JPH04149812A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

Info

Publication number
JPH04149812A
JPH04149812A JP27330090A JP27330090A JPH04149812A JP H04149812 A JPH04149812 A JP H04149812A JP 27330090 A JP27330090 A JP 27330090A JP 27330090 A JP27330090 A JP 27330090A JP H04149812 A JPH04149812 A JP H04149812A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
magnetic head
antiferromagnetic
electrode
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27330090A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Koyama
直樹 小山
Masahiro Kitada
北田 正弘
Isamu Yuhito
勇 由比藤
Hideo Tanabe
英男 田辺
Ryoichi Nakatani
亮一 中谷
Noboru Shimizu
昇 清水
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP27330090A priority Critical patent/JPH04149812A/ja
Publication of JPH04149812A publication Critical patent/JPH04149812A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Heads (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】
本発明は磁気記録装置における磁気ヘッドの構造と材料
に関する。
【従来の技ml 磁気抵抗効果を利用した磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果
膜の磁壁の移動に伴うバルクハウゼンノイズ発生を抑え
るために、磁気抵抗効果膜の一部または全部に反強磁性
体を設けて、交換バイアス磁界を印加して磁区を制御し
ている。また出力を検出するために磁気抵抗効果膜の両
端にはリード線を設け、その材料としてはAuやCu等
が用いられていた。このような構造のヘッドに関しては
、特開昭62−40610や特開平2−12610に開
示されているように、反強磁性膜に接して電極が形成さ
れることになる。また特開平2−68706では、反強
磁性膜と組み合わせたときの電極としてタングステンを
用いた場合を示している6タングステンの多孔性や接着
性を改善するために、タングステンの上下を他の金属で
挾んだ電極を反強磁体の上に形成する構造が開示されて
いる。 【発明が解決しようとする課題】 上記従来技術は、電極材料と反強磁性膜の間で生じる反
応に関する配慮がなされておらず、ヘッドの信頼性に関
して問題があった。すなわち、従来のAuやCuからな
る電極ではヘッド製造中の温度上昇やヘッド動作中の温
度上昇によって反強磁性膜と電極材料との間で反応が生
じて、電極部分の抵抗が上昇したり、交換バイアス磁界
が低下したりする現象が発生する。このため、ヘッド特
性が劣化するという問題があった。また、タングステン
電極は反強磁性膜との反応は生じにくくなるものの、2
層構造にする必要があり、ヘッドの製造方法が複雑であ
った。 本発明は、電極と反強磁性膜との間の反応を防止し、作
製が容易で信頼性の高い磁気抵抗効果型ヘッドの提供を
目的にしている。
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、反強磁性膜と反応を生じ
に<<、耐食性や下地との接着性が優れ、比抵抗の小さ
い材料が必要である。これらを満足する材料としてNb
を主な元素とする材料を電極に使用した。
【作用】
磁区制御に適した反強磁性膜としてはFe−Mn合金が
知られている。NbはFe−Mn合金との拡散が生じに
くく、350℃以下の温度では反応がほとんど生じない
。このため、ヘッド作製プロセス中やヘッド動作中に温
度が上昇しても、界面に反応層が生じたりしない。この
ため、電気抵抗の上昇やバイアス磁界の低下がおこらず
、ヘッド特性の劣化は見られない。さらに、耐食性の点
でも通常の使用条件ではNbはNi−Feと同等の耐性
をもつために、耐食性の観点からも長期的な信頼性が確
保できる。
【実施例】
[実施例1] 第1図に本発明の第1の実施例を示す。同図は磁気抵抗
効果型薄膜ヘッドの断面を示す。基板1の上に磁気抵抗
効果素子2を形成し、その両端に反強磁性膜3を形成し
である。電極4は反強磁性膜を覆うようにして形成され
ている。このように反強磁性膜3と電極4は接して形成
する。ヘッドとして動作させるためには磁気抵抗効果素
子を挾む磁気シールド層および、バイアス磁界印加手段
が必要であるが、ここでは省略しである。磁気抵抗効果
膜には、膜厚35nmのNi−Fe合金を使用し、反強
磁性膜には膜厚30nmのFe−Mn合金を使用した。 電極には膜厚150nmのNb膜を用いた。その後、絶
