JPH0845030A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH0845030A JPH0845030A JP6201497A JP20149794A JPH0845030A JP H0845030 A JPH0845030 A JP H0845030A JP 6201497 A JP6201497 A JP 6201497A JP 20149794 A JP20149794 A JP 20149794A JP H0845030 A JPH0845030 A JP H0845030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- sal
- magnetic
- magnetoresistive effect
- magnetic head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- 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
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- 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
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＳＡＬバイアス方式の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいて、使用する磁性材料を最少種類とし、しか
も充分な磁気抵抗効果が得られるものとする。 【構成】 磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層１、非磁性層
となるＳＨＵＮＴ層２、ＭＲ層１に横バイアス磁界を与
えるＳＡＬ層３との積層体を有する磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいて、ＭＲ層１とＳＡＬ層とを同じＮｉ81Ｆ
ｅ19磁性膜により形成した。ＳＡＬ層３は、記録媒体の
漏れ磁束の方向（ｙ方向）と同じ方向へ磁気飽和される
ため、ＳＡＬ層３のｙ方向への透磁率が低くなり、ＳＡ
Ｌ層３でのＭＲ効果機能は抑制できる。ＭＲ層１とＳＡ
Ｌ層３は同じ比抵抗ρの材料により形成されているが、
ＭＲ層１の膜厚をＳＡＬ層３の膜厚よりも大きくするこ
とにより、検出電流をＭＲ層１に十分に流すことがで
き、高精度な磁気検出出力を得ることができる。
ッドにおいて、使用する磁性材料を最少種類とし、しか
も充分な磁気抵抗効果が得られるものとする。 【構成】 磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層１、非磁性層
となるＳＨＵＮＴ層２、ＭＲ層１に横バイアス磁界を与
えるＳＡＬ層３との積層体を有する磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいて、ＭＲ層１とＳＡＬ層とを同じＮｉ81Ｆ
ｅ19磁性膜により形成した。ＳＡＬ層３は、記録媒体の
漏れ磁束の方向（ｙ方向）と同じ方向へ磁気飽和される
ため、ＳＡＬ層３のｙ方向への透磁率が低くなり、ＳＡ
Ｌ層３でのＭＲ効果機能は抑制できる。ＭＲ層１とＳＡ
Ｌ層３は同じ比抵抗ρの材料により形成されているが、
ＭＲ層１の膜厚をＳＡＬ層３の膜厚よりも大きくするこ
とにより、検出電流をＭＲ層１に十分に流すことがで
き、高精度な磁気検出出力を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜の積層体により構
成される磁気ヘッドに係り、特にＭＲ層、ＳＨＵＮＴ
層、ＳＡＬ層の３層構造を有する磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドに関する。
