JPH0196815A - 磁気抵抗効果型磁気ヘツド - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気ヘツドInfo
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- JPH0196815A JPH0196815A JP25363387A JP25363387A JPH0196815A JP H0196815 A JPH0196815 A JP H0196815A JP 25363387 A JP25363387 A JP 25363387A JP 25363387 A JP25363387 A JP 25363387A JP H0196815 A JPH0196815 A JP H0196815A
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- alloy thin
- magnetoresistive
- magnetic head
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- 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
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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。
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〕
本発明は磁気記録再生専用の磁気ヘッドである磁気抵抗
効果型磁気ヘッドに係り、特に高密度記録再生に好適で
高出力が可能な磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
効果型磁気ヘッドに係り、特に高密度記録再生に好適で
高出力が可能な磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
今後、磁気記録の高密度化とともにこれに対応する磁気
抵抗効果型磁気ヘッドの再生出力も高めていく必要があ
る。再生出力を高める方法の一つとして考えられること
は、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子部に
使用する強磁性薄膜体の磁気抵抗効果率自体を高めると
いうことである。従来、当該強磁性薄膜体には磁歪界か
あるいは特開昭５５−１０５８２２号に記載されている
ようにＮｉ組成が８１．０ｗｔ％以下（残りＦｅ）の磁
歪が正でＯ〜＋１．３Ｘ１０−６の範囲内にあるＮｉ−
Ｆｅ合金薄膜体が使用されている。しかし、このＮ ｉ
−Ｆ ｅ合金薄膜体向体の磁気抵抗効果率（Δρ／ρ
）は、通常上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用される
３０〜５０ｎｍの膜厚範囲内では２〜２．５ ％と小さ
く、今後さらに高密度化が進んだ場合にはこの程度のΔ
ρ／ρでは充分な出力を得ることができないという問題
がある。さらにまた、上記ｍ歪が正のＮ ｉ −Ｆ ｅ
合金薄膜体を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、
出力を増大するために検出電流を増加した場合ある検出
電流値からノイズが急激に増加し始め、この電流値が上
記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体の内部応力の変化あるい
は温度の変化に対して大幅に変動するためあまり高い検
出電流を流すことができないという欠点がある。したが
って、この点からも高密度化に対応した充分な出力を得
ることができないという問題がある。
抵抗効果型磁気ヘッドの再生出力も高めていく必要があ
る。再生出力を高める方法の一つとして考えられること
は、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子部に
使用する強磁性薄膜体の磁気抵抗効果率自体を高めると
いうことである。従来、当該強磁性薄膜体には磁歪界か
あるいは特開昭５５−１０５８２２号に記載されている
ようにＮｉ組成が８１．０ｗｔ％以下（残りＦｅ）の磁
歪が正でＯ〜＋１．３Ｘ１０−６の範囲内にあるＮｉ−
Ｆｅ合金薄膜体が使用されている。しかし、このＮ ｉ
−Ｆ ｅ合金薄膜体向体の磁気抵抗効果率（Δρ／ρ
）は、通常上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用される
３０〜５０ｎｍの膜厚範囲内では２〜２．５ ％と小さ
く、今後さらに高密度化が進んだ場合にはこの程度のΔ
ρ／ρでは充分な出力を得ることができないという問題
がある。さらにまた、上記ｍ歪が正のＮ ｉ −Ｆ ｅ
合金薄膜体を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、
出力を増大するために検出電流を増加した場合ある検出
電流値からノイズが急激に増加し始め、この電流値が上
記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体の内部応力の変化あるい
は温度の変化に対して大幅に変動するためあまり高い検
出電流を流すことができないという欠点がある。したが
って、この点からも高密度化に対応した充分な出力を得
ることができないという問題がある。
これに対し、例えばアイ・イー・イー・イー。
トランザクション オン マグネチックスケエムニー
ジー１１，１９７．５．第１０１８頁から第１０３８頁
（丁Ｅ Ｅ Ｅ 、 Ｔｒａｎｓ、 、 Ｈａにｎｅｔ
ｉｃｓ。
ジー１１，１９７．５．第１０１８頁から第１０３８頁
（丁Ｅ Ｅ Ｅ 、 Ｔｒａｎｓ、 、 Ｈａにｎｅｔ
ｉｃｓ。
ＭＡＧｌｌ（１９７５）、ｐＰ１０１８〜１０３８）に
記載されているように、８２ｗｔ％Ｎｊ以上のＮｉ゛組
