JPH0349010A - 磁性素子 - Google Patents

磁性素子

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JPH0349010A
JPH0349010A JP2135135A JP13513590A JPH0349010A JP H0349010 A JPH0349010 A JP H0349010A JP 2135135 A JP2135135 A JP 2135135A JP 13513590 A JP13513590 A JP 13513590A JP H0349010 A JPH0349010 A JP H0349010A
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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、薄膜磁性素子における回転磁束伝導に関する
。
（従来技術とその問題点） 読み出し・読み占き、又は書込み用の薄膜記録ヘッド等
の磁性素子は、素子材料の能動領域内に特別の磁化の向
き、即ち、磁区、を持つように設計される。これらの磁
区の各々の静的状態は、希望に応じて、製造プロセスを
制御することにより、容易軸（又は異方性の軸）と称す
る与えられた軸に沿う様に配向することが出来る。性能
は、磁区の形成と決定的に結びついているので、磁区の
形成を制御することにより素子の性能を制御することが
出来る。
薄膜記録ヘッド等における磁束の伝導は、二つのメカニ
ズム、即ち、磁壁移動及び磁区回転、により達成するこ
とが出来る。磁壁が運動すると、薄膜ヘッド中を磁区の
壁に沿って磁束が伝導され、磁束は、平衡状態に戻ろう
として、磁壁に沿って展開する。しかし、磁壁の運動は
、低周波数での磁束の伝導を容易にはするけれども、高
周波数での磁束の伝導には不都合である。更に、磁気ヘ
ッドの材料の欠陥は、磁束を乱すので、磁壁運動による
磁束の伝導時にバルクハウゼンノイズを発生させる原因
となる。このノイズは、記録されているデータの誤った
読み出しを生じさせる原因となる。
磁気記録ヘッドの伝統的な従来の極が第１（ａ）図に示
されており、ここで媒体Ｍは、一連の横向きの磁区ｄｌ
−ｄｎのうちの第１の横向きの磁区ｄ１に信号磁束を送
り込んでいる。磁区の静止状態磁束はＸ軸（横方向）内
にあり、これは媒体からの信号磁束に反応してＹ軸（縦
方向）又はＺ！ｉ・ｈ（垂直方向）に流れ込む回転の可
能性を残している。Ｚ軸は面から外れており、高磁気抵
抗経路である。従って、磁区ｄｌ−ｄｎの各々の回転さ
れた矢印で示されている様に、磁束はＹ軸に回転してゆ
く。
以上から、一系列の隣合う横向き磁区を平行な軸に沿っ
て軸方向に整列させることにより、磁区の回転による磁
束の伝導を達成することが出来ることが分かるが、この
場合、与えられた角度で第１磁区に衝突した信号磁束は
、その磁区の磁化をその静的向きからその角度だけ隣の
磁区に半径方向に回転させ衝突させる。この回転を、該
系列の各々のとなり合う磁区により磁束伝導の軸に沿っ
て同様にして伝導させることが出来る。従って、磁束を
、薄膜ヘッドの極及びヨークを通して一連の磁区回転で
伝導させることが出来る。該ヨークは、磁束レベル又は
磁束変化率に比例する電気信号を生成する変換器を通じ
ての磁束の伝導を可能にする。該変換器は、誘導コイル
又はその他の磁束感知素子である。誘導コイルは、第１
（ａ）図に略図示されてあり、２極構造の下側極の上に
位置することが出来る。
磁束伝導のメカニズムに関する詳しい説明は、１９８８
年８月３日出願の、名称を「薄膜素子における垂直異方
性」とした同時継続の米国特許出願第０７　／２２７，
８１３号に記載されている。これを、参照により、木の
の一部とする。
（発明の概要） 本発明は、−面において、好適な静止状態磁区磁束に横
面内方向にはない様な磁束伝導構造において横面内方向
に展開する回転磁束を提供する方法及び装置に関する。
本発明の一つの特徴は、磁性素子のヨークにおいて回転
磁束が展開することを可能にすることである。
本発明の一つの好適な実施例においては、磁性素子の好
適な静止状態は純粋に横面内方向にはなくて、回転によ
り横面内方向に展開する磁束が生じ得る。
本発明のいくつかの実施例では、磁気伝導素子は２個の
能動層を有し、回転により一方は少なくとも（両方）縦
方向に他方は少なくとも横方向に磁束を伝導することが
出来る。これらの層は、静止状態では互いに充分に絶縁
されていて、一方の層の磁区状態は他方から独立してい
る。しかし、核層は、それらの間に信号磁束が容易に流
れることが出来る様に充分に結合されている。３９　Ｊ
ｉ３は、各々磁区の向きの異なる、同じ幅の層であるこ
とが出来、また、同じ向きで異なる幅を有することも出
来る。一方の層は、磁区の狭いストリップを形成するス
トリップの系列を含むことが出来る。
