JPH0845029A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH0845029A JPH0845029A JP6199003A JP19900394A JPH0845029A JP H0845029 A JPH0845029 A JP H0845029A JP 6199003 A JP6199003 A JP 6199003A JP 19900394 A JP19900394 A JP 19900394A JP H0845029 A JPH0845029 A JP H0845029A
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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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- 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
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スピンバルブ方式の薄膜磁気ヘッドにおい
て、記録媒体の漏れ磁界の変化に対して磁気抵抗効果素
子の電気抵抗が連続的にスムーズに変化できるように
し、バルクハウゼンノイズを抑制する。 【構成】 第１の磁性層１／非磁性導電層２／第２の磁
性層３から成る磁気抵抗効果素子４を有し、第１の磁性
層１には反強磁性層５が密着し、第２の磁性層３の両側
には硬磁性層１１が設けられている。第１の磁性層１で
は、反強磁性層５との交換異方性結合により、磁化方向
がｙ方向へ固定され、第２の磁性層３では、硬磁性層１
１から磁気異方性が付与されてｘ方向へ単磁区化され
る。したがって、記録媒体からのｙ方向の漏れ磁界の変
化に対し、第１の磁性層１の磁化方向と第２の磁性層３
の磁化方向との成す角度が連続的に変化し、磁気抵抗効
果素子４の電気抵抗の変化が連続的になり、バルクハウ
ゼンノイズが抑制される。
て、記録媒体の漏れ磁界の変化に対して磁気抵抗効果素
子の電気抵抗が連続的にスムーズに変化できるように
し、バルクハウゼンノイズを抑制する。 【構成】 第１の磁性層１／非磁性導電層２／第２の磁
性層３から成る磁気抵抗効果素子４を有し、第１の磁性
層１には反強磁性層５が密着し、第２の磁性層３の両側
には硬磁性層１１が設けられている。第１の磁性層１で
は、反強磁性層５との交換異方性結合により、磁化方向
がｙ方向へ固定され、第２の磁性層３では、硬磁性層１
１から磁気異方性が付与されてｘ方向へ単磁区化され
る。したがって、記録媒体からのｙ方向の漏れ磁界の変
化に対し、第１の磁性層１の磁化方向と第２の磁性層３
の磁化方向との成す角度が連続的に変化し、磁気抵抗効
果素子４の電気抵抗の変化が連続的になり、バルクハウ
ゼンノイズが抑制される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録再生装置など
に搭載される薄膜磁気ヘッドに係り、特に磁性層／非磁
性導電層／磁性層が積層された磁気抵抗効果素子を有し
ていわゆるスピンバルブ方式にて記録媒体からの漏れ磁
界の変化を検出する薄膜磁気ヘッドに関する。
に搭載される薄膜磁気ヘッドに係り、特に磁性層／非磁
性導電層／磁性層が積層された磁気抵抗効果素子を有し
ていわゆるスピンバルブ方式にて記録媒体からの漏れ磁
界の変化を検出する薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】記録媒体に高密度記録された磁気的な信
号を再生する薄膜磁気ヘッドとして、いわゆるスピンバ
ルブ方式のものが考えられており、その一例は例えば米
国特許明細書５，１５９，５１３号などに記載されてい
る。スピンバルブ方式の薄膜磁気ヘッドでは、図２に示
すように、第１の磁性層１／非磁性導電層２／第２の磁
性層３から成るサンドイッチ構造の磁気抵抗効果素子４
が使用される。第１の磁性層１には反強磁性層５が積層
され、反強磁性層５との交換異方性結合により磁性層１
の磁化が一方向へ固定される。磁気的な信号が記録され
た記録媒体からの漏れ磁界が与えられると、第２の磁性
層３内にて磁化方向が膜内にて変化し、第１の磁性層１
の磁化方向と、第２の磁性層３の磁化方向との成す角度
に応じて電気抵抗が変化する。両磁性層１と３の磁化方
向が平行のときに電気抵抗が最も小さくなり、磁化方向
が反平行のときに電気抵抗が最も大きくなる。図３は磁
気抵抗効果素子４に与えられる漏れ磁界Ｍと電気抵抗Ｒ
との関係を示している。磁気抵抗効果素子４に定常電流
を与えると、前記電気抵抗の変化δに応じて検出電圧が
変化し、この検出電圧により、記録媒体からの漏れ磁界
の変化が検出されて、磁気的な信号が電気的な信号とし
て再生される。
号を再生する薄膜磁気ヘッドとして、いわゆるスピンバ
ルブ方式のものが考えられており、その一例は例えば米
