JPS6050612A - 磁気抵抗効果型磁気ヘツド - 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 本発明は磁気抵抗効果（以下ＭＲという）素子が用いら
れて成る磁気抵抗効果型磁気ヘッド（ＭＲ型磁気ヘッド
）に係わる。

背景技術とその問題点 第１図及び第２図は、夫々ＭＲ型磁気ヘッドの要部の拡
大平面パターン図と拡大断面図を示す。

図示のＭＲ型磁気ヘッドはそのＭＲ素子が磁気媒体との
対接面より後退した位置に配置さねた〜・わゆるリア型
のＭＲ型磁気ヘッドである。このリア型磁気ヘッドは、
例えばＮ　ｉ　−Ｚ　ｎ系フェライト、或いはＭｎ−Ｚ
ｎ系フェライトより成る磁性基体（１１土に、この基体
（ＩＩが上述したＭｎ−Ｚｎ系フェライトのように導電
性を有する場合においては、これの上に５ｉ０２　、　
Ｓｉ３Ｎ４等より成る絶縁層（２）を介して、被着され
た例えば、帯状群′に層より成り、後述するＭＲ素子に
対してバイアス磁界を供給するための通電によって磁界
を発生するバイアス磁界発生用の電流手段（３）が設け
られる。また、この？ｂ、流手段（３）上には、同様の
絶縁層（４１を介して、例えばＮｉ−Ｆｅ系合金、Ｎｉ
−Ｃｏ系合金薄膜等より成るＭＲ素子（５）が被着され
る。更にこのＭＲ素子（５）上には同様の絶縁層（６）
が被着され、この絶縁層（６）を介ｌ〜で、Ｍｉｔ素子
（５）及び電流手段＋３１を横切る方向に延長して磁気
回路を構成する対の磁気コアとなる磁性層（′１）及び
（８）が、例えばＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ系合金層によって形
成される。この場合、一方の磁性層（７）の前方端は、
基体ｆｉｌ上に、所要の厚さを有する非磁性のギャップ
スペーサＭ（９）を介して延在し、この８性Ｎ（７）と
基体（１）との間にギャップスペーサ層（９）の厚さに
よってそのギャップ長が規制される磁気ギャップｇが形
成され、この磁気ギャップｇが、磁気媒体との対接面０
０）に臨むように構成される。他方の磁性層（８）の後
端は基体ｆｉ＋に、例えば直接的に接触するようにして
両者が磁気的に密に結合するようになされる。また、磁
性層（７）の後方端部と、磁性層（８）の前方端部とは
所要の間隔Ｗを保持して対向するようになされ、両者間
に磁夕回路の不連続部Ｑｌｌ、Ｙ構成するようになされ
る。この場合、この不連続部Ｏ１ｌ内に磁気的にＭＲ水
素子５）が配置され、この素子（５）によってみ気菌に
不連続部が連結するようにゴる。これがため磁性層（７
）の後方端部と、磁性層（８）゛の前方端部とは、夫々
Ｍ］１累子（５）上に夫々絶縁層（６）を介して跨るよ
うになされ、絶縁層（６）の厚さが薄くされることによ
って、各端部とＭＲ水素子５）とが磁気的に結合するよ
うにする。このようにして基体（１１−磁気ギャップｇ
−磁性ｆｆｉ　（７１−ＭＲ水素子５）−磁性層（８）
−基体（１）の閉磁路が構成される。

このようにして、基体ｆＩＩ上に磁気ギャップｇと、Ｍ
１’Ｌ素子（５）とがＳ路中に設けられた磁気回路がｉ
Ｍ成された磁気ヘッド素子りが形成される。

そして、例えばマルチトラック型のＭＲ型研気ヘッドに
おいては、上述した構成による磁気ヘッド素子１］が各
トラックに対応して共通の基体＋Ｉ＋に平行配列される
。

尚、実際−Ｆはこの基体（１）上に形成された磁気ヘッ
ド素子りを作って非磁性の絶縁性保設層（１２）が設け
られ、これの上に接着剤Ｎ０３１によって保獲基板（１
４＋が接合されてＭＴｔ型の磁気ヘッドが構成される。

このよ５な構成によるＭＲ型＄気ヘッドは、その対接面
００）に対接する磁気媒体からの信号磁界が磁気ギャッ
プｇより、磁気回路中のＭｌｔ素子（５）中を通ずるこ
とによってその抵抗変化によって媒体上の記録が検出さ
れる。この場合ＮＩＬ素子（５）には、その抵抗変化を
検出するために、すなわち出力をとり出すための電流（
以下検出電流という）を通ずると共に、この場合、ＭＲ
水素子おいて高い感度と直線性が得られるようにＭＲ水
素子所要のノ（イアス磁場を与えるために、電流手段（
３）に所要の電流（以下バイアス電流という）を通ずる
。

このよりな磁気回路を具備する薄膜型のＭＲ型磁気ヘッ
ドにおいては、その磁気回路の磁気的特性、特に薄膜構
造とされた磁性層（７）及び（８）の磁気的特性がヘッ
ドの出力特性上に大きな問題となる。

