JPH10222817A - Magneto-resistive sensor - Google Patents

Magneto-resistive sensor

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JPH10222817A
JPH10222817A JP2384097A JP2384097A JPH10222817A JP H10222817 A JPH10222817 A JP H10222817A JP 2384097 A JP2384097 A JP 2384097A JP 2384097 A JP2384097 A JP 2384097A JP H10222817 A JPH10222817 A JP H10222817A
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JP
Japan
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magnetic sensor
sensor film
magnetization
magnetic
layer
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Application number
JP2384097A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuro Watanabe
克朗 渡辺
Yoshio Suzuki
良夫 鈴木
Yoshihiro Hamakawa
佳弘 濱川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPH10222817A publication Critical patent/JPH10222817A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magneto-resistive sensor capable of stably obtaining a regenerative waveform with large sensitivity and excellent symmetry. SOLUTION: A first magnetic sensor film 21 and a second magnetic sensor film 22 are laminated films respectively provided with first ferromagnetic layers 13, 16 rotating magnetization according to a magnetic field from a recording medium, second ferromagnetic layers 11, 18 fixing the magnetization and non- magnetic layers 12, 19 arranged between them. At this time, the magnetization of the second ferromagnetic layers 11, 18 are fixed oppositely to each other beforehand. Electrode pairs 37, 39 are arranged on respective magnetic sensor films 21, 22. The electric resistance changes of the magnetic sensor films 21, 22 are detected by circuits 504, 504, and by obtaining their difference by the circuit 505, the anisotropic magneto-resistive effects of the magnetic sensor films 21, 22 are canceled, and the symmetry of output waveforms by a giant magneto-resistive effect is improved.

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】本発明は磁気的に記録された
情報を再生する磁気トランスデューサに係り、特に線形
性に優れ、感度が高い磁気抵抗センサに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic transducer for reproducing magnetically recorded information, and more particularly to a magnetoresistive sensor having excellent linearity and high sensitivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置のダウンサイジング化
に伴い、面記録密度が急速に向上し、高い記録密度の磁
気記録面からでも情報を読出すことができる磁気抵抗セ
ンサ、すなわち磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)が
実用化されている。現在使われているMRヘッドは、19
75年出版のアイイーイーイー トランザクション オン
マグネティクス MAG-11巻の1039ページに詳細に説明さ
れている異方性磁気抵抗効果に基づき作動するものであ
り、その電気抵抗は、磁気抵抗センサ膜内の磁化の方向
と電流の方向のなす角度θの余弦の2乗(cos2θ)で変
化することが知られている。
2. Description of the Related Art With downsizing of a magnetic disk drive, the areal recording density is rapidly improved, and a magnetoresistive sensor capable of reading information from a magnetic recording surface having a high recording density, that is, a magnetoresistive head. (MR head) has been put to practical use. Currently used MR heads are 19
It operates based on the anisotropic magnetoresistance effect described in detail on page 1039 of IAI Transaction on Magnetics MAG-11, published in 1975, and its electrical resistance is determined by the resistance within the magnetoresistive sensor film. It is known that it changes by the square of the cosine of the angle θ between the direction of magnetization and the direction of current (cos 2 θ).

【0003】数Gb/in2 以上の面記録密度になると、異
方性磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗センサでは感度不足
が予想されるため、1989年出版のフィジカル レビュー
ビー 39巻の4828ページに紹介されているような、非
磁性導電層を介して積層された2層の強磁性薄膜層の互
いの磁化の方向のなす角度によって電気抵抗が変化する
巨大磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗センサの研究開発が
盛んに行われている。
At an areal recording density of several Gb / in 2 or more, the sensitivity of a magnetoresistive sensor using the anisotropic magnetoresistance effect is expected to be insufficient. Therefore, Physical Review Be published in 1989, Vol. As introduced, a magnetoresistive sensor using the giant magnetoresistance effect in which the electric resistance changes depending on the angle between the directions of magnetization of two ferromagnetic thin film layers stacked via a nonmagnetic conductive layer. R & D is actively conducted.

【0004】巨大磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗センサ
の一つとして、特開平4−358310号公報には、ス
ピンバルブ構造と呼ばれる構造が記されている。これ
は、反強磁性薄膜層によって磁化が特定の方向に固定さ
れた第1の強磁性薄膜層と、非磁性導電層を介して第1
の強磁性薄膜層に積層された第2の強磁性薄膜層とで構
成されており、第1の強磁性薄膜層の磁化と第2の強磁
性薄膜層の磁化の相対的な角度によって電気抵抗が変化
するものである。
As one of the magnetoresistive sensors using the giant magnetoresistive effect, a structure called a spin valve structure is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-358310. This is because the first ferromagnetic thin film layer whose magnetization is fixed in a specific direction by the antiferromagnetic thin film layer and the first ferromagnetic thin film layer via the nonmagnetic conductive layer.
And a second ferromagnetic thin film layer laminated on the first ferromagnetic thin film layer. The electric resistance is determined by the relative angle between the magnetization of the first ferromagnetic thin film layer and the magnetization of the second ferromagnetic thin film layer. Changes.

【0005】また、特開平6−267029および特開
平7−85426号公報には、バルクハウゼンノイズを
低減するために、反強磁性膜を挟んで、2つの巨大磁気
抵抗効果素子を積層し、これに一対の電極から電流を流
すことにより、2つの巨大磁気抵抗効果素子の合成抵抗
を検出する磁気抵抗効果型ヘッドが記載されている。こ
の磁気抵抗効果型ヘッドでは、一方の巨大磁気抵抗効果
素子に記録媒体から印加される磁界と、他方の巨大磁気
抵抗効果素子に記録媒体から印加される磁界とが、互い
に同極性である場合には、両者の電気抵抗変化は相殺し
あうため、出力は得られないが、記録媒体の磁化が反転
している領域では、2つの巨大磁気抵抗効果素子に印加
される磁界が互いに逆極性になり、両者の抵抗変化が強
め合って出力が得られる構成である。
In order to reduce Barkhausen noise, JP-A-6-267029 and JP-A-7-85426 disclose two giant magnetoresistive elements with an antiferromagnetic film interposed therebetween. Describes a magnetoresistive head for detecting the combined resistance of two giant magnetoresistive elements by passing a current from a pair of electrodes. In this magnetoresistive head, a magnetic field applied to one giant magnetoresistive element from the recording medium and a magnetic field applied to the other giant magnetoresistive element from the recording medium have the same polarity. Does not produce an output because the electrical resistance changes of the two cancel each other out, but in the region where the magnetization of the recording medium is reversed, the magnetic fields applied to the two giant magnetoresistive elements have opposite polarities. In this configuration, an output is obtained by strengthening the resistance changes between the two.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の特開平4−35
8310公報の磁気抵抗センサの構成は、再生波形を測
定すると、対称性のよい再生波形が得られないという問
題がある。ここで、対称性のよい再生波形とは、符号の
異なる情報を読出したときに、正負の波形のピーク値が
等しい波形のことを言う。このように、再生波形の対称
性を損なう原因は、巨大磁気抵抗効果に異方性磁気抵抗
効果が重畳しているためであると考えられる。
SUMMARY OF THE INVENTION Conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-35
The configuration of the magnetoresistive sensor disclosed in the 8310 publication has a problem that when a reproduced waveform is measured, a reproduced waveform with good symmetry cannot be obtained. Here, a reproduced waveform having good symmetry means a waveform having the same peak value of positive and negative waveforms when information having different signs is read. It is considered that the reason why the symmetry of the reproduced waveform is lost is that the giant magnetoresistance effect is superimposed on the anisotropic magnetoresistance effect.

【0007】また、特開平6−267029および特開
平7−85426号公報記載の磁気抵抗効果型ヘッド
は、バルクハウゼンノイズを減少させることを目的とし
た構成であるため、異方性磁気抵抗効果が重畳すること
による再生波形の対称性の改善については考慮されてい
ない。このため、差動動作ではあるが、2つの磁気抵抗
効果素子の合成抵抗を1組の電極で検出する構成である
ため、異方性磁気抵抗効果を相殺することはできず、異
方性磁気抵抗効果が重畳した巨大磁気抵抗効果の出力を
そのまま単純に倍にした再生出力となる。また、この構
成では、記録媒体の磁化が反転している領域のみで再生
出力が得られる。
Further, the magnetoresistive head described in JP-A-6-267029 and JP-A-7-85426 is designed to reduce Barkhausen noise. No consideration is given to improving the symmetry of the reproduced waveform due to the superposition. For this reason, although the operation is a differential operation, the combined resistance of the two magnetoresistive elements is detected by one set of electrodes. The output of the giant magnetoresistive effect on which the resistance effect is superimposed is simply a doubled reproduction output. Further, in this configuration, a reproduction output can be obtained only in the region of the recording medium where the magnetization is reversed.

【0008】本発明の目的は、巨大磁気抵抗効果を用い
た磁気抵抗センサであって、異方性磁気抵抗効果の影響
を取り除き、対称性の良い再生波形が安定して得られる
磁気抵抗センサを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a magnetoresistive sensor using a giant magnetoresistive effect, which eliminates the effects of the anisotropic magnetoresistive effect and can stably produce a reproduced waveform with good symmetry. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば以下のような磁気抵抗センサが提供
される。
According to the present invention, there is provided the following magnetoresistive sensor.

【0010】すなわち、記録媒体からの磁界によって電
気抵抗変化の生じる第1の磁気センサ膜および第2の磁
気センサ膜と、前記第1の磁気センサ膜の電気抵抗変化
を検出するための第1の電極対と、前記第2の磁気セン
サ膜の電気抵抗変化を検出するための第2の電極対と、
前記第1の電極対から検出された電気抵抗変化と第2の
電極対から検出された電気抵抗変化との差を求める電気
回路とを有し、第1の磁気センサ膜および第2の磁気セ
ンサ膜は、それぞれ、記録媒体からの磁界に応じて磁化
の回転する第1の強磁性層と、磁化の固定された第2の
強磁性層と、前記第1の強磁性層と第2の強磁性層との
間に配置された非磁性層とを有する積層膜であり、前記
第1の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、前記第
2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化が固定されて
いる方向とは異なる向きに固定されている磁気抵抗セン
サである。
That is, a first magnetic sensor film and a second magnetic sensor film whose electric resistance changes due to a magnetic field from a recording medium, and a first magnetic sensor film for detecting the electric resistance change of the first magnetic sensor film. An electrode pair, a second electrode pair for detecting a change in electrical resistance of the second magnetic sensor film,
An electric circuit for obtaining a difference between the electric resistance change detected from the first electrode pair and the electric resistance change detected from the second electrode pair, the first magnetic sensor film and the second magnetic sensor The films are a first ferromagnetic layer whose magnetization rotates in response to a magnetic field from a recording medium, a second ferromagnetic layer having a fixed magnetization, and a first ferromagnetic layer and a second ferromagnetic layer, respectively. And a non-magnetic layer disposed between the magnetic layer and a non-magnetic layer, wherein the magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is the second strong magnetic layer of the second magnetic sensor film. The magnetoresistive sensor is fixed in a direction different from the direction in which the magnetization of the magnetic layer is fixed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】巨大磁気抵抗効果を利用する磁気
抵抗センサにおいて、再生波形の対称性を損なう原因
は、巨大磁気抵抗効果に異方性磁気抵抗効果が重畳して
いることにある。よって、大きな感度と対称性の良い再
生波形を安定して得るためには、大きな磁気抵抗変化率
が得られる巨大磁気抵抗効果を活かすとともに、異方性
磁気抵抗効果の影響を小さくすることが必要となる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a magnetoresistive sensor utilizing the giant magnetoresistance effect, the cause of impairing the symmetry of the reproduced waveform is that the giant magnetoresistance effect is superimposed on the anisotropic magnetoresistance effect. Therefore, in order to stably obtain a reproduced waveform with high sensitivity and symmetry, it is necessary to utilize the giant magnetoresistance effect that provides a large magnetoresistance change rate and reduce the influence of the anisotropic magnetoresistance effect. Becomes

【0012】一般的な、図10のようなスピンバルブ構
造の磁気抵抗センサにおいて、第1の強磁性薄膜層11
の磁化の方向を素子高さ方向28に固定し、外部磁界に
対して自由に回転する第2の強磁性薄膜層13の誘導異
方性の方向を、第1の強磁性薄膜層11の磁化の方向と
は直交するトラック幅方向29とした場合、巨大磁気抵
抗効果のみを考えると、外部磁界がゼロのときの出力
は、最大出力の1/2になる。しかも、外部磁界に対す
る応答の線形性が良いため、対称性の良い再生波形が得
られる。
In a general magnetoresistive sensor having a spin valve structure as shown in FIG.
Is fixed in the element height direction 28, and the direction of the induced anisotropy of the second ferromagnetic thin film layer 13 that freely rotates with respect to an external magnetic field is changed to the magnetization of the first ferromagnetic thin film layer 11. When the external magnetic field is zero, the output is の of the maximum output, considering only the giant magnetoresistance effect. Moreover, since the linearity of the response to the external magnetic field is good, a reproduced waveform with good symmetry can be obtained.

