JPS6350768B2 - - Google Patents
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- JPS6350768B2 JPS6350768B2 JP57034522A JP3452282A JPS6350768B2 JP S6350768 B2 JPS6350768 B2 JP S6350768B2 JP 57034522 A JP57034522 A JP 57034522A JP 3452282 A JP3452282 A JP 3452282A JP S6350768 B2 JPS6350768 B2 JP S6350768B2
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- 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
-
- G—PHYSICS
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- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3912—Arrangements in which the active read-out elements are transducing in association with active magnetic shields, e.g. magnetically coupled shields
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- G11B5/3916—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide
- G11B5/3919—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path
-
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- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3935—Flux closure films not being part of the track flux guides
- G11B5/3938—Flux closure films not being part of the track flux guides the flux closure films being used for absorbing or reducing demagnetisating or saturating fields
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気抵抗変換器に係る。本発明は特
に、堅い又は可撓性の磁気デイスク及び磁気テー
プの如き磁気記録媒体に含まれたデータの読取り
に適用し得て、特に密度の非常に高いデータの読
取りのためのものである。
に、堅い又は可撓性の磁気デイスク及び磁気テー
プの如き磁気記録媒体に含まれたデータの読取り
に適用し得て、特に密度の非常に高いデータの読
取りのためのものである。
磁気デイスクはデータを同心円状の記録用トラ
ツクの上に保持しており、前記トラツクは数十ミ
クロン程度の径方向の幅を有しており、一般には
デイスクの両面の大部分を覆つている。
ツクの上に保持しており、前記トラツクは数十ミ
クロン程度の径方向の幅を有しており、一般には
デイスクの両面の大部分を覆つている。
磁気テープは、一般には、テープの長さに平行
なトラツク上にデータを保持している。
なトラツク上にデータを保持している。
一般には、デイクス又はテープのトラツク上に
記録された一連の磁気情報は“基本磁化領域”と
呼ばれる一連の小領域の形状で現われており、前
記“基本磁化領域”はトラツクの全長にわたつて
分布し、同じ絶対値で反対の向きの磁気誘導を有
する。
記録された一連の磁気情報は“基本磁化領域”と
呼ばれる一連の小領域の形状で現われており、前
記“基本磁化領域”はトラツクの全長にわたつて
分布し、同じ絶対値で反対の向きの磁気誘導を有
する。
磁気デイスクに関してはトラツクの円周に沿つ
て、磁気テープに関してはテープの長さに沿つ
て、測られる長さの単位当りのデータの数を長手
方向の密度（又は線密度）と呼ぶ。
て、磁気テープに関してはテープの長さに沿つ
て、測られる長さの単位当りのデータの数を長手
方向の密度（又は線密度）と呼ぶ。
（磁気デイスクの場合）、デイスクの直径に沿
つて測られる長さの単位当りの記録用トラツクの
数をデータの径方向密度と呼ぶ。磁気デイスクの
発達の現在の傾向はデータの線密度、径方向密度
を共に増大させることである。
つて測られる長さの単位当りの記録用トラツクの
数をデータの径方向密度と呼ぶ。磁気デイスクの
発達の現在の傾向はデータの線密度、径方向密度
を共に増大させることである。
情報をデイスク又はテープに記録すること、又
は読取ること、又はこれらの二つの機能の一方又
は他方を行うことを可能にする手段は、“磁気変
換器”と呼ばれる。一般に、記録媒体に１個以上
の磁気変換器を組合せ、媒体が前記磁気変換器の
前を進行する。
は読取ること、又はこれらの二つの機能の一方又
は他方を行うことを可能にする手段は、“磁気変
換器”と呼ばれる。一般に、記録媒体に１個以上
の磁気変換器を組合せ、媒体が前記磁気変換器の
前を進行する。
現在の慣行においては、データの線密度及び径
密度のうち少なくとも一方が非常に高い磁気デイ
スクを読取りたい場合、“磁気抵抗変換器”の名
で示す１個以上の磁気抵抗を含む変換器が頻繁に
用いられている。
密度のうち少なくとも一方が非常に高い磁気デイ
スクを読取りたい場合、“磁気抵抗変換器”の名
で示す１個以上の磁気抵抗を含む変換器が頻繁に
用いられている。
磁気抵抗は磁性材料から成る素子であつて、こ
の磁性材料の電気抵抗Ｒはこの材料が受ける磁界
の関数として変化する。通常、これらの磁気抵抗
は非常に薄い厚さ（数百オングストローム乃至数
ミクロン）の薄層の形状を有する電気抵抗であつ
て、層の長さは幅よりもはるかに大である。
の磁性材料の電気抵抗Ｒはこの材料が受ける磁界
の関数として変化する。通常、これらの磁気抵抗
は非常に薄い厚さ（数百オングストローム乃至数
ミクロン）の薄層の形状を有する電気抵抗であつ
て、層の長さは幅よりもはるかに大である。
これらの磁気抵抗はしばしば電気的に絶縁性の
物質でできた基板の上に配置される。
物質でできた基板の上に配置される。
電流発生器の端子につながれた大きさＲの磁気
抵抗を考え、前記電流発生器はその長さの向きに
流れる強さＩの電流を流すものとする。前記電気
発生器が磁気記録媒体に組合わされた磁気抵抗変
換器に電流を供給し、磁気抵抗は支持体から非常
に小さい、零でさえある距離に配置される。
抵抗を考え、前記電流発生器はその長さの向きに
流れる強さＩの電流を流すものとする。前記電気
発生器が磁気記録媒体に組合わされた磁気抵抗変
換器に電流を供給し、磁気抵抗は支持体から非常
に小さい、零でさえある距離に配置される。
基本磁化領域の各々が磁気抵抗の前を進行する
際、隣接する他の基本磁化領域と共に創出する漏
れ磁界Hfは磁気抵抗の変化ΔRを引き起し、この
ことから磁気抵抗の端子における電圧の変化ΔV
＝Ｉ×ΔRを生じ、従つてΔV／Ｖ＝ΔR／Ｒであ
り、ΔR／Ｒは磁気抵抗係数と呼ばれる。通常こ
の変化は２％程度である。磁気抵抗の端子に集め
られる電圧の変化は抵抗Ｒが大きいので大きな値
となる。
際、隣接する他の基本磁化領域と共に創出する漏
れ磁界Hfは磁気抵抗の変化ΔRを引き起し、この
ことから磁気抵抗の端子における電圧の変化ΔV
＝Ｉ×ΔRを生じ、従つてΔV／Ｖ＝ΔR／Ｒであ
り、ΔR／Ｒは磁気抵抗係数と呼ばれる。通常こ
の変化は２％程度である。磁気抵抗の端子に集め
られる電圧の変化は抵抗Ｒが大きいので大きな値
となる。
磁気抵抗の端子に集められる電気信号は磁気抵
抗が受ける磁気的値Hfの関数である。この事か
ら、前記信号の振幅は磁気抵抗が対向して配置さ
れている記録媒体の速さに対して独立である。
抗が受ける磁気的値Hfの関数である。この事か
ら、前記信号の振幅は磁気抵抗が対向して配置さ
れている記録媒体の速さに対して独立である。
磁界の誘導と磁界自身との比（Ｂ／Ｈ）を、Ｂ
及びＨが零に近くしかも初期磁化曲線上にあると
とき、“磁気材料の初期透磁率”と呼ばれる。（初
