JPH06309630A - 磁気抵抗型磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗型磁気ヘッドInfo
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- JPH06309630A JPH06309630A JP5102371A JP10237193A JPH06309630A JP H06309630 A JPH06309630 A JP H06309630A JP 5102371 A JP5102371 A JP 5102371A JP 10237193 A JP10237193 A JP 10237193A JP H06309630 A JPH06309630 A JP H06309630A
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- Japan
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- mre
- magnetoresistive
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は磁気記録媒体に情報を記録再生する
磁気記録再生装置に搭載され、磁気記録媒体上に書き込
まれた情報を読みだす磁気抵抗型磁気ヘッドに関するも
のである。磁気抵抗素子の磁区構造を安定に単磁区状態
にする事によってバルクハウゼンノイズの発生を抑制し
良好で大きな再生出力を得ようとするものである。 【構成】 このため、本発明の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッ
ドでは磁気抵抗素子の形状を開磁路構造を有するコの字
形状にすることを特徴としている。
磁気記録再生装置に搭載され、磁気記録媒体上に書き込
まれた情報を読みだす磁気抵抗型磁気ヘッドに関するも
のである。磁気抵抗素子の磁区構造を安定に単磁区状態
にする事によってバルクハウゼンノイズの発生を抑制し
良好で大きな再生出力を得ようとするものである。 【構成】 このため、本発明の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッ
ドでは磁気抵抗素子の形状を開磁路構造を有するコの字
形状にすることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に情報を記
録再生する磁気記録再生装置に搭載され、磁気記録媒体
上に書き込まれた情報を読みだす磁気ヘッドに関するも
のである。特に磁気抵抗効果を読みだし原理とした磁気
抵抗型薄膜磁気ヘッドに関するものである。
録再生する磁気記録再生装置に搭載され、磁気記録媒体
上に書き込まれた情報を読みだす磁気ヘッドに関するも
のである。特に磁気抵抗効果を読みだし原理とした磁気
抵抗型薄膜磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、磁気記録再生装置においてトラッ
ク密度の向上に伴うトラック幅の短縮と磁気テープ走行
速度の低速化などの理由から再生ヘッドとして磁気抵抗
素子（以後ＭＲＥと呼ぶ）を使った磁気抵抗型磁気ヘッ
ド（以後ＭＲヘッドと呼ぶ）が広く使用されつつある。
その基本的かつ代表的構造を図３に示す（例えば「マグ
ネトレジスタンス リードアウト トランスジューサー
アイ・イー・イー・イー・トランザクション マグネ
ティクス ７ １５０頁」(Magnetoresistannce Readout
Transducer IEEE.Trans.Mag 7 p150)）。
ク密度の向上に伴うトラック幅の短縮と磁気テープ走行
速度の低速化などの理由から再生ヘッドとして磁気抵抗
素子（以後ＭＲＥと呼ぶ）を使った磁気抵抗型磁気ヘッ
ド（以後ＭＲヘッドと呼ぶ）が広く使用されつつある。
その基本的かつ代表的構造を図３に示す（例えば「マグ
