JPH03189914A - 磁気抵抗効果型ヘツド - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘツドInfo
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- JPH03189914A JPH03189914A JP32845589A JP32845589A JPH03189914A JP H03189914 A JPH03189914 A JP H03189914A JP 32845589 A JP32845589 A JP 32845589A JP 32845589 A JP32845589 A JP 32845589A JP H03189914 A JPH03189914 A JP H03189914A
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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〕
本発明は磁気記録装置において高密度磁気記録に適した
再生ヘッドを提供するものである。
再生ヘッドを提供するものである。
最近の磁気記録装置の面記録密度向上に伴い、例えば磁
気ディスク装置ではトラック幅の大きさ（１） は数μｍになりつつある。このような狭トラツクに記録
された信号を高感度に再生するヘッドとして磁気抵抗効
果型素子（以下、ＭＲ素子と言う）の検討が進められて
いる。ＭＲ素子は磁化容易方向をトラック幅方向に一致
させて用いる。さらに、素子の内部に現れる磁壁の不規
則な移動や、磁区内の不連続な磁化回転を原因とするバ
ルクハウゼンノイズを避ける目的から単磁区状態を実現
し易い形状のＭＲ素子を用いる。この形としては第５図
のようにアスペクト比の大きい、すなわち、トラック幅
方向の長さ１を素子の高さｈに対して充分に大きく採っ
た矩形を用いるのが一般的である。
気ディスク装置ではトラック幅の大きさ（１） は数μｍになりつつある。このような狭トラツクに記録
された信号を高感度に再生するヘッドとして磁気抵抗効
果型素子（以下、ＭＲ素子と言う）の検討が進められて
いる。ＭＲ素子は磁化容易方向をトラック幅方向に一致
させて用いる。さらに、素子の内部に現れる磁壁の不規
則な移動や、磁区内の不連続な磁化回転を原因とするバ
ルクハウゼンノイズを避ける目的から単磁区状態を実現
し易い形状のＭＲ素子を用いる。この形としては第５図
のようにアスペクト比の大きい、すなわち、トラック幅
方向の長さ１を素子の高さｈに対して充分に大きく採っ
た矩形を用いるのが一般的である。
記録媒体からの信号磁界に対して充分な感度を得るため
にＭＲ素子の高さは数μｍ程度を要する。
にＭＲ素子の高さは数μｍ程度を要する。
一方、前述したようにバルクハウゼンノイズを抑制する
のに充分なＭＲ素子の長さを確保しなければならない。
のに充分なＭＲ素子の長さを確保しなければならない。
この結果、矩形状のＭＲ素子は、記録媒体の目的のトラ
ック以外にも複数のトラックから同距離のスペーシング
をもって対向することになるので、ＭＲ素子は感磁部以
外の部分も媒体（２） から同程度の大きさの信号磁界を受けることになる。目
的とするトラック以外からの信号磁界は感磁部具外のＭ
Ｒ素子の磁化状態に影響し、この影響が感磁部の磁化状
態に影響を及ぼす。これがオフトラック特性劣化の原因
になっている。
ック以外にも複数のトラックから同距離のスペーシング
をもって対向することになるので、ＭＲ素子は感磁部以
外の部分も媒体（２） から同程度の大きさの信号磁界を受けることになる。目
的とするトラック以外からの信号磁界は感磁部具外のＭ
Ｒ素子の磁化状態に影響し、この影響が感磁部の磁化状
態に影響を及ぼす。これがオフトラック特性劣化の原因
になっている。
ＭＲ素子の形状としては第６図のように感磁部具外に１
μｍ以下の微小な間隙を設けた額縁形も検討されている
。これによってトラック幅方向の実効的な長さを確保し
、矩形の場合と同様にＭ Ｒ素子内の磁化状態の安定化
を図っている。しかし、この形状では異方性エネルギー
の増加に対して全エネルギーを下げるために磁化困難方
向に平行な、即ち、トラック幅方向に垂直な素子片１４
