JPH04102215A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JPH04102215A
JPH04102215A JP2219828A JP21982890A JPH04102215A JP H04102215 A JPH04102215 A JP H04102215A JP 2219828 A JP2219828 A JP 2219828A JP 21982890 A JP21982890 A JP 21982890A JP H04102215 A JPH04102215 A JP H04102215A
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JP
Japan
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thin film
soft magnetic
magnetic field
magnetic thin
high frequency
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Pending
Application number
JP2219828A
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English (en)
Inventor
Yasunari Sugiyama
康成 杉山
Hiroyuki Omori
広之 大森
Kazuhiko Hayashi
和彦 林
Masatoshi Hayakawa
正俊 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to DE69122816T priority patent/DE69122816T2/de
Priority to US07/747,849 priority patent/US5585983A/en
Publication of JPH04102215A publication Critical patent/JPH04102215A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/332Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using thin films

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

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、磁気ヘッドに関し、特に、従来と異なる原理
に基づく磁気ヘッドに関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、磁気ヘッドにおいて、外部磁場に応じて透磁
率が変化する軟磁性薄膜と、軟磁性薄膜に高周波電流を
流す手段と、軟磁性薄膜にバイアス磁界を印加する手段
とを具備し、軟磁性薄膜にバイアス磁界を印加し、かつ
高周波電流を流した状態で高周波電流が流れる方向の軟
磁性薄膜の両端間の電位差の変化を検出するようにする
ことによって、磁気記録の読み取りを高感度で行うこと
ができるようにしたものである。
〔従来の技術〕
磁気記録の高密度化に伴い、その読み取り用磁気ヘッド
として、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの相対速度に依存
しない磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッド(以下、MR
ヘッドという)が開発されている。そして、このMRヘ
ッドとして、パーマロイ薄膜を用いたものが知られてい
る。
なお、本発明に関連する技術として、外部磁場によるア
モルファス金属細線の高周波電気抵抗の変化を測定した
例がある(第13回日本応用磁気学会学術講演概要集(
1989)第214頁)。
また、最近では、MRヘッドよりも優れた磁気ヘッドと
してアクティブヘッドが提案されているが、これは外部
磁場によるコイルのインダクタンスの変化を利用したも
のである(例えば、1990年電子情報通信学会春季全
国大会講演予稿集5−35頁)。
〔発明が解決しようとする課題〕
パーマロイ薄膜を用いた上述の従来のMRヘッドは、磁
気抵抗効果によるパーマロイ薄膜の電気抵抗Rの変化の
割合ΔR/Rが2%程度と小さいため、感度が低いとい
う問題があった。
従って、本発明の目的は、磁気記録の読み取りを高感度
で行うことができる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〕
上記目的を達成するために、本発明は、磁気ヘッドにお
いて、外部磁場に応じて透磁率が変化する軟磁性薄膜1
と、軟磁性薄膜1に高周波電流を流す手段と、軟磁性薄
膜1にバイアス磁界を印加する手段とを具備し、軟磁性
薄膜1にバイアス磁界を印加し、かつ高周波電流を流し
た状態で高周波電流が流れる方向の軟磁性薄膜1の両端
間の電位差の変化を検出するようにしている。
[作用〕 第1図を参照して本発明の磁気ヘッドの原理を説明する
