JPH07210828A - 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH07210828A JPH07210828A JP6003937A JP393794A JPH07210828A JP H07210828 A JPH07210828 A JP H07210828A JP 6003937 A JP6003937 A JP 6003937A JP 393794 A JP393794 A JP 393794A JP H07210828 A JPH07210828 A JP H07210828A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 縦バイアス層である硬磁性膜の保磁力を高
め、永続してバイアス磁界を供給できるので磁区制御を
安定して行うことができ、バルクハウゼンノイズの低減
を達成できる高性能で信頼性の高いＭＲ効果型薄膜磁気
ヘッドの提供を目的とする。 【構成】 下部シールド層３と上部シールド層１１との
間に横バイアス層５，磁気抵抗効果層７，硬磁性層８，
リード層９等を有する再生感知部を備えた磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドであって、硬磁性層８が強磁性膜と非
磁性膜が交互に積層された３層以上の多層構造を有する
硬磁性層８である構成を有している。
め、永続してバイアス磁界を供給できるので磁区制御を
安定して行うことができ、バルクハウゼンノイズの低減
を達成できる高性能で信頼性の高いＭＲ効果型薄膜磁気
ヘッドの提供を目的とする。 【構成】 下部シールド層３と上部シールド層１１との
間に横バイアス層５，磁気抵抗効果層７，硬磁性層８，
リード層９等を有する再生感知部を備えた磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッドであって、硬磁性層８が強磁性膜と非
磁性膜が交互に積層された３層以上の多層構造を有する
硬磁性層８である構成を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置等の磁
気記録装置に用いられる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
（以下、ＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドと略す）に関するも
のである。
気記録装置に用いられる磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド
（以下、ＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドと略す）に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置等の小型化・大
容量化に伴い、超高密度化を図るために、磁気抵抗（Ｍ
Ｒ）効果を使ったＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドが用いられ
るようになった。
容量化に伴い、超高密度化を図るために、磁気抵抗（Ｍ
Ｒ）効果を使ったＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドが用いられ
るようになった。
【０００３】以下に従来のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドに
ついて説明する。一般的にＭＲ効果層を再生ヘッドとし
て安定して機能させるには横方向バイアスと縦方向バイ
アスの２種類のバイアス磁界をＭＲ効果層に印加する必
要がある。横方向バイアス磁界はＲ−Ｈ特性曲線の最も
直線的な範囲に再生ヘッドの動作点をシフトさせるため
に必要なバイアス磁界であり、再生出力の線形性を保つ
ことを目的とする。この横方向バイアス磁界は、磁気記
録媒体面に垂直であり、ＭＲ効果層の表面に対しては平
行な方向に印加されるもので、シャントバイアスやＳＡ
Ｌバイアス等の種々の方法がある。
ついて説明する。一般的にＭＲ効果層を再生ヘッドとし
て安定して機能させるには横方向バイアスと縦方向バイ
アスの２種類のバイアス磁界をＭＲ効果層に印加する必
要がある。横方向バイアス磁界はＲ−Ｈ特性曲線の最も
直線的な範囲に再生ヘッドの動作点をシフトさせるため
に必要なバイアス磁界であり、再生出力の線形性を保つ
ことを目的とする。この横方向バイアス磁界は、磁気記
録媒体面に垂直であり、ＭＲ効果層の表面に対しては平
行な方向に印加されるもので、シャントバイアスやＳＡ
Ｌバイアス等の種々の方法がある。
【０００４】一方、縦方向バイアス磁界は、磁気記録媒
体面に平行かつＭＲ効果層の長手方向に平行な方向に印
加され、ＭＲ効果層を単磁区化することで、多磁区作用
から生じるバルクハウゼンノイズを抑える機能を有して
いる。従来より、この縦方向バイアス磁界は、大きく分
けて２つの方法により実現されている。一つは、例え
ば、特開昭６２−４０６１０号公報に開示されているよ
うに、ＦｅＭｎ等の反強磁性膜を用いてＭＲ効果層との
間で交換結合をさせる方法であり、他方はＣｏＣｒＰｔ
等の保磁力の高い硬磁性層と、軟磁性膜であるＭＲ効果
層とを強磁性結合あるいは静磁結合をさせる方法であ
り、特開昭６０−５９５１８号公報，特開平２−２２０
２１３号公報に各々開示されている。
体面に平行かつＭＲ効果層の長手方向に平行な方向に印
加され、ＭＲ効果層を単磁区化することで、多磁区作用
から生じるバルクハウゼンノイズを抑える機能を有して
いる。従来より、この縦方向バイアス磁界は、大きく分
けて２つの方法により実現されている。一つは、例え
ば、特開昭６２−４０６１０号公報に開示されているよ
うに、ＦｅＭｎ等の反強磁性膜を用いてＭＲ効果層との
間で交換結合をさせる方法であり、他方はＣｏＣｒＰｔ
等の保磁力の高い硬磁性層と、軟磁性膜であるＭＲ効果
層とを強磁性結合あるいは静磁結合をさせる方法であ
り、特開昭６０−５９５１８号公報，特開平２−２２０
