JPH0410209A - 磁気抵抗効果型再生ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型再生ヘッドInfo
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- JPH0410209A JPH0410209A JP10999990A JP10999990A JPH0410209A JP H0410209 A JPH0410209 A JP H0410209A JP 10999990 A JP10999990 A JP 10999990A JP 10999990 A JP10999990 A JP 10999990A JP H0410209 A JPH0410209 A JP H0410209A
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- Japan
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- electrode
- conductor
- magnetic field
- magnetoresistive
- conductor part
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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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
【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
磁気ヘッドを提供するものである。 【従来の技術１ 磁気抵抗効果型再生ヘッド（以下、ＭＲヘッド）は磁気
抵抗効果素子（以下、Ｍ Ｒ素子）に定電流（センス電
流）を通電し、信号磁界をＭＲ素子両端に生しる電圧変
化として検出する磁気センサーである。 信号磁界はＭＲ素子内の磁化を回転させ、磁化とセンス
電流のなす角をθとすると、ｃｏｓ２θ に比例する電
圧変化がＭＲ素子の両端に発生する機構になっている。 実際に磁気ヘッドとして用いる場合は、出力電圧を増や
すために予めθＬ：４５゜の角度を与える必要がある。 １つの方法はＭＲ素子に隣接した導体層を設け、素子の
磁化容易方向に電流を流してＭＲ素子の困難方向にバイ
アス磁界を印加する方法である。この時ＭＲ素子内の磁
化容易方向と検出電流方向は一致させておき、困難方向
のバイアス磁界を制御して最適な磁化の角度を与えてい
る。 実用に当たってもう１つの問題がある。それはＭＲ素子
内の不安定な磁化状態に起因するバルクハウゼンノイズ
である。磁気テープ装置等記録媒体のトラック幅が数１
０μｍある場合、つまり、アスペクト比（媒体垂直方向
の素子の高さに対するトラック幅方向の素子の長さの比
）を十分に大きく採ることが可能な場合にはＭＲ素子内
の磁化状態を形状異方性によって安定させることができ
た。しかし、高記録密度化に伴う狭トラツク化が進むに
つれて形状異方性による磁化状態の安定化が期待できな
くなりつつある。 そこで、ＭＲ素子の磁化容易方向にバイアス磁界を印加
して積極的に磁化の安定化を図る必要が生じてきた。１
つの方法としてＭＲ素子の磁化容易方向に鎖交する導体
層を形成し、その導体層に電流を流すことによってバイ
アス磁界を発生させる方法がある。しかし、必要な磁界
を得るためには数１００ｍＡ程度の電流を必要とし、均
一な磁界を印加することが田型であった。 さらには以上のようなバイアス方式を採用した結果、セ
ンス電流用電源、及び、２方向のバイアス電源がそれぞ
れ必要になり、装置構成が複雑なるという問題点があっ
た。 なお、本発明に関連する従来例として、特開昭５６−１
６５９２４、特開昭５９−１２１６１６などを挙げるこ
とができる。 【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低減させるため
にＭＲ素子の磁化容易方向に均一なバイアス磁界の印加
を可能とする一方、必要な電源数の簡素化を図ることで
ある。
磁気ヘッドを提供するものである。 【従来の技術１ 磁気抵抗効果型再生ヘッド（以下、ＭＲヘッド）は磁気
