JPS61255524A - 磁気抵抗型磁気ヘツド - Google Patents

磁気抵抗型磁気ヘツド

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JPS61255524A
JPS61255524A JP9836085A JP9836085A JPS61255524A JP S61255524 A JPS61255524 A JP S61255524A JP 9836085 A JP9836085 A JP 9836085A JP 9836085 A JP9836085 A JP 9836085A JP S61255524 A JPS61255524 A JP S61255524A
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JP
Japan
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magnetic
mre
mre11
recording medium
resistance
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JP9836085A
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Yuji Nagata
裕二 永田
Toshio Fukazawa
深沢 利雄
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • G11B5/398Specially shaped layers
    • G11B5/3987Specially shaped layers with provision for closing the magnetic flux during operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

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の磁気ヘッドにおいて、特に、
薄膜作製技術およびフォトリソグラフィを用いて作製さ
れる磁気抵抗型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MREと呼ぶ)
を使った磁気抵抗型磁気ヘッド(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3図に示す。(例えば「マグネトレジスタンス リ
ードアウトトラン1ジユーサーJ (Magn@tor
esistance ReadoutTransduc
er IEEE、 Trans、 Mag7150頁)
)第3図において非磁性基板101上にMRE102と
してパーマロイ(Ni−Fe)、Ni−Co合金のよう
な強磁性薄膜を短冊状に形成する。この時、MRE10
2は磁界中蒸着などによってトラック幅方向を磁化容易
軸とするように一軸磁気異方性が誘起される。MRE1
02は、磁気記録媒体103に近接して配置される。磁
気記録媒体103の磁界により、MRE102の磁化が
変化し、磁気抵抗効果によってMRE1o2の抵抗が変
化する。この抵抗変化を検出するために、MR14:1
02の両端に設けられた電極104a、104bからM
RE102へ検知電流が通じられる。前記電極を介して
検出回路が接続され、MREの抵抗変化が検出すること
により、磁気記録媒体に記憶されている情報の読み出し
が行われる。
また、MRE102を磁気記録媒体103から離して配
置し、磁気記録媒体からの信号磁界をMREに導くだめ
の導磁性材料で構成されたヨークを有する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
ヘッド」(Magnetoresistive Hea
d  IEEE Trans Mag 172884頁
)) 一般KMREの抵抗変化ΔRば、検知電流の向きと、M
REの磁化の向きとがなす角度をθ、最大抵抗変化をΔ
R1na! とじた時、以下の(1)式が成り立つ。
ΔR=ΔRmax Co”  θ      ・・・・
・・(1)また、MRE内の信号磁束密度をB、MRE
1ql の飽和磁束密度をB8とした時、近似的に51g 8142□         ・・・・・・(2)s が成立しく1)式、(2)式より j5゜ が導れる。即ち理論的にはMREは磁界変化に対して第
4図のような抵抗変化を示す。そしてMREの抵抗変化
による出力を高感度化および直線応答化する目的で、磁
気平衡点を第4図のBの位置のバイアス磁界強度にする
だめのバイアス磁界がMREの困難軸方向に印加される
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、変則的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M
RE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
161,162と還流磁区とよばれる2つの磁区153
 、164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6図疋示
すようなバルクハウゼンノイズN1〜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
題を有していた。
一般に、MREの磁区構造はその形状により大きく依存
し、特にMREのアスペクト比(MREの長さ/MRE
の幅)が大きくなり、長さ方向の反磁界が小さくなると
、MRIi:の磁区構造は第7図のようにその中央部で
磁壁を有しない単磁区にすることができ、バルクハウゼ
ンノイズで発生を抑制できることが知られている。
しかし、MREの長さは、トラック幅の制限をうける。
特に高密度記録用として、狭トラツクおよびマルチトラ
ック化された磁気ヘッドにおいて、MRE長を長くする
ことは不可能であった。
また、MREを単磁区にする別の方法として、MREの
長さ方向に磁気バイアスを印加する方法が知られている
。しかし、この方法では、前記バイアス磁界が、磁気記
録媒体へ浅部し、磁気記録媒体上の情報を損う問題点が
あった。
本発明の目的は磁気記録媒体に記憶された情報を損うこ
となしに、トラック幅、トラックピッチなどにより長さ
制限されたMREの有効部分を単磁区構造にしてバルク
ハウゼンノイズを発生しない磁気抵抗型磁気ヘッドを提
供することである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の磁気抵抗型磁気ヘ
ッドは、MREの磁気記録媒体と当接しない部分の少な
くとも1ケ所に間隙を有する閉磁路構造のMREと、単
磁区化された部分の抵抗変化だけを検知する一対の電極
とで構成されることを特徴としている。
作  用 本発明における作用は、MREの両端に発生する反磁界
