JPH09326104A - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH09326104A JPH09326104A JP9053066A JP5306697A JPH09326104A JP H09326104 A JPH09326104 A JP H09326104A JP 9053066 A JP9053066 A JP 9053066A JP 5306697 A JP5306697 A JP 5306697A JP H09326104 A JPH09326104 A JP H09326104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- film
- flux density
- saturation
- shield
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
- Y10S977/933—Spintronics or quantum computing
- Y10S977/934—Giant magnetoresistance, GMR
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
を提供する。 【解決手段】MR素子は、磁気抵抗効果膜210と、第1
の磁気シールド膜400と、第2の磁気シールド膜310を含
む。磁気抵抗効果膜210は、外部磁界に応答する磁界応
答膜211を、少なくとも一つ含む。第1の磁気シールド
膜400及び第2の磁気シールド膜310は、磁気抵抗効果膜
210の両側に配置されている。第1の磁気シールド膜400
は、飽和磁束密度が磁界応答膜211の飽和磁束密度より
も小さい磁性膜400を含む。磁性膜400は磁界応答膜211
に近い位置を占める。
Description
に用いられる磁気ヘッドに関する。
再生出力が記録媒体の速度に依存せず高出力が得られる
ため注目されている。
上下に絶縁層を介して第2の磁気シールド膜と第1の磁
気シールド膜が設けられている。この磁気シールド膜は
不要な磁束を吸収し、分解能および高周波特性を改善さ
せ、記録密度を向上させる役割を担っている。
率、高飽和磁束密度を有する材料が用いられており、低
保磁力、低磁歪のNi-Fe合金が多く用いられている。
第1の磁気シールド膜として用いる場合の製造方法が開
示されている。Fe-Al-Si合金膜は高透磁率、高飽和磁束
密度、高硬度という特徴を有している。また、非晶質軟
磁性材料として、例えば、Co-Zr等のCoメタル系非晶
質材料が高い透磁率を示すことが知られている。例えば
特開昭61-258323号公報にはCo-Zr非晶質合金とNi-Fe合
金を積み重ねた軟磁性積層膜を磁気シールド膜とした例
が開示されている。
抗効果膜よりも小さなことを特徴とした磁気シールド膜
が開示されている。高い透磁率を有するシールド材料を
用いた場合、本来磁気抵抗効果膜に取り込まれるべき磁
束をも磁気シールド膜が吸収してしまうため、再生感度
が低下する。これを防止するためのものであり、材料と
してはCo-Zr-Cr合金を用いている。
り、磁気ヘッドには、トラック幅及び上下シールド間ギ
ャップを縮小し、高記録密度化に対応することが望まれ
ている。また、トラック幅を縮小した場合、それに伴っ
て再生出力が低下するので、磁気抵抗効果素子の高感度
化が必要となってくる。
Co合金の磁気異方性磁性薄膜が用いられてきたが、磁気
抵抗効果素子のより一層の高感度化及び高出力化に対応
する手段として、磁性層と非磁性層とを積層して構成し
た高い磁気抵抗効果を有する磁性多層膜が注目されてい
る。磁性多層膜の中でも、その高い再生感度により最も
注目を集めているのがスピンバルブ膜である。スピンバ
ルブ膜に関する公知文献例としては、例えばRHYSICAL R
EVIEW B 43巻、1297頁、1991年、Journal of applied
physics 69巻、4774頁、1991年、特開平4-358310号公報
等がある。
e or Co)/FeMnの膜構成を有している。スピンバルブ膜
では、反強磁性層に接している磁性層の磁化が固定され
るのに対し、もう一方の磁性層の磁化が外部磁界によっ
て自由に回転し、磁化の反平行状態が実現されることに
より、高い磁気抵抗効果が得られる。
録密度化に対応する手段として、磁気ヘッドにおいて
は、上下シールド間のギャップ及びトラック幅の縮小化
が図られている。ところが、シールド間のギャップが狭
くなることは、すなわち、磁気抵抗効果素子とシールド
の間隔が近くなることであり、磁気シールド膜の有する
磁気特性が、磁気抵抗効果素子の再生感度及び再生波形
に及ぼす影響が無視できなくなってくる。この問題点
は、記録密度が増大し、絶縁層が薄くなるにつれて顕著
になる。
部磁界に応答する磁界応答膜の膜厚が通常の磁気異方性
磁気抵抗効果膜に比べて薄く、磁気シールド膜からの静
磁界の影響も大きくなる。磁気シールド膜は磁区制御さ
れていないので、磁気シールド膜から発する磁界が再生
波形の安定性に悪影響を及ぼす。
解能および高周波特性を改善させ、記録密度を向上させ
たMR磁気ヘッドを提供することである。
膜の影響による再生感度の劣化を阻止し、高い再生出力
が得られるようにしたMR磁気ヘッドを提供することで
ある。
ため、本発明の磁気ヘッドは、磁気抵抗効果型磁気変換
素子(以下MR素子と称する)を含む。前記MR素子
は、磁気抵抗効果膜と、第1の磁気シールド膜と、第2
の磁気シールド膜とを含む。前記磁気抵抗効果膜は、外
部磁界に応答する磁界応答膜を、少なくとも一つ含んで
いる。前記第1の磁気シールド膜及び前記第2の磁気シ
ールド膜は、前記磁気抵抗効果膜の両側に配置されてい
る。
磁気シールド膜の少なくとも一方は、飽和磁束密度が前
記磁界応答膜の飽和磁束密度よりも小さい磁性膜を含ん
でいる。前記磁性膜は、前記磁気シールド膜において、
前記磁界応答膜に近い位置を占める。
び第2の磁気シールド膜は、磁気抵抗効果膜の両側に配
置されているから、第1の磁気シールド膜及び第2の磁
気シールド膜により、不要な磁束を吸収し、分解能およ
び高周波特性を改善させ、記録密度を向上させることが
できる。
ルド膜の少なくとも一方、例えば第1の磁気シールド膜
は、飽和磁束密度が、磁気抵抗効果膜に含まれる磁界応
答膜の飽和磁束密度よりも小さい磁性膜を含んでいる。
この磁性膜は、磁気シールド膜において、磁界応答膜に
近い位置を占める。かかる構造によると、第1の磁気シ
ールド膜の影響による磁気ヘッドの再生感度の劣化を阻
