JPS59107417A - 永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘツド - Google Patents

永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘツド

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JPS59107417A
JPS59107417A JP57216819A JP21681982A JPS59107417A JP S59107417 A JPS59107417 A JP S59107417A JP 57216819 A JP57216819 A JP 57216819A JP 21681982 A JP21681982 A JP 21681982A JP S59107417 A JPS59107417 A JP S59107417A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
permanent magnet
magnetic field
bias
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP57216819A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kitada
北田 正弘
Noboru Shimizu
昇 清水
Kazuyoshi Yoshida
吉田 和悦
Hideo Tanabe
英男 田辺
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59107417A publication Critical patent/JPS59107417A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39Structure 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
    • G11B5/3903Structure 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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は再生用磁気ヘッドに係シ、特に高密度磁気記録
媒体に好適な永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッ
ドに関する。
〔従来技術〕
磁気ディスク記録装置、各種磁気テープ記録装置におい
ては、情報処理量の増大によシ、ますます大容量、高密
度化が要求されておシ、これに伴なって高密度記録技術
が必要となっている。これにともなって、当該磁気記録
装置に使用する磁気ヘッドも高密度記録に対する改善、
すなわち、記録トラック幅、記録波長の短縮が行なわれ
るとともに再生専用の磁気ヘッドについてもこれに対応
する種々の改善が行なわれている。
このような目的で使用される再生用磁気ヘッドに軟磁性
材料、例えばパーマロイ等の細長薄膜素子(長手方向が
磁化容易軸方向)を用いた磁気抵抗効果磁気ヘッドがあ
る。この磁気ヘッドは磁気抵抗効果薄膜素子の磁化困難
軸方向(記録媒体からの信号磁場侵入方向)にバイアス
磁場にバイアス磁場を印加することが必要である。この
バイアス磁場の印加方法としては、磁気抵抗効果薄膜素
子の長手方向に平行に電流線を設ける電流バイアス法、
該素子に近接して該素子の長手方向に直角な磁場を作る
永久磁石を設ける永久磁石バイアス法、該素子の長手方
向にシャント電流filf:設けるシャントバイアス法
などの方法がある。しかし、これらのうちで、永久磁石
バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッドは電流線への通電が
不要なため、通電に必要な装置類が不要のほか、当該磁
気ヘッドの作製工程も短縮され、技術的、原価的に他の
素子に比較して有利である。
永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッドでは所望の
バイアス磁界を得るために、磁気抵抗効果薄膜素子に近
接した永久磁石膜を必要とする。
従来、この永久磁石膜の材料としては、Fe30.やr
−Fe203が用いられているが、これらは反応性スパ
ッタリング、あるいは、スパッタリングとその後の相変
態処理が必要であシ、作製法が極めて繁雑である。また
、上記の処理に伴なって薄膜表面に割れや凹凸が発生し
たシ、不均一な相変態のために磁気特性にばらつきが生
じやすい欠点がある。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、作製が容易で、磁気抵抗効果素子に印