抵抗効果素子（以下、Ｍ Ｒ素子）に定電流（センス電
流）を通電し、信号磁界をＭＲ素子両端に生しる電圧変
化として検出する磁気センサーである。 信号磁界はＭＲ素子内の磁化を回転させ、磁化とセンス
電流のなす角をθとすると、ｃｏｓ２θ に比例する電
圧変化がＭＲ素子の両端に発生する機構になっている。 実際に磁気ヘッドとして用いる場合は、出力電圧を増や
すために予めθＬ：４５゜の角度を与える必要がある。 １つの方法はＭＲ素子に隣接した導体層を設け、素子の
磁化容易方向に電流を流してＭＲ素子の困難方向にバイ
アス磁界を印加する方法である。この時ＭＲ素子内の磁
化容易方向と検出電流方向は一致させておき、困難方向
のバイアス磁界を制御して最適な磁化の角度を与えてい
る。 実用に当たってもう１つの問題がある。それはＭＲ素子
内の不安定な磁化状態に起因するバルクハウゼンノイズ
である。磁気テープ装置等記録媒体のトラック幅が数１
０μｍある場合、つまり、アスペクト比（媒体垂直方向
の素子の高さに対するトラック幅方向の素子の長さの比
）を十分に大きく採ることが可能な場合にはＭＲ素子内
の磁化状態を形状異方性によって安定させることができ
た。しかし、高記録密度化に伴う狭トラツク化が進むに
つれて形状異方性による磁化状態の安定化が期待できな
くなりつつある。 そこで、ＭＲ素子の磁化容易方向にバイアス磁界を印加
して積極的に磁化の安定化を図る必要が生じてきた。１
つの方法としてＭＲ素子の磁化容易方向に鎖交する導体
層を形成し、その導体層に電流を流すことによってバイ
アス磁界を発生させる方法がある。しかし、必要な磁界
を得るためには数１００ｍＡ程度の電流を必要とし、均
一な磁界を印加することが田型であった。 さらには以上のようなバイアス方式を採用した結果、セ
ンス電流用電源、及び、２方向のバイアス電源がそれぞ
れ必要になり、装置構成が複雑なるという問題点があっ
た。 なお、本発明に関連する従来例として、特開昭５６−１
６５９２４、特開昭５９−１２１６１６などを挙げるこ
とができる。 【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低減させるため
にＭＲ素子の磁化容易方向に均一なバイアス磁界の印加
を可能とする一方、必要な電源数の簡素化を図ることで
ある。
ＭＲ素子の磁化容易方向両端にそれぞれ鎖交する形で導
体層を形成し、それぞれの導体層の一部をＭＲ素子の磁
化容易方向端部に電気的に接触させ、さらにＭＲ素子に
隣接し、かつ、磁化容易方向に平行に電流が流れるよう
に２つの導体層の間にバイパス導体層を設けることによ
って上記目的は達成される。 ［作用］ 本発明の作用を第１図、第２図を用いて説明する。第１
図は本発明の基本的構成を示す回路図であり、第２図は
本発明の一実施例の磁気ヘッド要部の斜視図である。 本発明による導体層構造は第２図に示すように。 電極１ｂと１ｄはバイパス導体部３で接続されて凹形の
下部導体層をなし、電極１ａは導体部４ａによって、あ
るいは、電極１ｃは導体部４ｂによって下部導体層に接
続されている。さらに電極１ａと１ｃはＭＲ膜２と電気
的に接触している。 本発明の磁気ヘッドを実際に使用するときは。 例えば、電極１ｂ、１ｃを零電位と接続し、１ａは正電
位、１ｄは負電位の定電流源と接続する。 このような接続によって電源から電極１ａに流れる電流
は以下の３つの経路を取る。 １つはＭＲ素子２、電ＶｉＬ ｃ、導体部４ｂを経て電
極１ｄに流れる経路である（経路１）。ここで、電極１
８．１０間の電圧の変化がＭＲ比出力なる。 ２つ目は導体部４ａ、バイパス導体部３を経て電極１ｄ
に流れる経路である（経路２）。バイパス導体部３を流
れる電流によってＭＲ素子の磁化困難方向に磁界が印加
される。バイパス導体部３の電気抵抗を制御することに
よって電流値を調整し、最適な磁界を発生させることが
可能である。 ３つ目は導体部４ａがら電極１ｂに流れる経路である（
経路３）。ここで、電極１ｄには負の電位が与えられて
いるために同時に電極１ｃがら１ｄにも電流が流れてい
る。 １ａから１ｂ、１ｃから１ｄの向きに電流が流れるため
に、ＭＲ素子の磁化容易方向の両端に同じ向きの磁界が
発生する。ここではＭＲ素子印加される磁界の勾配を小
さくするためにＭＲ素子に最も近い電極１ａ、１ｃの電
流値を等しくするように電極１ｄの電位を決定する。こ