成される磁気ヘッドに係り、特にＭＲ層、ＳＨＵＮＴ
層、ＳＡＬ層の３層構造を有する磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５はハードバイアス方式の磁気抵抗効
果型磁気ヘッド、図６はエクスチェンジバイアス方式の
磁気抵抗効果型磁気ヘッドをそれぞれ記録媒体が対面す
る側から示した拡大正面図である。これらの磁気効果型
磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層１、非
磁性層となるＳＨＵＮＴ層２、ＭＲ層１に対してＳＡＬ
バイアス磁界（ｙ方向の横バイアス磁界）を与えるＳＡ
Ｌ層３の３層構造を備えている。この３層構造は、下部
絶縁層４と上部絶縁層５との間に設けられている。
果型磁気ヘッド、図６はエクスチェンジバイアス方式の
磁気抵抗効果型磁気ヘッドをそれぞれ記録媒体が対面す
る側から示した拡大正面図である。これらの磁気効果型
磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層１、非
磁性層となるＳＨＵＮＴ層２、ＭＲ層１に対してＳＡＬ
バイアス磁界（ｙ方向の横バイアス磁界）を与えるＳＡ
Ｌ層３の３層構造を備えている。この３層構造は、下部
絶縁層４と上部絶縁層５との間に設けられている。
【０００３】ＭＲ層１にｘ方向の縦バイアス磁界を与え
るための構造として、図５に示すハードバイアス方式で
は、ＭＲ層１の両側に硬磁性材料によるハードバイアス
層７が形成され、ハードバイアス層７の下には下地層
６、ハードバイアス層７の上にリード層８が形成されて
いる。ハードバイアス層７はｘ方向へ磁化されており、
ハードバイアス層７からＭＲ層１に磁気異方性磁界が与
えられ、ＭＲ層１がｘ方向へ単磁区化される。図６に示
すエクスチェンジバイアス方式では、ＭＲ層１の上に反
強磁性層９が密着して設けられ、その上にリード層１０
が形成されている。反強磁性層９とＭＲ層１との交換異
方性結合により、ＭＲ層１がｘ方向に磁化されて単磁区
化される。
るための構造として、図５に示すハードバイアス方式で
は、ＭＲ層１の両側に硬磁性材料によるハードバイアス
層７が形成され、ハードバイアス層７の下には下地層
６、ハードバイアス層７の上にリード層８が形成されて
いる。ハードバイアス層７はｘ方向へ磁化されており、
ハードバイアス層７からＭＲ層１に磁気異方性磁界が与
えられ、ＭＲ層１がｘ方向へ単磁区化される。図６に示
すエクスチェンジバイアス方式では、ＭＲ層１の上に反
強磁性層９が密着して設けられ、その上にリード層１０
が形成されている。反強磁性層９とＭＲ層１との交換異
方性結合により、ＭＲ層１がｘ方向に磁化されて単磁区
化される。
【０００４】図５ではリード層８およびハードバイアス
層７からＭＲ層１に、ｘ方向への定常電流が与えられ、
図６ではリード層１０および反強磁性層９を介してＭＲ
層１にｘ方向への定常電流が与えられる。電流がＭＲ層
１を流れる際にＳＡＬ層３がもたらす静磁結合エネルギ
ーにより、ＭＲ層１に対して横バイアス磁界がｙ方向に
与えられる。ＭＲ層１がｘ方向に単磁区化され且つＳＡ
Ｌ層３から横バイアス磁界が与えられることにより、Ｍ
Ｒ層１の磁界変化に対する抵抗変化が直線性を有する状
態に設定される。
層７からＭＲ層１に、ｘ方向への定常電流が与えられ、
図６ではリード層１０および反強磁性層９を介してＭＲ
層１にｘ方向への定常電流が与えられる。電流がＭＲ層
１を流れる際にＳＡＬ層３がもたらす静磁結合エネルギ
ーにより、ＭＲ層１に対して横バイアス磁界がｙ方向に
与えられる。ＭＲ層１がｘ方向に単磁区化され且つＳＡ
Ｌ層３から横バイアス磁界が与えられることにより、Ｍ
Ｒ層１の磁界変化に対する抵抗変化が直線性を有する状
