JPH0439739B2 - - Google Patents

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JPH0439739B2
JPH0439739B2 JP62195433A JP19543387A JPH0439739B2 JP H0439739 B2 JPH0439739 B2 JP H0439739B2 JP 62195433 A JP62195433 A JP 62195433A JP 19543387 A JP19543387 A JP 19543387A JP H0439739 B2 JPH0439739 B2 JP H0439739B2
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    • 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
    • G11B5/399—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 with intrinsic biasing, e.g. provided by equipotential strips

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、磁気記憶媒体から情報を読み取るた
めの磁気変換器、更に具体的には改良型磁気抵抗
性読取変換器に関する。
Ｂ 従来技術 従来より、大きな線密度で磁性面からデータを
読み取る能力を有する磁気抵抗（MR）センサま
たはヘツドと呼ばれる磁気変換器が知られてい
る。磁気抵抗センサは、磁気抵抗材料製の読取素
子の、その素子によつて感知される磁束の大きさ
と方向の関数としての抵抗変化から、磁界信号を
検出する。
しかしながら、不安定な動作特性およびバルク
ハウゼン雑音という磁気抵抗センサに付随する主
な問題のため、その使用は限られていた。これら
の問題が生じるのは、磁化に際して複数の安定状
態があるためであり、様々な多重ドメイン（磁
区）構成による減磁作用のためである。このマル
チドメイン構成のランダムな変化が、上記の不安
定な動作特性とバルクハウゼン雑音の原因であ
る。
これらの問題に対する解決策は、最近になつて
始めて、パターン化された縦バイアスの実施によ
つて実現された。この解決策は、本出願人に譲渡
された1985年８月15日出願のチンH.ツアン
（Ching Tsang）の「磁気抵抗性読取変換器
（Magnetoresistive Read Transducers）」と題
する米国特許出願第766157号に記載されている。
要約すると、この発明は、磁気抵抗層の端部領域
のみに直接適当な単一ドメイン状態を形成してい
る。磁気抵抗層の端部領域のみに縦バイアスを発
生させて、この端部領域を単一ドメイン状態に維
持させ、これらの単一ドメイン状態が磁気抵抗層
の中央領域での単一ドメイン状態を誘導する。こ
の従来例では、磁気抵抗層と平行にかつそれと隔
置して軟磁性材料の薄い膜を設けて、磁気抵抗層
の中央領域のみに横バイアスをも発生させ、出力
信号を感知する場所であるこの中央領域を線形応
答モードに維持する。
Ｃ 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来例では軟磁性材料を導入する
ために、新たな磁気上の問題が生じることがあ
る。具体的に言うと、この従来例では磁気抵抗層
の端部領域のみに単一ドメイン状態を導入し、軟
磁性バイアス膜の端部領域のドメイン状態は規制
されないままに残してあるので、受動的（非検知
部分である）端部領域からの磁束も規制されない
ままであり、依然として何らかの不安定な動作特
性およびバルクハウゼン雑音が生じる虞れがあ
る。
Ｄ 問題点を解決するための手段 したがつて、本発明の目的は、磁気抵抗センサ
の受動的端部領域内の磁化を単一ドメイン状態に
維持して、受動的端部領域から磁気抵抗センサの
中央の活性（検知）領域に入る磁束を一定に保つ
ことである。本発明によれば、上記の目的は、磁
気抵抗層の受動的端部領域に、それらの端部領域
を単一ドメイン状態に維持するのに充分なレベル
の縦バイアスを直接発生させながら、軟磁性バイ
アス層を、それが必要な場所、すなわち活性中央
領域のみに局在させて横バイアスを発生させるこ
とによつて達成される。
特定の一実施例では、磁気読取変換器組立体
は、磁性材料からなる磁気抵抗（MR）導電層の
薄い層と、磁気抵抗導電層の中央領域を覆う減磁
層（スペーサ層）とからなる。軟磁性材料の薄い
膜は、磁気抵抗導電層の中央領域のみに亘つて、
減磁層と接触して延在し、減磁層は軟磁性材料の