【0013】しかしながら、実際に、図10のスピンバ
ルブ構造の磁気抵抗センサの磁気抵抗効果曲線を測定す
ると、図11のように、外部磁界ゼロにおける出力は、
最大出力の1/2よりも大きく、しかも、傾きも緩やか
である。このため、磁気ディスク装置に組み込んだ場合
に、出力は小さく、再生波形の対称性を確保することが
できない。これは、この磁気センサにおいて、巨大磁気
抵抗効果に、異方性磁気抵抗効果が重畳しているためで
ある。なお、磁気抵抗効果曲線の測定を行った磁気抵抗
センサは、第2の強磁性薄膜層13を厚さ10nmのN
81Fe19とし、磁化の配置を図10のように向けたも
のである。また、素子の形状は、素子高さが1.2μ
m、トラック幅が1.4μmであり、シールド層は設け
ていない。
However, when the magnetoresistive effect curve of the magnetoresistive sensor having the spin valve structure shown in FIG. 10 is actually measured, as shown in FIG.
It is larger than 1/2 of the maximum output, and the inclination is gentle. For this reason, when incorporated in a magnetic disk device, the output is small and the symmetry of the reproduced waveform cannot be ensured. This is because in this magnetic sensor, the giant magnetoresistance effect is superimposed on the anisotropic magnetoresistance effect. The magnetoresistive sensor for which the magnetoresistive effect curve was measured is a second ferromagnetic thin film layer 13 having a thickness of 10 nm.
i 81 Fe 19 and the orientation of magnetization is oriented as shown in FIG. The shape of the element is such that the element height is 1.2 μm.
m, the track width is 1.4 μm, and no shield layer is provided.

【0014】また、巨大磁気抵抗効果と異方性磁気抵抗
効果を考慮して、ランダウ − リフシッツ − ギルバー
ト 方程式に基づくシミュレーションを行った。その結
果を図12に示す。図12の曲線は、異方性磁気抵抗効
果による出力(AMR)と巨大磁気抵抗効果による出力
(GMR)の比が0.2の場合のそれぞれの出力と両者
の和(GMR+AMR)を示したものである。図12の
曲線の形状が、図11の磁気抵抗効果曲線とよく一致し
ており、図11の曲線は GMR+AMRに相当してい
ることがわかる。図12の曲線から明らかなように、G
MRの曲線は、外部磁界ゼロ付近で急峻な傾きを示して
いるが、これにAMRが加わることにより磁気抵抗効果
曲線がシフトしたように見える曲線となり、外部磁界ゼ
ロ近傍において、傾きが緩やかになるとともに、線形性
が悪くなる。
Further, a simulation based on the Landau-Lifshitz-Gilbert equation was performed in consideration of the giant magnetoresistance effect and the anisotropic magnetoresistance effect. FIG. 12 shows the result. The curves in FIG. 12 show the respective outputs and the sum (GMR + AMR) when the ratio of the output (AMR) due to the anisotropic magnetoresistive effect and the output (GMR) due to the giant magnetoresistive effect is 0.2. It is. The shape of the curve in FIG. 12 matches well with the magnetoresistance effect curve in FIG. 11, and it can be seen that the curve in FIG. 11 corresponds to GMR + AMR. As is apparent from the curve in FIG.
The MR curve shows a steep slope near the external magnetic field of zero. However, when AMR is added to the curve, the magnetoresistive effect curve appears to be shifted, and the slope becomes gentle near the external magnetic field of zero. At the same time, the linearity deteriorates.

【0015】よって、スピンバルブ構造の磁気抵抗セン
サにおいて、再生波形の対称性を向上させるためには、
異方性磁気抵抗効果の低減が重要である。
Therefore, in order to improve the symmetry of the reproduction waveform in the magnetoresistive sensor having the spin valve structure,
It is important to reduce the anisotropic magnetoresistance effect.

【0016】異方性磁気抵抗効果を小さくする手段の一
つとして、磁気センサ膜を構成する強磁性薄膜層に非磁
性元素を添加する方法が知られている。しかし、この方
法では異方性磁気抵抗効果を小さくすると同時に巨大磁
気抵抗効果も小さくしてしまい、出力の低下を招く。ま
た、異方性磁気抵抗効果をなくすことはできないため、
再生波形の非対称性は改善されないので、好ましい方法
ではないと考えられる。
As one of means for reducing the anisotropic magnetoresistance effect, there is known a method of adding a nonmagnetic element to a ferromagnetic thin film layer constituting a magnetic sensor film. However, in this method, the giant magnetoresistance effect is also reduced at the same time as the anisotropic magnetoresistance effect is reduced, resulting in a decrease in output. Also, since the anisotropic magnetoresistance effect cannot be eliminated,
Since the asymmetry of the reproduced waveform is not improved, it is not considered to be a preferable method.

【0017】そこで、本発明では、2つのスピンバルブ
構造の磁気センサ膜を用意し、磁気センサ膜から得られ
た電気信号の差をとることにより、異方性磁気抵抗効果
による電気抵抗変化を相殺すると同時に、巨大磁気抵抗
効果による電気抵抗変化を足し合わせて、再生波形を改
善させるとともに、再生信号の感度を向上させる。
Therefore, in the present invention, a magnetic sensor film having two spin-valve structures is prepared, and a difference between electric signals obtained from the magnetic sensor films is taken to cancel a change in electric resistance due to an anisotropic magnetoresistance effect. At the same time, the change in electric resistance due to the giant magnetoresistance effect is added to improve the reproduction waveform and the sensitivity of the reproduction signal.

【0018】以下、本発明の一実施の形態について説明
する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

【0019】本実施の形態の磁気抵抗センサは、図1に
示すように、絶縁層14を挟んで積層された第1の磁気
センサ膜21と第2の磁気センサ膜22とを有する。第
1の磁気センサ膜21は、第1の非磁性導電層21を間
に挟んで重ねられた、第1の強磁性薄膜層11と第2の
強磁性薄膜層13とを含む。第2の磁気センサ膜22
は、第2の非磁性導電層19を間に挟んで重ねられた、
第3の強磁性薄膜層16と第4の強磁性薄膜層18とを
含む。また、図1には示していないが、第1の磁気セン
サ膜21ならびに第2の磁気センサ膜22には、それぞ
れの磁気センサ膜の電気抵抗変化を検出するために、そ
れぞれ一対の電極が配置されている。さらに、各電極対
は、電気抵抗変化を検出する回路と、それらの電気抵抗
変化の差を求めるための、差動アンプ等の電気回路(不
図示)に接続される。
As shown in FIG. 1, the magnetoresistive sensor according to the present embodiment has a first magnetic sensor film 21 and a second magnetic sensor film 22 stacked with an insulating layer 14 interposed therebetween. The first magnetic sensor film 21 includes a first ferromagnetic thin film layer 11 and a second ferromagnetic thin film layer 13 stacked with the first nonmagnetic conductive layer 21 interposed therebetween. Second magnetic sensor film 22
Are stacked with the second nonmagnetic conductive layer 19 interposed therebetween.
It includes a third ferromagnetic thin film layer 16 and a fourth ferromagnetic thin film layer 18. Although not shown in FIG. 1, a pair of electrodes is disposed on each of the first magnetic sensor film 21 and the second magnetic sensor film 22 in order to detect a change in electric resistance of each magnetic sensor film. Have been. Further, each electrode pair is connected to a circuit for detecting a change in electric resistance and an electric circuit (not shown) such as a differential amplifier for obtaining a difference between the electric resistance changes.

【0020】ここで、第1の強磁性薄膜層11の磁化お
よび第4の強磁性薄膜層18の磁化は、素子高さ方向2
8に沿って互いに逆向きに固定されている。また、第2
の強磁性薄膜層13の磁気異方性および第3の強磁性薄
膜層16の磁気異方性は、トラック幅方向29に誘導さ
れており、その磁化は、いずれも外部磁界によってトラ
ック幅方向29を中心に自由に回転する。
Here, the magnetization of the first ferromagnetic thin-film layer 11 and the magnetization of the fourth ferromagnetic thin-film layer 18 are different from each other in the element height direction 2.
8 are fixed in opposite directions. Also, the second
The magnetic anisotropy of the ferromagnetic thin film layer 13 and the magnetic anisotropy of the third ferromagnetic thin film layer 16 are induced in the track width direction 29. Rotate freely around.

【0021】このような図1の磁気抵抗センサに、信号
検出電流をトラック幅方向29に流したときに、第1の
磁気センサ膜21及び第2の磁気センサ膜22のそれぞ
れの電極対から検出される磁気抵抗効果曲線をシミュレ
ーションにより求めた結果を、それぞれ図2(a)及び
(b)に示す。異方性磁気抵抗効果は、磁化の方向と信
号検出電流の方向とのなす角度θに対しcos2θで変
化するものであるから、第1の磁気センサ膜21と第2
の磁気センサ膜22でほぼ同様の磁気抵抗効果曲線を示
す。一方、巨大磁気抵抗効果は、2つの強磁性薄膜層の
磁化の方向のなす角度φに対しcosφで変化するもの
であるから、第1の磁気センサ膜21と第2の磁気セン
サ膜22とでは、磁界に対する応答は逆になる。これら
の差を、電気回路によって検出すると、図3のようにな
る。すなわち、異方性磁気抵抗効果が相殺されるため、
磁気抵抗効果曲線の差動出力には、異方性磁気抵抗効果
による影響が殆ど見られず、磁界ゼロ近傍で傾きが急で
あり、線形性もよくなる。よって、本実施の形態の磁気
抵抗センサを用いることにより、大きな感度と対称性の
良い再生波形が得られることがわかる。
When a signal detection current flows in the magnetoresistive sensor of FIG. 1 in the track width direction 29, detection is performed from the respective electrode pairs of the first magnetic sensor film 21 and the second magnetic sensor film 22. FIGS. 2A and 2B show the results obtained by simulating the magnetoresistive effect curves obtained. Since the anisotropic magnetoresistance effect changes by cos 2 θ with respect to the angle θ between the direction of magnetization and the direction of the signal detection current, the first magnetic sensor film 21 and the second
Of the magnetic sensor film 22 of FIG. On the other hand, since the giant magnetoresistance effect changes by cos φ with respect to the angle φ between the directions of magnetization of the two ferromagnetic thin film layers, the first magnetic sensor film 21 and the second magnetic sensor film 22 , The response to the magnetic field is reversed. When these differences are detected by an electric circuit, the result is as shown in FIG. That is, since the anisotropic magnetoresistance effect is offset,
The differential output of the magnetoresistive effect curve shows almost no influence by the anisotropic magnetoresistive effect, has a steep slope near zero magnetic field, and has good linearity. Therefore, it can be seen that by using the magnetoresistive sensor of the present embodiment, a reproduced waveform with high sensitivity and good symmetry can be obtained.

【0022】なお、図2(a),(b)において、異方
性磁気抵抗効果による磁気抵抗効果曲線が、磁界に対し
てわずかに非対称な形になっているのは、第1の磁気抵
抗センサ膜21の第2の強磁性薄膜層13、ならびに第
2の磁気抵抗センサ膜22の第3の強磁性薄膜層16の
磁化が、記録媒体から磁界を受けていない状態で、トラ
ック幅方向29からわずかにずれているためである。こ
れは、第1の強磁性薄膜層11および第4の強磁性薄膜
層18の端部に発生する磁極によって生じた磁界が、第
2、第3の強磁性薄膜層13、16に入り込み、第2、
第3の強磁性薄膜層13、16の磁化をわずかに傾斜さ
せる現象による。この現象は、スピンバルブ構造の磁気
抵抗センサ特有の現象である。
In FIGS. 2A and 2B, the magnetoresistive effect curve due to the anisotropic magnetoresistive effect is slightly asymmetric with respect to the magnetic field. When the magnetizations of the second ferromagnetic thin film layer 13 of the sensor film 21 and the third ferromagnetic thin film layer 16 of the second magnetoresistive sensor film 22 are not receiving a magnetic field from the recording medium, the magnetization in the track width direction 29 Because it is slightly off. This is because the magnetic field generated by the magnetic poles generated at the end portions of the first ferromagnetic thin film layer 11 and the fourth ferromagnetic thin film layer 18 enters the second and third ferromagnetic thin film layers 13 and 16, and 2,
This is due to the phenomenon that the magnetization of the third ferromagnetic thin film layers 13 and 16 is slightly inclined. This phenomenon is peculiar to a magnetoresistive sensor having a spin valve structure.