期磁化曲線は、零に近いＢ及びＨによつて定めら
れる材料の初期磁性状態からはじめる際、Ｈの関
数としてＢの変化を示す曲線である。）換言すれ
ば、材料の初期透磁率は点Ｂ＝０且つＨ＝０の付
近の初期磁化曲線の傾きに等しい。
及びＨが零に近くしかも初期磁化曲線上にあると
とき、“磁気材料の初期透磁率”と呼ばれる。（初
期磁化曲線は、零に近いＢ及びＨによつて定めら
れる材料の初期磁性状態からはじめる際、Ｈの関
数としてＢの変化を示す曲線である。）換言すれ
ば、材料の初期透磁率は点Ｂ＝０且つＨ＝０の付
近の初期磁化曲線の傾きに等しい。
他方、一平面内にある磁気的に異方性の材料
は、即ちこのことは材料の厚さが長さ並びに幅よ
りも非常に小であることを意味するのであるが、
前記平面内で一般に互いに垂直な二つの特別な磁
化方向を有する。前記２つの磁化方向の一つは
“磁化容易方向”と呼ばれ、もう一つの方向は
“磁化困難方向”と呼ばれる。磁化困難方向の材
料の初期透磁率は磁化容易方向の材料の初期透磁
率よりもはるかに大である。
は、即ちこのことは材料の厚さが長さ並びに幅よ
りも非常に小であることを意味するのであるが、
前記平面内で一般に互いに垂直な二つの特別な磁
化方向を有する。前記２つの磁化方向の一つは
“磁化容易方向”と呼ばれ、もう一つの方向は
“磁化困難方向”と呼ばれる。磁化困難方向の材
料の初期透磁率は磁化容易方向の材料の初期透磁
率よりもはるかに大である。
一般に、使用される磁気抵抗は磁気的に異方性
の材料から成り、（例えば鉄18％，ニツケル82％
の鉄ニツケル合金） 磁気抵抗の磁化容易軸は電流Ｉの方向及び磁気
抵抗の長さ方向に平行であり、一方磁化困難軸は
磁気抵抗の長さ方向に垂直である。
の材料から成り、（例えば鉄18％，ニツケル82％
の鉄ニツケル合金） 磁気抵抗の磁化容易軸は電流Ｉの方向及び磁気
抵抗の長さ方向に平行であり、一方磁化困難軸は
磁気抵抗の長さ方向に垂直である。
従来の磁気抵抗変換器の記録媒体に対向する磁
気抵抗は、基本磁化領域の漏れ磁界の成分を受け
る位置におかれ、前記成分は磁化困難軸に平行で
あり、磁化困難軸自体は支持体の表面に垂直であ
る。
気抵抗は、基本磁化領域の漏れ磁界の成分を受け
る位置におかれ、前記成分は磁化困難軸に平行で
あり、磁化困難軸自体は支持体の表面に垂直であ
る。
磁気抵抗がいかなる磁界も受けないとき、磁気
抵抗が休止していると言う。この場合、磁化（即
ち磁気抵抗内部の磁気誘導）は磁化容易軸と平行
である。
抵抗が休止していると言う。この場合、磁化（即
ち磁気抵抗内部の磁気誘導）は磁化容易軸と平行
である。
一般に、1971年９月22日，la Compagnie
Internationale pour l′ Informatiqueによつて、
“改良された磁気抵抗及び該磁気抵抗を組み込ん
だ電磁トランスジユーサ（Magne′toresistance
perfectionne′es et transducteur
e′lectromagne′tique les incorporant）”の名称
で出願されたフランス国特許第2165206号に説明
されている如く、磁気抵抗にその磁化困難軸に平
行な分極磁界Hpplを受けさせることによつて、異
方性磁気材料製の磁気抵抗の効率（感度とも言
う）、即ち磁気抵抗に加えられる磁界の関数とし
ての出力信号の電圧、を増大させることができ
る。
Internationale pour l′ Informatiqueによつて、
“改良された磁気抵抗及び該磁気抵抗を組み込ん
だ電磁トランスジユーサ（Magne′toresistance
perfectionne′es et transducteur
e′lectromagne′tique les incorporant）”の名称
で出願されたフランス国特許第2165206号に説明
されている如く、磁気抵抗にその磁化困難軸に平
行な分極磁界Hpplを受けさせることによつて、異
方性磁気材料製の磁気抵抗の効率（感度とも言
う）、即ち磁気抵抗に加えられる磁界の関数とし
ての出力信号の電圧、を増大させることができ
る。
分極磁界Hpplの値は磁気抵抗の休止位置に関し
て磁気抵抗の磁化が好ましくは45゜に近い角θだ
け回転するように選択される。
て磁気抵抗の磁化が好ましくは45゜に近い角θだ
け回転するように選択される。
現在実用上、得られるデータの線及び径方向密
度は基本磁化領域の長さか１ミクロンよりやや大
きく、トラツクの径方向の幅Lpが10乃至20ミク
ロン程度である如きものである。
度は基本磁化領域の長さか１ミクロンよりやや大
きく、トラツクの径方向の幅Lpが10乃至20ミク
ロン程度である如きものである。
この条件で、磁気抵抗が受ける基本磁化領域の
漏れ磁界の成分は比較的小さい。このとき、最大
の信号／雑音比を得るために、磁気抵抗の寸法
は、記録媒体に垂直な方向に測つた高さｈと、情
報の進行方向に垂直に測つた長さとがそれぞれ５
及び15ミクロン程度でなければならない如きもの
であるべきであることが示される。このような寸
法を有する磁気抵抗を制作することは非常に困難
である。通常、磁気抵抗の高さｈは20ミクロン程
度であつて、40乃至50ミクロンにする場合もあ
る。後者の場合、磁気抵抗は磁気テープに接触し
ており、摩耗するからである。
漏れ磁界の成分は比較的小さい。このとき、最大
の信号／雑音比を得るために、磁気抵抗の寸法
は、記録媒体に垂直な方向に測つた高さｈと、情
報の進行方向に垂直に測つた長さとがそれぞれ５
及び15ミクロン程度でなければならない如きもの
であるべきであることが示される。このような寸
法を有する磁気抵抗を制作することは非常に困難
である。通常、磁気抵抗の高さｈは20ミクロン程
度であつて、40乃至50ミクロンにする場合もあ
る。後者の場合、磁気抵抗は磁気テープに接触し
ており、摩耗するからである。
もしｈが大きくなると信号／雑音比が小さくな
ることが示される。事実、媒体に垂直な漏れ磁界
の成分を受ける磁気抵抗の端子における信号は、
磁気抵抗の断面積が大きくなり従つてその抵抗Ｒ
が小さくなるので、ｈが大きければ大きいほど益
益低くなる。他方、漏れ磁界Hfの成分は磁気抵
抗に広い範囲に亘つて作用するので、雑音信号は
大きくなる。信号／雑音比を大きくするために
は、磁気抵抗の抵抗を大きくすること、即ち磁気
抵抗の長さを大きくすることが必要であり、この
ことが有効な信号Ｓを大きくすることを可能にす
る。この場合、トラツクの幅は磁気抵抗の長さよ
り小である。磁気抵抗はこのとき対向するトラツ
クの隣りのトラツクによつて生じる漏れ磁界の一
部分を受ける。
ることが示される。事実、媒体に垂直な漏れ磁界
の成分を受ける磁気抵抗の端子における信号は、
磁気抵抗の断面積が大きくなり従つてその抵抗Ｒ
が小さくなるので、ｈが大きければ大きいほど益
益低くなる。他方、漏れ磁界Hfの成分は磁気抵
抗に広い範囲に亘つて作用するので、雑音信号は
大きくなる。信号／雑音比を大きくするために
は、磁気抵抗の抵抗を大きくすること、即ち磁気
抵抗の長さを大きくすることが必要であり、この
ことが有効な信号Ｓを大きくすることを可能にす
る。この場合、トラツクの幅は磁気抵抗の長さよ
り小である。磁気抵抗はこのとき対向するトラツ
クの隣りのトラツクによつて生じる漏れ磁界の一
部分を受ける。
この条件で、信号／雑音比を改良するために、
同じ漏れ磁界の成分を受けるように、基本磁化領
域の長さより小さい、1/10ミクロン程度の距離だ
け離れた互いに平行な二つの磁気抵抗素子を有す
る磁気抵抗変換器が用いられる。前記二つの磁気
抵抗素子は各々45゜（絶対値で）程度の値に分極さ
れ、これらの磁気抵抗の磁化の向きは従つて互い
に90゜をなす。この場合、第一の磁気抵抗の出力
信号は差動増幅器の第一入力に送られ、他方第二
の磁気抵抗の出力信号は同じ増幅器の第二入力に
送られる。増幅器の出力には信号／雑音比がかな
り改良された差動出力が得られる。前記２つの磁
気抵抗は、これらの磁気抵抗が対向しているトラ
ツクＰの磁化領域によつて生じる漏れ磁界の成分
Hfばかりでなく、両側に隣接するトラツク上に
ある磁化領域によつて生じる漏れ磁界の成分をも
受ける。
同じ漏れ磁界の成分を受けるように、基本磁化領
域の長さより小さい、1/10ミクロン程度の距離だ
け離れた互いに平行な二つの磁気抵抗素子を有す
る磁気抵抗変換器が用いられる。前記二つの磁気
抵抗素子は各々45゜（絶対値で）程度の値に分極さ
れ、これらの磁気抵抗の磁化の向きは従つて互い
に90゜をなす。この場合、第一の磁気抵抗の出力
信号は差動増幅器の第一入力に送られ、他方第二