成を持つＮ ｉ −Ｆｅ合金薄膜体のΔρ／ρは、８９
ｗｔ％Ｎｉ近傍で４．８ ％程度にもなることが知られ
ている。しかし、このＮｉ組成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体
は磁歪が負のため、上記磁気ヘッドに使用した場合これ
に起因した上記薄膜体内の磁化分布の乱れからバルクハ
ウゼンノイズが増加するおそれがあるとされていたため
、これまで上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用された
例はなく、実際にこのＮｉ組成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体
を上記磁気ヘッドに使用した場合にどの程度の出力が得
られるかはわからないという現状であった。
記載されているように、８２ｗｔ％Ｎｊ以上のＮｉ゛組
成を持つＮ ｉ −Ｆｅ合金薄膜体のΔρ／ρは、８９
ｗｔ％Ｎｉ近傍で４．８ ％程度にもなることが知られ
ている。しかし、このＮｉ組成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体
は磁歪が負のため、上記磁気ヘッドに使用した場合これ
に起因した上記薄膜体内の磁化分布の乱れからバルクハ
ウゼンノイズが増加するおそれがあるとされていたため
、これまで上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用された
例はなく、実際にこのＮｉ組成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体
を上記磁気ヘッドに使用した場合にどの程度の出力が得
られるかはわからないという現状であった。
上述したように、従来のＮｉ組成が８１ｗｔ％Ｎｉ以下
で磁歪が正のＮ１−Ｆｅ合金薄膜体の磁気抵抗効果率（
Δρ／ρ）は２〜２．５ ％と小さく、当該Ｎｉ−Ｆｅ
合金薄膜体を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、
今後さらに高密度化が進んだ場合には充分な出力を得る
ことができないという問題があった。さらにまた、上記
磁気抵抗効果型磁気ヘッドではノイズ発生を抑えるため
にあまり高い検出電流を流すことができないという欠点
があり、この点からも高密度化に対応した充分な出力を
得ることができないという問題があった。
で磁歪が正のＮ１−Ｆｅ合金薄膜体の磁気抵抗効果率（
Δρ／ρ）は２〜２．５ ％と小さく、当該Ｎｉ−Ｆｅ
合金薄膜体を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、
今後さらに高密度化が進んだ場合には充分な出力を得る
ことができないという問題があった。さらにまた、上記
磁気抵抗効果型磁気ヘッドではノイズ発生を抑えるため
にあまり高い検出電流を流すことができないという欠点
があり、この点からも高密度化に対応した充分な出力を
得ることができないという問題があった。
本発明の目的は上記問題を解決し、高密度化に好適な高
出力化が可能な磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供するこ
とにある。
出力化が可能な磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供するこ
とにある。
上記目的は、該磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗効
果素子に使用されるＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体のＮｉＭＬ成
を８２ｗｔ％〜９２ｗｔ％Ｎｉ （残りＦｅ）範囲内
とし、また、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用する
基板と該基板上に形成される上記Ｎ１−Ｆｅ合金薄膜体
との熱膨張係数の差が±３ Ｘ １０−６／”Ｃ以内と
なるようにすると同時に、１００〜３５０℃の範囲内の
基板温度で上記Ｎｉ−Ｆ ｅ合金薄膜体を作製し、さら
にまた、必要に応じて上記磁気抵抗効果素子に流す検出
電流の方向と平行に１〜２００ ｅのバイアス磁界を印
加することにより、達成される。
果素子に使用されるＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体のＮｉＭＬ成
を８２ｗｔ％〜９２ｗｔ％Ｎｉ （残りＦｅ）範囲内
とし、また、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用する
基板と該基板上に形成される上記Ｎ１−Ｆｅ合金薄膜体
との熱膨張係数の差が±３ Ｘ １０−６／”Ｃ以内と
なるようにすると同時に、１００〜３５０℃の範囲内の
基板温度で上記Ｎｉ−Ｆ ｅ合金薄膜体を作製し、さら
にまた、必要に応じて上記磁気抵抗効果素子に流す検出
電流の方向と平行に１〜２００ ｅのバイアス磁界を印
加することにより、達成される。
上記Ｎｉ組成が８２％＋１％〜９２警ｔ％Ｎｉ（残りＦ
ｅ）の範囲内にあるＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体の磁気
抵抗変化率（Δρ／ρ）は３．５〜４．８％である。上
記Ｎ ｘ Ｆ ｅ合金薄膜体を磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドに使用すれば、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力は
理論的にはこれに使用するＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体のΔρ
／ρに比例するので、従来のΔρ／ρが２〜２．５ ％
であるＮ ｉ −Ｆ ｅ合金＠膜体を使用した磁気抵抗
効果型磁気ヘッドの出力よりも２．４倍高いヘッド出力
が期待できる。
ｅ）の範囲内にあるＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体の磁気