【0023】また、磁気抵抗センサにおいては、磁気抵
抗センサが記録媒体に衝突した際に、摩擦による温度上
昇のため、出力にノイズがのる現象、いわゆるサーマル
アスピリティーが生じることが知られている。衝突によ
る温度上昇は、第1および第2の磁気センサ膜について
同様に生じるため、第1の磁気センサ膜の出力と、第2
の磁気センサ膜の出力との差をとる本発明の磁気抵抗セ
ンサでは、サーマルアスピリティーによるノイズを打ち
消すことができる。
In a magnetoresistive sensor, it is known that when the magnetoresistive sensor collides with a recording medium, a phenomenon in which noise is added to the output due to a temperature rise due to friction, a so-called thermal spirit, occurs. . Since the temperature increase due to the collision occurs similarly for the first and second magnetic sensor films, the output of the first magnetic sensor film and the second
In the magnetoresistive sensor of the present invention that takes a difference from the output of the magnetic sensor film of the above, noise due to thermal spirit can be canceled.

【0024】上述してきたように、本発明の磁気抵抗セ
ンサは、逆向きに磁化を固定した2組の磁気センサ膜を
用い、これらの磁気センサ膜の電気的な出力の差を電気
回路によって求める構成であるため、異方性磁気抵抗効
果を相殺し、巨大磁気抵抗効果を重ね合うことにより、
出力が大きく、対称性の良い再生波形が得られる。ま
た、サーマルアスピリティーによるノイズを打ち消すこ
とができ、ノイズの少ない再生波形が得られる。
As described above, the magnetoresistive sensor of the present invention uses two sets of magnetic sensor films whose magnetizations are fixed in opposite directions, and determines the difference between the electrical outputs of these magnetic sensor films by an electric circuit. Because of the configuration, the anisotropic magnetoresistance effect is canceled and the giant magnetoresistance effect is superimposed,
A reproduced waveform having a large output and good symmetry can be obtained. Also, noise due to thermal spirit can be canceled, and a reproduced waveform with less noise can be obtained.

【0025】なお、本発明の磁気抵抗センサの層構成
は、図1の構成に限定されるものではなく、他の構成で
も良い。例えば、図4のように、絶縁性反強磁性薄膜層
415を挟んで、第1の磁気センサ膜421と第2の磁
気センサ膜422とを積層した構成にすることができ
る。電極対(不図示)は、第1および第2の磁気センサ
膜421、422それぞれに配置し、各電極対は、それ
ぞれの電気抵抗の変化を検出する回路と、それらの出力
の差を求める回路に接続する。
The layer structure of the magnetoresistive sensor of the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 1, but may be another structure. For example, as shown in FIG. 4, a structure in which the first magnetic sensor film 421 and the second magnetic sensor film 422 are stacked with the insulating antiferromagnetic thin film layer 415 interposed therebetween can be employed. An electrode pair (not shown) is disposed on each of the first and second magnetic sensor films 421 and 422. Each electrode pair has a circuit for detecting a change in electric resistance and a circuit for obtaining a difference between their outputs. Connect to

【0026】第1の磁気センサ膜421は、順に積層さ
れた、第1の強磁性薄膜層411、第1の非磁性導電層
412、第2の強磁性薄膜層413を含む。第1の磁気
センサ膜421では、第2の強磁性薄膜層413の磁化
424を、絶縁性反強磁性薄膜層415との交換結合に
よって素子の高さ方向28に固定し、第1の強磁性薄膜
層411の磁化423を記録媒体からの磁界によってト
ラック幅方向29を中心に自由に回転させる。
The first magnetic sensor film 421 includes a first ferromagnetic thin film layer 411, a first nonmagnetic conductive layer 412, and a second ferromagnetic thin film layer 413, which are sequentially stacked. In the first magnetic sensor film 421, the magnetization 424 of the second ferromagnetic thin film layer 413 is fixed in the element height direction 28 by exchange coupling with the insulating antiferromagnetic thin film layer 415, and the first ferromagnetic thin film The magnetization 423 of the thin film layer 411 is freely rotated around the track width direction 29 by the magnetic field from the recording medium.

【0027】一方、第2の磁気センサ膜422は、順に
積層された、第3の強磁性薄膜層416、非磁性スペー
サ層417、第4の強磁性薄膜層418、第2の非磁性
導電層419、第5の強磁性薄膜層420を含む。第2
の磁気センサ膜422では、第4の強磁性薄膜層418
の磁化426を、第3の強磁性薄膜層416の磁化42
5と、適切な厚さのスペーサ層417を介して反強磁性
的に強く結合させることにより、素子の高さ方向28に
固定する。第3の強磁性薄膜層416の磁化425は、
絶縁性反強磁性薄膜層415との交換結合により固定す
る。これにより、第2の磁気センサ膜422の第4の強
磁性薄膜層418の磁化426の方向を、第1の磁気セ
ンサ膜421の第2の強磁性薄膜層413の磁化424
の方向と逆向きにすることができる。また、第5の強磁
性薄膜層420の磁化427は、記録媒体からの磁界に
よってトラック幅方向29を中心に自由に回転する。
On the other hand, the second magnetic sensor film 422 is formed by sequentially stacking a third ferromagnetic thin film layer 416, a nonmagnetic spacer layer 417, a fourth ferromagnetic thin film layer 418, and a second nonmagnetic conductive layer. 419, including a fifth ferromagnetic thin film layer 420. Second
In the magnetic sensor film 422 of FIG.
Magnetization 426 of the third ferromagnetic thin film layer 416
5 is fixed in the height direction 28 of the element by strong antiferromagnetic coupling through a spacer layer 417 having an appropriate thickness. The magnetization 425 of the third ferromagnetic thin film layer 416 is
It is fixed by exchange coupling with the insulating antiferromagnetic thin film layer 415. Thereby, the direction of the magnetization 426 of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 of the second magnetic sensor film 422 is changed to the magnetization 424 of the second ferromagnetic thin film layer 413 of the first magnetic sensor film 421.
In the opposite direction. Further, the magnetization 427 of the fifth ferromagnetic thin film layer 420 is freely rotated around the track width direction 29 by a magnetic field from the recording medium.

【0028】図4の構成では、反強磁性層と強磁性層の
交換結合と、非磁性層を挟んだ2枚の強磁性層の反強磁
性的な結合とを利用することにより、第1の磁気センサ
膜421の第2の強磁性薄膜層413の磁化の方向と、
第2の磁気センサ膜422の第4の強磁性薄膜層418
の磁化の方向とを、互いに逆向きに固定することができ
る。これにより、磁化を固定するための処理が容易にな
り、製造工程を簡素化できるという利点がある。
In the configuration shown in FIG. 4, the first coupling is realized by utilizing the exchange coupling between the antiferromagnetic layer and the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic coupling between the two ferromagnetic layers sandwiching the nonmagnetic layer. The direction of magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 of the magnetic sensor film 421 of FIG.
Fourth ferromagnetic thin film layer 418 of second magnetic sensor film 422
Can be fixed in the directions opposite to each other. Thereby, there is an advantage that the process for fixing the magnetization is facilitated and the manufacturing process can be simplified.

【0029】以下,本発明による実施の形態の磁気セン
サについて、さらに具体的に説明する。
Hereinafter, the magnetic sensor according to the embodiment of the present invention will be described more specifically.

【0030】図5は、本発明の磁気抵抗センサの具体的
な断面図である。層構造の基本的な構成は、図1の磁気
センサと同様である。
FIG. 5 is a specific sectional view of the magnetoresistive sensor of the present invention. The basic configuration of the layer structure is the same as that of the magnetic sensor of FIG.

【0031】すなわち、非磁性基板10の上には、順
に、反強磁性薄膜層31、第1の強磁性薄膜層11、第
1の非磁性導電層12、第2の強磁性薄膜層13、保護
膜32が積層されている。これらの膜は、第1の磁気セ
ンサ膜21を構成する。反強磁性薄膜層31は、第1の
強磁性薄膜層11の磁化を交換結合により固定するため
のものである。第1の磁気センサ膜21の両側には、バ
ルクハウゼンノイズを抑制するために、第2の強磁性薄
膜層13に縦バイアス磁界を印加する一対の縦バイアス
印加層36が配置されている。一対の縦バイアス印加層
36の上には、第1の磁気センサ膜21に信号検出電流
を流すための一対の電極37が配置されている。
That is, the antiferromagnetic thin film layer 31, the first ferromagnetic thin film layer 11, the first nonmagnetic conductive layer 12, the second ferromagnetic thin film layer 13, the The protective film 32 is laminated. These films constitute the first magnetic sensor film 21. The antiferromagnetic thin film layer 31 is for fixing the magnetization of the first ferromagnetic thin film layer 11 by exchange coupling. On both sides of the first magnetic sensor film 21, a pair of vertical bias applying layers 36 for applying a vertical bias magnetic field to the second ferromagnetic thin film layer 13 are arranged in order to suppress Barkhausen noise. A pair of electrodes 37 for passing a signal detection current through the first magnetic sensor film 21 are arranged on the pair of vertical bias applying layers 36.

【0032】これらの構成は、絶縁層14で被覆され、
この上に、第2の磁気センサ膜22が積層されている。
第2の磁気センサ膜22は、順に積層された、下地膜3
3、第3の強磁性薄膜層16、第2の非磁性導電層1
9、第4の強磁性薄膜層18、反強磁性薄膜層35、保
護膜34から構成される。下地膜33は、上に積層され
ていく薄膜層の結晶配向性を向上させるために配置され
ている。また、反強磁性薄膜層35は、第4の強磁性薄
膜層18の磁化を交換結合により固定するために配置さ
れている。第2の磁気センサ膜22の両脇には、一対の
縦バイアス印加層38、一対の電極39が配置されてい
る。
These configurations are covered with an insulating layer 14,
On this, the second magnetic sensor film 22 is laminated.
The second magnetic sensor film 22 is formed by sequentially laminating the base film 3
3, third ferromagnetic thin film layer 16, second nonmagnetic conductive layer 1
9, a fourth ferromagnetic thin film layer 18, an antiferromagnetic thin film layer 35, and a protective film 34. The base film 33 is disposed in order to improve the crystal orientation of the thin film layer stacked thereon. Further, the antiferromagnetic thin film layer 35 is arranged to fix the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 18 by exchange coupling. On both sides of the second magnetic sensor film 22, a pair of vertical bias applying layers 38 and a pair of electrodes 39 are arranged.

【0033】各強磁性薄膜層11、13、16、18の
磁化の向きは、図1の磁気抵抗センサと同様である。す
なわち、第1の磁気センサ膜21の第1の強磁性薄膜層
11の磁化23、ならびに、第2の磁気センサ膜22の
第4の強磁性薄膜層18の磁化26は、素子の高さ方向
28に平行で互いに逆向きに固定されている。この固定
は、図5の構成では、反強磁性薄膜層31、35との交
換結合によって成されている。また、第1の磁気センサ
膜21の第2の強磁性薄膜層13の磁化24、ならび
に、第2の磁気センサ膜22の第3の強磁性薄膜層16
の磁化25は、記録媒体からの磁界を受けていない場合
には、トラック幅方向29に平行で同じ向きであり、記
録媒体からの磁界を受けると、その磁界の向きに応じて
回転する。
The directions of magnetization of the ferromagnetic thin film layers 11, 13, 16, and 18 are the same as those of the magnetoresistive sensor of FIG. That is, the magnetization 23 of the first ferromagnetic thin film layer 11 of the first magnetic sensor film 21 and the magnetization 26 of the fourth ferromagnetic thin film layer 18 of the second magnetic sensor film 22 depend on the height of the element. 28 and fixed in opposite directions. This fixing is achieved by exchange coupling with the antiferromagnetic thin film layers 31, 35 in the configuration of FIG. Further, the magnetization 24 of the second ferromagnetic thin film layer 13 of the first magnetic sensor film 21 and the third ferromagnetic thin film layer 16 of the second magnetic sensor film 22
When no magnetic field is received from the recording medium, the magnetization 25 is parallel to the track width direction 29 and has the same direction. When a magnetic field is received from the recording medium, the magnetization 25 rotates according to the direction of the magnetic field.

