JPH0344809A

JPH0344809A - 垂直記録用薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0344809A
Application number: JP17893189A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takagi; 均高木; Fumitake Suzuki; 文武鈴木; Yoshio Koshikawa; 越川　誉生; Tomio Kume; 久米　富美夫; Hidekazu Kanda; 英一神田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1991-02-26

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】〔概要］垂直記録用薄膜磁気ヘッドの構造に関し、外部浮ｉ！！
２磁界の主磁極への磁束集中を防止して信頼性の高い垂
直記録用薄膜磁気ヘンドを提供することを目的とし、記録・再生を行う主磁極と磁束の帰路となる補助磁極と
が絶縁部材を介して対向配置された垂直記録用薄Ｈ９，
磁気ヘッドにおいて、前記主磁極近傍に、磁気媒体に垂
直な外部磁界検出用のセンサ部材を設け、このセンサ部
材は検出した外部磁界を打ち消す方向の補正用磁界を発
生し得るように外部回路に接続して構成する。

（産業上の利用分野〕本発明は磁気記録媒体の垂直方向に磁気記録を行うこと
ができる垂直記録用薄膜磁気ヘッドに関する。

従来、磁気記録は磁気記録媒体の水平方向に行われてき
たが、近年、磁気ディスク装置、磁気テープ装置等への
記録容量の増大が要望されてくるにつれ、水平方向の磁
気記録では記録容量に限界が生していた。そこで、これ
までの水平記録の限界を打破する高密度記録方式として
、磁気記録媒体の垂直方向にデータを記録する垂直記録
方式が注目を浴びており、磁気ヘッドにも一層の高性能
化が要求されている。

〔従来の技術〕

第８図は従来の垂直記録用薄膜磁気ヘッド１ｏの構成、
および記録・再生が行われる磁気記録媒体２０との位置
関係を示すものである。

図において、１はフェライト等から構成される補助磁極
（リターン磁極）であり、この例では図示しない荷重ア
ームの先端部にジンバルばね９を介して取り付けられる
スライダの機能を果たすものである。２は補助磁極１の
一端に設けられた溝部、３はこの溝部を充填するガラス
、Ｓｉｎ、、あるいはＡＬ！ｚｏｘ等の非磁性体からな
る充填部材、４は磁気記録媒体２０に対向する先端部が
細く形成された主磁極、５は磁極の磁気抵抗を小さくす
るために主磁極４の上に形成される盛り上げ層、６はコ
イル、７は層間絶縁層、８は保護膜、２１は磁気記録が
行われるＣｏＣｒ等からなる記録層、２２は磁気記録の
効率を上げるために記録層２１の下方に積層されたＮｉ
Ｆｅ等からなる裏打ち材を示している。

以上のように構成された片側単磁極構造の垂直記録用薄
膜磁気ヘッド１０では、磁気記録媒体２０に記録を行お
うとしてコイル６に信号を印加すると、コイルで発生し
た磁束が主磁極４の先端部に集中してこれが記録Ｎ２工
を通過して裏打ち材２２に達する（実線の矢印で示す）
ので、信号が記録層２１に垂直方向に記録されることに
なる。裏打ち材２２に達した磁束は、補助磁極１の面積
が大きいので、磁束密度が小さくなった状態で点線の矢
印で示すように補助磁極ｌに戻る。従って、補助磁極ｌ
に戻る磁束によっては、記録層２■に記録された信号は
影響を受けない。

［発明が解決しようとする課題〕しかしながら、前述した従来の垂直記録用薄膜磁気ヘッ
ド１０を用いた垂直記録装置では、第９図に示すように
磁気記録媒体２０への記録、磁気記録媒体２０からの再
生を行う主磁極４と磁束の沼路となる補助磁極１とが充
填部材３を介して対向配置された構成となっており、磁
気記録媒体２０側も記録効率を上げるために実際の記録
層２１の下部に高透磁率の材料からなる裏打ち材２２が
積層されているために、この裏打ち材２２が一種のアン
テナのような機能を果たし、外部の浮遊磁界Ｈｅｘが主
磁極４に悪影響を及ぼすという問題がある。例えば、ハ
ードディスク装置の場合は、スピンドルモータから発生
する漏れ磁界あるいは磁気ヘットのトラック位置決めを
行うボイスコイルモータ（ＶＣＭ）からの磁界等が裏打
ち材２２に集まってしまい、これが第９図に矢印で示す
ように垂直記録用簿膜磁気ヘッド１０の主磁極４に拾わ
れてしまうという問題がある。このように、外部浮遊磁
界１−１ｅｘが主磁極４に拾われると、記録層２１に記
録された情報を減磁させたり、最悪の場合は記録層２１
に記録された情報が消去されてしまうことになる。

