性膜が積層されていること
を特徴とする。ここで、反強磁性膜は、感磁部よりも比
抵抗が大きいことが好ましく、また、感磁部の略全面に
接するように配されていることが好ましい。
A magnetoresistive effect element according to the present invention completed in order to achieve the above-mentioned object is characterized in that an antiferromagnetic film is laminated on at least a part of a magnetic sensing part. And Here, it is preferable that the antiferromagnetic film has a larger specific resistance than that of the magnetic sensitive portion, and that the antiferromagnetic film is disposed so as to contact substantially the entire surface of the magnetic sensitive portion.

【0013】本発明に係る磁気抵抗効果素子では、感磁
部に反強磁性膜を積層しているので、感磁部と反強磁性
膜とが交換結合し、これにより、感磁部の磁化方向が一
方向に揃い、感磁部が単磁区化する。
In the magnetoresistive effect element according to the present invention, since the antiferromagnetic film is laminated on the magnetic sensitive portion, the magnetic sensitive portion and the antiferromagnetic film are exchange-coupled with each other, whereby the magnetization of the magnetic sensitive portion is magnetized. The directions are aligned in one direction, and the magnetic sensitive section is made into a single magnetic domain.

【0014】また、反強磁性膜の比抵抗を感磁部の比抵
抗よりも大きくしたときには、反強磁性膜が感磁部に積
層されていても、磁気抵抗効果素子に供給されるセンス
電流は、主に感磁部に流れ、反強磁性膜にはあまり流れ
なくなる。したがって、反強磁性膜の比抵抗を感磁部の
比抵抗よりも大きくすることにより、反強磁性膜にセン
ス電流が流れることによる出力の低下を防止することが
出来る。
Further, when the specific resistance of the antiferromagnetic film is made larger than the specific resistance of the magnetic sensitive section, even if the antiferromagnetic film is laminated on the magnetic sensitive section, the sense current supplied to the magnetoresistive effect element. Flows mainly in the magnetically sensitive portion, and does not flow so much in the antiferromagnetic film. Therefore, by making the specific resistance of the antiferromagnetic film larger than the specific resistance of the magnetic sensing section, it is possible to prevent the output from being lowered due to the sense current flowing through the antiferromagnetic film.

【0015】一方、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドは、磁気抵抗効果素子によって磁気信号を検出する
磁気抵抗効果型磁気ヘッドであって、上記磁気抵抗効果
素子の感磁部の少なくとも一部に反強磁性膜が積層され
ていることを特徴とするものである。ここで、反強磁性
膜は、感磁部よりも比抵抗が大きいことが好ましく、ま
た、感磁部の略全面に接するように配されていることが
好ましい。
On the other hand, a magnetoresistive effect type magnetic head according to the present invention is a magnetoresistive effect type magnetic head for detecting a magnetic signal by a magnetoresistive effect element, and at least a part of a magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element. Is characterized in that an antiferromagnetic film is laminated thereon. Here, it is preferable that the antiferromagnetic film has a larger specific resistance than that of the magnetic sensitive portion, and that the antiferromagnetic film is disposed so as to contact substantially the entire surface of the magnetic sensitive portion.

【0016】本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘッドで
は、感磁部に反強磁性膜を積層しているので、磁気抵抗
効果素子の感磁部と反強磁性膜とが交換結合し、これに
より、感磁部の磁化方向が一方向に揃い、感磁部が単磁
区化する。
In the magnetoresistive effect type magnetic head according to the present invention, since the antiferromagnetic film is laminated on the magnetic sensitive part, the magnetic sensitive part of the magnetoresistive effect element and the antiferromagnetic film are exchange-coupled with each other. As a result, the magnetization directions of the magnetic sensitive section are aligned in one direction, and the magnetic sensitive section is made into a single magnetic domain.

【0017】また、反強磁性膜の比抵抗を感磁部の比抵
抗よりも大きくしたときには、反強磁性膜が感磁部に積
層されていても、磁気抵抗効果素子に供給されるセンス
電流は、主に感磁部に流れ、反強磁性膜にはあまり流れ
なくなる。したがって、反強磁性膜の比抵抗を感磁部の
比抵抗よりも大きくすることにより、反強磁性膜にセン
ス電流が流れることによる出力の低下を防止することが
出来る。
Further, when the specific resistance of the antiferromagnetic film is made larger than the specific resistance of the magnetic sensitive section, even if the antiferromagnetic film is laminated on the magnetic sensitive section, the sense current supplied to the magnetoresistive effect element. Flows mainly in the magnetically sensitive portion, and does not flow so much in the antiferromagnetic film. Therefore, by making the specific resistance of the antiferromagnetic film larger than the specific resistance of the magnetic sensing section, it is possible to prevent the output from being lowered due to the sense current flowing through the antiferromagnetic film.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、本発明は以下の例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、形状や材質等を
任意に変更することが可能であることは言うまでもな
い。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that the shape, material, and the like can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.

【0019】本実施の形態に係る磁気抵抗効果素子は、
図1に示すような、SAL(Soft Adjacent Layer)バ
イアス方式の磁気抵抗効果素子1であり、SAL膜2
と、非磁性スペーサ膜3と、磁気抵抗効果膜4と、反強
磁性膜5とが積層された積層膜を備えている。そして、
この積層膜は、略短冊状に形成されており、その長手方
向の両端部近傍に、磁気抵抗効果膜4に接するように形
成された一対の電極6,7を備えている。
The magnetoresistive element according to the present embodiment is
A SAL (Soft Adjacent Layer) bias type magnetoresistive effect element 1 as shown in FIG.
And a non-magnetic spacer film 3, a magnetoresistive effect film 4, and an antiferromagnetic film 5 are laminated. And
This laminated film is formed in a substantially strip shape, and is provided with a pair of electrodes 6 and 7 formed in contact with the magnetoresistive effect film 4 near both ends in the longitudinal direction thereof.