態に設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、ＭＲ層１として
は磁気抵抗効果比（ＭＲ効果比）（Δρ／ρ）が高く、
ＳＡＬ層３としてはＭＲ効果比（Δρ／ρ）が低い材料
が好ましく使用されている。ただし、ρは比抵抗、Δρ
は磁界に対する比抵抗の変化量である。また、ＭＲ層１
としては、電流が流れやすいように比抵抗ρが低い材料
を用いるのが好ましく、ＳＡＬ層３としては比抵抗ρの
高い材料を用いるのが好ましいとされている。そのため
従来は、ＭＲ層１としてＮｉ−Ｆｅ系材料などの強磁性
材料が使用され、ＳＡＬ層３としては、Ｃｏ系アモルフ
ァス材料、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ系材料、またはＮｉ−Ｆｅ
−Ｚｒ系材料などの軟磁性材料が使用されている。また
ＳＨＵＮＴ層２としてはＴａ膜などが使用されている。
このように、従来はＭＲ層１、ＳＨＵＮＴ層２、ＳＡＬ
層３がそれぞれ別々の材料により形成されていた。その
ため、スパッタリングにて各層を成膜する場合に、それ
ぞれの層の材料に対応する３種類のターゲットが必要と
されていた。また前記３層を安定した膜厚にて連続成膜
するために、スパッタ装置での電極が３組必要となって
いた。
は磁気抵抗効果比（ＭＲ効果比）（Δρ／ρ）が高く、
ＳＡＬ層３としてはＭＲ効果比（Δρ／ρ）が低い材料
が好ましく使用されている。ただし、ρは比抵抗、Δρ
は磁界に対する比抵抗の変化量である。また、ＭＲ層１
としては、電流が流れやすいように比抵抗ρが低い材料
を用いるのが好ましく、ＳＡＬ層３としては比抵抗ρの
高い材料を用いるのが好ましいとされている。そのため
従来は、ＭＲ層１としてＮｉ−Ｆｅ系材料などの強磁性
材料が使用され、ＳＡＬ層３としては、Ｃｏ系アモルフ
ァス材料、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｎｂ系材料、またはＮｉ−Ｆｅ
−Ｚｒ系材料などの軟磁性材料が使用されている。また
ＳＨＵＮＴ層２としてはＴａ膜などが使用されている。
このように、従来はＭＲ層１、ＳＨＵＮＴ層２、ＳＡＬ
層３がそれぞれ別々の材料により形成されていた。その
ため、スパッタリングにて各層を成膜する場合に、それ
ぞれの層の材料に対応する３種類のターゲットが必要と
されていた。また前記３層を安定した膜厚にて連続成膜
するために、スパッタ装置での電極が３組必要となって
いた。
【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、最少種類の材料によりＭＲ、ＳＨＵＮＴ、ＳＡＬ
の３層を形成でき、且つ優れた磁気抵抗効果を発揮でき
るようにした磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供すること
を目的としている。
あり、最少種類の材料によりＭＲ、ＳＨＵＮＴ、ＳＡＬ
の３層を形成でき、且つ優れた磁気抵抗効果を発揮でき
るようにした磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供すること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気抵抗効果
を発揮するＭＲ層、非磁性層であるＳＨＵＮＴ層、ＭＲ
層にバイアス磁界を与えるＳＡＬ層の３層構造を有する
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記ＭＲ層とＳＡ
Ｌ層とが同じ磁性材料により形成され、ＭＲ層の膜厚が
ＳＡＬ層の膜厚よりも大きく形成されていることを特徴
とするものである。
を発揮するＭＲ層、非磁性層であるＳＨＵＮＴ層、ＭＲ
層にバイアス磁界を与えるＳＡＬ層の３層構造を有する
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、前記ＭＲ層とＳＡ