縁層を介して、Ni−Fe合金からなる磁気シールドを
積層する。この際に、磁気シールド層が良好な磁気特性
を得るためには、300℃程度の温度で成膜する必要が
ある。Nb膜は350度℃以上の温度でないとF e 
−M n合金と反応しないため、電気抵抗の増加や交換
結合磁界の低下などは生じなかった。さらに、ヘッド素
子に6 X 10’A/ c m2の電流密度の電流を
流して通電寿命を調べたところ、5X10”Hr経って
もヘッド特性に変化は生じなかった・ このように、300℃程度の高温プロセス工程や高電流
密度の寿命試験においても、Fe−Mn反強磁性膜に接
する電極をNbにすることによって、反強磁性膜と電極
とが反応せずに特性劣化のない磁気抵抗効果型ヘッドを
得ることができた。 なお、本実施例では電極としてNb膜膜体体使用した場
合を示したが、Nb膜の上にAuなどの低比抵抗材料を
組み合わせることも可能であり、この場合は電極の抵抗
を下げられるという効果がある。 また本実施例では反強磁性膜よりも内側に電極を形成し
ており、感磁部と反強磁性膜との位置が離れている。こ
のため、反強磁性膜との交換結合による感磁部感度の低
下はほとんどみられず、再生出力の低下は生じないとい
う効果もある。 なお上記実施例では磁気抵抗効果膜のバイアス法に関し
ては特に記述してはいないが、従来から知られているよ
うに軟磁性膜や永久磁石膜を磁気抵抗効果膜に隣接して
設けてバイアス磁界を印加するソフトバイアス法や永久
磁石バイアス法を用いることができる。また電極の境界
を斜めにして、電流の流れる方向と磁化の方向が角度を
もつようにしたバーバポール法も用いることができる。 [実施例2] 第2図に本発明の第2の実施例を示す、a気抵抗効果膜
、反強磁性膜および電極の積層順序、膜厚および材料は
第1の実施例と同じであるが、電極4と反強磁性膜3の
位置が異なり、電極よりも内側に反強磁性膜が形成され
ている0本実施例の場合も実施例1と同様にプロセス途
中でFe−M n膜とNb電極との間の反応は生じない
ため、特性劣化が生じない。なお、Nb電極で覆われて
いない部分の反強磁性膜は、この上に積層する絶縁膜と
接する。絶縁膜として通常用いられるA1.O,やS 
i O,などとは300℃程度の温度では反応しないた
め、交換結合磁界が低下するような現象は生じず、特性
の劣化はない、また、本実施例では、電極よりも反強磁
性膜のほうが内側にある。このため、電極近傍の磁化変
化は感磁部の中央部分よりも小さくなるので、トラック
幅の境界部分で感度を低下させ、隣接トラックからの雑
音の影響を受けにくくなる。このように本実施例では、
電極と反強磁性膜との位置を変えることによって、トラ
ック幅方向の感度分布を変えることができる。また、本
実施例においても実施例の1と同様にバイアス手段とし
て従来知られているいずれの方法も用いることができる
。 [実施例3コ 第3図に本発明の第3の実施例を示す、この実施例は実
施例1の磁気抵抗効果型ヘッドにバイアス法としてシャ
ントバイアスを用いた場合を示す。 基板1、磁気抵抗効果膜2、反強磁性膜3および電極4
の材料、膜厚および形成法は実施例の1と同じである。 この上にシャントバイアス用のシャント導体5を形成す
る。導体としては膜厚50nmのNbを用いた。ヘッド
出力は、シャント導体と磁気抵抗効果膜にながれる電流
の分流比によって変動する。このために、各膜厚、比抵
抗および2層間の接触抵抗を精度良く制御する必要があ
る。ここで磁気抵抗効果膜とNb膜との接触抵抗の制御
には、シャント導体用のNb膜膜層膜る前に磁気抵抗効
果膜の表面をスパッタエツチングやイオンミリングでク
リーニングすることが有効であった。 本実施例では、導体にもNbを用いたシャントバイアス
法を用いて、電極と同じ材料にしたため。 導体と電極感の反応による電気抵抗の増大などの特性劣
化は発生しない。また、NbはNi−Feとの反応も起
しにくいので、感磁部の特性劣化も生じないという効果
がある。 なお5本実施例ではシャント膜としてNbの単層膜を使
用した場合について述べたが、Nbと軟磁性膜やNbと
永久磁石膜などを組み合わせた多層膜を用いることもで
きる。この場合、Nb膜によるシャントバイアスととも
に、軟磁性膜や永久磁石によるソフトバイアスや永久磁
石バアイスが付加される。このため、この分Nbシャン
ト膜の厚さを薄くしてシャントによる磁界を下げること
ができる。これにより、シャント膜の分流比が低下する
ので出力の向上を図ることができる。 [実施例4] 第4図に本発明の第4の実施例を示す、この実施例は実
施例2の磁気抵抗効果型ヘッドにバイアス法としてシャ
ントバイアスを用いた場合を示す。 基板1、磁気抵抗効果膜2、反強磁性膜3および電極4
の材料、膜厚および形成法は実施例の1と同じである。 この上にシャントバイアス用のシャント導体5を形成す
る。導体としては膜厚50nmのNbを用いた。 本実施例の場合電極に覆われていない反強磁性膜の部分
もシャント膜で覆われてしまうため、反強磁性膜の特性
変化は生じない。 なお、上記実施例ではいずれも磁気抵抗効果膜としては
Ni−Feの場合だけを示したが、Co。 Rh、Ruを添加したN1−F eにおいてもNb電極
との反応は生じにくく同様の効果がある。この場合、こ
れらの元素をNi−Feにたいして5〜20%添加した
場合には磁気抵抗変化率が数%から数10%程増加する