なお、磁気ヘッド位置でのこれらの外部磁界強度は通常
数エールステッド（Ｏｅ）程度であり、はぼ定常磁界〔
直流磁界）と見做される。また、外部浮遊磁界Ｈｅｘの
方向としては、磁気記録媒体面に垂直な方向の磁界の影
響が大きい。

本発明の目的は前記従来の垂直記録用薄膜磁気ヘッドの
有する問題点を解消し、垂直記録用薄膜磁気ヘッドの周
囲に外部浮遊磁界が存在しても、これを打ち消すことに
よって外部浮遊磁界による磁気記録媒体への悪影響をな
くし、垂直磁気記録の信頼性を向上させることができる
垂直記録用薄膜磁気ヘッドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段］前記目的を達成する本発明の垂直記録用薄膜磁気ヘッド
は、記録・再生を行う主磁極と磁束の帰路となる補助磁
極とが絶縁部材を介して対向配置された垂直記録用薄膜
磁気ヘッドにおいて、前記主磁極近傍に、磁気媒体に乗
直な外部磁界検出用のセンサ部材を設け、このセンサ部
材は検出した外部磁界を打ち消す方向の補正用磁界を発
生し得るように外部回路に接続したことを特徴とするも
のである。

〔作用〕本発明の垂直記録用薄膜磁気ヘッドによれば、主磁極の
近傍に配設したセンサ部材により外部浮遊磁界の大きさ
が検出され、検出された外部浮遊磁界の大きさに相当す
る磁界をセンサ部材から磁気記録媒体方向に発生させる
。この結果、主磁極近傍における外部浮遊磁界が打ち消
され、外部浮遊磁界が主磁極に拾われることがなくなっ
て、記録層に記録された情報の減磁、消磁がなくなる。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の垂直記録用薄膜磁気ヘ
ッドの一実施例の垂直記録用薄膜磁気ヘッド１０”の構
造を示すものであり、第１図（ａ）は磁気ヘッドの要部
断面図、第１図（ｂ）は磁気ヘッドの要部下面図、第１
図（Ｃ）は磁気ヘッドの全体構成を示す斜視図である。

なお、この実施例において、従来の垂直記録用薄膜磁気
ヘッドと同じ部材については同じ符号を付して説明する
。

第１図（ａ）において、フェライト等から構成される補
助磁極（リターン磁極）■の一端には溝部２が穿設され
、この溝部２にはガラス、５ｉｎ２、あるいはＡ　ｌ　
ｚ０３等の非磁性体からなる充填部材３が充填されてい
る。この補助磁極１と充填部材３とは研磨加工により面
一に仕上げられている。

この実施例では前述の充填部材３の露出する側面の磁気
記録媒体２０側に、主磁極４の近傍の浮′ｔｌ磁界を検
出するセンサ３０が取り付けられている。このセンサ３
０は、例えばＭＲ素子とＴｉ等の導体層とから構成され
ており、ＭＲ素子は導体層の上に直接形成されている。

５は磁極の磁気抵抗を小さくするために主磁極４の上に
形成される盛り上げ層、６はコイル、７は層間絶縁層、
８は保護膜であり、これらの構成は従来の垂直記録用３
膜磁気ヘツド１０の構成と全く同じである。

以上のように構成された実施例の垂直記録用簿膜磁気ヘ
ッド１０゛　を下面から見ると第１図（ｂ）のようにな
っており、センサ３０は主磁極４の先端部と同様に断面
積が細い長方形をしている。また、第１図（Ｃ）は第１
図（ａ）の実施例のように構成されたこの実施例の片側
単磁極構造の垂直記録用薄膜磁気ヘッド１０’　の全体
を主磁極４の取り付は側から見たものであり、保護層８
は取り除いて示しである。

