JPS622362B2 - - Google Patents
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- JPS622362B2 JPS622362B2 JP52052852A JP5285277A JPS622362B2 JP S622362 B2 JPS622362 B2 JP S622362B2 JP 52052852 A JP52052852 A JP 52052852A JP 5285277 A JP5285277 A JP 5285277A JP S622362 B2 JPS622362 B2 JP S622362B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure 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
- G11B5/3903—Structure 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
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は磁気抵抗効果を用いた磁場の検出素
子に関するものである。
子に関するものである。
磁場の検出素子としては種々の形が研究され実
用化されているが、最近強磁性体の磁気抵抗効果
を用いて１〜100エルステツド程度の弱磁場の検
出を行おうとする報告がなされ注目を集めてい
る。この検出素子は感度およびバルクハウゼンノ
イズを少くするため一定バイアス磁場を加えた方
が望ましいとされており、そのための手段が種々
提案されている。その代表的手段は近傍を流れる
電流により磁場を加える方法または磁性ハード膜
による方法である。しかし前者は微妙な磁場の調
整に適しているが、発熱があるため磁気抵抗効果
素子の出力が変わるという欠点があり、一方後者
は発熱の心配は無いけれども、バイアス磁場の微
調節ができないという不便さがあつた。
用化されているが、最近強磁性体の磁気抵抗効果
を用いて１〜100エルステツド程度の弱磁場の検
出を行おうとする報告がなされ注目を集めてい
る。この検出素子は感度およびバルクハウゼンノ
イズを少くするため一定バイアス磁場を加えた方
が望ましいとされており、そのための手段が種々
提案されている。その代表的手段は近傍を流れる
電流により磁場を加える方法または磁性ハード膜
による方法である。しかし前者は微妙な磁場の調
整に適しているが、発熱があるため磁気抵抗効果
素子の出力が変わるという欠点があり、一方後者
は発熱の心配は無いけれども、バイアス磁場の微
調節ができないという不便さがあつた。
この発明の目的は発熱量も少く、しかもバイア
ス磁場の微調整の容易なバイアス磁場の印加手段
を有する強磁性体による磁気抵抗効果型磁場検出
素子を提供することにあり、その特徴は導電性磁
性ハード膜を用いることにある。すなわちこの発
明によればこのハード膜の持つ残留磁化により前
記磁気抵抗効果素子（以下この素子を単にMR素
子と略称する。）に大まかなバイアス磁場を加
え、さらに、このハード膜に微小電流を流すこと
により、バイアス磁場の微調整を行う。
ス磁場の微調整の容易なバイアス磁場の印加手段
を有する強磁性体による磁気抵抗効果型磁場検出
素子を提供することにあり、その特徴は導電性磁
性ハード膜を用いることにある。すなわちこの発
明によればこのハード膜の持つ残留磁化により前
記磁気抵抗効果素子（以下この素子を単にMR素
子と略称する。）に大まかなバイアス磁場を加
え、さらに、このハード膜に微小電流を流すこと
により、バイアス磁場の微調整を行う。
次に図面を用いてこの発明を詳細に説明する。
第１図ａは強磁性体の磁気抵抗効果を用いた磁場
検出素子の代表例を示したもので、基板１１上で
磁気抵抗効果を示すMR素子１２が電流供給を兼
ね出力端子１４を持つ導体１３に接続され全体で
一つの磁場検出素子を構成している。この素子は
MR素子中を流れる電流ベクトル〓（図ではＸ方
向）とMR素子の磁化ベクトル〓のなす角θによ
つて同図ｂに示したようにMR素子の抵抗率ρが
変化する（変化量をΔρ、最大変化量をΔρnで
示す。）ことを利用するもので、ｂ図より明らか