２１３号公報に各々開示されている。
【０００５】このように反強磁性膜，硬磁性層のいずれ
を縦方向バイアスとして利用しても、ＭＲ効果層の磁区
や磁壁を制御することでバルクハウゼンノイズを低減さ
せることが可能である。反強磁性膜を使用して磁区制御
を行う場合は、ブロッキング温度等の磁気特性の制約か
ら反強磁性材料としては、略ＦｅＭｎに限定される。
を縦方向バイアスとして利用しても、ＭＲ効果層の磁区
や磁壁を制御することでバルクハウゼンノイズを低減さ
せることが可能である。反強磁性膜を使用して磁区制御
を行う場合は、ブロッキング温度等の磁気特性の制約か
ら反強磁性材料としては、略ＦｅＭｎに限定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、縦バイアス層に硬磁性層を使用した場合、
バイアス磁界の減少をなくし、磁区制御の効果を永続的
に保持する高い保磁力が必要であり、ＣｏＣｒＴａ膜等
の一般的な硬磁性層においては、この高い保磁力を得る
ために、Ｃｒ膜等の下地層を形成する必要があるが、こ
のＣｒ膜厚により硬磁性層の膜厚が実質的に厚くなりプ
ロセス上不利になる問題点を有していた。また、Ｐｔを
添加することで下地層がなくても高い保磁力が得られる
という報告もあるが、これは、磁気ディスクのような非
常に高い平面度を必要とし、レジスト処理等の様々なプ
ロセスが加わるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドに適用するに
は困難であり、安定性に欠けることからＭＲ効果型薄膜
磁気ヘッドの磁区制御に用いられる硬磁性層の保磁力は
一般的に１５００Ｏｅ程度であり、保磁力に欠けるとい
う問題点を有していた。更に、前述の特開昭６０−５９
５１８号公報においては、ＭＲ効果層と硬磁性層との強
磁性結合を利用した磁区制御を行っており、この強磁性
結合は硬磁性層固有の保磁力を減少させるためにバイア
ス磁界の永続性に欠けるという問題点を有していた。ま
た、前述の特開平２−２２０２１３号公報においては、
非磁性層を介することで、ＭＲ効果素子と硬磁性層との
静磁結合を利用しているが、この方法においてもバルク
ハウゼンノイズの発生を完全に抑えることは困難である
という問題点を有していた。
の構成では、縦バイアス層に硬磁性層を使用した場合、
バイアス磁界の減少をなくし、磁区制御の効果を永続的
に保持する高い保磁力が必要であり、ＣｏＣｒＴａ膜等
の一般的な硬磁性層においては、この高い保磁力を得る
ために、Ｃｒ膜等の下地層を形成する必要があるが、こ
のＣｒ膜厚により硬磁性層の膜厚が実質的に厚くなりプ
ロセス上不利になる問題点を有していた。また、Ｐｔを
添加することで下地層がなくても高い保磁力が得られる
という報告もあるが、これは、磁気ディスクのような非
常に高い平面度を必要とし、レジスト処理等の様々なプ
ロセスが加わるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドに適用するに
は困難であり、安定性に欠けることからＭＲ効果型薄膜
磁気ヘッドの磁区制御に用いられる硬磁性層の保磁力は
一般的に１５００Ｏｅ程度であり、保磁力に欠けるとい
う問題点を有していた。更に、前述の特開昭６０−５９
５１８号公報においては、ＭＲ効果層と硬磁性層との強
磁性結合を利用した磁区制御を行っており、この強磁性
結合は硬磁性層固有の保磁力を減少させるためにバイア
ス磁界の永続性に欠けるという問題点を有していた。ま
た、前述の特開平２−２２０２１３号公報においては、
非磁性層を介することで、ＭＲ効果素子と硬磁性層との
静磁結合を利用しているが、この方法においてもバルク
ハウゼンノイズの発生を完全に抑えることは困難である
という問題点を有していた。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、縦バイアス層である硬磁性層の保磁力を高め、永続
してバイアス磁界を供給できるので磁区制御を安定して
行うことができ、バルクハウゼンノイズの低減を達成で
きる高性能で信頼性の高いＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドを
提供することを目的とする。
で、縦バイアス層である硬磁性層の保磁力を高め、永続
してバイアス磁界を供給できるので磁区制御を安定して
行うことができ、バルクハウゼンノイズの低減を達成で
きる高性能で信頼性の高いＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドを
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッド
は、下部シールド層と上部シールド層との間に横バイア
ス層，磁気抵抗効果層，硬磁性層，リード層等を有する
再生感知部を備えた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドであ
って、前記硬磁性層が強磁性膜と非磁性膜が交互に積層
された３層以上の多層構造を有する構成からなり、請求
項２に記載のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドは、請求項１に
おいて、前記硬磁性層が前記磁気抵抗効果層の前記リー
ド層側及び／又は上部シールド層のリード層側に直接接
して形成されている構成を有しており、請求項３に記載
のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドは、請求項２において、前
記硬磁性層の前記磁気抵抗効果層及び／又は上部シール
ド層と接触している層が、強磁性膜である構成を有して
おり、請求項４に記載のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドは、
下部シールド層と上部シールド層との間に横バイアス
層，磁気抵抗効果層，硬磁性層，リード層等を有する再
生感知部を備えた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドであっ
て、前記硬磁性層が単層の硬磁性層で、かつ前記上部シ
ールド層のリード層側に非磁性膜を介して形成されてい
る構成を有している。
に本発明の請求項１に記載のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッド
は、下部シールド層と上部シールド層との間に横バイア
ス層，磁気抵抗効果層，硬磁性層，リード層等を有する
再生感知部を備えた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドであ
って、前記硬磁性層が強磁性膜と非磁性膜が交互に積層
された３層以上の多層構造を有する構成からなり、請求
項２に記載のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドは、請求項１に
おいて、前記硬磁性層が前記磁気抵抗効果層の前記リー
ド層側及び／又は上部シールド層のリード層側に直接接
して形成されている構成を有しており、請求項３に記載
のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドは、請求項２において、前
記硬磁性層の前記磁気抵抗効果層及び／又は上部シール
ド層と接触している層が、強磁性膜である構成を有して
おり、請求項４に記載のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドは、
下部シールド層と上部シールド層との間に横バイアス
層，磁気抵抗効果層，硬磁性層，リード層等を有する再
生感知部を備えた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドであっ
て、前記硬磁性層が単層の硬磁性層で、かつ前記上部シ
ールド層のリード層側に非磁性膜を介して形成されてい
る構成を有している。
【０００９】ここで、３層以上の多層構造を有する硬磁
性層を構成する強磁性膜としては、ＣｏＣｒＰｔ膜の他
に、ＣｏＮｉ膜，ＣｏＣｒＴａ膜等であってもよい。ま
た、非磁性膜としては、Ｃｒ膜の他にＴａ，Ｔｉ，Ｗ等
であってもよい。強磁性層と非磁性層の層数は、強磁性
結合及び静磁結合を同時に利用する場合は、強磁性膜の
層数は２層以上必要である。また、上部シールド層のリ
ード層側のみに硬磁性層を設ける場合は硬磁性層の保磁
力を高めるために下地層を厚くし、硬磁性層は単層構造
でもよいが、上部シールド層との間に非磁性膜を介した
静磁結合とした方が効果的である。
性層を構成する強磁性膜としては、ＣｏＣｒＰｔ膜の他
に、ＣｏＮｉ膜，ＣｏＣｒＴａ膜等であってもよい。ま
た、非磁性膜としては、Ｃｒ膜の他にＴａ，Ｔｉ，Ｗ等
であってもよい。強磁性層と非磁性層の層数は、強磁性
結合及び静磁結合を同時に利用する場合は、強磁性膜の
層数は２層以上必要である。また、上部シールド層のリ
ード層側のみに硬磁性層を設ける場合は硬磁性層の保磁
力を高めるために下地層を厚くし、硬磁性層は単層構造
でもよいが、上部シールド層との間に非磁性膜を介した
静磁結合とした方が効果的である。
【００１０】
【作用】この構成によって、縦バイアス層である硬磁性
層を強磁性膜と非磁性膜とを交互に積層された３層以上
の多層構造とすることにより、保磁力を大きくすること
ができるので、永続的に安定した磁区制御を行うことが
できる。また、強磁性膜と非磁性膜を交互にすることに
より、ＭＲ効果層に強磁性膜を直接接した部分は強磁性
結合となり、非磁性層を介した強磁性膜とは静磁結合と
なり、この両方で磁区制御を行うことができる。また、
硬磁性層をＭＲ効果層だけでなく、上部シールド層のリ
ード層側にも設けた磁区制御を行うために、バルクハウ
ゼンノイズの発生を抑えることができる。
層を強磁性膜と非磁性膜とを交互に積層された３層以上
の多層構造とすることにより、保磁力を大きくすること
ができるので、永続的に安定した磁区制御を行うことが
できる。また、強磁性膜と非磁性膜を交互にすることに
より、ＭＲ効果層に強磁性膜を直接接した部分は強磁性
結合となり、非磁性層を介した強磁性膜とは静磁結合と
なり、この両方で磁区制御を行うことができる。また、
硬磁性層をＭＲ効果層だけでなく、上部シールド層のリ
ード層側にも設けた磁区制御を行うために、バルクハウ
ゼンノイズの発生を抑えることができる。
【００１１】
（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの要部断面図であ
り、図２は図１のＡ部分の拡大図である。１はＡｌ2Ｏ3
−ＴｉＣ等のセラミック材からなる基板、２はＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2等からなる絶縁層、３はＮｉＦｅ等の軟
磁性体からなる下部シールド層、４はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ
2等の絶縁層からなる下部再生ギャップ、５は後述のＭ
Ｒ効果膜に横バイアス磁界を与えるためのアモルファス
合金膜，ＮｉＦｅ系合金等で形成された横バイアス層、
６はＴａ，Ｔｉ，ＳｉＯ2等からなり横バイアス層５と
後述のＭＲ効果層とを磁気的に分離する非磁性層、７は
ＮｉＦｅ系合金膜やＮｉＣｏ系合金膜からなるＭＲ効果
層、８はＭＲ効果層７の磁区を制御するための非磁性膜
と強磁性膜とを交互に積層した多層構造を有する硬磁性
層、９はＡｕ，Ｗ等で形成されたリード層、１０はＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2等の絶縁層からなる上部再生ギャップ、
１１はＮｉＦｅ等からなる上部シールド層、１２はＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2等からなり再生ヘッドであるＭＲ効果ヘ
ッドと記録ヘッドとを分離するための絶縁層、１３はＮ
ｉＦｅ膜等の軟磁性膜からなる記録ヘッドの下部コア、
１４はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2等の絶縁層からなる記録ギャ
ップ、１５はＮｉＦｅ等の軟磁性膜からなる記録ヘッド