ネトレジスタンス リードアウト トランスジューサー
アイ・イー・イー・イー・トランザクション マグネ
ティクス ７ １５０頁」(Magnetoresistannce Readout
Transducer IEEE.Trans.Mag 7 p150)）。
【０００３】図４において非磁性基板１０１上にＭＲＥ
１０２としてパーマロイ（NiーFe）、Ni-Co合金の様な強
磁性薄膜を短冊状に形成する。この時ＭＲＥ１０２は磁
界中蒸着などによってトラック幅方向を磁化容易軸とす
るように一軸磁気異方性が誘起される。ＭＲＥ１０２は
磁気記録媒体１０３に近接して配置される。磁気記録媒
体１０３からの磁界により、ＭＲＥ１０２の磁化が変化
し磁気抵抗効果によってＭＲＥ１０２の抵抗が変化す
る。この抵抗変化を検出するためにＭＲＥの両端に設け
られた電極１０４ａ、１０４ｂを使ってＭＲＥ１０２へ
検知電流が通じられる。前記電極を介して検出回路が接
続され、ＭＲＥ１０２の抵抗変化を電圧変化に変換され
て検出されることによって磁気記録媒体に記録されてい
る情報の読みだしが行われる。
１０２としてパーマロイ（NiーFe）、Ni-Co合金の様な強
磁性薄膜を短冊状に形成する。この時ＭＲＥ１０２は磁
界中蒸着などによってトラック幅方向を磁化容易軸とす
るように一軸磁気異方性が誘起される。ＭＲＥ１０２は
磁気記録媒体１０３に近接して配置される。磁気記録媒
体１０３からの磁界により、ＭＲＥ１０２の磁化が変化
し磁気抵抗効果によってＭＲＥ１０２の抵抗が変化す
る。この抵抗変化を検出するためにＭＲＥの両端に設け
られた電極１０４ａ、１０４ｂを使ってＭＲＥ１０２へ
検知電流が通じられる。前記電極を介して検出回路が接
続され、ＭＲＥ１０２の抵抗変化を電圧変化に変換され
て検出されることによって磁気記録媒体に記録されてい
る情報の読みだしが行われる。
【０００４】また、ＭＲＥを磁気記録媒体から離して配
置し、磁気記録媒体からの信号磁界をＭＲＥに導くため
軟磁性材料で構成されたヨークを有するＭＲヘッドも広
く知られている（例えば「マグネトレジスティブヘッド
アイ・イー・イー・イー・トランザクション マグネ
ティクス １７ ２８８４頁」(Magnetoresistive HeadIE
EE.Tran.Mag 17 p2884)）。
置し、磁気記録媒体からの信号磁界をＭＲＥに導くため
軟磁性材料で構成されたヨークを有するＭＲヘッドも広
く知られている（例えば「マグネトレジスティブヘッド
アイ・イー・イー・イー・トランザクション マグネ
ティクス １７ ２８８４頁」(Magnetoresistive HeadIE
EE.Tran.Mag 17 p2884)）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高記録密度化
に従って、ＭＲＥが微小パターン化されると、変則的な
磁壁移動に起因するバルクハウゼンノイズがヘッド出力
中に生ずるという問題があった。
に従って、ＭＲＥが微小パターン化されると、変則的な
磁壁移動に起因するバルクハウゼンノイズがヘッド出力
中に生ずるという問題があった。
【０００６】即ち、消磁状態のＭＲＥは多数の磁区を有
しており、図５は長手方向に磁化容易軸を有する短冊状
のＭＲＥの磁区構造の一例を示している。この例におい
ては反平行の磁化を有する２つの主磁区１５１、１５２
と還流磁区とよばれる２つの磁区１５３、１５４を有し
ＭＲＥ全体として磁化を有さない構造となっている。そ
して、磁気記録媒体からの信号磁界がＭＲＥに作用し、
上記の磁区が変則的な移動を行った時に、図６に示すよ
うなバルクハウゼンノイズＮ１〜Ｎ４を発生する事にな
る。その結果良好な信号再生を実現できない問題を有し
ていた。
しており、図５は長手方向に磁化容易軸を有する短冊状
のＭＲＥの磁区構造の一例を示している。この例におい
ては反平行の磁化を有する２つの主磁区１５１、１５２
と還流磁区とよばれる２つの磁区１５３、１５４を有し