抵抗変化率（Δρ／ρ）は３．５〜４．８％である。上
記Ｎ ｘ Ｆ ｅ合金薄膜体を磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドに使用すれば、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力は
理論的にはこれに使用するＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体のΔρ
／ρに比例するので、従来のΔρ／ρが２〜２．５ ％
であるＮ ｉ −Ｆ ｅ合金＠膜体を使用した磁気抵抗
効果型磁気ヘッドの出力よりも２．４倍高いヘッド出力
が期待できる。
しかし実際のヘッド出力は、上記磁気ヘッドに使用する
基板とその上に形成される上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体と
の熱膨張係数の差および形成された上記Ｎ ｉ −Ｆ
ｅ合金薄膜体の結晶構造欠陥等に起因する内部応力によ
り上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体内部の磁化の向きが
磁化容量方向（上記磁気抵抗効果素子に流す検出電流方
向と平行）から乱れるために、理論値よりは低下する。
基板とその上に形成される上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体と
の熱膨張係数の差および形成された上記Ｎ ｉ −Ｆ
ｅ合金薄膜体の結晶構造欠陥等に起因する内部応力によ
り上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体内部の磁化の向きが
磁化容量方向（上記磁気抵抗効果素子に流す検出電流方
向と平行）から乱れるために、理論値よりは低下する。
この影響は、特に上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体の磁歪が負
で大きい程強く、したがって出力低下も大きい。しかし
。
で大きい程強く、したがって出力低下も大きい。しかし
。
本発明では、上記８２ｗｔ％〜９２νｔ％ＮｉのＮｉ−
Ｆｅ合金薄膜体を形成する際の基板温度を１００〜３５
０℃の範囲とし、さらに基板と上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜
体との熱膨張係数の差を±３Ｘ１０−’以内にすること
で上記内部応力を非常に小さくすることができ、これに
よって上記薄膜体内部の磁化の乱れも小さくなり、実際
のヘッド出力の低下も小さく抑えることができるので、
上記８２ｗｔ％〜９２ｗｔ％Ｎｉ組成のＮ ｉ −Ｆ
ｅ合金薄膜体を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出
力は理論値に近づく。
Ｆｅ合金薄膜体を形成する際の基板温度を１００〜３５
０℃の範囲とし、さらに基板と上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜
体との熱膨張係数の差を±３Ｘ１０−’以内にすること
で上記内部応力を非常に小さくすることができ、これに
よって上記薄膜体内部の磁化の乱れも小さくなり、実際
のヘッド出力の低下も小さく抑えることができるので、
上記８２ｗｔ％〜９２ｗｔ％Ｎｉ組成のＮ ｉ −Ｆ
ｅ合金薄膜体を使用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出
力は理論値に近づく。
また、上記検出電流方向と平行に印加するバイアス磁界
は、上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金簿膜体内部の磁化の向き
を該バイアス磁界の方向に添えるように作用するので、
該バイアス磁界を印加することによって上記内部応力の
影響で乱れている磁化の向きはさらにバイアス磁界の方
向、すなわち検出電流の方向に添うようになる。これに
よって、実際の磁気ヘッドの出力の低下をさらに抑える
ことが可能であり、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出
力はほぼ理論値と同等になる。
は、上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金簿膜体内部の磁化の向き
を該バイアス磁界の方向に添えるように作用するので、
該バイアス磁界を印加することによって上記内部応力の
影響で乱れている磁化の向きはさらにバイアス磁界の方
向、すなわち検出電流の方向に添うようになる。これに
よって、実際の磁気ヘッドの出力の低下をさらに抑える
ことが可能であり、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出
力はほぼ理論値と同等になる。
さらにまた、上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体を使用し
た磁気抵抗効果型磁気ヘッドの検出電流を増加した場合
、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体はジュール熱により膨張す
るが、上記薄膜体の両端は電極で固定されているために
上記薄膜体内部には圧縮応力が誘起される。そしてこの
圧縮応力は従来の磁歪圧の薄膜体に対しては磁化の方向
を乱すように作用するので従来の磁気ヘッドはあまり高
い検出電流を流すことはできなかったが、これに対し。
た磁気抵抗効果型磁気ヘッドの検出電流を増加した場合
、上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体はジュール熱により膨張す
るが、上記薄膜体の両端は電極で固定されているために
上記薄膜体内部には圧縮応力が誘起される。そしてこの
圧縮応力は従来の磁歪圧の薄膜体に対しては磁化の方向
を乱すように作用するので従来の磁気ヘッドはあまり高