Ｌ層とが同じ磁性材料により形成され、ＭＲ層の膜厚が
ＳＡＬ層の膜厚よりも大きく形成されていることを特徴
とするものである。
【０００８】上記において、ＭＲ層とＳＡＬ層は、共に
Ｎｉ−Ｆｅ系磁性材料により形成することが可能であ
る。
Ｎｉ−Ｆｅ系磁性材料により形成することが可能であ
る。
【０００９】また、ＭＲ層の膜厚に対するＳＡＬ層の膜
厚の比が０．４以上で０．７以下であることが好まし
い。
厚の比が０．４以上で０．７以下であることが好まし
い。
【００１０】
【作用】本発明では、ＭＲ層、ＳＨＵＮＴ層、ＳＡＬ層
の３層構造のうち、ＭＲ層とＳＡＬ層が同じ磁性材料、
例えばＮｉ81Ｆｅ19（原子％）により形成されている。
したがって、ＭＲ層とＳＡＬ層とが、同じＭＲ効果比
（Δρ／ρ）の材料により形成されることになる。しか
しＳＡＬ層において、記録媒体の漏れ磁界の方向への磁
化を飽和させることにより、漏れ磁界に対するＳＡＬ層
の透磁率μを低下させることができ、ＳＡＬ層でのＭＲ
効果機能を抑制し、ＳＡＬ層としての機能を十分に発揮
できるようになる。
の３層構造のうち、ＭＲ層とＳＡＬ層が同じ磁性材料、
例えばＮｉ81Ｆｅ19（原子％）により形成されている。
したがって、ＭＲ層とＳＡＬ層とが、同じＭＲ効果比
（Δρ／ρ）の材料により形成されることになる。しか
しＳＡＬ層において、記録媒体の漏れ磁界の方向への磁
化を飽和させることにより、漏れ磁界に対するＳＡＬ層
の透磁率μを低下させることができ、ＳＡＬ層でのＭＲ
効果機能を抑制し、ＳＡＬ層としての機能を十分に発揮
できるようになる。
【００１１】また、ＭＲ層とＳＡＬ層とが同じ比抵抗ρ
の材料により形成されるために、ＭＲ層に与えられるべ
き定常電流（検出電流）がＳＡＬ層に分流しやすくな
る。ただし、ＭＲ層の膜厚に対するＳＡＬ層の膜厚の比
を適当な範囲内から選択すれば、ＭＲ層に十分な電流を
与えることができ、記録媒体の漏れ磁界に対する抵抗値
変化を十分に得ることができる。ＭＲ層とＳＡＬ層とが
共にＮｉ−Ｆｅ系磁性材料により形成されている場合、
ＭＲ層の膜厚に対するＳＡＬ層の膜厚の比の好ましい範
囲は０．４以上で０．７以下である。
の材料により形成されるために、ＭＲ層に与えられるべ
き定常電流（検出電流）がＳＡＬ層に分流しやすくな
る。ただし、ＭＲ層の膜厚に対するＳＡＬ層の膜厚の比
を適当な範囲内から選択すれば、ＭＲ層に十分な電流を
与えることができ、記録媒体の漏れ磁界に対する抵抗値
変化を十分に得ることができる。ＭＲ層とＳＡＬ層とが
共にＮｉ−Ｆｅ系磁性材料により形成されている場合、
ＭＲ層の膜厚に対するＳＡＬ層の膜厚の比の好ましい範
囲は０．４以上で０．７以下である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
実施例での磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、図１に示す
ように、磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層１、非磁性層と
なるＳＨＵＮＴ層２、ＭＲ層１へＳＡＬバイアス磁界
（横バイアス磁界）を与えるＳＡＬ層３の３層構造の素
子を有している。各層の膜厚は、ＭＲ層１がｔ１、ＳＨ
ＵＮＴ層２がｔ２、ＳＡＬ層３がｔ３である。また、各
層のｙ方向への深さ寸法はＤである。図１に示す３層の
素子は、図５に示したハードバイアス方式の磁気抵抗効
果型磁気ヘッドに使用される。ハードバイアス方式で
は、図１に示す３層の素子が、下部絶縁層４の上に形成
される。ＭＲ層１の両側には硬磁性材料によるハードバ
イアス層７が形成され、ハードバイアス層７の下には下
地層６が、上にはリード層８が形成される。またＭＲ層
１とリード層８の上には上部絶縁層５が形成される。こ
の磁気ヘッドでのトラック幅は、ＭＲ層１の幅寸法に一