。第1図に示すように、長方形状の軟磁性薄膜1の長手
方向(X軸方向)に高周波電流Iを流し、かつバイアス
磁界Haを印加する場合を例にとって考える。この軟磁
性薄膜1のインピーダンスをZとすると、Z=R+jω
してある。ここで、R及びLはそれぞれ軟磁性薄膜1の
抵抗及びインダクタンス、ωは高周波電流Iの角周波数
である。インダクタンスしは軟磁性薄膜1の透磁率μに
依存するので、結局、軟磁性薄膜1のインピーダンスZ
は透磁率μに依存することがわかる。
ところで、この場合、高周波電流Iにより軟磁性薄膜1
内に生ずる磁場H8おはこの高周波電流Iが流れる方向
に垂直なy−z面内にあるので、インピーダンスZに影
響するのはこのy−z面内のμの値である。一方、二〇
μはX軸方向の外部磁場Haxに応じて変化する(第2
図参照)。このため、このように外部磁場Hエエにより
μが変化することによるインピーダンスZの変化、従っ
て高周波電流■が流れる方向の軟磁性薄膜10両端間の
電位差の変化を測定することによって、外部磁場Hax
を検出することができる。
そこで、この外部磁場H1xを磁気記録媒体からの磁場
と考えれば、磁気記録媒体の磁気記録の読み取りを行う
ことができることがわかる。そして、この場合には、μ
が十分に大きい軟磁性薄膜1に対しては、小さな外部磁
場に対してインピーダンスZ、従って高周波電流Iが流
れる方向の軟磁性薄膜1の両端間の電位差が大きく変化
することから、磁気記録の読み取りを高感度で行うこと
ができる。
〔実施例] 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。なお、実施例の全図において、同一もしくは対
応する部分には同一の符号を付し、重複説明を省略する
まず、この実施例による磁気ヘッドにおいて用いられる
軟磁性薄膜の基礎的な特性について説明する。
この実施例においては、第3図に示すように、高周波ス
パッタリング法により、ガラス基板2上に膜厚が例えば
1.72μmのアモルファスC07STaIIZrz薄
膜から成る軟磁性薄膜1を形成した。
この高周波スパッタリングは、3 X 10−”Tor
rのアルゴンガス雰囲気中で行った。
次に、例えば1kOeの回転磁場中においてこのアモル
ファスCo?5TaxZr+a薄膜がら成る軟磁性薄膜
1を340℃の温度で30分間熱処理した。その後、こ
の軟磁性薄膜lに高周波磁場を印加して磁気特性を測定
したところ、実効透磁率が周波数10MHzテ3480
.100MHzで1550という軟磁気特性を示した。
次に、このガラス基板2上にアモルファスCoHTa+
+Zr+4i1膜から成る軟磁性薄膜1を形成したもの
から第4図に示すような試料を切り出し、この軟磁性薄
膜1上に電流端子3a、3b及び電圧端子4a、4bを
形成して測定用試料を作製した。
次に、第5図に示すように、この測定用試料の電流端子
3a、3b間に高周波電流■を流し、かつこの測定用試
料の長手方向にバイアス磁場H。
及び周波数がIMHzで大きさが2〜3m0eの高周波
外部磁場H0xを印加した。
このときの電圧端子4a、4b間の電圧をスペクトルア
ナライザーで測定した結果の一例を第6図に示す。ここ
で、第6図の横軸は周波数、縦軸は測定電圧である。ま
た、中心周波数は100゜1M七で測定範囲は100.
1±2.5M七である。第6図において、中心のピーク
はキャリア(*送波)によるものであり、他のピークは
外部磁場HIIKにより変調された信号成分及びその高
調波成分である。第6図より明らかなように、外部磁場
H,xにより変調された信号成分はキャリアに対して1
0%以上の大きな応答を示している。
一方、比較のために、アモルファスC0tsTazZr
+411膜から成る軟磁性薄膜1を形成後、熱処理を行
わずに上述と同様にして磁気特性の測定を行ったところ
、実効透磁率は周波数10MHzで650.100MH
zで570と、上述の熱処理を行ったアモルファスCo
BTa+ IZr+ a薄膜から成る軟磁性薄膜1と比
較して実効透磁率の値は小さかった。
また、電圧端子4a、4b間の電圧を上述と同様にして
スペクトルアナライザーで測定したところ、実効透磁率
の減少に伴う信号電圧の減少が見られた。
以上のように、実効透磁率が十分に大きい軟磁性薄膜1
に対しては、わずか2〜3m0eの外部磁場H1)Xに
対して10%以上の大きな応答が得られることがわかる
第7図に高周波外部磁場H1xによるアモルファスCo
tsTa++Zr+am膜から成る軟磁性薄膜1のイン
ピーダンスZの変化の例を示す。また、第8図はバイア
ス磁場Hm =0. 40e 、高周波外部磁場H−−
=0. 10e 、高周波外部磁場H08の周波数f□
、=IMHzのときの電圧端子4a、4b間の電圧の波
形の例を示す。
第9図はこの実施例による磁気ヘッドの概念的な構成を
示す。
第9図において、符号5はバイアス磁場H3を発生させ
るための導体を示す。この導体5は高周波電流■が流れ
る方向と直交する方向に延び、かつ軟磁性薄膜1から絶
縁されている。そして、バイアス磁場H1は、この導体
5に電流iを流すことによって発生される。
この第9図に示す素子6を例えば第10図に示すように