い検出電流を流すことはできなかったが、これに対し。
８２ｖｔ％〜９２ｗｔ％Ｎｉの磁歪負の薄膜体に対して
は逆に磁化の方向を添えるように作用するので、磁歪負
のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体を使用した磁気ヘッドでは高い
検出電流を流すことが可能である。
は逆に磁化の方向を添えるように作用するので、磁歪負
のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体を使用した磁気ヘッドでは高い
検出電流を流すことが可能である。
実施例１
以下に、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。第１
図は本発明を用いた一実施例である磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの正面図（第１図（ａ））と断面図（第１図（ｂ
））である。本実施例では、熱膨張係数が９．２Ｘ１０
−６／’ＣであるＮｉ−ＺｎフェライトあるいはＭ ｎ
−Ｚ ｎフェライトなどの磁性体からなり下部磁気シ
ールドを兼ねた基板１上にＡ Ｑ ２０３膜やＳｉＯ２
膜からなる絶縁層２をスパッタ法等により約０．６ μ
ｍ積層し、さらにその上に蒸着法あるいはスパッタ法等
により１００〜３５０℃の基板温度で熱膨張係数が１１
Ｘ１０−６／’Ｃである８９ｗｔ％Ｎｉ（残りＦｅ）組
成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体３を約４５ｎｍ、続けてＴｉ
あるいはＭＯ９Ｔａ等からなるシャントバイアス膜４を
約１３０ｎｍ積層した。そして、ホトリソグラフィーの
手法とイオンミリング等のエツチング法により、上記Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金薄膜体３とシャントバイアス膜４の積層膜
を所定の大きさの信号磁界検出部５と検出電流導入導体
部６とを持つ磁気抵抗効果素子部７を形成した後、さら
に、ＡＱｚＯｓ膜や５ｉＯｚ膜からなる絶縁層８を０．
２〜０．４μｍ積層し、最後に上部磁気シールド体９と
してＮ ｉ −Ｚ ｎフェライトあるいはＭ ｎ −Ｚ
ｎフェライトからなる磁性体を接着剤１０によって接着
した。この後記録媒体と対向する摺動面１１をラッピン
グして磁気抵抗効果型磁気ヘッド１２の作製を終了した
。
図は本発明を用いた一実施例である磁気抵抗効果型磁気
ヘッドの正面図（第１図（ａ））と断面図（第１図（ｂ
））である。本実施例では、熱膨張係数が９．２Ｘ１０
−６／’ＣであるＮｉ−ＺｎフェライトあるいはＭ ｎ
−Ｚ ｎフェライトなどの磁性体からなり下部磁気シ
ールドを兼ねた基板１上にＡ Ｑ ２０３膜やＳｉＯ２
膜からなる絶縁層２をスパッタ法等により約０．６ μ
ｍ積層し、さらにその上に蒸着法あるいはスパッタ法等
により１００〜３５０℃の基板温度で熱膨張係数が１１
Ｘ１０−６／’Ｃである８９ｗｔ％Ｎｉ（残りＦｅ）組
成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体３を約４５ｎｍ、続けてＴｉ
あるいはＭＯ９Ｔａ等からなるシャントバイアス膜４を
約１３０ｎｍ積層した。そして、ホトリソグラフィーの
手法とイオンミリング等のエツチング法により、上記Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金薄膜体３とシャントバイアス膜４の積層膜
を所定の大きさの信号磁界検出部５と検出電流導入導体
部６とを持つ磁気抵抗効果素子部７を形成した後、さら
に、ＡＱｚＯｓ膜や５ｉＯｚ膜からなる絶縁層８を０．
２〜０．４μｍ積層し、最後に上部磁気シールド体９と
してＮ ｉ −Ｚ ｎフェライトあるいはＭ ｎ −Ｚ
ｎフェライトからなる磁性体を接着剤１０によって接着
した。この後記録媒体と対向する摺動面１１をラッピン
グして磁気抵抗効果型磁気ヘッド１２の作製を終了した
。
本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッド１２では上記摺動面
１１と対向する磁気記録媒体１３から漏れ出る信号磁束
１４を上記磁気抵抗効果を有するＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体
３の信号磁界検出部５によって抵抗変化として検出し、
さらに上記検出電流導入導体部６から抵抗変化に対応し
た電圧変化を検出することで上記記録媒体１３上の記録
信号を読み取ることができる。また１本発明による磁気
抵抗効果型磁気ヘッド１２の分解能は、上記Ｎｉ−Ｆ
ｅフェライト基板ｌと上部磁気シールド体９との間隔に
よって決まり、本実施例の場合この間隔は０．９７５〜
１．１７５μｍとしているが、これは決まったものでは
なく、高記録密度化とともに上記間隔を狭くしていって
も何らさしつかえない。さらに、本実施例の第１図では
バイアス印加方式としてシャントバイアス方式を使用し
た例を示したが、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドではシャントバイアス方式に限らず各種バイアス方式
の使用が可能であることは言うまでもない。
１１と対向する磁気記録媒体１３から漏れ出る信号磁束
１４を上記磁気抵抗効果を有するＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体
３の信号磁界検出部５によって抵抗変化として検出し、
さらに上記検出電流導入導体部６から抵抗変化に対応し
た電圧変化を検出することで上記記録媒体１３上の記録
信号を読み取ることができる。また１本発明による磁気
抵抗効果型磁気ヘッド１２の分解能は、上記Ｎｉ−Ｆ
ｅフェライト基板ｌと上部磁気シールド体９との間隔に
よって決まり、本実施例の場合この間隔は０．９７５〜
１．１７５μｍとしているが、これは決まったものでは
なく、高記録密度化とともに上記間隔を狭くしていって
