JPH02154404A - 多層磁性膜 - Google Patents
多層磁性膜Info
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- JPH02154404A JPH02154404A JP30824188A JP30824188A JPH02154404A JP H02154404 A JPH02154404 A JP H02154404A JP 30824188 A JP30824188 A JP 30824188A JP 30824188 A JP30824188 A JP 30824188A JP H02154404 A JPH02154404 A JP H02154404A
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (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。
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、薄膜磁気ヘッドや磁気ストライプ膜等に用い
られる磁性薄膜に関し、特に多層化された磁性薄膜に関
する。
られる磁性薄膜に関し、特に多層化された磁性薄膜に関
する。
従来、薄膜磁気ヘッド等に用いられる磁性膜は、セラミ
ックス等で作られた基板上に、アモルファス合金１４−
Ｍ！ 、−Ｂｉ金合金パーマロイ等の磁性材をスパッ
タ、蒸着、メツキ等のｈ法により堆積させて単層に作成
される１、この磁性膜は薄膜化覆ることにより、磁性膜
内の磁界の反転を邪魔する過電流の発生を軽減して、磁
界の反転を容易に覆ると伴に、磁性膜内の異方性によっ
て生じる困難軸励磁を用いることにより、磁性膜の高周
波数対応化（高速動作化）を計っている。
ックス等で作られた基板上に、アモルファス合金１４−
Ｍ！ 、−Ｂｉ金合金パーマロイ等の磁性材をスパッ
タ、蒸着、メツキ等のｈ法により堆積させて単層に作成
される１、この磁性膜は薄膜化覆ることにより、磁性膜
内の磁界の反転を邪魔する過電流の発生を軽減して、磁
界の反転を容易に覆ると伴に、磁性膜内の異方性によっ
て生じる困難軸励磁を用いることにより、磁性膜の高周
波数対応化（高速動作化）を計っている。
しかしながら、上記のような単層の磁性膜にａ３いては
、磁性膜内の磁気回路（磁束の流れ）を閉じるために、
磁性膜表面の磁極形成を抑え、そして主に静磁エネルギ
ーを最少にするように磁区構造が形成される１、この磁
区構造を第４図に示づ１゜第４図（イ）は、薄膜磁気ヘ
ッドに用いられる一対の磁性コア層の一方の磁性膜であ
り、（ロ）はＭＲ（磁気抵抗効果）素子のセンシング部
等に用いられる磁性ストライプ膜を示し、共に単層の磁
性膜で形成されている。第５図は、ここでの議論を容易
にするための第４図の要部拡大図である１゜第５図に示
す磁区構造において、第５図中矢印へで示すように、長
軸方向に直角に磁化容易軸を向ける（困難軸動！１）と
、磁性膜１の端部に三角形の磁区すなわち速流磁区Ｂ、
Ｂ・・・を生ずる１、ここで、外部磁界を第５図中矢印
Ｃで示すｈ法に印加すると、流磁区Ｂ、Ｂ・・・部分の
磁壁Ｅ、Ｅ・・・に駆動力が生じ、移動が起こる。この
ため、高周波数領域においての磁性膜１の透磁率の低下
、つまり磁性体としての特性の劣化や、これに伴う磁気
ヘッドの出力低下等の性能低重を生じる。
、磁性膜内の磁気回路（磁束の流れ）を閉じるために、
磁性膜表面の磁極形成を抑え、そして主に静磁エネルギ
ーを最少にするように磁区構造が形成される１、この磁
区構造を第４図に示づ１゜第４図（イ）は、薄膜磁気ヘ
ッドに用いられる一対の磁性コア層の一方の磁性膜であ
り、（ロ）はＭＲ（磁気抵抗効果）素子のセンシング部
等に用いられる磁性ストライプ膜を示し、共に単層の磁
性膜で形成されている。第５図は、ここでの議論を容易
にするための第４図の要部拡大図である１゜第５図に示
す磁区構造において、第５図中矢印へで示すように、長
軸方向に直角に磁化容易軸を向ける（困難軸動！１）と
、磁性膜１の端部に三角形の磁区すなわち速流磁区Ｂ、
Ｂ・・・を生ずる１、ここで、外部磁界を第５図中矢印
Ｃで示すｈ法に印加すると、流磁区Ｂ、Ｂ・・・部分の
