JPH03116411A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

薄膜磁気ヘッド

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JPH03116411A
JPH03116411A JP25367389A JP25367389A JPH03116411A JP H03116411 A JPH03116411 A JP H03116411A JP 25367389 A JP25367389 A JP 25367389A JP 25367389 A JP25367389 A JP 25367389A JP H03116411 A JPH03116411 A JP H03116411A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
magnetic
gap
magnetic gap
film magnetic
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Pending
Application number
JP25367389A
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English (en)
Inventor
Sadaichi Miyauchi
貞一 宮内
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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。

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、特に磁気抵抗効果素子を感磁
部として有する水平型の薄膜磁気ヘッドに係わる。
〔発明の概要〕
本発明は薄膜磁気ヘッドに係わり、磁気ギャップを有す
る薄膜磁気コアが磁気記録媒体面に平行に配置され、こ
れに重ね合わせられるように磁気ギャップ上を横切って
非磁性層を介して静磁的に結合する磁気抵抗薄膜の積層
構造による薄膜磁気抵抗効果素子が配置されると共に、
薄膜磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を与えるバイアス
磁界発生用導体が配置されてなり、薄膜磁気抵抗効果素
子への通電方向を磁気ギャップ上を横切る方向に選定す
るものであって、このようにすることによって高密度記
録に伴うトラック幅の狭小化による再生感度の低下、バ
ルクハウゼンノイズ等を効果的に回避することができる
ようにする。
〔従来の技術〕
磁気抵抗効果素子(以下MR素子という)を感磁部とし
、さらに水平型構成を有する薄膜磁気ヘッドが1989
年インターマグ・ダイジェスト(Inter−ma・g
 Digest’89 A NEW APPROACH
To MAKING THINFILM  HIEAD
/5LIDEiRDEVICES、  Daniel 
W、 Chapman及び^NEW HORIZONT
AL MRHEAD 5TRIJCTRE、  Dan
ielW、Chapman、 and M、 I、 W
illiams)に開示されている。
この水平型薄膜磁気ヘッドは、第5図にその路線的断面
図を示すように、表面が鏡面とされた鎖線で示すシリコ
ン基体(1)上に、SiO□絶縁層(2)を形成し、そ
の一部をエツチングによって除去し、この除去部を通じ
てシリコン基体(1)上に直接的に接するように例えば
帯状のパーマロイ等の磁性材よりなる対の薄膜磁気コア
部(3I)及び(3□)を両者間に磁気ギャップgを形
成するように全面例えば蒸着、或いはスパッタ後のフォ
トリソグラフィ技術による選択的エツチング等によって
パターン化して形成した薄膜磁気コア(3)が形成され
てなる。
そしてこの薄膜磁気コア(3)の表面に3102膜の絶
縁層(4)を被着形成し、これの上に各薄膜磁気コア部
(3,)及び(32)上において、磁気ギャップgに臨
む部分上にそのトラック幅方向にすなわち第5図におい
て紙面と直交する方向に延在する対の薄膜MR素子M 
R+ 及びM R2を形成する。そしてこれら薄膜MR
素子M R+ 及びMR,上を覆って同様に5I02等
の絶縁層(6)を被着形成し、これの上に記録コイル(
7)を所定のパターンに形成する。さらに、これの上に
5i02等の絶縁層(8)を被着形成し、これら絶縁層
(8)、  (6)、  (4)に各薄膜磁気コア部(
3I)及び(3□)の外端上に窓開けを行って、これら
窓を通じて薄膜状の上部磁気コア(3C)を被着し、こ
れの上に絶縁層(9)をオーバーコートし、更にこれの
上にフォトフオームグラス等の絶縁板(10)を接合す
る。
この絶縁板(10)、絶縁層(9)等を貫通して記録コ
イル(7)等の端子(11)の導出がなされる。そして
このように構成された磁気ヘッドからシリコン基体(1
)をエツチング除去することによってこのシリコン基体
(1)の鏡面上に形成された絶縁層(2)及び薄膜磁気
コア!(3,)及び(3□)が基体(1)の鏡面を踏襄
することによって鏡面な平滑面として磁気記録媒体との
対向面(12)が形成されるものである。
この種の水平型MR磁気ヘッドにおける薄膜MR素子M
R,及びMR2は、第6図にその平面図を示すように、
薄膜磁気コア部(3I)及び(3゜)間の磁気ギャップ
gを挟んで対向するようにトラック幅方向に薄膜MR素
子MR,及びMR,が平行配列され、電極層(13)に
よってその一端が相互に接続されて両MR素子MR,及
びM R2が直列に接続されて、その直列接続の両端間
に通電がなされて、それぞれの素子MR+ 及びM R
2に逆向きに長手方向に、センス電流■、が通ずるよう
になされる。これら薄膜MR素子M RI 及びMR,
はその長手方向に磁化容易軸方向e、aを有し、そして
このMR素子MRI 及びM R2の出力電圧V1及び
V2 は、差動増幅器(33)に入力されて差動的に出
力Vtが取り出される。
このような*jlj、rzよれば、磁気記録媒体からの
磁気ギャップgを横切る方向の磁束による信号磁界によ
って第6図に示すようにセンス電流の通電方向に対しθ
1及びθ2の磁化M+ 及びM2 が生じたとすると、
この時の出力Vf は次のように与えられる。この場合
両MR素子MR1及びM R2はそれぞれ同一の長さ!