すなわちこの磁性層の磁化状態によってＭＲ水素子バイ
アス状態が変化し、また磁性層の透磁率μが相違してく
るので磁気ヘッドの出力が大きく変化し、その特性が不
安定となる。そしてこの特性のばらつきはマルチトラッ
ク型硲気ヘッドにオイては各ＭＲ磁気ヘッド素子り毎に
、すなわちトラック毎に特性のばらつきとなる。また、
バイアスが与えられた状態で安定化されると磁気回路の
磁性層において磁束通路方向に沿ってすなわち磁気ギャ
ップにおけるトラック幅方向と直交する方向に磁化が飽
和して透磁率μが低下し、出力の低下、すなわち効率が
低下してしまう。

そこで、この種のＭＲ型磁気ヘッドにおいてその磁気回
路を構成する薄膜構造の磁性層に要求される性質は磁気
回路のｓ路方向に沿う方向に関する透磁率μが高く、且
つ安定なことである。但しここでμ＝＝　ａ４　＜　Ｍ
は磁化、Ｉ］は磁界の強さ）でＨ ある。これがため磁性層においては一軸異方性を有し、
磁気回路の磁路方向、すなわち磁気ギャップｇにおける
トラック幅と直交する方向（第１図及び第２図において
は＄４’１層（７１及び（８）の長手方向）に困短軸を
有するようにすることであり、その理想的磁気特性は、
上述の磁路方向に関する祉（気的特性が、第３図に示す
ようにヒステリシスがなく直線的な特性を示すことであ
る。

このような特性を有する磁性層を陀Ｉるための材料の選
定と被着方法については釉々の折除がなされている。例
えば−軸異方性を得るための方法としては、磁界中蒸着
或いは磁界中スパ′ツタ等が採られる。しかしながら上
述した磁性層（７）及び（８＋は、下層に電流手段（３
１、或いはＭＲ素子（５）等が記数された段差が生じた
面への被着であるために、その段部におけるいわゆる段
切れが生じないようにするためには、蒸着によるよりも
スパッタリングによることがその被着方向の等方性を有
１−ることがら望ましい。また、一方磁性層の被着条件
としては、これの被着前にすでに形成されているＭＲ素
子の熱的劣化を回避するためにこの磁性層の被着に当っ
ては基体温度としては２５０℃程度以下での被着が望ま
しい。また、バイアス磁界がかかった状態でも尚且つ透
磁率が高いことが必要であるためにこの種の磁性材料と
してはパーマロイ系の材料を用いることが適当である。

この種のパーマロイ系の高速＄率磁性材としては、例え
ば８１原子％Ｎｉ−残部Ｆｅのパーマロイ或いはＭｏを
添加したモリブデンパーマロイが提案されている。Ｎｉ
−Ｆｅパーマロイは、磁界中蒸着によるときは一軸異方
性を得ることができるがこの場合は前述した段切れの問
題が生じる。一方、この段切れを解消すべく磁界中スパ
ッタリングによる場合は、−軸異方性を示さずその磁気
的特性は等方性となり、抗磁力）１ｃは３０ｅ程度とな
る。一方、モリブデンノ＜−マロイによる場合は磁界中
スパッタリングによってその被着がなされるものである
が、この場合Ｈｃは０．３０ｅ以下程度となし得るも屏
方性が得られず、飽和が早いためにバイアス磁界によっ
て透磁率が急激に低下してしまう。また、内部の磁区構
造が不安定なために磁気ヘッド特性が安定しないと℃・
う欠点がある。

上述したように従来のＭＲ型磁気ヘッド、特に薄膜ｍｓ
磁気ッドにおいては、その磁気回路に依存して充分効率
が高く安定した特性の磁気ヘッドが得られていない。

発明の目的 本発明にお〜・ては、上述した薄膜型構造を有するＭＲ
型磁気ヘッドにおり・て、その磁気回路における透磁率
μが安定で且つ高く、したがって１１Ｊ生特性が安定で
且つ高出力、高効率を有し、更に多トラック硅（気ヘッ
ドに適用する場合にあってし工各、）゛２ツノについて
ばらつきがない磁気ヘッドを構成することができるよう
にするものである。

発明の概要 本発明においては、磁性基体とこれの上に形成された磁
性層とを有し磁気媒体との対接面に所要の磁気ギャップ
が形成された磁気回路と、この磁気回路に設けられた磁
気ギャップとは別の不連続部に磁気的に結合されて配さ
れた磁気抵抗効果素子とを有する磁気抵抗効果素子気ヘ
ッドにおいて、上述の磁性層が抗磁力が小さく磁化飽和
の早い磁性材料より成る第１の層とこれの上に形成され
た抗磁力が高い材料であるが一軸異方性の材料より成る
第２の層より成り、第２の層は磁気ギャップによるトラ
ック幅方向に着磁されて成るものである。