磁壁Ｅ、Ｅ・・・に駆動力が生じ、移動が起こる。この
ため、高周波数領域においての磁性膜１の透磁率の低下
、つまり磁性体としての特性の劣化や、これに伴う磁気
ヘッドの出力低下等の性能低重を生じる。
上記の問題点を解決する為に、いわゆる多層膜が開発さ
れている。これは、第６図で示すように、アモルファス
合金、Ｆｅ −Ｍ−Ｉ’ｍ合金、パーマロイ等の磁性体
からなる磁性膜１と、クロム、酸化アルミニウム、匝０
２等の非磁性体の薄い磁気絶縁膜２とを、スパッタ等の
方法により交互に堆積させて形成される。なお、ここで
は説明の簡略化の為に二層の場合を示しである。この膜
構成においては、磁性膜１間の磁気的負結台により、磁
束３が各磁性膜１間を流れて閉磁路を構成するため、磁
性膜１が単層の時にみられた還流磁区の発生を抑制する
ことができ、磁区構造が安定する。この磁束３の流れを
第７図に示す。図かられかるように、磁束が磁気絶縁膜
２を挟んで磁性膜１間を流れているのがわかる。このた
め磁性膜１の高周波数領域における透磁率の低下を抑制
して、磁性膜１の高周波数領域における性能低下（動磁
化特性の劣化）を防止している。
れている。これは、第６図で示すように、アモルファス
合金、Ｆｅ −Ｍ−Ｉ’ｍ合金、パーマロイ等の磁性体
からなる磁性膜１と、クロム、酸化アルミニウム、匝０
２等の非磁性体の薄い磁気絶縁膜２とを、スパッタ等の
方法により交互に堆積させて形成される。なお、ここで
は説明の簡略化の為に二層の場合を示しである。この膜
構成においては、磁性膜１間の磁気的負結台により、磁
束３が各磁性膜１間を流れて閉磁路を構成するため、磁
性膜１が単層の時にみられた還流磁区の発生を抑制する
ことができ、磁区構造が安定する。この磁束３の流れを
第７図に示す。図かられかるように、磁束が磁気絶縁膜
２を挟んで磁性膜１間を流れているのがわかる。このた
め磁性膜１の高周波数領域における透磁率の低下を抑制
して、磁性膜１の高周波数領域における性能低下（動磁
化特性の劣化）を防止している。
しかしながら、前記の多層膜においては、還流磁区の発
生を抑えるために磁性膜１，１間の磁気的負結台を大き
くする必要があり、磁性膜１．１間の磁性絶縁膜２を厚
くしなければならない。
生を抑えるために磁性膜１，１間の磁気的負結台を大き
くする必要があり、磁性膜１．１間の磁性絶縁膜２を厚
くしなければならない。
方、第７図に示すごとく、磁性膜１の端部において磁束
３が外部へ洩れており、磁性膜１の端部に磁極が形成さ
れることになる、１このため、静磁１ネルギーが生じる
が、磁性膜１，１間の磁気絶縁膜２を厚くし過ぎると、
磁性膜１．１間の閉磁路が開くことになり、磁極形成に
伴う静磁エネルギーが増大する。元々、磁区構造は、主
に磁極形成に伴う静磁エネルギーを低下させる為に自然
に形成されるものであるが、増大した静磁１ネルギによ
り、不必要な磁区が発生することになる。この静磁エネ
ルギーは単層膜に比べれば相当に小さいものであるが、
有限な値を持っている。単層膜では、磁区構造が全エネ
ルギー内で支配的となる静磁エネルギーの低下を優先し
て決まるので、第４図、第５図の様な単純で幾何学的な
構造をとることになる。
３が外部へ洩れており、磁性膜１の端部に磁極が形成さ
れることになる、１このため、静磁１ネルギーが生じる
が、磁性膜１，１間の磁気絶縁膜２を厚くし過ぎると、
磁性膜１．１間の閉磁路が開くことになり、磁極形成に
伴う静磁エネルギーが増大する。元々、磁区構造は、主
に磁極形成に伴う静磁エネルギーを低下させる為に自然
に形成されるものであるが、増大した静磁１ネルギによ
り、不必要な磁区が発生することになる。この静磁エネ
ルギーは単層膜に比べれば相当に小さいものであるが、
有限な値を持っている。単層膜では、磁区構造が全エネ
ルギー内で支配的となる静磁エネルギーの低下を優先し
て決まるので、第４図、第５図の様な単純で幾何学的な
構造をとることになる。
しかしながら、この多層膜では、静磁エネルギーが全エ
ネルギー内にしめる他のエネルギー、例えば磁気異方性
エネルギー及びそれと交換エネルギーとのバランスで決
まる磁壁エネルギー、磁歪効果を介して膜内の応力の影
響を反映する弾性エネルギー等と拮抗するので、磁区構
造は第４図、第５図の様な単純な形とはならず、膜内部