の上部コア、１６はＡｌ2Ｏ3等の保護層である。
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの要部断面図であ
り、図２は図１のＡ部分の拡大図である。１はＡｌ2Ｏ3
−ＴｉＣ等のセラミック材からなる基板、２はＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2等からなる絶縁層、３はＮｉＦｅ等の軟
磁性体からなる下部シールド層、４はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ
2等の絶縁層からなる下部再生ギャップ、５は後述のＭ
Ｒ効果膜に横バイアス磁界を与えるためのアモルファス
合金膜，ＮｉＦｅ系合金等で形成された横バイアス層、
６はＴａ，Ｔｉ，ＳｉＯ2等からなり横バイアス層５と
後述のＭＲ効果層とを磁気的に分離する非磁性層、７は
ＮｉＦｅ系合金膜やＮｉＣｏ系合金膜からなるＭＲ効果
層、８はＭＲ効果層７の磁区を制御するための非磁性膜
と強磁性膜とを交互に積層した多層構造を有する硬磁性
層、９はＡｕ，Ｗ等で形成されたリード層、１０はＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2等の絶縁層からなる上部再生ギャップ、
１１はＮｉＦｅ等からなる上部シールド層、１２はＡｌ
2Ｏ3，ＳｉＯ2等からなり再生ヘッドであるＭＲ効果ヘ
ッドと記録ヘッドとを分離するための絶縁層、１３はＮ
ｉＦｅ膜等の軟磁性膜からなる記録ヘッドの下部コア、
１４はＡｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2等の絶縁層からなる記録ギャ
ップ、１５はＮｉＦｅ等の軟磁性膜からなる記録ヘッド
の上部コア、１６はＡｌ2Ｏ3等の保護層である。
【００１２】図２において、８ａはＣｒ膜、８ｂはＣｏ
ＣｒＰｔ膜であり、ＭＲ効果層７上にＣｒ膜８ａ，Ｃｏ
ＣｒＰｔ膜８ｂの順に非磁性膜と強磁性膜をそれぞれ交
互に各３層積層した多層構造を有しており、各層の膜厚
は１００Åとした。
ＣｒＰｔ膜であり、ＭＲ効果層７上にＣｒ膜８ａ，Ｃｏ
ＣｒＰｔ膜８ｂの順に非磁性膜と強磁性膜をそれぞれ交
互に各３層積層した多層構造を有しており、各層の膜厚
は１００Åとした。
【００１３】以上のように構成されたＭＲ効果型薄膜磁
気ヘッドについて、以下その動作を説明する。再生動作
中は、リード層９を介してＭＲ効果層７に一定のセンス
電流が供給されている。そして対向する磁気記録媒体に
記録された情報の磁束をＭＲ効果層７の感知部が電気抵
抗の変化として再生出力し、これを検知することにより
再生動作を行っている。このとき、縦バイアス層である
硬磁性層８は非磁性層と強磁性層が交互に積層された保
磁力の大きい３層以上の多層構造を有しており、安定し
た磁区制御を行うことができる。
気ヘッドについて、以下その動作を説明する。再生動作
中は、リード層９を介してＭＲ効果層７に一定のセンス
電流が供給されている。そして対向する磁気記録媒体に
記録された情報の磁束をＭＲ効果層７の感知部が電気抵
抗の変化として再生出力し、これを検知することにより
再生動作を行っている。このとき、縦バイアス層である
硬磁性層８は非磁性層と強磁性層が交互に積層された保
磁力の大きい３層以上の多層構造を有しており、安定し
た磁区制御を行うことができる。
【００１４】（実験例１）縦バイアス層である硬磁性層
を非磁性層と強磁性層を交互に積層した多層構造とする
ことで高い保磁力が得られることを確認するために非磁
性層であるＣｒ膜及び強磁性膜であるＣｏＣｒＰｔ膜の
層数を５層一定にして各膜厚を変化させた場合の保磁力
を測定し、その結果を図３に示す。図３はＣｒ膜の膜厚
と保磁力の関係を示す図である。図３において、例えば
Ｃｒ膜とＣｏＣｒＰｔ膜との膜厚の合計が１５００Åの
場合Ｃｒ膜の一層の膜厚は２００Å，ＣｏＣｒＰｔ膜厚
は１００Åとした。
を非磁性層と強磁性層を交互に積層した多層構造とする
ことで高い保磁力が得られることを確認するために非磁
性層であるＣｒ膜及び強磁性膜であるＣｏＣｒＰｔ膜の
層数を５層一定にして各膜厚を変化させた場合の保磁力
を測定し、その結果を図３に示す。図３はＣｒ膜の膜厚
と保磁力の関係を示す図である。図３において、例えば
Ｃｒ膜とＣｏＣｒＰｔ膜との膜厚の合計が１５００Åの
場合Ｃｒ膜の一層の膜厚は２００Å，ＣｏＣｒＰｔ膜厚
は１００Åとした。
【００１５】（比較例１）比較例として硬磁性層を膜厚
５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の２層構造としてＣ
ｒ膜厚を変化させた場合の保磁力を測定し、その結果を
図３に示す。
５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の２層構造としてＣ
ｒ膜厚を変化させた場合の保磁力を測定し、その結果を
図３に示す。
【００１６】図３から明らかなように、２層膜，５層膜
共にＣｒ膜の膜厚が厚くなるにともない全体の保磁力は
増加するが５層膜の方がＣｒ膜の依存性が小さく保磁力
の値も高いことがわかった。
共にＣｒ膜の膜厚が厚くなるにともない全体の保磁力は
増加するが５層膜の方がＣｒ膜の依存性が小さく保磁力
の値も高いことがわかった。
【００１７】以上のように本実施例によれば、ＭＲ効果
層上の縦バイアス層を非磁性膜であるＣｒ膜と強磁性膜
であるＣｏＣｒＰｔ膜を交互に各３層ずつ積層した６層
構造の硬磁性層とすることにより保磁力を高め、ＭＲ効
果層の磁区を安定して制御することができ、従来の２層
膜の硬磁性層に比べ製品歩留りにおいても３０％以上向
上させることができた。
層上の縦バイアス層を非磁性膜であるＣｒ膜と強磁性膜
であるＣｏＣｒＰｔ膜を交互に各３層ずつ積層した６層
構造の硬磁性層とすることにより保磁力を高め、ＭＲ効
果層の磁区を安定して制御することができ、従来の２層
膜の硬磁性層に比べ製品歩留りにおいても３０％以上向
上させることができた。
【００１８】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図４は本発明の
