JPS581748B2 - ジキケンシユツキ - Google Patents
ジキケンシユツキInfo
- Publication number
- JPS581748B2 JPS581748B2 JP50065769A JP6576975A JPS581748B2 JP S581748 B2 JPS581748 B2 JP S581748B2 JP 50065769 A JP50065769 A JP 50065769A JP 6576975 A JP6576975 A JP 6576975A JP S581748 B2 JPS581748 B2 JP S581748B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetoresistive element
- magnetic
- thin film
- magnetic field
- ferromagnetic thin
- 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.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
-
- 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
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- 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
- G11B5/399—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 with intrinsic biasing, e.g. provided by equipotential strips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
近年、強磁性体薄膜、例えばＦｅ−Ｎｉ系合金膜、Ｃ
Ｏ − Ｎ ｉ系合金膜等の磁気抵抗効果を磁気力の検
出に使用する動きが盛んになっている。
Ｏ − Ｎ ｉ系合金膜等の磁気抵抗効果を磁気力の検
出に使用する動きが盛んになっている。
特に磁気記録の分野では年々記録密度が増加しかつ高周
波による書込み、再生が進んでいるが、これを達成する
ため磁気ヘッドの巾を小さくして書込み領域の巾を小さ
くし、また磁気ヘッドの磁気空隙を小さくして書込み密
度を上げる方法を採つているものの、従来の誘導型磁気
ヘッドでは書込み領域の巾（以下トラック巾と称する。
波による書込み、再生が進んでいるが、これを達成する
ため磁気ヘッドの巾を小さくして書込み領域の巾を小さ
くし、また磁気ヘッドの磁気空隙を小さくして書込み密
度を上げる方法を採つているものの、従来の誘導型磁気
ヘッドでは書込み領域の巾（以下トラック巾と称する。
）が小さくなると検知する磁束が減るため再生出力が減
少し、これを補うため再生用コイルの巻数を増せば周波
数特性が劣下するなどの難点があるため、周波数に依存
しない磁気抵抗効果素子を再生用磁気ヘッドとして用い
る試みが急速に活発化してきた。
少し、これを補うため再生用コイルの巻数を増せば周波
数特性が劣下するなどの難点があるため、周波数に依存
しない磁気抵抗効果素子を再生用磁気ヘッドとして用い
る試みが急速に活発化してきた。
本発明はかかる磁気抵抗効果素子を用いた磁気検出器に
かかわるものであり、以下図面を用いて詳細に説明する
。
かかわるものであり、以下図面を用いて詳細に説明する
。
第１図は磁気抵抗効果素子を用いて磁界の強さを検出す
る場合の原理的な内容を示したものである。
る場合の原理的な内容を示したものである。
即ち第１図で矩形の部分を強磁性体薄膜より成る磁気抵
抗効果素子としその両端に非磁性の導体をつけて電流■
を流しておく。
抗効果素子としその両端に非磁性の導体をつけて電流■
を流しておく。
矩形内の磁化Ｍは外部からの磁場トＩが存在しない場合
には（第１図一Ａ）電流■と同一方向にあるとする。
には（第１図一Ａ）電流■と同一方向にあるとする。
これは強磁性薄膜に電流■方向に一軸異方性がつくよう
に製作時に制御するか、矩形の長手方向（電流方向）を
巾に対して充分に長くして形状異方性を持たせる等の方
法で可能である。
に製作時に制御するか、矩形の長手方向（電流方向）を