に磁壁が発生し、記録媒体からの信号磁界で不規則な磁
区構造を採り易い。この素子片１４の磁区構造の変化は
感磁部の磁化状態に影響を及ぼすために十分にバルクハ
ウゼンノイズを抑止することは困難であった。
μｍ以下の微小な間隙を設けた額縁形も検討されている
。これによってトラック幅方向の実効的な長さを確保し
、矩形の場合と同様にＭ Ｒ素子内の磁化状態の安定化
を図っている。しかし、この形状では異方性エネルギー
の増加に対して全エネルギーを下げるために磁化困難方
向に平行な、即ち、トラック幅方向に垂直な素子片１４
に磁壁が発生し、記録媒体からの信号磁界で不規則な磁
区構造を採り易い。この素子片１４の磁区構造の変化は
感磁部の磁化状態に影響を及ぼすために十分にバルクハ
ウゼンノイズを抑止することは困難であった。
これら従来の技術に関しては、例えば特開昭５９−１２
１６１．６号がある。
１６１．６号がある。
（３）
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的はバルクハウゼンノイズを抑制し、かつ、
狭トラツク化による隣接トラックからのノイズを低減で
きる磁気ヘッドを提供することである。
狭トラツク化による隣接トラックからのノイズを低減で
きる磁気ヘッドを提供することである。
長手方向がトラック幅方向に垂直になる素子片を持たず
、かつ、感磁部のトラック幅以外は記録媒体面から遠ざ
かる閉磁路状のＭＲ素子を形成することによって１−記
目的は達成される。
、かつ、感磁部のトラック幅以外は記録媒体面から遠ざ
かる閉磁路状のＭＲ素子を形成することによって１−記
目的は達成される。
以下、本発明の作用を第］−図を用いて説明する。
同図は本発明によるＭＲ素子形状である。感磁部１はト
ラック幅程度の幅を持ち、感磁部具外は角度０をもって
媒体面５から徐々に離れていく形状を採る。ここで角度
θは以下のような手順で決める。第７図は第１図に書か
れたＭＲ素子の感磁部から素子端部に移る部分を拡大し
た図である。
ラック幅程度の幅を持ち、感磁部具外は角度０をもって
媒体面５から徐々に離れていく形状を採る。ここで角度
θは以下のような手順で決める。第７図は第１図に書か
れたＭＲ素子の感磁部から素子端部に移る部分を拡大し
た図である。
ΔＷはヘッドを１μｍ研磨加工した際のトラック幅変化
量であり、ΔＷ＝ｃｏｔｏ で表現される。０（４） が大きくなる程、ΔＷは小さく、すなわち、加工精度が
高くなる。一方、０に対して異方性エネルギーは単調に
増加する。以上のような関係を第８図に示す。これらの
関係から、加工精度が許す範囲内でθを小さくすれば異
方性エネルギーが大きく増加しないので磁化状態は安定
することがわかる。実験によるとθが４５°以上になる
と磁壁が発生することが分かった。これは異方性エネル
ギーの増加に対して全体のエネルギーを下げるためと解
釈される。この結果からθの上限を４０°と決めた。ま
た、オフトラック特性向上の観点から、記録媒体の隣接
トラックとＭＲ素子の最短距離は媒体からの磁束が十分
減衰する距離以上でなくてはならない。これはθの下限
を与えることになる。
量であり、ΔＷ＝ｃｏｔｏ で表現される。０（４） が大きくなる程、ΔＷは小さく、すなわち、加工精度が
高くなる。一方、０に対して異方性エネルギーは単調に
増加する。以上のような関係を第８図に示す。これらの
関係から、加工精度が許す範囲内でθを小さくすれば異
方性エネルギーが大きく増加しないので磁化状態は安定
することがわかる。実験によるとθが４５°以上になる
と磁壁が発生することが分かった。これは異方性エネル
ギーの増加に対して全体のエネルギーを下げるためと解
釈される。この結果からθの上限を４０°と決めた。ま
た、オフトラック特性向上の観点から、記録媒体の隣接
トラックとＭＲ素子の最短距離は媒体からの磁束が十分
減衰する距離以上でなくてはならない。これはθの下限
を与えることになる。
実際の媒体からの磁束は１μｍで十分減衰し、かつトラ
ック間隔は５μｍ以下であるから、θの下限はｓｕｎ”
”’ （１１５）弁１０°である。
ック間隔は５μｍ以下であるから、θの下限はｓｕｎ”
”’ （１１５）弁１０°である。
以上のような構造によって、バルクハウゼンノイズの原
因となる不安定な磁壁が発生しにくく、かつ、オフトラ