【0020】上記SAL膜2は、磁気抵抗効果膜4にバ
イアス磁界を印加するためのものであり、軟磁性材料か
らなる。このSAL膜2は、磁気抵抗効果膜4に流れる
センス電流によって生じた磁界を受け、その磁界を増幅
する形で磁気抵抗効果膜4にバイアス磁界を印加する。
The SAL film 2 is for applying a bias magnetic field to the magnetoresistive film 4, and is made of a soft magnetic material. The SAL film 2 receives a magnetic field generated by a sense current flowing in the magnetoresistive effect film 4, and applies a bias magnetic field to the magnetoresistive effect film 4 in a form of amplifying the magnetic field.

【0021】SAL膜2上に形成された非磁性スペーサ
膜3は、SAL膜2と磁気抵抗効果膜4とを電気的及び
磁気的に絶縁するためのものであり、比抵抗が磁気抵抗
効果膜4よりも大きい非磁性材料からなる。
The non-magnetic spacer film 3 formed on the SAL film 2 is for electrically and magnetically insulating the SAL film 2 and the magnetoresistive effect film 4, and has a specific resistance of the magnetoresistive effect film. It is made of a non-magnetic material larger than 4.

【0022】非磁性スペーサ3上に形成された磁気抵抗
効果膜4は、異方性磁気抵抗効果を示す磁性材料からな
り、磁界の大きさに依存して抵抗値が変化する。この磁
気抵抗効果膜4には、一対の電極6,7が接続されてお
り、磁界を検出する際には、この一対の電極6,7を介
してセンス電流が供給される。そして、この磁気抵抗効
果膜4のうち、磁界を感知する感磁部として機能するの
は、電極6と電極7との間に位置する部分となる。
The magnetoresistive film 4 formed on the non-magnetic spacer 3 is made of a magnetic material exhibiting an anisotropic magnetoresistive effect, and its resistance value changes depending on the magnitude of the magnetic field. A pair of electrodes 6 and 7 are connected to the magnetoresistive film 4, and a sense current is supplied through the pair of electrodes 6 and 7 when detecting a magnetic field. The portion of the magnetoresistive film 4 that functions as a magnetic sensing unit that senses a magnetic field is the portion located between the electrodes 6 and 7.

【0023】磁気抵抗効果膜4上に形成された反強磁性
膜5は、磁気抵抗効果膜4と交換結合して、磁気抵抗効
果膜4の磁区を安定にするためのものであり、NiO、
NiCoO、CoO、NiMn又はFeMn等の反強磁
性材料からなる。
The antiferromagnetic film 5 formed on the magnetoresistive effect film 4 is for exchange coupling with the magnetoresistive effect film 4 to stabilize the magnetic domain of the magnetoresistive effect film 4.
It is made of an antiferromagnetic material such as NiCoO, CoO, NiMn or FeMn.

【0024】ここで、反強磁性膜5は、電極6と電極7
との間に位置する磁気抵抗効果膜4の全面、すなわち、
感磁部の全面に接するように形成されてなる。このよう
に、感磁部の全面に接するように反強磁性膜5を形成す
ることにより、感磁部の全面にわたって、磁気抵抗効果
膜4と反強磁性膜5が交換結合するので、磁気抵抗効果
膜4の磁区がより安定なものとなる。ただし、本発明に
おいて、反強磁性膜5を感磁部の全面にわたって形成す
ることは必須要件ではなく、感磁部の少なくとも一部に
接するように反強磁性膜5を配することにより、本発明
の効果が得られることは言うまでもない。
Here, the antiferromagnetic film 5 includes electrodes 6 and 7.
The entire surface of the magnetoresistive effect film 4 located between and,
It is formed so as to come into contact with the entire surface of the magnetic sensing part. By thus forming the antiferromagnetic film 5 so as to contact the entire surface of the magnetically sensitive portion, the magnetoresistive film 4 and the antiferromagnetic film 5 are exchange-coupled to each other over the entire surface of the magnetically sensitive portion. The magnetic domains of the effect film 4 become more stable. However, in the present invention, it is not essential to form the antiferromagnetic film 5 over the entire surface of the magnetic sensitive portion, and the antiferromagnetic film 5 is arranged so as to contact at least a part of the magnetic sensitive portion. It goes without saying that the effects of the invention can be obtained.

【0025】また、上記反強磁性膜5は、磁気抵抗効果
膜4よりも比抵抗が高い材料からなることが好ましく、
更には、絶縁材料からなることがより好ましい。このよ
うに反強磁性膜5を比抵抗が高い材料、より好ましくは
絶縁材料から形成することにより、磁界検出時に、セン
ス電流が磁気抵抗効果膜4に主に流れ、反強磁性膜5に
は殆ど流れないようになり、より高い再生出力を得るこ
とが可能となる。
Further, the antiferromagnetic film 5 is preferably made of a material having a higher specific resistance than the magnetoresistive film 4.
Further, it is more preferably made of an insulating material. By forming the antiferromagnetic film 5 from a material having a high specific resistance, more preferably an insulating material, a sense current mainly flows through the magnetoresistive film 4 when a magnetic field is detected, and Almost no current flows, and a higher reproduction output can be obtained.

【0026】以上のような構成を有する磁気抵抗効果素
子において、磁気抵抗効果膜4の磁化方向は、磁気異方
性と形状異方性の効果により、長手方向に向いている。
しかも、この磁気抵抗効果素子では、外部磁界が無い場
合においても、磁気抵抗効果膜4と反強磁性膜5との交
換結合により、磁気抵抗効果膜4の磁化方向が一方向に
揃っており、磁気抵抗効果膜4が全体として特定の極性
を持った単磁区構造を成している。
In the magnetoresistive effect element having the above-mentioned structure, the magnetization direction of the magnetoresistive effect film 4 is oriented in the longitudinal direction due to the effects of magnetic anisotropy and shape anisotropy.
Moreover, in this magnetoresistive effect element, the magnetization direction of the magnetoresistive effect film 4 is aligned in one direction by the exchange coupling between the magnetoresistive effect film 4 and the antiferromagnetic film 5 even when there is no external magnetic field. The magnetoresistive film 4 as a whole forms a single domain structure having a specific polarity.