膜を磁気抵抗導電層の中央領域で磁気抵抗導電層
から分離する。磁気抵抗層の端部領域のみに、磁
気抵抗層の端部領域を単一ドメイン状態に維持す
るのに充分なレベルの縦バイアスを直接発生させ
て端部領域の単一ドメイン状態が磁気抵抗層の中
央領域に単一ドメイン状態を誘導するようにする
手段を設ける。
特定の一実施例では、縦バイアスを発生させる
手段は、磁気抵抗層の端部領域のみと直接接触す
る反強磁性材料の薄い膜からなる。隔置された導
体手段を、中央領域内の磁気抵抗層に接続する。
電流源を設けて導体手段にバイアス電流を供給し
て、磁気抵抗層の中央領域を高感度状態に維持す
るのに充分なレベルの横バイアスで磁気抵抗層の
中央領域を磁気バイアスさせ、その結果、導体手
段が信号感知手段に接続されたとき、信号感知手
段が、磁気抵抗層で遮断される磁界に応じた磁気
抵抗層の抵抗変化を決定できるようにする。
Ｅ 実施例 本発明について説明する前に、前述の従来例に
ついて第２図を参照しながら簡単に説明すること
にする。この磁気読取ヘツドは、磁気抵抗センサ
１０を利用し、この磁気抵抗センサ１０は、デー
タの感知を実際に行なう場所である活性領域（中
央領域）１４と、端部領域１２の２つの領域に分
けることができる。この２つの領域は、異なる方
式でバイアスされる。端部領域１２のみに縦バイ
アスをかけ、活性領域１４には横バイアスをかけ
る。この従来例では、縦バイアスは、磁気抵抗層
１０と直接物理的に接触するように付着された反
強磁性バイアス交換層１５によつて発生させる。
横バイアスは、薄い非磁性スペーサ層１７で磁気
抵抗層１０から分離された軟磁性薄膜層１６によ
つて発生させる。このスペーサ層１７の目的は、
活性中央領域１４内で、磁気抵抗層１０と軟磁性
薄膜層１６との間での磁気交換結合を防止するこ
とである。導体１８と１９の内側エツジの間の隙
間が、出力信号を感知する検出領域を画定する。
この従来装置は、端部領域１２が単一ドメイン
状態にある場合、中央領域１４は、縦方向にバイ
アスのかかつていない中央領域がセンサの長さと
比べて長すぎない限り、強制的に単一ドメイン状
態になるとの前提に基づいている。このセンサ設
計は、バイアス交換のない場合の設計よりも、ず
つと安定な動作特性とバルクハウゼン雑音の抑制
をもたらし、同時に、磁気抵抗センサの活性部分
と受動的部分にわたつて連続するバイアス交換を
有する場合のようにはセンサの感度に悪影響を及
ぼさないことが立証されている。
次に、第１図を参照しながら、本発明について
説明する。第１図では、磁気読取ヘツド２０は磁
気抵抗センサ２２を利用し、磁気抵抗センサ２２
は、端部領域２４のみに印加されるドメイン規制
のための縦バイアスと、磁気抵抗センサ２２の中
央領域２６のみで線形応答モードをもたらすため
の横バイアスとを備えている。出力信号を感知す
る活性読取領域は、中央領域２６の横バイアスを
備えた部分に対応する。
まず、端部領域２４と中央領域２６の両方に磁
気抵抗センサ２２を付着する。中央領域２６のみ
にスペーサ層２８を形成し、中央領域２６のスペ
ーサ層２８上のみに軟磁性薄膜層３０を形成し
て、磁気抵抗センサ２２の中央領域のみに横バイ
アスが発生して、磁気抵抗センサ２２に線形応答
モードを発生させるようにする。端部領域２４の
みに反強磁性層３２を形成する。反強磁性層３２
は、磁気抵抗センサ２２との間に界面交換相互作
用を発生させ、その結果、磁気抵抗センサ２２に
有効バイアス磁界がかかり、このバイアス磁界の
向きは縦方向にドメインを規制する。端部領域２
４の反強磁性層３２上のみに、出力信号を感知す
る導体リード３４と３６を付着させる。希望する
なら、磁気抵抗センサ２２と軟磁性薄膜層３０の
位置を逆にすることもできる。
導体３４と３６の間にバイアス電流源３８を接
続して、磁気抵抗センサ２２の中央領域２６にバ
イアス電流を発生させ、磁気抵抗センサ２２を横
バイアスで磁気的にバイアスさせる。横バイアス
は、磁気抵抗センサ２２の中央領域２６の、バイ
アス電流とスペーサ層２８が共に存在する部分で
発生する。この横バイアスは、磁気抵抗センサ２
２の中央領域２６に選択した角度で磁化を発生さ
せて、磁気抵抗センサ２２を高感度状態に維持す
る。
本発明では、軟磁性薄膜層３０もスペーサ層２
８も、第２図の従来例とは対照的に、磁気抵抗セ
ンサ２２の中央領域２６上のみに延在する。第２
図の従来例では、これらの要素は磁気抵抗センサ
１０の全長に亘つて連続している。
本発明の磁気読取ヘツドは、当業者には周知の
適当などんな方法によつても製造できる。当技術
分野で公知のように、端部領域２４の磁気抵抗セ
ンサ２２の表面は、磁気抵抗センサ２２との界面
交換相互作用を確保して有効な縦バイアス磁界を