本発明の池の実施例では、二つの層の間のギャップは充
分に小さくて、静止状態磁区磁束を通ず。
また、該２層の好適な向きは、主に横向きであるが、横
方向に対して＋／−θの角度だけ傾いている。この傾斜
は、組成又は外側バイアス源による。
これら２層間の信号磁束の結合により、小信号レベルに
ついてはθの約２倍の開き角の喫を成して磁束が展開す
ることが可能となる。
本発明の更に他の実施例では、４個の能動磁性層（Ａ、
Ｂ、Ｃ及びＤ）が２対の層（ＡＢ及びＣＤ）を構成する
。層Ａ及びＢは、同じ方向を向いており、Ａ及び８間の
ギャップは、その間に静止状７１Ｊｉ区磁束を結合する
のに充分な程度に小さい。層Ｃ及びＤは、同様に構成さ
れているが、その向きは異なる角度を成す。Ｂ及びＣま
でのギャップは静止状態磁区磁束を伝導させないのに充
分な程度に大きいが、信号磁束を伝導するのに充分な程
度に小さい。例えば、Ａ及びＢを縦方向に向け、Ｃ及び
Ｄを横方向に向けることが出来る。また、Ａ及びＢを横
方向に対してプラスθに向け、Ｃ及びＤをマイナスθに
向けることが出来る。
三つの能動層（Ａ、Ｂ、Ｃ”）を有する本発明の他の実
施例では、Ａ及びＢは前述のように対になり、横に向け
られる。ＢからＣまでのギヤノブは、静止状態磁区磁束
を遮断するのに充分な程度に大きいが、信号磁束を伝導
するのに充分な程度には小さい。層Ｃは縦方向に向いて
いる。Ａ及びＢの対はトラック幅が狭くても磁束を縦方
向に伝導する。層Ｃは、磁束を横方向に展開させ、高イ
ンピーダンス磁束ビーム効果を防止する。また、Ａ及び
Ｂを縦方向に向け、Ｃを横方向に向けることも出来る。
他の利点及び特徴は、好適な実施例に関する以下の記述
及び特許請求の範囲の欄の記載内容から明らかとなろう
。
（実施例） 信号磁束は極の先端部から磁性伝導素子のヨークを通し
て効率的に伝導されることが望ましい。
よって、低磁気抵抗磁束伝導メカニズムが望ましい。本
発明は、高周波数での磁化回転により低磁気抵抗磁束伝
導を可能にするものである。これは、縦方向及び横方向
の回転伝導の両方を許す構造を設けることにより達成さ
れる。この様な複数次元伝導は、磁壁伝播を必要としな
いので、高周波数での低応答及びバルクハウゼンノイズ
を防止する。
本発明は、変圧器、磁場センサー、磁気バブル・メモリ
ー構造、薄膜磁気メモリー素子、磁気シールド、及び記
録ヘッドを含む、磁気伝導に依存するいろいろな素子に
適用することの出来るものであり、単層素子及び多層素
子の両方に実施することが出来る。
第１　（ｂ）図は、従来技術の極の２層構造の断面を示
す。この場合、層Ｌｌ及びＬ２は、静止状態磁区磁束（
即ち、静止状態の磁区のり、Ｃ，磁束）の層Ｌ１、Ｌ２
間での結合を可能にする非常に狭いギャップｇにより分
離されている。層Ｌ１、Ｌ２の異方性方向は、層Ｌ１、
Ｌ２の水平な矢印ａ、ｂでそれぞれ示されている様に、
互いに平行で、極に対して横向きである。また、Ｌｌ及
びＬ２の厚みは設計により等しい。
第２図の略図を参照すると、本発明の好適な実施例が、
磁気記録ヘッドの極１０の先端部を覗き込む磁気記録媒
体から示されており、このヘッドは２個の能動ＮＬ１、
Ｌ２を有し、その一方は横向きの面内異方性（即ち、静
止状態磁区の向き）を、他方の層は縦向きの異方性を有
する。これらの層は、ギャップＮｇによって分離されて
いる。
該ギャップ層の厚みは、各相の磁区状態が互いに独立し
ていられるのに充分な程度に厚く、信号磁束が接極の２
層間を直ちに伝導するのに充分な程度に薄い。この薄膜
構造では、３００ないし２０００人の範囲がギャップの
大きさとして適当であろう、典型的２極記録ヘツドでは
、各種は同様の構造を持つことが出来る。層Ｌ１及びＬ
２は、好ましくは、Ｌｌの厚みｔｌがＬ２の厚みｔ２と
等しくないように構成される。これらの層は、好ましく
は、ｔｌがｔ２よりも大きいような構造を持つ。
第２図の極１０の上面図が第３図に示されており、ここ
で極１０の第１ＪｉＬ　１は極の縦軸に対して横向きの
優先的容易磁区を有する。該磁区構造は、割合に大きく
て均一な磁区１２を中央に有し、これに隣接して、棒先
端部２０の領域に割合に小さな縁位置１６があり、ヨー
ク領域２４には延長した縁位置２２がある。この構造で
は、媒体からの磁束は棒先端部２０の第１磁区ｄｉに読
み取られる。その結果として、磁束は回転により伝導さ
れ、ヨーク部２４に向かって順に隣接の磁区１２を下っ
て伝播してゆく。この伝導メカニズムは、磁束パイプ又
は磁束ビームと称することが出来、先端部からヨークを
通して極を登る平行な垂直の点線により略図示されてい
る。
第２図の層Ｌ２の上面が第４図に示されている。
層Ｌ２は、極の縦軸に平行で層Ｌ１の容易軸に対して横
向きの縦方向容易軸を有する。該磁区構造の向きは実質
的に縦方向である。その結果、これは、回転により磁束
を横向きに伝導する。
第３図及び第４図において、ヨーク部２４は、棒先端部
２０から離れるに従ってその幅が増すように示されてい