の効果にょってＭＲ素子全体に均一な磁界が印加される
ことになる。 （実施例］ 第２図を用いて電極導体層およびＭＲ素子部分の製作順
序を説明する。 最初に電極１ｂ、バイパス導体部３および、電極１ｄか
ら成る凹型の導体層を積層する。導体層は膜厚０．２μ
ｍのＣｕである。導体パターンの形成は通常のホトリソ
グラフィ技術を用いて行なった。次に絶縁層として膜厚
０６１５μｍのＳｉＯ２（図示せず）を積層し、引き続
き導体部４用のスルーホールを形成する。導体部４は下
部導体と同じＣｕであり、高さは絶縁層と同じ＜０．１
５μｍである。続いてＭＲ膜２を蒸着する。本実施例で
はＭＲ膜として膜厚０，０４μｍ、長さ１６μｍ、高さ
８μｍ、トラック幅４μｍの大きさで８２ Ｎ ｉ −
１８Ｆ ｅを用いた。ＭＲ膜２を蒸着後、電極１ａ、Ｉ
Ｃを積層してＭＲ素子および電極部分の形成を完成する
。 本実施例では電極１ａに＋６０ｍＡの定電流源を接続し
、経路１、経路２、経路３にそれぞれ１０ｍＡ、３０ｍ
Ａ、２０ｍＡ流れるように各電極、導体層の抵抗比を決
定し、そして電極１ａと同じ＜６０ｍＡの電流が電極１
ｃに流れるように一１００ｍＡの定電流源を電極１ｄに
接続した。本実施例では導体層のパターン幅を変えて抵
抗比を制御した。しかし、抵抗値を制御する方法として
は、例えば、導体部４ａ、４ｂをＷ、Ｎｂ、Ｍｏ等、Ｃ
ｕとは抵抗率の異なる金属で積層する方法や電極と電源
等の間に抵抗を接続する方法がある。 第３図はＭＲ素子に鎖交する導体から発生する磁界の空
間分布を示したもので、図の曲線ａは両端の磁化困難方
向磁界印加用導体に電流を流した場合、曲線すは片端の
み磁化困難方向磁界印加用導体に電流を流した場合を示
している。この結果によれば、間隔を開け、同方向に電
流を流した２つの導体から発生する磁界は導体の中間部
で磁界勾配が無く、−様な磁界になっていることが分か
る。 第４図は本発明によるバルクハウゼンノイズ抑制の効果
を比較したものである。図中の破線は本実施例と同じ素
子形状で容易方向のバイアスのない場合、−点鎖線は電
Ｖｉ１ ｃと１ｄをともに零電位に接続し、つまり、素
子容易方向の片側のみからバイアスを印加した場合、実
線は本発明の場合である。本発明によって、ＭＲ膜の容
易方向に均一な磁場を印加することが可能となり、狭ト
ランク対応のアスペクト比が小さい素子（本実施例では
アスペクト比２）でもバルクハウゼンノイズの無い再生
出力を得られることがわかる。 その他の実施例を第５図と第６図に示す。第５図はヨー
ク型ＭＲヘッドである（実施例２）。第６図はトラック
幅分のみ記録媒体面に突出した凸型ＭＲヘッドである（
実施例３）。ヨーク型ＭＲヘッドや凸型ＭＲヘッドを用
いると電極とＭＲ素子が完全に鎖交する構造にヘッドを
形成することが可能になり、磁化容易方向のバイアスを
より効率良く印加できる。この結果動作に必要な電流を
少なくすることができる。
体層を形成し、それぞれの導体層の一部をＭＲ素子の磁
化容易方向端部に電気的に接触させ、さらにＭＲ素子に
隣接し、かつ、磁化容易方向に平行に電流が流れるよう
に２つの導体層の間にバイパス導体層を設けることによ
って上記目的は達成される。 ［作用］ 本発明の作用を第１図、第２図を用いて説明する。第１
図は本発明の基本的構成を示す回路図であり、第２図は
本発明の一実施例の磁気ヘッド要部の斜視図である。 本発明による導体層構造は第２図に示すように。 電極１ｂと１ｄはバイパス導体部３で接続されて凹形の
下部導体層をなし、電極１ａは導体部４ａによって、あ
るいは、電極１ｃは導体部４ｂによって下部導体層に接
続されている。さらに電極１ａと１ｃはＭＲ膜２と電気
的に接触している。 本発明の磁気ヘッドを実際に使用するときは。 例えば、電極１ｂ、１ｃを零電位と接続し、１ａは正電
位、１ｄは負電位の定電流源と接続する。 このような接続によって電源から電極１ａに流れる電流
は以下の３つの経路を取る。 １つはＭＲ素子２、電ＶｉＬ ｃ、導体部４ｂを経て電
極１ｄに流れる経路である（経路１）。ここで、電極１
８．１０間の電圧の変化がＭＲ比出力なる。 ２つ目は導体部４ａ、バイパス導体部３を経て電極１ｄ
に流れる経路である（経路２）。バイパス導体部３を流
れる電流によってＭＲ素子の磁化困難方向に磁界が印加
される。バイパス導体部３の電気抵抗を制御することに