もたらすため、反強磁性層３２を付着する前に清
浄化しなければならない。この清浄な表面は、磁
気抵抗センサ２２の端部領域２４に清浄な表面を
もたらす適当な清浄化処理、エツチング、または
その他の処理によつてもたらすことができる。
第１図に示した磁気読取ヘツドの特定の実施例
では、磁気抵抗センサ２２の材料はNiFe、スペ
ーサ層２８の材料はTa、軟磁性薄膜層３０の材
料はNiFeRh、反強磁性層３２の材料はMnFeで
あつた。
本発明を実施した磁気読取ヘツドは、ヘツドの
活性中央領域のみに軟磁性層によるバイアス構造
を有し、端部領域から軟磁性層によるバイアス膜
をなくし、ドメイン雑音（多重ドメインに起因す
るノイズ）と側部読取り（漏話）の問題がなくな
ることがわかる。その上、ドメイン規制のため端
部領域のみに縦バイアス交換（相互作用）が存在
し、したがつて、本発明を実施した磁気読取ヘツ
ドの構造は、より秀れた動作特性をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による磁気抵抗性読取変換器の
一実施例を示す断面図、第２図は従来の磁気抵抗
性読取変換器の一例を示す断面図である。 １０，２２……磁気抵抗性導電層（磁気抵抗セ
ンサ）、１２，２４……端部領域、１４，２６…
…中央領域、１５，３２……反強磁性層、１６，
３０……軟磁性薄膜層、１７，２８……減結合層
としてのスペーサ層、１８，１９，３４，３６…
…導体、３８……バイアス電流源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性材から形成され、中央領域と当該中央領
    域によつて離隔された端部領域とを有する磁気抵
    抗性導電層と、 前記磁気抵抗性導電層の前記中央領域の上にの
    み形成された非磁性のスペーサ層と、 前記スペーサ層の上にのみ形成され、前記スペ
    ーサ層により前記磁気抵抗性導電層の前記中央領
    域から離隔している軟磁性薄膜層と、 前記磁気抵抗性導電層の前記端部領域を単一ド
    メイン状態に維持するに十分なレベルに磁気的に
    縦バイアスすることにより、前記磁気抵抗性導電
    層の前記中央領域に単一ドメイン状態を誘発する
    縦バイアス発生手段と、 前記磁気抵抗性導電層に接続された導体と、 前記導体にバイアス電流を供給して前記磁気抵
    抗性導電層が高感度状態を維持するに十分なレベ
    ルに前記磁気抵抗性導電層に磁気的に横バイアス
    を与える手段と、 を備えることを特徴とする磁気抵抗性読取変換
    器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の磁気抵抗性読取
    変換器において、前記縦バイアス発生手段は、前
    記磁気抵抗性導電層に前記端部領域においてのみ
    直接的に接触して前記磁気抵抗性導電層との間で
    交換結合を行う反強磁性材の薄膜であることを特
    徴とする磁気抵抗性読取変換器。
JP62195433A 1986-10-31 1987-08-06 磁気抵抗性読取変換器 Granted JPS63117310A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

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US06/926,148 US4771349A (en) 1986-10-31 1986-10-31 Magnetoresistive read transducer
US926148 1986-10-31
SG147494A SG147494G (en) 1986-10-31 1994-10-13 A magnetoresistive read transducer

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JPS63117310A JPS63117310A (ja) 1988-05-21
JPH0439739B2 true JPH0439739B2 (ja) 1992-06-30

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ID=26664414

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JP62195433A Granted JPS63117310A (ja) 1986-10-31 1987-08-06 磁気抵抗性読取変換器

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