る。著しヨーク部が広がっていなければ、磁束ビームの
境界は破線で示されている様に画定され、高い磁気抵抗
が動作を悪くするであろう、しかし、この領域を展開さ
せることにより、磁束ビームは幾分法がって、斜線２３
で示されている領域の少なくとも一部を包含することに
より破線内の区域に加わる。これにより、ヨーク中に低
磁気抵抗伝導経路が効率的に形成される。
しかし、この実施例では実質的な磁束の展開を達成する
には、ヨークのみを単に広げるだけでは不十分であるこ
とが理解されるべきである。寧ろ、実質的磁束展開を促
進するのは、極１０の、向きの異なるＪｉｆＬｌ、Ｌ２
間の協働である。従ってヨークが広げられて、これらの
層の相互作用を促進する。第２図、第３図及び第４図の
実施例に適用される磁束展開メカニズムについて以下に
いっそう詳しく説明をする。
磁束は、磁気媒体から、横向きに磁化された層Ｌ１の容
易軸に対して垂直な棒先端部２０の第１の横向き磁区ｄ
１に導入される。磁束は、低磁気抵抗経路に出会う限り
は、磁区１２から６９区１２へと、回転により核層を縦
方向に下って伝播してゆく。経路長（従って磁気抵抗も
）が大きくなるに従って、磁束の一部がギヤ、ブｇを横
切って、縦向きの磁区Ｌ２中に伝播して、システムの磁
気抵抗を低下させる。磁束は、磁気抵抗が大きくなって
きて、低磁気抵抗の経路を探してギャップを飛び越えて
再び横向き層Ｌ１に入るまで、Ｊ５Ｌ２内を横方向に伝
播する。横向き層内では、磁束は、蓄積した磁気抵抗が
、磁束に、ギャップの他方の側の縦方向能動層内の低磁
気抵抗経路を再び探させる様になるまで、縦方向に伝播
する。このプロセスは、磁束がヨーク中を縦方向に伝播
してしまうまで続くが、横方向回転成分を磁束流に加え
るので、磁束は、広がった領域内に展開してシステムの
総磁気抵抗を減少させる。
薄膜ヘッドは、高ビット密度で使用されている。
この高ビット密度を達成する一つの方法は、トラック幅
を減少させることである。従って、トラック幅が狭いけ
れども高周波数でも作動することの出来る薄膜ヘッドを
製造することが望ましい。回転による伝導は、これを可
能にする。
狭いトラックは、高異方性磁場を有するべきである。こ
の高異方性磁場は、縁磁区を割合に小さく保つことによ
って磁束経路を開放状態に保つ。
その結果、構造的磁気抵抗が本発明に従ってヨーク部で
減少させられる場合でも、高異方性ｆｎ場は該構造の透
磁率を低下させるけれども回転メカニズムを生かし続け
ることが出来る。
第２図、第３図及び第４図との関連で示されている実施
例は、層Ｌ２のそれに垂直な異方性の軸を有する層Ｌ１
を含むけれども、極中の両方の帰Ｌ１及びＬ２に同じ異
方性軸を持たせるのが一層好都合であると思われる。そ
れでも、第２図、第３図及び第４図に関して説明した発
明の有益な効果と同じ効果を得ることが出来る。この、
別の実施例では、ＪｉＬ２は、第１１（８１図に示され
ている様に、層Ｌ１より広く、層Ｌ２は中央磁区幅Ｗｃ
を有し、層Ｌ１は、Ｌ２の中央磁区幅Ｗｃと同じ全幅を
有する。この例では、ＦＪＬＩは第１１１ｂ１図に示さ
れている磁区構造を有し、層Ｌ２は第１１ｉＣ１図に示
されている磁区構造を有する。層Ｉ７１及びＬ２の幅が
相対的に等しくないことの結果として、ＦＪＬＩＯ縁磁
区（縦方向に向いている）は、層Ｌ２の、横向きの中央
磁区に隣接することが出来る。従って、磁束伝導と本発
明の展開メカニズムとを促進するような、代わりの伝導
経路が５Ｌ１及びＬ２の間に形成される。
第１Ｎ（４１図に示されている他の実施例では、巧Ｌｌ
及びＬ２は同様の幅を持っているが、一方の層は他方の
層からずれていて、その一方の居の縁磁区は、他方の層
の中央磁区と相互作用することが出来る。このずれは、
それにＬｌを形成することが出来る様なギャップ層ｇを
形成する平坦化された面を必要とすることがある。
本発明の別の実施例では、層Ｌ１の幅は、第１１（ｄ）
図に示されている様に、その横向き中央磁区領域を完全
に除去する様に小さくして、該５Ｌ１が第１１１図の様
に構成されたＪＥＪＬ２と組み合わされたときに本発明
の磁束展開メカニズムに大きな機会を提供する様にする
。
更に他の実施例では、第１Ｎｆ１図に示されている様な
複数の狭い磁気ストリップが層Ｌ１と置き代わる。その
結果、多数の縦方向縁磁区を設けて、下に位置するＪｉ
ｉＬ２の横向き中央磁区と相互作用させることが出来る
。特に、この狭いストリップに、その中央磁区領域を除
去するような低異方性を与えて、薄いストリップ当たり
の横向き縁磁区の量を最大とすることが出来る。極端な
場合には、第１１ｆ図のストリップに示されている十文
字型の向きが主として縦方向に向けられることになる。
狭トランクヘッドの設計では、縁磁区および１８００壁
を除去するために積層フィルムがしばしば用いられる。
従って、これらの積層フィルムは、伝統的構造では磁束
を充分に展開させず、前述の利益を無効にする。