国特許明細書５，１５９，５１３号などに記載されてい
る。スピンバルブ方式の薄膜磁気ヘッドでは、図２に示
すように、第１の磁性層１／非磁性導電層２／第２の磁
性層３から成るサンドイッチ構造の磁気抵抗効果素子４
が使用される。第１の磁性層１には反強磁性層５が積層
され、反強磁性層５との交換異方性結合により磁性層１
の磁化が一方向へ固定される。磁気的な信号が記録され
た記録媒体からの漏れ磁界が与えられると、第２の磁性
層３内にて磁化方向が膜内にて変化し、第１の磁性層１
の磁化方向と、第２の磁性層３の磁化方向との成す角度
に応じて電気抵抗が変化する。両磁性層１と３の磁化方
向が平行のときに電気抵抗が最も小さくなり、磁化方向
が反平行のときに電気抵抗が最も大きくなる。図３は磁
気抵抗効果素子４に与えられる漏れ磁界Ｍと電気抵抗Ｒ
との関係を示している。磁気抵抗効果素子４に定常電流
を与えると、前記電気抵抗の変化δに応じて検出電圧が
変化し、この検出電圧により、記録媒体からの漏れ磁界
の変化が検出されて、磁気的な信号が電気的な信号とし
て再生される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記薄膜磁気ヘッドに
おいて、記録媒体からの漏れ磁界の変化に対してスムー
ズな変化を示す再生出力電圧を得るためには、第１の磁
性層１の磁化方向と第２の磁性層３の磁化方向とのなす
角度が記録媒体からの漏れ磁界の変化に対して、スムー
ズに変化する必要がある。しかし、第２の磁性層３が多
磁区構造となっていると、記録媒体からの漏れ磁界の変
化により磁区構造が変化し、磁区構造が変化する際の磁
壁の急激な移動により、漏れ磁界に伴う磁化の変化角度
が不連続にジャンプしてしまう。したがって第１の磁性
層１の磁化方向と第２の磁性層３の磁化方向との成す角
度が、記録媒体からの漏れ磁界の変化に対して連続的な
ものでなくなり、この磁化回転角度が不連続にあるいは
不規則なジャンプが現れる。そのために、定常電流の電
圧すなわち再生電圧に不連続なまたは不規則なジャンプ
が現れ、これが、図３に示すバルクハウゼンノイズｎと
なる。
おいて、記録媒体からの漏れ磁界の変化に対してスムー
ズな変化を示す再生出力電圧を得るためには、第１の磁
性層１の磁化方向と第２の磁性層３の磁化方向とのなす
角度が記録媒体からの漏れ磁界の変化に対して、スムー
ズに変化する必要がある。しかし、第２の磁性層３が多
磁区構造となっていると、記録媒体からの漏れ磁界の変
化により磁区構造が変化し、磁区構造が変化する際の磁
壁の急激な移動により、漏れ磁界に伴う磁化の変化角度
が不連続にジャンプしてしまう。したがって第１の磁性
層１の磁化方向と第２の磁性層３の磁化方向との成す角
度が、記録媒体からの漏れ磁界の変化に対して連続的な
ものでなくなり、この磁化回転角度が不連続にあるいは
不規則なジャンプが現れる。そのために、定常電流の電
圧すなわち再生電圧に不連続なまたは不規則なジャンプ
が現れ、これが、図３に示すバルクハウゼンノイズｎと
なる。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、記録媒体からの漏れ磁界の変化により磁性層間の
磁化方向のなす角度がスムーズに変化でき、低ノイズで
連続的な再生電圧を得ることができる薄膜磁気ヘッドを
提供することを目的としている。
あり、記録媒体からの漏れ磁界の変化により磁性層間の
磁化方向のなす角度がスムーズに変化でき、低ノイズで
連続的な再生電圧を得ることができる薄膜磁気ヘッドを
提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、第１の磁性層／非磁性導電層／第２の磁性層から成
る磁気抵抗効果素子と、交換異方性結合により第１の磁
性層の磁化を一方向へ固定する反強磁性層と、第２の磁
性層の両側に配置されて静磁結合によりこの磁性層に前
記固定磁化方向と直交する方向への磁界を与える硬磁性
層とを有し、記録媒体からの漏れ磁界により第２の磁性
層の膜内にて磁化方向が変化（回転）することを特徴と
するものである。
は、第１の磁性層／非磁性導電層／第２の磁性層から成
る磁気抵抗効果素子と、交換異方性結合により第１の磁
性層の磁化を一方向へ固定する反強磁性層と、第２の磁
性層の両側に配置されて静磁結合によりこの磁性層に前
記固定磁化方向と直交する方向への磁界を与える硬磁性
層とを有し、記録媒体からの漏れ磁界により第２の磁性
層の膜内にて磁化方向が変化（回転）することを特徴と
するものである。
【０００６】第１の磁性層の磁化の固定方向は、記録媒
体に対する垂直法線方向であり、第２の磁性層に与えら
れる磁界の方向は、記録媒体と平行な方向である。上記
第１の磁性層は強磁性層として機能し、第２の磁性層は
軟磁性層として機能する。
体に対する垂直法線方向であり、第２の磁性層に与えら
れる磁界の方向は、記録媒体と平行な方向である。上記
第１の磁性層は強磁性層として機能し、第２の磁性層は
軟磁性層として機能する。