、幅W1厚みtを有してなるものとする。
ここにR1及゛びR2は各MR素子MRMR2の抵抗で
あり、 及び t       w ここに、Ro はMR素子MR,及びM R2の抵抗の
初期値。そして出力v7 は、 t         w ・・・・・・(1) で与えられる。ここに出力VT は第7図Aに示すよう
に、磁気記録媒体Sの記録磁化を第7図Aにおいて太線
矢印で示すように磁化の向きが反転した位置に磁気ギャ
ップgが来るとき、MR累子M R+ 及びMR2に互
いに逆向きの磁化が与えられることから、第7−8に示
すように最大の出力が得られ、これより遠ざかるに従っ
て漸次出力が低、下する。
ところが、上述した水平型MR磁気ヘッドにおいては、
トラック幅方向に各薄膜MR素子MR。
及びMR,が配置されるために記録密度の向上を図って
トラック幅(第6図においてWt )を狭小化する場合
、これに伴って薄膜MR素子MR,及びM R2の長さ
lが短くなることから、前記(1)式から明らかなよう
に出力VTが小さくなる。
またこの場合両薄膜MR素子MR,及びMR。
の長さlがトラック幅の狭小化に伴って狭小化してその
長さ!≦10μmにおいて、その幅WがW≦5μmとす
るとき両薄膜MR素子MR,及びMR。
には磁壁が発生しバルクハウゼンノイズが発生すること
が予想される。また磁気ギャップgの狭ギャップ化によ
ってギャップ長!、が例えばβ9≦0、5 μm とす
る場合、両MR素子MR1及びM R2の間隔がこれに
対応して近接配置する必要が生じてくることからその加
工性にも問題が生じる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明においては、上述した水平型薄膜MR磁気ヘッド
においてその狭トラツク化に伴う再生出力の低下、さら
にバルクハウゼンノイズの増大化また狭ギャップ化に伴
うMR薄膜素子の加工上の問題等を解決することをその
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明においては、第1図に示すように磁気ギャップg
を有する薄膜磁気コア(3)が磁気記録媒体面(図示せ
ず)にすなわち磁気記録媒体との対向面(12)に平行
に配置され、この薄膜磁気コア(3)に重ね合わせられ
るように磁気ギャップgを横切って第3図にその側面図
を示すように、非磁性層(22)を介して互いに静磁的
結合する磁気抵抗薄膜MRA及びMR,の積層構造によ
るMR素子MRが配置され、このMR素子MRにバイア
ス磁界を与えるバイアス磁界発生用導体(21)がこの
MR素子に重ねられるように配置されてなり、MR素子
MRすなわち両薄膜MRA及びMR,に対する通電方向
I、を第2図に示すように磁気ギヤツブg上を横切る方
向に選定する。
〔作用〕
上述の本発明構成によれば、磁気ギャップgを横切る方
向すなわちトラック幅方向w丁 と直交する方向に磁気
ギャップMR素子MRが配置されることによってその長
さβをトラック幅wT と係わりな(充分大に選定する
ことができることから、大きな再生出力を取り出すこと
ができ、また加工上の問題の改善をはかることができる
更に、本発明によれば、MR素子をギャップgを横切る
方向に配置したことによってその寸法の選定の自由度が
高められたことと、このMR素子を静磁的に結合するよ
うに、すなわち交換結合より静磁的結合が支配的とされ
た磁気抵抗薄膜MRA及びM Rs の積層構造とした
ことが相俟って、バルクハウゼンノイズの改善をはかる
ことができる。
すなわち、第3図に示すように両薄膜MRA及びM R
a に同一方向のセンス電流l、を通ずることによって
外部磁界を与えない状態では、互いに他方の磁気抵抗薄
膜MR,及びM RA においてそれぞれその幅方向に
、したがって第2図に示すようにこの幅方向を磁化容易
軸方向e、aに選定しておけば、第3図に示すようにこ