も何らさしつかえない。さらに、本実施例の第１図では
バイアス印加方式としてシャントバイアス方式を使用し
た例を示したが、本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドではシャントバイアス方式に限らず各種バイアス方式
の使用が可能であることは言うまでもない。
第２図は、２５０℃の基板温度で蒸着した上記８９ｗｔ
％Ｎｉ［成のＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体３を上記磁気
抵抗効果素子部７に使用した場合の上記本発明の磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの出力（曲！１）と、基板１と上記
Ｎ ｉ −Ｆｅ合金薄膜体３との熱膨張係数の差との関
係を、従来の磁歪圧のＮ ｉ −Ｆｅ合金薄膜体を使用
した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力（曲線２）と比較
したものである。同図より上記本発明による磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの出力は、基板１とＮｉ−Ｆｅ合金薄膜
体３との熱膨張係数の差が±３ Ｘ １０−８／℃以内
であれば従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力よりも
増大し、最大２倍程度になることがわかる。
％Ｎｉ［成のＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体３を上記磁気
抵抗効果素子部７に使用した場合の上記本発明の磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの出力（曲！１）と、基板１と上記
Ｎ ｉ −Ｆｅ合金薄膜体３との熱膨張係数の差との関
係を、従来の磁歪圧のＮ ｉ −Ｆｅ合金薄膜体を使用
した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力（曲線２）と比較
したものである。同図より上記本発明による磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの出力は、基板１とＮｉ−Ｆｅ合金薄膜
体３との熱膨張係数の差が±３ Ｘ １０−８／℃以内
であれば従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力よりも
増大し、最大２倍程度になることがわかる。
また、第３図は、上記本実施例の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの出力（曲線３）と上記８９ｗｔ％Ｎ ｉ ！ＩＬ
成のＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜休作製時の基板温度との
関係を、従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの場合（曲線
４）と比較したものである。同図より上記本発明による
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力は、１００〜３５０℃
の範囲の基板温度で上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体３を作製
すれば従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力よりも増
大することがわかる。以上のように本発明による磁気抵
抗効果型磁気ヘッドでは、上記基板１と上記Ｎｉ−Ｆｅ
合合金金膜膜体３の熱膨張係数の差を±３×１０−８／
’Ｃ以内とし、さらにＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体３作製時の
基板温度を１００〜３５０℃の範囲とすれば従来のヘッ
ドの出力よりも大きな出力が得られ、発明の効果が大き
いが、これは上記熱膨張係数の差を±３ ｘ １０−”
／℃以内とし、さらに基板温度を１００〜３５０℃とす
ることにより上記Ｎｉ−Ｆｅ合合金膜膜体３内 を小さく抑えることが可能であるためと考えられる。
ッドの出力（曲線３）と上記８９ｗｔ％Ｎ ｉ ！ＩＬ
成のＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜休作製時の基板温度との
関係を、従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの場合（曲線
４）と比較したものである。同図より上記本発明による
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力は、１００〜３５０℃
の範囲の基板温度で上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体３を作製
すれば従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力よりも増
大することがわかる。以上のように本発明による磁気抵
抗効果型磁気ヘッドでは、上記基板１と上記Ｎｉ−Ｆｅ
合合金金膜膜体３の熱膨張係数の差を±３×１０−８／
’Ｃ以内とし、さらにＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体３作製時の
基板温度を１００〜３５０℃の範囲とすれば従来のヘッ
ドの出力よりも大きな出力が得られ、発明の効果が大き
いが、これは上記熱膨張係数の差を±３ ｘ １０−”
／℃以内とし、さらに基板温度を１００〜３５０℃とす
ることにより上記Ｎｉ−Ｆｅ合合金膜膜体３内 を小さく抑えることが可能であるためと考えられる。
さらにまた、第４図に上記本発明による磁気抵抗効果型
磁気ヘッドにおいて基板１にＮ ｉ − Ｚ ｎフェラ
イト磁性体を使用し，上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体３を２