ので、出力の向上を図ることができた。添加量のとして
は8〜15%の範囲にすることがより好ましいことが分
かった。 また1反強磁性膜としてはF e −M nの場合だけ
を示したが、 G e −M n 、 Co −N d
を用いてもバイアス効果があり、またこれらの材料とN
bとの反応による特性の変化は見られず、同様の効果が
得られた。また、反強磁性膜として用いるF e −M
 n合金、G e −M n合金、Co−Nd合金にN
i、Co、Rh、Ru、Pt、Zr、Ti。 Nb、Cuなどの添加元素を加えても著しいバイアス磁
界の低下は見られず、はぼ同等なバイアス磁界かえられ
る。この場合も、Nb膜との反応は生じにくく同様に信
頼性が向上する効果が得られた。この場合は、添加元素
によって反強磁性膜の耐食性が向上し、通常の使用条件
のもとでは十分な耐食性を持つことが確かめられた。特
に耐食性の向上には5%以上添加することが好ましく、
またバイアス磁界の低下を防止する観点からはは20%
以下にすることが好ましかった。
【発明の効果】
以上述べてきたように、反強磁性膜に接続する電極とし
てNbを主な元素とする材料を使用することのよって、
反強磁性膜や電極の特性を低下が生じないので、信頼性
の高い磁気ヘッドを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の実施例を示すMR素子の断面図。 第2図は第2の実施例を示すMR素子の断面図。 第3図は第3の実施例を示すMR素子の断面図。 第4図は第4の実施例を示すMR素子の断面図。 符号の説明 1、・・・・・・基板 2、・・・・・・磁気抵抗効果膜 3、・・・・・・反強磁性膜 4、・・・・・・電極 5、・・・・・・シャント導体           
 A−′4/ 図 ノー・・暮例 反弥ル矩1・1膿 222.排気低抗効(梗 φ・・・電極 年2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、磁気抵抗効果膜に磁区構造を制御するための反強磁
    性膜が接続されており、上記磁気抵抗効果膜と反強磁性
    膜に不可避な不純物を含むNbからなるリード線が接続
    されていることを特徴とする磁気ヘッド。 2、前記反強磁性膜およびリード線が前記磁気抵抗効果
    膜の両端に形成されており、前記磁気抵抗効果膜に接す
    る反強磁性膜の一部分または全部がリード線で覆われて
    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
    ヘッド。 3、バイアス用導体膜が磁気抵抗効果膜に接して形成さ
    れ、前記リード線または反強磁性膜で覆われていない部
    分で前記磁気抵抗効果膜と上記バイアス用導体膜とが接
    していることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    磁気ヘッド。 4、前記バイアス用導体層が不可避な不純物を含むNb
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
    磁気ヘッド。 5、前記磁気抵抗効果膜がNi−Fe合金からなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項ま
    たは第4項記載の磁気ヘッド。 6、前記磁気抵抗効果膜がNi−Fe−M合金からなり
    、MがCo、Rh、Ruからなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項、第2項、第3項または第4項記載の
    磁気ヘッド。 7、前記反強磁性膜がFe−Mn、Ge−Mn、Co−
    Ndであることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第
    2項、第3項および第4項記載の磁気ヘッド。 8、前記反強磁性膜がFe−Mn+X合金からなり、X
    がNi、Co、Rh、Ru、Pt、Zr、Ti、Nb、
    Cuであることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第
    2項、第3項または第4項記載の磁気ヘッド。 9、前記反強磁性膜がCo−Nd+X合金またはGe−
    Mn+X合金からなり、XがNi、Co、Rh、Ru、
    Pt、Zr、Ti、Nb、Cuであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項、第2項、第3項または第4項記
    載の磁気ヘッド。
JP27330090A 1990-10-15 1990-10-15 磁気ヘッド Pending JPH04149812A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27330090A JPH04149812A (ja) 1990-10-15 1990-10-15 磁気ヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27330090A JPH04149812A (ja) 1990-10-15 1990-10-15 磁気ヘッド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04149812A true JPH04149812A (ja) 1992-05-22

