JPS61196417A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPS61196417A
JPS61196417A JP3575185A JP3575185A JPS61196417A JP S61196417 A JPS61196417 A JP S61196417A JP 3575185 A JP3575185 A JP 3575185A JP 3575185 A JP3575185 A JP 3575185A JP S61196417 A JPS61196417 A JP S61196417A
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JP
Japan
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magnetic
mre
thin film
leg
magnetic field
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Pending
Application number
JP3575185A
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English (en)
Inventor
Yuji Nagata
裕二 永田
Toshio Fukazawa
深沢 利雄
Satoru Mitani
覚 三谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS61196417A publication Critical patent/JPS61196417A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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 本発明は磁気記録媒体として磁気テープ、磁気ディスク
を使用した磁気記録装置において高記録密度化、高信頼
性化などの要請が強まる中で従来のバルク材料で作製さ
れる磁気ヘッドに代わり、薄膜作製技術、フォトリング
ラフィ技術を駆使し、狭ギャップ、狭トラツク、マルチ
トラック化を実現し、かつ上記要請をも満足する磁気抵
抗素子か′ら成る薄膜磁気ヘッドに関するものである。
従来の技術 最近、磁気記録装置においてトラック密度の向上に伴う
トラック幅の短縮と磁気テープ走行速度の低速化などか
ら再生ヘッドとして磁気抵抗素子(以後MRΣと呼ぶ)
を使った磁気抵抗効果型薄膜ヘッド(以後MRヘッドと
呼ぶ)が広く使用されつつある。その基本的かつ代表的
構造を第4図に示す。(例えば「ア マグネトレジスタ
ンスリードアウト トランスデエーサー」 (A Magnetor*sigtanc@Reado
ut TransducerIEEE、 Trans 
Wag 7 160頁))第4図において非磁性基板1
01上にMREとして、バー’70イ(Ni −Fe 
) 、 Ni −Co合金、の様な強磁性薄膜102を
短冊状に形成する。この時、MREは、磁界中蒸着など
によってそのトラック幅方向が磁化容易軸となるように
一軸磁気異方性が誘起される。こうして形成したMRE
を磁気記録媒体103に近接し、記録媒体103に記録
さねている情報を読み出すものが基本的かつ従来から使
用されている代表的構造である。
まだ、前記MREを磁気記録媒体から離して配置し磁気
記録媒体からの信号磁界をMREに導くための導磁性材
料からなるヨークを有するMRヘッドも広く知られてい
る。
(例えば「マグネトレジステイブ ヘッダ」(Magn
etoresistiye Heads+  IEEE
、 TransMag17 2884頁)) MREの動作は以下の通りである。即ち磁気記録媒体か
らの信号磁界はMREの磁化を回転させ、とハに従って
MREの抵抗が変化する。この時、MREに電極104
a、1o4bを通じて、センス電流工、を流しておくと
MREの抵抗変化は電圧変化に変換されて検知される。
一般にMREの抵抗変化ΔRは、センス電流の向きと、
MREの磁化の向きとがなす角度をθ。
最大抵抗変化をΔRmaxとした時、以下の(1)式に
示す関係が成立する。
ΔR=ΔRmaxC082θ     −・・−(1)
また、MRE内の信号磁速密度Bsi。、MREの飽和
磁束密度をB8とした時、近似的に以下の(2)式が成
立する。
(1)式、G2)式より が導かねる、即ち、理論的には11aREは、磁界変化
に対して、第6図のような抵抗変化を示す、そして、M
REの抵抗変化による出力高感度化および直線応答化す
る目的で、磁気平衡点を第6図Bの位置にするためのバ
イアス磁界を印加して、用いられる。
発明が解決しようとする問題点 しかし、高記録密度化に従って、MREが微少パターン
化されると、不連続な磁壁移動に起因するバルクハウゼ
ンノイズがヘッド出力中に生ずるという問題があった。
即ち、消磁状態のMREは、多数の磁区を有しており、
第6図は、その長手方向に磁化容易軸を有する短冊状の
MREの磁区構造の一例を示している。この例において
は、磁化容易軸方向に反平行の磁化を有する2つの主磁
区、151.152と、還流磁区と呼ばれる2つの5s
区153,154を有し、MRE全体としての磁化を有
しない構造となっている。
そして、磁気記録媒体からの信号磁界がMREに作用し