巾に対して充分に長くして形状異方性を持たせる等の方
法で可能である。
次にこの矩形の磁気抵抗効果素子に面内成分がＨの大き
さの磁場が加わったとすると（第１図一Ｂ）、矩形内の
磁化Ｍは電流方向に対して、ある角度θを成すまで回転
する。
さの磁場が加わったとすると（第１図一Ｂ）、矩形内の
磁化Ｍは電流方向に対して、ある角度θを成すまで回転
する。
磁場Ｈが加わらない時の矩形磁気抵抗効果素子の抵抗お
よび加わった後の抵抗をそれぞれＲｏ． Ｒ．Ｈとする
と、ＲＨは次式で表わされる。
よび加わった後の抵抗をそれぞれＲｏ． Ｒ．Ｈとする
と、ＲＨは次式で表わされる。
εは材質的にほぼ定まる値でθが変っても変らなし）。
そうすると、磁場Ｈが加わることによっての抵抗変化が
生ずることになり、第１図一Ｂでａ一ｂ間の電圧■は の変化を生ずることになり、△■が再生出力として検知
されることになる。
生ずることになり、第１図一Ｂでａ一ｂ間の電圧■は の変化を生ずることになり、△■が再生出力として検知
されることになる。
従って、ある一定の材料（ε＝一定）を使い、一定電流
■で使用した場合、再生出力△Ｖを大きくするためには
ＲＳｉｎ２θを大きくすることに帰せられる。
■で使用した場合、再生出力△Ｖを大きくするためには
ＲＳｉｎ２θを大きくすることに帰せられる。
従って、通常の磁気抵抗効果素子では矩形の電流方向に
平行な巾Ｗを小さく、厚さＤを小さくするのが普通であ
る。
平行な巾Ｗを小さく、厚さＤを小さくするのが普通であ
る。
電流方向の長さは用途によって定まり可変性は少ない。
ところが巾Ｗが小さくなると、巾方向に磁化Ｍが向いた
場合の反磁場Ｈｄが大きくなり、Ｗが充分に大きい場合
の磁化の傾きθより小さな角θ′（θくθ）しか傾けな
くなる。
場合の反磁場Ｈｄが大きくなり、Ｗが充分に大きい場合
の磁化の傾きθより小さな角θ′（θくθ）しか傾けな
くなる。
Ｗが小さいはどＨｄは大きくなるからθ′は小さくなる
。
。
（第１図−Ｃ）
本発明はかかる欠点を除去し、即ち同−の磁場Ｈに対し
てθ′を大きくし、実効的な再生出力△Ｖ一ＩＲεＳＩ
ｎ２θ′を大きくするような構造をもつ磁気抵抗効果素
子を与え、当該磁気抵抗素子を用いた優れた磁気検出器
を提供するものである。
てθ′を大きくし、実効的な再生出力△Ｖ一ＩＲεＳＩ
ｎ２θ′を大きくするような構造をもつ磁気抵抗効果素
子を与え、当該磁気抵抗素子を用いた優れた磁気検出器
を提供するものである。
第２図は本発明になる第１の実施例の構造を示し、３は
非磁性の導体で端子１−１′間に電流■を流し出力を検
知する。
非磁性の導体で端子１−１′間に電流■を流し出力を検
知する。
導体３の下に入っている層および２，６．７は導電性強
磁性薄膜で同−の材料からなっている。
磁性薄膜で同−の材料からなっている。
４および５は絶縁性物質で電流■が回路１′−３−２−
３−１をのみ流れ、６および７の部分は流れないように
なっている。
３−１をのみ流れ、６および７の部分は流れないように
なっている。
かかる構造は例えば次のような方法で実現可能である。
先ず基体上に一面に強磁性体薄膜を蒸着、スパツタ、気
相成長その他の方法で着け、次にマスクにより非磁性導
体、例えばＡ ｕ ＋ Ｃ ｕ ，ＡＺ等を３の形状に
着けるか、全面に導体を着けた後３の形状に加工する。
相成長その他の方法で着け、次にマスクにより非磁性導
体、例えばＡ ｕ ＋ Ｃ ｕ ，ＡＺ等を３の形状に
着けるか、全面に導体を着けた後３の形状に加工する。
次に４および５の細い帯状領域以外の領域を有機保護膜
等で覆った後、イオンインプランテーション法で全面に
酸素ガスを叩き込む。
等で覆った後、イオンインプランテーション法で全面に
酸素ガスを叩き込む。
イオンインプランテーションで酸素ガスを使用した場合
は４および５の帯状領域は絶縁性非磁性物質か絶縁性磁
性物質に変り、酸素以外のガスを用いた場合には絶縁性
非磁性物質に変る。
は４および５の帯状領域は絶縁性非磁性物質か絶縁性磁
性物質に変り、酸素以外のガスを用いた場合には絶縁性
非磁性物質に変る。
また熱処理の場合は条件によって非磁性か磁性体かに変
るが、何れも電気的には絶縁体である。
るが、何れも電気的には絶縁体である。
かかる構造をもった磁気抵抗効果素子が従来タイプの素
子、例えは第１図のごさき構造の素子に較べて優れてい
る点は以下の通りである。
子、例えは第１図のごさき構造の素子に較べて優れてい