なようにMR素子にあらかじめバイアス磁場〓ｂ
を加えΔρ〓1/2Δρnとなるようにしておく方が
Δρの変化率も大きく線型出力に近い応答を示
す。〓ｂの役割は同図ｃで示すと電流ベクトル〓
に対し磁化ベクトル〓をほぼ45゜に保つことにあ
り、被検出磁場〓ｓが入ると〓ｔ＝〓ｂ＋〓ｓと
なる磁場がMR素子に作用し磁化ベクトル〓が
〓′に傾き、その角θの変化分だけ抵抗の変化を
生じる。さらに〓ｂの副次的役割として被検出磁
場〓ｓが無くなつた時に常に同じ磁化状態にする
役目をしており、MR素子の磁気履歴分を少くし
バルクハウゼンノイズ等を少なくする役目をも持
つている。このようにバイアス磁場〓ｂは非常に
重要な役割をなしているのに比し、このバイアス
磁場を発生させしかも微妙なバイアス点の調節を
可能とする手段が無いまま使われて来た。
第１図ａは強磁性体の磁気抵抗効果を用いた磁場
検出素子の代表例を示したもので、基板１１上で
磁気抵抗効果を示すMR素子１２が電流供給を兼
ね出力端子１４を持つ導体１３に接続され全体で
一つの磁場検出素子を構成している。この素子は
MR素子中を流れる電流ベクトル〓（図ではＸ方
向）とMR素子の磁化ベクトル〓のなす角θによ
つて同図ｂに示したようにMR素子の抵抗率ρが
変化する（変化量をΔρ、最大変化量をΔρnで
示す。）ことを利用するもので、ｂ図より明らか
なようにMR素子にあらかじめバイアス磁場〓ｂ
を加えΔρ〓1/2Δρnとなるようにしておく方が
Δρの変化率も大きく線型出力に近い応答を示
す。〓ｂの役割は同図ｃで示すと電流ベクトル〓
に対し磁化ベクトル〓をほぼ45゜に保つことにあ
り、被検出磁場〓ｓが入ると〓ｔ＝〓ｂ＋〓ｓと
なる磁場がMR素子に作用し磁化ベクトル〓が
〓′に傾き、その角θの変化分だけ抵抗の変化を
生じる。さらに〓ｂの副次的役割として被検出磁
場〓ｓが無くなつた時に常に同じ磁化状態にする
役目をしており、MR素子の磁気履歴分を少くし
バルクハウゼンノイズ等を少なくする役目をも持
つている。このようにバイアス磁場〓ｂは非常に
重要な役割をなしているのに比し、このバイアス
磁場を発生させしかも微妙なバイアス点の調節を
可能とする手段が無いまま使われて来た。
第２図はこの発明の一実施例を示したもので、
基板２１上に端子２４を有する導体２３に接続さ
れたMR素子２２と絶縁体２８を介して端子２７
を有する導体２６に接続された導電性高保磁力強
磁性体２５より成る。高保磁力強磁性体２５は
MR素子２２に常に一定の磁場を与え、MR素子
２２の磁気履歴分を少くし、バルクハウゼンノイ
ズ等を少くすると共に導電性であるがためにこの
中に端子２７を通して電流を流すことにより、
MR素子２２の最適なバイアス点へ微細調整を行
う。従つて、MR素子のバイアス点の個々のバラ
ツキを前記強磁性体２５の持つ永久磁石的特性と
その中を流れる電流により、適当に補うことがで
きる。
基板２１上に端子２４を有する導体２３に接続さ
れたMR素子２２と絶縁体２８を介して端子２７
を有する導体２６に接続された導電性高保磁力強
磁性体２５より成る。高保磁力強磁性体２５は
MR素子２２に常に一定の磁場を与え、MR素子
２２の磁気履歴分を少くし、バルクハウゼンノイ
ズ等を少くすると共に導電性であるがためにこの
中に端子２７を通して電流を流すことにより、
MR素子２２の最適なバイアス点へ微細調整を行
う。従つて、MR素子のバイアス点の個々のバラ
ツキを前記強磁性体２５の持つ永久磁石的特性と
その中を流れる電流により、適当に補うことがで
きる。
第３図ａはこの発明の他の実施例を示したもの
で、第２図で示した磁場検出素子が直交して配置
されている。即ち、基板３１上にそれぞれが端子
３４１，３４２，３４３を有する導体３３１，３
３２，３３３と、それに接続されたMR素子３２
１および３２２と絶縁体３８を介してそれぞれが
端子３７１，３７２，３７３を有する導体３６
１，３６２，３６３と、それに接続された導電性
高保磁力強磁性体３５１および３５２より成る。
強磁性体３５１および３５２の役割は第２図で示
した実施例と同様である。このような磁場検出素
子は種々の型式で使われるが特に第３図ｂに模式
図で示したようにMR素子３２１および３２２の
磁化〓321、および〓322の方向を互に直交させ、
しかもそれぞれを流れる電流ベクトル〓321およ