、上記の磁区が変則的な移動を行った時に、第7図に示
すようなバルクハウゼンノイズtN1〜N4 を発生す
ることになる。その結果、良好な信号再生を実現できな
い問題点を有していた。
本発明は、MREの有効部分において磁壁を有さない単
磁区を発生させることにより、パルクツ・ウゼンノイズ
零を発生させないことを目的としている。
問題点を解決するための手段 この目的を達成させるため、本発明の薄膜磁気ヘッドで
は互いに離れた2つの端部を有する磁脚をMREに近接
して形成し、前記磁脚とMREの各々2つの端部が互い
にオーバーラツプするような閉磁路構造とし、そのオー
バラップ部の中間層にS R02などの絶縁材料を形成
し、磁脚とMREは電気的に絶縁されるような構造とし
ていることを特徴としている。
作  用 本発明は上記した構成において、磁脚に用いられる材料
が、高透磁率材料と、硬質磁作材料ではその作用が異な
る。即ち、 ■ 磁脚が高透磁率材料で構成された時には、MREの
磁気回路は、磁脚を含めて考えた時には、閉磁路構造と
なり、MREおよび磁脚は磁化容易軸に対し水平な磁化
方向をもつ水平部分と、垂直な磁化方向を持つ垂直部分
とを有し、全体としての磁化を発生しないような消磁状
態にすることができる。
このような、磁化状態はMRHにおける磁化容易軸との
鉛直部分の幅、長さが水平部分に比べ、細く、長い場合
に起りやすい傾向がある。
このように、MREの有効部分、即ち、MREの水平部
分の中央部は、磁壁を有しない単磁区状態となるため不
連続な磁壁移動に起因するバルクハウゼンノイズを除去
することができる。
■ 磁脚が硬質磁性材料で構成された時には、まず、磁
脚は着磁されなくてはならない。
即ち、磁脚の一方の端部から他方の端部への一方向に着
磁された磁脚はその結果として、MREを磁脚に着磁さ
れた方向と同方向に磁化される。
そして、MREの有効部分、即ち、MREの水平部分の
中央部を磁壁を有しない単磁区状態にすることができる
また、着磁された磁脚の磁界は、MREを周回し、再び
、磁脚へ環流する構造となっているため、磁脚からの磁
界が外部へ洩漏することかなく、磁気記録媒体上の情報
を損うことがない。
実施例 第1図は本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの構成を示
している。
第1図において、非磁性基板10上に、MREllとし
テノNi −Fe薄膜が3oo八〜へ00人の厚さで形
成され、7オ) IJソグラフィ技術によって互いに離
された第1の端部11d第2の端部11eを有する形に
パターン化する。この時、Ni −Fe薄膜は磁界中蒸
着などによって、トラック幅方向12が磁化容易軸にな
るように形成される。
次に、MREllにセンス電流を流すだめの導体薄膜1
sa、13bがMREllの磁化容易方向に対して鉛直
方向に磁化される鉛直部分11b。
110で接合するように形成される。
この後、MREllの上部にS t02などの絶縁薄膜
(図示せず)が厚さ0.2〜0.5μm程度形成される
次に、磁脚14が形成される。この時、互いに離された
2つの端部14a、14bは、MREの2つの端部11
d、11eでオーバラップする位置に形成される。即ち
、磁極14と、MREllは電気的に絶縁されている。
そして、この後、パッシベーション膜としての3102
膜あるいはSiO膜(図示せず)が形成され、磁気記録
媒体16との摺接面が所定の形状に加工、ラッピングさ
れMRヘッドが完成される。
本実施例においては磁気記録媒体16からの信号磁界は
主として、MREllの水平部分11aの中央部を横切
り、MREllの抵抗変化を発生させ、磁気記録媒体上
の情報が検知される。
前述したように、MREllの水平部分11aの中央部
は、磁壁を有しないから、バルクハウゼンノイズの除去
された良好な信号再生が可能になる。
また、2つの電極1sa、1sbを通じてMREllに
流れるセンス電流I8 は、磁脚14と、MREllが
電気的に絶縁されているため、MREllの有効部分で
ある水平部分11aだけに流れ、磁脚14に流れること
はないため、再生感度の高い検知が可能である。
なお、一般にはMREの感度向上と直線性向上を目的と
して、MREllの上層、あるいは下層に導体薄膜を形
成し、これに直流電流を通じることによって生じる誘導
磁界や、外部磁石による磁界によって、前述したバイア
ス磁界をMRHに印加して用いるがふつうである。
第2図は本発明における他の実施例を示すもので、MR
E23を磁気記録媒体(図示せず)から離して配置して
、磁気記録媒体からの信号磁界をMRE23に導くだめ
の導磁性材料からなるヨーク2sa、2sbを有するM
Rヘッドにおける実施例である。
Mn −Zn単結晶フェライトなどの強磁性基板21上
にまず8102などの絶縁薄膜(図示せず)を形成する
。そして、この上層MRE23に、バイアス磁界を印加
するための第1の導体薄膜22を形成する。
次に、S i02などの絶縁薄膜(図示せず)を形成し
、この上に、互いに離された第1の端部23d。
第2の端部23eを有するMRE23を形成する。
この時、MRE23は磁界中蒸着などによってトラック
幅方向が磁化容易軸になるように、−軸異方性が誘起さ
れる。
次に、MRE23にセンス電流を流すための第2の導体
薄膜24a、24bが形成される。この時、第2の導体
薄膜24a 、abはMRE 23のトラック幅方向に
対する鉛直部分23b23vMRE23と接合される。