本発明の協働する層を持たない従来技術の１方向異方性
ヘツドの補足略図を含む第５図（Ａ及びＢ）を参照する
と、媒体から角度φ（又は１８０°−φ）で横向き磁化
に加えられた磁束は、その角度だけＢｆｆ　Ｎ化を回転
させる。その他の全ての面において、均一なビームは、
φの半分だけ傾けられることを除いて、極を通してヨー
クに伝導される。その結果、磁束ビームは著しく広がら
ないので、大きな磁気抵抗がヨークに生じる。
本発明は、他の好適な実施例で、積層極の上層及び下層
の容易軸を横磁化方向に対してプラス及びマイナスの角
度θに向けることにより磁束展開を達成する。その結果
、磁束は、θの２倍に、磁束回転に起因する追加の角度
成分φを加えた喫角度で展開する。本発明の模形成実施
例は第６図（ａｌ、第６図（ｂ）及び第６図ｔｃ＋に概
念的に示されており、第６図（ａ）では、第１能動層Ｌ
ｌには、横軸から計ってθの角度で、その磁化の向きに
静的角度変位が与えられている。第２の能動層Ｌ２は第
６図（ｂｌに示されており、静止状態でマイナスθ（即
ち、１８０°マイナスθ）の角度の補助的磁化の向きを
有する。磁束が横軸に垂直なＬ１層及びＬ２層に衝突す
ると、磁束ビームは、θの２倍に各層について回転成分
φ　（即ち、０．５　＋　０．５φ）を加えた角度に等
しく展開する。よって、磁束ビームは、各層の２個の角
度的に且つ回転的にずれた磁束ビームの和とり、第６図
（ｃ）に示されている様に２０＋φとなる。この構成で
は、積層された２個の層の間のギャップは、静止状ＬＱ
ｉｆｔ区磁束を通磁束に充分な程度に小さい。
動作中、磁気媒体からの磁束は、棒先端部に入り、両方
の層における回転によりヨーク接合部に伝導される。磁
束がヨーク接合部に入ると、上の層は磁束ビームを極の
対称軸に対して角度θに向け、下の層は磁束ビームを１
８０”マイナスθの角度に向ける。該層間の磁束の伝導
により、上の層は磁束を下の層に入れることが出来、下
の層は磁束を上の層に入れることが出来る。
回転プロセスだけでは、典型的薄膜ヘッドのヨークの広
がる部分で充分な程度まで磁束を横方向に伝導するには
不十分である。従って、代替手段が無いときには、壁運
動による伝導に頼らなければならない、この状況は、純
粋に横向きの異方性を持った積層ヨークに関しては、壁
運動メカニズムが積層により遮断されるので、もっと悪
い。
これらの問題は、第６図（ｄ）に示されている構成によ
り克服することの出来るものであり、この場合、外から
加えられたバイアス磁界は、横向き磁区にθ角度変位を
与えて、信号磁束をヨークへ伸びるｎ型の形態で展開さ
せる。従って、第６図＋ｄ）の実施例は、第６図（ｃ１
の実施例と同様に働くが、層Ｌｌ及びＬ２の静止磁区状
態は横向きの異方性軸に沿って向いていて、コイルから
のＤＣバイアス磁界により角度変位θが与えられる点で
異なっている。いずれの場合にも、媒体から角度φで加
えられた磁束は、磁化を更に回転させる。その結果、第
６図（ａｌおよび第６図（ｂ）に示唆されているように
、磁束ビームは、層Ｌｌについては角度θ＋０．５φで
傾き、ＦｆＬ２については反対側にθ＋０．５φで傾く
。この傾斜は再び結合して２θ＋φの磁束展開プロフィ
ールとなる。
よって、第６（ｄ）図の実施例と第６図（ｃ１の実施例
との相違点は、静止状態磁化の角度変位が第６（ｄ）図
ではゼロで第６図（ｃ）ではθであり、静止状態磁化の
θ変位が第６（ｄ）図において外部バイアス源により与
えられることである。好適な実施例では、積層極構造を
有する典型的薄膜フィルムにおいて、所要の外部バイア
スを与えるために読み書きコイルに小電流が流される。
また、例えば、この様なヘッドに、追加のコイル、永久
磁石又は外部バイアス磁界を含む追加のバイアス源を包
含させることが出来る。いずれにしても、バイアス磁界
は、静止状態磁化を横方向から傾斜させて、前述の有益
な効果をもたらす。
積層フィルムを利用する本発明の他の実施例では、２個
以上の磁性層を使用することが出来る。
特別の実施例では、その一方の極が第７図に示されてい
るが、４個の能動磁性層（Ａ、Ｂ、Ｃ１及びＤ）が２対
（ＡＢ及びＣＤ）の層を構成してぃる、層Ａ及びＢは同
じ方向を向いており、Ａ及びＢ間のギャップは、それら
の間で静止状態磁区磁束を結合させるのに充分な程度に
小さい。層Ｃ及びＤは同様に構成されているが、向きは
異なる角度を持っている。ＢがらＣまでのギャップは・
静止状態磁区磁束を伝導しないのに充分な程度には大き
いが、信号磁束を伝導するのには充分な程度に小さい。
例えば、Ａ及びＢを縦方向に向け、Ｃ及びＤを横方向に
向けることが出来る。また、Ａ及びＢを横方向に対して
＋θ傾け、Ｃ及びＤを１８００−〇傾けることも出来る
。
第７図の実施例の別の形態は、３個の能動層（Ａ、Ｂ及
びＣ）を有し、Ａ及びＢは上記のように対にされ、横方
向を向いている。ＢからＣまでのギャップは、静止状態
磁区磁束を遮断するのに充分な程度に大きいが、信号磁