の磁気抵抗の出力信号は同じ増幅器の第二入力に
送られる。増幅器の出力には信号／雑音比がかな
り改良された差動出力が得られる。前記２つの磁
気抵抗は、これらの磁気抵抗が対向しているトラ
ツクＰの磁化領域によつて生じる漏れ磁界の成分
Hfばかりでなく、両側に隣接するトラツク上に
ある磁化領域によつて生じる漏れ磁界の成分をも
受ける。
この成分はデータの線密度が大きくなるにつ
れ、大きな雑音信号となる。雑音信号が大きくな
ると有効な信号を識別することが困難になる。磁
気抵抗の出力信号に対する雑音信号の影響を無く
するために、通常磁気抵抗の両側に遮蔽用磁気手
段を配置する。これらの遮蔽用磁気手段は異方性
の磁性材料から成り、これらの遮蔽用磁気手段の
平面は記録用支持体に垂直、且つトラツクの進行
方向に垂直である。
れ、大きな雑音信号となる。雑音信号が大きくな
ると有効な信号を識別することが困難になる。磁
気抵抗の出力信号に対する雑音信号の影響を無く
するために、通常磁気抵抗の両側に遮蔽用磁気手
段を配置する。これらの遮蔽用磁気手段は異方性
の磁性材料から成り、これらの遮蔽用磁気手段の
平面は記録用支持体に垂直、且つトラツクの進行
方向に垂直である。
しかしながらこのような磁気抵抗変換器は本質
的に以下の欠点を有する。
的に以下の欠点を有する。
１ データの線密度がセンチメートル当り5000程
度の磁束の反転の値に達するとき（このことは
磁気誘導の向きの変化5000に対応する）、次の
諸現象が生じる。即ち、 磁気抵抗変換器の二つの磁気抵抗が対向す
るトラツクＰに隣接するトラツクによつて生
じる漏れ磁界の合力が大きくなる（漏れ磁界
の成分Hf程度）。
度の磁束の反転の値に達するとき（このことは
磁気誘導の向きの変化5000に対応する）、次の
諸現象が生じる。即ち、 磁気抵抗変換器の二つの磁気抵抗が対向す
るトラツクＰに隣接するトラツクによつて生
じる漏れ磁界の合力が大きくなる（漏れ磁界
の成分Hf程度）。
遮蔽用磁気手段と磁気抵抗との間の距離が
大変小さくなる（１ミクロン程度）ので、磁
気抵抗素子と遮蔽手段との間の磁気的結合が
大きくなる。
大変小さくなる（１ミクロン程度）ので、磁
気抵抗素子と遮蔽手段との間の磁気的結合が
大きくなる。
上述の結果、遮蔽用磁気手段と磁気抵抗との
間に大きい相互インダクタンスが生じ、磁化の
強さ、及び分極に影響を及ぼす。この大きい相
互インダクタンスは読取るべきデータを破壊す
るような寄生信号を結果として生じ、即ちこの
寄生信号は検出すべき漏れ磁界の成分Hfの影
響を完全に零にすることがある。
間に大きい相互インダクタンスが生じ、磁化の
強さ、及び分極に影響を及ぼす。この大きい相
互インダクタンスは読取るべきデータを破壊す
るような寄生信号を結果として生じ、即ちこの
寄生信号は検出すべき漏れ磁界の成分Hfの影
響を完全に零にすることがある。
２ 二つの磁気抵抗と磁気的記録媒体との間の
夫々が距離が異なつてしまう場合がある。その
結果、２つの磁気抵抗が受ける磁界の強さは異
なつてしまい、従つてこれらの磁気抵抗の端子
における出力信号は異なる。この差は比較的大
きいこともあるので、この磁気抵抗変換器に結
合された差動増幅器を十分活用することは困難
になる。
夫々が距離が異なつてしまう場合がある。その
結果、２つの磁気抵抗が受ける磁界の強さは異
なつてしまい、従つてこれらの磁気抵抗の端子
における出力信号は異なる。この差は比較的大
きいこともあるので、この磁気抵抗変換器に結
合された差動増幅器を十分活用することは困難
になる。
３ データの線密度が大きくなるとこの型の磁気
抵抗トランスジユーサの製作が困難となり、こ
れらの変換器のコストは高くなる。
抵抗トランスジユーサの製作が困難となり、こ
れらの変換器のコストは高くなる。
本発明は上述の諸点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、磁気抵抗に磁気的
に結合した磁性層の保磁力をデータ読取りのため
の閾値として利用することにより、遮蔽用磁気手
段及び差動増幅器を用いる必要をなくして高密度
の磁気データの読取りに優れた磁気抵抗変換器を
提供することにある。
り、その目的とするところは、磁気抵抗に磁気的
に結合した磁性層の保磁力をデータ読取りのため
の閾値として利用することにより、遮蔽用磁気手
段及び差動増幅器を用いる必要をなくして高密度
の磁気データの読取りに優れた磁気抵抗変換器を
提供することにある。
本発明の前記目的は磁気記録媒体及びデータの
進行方向に垂直な異方性の磁性薄層に磁気的に強
く結合されており、データの進行方向に垂直に配
置され、長さ方向に横断的に流れる電流が供給さ
れる少なくとも１個の異方性磁気材料の磁気抵抗
からなり、前記記録媒体のデータを読み出すため
の磁気抵抗変換器であつて、記録媒体のデータに
より生成され、前記磁性薄層の保磁力よりも絶対
値において大きい磁界の向きの完全な変化が前記
磁気抵抗の磁化の向きの完全な変化を誘起し、該
磁気抵抗の抵抗を変化させ、該磁気抵抗の両端に
設けられた端子間に電圧の変動を誘起させるべく
前記磁性薄層内において、磁化ベクトルが同一方
向を向いており、前記磁気抵抗及び磁性薄層の磁
化容易軸が互いに平行であつて記録媒体に垂直で
あり、且つ前記磁気抵抗及び磁性薄層の磁化ベク
トルの向きは互いに反対向きであることを特徴と
する磁気抵抗変換器によつて達成される。
進行方向に垂直な異方性の磁性薄層に磁気的に強
く結合されており、データの進行方向に垂直に配
置され、長さ方向に横断的に流れる電流が供給さ
れる少なくとも１個の異方性磁気材料の磁気抵抗
からなり、前記記録媒体のデータを読み出すため
の磁気抵抗変換器であつて、記録媒体のデータに
より生成され、前記磁性薄層の保磁力よりも絶対
値において大きい磁界の向きの完全な変化が前記
磁気抵抗の磁化の向きの完全な変化を誘起し、該
磁気抵抗の抵抗を変化させ、該磁気抵抗の両端に
設けられた端子間に電圧の変動を誘起させるべく
前記磁性薄層内において、磁化ベクトルが同一方
向を向いており、前記磁気抵抗及び磁性薄層の磁
化容易軸が互いに平行であつて記録媒体に垂直で
あり、且つ前記磁気抵抗及び磁性薄層の磁化ベク
トルの向きは互いに反対向きであることを特徴と
する磁気抵抗変換器によつて達成される。
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的例とし
て与えられ、添付図面を参照する、次の説明で明
白になるであろう。
て与えられ、添付図面を参照する、次の説明で明
白になるであろう。
本発明による磁気抵抗変換器がどのように構成
されているかをより良く理解するために、一方で
は第１ａ図、第１ｂ図及び第２図によつて磁気抵
抗の機能原理について示し、第３図、第４図及び
第５図によつて情報密度が非常に高い場合のこれ
らの磁気抵抗の使用の諸問題について示し、最後
に第６図及び第７図によつて先行技術による２個
の磁気抵抗を含む磁気抵抗変換器及びそれらの変
換器の欠点について示す。
されているかをより良く理解するために、一方で
は第１ａ図、第１ｂ図及び第２図によつて磁気抵
抗の機能原理について示し、第３図、第４図及び
第５図によつて情報密度が非常に高い場合のこれ
らの磁気抵抗の使用の諸問題について示し、最後
に第６図及び第７図によつて先行技術による２個
の磁気抵抗を含む磁気抵抗変換器及びそれらの変
換器の欠点について示す。
唯１個の磁気抵抗MRから成る従来の磁気抵抗
変換器TMREを表わしている第１ａ図及び第１
ｂ図を考えよう。
変換器TMREを表わしている第１ａ図及び第１
ｂ図を考えよう。
第１ａ図には、磁気抵抗MRが、磁気デイスク
の如き磁気的記録媒体SMのトラツクＰに対向し
て配置されて示されている。磁気抵抗の長さＬは
トラツクＰの幅Lpよりかなり大きく、媒体SMに
垂直に測つた磁気抵抗の高さｈは例えば20乃至30
ミクロン程度である。長さＬは幅ｌ（磁気抵抗の
厚さとも呼ばれる）よりも大きい。磁気抵抗MR
はその両端に接続用端子（第１ａ図を簡単にする
ために図示せず）を有して媒体SMに含まれたデ
ータの読取り用回路に連結することを可能にす
る。磁気抵抗MRは異方性磁気材料から構成され
ており、その磁化容易軸Axfはその長さ方向に平
行であり、その磁化困難軸Axdはその長さ方向、
且つ媒体SMに垂直である。磁気抵抗MRは例え
ば第１ａ図及び第１ｂ図に支持された向きに流れ
る電流Ｉによつて、即ち軸Axfに平行に給電され
る。磁気抵抗MRは媒体の、トラツクＰの磁化領
域によつて創られる漏れ磁界の成分Hfを受け
（これらの領域のいくつか、例えばA1，A2，Ai，