この図に示すように、主磁極４、コイル６等は２個ずつ
補助磁極■の端部に形成されているが、実際に使用する
のは片方だけである。ヘッドを２個形成して一方しか使
用しないのは無駄のようではあるが、ヘッド製造プロセ
ス上は２個でも大差なく、ヘッドを対称構造に作る際に
は両方に作っである方がバランス上望ましいことからこ
のようになっている。なお、図に示す６１．６２はコイ
ル６の両端に接続する電極、３３．３４はセンサ３０の
両端に接続する電極であり、実際の磁気ヘッドアッセン
ブリでは、この電極にワイヤが接続されてアームを経て
制御回路に連絡されるようになっている。

第２図は第１図に示されたセンサ３０の制御装置４０の
構成の一例を示すものである。図において、３０はセン
サであり、前述のように例えばＭＲ素子３１とＴｉ等の
導体層３２とから構成され、ＭＲ素子３１は導体層３２
の上に直接形成されている、４１は外部浮遊磁界検出時
にＭＲ素子３１に電流を供給するための定電流源、４２
は補正磁界発生用のバイポーラ電流源、４３は端子４３
ａ、　４３ｂ、　４３ｃを備えたアナログスイッチ、４
４はサンプルホールド回路、４５は差動増幅器、４６は
制御回路をそれぞれ示している。

センサ３０の一端は接地されており、他端はアナログス
イッチ４３の端子４３ｃに接続されている。また、アナ
ログスイッチ４３の端子４３ａは定電流源４１とサンプ
ルホールド回路４４に接続され、端子、１３ｂはバイポ
ーラ電源４２ｔ／こ接続されている。そして、アナログ
スイッチ４３には制御回路４６からの制御信号が人力さ
れるようになっており、この制御回路４６は外部磁界検
出モード時に端子４３ｃを端子４３ａに接続する信号を
、補正用磁界発生モード時に端子４３ｃを端子４３ｂに
接続する信号をアナログスイッチ４３に入力する。サン
プルホールド回路４４には２つの入力があり、その一方
はアナログスイッチ４３の端子４３ａに接続し、他方は
前述の制？１１１回路４６に接続している。更に、差動
増幅器４５の非反転入力（＋）にはナンプルホールト回
路４５からの出力信号が人力され、反転入力（−）には
基準電圧■８が入力されるようになっている。この差動
増幅器４５の出力電圧ＶＩはバイポーラ電流源４２の入
力端子となる。

以上のように構成された制御装置４０の動作を次に説明
する。まず、外部磁界検出モードでは、制御回路４６の
指示によりアナログスイッチ４３の端子４３ｃが端子４
３ａに接続するので、センサ３０の一端が定電流源４１
とサンプルホールド回路４４に接続され、センサ３０の
ＭＲ素子３１に電流が流れる。周知のようにＭＲ素子３
１は外部磁界によって電気抵抗が変化するものであり、
線型動作をさせるためにバイアス磁界を印加することに
より、媒体膜面に水平方向の外部磁界強度に応じたモニ
ター用直流電位を得ることができる。

第３図は定電流源４１から電流Ｉを供給した場合、ある
磁界Ｔ−１に対するＭＲ素子３１の端子電圧Ｖの変化を
示したものである。ここで、ＭＲ素子３１を線型動作さ
せるためのバイアス磁界として磁界ＨＢを印加すると、
動作点を点Ｐに移動して考えることができる。即ち、外
部磁界Ｈｃｘが全くない時にアナログスイッチ４３の端
子４３ａには電圧ＶＢが現れることになり、ＭＲ素子３
１は動作点Ｐを中心にした線型動作を行い、第３図に波
形イで示す正の外部磁界Ｈｅｘに対しては端子４３ａの
電圧は■８より低下し、波形口で示す負の外部磁界Ｈｅ
ｘに対しては端子４３ａの電圧はＶ、より増大する。前
述のバイアス磁界Ｈ，はセンサ３０の導体層３２に分流
する電流によって発生させることが可能である。

外部磁界検出モードの終了時には、制御回路４６からの
指示により、その時の端子４３ａの電圧Ｖがサンプルホ
ールド回路４４により保持されると同時に、アナログス
イッチ４３が切り換えられて補正磁界発生モードに移行
する。補正磁界発生モードでは、アナログスイッチ４３
の端子４３ｂと端子４３ｃが接続しており、このとき、
基準電圧Ｖ、との差に比例した電流１ｃが差動増幅器４
５を介して電流源４２からセンサ３０に供給される。