致したＴｗである。
実施例での磁気抵抗効果型磁気ヘッドでは、図１に示す
ように、磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層１、非磁性層と
なるＳＨＵＮＴ層２、ＭＲ層１へＳＡＬバイアス磁界
（横バイアス磁界）を与えるＳＡＬ層３の３層構造の素
子を有している。各層の膜厚は、ＭＲ層１がｔ１、ＳＨ
ＵＮＴ層２がｔ２、ＳＡＬ層３がｔ３である。また、各
層のｙ方向への深さ寸法はＤである。図１に示す３層の
素子は、図５に示したハードバイアス方式の磁気抵抗効
果型磁気ヘッドに使用される。ハードバイアス方式で
は、図１に示す３層の素子が、下部絶縁層４の上に形成
される。ＭＲ層１の両側には硬磁性材料によるハードバ
イアス層７が形成され、ハードバイアス層７の下には下
地層６が、上にはリード層８が形成される。またＭＲ層
１とリード層８の上には上部絶縁層５が形成される。こ
の磁気ヘッドでのトラック幅は、ＭＲ層１の幅寸法に一
致したＴｗである。
【００１３】この実施例では、ＭＲ層１とＳＡＬ層が同
じＮｉ−Ｆｅ系磁性材料、具体的にはＮｉ81Ｆｅ19（原
子％）磁性膜により形成され、ＳＨＵＮＴ層２はＴａ膜
により形成されている。好ましい膜厚寸法は、ＭＲ層１
の膜厚ｔ１が３００オングストローム、ＳＨＵＮＴ層２
の膜厚ｔ２が１５０オングストローム、ＳＡＬ層３の膜
厚ｔ３が１６５オングストロームである。またトラック
幅Ｔｗは３．５μｍである。ハードバイアス層７は、例
えばＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ系材料などの硬磁性材料により形
成される。下地層６とリード層８はＣｒ膜である。
じＮｉ−Ｆｅ系磁性材料、具体的にはＮｉ81Ｆｅ19（原
子％）磁性膜により形成され、ＳＨＵＮＴ層２はＴａ膜
により形成されている。好ましい膜厚寸法は、ＭＲ層１
の膜厚ｔ１が３００オングストローム、ＳＨＵＮＴ層２
の膜厚ｔ２が１５０オングストローム、ＳＡＬ層３の膜
厚ｔ３が１６５オングストロームである。またトラック
幅Ｔｗは３．５μｍである。ハードバイアス層７は、例
えばＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ系材料などの硬磁性材料により形
成される。下地層６とリード層８はＣｒ膜である。
【００１４】この実施例では、ＭＲ層１とＳＡＬ層３が
同じＮｉ81Ｆｅ19磁性膜により形成されている。Ｎｉ81
Ｆｅ19磁性膜は、ＭＲ効果比（Δρ／ρ）が２〜３％程
度であり、ＭＲ層１として充分な磁気抵抗効果を発揮で
きる。従来は、ＳＡＬ層としてＭＲ抵抗比の低い材料が
好ましいとされていたが、この実施例では、ＳＡＬ層３
がＭＲ層１と同じ材料により形成され、ＭＲ抵抗比（Δ
ρ／ρ）もＭＲ層１と同じである。しかしながら、ＭＲ
層１に電流が与えられたときの静磁結合により、ＳＡＬ
層３をｙ方向へ磁化飽和させることにより、ＳＡＬ層３
のｙ方向への透磁率μを低くできる。すなわち図１に示
す素子では、ＭＲ層１にｘ方向への定常電流（検出電
流）が与えられたときの静磁結合によりＳＡＬ層３がｙ
方向へ磁化され（Ｂｙ）、この磁化によりＭＲ層１へ横
バイアス磁界が与えられる。そして、ハードバイアス層
７からの磁気異方性磁界によりｘ方向へ単磁区化されて
いるＭＲ層では、ＳＡＬ層３から与えられる横バイアス
磁界により磁化方向（Ｂθ）がｘ方向に対してθ（例え
ば４５度）の角度に向けられる。
同じＮｉ81Ｆｅ19磁性膜により形成されている。Ｎｉ81
Ｆｅ19磁性膜は、ＭＲ効果比（Δρ／ρ）が２〜３％程
度であり、ＭＲ層１として充分な磁気抵抗効果を発揮で
きる。従来は、ＳＡＬ層としてＭＲ抵抗比の低い材料が
好ましいとされていたが、この実施例では、ＳＡＬ層３
がＭＲ層１と同じ材料により形成され、ＭＲ抵抗比（Δ
ρ／ρ）もＭＲ層１と同じである。しかしながら、ＭＲ