Ajは第１ａ図に表わされている）、成分は記録用
媒体に垂直であり、従つて磁化困難軸Axdに平行
である。
の如き磁気的記録媒体SMのトラツクＰに対向し
て配置されて示されている。磁気抵抗の長さＬは
トラツクＰの幅Lpよりかなり大きく、媒体SMに
垂直に測つた磁気抵抗の高さｈは例えば20乃至30
ミクロン程度である。長さＬは幅ｌ（磁気抵抗の
厚さとも呼ばれる）よりも大きい。磁気抵抗MR
はその両端に接続用端子（第１ａ図を簡単にする
ために図示せず）を有して媒体SMに含まれたデ
ータの読取り用回路に連結することを可能にす
る。磁気抵抗MRは異方性磁気材料から構成され
ており、その磁化容易軸Axfはその長さ方向に平
行であり、その磁化困難軸Axdはその長さ方向、
且つ媒体SMに垂直である。磁気抵抗MRは例え
ば第１ａ図及び第１ｂ図に支持された向きに流れ
る電流Ｉによつて、即ち軸Axfに平行に給電され
る。磁気抵抗MRは媒体の、トラツクＰの磁化領
域によつて創られる漏れ磁界の成分Hfを受け
（これらの領域のいくつか、例えばA1，A2，Ai，
Ajは第１ａ図に表わされている）、成分は記録用
媒体に垂直であり、従つて磁化困難軸Axdに平行
である。
第２図は磁気抵抗MRにその磁化困難軸Axdに
沿つて加えられた磁界Ｈの関数としての磁気抵抗
MRの抵抗Ｒの変化ΔRの曲線を示し、基本的な
磁気抵抗変換器TMREの機能を一層良く理解す
ることを可能にする。
沿つて加えられた磁界Ｈの関数としての磁気抵抗
MRの抵抗Ｒの変化ΔRの曲線を示し、基本的な
磁気抵抗変換器TMREの機能を一層良く理解す
ることを可能にする。
磁気抵抗素子に加えられる磁界が“材料の異方
性磁界”と呼ばれHkでも表わされる値に達する
とその磁化困難方向に飽和されて、その抵抗Ｒは
もう変化しないことがわかる。1971年12月22日
付、la Compagnie Internationale pour
l′ Informatiquiによつて、“改良された磁気抵抗
及び該磁気抵抗を組み込んだ電磁トランスジユー
サ（Magne′tore′sistances perfectionne′es et
transducteur e′lectromagnetique les
incorporant）”の名称で出願されたフランス国特
許第2165206号中に示されている如く、磁気抵抗
に分極磁界、即ちバイアス用磁界Hpplを与えるこ
とにより第２図の座標軸を原点O1から原点O2ま
で移動して磁気抵抗MRに最大感度を与えること
を可能にする。
性磁界”と呼ばれHkでも表わされる値に達する
とその磁化困難方向に飽和されて、その抵抗Ｒは
もう変化しないことがわかる。1971年12月22日
付、la Compagnie Internationale pour
l′ Informatiquiによつて、“改良された磁気抵抗
及び該磁気抵抗を組み込んだ電磁トランスジユー
サ（Magne′tore′sistances perfectionne′es et
transducteur e′lectromagnetique les
incorporant）”の名称で出願されたフランス国特
許第2165206号中に示されている如く、磁気抵抗
に分極磁界、即ちバイアス用磁界Hpplを与えるこ
とにより第２図の座標軸を原点O1から原点O2ま
で移動して磁気抵抗MRに最大感度を与えること
を可能にする。
この磁界Hppl（第１ａ図を簡単にするために図
示していない外部電源によつて生じる）は磁化困
難軸Axdに平行（従つて媒体SMの情報の漏れ磁
界の成分Hfに平行）且つ記録媒体の平面に垂直
である。磁気抵抗がこのバイアス用磁界を受ける
場合、その磁気抵抗の変化ΔRが大きくなり、こ
のバイアス用磁界により磁気抵抗の磁化の方向が
45゜回転するときに最大の感度が得られる。この
ようにしてHpplに対応する横座標O1，O2が作用
点PFを定める。もし磁気抵抗が媒体のデータの
漏れ磁界の成分Hfを受けるならば、その結果漏
れ磁界の関数としての抵抗の変化ΔRfとこれらの
端子に集められる電圧ΔV＝Ｉ×ΔRfとを生じる。
示していない外部電源によつて生じる）は磁化困
難軸Axdに平行（従つて媒体SMの情報の漏れ磁
界の成分Hfに平行）且つ記録媒体の平面に垂直
である。磁気抵抗がこのバイアス用磁界を受ける
場合、その磁気抵抗の変化ΔRが大きくなり、こ
のバイアス用磁界により磁気抵抗の磁化の方向が
45゜回転するときに最大の感度が得られる。この
ようにしてHpplに対応する横座標O1，O2が作用
点PFを定める。もし磁気抵抗が媒体のデータの
漏れ磁界の成分Hfを受けるならば、その結果漏
れ磁界の関数としての抵抗の変化ΔRfとこれらの
端子に集められる電圧ΔV＝Ｉ×ΔRfとを生じる。
第３図に見る如く、磁気抵抗MRによるデータ
の読取りは磁気抵抗MRが第２図に示した方法で
媒体SMのトラツクＰの二つの基本磁化領域Ai-1
及びAiに対向して配置されている際に行われる。
磁気抵抗はこのとき領域Ai-1及びAiの境界FRiに
対向して置かれている。またこの同じ図面に、磁
気抵抗は領域Ai及びAi-1によつて生じる漏れ磁界
の成分Hfを受けるばかりでなく、隣接領域の対、
例えば磁気的対Ai-1―Ai-2，Ai-2―Ai-3，Ai―
Ai+1，Ai+1−Ai+2等々、によつてそれぞれ生じる
漏れ磁界の合力をも受けることが見られる。
の読取りは磁気抵抗MRが第２図に示した方法で
媒体SMのトラツクＰの二つの基本磁化領域Ai-1
及びAiに対向して配置されている際に行われる。
磁気抵抗はこのとき領域Ai-1及びAiの境界FRiに
対向して置かれている。またこの同じ図面に、磁
気抵抗は領域Ai及びAi-1によつて生じる漏れ磁界
の成分Hfを受けるばかりでなく、隣接領域の対、
例えば磁気的対Ai-1―Ai-2，Ai-2―Ai-3，Ai―
Ai+1，Ai+1−Ai+2等々、によつてそれぞれ生じる
漏れ磁界の合力をも受けることが見られる。
この合力は、Hivと呼ばれて、トラツクＰの情
報の線密度が極めて大きくなると（センチメート
ル当り5000より多いデータ数）、成分Hfに比べて
無視し得なくなる。
報の線密度が極めて大きくなると（センチメート
ル当り5000より多いデータ数）、成分Hfに比べて
無視し得なくなる。
第４図について磁気抵抗MRを考えると、磁気
抵抗MRは所与のトラツクＰに対向して配置され
ており、トラツクＰの上方に完全に位置決めされ
ている。即ち、媒体SMに垂直である磁気抵抗の
対称軸とトラツクＰの対称軸とが一致している。
抵抗MRは所与のトラツクＰに対向して配置され
ており、トラツクＰの上方に完全に位置決めされ
ている。即ち、媒体SMに垂直である磁気抵抗の
対称軸とトラツクＰの対称軸とが一致している。
データの径方向密度が非常に大きくなるとき、
磁気抵抗MRはトラツクＰの両側に隣接するトラ
ツクP′及びP″によつて、且つ各トラツク間の二
つのデータ残留部RES1及びRES2によつて生じる
漏れ磁界の合力Heoviを受け、前記データ残留部
は媒体SMの前の磁化状態によつて生じる。残留
部RES1はトラツクＰとトラツクP′との間にあつ
て、残留部RES2はトラツクＰとトラツクP″との
間にある等々ということがわかる。この合力
Heoviは成分Hfによつて生じる信号に対して、磁
気抵抗の端子に無視し得ない雑音信号を生じる。
磁気抵抗MRはトラツクＰの両側に隣接するトラ
ツクP′及びP″によつて、且つ各トラツク間の二
つのデータ残留部RES1及びRES2によつて生じる
漏れ磁界の合力Heoviを受け、前記データ残留部
は媒体SMの前の磁化状態によつて生じる。残留
部RES1はトラツクＰとトラツクP′との間にあつ
て、残留部RES2はトラツクＰとトラツクP″との
間にある等々ということがわかる。この合力
Heoviは成分Hfによつて生じる信号に対して、磁
気抵抗の端子に無視し得ない雑音信号を生じる。
第５図を考える。
情報の密度が非常に高いとき、成分Hfの値は
減少するので、磁気抵抗MRの一部分だけがこの
磁界を受け、この部分は第５図に斜線で示す。磁
気抵抗MRはこの磁気抵抗の全高ｈよりかなり低
い高さhuにわたつてだけこの磁界を受けることが
わかる。先に指摘した如く、これらの条件、即ち
第３図、第４図及び第５図に示された条件で、磁
気抵抗MRの信号／雑音比（Ｓ／Ｂ）は、線方
向、径方向共に情報密度が増加するとき、著しく
小さくなることが示される。
減少するので、磁気抵抗MRの一部分だけがこの
磁界を受け、この部分は第５図に斜線で示す。磁
気抵抗MRはこの磁気抵抗の全高ｈよりかなり低