、外部の種々の影響を受ける事になり、その結果磁区構
造が不安定なものとなって、磁性膜１の動磁化特性が劣
化することがあった。
ネルギー内にしめる他のエネルギー、例えば磁気異方性
エネルギー及びそれと交換エネルギーとのバランスで決
まる磁壁エネルギー、磁歪効果を介して膜内の応力の影
響を反映する弾性エネルギー等と拮抗するので、磁区構
造は第４図、第５図の様な単純な形とはならず、膜内部
、外部の種々の影響を受ける事になり、その結果磁区構
造が不安定なものとなって、磁性膜１の動磁化特性が劣
化することがあった。
また、特に第４図（ロ）に示す磁性ストライブ膜におい
ては、磁性体が長手方向に磁化しやすい性質く形状異方
性）に打ち勝つための誘導異方性を伺らかの形で付与し
ていた。・困難軸励磁に際しでは、透磁率は誘導異方性
に反比例するので、形状異方性を強めることは、透磁率
の低下、すむわち動作効率の低下を余儀なくされていた
。
ては、磁性体が長手方向に磁化しやすい性質く形状異方
性）に打ち勝つための誘導異方性を伺らかの形で付与し
ていた。・困難軸励磁に際しでは、透磁率は誘導異方性
に反比例するので、形状異方性を強めることは、透磁率
の低下、すむわち動作効率の低下を余儀なくされていた
。
本発明はこのような点に鑑みて創・案されたもので、磁
区構造の安定した多層の磁性膜を提供することを目的と
している。
区構造の安定した多層の磁性膜を提供することを目的と
している。
したがって、本発明に係る多層磁性膜においては、磁性
膜１と磁気絶縁膜″２とを交互に積層づることによって
多層膜を構成し、該多層膜の端部において、前記磁性膜
１同士を磁性材により接合したことを特徴とする。
膜１と磁気絶縁膜″２とを交互に積層づることによって
多層膜を構成し、該多層膜の端部において、前記磁性膜
１同士を磁性材により接合したことを特徴とする。
本発明によれば、多層化された各磁性膜１．１の端部が
磁性体により接合されているため、各磁性膜１，１が端
部において磁気的に結合され、磁極を形成しなくなる。
磁性体により接合されているため、各磁性膜１，１が端
部において磁気的に結合され、磁極を形成しなくなる。
このため、磁性膜１内に、おける静磁エネルギーがほぼ
零となり、磁区構造が単磁区構造に近い安定したものと
なって、磁性膜１の動磁化特性が劣化しなくなり、多層
膜の特性が安定する。
零となり、磁区構造が単磁区構造に近い安定したものと
なって、磁性膜１の動磁化特性が劣化しなくなり、多層
膜の特性が安定する。
（実施例）
本発明の実施例を第１図−第３図を用いて説明する。な
Ｊ）、従来例と同様の構成要素には同一番号を付して、
その説明を省略づる。ま１こ、本実施例は説明の簡単化
のために二層化された多層磁性膜を示すが、さらに多層
化された場合も以下と同様である。
Ｊ）、従来例と同様の構成要素には同一番号を付して、
その説明を省略づる。ま１こ、本実施例は説明の簡単化
のために二層化された多層磁性膜を示すが、さらに多層
化された場合も以下と同様である。
第２図（イ）に示した磁性ｇ！１の多層構造が、第６図
に示した多層構造と異なる点は、多層化された各磁性膜
１．１が、その端部において接合し、磁気絶縁膜２を包
み込むように形成されていることである１゜ 上記多層構造の作製方法は、まず、セラミック等で形成
された基板（図示せず）十に、スパッタ等の方法により
磁性ＩＦｉｔ１をｉ（Ｉ積させる１１次に磁気絶縁膜２
を、前記磁性膜１の端部には堆積しないように、スパッ
タ等の方法で磁性膜１上に選択的に形成し、その後、再
び磁性膜１をスパッタ等の方法により前記磁性膜１と同
じ範囲に堆積させて形成される。
に示した多層構造と異なる点は、多層化された各磁性膜
１．１が、その端部において接合し、磁気絶縁膜２を包
み込むように形成されていることである１゜ 上記多層構造の作製方法は、まず、セラミック等で形成
された基板（図示せず）十に、スパッタ等の方法により
磁性ＩＦｉｔ１をｉ（Ｉ積させる１１次に磁気絶縁膜２
を、前記磁性膜１の端部には堆積しないように、スパッ
タ等の方法で磁性膜１上に選択的に形成し、その後、再
び磁性膜１をスパッタ等の方法により前記磁性膜１と同
じ範囲に堆積させて形成される。
このような構造の多層膜においては、各磁性膜１がその
端部において接合し、磁気的結合を得ている為、第３図