層１に電流が与えられたときの静磁結合により、ＳＡＬ
層３をｙ方向へ磁化飽和させることにより、ＳＡＬ層３
のｙ方向への透磁率μを低くできる。すなわち図１に示
す素子では、ＭＲ層１にｘ方向への定常電流（検出電
流）が与えられたときの静磁結合によりＳＡＬ層３がｙ
方向へ磁化され（Ｂｙ）、この磁化によりＭＲ層１へ横
バイアス磁界が与えられる。そして、ハードバイアス層
７からの磁気異方性磁界によりｘ方向へ単磁区化されて
いるＭＲ層では、ＳＡＬ層３から与えられる横バイアス
磁界により磁化方向（Ｂθ）がｘ方向に対してθ（例え
ば４５度）の角度に向けられる。
【００１５】したがって、記録媒体からの漏れ磁束の方
向（ｙ方向）に対して、ＭＲ層１では透磁率μが高くな
るが、ＳＡＬ層３ではｙ方向への透磁率μが低下して、
ＳＡＬ層３でのＭＲ効果機能が抑制されることになる。
そのため、ＭＲ層と同じ磁性材料により形成されたＳＡ
Ｌ層であっても、充分なバイアス付与機能を発揮でき
る。またＭＲ層１とＳＡＬ層３は同じ材料であり、比抵
抗ρが同じ値である。したがって、ＭＲ層１に充分な定
常電流を与えるために、ＭＲ層１とＳＡＬ層３の体積比
を変えることが必要である。磁気ヘッドでは、ＭＲ層１
とＳＡＬ層３とで、ｘ方向とｙ方向の寸法が同じ値に形
成されるのが一般的であるため、体積比を変えるために
は、ＭＲ層１とＳＡＬ層３の膜厚に差をつける必要があ
る。膜厚に差をつけることにより、ＭＲ層１とＳＡＬ層
３への定常電流の分流比に差を与えて、ＭＲ層１に充分
な定常電流を与えることが可能になる。そこで、図１の
実施例では、ＭＲ層１の膜厚ｔ１が３００オングストロ
ーム、ＳＡＬ層３の膜厚ｔ３が１６５オングストローム
であり、ＭＲ層１の膜厚ｔ１に対するＳＡＬ層３の膜厚
ｔ３の比（ｔ３／ｔ１）が０．５５に設定されている。
向（ｙ方向）に対して、ＭＲ層１では透磁率μが高くな
るが、ＳＡＬ層３ではｙ方向への透磁率μが低下して、
ＳＡＬ層３でのＭＲ効果機能が抑制されることになる。
そのため、ＭＲ層と同じ磁性材料により形成されたＳＡ
Ｌ層であっても、充分なバイアス付与機能を発揮でき
る。またＭＲ層１とＳＡＬ層３は同じ材料であり、比抵
抗ρが同じ値である。したがって、ＭＲ層１に充分な定
常電流を与えるために、ＭＲ層１とＳＡＬ層３の体積比
を変えることが必要である。磁気ヘッドでは、ＭＲ層１
とＳＡＬ層３とで、ｘ方向とｙ方向の寸法が同じ値に形
成されるのが一般的であるため、体積比を変えるために
は、ＭＲ層１とＳＡＬ層３の膜厚に差をつける必要があ
る。膜厚に差をつけることにより、ＭＲ層１とＳＡＬ層
３への定常電流の分流比に差を与えて、ＭＲ層１に充分
な定常電流を与えることが可能になる。そこで、図１の
実施例では、ＭＲ層１の膜厚ｔ１が３００オングストロ
ーム、ＳＡＬ層３の膜厚ｔ３が１６５オングストローム
であり、ＭＲ層１の膜厚ｔ１に対するＳＡＬ層３の膜厚
ｔ３の比（ｔ３／ｔ１）が０．５５に設定されている。
【００１６】上記のように、Ｎｉ81Ｆｅ19磁性膜のＭＲ
層１の膜厚ｔ１が３００オングストローム、同じくＮｉ
81Ｆｅ19磁性膜のＳＡＬ層３の膜厚ｔ３が１６５オング
ストローム、Ｔａ膜のＳＨＵＮＴ層２の膜厚ｔ２が１５
０オングストロームの３層構造の素子を使用し、図５に
示すハードバイアス方式とした磁気効果型磁気ヘッドを
構成した。このときの、Ｍ（磁界）とＶ（検出電圧）と
の変化曲線を図２に示す。このＭ−Ｖ変化曲線は、Ｍ
（磁界）−Ｒ（電気抵抗）変化曲線に比例するものであ
る。なお、３層の素子のｘ方向への寸法すなわちＴｗは
３．５μｍ、素子のｙ方向への深さ寸法は２．０μｍと
した。
層１の膜厚ｔ１が３００オングストローム、同じくＮｉ
81Ｆｅ19磁性膜のＳＡＬ層３の膜厚ｔ３が１６５オング
ストローム、Ｔａ膜のＳＨＵＮＴ層２の膜厚ｔ２が１５
０オングストロームの３層構造の素子を使用し、図５に
示すハードバイアス方式とした磁気効果型磁気ヘッドを