第２の実施例におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの縦バ
イアス層の要部断面拡大図である。実施例１と異なるの
は、ＭＲ効果層７の磁区を制御する縦バイアス層である
硬磁性層８′の積層順序をＭＲ効果層７に接する側から
ＣｏＣｒＰｔ膜８ｂ，Ｃｒ膜８ａの順に交互に各３層ず
つ積層した６層構造の硬磁性層とした点である。
ついて、図面を参照しながら説明する。図４は本発明の
第２の実施例におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの縦バ
イアス層の要部断面拡大図である。実施例１と異なるの
は、ＭＲ効果層７の磁区を制御する縦バイアス層である
硬磁性層８′の積層順序をＭＲ効果層７に接する側から
ＣｏＣｒＰｔ膜８ｂ，Ｃｒ膜８ａの順に交互に各３層ず
つ積層した６層構造の硬磁性層とした点である。
【００１９】以上のように構成されたＭＲ効果型薄膜磁
気ヘッドについて、以下その動作を説明する。再生時の
動作については実施例１と同様であるが、ＭＲ効果層側
７に強磁性膜を配置したことで第１層の強磁性膜とＭＲ
効果層７とは強磁性結合となり、更に、第２層目の非磁
性膜を介して第３層目の強磁性膜とは静磁結合となり、
この強磁性結合と静磁結合の２つの効果により、ＭＲ効
果層７の磁区をより安定して制御することができる。こ
の強磁性結合と静磁結合の効果を確認するために以下の
実験を行った。
気ヘッドについて、以下その動作を説明する。再生時の
動作については実施例１と同様であるが、ＭＲ効果層側
７に強磁性膜を配置したことで第１層の強磁性膜とＭＲ
効果層７とは強磁性結合となり、更に、第２層目の非磁
性膜を介して第３層目の強磁性膜とは静磁結合となり、
この強磁性結合と静磁結合の２つの効果により、ＭＲ効
果層７の磁区をより安定して制御することができる。こ
の強磁性結合と静磁結合の効果を確認するために以下の
実験を行った。
【００２０】（実験例２）本実験例としてＮｉＦｅ膜上
に膜厚１００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜と膜厚１００ÅのＣｒ
膜を交互に各５層形成した多層膜を積層し、Ｂ−Ｈ特性
を測定し、その結果を図５（ａ）に示した。図５（ａ）
はＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の５層膜のＢ−Ｈ特性を示し
た図である。
に膜厚１００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜と膜厚１００ÅのＣｒ
膜を交互に各５層形成した多層膜を積層し、Ｂ−Ｈ特性
を測定し、その結果を図５（ａ）に示した。図５（ａ）
はＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の５層膜のＢ−Ｈ特性を示し
た図である。
【００２１】（比較例２）比較例として、膜厚５００Å
のＣｏＣｒＰｔの単層膜，保磁力０．３Ｏｅの膜厚５０
０ÅのＮｉＦｅ層上に膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜を
積層したＮｉＦｅ−ＣｏＣｒＰｔ複合膜，保磁力０．３
Ｏｅの膜厚５００ÅのＮｉＦｅ層上に膜厚１００ÅのＣ
ｒ膜を積層し、更に膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜を積
層した３層膜の各々について、Ｂ−Ｈ特性を測定し、そ
の結果を図５（ｂ）〜（ｄ）に示した。図５（ｂ）はＮ
ｉＦｅ−ＣｏＣｒＰｔ複合膜のＢ−Ｈ特性を示した図で
あり、図５（ｃ）はＣｏＣｒＰｔ複合膜にＣｒ膜を介し
たＢ−Ｈ特性を示した図であり、図５（ｄ）はＣｏＣｒ
Ｐｔ膜とＣｒ膜の多層膜のＢ−Ｈ特性を示した図であ
る。硬磁性層が膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ単層膜の場
合は、図５（ｂ）に示すように、保磁力が１５００Ｏｅ
であるのに対し、保磁力０．３Ｏｅの膜厚５００ÅのＮ
ｉＦｅ膜上に膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜を形成した
複合膜の場合は、図５（ｃ）に示すように、保磁力は２
００Ｏｅと単層膜に比べ大きく減少する。また、Ｂ−Ｈ
カーブはスムーズな形を示していることからＮｉＦｅ膜
とＣｏＣｒＰｔ膜との間では強磁性結合が起きているこ
とがわかる。また、上記のＮｉＦｅ膜とＣｏＣｒＰｔ膜
の間に１００ÅのＣｒ膜を介した場合は、図５（ｄ）に
示すように、Ｂ−Ｈ特性はＮｉＦｅ膜とＣｏＣｒＰｔ膜
のそれぞれの磁化曲線の和として表されるため、静磁結
合が起きていることがわかる。更に、ＮｉＦｅ膜上に膜
厚１００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜と膜厚１００ÅのＣｒ膜と
を交互に各５層形成した多層膜にした場合、Ｂ−Ｈ特性
は図５（ａ）に示すように、ＮｉＦｅ膜と直接接したＣ
ｏＣｒＰｔ膜との間で強磁性結合した磁化曲線と残りの
ＣｏＣｒＰｔ膜の磁化曲線の和として表される。つま
り、一対の硬磁性層により強磁性結合と静磁結合を両方
同時に起こすことが可能である。
のＣｏＣｒＰｔの単層膜，保磁力０．３Ｏｅの膜厚５０
０ÅのＮｉＦｅ層上に膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜を
積層したＮｉＦｅ−ＣｏＣｒＰｔ複合膜，保磁力０．３
Ｏｅの膜厚５００ÅのＮｉＦｅ層上に膜厚１００ÅのＣ
ｒ膜を積層し、更に膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜を積
層した３層膜の各々について、Ｂ−Ｈ特性を測定し、そ
の結果を図５（ｂ）〜（ｄ）に示した。図５（ｂ）はＮ
ｉＦｅ−ＣｏＣｒＰｔ複合膜のＢ−Ｈ特性を示した図で
あり、図５（ｃ）はＣｏＣｒＰｔ複合膜にＣｒ膜を介し
たＢ−Ｈ特性を示した図であり、図５（ｄ）はＣｏＣｒ