【0027】このような磁気抵抗効果素子1の磁化曲線
の一例を図2に示す。図2において、磁化曲線J1は、
磁気抵抗効果膜4の磁化容易軸方向に磁界を印加したと
きの磁化曲線を示しており、磁化曲線J2は、磁気抵抗
効果膜4の磁化困難軸方向に磁界を印加したときの磁化
曲線を示している。
An example of the magnetization curve of such a magnetoresistive effect element 1 is shown in FIG. In FIG. 2, the magnetization curve J1 is
A magnetization curve when a magnetic field is applied to the magnetoresistive film 4 in the easy axis direction is shown, and a magnetization curve J2 shows a magnetic curve when a magnetic field is applied to the magnetoresistive film 4 in the hard axis direction. ing.

【0028】図2に示すように、この磁気抵抗効果素子
1は、磁化容易軸方向については、磁気抵抗効果膜4と
反強磁性膜5との交換結合による交換結合磁界Hexの
分だけ、磁化曲線J1がシフトしており、外部磁界が無
い状態でも磁化が飽和している。これは、外部磁界が無
い場合においても、磁気抵抗効果膜4と反強磁性膜5と
の交換結合により、磁気抵抗効果膜4の磁化方向が一方
向に揃い、磁気抵抗効果膜4が全体としては特定の極性
を持った単磁区構造を成していることを示している。
As shown in FIG. 2, the magnetoresistive effect element 1 is magnetized by the exchange coupling magnetic field Hex due to the exchange coupling between the magnetoresistive effect film 4 and the antiferromagnetic film 5 in the easy magnetization axis direction. The curve J1 is shifted, and the magnetization is saturated even when there is no external magnetic field. This is because even if there is no external magnetic field, the magnetization direction of the magnetoresistive effect film 4 is aligned in one direction due to the exchange coupling between the magnetoresistive effect film 4 and the antiferromagnetic film 5, and the magnetoresistive effect film 4 as a whole. Indicates that it has a single domain structure with a specific polarity.

【0029】つぎに、以上のような磁気抵抗効果素子1
の製造方法の一例について説明する。
Next, the magnetoresistive effect element 1 as described above
An example of the manufacturing method will be described.

【0030】上記磁気抵抗効果素子1を製造する際は、
先ず、SAL膜2と、非磁性スペーサ膜3と、磁気抵抗
効果膜4と、反強磁性膜5とをスパッタリング法によっ
て、基板上に順次成膜する。
When the magnetoresistive effect element 1 is manufactured,
First, the SAL film 2, the nonmagnetic spacer film 3, the magnetoresistive film 4, and the antiferromagnetic film 5 are sequentially formed on the substrate by the sputtering method.

【0031】ここで、磁気抵抗効果膜4と反強磁性膜5
との界面は、安定した交換結合を得るために、真空を破
ることなく連続して成膜することが望ましい。やむを得
ず、磁気抵抗効果膜4と反強磁性膜5との界面を大気に
さらす場合には、磁気抵抗効果膜4の表面に対して、エ
ッチング等の処理を施して、磁気抵抗効果膜4の表面に
生じる酸化層を取り除くようにする。
Here, the magnetoresistive film 4 and the antiferromagnetic film 5
In order to obtain a stable exchange coupling, it is desirable that the interface between and is continuously formed without breaking the vacuum. Inevitably, when the interface between the magnetoresistive film 4 and the antiferromagnetic film 5 is exposed to the atmosphere, the surface of the magnetoresistive film 4 is subjected to a treatment such as etching to expose the surface of the magnetoresistive film 4. To remove the oxide layer generated in the.

【0032】次に、基板上に形成されたSAL膜2、非
磁性スペーサ膜3、磁気抵抗効果膜4及び反強磁性膜5
からなる積層膜を、エッチングして所定の形状に形成
し、その後、磁気抵抗効果膜4に接続するように一対の
電極6,7を形成する。電極6,7を形成する際は、先
ず、フォトリソグラフィとイオンミリングによって、反
強磁性膜5の一部を取り除き、磁気抵抗効果膜4の2箇
所を露出させる。次いで、露出した磁気抵抗効果膜4と
直接接触するように、電極6,7を埋め込む。
Next, the SAL film 2, the non-magnetic spacer film 3, the magnetoresistive film 4 and the antiferromagnetic film 5 formed on the substrate.
The laminated film made of is formed into a predetermined shape by etching, and then a pair of electrodes 6 and 7 is formed so as to be connected to the magnetoresistive effect film 4. When forming the electrodes 6 and 7, first, a part of the antiferromagnetic film 5 is removed by photolithography and ion milling to expose two portions of the magnetoresistive effect film 4. Next, the electrodes 6 and 7 are embedded so as to directly contact the exposed magnetoresistive film 4.

【0033】以上の工程により、SAL膜2、非磁性ス
ペーサ膜3、磁気抵抗効果膜4及び反強磁性膜5とが積
層された積層膜と、磁気抵抗効果膜4に接続するように
形成された一対の電極6,7とを備えた上記磁気抵抗効
果素子1が完成する。
Through the above steps, the SAL film 2, the non-magnetic spacer film 3, the magnetoresistive effect film 4 and the antiferromagnetic film 5 are formed so as to be connected to the magnetoresistive effect film 4. The magnetoresistive effect element 1 including the pair of electrodes 6 and 7 is completed.

【0034】なお、以上の説明では、SAL膜2、非磁
性スペーサ膜3、磁気抵抗効果膜4、反強磁性膜5の順
で成膜したが、逆の順番、すなわち、反強磁性膜5、磁
気抵抗効果膜4、非磁性スペーサ膜3、SAL膜2の順
に成膜しても構わない。このとき、電極6,7の形成
は、SAL膜2及び非磁性スペーサ膜3の一部をフォト
リソグラフィとイオンミリングによって取り除いて、磁
気抵抗効果膜4の2箇所を露出させ、その露出した部分
に磁気抵抗効果膜4と直接接するように電極6,7を埋
め込めばよい。
In the above description, the SAL film 2, the nonmagnetic spacer film 3, the magnetoresistive effect film 4, and the antiferromagnetic film 5 are formed in this order, but the reverse order, that is, the antiferromagnetic film 5 is used. The magnetoresistive film 4, the nonmagnetic spacer film 3, and the SAL film 2 may be formed in this order. At this time, the electrodes 6 and 7 are formed by removing a part of the SAL film 2 and the nonmagnetic spacer film 3 by photolithography and ion milling to expose two portions of the magnetoresistive effect film 4 and exposing the exposed portions. The electrodes 6 and 7 may be embedded so as to be in direct contact with the magnetoresistive film 4.