ック特性の優れたＭＲヘッドを得（５） ることかできる。
因となる不安定な磁壁が発生しにくく、かつ、オフトラ
ック特性の優れたＭＲヘッドを得（５） ることかできる。
〔実施例１〕
以下、本発明の実施例１を第２図、実施例２を第４図を
用いて説明する。第２図は第１図で示した本発明による
Ｍ、Ｒ素子を用いた再生ヘッドの斜視図である。本ヘッ
ドの構成は、以下のようになっている。最初に軟磁性膜
から成る下部シールド層１１を基板上に積層する。基板
にはＡ２２０ｇを１０μｍ積層したＡＱｚ○ａＴ ｉ
Ｃを用いた。下部シールド層として組成が８２ Ｎ ｉ
−１８Ｆ ｅ、膜厚が１．５μｍのパーマロイを用い
る。その上に膜厚０．２μｍのＳｉＯ２の絶縁層１０を
積層する。次にバイアス用導体層９ａ、９ｂを積層する
。
用いて説明する。第２図は第１図で示した本発明による
Ｍ、Ｒ素子を用いた再生ヘッドの斜視図である。本ヘッ
ドの構成は、以下のようになっている。最初に軟磁性膜
から成る下部シールド層１１を基板上に積層する。基板
にはＡ２２０ｇを１０μｍ積層したＡＱｚ○ａＴ ｉ
Ｃを用いた。下部シールド層として組成が８２ Ｎ ｉ
−１８Ｆ ｅ、膜厚が１．５μｍのパーマロイを用い
る。その上に膜厚０．２μｍのＳｉＯ２の絶縁層１０を
積層する。次にバイアス用導体層９ａ、９ｂを積層する
。
この導体層９ａ、９ｂは膜厚が００１５μｍのＣｕであ
り、絶縁層のＳｉＯ２と接着性を良くするためにＣｕの
上下に膜厚２０ｎｍのＣｒ層を積層しておく。導体パタ
ーンは通常のホトリソグラフィ技術を使って形成する。
り、絶縁層のＳｉＯ２と接着性を良くするためにＣｕの
上下に膜厚２０ｎｍのＣｒ層を積層しておく。導体パタ
ーンは通常のホトリソグラフィ技術を使って形成する。
再び、絶縁層１０と同様に積層された絶縁層８を介して
ＭＲ素子７を形成する。ＭＲ素子は膜厚０．０４μｍ、
組成（６） ８２ Ｎ ｊ、 −１８Ｆｅのパーマロイ膜を蒸着法で
形成し、パターニングは通常のフォトエツチグによって
形成する６６ａ、６ｂはＭＲＲ子７の感磁部に生ずる電
圧変化を検出するための電極層である。
ＭＲ素子７を形成する。ＭＲ素子は膜厚０．０４μｍ、
組成（６） ８２ Ｎ ｊ、 −１８Ｆｅのパーマロイ膜を蒸着法で
形成し、パターニングは通常のフォトエツチグによって
形成する６６ａ、６ｂはＭＲＲ子７の感磁部に生ずる電
圧変化を検出するための電極層である。
電極層は膜厚０．２
μｍのＡｕであり、電極の間隔はＭＲの感磁部１の幅８
μｍに等しい。Ｍ Ｒ素子のトラック幅方向の最大の長
さは、１００μｍであり、媒体からの最大の高さは２０
μｍ、間隙部４の幅は１μｍである。感磁部１の幅は８
μｍ、高さは６μｍであり、素子後部３の高さは４μｍ
になっている。角度θは次のようにして決定した。媒体
の隣接トラック間隔は５μｍ、媒体からの磁束１−μｍ
で１／１００程度に減衰する。これからθの下限は１０
゜である。また、第８図からΔＷを５μｍ以下にするた
めには、θは２０°以上必要であることが分かる。以上
のような検討結果からθを２０°とした。さらに本実施
例では第１図で示されているように素子片の幅は感磁部
１から端部２に近づくにつれて徐々に細くなっている。
μｍに等しい。Ｍ Ｒ素子のトラック幅方向の最大の長
さは、１００μｍであり、媒体からの最大の高さは２０
μｍ、間隙部４の幅は１μｍである。感磁部１の幅は８
μｍ、高さは６μｍであり、素子後部３の高さは４μｍ
になっている。角度θは次のようにして決定した。媒体
の隣接トラック間隔は５μｍ、媒体からの磁束１−μｍ
で１／１００程度に減衰する。これからθの下限は１０
゜である。また、第８図からΔＷを５μｍ以下にするた
めには、θは２０°以上必要であることが分かる。以上
のような検討結果からθを２０°とした。さらに本実施
例では第１図で示されているように素子片の幅は感磁部
１から端部２に近づくにつれて徐々に細くなっている。
この結果、端部２（７）
では反磁界の効果から素子片長手方向の異方性が強くな
り、非常に安定した磁化状態を実現する。
り、非常に安定した磁化状態を実現する。
以上のようなＭＲＲ子形状を用いることによって、バル
クハウゼンノイズの発生は皆無になった。
クハウゼンノイズの発生は皆無になった。