Ｐｔ膜とＣｒ膜の多層膜のＢ−Ｈ特性を示した図であ
る。硬磁性層が膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ単層膜の場
合は、図５（ｂ）に示すように、保磁力が１５００Ｏｅ
であるのに対し、保磁力０．３Ｏｅの膜厚５００ÅのＮ
ｉＦｅ膜上に膜厚５００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜を形成した
複合膜の場合は、図５（ｃ）に示すように、保磁力は２
００Ｏｅと単層膜に比べ大きく減少する。また、Ｂ−Ｈ
カーブはスムーズな形を示していることからＮｉＦｅ膜
とＣｏＣｒＰｔ膜との間では強磁性結合が起きているこ
とがわかる。また、上記のＮｉＦｅ膜とＣｏＣｒＰｔ膜
の間に１００ÅのＣｒ膜を介した場合は、図５（ｄ）に
示すように、Ｂ−Ｈ特性はＮｉＦｅ膜とＣｏＣｒＰｔ膜
のそれぞれの磁化曲線の和として表されるため、静磁結
合が起きていることがわかる。更に、ＮｉＦｅ膜上に膜
厚１００ÅのＣｏＣｒＰｔ膜と膜厚１００ÅのＣｒ膜と
を交互に各５層形成した多層膜にした場合、Ｂ−Ｈ特性
は図５（ａ）に示すように、ＮｉＦｅ膜と直接接したＣ
ｏＣｒＰｔ膜との間で強磁性結合した磁化曲線と残りの
ＣｏＣｒＰｔ膜の磁化曲線の和として表される。つま
り、一対の硬磁性層により強磁性結合と静磁結合を両方
同時に起こすことが可能である。
【００２２】（実験例３）実施例２と同じ構成のＭＲ効
果型磁気ヘッドを１０個用意し、３．５インチの磁気デ
ィスク装置を用いて、周速８ｍ／ｓ，記録周波数６ＭＨ
ｚで記録再生特性を測定した。測定方法は６ＭＨｚの信
号を連続して１０回記録再生を行い、その平均値（ｘ）
と、ばらつき（δ）を求め、記録再生の安定度の指標と
してδ／ｘを求めた。１０個のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッ
ドについてのδ／ｘの平均値とばらつきを（表１）に示
す。
果型磁気ヘッドを１０個用意し、３．５インチの磁気デ
ィスク装置を用いて、周速８ｍ／ｓ，記録周波数６ＭＨ
ｚで記録再生特性を測定した。測定方法は６ＭＨｚの信
号を連続して１０回記録再生を行い、その平均値（ｘ）
と、ばらつき（δ）を求め、記録再生の安定度の指標と
してδ／ｘを求めた。１０個のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッ
ドについてのδ／ｘの平均値とばらつきを（表１）に示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】（比較例３）比較例３として、縦バイアス
層の硬磁性層がＣｏＣｒＰｔ単層膜でＭＲ効果層と直接
接しているＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、
実験例３と同一条件で記録再生特性試験を行った。その
結果を（表１）に示す。
層の硬磁性層がＣｏＣｒＰｔ単層膜でＭＲ効果層と直接
接しているＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、
実験例３と同一条件で記録再生特性試験を行った。その
結果を（表１）に示す。
【００２５】（比較例４）比較例４として、実施例２と
同じ構成で硬磁性層をＭＲ効果層上にＣｒ膜を積層し、
その上にＣｏＣｒＰｔ膜を積層して２層構造としＭＲ効
果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、実験例２と同一条
件で記録再生特性試験を行い、その結果を（表１）に示
す。
同じ構成で硬磁性層をＭＲ効果層上にＣｒ膜を積層し、
その上にＣｏＣｒＰｔ膜を積層して２層構造としＭＲ効
果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、実験例２と同一条
件で記録再生特性試験を行い、その結果を（表１）に示
す。
【００２６】以上のように本実施例によれば、強磁性膜
と非磁性膜とを交互に積層して構成された多層構造を有
する硬磁性層の強磁性膜をＭＲ効果層に直接重ねること
により、強磁性結合と静磁結合の２つの効果によりＭＲ
効果層の磁区を制御することができる。
と非磁性膜とを交互に積層して構成された多層構造を有
する硬磁性層の強磁性膜をＭＲ効果層に直接重ねること
により、強磁性結合と静磁結合の２つの効果によりＭＲ
効果層の磁区を制御することができる。
【００２７】尚、本実施例では、ＭＲ効果膜としてＮｉ
Ｆｅ膜、硬磁性層としてＣｏＣｒＰｔ膜を例示したが、
これらは材料を特に限定するものではなく、軟磁性膜に
ＮｉＣｏ系合金膜，アモルファス合金膜、また硬磁性層
にＣｏＮｉ膜，ＣｏＣｒＴａ膜等を用いて同様の効果を
得られることを確認している。また、非磁性膜としては
Ｃｒ膜だけでなく、Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ等であってもよい。
更に、層数を特に限定するものではないが、強磁性結合
及び静磁結合の両方を同時に利用するには硬磁性層の層
数は強磁性層の間に非磁性を介した３層以上必要であ
る。また、強磁性結合と静磁結合の割合は一層当たりの
硬磁性層の膜厚の変化により任意に選定できるため、個
々のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドに適用でき、最適化を容
易に行うことが可能である。
Ｆｅ膜、硬磁性層としてＣｏＣｒＰｔ膜を例示したが、
これらは材料を特に限定するものではなく、軟磁性膜に
ＮｉＣｏ系合金膜，アモルファス合金膜、また硬磁性層
にＣｏＮｉ膜，ＣｏＣｒＴａ膜等を用いて同様の効果を
得られることを確認している。また、非磁性膜としては
Ｃｒ膜だけでなく、Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ等であってもよい。
更に、層数を特に限定するものではないが、強磁性結合
及び静磁結合の両方を同時に利用するには硬磁性層の層
数は強磁性層の間に非磁性を介した３層以上必要であ