束を伝導するのに充分な程度に小さい。層Ｃは縦方向に
向けられている。対Ａ及びＢはトランク幅が狭くても磁
束を縦方向に伝導する。５ｃは、磁束を横に展開させて
高インピーダンス磁束ビーム効果を防止する。
また、Ａ及びＢを縦方向に向け、Ｃを横方向に向けるこ
とも出来る。
第８図は伝統的な２極ヨーク構造を示し、ここでヨーク
の上半分及び下半分は対称的であり、先端部はギャップ
ｇを中心としている。本発明の前述の構成をこの構造に
適用することが出来る。その様にすれば、回転による縦
方向の磁束伝導特性を保存しながら、回転による磁束展
開を達成することが出来る。図において、各種は積層さ
れ、２個の能動磁性層Ｅ、Ｆ及びＥｌ、Ｆｌを成してい
る。
本発明の上記の構成を、第９図及び第１０図に示されて
いる構造に適用することも出来る。この場合、本発明は
、回転による磁束展開を助けるだけではなくて、回転に
よる横方向磁束伝導を促進する。例えば、第９図に示さ
れている構造では、極Ｐ１及びＰ２は水平である。それ
らの第１層Ｌ１は縦方向に向けられている。層Ｌ２は横
方向に向けられている。右側棒先端部のギャップ付近の
領域ＲＰに入る磁束は、最初は、上の、縦方向に向いた
層内で右に伝導される。磁束が右側の脚の領域ＲＪとの
接合部に達すると・下の層に移って・その横方向に向い
た層内で極の方へ伝導される。
磁束は、ヨークの背部に達すると、回転により左へ移動
するために上層に飛び込んで戻らなければならない。磁
束は、補足的に移動して左側の極先端部までの磁束経路
を完成させる。
第１Ｏ図において、極Ｐ１及びＰ２は重ねられている。
第１ＮＬ　ｉは各種の上に延在し、縦方向に向けられて
いる。層Ｌ２は、横方向を向き、各種の上に延在してい
る。各層のそれぞれの部分の間の結合を確保する道がヨ
ークに設けられている。
この実施例では、第９図の実施例と同様のプロセスが起
こるが、経路の曲がりは険しくはない、また、極先端部
は重ね合わされている。
素子内で信号磁束から電気信号を生成するために、変換
器にヨークを付属させなければならない。
本発明を実施して色々な変換器構成を働かせることが出
来る。
１１誂と遅二℃二 乾式真空薄着方式では、蒸着中にウェーハを横向き磁場
中に置くことにより、横向き層をウェーハ基板上に蒸着
させることが出来る。（また、横方向に、結晶軸を横方
向に置く結晶方向を持ったフィルムを成長させることに
より、これを達成することも出来る。） 横向きの磁場は、コイルにより、又は、例えば、スパッ
タリング装置のマグネトロン標的磁石により発生させる
ことが出来る。また、表面に対して垂直又はそれ以外の
角度で蒸着を行うことが出来るが、この場合には入射方
向が優先軸を決定する。
例えば、一方の石は横方向に対して十〇の磁場方向を有
し、他方の層は−θに向けられる。後の熱処理の際に、
全ての場を排除することにより、二つの層の自゛己バイ
アスを許すことが出来る。更に、他のヘッド層に方向を
与えるために外部横方向磁場を必要とする構成では、焼
き鈍しの後に角度θに戻ることとなる様に、両方の層の
容易軸を、θより大きい成る角度を持たせて確立するこ
とが出来る。
第１層が形成された後、バッファー層（非磁性）を蒸着
することが出来る。乾式蒸着では、金属より湧くするこ
とが出来て第１層及び次の層の間の交換結合を停止させ
るセラミックを使うのが便利である。例えば、直交構成
では、ウェーハを第１蒸着位置へ９０°回転させ、又は
磁場を９０°回転させて、第２ｖＡ性層を蒸着すること
が出来る。
これらの層が蒸着された後、マスク付き鉄ミリングのプ
ロセスでヨークを形成することが出来る。
配向された層の各々を更に積層化するのが有利であると
考えられる場合には、対を成す副層に、同じ磁化方向を
持たせるのが好ましい。この種の綱かい積層構造には、
乾式蒸着が適していることが分かる。
湿式処理では、各層は、適切な磁区の磁化方向を確立す
るバイアス磁場中でメツキマスクを通して蒸着される。
非磁性層は、例えばＮｔ　　Ｐ　ｒ　Ａ’＋Ｃｕ等の金
属であれば、メツキすることが出来る。
バッファー層にセラミックを使用する場合には、マスク
を除去した後に該セラミックをスパッタリングしなけれ
ばならない。これで、該構造は、次の磁性層を受は取る
ことが出来る状態となり、その上にシード層とマスクと
を設け、ＢＩＮをその上にメツキする。
上記の技術に伴う問題は、非常に貰い温度にさらすと（
例えば、ＮｉＦｅ極については３０分より長い時間にわ
たって２００℃より高い温度）、磁場中での蒸着により
得られた誘導異方性が損なわれることである。この敏感
さは、乾式蒸着に関して前述した異方性を誘起する入射
角方式を使用することによって克服することが出来る。
特に、ヨークの底の第１層を、縦方向に向いた磁場中で
蒸着することが出来る。この層は、該プロセスの他の段
階で使われるプロセス温度より遥かに高い温度で磁場中
で焼きなますことが出来る。次に、ヨークの底の上層を