止し、再生出力を向上させることができる。
る磁界応答膜の飽和磁束密度よりも小さい磁性膜は、第
1の磁気シールド膜、第2の磁気シールド膜または両者
に設けることができる。
には、磁気異方性磁性膜が対応し、スピンバルブ膜のよ
うなGMR膜の場合には、磁化が外部磁界によって回転
する磁性膜(フリー層)が対応する。
気変換素子を書き込み素子とする複合型磁気ヘッドにお
いては、通常、誘導型磁気変換素子のある側に第2の磁
気シールド膜を配置し、その反対側に第1の磁気シール
ド膜を配置した構造を採る。かかる場合、第1の磁気シ
ールド膜について、その飽和磁束密度を磁界応答膜の飽
和磁束密度よりも小さくする。この構造によれば、誘導
型磁気変換素子の特性に影響を与えない範囲で、第1の
磁気シールド膜の影響による磁気ヘッドの再生感度の劣
化を阻止し、再生出力を向上させることができる。誘導
型磁気変換素子のある側に配置された第2の磁気シール
ド膜は、通常、誘導型磁気変換素子の第1の磁性膜によ
って構成される。
を、2つの磁性膜を非磁性膜によって分離した多層膜構
造とすることも有効である。この場合、磁界応答膜に近
い方の磁性膜の飽和磁束密度を、磁界応答膜の飽和磁束
密度よりも小さくする。磁界応答膜に遠い方の磁性膜の
飽和磁束密度は、磁界応答膜の飽和磁束密度よりも小さ
くてもよいし、大きくてもよい。
ドの拡大断面図を示している。図示の薄膜磁気ヘッド
は、スライダ100の上に読み出し素子として用いられる
MR素子200及び書き込み素子として用いられる誘導型
磁気変換素子300を有する。
れ、Al2O3−TiC等でなる基体110の上にAl2O3またはSiO2
等でなる絶縁膜120が設けられている。スライダ100は磁
気ディスクと対向する一面側に空気ベアリング面(以下
ABS面と称する)130を有する。スライダ100として
は、磁気ディスクと対向する面側にレール部を設け、レ
ール部の表面をABS面として利用するタイプの外に、
磁気ディスクと対向する面側がレール部を持たない平面
状であって、平面のほぼ全面をABS面として利用する
タイプ等も知られている。矢印aは空気の流出方向を示
している。
膜400が積層され、第1の磁気シールド膜400の上には、
絶縁膜500が積層されている。絶縁膜500はAl2O3またはS
iO2等でなる。
形態となっている。MR素子200は、磁気抵抗効果膜210
とリード導体220とを有する。
素子200の下側に配置される第1の磁気シールド膜400と
して、飽和磁束密度が磁気抵抗効果膜210の飽和磁束密
度よりも小さい低飽和磁束密度材料を用いる。かかる低
飽和磁束密度材料を用いることにより、第1の磁気シー
ルド膜400の影響による磁気ヘッドの再生感度を向上さ
せ、再生出力を向上させることができる。
10、第2の磁性膜320、コイル膜330、アルミナ等でなる
ギャップ膜340、ノボラック樹脂等の有機樹脂で構成さ
れた絶縁膜350及び保護膜360などを有して、絶縁膜500
の上に積層されている。MR素子200の上に誘導型磁気
変換素子300を積層した図1の実施例の場合は、通常
は、第1の磁性膜310は下部磁性膜と称され、第2の磁
性膜320は上部磁性膜と称される。第1の磁性膜310及び
第2の磁性膜320の先端部は微小厚みのギャップ膜340を
隔てて対向するポール部P1、P2となっており、ポー
ル部P1、P2において書き込みを行なう。
第2の磁気シールド膜として機能する。第1の磁性膜31
0及び第2の磁性膜320は、そのヨーク部がポール部P
1、P2とは反対側にあるバックギャップ部において、
磁気回路を完成するように互いに結合されている。絶縁
膜350の上に、ヨーク部の結合部のまわりを渦巻状にま
わるように、コイル膜330を形成してある。
れるMR素子200の更に詳しい構造を示す拡大断面図で
ある。基体110の上に積層された下地絶縁膜120上に、第
1の磁気シールド膜400、絶縁膜510、MR素子200、絶
縁膜520、第2の磁気シールド膜(第1の磁性膜)310が
順次積層されている。
は、磁気異方性磁気抵抗効果膜を利用したものであって
もよいが、スピンバルブ膜によって構成することが更に
望ましい。図示の磁気抵抗効果膜210はスピンバルブ膜
によって構成されている。このスピンバルブ膜は、磁界
応答膜(第1の強磁性膜)211、非磁性膜212、磁化固定
膜(第2の強磁性膜)213及び反強磁性膜214を含んでい
る。このようなスピンバルブ膜の膜構成の他、他の膜構
成を採用できることは勿論である。
抗効果膜210は、例えば2.5μmのトラック幅に形成さ
れ、その両端にリード導体220が備えられている。リー
ド導体220は、Co−Pt合金膜221及び電極膜222を備えて
いる。Co−Pt合金膜221は、スピンバルブ膜に縦バイア
ス磁界を印加することにより、スピンバルブ膜の磁界応
答膜211の磁区を制御をするために備えられている。
は、次のような膜構成になる。まず磁界応答膜211は、
約0.1μmの膜厚を持つNiFe膜でなる。磁界応答膜211
の下には約0.05μmの膜厚を持つTa膜でなる下地
膜が形成されている。非磁性膜212は約0.025μmの
膜厚を持つCu膜である。磁化固定膜213は、約0.0
5μmの膜厚を持つNiFe膜である。反強磁性膜214は、約
0.1μmの膜厚を持つFeMn膜で構成され、約0.05
μmの膜厚を持つTaでなる保護膜を有する。但し、こ
れらの膜構成及び膜厚の数値は一例であり、何ら限定す
るものではなく、他の膜構成を採用できる。
効果膜210について、本発明を適用する場合、第1の磁
気シールド膜400は、飽和磁束密度が磁界応答膜211の飽
和磁束密度よりも小さい材料によって構成する。実施例
の場合、磁界応答膜211は、NiFe膜によって構成されて
いるので、第1の磁気シールド膜400として、Ni−Fe合
金よりも飽和磁束密度の小さなNi-Fe-Ta合金を用いる。
Taに代えて、Cr、HfまたはRh等の他の元素を用
いてもよい。
として低飽和磁束密度材料を用いることにより、絶縁層
510が薄く、かつ、磁界応答膜211の薄いスピンバルブ膜
において、第1の磁気シールド膜400から磁界応答膜211
への静磁界の影響を低減させ、磁界応答膜211の磁化
反転の鈍化を阻止し、感度低下を回避できる。これを仮
に、第1の磁気シールド膜400として、飽和磁束密度が
磁界応答膜211の飽和磁束よりも高い高飽和磁束密度材
料を用いると、第1の磁気シールド膜400から磁界応答
膜211への静磁界の影響が強くなり、磁界応答膜211の磁
化反転が鈍り、感度が低下する。
和磁束密度が大きすぎる場合には、特開平5-174334号公