また、隣接トラックからのノイズを半減させることがで
きた。
きた。
〔実施例２〕
次に第２の実施例を示す。第４図は閉磁路素子に鎖交す
る電流線に磁界を印加して感磁部の磁化状態を制御する
場合のヘッド構造の斜視図である。
る電流線に磁界を印加して感磁部の磁化状態を制御する
場合のヘッド構造の斜視図である。
ＭＲ素子の形状は第３図で示す。この形状は素子後部３
が感磁部１より幅が広く、感磁部１から端部２にかけて
徐々に素子の高さ方向の幅が大きくなっていく。さらに
、この部分は形状異方性の方向と磁化容易方向にほぼ平
行である。これらの特徴によって磁気抵抗が減少し、効
率よくバイアス磁界が印加できる上に内部の磁化状態も
安定した結果、感磁部１の磁区制御を効率よく行なうこ
とができる。本実施例の場合、ＭＲ素子の寸法はトラッ
ク幅方向全長は１５０μｍ、媒体からの最大（８） の高さは３０μｍ、間隙部４の幅は１μｍ、素子後部の
３の高さは２０μｍである。感磁部１の幅は８μｍ、高
さは６μｍであり、記録媒体から離れていく角度θは２
０″である。第２図で示した第１の実施例と同じプロセ
スを経た後、以下のようなプロセスが加わる。まず、電
極層６ａ、６ｂ形成後、膜厚０．１５μｍのＳ ｊ、
Ｏｚで絶縁層を積層する。その後、ＭＲＲ子中央の５ｉ
Ｏｚを除去し、スルーホール１５を形成することによっ
てド部シールド層１１を露出させる。次に膜厚０．２μ
ｍのＣｕを積層、加工し、上部導体パターン１２を形成
する。
が感磁部１より幅が広く、感磁部１から端部２にかけて
徐々に素子の高さ方向の幅が大きくなっていく。さらに
、この部分は形状異方性の方向と磁化容易方向にほぼ平
行である。これらの特徴によって磁気抵抗が減少し、効
率よくバイアス磁界が印加できる上に内部の磁化状態も
安定した結果、感磁部１の磁区制御を効率よく行なうこ
とができる。本実施例の場合、ＭＲ素子の寸法はトラッ
ク幅方向全長は１５０μｍ、媒体からの最大（８） の高さは３０μｍ、間隙部４の幅は１μｍ、素子後部の
３の高さは２０μｍである。感磁部１の幅は８μｍ、高
さは６μｍであり、記録媒体から離れていく角度θは２
０″である。第２図で示した第１の実施例と同じプロセ
スを経た後、以下のようなプロセスが加わる。まず、電
極層６ａ、６ｂ形成後、膜厚０．１５μｍのＳ ｊ、
Ｏｚで絶縁層を積層する。その後、ＭＲＲ子中央の５ｉ
Ｏｚを除去し、スルーホール１５を形成することによっ
てド部シールド層１１を露出させる。次に膜厚０．２μ
ｍのＣｕを積層、加工し、上部導体パターン１２を形成
する。
このようにシールド層を導体の一部として用い、ＭＲ素
子と導体線が鎖交する構造をとる。この下部シールド層
１３と土部導体１２のなす導体線に電流を流すことによ
ってＭＲ素子の磁化容易方向にバイアス磁界が印加され
る。このように本発明によるＭＲＲ子形状を用いること
によって磁路長が同じ額縁型の素子に比べて５０％以下
の電流で磁区制御が可能になった。
子と導体線が鎖交する構造をとる。この下部シールド層
１３と土部導体１２のなす導体線に電流を流すことによ
ってＭＲ素子の磁化容易方向にバイアス磁界が印加され
る。このように本発明によるＭＲＲ子形状を用いること
によって磁路長が同じ額縁型の素子に比べて５０％以下
の電流で磁区制御が可能になった。
（９）
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によってオフトラック特性が優れ
、かつ、バルクハウゼンノイズのない再生信号を得るこ
とが出来る。
、かつ、バルクハウゼンノイズのない再生信号を得るこ
とが出来る。
第１図は本発明によるＭ Ｒ素子形状の平面図。
第２図は第１図のＭＲ素子を用いた一実施例の斜視図。
第３図は容易軸方向にバイアス磁界を印加する場合に適
したＭＲＲ子形状の平面図。第４図は第３図のＭＲ素子
を用いたヘッドの一実施例の斜視図。第５図は矩形状Ｍ
Ｒ索子のＬ面図。第６図は額縁形状素子の−Ｌ面図。第
７図は第１図に描かれたＭＲ素素子感磁付付近拡大図。 第８図はθとΔＷ、及び、静磁エネルギーのグラフ。 １・・・感磁部、２・・端部、３・・・素子後部、４・
・・間隙部、５・・・記録媒体面、６ａ、６ｂ・・・電
極、７・・・ＭＲ素子、８・・・絶縁層、９ａ、９ｂ・
・・バイアス用導体、１０・・・絶縁層、１１・・・下