【0035】つぎに、以上のような磁気抵抗効果素子1
を実際に作製し、その特性を調べた結果について説明す
る。
Next, the magnetoresistive effect element 1 as described above
The following describes the results of actually manufacturing the device and examining its characteristics.

【0036】ここで、磁気抵抗効果膜4の材料には、N
i81%、Fe19%のパーマロイを使用し、反強磁性
膜5の材料には、NiOを使用した。そして、磁化容易
軸方向の交換結合磁界Hex、保磁力Hc及び異方性磁
界Hkの大きさと、磁気抵抗効果膜4の膜厚との関係を
調べた。結果を図3に示す。
Here, the material of the magnetoresistive film 4 is N
i81% and Fe19% permalloy was used, and NiO was used as the material of the antiferromagnetic film 5. Then, the relationship between the magnitude of the exchange coupling magnetic field Hex, the coercive force Hc, and the anisotropic magnetic field Hk in the easy axis direction and the film thickness of the magnetoresistive effect film 4 was examined. The results are shown in FIG.

【0037】図3に示すように、交換結合磁界Hex及
び異方性磁界Hkは、磁気抵抗効果膜4の膜厚が薄いほ
ど大きくなっている。また、磁気抵抗効果膜4の膜厚が
150nm以下のときには、どの膜厚においても、磁化
容易軸方向の保磁力Hcよりも交換結合磁界Hexが大
きくなっている。
As shown in FIG. 3, the exchange coupling magnetic field Hex and the anisotropic magnetic field Hk are larger as the magnetoresistive effect film 4 is thinner. Further, when the film thickness of the magnetoresistive effect film 4 is 150 nm or less, the exchange coupling magnetic field Hex is larger than the coercive force Hc in the easy axis direction at any film thickness.

【0038】そして、先に示した図2の磁化曲線J1か
ら分かるように、磁化容易軸方向の保磁力Hcよりも交
換結合磁界Hexが大きければ、外部磁界が無くても磁
気抵抗効果膜4の磁化が飽和し、磁気抵抗効果膜4は単
磁区化する。したがって、図3に示した結果から、磁気
抵抗効果膜4の膜厚が150nm以下のときには、どの
膜厚においても、磁気抵抗効果膜4が単磁区化すること
が分かる。そして、このように磁気抵抗効果膜4が単磁
区化すると、磁気抵抗効果膜4内における磁壁の移動が
生じないため、磁壁の移動に起因する再生出力の変動で
あるバルクハウゼンノイズの発生が抑制される。
As can be seen from the above-mentioned magnetization curve J1 of FIG. 2, if the exchange coupling magnetic field Hex is larger than the coercive force Hc in the direction of the easy axis of magnetization, the magnetoresistive film 4 of the magnetoresistive effect film 4 will have no external magnetic field. The magnetization is saturated, and the magnetoresistive effect film 4 becomes a single magnetic domain. Therefore, it can be seen from the results shown in FIG. 3 that when the film thickness of the magnetoresistive effect film 4 is 150 nm or less, the magnetoresistive effect film 4 becomes a single domain at any film thickness. When the magnetoresistive effect film 4 is formed into a single magnetic domain as described above, the domain wall in the magnetoresistive effect film 4 does not move, so that Barkhausen noise, which is a variation in reproduction output due to the domain wall motion, is suppressed. To be done.

【0039】なお、ここでは、磁気抵抗効果膜4の材料
としてパーマロイを使用し、反強磁性膜5の材料として
NiOを使用したが、本発明において、磁気抵抗効果膜
4と反強磁性膜5の組み合わせは、これに限定されるも
のではない。すなわち、本発明は、磁気抵抗効果膜4と
反強磁性膜5との交換結合によって磁気抵抗効果膜4の
単磁区化を図っているのであり、図3に見られるような
磁気特性が得られる材料の組み合わせ、すなわち、交換
結合磁界Hexが保磁力Hcよりも十分に大きくなるよ
うな材料の組み合わせであれば、広く使用可能である。
Here, although Permalloy was used as the material of the magnetoresistive effect film 4 and NiO was used as the material of the antiferromagnetic film 5, in the present invention, the magnetoresistive effect film 4 and the antiferromagnetic film 5 are used. The combination of is not limited to this. That is, according to the present invention, the magnetoresistive effect film 4 and the antiferromagnetic film 5 are exchange-coupled with each other to make the magnetoresistive effect film 4 into a single magnetic domain, and the magnetic characteristics as shown in FIG. 3 are obtained. Any combination of materials, that is, a combination of materials in which the exchange coupling magnetic field Hex is sufficiently larger than the coercive force Hc can be widely used.

【0040】ところで、磁気抵抗効果素子1には、ノイ
ズが少ないだけでなく、磁界検出感度に優れ、再生出力
が大きいことも望まれる。そして、一般に、磁気抵抗効
果素子1の磁界検出感度は、図4に示すような抵抗変化
率曲線MRの傾きaによって決まる。そして、抵抗変化
率曲線MRの傾きaは、磁気抵抗効果膜4の飽和磁界H
sが小さいほど急峻なものとなる。したがって、磁気抵
抗効果素子1の磁界検出感度を向上するためには、磁気
抵抗効果膜4の飽和磁界Hsを小さくすることが必要で
ある。
By the way, the magnetoresistive effect element 1 is desired to have not only less noise but also excellent magnetic field detection sensitivity and high reproduction output. In general, the magnetic field detection sensitivity of the magnetoresistive effect element 1 is determined by the slope a of the resistance change rate curve MR as shown in FIG. The slope a of the resistance change rate curve MR is the saturation magnetic field H of the magnetoresistive effect film 4.
The smaller s, the steeper it becomes. Therefore, in order to improve the magnetic field detection sensitivity of the magnetoresistive effect element 1, it is necessary to reduce the saturation magnetic field Hs of the magnetoresistive effect film 4.