の方向e、aに、しかも互いに逆向きの磁界Hを与え、
これによって両薄膜MRA及びMR@ に互いに反平行
の磁化が生じることがら磁壁が生じない。この状態でバ
イアス磁界発生用導体(21)からのバイアス磁界及び
磁気記録媒体からの信号磁界が与えられると磁化が互い
に逆向きに回転するが、このとき各薄膜MRA及びMR
,の面内で回転して磁壁は発生しないのでバルクハウゼ
ンノイズが回避される。尚この積層構造によるバルクハ
ウゼンノイズの改善をはかったMR素子については、す
でに例えば特開昭62−134814号公開公報、特開
昭62−38520号公開公報等に開示されているとこ
ろである。
〔実施例〕
本発明による薄膜磁気ヘッドの一例を第1図〜第3図を
参照してさらに詳細に説明する。第1図は本発明による
薄膜磁気ヘッドの路線的拡大断面図、第2図はその要部
の平面図、第3図はMR素子の一例の側面図で、第1図
及び第2図において第5図及び第6図と対応する部分に
は同一符号を付して示す。
すなわち、この場合においても表面が鏡面とされたシリ
コン基体(図示せず)上に、その表面を熱酸化してS1
0□絶縁層(2)を形成し、その一部をエツチングによ
って除去し、この除去部を通じてシリコン基体(1)上
に直接的に接するように例えば帯状のパーマロイ等の磁
性材よりなる対の薄膜磁気コア部(31)及び(3□)
を両者間に磁気ギャップgを形成するように全面蒸着、
あるいはスパッタして後フォトリングラフィ技術による
選択的エツチング等によってパターン化して形成した薄
膜磁気コア(3)が形成されてなる。
そしてこの薄膜磁気コア(3)の表面にSiO□、 A
f、03゜SiN等の絶縁層(4)を被着形成し、これ
の上に各薄膜磁気コア部(31)及び(3□)上におい
て、磁気ギャップgを横切ってMR素子MRを配置形成
する。
そしてこのMR素子MR上を覆って同様に5i02等の
絶縁層(16)をスパッタ、CVD (化学気相成長法
)等によって被着形成し、これの上にバイアス磁界発生
用導体(21)を、例えばCu層の蒸着及びリソグラフ
ィーによるパターンエツチング等によって形成する。そ
して更にこれの上に5i02等の絶縁層を被着し、これ
の上に記録コイル(7)を所定のパターンに形成する。
さらに、これの上にSiO□等の絶縁層(8)を被着形
成し、これら絶縁層(8)、  (6)、(16)。
(4)に各薄膜磁気コア部(31)及び(3□)の外端
上に窓開けを行って、これら窓を通じて薄膜状の上記磁
気コア(3C)を被着し、これの上に絶縁層(9)をオ
ーバーコートしこれの上にフォトフオームグラス等の絶
縁板(10)を接合する。
この絶縁板(10)、絶縁層(9)等を貫通して記録コ
イル(7)等の端子(11)の導出がなされる。そして
このように構成された磁気ヘッドからシリコン基体をエ
ツチング除去することによってこのシリコン基体の鏡面
上に形成された絶縁層(2)及び薄膜磁気コア部(31
)及び(32)が鏡面な平滑面として磁気記録媒体との
対向面(12)が形成されるものである。
このような本発明による薄膜磁気ヘッドのMR素子MR
は、第3図に示すように、例えば同一材料Ni  Fe
より成り同一厚さ、形状を有し、かつそれぞれトラック
幅W丁方向に磁化容易軸e、 aを有する第1及び第2
のMR薄膜M RA及びM Rmが互いに静磁的結合が
生じるも交換相互作用がほとんど生じることのない例え
ば30八程度のSiO□よりなる非磁性層(22)を介
在させて積層して構成する。そしてこの場合ギャップg
を横切る方向に延長して形成されたMR素子MRの両端
に端子電極(23,)  及び(23,) を導出し、
両者間に通電を行ってMR素子MRのギャップgを横切
る長手方向にセンス電流I、を通ずるようになす。
そして、バイアス磁界発生用導体(21)は、MR素子
MRのセンス電流I、の通電方向と直交し、MR素子に