報にも記載されていたように、本来、磁気抵抗効果膜21
0に取り込まれる磁束まで磁気シールド膜に吸収される
ため、感度が低下する。
気シールド膜としての機能が不充分となり、出力再生波
の半値幅が広くなってしまう。よって、第1の磁気シー
ルド膜400としては、比較的透磁率は高く、飽和磁束密
度の小さな組成材料を用いる。ここでは前記組成系の合
金を用いているが、組成系はこれに限定されるものでは
なく、他にも、例えばNi-Fe-Cr、Ni-Fe-Hf、Ni-Fe-Nb、
Ni-Fe-Rh等のNi−Fe金属系、Co−金属非晶質合金系、Co
-Zr-Mo、Co-Zr-Nb等を用いることが可能である。
もある第2の磁気シールド膜310は、従来より用いられ
ているNi−Fe合金によって構成できる。従って、誘導型
磁気変換素子300の特性に影響を与えない範囲で、第1
の磁気シールド膜400の影響による磁気ヘッドの再生感
度の劣化を阻止し、再生出力を向上させることができ
る。
1の磁気シールド膜400が約1μm、第2の磁気シールド
膜(第1の磁性膜)310が約2.5μmである。絶縁膜51
0、520の膜厚は、第1の磁気シールド膜400と磁気抵抗
効果膜210との間の絶縁膜510が約1.2μm、磁気抵抗
効果膜と第2の磁気シールド膜間の絶縁膜520が約1μm
程度である。但し、これらの数値は一例であり、何ら限
定するものではない。
例を示す断面図である。第1の磁気シールド膜400は、
第1の磁性膜410と、非磁性膜420と、第2の磁性膜430
とを含んでいる。磁性膜410と磁性膜430は、非磁性膜42
0によって分離されている。磁性膜410及び磁性膜430の
うち、磁界応答膜211に近い方の磁性膜430は、飽和磁束
密度が、磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。
磁性膜410の飽和磁束密度は磁界応答膜211の飽和磁束密
度よりも小さくとも、大きくともよい。
性膜430の具体例としては、Ni-Fe-Ta合金/Ta/Ni-Fe-T
a合金、Ni-Fe-Ta合金/Ta/Fe-Al-Si合金の積層膜等が
ある。Fe-Al-Si合金は、通常、下部シールドに用られる
材料であり、透磁率、飽和磁束密度ともにNi-Fe合金よ
りは大きい。Ni-Fe-Ta合金は、上記のように低飽和磁束
密度を狙ったものである。非磁性膜420としては、Ta
のほか、Cr等を用いてもよい。
磁性膜410及び第2の磁性膜430とした目的は、2層の第
1の磁性膜410ー430の間で磁気結合を作ることにより、
第1の磁気シールド膜400から発する磁界を小さくする
ことにある。第1の磁気シールド膜400それ自体は磁区
制御されていないので、その磁化挙動はノイズ源となり
得る。実施例の場合、第1の磁気シールド膜400と磁気
抵抗効果膜210とが絶縁膜510を介して隣接しており、第
1の磁気シールド膜400の発する磁界の影響を磁気抵抗
効果膜210が強く受けた場合、出力再生波形の安定性が
劣化し、ノイズが増大することになる。
と、その両側に積層された2層の第1の磁性膜410及び
第2の磁性膜430とを有する構成にすると、第1の磁性
膜410ー430の間で磁気結合を作ることができる。このた
め、上述した問題点を解決できる。第1の磁性膜410及
び第2の磁性膜430の膜厚は、それぞれ、約0.5μm、
非磁性膜420は約0.3μm程度である。第1の磁性膜41
0及び第2の磁性膜430と非磁性膜420との組み合わせ数
は更に増加させることもできる。
例を示す断面図である。図において、図1〜図3と同一
の構成部分には、同一の参照符号を付して説明を省略す
る。この実施例の特徴は、誘導型磁気変換素子300の第
1の磁性膜(下部磁性膜)を構成する第2の磁気シール
ド膜310が、磁性膜311と、非磁性膜312と、磁性膜313を
含んでいて、磁性膜311と磁性膜313が非磁性膜312によ
って分離されていることである。磁性膜311及び磁性膜3
13のうち、磁界応答膜211に近い方の磁性膜313は、飽和
磁束密度が、磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さ
い。第1のシールド磁性膜400は、望ましくは、飽和磁
束密度が磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。
膜310(下部磁性膜)に関して、図3を参照して述べた
作用効果が得られる。
例を示す断面図である。図1〜図4と同一の構成部分に
は、同一の参照符号を付して説明を省略する。図5の実
施例は、図3に示した実施例と図4に示した実施例の組
み合わせを示している。第1の磁気シールド膜400は、
磁性膜410と、非磁性膜420と、第2の磁性膜430とを含
んでいる。磁性膜410と磁性膜430は、非磁性膜420によ
って分離されている。磁性膜410及び磁性膜430のうち、
磁界応答膜211に近い方の磁性膜430は、飽和磁束密度
が、磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。
(下部磁性膜)を構成する第2の磁気シールド膜310
も、磁性膜311と、非磁性膜312と、磁性膜313を含んで
いて、磁性膜311と磁性膜313が非磁性膜312によって分
離されている。磁性膜311及び磁性膜313のうち、磁界応
答膜211に近い方の磁性膜313は、飽和磁束密度が、磁界
応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。
例を示す断面図である。図において、図1と同一の構成
部分には同一の参照符号を付してある。この実施例の特
徴は、誘導型磁気変換素子300の上に、MR素子200を積
層したことである。かかる構造であると、誘導型磁気変
換素子300の後にMR素子200を製造できるので、MR素
子200が、誘導型磁気変換素子300を製造する場合に不可
避の熱処理プロセスの影響を受けない。誘導型磁気変換
素子300は絶縁膜120に形成された凹部内に第1の磁性膜
(下部磁性膜)310を形成し、さらに、第2の磁性膜(上
部磁性膜)320、コイル膜330、アルミナ等でなるギャッ
プ膜340、ノボラック樹脂等の有機樹脂で構成された絶
縁膜350等を形成してある。
上部磁性膜320を、第2の磁気シールド膜として用い、
第2の磁気シールド膜320の上に形成された絶縁膜500中
に、磁気抵抗効果膜210を配置し、絶縁膜500の上に第1
の磁気シールド膜400を積層した構造となっている。第
1の磁気シールド膜400の上には保護膜600が積層されて
いる。