ヨーク7a、7b間に組み込むことにより、従来のヨー
ク型MRヘッドと同様な構成の磁気ヘッドを構成するこ
とができる。この場合、磁気記録媒体8からの磁場はヨ
ーク7b、7e間のギャップからヨーク7a、7b、7
cを通って素子6に印加され、この磁場による軟磁性薄
膜1のインピーダンスZの変化が、第9図の電圧端子4
a、4b間の電位差の変化として検出される。そして、
これによって磁気記録の読み取りが行われる。
次に、この実施例による磁気ヘッドの具体的な構造例に
ついて第11図を参照しながら説明する。
第11図において、符号9は基板、10a〜10eは配
線パターンを示す。また、R,、R,は抵抗、Cr、C
tはキャパシター、D+、Dzはショットキーダイオー
ドを示す。そして、これらの抵抗R,,R2、キャパシ
ター〇+、Cz及びショットキーダイオードD+ 、D
2によりAM検波回路11が構成されている。なお、こ
のAM検波回路11の代わりに例えばFM検波回路を用
いることも可能である。C1は可変キャパシター(バリ
キャップ)を示し、実際には基FiQ上に組み込まれる
この例においては、バイアス磁場H3発体用の電流iは
配線パターン10aを通ってアースGに流され、高周波
電流■は配線パターン10bがら抵抗R1、配線パター
ン10c、軟磁性薄膜1及び配線パターン10aを通っ
てアースGに流される。そして、高周波電流Iが流れる
方向の軟磁性薄膜1の両端間の電位差の変化は、出力端
子■からの出力電圧の変化として検出される。なお、符
号12は抵抗R1とキャパシター〇4とにより構成され
るローパスフィルターを示す。このローパスフィルター
12により、出力電圧から高域成分が取り除かれる。
なお、第12図にこの例で用いられた軟磁性薄膜1のイ
ンピーダンスZの外部磁場による変化の例を示す。
以上のように、この実施例によれば、従来のMRヘッド
に比べて高い感度で磁気記録の読み取りを行うことがで
きる。また、この実施例による磁気ヘッドの構成は、従
来のMRヘッドと同様に簡単である。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、軟磁性薄膜1としては、上述の実施例で挙げた
アモルファスCotsTa++Zrzfl膜以外のもの
を用いることも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上述べたように構成されているので、高感
度で磁気記録の読み取りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の磁気ヘッドの原理を説明するための斜
視図、第2図は軟磁性薄膜の透磁率の外部磁場による変
化の例を示すグラフ、第3図〜第5図は本発明の一実施
例による磁気ヘッドにおける軟磁性薄膜の作製方法及び
その磁気特性の測定方法を説明するための斜視図、第6
図は本発明の一実施例による磁気ヘッドにおける軟磁性
薄膜から出力される電圧のスペクトルアナライザーによ
る測定結果を示すグラフ、第7図は本発明の一実施例に
よる磁気ヘッドにおける軟磁性薄膜のインピーダンスの
外部磁場による変化の例を示すグラフ、第8図は本発明
の一実施例による磁気ヘッドにおける軟磁性薄膜から出
力される電圧の波形の例を示す波形図、第9図は本発明
の一実施例による磁気ヘッドの概念的な構成を説明する
ための斜視図、第10図は本発明の一実施例による磁気
ヘッドの構成例を示す側面図、第11図は本発明の一実
施例による磁気ヘッドの構造例を示す平面図、第12図
は本発明の一実施例による磁気ヘッドの構造例における
軟磁性薄膜のインピーダンスの外部磁場による変化の例
を示すグラフである。 図面における主要な符号の説明 1:軟磁性薄膜、 2ニガラス基板、 3a。 3b:を流端子、 4a、4b:電圧端子、5:バイア
ス磁場発生用の導体、 7a、7b。 7c:ヨーク、 8:M!気記録媒体。 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 ↑、#:8月の原11 第1図 第3図 ン9リ 宵=盲六;矛→ 第4図 」・j定各2 第5図 外部ぶ&場にまクインヒ己夕′ンスの室l乙のス列第7
図 七カ電R液ガクの一イタ1 第8図 外部磁場 タト苦予6巨よ倦Eよ仝φメぽyキ′−の斐イ已の<+
1第2図 MシF表 周坂叡人へ°り1−、tし 第6図 石森九ヘッY゛のセ状芝コ刀 第9図 石b、気へ、7ト”y旧iNイ列 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 外部磁場に応じて透磁率が変化する軟磁性薄膜と、 上記軟磁性薄膜に高周波電流を流す手段と、上記軟磁性
    薄膜にバイアス磁界を印加する手段とを具備し、 上記軟磁性薄膜に上記バイアス磁界を印加し、かつ上記
    高周波電流を流した状態で上記高周波電流が流れる方向
    の上記軟磁性薄膜の両端間の電位差の変化を検出するよ
    うにした磁気ヘッド。
JP2219828A 1990-08-21 1990-08-21 磁気ヘッド Pending JPH04102215A (ja)

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