【0034】記録媒体からの磁界による第2の強磁性薄
膜層13および第3の強磁性層16の磁化13、16の
回転に伴う第1の磁気センサ膜21および第2の磁気セ
ンサ膜22の電気抵抗変化を検出するために、電極37
および電極39には、別個の電流源501、502と抵
抗変化検知回路503、504が接続されている。抵抗
変化検知回路503、504には、これらの検知した抵
抗変化の差を検出する回路505に接続され、出力が得
られる構成である。
The rotation of the magnetizations 13 and 16 of the second ferromagnetic thin film layer 13 and the third ferromagnetic layer 16 by the magnetic field from the recording medium causes the first magnetic sensor film 21 and the second magnetic sensor film 22 to rotate. In order to detect a change in electric resistance, the electrode 37 is used.
The electrodes 39 are connected to separate current sources 501 and 502 and resistance change detection circuits 503 and 504, respectively. The resistance change detection circuits 503 and 504 are connected to a circuit 505 for detecting a difference between these detected resistance changes, and are configured to obtain an output.

【0035】図1の磁気抵抗センサで説明したように、
本発明の磁気抵抗センサでは、第1および第2の磁気セ
ンサ膜21、22の各層うち、磁化を固定する強磁性薄
膜層11、18の磁化の向きを互いに逆向きし、しか
も、第1および第2の磁気センサ膜21、22の電気抵
抗変化の差を検出することにより、異方性磁気抵抗効果
を相殺することができ、対称性の良い再生波形が得られ
る。また、サーマルアスピリティーによるノイズを打ち
消すことができる。
As described with reference to the magnetoresistive sensor of FIG.
In the magnetoresistive sensor of the present invention, among the layers of the first and second magnetic sensor films 21 and 22, the directions of the magnetizations of the ferromagnetic thin film layers 11 and 18 for fixing the magnetization are opposite to each other. By detecting the difference in electrical resistance change between the second magnetic sensor films 21 and 22, the anisotropic magnetoresistance effect can be canceled, and a reproduced waveform with good symmetry can be obtained. Further, noise due to thermal spirit can be canceled.

【0036】なお、図5の磁気センサでは、一対の電極
37が、第1の磁気センサ膜21の上部の一部を両端か
ら覆うような形状にしている。同様に、一対の電極39
は、第2の磁気センサ膜22の上部の一部を両端から覆
う形状である。すなわち、図5の断面図は、電極37、
39を模式的に示しているが、実際には、図13のよう
な形状であり、一対の電極37は、一対の磁気センサ膜
21の上部の両端部にかぶせられているため、一対の電
極37の先端の間隔131は、一対の縦バイアス膜36
の先端の間隔132よりも狭くなっている。同様に、一
対の電極39の先端の間隔133は、一対の縦バイアス
膜38の先端の間隔134よりも狭くなっている。
In the magnetic sensor shown in FIG. 5, the pair of electrodes 37 are formed so as to cover a part of the upper part of the first magnetic sensor film 21 from both ends. Similarly, a pair of electrodes 39
Has a shape that covers a part of the upper part of the second magnetic sensor film 22 from both ends. That is, the sectional view of FIG.
Although FIG. 39 is schematically shown, it is actually shaped as shown in FIG. 13 and the pair of electrodes 37 is covered over both ends of the upper part of the pair of magnetic sensor films 21, so that the pair of electrodes 37 is formed. The interval 131 at the tip of the pair 37 is a pair of the vertical bias films 36.
Is narrower than the interval 132 at the tip of. Similarly, the interval 133 between the tips of the pair of electrodes 39 is smaller than the interval 134 between the tips of the pair of vertical bias films 38.

【0037】このように、電極37、39の先端の間隔
を狭くしているのは、電極37、39から磁気センサ膜
21、22に流す電流を、強磁性薄膜層13、16の感
度の高い中心部の領域にのみ流すためである。強磁性薄
膜層13、16のうち、縦バイアス膜36、38に近い
領域は、媒体からの磁界によって磁化が回転しにくく、
感度が鈍い。よって、この領域を、電極37、39で覆
うことにより、中心部の感度の高い領域のみを検出でき
るため、磁気抵抗センサの感度を向上させることができ
る。
The reason why the distance between the tips of the electrodes 37 and 39 is narrowed is that the current flowing from the electrodes 37 and 39 to the magnetic sensor films 21 and 22 is high in sensitivity of the ferromagnetic thin film layers 13 and 16. This is for flowing only to the central region. In the ferromagnetic thin film layers 13 and 16, the regions close to the longitudinal bias films 36 and 38 are hardly rotated by the magnetic field from the medium,
Sensitivity is low. Therefore, by covering this region with the electrodes 37 and 39, only the region with high sensitivity at the center can be detected, so that the sensitivity of the magnetoresistive sensor can be improved.

【0038】なお、本実施の形態では、基板10の材料
としてガラスまたはセラミックスを用いている。また、
磁気センサ膜21、22の強磁性薄膜層11、13、1
6、18の材料としては、例えばCo、Fe、Ni、あ
るいはこれらを主成分とする合金を用いることができ
る。具体的には、例えば、強磁性薄膜層11、13、1
6、18を、Ni91Fe19、Co90Fe10、Coのいず
れかまたはこれらの積層膜で形成することができる。そ
の好ましい厚さは1から15nmである。非磁性導電層
12、19の材料としては、Cu、Ag、Auあるいは
これらを主成分とする合金を用いることができる。具体
的には、例えば、Cuで形成することができる。その好
ましい厚さは1から5nmである。また、絶縁層14の
材料としては、酸化アルミニウム、酸化シリコン、酸化
タンタルあるいはこれらの混合物を用いることができ
る。反強磁性薄膜層31と、反強磁性薄膜層35とで
は、交換結合磁界が消失する温度、いわゆるブロッキン
グ温度が異なる材料を用いることが望ましい。これによ
り、製造時の磁界中熱処理を容易に行うことが可能にな
るためである。具体的には、例えば、反強磁性薄膜層3
1をNiO、反強磁性薄膜層35をFe50Mn50、また
はこの逆の組み合わせで形成することができる。また、
保護膜32、34は、例えば、Taで形成することがで
きる。下地膜33は、例えば、Ta,Zr,Hfのいず
れかで形成することができる。縦バイアス印加層36、
38は、記録媒体からの磁界よりも保磁力の大きな硬質
磁性体、あるいは強磁性体と反強磁性体の積層体を用い
ることができるが、本実施の形態のように磁気センサ膜
21、22に2枚の反強磁性薄膜層31、35を用いて
いる場合には、硬質磁性体を用いることが望ましい。例
えば、CoPt合金またはCoCrPt合金で形成する
ことができる。電極37、39は、例えば、Auまたは
Taで形成することができる。
In this embodiment, glass or ceramic is used as the material of the substrate 10. Also,
The ferromagnetic thin film layers 11, 13, 1 of the magnetic sensor films 21, 22
As the materials 6 and 18, for example, Co, Fe, Ni, or an alloy containing these as main components can be used. Specifically, for example, the ferromagnetic thin film layers 11, 13, 1
6, 18 can be formed of any one of Ni 91 Fe 19 , Co 90 Fe 10 , and Co, or a laminated film thereof. Its preferred thickness is from 1 to 15 nm. As a material of the nonmagnetic conductive layers 12 and 19, Cu, Ag, Au, or an alloy containing these as main components can be used. Specifically, for example, it can be formed of Cu. Its preferred thickness is 1 to 5 nm. In addition, as a material of the insulating layer 14, aluminum oxide, silicon oxide, tantalum oxide, or a mixture thereof can be used. It is preferable that the antiferromagnetic thin film layer 31 and the antiferromagnetic thin film layer 35 use materials having different temperatures at which the exchange coupling magnetic field disappears, that is, so-called blocking temperatures. This is because heat treatment in a magnetic field during manufacturing can be easily performed. Specifically, for example, the antiferromagnetic thin film layer 3
1 may be formed of NiO, and the antiferromagnetic thin film layer 35 may be formed of Fe 50 Mn 50 , or the reverse combination. Also,
The protective films 32 and 34 can be formed of, for example, Ta. The base film 33 can be formed of, for example, any of Ta, Zr, and Hf. Vertical bias applying layer 36,
The hard magnetic material 38 having a larger coercive force than the magnetic field from the recording medium or a laminate of a ferromagnetic material and an antiferromagnetic material can be used for the magnetic sensor films 21 and 22 as in the present embodiment. When two antiferromagnetic thin film layers 31 and 35 are used, it is desirable to use a hard magnetic material. For example, it can be formed of a CoPt alloy or a CoCrPt alloy. The electrodes 37 and 39 can be formed of, for example, Au or Ta.

【0039】つぎに、図5の磁気抵抗センサの製造方法
について説明する。
Next, a method of manufacturing the magnetoresistive sensor shown in FIG. 5 will be described.

【0040】ガラス、セラミクスからなる非磁性基板1
0の上に、まず反強磁性薄膜層31を形成し、第1の強
磁性薄膜層11、第1の非磁性導電層12、第2の強磁
性薄膜層13を順次成膜した後、保護膜32で被覆す
る。これらの膜から構成される第1の磁気センサ膜21
をイオンミリング法により、図5および図13のような
所定の形状にパターニングした後、縦バイアス印加層3
6を形成する。そして、イオンミリング法により、第1
の磁気センサ膜21の上部に形成された縦バイアス印加
層36を取り除くことにより、第1の磁気センサ膜21
の両脇にのみ縦バイアス印加層36を配置することがで
きる。この上に、電極37の形成するための層を形成す
る。そしてこの層を、イオンミリングによりパターンニ
ングすることにより電極37が形成される。このとき、
電極37の先端の間隔131が、磁気センサ膜21の
幅、すなわち縦バイアス印加層36の間隔134より狭
くなるように、電極37が磁気センサ膜21の両端にか
ぶさるようパターニングする。これにより、図5および
図13のような形状の電極37が形成できる。
Non-magnetic substrate 1 made of glass and ceramics
First, an antiferromagnetic thin film layer 31 is formed on the first ferromagnetic thin film layer 31, a first ferromagnetic thin film layer 11, a first nonmagnetic conductive layer 12, and a second ferromagnetic thin film layer 13 are sequentially formed. Cover with membrane 32. First magnetic sensor film 21 composed of these films
Is patterned into a predetermined shape as shown in FIGS. 5 and 13 by an ion milling method.
6 is formed. Then, by the ion milling method, the first
By removing the vertical bias applying layer 36 formed on the upper part of the magnetic sensor film 21, the first magnetic sensor film 21 is removed.
The vertical bias application layer 36 can be arranged only on both sides of the above. On this, a layer for forming the electrode 37 is formed. The electrode 37 is formed by patterning this layer by ion milling. At this time,
The electrode 37 is patterned so as to cover both ends of the magnetic sensor film 21 so that the distance 131 between the tips of the electrodes 37 is smaller than the width of the magnetic sensor film 21, that is, the distance 134 between the vertical bias applying layers 36. Thus, an electrode 37 having a shape as shown in FIGS. 5 and 13 can be formed.

【0041】この上に、絶縁層14を成膜し、さらにこ
の上に磁気センサ膜22を形成する。第2の磁気センサ
膜22は、まず下地膜33を成膜し、その上に第3の強
磁性薄膜層16、第2の非磁性導電層19、第4の強磁
性薄膜層18、反強磁性薄膜層35、保護膜34を成膜
する。そして、第1の磁気センサ膜21と露光装置の合
わせ誤差範囲内で同じ位置に、第2の磁気センサ膜22
を所定の形状にパターニングする。そして、第1の磁気
センサ膜21のときと同様の手法で、第2の磁気センサ
膜22の両側に縦バイアス印加層38、電極39を形成
する。
An insulating layer 14 is formed thereon, and a magnetic sensor film 22 is further formed thereon. As the second magnetic sensor film 22, first, a base film 33 is formed, and a third ferromagnetic thin film layer 16, a second nonmagnetic conductive layer 19, a fourth ferromagnetic thin film layer 18, The magnetic thin film layer 35 and the protective film 34 are formed. Then, the second magnetic sensor film 22 is located at the same position within the alignment error range between the first magnetic sensor film 21 and the exposure apparatus.
Is patterned into a predetermined shape. Then, a vertical bias applying layer 38 and an electrode 39 are formed on both sides of the second magnetic sensor film 22 in the same manner as in the case of the first magnetic sensor film 21.

