JPS60256907A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は５磁化可能の記憶層に垂直磁化により一つの
トラックに沿って情報を書き込む記録媒体に対する薄膜
堆積形の書込み１・読出し磁気ヘッド（１関する。

〔従来の技術〕

この磁気ヘッドには二つの磁脚を備える磁束案内体があ
り、その記録媒体に向った磁極はヘッドの運動方向にお
いて特定の間隔を保って前後に配置され、その間に形成
された中間室内に少くとも近似的に平板形のコイル巻線
が拡がっている。この種の磁気ヘッドは例えば欧州特許
出願公開第００１２９　Ｉ　ＯＡＩ号公報に記載されて
いる。

情報を記憶するだめの垂直磁化方式の原理は一般によく
知られているものである（例えば文献「アイ・イー・イ
ー・イー　トランザクション　オン”’７り＊チツ’ｉ
　ス（ＩＥＥＢ　ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＯｎ　ｍａｇ
ｎｔｉｃｓ　）　Ｊ　ＭＡＯ−Ｉ　ｎ、　ＡＩ、１９８
０年１月、ｐ、７１〜７６その他参照）。この原理の実
施に対しては硬い磁気ディスク、たわみ性のフロッピィ
ディスク又は磁気テープ等の特殊記録媒体が必要である
。この記録媒体には少くとも一つの磁化可能の記憶層が
あり、この層に磁気異方性材料特にＣ０Ｃｒ合金材ネ４
が含まれる。この層の磁化容易軸は媒体表面に垂直であ
る。

各情報は特殊のに気ヘッドを使用して一つのトラックに
沿ってセル又はブロックと呼ばれている縦続区域におい
て記憶層の対応１−る磁化によりビットして書き込まれ
る。実際りは磁束の反転即ち一つの磁化方向から逆の磁
化方向への転換が情報として利用される。これによって
作られるビットはトラックの長さ方向に波長と呼はれて
いる特定の拡がりを持つ。この拡がりは水平磁化記憶方
式の場合消磁によって与えられる限界に比べて著しく小
さくなり得る。従って垂直磁化方式により記録媒体の情
報密度を高くすることができる。

水平磁化方式に対して使用される読出し・書込み両用の
ヘッドはそのまま垂直磁化方式の場合（−使用Ｔ乞こと
はできない。このヘッドは一般にリングヘッド形であっ
て垂直磁化の場合にも所望されるできるだけ閉結した環
路中を低い６荘気抵抗をもって磁束を埠く目的は達成さ
れるが、ビット密　一度が高くそれに応じてリングヘッ
ドの間隙幅が小さいとき充分強い書込み磁場を作るごと
は困難である。

このことから垂１１：１罐化方式に灼してはそれに独特
の先込み・読出しヘッドを開発する必要が生ずる。これ
に適した磁気ヘッドの一つの実施形態では一般に主磁極
と呼ばＱている磁極があり、記憶層の個々の区間の磁化
の反転に必要な強い垂直磁場を作る。必要な磁気帰還は
例えば補助磁極によることができる。この補助磁極は例
えは主磁極と同じ側（二置かれる。（例えば文献［アイ
・イー・イー・イ・トランザクション　オン　マグ不チ
ノクス（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、　Ｍａｇｎ、　）　Ｊ
　ＭＡＯ−１７，６，３９８１年１１月、ｐ、３１２０
＋３　＋　２２　；同ＭＡＧ−１８，６，１９８２年１
１月、ｐ、１１５８　〜】】６３；　［ジャーナル　オ
ブ　アプライド　フイジクス（Ｊ、Ａｐｐｌ、］）ｈｙ
ｓ　）　Ｊ　５３．３．１９８２＋ｐ−２５９３へ２５
９５）。

これらの公知の磁気ヘッド形式では補助磁極は磁束の帰
還だけに使用される。時として生ずるこの磁極による同
伴書込みはその後に書込み用の主６１１極が続き、補助
１１荏極によって書込まれた情報に重ねて書込みができ
や場合甘受しなければならない。しかし補助磁極の立去
り側の縁端による同伴書込みを充分抑えるためには、両
磁極間に形成された空気間隙を比較的広くして補助６荏
極に流れ込む磁束密度を低減させなければならない。し
かしこのように広い間隙層は薄膜技術によって製作され
る磁気ヘッドの場合実現内勤、である。（（−この型式
の磁気ヘッドでは単一のコイル巻線を続出しと書込みの
双方に使用しなけわばならないから、それによって得ら
れる読出し信号は一般に比較的微弱である。