【0041】この飽和磁界Hsは、磁気抵抗効果膜4に
生じる反磁界Hdと異方性磁界Hkの和にほぼ一致す
る。ここで、反磁界Hdは、磁気抵抗効果膜4を略短冊
状にパターニングしたときに、磁気抵抗効果膜4の形状
に依存して、磁気抵抗効果膜4の短軸方向に生じる。
The saturation magnetic field Hs substantially matches the sum of the demagnetizing field Hd generated in the magnetoresistive film 4 and the anisotropic magnetic field Hk. Here, the demagnetizing field Hd is generated in the minor axis direction of the magnetoresistive effect film 4 depending on the shape of the magnetoresistive effect film 4 when the magnetoresistive effect film 4 is patterned into a substantially strip shape.

【0042】そして、上述したように、飽和磁界Hs
は、磁気抵抗効果膜4に生じる反磁界Hdと異方性磁界
Hkの和にほぼ一致するので、磁気抵抗効果素子1の磁
界検出感度を向上するためには、異方性磁界Hkの大き
さをできるだけ小さくすることが望ましい。
Then, as described above, the saturation magnetic field Hs
Is substantially equal to the sum of the demagnetizing field Hd generated in the magnetoresistive effect film 4 and the anisotropic magnetic field Hk. Therefore, in order to improve the magnetic field detection sensitivity of the magnetoresistive effect element 1, the magnitude of the anisotropic magnetic field Hk is required. Is desirable to be as small as possible.

【0043】具体的には、例えば、図3に示した実験デ
ータによると、磁気抵抗効果膜4の膜厚が約50nmの
場合、異方性磁界Hkは約1.6kA/mとなってい
る。ここで、パーマロイからなる磁気抵抗効果膜4の元
々の異方性磁界Hexの大きさは、約0.8kA/mで
あり、反強磁性膜5との交換結合により増加した分は、
約0.8kA/mである。
Specifically, for example, according to the experimental data shown in FIG. 3, when the film thickness of the magnetoresistive effect film 4 is about 50 nm, the anisotropic magnetic field Hk is about 1.6 kA / m. . Here, the original anisotropic magnetic field Hex of the magnetoresistive film 4 made of permalloy is about 0.8 kA / m, and the amount increased by exchange coupling with the antiferromagnetic film 5 is:
It is about 0.8 kA / m.

【0044】一方、磁気抵抗効果膜4に生じる反磁界H
dの大きさは、磁気抵抗効果膜4の長軸方向の長さを無
限大と仮定した場合、下記式(1)により近似的に表さ
れる。
On the other hand, the demagnetizing field H generated in the magnetoresistive film 4
The magnitude of d is approximately represented by the following equation (1), assuming that the length of the magnetoresistive effect film 4 in the major axis direction is infinite.

【0045】 Hd=4×π×Ms×d/h ・・・(1) ここで、hは、磁気抵抗効果膜4の短軸方向の長さであ
り、dは、磁気抵抗効果膜4の膜厚であり、Msは、磁
気抵抗効果膜4の飽和磁化強度である。
Hd = 4 × π × Ms × d / h (1) Here, h is the length of the magnetoresistive effect film 4 in the short axis direction, and d is the magnetoresistive effect film 4. It is the film thickness, and Ms is the saturation magnetization intensity of the magnetoresistive effect film 4.

【0046】そして、例えば、磁気抵抗効果素子1を磁
気ヘッドに適用したとき、磁気記録媒体から磁気抵抗効
果素子1の感磁部へ侵入する磁束は、通常、磁気記録媒
体対向面から約4μm程度の深さまで侵入する。そこ
で、ここでは、磁気抵抗効果膜4の短軸方向の長さdを
約4μmとする。このとき、上記式(1)より、磁気抵
抗効果膜4の反磁界Hdは、約10kA/mとなる。
Then, for example, when the magnetoresistive effect element 1 is applied to a magnetic head, the magnetic flux penetrating from the magnetic recording medium to the magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element 1 is usually about 4 μm from the magnetic recording medium facing surface. Penetrates to the depth of. Therefore, here, the length d of the magnetoresistive effect film 4 in the minor axis direction is set to about 4 μm. At this time, the demagnetizing field Hd of the magnetoresistive effect film 4 is about 10 kA / m from the above formula (1).

【0047】そして、上述したように、磁気抵抗効果膜
4の異方性磁界Hkは約1.6kA/mであるので、異
方性磁界Hkと反磁界Hdの和で表される飽和磁界Hs
は、約11.6kA/mとなる。このとき、反強磁性膜
5との交換結合による飽和磁界Hsの増加量は約0.8
kA/mであるので、反強磁性膜5と交換結合したこと
により、出力は約7%程度減少することとなる。
As described above, since the anisotropic magnetic field Hk of the magnetoresistive effect film 4 is about 1.6 kA / m, the saturation magnetic field Hs represented by the sum of the anisotropic magnetic field Hk and the demagnetizing field Hd.
Is about 11.6 kA / m. At this time, the increase amount of the saturation magnetic field Hs due to the exchange coupling with the antiferromagnetic film 5 is about 0.8.
Since it is kA / m, exchange coupling with the antiferromagnetic film 5 reduces the output by about 7%.

【0048】一方、図3に示した実験データによると、
磁気抵抗効果膜4の膜厚が約50nmの場合、交換結合
磁界Hexは、保磁力Hcよりも十分に大きくなってい
る。したがって、磁気抵抗効果膜4は単磁区化してお
り、この磁気抵抗効果素子1からは、バルクハウゼンノ
イズの発生が抑制された安定な出力が得られる。
On the other hand, according to the experimental data shown in FIG.
When the film thickness of the magnetoresistive effect film 4 is about 50 nm, the exchange coupling magnetic field Hex is sufficiently larger than the coercive force Hc. Therefore, the magnetoresistive effect film 4 has a single magnetic domain, and a stable output in which generation of Barkhausen noise is suppressed can be obtained from the magnetoresistive effect element 1.

