JPH065564B2 - 垂直磁気記録再生ヘツド - Google Patents

垂直磁気記録再生ヘツド

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JPH065564B2
JPH065564B2 JP22322884A JP22322884A JPH065564B2 JP H065564 B2 JPH065564 B2 JP H065564B2 JP 22322884 A JP22322884 A JP 22322884A JP 22322884 A JP22322884 A JP 22322884A JP H065564 B2 JPH065564 B2 JP H065564B2
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magnetic
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magnetic recording
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英男 田中
信幸 羽山
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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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
    • G11B5/39Structure 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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    • 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
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は垂直磁気記録再生ヘッドに関する。
(従来技術とその問題点) 磁気記録の記録密度を向上させる方法として、垂直磁気
記録方式が提案されている。これは磁気記録媒体(例え
ば磁気テープ、フロッピディスク)の面と垂直な方向に
信号を磁化する方式である。この垂直磁気記録の方法と
しては日本応用磁気学会第1回研究会資料「磁気記録の
将来に関する一考察一垂直形磁気記録の可能性につい
て」(岩崎俊一 昭和52年5月26日)の6ページに
詳細に記載されているが、概略次のようなものである。
すなわち、第2図−(a)に示す様に、高透磁率磁性膜よ
りなる主磁極10の端部を樹脂(磁気テープやフロッピ
ディスクの基板)8上の垂直記録媒体1に接触させ、コ
イル6を巻いた高透磁率磁性体からなる補助磁極2を樹
脂基板(磁気テープ又はフロッピディスク基板)の反対
側に配置し、この補助磁極2により磁界を発生させ、こ
の磁界を主磁極10の先端、すなわち垂直磁気記録媒体
1に接している部分に集中し、垂直磁気記録媒体1を垂
直方向に磁化することにより情報の記録がなされる。と
ころがこの形で再生を行なおうとすると出力電圧が小さ
く、高線密度記録及び高トラック密度記録を達成しよう
としても実質上、装置化は非常に困難であった。この様
な欠点を解決するために特開昭56-40407「垂直磁化記録
再生装置」に記載されたような装置が提案されている。
この提案は第2図(b)及び(c)に示す様に、磁気抵抗効果
素子13,17を用い、この磁気抵抗効果素子の片面又は両
面に絶縁層12,15,16を介して高透磁率磁性膜11,14,18よ
りなる主磁極を形成し、これらの膜の端部を垂直磁気記
録媒体1に接触させ、一方の垂直磁気記録媒体の反対側
に補助磁極2を配置する様にして、記録は補助磁極2に
巻かれたコイル6に記録電流を流し、主磁極として作用
する高透磁率磁性膜11,14,18に集中する磁界により記録
を行い、再生には磁気抵抗効果素子13,17を用いて大き
な出力電圧を得る様に試みている。しかし、第2図(b)
の場合、主磁極として作用し、かつ磁気抵抗効果素子1
3の磁気シールドとしても作用する高透磁率磁性膜11
が磁気抵抗効果素子13に対し片面にしか配置されてい
ないため、高線密度化が困難であるという欠点を有して
いる。又第2図(c)の場合、磁気抵抗効果素子17の両
側に絶縁層15,16を介して、主磁極の作用をする高透磁
率磁性体14,18があり、記録時の磁束が両側の主磁極14
と18に分散し、磁束密度が不足するため記録能力の減少
を生じ、高記録密度化を達成できないという欠点を有し
ていた。
(発明の目的) 本発明の目的は従来の垂直磁気記録再生ヘッドに見られ
る上述の様な欠点を除去した垂直記録再生ヘッドを提供
することにある。
(発明の構成) 本発明の垂直磁気記録再生ヘッドは垂直磁気記録媒体の
一方の面に対向する様に設けられた磁気抵抗効果素子
と、該磁気抵抗効果素子の両側に絶縁層を介して設けら