い高さhuにわたつてだけこの磁界を受けることが
わかる。先に指摘した如く、これらの条件、即ち
第３図、第４図及び第５図に示された条件で、磁
気抵抗MRの信号／雑音比（Ｓ／Ｂ）は、線方
向、径方向共に情報密度が増加するとき、著しく
小さくなることが示される。
慣行においては、第３図、第４図及び第５図を
参照して以上に述べた欠点を除去するために、第
６図に表わされた変換器TMRAの如き変換器を
用いる。このような変換器は互いに平行な２個の
磁気抵抗MR1及びMR2と、第一及び第二の遮蔽
用磁気手段MB1及びMB2とを含む。
参照して以上に述べた欠点を除去するために、第
６図に表わされた変換器TMRAの如き変換器を
用いる。このような変換器は互いに平行な２個の
磁気抵抗MR1及びMR2と、第一及び第二の遮蔽
用磁気手段MB1及びMB2とを含む。
このトランジスジユーサは記録媒体SMのトラ
ツクＰに対向して配置され、前記媒体はいくつか
の基本磁化領域、例えばA1，A2，Ai-1，Ai，Aj，
Aj+1を有する。磁気抵抗MR1及びMR2は第１ａ
図及び第１ｂ図に表わされている磁気抵抗MRと
同一であつて、電流Ｉがその長手方向に流れてい
る。L1，Axf1，Axd1をそれぞれ磁気抵抗MR1の
長さ、の磁化容易軸、磁化困難軸とする。同様
に、L2，Axf2，Axd2をそれぞれ磁気抵抗MR2の
長さ、磁化容易軸、磁化困難軸とする。長さL1
及びL2は互いにほぼ等しく、これらの磁気抵抗
の長さトラツクＰの幅Lpよりもかなり大きい。
ツクＰに対向して配置され、前記媒体はいくつか
の基本磁化領域、例えばA1，A2，Ai-1，Ai，Aj，
Aj+1を有する。磁気抵抗MR1及びMR2は第１ａ
図及び第１ｂ図に表わされている磁気抵抗MRと
同一であつて、電流Ｉがその長手方向に流れてい
る。L1，Axf1，Axd1をそれぞれ磁気抵抗MR1の
長さ、の磁化容易軸、磁化困難軸とする。同様
に、L2，Axf2，Axd2をそれぞれ磁気抵抗MR2の
長さ、磁化容易軸、磁化困難軸とする。長さL1
及びL2は互いにほぼ等しく、これらの磁気抵抗
の長さトラツクＰの幅Lpよりもかなり大きい。
磁気抵抗は両方共次のように磁気的にバイアス
される。即ち、磁気抵抗MR1の磁化AM1の方向
は磁気抵抗MR1が記録媒体から磁界を受けない
ときの磁化の方向と、45゜の角をなし、一方、磁
気抵抗MR2の磁化AM2の方向は磁気抵抗MR2が
記録媒体から磁界を受けないときの磁化の方向と
−45゜の角をなす。磁気抵抗の両方の磁化AM1及
びAM2は従つて互いに角90゜をなす。
される。即ち、磁気抵抗MR1の磁化AM1の方向
は磁気抵抗MR1が記録媒体から磁界を受けない
ときの磁化の方向と、45゜の角をなし、一方、磁
気抵抗MR2の磁化AM2の方向は磁気抵抗MR2が
記録媒体から磁界を受けないときの磁化の方向と
−45゜の角をなす。磁気抵抗の両方の磁化AM1及
びAM2は従つて互いに角90゜をなす。
遮蔽用磁気手段MB1及びMB2は異方性磁気材
料からなり、夫々、磁化容易軸AF1及びAF2と、
磁化困難軸AD1及びAD2とを有する。軸AF1及び
AF2は図示の軸Axf1及びAxf2に夫々、平行であ
り、一方磁化困難軸AD1及びAD2は図示のAxd1
及びAxd2に夫々平行である。
料からなり、夫々、磁化容易軸AF1及びAF2と、
磁化困難軸AD1及びAD2とを有する。軸AF1及び
AF2は図示の軸Axf1及びAxf2に夫々、平行であ
り、一方磁化困難軸AD1及びAD2は図示のAxd1
及びAxd2に夫々平行である。
両磁気抵抗間の距離は両磁気抵抗が対の領域
Ai-1及びAiによつて生じる同一の漏れ磁界成分
Hfを実用上受けるように十分に小さく、データ
の読取りはMR1及びMR2がこれらの両領域を隔
てる境界FRiからほぼ等距離にあるときに行われ
る。
Ai-1及びAiによつて生じる同一の漏れ磁界成分
Hfを実用上受けるように十分に小さく、データ
の読取りはMR1及びMR2がこれらの両領域を隔
てる境界FRiからほぼ等距離にあるときに行われ
る。
遮蔽手段MB1及びMB2は、両磁気抵抗が対向
している領域対Ai-1―Aiに隣接する他の領域対に
よつて生じる漏れ磁界の合力Hivの磁力線を導き
且つ集めることを可能にする。
している領域対Ai-1―Aiに隣接する他の領域対に
よつて生じる漏れ磁界の合力Hivの磁力線を導き
且つ集めることを可能にする。
先に述べた如く、磁気抵抗MR1から出る電圧
ΔV1と磁気抵抗MR2から出る電圧ΔV2とは差動
増幅器のそれぞれ第一及び第二入力に送られて、
前記差動増幅器の出力ではΔV1及びΔV2の和に比
例する信号が得られる。
ΔV1と磁気抵抗MR2から出る電圧ΔV2とは差動
増幅器のそれぞれ第一及び第二入力に送られて、
前記差動増幅器の出力ではΔV1及びΔV2の和に比
例する信号が得られる。
また、差動増幅器の使用が雑音信号（特に第４
図に表わされた、トラツクＰの隣接トラツクの磁
気情報並びにRES1及びRES2の如き情報残留部に
基ずく）を減らすことを可能にする。
図に表わされた、トラツクＰの隣接トラツクの磁
気情報並びにRES1及びRES2の如き情報残留部に
基ずく）を減らすことを可能にする。
先に述べた如く、変換器TMRAの如き磁気抵
抗変換器は、情報密度が非常に高くなると（セン
チメートル当り5000より多いデータ数）、いくつ
かの欠点を示す。これらの変換器は実用上製作が
困難になり、従つて高価になる。また相互インダ
クタンス現象が遮蔽用磁気手段MB1，MB2と磁
気抵抗MR1，MR2との間に生起して、磁気抵抗
の磁気的状態（磁化の強さ、角度）を変更させ
る。その結果、領域Ai-1及びAiの対によつて生じ
る漏れ磁界の成分Hfの検出はかなり混乱させら
れ、このことが有効なデータの、換言すればこの
成分Hfを受ける２つの磁気抵抗の抵抗の変化の
結果として得られる二つの電圧ΔV1及びΔV2の完
全な破壊にまで進行し得る。最後に、第３の欠点
が第７図に示されている。変換器TMRAの製作
の困難さということから、両磁気抵抗MR1及び
MR2は非常にしばしば一方が他方に対してずれ
た位置にあり、従つて第一の磁気抵抗MR1と媒
体SMとの間の距離は磁気抵抗MR2と媒体SMと
の間の距離と異なる。その結果二つの信号ΔV1及
びΔV2は大巾に異なり、このことが変換器
TMRAに結合された差動増幅器の出力信号がか
なり乱される。
抗変換器は、情報密度が非常に高くなると（セン
チメートル当り5000より多いデータ数）、いくつ
かの欠点を示す。これらの変換器は実用上製作が
困難になり、従つて高価になる。また相互インダ
クタンス現象が遮蔽用磁気手段MB1，MB2と磁
気抵抗MR1，MR2との間に生起して、磁気抵抗
の磁気的状態（磁化の強さ、角度）を変更させ
る。その結果、領域Ai-1及びAiの対によつて生じ
る漏れ磁界の成分Hfの検出はかなり混乱させら
れ、このことが有効なデータの、換言すればこの
成分Hfを受ける２つの磁気抵抗の抵抗の変化の
結果として得られる二つの電圧ΔV1及びΔV2の完
全な破壊にまで進行し得る。最後に、第３の欠点
が第７図に示されている。変換器TMRAの製作
の困難さということから、両磁気抵抗MR1及び
MR2は非常にしばしば一方が他方に対してずれ
た位置にあり、従つて第一の磁気抵抗MR1と媒
体SMとの間の距離は磁気抵抗MR2と媒体SMと
の間の距離と異なる。その結果二つの信号ΔV1及
びΔV2は大巾に異なり、このことが変換器
TMRAに結合された差動増幅器の出力信号がか
なり乱される。
本発明による変換器TMRIは以上に述べた欠点
を是正することを可能にする。第８ａ図に示され
た本発明による変換器TMRIの原理は磁化容易軸
AFAIが記録媒体SMの平面に垂直である１個の
磁気抵抗MRIを用いることにあり、この磁気抵
抗は磁性薄層CIに磁気的に強く結合されている。
前記薄層CIの平面は記録媒体の平面に、またデ
ータの進行方向Ｆに垂直である。この磁性薄層は
異方性磁気材料から成り、その磁化容易軸
AFACIは記録媒体SMの平面に垂直であり、磁気
抵抗MRIの磁化容易軸AFAIと互いに平行であ
る。
を是正することを可能にする。第８ａ図に示され
た本発明による変換器TMRIの原理は磁化容易軸
AFAIが記録媒体SMの平面に垂直である１個の
磁気抵抗MRIを用いることにあり、この磁気抵
抗は磁性薄層CIに磁気的に強く結合されている。
前記薄層CIの平面は記録媒体の平面に、またデ
ータの進行方向Ｆに垂直である。この磁性薄層は
異方性磁気材料から成り、その磁化容易軸
AFACIは記録媒体SMの平面に垂直であり、磁気