の影響をおさえ、MREの中央有効部分を単磁区化する
ことである。
本発明の磁気抵抗型磁気ヘッドにおいては、反磁界の影
響を最小に抑えるだめ、二つの作用がある。
今、間隙内の磁場Hg、MRE内の反磁界Hd。
間隙をδ、MREの磁路長をlとし、 Hq・δ=Hd(l−δ)      ・・・・・・(
4)が成立する。またMREが一様に磁化Pmを持って
いると゛すると、 Pm= μo(Hq−HD)        −−(5
)が成立する。(μ0は真空透磁率) (4)式と(5)式よりHgを消去して(6)式が導か
れる。
Hp=(Pm/ μo)(δ/J)      −・・
・・櫓)まず、第1の作用は、本発明のMREにおいて
、素子を折り畳むことにより、磁路長を長くすることに
よる。即ち、伸)式で、Pm、δを一定とし、lを大き
くすることに対応するその結果、(6)式に従ってMR
E内の反磁界がおさえられる。
第2の作用は、本発明のMREが間隙を有していること
による。即ち、これは(6)式でδを小さくすることに
対応し従ってMR,E内の反磁界がおさえられる。この
作用はδを小さくするほど大きい。
以上の2つの作用によって、MRE内の反磁界は最小と
なシ、MRE中央中央有効部上1磁区化される。
実施例 第1図は本発明における一実施例の磁気抵抗型磁気ヘッ
ドを示すものである。
第1図において、非磁性基板1o上に、MREllとし
てのNi−Fe薄膜が300人〜SoO人の厚さで形成
され、フォ) IJソグラフィ技術によって、間隙12
を有する閉磁路にパターン化される。
この時Nt−Fe薄膜は磁界中蒸着によりトラック幅方
向が磁化容易軸に設定される。次に、MREllの中央
有効部13の抵抗変化のみを検出するように電極14a
 、 14bが形成される。
この後、MREll、電極14a、14b(7)上部に
S z O2などの保護層(図示せず)が形成され、磁
気記録媒体15との摺接面が所定の形状に加工。
ラッピングされMl(へ・、、M’が完成される。
磁気記録媒体16からの信号磁界はMREllの中央有
効部13を横切り、MREllの抵抗変化を発生する。
第2図は本実施例のMREの磁区を示す平面図である。
第2図に示すように、MREllの中央有効部13は単
磁区31され、本質的に磁壁はないから、バルクハウゼ
ンノイズを発生しない良好な信号再生が可能になる。
MREの幅L を10pm、間隙L2を6pm。
長さL3を1o○μm、電極間距離即ちMR有効部の長
さL を70μ扉、鉛直部長さL6を10μmとしたM
REによる再生波形中のバルクハウゼンノイズによる高
調波成分をスペクトロアナライザーで分析し幅10μ扉
、長さ100μm、電極間距離70μmの短冊状のMR
Eによる高調波成分と比較すると、本実施例のものは、
高調波成分が16〜30 dB少なくなる。
なお、本実施例では、MREは磁気記録媒体直接当接し
ているが、MREを磁気記録媒体から離して設置し、そ
の間に磁気記録媒体からの信号磁界をMREに導くヨー
クを設けた構成も可能である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、以下の優れた効果を奏す
ることができる。
(1)MREを間隙を有する閉磁路構造とすることによ
り、MRE内部の反磁界の影響を最小に抑え、MREの
中央有効部を単磁区構造にする。
その結果として、変則的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可能になる。特に本発明
はトラック幅、トラックピッチなどの制限によりMRE
の長さを大きくできない時に有効である。
(2)MREを完全に閉磁路にしても単磁区化は可能で
ある。しかし、この場合には、MREの磁気記録媒体か
ら離れている部分にも検知電流が流れるため、再生感度
を低下する問題点が存在する。一方、本発明においては
、MREは間隙を有しており、検知電流はMREの抵抗
変化する有効部分だけに流れる。従って、再生感度が大
きい利点を有する。
(3)MREの単磁区化に外部バイアス磁界を使用して
いないため、磁気記録媒体上の情報は外部バイアス磁界
の浅部磁界によって損われることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における磁気抵抗型磁気ヘッ
ドの概要を示す斜視図、第2図はMREの消磁状態の磁
区構造を示す平面図、第3図は従来の磁気抵抗型磁気ヘ
ッドの概要を示す斜視図、第4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MREO消
磁時における磁区構造を示す平面図、第6図はアスペク
ト比が非常に大きいMREの消磁時における単磁区状態
を示す平面図、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の磁界強度による抵抗変化を示す
特性図である。 1o・・・・・・非磁性基板、11・・・・・・磁気抵
抗素子(MRE)、12−−−−−−間隙、14a 、
 14 b−−−−・−電極、15・・・・・・磁気記
録媒体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名f3
−)−4RE甲モを効古p rs−−−f* ji’(部N噴−5!ミイ4S、第2
図 第3図 男 4 図 MREI;Epa T’4’&lkシ13第5図 /、1り

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気記録媒体と当接しない部分の少なくとも1力所に微
    小な間隙を有する閉磁路構造の磁気抵抗素子と、前記磁
    気抵抗素子中央部の抵抗変化を検知する1対の電極を具
    備し、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磁気抵抗型磁気ヘッド。
JP60098360A 1985-05-09 1985-05-09 磁気抵抗型磁気ヘッド Expired - Fee Related JPH0810486B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736427A (ja) * 1980-08-11 1982-02-27 Hitachi Ltd Jikiteikohetsudo
JPS5736428A (ja) * 1980-08-11 1982-02-27 Hitachi Ltd Jikiteikohetsudo

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736427A (ja) * 1980-08-11 1982-02-27 Hitachi Ltd Jikiteikohetsudo
JPS5736428A (ja) * 1980-08-11 1982-02-27 Hitachi Ltd Jikiteikohetsudo

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