る。また、強磁性結合と静磁結合の割合は一層当たりの
硬磁性層の膜厚の変化により任意に選定できるため、個
々のＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドに適用でき、最適化を容
易に行うことが可能である。
【００２８】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図６は本発明の
第３の実施例におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの要部
断面図である。実施例１と異なるのは、上部シールド層
１１のリード層９側に硬磁性層８を設けＭＲ効果層７と
上部シールド層１１の両方の磁区制御を行うようにした
点である。
ついて、図面を参照しながら説明する。図６は本発明の
第３の実施例におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの要部
断面図である。実施例１と異なるのは、上部シールド層
１１のリード層９側に硬磁性層８を設けＭＲ効果層７と
上部シールド層１１の両方の磁区制御を行うようにした
点である。
【００２９】以上のように構成されたＭＲ効果型薄膜磁
気ヘッドについて、記録再生特性試験を行った。
気ヘッドについて、記録再生特性試験を行った。
【００３０】（実験例４）実施例３と同じ構成のＭＲ効
果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、実験例３と同一の
条件で記録再生特性を測定した。その結果を（表１）に
示した。
果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、実験例３と同一の
条件で記録再生特性を測定した。その結果を（表１）に
示した。
【００３１】この（表１）から明らかなように、シール
ド層とＭＲ効果層の両方の磁区制御を行うことにより、
バルクハウゼンノイズをより抑えられることがわかっ
た。
ド層とＭＲ効果層の両方の磁区制御を行うことにより、
バルクハウゼンノイズをより抑えられることがわかっ
た。
【００３２】以上のように本実施例によれば、多層構造
の硬磁性層によりＭＲ効果層及びシールド層の両方の磁
区制御を行うことで、バルクハウゼンノイズのない最適
な特性を持つＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドを得ることがで
きる。
の硬磁性層によりＭＲ効果層及びシールド層の両方の磁
区制御を行うことで、バルクハウゼンノイズのない最適
な特性を持つＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドを得ることがで
きる。
【００３３】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図７は本発明の
第４の実施例におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの要部
断面図である。実施例１と異なるのは、リード層９の下
側の硬磁性層を配置せずに、上部シールド層１１のリー
ド層９側に硬磁性層８を設け、上部シールド層１１の磁
区を制御するようにした点である。
ついて、図面を参照しながら説明する。図７は本発明の
第４の実施例におけるＭＲ効果型薄膜磁気ヘッドの要部
断面図である。実施例１と異なるのは、リード層９の下
側の硬磁性層を配置せずに、上部シールド層１１のリー
ド層９側に硬磁性層８を設け、上部シールド層１１の磁
区を制御するようにした点である。
【００３４】以上のように構成されたＭＲ効果型薄膜磁
気ヘッドについて、記録再生特性試験を行った。
気ヘッドについて、記録再生特性試験を行った。
【００３５】（実験例５）実施例３と同じ構成のＭＲ効
果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、実験例１と同一の
条件で記録再生特性試験を行い、その結果を（表１）に
示した。
果型薄膜磁気ヘッドを１０個用意し、実験例１と同一の
条件で記録再生特性試験を行い、その結果を（表１）に
示した。
【００３６】この（表１）から明らかなように、上部シ
ールド層の磁区を制御することで、バルクハウゼンノイ
ズを抑えられることがわかった。
ールド層の磁区を制御することで、バルクハウゼンノイ
ズを抑えられることがわかった。
【００３７】以上のように本実施例によれば、上部シー
ルド層の磁区を制御することでバルクハウゼンノイズを
低減させることができる。また、上部シールド層の下に
硬磁性層を設けることで、プロセス上硬磁性層の保磁力
を高める下地層を厚くすることができるため単層膜でも
効果がある。この場合、上部シールド層と硬磁性層との
間に、Ｃｒ層等の非磁性膜を介して強磁性結合させない
方が効果的である。
ルド層の磁区を制御することでバルクハウゼンノイズを
低減させることができる。また、上部シールド層の下に
硬磁性層を設けることで、プロセス上硬磁性層の保磁力
を高める下地層を厚くすることができるため単層膜でも
効果がある。この場合、上部シールド層と硬磁性層との
間に、Ｃｒ層等の非磁性膜を介して強磁性結合させない
方が効果的である。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明は、強磁性膜と非磁
性膜とを交互に積層された３層以上の多層構造を有する
硬磁性層により保磁力を高め、永続してバイアス磁界を
供給でき、磁区制御を安定して行うことができる。ま
た、強磁性結合と静磁結合を同時に利用できるため、Ｍ
Ｒ効果層及び／又は上部シールド層の磁区制御をより効
果的に行うことができバルクハウゼンノイズの低減を達
成でき、高性能で信頼性に優れたＭＲ効果型薄膜磁気ヘ
ッドを実現できるものである。
性膜とを交互に積層された３層以上の多層構造を有する
硬磁性層により保磁力を高め、永続してバイアス磁界を
供給でき、磁区制御を安定して行うことができる。ま
た、強磁性結合と静磁結合を同時に利用できるため、Ｍ
Ｒ効果層及び／又は上部シールド層の磁区制御をより効