【０００７】また、硬磁性層は、例えばＣｏ−Ｃｒ系、
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系、ＣＯ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ系のいずれかの合金により形成さ
れる。
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系、ＣＯ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ系のいずれかの合金により形成さ
れる。
【０００８】
【作用】上記手段では、第１の磁性層の磁化方向が例え
ば記録媒体に対する垂直法線方向である。第１の磁性層
の磁化方向は、密着している反強磁性層との界面で生じ
る交換異方性結合により固定され、この交換異方性結合
により第１の磁性層は前記方向への単磁区化構造とな
る。第１の磁性層の磁化方向を一方向へ特定させるため
に、第１の磁性層と反強磁性層とが密着して積層された
後に、反強磁性層に対し、ネール温度以上の温度で磁界
を印加しながら熱処理が施される。あるいは反強磁性層
を成膜する際に磁界を印加することにより磁化方向が特
定される。
ば記録媒体に対する垂直法線方向である。第１の磁性層
の磁化方向は、密着している反強磁性層との界面で生じ
る交換異方性結合により固定され、この交換異方性結合
により第１の磁性層は前記方向への単磁区化構造とな
る。第１の磁性層の磁化方向を一方向へ特定させるため
に、第１の磁性層と反強磁性層とが密着して積層された
後に、反強磁性層に対し、ネール温度以上の温度で磁界
を印加しながら熱処理が施される。あるいは反強磁性層
を成膜する際に磁界を印加することにより磁化方向が特
定される。
【０００９】第１の磁性層の固定磁化方向が、記録媒体
に対する垂直法線方向であるため、記録媒体からの漏れ
磁界の作用により第１の磁性層の磁化方向が変化しない
特徴を有している。またそのために、反強磁性層と第１
の磁性層との交換異方性結合磁界を、記録媒体からの漏
れ磁界よりも十分に大きく設定することが必要とされ
る。
に対する垂直法線方向であるため、記録媒体からの漏れ
磁界の作用により第１の磁性層の磁化方向が変化しない
特徴を有している。またそのために、反強磁性層と第１
の磁性層との交換異方性結合磁界を、記録媒体からの漏
れ磁界よりも十分に大きく設定することが必要とされ
る。
【００１０】両側に配置された硬磁性層の磁化との静磁
結合により、第２の磁性層に磁気異方性が付与されて第
２の磁性層が単磁区化されるが、第２の磁性層に付与さ
れる磁気異方性の大きさは、硬磁性層の残留磁化の大き
さあるいは硬磁性層の膜厚に比例する。硬磁性層の材料
と膜厚を選択することにより磁気異方性の大きさを任意
に設定することができる。第１の磁性層の単磁区化の度
合は、記録媒体からの漏れ磁界の変化により、第１の磁
性層の膜内で磁化の方向がスムーズに回転できるように
設定される。
結合により、第２の磁性層に磁気異方性が付与されて第
２の磁性層が単磁区化されるが、第２の磁性層に付与さ
れる磁気異方性の大きさは、硬磁性層の残留磁化の大き
さあるいは硬磁性層の膜厚に比例する。硬磁性層の材料
と膜厚を選択することにより磁気異方性の大きさを任意
に設定することができる。第１の磁性層の単磁区化の度
合は、記録媒体からの漏れ磁界の変化により、第１の磁
性層の膜内で磁化の方向がスムーズに回転できるように
設定される。
【００１１】第１の磁性層は反強磁性層との交換異方性
結合により記録媒体に対する垂直法線方向に磁化が固定
され、第２の磁性層は硬磁性層の静磁結合により記録媒
体と平行な方向で且つ前記第１の磁性層の磁化固定方向
と垂直な方向へ単磁区化される。この状態で、記録媒体
からの漏れ磁界が与えられると、漏れ磁界の変化に追従
して第２の磁性層の膜内で磁化方向が変化し、第１の磁
性層の磁化方向と第２の磁性層の磁化方向との成す角度
が、漏れ磁界の変化に応じて連続的にスムーズに変化す
る。よって磁気抵抗効果素子の磁性抵抗が記録媒体の漏
れ磁界に対して連続的に且つスムーズに変化し、再生出
力電圧のバルクハウゼンノイズが軽減され抑制される。
結合により記録媒体に対する垂直法線方向に磁化が固定
され、第２の磁性層は硬磁性層の静磁結合により記録媒
体と平行な方向で且つ前記第１の磁性層の磁化固定方向
と垂直な方向へ単磁区化される。この状態で、記録媒体
からの漏れ磁界が与えられると、漏れ磁界の変化に追従
して第２の磁性層の膜内で磁化方向が変化し、第１の磁
性層の磁化方向と第２の磁性層の磁化方向との成す角度
が、漏れ磁界の変化に応じて連続的にスムーズに変化す
る。よって磁気抵抗効果素子の磁性抵抗が記録媒体の漏
れ磁界に対して連続的に且つスムーズに変化し、再生出
力電圧のバルクハウゼンノイズが軽減され抑制される。
【００１２】この薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体からの