横向き磁場中で蒸着することが出来、この磁場は高温処
理中維持される。その後、上のヨークの上層を縦方向磁
場中で蒸着することが出来るが、これは焼き鈍しされな
い。この場合には底の層だけに異方性低減焼き鈍しが施
され、その向きの幾分かを保留するに過ぎない。それで
も、この最下層の向きは、ヨーク伝導率に重要ではある
けれども、極光端部の伝導率には決定的意味を持たない
ので、この伝導率を減らすことが出来る。
上記のプロセスに使用することの出来る極材料としては
、例えば、ニッケル、鉄及びコバルトの合金、及び磁気
ガーネット、フェライト結晶などがある。
他の実施例は、特許請求の欄の記載内容の範囲内にある
。
【図面の簡単な説明】 第１（ａ）図は、従来技術の極の最下層の略図であり、
第１（ｂ）図は、第１（ａ）図の従来技術の極の最上層
構成の断面図である。 第２図は、本発明の好適な実施例の２層極の略図である
。 第３図は、第２図の極の最上層の略図である。 第４図は、第２図の極の底層の略図である。 第５図は、従来技術の１方向異方性ヘツドを略図示する
二つの図である。 第６図は、本発明の他の実施例に関する略図であり、負
成分及び回転成分から成る磁束ビームを示す。 第６（ｄ）図は、本発明の更に他の実施例の略図である
。 第７図は、各々平行な副層を有する二つの層を持った本
発明の他の積層実施例の略図である。 第８図は、伝統的な積層２極構造を示す図。 第９図は、本発明の他の実施例の略図であり、極Ｐ１及
びＰ２は同じ水平面内にある。 第１０図は、本発明の他の実施例の略図であり、この場
合、極Ｐ１及びＰ２は積・み重ねられている。 第１１図は、本発明の他の実施例に関する五つの略図で
ある。 Ｌｌ、Ｌ２・・・・・・静止状態磁区磁束の層１０・・
・・・・極、１２・・・・・・磁区、２２・・・・・・
縁磁区、２４・・・・・・ヨークＳＮ域。 Ｉ？ ｍ　〜 台φ −７８− ℃；ブ′

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１軸に沿って信号磁束を伝導することの出来る
    薄膜磁性素子であって、 少なくとも２組の磁区から成り、 その第１の組は、前記第１軸に対して磁束を伝導するこ
    とが出来、 第２の組は、前記第１軸に対して磁束を伝導することが
    出来、 前記組は、信号磁束が前記第１軸に沿って該組の間を流
    れることが出来る様に、互いに結合されていることを特
    徴とする薄膜磁性素子。
  2. （２）少なくとも２個の磁性層を更に有し、前記第１組
    は第１層にあり、前記第２組は第２層にあり、前記層は
    、静止状態では各層の磁区状態が互いに無関係となる様
    に、相互に絶縁されていることを特徴とする請求項１に
    記載の素子。
  3. （３）少なくとも２個の磁性層を更に有し、前記第１組
    は第１層にあり、前記第２組は第２層にあり、前記層は
    、相互に絶縁されていなくて、静止状態では各層の磁区
    状態が互いに無関係ではないことを特徴とする請求項１
    に記載の素子。
  4. （４）前記第１層は、２個の平行な磁性層からなり、前
    記第２層は２個の平行な磁性層からなることを特徴とす
    る請求項２に記載の素子。
  5. （５）前記第１層は、２個の平行な磁性層からなり、前
    記第２層は２個の平行な磁性層からなることを特徴とす
    る請求項３に記載の素子。
  6. （６）前記層は、幅が同じで磁区方向が異なるか、又は
    幅が異なるが磁区方向が同じであることを特徴とする請
    求項２に記載の素子。
  7. （７）前記層は、幅が同じで磁区方向が異なるか、又は
    幅が異なるが磁区方向が同じであることを特徴とする請
    求項３に記載の素子。
  8. （８）前記層のうちの少なくとも一方は、複数の磁性ス
    トリップから成ることを特徴とする請求項６に記載の素
    子。
  9. （９）前記第１及び第２の組は、互いに垂直に向けられ
    又は斜めに向けられていることを特徴とする請求項１に
    記載の素子。
  10. （１０）前記第１及び第２の組は互いに平行に向けられ
    ていることを特徴とする請求項１に記載の素子。
  11. （１１）バイアス源が前記磁区を傾斜させ、各組が別様
    に傾斜させられていることを特徴とする請求項１０に記
    載の素子。
  12. （１２）ヨーク部で互いに結合した少なくとも２個の磁
    極を更に備え、前記極の先端部は互いに重ね合わされ、
    ギャップにより分離されており、前記極は、集合的に前
    記第１及び第２の組を持っていることを特徴とする請求
    項１に記載の素子。
  13. （１３）ヨーク部で互いに結合した少なくとも２個の磁
    極を更に備え、前記極の先端部は互いに重ね合わされ、
    ギャップにより分離されており、前記極のその他の部分