る点は以下の通りである。
即ぢ、第１に反磁場Ｈｄの影響を減少させ、第１図一〇
に示したθ′がＷが充分に大きい場合の値θに近づけら
れ従って再生出力を大きくできることである。
に示したθ′がＷが充分に大きい場合の値θに近づけら
れ従って再生出力を大きくできることである。
第２図一Ｂは第２図一Ａの磁気抵抗素子部２を含む１部
を抜き書きし、外部から磁場Ｈが加えられた場合の個々
の磁化の向きを示したものである。
を抜き書きし、外部から磁場Ｈが加えられた場合の個々
の磁化の向きを示したものである。
外部磁場Ｈが加わることにより、磁気抵抗素子部２の磁
化Ｍはある角度傾くが、このとき反磁場Ｈｄが傾きを小
さくするような向き、即ちＨの方向と逆の向きに生ずる
。
化Ｍはある角度傾くが、このとき反磁場Ｈｄが傾きを小
さくするような向き、即ちＨの方向と逆の向きに生ずる
。
ところが、両隣りに近接した強磁性薄膜６および７の磁
化Ｍ６およびＭ７もＭと同じ向きに傾くから、６および
７からの洩れ磁場ＨＯが２のＭに働く。
化Ｍ６およびＭ７もＭと同じ向きに傾くから、６および
７からの洩れ磁場ＨＯが２のＭに働く。
Ｈ。の向きはＨｄの向きと逆に即ちＨと同じ向きに向く
から２の磁化Ｍに加わる磁場はＨ＋ＨＱ−Ｈｄになり、
２の磁化Ｍは６および７がない時の角度θ′よりも大き
な角θ″（θ“〉θ）だけ傾くことができる。
から２の磁化Ｍに加わる磁場はＨ＋ＨＱ−Ｈｄになり、
２の磁化Ｍは６および７がない時の角度θ′よりも大き
な角θ″（θ“〉θ）だけ傾くことができる。
絶縁層５および４の巾は小さければ小さいほどＨＱは大
きく、従ってｒは大きくできる。
きく、従ってｒは大きくできる。
５および４の巾は例えば電子露光技術を用いれば１μｍ
以下にすることが可能である。
以下にすることが可能である。
更に５および４の絶縁層が磁性体であれば、５および４
自体も磁化し従ってＨｄそのものが小さくなり、効果は
倍増する。
自体も磁化し従ってＨｄそのものが小さくなり、効果は
倍増する。
我々の実験例によれば、例えば強磁性体薄膜として８０
％Ｎ ｉ −Ｆ ｅを使い、イオンインブランテーショ
ンの条件を制御してやれば、４および５の絶縁性磁性領
域は抗磁力が３０〜３０００ｅ，飽和磁化が１００〜５
００ガウスが可能であるが、構造からして絶縁を保つ範
囲において抗磁力は小さく、飽和磁束は大きいことが望
まし５い。
％Ｎ ｉ −Ｆ ｅを使い、イオンインブランテーショ
ンの条件を制御してやれば、４および５の絶縁性磁性領
域は抗磁力が３０〜３０００ｅ，飽和磁化が１００〜５
００ガウスが可能であるが、構造からして絶縁を保つ範
囲において抗磁力は小さく、飽和磁束は大きいことが望
まし５い。
第２の利点は反磁場Ｈｄの効果を減少させることができ
ることから、磁気抵抗素子部２の巾Ｗを充分に小さくで
きることである。
ることから、磁気抵抗素子部２の巾Ｗを充分に小さくで
きることである。
周知のごとく、比抵抗ρ、巾Ｗ１厚さＤ１長さ■７の板
状導体の抵抗Ｒは、で表わされるからＷを小さくできる
ことはＲを大きくできることを意味し、（３）式から分
るごとく、再生出力△■を大きくできることを意味する
。
状導体の抵抗Ｒは、で表わされるからＷを小さくできる
ことはＲを大きくできることを意味し、（３）式から分
るごとく、再生出力△■を大きくできることを意味する
。
第３図は本発明になる第２の実施例の構造を示し、図に
おいて、９は磁気抵抗素子部、１０およひ１１は９と同
−の強磁性体薄膜、１２および１３は非磁性導電体、１
４および１５は絶縁層を示す。
おいて、９は磁気抵抗素子部、１０およひ１１は９と同
−の強磁性体薄膜、１２および１３は非磁性導電体、１
４および１５は絶縁層を示す。
第３図の構造は第２図において、第３図の９，１０，１
１ ，１４．１５に相当する部分を除去したものである
。
１ ，１４．１５に相当する部分を除去したものである
。
第３図の構造の利点は第２図の場合と同様であるが、第
２図の構造は磁性体が基体のほぼ全面についているため
例えば、磁気ディスクで、情報列（トラック）が近接し
ている場合には使えずどちらかというと単一トラックの
場合や、トラック巾自体が非常に広い場合、その他単な
る磁界の有無等の検出に向いているのに対し、第３図の
構造は例えば磁気ディスクでトラック巾が小さく、また
隣接トラックが近接している場合にも使える構造を持っ
ている。
２図の構造は磁性体が基体のほぼ全面についているため