弱い漏れ磁界により、磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化
率を高くすることができ、また上記のように漏れ磁界の
変化に対する磁気抵抗効果素子の電気抵抗の変化が連続
的なものであるため、高記録密度の記録媒体に記録され
た磁気信号を高感度でしかも低ノイズで再生できる。
弱い漏れ磁界により、磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化
率を高くすることができ、また上記のように漏れ磁界の
変化に対する磁気抵抗効果素子の電気抵抗の変化が連続
的なものであるため、高記録密度の記録媒体に記録され
た磁気信号を高感度でしかも低ノイズで再生できる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１は本発
明の薄膜磁気ヘッドを、記録媒体の対向面側から見た拡
大正面図（断面図）である。この薄膜磁気ヘッドは、ハ
ードディスク装置に用いられる浮上式磁気ヘッドのトレ
ーリング側端面に設けられるなどして使用される。この
磁気ヘッドは再生ヘッドとして機能する。記録・再生兼
用ヘッドの場合には、図１に示す薄膜磁気ヘッドの上に
記録用磁気ヘッド部が薄膜形成される。ハードディスク
などの記録媒体の記録面は、図１の紙面に平行な向きで
磁気ヘッドに対向する。ｘ方向はトラック幅方向、ｙ方
向は記録媒体からの漏れ磁界の方向、ｚ方向は磁気ヘッ
ドに対する記録媒体の相対的な移動方向である。
明の薄膜磁気ヘッドを、記録媒体の対向面側から見た拡
大正面図（断面図）である。この薄膜磁気ヘッドは、ハ
ードディスク装置に用いられる浮上式磁気ヘッドのトレ
ーリング側端面に設けられるなどして使用される。この
磁気ヘッドは再生ヘッドとして機能する。記録・再生兼
用ヘッドの場合には、図１に示す薄膜磁気ヘッドの上に
記録用磁気ヘッド部が薄膜形成される。ハードディスク
などの記録媒体の記録面は、図１の紙面に平行な向きで
磁気ヘッドに対向する。ｘ方向はトラック幅方向、ｙ方
向は記録媒体からの漏れ磁界の方向、ｚ方向は磁気ヘッ
ドに対する記録媒体の相対的な移動方向である。
【００１４】薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁性層（強磁
性層）１／非磁性導電層２／第２の磁性層（軟磁性層）
３が積層されたサンドイッチ構造の磁気抵抗効果素子４
が、下地層１０の上に積層されて設けられている。最上
層となる第１の磁性層（強磁性層）１の上には反強磁性
層５が密着して積層されている。また第２の磁性層（軟
磁性層）３の両側、すなわち磁気抵抗効果素子４の両側
には、硬磁性層１１，１１が設けられ、反強磁性層５と
硬磁性層１１，１１の上に上地層１２が形成されてい
る。
性層）１／非磁性導電層２／第２の磁性層（軟磁性層）
３が積層されたサンドイッチ構造の磁気抵抗効果素子４
が、下地層１０の上に積層されて設けられている。最上
層となる第１の磁性層（強磁性層）１の上には反強磁性
層５が密着して積層されている。また第２の磁性層（軟
磁性層）３の両側、すなわち磁気抵抗効果素子４の両側
には、硬磁性層１１，１１が設けられ、反強磁性層５と
硬磁性層１１，１１の上に上地層１２が形成されてい
る。
【００１５】第１の磁性層１は、Ｎｉ80Ｆｅ20（原子
％）の合金を膜厚６０オングストロームに形成したもの
であり、反強磁性層５は、Ｆｅ50Ｍｎ50（原子％）の合
金を膜厚３００オングストロームに形成したものであ
る。第１の磁性層１と反強磁性層５の積層体を、磁界中
にて２５０℃の温度で熱処理することにより、２００〜
３００（Ｏｅ）の大きさの交換異方性結合磁界を形成す
ることができる。この交換異方性結合により、第１の磁
性層１の磁化方向がｙ方向へ固定される。また２００〜
３００（Ｏｅ）の大きさの交換異方性磁界は、記録媒体
からｙ方向への漏れ磁界よりも十分に大きなものとな
る。
％）の合金を膜厚６０オングストロームに形成したもの
であり、反強磁性層５は、Ｆｅ50Ｍｎ50（原子％）の合
金を膜厚３００オングストロームに形成したものであ
る。第１の磁性層１と反強磁性層５の積層体を、磁界中
にて２５０℃の温度で熱処理することにより、２００〜
３００（Ｏｅ）の大きさの交換異方性結合磁界を形成す
ることができる。この交換異方性結合により、第１の磁
性層１の磁化方向がｙ方向へ固定される。また２００〜
３００（Ｏｅ）の大きさの交換異方性磁界は、記録媒体
からｙ方向への漏れ磁界よりも十分に大きなものとな
る。
【００１６】第２の磁性層（軟磁性層）３は、Ｎｉ80Ｆ
ｅ20（原子％）の合金を膜厚５０オングストロームある
いは膜厚４０オングストロームに形成したものであり、
硬磁性層１１はＣｏ84Ｃｒ12Ｔａ4の合金を膜厚２００
オングストロームに形成したものである。この硬磁性層
１１は保持力と残留磁化が大きい材料であり、この硬磁
性層１１から第２の磁性層（軟磁性層）３にｘ方向の磁
気異方性が付与される。第２の磁性層３の磁気異方性磁