    は単一の平面内で互いに隣接しており、前記極は集合的
    に前記第１及び第２の組を持っていることを特徴とする
    請求項１に記載の素子。
  14. （１４）同じ蒸着平面上に位置する２個の極を更に備え
    、前記極は２方向の回転による伝導を可能にし、これに
    より前記素子は磁気記録ヘッドとして機能することが出
    来ることを特徴とする請求項１に記載の素子。
  15. （１５）前記素子は、更に、積層構造のヨークを有し、
    前記ヨークは２方向の回転による伝導を可能にし、これ
    により前記素子は変圧器として機能することが出来るこ
    とを特徴とする請求項１に記載の素子。
  16. （１６）前記素子は、更に、２方向の回転により磁束を
    伝導することの出来る積層磁性構造を備え、これにより
    前記素子は磁場センサーとして機能することが出来るこ
    とを特徴とする請求項１に記載の素子。
  17. （１７）前記素子は、更に、外部磁場に対して２方向の
    磁束の回転により応答することの出来る少なくとも１個
    の積層素子を備え、これにより前記素子は磁気バブルメ
    モリー磁場構造として機能することが出来ることを特徴
    とする請求項１に記載の素子。
  18. （１８）前記素子は、更に、外部磁場に対して２方向の
    磁束の回転により応答することの出来る積層構造を備え
    、これにより前記素子は積層磁気メモリー素子として機
    能することが出来ることを特徴とする請求項１に記載の
    素子。
  19. （１９）前記素子は、更に、外部磁場に対して２方向の
    磁束の回転により応答することの出来る積層構造を備え
    、これにより前記素子は積層磁気シールドとして機能す
    ることが出来ることを特徴とする請求項１に記載の素子
    。
  20. （２０）信号磁束を伝導することの出来る薄膜磁気記録
    ヘッド素子であって、 いろいろな向きの磁区を持った２磁性層を有する少なく
    とも１個の極から成り、前記層は、信号磁束がその間を
    流れることが出来る様に互いに結合されていることを特
    徴とするヘッド。
  21. （２１）前記層の向きは互いに垂直であり、該層は、静
    止状態では各々の磁区状態が互いに独立していることと
    なる様に、相互に絶縁されていることを特徴とする請求
    項２０に記載のヘッド。
  22. （２２）前記磁区の組は、互いに対して傾いており、前
    記層は、静止状態では各々の層の磁区状態が相互に独立
    しない様に、相互に絶縁されていないことを特徴とする
    請求項２０に記載の素子。
  23. （２３）磁気的に前記第１層に平行に向けられているが
    、各々の静止磁区状態が他方から独立しない様に、前記
    第１層から絶縁されていない少なくとも１個の追加の磁
    性層を更に備えることを特徴とする請求項２０に記載の
    素子。
  24. （２４）少なくとも２個の追加の磁性層を更に備え、そ
    の第１の追加の層の向きは、前記第１層の向きと平行で
    あるが、各々の静止磁区状態が他方から独立しないよう
    に前記第１層から絶縁されておらず、その第２の追加の
    層の向きは、前記第２磁性層の向きと平行であるが、各
    々の静止磁区状態が他方から独立しないように前記第２
    層から絶縁されておらず、前記第１磁性層及び前記第２
    磁性層は、各々の静止磁区状態が他方から独立する様に
    、相互に絶縁されていることを特徴とする請求項２０に
    記載の素子。
  25. （２５）第２磁極を更に備え、前記極は互いに重ね合わ
    されていることを特徴とする請求項２０に記載の素子。
  26. （２６）第２の極を更に備え、前記極は１平面内で相互
    に隣接していることを特徴とする請求項２０に記載の素
    子。
  27. （２７）前記層は、幅が同じであるが磁区の方向が異な
    っているか、又は、幅が異なるが磁区方向が同じである
    ことを特徴とする請求項２０に記載の素子。
  28. （２８）少なくとも１個の前記層は、複数の磁性ストリ
    ップから成ることを特徴とする請求項２０に記載の素子
    。
  29. （２９）少なくとも二つの軸に沿っての磁束の回転によ
    り信号を伝導することの出来る薄膜磁性素子であって、 少なくとも２個の磁性層から成り、 第１の前記磁性層は、磁束を第１方向に伝導するように
    配置され、 第２の前記磁性層は、前記第１方向とは異なる第２方向
    に磁束を伝導するように配置され、前記層は、信号磁束
    がその間を流れることが出来る様に、相互に結合されて
    いることを特徴とする素子。
  30. （３０）第１軸に沿う少なくとも１個の極を有する薄膜