ＭＲＥ全体として磁化を有さない構造となっている。そ
して、磁気記録媒体からの信号磁界がＭＲＥに作用し、
上記の磁区が変則的な移動を行った時に、図６に示すよ
うなバルクハウゼンノイズＮ１〜Ｎ４を発生する事にな
る。その結果良好な信号再生を実現できない問題を有し
ていた。
【０００７】こうした課題を解決する方法としてＭＲ素
子形状を額縁形状とし磁気記録媒体に当接しない部分に
微小な間隙を設け閉磁路構造にして、ＭＲＥ動作領域に
おける反磁界を低下させ、ＭＲＥ動作領域を単磁区化し
て用いる方法が知られる（特開昭６０ー９８３６０）。
子形状を額縁形状とし磁気記録媒体に当接しない部分に
微小な間隙を設け閉磁路構造にして、ＭＲＥ動作領域に
おける反磁界を低下させ、ＭＲＥ動作領域を単磁区化し
て用いる方法が知られる（特開昭６０ー９８３６０）。
【０００８】しかし、上記構成の場合、以下に述べるよ
うな課題があった。即ち、 １．微小間隙の長さは小さい程反磁界低下効果が大き
く、この部分を数μｍ以下にする必要がある。従ってＭ
ＲＥを所定の形状にパターニングする際パターニング不
良を発生しやすく、間隙部が電気的に導通し再生感度が
低下するという課題を発生し易かった。 ２．また、ＭＲＥはその応答の高感度化、直線応答化を
はかる上でバイアス磁界を必要とする。このバイアス磁
界発生手段として、ＭＲＥの下部の絶縁層を中間層とし
てバイアス磁界発生用の導体層を設け、これに電流を通
じることによりバイアス磁界を得る方法が知られる。上
記ＭＲＥにおいて、これを適用した場合次に述べるよう
な課題があった。即ちＭＲＥの下部に形成されるバイア
ス導体形状による膜厚段差がそのままＭＲＥに転写され
る。この段差によってＭＲＥ内の磁区構造が乱され、当
初の目的を達成できない課題があった。
うな課題があった。即ち、 １．微小間隙の長さは小さい程反磁界低下効果が大き
く、この部分を数μｍ以下にする必要がある。従ってＭ
ＲＥを所定の形状にパターニングする際パターニング不
良を発生しやすく、間隙部が電気的に導通し再生感度が
低下するという課題を発生し易かった。 ２．また、ＭＲＥはその応答の高感度化、直線応答化を
はかる上でバイアス磁界を必要とする。このバイアス磁
界発生手段として、ＭＲＥの下部の絶縁層を中間層とし
てバイアス磁界発生用の導体層を設け、これに電流を通
じることによりバイアス磁界を得る方法が知られる。上
記ＭＲＥにおいて、これを適用した場合次に述べるよう
な課題があった。即ちＭＲＥの下部に形成されるバイア
ス導体形状による膜厚段差がそのままＭＲＥに転写され
る。この段差によってＭＲＥ内の磁区構造が乱され、当
初の目的を達成できない課題があった。
【０００９】この課題に対して、前記バイアス導体形状
をＭＲＥと同じ形状にしてＭＲＥ内に段差を発生させな
い方法も知られる。しかしこの場合、ＭＲＥとバイアス
導体は数千オングストロームの絶縁層を中間層にして対
向しており、対向面積が増大することによって、ＭＲＥ
とバイアス間の電気的ショートが発生しやすくなるとい
う課題があった。
をＭＲＥと同じ形状にしてＭＲＥ内に段差を発生させな
い方法も知られる。しかしこの場合、ＭＲＥとバイアス
導体は数千オングストロームの絶縁層を中間層にして対
向しており、対向面積が増大することによって、ＭＲＥ
とバイアス間の電気的ショートが発生しやすくなるとい
う課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためにＭＲＥを開磁路形状を有しているコの字状の
折れ線形状とし、二つのコーナー部の角度を９０度にな
るように構成したことを特徴としている。
するためにＭＲＥを開磁路形状を有しているコの字状の
折れ線形状とし、二つのコーナー部の角度を９０度にな
るように構成したことを特徴としている。
【００１１】
【作用】折れ線形状ＭＲＥの磁区構造はその二つのコー
ナー部で９０度磁壁を発生しＭＲＥ動作領域は単磁区化
され、バルクハウゼンノイズの発生が抑制される。ま