【0049】このように、反強磁性膜5との交換結合に
よって、磁気抵抗効果膜4の磁区安定化を図った本実施
の形態に係る磁気抵抗効果素子1では、出力が多少は減
少するが、磁区の発生は抑えられ、安定した出力が得ら
れる。しかも、反強磁性膜5との交換結合によって生じ
る出力の低下はあまり大きくなく、上述の例では7%程
度である。そして、この程度の出力の減少は、通常の使
用では許容される範囲内であり、磁区安定化によるバル
クハウゼンノイズ低減のメリットの方が大きい。
As described above, in the magnetoresistive effect element 1 according to the present embodiment in which the magnetic domain of the magnetoresistive effect film 4 is stabilized by the exchange coupling with the antiferromagnetic film 5, the output is slightly reduced. The generation of magnetic domains is suppressed, and stable output is obtained. Moreover, the decrease in output caused by the exchange coupling with the antiferromagnetic film 5 is not so large, and is about 7% in the above example. The decrease in output to this extent is within an allowable range in normal use, and the merit of Barkhausen noise reduction by stabilizing magnetic domains is greater.

【0050】従来、反強磁性膜との交換結合によって、
磁気抵抗効果膜の磁区を安定化する際には、磁気抵抗効
果素子の感磁部以外の部分に反強磁性膜を配している。
これは、磁気抵抗効果素子の感磁部に反強磁性膜を配す
ると、反強磁性膜との交換結合によって生じる磁界によ
り、磁界検出感度が大幅に低下してしまうと考えられて
いたからである。
Conventionally, by exchange coupling with an antiferromagnetic film,
When stabilizing the magnetic domains of the magnetoresistive effect film, the antiferromagnetic film is arranged in a portion other than the magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element.
This is because it has been considered that when an antiferromagnetic film is arranged in the magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element, the magnetic field generated by exchange coupling with the antiferromagnetic film significantly reduces the magnetic field detection sensitivity.

【0051】しかしながら、以上の説明から分かるよう
に、磁気抵抗効果膜4の膜厚等を適切に設定することに
より、感磁部に接するように反強磁性膜5を配しても、
出力の低下を十分に低く抑えることができる。しかも、
磁気抵抗効果膜4の感磁部全面にわたり反強磁性膜5を
形成したときには、感磁部全面にわたって反強磁性膜5
との交換結合が生じるので、感磁部全面にわたって磁区
が安定化する。したがって、本発明によれば、感磁部の
幅がいかに広くても、感磁部を安定化することができ
る。
However, as can be seen from the above description, even if the antiferromagnetic film 5 is arranged so as to contact the magnetically sensitive portion by appropriately setting the film thickness of the magnetoresistive effect film 4 and the like,
The decrease in output can be suppressed to a sufficiently low level. Moreover,
When the antiferromagnetic film 5 is formed on the entire magnetic sensitive portion of the magnetoresistive film 4, the antiferromagnetic film 5 is formed on the entire magnetic sensitive portion.
Since exchange coupling occurs with the magnetic domain, the magnetic domain is stabilized over the entire surface of the magnetic sensing part. Therefore, according to the present invention, it is possible to stabilize the magnetic sensing part, no matter how wide the magnetic sensitive part is.

【0052】ただし、感磁部の幅、すなわち感磁部の長
軸方向の長さが、短軸方向の長さと同程度であった場合
には、反磁界Hdが小さくなるので、反強磁性膜5との
交換結合による異方性磁界Hkの増加の影響が相対的に
大きくなり、その結果、出力の大幅な減少を引き起こす
ことも考えられる。したがって、本発明は感磁部の幅が
長いほど有効であり、感磁部の短軸方向の現実的な値を
考慮すると、具体的には、本発明は感磁部の長さが5μ
m以上のときに特に有効である。
However, when the width of the magnetic sensitive portion, that is, the length of the magnetic sensitive portion in the major axis direction is about the same as the length in the minor axis direction, the demagnetizing field Hd becomes small, and therefore the antiferromagnetic property is obtained. It is also considered that the influence of the increase of the anisotropic magnetic field Hk due to the exchange coupling with the film 5 becomes relatively large, and as a result, the output is greatly reduced. Therefore, the present invention is more effective when the width of the magnetic sensitive portion is longer, and in consideration of the practical value of the magnetic sensitive portion in the short axis direction, specifically, the present invention has a length of the magnetic sensitive portion of 5 μ.
It is particularly effective when m or more.

【0053】つぎに、以上のような磁気抵抗効果素子1
を用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッドについて説明する。
Next, the magnetoresistive effect element 1 as described above
A magnetoresistive effect magnetic head using is explained.

【0054】この磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、上述の
ような磁気抵抗効果素子によって磁気信号を検出する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドであり、図5に示すように、こ
の磁気抵抗効果型磁気ヘッド10は、磁気抵抗効果素子
11と、磁気抵抗効果素子11の上下に配された絶縁層
12,13と、磁気抵抗効果素子11を絶縁層12,1
3を介して狭持する一対の磁気シールド14,15とを
備えている。
This magnetoresistive effect magnetic head is a magnetoresistive effect magnetic head for detecting a magnetic signal by the above-mentioned magnetoresistive effect element, and as shown in FIG. Is a magnetoresistive effect element 11, insulating layers 12 and 13 disposed above and below the magnetoresistive effect element 11, and the magnetoresistive effect element 11 is an insulating layer 12, 1.
And a pair of magnetic shields 14 and 15 sandwiching the magnetic shields 3 and 3.

【0055】上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド10におい
て、一対の磁気シールド14,15は、磁気抵抗効果素
子11の上下を磁気的にシールドするためのものであ
り、磁性材料からなる。また、磁気シールド14,15
と磁気抵抗効果素子11との間に配された絶縁層12,
13は、磁気シールド14,15と磁気抵抗効果素子1
1との間に磁気ギャップを形成するためのものであり、
非磁性の絶縁材料からなる。
In the magnetoresistive effect magnetic head 10, the pair of magnetic shields 14 and 15 serve to magnetically shield the magnetoresistive effect element 11 from above and below, and are made of a magnetic material. In addition, the magnetic shields 14 and 15
And an insulating layer 12 disposed between the magnetoresistive effect element 11 and
Reference numeral 13 is the magnetic shields 14 and 15 and the magnetoresistive effect element 1.
To form a magnetic gap with
It is made of a non-magnetic insulating material.