【0042】なお、第2の強磁性薄膜層13と第3の強
磁性薄膜層16の磁化は、成膜時に磁界を印加すること
によって、トラック幅方向29に誘導する。第1の強磁
性薄膜層11と第4の強磁性薄膜層18の磁化は、第2
及び第3の強磁性薄膜層13、16の磁化の方向とは直
交方向である素子高さ方向28に沿って互いに逆向きに
向ける。そのため、図5の形状の素子が形成された後に
磁界中熱処理を行う。この磁界中熱処理は、反強磁性薄
膜層31および反強磁性薄膜層35の一方のブロッキン
グ温度をT1、他方のブロッキング温度をT2(T1
2)とした場合に、まず、熱処理温度TをT>T1まで
温度を上げ、素子高さ方向に磁界を印加しながら熱処理
を行う。その後温度を下げ、T1>T>T2の温度で、印
加する磁界の向きを反転させることにより、図1のよう
な磁化配置にすることができる。
The magnetizations of the second ferromagnetic thin film layer 13 and the third ferromagnetic thin film layer 16 are induced in the track width direction 29 by applying a magnetic field during film formation. The magnetization of the first ferromagnetic thin film layer 11 and the fourth ferromagnetic thin film layer 18 is
And the third ferromagnetic thin film layers 13 and 16 are directed in opposite directions along an element height direction 28 which is a direction orthogonal to the direction of magnetization. Therefore, heat treatment in a magnetic field is performed after the element having the shape shown in FIG. 5 is formed. In this heat treatment in a magnetic field, the blocking temperature of one of the antiferromagnetic thin film layer 31 and the antiferromagnetic thin film layer 35 is set to T 1 , and the other blocking temperature is set to T 2 (T 1 > T 1 ).
In the case of T 2 ), first, the heat treatment temperature T is raised to T> T 1 and heat treatment is performed while applying a magnetic field in the element height direction. Thereafter, by lowering the temperature and inverting the direction of the applied magnetic field at a temperature of T 1 >T> T 2 , the magnetization arrangement as shown in FIG. 1 can be obtained.

【0043】なお、縦バイアス印加層36、38は必須
のものではなく、バルクハウゼンノイズが発生しなけれ
ば設けなくともよい。
Note that the vertical bias application layers 36 and 38 are not essential, and need not be provided if Barkhausen noise does not occur.

【0044】また、縦バイアス印加層36、38からの
縦バイアス磁界による感度の低下が問題にならない場合
には、電極37、39を磁気センサ膜21、22の両端
にかぶせず、電極37、39の先端の間隔131、13
3を縦バイアス印加層36、39の間隔132、134
と同じにすることができる。
When the sensitivity does not decrease due to the vertical bias magnetic field from the vertical bias applying layers 36 and 38, the electrodes 37 and 39 are not covered on both ends of the magnetic sensor films 21 and 22, and the electrodes 37 and 39 are not covered. Intervals 131, 13
3 is the interval 132, 134 between the vertical bias application layers 36, 39.
Can be the same as

【0045】また、図16のように、縦バイアス印加層
36、38の配向を制御するために縦バイアス印加層3
6、38の下に下地膜135を配置することもできる。
下地層135の材料としては、Cr等を用いることがで
きる。
As shown in FIG. 16, the vertical bias applying layers 3 and 3 are controlled to control the orientation of the vertical bias applying layers 36 and 38.
Underlayers 6 and 38 may be provided with a base film 135.
As a material of the underlayer 135, Cr or the like can be used.

【0046】また、上述の実施の形態では、電極37、
39等のパターニングに、イオンミリリング法を用いた
が、この方法に限らずリフトオフ法等の他の方法を用い
ることももちろん可能である。
In the above embodiment, the electrodes 37,
Although the ion milling method is used for patterning such as 39, other methods such as a lift-off method can be used without being limited to this method.

【0047】つぎに、図6を用いて本実施の形態の別の
形態の磁気抵抗センサについて説明する。また、図6の
磁気抵抗センサの形状を具体的に示す断面図を、図14
に示す。図6、図14の磁気抵抗センサは、図5の磁気
抵抗センサと同様の構成であるが、図5の磁気抵抗セン
サの第4の強磁性薄膜層18および反強磁性薄膜層35
の2層を、硬質磁性薄膜40で置き換えている。なお、
ここで硬質磁性薄膜とは、記録媒体から磁気抵抗センサ
に加わる磁界よりも保磁力が大きい磁性体からなる薄膜
をいう。硬質磁性薄膜40の磁化の方向は、第1の強磁
性薄膜層11とは逆向きに向かせる。この構成により、
第3の強磁性薄膜層16は、非磁性導電層19と硬質磁
性薄膜40とともに第2の磁気センサ22を構成する。
Next, another embodiment of the magnetoresistive sensor of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a sectional view specifically showing the shape of the magnetoresistive sensor in FIG.
Shown in The magnetoresistive sensors of FIGS. 6 and 14 have the same configuration as the magnetoresistive sensor of FIG. 5, but the fourth ferromagnetic thin film layer 18 and the antiferromagnetic thin film layer 35 of the magnetoresistive sensor of FIG.
Are replaced by a hard magnetic thin film 40. In addition,
Here, the hard magnetic thin film refers to a thin film made of a magnetic material having a larger coercive force than a magnetic field applied from the recording medium to the magnetoresistive sensor. The direction of magnetization of the hard magnetic thin film 40 is opposite to the direction of the first ferromagnetic thin film layer 11. With this configuration,
The third ferromagnetic thin film layer 16 constitutes a second magnetic sensor 22 together with the nonmagnetic conductive layer 19 and the hard magnetic thin film 40.

【0048】図6の磁気抵抗センサを製造する場合に
は、図5の磁気抵抗センサと同様に成膜およびパターニ
ングを行って図6の形状を作製した後、磁界中熱処理を
行う際に、素子高さ方向28の磁界を印加しながら磁界
中熱処理を行い、第1の強磁性薄膜層11の磁化を固定
する。その後、常温で、熱処理中の磁界の方向とは逆向
きの磁界を印加することにより、硬質磁性薄膜40の磁
化を第1の強磁性薄膜層11とは逆向きに着磁し、図1
のような磁化配置を作る。
When the magnetoresistive sensor shown in FIG. 6 is manufactured, the film is formed and patterned in the same manner as the magnetoresistive sensor shown in FIG. 5 to form the shape shown in FIG. Heat treatment in a magnetic field is performed while applying a magnetic field in the height direction 28 to fix the magnetization of the first ferromagnetic thin film layer 11. Thereafter, by applying a magnetic field in a direction opposite to the direction of the magnetic field during the heat treatment at room temperature, the magnetization of the hard magnetic thin film 40 is magnetized in the direction opposite to that of the first ferromagnetic thin film layer 11, and FIG.
Make a magnetization arrangement like

【0049】なお、図6で、縦バイアス印加層36、3
8に硬質磁性体を用いる場合、硬質磁性薄膜40と縦バ
イアス印加層36、38とで保磁力の大きく異なる硬質
磁性体を用いるようにする。また、縦バイアス印加層3
6、38を、強磁性体と反強磁性体の積層体で構成して
もよい。このとき、縦バイアス印加層36、38に用い
る反強磁性材料と、反強磁性薄膜31のブロッキング温
度が異なるように材料を選択する。
In FIG. 6, the vertical bias application layers 36, 3
When a hard magnetic material is used for the hard magnetic material 8, a hard magnetic material having a large coercive force between the hard magnetic thin film 40 and the longitudinal bias applying layers 36 and 38 is used. The vertical bias application layer 3
6, 38 may be composed of a laminate of a ferromagnetic material and an antiferromagnetic material. At this time, the material is selected so that the antiferromagnetic material used for the vertical bias application layers 36 and 38 and the blocking temperature of the antiferromagnetic thin film 31 are different.

【0050】なお、図6の構成では、図5の磁気抵抗セ
ンサの第4の強磁性薄膜層18と反強磁性薄膜層35の
2層を、1層の硬質磁性薄膜40で置き換えているが、
図5の反強磁性薄膜層35のかわりに、硬質磁性薄膜層
を用い、第4の強磁性薄膜層18の磁化を硬質磁性薄膜
層の磁化との強磁性的な交換結合によって固定すること
もできる。この場合、硬質磁性薄膜層の保磁力以上の外
部磁界が作用しない限り、第4の強磁性薄膜層18の磁
化を固定した状態に保つことができる。
In the configuration of FIG. 6, two layers of the fourth ferromagnetic thin film layer 18 and the antiferromagnetic thin film layer 35 of the magnetoresistive sensor of FIG. 5 are replaced by one hard magnetic thin film 40. ,
A hard magnetic thin film layer may be used instead of the antiferromagnetic thin film layer 35 of FIG. 5, and the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 18 may be fixed by ferromagnetic exchange coupling with the magnetization of the hard magnetic thin film layer. it can. In this case, the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 18 can be kept fixed unless an external magnetic field greater than the coercive force of the hard magnetic thin film layer acts.

【0051】つぎに、図4の構成に対応する磁気抵抗セ
ンサの具体的な構成について、図7を用いて説明する。
また、磁気抵抗センサの形状を表す断面図を図15に示
す。
Next, a specific configuration of the magnetoresistive sensor corresponding to the configuration of FIG. 4 will be described with reference to FIG.
FIG. 15 is a sectional view showing the shape of the magnetoresistive sensor.

【0052】非磁性基板410の上には、順に、下地層
433、第1の強磁性薄膜層411、第1の非磁性導電
層412、第2の強磁性薄膜層413が積層されてい
る。これらの膜は、第1の磁気センサ膜421を構成す
る。第1の磁気センサ膜421の両側には、バルクハウ
ゼンノイズを抑制するために、第1の強磁性薄膜層41
1に縦バイアス磁界を印加する一対の縦バイアス印加層
436が配置されている。一対の縦バイアス印加層43
6の上には、第1の磁気センサ膜421に信号検出電流
を流すための一対の電極437が配置されている。
On the non-magnetic substrate 410, an underlayer 433, a first ferromagnetic thin film layer 411, a first non-magnetic conductive layer 412, and a second ferromagnetic thin film layer 413 are sequentially stacked. These films constitute the first magnetic sensor film 421. On both sides of the first magnetic sensor film 421, the first ferromagnetic thin film layer 41 is provided to suppress Barkhausen noise.
A pair of vertical bias applying layers 436 for applying a vertical bias magnetic field are disposed on each of the pair. A pair of vertical bias applying layers 43
A pair of electrodes 437 for causing a signal detection current to flow through the first magnetic sensor film 421 is arranged on 6.

【0053】これらの構成は、絶縁性反強磁性薄膜層4
15で被覆され、この上に、第2の磁気センサ膜422
が積層されている。第2の磁気センサ膜422は、順に
積層された、第3の強磁性薄膜層416、スペーサ層4
17、第4の強磁性薄膜層418、第2の非磁性導電層
419、第5の強磁性薄膜層420、保護膜434から
構成される。第2の磁気センサ膜422の両脇には、一
対の縦バイアス印加層438、一対の電極439が配置
されている。
These structures are the same as those of the insulating antiferromagnetic thin film layer 4.
15 on which the second magnetic sensor film 422 is placed.
Are laminated. The second magnetic sensor film 422 is formed by sequentially stacking a third ferromagnetic thin film layer 416 and a spacer layer 4
17, a fourth ferromagnetic thin film layer 418, a second nonmagnetic conductive layer 419, a fifth ferromagnetic thin film layer 420, and a protective film 434. A pair of vertical bias applying layers 438 and a pair of electrodes 439 are arranged on both sides of the second magnetic sensor film 422.