界は約１０（Ｏｅ）となり、第２の磁性層３はｘ方向へ
容易に単磁区化される。また、非磁性導電層２は、膜厚
２０オングストロームのＣｕ膜である。
ｅ20（原子％）の合金を膜厚５０オングストロームある
いは膜厚４０オングストロームに形成したものであり、
硬磁性層１１はＣｏ84Ｃｒ12Ｔａ4の合金を膜厚２００
オングストロームに形成したものである。この硬磁性層
１１は保持力と残留磁化が大きい材料であり、この硬磁
性層１１から第２の磁性層（軟磁性層）３にｘ方向の磁
気異方性が付与される。第２の磁性層３の磁気異方性磁
界は約１０（Ｏｅ）となり、第２の磁性層３はｘ方向へ
容易に単磁区化される。また、非磁性導電層２は、膜厚
２０オングストロームのＣｕ膜である。
【００１７】この薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体が相
対的にｚ方向へ移動し、記録媒体からの１０〜２０（Ｏ
ｅ）程度の弱い漏れ磁界が与えられると、この漏れ磁界
の変化により、第２の磁性層３の膜内（ｘ−ｙ面内）で
磁化の方向が変化する。第１の磁性層１にてｙ方向へ固
定された磁化と、ｘ方向へ単磁区化されている第２の磁
性層３の磁化の方向との角度差に応じて磁気抵抗効果素
子４の電気抵抗値が変化する。定常電流は図示しないリ
ード層から硬磁性層１１を経て磁気抵抗効果素子４を流
れる。記録媒体からの漏れ磁界の変化に対応する磁気抵
抗効果素子４の抵抗値の違いにより定常電流の電圧が変
化し、これにより記録媒体に記録された磁気信号が再生
される。上記構造の薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体から
の１０〜２０（Ｏｅ）程度の弱い漏れ磁界により、磁気
抵抗効果素子４の抵抗変化率を約５％程度にできる。
対的にｚ方向へ移動し、記録媒体からの１０〜２０（Ｏ
ｅ）程度の弱い漏れ磁界が与えられると、この漏れ磁界
の変化により、第２の磁性層３の膜内（ｘ−ｙ面内）で
磁化の方向が変化する。第１の磁性層１にてｙ方向へ固
定された磁化と、ｘ方向へ単磁区化されている第２の磁
性層３の磁化の方向との角度差に応じて磁気抵抗効果素
子４の電気抵抗値が変化する。定常電流は図示しないリ
ード層から硬磁性層１１を経て磁気抵抗効果素子４を流
れる。記録媒体からの漏れ磁界の変化に対応する磁気抵
抗効果素子４の抵抗値の違いにより定常電流の電圧が変
化し、これにより記録媒体に記録された磁気信号が再生
される。上記構造の薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体から
の１０〜２０（Ｏｅ）程度の弱い漏れ磁界により、磁気
抵抗効果素子４の抵抗変化率を約５％程度にできる。
【００１８】この薄膜磁気ヘッドでは、反強磁性層５と
の交換異方性結合により、２００〜３００（Ｏｅ）程度
の高い交換異方性結合磁界により、第１の磁性層（強磁
性層）１の磁化がｙ方向へ固定され、しかも第２の磁性
層（軟磁性層）３に、硬磁性層１１から約１０（Ｏｅ）
程度の磁気異方性磁界が付与され、ｘ方向へ単磁区化さ
れている。そのため、記録媒体からの漏れ磁界の変化に
対応して第１の磁性層１の磁化方向と第２の磁性層３の
磁化方向との成す角度がスムーズに且つ連続的に変化す
るようになり、検出される再生電圧に不連続なまたは不
規則なジャンプが現れなくなり、バルクハウゼンノイズ
を抑制できる。
の交換異方性結合により、２００〜３００（Ｏｅ）程度
の高い交換異方性結合磁界により、第１の磁性層（強磁
性層）１の磁化がｙ方向へ固定され、しかも第２の磁性
層（軟磁性層）３に、硬磁性層１１から約１０（Ｏｅ）
程度の磁気異方性磁界が付与され、ｘ方向へ単磁区化さ
れている。そのため、記録媒体からの漏れ磁界の変化に
対応して第１の磁性層１の磁化方向と第２の磁性層３の
磁化方向との成す角度がスムーズに且つ連続的に変化す
るようになり、検出される再生電圧に不連続なまたは不
規則なジャンプが現れなくなり、バルクハウゼンノイズ
を抑制できる。
【００１９】また図１に示す構造の薄膜磁気ヘッドで
は、３層構造の磁気抵抗効果素子４に反強磁性層５が重
ねられた４層構造の左右両側部分に、硬磁性層１１，１
１が連続して形成された構造であるため、膜の積層数が
少なく、構造が簡単である。また磁気抵抗効果素子４と
反強磁性層５の４層の膜の左右部分をエッチングし、エ
ッチングにて除去した部分に硬磁性層１１を形成してい
るため、膜の形成工程も簡単である。なお、硬磁性層１
１を、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系合金の他に、Ｃｏ−Ｃｒ系、
Ｃｏ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ
系の合金などにより形成してもよい。
は、３層構造の磁気抵抗効果素子４に反強磁性層５が重
ねられた４層構造の左右両側部分に、硬磁性層１１，１
１が連続して形成された構造であるため、膜の積層数が