【0056】そして、絶縁層12,13を介して磁気シ
ールド14,15によって狭持された磁気抵抗効果素子
11は、上記実施の形態において説明した磁気抵抗効果
素子1と同様の構成を有している。すなわち、この磁気
抵抗効果素子11は、SAL膜、非磁性スペーサ膜、磁
気抵抗効果膜及び反強磁性膜が積層された積層膜11a
と、磁気抵抗効果膜に接するように設けられた電極11
bとから構成されている。そして、この磁気抵抗効果素
子11は、磁気抵抗効果膜に供給されるセンス電流と、
検出対象の磁界とが略垂直となるように配されている。
ここで、磁気抵抗効果素子11の感磁部の幅は、この磁
気抵抗効果型磁気ヘッド10のトラック幅に相当する。
The magnetoresistive effect element 11 sandwiched by the magnetic shields 14 and 15 via the insulating layers 12 and 13 has the same structure as the magnetoresistive effect element 1 described in the above embodiment. There is. That is, the magnetoresistive effect element 11 has a laminated film 11a in which a SAL film, a nonmagnetic spacer film, a magnetoresistive effect film, and an antiferromagnetic film are laminated.
And the electrode 11 provided in contact with the magnetoresistive film.
b. The magnetoresistive effect element 11 has a sense current supplied to the magnetoresistive effect film,
The magnetic field to be detected is arranged to be substantially vertical.
Here, the width of the magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element 11 corresponds to the track width of the magnetoresistive effect magnetic head 10.

【0057】以上のような磁気抵抗効果型磁気ヘッド1
0により、磁気記録媒体から情報信号を再生する様子を
図6に示す。ここで、図6は、上記磁気抵抗効果型磁気
ヘッド10による情報信号再生の様子を模式的に示す図
であり、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッド10の要部と、
磁気記録媒体20とを図示している。
The magnetoresistive effect type magnetic head 1 as described above.
FIG. 6 shows how an information signal is reproduced from the magnetic recording medium by 0. Here, FIG. 6 is a diagram schematically showing how an information signal is reproduced by the magnetoresistive effect magnetic head 10. The main parts of the magnetoresistive effect magnetic head 10 are shown in FIG.
The magnetic recording medium 20 is illustrated.

【0058】図6に示すように、磁気記録媒体20から
情報信号を再生する際は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド1
0の記録媒体対向面を磁気記録媒体20の記録トラック
に対向させるとともに、一対の電極11bを介して磁気
抵抗効果膜11aに一定のセンス電流を供給し、その電
圧変化を検出する。このとき、磁気記録媒体20に記録
された磁界の向きの変化によって、磁気磁気抵抗効果素
子11の抵抗値が変化する。そこで、この抵抗変化を電
圧変化として検出することにより、磁気記録媒体20か
らの情報信号が再生されることとなる。
As shown in FIG. 6, when reproducing an information signal from the magnetic recording medium 20, the magnetoresistive head 1 is used.
The recording medium facing surface of 0 is made to face the recording track of the magnetic recording medium 20, and a constant sense current is supplied to the magnetoresistive effect film 11a through the pair of electrodes 11b to detect the voltage change. At this time, the resistance value of the magneto-resistive effect element 11 changes due to the change in the direction of the magnetic field recorded on the magnetic recording medium 20. Therefore, by detecting this resistance change as a voltage change, the information signal from the magnetic recording medium 20 is reproduced.

【0059】そして、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドで
は、上記実施の形態において説明した磁気抵抗効果素子
1と同様な磁気抵抗効果素子10を使用しているので、
バルクハウゼンノイズが少なく、安定した再生出力を得
ることが出来る。
In this magnetoresistive effect type magnetic head, the magnetoresistive effect element 10 similar to the magnetoresistive effect element 1 described in the above embodiment is used.
Barkhausen noise is small and stable playback output can be obtained.

【0060】なお、ここでは、磁気抵抗効果素子10に
供給されるセンス電流と、検出対象の磁界とが略垂直と
なるように、磁気抵抗効果素子10が配されたタイプの
磁気抵抗効果型磁気ヘッドを例に挙げたが、磁気抵抗効
果素子10に供給されるセンス電流と、検出対象の磁界
とが略平行となるように、上記磁気抵抗効果素子10が
配されたタイプの磁気抵抗効果型磁気ヘッドにも本発明
は適用可能である。
In this example, the magnetoresistive effect element 10 is arranged so that the sense current supplied to the magnetoresistive effect element 10 and the magnetic field to be detected are substantially perpendicular to each other. Although the head is taken as an example, a magnetoresistive effect type of the type in which the magnetoresistive effect element 10 is arranged such that the sense current supplied to the magnetoresistive effect element 10 and the magnetic field to be detected are substantially parallel to each other. The present invention can also be applied to a magnetic head.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る磁気抵抗効果素子では、感磁部と反強磁性膜とが
交換結合するので、感磁部の幅が広くても、感磁部の磁
化方向が一方向に揃う。すなわち、本発明によれば、感
磁部の幅が広くても、磁壁の存在しない安定した単磁区
構造を実現できる。したがって、本発明によれば、磁壁
の移動に起因する再生出力の変動であるバルクハウゼン
ノイズの発生が抑制され、磁界を高感度に検出すること
が可能な磁気抵抗効果素子を提供することが出来る。
As is apparent from the above description, in the magnetoresistive effect element according to the present invention, since the magnetic sensitive portion and the antiferromagnetic film are exchange-coupled, even if the width of the magnetic sensitive portion is wide, The magnetization directions of the magnetic parts are aligned in one direction. That is, according to the present invention, it is possible to realize a stable single domain structure having no domain wall even if the width of the magnetic sensing portion is wide. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetoresistive effect element capable of suppressing the generation of Barkhausen noise, which is a variation in reproduction output due to the movement of the domain wall, and capable of detecting a magnetic field with high sensitivity. .

【0062】また、このような磁気抵抗効果素子を用い
た本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいても同
様に、使用される磁気抵抗効果素子の感磁部の幅が広く
ても、バルクハウゼンノイズの発生が抑制される。した
がって、本発明によれば、トラック幅が広くても、バル
クハウゼンノイズの発生が抑制され、記録媒体からの磁
気信号を高感度に検出することが可能な磁気抵抗効果型
磁気ヘッドを提供することが出来る。
Similarly, in the magnetoresistive effect type magnetic head according to the present invention using such a magnetoresistive effect element, even if the width of the magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element used is wide, Barkhausen Generation of noise is suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetoresistive effect magnetic head capable of suppressing the occurrence of Barkhausen noise and detecting a magnetic signal from a recording medium with high sensitivity even if the track width is wide. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した磁気抵抗効果素子の一例を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a magnetoresistive effect element to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用した磁気抵抗効果素子の磁化曲線
の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a magnetization curve of a magnetoresistive effect element to which the present invention is applied.