れた第1及び第2の高透磁率磁性膜と、前記垂直磁気記
録媒体の他方の面に対向し、かつ前記第1及び第2の磁
極の端面に対向する様に設けられた第3の高透磁率磁性
材よりなる補助磁極と、該補助磁極に巻かれたコイルと
からなる垂直磁気記録再生ヘッドにおいて、前記第1及
び第2の高透磁率磁性膜の形状が互に異なり、媒体の走
行方向に対し、前方に位置する第1の高透磁率磁性膜の
形状が前記垂直磁気記録媒体の面に平行な方向が長辺で
ある四角形であり、媒体の走行方向に対し、後方に位置
する前記第2の高透磁率磁性膜の形状が前記垂直磁気記
録媒体の面に垂直な方向が長辺である四角形であること
を特徴とする垂直磁気記録再生ヘッドである。
(発明の作用・原理) 前記の様に、磁気抵抗効果素子の両側の絶縁層を介した
第1及び第2の高透磁率磁性膜の形状を互に相違させる
ことにより、第1の高透磁率磁性膜は磁気シールド機能
のみとなり、第2の高透磁率磁性膜は磁気シールドと主
磁極の両方の機能を有する様にすることができる。即ち
第1の高透磁率磁性膜の形状を四角形(長方形が望し
い。)とし、その長い辺が垂直磁気記録媒体の面と平行
になる様にし、かつ他方の辺を第2の高透磁率磁性膜の
対応する辺より短かくすることによって、形状異方性に
より補助磁極からの励磁を行なっても反磁界が大きくな
るため磁束を集めることが出来ない。又磁気シールドと
主磁極の両方の機能を有する第2の高透磁率磁性膜の形
状を四角形(長方形が望ましい。)とし、その長い辺が
第1の高透磁率磁性膜とは逆に垂直磁気記録媒体の面と
垂直になる様にし、かつ他方の辺を第1の高透磁率磁性
膜の長辺と平行になる様にする。この様にすることによ
り、補助磁極からの励磁に際し、記録磁場が形状異方性
のため長い辺を有する第2の高透磁率磁性膜(単一の主
磁極)だけに集中し、鋭い記録磁場を作ることができる
ため、記録能力の向上がなされると同時に垂直磁気記録
媒体に書かれた磁化遷移が鋭くなり、高密度記録が達成
される。又両側に存在する第1及び第2の高透磁率磁性
膜はこのような形状をとっても磁気シールドとしての機
能は保存されているために磁気抵抗効果素子の高密度再
生特性は損なわない。第1及び第2の高透磁率磁性膜の
透磁率、飽和磁束密度もしくは膜厚を互に相違させるこ
とにより、同様の機能を発揮させることが出来る。すな
わち第1の高透磁率磁性膜を低い透磁率の膜又は小さい
飽和磁束密度或いは薄い膜厚とすると補助磁極からの励
磁に際し記録磁場の集中が少ないため主磁極としての機
能はなく、単に再生時に磁気シールドとしての機能のみ
となり、一方第2の高透磁率磁性膜を高い透磁率の膜又
は大きい飽和磁束密度或いは厚い膜厚とすると主磁極と
しての作用を呈すると共に再生時は磁気シールドとして
の機能を併せ持つ様になる。従って動作は前記の形状を
相違させた場合と同じ様な作用を生じさせることができ
る。本発明に用いられる磁気シールド材料はNiFe,Co-Z
r,Co-Zr-Nb,センダスト等が用いられ、磁気抵抗効果素
子材料はNiFe,NiCo等が用いられ、絶縁層としてはAl
2O3,SiO2等が用いられる。又製造方法はスパッタ法、イ
オンミリング、ケミカルエッチング等を用いる。
(実施例) 以下本発明の実施例を第1図(a),(b)を用いて説明す
る。
本発明の実施例の構成を第1図(a),(b)に示し、第1図
(a)にヘッド媒体系の構成を示し、第1図(b)に磁気抵抗
効果素子5からの再生回路系を示す。
(実施例1) 第1図において、本垂直磁気記録再生ヘッドは樹脂基板
8上の垂直磁気記録媒体1の一方の面に対向する様に設
けられた磁気抵抗効果素子5(Ni-Fe)と、該磁気抵抗効
果素子5の両側に絶縁層9(SiO2)を介して設けられた第
1及び第2の高透磁率磁性膜4及び3(400μm×100μ
mの長方形のNiFe膜)と、これらと垂直磁気記録媒体を
介して反対側の面に設けられたコイル6を巻いた補助磁
極2(Mn-Znフェライト材料)とにより構成された。記
録時には、記録回路系19により、コイル6へ記録電流
を流して記録し、再生時には、磁気抵抗効果素子5より
再生された信号は再生回路系7により処理された。第1
図(a)に示す様に、磁気抵抗効果素子の第1及び第2の
高透磁率磁性膜3,4の形状を長方形(長辺/短辺が望
ましくは3倍以上)とし、第2の高透磁率磁性膜3の長
方形の長辺を垂直磁気記録媒体1の面に対して垂直方向
になる様にし、かつ第1の高透磁率磁性膜4の対応する
辺の長さより長くなるようにし、第1の高透磁率磁性膜
4の長辺を垂直磁化記録媒体1の面に対して平行になる
様にし、かつ第2の高透磁率磁性膜3の対応する辺の長
さより長くなるようにし、パーマロイ膜を第1及び第2
の高透磁率磁性膜として採用し、長方形の形状を400μ
m×100μmとして作製し、一方の長方形を磁気シール
ド層4とし、他方の長方形を主磁極(磁気シールド機能
も含む)3として両側の高透磁率磁性膜の磁化容易軸を
垂直磁気記録媒体の面と平行になる様に作製した。この
結果第2の高透磁率磁性膜(主磁極)のみによって記録