【0054】各強磁性薄膜層411、413、416、
418、420の磁化の向きは、図4の磁気抵抗センサ
と同様である。すなわち、第1の磁気センサ膜421の
第2の強磁性薄膜層413の磁化424、ならびに、第
2の磁気センサ膜422の第4の強磁性薄膜層418の
磁化426は、素子の高さ方向28に平行で互いに逆向
きに固定されている。第2の強磁性薄膜層413の磁化
の固定は、絶縁性反強磁性薄膜層415との交換結合に
よって成されている。第4の強磁性薄膜層418の磁化
の固定は、スペーサ層417を介して第3の強磁性薄膜
層416と反強磁性的に結合することによって成されて
いる。第3の強磁性薄膜層416の磁化は、絶縁性反強
磁性薄膜層415との交換結合によって、第2の強磁性
薄膜層413と同じ向きに固定されている。
Each of the ferromagnetic thin film layers 411, 413, 416,
The magnetization directions of 418 and 420 are the same as those of the magnetoresistive sensor of FIG. That is, the magnetization 424 of the second ferromagnetic thin film layer 413 of the first magnetic sensor film 421 and the magnetization 426 of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 of the second magnetic sensor film 422 are determined in the height direction of the element. 28 and fixed in opposite directions. The magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 is fixed by exchange coupling with the insulating antiferromagnetic thin film layer 415. The magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 is fixed by antiferromagnetic coupling with the third ferromagnetic thin film layer 416 via the spacer layer 417. The magnetization of the third ferromagnetic thin film layer 416 is fixed in the same direction as the second ferromagnetic thin film layer 413 by exchange coupling with the insulating antiferromagnetic thin film layer 415.

【0055】また、第1の磁気センサ膜421の第1の
強磁性薄膜層411の磁化423、ならびに、第2の磁
気センサ膜422の第5の強磁性薄膜層420の磁化4
27は、記録媒体からの磁界を受けていない場合には、
トラック幅方向29に平行で同じ向きであり、記録媒体
からの磁界を受けると、その磁界の向きに応じて回転す
る。
The magnetization 423 of the first ferromagnetic thin film layer 411 of the first magnetic sensor film 421 and the magnetization 4 of the fifth ferromagnetic thin film layer 420 of the second magnetic sensor film 422
27, when not receiving the magnetic field from the recording medium,
It is parallel to the track width direction 29 and has the same direction. When receiving a magnetic field from the recording medium, it rotates according to the direction of the magnetic field.

【0056】また、電極437、439に接続される回
路構成は、図5の電極37、39に接続される回路構成
と同じである。
The circuit configuration connected to the electrodes 437 and 439 is the same as the circuit configuration connected to the electrodes 37 and 39 in FIG.

【0057】このように、図7の磁気センサでは、第2
および第4の強磁性薄膜層413、418の磁化の向き
を互いに逆向き固定し、しかも、第1および第2の磁気
センサ膜421、422の電気抵抗変化の差を検出する
構成にすることにより、異方性磁気抵抗効果を相殺する
ことができ、対称性の良い再生波形が得られる。また、
サーマルアスピリティーによるノイズを打ち消すことが
できる。
As described above, in the magnetic sensor shown in FIG.
And the fourth ferromagnetic thin film layers 413 and 418 are fixed in directions opposite to each other, and the difference between the electric resistance changes of the first and second magnetic sensor films 421 and 422 is detected. The anisotropic magnetoresistance effect can be canceled out, and a reproduced waveform with good symmetry can be obtained. Also,
The noise due to thermal spirit can be canceled.

【0058】なお、図7の磁気センサでは、図5の磁気
センサと同様、電極437、439が、磁気センサ膜4
21、422の両端から上部の一部を覆うような形状に
している(図15)。これにより、電極437、439
から磁気センサ膜421、422に流す電流を、磁気セ
ンサ膜421、422の中心部の領域にのみ流すことが
できるため、磁気抵抗センサの感度を向上させることが
できる。
In the magnetic sensor shown in FIG. 7, the electrodes 437 and 439 are formed on the magnetic sensor film 4 similarly to the magnetic sensor shown in FIG.
21 and 422 are formed so as to cover a part of the upper part from both ends (FIG. 15). Thereby, the electrodes 437, 439
Therefore, the current flowing through the magnetic sensor films 421 and 422 can be passed only to the central region of the magnetic sensor films 421 and 422, so that the sensitivity of the magnetoresistive sensor can be improved.

【0059】絶縁性反強磁性層415は、例えば、Ni
OおよびCoOのいずれか、またはこれらの積層体によ
り形成することができる。また、スペーサ層417は、
Ru、Cr、Rh、Irのいずれか、あるいはこれらの
合金によりから形成することができる。スペーサ層41
7の厚さは、0.3から1.0nmの範囲であることが望
ましい。また、強磁性薄膜層411、413、416、
418、420は、上述の強磁性薄膜層11等と同じ材
料で、非磁性導電層412、419は、非磁性導電層1
2等と同じ材料で、縦バイアス印加層436、438
は、縦バイアス印加層36等と同じ材料で、電極43
7、439は、電極37等と同じ材料で、下地膜433
は、下地膜33と同じ材料で、それぞれ形成することが
できる。
The insulating antiferromagnetic layer 415 is made of, for example, Ni
It can be formed of any of O and CoO, or a laminate thereof. In addition, the spacer layer 417
It can be formed of any of Ru, Cr, Rh, and Ir, or an alloy thereof. Spacer layer 41
The thickness of 7 is desirably in the range of 0.3 to 1.0 nm. Also, the ferromagnetic thin film layers 411, 413, 416,
418 and 420 are made of the same material as the above-mentioned ferromagnetic thin film layer 11 and the like, and the nonmagnetic conductive layers 412 and 419 are made of the nonmagnetic conductive layer 1
Vertical bias applying layers 436, 438
Is the same material as the vertical bias applying layer 36 and the like,
7, 439 are the same material as the electrode 37 and the like;
Can be formed of the same material as the base film 33, respectively.

【0060】つぎに、図7の磁気抵抗センサの製造方法
について説明する。
Next, a method of manufacturing the magnetoresistive sensor shown in FIG. 7 will be described.

【0061】第1の磁気センサ膜421および第2の磁
気センサ膜422、縦バイアス印加層436、438お
よび電極437、439の成膜およびパターニングは、
図5の磁気抵抗センサと同様に行う。
The film formation and patterning of the first magnetic sensor film 421 and the second magnetic sensor film 422, the vertical bias applying layers 436 and 438, and the electrodes 437 and 439 are performed as follows.
This is performed in the same manner as the magnetoresistive sensor shown in FIG.

【0062】このとき、第1の強磁性薄膜層411と第
5の強磁性薄膜層420は、成膜時に磁界を印加するこ
とによって、磁化の方向をトラック幅方向29に誘導す
る。
At this time, the first ferromagnetic thin film layer 411 and the fifth ferromagnetic thin film layer 420 induce a magnetization direction in the track width direction 29 by applying a magnetic field during film formation.

【0063】また、第3の強磁性薄膜層416と第4の
強磁性薄膜層418との反強磁性的な結合を利用して、
第4の強磁性薄膜層418の磁化と第2の強磁性薄膜層
413の磁化とを、素子の高さ方向28に平行でかつ互
いに逆向きの方向に向かせるため、図7の磁気センサの
成膜およびパターニング等を行った後、磁界中熱処理を
行う。印加する磁界の向きは、第2の強磁性薄膜層41
3の磁化を向けたい方向(図4参照)である。ただし、
第3の強磁性薄膜層416は、その磁化量(飽和磁束密
度と膜厚との積)が、第4の強磁性薄膜層418の磁化
量より大きくなるように形成しておく。この磁界中熱処
理により、第2の強磁性薄膜層413の磁化が印加した
磁界の方向を向き、絶縁性反強磁性層415の磁化との
交換結合によりこの方向に固定される。同時に、第3お
よび第4の強磁性薄膜層416、418のうち磁化量の
大きな第3の強磁性薄膜層416の磁化が、印加した磁
界の方向を向き、絶縁性反強磁性層415の磁化との交
換結合により固定される。このように、第3の強磁性薄
膜層416の磁化が固定されると、第4の強磁性薄膜層
418の磁化は、スペーサ層417を介した反強磁性的
な結合により、特に処理を施すことなく、第3の強磁性
薄膜層416の磁化とは逆向きに固定される。これによ
り、第4の強磁性薄膜層418の磁化と第2の強磁性薄
膜層413の磁化とを、素子の高さ方向28に平行でか
つ互いに逆向きの方向に向かせることができる。
Further, utilizing the antiferromagnetic coupling between the third ferromagnetic thin film layer 416 and the fourth ferromagnetic thin film layer 418,
In order to direct the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 and the magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 in directions parallel to the height direction 28 of the element and in directions opposite to each other, the magnetic sensor of FIG. After performing film formation and patterning, heat treatment in a magnetic field is performed. The direction of the applied magnetic field is determined by the second ferromagnetic thin film layer 41.
3 is the direction in which the magnetization is desired to be directed (see FIG. 4). However,
The third ferromagnetic thin film layer 416 is formed so that the amount of magnetization (the product of the saturation magnetic flux density and the film thickness) is larger than the amount of magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418. By the heat treatment in the magnetic field, the magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 faces the direction of the applied magnetic field, and is fixed in this direction by exchange coupling with the magnetization of the insulating antiferromagnetic layer 415. At the same time, the magnetization of the third ferromagnetic thin film layer 416 having a large magnetization amount among the third and fourth ferromagnetic thin film layers 416 and 418 is oriented in the direction of the applied magnetic field, and the magnetization of the insulating antiferromagnetic layer 415 is changed. Fixed by exchange coupling with As described above, when the magnetization of the third ferromagnetic thin film layer 416 is fixed, the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 is particularly subjected to processing by antiferromagnetic coupling via the spacer layer 417. Without being fixed, the magnetization of the third ferromagnetic thin film layer 416 is fixed in the opposite direction. Thereby, the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 and the magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 can be directed in directions parallel to the height direction 28 of the element and opposite to each other.

【0064】なお、この方法の他、磁界中成膜を利用し
て、第4の強磁性薄膜層418の磁化と第2の強磁性薄
膜層413の磁化とを、素子の高さ方向28に平行でか
つ互いに逆向きの方向に向かせることもできる。この場
合、第2の強磁性薄膜層413および第3の強磁性薄膜
層416の成膜時に、素子高さ方向28に平行で同じ向
きの磁界を印加しながら成膜する。そして、第3の強磁
性薄膜層416の上にスペーサ層417を成膜し、今度
は磁界を印加せずに、第4の強磁性薄膜層418を成膜
する。第4の強磁性薄膜層418の磁化は、第3の強磁
性薄膜層416との反強磁性的な結合によって、第3の
強磁性薄膜層416とは逆向きとなる。これによって、
第4の強磁性薄膜層418の磁化と第2の強磁性薄膜層
413の磁化とを、互いに逆向きに向かせることができ
る。この場合、第3の強磁性薄膜層416の磁化量が、
第4の強磁性薄膜層418の磁化量より大きくなるよう
に形成する必要はない。
In addition to this method, the magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 and the magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 are changed in the height direction 28 of the element by utilizing film formation in a magnetic field. They can also be oriented in parallel and opposite directions. In this case, when the second ferromagnetic thin film layer 413 and the third ferromagnetic thin film layer 416 are formed, they are formed while applying a magnetic field parallel to the element height direction 28 and in the same direction. Then, a spacer layer 417 is formed on the third ferromagnetic thin film layer 416, and then a fourth ferromagnetic thin film layer 418 is formed without applying a magnetic field. The magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 is opposite to that of the third ferromagnetic thin film layer 416 due to antiferromagnetic coupling with the third ferromagnetic thin film layer 416. by this,
The magnetization of the fourth ferromagnetic thin film layer 418 and the magnetization of the second ferromagnetic thin film layer 413 can be opposite to each other. In this case, the magnetization amount of the third ferromagnetic thin film layer 416 becomes
It is not necessary to form the fourth ferromagnetic thin film layer 418 so as to be larger than the magnetization amount.

【0065】図7の磁気抵抗センサの構成では、反強磁
性薄膜層が絶縁性反強磁性薄膜層415の一層しか存在
しないので、比較的容易に、逆方向に磁化を固定するこ
とができる。また、縦バイアス印加層を設ける際にも、
硬質磁性体、および強磁性体と反強磁性体の積層体のど
ちらでも用いることができる。
In the configuration of the magnetoresistive sensor shown in FIG. 7, since there is only one antiferromagnetic thin film layer of the insulating antiferromagnetic thin film layer 415, the magnetization can be fixed relatively easily in the opposite direction. Also, when providing a vertical bias applying layer,
Any of a hard magnetic material and a laminate of a ferromagnetic material and an antiferromagnetic material can be used.