び〓322と45゜の角度をなすように調整した型式
が有用である。即ち第３図ｂに示したようにｘ，
ｙ軸を定めると、被測定磁場〓に対し２つのMR
素子のそれぞれの抵抗値R321およびR322は ＋Ｈxにほぼ比例して、R321は減少、R322は減少 −Ｈx 〃 R321は増大、R322は増大 ＋Ｈy 〃 R321は減少、R322は増大 −Ｈy 〃 R321は増大、R322は減少 となるから、被測定磁場〓のｘおよびｙ方向の成
分ＨxおよびＨyを大きさと方向を含めて測定する
ことができる。
で、第２図で示した磁場検出素子が直交して配置
されている。即ち、基板３１上にそれぞれが端子
３４１，３４２，３４３を有する導体３３１，３
３２，３３３と、それに接続されたMR素子３２
１および３２２と絶縁体３８を介してそれぞれが
端子３７１，３７２，３７３を有する導体３６
１，３６２，３６３と、それに接続された導電性
高保磁力強磁性体３５１および３５２より成る。
強磁性体３５１および３５２の役割は第２図で示
した実施例と同様である。このような磁場検出素
子は種々の型式で使われるが特に第３図ｂに模式
図で示したようにMR素子３２１および３２２の
磁化〓321、および〓322の方向を互に直交させ、
しかもそれぞれを流れる電流ベクトル〓321およ
び〓322と45゜の角度をなすように調整した型式
が有用である。即ち第３図ｂに示したようにｘ，
ｙ軸を定めると、被測定磁場〓に対し２つのMR
素子のそれぞれの抵抗値R321およびR322は ＋Ｈxにほぼ比例して、R321は減少、R322は減少 −Ｈx 〃 R321は増大、R322は増大 ＋Ｈy 〃 R321は減少、R322は増大 −Ｈy 〃 R321は増大、R322は減少 となるから、被測定磁場〓のｘおよびｙ方向の成
分ＨxおよびＨyを大きさと方向を含めて測定する
ことができる。
第４図は、この発明のさらに他の実施例として
磁気記録装置に使用される再生ヘツドに応用した
一例を示したもので、基板４１上に適当な絶縁体
４８を介して端子４４を有する導体４３に接続さ
れたMR素子４２と端子４７を有する導体４６に
接続された導電性高保磁力強磁性体４５とを高透
磁率磁性体から成るシールド４９で挾むように形
成したものである。一般にシールド付磁気抵抗効
果ヘツドは高密度記録再生ヘツドとして特に注目
されているが、高透磁性体から成るシールドが近
くに存在するためMR素子に十分なバイアス磁場
を加えることに大きな難点を持つている。これに
対し、この発明では、高保磁力強磁性体自身の残
留磁化の作る磁場と、その中を流れる電流の作る
磁場とを加えることが出来、バイアス磁場の微調
整はもとより、電流による発熱（全バイアス磁場
を導体中を流れる電流でまかなう場合に比して）
をも少くすることができる。なおシールド４９は
必ずしも第４図のようにMR素子４２と前記強磁
性体４５との両側に設ける必要はなく、いずれか
一方の側に設置したものでもよいが、分解能向上
には両側にある方が望ましい。
磁気記録装置に使用される再生ヘツドに応用した
一例を示したもので、基板４１上に適当な絶縁体
４８を介して端子４４を有する導体４３に接続さ
れたMR素子４２と端子４７を有する導体４６に
接続された導電性高保磁力強磁性体４５とを高透
磁率磁性体から成るシールド４９で挾むように形
成したものである。一般にシールド付磁気抵抗効
果ヘツドは高密度記録再生ヘツドとして特に注目
されているが、高透磁性体から成るシールドが近
くに存在するためMR素子に十分なバイアス磁場
を加えることに大きな難点を持つている。これに
対し、この発明では、高保磁力強磁性体自身の残
留磁化の作る磁場と、その中を流れる電流の作る
磁場とを加えることが出来、バイアス磁場の微調
整はもとより、電流による発熱（全バイアス磁場
を導体中を流れる電流でまかなう場合に比して）
をも少くすることができる。なおシールド４９は
必ずしも第４図のようにMR素子４２と前記強磁
性体４５との両側に設ける必要はなく、いずれか
一方の側に設置したものでもよいが、分解能向上
には両側にある方が望ましい。
次にこの発明をさらに具体的にするため、各構
成要素の代表例を示し、あわせて製法の一例を述
べる。第２図、第３図および第４図に示した実施
例において、基板２１，３１，４１としてはシリ
コン、ガラス、石英等が、導体２３，３３１，３