実施例 第４図を参照して本発明の詳細な説明する。第４図にお
いて第２図と対応する部分には同一符号を付して重複説
明を省略するも、磁気回路を構成する磁性層（７）及び
（８）を、特に基体（１）及びＭＲ素子の上に形成され
る第２の層（２２Ｉとより構成する。

第１の層（２１）は、第５図にその磁気的特性を示すよ
うに、磁気回路としての山路方向と直交する方向、すな
わち磁気媒体との対接面に臨む磁気ギャップｇによるト
ラック幅方向に関する磁気特性が低い抗磁力を示し、早
い磁化が生ずる特性を有する例えばモリブデンパーマロ
イのスパックリング層によって形成する。因みにスパッ
タリングによるモリブデンパーマロイのそのＢ気管性は
等方性を示しその）Ｉｃは０．３０ｅという小さい値を
示し、第２０ｍ　（２］＋及び（ハ）間に相互拡散を防
止する例えば５ｉ０２等の隔壁層を介して形成されるも
のであり、この第２の層（２２１は抗磁力ｌ−Ｉｃが高
い例えばＣＯより構成するか或いは一軸異方性を有する
、つまりＴｌｋの大きいＮｉ−Ｃｏ磁性材によって構成
ずろ。また、この第２の磁性層（２２１はこれがトラッ
ク幅方向に着磁される。このような構成による磁性層（
７）及び（８１磁性層（２１）の磁化の方向がトラック
幅方向に向き、これがためトラック幅方向と直交する方
向、すなわち磁路の方向に関する透磁率μが犬となる。

したがってこれが磁路方向、すなわちトラック幅と直交
する方向に関してＨｃが小さくヒステリシスが小さく且
つ透磁率μが大きい第３図で説明した理想的な団気特性
を示すことになる。そして、ここに磁路方向の透磁率μ
は１０００以上に設定される。

発明の効果 上述したように本発明においては、ＭＲ型磁気ヘッドに
おける磁気回路を構成する磁性層として主としてその磁
路となる第１の磁性層（２１）に、その磁化の方向をこ
れの上に形成された第２の層（２ａによる磁界によって
トラック幅方向にそろえるようにしたことによって上述
したｌ磁路方向、すなわちトラック幅方向と直交する方
向の透磁率μは上述したように１０００以上の高い値と
なし得るものであり、しかもこの＄気菌特性は第２の層
シｚによる弱い研界によって常に安定して設定されてい
るのでその缶気的特性例えば透磁率μが不安定に変動す
ることがない。したがって、常に効率が高いすなわち出
力の大きい安定した特性の磁気ヘッドを構成することが
でき、多トラック磁気ヘッドに適用した場合においてト
ラック間のばらつきもがｔ消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の磁気抵抗効果型体・気−＼ラ
ドの路線的拡大平面パターン図及び拡大断ｉ１１図、第
３図は本発明の説明に供する砕気菌慣性曲線図、第４図
は本発明による仔ζ気拭抗効果型磁気ヘッドの一例の断
面図、第５図はその説明に供する磁気的特性曲線図であ
る。 （１目ま磁性基体、（５）は磁気抵抗効果素子、（３１
は磁気抵抗効果素子にバイアス磁場を与えるＴｌ’＋、
流手段、（７）及び（８）は磁性層、（２１）及び（２
２１は第１及び第２の磁同　松　隈　秀　＆　４１　’
ｊ”７（ｌ□（ｉｑλ、占Ｉ１１′ 第１１ 第２１ 第４図 手続補正書 昭和５８年１０月　１５Ｅ］ １、事件の表示 昭和５８年特許願第　１５７６４８　号２、発明の名称
　磁気抵抗効果型磁気ヘッド３、補ｊにをする者 小゛件との関係　特許出願人 住所　東京部品用回能品用６丁Ｌｔ　７番３５号名称（
２＋８）　ソニー株式会社 代表取締役　大　Ｋ、ｌ、ｌ　リ１］　力、１１５　袖
ｊ１三命令の１−１イ１］　昭和　イＩ゛　月　１１６
、補正により増加する発明の数 （１）明細書中、第７頁、末行及び第８頁３行「磁界中
」を削除する。 （２）同、第９頁「材料であるが一軸」を［材料である
か、或いは一軸」と訂正する。 （３）同、第１１頁、６〜７行「第３図・・自理想的な
」を削除する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性基体とこれの上に形成された磁°性層とを有し勝気
   媒体との対接面に所要の磁気ギャップが形成された磁気
   回路と、該勝気回路に設けられた上記磁気ギャップとは
   別の不連続部に磁気的に結合されて配された磁気抵抗効
   果素子とを有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、
   上記磁性層が抗磁力が小さく磁化飽和の早い磁性材ネ１
   より成る第１の層とこれの上に形成された抗磁力が高い
   材料であるか一軸異方性の月利より成る第２の層より成
   り、該第２の層は上記磁気ギャップによるトラック幅方
   向に着団されて成ることを特徴とする磁気抵抗効果型磁
   気ヘッド。