JPS5821327B2

JPS5821327B2 - ジキヘツド

Info

Publication number: JPS5821327B2
Application number: JP49099184A
Authority: JP
Inventors: 伊東進; 古尾谷崇
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1983-04-28
Also published as: JPS5126510A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は磁気媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドに
関するものであって、特に薄膜技術を用いた磁気ヘッド
に係る。

磁気ディスク、磁気ドラム、磁気テープ等情報をこれら
の磁気媒体中の磁化パターンの例として記録する記憶シ
ステムにおいては、情報の記録再生に用いられる磁気ヘ
ッドの性能がこのシステムの性能を決めるほどの大きな
役割を占めている。

。近年の情報処理技術の飛躍的な発展に伴い、これらの
磁気記憶システムに課せられた使命も次第に高度なも、
のとなり、その一つが記憶密度のより高度化という課題
となって現われて来ている。

そのためには連続した情報の書込まれた磁気媒体中の磁
化パターンの列（以下トラックと呼ぶ）に沿った線密度
と共に単位長さ当りのトラック数即ちトラック密度をも
向上させることが必要である。

しかしながら従来用いられて来た磁気ヘッドでは、トラ
ック密度の向上は必然的にトラック中の減少による再生
出力の低下を招きさらには磁気ヘッドの位置決めに要す
る支持機構の機械的精度および磁気ヘッドを構成する磁
性材料の加工精度等に対し極度に高度な技術を要求する
ため、これらの電気的機械的制限が複雑にからみ合って
トラック密度の上限を決めていた感がある。

このような技術的困難を打破するものとして薄膜技術を
用いた磁気抵抗ヘッドおよび薄膜集積へ一ツドが提案さ
れたが、前者は磁気抵抗効果を用いているため再生出力
がトラック中に依存せずほぼ一定の出力が得られるのに
対し、磁気媒体に書込むことができない。

また後者は基板上に薄膜から成る多数の磁気ヘッド（以
下薄膜ヘッドと呼ぶ。

）を形成したものであって、従来の磁気ヘッドの持って
いた位置決め機構や磁性材料の加工技術の限度から来る
制限を解消してはいるものの、トラック中の減少と共に
再生出力の低下を免ることはできない。

従って、これらの欠点を除き、両者の長所を持った磁気
ヘッドを早急に生み出すことが強く望まれていた。

この発明は薄膜技術を用いて磁気抵抗ヘッドと薄膜ヘッ
ドの長所を兼備した磁気ヘッドを提案するもので、従来
懸案となっていた上述のごとき欠点を一掃し、しかも高
密度記録が可能な磁気ヘッドとなっている。

すなわち、この発明は磁気媒体に情報を書込再生する磁
気ヘッドにおいて極めて薄い非磁性導電体薄膜を挟んで
その両側に磁気抵抗効果を有し、前記磁気媒体に情報を
書込むに必要な電流を流し得る導電性磁性体薄膜が配置
され、前記非磁性導電体薄膜および前記導電性磁性体薄
膜に電流を流すための導電体端子が形成されていること
を特徴とするものである。

以下この発明について図面を用いて説明する。

第１図は磁気抵抗ヘッドを模式的に示したもので基板１
０１上に導電性磁性体薄膜１０２とその両端で電気的に
接続された導電体端子１１１および１１２から成り、磁
気媒体１０９の一部にトラック巾Ｗで書込まれた磁化パ
ターン列１２１から生じる磁場（特にＺ方向の成分）に
応じて導電性磁性体薄膜１０２の磁化ベクトルがＺ方向
に傾くためその磁気抵抗効果により電気抵抗が変化し、
結局端子１１１，１１２間の抵抗の変化としてＩＪ−ド
線１３１，１３２で検出される。

このような磁気ヘッドはトラック巾Ｗに関係なくほぼ一
定の再生出力を得ることができ、高トラツク密度向きヘ
ッドとして知られているが、その最大の欠点は書込みが
不可能な点にあり、従って別に書込みヘッドを用意しな
ければならないという欠点がある。

第２図は薄膜ヘッドを模式的に示したもので、基板２０
１上に導電体２１１を挟むようにして高透磁率磁性体２
０３．２０４が磁気媒体２０９上のトラック巾Ｗの磁化
パターン列２２１に対面している。