構成した。このときの、Ｍ（磁界）とＶ（検出電圧）と
の変化曲線を図２に示す。このＭ−Ｖ変化曲線は、Ｍ
（磁界）−Ｒ（電気抵抗）変化曲線に比例するものであ
る。なお、３層の素子のｘ方向への寸法すなわちＴｗは
３．５μｍ、素子のｙ方向への深さ寸法は２．０μｍと
した。
【００１７】図２（Ａ）ないし（Ｃ）はいずれも、３層
の素子に対しｙ方向へ±１００（Ｏｅ）の外部磁界を変
化させながら与えたときの測定値である。また３層の素
子に与えたｘ方向への定常電流は図２（Ａ）が５ｍＡ、
図２（Ｂ）が１０ｍＡ、図２（Ｃ）が１５ｍＡである。
図２から、ＭＲ層１とＳＡＬ層３とを同じＮｉ81Ｆｅ19
磁性膜により形成し、膜厚比（ｔ３／ｔ１）を０．５５
とした場合に、１０ｍＡまたは１５ｍＡ程度の定常電流
を与え、記録媒体からの漏れ磁界の強さを±１００（Ｏ
ｅ）程度としたときに、充分な磁気抵抗効果すなわち検
出出力が得られ、バルクハウゼンノイズもほとんど発生
しないものとなることが確認できる。
の素子に対しｙ方向へ±１００（Ｏｅ）の外部磁界を変
化させながら与えたときの測定値である。また３層の素
子に与えたｘ方向への定常電流は図２（Ａ）が５ｍＡ、
図２（Ｂ）が１０ｍＡ、図２（Ｃ）が１５ｍＡである。
図２から、ＭＲ層１とＳＡＬ層３とを同じＮｉ81Ｆｅ19
磁性膜により形成し、膜厚比（ｔ３／ｔ１）を０．５５
とした場合に、１０ｍＡまたは１５ｍＡ程度の定常電流
を与え、記録媒体からの漏れ磁界の強さを±１００（Ｏ
ｅ）程度としたときに、充分な磁気抵抗効果すなわち検
出出力が得られ、バルクハウゼンノイズもほとんど発生
しないものとなることが確認できる。
【００１８】次に、図３は、ＭＲ層１とＳＡＬ層３が同
じＮｉ81Ｆｅ19磁性膜により形成された場合の、両層の
膜厚比（ｔ３／ｔ１）と、検出出力のプラス側とマイナ
ス側の電圧の変動率との関係を示したものである。これ
は、図１に示す３層の素子において、ｘ方向の寸法（Ｔ
ｗ；トラック幅）を３．５μｍとし、ｙ方向の深さ寸法
Ｄを２．０μｍとし、この３層の素子により、図５に示
すハードバイアス方式の磁気ヘッドを構成した場合につ
いて調べたものである。上記検出出力の変動率とは、１
０ｍＡの定常電流を与え、ｙ方向へ±１００（Ｏｅ）に
て変化する漏れ磁界を与えた場合の、検出電圧のプラス
側のピーク値をＶｐとし、マイナス側のピーク値をＶｎ
とし、以下の数１の式で求められるものである。
じＮｉ81Ｆｅ19磁性膜により形成された場合の、両層の
膜厚比（ｔ３／ｔ１）と、検出出力のプラス側とマイナ
ス側の電圧の変動率との関係を示したものである。これ
は、図１に示す３層の素子において、ｘ方向の寸法（Ｔ
ｗ；トラック幅）を３．５μｍとし、ｙ方向の深さ寸法
Ｄを２．０μｍとし、この３層の素子により、図５に示
すハードバイアス方式の磁気ヘッドを構成した場合につ
いて調べたものである。上記検出出力の変動率とは、１
０ｍＡの定常電流を与え、ｙ方向へ±１００（Ｏｅ）に
て変化する漏れ磁界を与えた場合の、検出電圧のプラス
側のピーク値をＶｐとし、マイナス側のピーク値をＶｎ
とし、以下の数１の式で求められるものである。
【００１９】
【数１】
【００２０】図３によれば、ＭＲ層１の膜厚ｔ１に対す
るＳＡＬ層３の膜厚ｔ３の比（ｔ３／ｔ１）が、ほぼ
０．５５のとき、検出出力の０点からプラス側のピーク
値（Ｖｐ）までの電圧と、０点からマイナス側のピーク
値（Ｖｎ）までの電圧の差がほとんどなく、Ｍ−Ｒ変化
が直線性に優れたものになることが解る。また、膜厚比
（ｔ３／ｔ１）が０．４以上で０．７以下の範囲では、
変動率が−１２．５％〜＋１４％の範囲内であり、十分
に実用範囲である。また、変動率を±１０％以下とする
ためには、膜厚比（ｔ３／ｔ１）が０．４３以上で０．
６６以下であればよい。したがって、ＭＲ層の膜厚ｔ１
に対するＳＡＬ層の膜厚ｔ３の比（ｔ３／ｔ１）の好ま
しい範囲は、０．４以上で０．７以下、さらに好ましく