５０℃の基板温度で蒸着した場合のヘッド出力と上記Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金簿膜体のＮｉ組成との関係を示すが、これ
より８２ｖｔ％〜９２ｖｔ％Ｎｉ範囲の組成のＮ ｉ
− Ｆ ｅ合金薄膜体を本発明に使用すれば従来の８１
ｖｔ％以下のＮ ｉ − Ｆ ｅ合金薄膜体を使用した
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力よりも大きなヘッド出
力が得られることがわかる。
磁気ヘッドにおいて基板１にＮ ｉ − Ｚ ｎフェラ
イト磁性体を使用し，上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体３を２
５０℃の基板温度で蒸着した場合のヘッド出力と上記Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金簿膜体のＮｉ組成との関係を示すが、これ
より８２ｖｔ％〜９２ｖｔ％Ｎｉ範囲の組成のＮ ｉ
− Ｆ ｅ合金薄膜体を本発明に使用すれば従来の８１
ｖｔ％以下のＮ ｉ − Ｆ ｅ合金薄膜体を使用した
磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力よりも大きなヘッド出
力が得られることがわかる。
実施例２
第５図は本発明を用いた他の実施例である磁気抵抗効果
型磁気ヘッドの正面図（第５図（ａ））と断面図（第５
図（ｂ））である。本実施例の構成は，上記実施例１で
示した磁気抵抗効果型磁気ヘッドに検出電流の方向と平
行にバイアス磁界を印加するためのＧｏ−Ｐｔ膜等から
なる膜厚２。
型磁気ヘッドの正面図（第５図（ａ））と断面図（第５
図（ｂ））である。本実施例の構成は，上記実施例１で
示した磁気抵抗効果型磁気ヘッドに検出電流の方向と平
行にバイアス磁界を印加するためのＧｏ−Ｐｔ膜等から
なる膜厚２。
〜１１００ｎの永久磁石膜１５を上記８９ｗｔ％Ｎｉ組
成のＮ ｉ − Ｆ ｅ合金薄膜体３の下に膜厚０、１
〜０．４μｍのＡＱｘＯｓ膜やＳｉＯ２膜からなる絶縁
層１６を介して設けたものであり、他の構成は実施例１
と全く同様である。さらに、本実施例による磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの動作も上記実施例１による磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの動作と同様であるが、本実施例では永
久磁石膜１５を用いて検出電流の方向と平行にバイアス
磁界を印加することによりヘッド出力をさらに増加する
ことができる。
成のＮ ｉ − Ｆ ｅ合金薄膜体３の下に膜厚０、１
〜０．４μｍのＡＱｘＯｓ膜やＳｉＯ２膜からなる絶縁
層１６を介して設けたものであり、他の構成は実施例１
と全く同様である。さらに、本実施例による磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの動作も上記実施例１による磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの動作と同様であるが、本実施例では永
久磁石膜１５を用いて検出電流の方向と平行にバイアス
磁界を印加することによりヘッド出力をさらに増加する
ことができる。
第６図はこの効果を示したもので、Ｎｉ−Ｚｎフェライ
ト磁性体を基板１としてその上に８２ｗｔ％，８９ｗｔ
％，９２ｗｔ％Ｎｉ組成のＮ ｉ − Ｆ ｅ合金薄膜
体をそれぞれ上記磁気抵抗効果素子部７に使用した場合
である。これよりバイアス磁界を２００ｅまで印加すれ
ば８２〜９２ｖｔ％Ｎｉ組成に対してヘッド出力を飽和
させることが可能であリ、この飽和した値はほぼ理論値
と一致する。また、上記バイアス磁界は、上記永久磁石
膜１５の膜厚とＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体３と永久磁
久膜１５との間の絶縁層１６の膜厚を変えることによっ
て１〜２００ｅの間の任意の値に調節することが可能で
ある６ なお本実施例ではバイアス磁界印加に永久磁石膜を使用
したが、この他Ｆ ｅ −Ｍ ｎ合金膜やＦｅａｒｓ膜
を上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体３に直接接触させて交換相
互作用を利用してバイアス磁界を印加させる方法を使用
しても本発明の効果は何ら変わることはない。
ト磁性体を基板１としてその上に８２ｗｔ％，８９ｗｔ
％，９２ｗｔ％Ｎｉ組成のＮ ｉ − Ｆ ｅ合金薄膜
体をそれぞれ上記磁気抵抗効果素子部７に使用した場合
である。これよりバイアス磁界を２００ｅまで印加すれ
ば８２〜９２ｖｔ％Ｎｉ組成に対してヘッド出力を飽和
させることが可能であリ、この飽和した値はほぼ理論値
と一致する。また、上記バイアス磁界は、上記永久磁石
膜１５の膜厚とＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体３と永久磁
久膜１５との間の絶縁層１６の膜厚を変えることによっ
て１〜２００ｅの間の任意の値に調節することが可能で
ある６ なお本実施例ではバイアス磁界印加に永久磁石膜を使用
したが、この他Ｆ ｅ −Ｍ ｎ合金膜やＦｅａｒｓ膜
を上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体３に直接接触させて交換相
互作用を利用してバイアス磁界を印加させる方法を使用
しても本発明の効果は何ら変わることはない。
さらにまた、上記実施例１および２では基板および上部
磁気シールド体として磁性体を使用しているが、この代
わりに非磁性基板とその上に絶縁層を介して磁束シール
ド用の軟磁性薄膜体を積層したものを使用しても本実施
例の効果には変わりはない。
磁気シールド体として磁性体を使用しているが、この代
わりに非磁性基板とその上に絶縁層を介して磁束シール