与えられる磁気記録媒体からの信号磁界の方向と直交し
、MR素子の膜面に沿う方向に延在しかつこの方向に通
電がなされて、MR素子における磁界抵抗特性が直線性
を有し、かつ単調減少ないしは増加を示す特性部分で動
作がなされるようにする。
このような構成において今、外部磁界すなわち磁気記録
媒体から与えられる信号磁界によって磁化Mが生じたと
すると磁気モーメントが回転することに対する抵抗ρ(
θ)は =ρよ + (ρI−ρ□)sin”θただしρ、及び
ρ7はそれぞれMR素子MRの長手方向及び垂直方向の
比抵抗を示す。このような構成によればその出力Vは β V= l5R= 1.     Δρsin’θ ・−
・−−−(2)t となる。そしてこの場合の出力Vは、第4図Aに示すよ
うに磁気記録媒体Sの太線で示す記録磁化の反転部に磁
気コア(3)の磁気ギャップgが正対したときにMR素
子にその中央から両端に向って互いに逆向きの磁界が与
えられ、また第4−8に示すように相対的に磁気記録媒
体Sが右方向に移動する場合、及び第4図Cに示すよう
に左方向に移動する場合にはそれぞれ一方向の信号磁界
が与えられることによってその出力は上昇するものであ
り、この磁気記録媒体上での出力Vの関係は、第4図り
に示すようになる。
〔発明の効果〕
上述した本発明による薄膜磁気ヘッドによれば、磁気ギ
ャップgを横切ってMR素子を配置したので、幅W、と
係わりなくその長さlを充分大に選定できるので前記(
2)式から明らかなように再生出力Vを充分大とするこ
とができる。
また磁気ギャップgが狭小化されてもすなわちそのギャ
ップ長が狭ギャップ化されてもMRが分離されていない
ことからその加工性に問題が生ずることがない。またこ
のMRが小に構成された場合においても第3図で説明し
たように非磁性層(22)を介在したMRA及びMR,
の積層構造としたことによって磁壁の発生が抑制されバ
ルクハウゼンノイズが軽減される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一例の路線的拡
大断面図、第2図はそのMR素子部の路線的平面図、第
3図はMR素子の路線的断面図、第4図はその動作の説
明図、第5図は従来の磁気ヘッドの路線的拡大断面図、
第6図はそのMR素子の平面図、第7図はその動作の説
明図である。 (3,)、 (32)  は薄膜磁気コア部、(3)は
薄膜磁気コア、MRは薄膜磁気抵抗効果素子、(7)は
記録コイル、MRA及びMRB は磁気抵抗薄膜、(2
2)は非磁性層である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第4図 第1図 手続補正書

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 磁気ギャップを有する薄膜磁気コアが磁気記録媒体面に
    平行に配置され、 上記薄膜磁気コアに重ね合わせられるように上記磁気ギ
    ャップ上を横切って非磁性層を介して静磁的結合する磁
    気抵抗薄膜の積層構造による薄膜磁気抵抗効果素子が配
    置されると共に上記薄膜磁気抵抗効果素子にバイアス磁
    界を与えるバイアス磁界発生用導体が配置され、 上記薄膜磁気抵抗効果素子の通電方向を上記磁気ギャッ
    プ上を横切る方向に選定したことを特徴とする薄膜磁気
    ヘッド。
JP25367389A 1989-09-28 1989-09-28 薄膜磁気ヘッド Pending JPH03116411A (ja)

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JP25367389A JPH03116411A (ja) 1989-09-28 1989-09-28 薄膜磁気ヘッド

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