れるMR素子200の更に詳しい構造を示す拡大断面図で
ある。図において、図1〜図6と同一の構成部分には同
一の参照符号を付してある。実施例において、磁気抵抗
効果膜210は図2〜図5を参照して説明したスピンバル
ブ膜によって構成されている。第1の磁気シールド膜40
0は、飽和磁束密度が磁界応答膜211の飽和磁束密度より
も小さくなっている。このような第1の磁気シールド膜
400については、既に述べた通りである。
例を示す断面図である。第1の磁気シールド膜400は、
磁性膜410と、非磁性膜420と、第2の磁性膜430とを含
んでいる。磁性膜410と磁性膜430は、非磁性膜420によ
って分離されている。磁性膜410及び磁性膜430のうち、
磁界応答膜211に近い方の磁性膜430は、飽和磁束密度
が、磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。磁性
膜410の飽和磁束密度は磁界応答膜211の飽和磁束密度よ
りも小さくとも、大きくともよい。
例を示す断面図である。図において、図1〜8と同一の
構成部分には、同一の参照符号を付して説明を省略す
る。この実施例の特徴は、誘導型磁気変換素子300の上
部磁性膜を構成する第2の磁気シールド膜320が、磁性
膜321と、非磁性膜322と、磁性膜323を含んでいて、磁
性膜321と磁性膜323が非磁性膜322によって分離されて
いることである。磁性膜321及び磁性膜323のうち、磁界
応答膜211に近い方の磁性膜323は、飽和磁束密度が、磁
界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。第1の磁気
シールド膜400は、望ましくは、飽和磁束密度が磁界応
答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。
施例を示す断面図である。図1〜図9と同一の構成部分
には、同一の参照符号を付して説明を省略する。図10
の実施例は、図8に示した実施例と図9に示した実施例
の組み合わせを示している。第1の磁気シールド膜400
は、磁性膜410と、非磁性膜420と、第2の磁性膜430と
を含んでいる。磁性膜410と磁性膜430は、非磁性膜420
によって分離されている。磁性膜410及び磁性膜430のう
ち、磁界応答膜211に近い方の磁性膜430は、飽和磁束密
度が、磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも小さい。
部磁性膜)を構成する第2の磁気シールド膜320も、磁性
膜321と、非磁性膜322と、磁性膜323とを含んでいて、
磁性膜321と磁性膜323が非磁性膜322によって分離され
ている。磁性膜321及び磁性膜323のうち、磁界応答膜21
1に近い方の磁性膜323は、飽和磁束密度が、磁界応答膜
211の飽和磁束密度よりも小さい。
1〜図5に示した実施例と同様の作用効果を奏する。次
に、製造方法を含めて、本発明の実施例を説明する。
膜210であるスピンバルブ膜を、イオンビームスパッタ
により成膜した。成膜条件は到達真空度が5×10-5Pa
以下、成膜時真空度は1.2×10-2Pa程度、Arガス
流量は7sccm、スパッタガンの加速電圧は300V、イ
オン電流は30mAとした。なお、いずれも成膜時にはお
よそ100Oeの磁界を印加した。
(0.025μm)/Co(0.03μm)/FeMn(0.1μm)/Ta(0.05μm)
である。この膜構成については、図2を参照して詳しく
説明した通りである。得られた磁気抵抗効果膜のMR変
化率は2.7%、磁界感度は0.5%/Oeであった。第2
の磁気シールド膜310はめっき法により成膜したNi-Fe合
金とした。組成はNi-18Feのパーマロイ合金である。
グネトロンスパッタを用いて行った。RFマグネトロン
スパッタ成膜条件は到達真空度が1×10-4Pa以下、成
膜時真空度は4×10-1Pa程度、Arガス流量は30sc
cm、RFパワーは1000Wとした。成膜したNi-Fe-Ta
膜のTa濃度と磁気特性との関係を図11〜図13に示
す。図11はTa濃度と飽和磁束密度との関係を示すグ
ラフ、図12はTa濃度と透磁率との関係を示すグラ
フ、図13はTa濃度と保磁力との関係を示すグラフで
ある。図11〜図13において、組成は、図示の濃度
(原子%)のTaと、Ni-18Fe合金(パーマロイ)とで
なる。
増加に伴う飽和磁束密度の低下が認められる。従って、
Ta含有量にしたがった飽和磁束密度の制御が可能であ
る。
含有量によって若干の変化を伴う。前述したように、透
磁率が小さくなり過ぎると、磁気シールド膜としての機
能が不充分となり、出力再生波の半値幅が広くなってし
まうので、Ta含有量は、図11及び図12の教示に従
い、比較的高い透磁率が得られ、かつ、飽和磁束密度が
小さい範囲となるように選定する。
Ta含有量が増えるほど、大きくなる傾向にある。これ
は、磁気シールドとしては、好ましくない傾向である
が、実用上は全く問題がない。
して用いるNi-18Fe合金並びにFe-Al-Si合金の磁気特性
も示す。いずれも膜厚1μmの場合であり、比較のた
め、何れもRFマグネトロンスパッタで成膜した。ここ
でFe-Al-Si合金の組成は、原子比率でFe:Al:Si=86:
5:9である。 本実施例では、第1の磁気シールド膜400として、透磁
率がスピンバルブ膜の磁界応答膜211でもあるNi-18Fe合
金よりもやや大きく、飽和磁束密度がNi-18Fe合金より
も小さな(Ni-18Fe)-7.2Ta合金膜を用いた。なお、同膜
には300℃、2時間、3kOeでの熱処理を施してある。
Fe-Ta合金膜とした実施例と、Ni-Fe合金及びFe-Al-Si合
金とした比較例について、磁気ヘッドの再生出力並びに
再生出力波形の半値幅を示す。MR高さ1.0μm、ト
ラック幅2.5μm、電極間抵抗40Ω、センス電流8m
A、浮上量75nmの同一条件とした。
0として、飽和磁束密度がNi-Fe合金よりも小さい10kG
未満のNi-Fe-Ta合金膜を用いることにより、スピンバル
ブ膜の磁界応答膜211に対する第1の磁気シールド膜400
からの静磁界の影響が低減し、再生出力が向上すること
がわかる。また、出力再生波形の半値幅はいずれの第1
の磁気シールド膜を用いた場合においても大きな違いは
なく、磁気シールド膜として機能していることが確認さ
れる。
和磁束密度及び透磁率が非常に小さな材料を用いると、
当然磁気シールド膜としての機能が不充分となり、出力
再生波形の半値幅が広がることになるので、本実施例の
ように半値幅を広げずに再生出力を向上させられる材料