【図3】磁気抵抗効果膜の膜厚と、交換結合磁界He
x、保磁力Hc又は異方性磁界Hkとの関係を測定した
結果を示す図である。
FIG. 3 shows the thickness of the magnetoresistive film and the exchange coupling magnetic field He.
It is a figure which shows the result of having measured the relationship with x, coercive force Hc, or anisotropic magnetic field Hk.

【図4】バイアスのかかった状態における抵抗変化率曲
線の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a resistance change rate curve in a biased state.

【図5】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
一例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a magnetoresistive effect magnetic head to which the present invention is applied.

【図6】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドに
よる情報信号再生の様子を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing how an information signal is reproduced by a magnetoresistive effect magnetic head to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気抵抗効果素子、 2 SAL膜、 3 非磁性
スペーサ膜、 4 磁気抵抗効果膜、 5 反強磁性
膜、 6,7 電極
1 magnetoresistive effect element, 2 SAL film, 3 non-magnetic spacer film, 4 magnetoresistive effect film, 5 antiferromagnetic film, 6, 7 electrode

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 感磁部の少なくとも一部に反強磁性膜が
積層されていることを特徴とする磁気抵抗効果素子。
1. A magnetoresistive effect element comprising an antiferromagnetic film laminated on at least a part of a magnetically sensitive portion.
【請求項2】 上記反強磁性膜は、上記感磁部よりも比
抵抗が大きいことを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗
効果素子。
2. The magnetoresistive effect element according to claim 1, wherein the antiferromagnetic film has a larger specific resistance than the magnetic sensitive section.
【請求項3】 上記反強磁性膜は、上記感磁部の略全面
に接するように配されていることを特徴とする請求項1
記載の磁気抵抗効果素子。
3. The antiferromagnetic film is arranged so as to contact substantially the entire surface of the magnetic sensing part.
The magnetoresistive effect element as described in the above.
【請求項4】 上記感磁部の長さが5μm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。
4. The magnetoresistive effect element according to claim 1, wherein the length of the magnetic sensing portion is 5 μm or more.
【請求項5】 磁気抵抗効果素子によって磁気信号を検
出する磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、 上記磁気抵抗効果素子の感磁部の少なくとも一部に反強
磁性膜が積層されていることを特徴とする磁気抵抗効果
型磁気ヘッド。
5. A magnetoresistive effect magnetic head for detecting a magnetic signal by a magnetoresistive effect element, wherein an antiferromagnetic film is laminated on at least a part of a magnetic sensitive portion of the magnetoresistive effect element. Magnetoresistive effect magnetic head.
【請求項6】 上記反強磁性膜は、上記感磁部よりも比
抵抗が大きいことを特徴とする請求項5記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッド。
6. The magnetoresistive head according to claim 5, wherein the antiferromagnetic film has a larger specific resistance than the magnetic sensitive section.
【請求項7】 上記反強磁性膜は、上記感磁部の略全面
に接するように配されていることを特徴とする請求項5
記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
7. The antiferromagnetic film is arranged so as to be in contact with substantially the entire surface of the magnetically sensitive portion.
The magnetoresistive effect type magnetic head as described in the above.
【請求項8】 上記感磁部の長さが5μm以上であるこ
とを特徴とする請求項5記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。
8. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 5, wherein the length of the magnetic sensing portion is 5 μm or more.
【請求項9】 上記磁気抵抗効果素子に供給されるセン
ス電流と、検出対象の磁界とが略垂直となるように、上
記磁気抵抗効果素子が配されていることを特徴とする請
求項5記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
9. The magnetoresistive effect element is arranged such that a sense current supplied to the magnetoresistive effect element and a magnetic field to be detected are substantially perpendicular to each other. Magnetoresistive effect magnetic head.
JP12027396A 1996-05-15 1996-05-15 Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head Withdrawn JPH09305925A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12027396A JPH09305925A (en) 1996-05-15 1996-05-15 Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12027396A JPH09305925A (en) 1996-05-15 1996-05-15 Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09305925A true JPH09305925A (en) 1997-11-28

Family

ID=14782154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12027396A Withdrawn JPH09305925A (en) 1996-05-15 1996-05-15 Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09305925A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05266434A (en) Magneto-resistance effect reproducing head
US5754376A (en) Magnetoresistive head with hard magnetic bias
JP2003132508A (en) Magneto-resistive head
JPH05135332A (en) Magneto-resistance effect playback head and magnetic recording device using this head
KR100449850B1 (en) Magnetoresistive head and magnetic recording/reproducing apparatus using the same
JPH09274712A (en) Magnetic head
JPH09305925A (en) Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect type magnetic head
JPH0877517A (en) Magneto-resistive head and its production
JP2000200404A (en) Magneto-resistance effect type thin film magnetic head
US6154350A (en) Soft adjacent layer-biased magnetoresistive head and method
JPH08203032A (en) Magneto-resistance effect reproducing head
JPH11175928A (en) Magnetic reluctance effect head and magnetic recording and reproducing device
JPH09305924A (en) Magneto-resistance effect type magneto-sensitive element and magnetic head using the same
JP3565925B2 (en) Magnetoresistive head
JP3096591B2 (en) Magnetoresistive head
JPH07110921A (en) Magnetoresistance effect type thin film head
JPH10222817A (en) Magneto-resistive sensor
JP2003208706A (en) Magnetic head
JPH11203634A (en) Magneto-resistive head
JP3854501B2 (en) Method of manufacturing magnetoresistive head
JP2003263708A (en) Magneto-resistive effect type head
JPH05182146A (en) Thin-film magnetic head
JPH11134615A (en) Magneto-resistive head
JPH08321015A (en) Magneto-resistive reproducing head and magnetic recorder using the same
JPH08124122A (en) Magnetoresistive reproducing head and magnetic recording/reproducing device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030805