ド用の軟磁性薄膜体を積層したものを使用しても本実施
例の効果には変わりはない。
本発明によれば、３．５〜４．８％と従来使用されてい
るよりも非常に大きな磁気抵抗効果率（Δρ／ρンを持
つ８２〜９２ｗｔ％Ｎｉ組成のＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄
膜体を上記磁気抵抗効果素子部７に使用する。そして、
上記基ＦＪ、１と上記Ｎｉ −Ｆｅ合金薄膜体との熱膨
張係数の差を±３Ｘ１０−Ｇ／℃以内とし、さらに上記
Ｎｉ−Ｆｅ合合金膜膜体作製時基板温度を１００〜３５
０℃の範囲内とすることにより上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜
体内に生ずる内部応力を非常に小さく抑えることができ
、これによって該内部応力が上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金
薄膜体内部の磁化の分散に及ぼす影響も抑えることが可
能となるので、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力を従来
よりも２倍程度高める効果がある。また１本発明によれ
ば、検出電流の方向、−すなわち上記Ｎ ｉ −Ｆ ａ
合金薄膜体の磁化容易方向に１〜２００ ｅのバイアス
磁界を印加し、このバイアス磁界によって上記Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金薄膜体内の内部応力によってわずかに乱れていた
磁化の向きを全て磁化容易方向にそろえることができる
ので、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力をさらに高
め、はぼ理論値と同等にする効果がある。
るよりも非常に大きな磁気抵抗効果率（Δρ／ρンを持
つ８２〜９２ｗｔ％Ｎｉ組成のＮ ｉ −Ｆ ｅ合金薄
膜体を上記磁気抵抗効果素子部７に使用する。そして、
上記基ＦＪ、１と上記Ｎｉ −Ｆｅ合金薄膜体との熱膨
張係数の差を±３Ｘ１０−Ｇ／℃以内とし、さらに上記
Ｎｉ−Ｆｅ合合金膜膜体作製時基板温度を１００〜３５
０℃の範囲内とすることにより上記Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜
体内に生ずる内部応力を非常に小さく抑えることができ
、これによって該内部応力が上記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金
薄膜体内部の磁化の分散に及ぼす影響も抑えることが可
能となるので、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力を従来
よりも２倍程度高める効果がある。また１本発明によれ
ば、検出電流の方向、−すなわち上記Ｎ ｉ −Ｆ ａ
合金薄膜体の磁化容易方向に１〜２００ ｅのバイアス
磁界を印加し、このバイアス磁界によって上記Ｎｉ−Ｆ
ｅ合金薄膜体内の内部応力によってわずかに乱れていた
磁化の向きを全て磁化容易方向にそろえることができる
ので、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出力をさらに高
め、はぼ理論値と同等にする効果がある。
さらにまた、本発明による８２〜９２νｔ％Ｎｉの磁歪
負の組成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体を上記磁気抵抗効果素
子部７に使用した場合、検出電流を増加した時でも、上
記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体はジュール熱により膨張
し該Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体の両端が検出電流導入導体部
６で固定されているため該Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体
内部には圧縮応力が誘起されるが、該圧縮応力は上記磁
歪負のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体に対しては磁化の方向を磁
化容易方向にそろえるように働くので、高い検出電流ま
で流すことが可能となり、その分ヘッド出力を高められ
るという効果が得られる。
負の組成のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体を上記磁気抵抗効果素
子部７に使用した場合、検出電流を増加した時でも、上
記Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体はジュール熱により膨張
し該Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜体の両端が検出電流導入導体部
６で固定されているため該Ｎ ｉ −Ｆ ｅ合金薄膜体
内部には圧縮応力が誘起されるが、該圧縮応力は上記磁
歪負のＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体に対しては磁化の方向を磁
化容易方向にそろえるように働くので、高い検出電流ま
で流すことが可能となり、その分ヘッド出力を高められ
るという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例になるヘッドの正面図（ａ）
および断面図（ｂ）、第２図、第３図および第４図は本
発明の効果を示す特性曲線図、第５図は本発明の他の実
施例になるヘッドの正面図（ａ）および断面図（ｂ）、
第６図は本発明の他の実施例の効果を示す特性曲線図で
ある。 １・・・基板、２，８．１６・・・絶縁層、３・・・Ｎ
ｉ −Ｆｅ合金薄膜体、４・・・シャントバイアス膜
、５・・・信号磁界検出部、６・・・検出電流導入導体
部、７・・・磁気抵抗効果素子部、９・・・上部シール
ド体、１２・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、１３・・