た、ＭＲＥに微小な間隙を形成する必要がなく、ＭＲＥ
が微小間隙で電気的ショートを発生することがない。さ
らにＭＲＥの下部に形成されるバイアス導体との対向面
積が低下するためＭＲＥとバイアス導体間の電気的ショ
ートを発生しない。
ナー部で９０度磁壁を発生しＭＲＥ動作領域は単磁区化
され、バルクハウゼンノイズの発生が抑制される。ま
た、ＭＲＥに微小な間隙を形成する必要がなく、ＭＲＥ
が微小間隙で電気的ショートを発生することがない。さ
らにＭＲＥの下部に形成されるバイアス導体との対向面
積が低下するためＭＲＥとバイアス導体間の電気的ショ
ートを発生しない。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について述べる。
【００１３】図１は本発明の好適な第１の実施例であ
る。図１において非磁性基板１０上にＭＲＥ１１として
のＮｉ−Ｆｅ薄膜が３００Å〜５００Åの膜厚で形成さ
れ、フォトリソグラフィ技術により前記ＭＲＥ１１は開
磁路構造のコの字状折れ線形状で、二つのコーナー部の
角度が約９０度になるようにパターン化される。この時
前記Ｎｉ−Ｆｅ薄膜は磁界中蒸着によりトラック幅が磁
化容易軸に設定される。次に、ＭＲＥ１１の中央有効部
１３の抵抗変化のみを検出するように電極１４ａ、１４
ｂが形成される。この後、ＭＲＥ１１、電極１４ａ、１
４ｂの上部にＳiＯ2などの保護層（図示せず）が形成、
磁気記録媒体１５との摺接面が所定の形状に加工、ラッ
ピングされＭＲヘッドが完成される。
る。図１において非磁性基板１０上にＭＲＥ１１として
のＮｉ−Ｆｅ薄膜が３００Å〜５００Åの膜厚で形成さ
れ、フォトリソグラフィ技術により前記ＭＲＥ１１は開
磁路構造のコの字状折れ線形状で、二つのコーナー部の
角度が約９０度になるようにパターン化される。この時
前記Ｎｉ−Ｆｅ薄膜は磁界中蒸着によりトラック幅が磁
化容易軸に設定される。次に、ＭＲＥ１１の中央有効部
１３の抵抗変化のみを検出するように電極１４ａ、１４
ｂが形成される。この後、ＭＲＥ１１、電極１４ａ、１
４ｂの上部にＳiＯ2などの保護層（図示せず）が形成、
磁気記録媒体１５との摺接面が所定の形状に加工、ラッ
ピングされＭＲヘッドが完成される。
【００１４】次に、本実施例の磁気抵抗型磁気ヘッドの
動作について述べる。即ち、磁気記録媒体１５からの信
号磁界はＭＲＥ１１の中央有効部分１３を流入して中央
有効部分１３に抵抗変化を発生する。ＭＲＥ１１にはあ
らかじめ電極１４ａ、１４ｂを通じて電流動作１６が流
されており、信号磁界による前記抵抗変化は電圧変化に
変換されて読みだしが行われる。図２は本実施例におけ
るＭＲＥ１１の磁区構造を示す平面図である。開磁路構
造のコの字状折れ線形状で、二つのコーナー部の角度が
約９０度になるようにパターン化されたＭＲＥ１１は図
２に示すように二つのコーナ部２１、２２で９０度磁壁
２３、２４を有し、二つ非有効部分２５、２６の端部で
は還流磁区２７、２８、２９、３０を有する。中央有効
部分１３では磁壁のない単磁区構造となる。信号磁界に
よる抵抗変化は前述したように中央有効部分１３で発生
し、この部分はバルクハウゼンノイズの原因となる磁壁
を有していないためノイズのない良好な信号再生が可能
となる。
動作について述べる。即ち、磁気記録媒体１５からの信
号磁界はＭＲＥ１１の中央有効部分１３を流入して中央
有効部分１３に抵抗変化を発生する。ＭＲＥ１１にはあ
らかじめ電極１４ａ、１４ｂを通じて電流動作１６が流
されており、信号磁界による前記抵抗変化は電圧変化に
変換されて読みだしが行われる。図２は本実施例におけ
るＭＲＥ１１の磁区構造を示す平面図である。開磁路構
造のコの字状折れ線形状で、二つのコーナー部の角度が
約９０度になるようにパターン化されたＭＲＥ１１は図
２に示すように二つのコーナ部２１、２２で９０度磁壁
２３、２４を有し、二つ非有効部分２５、２６の端部で
は還流磁区２７、２８、２９、３０を有する。中央有効
部分１３では磁壁のない単磁区構造となる。信号磁界に