少なく、構造が簡単である。また磁気抵抗効果素子４と
反強磁性層５の４層の膜の左右部分をエッチングし、エ
ッチングにて除去した部分に硬磁性層１１を形成してい
るため、膜の形成工程も簡単である。なお、硬磁性層１
１を、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ系合金の他に、Ｃｏ−Ｃｒ系、
Ｃｏ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ
系の合金などにより形成してもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明では、磁気抵抗効果
素子の第１の磁性層の磁化方向が、交換異方性結合によ
り特定方向へ固定され、第２の磁性層は、静磁結合され
た硬磁性層から付与される磁気異方性により前記特定方
向と直交する方向へ単磁区化されているため、記録媒体
からの漏れ磁界の変化により第１の磁性層の磁化方向と
第２の磁性層の磁化方向との成す角度が連続的に且つス
ムーズに変化する。よってバルクハウゼンノイズを低減
でき、高感度で高精度の再生出力を得ることができるよ
うになる。
素子の第１の磁性層の磁化方向が、交換異方性結合によ
り特定方向へ固定され、第２の磁性層は、静磁結合され
た硬磁性層から付与される磁気異方性により前記特定方
向と直交する方向へ単磁区化されているため、記録媒体
からの漏れ磁界の変化により第１の磁性層の磁化方向と
第２の磁性層の磁化方向との成す角度が連続的に且つス
ムーズに変化する。よってバルクハウゼンノイズを低減
でき、高感度で高精度の再生出力を得ることができるよ
うになる。
【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの実施例を示す拡大正
面図（断面図）、
面図（断面図）、
【図２】従来の薄膜磁気ヘッドを示す拡大正面図（断面
図）、
図）、
【図３】Ｍ−Ｒ変化曲線を示す線図、
１ 第１の磁性層（強磁性層） ２ 非磁性導電層 ３ 第２の磁性層（軟磁性層） ４ 磁気抵抗効果素子 ５ 反強磁性層 １１ 硬磁性層
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の磁性層／非磁性導電層／第２の磁
性層から成る磁気抵抗効果素子と、交換異方性結合によ
り第１の磁性層の磁化を一方向へ固定する反強磁性層
と、第２の磁性層の両側に配置されて静磁結合によりこ
の磁性層に前記固定磁化方向と直交する方向への磁界を
与える硬磁性層とを有し、記録媒体からの漏れ磁界によ
り第２の磁性層の膜内にて磁化方向が変化することを特
徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】 第１の磁性層の磁化の固定方向が記録媒
体に対する垂直法線方向であり、第２の磁性層に与えら
れる磁界の方向が記録媒体と平行な方向である請求項１
記載の薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】 硬磁性層は、Ｃｏ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｔａ系、ＣＯ−Ｐｔ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系、Ｃｏ−
Ｃｒ−Ｎｉ系のいずれかの合金である請求項１または２
記載の薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199003A JPH0845029A (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 薄膜磁気ヘッド |
| US08/505,835 US6094328A (en) | 1994-08-01 | 1995-07-21 | Thin-film magnetic head with antiferromagnetic layer and hard magnetic layers arranged to bias a magnetoresistive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6199003A JPH0845029A (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 薄膜磁気ヘッド |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000147514A Division JP2001006123A (ja) | 2000-01-01 | 2000-05-19 | 薄膜磁気ヘッド |