例えば、磁気ディスクで、情報列（トラック）が近接し
ている場合には使えずどちらかというと単一トラックの
場合や、トラック巾自体が非常に広い場合、その他単な
る磁界の有無等の検出に向いているのに対し、第３図の
構造は例えば磁気ディスクでトラック巾が小さく、また
隣接トラックが近接している場合にも使える構造を持っ
ている。
第１図は磁気抵抗効果素子を用いて磁界の強さを検出す
る場合の原理的な説明図で、Ｍは磁化、■は電流、Ｈは
外部磁場、Ｈｄは反磁場、θおよびθ′は電流■の方向
からの回転角、Ｗは磁気抵抗効果素子の巾を表わす。 第２図および第３図はそれぞれ本発明の実症例を示し、
２，６，１１，９，ｉｏ，ｉｉは強磁性体薄膜、３，１
２．１３は非磁性導電体、４，５．１４．１５は絶縁層
、Ｍ，Ｍ６，Ｍ７は磁化を表わす。
る場合の原理的な説明図で、Ｍは磁化、■は電流、Ｈは
外部磁場、Ｈｄは反磁場、θおよびθ′は電流■の方向
からの回転角、Ｗは磁気抵抗効果素子の巾を表わす。 第２図および第３図はそれぞれ本発明の実症例を示し、
２，６，１１，９，ｉｏ，ｉｉは強磁性体薄膜、３，１
２．１３は非磁性導電体、４，５．１４．１５は絶縁層
、Ｍ，Ｍ６，Ｍ７は磁化を表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気抵抗効果素子部と、これに連続して磁気抵抗の
変化を検知すべき導体から成る通電領域と、前記磁気抵
抗効果素子部と同一の材料から成る強磁性体薄膜との間
に極く細い帯状領域の絶縁性物質が存在し、前記磁気抵
抗効果素子部および前記絶縁性物質および前記強磁性体
薄膜が同一平面内にあつてほぼ等しい厚さを持ちかつ互
いに連続であることを特徴とする磁気検出器。 ２ 特許請求の範囲１に記載の磁気検出器において、検
出すべき磁場の方向に平行で、かつ前記磁気抵抗効果素
子部の前記磁場の方向に直角な方向の巾をもった領域の
強磁性体薄膜のみを残して、他の領域の強磁性体薄膜を
除去したことを特徴とする磁気検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50065769A JPS581748B2 (ja) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | ジキケンシユツキ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50065769A JPS581748B2 (ja) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | ジキケンシユツキ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51140769A JPS51140769A (en) | 1976-12-03 |
| JPS581748B2 true JPS581748B2 (ja) | 1983-01-12 |
Family
ID=13296550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50065769A Expired JPS581748B2 (ja) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | ジキケンシユツキ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581748B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841370A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Hitachi Ltd | 磁気検出センサ |
| JPH06103340B2 (ja) * | 1988-02-01 | 1994-12-14 | シャープ株式会社 | 磁気センサ |
-
1975
- 1975-05-30 JP JP50065769A patent/JPS581748B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51140769A (en) | 1976-12-03 |
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