を選択する必要がある。
果膜210としては実施例1と同様のスピンバルブ膜を用
い、第2の磁気シールド膜310も実施例1と同様にNi-Fe
合金を用いた。第1の磁気シールド膜を、磁性膜410及
び磁性膜430を、非磁性膜420によって分離し、スピンバ
ルブ膜の磁界応答膜211に近い磁性膜430の飽和磁束密度
を、磁界応答膜211の飽和磁束密度よりも低くしてあ
る。
構成を、Ni-Fe-Ta合金(0.5μm)/Ta(0.3μm)/Ni-Fe-Ta
合金(0.5μm)とした。Ni-Fe-Ta合金は、上記のように低
飽和磁束密度を狙った材料であり、組成は原子比率で(N
i-18Fe)-7.2Taである。
をFe-Al-Si合金の単層膜とした磁気ヘッドを用意した。
Fe-Al-Si合金は通常下部シールドとして用いている材料
である。
磁気ヘッドの出力変動並びに再生出力を示す。測定条件
は実施例1と同じである。
料として飽和磁束密度の小さなNi-Fe-Ta合金を用いた
場合、出力変動低減に加えて、再生出力が向上すること
が確認できる。
r、HfまたはRhによって置き換えても、同様の結果
が得られる。次にこの点について説明する。
Hf濃度及びNi-Fe-Rh膜のRh濃度と飽和磁束密度との
関係を示すグラフ、図15は、Ni-Fe-Cr膜のCr濃度、
Ni-Fe-Hf膜のHf濃度及びNi-Fe-Rh膜のRh濃度と透磁
率との関係を示すグラフ、図16は、Ni-Fe-Cr膜のCr
濃度、Ni-Fe-Hf膜のHf濃度及びNi-Fe-Rh膜のRh濃度
と保磁力との関係を示すグラフである。
fまたはRhの添加濃度(原子%)であり、残りをNi-1
8Fe合金(パーマロイ)が占める。
はRhの何れを添加した場合も、含有量の増加に伴う飽
和磁束密度の低下が認められる。従って、Cr、Hfま
たはRhの含有量にしたがった飽和磁束密度の制御が可
能である。
含有量によって若干の変化を伴うが、実用上、問題とな
らない範囲である。
HfまたはRhの含有量が増えるほど、大きくなる傾向
にある。Crの場合は、10原子%を越えると、保磁力
が急激に低下するという好ましい結果が得られる。
のような効果を得ることができる。 (a)不要な磁束を吸収し、分解能および高周波特性を
改善させ、記録密度を向上させたMR磁気ヘッドを提供
することができる。 (b)磁気シールド膜の影響による再生感度の劣化を阻
止し、高い再生出力が得られるようにしたMR磁気ヘッ
ドを提供することができる。
詳しい構造を示す拡大断面図である。
別の例を示す拡大断面図である。
更に別の例を示す拡大断面図である。
更に別の例を示す拡大断面図である。
面図である。
詳しい構造を示す拡大断面図である。
別の例を示す拡大断面図である。
更に別の例を示す拡大断面図である。
の更に別の例を示す拡大断面図である。
との関係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
おけるHf濃度及びNi-Fe-Rh膜におけるRh濃度と飽和
磁束密度との関係を示すグラフである。
おけるHf濃度及びNi-Fe-Rh膜におけるRh濃度と透磁
率との関係を示すグラフである。
おけるHf濃度及びNi-Fe-Rh膜のRh濃度と保磁力との
関係を示すグラフである。
Claims (21)
- 【請求項1】 磁気抵抗効果型磁気変換素子を含む磁気
ヘッドであって、 前記磁気抵抗効果型磁気変換素子は、磁気抵抗効果膜
と、第1の磁気シールド膜と、第2の磁気シールド膜を
含み、 前記磁気抵抗効果膜は、外部磁界に応答する磁界応答膜
を、少なくとも一つ含んでおり、 前記第1の磁気シールド膜及び前記第2の磁気シールド
膜は、前記磁気抵抗効果膜の両側に配置されており、 前記第1の磁気シールド膜及び前記第2の磁気シールド
膜の少なくとも一方は、飽和磁束密度が前記磁界応答膜
の飽和磁束密度よりも小さい磁性膜を含んでおり、 前記磁性膜は、前記磁気シールド膜において、前記磁界
応答膜に近い位置を占める磁気ヘッド。 - 【請求項2】 請求項1に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記磁気シールド膜の一方は、非磁性層と、第1の磁性
膜と、第2の磁性膜とを含み、前記第1の磁性膜及び第
2の磁性膜は前記非磁性膜によって分離されており、 前記第1の磁性膜及び前記第2の磁性膜のうち、前記磁
界応答膜に近い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁界応答
膜の飽和磁束密度よりも小さい磁気ヘッド。 - 【請求項3】 請求項2に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記磁界応答膜に近い前記磁性膜は、飽和磁束密度が1
0kG未満である磁気ヘッド。 - 【請求項4】 請求項2に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記第1の磁性膜及び前記第2の磁性膜のうち、前記磁
界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁界応答
膜の飽和磁束密度よりも小さい磁気ヘッド。 - 【請求項5】 請求項4に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記磁界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が10kG
未満である磁気ヘッド。 - 【請求項6】 請求項2に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記磁界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁
界応答膜の飽和磁束密度よりも大きい磁気ヘッド。 - 【請求項7】 請求項1に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記磁気抵抗効果膜は、スピンバルブ膜である磁気ヘッ
ド。 - 【請求項8】 請求項7に記載された磁気ヘッドであっ
て、 前記スピンバルブ膜は、少なくとも、前記磁界応答膜、
非磁性膜、磁化固定膜及び反強磁性膜を含んでおり、 前記磁界応答膜及び前記磁化固定膜は、前記非磁性膜に
よって分離されており、 前記反強磁性膜は、前記磁化固定膜に付着されている磁
気ヘッド。 - 【請求項9】 請求項1に記載された磁気ヘッドであっ
て、 誘導型磁気変換素子を含む磁気ヘッド。 - 【請求項10】 請求項9に記載された磁気ヘッドであ