よって電流値を調整し、最適な磁界を発生させることが
可能である。 ３つ目は導体部４ａがら電極１ｂに流れる経路である（
経路３）。ここで、電極１ｄには負の電位が与えられて
いるために同時に電極１ｃがら１ｄにも電流が流れてい
る。 １ａから１ｂ、１ｃから１ｄの向きに電流が流れるため
に、ＭＲ素子の磁化容易方向の両端に同じ向きの磁界が
発生する。ここではＭＲ素子印加される磁界の勾配を小
さくするためにＭＲ素子に最も近い電極１ａ、１ｃの電
流値を等しくするように電極１ｄの電位を決定する。こ
の効果にょってＭＲ素子全体に均一な磁界が印加される
ことになる。 （実施例］ 第２図を用いて電極導体層およびＭＲ素子部分の製作順
序を説明する。 最初に電極１ｂ、バイパス導体部３および、電極１ｄか
ら成る凹型の導体層を積層する。導体層は膜厚０．２μ
ｍのＣｕである。導体パターンの形成は通常のホトリソ
グラフィ技術を用いて行なった。次に絶縁層として膜厚
０６１５μｍのＳｉＯ２（図示せず）を積層し、引き続
き導体部４用のスルーホールを形成する。導体部４は下
部導体と同じＣｕであり、高さは絶縁層と同じ＜０．１
５μｍである。続いてＭＲ膜２を蒸着する。本実施例で
はＭＲ膜として膜厚０，０４μｍ、長さ１６μｍ、高さ
８μｍ、トラック幅４μｍの大きさで８２ Ｎ ｉ −
１８Ｆ ｅを用いた。ＭＲ膜２を蒸着後、電極１ａ、Ｉ
Ｃを積層してＭＲ素子および電極部分の形成を完成する
。 本実施例では電極１ａに＋６０ｍＡの定電流源を接続し
、経路１、経路２、経路３にそれぞれ１０ｍＡ、３０ｍ
Ａ、２０ｍＡ流れるように各電極、導体層の抵抗比を決
定し、そして電極１ａと同じ＜６０ｍＡの電流が電極１
ｃに流れるように一１００ｍＡの定電流源を電極１ｄに
接続した。本実施例では導体層のパターン幅を変えて抵
抗比を制御した。しかし、抵抗値を制御する方法として
は、例えば、導体部４ａ、４ｂをＷ、Ｎｂ、Ｍｏ等、Ｃ
ｕとは抵抗率の異なる金属で積層する方法や電極と電源
等の間に抵抗を接続する方法がある。 第３図はＭＲ素子に鎖交する導体から発生する磁界の空
間分布を示したもので、図の曲線ａは両端の磁化困難方
向磁界印加用導体に電流を流した場合、曲線すは片端の
み磁化困難方向磁界印加用導体に電流を流した場合を示
している。この結果によれば、間隔を開け、同方向に電
流を流した２つの導体から発生する磁界は導体の中間部
で磁界勾配が無く、−様な磁界になっていることが分か
る。 第４図は本発明によるバルクハウゼンノイズ抑制の効果
を比較したものである。図中の破線は本実施例と同じ素
子形状で容易方向のバイアスのない場合、−点鎖線は電
Ｖｉ１ ｃと１ｄをともに零電位に接続し、つまり、素
子容易方向の片側のみからバイアスを印加した場合、実
線は本発明の場合である。本発明によって、ＭＲ膜の容
易方向に均一な磁場を印加することが可能となり、狭ト
ランク対応のアスペクト比が小さい素子（本実施例では
アスペクト比２）でもバルクハウゼンノイズの無い再生
出力を得られることがわかる。 その他の実施例を第５図と第６図に示す。第５図はヨー
ク型ＭＲヘッドである（実施例２）。第６図はトラック
幅分のみ記録媒体面に突出した凸型ＭＲヘッドである（
実施例３）。ヨーク型ＭＲヘッドや凸型ＭＲヘッドを用
いると電極とＭＲ素子が完全に鎖交する構造にヘッドを
形成することが可能になり、磁化容易方向のバイアスを
より効率良く印加できる。この結果動作に必要な電流を
少なくすることができる。
本発明によって、簡素な構成でありながらバルクハウゼ
ンノイズが低減し、高密度磁気記録に適した磁気ヘッド
を提供することができる。
ンノイズが低減し、高密度磁気記録に適した磁気ヘッド
を提供することができる。
第１図は本発明の回路構成図、第２図は本発明の実施例
１の磁気ヘッドの要部斜視図、第３図は本発明しこよる
磁化容易方向のバイアス磁界の空間分布図、第４図は磁
界−出力特性曲線図、第５図、第６図は本発明の他の実
施例の磁気ヘッドの要部斜視図である。 符号の説明 １ａ、１ｂ、１ｃ、１ ｄ−・・電極、２ ・・Ｍ Ｒ
素子、３・・・バイパス導体部、４ａ、４ｂ・・・導体
部、５・・仙＝Ｌ２ Ｖ１ンθ、Ｖｚ＜０ Ｃ（Ｌ） ｒｉｆｉｊを一庚乙巨淳ｉ方向砥界師力ロ用
壽イ本：１電４Ｌカｋ（たり１さ（ｂ） 乃１浄の２
に釦どノ困艷方陶友吃和ｐ１ｒＪ月１１本イト１−電次