Family

ID=17525940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27330090A Pending JPH04149812A (ja) 1990-10-15 1990-10-15 磁気ヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04149812A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06243433A (ja) * 1993-02-22 1994-09-02 Nec Corp 磁気抵抗効果ヘッド
US5440233A (en) * 1993-04-30 1995-08-08 International Business Machines Corporation Atomic layered materials and temperature control for giant magnetoresistive sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06243433A (ja) * 1993-02-22 1994-09-02 Nec Corp 磁気抵抗効果ヘッド
US5440233A (en) * 1993-04-30 1995-08-08 International Business Machines Corporation Atomic layered materials and temperature control for giant magnetoresistive sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6917088B2 (en) Magneto-resistive devices
US6952328B2 (en) Magnetic sensing element having second antiferromagnetic layer on edge sections and rear end of a middle section of free magnetic layer
US7026063B2 (en) Spin-valve type magnetoresistance sensor and thin-film magnetic head
JP3447468B2 (ja) 磁気抵抗効果素子及びその製造方法並びにそれを用いた磁気ヘッド
US5337203A (en) Magnetoresistive magnetic head
JP2003204094A (ja) Cpp構造磁気抵抗効果素子
US6826022B2 (en) CPP type magnetic sensor or magnetic sensor using tunnel effect, and manufacturing method therefor
US7944650B2 (en) Magnetoresistive element including layered film touching periphery of spacer layer
JP2002176211A (ja) 磁気抵抗効果素子とその製造方法、およびこれを用いた磁気デバイス
JP3362818B2 (ja) スピンバルブ磁気抵抗効果型トランスジューサ及び磁気記録装置
JP3937388B2 (ja) 磁気センサ及び磁気ヘッド
JP3817399B2 (ja) 磁気抵抗センサー
JP3896789B2 (ja) 磁気トンネル素子及び磁気ヘッド
JP4038839B2 (ja) 磁気抵抗効果素子及びその製造方法
JP3137598B2 (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気変換素子および反強磁性膜
US7068476B2 (en) Magnetic sensing element having no variation in track width and capable of properly complying with track narrowing
JPH04149812A (ja) 磁気ヘッド
US7969690B2 (en) Tunneling magnetoresistive element which includes Mg-O barrier layer and in which nonmagnetic metal sublayer is disposed in one of magnetic layers
JP2003060264A (ja) 磁気検出素子及びその製造方法
JP2002280641A (ja) 交換結合膜及び前記交換結合膜を用いた磁気検出素子
JPH04211106A (ja) 反強磁性膜及びこれを用いた磁気ヘッド
JP2907805B1 (ja) 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果型ヘッドおよび磁気記録再生装置
US7609489B2 (en) Magnetic sensor using NiFe alloy for pinned layer
JP3741981B2 (ja) 磁気検出素子及びその製造方法
JP2008034784A (ja) トンネル型磁気検出素子及びその製造方法