３２，３３３，４３および２６，３６１，３６
２，３６３，４６としては蒸着、スパツタ、メツ
キ等で作られた金、銅、アルミニウム等が、絶縁
体２８，３８，４８としてはスパツタ、気相成長
等で作られた酸化シリコン、酸化アルミニウム等
が、MR素子２２，３２１，３２２，４２として
は蒸着、メツキ等で作られた鉄、ニツケル、コバ
ルトを主成分とする合金等が、シールド４９とし
ては蒸着、メツキ、スパツタ等で作られた鉄、ニ
ツケルを主成分とする合金等が、またこの発明の
鍵となる導電性高保磁力強磁性体２５，３５１，
３５２，４５としては比抵抗ρが小さく（ρ〓１
Ωcm程度）、保磁力Hcの大きなもの（Hc50エ
ルステツド程度）が望ましく、蒸着、メツキ、ス
パツタ等で作られた鉄、ニツケル、コバルトさら
には希土類元素を主成分とする合金等が適する。
成要素の代表例を示し、あわせて製法の一例を述
べる。第２図、第３図および第４図に示した実施
例において、基板２１，３１，４１としてはシリ
コン、ガラス、石英等が、導体２３，３３１，３
３２，３３３，４３および２６，３６１，３６
２，３６３，４６としては蒸着、スパツタ、メツ
キ等で作られた金、銅、アルミニウム等が、絶縁
体２８，３８，４８としてはスパツタ、気相成長
等で作られた酸化シリコン、酸化アルミニウム等
が、MR素子２２，３２１，３２２，４２として
は蒸着、メツキ等で作られた鉄、ニツケル、コバ
ルトを主成分とする合金等が、シールド４９とし
ては蒸着、メツキ、スパツタ等で作られた鉄、ニ
ツケルを主成分とする合金等が、またこの発明の
鍵となる導電性高保磁力強磁性体２５，３５１，
３５２，４５としては比抵抗ρが小さく（ρ〓１
Ωcm程度）、保磁力Hcの大きなもの（Hc50エ
ルステツド程度）が望ましく、蒸着、メツキ、ス
パツタ等で作られた鉄、ニツケル、コバルトさら
には希土類元素を主成分とする合金等が適する。
以上のように、この発明の利点はMR素子に必
要なバイアス磁場を発生させ、しかも微妙なバイ
アス点の調節を極めて容易にできることにあり、
さらに、バイアス磁場を全部導体中を流れる電流
で発生させる方法に比し、流す電流を少くし発熱
を少くするとともに駆動回路にかける負担を軽減
することにある。
要なバイアス磁場を発生させ、しかも微妙なバイ
アス点の調節を極めて容易にできることにあり、
さらに、バイアス磁場を全部導体中を流れる電流
で発生させる方法に比し、流す電流を少くし発熱
を少くするとともに駆動回路にかける負担を軽減
することにある。
第１図は従来の磁場検出素子の一例を示す図で
ａは斜視図、ｂは抵抗率と磁場のなす角θとの関
係を示す図、ｃはバイアス磁場の役割を示す図、
第２図、第３図ａおよび第４図はこの発明の実施
例を示す図で第３図ｂは第３図ａの電流と磁化の
方向を示す模式図である。 １１，２１，３１，４１…基板、１２，２２，
３２１，３２２，４２…MR素子、１３，２３，
３３１，３３２，３３３，４３，２６，３６１，
３６２，３６３，４６…導体、１４，２４，３４
１，３４２，３４３，４４，２７，３７１，３７
２，３７３，４７…端子、２５，３５１，３５
２，４５…導電性高保磁力強磁性体、２８，３
８，４８…絶縁体、４９…シールド。
ａは斜視図、ｂは抵抗率と磁場のなす角θとの関
係を示す図、ｃはバイアス磁場の役割を示す図、
第２図、第３図ａおよび第４図はこの発明の実施
例を示す図で第３図ｂは第３図ａの電流と磁化の
方向を示す模式図である。 １１，２１，３１，４１…基板、１２，２２，
３２１，３２２，４２…MR素子、１３，２３，
３３１，３３２，３３３，４３，２６，３６１，
３６２，３６３，４６…導体、１４，２４，３４
１，３４２，３４３，４４，２７，３７１，３７
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２，４５…導電性高保磁力強磁性体、２８，３
８，４８…絶縁体、４９…シールド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 強磁性体の磁気抵抗効果を用いた磁場検出素
子において、前記強磁性体には導電性高保磁力強
磁性体とこの導電性高保磁力強磁性体に電流を流
す手段とからなる一定バイアス磁場発生手段を備
えたことを特徴とする磁場検出素子。 ２ 磁気抵抗効果を有する強磁性体および導電性