加されるバイアス磁界のばらつきが少ない、磁気的に安
定なバイアス用永久磁石膜を有する磁気抵抗効果磁気ヘ
ッドを提供することにある。
〔発明の概要〕 − 従来永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッドに用い
られていたFe3O4膜あるいはγ−Fe2O3膜に対
して、COlあるいはCof主成分とする合金などの金
属永久磁石!IAは真空蒸着、スパッタリング蒸着した
ままの状態で、保磁力の大きい薄膜が得られ、作製工程
も簡単であシ、表面のあれなどの問題も小ない。金属あ
るいは合金系の永久磁石は塊状では多数開発されている
が、薄膜では基板上に形成されるため熱処理等に制限が
あシ、真空蒸着、あるいはスパッタリング蒸着のままで
、保磁力の大きな薄膜が得られるものは数少なく、CO
を基板に対して斜方蒸着した膜やC0−Re 。
Co−N1−W、Co−Pt合金スパッタリング膜など
が知られているだけである。この中で保磁力が800〜
10000e、残留磁束密度が50000以上の薄膜は
CO斜方蒸着膜とCo−ptスパッタリング膜だけであ
る。これらの中、co−Pt合金膜には磁気特性の膜形
成基板面内での異方性はないが、CO斜方蒸着膜の場合
には膜形成基板面内で磁気的特性、たとえば保磁力など
が異方性をもつ。したがって、CO斜方蒸着膜を永久磁
石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッドの磁気バイアス用
薄膜として使用する場合には、co斜方蒸着膜の磁気的
特性の異方性と”UK磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子の
必要とするバイアス磁界方向との関係を最適にして使用
することが必要である。本発明は、永久磁石バイアス型
磁気抵抗効果磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗効果薄膜素
子の磁化困鵬軸方向とCO斜方蒸着膜の蒸着方向とをは
y一致させることにより、CO斜方蒸着膜を永久磁石バ
イアス膜として最も有効に利用するようにしたものであ
る。これによって、バイアス磁界強度のばらつきや外部
からの磁界によるバイアス膜の減磁現象などを最小にで
きる効果があシ、磁気的に安定な永久磁石バイアス型磁
気抵抗効果磁気ヘッドを得ることができる。
〔発明の実施例〕
まず、本発明に使用する永久磁石バイアス型磁気ヘッド
の構造を第1図及び第2図に示す。第1図において、図
(a)は断面図、図Φ)は部分平面図である。
第1図において、1はガラス等からなる絶縁基板、2は
、その上に設けた長方形のCo又はCOを主成分とする
合金の斜方蒸着膜からなるバイアス用永久磁石膜、4は
5io2等からなる絶縁膜3を介して永久磁石膜2上に
設けた細長いパーマロイ薄膜等からなる磁気抵抗効果、
薄膜素子、5は磁気抵抗薄膜素子4の両端に設けた通電
用導体膜である。
第2図は第1図の細長永久磁石膜2を磁気抵抗効果素子
4の長手方向に平行に該素子4とわずかな距離をおいて
該素子4とともに基板1上に設けるようにした磁気ヘッ
ドである。
本発明においては、バイアス用永久磁石膜として、磁気
異方性をもっているco又はCO’l主成分とする合金
の斜方蒸着膜、とくに、その蒸着方向を特定した膜を使
用するところに特徴がある。
以下に、本発明′tl−C′−o斜着膜を用いて詳細に
説明する。
第3図はCOをガラス基板に対して入射角70゜として
、2 X 10−’TOrrの真空中で、110OHの
厚さに蒸着したCo斜方蒸着薄膜の保磁力の蒸着方向と
外部磁場方向との角度αの関係を示す図であシ、同図か
ら、蒸着方向と外部磁場方向が平行(α=0°)な場合
に保磁力は11000eであるが、両者が直角(α=9
0°)になるとほぼ4000eと非常に小さくなる。
第4図は第3図で示した蒸着膜をホ) IJソグラフイ
技術で30X90μmの長方形にノくターニングした場
合における蒸着膜の保磁力の外部磁場依存性を示す図で
、バターニングの影響で全般的に保磁力が小さくなると
同時に保磁力の外部磁界方向依存性もバターニング前よ
り増大している。
第5図は前記磁着膜をさらに10X30μInに微細に
加工した場合の蒸着膜の保磁力と外部磁界方向依存性を
示す図で、保磁力はさらに小さくなる。
磁気抵抗効果薄膜素子のバイアス磁場印加のために永久
磁石膜を使用する場合には、該永久磁石膜の保磁力が磁
気記録媒体からの洩れ磁界の強さより十分に大きいこと
が必要でちゃ、使用する記録媒体の特性によっても異な
るが、保磁力としては、5000e程度は必要である。
そして、第5図に示・した10X30μmにバターニン
グした場合、COの蒸着方向と外部磁界方向の角度が2
2゜以上に開くと、保磁力は50006以下に劣化する