よる抵抗変化は前述したように中央有効部分１３で発生
し、この部分はバルクハウゼンノイズの原因となる磁壁
を有していないためノイズのない良好な信号再生が可能
となる。
【００１５】本実施例においてＭＲＥの幅Ｌ1を１０μ
ｍ、長さＬ2を１００μｍ、電極間距離即ちＭＲＥ有効
部分の長さＬ3を７０μｍ、鉛直部長さＬ4を５０μｍと
したＭＲＥによる１０ｋＨｚの再生波形中をスペクトロ
アナライザによって分析したところ、バルクハウゼンノ
イズによる高調波成分が短冊状ＭＲＥのものと比較して
１５ｄＢ〜３０ｄＢ減少した。
ｍ、長さＬ2を１００μｍ、電極間距離即ちＭＲＥ有効
部分の長さＬ3を７０μｍ、鉛直部長さＬ4を５０μｍと
したＭＲＥによる１０ｋＨｚの再生波形中をスペクトロ
アナライザによって分析したところ、バルクハウゼンノ
イズによる高調波成分が短冊状ＭＲＥのものと比較して
１５ｄＢ〜３０ｄＢ減少した。
【００１６】図３は本発明の第２の実施例ついて示して
いる。第１の実施例ではＭＲＥ１１は磁気記録媒体１５
と直接当接しているのに対して、第２の実施例では開磁
路構造を有するコの字型ＭＲＥ６１は磁気記録媒体との
摺接面６２から離して基板６０上に配置されている。磁
気記録媒体からの信号磁界は磁気ギャップ６３から流入
し、磁気ヨーク６４、６５によってＭＲＥ６１に導かれ
る。さらにＭＲＥ６１の中央有効部分６６上には前記Ｍ
ＲＥ６１の長手方向に対し４５度の角度を有する電極細
片５１、５２、５３、５４、５５を複数個形成してい
る。このため電極５６、５７を介して外部回路（図示せ
ず）から印加された電流はＭＲＥ６１の長手方向に対し
て４５度の角度で流れ、これによりＭＲＥ６１の直線応
答性が改善される。第２の実施例におても、コの字形状
のＭＲＥ６１の中央有効部分６６は第１の実施例と同様
バルクハウゼンノイズの原因となる磁壁を有さず、ノイ
ズのない良好な信号再生が可能となる。
いる。第１の実施例ではＭＲＥ１１は磁気記録媒体１５
と直接当接しているのに対して、第２の実施例では開磁
路構造を有するコの字型ＭＲＥ６１は磁気記録媒体との
摺接面６２から離して基板６０上に配置されている。磁
気記録媒体からの信号磁界は磁気ギャップ６３から流入
し、磁気ヨーク６４、６５によってＭＲＥ６１に導かれ
る。さらにＭＲＥ６１の中央有効部分６６上には前記Ｍ
ＲＥ６１の長手方向に対し４５度の角度を有する電極細
片５１、５２、５３、５４、５５を複数個形成してい
る。このため電極５６、５７を介して外部回路（図示せ
ず）から印加された電流はＭＲＥ６１の長手方向に対し
て４５度の角度で流れ、これによりＭＲＥ６１の直線応
答性が改善される。第２の実施例におても、コの字形状
のＭＲＥ６１の中央有効部分６６は第１の実施例と同様
バルクハウゼンノイズの原因となる磁壁を有さず、ノイ
ズのない良好な信号再生が可能となる。
【００１７】なお、上記第１、第２の実施例においては
基板としてＮｉ−Ｚｎフェライトなどの磁性基板を使用
しているが、基板として非磁性のセラミック基板上に磁
性薄膜を形成したものを使用する構成も可能である。
基板としてＮｉ−Ｚｎフェライトなどの磁性基板を使用
しているが、基板として非磁性のセラミック基板上に磁
性薄膜を形成したものを使用する構成も可能である。
【００１８】
【発明の効果】第１および第２の実施例において前述し
たように、折れ線形状ＭＲＥの磁区構造はその二つのコ
ーナー部で９０度磁壁を発生し、ＭＲＥに動作領域であ
る中央有効部分は単磁区化され、バルクハウゼンノイズ
の発生が抑制される。また、ＭＲＥに微小な間隙を形成
する必要がなく、従来例で発生しやすいパターン不良に
よる微小間隙での電気的ショート不良は本発明の磁気抵
抗型磁気ヘッドにおいて皆無となる。さらに本発明の磁
気抵抗型磁気ヘッドにおいてＭＲＥの下部に形成される
バイアス導体との対向面積が低下するためＭＲＥとバイ
アス導体間の電気的ショートも発生しない。上記したよ
うに本発明の磁気抵抗型磁気ヘッドは量産性に優れ、ま