この難点を考慮して特別の補助磁極を使用しない磁気ヘ
ッドが提案されている（前記文献ＭＡＧ７１８．６．１
９８２年１１月、ｐ−１１７０〜１１７２　および欧州
特許出願公開第００７１４８９Ａ、ｎ１号公報）。この
磁気ヘッド形式では記録媒体に向う６１１脚が一つだけ
設けられ、これに平板形の書込み・読出しコイル巻線が
所属している。必要な磁束の帰還は散乱束（二よる。単
一極ヘッドとも呼ばれているこの種の磁気ヘッドはコイ
ル巻線のインダクタンスが余り高くないとき充分明瞭な
高周波書込み信号を発生するが、補助磁極が無いと充分
大きな読出し信号は得られない。

続出しに際して生ずるこれらの問題を考えて書込みと読
出しの機能を別々のヘッドで行うようになった糸も提案
さｇている（例えば前記文献ＭＡ−Ｇ−１６，５，１９
８０年９几ｐ、　９６７〜９７２）。

この場合続出しく−は公知のリングヘッドが使用され、
書込みは上記の単一磁極ヘッドによる。これに適した書
込みヘッドは記録媒体の記憶層に向つた側（＝縦方向の
長さが例えば３μｍの主磁極を持ち、記録媒体の背面に
置かれた長く延びた補助磁極がこれに対向する。これに
対して読出し専用の第二のリングヘッドには例えば０．
２μｍの間隙がある（的記文献ＭＡＧ−１７．６．１ｑ
８１年、１１月、Ｉ）、２５３８−２５４０）。しかし
このようなそれぞれの機能に適した専用のヘッドを備え
る読出し・書込み用の系は構造的に複雑であり高価とな
る。

し発明が解決しようとする問題点〕 この発明の目的は、冒頭に挙げた磁気ヘッドを改良して
この種の糾合せヘッドにおいて主として機械的構成に関
して生ずる問題を軽減させると同時に、書込みと読出し
の機能を任意切換えてそれぞれ比較的高い効率をもって
実行できるようにすることである。特に充分大きな読出
し電圧が発生できるようにすることもこの発明の目的で
ある。

し問題点の解決手段〕 この目的は、磁束を導く案内体が両磁脚で構成されるリ
ングヘッド状のヘッド部の外にこのヘッド部の記録媒体
に対して反対側の部分を越えて突き出した補助１ａ脚部
分を備え、続出し機能専用のコイル巻線の外に書込み機
能用の補助コイル巻線が設けらａｔ、その巻回が補助磁
脚部分だけに属することによって達成される。

し発明の効果〕 磁束案内体をその補助磁脚部分によってリングヘッド状
のヘッド部を越えて延長させ、書込み専用のコイル巻線
をこの磁脚部分だけに所属させることにより磁気ヘッド
が単一極ヘッドに準じて記録媒体に情報を書き込むとい
う利点が得られる。

書込みコイル巻線は両磁脚で構成されたリングヘッド部
の外に置かれることにより、両磁脚（二は書込み機能に
際して書込み電流により磁束が発生し、この磁束は記録
媒体に対向する磁極では少くともほぼ平行磁束となり記
録媒体の表面に垂直である。その際読出しコイルとなる
コイル巻線は無電流である。これに反して続出しに際し
ては書込みコイル巻線は遮断され、磁束は主として案内
体のリングヘッド状ヘッド部において帰還路として作用
する両磁脚の結合区域を通して完結する。その際誘起電
圧は続出しコイルによって取り出すことができる。

この発明による磁気ヘッド構成のその他の利点は極めて
簡単な〜ラド構造に見出される。記録媒体に向ったヘッ
ド部はそれ自体として公知の薄膜リングヘッドから成る
のに対して記録媒体に対して反対側においてそれに続く
ヘッド部は複雑な構造を含まないから簡単に製作される
。即ち書込みコイルは僅少な巻回数で構成され、その製
作に際して困難な構造上の問題は生じない。これに反し
て読出しコイル巻線は僅かな電流を流すだけであるから
極めて繊細な構造とする方が有利である。

従ってこの巻線の巻回数は極めて大きなものとすること
が可能でそれに対応して続出し電圧が上昇する。この発
明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項以下に示さ
れている。

〔実施例〕

この発明の実施例を示した図面についてこの発明とその
展開を更に詳細に説明する。

第１図に示した書込み・読出し磁気ヘッドは垂直磁化方
式に対する公知のリングヘッド類似の磁気ヘッドを基体
にするものである。全体が２として表わされているヘッ
ドは書込み機能中のもので、飛行体と呼ばＩｔでいる素
子の前面又は背面を形成する基体３の平坦面に設けられ
ている。このへ。