。したがって、このような微細なパターン寸法のCo斜
方蒸着膜を有する磁気抵抗効果薄膜素子では、Co斜方
蒸着膜の蒸着方向と所望のバイアス磁界方向(前記磁気
抵抗効果素子の長手方向に直角な方向、すなわち磁化困
難軸方向)との角度α全228以内にすることが望まし
い。この角度αは、第4図に示すように、パターン寸法
が30X90μmと大きい場合には26°程度まで開い
てもよい。実際の磁気ヘッドにおいては、磁気抵抗効果
薄膜素子は第3図の説明で述べたように、極めて小さい
形状で利用されるものであシ、上述のように、Co斜方
蒸着膜の蒸着方向とバイアス磁界方向の角度を限定する
ことが必要である。
第1図に示す永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッ
ドにおいて、通電用導体膜5に挾まれた部分の磁気抵抗
効果薄膜4の寸法1iox2oμm1CO斜方蒸着膜2
0寸法を12X30μmとし、この磁気ヘッドによる磁
気ディスクからの再生信号例を第6図に示す。同図(a
)はCo斜方蒸着膜の蒸着方向とバイアス磁界方向との
角度を0°(Co斜方蒸着膜の蒸着方向と磁気抵抗効果
薄膜素子の磁化容易軸との角90°)としだ場合の結果
であシ、十分な再生出力が得られているが、これに対し
て、同図(b)に示すように上記角度を30°にした場
合には再生出力が極めて小さく、Co斜方蒸着膜がバイ
アス磁場膜としての役目を十分に果していない。
これは、前述のCo斜方蒸着膜の保磁力の外部磁界方向
依存性のためとみなされる。
〔発明の効果〕
以上説明したところから明らかなように、本発明の永久
磁石バイアス型蒸気抵抗効果磁気ヘッドは作製が容易で
、バイアス磁界のばらつきが少なく、再生出力も十分太
きいなどの特徴がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)はそれぞれ本発明の一実施例
の断面図及び部分平面図、第2図は本発明の他の実施例
の部分斜視図、第3図はCo斜方蒸着膜の保磁力の外部
磁界方向依存性を、示す図、第4図、第5図は第3図の
場合に用いたCO蒸着膜を微細加工した場合の該膜の保
磁力の外部磁界方向依頼性を示す図、第6図はCo斜方
蒸着膜を使用した第1図に示した型の磁気ヘットの再生
出力を示す図である。 1・・・非磁性絶縁基板、2・・・Co斜方蒸着膜、3
・・・8102膜、4・・・磁気抵抗効果薄膜素子、5
・・・通電用導体膜。 代理人 弁理士 薄田利幸 第 1 図 (aン f、z  図 〒 3 区 03ρ      6ρ     2θ→区 光4図 −−〆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、長手方向に磁化容易軸を有する細長い磁気抵抗効果
    薄膜素子と、該素子にバイアス磁界を印加するために該
    素子の長手方向に平行に、かつ該素子に接触しないよう
    に近接して設けた細長い永久磁石膜をそなえている永久
    磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘッドにおいて、前記
    永久磁石膜がCOまたはCOを主成分とする合金の斜方
    蒸着膜からなシ、該蒸着膜の蒸着展向と前記磁気抵抗効
    果薄膜素子の磁化困難軸方向との
JP57216819A 1982-12-13 1982-12-13 永久磁石バイアス型磁気抵抗効果磁気ヘツド Pending JPS59107417A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171956A2 (en) * 1984-08-13 1986-02-19 Ampex Corporation Permanent magnet biased narrow track magnetoresistive transducer
JPS61248484A (ja) * 1985-04-25 1986-11-05 Nippon Denso Co Ltd 強磁性磁気抵抗素子
US5155644A (en) * 1985-12-27 1992-10-13 Sharp Kabushiki Kaisha Yoke thin film magnetic head constructed to avoid Barkhausen noises
EP2573769A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-27 Seagate Technology LLC Varying morphology in magnetic sensor sub-layers

Cited By (5)

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