抵抗MRIの磁化容易軸AFAIと互いに平行であ
る。
磁気抵抗MRIと磁性薄層CIとの間には非磁性
層CISIが配置されている。
層CISIが配置されている。
第９ａ図、９ｂ図、９ｃ図及び第１０図を参照
すると本発明による磁気抵抗TRMIの機能がより
良く理解される。
すると本発明による磁気抵抗TRMIの機能がより
良く理解される。
第９ａ図、９ｂ図及び９ｃ図には境界FRi，
FRi+1，Fi+2を有する領域対Ai-1−Ai，Ai−Ai+1，
Ai+1−Ai+2の前に位置POS1，POS2，POS3を占
める変換器TMRIが夫々表わされている。TMRI
は、第９ａ図に示すように境界FRiに対向して配
置されているとき位置POS1を占め、第９ｂ図に
示すように境界FRi+1に対向しているとき位置
POS2を占め、また第９ｃ図に示すように境界
FRi+2に対向しているとき位置POS3を占める。
FRi+1，Fi+2を有する領域対Ai-1−Ai，Ai−Ai+1，
Ai+1−Ai+2の前に位置POS1，POS2，POS3を占
める変換器TMRIが夫々表わされている。TMRI
は、第９ａ図に示すように境界FRiに対向して配
置されているとき位置POS1を占め、第９ｂ図に
示すように境界FRi+1に対向しているとき位置
POS2を占め、また第９ｃ図に示すように境界
FRi+2に対向しているとき位置POS3を占める。
変換器TMRIが位置POS1を占めるとき、領域
対Ai-1−Aiによつて生じる漏れ磁界の成分Hfは
磁性薄層CIの磁化ベクトルAFACIと平行である。
対Ai-1−Aiによつて生じる漏れ磁界の成分Hfは
磁性薄層CIの磁化ベクトルAFACIと平行である。
第１０図を参照すると、この図は層CIを構成
する磁気材料のヒステリシスループを表わしてお
り、もし磁界Ｈが正のままであるならば層CIの
磁化ベクトルAFACI1（磁化容易軸に平行）の向
きは正であり且つ磁気誘導の大きさはBrに等し
いままである。従つて、磁気抵抗MRIの磁化ベ
クトルAFAI（磁化容易軸に平行）の向きの変化
はなく、従つて磁気抵抗MRIの抵抗の変化はな
い（従つてその端子にはいかなる信号もない）。
する磁気材料のヒステリシスループを表わしてお
り、もし磁界Ｈが正のままであるならば層CIの
磁化ベクトルAFACI1（磁化容易軸に平行）の向
きは正であり且つ磁気誘導の大きさはBrに等し
いままである。従つて、磁気抵抗MRIの磁化ベ
クトルAFAI（磁化容易軸に平行）の向きの変化
はなく、従つて磁気抵抗MRIの抵抗の変化はな
い（従つてその端子にはいかなる信号もない）。
変換器TMRIが位置POS2を占めているとき、
領域対Ai−Ai+1によつて生じる漏れ磁界の成分
Hf(i+1)は成分Hfiとの反対の向きである。成分Hfi
は負の向きであることが認められる。
領域対Ai−Ai+1によつて生じる漏れ磁界の成分
Hf(i+1)は成分Hfiとの反対の向きである。成分Hfi
は負の向きであることが認められる。
このとき、第１０図のヒステリシスループを参
照すると、（このループは長方形であつて、理想
磁気材料に対応する理想ループであつて、実用
上、実在の磁気材料の実在のヒステリシスループ
は厳密に長方形ではないことは明らかである）
Hf(i+1)の絶対値がHcより大であれば、（Hcは層CI
を構成する磁気材料の保磁力である）層CI中の
磁気誘導は、値＋Brから−Brまで移行し、完全
に向きを換えることがわかる。
照すると、（このループは長方形であつて、理想
磁気材料に対応する理想ループであつて、実用
上、実在の磁気材料の実在のヒステリシスループ
は厳密に長方形ではないことは明らかである）
Hf(i+1)の絶対値がHcより大であれば、（Hcは層CI
を構成する磁気材料の保磁力である）層CI中の
磁気誘導は、値＋Brから−Brまで移行し、完全
に向きを換えることがわかる。
即ち、第９ｂ図に示すように層CIの磁化の向
きは破線AFACI1から実線AFACI2に変化し、磁
気抵抗MRIの磁化の向きはAFAI2に変化する。
きは破線AFACI1から実線AFACI2に変化し、磁
気抵抗MRIの磁化の向きはAFAI2に変化する。
磁気抵抗の保磁力HCは層CIの保磁力Hcより
（絶対値で）小さいと仮定する。
（絶対値で）小さいと仮定する。
磁気抵抗の抵抗の変化を決定するために第１１
ａ図を参照する。この磁気抵抗に加えられる磁界
は正の値（Hfi）から−HCより小さい（即ち絶対
値で｜HC｜より大きい）負の値（Hf(i+1)）まで
変化する。即ち、｜Hf(i+1)｜＞｜Hc｜で、｜Hc｜
は｜HC｜より大である。
ａ図を参照する。この磁気抵抗に加えられる磁界
は正の値（Hfi）から−HCより小さい（即ち絶対
値で｜HC｜より大きい）負の値（Hf(i+1)）まで
変化する。即ち、｜Hf(i+1)｜＞｜Hc｜で、｜Hc｜
は｜HC｜より大である。
完全に長方形のヒステリシスループを有する理
想磁性材料に関する場合、加えられる磁場の関数
としての抵抗の変化ΔR／Ｒは第１１ａ図の
PDT1と呼ばれる半直線によつて与えられる。こ
の直線はまたDIRACピークとも呼ばれる。簡略
化のためにこの直線を理論的DIRACピークと名
づける。
想磁性材料に関する場合、加えられる磁場の関数
としての抵抗の変化ΔR／Ｒは第１１ａ図の
PDT1と呼ばれる半直線によつて与えられる。こ
の直線はまたDIRACピークとも呼ばれる。簡略
化のためにこの直線を理論的DIRACピークと名
づける。
磁気抵抗を構成する磁性材料が実在の磁性材料
であつて長方形でないヒステリシスループを有す
る場合、抵抗の変化を示す曲線は第１１ａ図の曲
線PDR1によつて与えられ、この曲線PDR1を簡
略化のために実在のDIRACピークと呼ぶことに
する。
であつて長方形でないヒステリシスループを有す
る場合、抵抗の変化を示す曲線は第１１ａ図の曲
線PDR1によつて与えられ、この曲線PDR1を簡
略化のために実在のDIRACピークと呼ぶことに
する。
変換器TMRIは、位置POS3を占めるとき、２
つの領域Ai+1及びAi+2間の境界FRi+1に対向して
おり、境界FRi+2に隣接する前記２つの領域によ
つて創られる正の磁界成分Hf(i+2)を受ける。成分
Hf(i+2)は、変換器が位置POS2を占めているとき
層CI中の磁化の向きに反対の向きであることが
わかる。
つの領域Ai+1及びAi+2間の境界FRi+1に対向して
おり、境界FRi+2に隣接する前記２つの領域によ
つて創られる正の磁界成分Hf(i+2)を受ける。成分
Hf(i+2)は、変換器が位置POS2を占めているとき
層CI中の磁化の向きに反対の向きであることが
わかる。
Hf(i+2)は正且つ層CIを構成する磁性材料の保磁
力より大であるので、第１０図に表わされたこの
材料のヒステリシスループを参照すると、層CI
中の磁化ベクトルはこの層が受ける漏れ磁界が負
の値から正の値まで移行するので、値―Brから
値＋Brまで移行して向きを変えることがわかる。
このことが磁気抵抗MRI中の磁化の向きの変化
を引き起す。即ち、第９ｃ図に示すように層CI
の磁化の向きは破線AFACI2から実線AFACI3に
変化し、磁気抵抗MRIの磁化の向きはAFAI3に
変化する。磁気抵抗が受ける磁界は負の値から
HCより大きい正の値まで変化するので、磁気抵
抗MRIの抵抗の変化を決定することを可能にす
る磁気抵抗MRIの抵抗の変化を示す曲線はこの
とき第１１ｂ図によつて示される。第１１ａ図の
場合と同様に、完全に長方形のヒステリシスルー
プを有する理想磁性材料に対しては、抵抗の変化
は第１１ｂ図の半直線PDT2によつて与えられ、
理論的DIRACピークと呼ばれ、一方実在の磁性
材料に対しては、ヒステリシスループは長方形で
はなく、抵抗の変化を示す曲線は曲線PDR2によ
つて与えられ、これを簡略化のために実在
DIRACピークと呼ぶ。
力より大であるので、第１０図に表わされたこの
材料のヒステリシスループを参照すると、層CI
中の磁化ベクトルはこの層が受ける漏れ磁界が負
の値から正の値まで移行するので、値―Brから
値＋Brまで移行して向きを変えることがわかる。
このことが磁気抵抗MRI中の磁化の向きの変化
を引き起す。即ち、第９ｃ図に示すように層CI
の磁化の向きは破線AFACI2から実線AFACI3に
変化し、磁気抵抗MRIの磁化の向きはAFAI3に
変化する。磁気抵抗が受ける磁界は負の値から
HCより大きい正の値まで変化するので、磁気抵
抗MRIの抵抗の変化を決定することを可能にす
る磁気抵抗MRIの抵抗の変化を示す曲線はこの
とき第１１ｂ図によつて示される。第１１ａ図の