って、 前記誘導型磁気変換素子は、前記磁気抵抗効果型磁気変
換素子と隣接して備えられている磁気ヘッド。 - 【請求項11】 請求項10に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記第1の磁気シールド膜及び第2の磁気シールド膜の
何れか一方は、前記誘導型磁気変換素子の磁性膜として
共用される磁気ヘッド。 - 【請求項12】 請求項11に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記第1の磁気シールド膜及び第2の磁気シールド膜の
うち、前記誘導型磁気変換素子の磁性膜として共用され
ない磁気シールド膜は、非磁性層と、第1の磁性膜と、
第2の磁性膜とを含み、前記第1の磁性膜及び第2の磁
性膜は前記非磁性膜によって分離されており、 前記第1の磁性膜及び前記第2の磁性膜のうち、前記磁
界応答膜に近い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁界応答
膜の飽和磁束密度よりも小さい磁気ヘッド。 - 【請求項13】 請求項12に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記磁界応答膜に近い前記磁性膜は、飽和磁束密度が1
0kG未満である磁気ヘッド。 - 【請求項14】 請求項12に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記第1の磁性膜及び前記第2の磁性膜のうち、前記磁
界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁界応答
膜の飽和磁束密度よりも小さい磁気ヘッド。 - 【請求項15】 請求項14に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記磁界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が10kG
未満である磁気ヘッド。 - 【請求項16】 請求項12に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記磁界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁
界応答膜の飽和磁束密度よりも大きい磁気ヘッド。 - 【請求項17】 請求項11に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記第1の磁気シールド膜及び第2の磁気シールド膜の
うち、前記誘導型磁気変換素子の磁性膜として共用され
る磁気シールド膜は、非磁性層と、第1の磁性膜と、第
2の磁性膜とを含み、前記第1の磁性膜及び第2の磁性
膜は前記非磁性膜によって分離されており、 前記第1の磁性膜及び前記第2の磁性膜のうち、前記磁
界応答膜に近い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁界応答
膜の飽和磁束密度よりも小さい磁気ヘッド。 - 【請求項18】 請求項17に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記磁界応答膜に近い前記磁性膜は、飽和磁束密度が1
0kG未満である磁気ヘッド。 - 【請求項19】 請求項17に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記第1の磁性膜及び前記第2の磁性膜のうち、前記磁
界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁界応答
膜の飽和磁束密度よりも小さい磁気ヘッド。 - 【請求項20】 請求項19に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記磁界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が10kG
未満である磁気ヘッド。 - 【請求項21】 請求項17に記載された磁気ヘッドで
あって、 前記磁界応答膜に遠い磁性膜は、飽和磁束密度が前記磁
界応答膜の飽和磁束密度よりも大きい磁気ヘッド。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05306697A JP3388685B2 (ja) | 1996-04-01 | 1997-03-07 | 磁気ヘッド |
US08/829,286 US5761011A (en) | 1996-04-01 | 1997-03-31 | Magnetic head having a magnetic shield film with a lower saturation magnetization than a magnetic field response film of an MR element |
SG1997001030A SG50813A1 (en) | 1996-04-01 | 1997-04-01 | Magnetic head |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7914496 | 1996-04-01 | ||
JP8-79144 | 1996-04-01 | ||
JP05306697A JP3388685B2 (ja) | 1996-04-01 | 1997-03-07 | 磁気ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09326104A true JPH09326104A (ja) | 1997-12-16 |
JP3388685B2 JP3388685B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=26393773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05306697A Expired - Fee Related JP3388685B2 (ja) | 1996-04-01 | 1997-03-07 | 磁気ヘッド |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5761011A (ja) |
JP (1) | JP3388685B2 (ja) |