高保磁力強磁性体の片側もしくは両側に高透磁率
磁性体からなるシールドを具備した特許請求の範
囲第１項記載の磁場検出素子。 ３ 磁気抵抗効果を有する２つの強磁性体をそれ
らを流れる電流方向が互いに直交するように配置
した特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の
磁場検出素子。 ４ 磁気記録装置における再生ヘツドに使用され
る特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の磁
場検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285277A JPS53138380A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Magnetic field detecting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285277A JPS53138380A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Magnetic field detecting element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53138380A JPS53138380A (en) | 1978-12-02 |
| JPS622362B2 true JPS622362B2 (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=12926373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5285277A Granted JPS53138380A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Magnetic field detecting element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53138380A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57131078A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic sensor |
| JPS6079509A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-07 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型再生ヘツド |
| JP3089828B2 (ja) * | 1992-05-27 | 2000-09-18 | 株式会社村田製作所 | 強磁性磁気抵抗素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5081114A (ja) * | 1973-11-17 | 1975-07-01 | ||
| JPS51112320A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A magnetic head |
-
1977
- 1977-05-09 JP JP5285277A patent/JPS53138380A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5081114A (ja) * | 1973-11-17 | 1975-07-01 | ||
| JPS51112320A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A magnetic head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53138380A (en) | 1978-12-02 |
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