に示すように磁束３が各磁性膜１間を流れ、磁性膜１端
部において磁束が洩れることがない。この為、磁性膜１
端部に！１極形成が起こらｆ１静磁エネルギーがほぼ零
となり、磁性膜１内に不必要な磁区の発生が抑制され、
磁性膜１内の磁区構造が単磁区に近い安定したものとな
り、動磁化特性が劣化しなくなる。また、第１図（［１
）の磁性ストライプ膜においては、長袖方向の形状異方
性をほぼ零に迎えることができ、！ｌ竹ストライプ膜に
伺与する誘導異方性を極限まで小さくツーることができ
る。このため、透磁率の低下を抑えることができ、動作
効率が向上する７、第２図（ロ）は、本発明の第２の実
施例を示す。
端部において接合し、磁気的結合を得ている為、第３図
に示すように磁束３が各磁性膜１間を流れ、磁性膜１端
部において磁束が洩れることがない。この為、磁性膜１
端部に！１極形成が起こらｆ１静磁エネルギーがほぼ零
となり、磁性膜１内に不必要な磁区の発生が抑制され、
磁性膜１内の磁区構造が単磁区に近い安定したものとな
り、動磁化特性が劣化しなくなる。また、第１図（［１
）の磁性ストライプ膜においては、長袖方向の形状異方
性をほぼ零に迎えることができ、！ｌ竹ストライプ膜に
伺与する誘導異方性を極限まで小さくツーることができ
る。このため、透磁率の低下を抑えることができ、動作
効率が向上する７、第２図（ロ）は、本発明の第２の実
施例を示す。
本実施例は、多層膜の平坦化を狙う為に、磁性膜１で挟
まれた磁気絶縁膜２両端に磁性材による接続膜４を形成
して、各磁性膜１，１を磁気的に結合させたものである
。この作製方法は磁性膜１上にスパッタ等により磁気絶
縁膜２と接続膜４をそれぞれ選択的に形成し、その上に
磁性膜１を再びｊ（ｌ積させて、形成される１３なお、
この場合、接続膜４は、磁性材であればよく、また、磁
性１１！ｉ！１と同じ月Ｖ（てあってもよい。
まれた磁気絶縁膜２両端に磁性材による接続膜４を形成
して、各磁性膜１，１を磁気的に結合させたものである
。この作製方法は磁性膜１上にスパッタ等により磁気絶
縁膜２と接続膜４をそれぞれ選択的に形成し、その上に
磁性膜１を再びｊ（ｌ積させて、形成される１３なお、
この場合、接続膜４は、磁性材であればよく、また、磁
性１１！ｉ！１と同じ月Ｖ（てあってもよい。
なお、本発明においては、磁性材による膜が磁気絶縁膜
２を囲むように形成されていればよく、ぞの形状、作製
方法は本実施例に限定されない。
２を囲むように形成されていればよく、ぞの形状、作製
方法は本実施例に限定されない。
本発明は叙上の通り、多層化された各磁性膜１゜１の端
部を磁性材で接合することにより、磁気的結合を得てい
るので、磁性膜１端部における１６束の洩れがなく磁極
形成が起こらなくなり、静磁１ネルギーをほぼ零にする
ことができる。１このＩＣめ、磁性膜１内の不必要な磁
区の発生を抑制できるので磁性膜１内の磁区構造がＪＰ
磁１ヌに近い安定したものとなり、多層膜の動磁化特性
が劣化しなくなる。１また、磁気ス１〜ライブ膜におい
ては、長袖方向への形状異方性がなくなるため、磁気ス
トライプ膜に付与する誘導異方性を極限まで小さくでき
、動作効率が飛躍的に向上する。
部を磁性材で接合することにより、磁気的結合を得てい
るので、磁性膜１端部における１６束の洩れがなく磁極
形成が起こらなくなり、静磁１ネルギーをほぼ零にする
ことができる。１このＩＣめ、磁性膜１内の不必要な磁
区の発生を抑制できるので磁性膜１内の磁区構造がＪＰ
磁１ヌに近い安定したものとなり、多層膜の動磁化特性
が劣化しなくなる。１また、磁気ス１〜ライブ膜におい
ては、長袖方向への形状異方性がなくなるため、磁気ス
トライプ膜に付与する誘導異方性を極限まで小さくでき
、動作効率が飛躍的に向上する。
第１図・〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図（イ
〉は、薄膜磁気ヘッドに用いられる磁性」ア層の全体斜
視図、第１図（［１）は、Ｍ ＲＸ ’ｊ’の磁場セン
シング部智に用いられる磁性ス１〜ライブ膜の全体斜視
図、第２図（イ）は、第１図の葭部端面図、第２図（ロ
）は本発明の第２の実施例における要部断面図、第３図
（イ）は本発明の磁場シミュレーション図、第４図へ・