部シールド層、１２・・・上部導体、１３・・・下部シ
ールド層兼下部導体、１４・・・トラック幅方向に垂直
な素子片、１５（１０） ・・・スルーホール １６・・・記録１−ラック。 ！ （１１）
したＭＲＲ子形状の平面図。第４図は第３図のＭＲ素子
を用いたヘッドの一実施例の斜視図。第５図は矩形状Ｍ
Ｒ索子のＬ面図。第６図は額縁形状素子の−Ｌ面図。第
７図は第１図に描かれたＭＲ素素子感磁付付近拡大図。 第８図はθとΔＷ、及び、静磁エネルギーのグラフ。 １・・・感磁部、２・・端部、３・・・素子後部、４・
・・間隙部、５・・・記録媒体面、６ａ、６ｂ・・・電
極、７・・・ＭＲ素子、８・・・絶縁層、９ａ、９ｂ・
・・バイアス用導体、１０・・・絶縁層、１１・・・下
部シールド層、１２・・・上部導体、１３・・・下部シ
ールド層兼下部導体、１４・・・トラック幅方向に垂直
な素子片、１５（１０） ・・・スルーホール １６・・・記録１−ラック。 ！ （１１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、磁気抵抗効果素子が１μｍ以下の間隙を有する閉路
状であり、媒体対抗面に面した素子片において感磁部以
外は１０°以上４０°以下の角度をもつて記録媒体面か
ら遠ざかる素子形状を持つことを特徴とする磁気抵抗効
果型ヘッド。 ２、磁気抵抗効果素子を構成する素子片の長手方向の辺
が素子片のトラック幅方向の辺と直角以上の角度で交わ
るよう構成されたことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32845589A JPH03189914A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 磁気抵抗効果型ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32845589A JPH03189914A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 磁気抵抗効果型ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189914A true JPH03189914A (ja) | 1991-08-19 |
Family
ID=18210463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32845589A Pending JPH03189914A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 磁気抵抗効果型ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03189914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5748415A (en) * | 1994-12-16 | 1998-05-05 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive head with a magnetoresistive film shaped to provide an improved read sensitivity profile |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP32845589A patent/JPH03189914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5748415A (en) * | 1994-12-16 | 1998-05-05 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive head with a magnetoresistive film shaped to provide an improved read sensitivity profile |
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