【0066】つぎに、上述の磁気抵抗センサを用いた磁
気抵抗効果ヘッドの実施の形態について説明する。
Next, an embodiment of a magnetoresistive head using the above-described magnetoresistive sensor will be described.

【0067】図8は、図6の磁気抵抗センサを用いた磁
気抵抗効果ヘッドの側面図である。通常の磁気抵抗効果
ヘッドでは、第1および第2の磁気センサ膜21、22
を記録媒体に近づけるために、ヘッドの記録媒体への対
向面50に磁気センサ膜21、22の端面を露出する構
成を取る。しかしながら、図6の磁気抵抗センサのよう
に、強磁性薄膜層の代わりに硬質磁性薄膜40を用いる
場合には、記録媒体からの信号磁界によって、硬質磁性
薄膜40の素子の高さ方向28に固定された磁化が減磁
され、磁化の方向が不安定になることがある。そこで、
本実施の形態では、図8のように、図6の磁気抵抗セン
サ100を、ヘッドの記録媒体への対向面50から遠ざ
ける。そして、磁気センサ膜21、22と、記録媒体へ
の対向面50との間に軟磁性膜41を配置し、記録媒体
からの信号磁界を軟磁性膜41を通して磁気センサ素子
100に導く。軟磁性膜41は、透磁率の高い磁化困難
軸が素子の高さ方向28と平行になるように形成する。
FIG. 8 is a side view of a magnetoresistive head using the magnetoresistive sensor of FIG. In a normal magnetoresistive head, the first and second magnetic sensor films 21 and 22
In order to make the head closer to the recording medium, the end faces of the magnetic sensor films 21 and 22 are exposed on the surface 50 of the head facing the recording medium. However, when the hard magnetic thin film 40 is used instead of the ferromagnetic thin film layer as in the magnetoresistive sensor in FIG. 6, the hard magnetic thin film 40 is fixed in the height direction 28 of the element by the signal magnetic field from the recording medium. The applied magnetization may be demagnetized and the direction of the magnetization may become unstable. Therefore,
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the magnetoresistive sensor 100 of FIG. 6 is moved away from the surface 50 of the head facing the recording medium. Then, a soft magnetic film 41 is disposed between the magnetic sensor films 21 and 22 and the surface 50 facing the recording medium, and a signal magnetic field from the recording medium is guided to the magnetic sensor element 100 through the soft magnetic film 41. The soft magnetic film 41 is formed such that the hard axis having high magnetic permeability is parallel to the height direction 28 of the element.

【0068】これにより、硬質磁性薄膜40の磁化が減
磁されることを防止することができ、出力の減少および
不安定化を防ぐことができる。
As a result, the magnetization of the hard magnetic thin film 40 can be prevented from being demagnetized, and the output can be prevented from decreasing and becoming unstable.

【0069】なお、図6の磁気抵抗センサのかわりに、
強磁性薄膜層の磁化を固定するために硬質磁性薄膜を用
いる磁気抵抗センサや、図5や図7の磁気抵抗センサ
を、図8のヘッドに用いることももちろん可能である。
Incidentally, instead of the magnetoresistive sensor of FIG. 6,
It is of course possible to use the magnetoresistive sensor using a hard magnetic thin film to fix the magnetization of the ferromagnetic thin film layer or the magnetoresistive sensor of FIGS. 5 and 7 for the head of FIG.

【0070】また、図9は、上述してきた本実施の形態
の磁気抵抗センサを用いた磁気抵抗効果ヘッドの別の実
施の形態である。
FIG. 9 shows another embodiment of a magnetoresistive head using the above-described magnetoresistive sensor of the present embodiment.

【0071】これまでの実施の形態では、信号検出電流
をトラック幅方向29に流すことを前提にしていたが、
図9のように、電極39の一方を媒体との対向面50に
配置し、縦長の形状にパターニングした磁気センサ膜2
2等の素子高さ方向に信号検出電流を流す構成にするこ
とができる。これにより、電極39の間隔を、トラック
幅に制限されずに大きくすることができるため、磁気セ
ンサ膜の素子抵抗を大きくすることが可能である。これ
により、大きな出力を得ることができる。図9のヘッド
構成は、上述してきた本実施の形態の磁気抵抗センサの
いずれにも適用することができる。
In the above embodiments, it is assumed that the signal detection current flows in the track width direction 29.
As shown in FIG. 9, one of the electrodes 39 is disposed on the surface 50 facing the medium, and the magnetic sensor film 2 is patterned into a vertically long shape.
A configuration in which the signal detection current flows in the height direction of the element such as 2 can be adopted. Thus, the interval between the electrodes 39 can be increased without being limited by the track width, and thus the element resistance of the magnetic sensor film can be increased. Thereby, a large output can be obtained. The head configuration of FIG. 9 can be applied to any of the above-described magnetoresistive sensors of the present embodiment.

【0072】以上の実施の形態では、非磁性基板10上
に直接磁気抵抗センサを形成した場合について説明した
が、高い分解能を得るために、第1及び第2の磁気セン
サ膜の上側または下側の少なくとも一方にギャップ層を
介してシ−ルド層を設けたり、また、記録用の誘導型磁
気素子を本発明の磁気抵抗センサの上側あるいは下側に
設けることももちろん可能である。このようにしても、
本発明の磁気抵抗センサの基本的な特性は変わるもので
はない。
In the above embodiment, the case where the magnetoresistive sensor is formed directly on the non-magnetic substrate 10 has been described. However, in order to obtain high resolution, the upper or lower side of the first and second magnetic sensor films is required. It is of course possible to provide a shield layer via a gap layer on at least one of them, or to provide an inductive magnetic element for recording above or below the magnetoresistive sensor of the present invention. Even if you do this,
The basic characteristics of the magnetoresistive sensor of the present invention do not change.

【0073】また、上述の各実施の形態の磁気抵抗セン
サは、図8、図9の形状の磁気抵抗効果ヘッドに用いる
以外に、磁気抵抗センサが媒体対向面に露出される一般
的な構造の磁気抵抗効果ヘッドにも用いることができ
る。
The magnetoresistive sensor of each of the above-described embodiments has a general structure in which the magnetoresistive sensor is exposed to the medium facing surface, in addition to being used for the magnetoresistive heads having the shapes shown in FIGS. It can also be used for a magnetoresistive head.

【0074】[0074]

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
巨大磁気抵抗効果を用いた磁気抵抗センサであって、異
方性磁気抵抗効果の影響を取り除き、対称性の良い再生
波形が安定して得られる磁気抵抗センサを提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a magnetoresistive sensor using a giant magnetoresistive effect, in which the influence of the anisotropic magnetoresistive effect is removed and a reproduced waveform with good symmetry is stably obtained.

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

【図1】本発明の磁気抵抗センサの一実施の形態の基本
的な層構成を示すための説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic layer configuration of an embodiment of a magnetoresistive sensor of the present invention.

【図2】(a),(b)図1の構成の磁気抵抗センサの
2つの磁気センサ膜の各々の磁気抵抗変化曲線をシミュ
レーションにより求めた結果を示すグラフ。
2 (a) and 2 (b) are graphs showing results obtained by simulating magnetoresistive change curves of two magnetic sensor films of the magnetoresistive sensor having the configuration of FIG.

【図3】図1の構成の磁気抵抗センサの2つの磁気セン
サ膜の電気抵抗変化の差を、磁気抵抗センサの出力とし
たときに得られる磁気抵抗変化曲線を示すグラフ。
3 is a graph showing a magnetoresistive change curve obtained when a difference between electric resistance changes of two magnetic sensor films of the magnetoresistive sensor having the configuration of FIG. 1 is used as an output of the magnetoresistive sensor.

【図4】本発明の磁気抵抗センサの他の実施の形態の基
本的な層構成を示すための説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a basic layer configuration of another embodiment of the magnetoresistive sensor of the present invention.

【図5】本発明の磁気抵抗センサの具体的な構成の一実
施の形態を示すための断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of a specific configuration of the magnetoresistive sensor of the present invention.

【図6】本発明の磁気抵抗センサの具体的な構成の一実
施の形態を示すための断面。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing one embodiment of a specific configuration of the magnetoresistive sensor of the present invention.

【図7】本発明の磁気抵抗センサの具体的な構成の一実
施の形態を示すための断面。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing one embodiment of a specific configuration of the magnetoresistive sensor of the present invention.

【図8】本発明の磁気抵抗センサを用いた磁気抵抗効果
ヘッドの一実施の形態を示すための斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of a magnetoresistive head using the magnetoresistive sensor of the present invention.

【図9】本発明の磁気抵抗センサを用いた磁気抵抗効果
ヘッドの一実施の形態を示すための斜視図。
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of a magnetoresistive head using the magnetoresistive sensor of the present invention.

【図10】従来のスピンバルブ構造を有する磁気抵抗セ
ンサの基本的な層構成を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a basic layer configuration of a conventional magnetoresistive sensor having a spin valve structure.

【図11】従来のスピンバルブ構造を有する磁気抵抗セ
ンサの磁気抵抗変化曲線の測定結果を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing a measurement result of a magnetoresistance change curve of a magnetoresistance sensor having a conventional spin valve structure.

【図12】従来のスピンバルブ構造を有する磁気抵抗セ
ンサの磁気抵抗変化曲線をシミュレーションにより計算
した結果を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing a result of calculating a magnetoresistive change curve of a magnetoresistive sensor having a conventional spin valve structure by simulation.

【図13】図5の磁気抵抗センサの各層の具体的な形状
を示すための断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a specific shape of each layer of the magnetoresistive sensor of FIG. 5;

【図14】図6の磁気抵抗センサの各層の具体的な形状
を示すための断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing a specific shape of each layer of the magnetoresistive sensor of FIG. 6;

【図15】図7の磁気抵抗センサの各層の具体的な形状
を示すための断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing a specific shape of each layer of the magnetoresistive sensor of FIG. 7;