場合と同様に、完全に長方形のヒステリシスルー
プを有する理想磁性材料に対しては、抵抗の変化
は第１１ｂ図の半直線PDT2によつて与えられ、
理論的DIRACピークと呼ばれ、一方実在の磁性
材料に対しては、ヒステリシスループは長方形で
はなく、抵抗の変化を示す曲線は曲線PDR2によ
つて与えられ、これを簡略化のために実在
DIRACピークと呼ぶ。
抵抗の変化を示す曲線が第１１ａ図で示された
ものであつても、第１１ｂ図で示されたものであ
つても、磁気抵抗MRIはその長さの向きに電流
Ｉが流れるので、その結果電圧ΔV＝Ｉ×ΔRの
DIRACピークの形状を有する電圧パルスが得ら
れる。
ものであつても、第１１ｂ図で示されたものであ
つても、磁気抵抗MRIはその長さの向きに電流
Ｉが流れるので、その結果電圧ΔV＝Ｉ×ΔRの
DIRACピークの形状を有する電圧パルスが得ら
れる。
本発明による変換器TMRIの前を媒体SMが進
行するとき、層CI中及び磁気抵抗MRI中の磁化
の向きの変化現象、並びにその結果生じる磁気抵
抗の抵抗の変化は、先に本発明の変換器が位置
POS2又は位置POS3を占めていたときに説明した
現象と同様に再び現われることは明らかである。
行するとき、層CI中及び磁気抵抗MRI中の磁化
の向きの変化現象、並びにその結果生じる磁気抵
抗の抵抗の変化は、先に本発明の変換器が位置
POS2又は位置POS3を占めていたときに説明した
現象と同様に再び現われることは明らかである。
第１２図は本発明による変換器の好ましい他の
具体例TMRI1を示す。
具体例TMRI1を示す。
この変換器は次のものを含む。
磁性薄層CI1。高さｈcm。この層CI1の平面は
矢印Ｆによつて定められたデータの進行の向き
に垂直且つこれらのデータを保持する記録用媒
体SMの平面にも垂直である。
矢印Ｆによつて定められたデータの進行の向き
に垂直且つこれらのデータを保持する記録用媒
体SMの平面にも垂直である。
非磁性絶縁層CISI1。媒体SMに垂直に測つ
た高さはほぼｈcmに等しい。厚さはおよそ100
から500オングストロームの間に含まれる。
た高さはほぼｈcmに等しい。厚さはおよそ100
から500オングストロームの間に含まれる。
第一及び第二磁性層CMI1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気記録媒体及びデータの進行方向に垂直な
異方性の磁性薄層に磁気的に強く結合されてお
り、データの進行方向に垂直に配置され、長さ方
向に横断的に流れる電流が供給される少なくとも
１個の異方性磁気材料の磁気抵抗からなり、前記
記録媒体のデータを読み出すための磁気抵抗変換
器であつて、記録媒体のデータにより生成され、
前記磁性薄層の保磁力よりも絶対値において大き
い磁界の向きの完全な変化が前記磁気抵抗の磁化
の向きの完全な変化を誘起し、該磁気抵抗の抵抗
を変化させ、該磁気抵抗の両端に設けられた端子
間に電圧の変動を誘起させるべく前記磁性薄層内
において、磁化ベクトルが同一方向を向いてお
り、前記磁気抵抗及び磁性薄層の磁化容易軸が互
いに平行であつて記録媒体に垂直であり、且つ前
記磁気抵抗及び磁性薄層の磁化ベクトルの向きは
互いに反対向きであることを特徴とする磁気抵抗
変換器。 ２ 前記磁性薄層は中央部と該中央部を囲む２つ
の側部とからなり、中央部が前記磁気記録媒体か
らd1に等しい距離に位置し、該d1は、前記側部を
同じ記録媒体から隔てる距離d2よりも小さいこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気
抵抗変換器。 ３ 磁気記録媒体及びデータの進行方向に垂直な
異方性の磁性薄層と、該磁性薄層に設けられてお
り、データの進行方向に測つて実質的に同一の高
さ及び寸法を有する磁気絶縁層と、該磁気絶縁層
上にあり、前記磁性薄層から前記磁気絶縁層の一
部により分離されている磁気抵抗を囲む異方性磁
気材料の第１及び第２の磁性層とからなり、前記
記録媒体のデータにより生成され、前記磁性薄層
の保磁力よりも絶対値において大きい磁界の向き
の完全な変化が前記磁気抵抗の磁化の向きの完全
な変化を誘起し、該磁気抵抗の抵抗を変化させ、
該磁気抵抗の両端に設けられた端子間に電圧の変
動を誘起させるべく前記磁性薄層及び、第１及び
第２の磁性層の各層内において、磁化ベクトルが
同一方向を向いており、前記磁性薄層、磁気抵抗
及び第１及び第２の磁性層の磁化容易軸が互いに
平行であつて、記録媒体に垂直であり、且つ前記
磁性薄層の磁化ベクトルの向きは前記磁気抵抗及
び第１及び第２の磁性層の磁化ベクトルの向きと
反対であることを特徴とする磁気抵抗変換器。 ４ 前記磁性薄層は中央部と該中央部を囲む２つ
の側部とからなり、中央部が前記磁気記録媒体か
らd1に等しい距離に位置し、該d1は、前記側部を
同じ記録媒体から隔てる距離d2よりも小さいこと
を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の磁気
抵抗変換器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8105601A FR2502375B1 (fr) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Transducteur magnetoresistant de lecture d'informations a tres haute densite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57164417A JPS57164417A (en) | 1982-10-09 |
| JPS6350768B2 true JPS6350768B2 (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=9256467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57034522A Granted JPS57164417A (en) | 1981-03-20 | 1982-03-04 | Magnetic resistance transducer for reading super high density information |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4488194A (ja) |
| EP (1) | EP0061363B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57164417A (ja) |
| DE (1) | DE3267484D1 (ja) |
| FR (1) | FR2502375B1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4618901A (en) * | 1982-07-19 | 1986-10-21 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | High density magnetic head |
| NL8301188A (nl) * | 1983-04-05 | 1984-11-01 | Philips Nv | Magneetkop met een dunne strook magnetoweerstandmateriaal als leeselement. |
| US4599668A (en) * | 1983-06-15 | 1986-07-08 | Eastman Kodak Company | Inductively-coupled, thin-film M-R head |
| US4639806A (en) * | 1983-09-09 | 1987-01-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film magnetic head having a magnetized ferromagnetic film on the MR element |
| JPS6087417A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜磁気ヘツド |
| US4626946A (en) * | 1984-02-28 | 1986-12-02 | International Business Machines Corporation | Twin track vertical read-write head structure |