たノイズの少ない良好な信号再生を可能にするなどその
効果は絶大なものがある。
たように、折れ線形状ＭＲＥの磁区構造はその二つのコ
ーナー部で９０度磁壁を発生し、ＭＲＥに動作領域であ
る中央有効部分は単磁区化され、バルクハウゼンノイズ
の発生が抑制される。また、ＭＲＥに微小な間隙を形成
する必要がなく、従来例で発生しやすいパターン不良に
よる微小間隙での電気的ショート不良は本発明の磁気抵
抗型磁気ヘッドにおいて皆無となる。さらに本発明の磁
気抵抗型磁気ヘッドにおいてＭＲＥの下部に形成される
バイアス導体との対向面積が低下するためＭＲＥとバイ
アス導体間の電気的ショートも発生しない。上記したよ
うに本発明の磁気抵抗型磁気ヘッドは量産性に優れ、ま
たノイズの少ない良好な信号再生を可能にするなどその
効果は絶大なものがある。
【図１】本発明の好適な第１の実施例である磁気抵抗型
磁気ヘッドの外観図
磁気ヘッドの外観図
【図２】本発明の磁気抵抗型磁気ヘッドにおけるＭＲＥ
の消磁状態での磁区構造を示す平面図
の消磁状態での磁区構造を示す平面図
【図３】本発明の第２の実施例である磁気抵抗型磁気ヘ
ッドの外観図
ッドの外観図
【図４】従来の磁気抵抗型磁気ヘッドの概要を示す外観
図
図
【図５】短冊状形状を有する従来のＭＲＥの消磁状態で
の磁区構造を示す平面図
の磁区構造を示す平面図
【図６】バルクハウゼンノイズを発生するＭＲＥにおい
て、ＭＲＥに印加される磁界強度と抵抗変化を示す特性
図
て、ＭＲＥに印加される磁界強度と抵抗変化を示す特性
図
１０、６０ 非磁性基板 １１、６１ ＭＲＥ １３、６６ ＭＲＥ中央有効部 １４ａ、１４ｂ、５６、５７ 電極 １５ 磁気記録媒体 ２１、２２ コーナー部 ２３、２４ ９０度磁壁 ２５、２６ 非有効部分 ２７、２８、２９、３０ 還流磁区 ５１、５２、５３、５４、５５ 電極細片 ６２ 摺接面 ６３ 磁気ギャップ ６４、６５ 磁気ヨーク
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に形成されたコの字形状を有する磁
気抵抗素子と前記磁気抵抗素子中央直線部の抵抗変化を
検知する１対の電極を具備したことを特徴とする磁気抵
抗型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102371A JPH06309630A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 磁気抵抗型磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102371A JPH06309630A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 磁気抵抗型磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06309630A true JPH06309630A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14325608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5102371A Pending JPH06309630A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 磁気抵抗型磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06309630A (ja) |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102371A patent/JPH06309630A/ja active Pending
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