ラドは垂直磁化可能の記録媒体Ｍの上を例えば０２μｍ
の高度を保って一つのトラックに沿って相対的に移動す
る。記録媒体Ｍは例えば磁気記録ディスクであってＣ０
Ｃｒ合金の記憶層を備え、場合によって磁気ヘッドＺに
対して反対側の面に例えばＮ９Ｆｅ合金から成る弱磁性
材料−が結合される。

例えば記録媒体Ｍの方がヘッドの下を移動する。

記録媒体の磁気ヘッドに相対的の連動方向は矢印Ｖで示
されている。磁気へ、ラド３は二つの磁脚７と８を備え
、磁束を導く案内体立を含み公知のリングヘッド類似の
ヘッド部上を構成する。これらの磁脚は特に記録媒体Ｍ
に向った終端部】０と月が記録媒体Ｍの表面に少くとも
近似的に垂直に向けられ、そこに磁極Ｐ、’、Ｐ２が形
成される。これらの磁極の間には空気間隙１２があり、
その縦方向即ち連動方向Ｖの幅Ｗは１μｍ以下特に０３
μｍ以下となっている。ヘッド部上の中央区域１３では
両磁脚７，８間の間隔が間隙幅Ｗよりも拡げられ、例え
ば運動方向Ｖから見て後方の磁脚７がその区域で外（二
面げられ、基体３に近い磁脚８からの間隔ａが大きくな
っている。区域］３の外では記録媒体Ｍに対して反対の
側において磁脚７は結合区間１４で磁脚８に接し、ヘッ
ド部９にリングヘッド類似の形態が与えられる。

この発明により磁束案内体６はヘッド部９を包含するだ
けではなく、ヘッド部上の記録媒体に対して反対側の結
合区域１４に続く磁脚部分１６をも備えている。これ（
＝対応して図示の実施例では基体３に接する内部磁脚８
は結合区間Ｊ４を越えて延長される。この陽合磁脚８と
磁脚部分１６を一つの共通部品だにまとめることができ
る。

更にこの発明によれば垂直固化原理（二基く書込み機能
と読出し機能のそａｔぞれに対して専属のコイル巻線が
設けられる。読出し専用コイルとしての偏平多重コイル
巻線Ｊ８の巻回は中間区域１３において磁脚７と８の間
（＝形成された中間室］９内に拡がり、例えば延長磁脚
部分１６の一部に接している。しかしこのコイル巻線は
図に示さ２１．ている書込み機能状態においては無電流
である。書込み機能に対しては単一のテープ巻向から成
るかあるいは多数の線巻（ロ）から成る別のコイル巻線
２０が使用される。この発明によれば実施例で採用され
ている多数巻回は延長磁脚部分１６だけに所属し、特に
その一部１６′の回りに巻かＪ’している。電流方向記
号で通流方向が示されている比較的大きな書込み電流が
流Ｊｔていると、両磁脚７と８内に矢印２２と２３で示
された方向の磁束が発生する。この磁束は少くとも近似
的に平行磁束であり、記録媒体Ｍに向けられている。リ
ングヘッド類似のヘッド部上の両磁脚６と７は従って棒
磁石と同様な磁場を作り、磁気ヘッド糸はこの場合単一
極ヘッドに準じて作用する。この書込み機能を除けばコ
イル巻線２０は無電流であり、コイル巻線Ｊ８を持つ磁
気ヘッド且は両磁脚７と８の結合区域Ｊ４を通しての磁
束帰還路により通常の環状ヘッドとして動作する。

更に第１図から分るように延長磁脚部分１６は少くとも
書込みコイル巻線２０の区域１６′内と場合によってそ
ｉｔに接する読出しコイル巻線＋８０）巻回区域の外側
においてそれに結合された磁脚８の小さい断面ｑよりも
著しく大きな磁束案内断面ｑ′を持つ。これによって形
成された区域１６′と結合区域１４又は磁脚８との間に
おける延長磁脚部分１５の断面縮小は、磁場の強さを対
応して高め書込み機能に対して有利に作用する。

第２図に示した別の実施例においても第１図のものと一
致する部分には同じ記号がつけである。

第２四の実施戟様ζ二おいてＬ５として示されている磁
気ヘッドはリングヘッド状のヘッド部上に付設された磁
束案内体の磁脚部分２６の設置状態だけが第１図の磁気
ヘッド且と宥っている。この磁脚部分はヘッド部上の両
磁脚７と８の結合区域において第１図のように基体３側
の磁脚８ではなく他方の磁脚７に接している。この磁脚
７もそれに所属する書込みコイル巻線２０の区域２６′
において大きな磁束案内断面ｑ′を持っている。この実
施態様では拡大された断面積ｑＩは結合区域１４にまで
及んでいる。