    磁性伝導素子を作る方法であって、 （ａ）第１方向に向いた磁区を有する第１磁性層を形成
    し、 （ｂ）次の方向を向いた磁区を有する次の磁性層を形成
    し、 （ｃ）前記層を、その間を信号磁束が流れることが出来
    る様に、相互に結合させるステップから成ることを特徴
    とする方法。
  31. （３１）各々の静止磁区状態が他方から独立している様
    に、前記層は相互に絶縁されていることを特徴とする請
    求項３０に記載の方法。
  32. （３２）各々の静止磁区状態が他方から独立しない様に
    、前記層は相互に絶縁されないことを特徴とする請求項
    ３０に記載の方法。
  33. （３３）前記ステップ（ａ）は、複数の平行な磁性副層
    を前記第１層に形成するステップを含んでおり、前記副
    層は、相互に絶縁されておらず、各々の静止磁区状態は
    他方から独立していないことを特徴とする請求項３０に
    記載の方法。
  34. （３４）前記ステップ（ｂ）は、複数の平行な磁性副層
    を前記次の層に形成するステップを含んでおり、前記副
    層は、各々の静止磁区状態が他方から独立しないように
    、相互に絶縁されていないことを特徴とする請求項３３
    に記載の方法。
  35. （３５）前記ステップ（ｂ）は、複数の平行な磁性副層
    を前記次の層に形成するステップを含んでおり、前記副
    層は、各々の静止磁区状態が他方から独立しないように
    、相互に絶縁されていないことを特徴とする請求項３０
    に記載の方法。
  36. （３６）前記第１方向は前記第１軸に沿っており、前記
    次の方向は前記第１軸に対して垂直であることを特徴と
    する請求項３０に記載の方法。
  37. （３７）前記第１方向は前記第１軸に対して或る角度だ
    け横方向に傾斜しており、前記次の方向は、前記第１軸
    に対して、前記第１方向が前記第１軸に対して横方向に
    傾斜している角度に関して相補的な角度だけ、横方向に
    傾斜していることを特徴とする請求項３０に記載の方法
    。
  38. （３８）基板上に前記第１磁性層を真空蒸着するステッ
    プを更に含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法
    。
  39. （３９）前記第１磁性層上にギャップ層を蒸着するステ
    ップを更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の方
    法。
  40. （４０）前記ギャップは約３００ないし２，０００Åで
    あることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
  41. （４１）前記ギャップ層上に前記次の磁性層を形成する
    ステップを更に含むことを特徴とする請求項３９に記載
    の方法。
  42. （４２）前記蒸着は、乾式蒸着プロセス又はメッキプロ
    セスであることを特徴とする請求項４１に記載の方法。
  43. （４３）前記ギャップ層はセラミック材料から成ること
    を特徴とする請求項３９に記載の方法。
  44. （４４）前記第１磁性層は磁気的に焼き鈍しされること
    を特徴とする請求項３０に記載の方法。
  45. （４５）前記第１磁性層は結晶学的に配向されることを
    特徴とする請求項３０に記載の方法。
  46. （４６）前記第１方向は前記第１層の横軸に沿って向け
    られることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
  47. （４７）前記第１方向は前記第１層の縦軸に沿って向け
    られることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
  48. （４８）前記第１磁性層は磁歪により第１方向に向けら
    れることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
  49. （４９）前記第１磁性層は強磁場により前記第１方向に
    向けられることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
  50. （５０）前記第１磁性層は、全て同じ第１方向に向けた
    数個の積層された層から成ることを特徴とする請求項３
    ０に記載の方法。
  51. （５１）異方性を持った構造を設けることから成る磁束
    伝導方法であって、該異方性は、横面内方向への磁束展
    開が回転によってのみ生じ得ることとなる様に、純粋に
    横面内方向に無いことを特徴とする方法。
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