第４図はバイポーラ電流源４２の入出力特性を示したも
のであり、入力端子Ｖ　＋　（Ｖ　＋−Ｃ；　（Ｖ　　
Ｖ　ｓ　）但しＧ：増幅器４５の利得）に比例した電流
（。を発生する。電流ＩＣは外部磁界強度Ｈｅｘに比例
した値となるから、センサ３０が主磁極４の近傍で負の
磁界−Ｈｅｘを発生するように、増幅器４５の利得を調
整することによって、センサ３０に拾われる外部磁界Ｈ
ｅｘを打ち消すことが可能となる。なお、以上説明した
モードの切り換え、サンプルホールドの動作における制
御回路４６からの制御信号は、ディスク装置の記録、再
生モード信号によりそのタイミングが調整される。

第５図は発生磁界強度の計算例を示すものであり、第６
図に示したように断面積が０．５　Ｘ１０μｍである導
体に電流１ｃを流した場合、導体の端部からＸ方向に０
．３μｍ離れた一点鎖線Ｒ上での結果を示したものであ
る。例えば、Ｉｃ　＝２０ｍＡを供給した場合、導体の
中心ＱからＹ方向に５μｍ離れた端部からＸ方向に０．
３μｍ離れた位置では６エールステツド（Ｏｅ）の磁界
が発生し、実際のヘッドにおける主磁極４近傍での浮遊
磁界を補正するには充分な磁界を発生することが可能で
あることがわかる。このように導体からＸ方向に０．３
μｍ離れた位置での結果を示したのは、第７図に示すよ
うに、実際の磁気ヘッドでは、センサ３０と主磁極４と
の距離が約０．３μｍであることによるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、主磁極近傍におけ
る外部浮遊磁界を補正することができるため、浮遊磁界
による主磁極への磁束集中を低減することができ、この
結果、磁気記録媒体に記録された情報の６２　ｉｆｆや
消磁を防止することが出来る。

よって、本発明によれば、信頼性の高い垂直記録用薄膜
磁気ヘッドを実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の垂直記録用薄膜磁気ヘッドの構造を示
すもので、同図（ａ）は磁気ヘッドの要部断面図、同図
（ｂ）は（ａ）の下面図、同図（Ｃ）は本発明の垂直記
録用薄膜磁気ヘッドの全体を示す斜視図、第２図は第１
図のセンサの駆動装置の一例の回路構成図、第３図は外
部磁界に対するＭＲ素子の端子電位の変化を示す線図、
第４図は第２図のバイポーラ電源の入出力特性図、第５
図は所定断面積の導体に所定電流を流した時の導体中心
から離れる方向の距離に対する磁界の強さを示す線図、
第６図は第５図の測定に使用した導体の断面図、第７図
は第１図のセンサと主磁極との位置関係を示す説明図、
第８図は従来の垂直記録用薄ＩＩＭ磁気ヘッドの構造図
、第９図は従来の垂直記録用薄膜磁気ヘッドの外部浮遊
磁界の影響を説明する図である。１・・・補助磁極（リターン磁極）、２・・・溝部、３
・・・充填材、４・・・主磁極、５・・・盛り上げ層、
６・・・コイル、７・・・Ｎ間絶縁層、８・・・保護膜
、１０’　・・・本発明の垂直記録用薄膜磁気ヘッド、
３０・・・センサ、３１・・・ＭＲ素子、３２・・・導
体層。（ａ）（ｂ）第図第１図のセンサの駆動装置の例を示￥図第図１Ｈｙ（Ｏｅｌ第６図の練Ｒ上の磁界分布図第図０．５７ｍ −９“ｒ０３μｍ第図第図

Claims

【特許請求の範囲】記録・再生を行う主磁極と磁束の帰路となる補助磁極と
が絶縁部材を介して対向配置された垂直記録用薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記主磁極近傍に、磁気媒体に垂直な外部磁界検出用の
センサ部材を設け、このセンサ部材は検出した外部磁界
を打ち消す方向の補正用磁界を発生し得るように外部回
路に接続したことを特徴とする垂直記録用薄膜磁気ヘッ
ド。