図面に示した実施態様は書込みコイル巻線２０が延長補
助磁脚部分１６又は２６を取り巻いているものとしてい
るが、場合によっては書込みコイル巻線を偏平構造とし
て第１図に対応して補助磁脚部分の平坦面上に拡げてお
くことも可能である。

この発明による磁気ヘッドの製作は公知の薄嘆技術によ
るのが有利である。ここで使用される基体は例えばＴｉ
ＣおよびＡ　ｌｖ　０３　から成るものである。磁脚の
構成にはパーマロイ（Ｎｉ／Ｆｅ：８１／１９　）のよ
うな特殊ＮｉＦｅ合金又は軟磁性無定形材料例えばＦｅ
Ｂの薄い磁性層をスパッタリング、蒸着又は電解析出に
よって作り、非磁性中間層によって互に分離して糾合わ
せる。磁化容易方向は例えば各層の形成に際して磁場を
加えることによって誘起することができるが、一般に磁
束案内体内の磁束の方向に垂直であり、ｂｕ　ｈ　Ｐ、
とＰ２の区域では記録媒体Ｍの表面にほぼ平行する。成
長した個々の層はフォトリノグラフイあるいはプラズマ
、イオンビーム又は湿化学エツチング等の公知技術によ
り構造化して磁気〜ラドの磁脚を構成する。書込み・読
出し機能用のコイルの製作に対してはＣｕ、ＡＩ又はＡ
ｕの層を析出させ適当な構造を作る。磁気ヘッドの組立
てに必要な絶縁分離層は図を見易くするため除か２′し
ている。

この発明による磁気ヘッドの製作技術Ｃ二とって特（＝
有利な点は、読出し機能に対して必要なヘッド部の形態
と構成の大部分が従来公知の縦形へラドのものに対応し
ていることである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明のそれぞれ異る実施例の構成
の概略を示すもので、７と８は磁束案内体の磁脚、９は
リングヘッド類似のヘッド部、１６又は２６は補助磁脚
部分、１８は読出し専用コイル巻線、２０は書込み専用
コイル巻線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）リングヘッド類似形状の磁束案内体の二つの磁脚の
   記録媒体に対向する磁極が磁気〜ラドの運動方向に所定
   の間隔を保って前後に並び、その間に作られた中間室に
   偏平コイル巻線の巻回が設けられている垂直磁化型記録
   媒体（二対する書込み・読出し用薄ＱＬＨｉｆ！気ヘッ
   ドにおいて、磁束案内体（±、、二）が二つノｈｌｉ。 脚（７，８）でイ希成されるリングルラド類似のヘッド
   部（９）の外にこのヘッド部の記録媒体に対して反対側
   の部分（１４）を越えて突き出した補助磁脚部分（３６
   ，２ｔｉ）を備え、読出し機能専用のコイル巻線（ｊ８
   ）の外に書込み機能専用の補助コイル巻線（２０）が設
   けられ、その巻回が補助磁脚部分（１６゜２６）だけ（
   ＝属していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ２）ヘッド部（２）を越えて突き出した磁脚部分（五６
   ）が−万の磁脚（８）と共に一つの共通部品（上ユ）を
   構成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気ヘッド。 ３）補助の書込みコイル巻線（２０）が少くとも一つの
   平面内に−・つ又はそれ以上の巻回を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気
   〜ラド。 ４）書込みコイル巻線（２０）の少くとも一つの巻回が
   補助磁脚部分（１６，２６）を取り巻いていることを１
   ゛Ｊ徴とする４“１１？’Ｆ　請求の範囲第３項記載の
   磁気ヘッド。 ５）書込みコイル巻線（２０）の少くとも一つの巻回が
   ブレーナ構造として少くとも部分的に補助磁脚部分（Ｉ
   ｆ）、２６）に接していることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の磁気ヘッド。 ６）　リングヘッド類似の〜ラド部（旦）を越えて突き
   出した磁１１１４１部分（１６，２６）が少くとも所属
   書込みコイル巻線（２０）の一つの巻回の区域（１６′
   又は２６′）においてリングヘッド類似のヘッド部（９
   ）との結合区域（１４）においての断面積より大きい磁
   束案内所面積を示すことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項乃至第５項の一つに記載の磁気ヘッド。 ７）ブレーナ構造の読出しコイル巻線（１８）の巻回が
   補助磁脚部分（１６，２６）にも接していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の一つに記載の
   磁気ヘッド。 ８）磁束案内体（、！２．２７）が軟磁性材料で作られ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７
   項の一つに記載の磁気ヘッド。 ９）磁束案内体（ｆ！、■）がその磁束案内方向に少く
   とも近似的に垂直である磁化容易軸を持つ材料で作られ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至＄８
   項の一つに記載の磁気ヘッド。