これは従来の磁気ヘッド流に考えると、導電体２１１の
厚さｔをギヤツブ巾とする巻数１゜の磁気ヘッドと言う
ことになり、書込みも再生も共に可能であるが、非常に
再生出力が小さいという欠点があり、トラック密度を上
げるためにその巾Ｗを小さくすることは検出回路に多大
の負担を与え、さらには検出感度以下という事態にもな
るＪため、高トラツク密度を実現することはできない。

第３図はこの発明による磁気ヘッドの基本概念を示すも
ので磁気抵抗ヘッドと同一の構成となっているが、流し
得る電流容量と、動作形式に差を有する。

即ち、基板３０１（例えばシリコン単結＝晶板）上に導
電性磁性体薄膜３０２（例えば鉄−ニッケル合金薄膜）
と、その両端に電気的に接続された導電体端子（例えば
金薄膜）３１１。

３１２、・・・を有し、それぞれの端子にはリード線３
３１．３３２・・・が接続され、磁気媒体３０９上。

のトラック３２１，３２２．・・・と対面している。

このヘッドを用いて所要のトラック例えばトラック３２
１に書込む場合にはリード線３３１゜３３２および端子
３１Ｌ３１２を選択的に選んで導電性磁性体薄膜３０２
に所定の書込交流電流Ｉ（例えば図のＸ方向に振幅数ア
ンペア程度）を流すと、この書込電流■によって生じた
磁場のために導電性磁性体薄膜３０２は端子３１１゜３
１２間で磁化Ｍの方向が互に逆（±Ｚ方向）の磁気的二
重層となり磁気媒体３０９と対面する側に■とｅの磁極
を生じその周囲に強い磁場を発生する。

この磁場と元の書込電流による磁場を用いて、Ｘ方向に
運動する磁気媒体３０９上に巾Ｗのノ磁化パターンの列
を書込むものである。

逆に再生に際しては第１図で示した磁気抵抗ヘッドと同
様に導電性磁性体薄膜３０２の磁気抵抗効果を利用して
磁気媒体３０９上の磁気信号を検出する。

即ち、第３図でトラック３２２の情報を検出したい場合
にはリード線３３２．３３３および端子３１２．３１３
を選択的に選んで導電性磁性体薄膜３０２に弱い直流電
流（この電流値は太きいほど再生出力が大きく出るが、
この電流によって生じた磁場により書込動作の説明で述
べたような原理で磁気媒体３０９の磁化状態を変えるよ
うなことがあってはならない。

代表的な電流値としては１０ｍＡ程度。

）を流し、磁気媒体３０９上の磁化パターン３２２から
発生する磁場（Ｚ成分）に応じて変動する電気抵抗の変
化としてリード線３３２．３３３より検出する。

導電性磁性体薄膜３０２に関しては、外部磁場の無い時
に各種磁気異方性により、電流の流れる方向（第３図Ｘ
方向）に磁化している方が望ましく、この時磁気媒体３
０９中の強化パターンによる磁場のＺ成分に応じて効率
よく電気抵抗の変化を示す。

第４図はこの発明による磁気ヘッドのさらに別の構成例
を示すもので、第３図中の導電性磁性体薄膜３０２を極
めて薄い非磁性導電体薄膜に挟んだ多層の導電性磁性体
に置き代えたもので、第３図の端子３１Ｌ３１２間に相
当する部分を拡大して、示しである。

即ち、基板４０１（例えばシリコン単結晶板）上に、極
めて薄い非磁性導電体薄膜４０５（例えば数１０人のチ
タン薄膜）を挟んだ導電性磁性体薄膜４０２（例えば鉄
−ニッケル合金薄膜）と、その両端に電気的に接続され
た導電体端子４１１，４１２．・・・（例えば金薄膜）
を有しそれぞれの端子にはリード線４３１゜４３２、・
・・が接続されている。