果的に行うことができバルクハウゼンノイズの低減を達
成でき、高性能で信頼性に優れたＭＲ効果型薄膜磁気ヘ
ッドを実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例におけるＭＲ効果型薄膜
磁気ヘッドの要部断面図
磁気ヘッドの要部断面図
【図２】図１のＡ部分の拡大図
【図３】Ｃｒ膜の膜厚と保磁力の関係を示す図
【図４】本発明の第２の実施例におけるＭＲ効果型薄膜
磁気ヘッドの縦バイアス層の要部断面拡大図
磁気ヘッドの縦バイアス層の要部断面拡大図
【図５】（ａ）ＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の５層膜のＢ−
Ｈ特性を示した図 （ｂ）ＮｉＦｅ−ＣｏＣｒＰｔ複合膜のＢ−Ｈ特性を示
した図 （ｃ）ＣｏＣｒＰｔ複合膜にＣｒ膜を介したＢ−Ｈ特性
を示した図 （ｄ）ＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の多層膜のＢ−Ｈ特性を
示した図
Ｈ特性を示した図 （ｂ）ＮｉＦｅ−ＣｏＣｒＰｔ複合膜のＢ−Ｈ特性を示
した図 （ｃ）ＣｏＣｒＰｔ複合膜にＣｒ膜を介したＢ−Ｈ特性
を示した図 （ｄ）ＣｏＣｒＰｔ膜とＣｒ膜の多層膜のＢ−Ｈ特性を
示した図
【図６】本発明の第３の実施例におけるＭＲ効果型薄膜
磁気ヘッドの要部断面図
磁気ヘッドの要部断面図
【図７】本発明の第４の実施例におけるＭＲ効果型薄膜
磁気ヘッドの要部断面図
磁気ヘッドの要部断面図
１ 基板 ２，１２ 絶縁層 ３ 下部シールド層 ４ 下部再生ギャップ ５ 横バイアス層 ６ 非磁性層 ７ ＭＲ効果層 ８，８′ 硬磁性層 ８ａ Ｃｒ膜 ８ｂ ＣｏＣｒＰｔ膜 ９ リード層 １０ 上部再生ギャップ １１ 上部シールド層 １３ 下部コア １４ 記録ギャップ １５ 上部コア １６ 保護層
Claims (4)
- 【請求項１】下部シールド層と上部シールド層との間に
横バイアス層，磁気抵抗効果層，硬磁性層，リード層等
を有する再生感知部を備えた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドであって、前記硬磁性層が強磁性膜と非磁性膜が交
互に積層された３層以上の多層構造を有することを特徴
とする磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】前記硬磁性層が前記磁気抵抗効果層の前記
リード層側及び／又は上部シールド層のリード層側に直
接接して形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】前記硬磁性層の前記磁気抵抗効果層及び／
又は上部シールド層と接触している層が強磁性膜である
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気抵抗効果型薄膜
磁気ヘッド。 - 【請求項４】下部シールド層と上部シールド層との間に
横バイアス層，磁気抵抗効果層，硬磁性層，リード層等
を有する再生感知部を備えた磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドであって、前記硬磁性層が単層の硬磁性層で、かつ
前記上部シールド層のリード層側に非磁性膜を介して形
成されていることを特徴とする磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6003937A JPH07210828A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6003937A JPH07210828A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07210828A true JPH07210828A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11571053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6003937A Pending JPH07210828A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07210828A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7268985B2 (en) | 2004-05-28 | 2007-09-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Magnetic head having a layered hard bias layer exhibiting reduced noise |
| US12220768B2 (en) | 2019-06-13 | 2025-02-11 | Illinois Tool Works Inc. | Solder paste bead recovery system and method |
-
1994
- 1994-01-19 JP JP6003937A patent/JPH07210828A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7268985B2 (en) | 2004-05-28 | 2007-09-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Magnetic head having a layered hard bias layer exhibiting reduced noise |
| US12220768B2 (en) | 2019-06-13 | 2025-02-11 | Illinois Tool Works Inc. | Solder paste bead recovery system and method |
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