| JP2000147523A Division JP2001006124A (ja) | 2000-01-01 | 2000-05-19 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845029A true JPH0845029A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16400491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6199003A Pending JPH0845029A (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6094328A (ja) |
| JP (1) | JPH0845029A (ja) |
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| US6531202B1 (en) * | 1999-11-29 | 2003-03-11 | Seagate Technology Llc | Perpendicular magnetic recording media with reduced-noise soft magnetic underlayer |
| US6660357B1 (en) | 2000-02-04 | 2003-12-09 | Seagate Technology Llc | Perpendicular magnetic recording media with laminated soft magnetic underlayer |
| US6680829B2 (en) | 2000-09-13 | 2004-01-20 | Seagate Technology Llc | MR structures for high areal density reader by using side shields |
| JP2002185059A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果素子 |
| JP2008277586A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Toshiba Corp | 磁気素子、磁気記録ヘッド及び磁気記録装置 |
| JP4358279B2 (ja) | 2007-08-22 | 2009-11-04 | 株式会社東芝 | 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置 |
| US8994587B2 (en) | 2010-05-14 | 2015-03-31 | Qualcomm Incorporated | Compressed sensing for navigation data |
| JP2009070439A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置 |
| JP2009080875A (ja) | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
| JP5377893B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2013-12-25 | 株式会社東芝 | 磁気ヘッドアセンブリおよび磁気記録再生装置 |
| JP5361259B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2013-12-04 | 株式会社東芝 | スピントルク発振子、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 |
| JP2010040060A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 高周波アシスト記録用磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置 |
| JP2010040126A (ja) | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Toshiba Corp | 磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 |
| JP5173750B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2013-04-03 | 株式会社東芝 | スピントルク発振子、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 |
| JP5558698B2 (ja) | 2008-11-28 | 2014-07-23 | 株式会社東芝 | 磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、磁気記録装置及び磁気記録方法 |