| JPS61107520A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Sony Corp | 多チヤンネル磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
| US4712144A (en) * | 1985-08-20 | 1987-12-08 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for reading recorded data by a magnetoresistive head |
| EP0262925A3 (en) * | 1986-09-29 | 1989-07-26 | Hewlett-Packard Company | Transducer shield |
| US4800457A (en) * | 1987-09-29 | 1989-01-24 | Carnegie-Mellon University | Magnetoresistive sensor element |
| US5307226A (en) * | 1992-06-05 | 1994-04-26 | Hewlett-Packard Company | Improved magnetoresistive transducer with substantially perpendicular easy axis |
| JP2788403B2 (ja) * | 1993-03-18 | 1998-08-20 | 富士通株式会社 | 磁気抵抗効果ヘッド |
| US5995339A (en) * | 1993-03-18 | 1999-11-30 | Fujitsu Limited | Magnetoresistive head with a front flux guide and an embedded MR element |
| US5546253A (en) * | 1994-05-06 | 1996-08-13 | Quantum Corporation | Digitial output magnetoresistive (DOMR) head and methods associated therewith |
| WO2001091116A2 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Seagate Technology Llc | Shield design for magnetoresistive sensor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529413A (en) * | 1975-07-11 | 1977-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic head |
| JPS5258514A (en) * | 1975-11-08 | 1977-05-14 | Nec Corp | Magnetic resistance effect head |
| JPS549612A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | Thin-film magnetoresistant head |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1248433A (en) * | 1967-11-08 | 1971-10-06 | Gen Electric | Improvements in gapless magnetic transducers and apparatus utilizing the same |
| US3626396A (en) * | 1968-10-03 | 1971-12-07 | Ibm | Thin-film magnetic recording head |
| US3731007A (en) * | 1971-04-19 | 1973-05-01 | Denki Onkyo Co Ltd | Magnetic head having a magneto-resistive bridge circuit |
| JPS5290919A (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Thin film magnetic head for high density recording |
| JPS52131711A (en) * | 1976-04-28 | 1977-11-04 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd | Thin film magnetic head |
| JPS53101411A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | Mr type magnetic head |
| NL7804377A (nl) * | 1978-04-25 | 1979-10-29 | Philips Nv | Magnetoweerstandkop. |
| JPS554738A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetoresistance effect type magnetic head |
| DE3014459A1 (de) * | 1980-04-15 | 1981-10-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Abgeschirmter magnetoresistiver sensor zum abtasten von informationsspuren eines magnetischen aufzeichungstraegers |
-
1981
- 1981-03-20 FR FR8105601A patent/FR2502375B1/fr not_active Expired
-
1982
- 1982-02-10 DE DE8282400243T patent/DE3267484D1/de not_active Expired
- 1982-02-10 EP EP82400243A patent/EP0061363B1/fr not_active Expired
- 1982-02-23 US US06/351,342 patent/US4488194A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-03-04 JP JP57034522A patent/JPS57164417A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529413A (en) * | 1975-07-11 | 1977-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic head |
| JPS5258514A (en) * | 1975-11-08 | 1977-05-14 | Nec Corp | Magnetic resistance effect head |
| JPS549612A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | Thin-film magnetoresistant head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2502375B1 (fr) | 1989-08-18 |
| JPS57164417A (en) | 1982-10-09 |
| DE3267484D1 (en) | 1986-01-02 |
| EP0061363A1 (fr) | 1982-09-29 |
| FR2502375A1 (fr) | 1982-09-24 |
| EP0061363B1 (fr) | 1985-11-21 |
| US4488194A (en) | 1984-12-11 |
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