をン賃λ７＝ｊ＃巣 図 ｔ ■ 図
１の磁気ヘッドの要部斜視図、第３図は本発明しこよる
磁化容易方向のバイアス磁界の空間分布図、第４図は磁
界−出力特性曲線図、第５図、第６図は本発明の他の実
施例の磁気ヘッドの要部斜視図である。 符号の説明 １ａ、１ｂ、１ｃ、１ ｄ−・・電極、２ ・・Ｍ Ｒ
素子、３・・・バイパス導体部、４ａ、４ｂ・・・導体
部、５・・仙＝Ｌ２ Ｖ１ンθ、Ｖｚ＜０ Ｃ（Ｌ） ｒｉｆｉｊを一庚乙巨淳ｉ方向砥界師力ロ用
壽イ本：１電４Ｌカｋ（たり１さ（ｂ） 乃１浄の２
に釦どノ困艷方陶友吃和ｐ１ｒＪ月１１本イト１−電次
をン賃λ７＝ｊ＃巣 図 ｔ ■ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、抵抗変化検出用導体、磁化困難方向磁界印加用導体
、および磁化容易方向磁界印加用導体を備えた磁気抵抗
効果型再生ヘッドにおいて、２個の電源を用いて上記３
個の導体に電流を流すことを特徴とする磁気抵抗効果型
再生ヘッド。 ２、磁気抵抗効果素子の両端に設けた抵抗変化検出用導
体パターン、絶縁層を介して磁気抵抗効果素子に隣接し
て設けた磁化困難方向磁界印加用導体パターンを有する
磁気抵抗効果型再生ヘッドにおいて、磁気抵抗効果素子
の両端部で、一方の抵抗変化検出用導体パターンと一方
の磁界印加用導体パターンがそれぞれ接続され、磁気抵
抗効果素子を周回するようにに形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気抵抗効果型再
生ヘッド。 ３、電極端子４個を持ち、内１個が正、１個が負の電位
を持つ定電流源と、残り２個が零電位と接続される導体
層形状を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁気抵
抗効果型再生ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10999990A JPH0410209A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 磁気抵抗効果型再生ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10999990A JPH0410209A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 磁気抵抗効果型再生ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410209A true JPH0410209A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14524534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10999990A Pending JPH0410209A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 磁気抵抗効果型再生ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0410209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6600166B2 (en) | 2000-07-26 | 2003-07-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Scanning exposure method |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP10999990A patent/JPH0410209A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6600166B2 (en) | 2000-07-26 | 2003-07-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Scanning exposure method |
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