【図16】図5の磁気抵抗センサに下地膜135を加え
た構成を示すための断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing a configuration in which a base film 135 is added to the magnetoresistive sensor of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板、11、411…第1の強磁性薄膜層、1
2、412…第1の非磁性導電層、13、413…第2
の強磁性薄膜層、14…絶縁層、415…絶縁性反強磁
性薄膜層、16、416…第3の強磁性薄膜層、417
…スペーサ層、18、418…第4の強磁性薄膜層、1
9、419…第2の非磁性導電層、20、420…第5
の強磁性薄膜層、21、421…第1の磁気センサ膜、
22、422…第2の磁気センサ膜、23、423…第
1の強磁性薄膜層の磁化、24、424…第2の強磁性
薄膜層の磁化、25、425…第3の強磁性薄膜層の磁
化、26、426…第4の強磁性薄膜層の磁化、27、
427…第5の強磁性薄膜層の磁化、28…素子高さ方
向、29…トラック幅方向、31、35…反強磁性薄膜
層、32、34…保護膜、33…下地膜、36、38、
436、438…縦バイアス印加層、37、 39、4
37、439…電極、40…硬質磁性薄膜、41…軟磁
性膜、50…媒体対向面、100…磁気抵抗センサ。
Reference numeral 10: substrate, 11, 411: first ferromagnetic thin film layer, 1
2, 412... First nonmagnetic conductive layer, 13, 413.
, 14, insulating layer, 415, insulating antiferromagnetic thin film layer, 16, 416, third ferromagnetic thin film layer, 417
... spacer layer, 18, 418 ... fourth ferromagnetic thin film layer, 1
9, 419 ... second non-magnetic conductive layer, 20, 420 ... fifth
, A first magnetic sensor film,
22, 422: second magnetic sensor film, 23, 423: magnetization of first ferromagnetic thin film layer, 24, 424: magnetization of second ferromagnetic thin film layer, 25, 425: third ferromagnetic thin film layer , 26, 426... The fourth ferromagnetic thin film layer, 27,
427: magnetization of the fifth ferromagnetic thin film layer, 28: element height direction, 29: track width direction, 31, 35: antiferromagnetic thin film layer, 32, 34: protective film, 33: base film, 36, 38 ,
436, 438: vertical bias application layer, 37, 39, 4
37, 439: electrode, 40: hard magnetic thin film, 41: soft magnetic film, 50: medium facing surface, 100: magnetoresistive sensor.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】記録媒体からの磁界によって電気抵抗変化
の生じる第1の磁気センサおよび第2の磁気センサ膜
と、前記第1の磁気センサ膜の電気抵抗変化を検出する
ための第1の電極対と、前記第2の磁気センサ膜の電気
抵抗変化を検出するための第2の電極対と、前記第1の
電極対から検出された電気抵抗変化と第2の電極対から
検出された電気抵抗変化との差を求める電気回路とを有
し、 第1の磁気センサ膜および第2の磁気センサ膜は、それ
ぞれ、記録媒体からの磁界に応じて磁化の回転する第1
の強磁性層と、磁化の固定された第2の強磁性層と、前
記第1の強磁性層と第2の強磁性層との間に配置された
非磁性層とを有する積層膜であり、 前記第1の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、前
記第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化が固定さ
れている方向とは異なる向きに固定されていることを特
徴とする磁気抵抗センサ。
A first magnetic sensor film and a second magnetic sensor film in which a change in electric resistance is caused by a magnetic field from a recording medium; and a first magnetic sensor film for detecting a change in electric resistance of the first magnetic sensor film. An electrode pair, a second electrode pair for detecting a change in electric resistance of the second magnetic sensor film, and an electric resistance change detected from the first electrode pair and detected from the second electrode pair. An electrical circuit for determining a difference from an electrical resistance change, wherein the first magnetic sensor film and the second magnetic sensor film each include a first magnetic sensor film whose magnetization rotates in response to a magnetic field from a recording medium.
A ferromagnetic layer, a second ferromagnetic layer having a fixed magnetization, and a nonmagnetic layer disposed between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer. The magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is fixed in a direction different from the direction in which the magnetization of the second ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film is fixed. A magnetoresistive sensor characterized in that:
【請求項2】請求項1において、前記第1の磁気センサ
膜の第2の強磁性層の磁化が固定されている方向は、前
記第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化が固定さ
れている方向とは逆向きであることを特徴とする磁気抵
抗センサ。
2. The method according to claim 1, wherein the direction in which the magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is fixed is the direction of the magnetization of the second ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film. A direction opposite to the direction in which is fixed.
【請求項3】請求項1において、第1および第2の電極
対は、それぞれ、前記第1および第2の磁気センサ膜の
中央部の電気抵抗変化を検出するために、電極対の間隔
が、該間隔方向の磁気センサ膜の幅よりも狭いことを特
徴とする磁気抵抗センサ。
3. A first electrode pair according to claim 1, wherein the first and second electrode pairs have an interval between the electrode pairs to detect a change in electric resistance at a central portion of the first and second magnetic sensor films. A magnetoresistive sensor, wherein the width is smaller than the width of the magnetic sensor film in the gap direction.
【請求項4】請求項3において、前記第1および第2の
電極対は、それぞれ、前記第1および第2の磁気センサ
膜の両脇に配置され、その一部が前記第1および第2の
磁気センサ膜の両端から上面の一部を覆うように形成さ
れていることを特徴とする磁気抵抗センサ。
4. The first and second electrode pairs according to claim 3, wherein the first and second electrode pairs are respectively disposed on both sides of the first and second magnetic sensor films, and a part of the first and second electrode pairs is disposed on the first and second magnetic sensor films. A magnetic sensor film formed so as to cover a part of the upper surface from both ends of the magnetic sensor film.
【請求項5】請求項1において、前記第1および第2の
磁気センサ膜は、それぞれの前記第2の強磁性層と接す
るように配置された反強磁性層をそれぞれ有し、前記第
2の強磁性層は、前記反強磁性層との交換結合により磁
化が固定されていることを特徴とする磁気抵抗センサ。
5. The first and second magnetic sensor films according to claim 1, wherein the first and second magnetic sensor films each have an antiferromagnetic layer arranged so as to be in contact with each of the second ferromagnetic layers. Wherein the magnetization of the ferromagnetic layer is fixed by exchange coupling with the antiferromagnetic layer.
【請求項6】請求項5において、前記第1の磁気センサ
膜と第2の磁気センサ膜とは、絶縁層を挟んで積層され
ていることを特徴とする磁気抵抗センサ。
6. A magnetoresistive sensor according to claim 5, wherein said first magnetic sensor film and said second magnetic sensor film are laminated with an insulating layer interposed therebetween.
【請求項7】請求項1において、前記第2の磁気センサ
膜と第2の磁気センサ膜とは、絶縁性反強磁性層を挟ん
で積層され、 前記第1の磁気センサ膜は、該第1の磁気センサ膜の第
2の強磁性層が前記絶縁性反強磁性層と接するように配
置され、 前記第2の磁気センサ膜は、該第2の磁気センサ膜の第
2の強磁性層の、前記非磁性層とは逆側の面に、順に重
ねられた第2の非磁性層と第3の強磁性層とを有し、 前記第2の磁気センサ膜は、前記第3の強磁性層が前記
絶縁性反強磁性層と接するように配置され、 前記第1の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、前
記絶縁性反強磁性層との交換結合により固定され、 前記第2の磁気センサ膜の第3の強磁性層の磁化は、前
記絶縁性反強磁性層との交換結合により固定され、前記
第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、前記第
2の非磁性層を介して、第3の強磁性層の磁化と反強磁
性的に結合することにより、前記第1の磁気センサ膜の
第2の強磁性層の磁化とは逆向きに固定されることを特
徴とする磁気抵抗センサ。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second magnetic sensor film and the second magnetic sensor film are laminated with an insulating antiferromagnetic layer interposed therebetween, and the first magnetic sensor film is A second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is disposed so as to be in contact with the insulating antiferromagnetic layer; and a second ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film. A second non-magnetic layer and a third ferromagnetic layer, which are sequentially stacked on a surface opposite to the non-magnetic layer, wherein the second magnetic sensor film has the third strength. A magnetic layer is disposed so as to be in contact with the insulating antiferromagnetic layer; a magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is fixed by exchange coupling with the insulating antiferromagnetic layer; The magnetization of the third ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film is fixed by exchange coupling with the insulating antiferromagnetic layer, The magnetization of the second ferromagnetic layer of the sensor film is antiferromagnetically coupled to the magnetization of the third ferromagnetic layer via the second nonmagnetic layer, so that the first magnetic sensor film Wherein the magnetization of the second ferromagnetic layer is fixed in a direction opposite to that of the second ferromagnetic layer.
【請求項8】請求項1において、前記第2の磁気センサ
膜の第2の強磁性層は、記録媒体からの磁界よりも保磁
力の大きな磁性体からなり、 前記第1の磁気センサ膜は、該第1の磁気センサ膜の前
記第2の強磁性層に接するように反強磁性層を有し、 前記第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、自
らの保磁力により固定され、前記第1の磁気センサ膜の
前記第2の強磁性層の磁化は、前記反強磁性層との交換
結合により固定されることを特徴とする磁気抵抗セン
サ。
8. The first magnetic sensor film according to claim 1, wherein the second ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film is made of a magnetic material having a larger coercive force than a magnetic field from a recording medium. An antiferromagnetic layer in contact with the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film, wherein the magnetization of the second ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film has its own coercive force Wherein the magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is fixed by exchange coupling with the antiferromagnetic layer.
【請求項9】請求項1において、前記第2の磁気センサ
膜は、記録媒体からの磁界よりも保磁力の大きな第4の
強磁性層を、該第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層と
接するように備え、 前記第1の磁気センサ膜は、該第1の磁気センサ膜の前
記第2の強磁性層と接するように配置された反強磁性層
を有し、 前記第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、前
記第4の強磁性層の保磁力により固定され、前記第1の
磁気センサ膜の前記第2の強磁性層の磁化は、前記反強
磁性層との交換結合により固定されることを特徴とする
磁気抵抗センサ。
9. The second magnetic sensor film according to claim 1, wherein the second magnetic sensor film includes a fourth ferromagnetic layer having a larger coercive force than a magnetic field from a recording medium and a second strong magnetic layer of the second magnetic sensor film. The first magnetic sensor film includes an antiferromagnetic layer disposed to be in contact with the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film; The magnetization of the second ferromagnetic layer of the magnetic sensor film is fixed by the coercive force of the fourth ferromagnetic layer, and the magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is A magnetoresistive sensor fixed by exchange coupling with a ferromagnetic layer.
【請求項10】記録媒体からの磁界によって電気抵抗変
化の生じる第1の磁気センサ膜および第2の磁気センサ
膜と、前記第1の磁気センサ膜の電気抵抗変化を検出す
るための第1の電極対と、前記第2の磁気センサ膜の電
気抵抗変化を検出するための第2の電極対と、前記第1
の電極対から検出された電気抵抗変化と第2の電極対か
ら検出された電気抵抗変化との差を求める電気回路とを
有し、 第1の磁気センサ膜および第2の磁気センサ膜は、それ
ぞれ、記録媒体からの磁界に応じて磁化の回転する第1
の強磁性層と、磁化の固定された第2の強磁性層と、前
記第1の強磁性層と第2の強磁性層との間に配置された
非磁性層とを有する積層膜であり、 第1および第2の電極対は、それぞれ、前記第1および
第2の磁気センサ膜の中央部の電気抵抗変化を検出する
ために、電極対の間隔が、該間隔方向の磁気センサ膜の
幅よりも狭いことを特徴とする磁気抵抗センサ。
10. A first magnetic sensor film and a second magnetic sensor film whose electric resistance changes due to a magnetic field from a recording medium, and a first magnetic sensor film for detecting a change in electric resistance of the first magnetic sensor film. An electrode pair; a second electrode pair for detecting a change in electric resistance of the second magnetic sensor film;
And an electric circuit for calculating a difference between an electric resistance change detected from the electrode pair and an electric resistance change detected from the second electrode pair. The first magnetic sensor film and the second magnetic sensor film First, the magnetization rotates in response to the magnetic field from the recording medium.
A ferromagnetic layer, a second ferromagnetic layer having a fixed magnetization, and a nonmagnetic layer disposed between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer. The first and second electrode pairs are arranged such that the distance between the electrode pairs is equal to the distance between the magnetic sensor films in the direction of the distance in order to detect a change in electric resistance at the center of the first and second magnetic sensor films. A magnetoresistive sensor having a width smaller than a width.
【請求項11】磁気抵抗センサを用いた磁気ヘッドであ
って、 基体上に、記録媒体からの磁界によって電気抵抗変化の
生じる第1の磁気センサ膜および第2の磁気センサ膜
と、前記第1の磁気センサ膜の電気抵抗変化を検出する
ための第1の電極対と、前記第2の磁気センサ膜の電気
抵抗変化を検出するための第2の電極対とを備え、 前記基体の記録媒体との対向面と、前記第1および第2
の磁気センサ膜との間には、記録媒体からの磁界を導く
ための磁性膜が配置され、 前記第1および第2の電極対には、第1の電極対から検
出された電気抵抗変化と第2の電極対から検出された電
気抵抗変化との差を求める電気回路が接続され、 第1の磁気センサ膜および第2の磁気センサ膜は、それ
ぞれ、記録媒体からの磁界に応じて磁化の回転する第1
の強磁性層と、磁化の固定された第2の強磁性層と、前
記第1の強磁性層と第2の強磁性層との間に配置された
非磁性層とを有する積層膜であり、 前記第1の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化は、前
記第2の磁気センサ膜の第2の強磁性層の磁化が固定さ
れている方向とは異なる向きに固定されていることを特
徴とする磁気ヘッド。
11. A magnetic head using a magnetoresistive sensor, comprising: a first magnetic sensor film and a second magnetic sensor film, on a substrate, of which electric resistance changes due to a magnetic field from a recording medium; A first electrode pair for detecting a change in electric resistance of the magnetic sensor film, and a second electrode pair for detecting a change in electric resistance of the second magnetic sensor film; And the first and second surfaces
A magnetic film for guiding a magnetic field from a recording medium is disposed between the magnetic sensor film and the first and second electrode pairs. The first and second electrode pairs have a change in electrical resistance detected from the first electrode pair. An electric circuit for obtaining a difference from the change in electric resistance detected from the second pair of electrodes is connected, and the first magnetic sensor film and the second magnetic sensor film each have a magnetization in accordance with a magnetic field from the recording medium. Rotating first
A ferromagnetic layer, a second ferromagnetic layer having a fixed magnetization, and a nonmagnetic layer disposed between the first ferromagnetic layer and the second ferromagnetic layer. The magnetization of the second ferromagnetic layer of the first magnetic sensor film is fixed in a direction different from the direction in which the magnetization of the second ferromagnetic layer of the second magnetic sensor film is fixed. A magnetic head, characterized in that:
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