SG (1) | SG50813A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6597545B2 (en) * | 2000-05-25 | 2003-07-22 | Seagate Technology Llc | Shield design for magnetoresistive sensor |
JP2008034857A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Magic Technologies Inc | 磁気トンネル接合素子およびその形成方法 |
WO2008146357A1 (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Fujitsu Limited | 薄膜磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5874886A (en) * | 1994-07-06 | 1999-02-23 | Tdk Corporation | Magnetoresistance effect element and magnetoresistance device |
US6690553B2 (en) | 1996-08-26 | 2004-02-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect device, magnetic head therewith, magnetic recording/reproducing head, and magnetic storing apparatus |
JPH10188222A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Read Rite S M I Kk | 複合型薄膜磁気ヘッド |
JP2950284B2 (ja) * | 1997-05-14 | 1999-09-20 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子、並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム |
US6275360B1 (en) * | 1997-09-29 | 2001-08-14 | Hitachi, Ltd. | Read-write head |
JP2000048327A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド |
JP2000339639A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型複合ヘッド及びその製造方法 |
US6421212B1 (en) | 1999-09-21 | 2002-07-16 | Read-Rite Corporation | Thin film read head structure with improved bias magnet-to-magnetoresistive element interface and method of fabrication |
JP2001209915A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
US6807031B2 (en) | 2000-02-08 | 2004-10-19 | Seagate Technology Llc | Single domain state laminated thin film structure for use as a magnetic layer of a transducing head |
US6437949B1 (en) * | 2000-02-08 | 2002-08-20 | Seagate Technology Llc | Single domain state laminated thin film structure |
US6456467B1 (en) * | 2000-03-31 | 2002-09-24 | Seagate Technology Llc | Laminated shields with antiparallel magnetizations |
JP2002133614A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Tdk Corp | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
JP3659898B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-06-15 | Tdk株式会社 | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
US6496335B2 (en) * | 2000-11-29 | 2002-12-17 | International Business Machines Corporation | Magnetic head shield structure having high magnetic stability |
JP2004334945A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 複合型磁気ヘッド及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61258323A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-15 | Nec Corp | 磁気抵抗効果ヘツド |
US4918554A (en) * | 1988-09-27 | 1990-04-17 | International Business Machines Corporation | Process for making a shielded magnetoresistive sensor |
US5206590A (en) * | 1990-12-11 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
JP2793732B2 (ja) * | 1991-12-24 | 1998-09-03 | 株式会社日立製作所 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに、磁気信号再生装置 |