| JP5606482B2 (ja) | 2012-03-26 | 2014-10-15 | 株式会社東芝 | 磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置及び磁気ヘッドの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755897A (en) * | 1987-04-28 | 1988-07-05 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor with improved antiferromagnetic film |
| US4825325A (en) * | 1987-10-30 | 1989-04-25 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer assembly |
| US4809109A (en) * | 1988-03-25 | 1989-02-28 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive read transducer and method for making the improved transducer |
| US5018037A (en) * | 1989-10-10 | 1991-05-21 | Krounbi Mohamad T | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
| US5014147A (en) * | 1989-10-31 | 1991-05-07 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor with improved antiferromagnetic film |
| US5206590A (en) * | 1990-12-11 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
| US5159513A (en) * | 1991-02-08 | 1992-10-27 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor based on the spin valve effect |
| US5304975A (en) * | 1991-10-23 | 1994-04-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element and magnetoresistance effect sensor |
| US5301079A (en) * | 1992-11-17 | 1994-04-05 | International Business Machines Corporation | Current biased magnetoresistive spin valve sensor |
| KR100225179B1 (ko) * | 1992-11-30 | 1999-10-15 | 니시무로 타이죠 | 박막 자기 헤드 및 자기 저항 효과형 헤드 |
| US5966272A (en) * | 1993-06-21 | 1999-10-12 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read head having an exchange layer |
| US5442507A (en) * | 1993-09-24 | 1995-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetoresistive magnetic head |
| US5508866A (en) * | 1994-08-15 | 1996-04-16 | International Business Machines Corporation | Magnetoresistive sensor having exchange-coupled stabilization for transverse bias layer |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP6199003A patent/JPH0845029A/ja active Pending
-
1995
- 1995-07-21 US US08/505,835 patent/US6094328A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6094328A (en) | 2000-07-25 |
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|---|---|---|---|
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