第７図は従来例を示し、第４図（イ）は薄膜磁気ヘッド
に用いられる単層の磁性コア層におりる磁区構造図、第
４図（ロ）は単層の１１竹ストライプ膜におｔ−１６磁
区構造図、第５図は第４図の要部拡大図、第６図は多層
膜の要部断面図、第７図は、多層膜の磁場シミュレーシ
ョン図である。 １・・・磁性膜、２・・・磁気絶縁膜、３・・１ｉ東、
４接続躾。 特許出願人 アルプス電気株式会ネ１代 表 者
片 岡 政 隆手続補正書 （方式） ｌ、事件の表示 特願昭６３−３０８２４１号 ２、発明の名称 多層磁性膜 ３、補正をする者 事件との関係 住所 〒１４５ 名称 ＡＯ９
〉は、薄膜磁気ヘッドに用いられる磁性」ア層の全体斜
視図、第１図（［１）は、Ｍ ＲＸ ’ｊ’の磁場セン
シング部智に用いられる磁性ス１〜ライブ膜の全体斜視
図、第２図（イ）は、第１図の葭部端面図、第２図（ロ
）は本発明の第２の実施例における要部断面図、第３図
（イ）は本発明の磁場シミュレーション図、第４図へ・
第７図は従来例を示し、第４図（イ）は薄膜磁気ヘッド
に用いられる単層の磁性コア層におりる磁区構造図、第
４図（ロ）は単層の１１竹ストライプ膜におｔ−１６磁
区構造図、第５図は第４図の要部拡大図、第６図は多層
膜の要部断面図、第７図は、多層膜の磁場シミュレーシ
ョン図である。 １・・・磁性膜、２・・・磁気絶縁膜、３・・１ｉ東、
４接続躾。 特許出願人 アルプス電気株式会ネ１代 表 者
片 岡 政 隆手続補正書 （方式） ｌ、事件の表示 特願昭６３−３０８２４１号 ２、発明の名称 多層磁性膜 ３、補正をする者 事件との関係 住所 〒１４５ 名称 ＡＯ９
Claims (1)
- 磁性膜と磁気絶縁膜とを交互に積層することによって
多層膜を構成し、該多層膜の端部において、前記磁性膜
同士を磁性材により接合したことを特徴とする多層磁性
膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30824188A JPH02154404A (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | 多層磁性膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30824188A JPH02154404A (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | 多層磁性膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02154404A true JPH02154404A (ja) | 1990-06-13 |
Family
ID=17978637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30824188A Pending JPH02154404A (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | 多層磁性膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02154404A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786032A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-03-31 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁性膜構造 |
-
1988
- 1988-12-06 JP JP30824188A patent/JPH02154404A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786032A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-03-31 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 磁性膜構造 |
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