US5528440A (en) * | 1994-07-26 | 1996-06-18 | International Business Machines Corporation | Spin valve magnetoresistive element with longitudinal exchange biasing of end regions abutting the free layer, and magnetic recording system using the element |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP05306697A patent/JP3388685B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-31 US US08/829,286 patent/US5761011A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-01 SG SG1997001030A patent/SG50813A1/en unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6597545B2 (en) * | 2000-05-25 | 2003-07-22 | Seagate Technology Llc | Shield design for magnetoresistive sensor |
JP2008034857A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Magic Technologies Inc | 磁気トンネル接合素子およびその形成方法 |
US8378330B2 (en) | 2006-07-31 | 2013-02-19 | Headway Technologies, Inc. | Capping layer for a magnetic tunnel junction device to enhance dR/R and a method of making the same |
WO2008146357A1 (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Fujitsu Limited | 薄膜磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3388685B2 (ja) | 2003-03-24 |
SG50813A1 (en) | 1998-07-20 |
US5761011A (en) | 1998-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3520170B2 (ja) | 複合型薄膜磁気ヘッド | |
JP3388685B2 (ja) | 磁気ヘッド | |
JP3990751B2 (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
EP0851411B1 (en) | Thin film magnetic head and magnetic recording/reproducing apparatus | |
US6190764B1 (en) | Inductive write head for magnetic data storage media | |
US5492720A (en) | Method of manufacturing a magnetoresistive sensor | |
US8149548B2 (en) | Magnetic head and manufacturing method thereof | |
KR100269820B1 (ko) | 자기저항효과 헤드 | |
JP3473684B2 (ja) | 磁気ヘッドおよびその製造方法、それを用いる磁気記録再生装置 | |
JP2000048327A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
JP2004199816A (ja) | 磁気ヘッド | |
US6201669B1 (en) | Magnetoresistive element and its manufacturing method | |
JP3155234B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
JP3411194B2 (ja) | 軟磁性膜及びこの軟磁性膜を用いたmr/インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド | |
US6047462A (en) | Method of making a combined type thin film magnetic head | |
US20090002899A1 (en) | Magnetoresistive element, magnetoresistive head, and magnetic disk apparatus | |
JPH08115511A (ja) | フラックスガイド型gmrヘッド | |
JPH0498608A (ja) | 磁気ヘッド | |
JP3096589B2 (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
JP3367161B2 (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法 | |
JP2007095304A (ja) | 磁気ヘッド | |
JPH09138919A (ja) | 磁気抵抗効果型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 | |
JPH05174334A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
JPH07254114A (ja) | 磁気ヘッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021225 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100117 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140117 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |