JPH117614A - 読込み信号の対称性を有する逆平行ピンスピン・バルブ読込みセンサ - Google Patents

読込み信号の対称性を有する逆平行ピンスピン・バルブ読込みセンサ

Info

Publication number
JPH117614A
JPH117614A JP10109805A JP10980598A JPH117614A JP H117614 A JPH117614 A JP H117614A JP 10109805 A JP10109805 A JP 10109805A JP 10980598 A JP10980598 A JP 10980598A JP H117614 A JPH117614 A JP H117614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
magnetic
sensor
pin
sense current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10109805A
Other languages
English (en)
Inventor
Hardayal Singh Gill
ハーダヤル・サイン・ギル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH117614A publication Critical patent/JPH117614A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • 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
    • 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
    • G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
    • 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
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6082—Design of the air bearing surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/002—Antiferromagnetic thin films, i.e. films exhibiting a Néel transition temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
    • H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
    • 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
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
    • G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers
    • G11B2005/0018—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers by current biasing control or regulation
    • 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
    • G11B2005/3996—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 large or giant magnetoresistive effects [GMR], e.g. as generated in spin-valve [SV] devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 移動磁気媒体から正負等大の磁気インカーシ
ョンを感知する時、増幅特性曲線上のゼロ・バイアス点
に関して対称な正負の読込み信号を有する薄膜磁気抵抗
（MR）スピン・バルブ読込みセンサを提供する。 【解決手段】 MRスピン・バルブ読込みセンサ５３ｂの
強磁性自由層１１０は、正と負の磁気インカーションを
感知する時のゼロ・バイアス点に相当する位置から、第
一の方向と第二の方向に自由に回転する磁気モーメント
１５６を有する。反強磁性層１２２は、逆平行ピン層１
１２に接し、ピン方向に沿って逆平行ピン層の磁気モー
メント１２４，１２６をピンする。電気導電性非磁気ス
ペーサ層１１４は、自由層と逆平行ピン層に挟在する。
正負の磁気インカーションを感知する時、自由層の磁気
モーメントは、ピン層の磁気モーメントのピン方向に対
応して、第一の方向と第二の方向に回転する。これによ
り、磁気抵抗がそれぞれ増加あるいは減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆平行にピンされ
たスピン・バルブ読込みヘッドに関し、特に読込みヘッ
ドの増幅特性曲線のバイアス点での磁気異方性磁気抵抗
（MR）効果を相殺して、読込み信号の対称性を作り出す
ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】スピン・バルブ・センサは、磁気ディスク
や磁気テープのような移動磁気媒体上の磁界を感知する
目的で、読取りヘッドに装備されている。センサは、以
下にスペーサ層として言及される非磁性導電性層を具備
する。このスペーサ層は、以下にピン層と自由層として
言及される第一の強磁性層と第二の強磁性層とに挟まれ
ている。第一のリードと第二のリードは、センス電流を
全体に伝導するためにスピン・バルブ・センサに接続され
ている。ピン層の磁化は、自由層の磁化に対して９０度
にピンされ、自由層の磁化は、外部磁界に自由に対応す
る。ピン層は、特に、反強磁性層を伴う交換結合によっ
てピンされる。
【０００３】スペーサ層の厚さとしては、センサを通る
電子伝導平均自由行程よりも薄い厚さが選択される。こ
の配置において、一部の伝導電子は、ピン層および自由
層とスペーサ層とのインターフェースによって拡散され
る。ピン層の磁化と自由層の磁化が互いに平行であると
き、拡散は最小であり、これら磁化が逆平行のとき、拡
散は最大となる。拡散の変化は、sinθに比例してスピ
ン・バルブ・センサの抵抗を変化させる。ここで、θは、
ピン層の磁化と自由層の磁化との間の角度である。スピ
ン・バルブ・センサは、実質的に、異方性磁気抵抗（AMR;
Anisotropic Magnetoresistive）センサに比較して、
非常に高い磁気抵抗（MR; Giant Magneoresistive）係
数を有する。この理由で、スピン・バルブ・センサは時
折、ジャイアント磁気抵抗（GMR; Giant Magnetoresist
ive）センサと呼ばれる。
【０００４】スピン・バルブ・センサを装着した読込みヘ
ッド（以下「スピン・バルブ・センサ読込みヘッド」）
は、複合ヘッドを形成するために誘導書込みヘッドに結
合できる。この複合ヘッドは、併合ヘッドあるいはピギ
ーバックヘッドどちらかの構造を有するこどができる。
併合ヘッドにおいて、単層は、読込みヘッドのシールド
として機能し、かつ、書込みヘッドの第一の磁極片とし
て機能する。ピギーバックヘッドは、書込みヘッドの第
一の磁極片として機能する分離層を有する。磁気ディス
ク・ドライブにおいて、ディスク上に情報を書き込んだ
り、ディスクから情報を読み込んだりするために、複合
ヘッドの空気支持面を回転円盤に接するように装備す
る。書込みヘッドの第一と第二の磁極片の間のギャップ
を横切って縁取る磁界によって、情報を回転円盤に書き
込む。読込みモードでは、スピン・バルブ・センサの抵抗
は、回転円盤からの磁界の絶対値に比例して変化する。
センス電流がスピン・バルブ・センサを通して伝導される
とき、抵抗の変化は、再生信号として検出かつ処理され
る電位変化を生じる。
【０００５】以下に逆平行ピン（AP; Antiparallel Pin
ned）スピン・バルブとして言及される改良されたスピン
・バルブは、ここで参照として引用する、公共に登録さ
れたHeimとParkinによる米国特許出願第５４６５１８５
号において記載されている。逆平行スピン・バルブは、
ピン層が多重薄膜を有するという点において、上記に記
載のスピン・バルブと異なる。ピン層は、第一の強磁性
層と第二の強磁性層とに挟まれた非磁性スペーサ膜を有
する。第一の薄膜は、自由層に即接して、これに交換結
合される。この第一の強磁性層の磁モーメントは、第一
の方向を向いている。第二の薄膜は自由層に即接してお
り、第一の薄膜と第二の薄膜の間の最小の厚み（２５オ
ングストローム単位）のスペーサ層によって第一の薄膜
に交換結合される。第二の薄膜の磁気モーメントは、第
一の薄膜の磁気モーメントの方向と逆方向である第二の
方向を向いている。第一の薄膜の磁気モーメントと第二
の薄膜の磁気モーメントとは、ピン層の有効ピン・モー
メント提供するように、減極状に結合する。有効ピン・
モーメントの方向は、第一の薄膜層厚と第二の薄膜層厚
とによって決定される。第一の薄膜層厚と第二の薄膜層
厚とは、有効ピン・モーメントが小さくなるように設定
される。小さな有効ピン・モーメントの結果、ピン層の
減磁場（demag; demagnetization）が小さくなる。反強
磁性交換結合はピン層の有効ピン・モーメントに逆比例
するので、この結果、交換結合が大きくなる。
【０００６】大きな交換結合は、ヘッドの熱安定性をよ
り促進させる。ヘッドが、オブジェクトからの静電放電
や磁気ディスクの凹凸との接触による熱条件の遭遇する
と、反強磁性層のブロッキング温度よりも温度が上昇
し、制御磁気モーメントを損失する。そうして、ピン層
の磁気モーメントは、もはや、所定の方向にピンされな
くなる。これに関して、典型的な単層薄膜ピン層に対す
る逆平行ピン・スピン・バルブの利点とは、より大きな交
換結合場とより低い減磁場であり、これらが、スピン・
バルブ・センサの熱安定性を強化する。
【０００７】従来の技術では、自由層は、スピン・バル
ブのジャイアント磁気抵抗（GMR; Giant Magnetoresist
ive）係数を最適化するために、５０オングストローム
の厚さで製造される。生産性を向上するために、ジャイ
アント磁気抵抗係数を２０パーセント欠損するだけで、
この厚さを約１００オングストロームまで増加できる。
しかしながら、厚さ１００オングストロームの自由層
は、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）を約１パーセン
トまで増加する。不運なことに、異方性磁気抵抗は、ス
ピン・バルブ・ヘッドのバイアス点の位置に大きく影響す
る。スピン・バルブ・ヘッドの増幅特性曲線上にあるバイ
アス点については、後に詳しく記載する。異方性磁気抵
抗は、信号を検出するために、いわゆる異方性磁気抵抗
センサに装備される。
【０００８】スピン・バルブに対する増幅特性曲線（磁
気ディスクから与えられた信号に対応するスピン・バル
ブ・ヘッドのリードバック信号）は線形であり、 sinθ
によって定義される。ここで、θは、自由層の磁気モー
メントの方向とピン層の磁気モーメントの方向との間の
角度である。異方性磁気抵抗は、回転ディスクからの磁
界に呼応した異方性磁気抵抗ストライプの抵抗の変化に
起因する。スピン・バルブの自由層は、バイアス点を構
築するために扱う同種の異方性磁気抵抗効果（AMR EFFE
CT）を提示する。移動磁気ディスクの正の磁界と負の磁
界に関して、絶対値を等しく設定し、リードバック信号
の正の絶対値と負の絶対値とを等しくするために、スピ
ン・バルブ読込みヘッドのジャイアント磁気抵抗の正の
変化と負の変化とを等しくすることが重要である。零入
力状態（磁気ディスクからの磁界がない）において自由
層の磁気モーメント方向が空気支持面に平行、かつ、ピ
ン層の磁気モーメント方向が空気支持面に垂直なとき、
磁気ディスクからの正の磁界と負の磁界とを感知したな
らば、正のリードバック信号と負のリードバック信号と
は等しいであろう。
【０００９】バイアス点は、自由層上の4つの主要力に
よって影響を受ける。4つの主要力とは、ピン層と自由
層間の強磁性結合（HFC）と、ピン層からの減磁場（H
demag）と、自由層を除くスピン・バルブの全ての導電性
層からのセンス電流場（Hsc）と、以後記載の異方性磁
気抵抗の影響力とである。バイアス点上での異方性磁気
抵抗の影響力は、この点上での磁気力と同様であり、絶
対値と方向について定義でき、異方性磁気抵抗効果（AM
R EFFECT）と言及される。逆平行ピン・スピン・バルブの
開発において、スピン・バルブ読込みヘッドを通る第一
の方向にセンス電流を導通すれば、減磁場（Hdemag）と
強磁性結合（HFC）との方向は、センス電流場（Hsc）と
異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）との方向と逆平行で
あるということを筆者は発見している。異方性磁気抵抗
スピン・バルブでは、減磁場（Hdema g）は非常に低いの
で、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）は減磁場（H
demag）と強磁性結合（HFC）より強力であり、バイアス
点を移動して、結果、リードバック信号を非対称にす
る。
【００１０】センス電流の方向を逆転すれば、このセン
ス電流場（Hsc）を用いて、異方性磁気抵抗効果（AMR E
FFECT）を相殺できるということを筆者は発見してい
る。センス電流を以下記述の第一の方向から逆流する
と、自由層上での異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）方
向は、自由層上での減磁場（Hdemag）、強磁性結合（H
FC）、および、センス電流場（Hsc）の影響方向と逆平
行である。減磁場（Hdemag）、強磁性結合（Hsc）、お
よび、センス電流場（Hsc）の複合影響力によって異方
性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）を相殺するように、スピ
ン・バルブ読込みヘッドを通るセンス電流（Is）の方向
および絶対値を設定し、バイアス点を正のリードバック
信号と負のリードバック信号との中間（ゼロ点）に位置
付ける。センス電流がこのような方向であるとき、ピン
層の自由層からのセンス電流場は、ピン層のピン・モー
メントを強化するということを筆者はさらに発見してい
る。センス電流がこのような方向の場合、センス電流と
同様の方向の電流を有する単極性増幅器は、高温状況で
反強磁性層の磁気モーメントの方向性が損なわれたなら
ば、この反強磁性層の磁気モーメントの方向をリセット
するために装備できるということを筆者はさらに発見し
ている。この適用法において、単極性増幅器は、数ミリ
秒間、センス電流の３倍のような高電流を伝導して、反
強磁性層をリセットする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、読込
み信号が対称である逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ
を提供することである。
【００１２】本発明のその他の目的は、零入力状態でゼ
ロ・バイアス点を有し、ピン層のピンを改良したという
逆平行ピン・スピン・バルブ・センサを提供することであ
る。
【００１３】本発明のさらなる目的は、ピン層をピンす
るための反強磁性層の磁気モーメントを、該磁気モーメ
ントの熱不安定状態において、単極性増幅器によってリ
セット可能な逆平行ピン・スピン・バルブを提供すること
である。
【００１４】更には、本発明のその他の目的は、正のリ
ードバック信号と負のリードバック信号とを増幅特性曲
線上のバイアス点で対称にするために、この逆平行ピン
・スピン・バルブ・センサの自由層上の異方性磁気抵抗効
果を相殺するセンス電流場を装備することである。
【００１５】また、さらなる本発明の目的は、イールド
生産性を向上するために自由層厚を増加させた効果的な
逆平行ピン・スピン・バルブ・センサを提供することにあ
る。
【００１６】また、その他の本発明の目的は、センサの
異方性磁気抵抗に起因する読込み信号の非対称性を防止
する逆平行ピン・スピン・バルブ・センサを提供すること
にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動磁気媒体
からの等大の正負の磁気インカーションを感知する増幅
特性曲線のゼロ・バイアス点に関して正と負との読込み
信号の対称性を有する薄膜磁気抵抗（MR）スピン・バル
ブ読込みセンサであって、前記正の磁気インカーション
と前記負のインカーションとをそれぞれ感知するにおけ
る前記ゼロ・バイアス点に対応する位置から第一の方向
と第二の方向とに自由に回転する磁気モーメントを有す
る強磁性自由層と、逆平行ピン層と、ピン方向に沿って
逆平行ピン層の磁気モーメントをピンする前記逆平行ピ
ン層に即接する反強磁性層と、前記正のインカーション
と前記負のインカーションとを検知するにおいて、前記
ピン層の磁気モーメントの前記ピン方向に対応して前記
第一の方向および第二の方向に前記自由層の前記磁気モ
ーメントを回転してそれぞれ磁気抵抗を増加あるいは減
少するような、前記自由層と前記反強磁性層との間に挟
在した電気導伝性非磁気スペーサ層と、前記磁気抵抗の
増減に対応して、前記センサが前記ゼロ・バイアス点に
関して対称である正の読込み信号および負の読込み信号
とを生成するために、前記センサに接続しかつ所定の方
向と大きさとのセンス電流を適用するセンス電流源とを
有する薄膜磁気抵抗（MR）スピン・バルブ読込みセンサ
を提供することである。
【００１８】
【発明の実施の形態】図面について説明する。参照数字
によって、何枚かの図面にわたって同様または類似の部
材を明示している。図１から図３では、磁気ディスク・
ドライブ３０を図解した。磁気ディスク・ドライブ３０
は、磁気ディスク３４を支持し、かつ、回転させる主軸
３２を有する。モータ制御器３８によって制御されるモ
ータ３６は、主軸３２を回転させる。読込みと記録をす
るための水平複合磁気ヘッド４０は、スライダー４２に
装着され、また、このスライダー４２は、サスペンショ
ン４３とアクチュエータ腕４４によって保持されてい
る。複数のディスク、スライダー、および、サスペンシ
ョンが、図３に示されるように、大容量直接アクセス記
憶装置（DASD）に装着されている。サスペンション４３
とアクチュエータ腕４４は、磁気ヘッド４０が磁気ディ
スク３４の表面と変換関係に位置するように、スライダ
ー４２を配置する。モータ３６が磁気ディスク３４を回
転させるとき、スライダー４２は、空気支持面(ABS; Ai
r Bearing Surface)４６によって空気(Air (air bearin
g))の薄い（典型的には０．５μｍ）クッション上に保
持されている。磁気ヘッド４０は、磁気ディスク３４の
表面の多重循環トラックに情報を書き込んだり、ここか
ら情報を読み込んだりできるように装着されている。処
理回路４８は、これら情報を表現する信号を磁気ヘッド
４０と交換し、モータ稼働信号を提供し、また、スライ
ダーを多数のトラック上に移動する制御信号を提供す
る。図４において、ヘッド・ジンベル組立（HGA）４９に
装着したスライダー４２を示す。このヘッド・ジンベル
組立（HGA）４９は、サスペンション４３に装着されて
いる。上記の構成要素はフレーム４９上に装着可能であ
る。
【００１９】図５は、書込みヘッド部分５１と読込みヘ
ッド部分５２とを有する磁気ヘッド４０の側面横断立面
図である。読込みヘッド５２は、本発明の磁気抵抗逆平
行ピン・スピン・バルブ・センサ５３を装備している。図
７は、図５の空気支持面の図である。磁気抵抗スピン・
バルブ・センサ５３は、第一のギャップ層５４と第二の
ギャップ層５６に挟まれている。これら第一と第二のギ
ャップ層は、第一のシールド層５８と第二のシールド層
６０とに挟まれている。外部磁界に応じて、磁気抵抗ス
ピン・バルブ・センサ５３の抵抗が変化する。センサ内に
誘導されるセンス電流Isによって、この抵抗の変化は電
位変化として表される。そして、この電位変化は、図３
に提示した処理回路４８によって処理される。
【００２０】従来の技術の書込みヘッド５１は、第一の
絶縁層６６と第二の絶縁層６８の間に挟まれたコイル層
６４を有する。コイル層６４によって生じた第二の絶縁
層内のリプルを消去してヘッドを平面化する目的で、第
三の絶縁層７０が装備可能である。第一、第二、第三の
絶縁層は、従来の技術において、「絶縁積層（insulati
on stack）」と言及されている。コイル層６４、およ
び、第一、第二、第三の絶縁層６６、６８、７０は、第
一の磁極片層７２と第二の磁極片層７４の間に挟まれ
る。第一の磁極片層７２と第二の磁極片層７４とは、バ
ック・ギャップ７６で磁気的に結合し、第一の磁極端７
８と第二の磁極端８０を有する。この第一と第二の磁極
端は、空気支持面においてギャップ層８２によって分割
される。図２に提示したように、第一のはんだ接続８４
と第二のはんだ接続８６とは、サスペンション４３上
で、磁気抵抗スピン・バルブ・センサ５３からリード８８
および９０へのリード（図９および図１０参照）からリ
ード９２および９４に接続し、第三のはんだ接続９６と
第四のはんだ接続９８とは、サスペンション４３上で、
コイル層６４（図６参照）からのリード１００および１
０２からリード１０４および１０６へのリードに接続す
る。
【００２１】筆者の発明の結果として、逆平行ピン・ス
ピン・バルブ・センサ５３の２つの実施態様を示す。スピ
ン・バルブ・センサ５３aのこれらの実施態様の１つを図
８と図９に示す。もう一方ののスピン・バルブ・センサ５
３bの実施態様を図１０と図１１に示す。実施態様５３a
と５３bの１つの相異点は、センス電流Is の方向が逆方
向であるということである。図８と図９において、セン
ス電流Is の結果、逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５
３aがより非実効的になる様子を示し、図１０と図１１
において、センス電流Is の結果、逆平行ピン・スピン・
バルブ・センサ５３bが非常に実効的になる様子を示す。
したがって、逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３b
が、本適用法の発明である。図１２から図１４では、図
１０と図１１にある適切な方向のセンス電流Isによっ
て、逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３bが改良され
る理由を示す。
【００２２】図８と図９のスピン・バルブ・センサ５３a
は、強磁性自由層１１０、逆平行ピン強磁性層１１２、
および、非磁性電気導伝性スペーサ層１１４を有する。
スペーサ層１１４は、自由層１１０とピン層１１２の間
に挟まれる。逆平行ピン層１１２が、非磁性電気導伝性
スペーサ層１２０によって分割された第一と第二の強磁
性膜１１６及び１１８を具備するという点で、逆平行ピ
ン層１１２は典型的なスピン・バルブ・センサとは異な
る。第一の強磁性膜１１６は、反強磁性層１２２の面と
インターフェースする面を有することによって、反強磁
性層１２２は、空気支持面から遠ざかりかつ垂直なピン
方向に第一の膜の磁気モーメント１２４をピンする。第
一の膜１１６の磁気モーメントは、反強磁性層１２２と
の交換結合によって、この方向にピンされる。スペーサ
膜１２０は、８オングストロームの単位と非常に薄く、
第一の膜１１６と第二の膜１１８の間に反強磁性交換結
合を可能にする。したがって、第二の膜の磁気モーメン
ト１２６は、第一の膜１１６の磁気モーメント１２４と
反対の方向、すなわち、空気支持面に向かいかつ垂直な
方向を向いている。この２つの第一の薄膜１１６と第二
の薄膜１１８の厚さが、逆平行ピン層１１２の有効磁気
モーメントを決定する。第一の膜１１６は、2枚の膜の
うちでより厚く設定され、これによって、有効磁気モー
メントは、空気支持面から遠ざかりかつ垂直な方向を向
く。キャップ層１２７は、自由層１１０を覆うようにな
っている。
【００２３】自由層１１０は、回転ディスク３４からの
フィールド信号の影響（フラックス・インカーション）
の影響下で、第一の方向と第二の方向に自由に回転する
磁気モーメント１２８を有する。これらのフィールド信
号は、互いに典型的に絶対値の等しい正方向と負方向の
信号である。第一のリード８８と第二のリード９０は、
スピン・バルブ・センサ５３aの活性領域とこのセンサを
装備する読込みヘッドのトラック幅とを定義するスペー
スを伴って、スピン・バルブ・センサ５３aに電気的に接
続される。センス電流源１３０は、センス電流Isを提供
するために第一のリード８８と第二のリード９０とに電
気的に接続され、このセンス電流Isは、図８の矢印に示
すようにセンサを通して導通される。図１に示す回転デ
ィスク３４によってスピン・バルブ・センサ５３aにフィ
ールド信号を誘導するとき、このセンサをめぐる電位変
化を感知するためのセンス回路１３２をセンス電流源１
３０に平行に配備する。センス電流源１３０とセンス回
路１３２は、図３の処理回路４８の一部である。
【００２４】各層１１０、１１４、１１６、１１８、お
よび、１２０は、第一のリード８８と第二のリード９０
の間で、センス電流の一部を伝導する。スピン・バルブ・
センサ稼働のキー・パラメタは、スペーサ層の厚さが、
自由層１１０とピン層１１２を流れる伝導電子の平均自
由行程よりも薄いということである。電子拡散の角度
は、自由層１１０の磁化１２８と逆平行ピン層１１２の
有効磁化（磁化１２４と磁化１２６の差であり、空気支
持面から遠ざかる方向の磁化）との間の相対角度に依存
し、センス電流Isに対応するセンサの抵抗を決定する。
磁化１２８と逆平行ピン層の有効磁化１１２が逆平行の
とき、有効最大拡散と相応した抵抗の最大化が生じ、磁
化１２８と逆平行ピン層の有効磁化１１２が互いに平行
のとき、最小の拡散と相応した抵抗の最小化が生じる。
【００２５】自由層１１０の磁化１２８は、特に、空気
支持面に平行な方向をしており、回転ディスクかの正の
フィールド信号と負のフィールド信号とを受信すると、
磁化１２８は回転上昇または下降をして、センサの抵抗
を減少または増加させる。第二の膜１１８が第一の膜１
１６より厚いならば、これとは逆の状況が生じ、逆平行
ピン層１１２の有効磁化は、空気支持面から遠ざかる方
向ではなく、空気支持面に向かう方向をとる。筆者の研
究によると、センス電流が図８および図９の方向の場
合、増幅特性曲線は、バイアス点に総体的にシフトす
る。自由層１１０の種々の影響によってこれが生じる
が、これを次に記述する。
【００２６】自由層上の種々の影響と結果としてのスピ
ン・バルブ・センサ５３aの増幅特性曲線のバイアス点上
の種々の影響を図９に示す。自由層の磁気モーメント１
２８に対する影響力とは、減磁場（Hdemag）１３４、強
磁性結合（HFC）１３６、異方性磁気抵抗効果（AMR EFF
ECT）１３８、および、センス電流場（Hsc）１４０であ
る。減磁場（Hdemag）１３４は、逆平行ピン層１１２の
有効モーメントに起因し、強磁性結合（HFC）１３６
は、自由層１１０と第二の膜１１８の間の強磁性結合に
起因し、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）１３８は、
自由層１１０の厚さに比例する異方性磁気抵抗（AMR）
効果に起因し、センス電流場（Hsc）１４０は、層１１
４、１１６、１１８、および、１２０を流れるセンス電
流の伝導に起因する。逆平行ピン層１１２の有効ピン・
モーメントがより小さいので、減磁場（Hdemag）１３４
は、典型的なスピン・バルブに装備された単膜層の減磁
場（Hde mag）よりも小さい。逆平行ピン層の減磁場（H
demag）が小さいことの利点は、逆平行ピン層の熱安定
性をより促進するために、反強磁性層１２２と逆平行ピ
ン層１１２の間の交換結合を増強することである。欠点
は、逆平行ピン層の減磁場（Hdemag）が異方性磁気抵抗
効果（AMR EFFECT）をほとんど相殺しないことである。
図８と図９に示した実施態様では、減磁場（Hdemag）と
強磁性結合（HFC）は空気支持面に向かう垂直な方向で
あり、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）とセンス電流
場（HSC）は、空気支持面から垂直に遠ざかる方向であ
る。異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）とセンス電流場
（Hsc）は、減磁場（Hdemag）と強磁性結合（HFC）によ
っては平衡されないであろうと考えられる。減磁場（H
demag）と強磁性結合（HFC）の方向は、反強磁性層１２
２のスピンの方向を反対方向にすることによって反転で
きるが、しかしながら、これは、問題を悪化するだけで
ある。
【００２７】以下に記載する全ての効果は、異方性磁気
抵抗効果（AMR EFFECT）を除いては、磁界の影響力であ
るということに注意すべきである。異方性磁気抵抗効果
（AMR EFFECT）は磁界ではないが、その効果は、スピン
・バルブ・センサの増幅特性曲線のバイアス点を移動する
という観点において、磁界の効果と同様である。異方性
磁気抵抗効果（AMR EFFECT）は、異方性磁気抵抗センサ
の磁気抵抗ストライプの抵抗を変化させるのと同様の方
法で、図１１に示した自由層１１０の抵抗を変化させ
る。異方性磁気抵抗センサにおいて、磁気抵抗ストライ
プの磁気モーメントの方向が磁気抵抗ストライプを流れ
るセンス電流の方向と平行または逆平行のとき、磁気抵
抗ストライプの抵抗は最大となり、磁気抵抗ストライプ
の磁気モーメントの方向がセンス電流の方向と垂直のと
き、磁気抵抗ストライプの磁気モーメントは最小とな
る。したがって、ジャイアント磁気抵抗効果に起因する
スピン・バルブ・センサの抵抗は、異方性磁気抵抗効果
（AMR EFFECT）よる抵抗によって変えられる。この結
果、スピン・バルブ・センサの増幅特性曲線はシフトす
る。図１１は、増幅特性曲線のシフトの様子を説明す
る。空気支持面４６下で回転するディスクに由来する正
の磁気インカーションを仮定すると、自由層１１０の磁
気モーメント１５６は、ジャイアント磁気抵抗効果によ
るこの自由層の抵抗が増加することによって、回転上昇
する。しかしながら、磁気モーメント１５６の上方旋回
すると、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）によって自
由層１１０の抵抗は減少する。したがって、異方性磁気
抵抗効果（AMR EFFECT）による抵抗によって、ジャイア
ント磁気抵抗効果による抵抗は減少する。この異方性磁
気抵抗効果（AMR EFFECT）は、正の信号を減少させる。
また、空気支持面下で回転する磁気ディスクがスピン・
バルブ上の負の磁気インカーションを誘導するならば、
自由層１１０の磁気モーメント１５６は下方旋回し、ジ
ャイアント磁気抵抗効果による自由層１１０の抵抗を減
少させ、さらには、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）
による自由層１１０の抵抗を減少させる。したがって、
異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）によって、正の信号
は減少し、負の信号を増大させる。このため、スピン・
バルブ・センサの増幅特性曲線が下方にシフトして、増
幅特性曲線は、バイアス点について非対称となる。これ
について、次に記述する。
【００２８】センス電流場（Hsc）の影響（図１２）、
異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）（図１３）、およ
び、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）とセンス電流場
の組み合わせを増幅特性曲線上で説明するために、スピ
ン・バルブ・センサの典型的な増幅特性曲線を図１２、図
１３、および、図１４に示す。増幅特性曲線は、Happli
edをプロットしたものであり、電圧V1の正および電圧V2
の負のリードバック信号に対するセンサ上の回転磁気デ
ィスクからの正と負のフラックス・インカーションであ
る。図１２に示すように、センス電流場（Hsc）のみを
考慮すると、電圧V1の正および電圧V2 の負の読込み信
号は、正の読込み信号が負の読込み信号より大きいとい
うように、バイアス点１４２に関して非対称である。図
１３に示すように、異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）
のみを考慮する場合、電圧V1とV2の読込み信号は、負の
読込み信号V2 が正の読込み信号V1より大きいというよ
うに、バイアス点１４４に関して非対称である。図１２
に示すように電流Isが適切な方向である場合、図１４の
ようにバイアス点上の異方性磁気抵抗効果（AMR EFFEC
T）の影響力は相殺できるということが、図１２および
図１３から解かる。図１４のように、異方性磁気抵抗効
果（AMR EFFECT）からセンス電流場（Hsc）を差し引く
ことによって、ゼロ点となったバイアス点１４６に関し
て、正の読込み信号V1と負の読込み信号V2とが対称にな
る。これは、所定の大きさのセンス電流Isを適切に流す
ことによって達成される。図１０と図１１に図解するよ
うに、これと同様の理論が、本発明の方法に適用され
る。これを次に示す。
【００２９】図８に示すようにセンス電流源１５０がセ
ンス電流を逆方向に流すということを除けば、図１０と
図１１の逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３bは、逆
平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３aと同様である。単
極性増幅器１５２を以後に説明の目的で装備する。セン
ス電流を図１０の矢印のように流すとき、センス電流場
（Hsc）１５４を異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）１
３８と逆方向に流すことによって、センス電流場
（Hsc）と、減磁場（Hdemag）と強磁性結合（HFC）と
は、実質的に異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）を相殺
し、以下の非対称性を減少する。これは、センス電流Is
をセンス電流源１５０から適切な方向へ、十分な大きさ
で流し、相殺を実効することによって達成される。図８
と図９の逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３aのテス
トでは、非対称性は−４０パーセントである。ここで、
非対称性は、V1-V2/max(V1orV2） として定義する。テ
ストでは、逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３bの非
対称性は、＋１０パーセントである。センス電流場（H
sc）を異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）の相殺のため
に使用する場合、図１１の開円弧が示すように、自由層
１１０の磁気モーメント１５６は、空気支持面に平行で
はない可能性があるということに注意すべきである。
【００３０】逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３bの
その他の利点は、自由層１１０を流れるセンス電流は、
第一の膜１１６のピン・モーメント１２４の磁気強度に
影響して強化するセンス電流場を生じることである。ヘ
ッドと回転ディスクの凹凸の接触、あるいは、物体から
の静電気放電による高温インカーションによっても、か
なり高温になるまでは、磁気モーメント１２４の方向は
失われないという観点からすると、この利点によってセ
ンサの熱安定性が促進される。しかしながら、反強磁性
層１２２のブロッキング温度として言及される温度より
も高温になった場合には、反強磁性層１２２を流れるリ
セット電流を導通し、反強磁性層１２２の方向をリセッ
トするために、単極性増幅器１５２を提供する。この電
流は、センス電流Isより大きく、特に、反強磁性層１２
２の過熱を避けるために、３０ナノ秒程度の非常に短い
時間、センス電流Isの３倍の電流を流すのである。リセ
ット電流Iresetの方向は、センス電流Isの方向と同方向
であることに注意すべきである。
【００３１】逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ５３aお
よび５３b の典型的な素材は、自由層１１０ではニッケ
ル鉄、スペーサ層１１４では銅、第一の膜１１６と第二
の膜１１８ではニッケル鉄、スペーサ層１２０ではルビ
ジウム、キャップ層１２３ではタンタルである。
【００３２】これらの説明からして、この発明のその他
の態様と変更態様が容易に可能であるということは、通
常の当業者には明らかであろう。したがって、上記の説
明および添付図面に関する全てのこのような態様と変更
を有する以下の特許請求の範囲内においてのみ、本発明
を限定するものとする。
【００３３】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３４】（１）移動磁気媒体からの等大の正負の磁
気インカーションを感知する増幅特性曲線のゼロ・バイ
アス点に関して正と負との読込み信号の対称性を有する
薄膜磁気抵抗（MR）スピン・バルブ読込みセンサであっ
て、前記正の磁気インカーションと前記負のインカーシ
ョンとをそれぞれ感知するにおける前記ゼロ・バイアス
点に対応する位置から第一の方向と第二の方向とに自由
に回転する磁気モーメントを有する強磁性自由層と、逆
平行ピン層と、ピン方向に沿って逆平行ピン層の磁気モ
ーメントをピンする前記逆平行ピン層に即接する反強磁
性層と、前記正のインカーションと前記負のインカーシ
ョンとを検知するにおいて、前記ピン層の磁気モーメン
トの前記ピン方向に対応して前記第一の方向および第二
の方向に前記自由層の前記磁気モーメントを回転してそ
れぞれ磁気抵抗を増加あるいは減少するような、前記自
由層と前記反強磁性層との間に挟在した電気導伝性非磁
気スペーサ層と、前記磁気抵抗の増減に対応して、前記
センサが前記ゼロ・バイアス点に関して対称である正の
読込み信号および負の読込み信号とを生成するために、
前記センサに接続しかつ所定の方向と大きさとのセンス
電流を適用するセンス電流源とを有する薄膜磁気抵抗
（MR）スピン・バルブ読込みセンサ。 （２）前記ピン層の前記モーメントのピンをリセットす
るためにセンサを通ってリセット電流を流すために該セ
ンサに接続された単極性増幅器を具備する上記（１）に
記載のセンサ。 （３）前記リセット電流が前記センス電流の少なくとも
３倍の大きさである上記（２）に記載のセンサ。 （４）前記ピン層のピンを増大させる前記自由層からの
フィールドを該自由層を通る前記センス電流の方向によ
って生成する上記（１）に記載のセンサ。 （５）空気支持面(ABS)を有しかつ零入力状態では前記
磁気媒体からの磁気インカーションがないというセンサ
であって、前記空気支持面(ABS)に垂直な前記ピン方向
と、前記センサが前記零入力状態のとき前記空気支持面
(ABS)に平行な方向の前記自由層の前記磁気モーメント
とを有する上記（１）に記載のセンサ。 （６）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセッ
トするためのセンサを通るリセット電流を流すためにセ
ンサに接続された単極性増幅器を有する上記（５）に記
載のセンサ。 （７）前記リセット電流が前記センス電流の少なくとも
３倍の大きさである上記（６）に記載のセンサ。 （８）前記ピン層のピンを増大させる前記自由層からの
フィールドを該自由層を通る前記センス電流の方向によ
って生成する上記（７）に記載のセンサ。 （９）移動磁気媒体からの等大の正負の磁気インカーシ
ョンを感知する増幅特性曲線のゼロ・バイアス点に関し
て正と負との読込み信号の対称性を具備する薄膜磁気抵
抗（MR）スピン・バルブ読込みセンサであって、前記正
の磁気インカーションと前記負のインカーションとをそ
れぞれ感知するにおいて前記バイアス点に対応する中性
位置から第一の方向と第二の方向とに自由に回転する磁
気モーメントを有する強磁性自由層と、ピン方向にピン
された磁気モーメントを有するピン層であって、第一の
強磁性薄膜と第二の強磁性薄膜と非磁性電気導伝性スペ
ーサ膜とを有し、前記スペーサ層が前記第一の膜と前記
第二の膜とに挟まれたというピン層と、前記ピン方向ま
たはその逆平行方向に沿った前記第一の磁気モーメント
をピンする前記第一の薄膜に即接した反強磁性層と、前
記正のインカーションと前記負のインカーションとを検
知するにおいて、前記ピン層の磁気モーメントの前記ピ
ン方向に対応して前記第一の方向および第二の方向に前
記自由層の前記磁気モーメントを回転してセンス電流に
対するセンサの磁気抵抗をそれぞれ増加あるいは減少す
るような、前記自由層と前記ピン層との間に挟在した電
気導伝性非磁気スペーサ層と、前記センス電流を流す前
記センサに接続されたセンス電流源と、前記ピン層の前
記第二の膜からの強磁性結合（HFC）と前記ピン層から
の減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効果（AMR EFFEC
T）と自由層以外の該センサの電気導伝性層からのフィ
ールドに由来する前記センス電流を流すための有効セン
ス電流場（Hsc）とに影響される前記自由層の磁気モー
メントと関連するバイアス点と、前記自由層上の強磁性
結合（HFC）と減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効果
（AMR EFFECT）との有効効力が実質的にゼロであること
によって該センサが実質的に前記バイアス点に関して対
称である正の読込み信号と負の読込み信号とを有しかつ
所定の方向および大きさの前記センス電流を流す前記セ
ンス電流源とを有する薄膜磁気抵抗（MR）スピン・バル
ブ読込みセンサ。 （１０）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（９）に
記載のセンサ。 （１１）前記リセット電流が前記センス電流の少なくと
も３倍の大きさである上記（１０）に記載のセンサ。 （１２）前記強磁性結合（HFC）の方向と前記減磁場（H
demag）の方向と前記センス電流場（Hsc）の方向とが空
気支持面(ABS)に向かって垂直かつ前記異方性磁気抵抗
効果（AMR EFFECT）の方向が空気支持面(ABS)から遠ざ
かって垂直である上記（９）に記載のセンサ。 （１３）前記異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）が前記
強磁性結合（HFC）と前記減磁場（Hdemag）と前記セン
ス電流場（Hsc）とに逆平行の磁界に等しい自由層上の
影響力を有する上記（９）に記載のセンサ。 （１４）前記第一の薄膜が前記第二の薄膜よりも厚いこ
とによって該第一の薄膜の磁気モーメントの方向が前記
ピン層の前記ピン・モーメントのピン方向を定義する上
記（９）に記載のセンサ。 （１５）前記自由層を通る前記センス電流の方向が前記
ピン層のモーメントのピン効果を増大する該自由層のフ
ィールドを生成する上記（９）に記載のセンサ。 （１６）空気支持面(ABS)と磁気ディスクからの信号を
受信しない零入力状態とを具備する前記センサであっ
て、前記空気支持面(ABS)に垂直な方向の前記ピン層
と、前記センサが前記零入力状態のとき前記空気支持面
(ABS)に平行な方向の前記自由層の磁気モーメントとを
有する上記（９）に記載のセンサ。 （１７）前記自由層を通る前記センス電流の方向が前記
ピン層のモーメントのピン効果を増大する該自由層のフ
ィールドを生成する上記（１６）に記載のセンサ。 （１８）前記強磁性結合（HFC）の方向と前記減磁場（H
demag）の方向と前記センス電流場（Hsc）の方向とが空
気支持面(ABS)に向かって垂直かつ前記異方性磁気抵抗
効果（AMR EFFECT）の方向が空気支持面(ABS)から遠ざ
かって垂直である上記（１７）に記載のセンサ。 （１９）前記異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）が前記
強磁性結合（HFC）と前記減磁場（Hdemag）と前記セン
ス電流場（Hsc）とに逆平行の磁界に等しい自由層上の
影響力を有する上記（１８）に記載のセンサ。 （２０）前記第一の薄膜が前記第二の薄膜よりも厚いこ
とによって該第一の薄膜の磁気モーメントの方向が前記
ピン層の前記ピン・モーメントのピン方向を定義する上
記（１９）に記載のセンサ。 （２１）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（２０）
に記載のセンサ。 （２２）前記リセット電流が前記センス電流の少なくと
も３倍の大きさである上記（２１）に記載のセンサ。 （２３）書込みヘッドであって、少なくとも１つのコイ
ル層と絶縁積層と、空気支持面の一部を形成するエッジ
のある磁極端を具備したバックギャップに接続した第一
の磁極片および第二の磁極片と、前記第一の磁極片と第
二の磁極片との間に挟まれた前記絶縁層とを具備し、前
記コイル層は前記絶縁積層によって囲まれており、前記
絶縁積層が前記第一の磁極片と前記第二の磁極片とに挟
まれたという書込みヘッドと、読込みヘッドであって、
スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二のギャ
ップ層と第一のシールド層と第二のシールド層を具備
し、前記スピン・バルブ・センサが前記第一のシールド層
と前記第二のシールド層とに挟まれた前記第一のギャッ
プ層と第二のギャップ層との間に挟まれているようにな
っている読込みヘッドと、前記スピン・バルブ・センサで
あって、移動磁気媒体からの正負の磁気インカーション
を感知する増幅特性曲線のゼロ・バイアス点に関する位
置から第一の方向と第二の方向とに自由に回転する磁気
モーメントを有する強磁性自由層と、ピン方向にピンさ
れた磁気モーメントを有する逆平行ピン層と、第一の強
磁性薄膜と、第二の強磁性薄膜と、該第一の強磁性薄膜
と該第二の強磁性薄膜とに挟まれた非磁性電気導電性ス
ペーサ膜とを有する逆平行ピン層と、前記ピン方向の逆
平行ピン層の前記磁気モーメントをピンする前記第一の
薄膜に即接した反強磁性層と、前記正のインカーション
と前記負のインカーションとを検知するにおいて前記ピ
ン層の磁気モーメントの前記ピン方向に対応して前記第
一の方向および第二の方向に前記自由層の前記磁気モー
メントを回転してセンス電流へのセンサの磁気抵抗をそ
れぞれ増加あるいは減少するような、前記自由層と前記
ピン層との間に挟在した電気導伝性非磁気スペーサ層
と、前記読込みセンサが実質的に前記バイアス点に関し
て対称である正の読込み信号と負の読込み信号とを有す
るように所定の方向および大きさの前記センス電流を流
す前記センス電流源とを有するスピン・バルブ・センサと
を有する磁気ヘッド。 （２４）前記第三の方向またはそれと逆平行の方向に沿
って前記第一の薄膜の磁気モーメントをピンする前記第
一の薄膜に即接する反強磁性層と、前記ピン層の前記第
二の薄膜からの強磁性結合（HFC）によって影響される
前記自由層の前記磁気モーメントの方向と前記バイアス
点と、前記自由層以外の前記センサの各電気導電性層か
らのフィールドに由来する前記ピン層からの減磁場（H
demag）と異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）と有効セ
ンス電流場（Hsc）と、前記自由層上の強磁性結合
（HFC）と減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効果（AMR
EFFECT）との有効効力が実質的にゼロであることによ
って該センサが実質的に前記バイアス点に関して対称で
ある正の読込み信号と負の読込み信号とを有しかつ前記
センス電流を流す前記センス電流源とを有する上記（２
３）に記載の磁気ヘッド。 （２５）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（２４）
に記載の磁気ヘッド。 （２６）前記リセット電流が前記センス電流の少なくと
も３倍の大きさである上記（２５）に記載の磁気ヘッ
ド。 （２７）空気支持面(ABS)と磁気ディスクからの信号を
受信しない零入力状態とを具備する前記読込みヘッドで
あって、前記空気支持面(ABS)に垂直な方向の前記ピン
層と、前記センサが前記零入力状態のとき前記空気支持
面(ABS)に平行な方向の前記自由層の磁気モーメントと
を有する上記（２６）に記載の磁気ヘッド。 （２８）前記自由層を通る前記センス電流の方向が前記
ピン層のモーメントのピン効果を増大する該自由層のフ
ィールドを生成する上記（２７）に記載の磁気ヘッド。 （２９）前記強磁性結合（HFC）の方向と前記減磁場（H
demag）の方向と前記センス電流場（Hsc）との方向が空
気支持面(ABS)に向かって垂直かつ前記異方性磁気抵抗
効果（AMR EFFECT）の方向が空気支持面(ABS)から遠ざ
かって垂直である上記（２８）に記載の磁気ヘッド。 （３０）前記異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）が前記
強磁性結合（HFC）と前記減磁場（Hdemag）と前記セン
ス電流場（Hsc）とに逆平行の磁界に等しい自由層上の
影響力を有する上記（２９）に記載の磁気ヘッド。 （３１）前記第一の薄膜が前記第二の薄膜よりも厚いこ
とによって該第一の薄膜の磁気モーメントの方向が前記
ピン層の前記ピン・モーメントのピン方向を定義する上
記（３０）に記載の磁気ヘッド。 （３２）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（３１）
に記載の磁気ヘッド。 （３３）前記リセット電流が前記センス電流の少なくと
も３倍の大きさである上記（３２）に記載の磁気ヘッ
ド。 （３４）書込みヘッドであって、少なくとも１つのコイ
ル層と絶縁積層と、空気支持面の一部を形成するエッジ
のある磁極端を具備したバックギャップに接続した第一
の磁極片および第二の磁極片と、前記第一の磁極片と第
二の磁極片との間に挟まれた前記絶縁層とを具備し、前
記コイル層は前記絶縁積層によって囲まれており、前記
絶縁積層が前記第一の磁極片と前記第二の磁極片とに挟
まれたという書込みヘッドと、読込みヘッドであって、
逆平行ピン・スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層
と第二のギャップ層と第一のシールド層と第二のシール
ド層を具備し、前記逆平行ピン・スピン・バルブ・センサ
が前記第一のシールド層と前記第二のシールド層とに挟
まれた前記第一のギャップ層と第二のギャップ層との間
に挟まれているようになっている読込みヘッドと、前記
逆平行ピン・スピン・バルブ・センサであって、移動磁気
媒体からの正負の磁気インカーションを感知する増幅特
性曲線のゼロ・バイアス点に関する位置から第一の方向
と第二の方向とに自由に回転する磁気モーメントを有す
る強磁性自由層と、ピン方向にピンされた磁気モーメン
トを有するピン層と、第一の強磁性薄膜と、第二の強磁
性薄膜と、該第一の強磁性薄膜と該第二の強磁性薄膜と
に挟まれた非磁性電気導電性スペーサ膜と、前記ピン方
向またはその逆平行方向の逆平行ピン層の前記磁気モー
メントをピンする前記第一の薄膜に即接した反強磁性層
と、前記正のインカーションと前記負のインカーション
とを検知するにおいて前記ピン層の磁気モーメントの前
記ピン方向に対応して前記第一の方向および第二の方向
に前記自由層の前記磁気モーメントを回転してセンス電
流に対するセンサの磁気抵抗をそれぞれ増加あるいは減
少するような、前記自由層と前記ピン層との間に挟在し
た電気導伝性磁気絶縁スペーサ層と、前記センス電流を
流す前記センサに接続されたセンス電流源と、前記ピン
層の前記第二の膜からの強磁性結合（HFC）と前記ピン
層からの減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効果（AMR
EFFECT）と自由層以外の該センサの電気導伝性層からの
フィールドに由来する前記センス電流を流すための有効
センス電流場（Hsc）とに影響される前記自由層の磁気
モーメントと関連するバイアス点と、前記自由層上の強
磁性結合（HFC）と減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗
効果（AMR EFFECT）との有効効力が実質的にゼロである
ことによって該センサが実質的に前記バイアス点に関し
て対称である正の読込み信号と負の読込み信号とを有し
かつ所定の方向および大きさの前記センス電流を流す前
記センス電流源と、前記書込みヘッドと前記読込みヘッ
ドが互いに接合して複合磁気ヘッドを形成することと、
フレームと、前記フレームに支持されて回転可能な磁気
ディスクと、前記磁気ディスクと変換関係にあるように
前記複合磁気ヘッドを支持するために前記フレームに装
着された支持器と、前記磁気ディスクを回転させる手段
と、前記磁気ディスクに関連した多重位置に前記複合磁
気ヘッドを移動するために前記支持器に接続された位置
付け手段と、前記磁気ディスクの動作制御および前記複
合磁気ヘッドの位置制御をおこなうため前記複合磁気ヘ
ッドと前記磁気ディスクを回転する前記手段と信号を前
記複合磁気ヘッドと交換する位置付け手段とに接続され
た手段とを有する磁気ディスク・ドライブ。 （３５）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（３４）
に記載の磁気ディスク・ドライブ。 （３６）空気支持面(ABS)と磁気ディスクからの信号を
受信しない零入力状態とを具備する磁気ディスク・ドラ
イブであって、前記空気支持面(ABS)に垂直な方向の前
記ピン層と、前記センサが前記零入力状態のとき前記空
気支持面(ABS)に平行な方向の前記自由層の磁気モーメ
ントと、前記ピン層のピンを増大させる前記自由層から
のフィールドを生成する該自由層を通る前記センス電流
の方向とを有する上記（３４）に記載の磁気ディスク・
ドライブ。 （３７）強磁性結合（HFC）と減磁場（Hdemag）とセン
ス電流場（Hsc）との方向に逆平行な磁界に等しい前記
自由層に対する効力を有する前記異方性磁気抵抗効果
（AMR EFFECT）と、空気支持面(ABS)に向かって垂直な
方向の前記強磁性結合（HFC）と前記減磁場（Hdemag）
と前記センス電流場（Hsc）と、空気支持面(ABS)から遠
ざかって垂直である方向の前記異方性磁気抵抗効果（AM
R EFFECT）と、前記第二の薄膜よりも厚いことによって
前記第一の薄膜の磁気モーメントの方向が前記ピン層の
前記ピン・モーメントのピン方向を定義するという該第
一の薄膜とを有する上記（３６）に記載の磁気ディスク
・ドライブ。 （３８）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（３７）
に記載の磁気ディスク・ドライブ。 （３９）書込みヘッドであって、少なくとも１つのコイ
ル層と絶縁積層と、空気支持面の一部を形成するエッジ
のある磁極端を具備かつバック・ギャップに接続した第
一の磁極片および第二の磁極片と、前記空気支持面の一
部を形成かつ前記第一の磁極片の磁極端と前記第二の磁
極片の磁極端との間に存在する書込みギャップ層とを具
備し、前記絶縁層が前記第一の磁極片と第二の磁極片と
の間に挟まれており、前記コイル層が前記絶縁積層によ
って囲まれているという書込みヘッドと、読込みヘッド
であって、スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と
第二のギャップ層と第一のシールド層と第二のシールド
層とを有する読込みヘッドと、前記スピン・バルブ・セン
サであって、移動磁気媒体からの正負の磁気インカーシ
ョンを感知するにおいて第一の方向と第二の方向とに自
由に回転する磁気モーメントを有する強磁性自由層と、
第三の方向にピンされた磁気モーメントを有する逆平行
ピン層と、第一の強磁性薄膜と、第二の強磁性薄膜と、
該第一の強磁性薄膜と該第二の強磁性薄膜とに挟まれた
非磁性電気導電性スペーサ膜とを有する逆平行ピン層
と、前記書込みヘッドと前記読込みヘッドが互いに接合
して複合磁気ヘッドを形成することと、フレームと、前
記フレームに支持されて回転可能な磁気ディスクと、前
記磁気ディスクと変換関係にあるように前記複合磁気ヘ
ッドを支持するために前記フレームに装着された支持器
と、前記磁気ディスクを回転させる手段と、前記磁気デ
ィスクに関連した多重位置に前記複合磁気ヘッドを移動
するために前記支持器に接続された位置付け手段と、前
記磁気ディスクの動作制御および前記複合磁気ヘッドの
位置制御をおこなうため前記複合磁気ヘッドと前記磁気
ディスクを回転する前記手段と信号を前記複合磁気ヘッ
ドと交換する位置付け手段とに接続された手段とを有す
る磁気ディスク・ドライブ。 （４０）前記センサが空気支持面(ABS)を有しかつ零入
力状態では磁気ディスクからの信号を受信しないという
磁気ディスク・ドライブであって、前記空気支持面(ABS)
に垂直な方向の前記ピン層と、前記センサが前記零入力
状態のとき前記空気支持面(ABS)に平行な方向の前記自
由層の磁気モーメントとを有する上記（３９）に記載の
磁気ディスク・ドライブ。 （４１）前記ピン層の前記磁気モーメントのピンをリセ
ットするためのセンサを通るリセット電流を流すために
センサに接続された単極性増幅器を有する上記（４０）
に記載の磁気ディスク・ドライブ。 （４２）前記リセット電流が前記センス電流の少なくと
も３倍の大きさである上記（４１）に記載の磁気ディス
ク・ドライブ。 （４３）前記自由層を通る前記センス電流の方向が前記
ピン層のモーメントのピン効果を増大する該自由層のフ
ィールドを生成する上記（４２）に記載の磁気ディスク
・ドライブ。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な磁気ディスク・ドライブの平面図であ
る。
【図２】面II-IIのようなディスク・ドライブの磁気ヘッ
ドを有するスライダーの端面図である。
【図３】複数のディスクおよび複数の磁気ヘッドを装備
した磁気ディスク・ドライブの立面図である。
【図４】スライダーと磁気ヘッドを支持する典型的な懸
垂システムである。
【図５】図２の面Ｖ-Ｖのようなスライダーと磁気ヘッ
ドの部分立面図である。
【図６】第二の磁極片上の全ての部材を削除した図５の
面VI-VIに沿った図面である。
【図７】図５の面VII-VIIに沿って磁気ヘッドの読込み
端子および書込み端子を示したABSの部分図である。
【図８】リードバック信号を非対称にする第一の方向の
センス電流Isを有する図７の逆平行ピンされたスピン・
バルブ５３の拡大略図である。
【図９】９０度時計方向に回転した図７の面IX-IXに沿
った図面である。
【図１０】リードバック信号を非対称にする第二の方向
のセンス電流Isを有する図７の逆平行ピンされたスピン
・バルブ５３の拡大略図である。
【図１１】９０度時計方向に回転した図１０の面II-II
に沿った図面である。
【図１２】自由層のセンス電流のみの影響下で逆平行ピ
ンされたスピン・バルブの増幅特性曲線である。
【図１３】異方性磁気抵抗効果のみの影響下での逆平行
ピンされたスピン・バルブの増幅特性曲線である。
【図１４】正のリードバック信号と負のリードバック信
号がゼロ・バイアス点について対称であるように、セン
ス電流場が自由層の異方性磁気抵抗効果を相殺する状況
での、逆平行ピンされたスピン・バルブの増幅特性曲線
である。
【符号の説明】
３０ 磁気ディスク・ドライブ ３２ 主軸 ３４ 磁気ディスク ３６ モータ ３８ モータ制御器 ４０ 複合磁気ヘッド／併合磁気抵抗ヘッド ４２ スライダー ４３ サスペンション ４４ アクチュエータ腕 ４６ 空気支持面(ABS) ４８ 処理回路 ４９ フレーム / ヘッド・ジンベル組立(HGA) ５０ ベース ５１ 書込みヘッド部分 ５２ 読込みヘッド ５３ ピン・スピン・バルブ・センサ ５３a スピン・バルブ・センサ ５３b スピン・バルブ・センサ ５４ 第一のギャップ層 ５６ 第二のギャップ層 ５８ 第一のシールド層 ６０ 第二のシールド層 ６４ コイル層 ６６ 第一の絶縁層 ６８ 第二の絶縁層 ７０ 第三の絶縁層 ７２ 第一の磁極片 ７４ 第二の磁極片 ７６ バック・ギャップ ７８ 第一の磁極端 ８０ 第二の磁極端 ８２ ギャップ層 ８４ 第一のはんだ接続 ８６ 第二のはんだ接続 ８８ リード ９０ リード ９２ リード ９４ リード ９６ 第三のはんだ接続 ９８ 第四のはんだ接続 １００ リード １０２ リード １０４ リード １０６ リード １１０ 自由層 １１２ ピン層 １１４ スペーサ層 １１６ 第一の強磁性膜 １１８ 第二の強磁性膜 １２０ スペーサ層 １２２ 反強磁性層 １２４ 磁気モーメント １２６ 磁気モーメント １２７ キャップ層 １２８ 磁気モーメント １３０ センス電流源 １３２ センス回路 １３４ 減磁場（Hdemag） １３６ 強磁性結合（HFC） １３８ 異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT） １４０ センス電流場（Hsc） １４２ バイアス点 １４４ バイアス点 １４６ バイアス点 １５０ センス電流源 １５２ 単極性増幅器 １５４ センス電流場（Hsc） １５６ 磁気モーメント

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動磁気媒体からの等大の正負の磁気イン
    カーションを感知する増幅特性曲線のゼロ・バイアス点
    に関して正と負との読込み信号の対称性を有する薄膜磁
    気抵抗（MR）スピン・バルブ読込みセンサであって、 前記正の磁気インカーションと前記負のインカーション
    とをそれぞれ感知するにおける前記ゼロ・バイアス点に
    対応する位置から第一の方向と第二の方向とに自由に回
    転する磁気モーメントを有する強磁性自由層と、 逆平行ピン層と、 ピン方向に沿って逆平行ピン層の磁気モーメントをピン
    する前記逆平行ピン層に即接する反強磁性層と、 前記正のインカーションと前記負のインカーションとを
    検知するにおいて、前記ピン層の磁気モーメントの前記
    ピン方向に対応して前記第一の方向および第二の方向に
    前記自由層の前記磁気モーメントを回転してそれぞれ磁
    気抵抗を増加あるいは減少するような、前記自由層と前
    記反強磁性層との間に挟在した電気導伝性非磁気スペー
    サ層と、 前記磁気抵抗の増減に対応して、前記センサが前記ゼロ
    ・バイアス点に関して対称である正の読込み信号および
    負の読込み信号とを生成するために、前記センサに接続
    しかつ所定の方向と大きさとのセンス電流を適用するセ
    ンス電流源とを有する薄膜磁気抵抗（MR）スピン・バル
    ブ読込みセンサ。
  2. 【請求項２】前記ピン層の前記モーメントのピンをリセ
    ットするためにセンサを通ってリセット電流を流すため
    に該センサに接続された単極性増幅器を具備する請求項
    １に記載のセンサ。
  3. 【請求項３】前記リセット電流が前記センス電流の少な
    くとも３倍の大きさである請求項２に記載のセンサ。
  4. 【請求項４】前記ピン層のピンを増大させる前記自由層
    からのフィールドを該自由層を通る前記センス電流の方
    向によって生成する請求項１に記載のセンサ。
  5. 【請求項５】空気支持面(ABS)を有しかつ零入力状態で
    は前記磁気媒体からの磁気インカーションがないという
    センサであって、 前記空気支持面(ABS)に垂直な前記ピン方向と、 前記センサが前記零入力状態のとき前記空気支持面(AB
    S)に平行な方向の前記自由層の前記磁気モーメントとを
    有する請求項１に記載のセンサ。
  6. 【請求項６】前記ピン層の前記磁気モーメントのピンを
    リセットするためのセンサを通るリセット電流を流すた
    めにセンサに接続された単極性増幅器を有する請求項５
    に記載のセンサ。
  7. 【請求項７】前記リセット電流が前記センス電流の少な
    くとも３倍の大きさである請求項６に記載のセンサ。
  8. 【請求項８】前記ピン層のピンを増大させる前記自由層
    からのフィールドを該自由層を通る前記センス電流の方
    向によって生成する請求項７に記載のセンサ。
  9. 【請求項９】移動磁気媒体からの等大の正負の磁気イン
    カーションを感知する増幅特性曲線のゼロ・バイアス点
    に関して正と負との読込み信号の対称性を具備する薄膜
    磁気抵抗（MR）スピン・バルブ読込みセンサであって、 前記正の磁気インカーションと前記負のインカーション
    とをそれぞれ感知するにおいて前記バイアス点に対応す
    る中性位置から第一の方向と第二の方向とに自由に回転
    する磁気モーメントを有する強磁性自由層と、 ピン方向にピンされた磁気モーメントを有するピン層で
    あって、 第一の強磁性薄膜と第二の強磁性薄膜と非磁性電気導伝
    性スペーサ膜とを有し、 前記スペーサ層が前記第一の膜と前記第二の膜とに挟ま
    れたというピン層と、 前記ピン方向またはその逆平行方向に沿った前記第一の
    磁気モーメントをピンする前記第一の薄膜に即接した反
    強磁性層と、 前記正のインカーションと前記負のインカーションとを
    検知するにおいて、前記ピン層の磁気モーメントの前記
    ピン方向に対応して前記第一の方向および第二の方向に
    前記自由層の前記磁気モーメントを回転してセンス電流
    に対するセンサの磁気抵抗をそれぞれ増加あるいは減少
    するような、前記自由層と前記ピン層との間に挟在した
    電気導伝性非磁気スペーサ層と、 前記センス電流を流す前記センサに接続されたセンス電
    流源と、 前記ピン層の前記第二の膜からの強磁性結合（HFC）と
    前記ピン層からの減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効
    果（AMR EFFECT）と自由層以外の該センサの電気導伝性
    層からのフィールドに由来する前記センス電流を流すた
    めの有効センス電流場（HSC）とに影響される前記自由
    層の磁気モーメントと関連するバイアス点と、 前記自由層上の強磁性結合（HFC）と減磁場（Hdemag）
    と異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）との有効効力が実
    質的にゼロであることによって該センサが実質的に前記
    バイアス点に関して対称である正の読込み信号と負の読
    込み信号とを有しかつ所定の方向および大きさの前記セ
    ンス電流を流す前記センス電流源とを有する薄膜磁気抵
    抗（MR）スピン・バルブ読込みセンサ。
  10. 【請求項１０】前記ピン層の前記磁気モーメントのピン
    をリセットするためのセンサを通るリセット電流を流す
    ためにセンサに接続された単極性増幅器を有する請求項
    9に記載のセンサ。
  11. 【請求項１１】前記リセット電流が前記センス電流の少
    なくとも３倍の大きさである請求項１０に記載のセン
    サ。
  12. 【請求項１２】前記強磁性結合（HFC）の方向と前記減
    磁場（Hdemag）の方向と前記センス電流場（HSC）の方
    向とが空気支持面(ABS)に向かって垂直かつ前記異方性
    磁気抵抗効果（AMR EFFECT）の方向が空気支持面(ABS)
    から遠ざかって垂直である請求項９に記載のセンサ。
  13. 【請求項１３】前記異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）
    が前記強磁性結合（HFC）と前記減磁場（Hdemag）と前
    記センス電流場（HSC）とに逆平行の磁界に等しい自由
    層上の影響力を有する請求項９に記載のセンサ。
  14. 【請求項１４】前記第一の薄膜が前記第二の薄膜よりも
    厚いことによって該第一の薄膜の磁気モーメントの方向
    が前記ピン層の前記ピン・モーメントのピン方向を定義
    する請求項９に記載のセンサ。
  15. 【請求項１５】前記自由層を通る前記センス電流の方向
    が前記ピン層のモーメントのピン効果を増大する該自由
    層のフィールドを生成する請求項９に記載のセンサ。
  16. 【請求項１６】空気支持面(ABS)と磁気ディスクからの
    信号を受信しない零入力状態とを具備する前記センサで
    あって、 前記空気支持面(ABS)に垂直な方向の前記ピン層と、 前記センサが前記零入力状態のとき前記空気支持面(AB
    S)に平行な方向の前記自由層の磁気モーメントとを有す
    る請求項9に記載のセンサ。
  17. 【請求項１７】前記自由層を通る前記センス電流の方向
    が前記ピン層のモーメントのピン効果を増大する該自由
    層のフィールドを生成する請求項１６に記載のセンサ。
  18. 【請求項１８】前記強磁性結合（HFC）の方向と前記減
    磁場（Hdemag）の方向と前記センス電流場（HSC）の方
    向とが空気支持面(ABS)に向かって垂直かつ前記異方性
    磁気抵抗効果（AMR EFFECT）の方向が空気支持面(ABS)
    から遠ざかって垂直である請求項１７に記載のセンサ。
  19. 【請求項１９】前記異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）
    が前記強磁性結合（HFC）と前記減磁場（Hdemag）と前
    記センス電流場（HSC）とに逆平行の磁界に等しい自由
    層上の影響力を有する請求項１８に記載のセンサ。
  20. 【請求項２０】書込みヘッドであって、 少なくとも１つのコイル層と絶縁積層と、 空気支持面の一部を形成するエッジのある磁極端を具備
    したバックギャップに接続した第一の磁極片および第二
    の磁極片と、 前記第一の磁極片と第二の磁極片との間に挟まれた前記
    絶縁層とを具備し、 前記コイル層は前記絶縁積層によって囲まれており、 前記絶縁積層が前記第一の磁極片と前記第二の磁極片と
    に挟まれたという書込みヘッドと、 読込みヘッドであって、 スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二のギャ
    ップ層と第一のシールド層と第二のシールド層を具備
    し、 前記スピン・バルブ・センサが前記第一のシールド層と前
    記第二のシールド層とに挟まれた前記第一のギャップ層
    と第二のギャップ層との間に挟まれているようになって
    いる読込みヘッドと、 前記スピン・バルブ・センサであって、 移動磁気媒体からの正負の磁気インカーションを感知す
    る増幅特性曲線のゼロ・バイアス点に関する位置から第
    一の方向と第二の方向とに自由に回転する磁気モーメン
    トを有する強磁性自由層と、 ピン方向にピンされた磁気モーメントを有する逆平行ピ
    ン層と、 第一の強磁性薄膜と、第二の強磁性薄膜と、該第一の強
    磁性薄膜と該第二の強磁性薄膜とに挟まれた非磁性電気
    導電性スペーサ膜とを有する逆平行ピン層と、 前記ピン方向の逆平行ピン層の前記磁気モーメントをピ
    ンする前記第一の薄膜に即接した反強磁性層と、 前記正のインカーションと前記負のインカーションとを
    検知するにおいて前記ピン層の磁気モーメントの前記ピ
    ン方向に対応して前記第一の方向および第二の方向に前
    記自由層の前記磁気モーメントを回転してセンス電流へ
    のセンサの磁気抵抗をそれぞれ増加あるいは減少するよ
    うな、前記自由層と前記ピン層との間に挟在した電気導
    伝性非磁気スペーサ層と、 前記読込みセンサが実質的に前記バイアス点に関して対
    称である正の読込み信号と負の読込み信号とを有するよ
    うに所定の方向および大きさの前記センス電流を流す前
    記センス電流源とを有するスピン・バルブ・センサとを有
    する磁気ヘッド。
  21. 【請求項２１】前記第三の方向またはそれと逆平行の方
    向に沿って前記第一の薄膜の磁気モーメントをピンする
    前記第一の薄膜に即接する反強磁性層と、 前記ピン層の前記第二の薄膜からの強磁性結合（HFC）
    によって影響される前記自由層の前記磁気モーメントの
    方向と前記バイアス点と、前記自由層以外の前記センサ
    の各電気導電性層からのフィールドに由来する前記ピン
    層からの減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効果（AMR
    EFFECT）と有効センス電流場（HSC）と、 前記自由層上の強磁性結合（HFC）と減磁場（Hdemag）
    と異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）との有効効力が実
    質的にゼロであることによって該センサが実質的に前記
    バイアス点に関して対称である正の読込み信号と負の読
    込み信号とを有しかつ前記センス電流を流す前記センス
    電流源とを有する請求項２０に記載の磁気ヘッド。
  22. 【請求項２２】書込みヘッドであって、 少なくとも１つのコイル層と絶縁積層と、 空気支持面の一部を形成するエッジのある磁極端を具備
    したバックギャップに接続した第一の磁極片および第二
    の磁極片と、 前記第一の磁極片と第二の磁極片との間に挟まれた前記
    絶縁層とを具備し、 前記コイル層は前記絶縁積層によって囲まれており、 前記絶縁積層が前記第一の磁極片と前記第二の磁極片と
    に挟まれたという書込みヘッドと、 読込みヘッドであって、 逆平行ピン・スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層
    と第二のギャップ層と第一のシールド層と第二のシール
    ド層を具備し、 前記逆平行ピン・スピン・バルブ・センサが前記第一のシ
    ールド層と前記第二のシールド層とに挟まれた前記第一
    のギャップ層と第二のギャップ層との間に挟まれている
    ようになっている読込みヘッドと、 前記逆平行ピン・スピン・バルブ・センサであって、 移動磁気媒体からの正負の磁気インカーションを感知す
    る増幅特性曲線のゼロ・バイアス点に関する位置から第
    一の方向と第二の方向とに自由に回転する磁気モーメン
    トを有する強磁性自由層と、 ピン方向にピンされた磁気モーメントを有するピン層
    と、 第一の強磁性薄膜と、第二の強磁性薄膜と、該第一の強
    磁性薄膜と該第二の強磁性薄膜とに挟まれた非磁性電気
    導電性スペーサ膜と、 前記ピン方向またはその逆平行方向の逆平行ピン層の前
    記磁気モーメントをピンする前記第一の薄膜に即接した
    反強磁性層と、 前記正のインカーションと前記負のインカーションとを
    検知するにおいて前記ピン層の磁気モーメントの前記ピ
    ン方向に対応して前記第一の方向および第二の方向に前
    記自由層の前記磁気モーメントを回転してセンス電流に
    対するセンサの磁気抵抗をそれぞれ増加あるいは減少す
    るような、前記自由層と前記ピン層との間に挟在した電
    気導伝性磁気絶縁スペーサ層と、 前記センス電流を流す前記センサに接続されたセンス電
    流源と、 前記ピン層の前記第二の膜からの強磁性結合（HFC）と
    前記ピン層からの減磁場（Hdemag）と異方性磁気抵抗効
    果（AMR EFFECT）と自由層以外の該センサの電気導伝性
    層からのフィールドに由来する前記センス電流を流すた
    めの有効センス電流場（HSC）とに影響される前記自由
    層の磁気モーメントと関連するバイアス点と、 前記自由層上の強磁性結合（HFC）と減磁場（Hdemag）
    と異方性磁気抵抗効果（AMR EFFECT）との有効効力が実
    質的にゼロであることによって該センサが実質的に前記
    バイアス点に関して対称である正の読込み信号と負の読
    込み信号とを有しかつ所定の方向および大きさの前記セ
    ンス電流を流す前記センス電流源と、 前記書込みヘッドと前記読込みヘッドが互いに接合して
    複合磁気ヘッドを形成することと、 フレームと、 前記フレームに支持されて回転可能な磁気ディスクと、 前記磁気ディスクと変換関係にあるように前記複合磁気
    ヘッドを支持するために前記フレームに装着された支持
    器と、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記磁気ディスクに関連した多重位置に前記複合磁気ヘ
    ッドを移動するために前記支持器に接続された位置付け
    手段と、 前記磁気ディスクの動作制御および前記複合磁気ヘッド
    の位置制御をおこなうため前記複合磁気ヘッドと前記磁
    気ディスクを回転する前記手段と信号を前記複合磁気ヘ
    ッドと交換する位置付け手段とに接続された手段とを有
    する磁気ディスク・ドライブ。
  23. 【請求項２３】書込みヘッドであって、 少なくとも１つのコイル層と絶縁積層と、空気支持面の
    一部を形成するエッジのある磁極端を具備かつバック・
    ギャップに接続した第一の磁極片および第二の磁極片
    と、 前記空気支持面の一部を形成かつ前記第一の磁極片の磁
    極端と前記第二の磁極片の磁極端との間に存在する書込
    みギャップ層とを具備し、 前記絶縁層が前記第一の磁極片と第二の磁極片との間に
    挟まれており、 前記コイル層が前記絶縁積層によって囲まれているとい
    う書込みヘッドと、 読込みヘッドであって、 スピン・バルブ・センサと第一のギャップ層と第二のギャ
    ップ層と第一のシールド層と第二のシールド層とを有す
    る読込みヘッドと、 前記スピン・バルブ・センサであって、 移動磁気媒体からの正負の磁気インカーションを感知す
    るにおいて第一の方向と第二の方向とに自由に回転する
    磁気モーメントを有する強磁性自由層と、 第三の方向にピンされた磁気モーメントを有する逆平行
    ピン層と、 第一の強磁性薄膜と、第二の強磁性薄膜と、該第一の強
    磁性薄膜と該第二の強磁性薄膜とに挟まれた非磁性電気
    導電性スペーサ膜とを有する逆平行ピン層と、 前記書込みヘッドと前記読込みヘッドが互いに接合して
    複合磁気ヘッドを形成することと、 フレームと、 前記フレームに支持されて回転可能な磁気ディスクと、 前記磁気ディスクと変換関係にあるように前記複合磁気
    ヘッドを支持するために前記フレームに装着された支持
    器と、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記磁気ディスクに関連した多重位置に前記複合磁気ヘ
    ッドを移動するために前記支持器に接続された位置付け
    手段と、 前記磁気ディスクの動作制御および前記複合磁気ヘッド
    の位置制御をおこなうため前記複合磁気ヘッドと前記磁
    気ディスクを回転する前記手段と信号を前記複合磁気ヘ
    ッドと交換する位置付け手段とに接続された手段とを有
    する磁気ディスク・ドライブ。
JP10109805A 1997-04-29 1998-04-20 読込み信号の対称性を有する逆平行ピンスピン・バルブ読込みセンサ Pending JPH117614A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/841,182 US5828529A (en) 1997-04-29 1997-04-29 Antiparallel pinned spin valve with read signal symmetry
US08/841182 1997-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH117614A true JPH117614A (ja) 1999-01-12

Family

ID=25284243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10109805A Pending JPH117614A (ja) 1997-04-29 1998-04-20 読込み信号の対称性を有する逆平行ピンスピン・バルブ読込みセンサ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5828529A (ja)
JP (1) JPH117614A (ja)
KR (1) KR100291274B1 (ja)
SG (1) SG63839A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6636393B1 (en) 1999-08-12 2003-10-21 Tdk Corporation Magnetic transducer and thin-film magnetic head having a stacked structure including an interlayer having a high electrical resistance
US6671138B2 (en) 1999-09-29 2003-12-30 Fujitsu Limited Multi-layer magnetoresistive head and information-reproducing system
US6714389B1 (en) * 2000-11-01 2004-03-30 Seagate Technology Llc Digital magnetoresistive sensor with bias

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5909345A (en) * 1996-02-22 1999-06-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistive device and magnetoresistive head
EP0905802B1 (en) * 1997-09-29 2004-11-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetoresistance effect device, magnetoresistance head and method for producing magnetoresistance effect device
US5903415A (en) * 1997-12-11 1999-05-11 International Business Machines Corporation AP pinned spin valve sensor with pinning layer reset and ESD protection
JPH11296823A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Nec Corp 磁気抵抗効果素子およびその製造方法、ならびに磁気抵抗効果センサ，磁気記録システム
US6191926B1 (en) * 1998-05-07 2001-02-20 Seagate Technology Llc Spin valve magnetoresistive sensor using permanent magnet biased artificial antiferromagnet layer
JP2000003501A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Sony Corp 磁気信号再生装置及び磁気信号再生方法
JP3234814B2 (ja) * 1998-06-30 2001-12-04 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子、磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置
DE19934009B4 (de) 1998-07-21 2006-11-23 Alps Electric Co., Ltd. Magnetowiderstands-Dünnschichtelement vom Drehventil-Typ
US6052263A (en) * 1998-08-21 2000-04-18 International Business Machines Corporation Low moment/high coercivity pinned layer for magnetic tunnel junction sensors
US6185079B1 (en) * 1998-11-09 2001-02-06 International Business Machines Corporation Disk drive with thermal asperity reduction circuitry using a magnetic tunnel junction sensor
JP3212567B2 (ja) * 1999-01-27 2001-09-25 アルプス電気株式会社 磁気抵抗効果型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法
US6351355B1 (en) * 1999-02-09 2002-02-26 Read-Rite Corporation Spin valve device with improved thermal stability
JP2000285413A (ja) * 1999-03-26 2000-10-13 Fujitsu Ltd スピンバルブ磁気抵抗効果型素子とその製造法、及びこの素子を用いた磁気ヘッド
JP3286263B2 (ja) 1999-05-11 2002-05-27 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド
US6208492B1 (en) * 1999-05-13 2001-03-27 International Business Machines Corporation Seed layer structure for spin valve sensor
US6226159B1 (en) 1999-06-25 2001-05-01 International Business Machines Corporation Multilayered pinned layer of cobalt based films separated by a nickel base film for improved coupling field and GMR for spin valve sensors
US6219209B1 (en) 1999-07-29 2001-04-17 International Business Machines Corporation Spin valve head with multiple antiparallel coupling layers
US6456465B1 (en) 1999-11-09 2002-09-24 Read-Rite Corporation Vertical giant magnetoresistance sensor using a recessed shield
US6519117B1 (en) 1999-12-06 2003-02-11 International Business Machines Corporation Dual AP pinned GMR head with offset layer
US6411477B1 (en) 2000-02-08 2002-06-25 International Business Machines Corporation Antiparallel pinned spin valve read head with improved magnetoresistance and biasing
US6396669B1 (en) 2000-02-08 2002-05-28 International Business Machines Corporation AP pinned PtMn spin valve read head biased for playback symmetry and magnetic stability
US6594123B1 (en) 2000-02-08 2003-07-15 International Business Machines Corporation AP pinned spin valve read head with a negative ferromagnetic field biased for zero asymmetry
US6515838B1 (en) 2000-06-06 2003-02-04 International Business Machines Corporation Biasing correction for simple GMR head
US6560078B1 (en) 2000-07-13 2003-05-06 International Business Machines Corporation Bilayer seed layer for spin valves
JP3971551B2 (ja) 2000-07-19 2007-09-05 Ｔｄｋ株式会社 磁気変換素子および薄膜磁気ヘッド
US6738237B2 (en) 2001-01-04 2004-05-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. AP-pinned spin valve design using very thin Pt-Mn AFM layer
US6674616B2 (en) 2001-04-09 2004-01-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Spin valve sensor with a biasing layer ecerting a demagnetizing field on a free layer structure
US6735060B2 (en) * 2001-06-20 2004-05-11 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with a metal and metal oxide cap layer structure
JP4573736B2 (ja) * 2005-08-31 2010-11-04 三菱電機株式会社 磁界検出装置
JP4296180B2 (ja) * 2006-02-17 2009-07-15 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子，磁気ヘッド，磁気再生装置，および磁気抵抗素子の製造方法
JP2008243920A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Toshiba Corp 磁気抵抗効果再生素子、磁気ヘッド、および磁気再生装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5549978A (en) * 1992-10-30 1996-08-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetoresistance effect element
US5408377A (en) * 1993-10-15 1995-04-18 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with improved ferromagnetic sensing layer and magnetic recording system using the sensor
US5465185A (en) * 1993-10-15 1995-11-07 International Business Machines Corporation Magnetoresistive spin valve sensor with improved pinned ferromagnetic layer and magnetic recording system using the sensor
US5666248A (en) * 1996-09-13 1997-09-09 International Business Machines Corporation Magnetizations of pinned and free layers of a spin valve sensor set by sense current fields

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6636393B1 (en) 1999-08-12 2003-10-21 Tdk Corporation Magnetic transducer and thin-film magnetic head having a stacked structure including an interlayer having a high electrical resistance
US6671138B2 (en) 1999-09-29 2003-12-30 Fujitsu Limited Multi-layer magnetoresistive head and information-reproducing system
US6714389B1 (en) * 2000-11-01 2004-03-30 Seagate Technology Llc Digital magnetoresistive sensor with bias

Also Published As

Publication number Publication date
KR100291274B1 (ko) 2001-06-01
SG63839A1 (en) 1999-03-30
KR19980079613A (ko) 1998-11-25
US5828529A (en) 1998-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH117614A (ja) 読込み信号の対称性を有する逆平行ピンスピン・バルブ読込みセンサ
KR100253928B1 (ko) 차동 스핀 밸브 센서 구조
KR100267438B1 (ko) 자기 저항 스핀 밸브 판독 센서 및 그를 포함한 자기 헤드 및자기 디스크 드라이브
KR100250960B1 (ko) 감지 전류장을 이용하여 고정층 및 자유층의 자화 방향을 설정하는 스핀 밸브 센서
US6108177A (en) Tunnel junction structure with FeX ferromagnetic layers
US6181537B1 (en) Tunnel junction structure with junction layer embedded in amorphous ferromagnetic layers
US7330339B2 (en) Structure providing enhanced self-pinning for CPP GMR and tunnel valve heads
JP3790218B2 (ja) スピン・バルブ・センサおよびその製造方法
JP2000149229A (ja) スピン・バルブ・センサ、磁気ヘッド、磁気ディスク・ドライブ、及びこれらの形成方法
KR100330524B1 (ko) 단일 반강자성 층을 채택한 이중 거대 자기저항 센서
US6587317B2 (en) Spin valve sensor having a pinned layer structure composed of cobalt iron vanadium (CoFeV)
US6061210A (en) Antiparallel pinned spin valve with high magnetic stability
JP2003303406A (ja) 磁気抵抗効果ヘッド及び磁気ヘッド
US20040066586A1 (en) Magnetoresistive effective element, thin film magnetic head, magnetic head device and magnetic recording/reproducing device
US6538856B1 (en) Read head with spin valve sensor having sense current in plane (CIP) thence sense current perpendicular to plane (CPP)
US20020141120A1 (en) Bias structure for magnetic tunnel junction magnetoresistive sensor
US9830935B1 (en) Read sensor capable of providing multiple effective read widths
US6256178B1 (en) Biasing for tunnel junction head
US6327123B1 (en) Magnetic head employing magnetoresistive sensor and magnetic storage and retrieval system
US6580588B1 (en) Resettable dual AP pinned valve sensor insensitive to sense current direction and having symmetrically balanced fields about a free layer
JP2000315305A (ja) 磁気再生ヘッド、磁気ヘッド組立体および磁気ディスク駆動装置並びに磁気ヘッド組立体の製造方法
US6473277B1 (en) Read head with leads to shields shorts for permitting a thinner second read gap layer and improving read signal symmetry
US6590749B1 (en) Dual AP pinned spin valve sensor biased by opposite ferromagnetic coupling fields and opposite demagnetizing fields
JPH10269532A (ja) スピンバルブ型磁気抵抗効果ヘッド
JP2006261259A (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果素子の製造方法及び磁気ヘッド、磁気情報再生装置