・磁気記録媒体、１４・・・信号磁束、１５・・・永久
磁石膜。 ヘット′七勿 （（１−ｄｉ、）
および断面図（ｂ）、第２図、第３図および第４図は本
発明の効果を示す特性曲線図、第５図は本発明の他の実
施例になるヘッドの正面図（ａ）および断面図（ｂ）、
第６図は本発明の他の実施例の効果を示す特性曲線図で
ある。 １・・・基板、２，８．１６・・・絶縁層、３・・・Ｎ
ｉ −Ｆｅ合金薄膜体、４・・・シャントバイアス膜
、５・・・信号磁界検出部、６・・・検出電流導入導体
部、７・・・磁気抵抗効果素子部、９・・・上部シール
ド体、１２・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、１３・・
・磁気記録媒体、１４・・・信号磁束、１５・・・永久
磁石膜。 ヘット′七勿 （（１−ｄｉ、）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、磁気記録媒体に記録された信号磁束を検出する磁気
抵抗効果素子と該磁気抵抗効果素子に検出電流を流すた
めに設けられた導電体とさらに上記磁気抵抗効果素子に
バイアス磁界を印加するバイアス印加手段とを有する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、Ｎｉ組成が８２ｗｔ
％〜９２ｗｔ％Ｎｉ範囲にある磁歪が負のＮｉ−Ｆｅ合
金薄膜体を上記磁気抵抗効果素子に使用したことを特徴
とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 ２、上記磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用する基板の熱
膨張係数と該基板上に形成される上記磁気抵抗効果素子
に使用されるＮｉ−Ｆｅ合金薄膜体の熱膨張係数との差
が±３×１０＾−＾６／℃以内となるようにし、１００
〜３５０℃の範囲内の基板温度で該Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜
体を作製したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 ３、上記磁気抵抗効果素子に流す検出電流の方向と平行
に１〜２００ｅのバイアス磁界を印加したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項および第２項記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363387A JP2510625B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363387A JP2510625B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196815A true JPH0196815A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2510625B2 JP2510625B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17254055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25363387A Expired - Lifetime JP2510625B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510625B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6088204A (en) * | 1994-12-01 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive magnetic recording head with permalloy sensor layer deposited with substrate heating |
| US6734671B2 (en) | 2001-03-07 | 2004-05-11 | Denso Corporation | Magnetic sensor and manufacturing method therefor |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP25363387A patent/JP2510625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6088204A (en) * | 1994-12-01 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive magnetic recording head with permalloy sensor layer deposited with substrate heating |
| US6734671B2 (en) | 2001-03-07 | 2004-05-11 | Denso Corporation | Magnetic sensor and manufacturing method therefor |
| US7078238B2 (en) | 2001-03-07 | 2006-07-18 | Denso Corporation | Method for manufacturing magnetic sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2510625B2 (ja) | 1996-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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