この後、再び5lo2などの絶縁薄膜(図示せず)を形
成しこの上に、磁気記録媒体からの信号磁界を、MR)
i:23に導くためのヨーク25a、25bが形成され
る。フロントギャップ27は、ヨークを形成する前に所
定の寸法に調整される。
次に、磁脚26が形成される。この時磁脚26の互いに
離された2つの端部26a、26bはMRE23の2つ
の端部23d、23・とオーバーラツプする位置に形成
される。即ち、磁脚26とMRE23は、電気的に絶縁
されている。
この磁脚26は、高透磁率材料あるいは硬質磁性材料の
どちらで形成されても良いが、高透磁率材料を用いる場
合はヨークと同時に形成できる。
この後、パッシベーション膜としてのS i02膜ある
いはSlO膜(図示せず)が形成され磁気記録媒体との
摺接面が所定の形状に加工、ラッピングされMRHが完
成される。
この実施例においては、磁気記録媒体からの信号磁界は
ヨーク25aに導かれ、MRIi:23の水平部分23
aの中央部横切シ、この部分の抵抗を変化させ、磁気記
録媒体上の情報が検知される。
前述したように、MREの水平部分23aの中央部は、
磁壁を有しないから、バルクハウゼンノイズの除去され
た良好な信号再生が可能になる。
また、2つの電極24a 、24bを通じてMRE23
に流れるセンス電流■8は、磁脚26とMRE23が電
気的に絶縁されているため、MRE23の水平部分23
aだけに流れ、磁脚26に流れないため、再生感度の高
い検知が可能である。
発明の効果 以上のように本発明によればMREの信号磁界検出部の
磁区を単磁区構造にすることができ、その結果、不連続
な磁壁移動に起因するバルクハウゼンノイズを除去する
ことができる。
この効果は、前述した、バイアス磁界の有無には関係の
ないものである。
また、磁脚とMREは電気的に絶縁されているため、磁
脚を通じてセンス電流は流れないため、用いた場合には
、磁脚からの磁界は、MREを周回して、磁脚に還流す
るため、MREの外部に洩漏することかない。このため
、磁気記録媒体の情報を損うことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの斜
視図、第2因は本発明の他の実施例における薄膜磁気ヘ
ッドの斜視図、第3図は、本1発明−−#々^ls I
f位釦lシrシ −1鱈〜−1ぜシ噌fj−2M D 
 マ t1棺−1時の磁化状態図、第4図は従来のMR
ヘッドの斜視図、第6図はMREの磁界強度と抵抗変化
を示す理論特性図、第6図は従来のMREの消磁時の磁
化状態図、第7図はバルクハウゼンノイズを発生する微
小パターンMREの磁界強度と抵抗変化を示す特性図で
ある。 10・・・・・・非磁性基板、11,23・・・・・・
磁気抵抗素子(MRE)、1s a 、 1s b・−
−−−・導体薄膜、14.26・・・・・・磁脚、16
・・・・・・磁気記録媒体、21・・・・・・強磁性基
板、22・・・・・・第1の導体薄膜、24a。 24b・・・・・・第2の導体薄膜、26a 、25b
・・・・・・ヨーク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/4
・、、 ai  部 I5・・・講jJc紀碌姐尊 jb 1a 26先δb・1.ヨーク U・、、a n 27、、.70ントぞヤ・ソア 第3図 1g4図 第5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)互いに離れた第1および第2の端部を有する強磁
    性金属材料で構成された磁気抵抗素子と、前記磁気抵抗
    素子にセンス電流を流す一対の電極と、互いに離れた第
    3および第4の2つの端部を有する強磁性材料で構成さ
    れた磁脚とを具備し、前記磁気抵抗素子および磁脚の端
    部がそれぞれ、互いにオーバーラップし、かつ、電気的
    に絶縁され磁気記録媒体からの情報を、前記磁気抵抗素
    子の抵抗変化として検知する薄膜磁気ヘッド。
  2. (2)第3および第4の2つの端部を有する磁脚を、高
    透磁率材料で構成した特許請求の範囲第1項記載の薄膜
    磁気ヘッド。
  3. (3)第3および第4の2つの端部を有する磁脚を硬質
    磁性材料で構成した特許請求の範囲第1項記載の薄膜磁
    気ヘッド。
JP3575185A 1985-02-25 1985-02-25 薄膜磁気ヘツド Pending JPS61196417A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6396713A (ja) * 1986-10-09 1988-04-27 Sharp Corp ヨ−ク型薄膜磁気ヘツド
JPS63164013A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気抵抗型薄膜磁気ヘツド
KR100392677B1 (ko) * 1999-08-09 2003-07-28 알프스 덴키 가부시키가이샤 자기 임피던스효과 소자 및 그 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5736428A (ja) * 1980-08-11 1982-02-27 Hitachi Ltd Jikiteikohetsudo

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