このような磁気ヘッドによる書込再生動作は第３図で示
した磁気へラドの場合と同様であって、書込に際しては
リード線４３１．４３２、端子４１Ｌ４１２を通して
極めて薄い非磁性導電体薄膜４０５を挟んだ多層の導電
性磁性体薄膜４０２に書込電流（例えは図のＸ方向に振
幅数アンペア程度の交流）を流して、書込電流自身によ
る磁場およびそれによって磁化した多層の導電性磁性体
薄膜４０２の作る磁場により磁気媒体に所要の磁化パタ
ーンを書込、再生に際しては多層の導電性磁性体薄膜４
０２の磁気抵抗効果による電気抵抗の変化として端子４
１Ｌ４１２およびリード線４３Ｌ４３２を介して検出さ
れる。

極めて薄い非磁性導電体薄膜４０５は隣接する導電性磁
性体薄膜４０２間の交換相互作用を断ち切るものであれ
ばよく、かつ導電率が導電性磁性体薄膜４０２と類似し
ていることが望ましい。

これは導電率がよすぎると、全体の抵抗値が低くなり、
かつ抵抗の変化率が相対的に小さくなることと、逆に導
電率が悪いと導電性磁性体薄膜４０２の各層全体に電流
が流れないこととによる。

またこのような非磁性層の存在は第３図で示した導電性
磁性体薄膜３０２が書込に際して磁気的二重層を作るた
めに交換相互作用に打ち勝って磁化方向の回転を行なう
必要がある分を解消する意味を持ち、より小さなエネル
ギーで磁気的二重層を作り得るようにすると共に、導電
性磁性体薄膜４０２をさらに薄膜化することにより、磁
気媒体に対面した表面でのＸ方向の磁化を防ぎ、書込効
率を向上させる意味を有する。

なお、第４図では単に導電性磁性体薄膜４０２の二層膜
を示したにすぎないが、極めて薄い非磁性導電体薄膜で
交互に挟んだ多層膜となっていてもこのような効果が期
待できることは明らかであろう。

上述のごとくこの発明による磁気、ヘッドは従来。

別々に提案されて来た磁気抵抗ヘッドと薄膜ヘッドの長
所を兼ね備え、かつそれらの欠点を一掃したものである
ことは明らかであろう。

即ち、（１）トラック密度の増大に伴うトラック巾の減
少に関係なく再生出力をほぼ一定に取り出せる。

（２）薄膜技術を用いて作ることができるため、従来の
ヘッドでの磁性体の加工歪、加工精度、接着精度等によ
る特性のばらつきが無くなる。

（３）非常に簡単な構造をしているため量産性に優ノ
れ、しかも安価である。

（４）多チャンネル磁気ヘッドとしても使い得るため高
精度の位置決め機構は不要となり安価になる。

（５）多チャンネル磁気ヘッドとして使用する時書込再
生共に共通の２本の端子で済みリード線の数を少くする
ことができ、多くのチャンネルを一個の基板上に並置で
きる（第３図、第４図参照）。

等々であり実用的見地からその利点効用は非常に犬なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気抵抗ヘッドの構成を示す模式図、第２図は
薄膜ヘッドを示す模式図、第３図および第４図はこの発
明による磁気ヘッドの一例を示す模式図である。１０１．２０１，３０１・・・・・・基板、１０２゜３
０２．４０２・・・・・・導電性磁性体薄膜、２０３゜
２０４・・・・・・高透磁率磁性体、１０９，２０９゜
３０９・・・・・・磁気媒体、１１１，１１２，２１１
゜２１２．３１１．３１２，３１３，３１４・・・・・
・、４１１．４１２、・・・・・・導電体端子、１２１
゜２２１．３２１．３２２．３２３．３２４、・・・
・・・・・・・・・磁化パターン列（トラック）、１３
１゜１３２．２３１．２３２，３３１．３３２，３３３
，３３４゜・・・・・・４３１，４３２．・・・・・・
、・・・・・・リードＭ、４０５・・・・・・極め
て薄い非磁性導電体薄膜。

Claims

【特許請求の範囲】

１磁気媒体に情報を書込再生する磁気ヘッドにおいて
、極めて薄い非磁性導電体薄膜を挟んで、その両側に磁
気抵抗効果を有し前記磁気媒体に情報を書込むに必要な
電流を流し得る導電性磁性体薄膜が配置され、前記非磁
性導電体薄膜および前記導電性磁性体薄膜に電流を流す
ための導電体端子が形成されていることを特徴とする磁
気ヘッド。