されており、100KBPI(BPI=1インチ当りのビット数)
以上の高密度まで記録が可能であることが確認され、再
生ヘッドとしても50KBPI以上で動作可能であった。これ
により高密度の記録再生が可能な高性能の垂直磁気記録
再生ヘッドが得られた。
(実施例2) 本実施例の構成は第1図(a)と同じで、磁気抵抗効果
素子の両側の第1及び第2の高透磁率磁性膜4及び3の
透磁率μを相違させた。第1の高透磁率磁性膜4の透磁
率μ1を小さく500とし、第2の高透磁率磁性膜3の
透磁率μ2(μ2>μ1)を大きく2000とした。そ
の結果、第1の高透磁率磁性膜4が磁気シールド効果の
みの機能を有し、第2の高透磁率磁性膜3が主磁極と磁
気シールドの両方の機能を有する垂直磁気記録再生ヘッ
ドが得られた。なお、第2図(c)の構成において、第
1の高透磁率磁性膜14を小さい透磁率μ1とし、第2
の高透磁率磁性膜18を大きい透磁率μ2(μ2>μ
1)としても本発明の効果が発揮されることは言うまで
もない。
(実施例3) 本実施例の構成は第1図(a)と同じで、磁気抵抗効果
素子の両側の第1及び第2の高透磁率磁性膜4及び3の
飽和磁束密度BSを相違させた。第1の高透磁率磁性膜
4の飽和磁束密度BS1をCo−Zr−Nbを用いて小
さくし、5000ガウスとし、第2の高透磁率磁性膜3
の飽和磁束密度BS2(BS2>BS1)をCo−Zr
膜を用いて大きくし、14000ガウスとした。この構
成で実施例1と同じ効果が得られた。
(実施例4) 本実施例は前記実施例3において、第1の高透磁率磁性
膜の膜厚t1(200Å)を高透磁率磁性膜の膜厚t2(4000
Å)より小さくした作製した。この場合でも前述の効果
が得られた。
(発明の効果) 以上の実施例により構成した垂直磁気記録再生ヘッドは
第2の高透磁率磁性膜のみが主磁極となり、第1の高透
磁率磁性膜が磁気シールド機能のみとなり、記録磁場は
単一の主磁極に集中し鋭くなるので、高密度記録の能力
が増大し、又両側を磁気シールドで挟まれた高分解能の
磁気抵抗効果素子を用いていることになるために高トラ
ック密度及び高線密度の記録再生時に大きな再生出力を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は本発明の構成の実施例を示す図、第2
図は従来の垂直磁気記録再生ヘッドの構成図である。 図において、1は垂直磁気記録媒体、8は樹脂基板、3
は第2の高透磁率磁性膜、4は第1の高透磁率磁性膜、
9は絶縁層、2は補助磁極、6はコイル、19は記録回
路系、20は抵抗、7は再生回路系、10,11,14,18は主
磁極、5,13,17は磁気抵抗効果素子、15,16は絶縁層をそ
れぞれ示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】垂直磁気記録媒体の一方の面に対向する様
    に設けられた磁気抵抗効果素子と、該磁気抵抗効果素子
    の両側に絶縁層を介して設けられた第1及び第2の高透
    磁率磁性膜と、前記垂直磁気記録媒体の他方の面に対向
    し、かつ前記第1及び第2の磁極の端面に対向する様に
    設けられた第3の高透磁率磁性材よりなる補助磁極と、
    該補助磁極に巻かれたコイルとからなる垂直磁気記録再
    生ヘッドにおいて、前記第1及び第2の高透磁率磁性膜
    の形状が互に異なり、媒体の走行方向に対し、前方に位
    置する第1の高透磁率磁性膜の形状が前記垂直磁気記録
    媒体の面に平行な方向が長辺である四角形であり、媒体
    の走行方向に対し、後方に位置する前記第2の高透磁率
    磁性膜の形状が前記垂直磁気記録媒体の面に垂直な方向
    が長辺である四角形であることを特徴とする垂直磁気記
    録再生ヘッド。
  2. 【請求項2】磁気抵抗効果素子の両側に絶縁層を介して
    設けられた第1及び第2の高透磁率磁性膜の透磁率が異
    なり、第1の高透磁率磁性膜の透磁率μが第2の高透
    磁率磁性膜の透磁率μより小さい特許請求の範囲第1
    項に記載の垂直磁気記録再生ヘッド。
  3. 【請求項3】磁気抵抗効果素子の両側に絶縁層を介して
    設けられた第1及び第2の高透磁率磁性膜の中、第1の
    高透磁率磁性膜の飽和磁束密度Bs1が第2の高透磁率磁
    性膜の飽和磁束密度Bs2より小さい特許請求の範囲第1
    項に記載の垂直磁気記録再生ヘッド。
  4. 【請求項4】磁気抵抗効果素子の両側に絶縁層を介して
    設けられた第1及び第2の高透磁率磁性膜の中、第1の
    高透磁率磁性膜の膜厚t1が第2の高透磁率磁性膜の膜厚
    t2より小さい特許請求の範囲第1項に記載の垂直磁気記
    録再生ヘッド。
  5. 【請求項5】2つの高透磁率磁性膜のうち一方の高透磁
    率磁性膜の長辺は他方の高透磁率磁性膜の短辺より長い
    特許請求の範囲第1項記載の垂直磁気記録再生ヘッド。
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