は０．４３以上で０．６６以下である。
るＳＡＬ層３の膜厚ｔ３の比（ｔ３／ｔ１）が、ほぼ
０．５５のとき、検出出力の０点からプラス側のピーク
値（Ｖｐ）までの電圧と、０点からマイナス側のピーク
値（Ｖｎ）までの電圧の差がほとんどなく、Ｍ−Ｒ変化
が直線性に優れたものになることが解る。また、膜厚比
（ｔ３／ｔ１）が０．４以上で０．７以下の範囲では、
変動率が−１２．５％〜＋１４％の範囲内であり、十分
に実用範囲である。また、変動率を±１０％以下とする
ためには、膜厚比（ｔ３／ｔ１）が０．４３以上で０．
６６以下であればよい。したがって、ＭＲ層の膜厚ｔ１
に対するＳＡＬ層の膜厚ｔ３の比（ｔ３／ｔ１）の好ま
しい範囲は、０．４以上で０．７以下、さらに好ましく
は０．４３以上で０．６６以下である。
【００２１】次に図４は、図１に示す３層の素子のｙ方
向の深さ寸法Ｄと、再生出力のピークツーピーク値Ｖｐ
ｐ（単位はマイクロボルト；μＶ）との関係を示してい
る。これはＭＲ層１とＳＡＬ層３がＮｉ81Ｆｅ19磁性膜
で、ＳＨＵＮＴ層２がＴａ膜により形成され、ｔ１が３
００オングストローム、ｔ２が１５０オングストロー
ム、ｔ３が１６５オングストロームで、Ｔｗが３．５μ
ｍの素子を用いて、図５に示すハードバイアス方式の磁
気ヘッドを構成した場合の測定値である。
向の深さ寸法Ｄと、再生出力のピークツーピーク値Ｖｐ
ｐ（単位はマイクロボルト；μＶ）との関係を示してい
る。これはＭＲ層１とＳＡＬ層３がＮｉ81Ｆｅ19磁性膜
で、ＳＨＵＮＴ層２がＴａ膜により形成され、ｔ１が３
００オングストローム、ｔ２が１５０オングストロー
ム、ｔ３が１６５オングストロームで、Ｔｗが３．５μ
ｍの素子を用いて、図５に示すハードバイアス方式の磁
気ヘッドを構成した場合の測定値である。
【００２２】図１に示す素子のｙ方向の寸法Ｄが大きく
なると、再生出力が低下するが、これは、ＳＡＬ層３の
体積が大きくなると、ＳＡＬ層３の電気抵抗値が低下
し、定常電流がＳＡＬ層３に分流しやすくなり、そのた
めに再生出力が低下するものと考えられる。再生出力Ｖ
ｐｐは４００マイクロボルト以上必要であり、よって３
層の素子のｙ方向の寸法Ｄの好ましい範囲は２．３μｍ
以下である。なお、上記実施例では、図１に示す３層の
素子を用いて図５に示すハードバイアス方式の磁気ヘッ
ドが構成される場合について説明したが、図６に示すエ
クスチェンジバイアス方式の磁気ヘッドにおいても、Ｍ
Ｒ層１とＳＡＬ層３を同じ磁性材料により形成すること
が可能である。この場合もＭＲ層とＳＡＬ層の体積比、
すなわちＭＲ層とＳＡＬ層の膜厚比を適正に設定するこ
とにより、バルクハウゼンノイズのない、高精度な検出
出力を得ることができる。
なると、再生出力が低下するが、これは、ＳＡＬ層３の
体積が大きくなると、ＳＡＬ層３の電気抵抗値が低下
し、定常電流がＳＡＬ層３に分流しやすくなり、そのた
めに再生出力が低下するものと考えられる。再生出力Ｖ
ｐｐは４００マイクロボルト以上必要であり、よって３
層の素子のｙ方向の寸法Ｄの好ましい範囲は２．３μｍ
以下である。なお、上記実施例では、図１に示す３層の
素子を用いて図５に示すハードバイアス方式の磁気ヘッ
ドが構成される場合について説明したが、図６に示すエ
クスチェンジバイアス方式の磁気ヘッドにおいても、Ｍ
Ｒ層１とＳＡＬ層３を同じ磁性材料により形成すること
が可能である。この場合もＭＲ層とＳＡＬ層の体積比、
すなわちＭＲ層とＳＡＬ層の膜厚比を適正に設定するこ
とにより、バルクハウゼンノイズのない、高精度な検出
出力を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明では、ＭＲ層とＳＡ
Ｌ層とが同じ磁性材料により形成されているため、磁気
ヘッドをスパッタリングにより成膜する際に、ＭＲ層と
ＳＡＬ層とを同じターゲットによりスパッタでき、製造
が非常に簡単になる。ただし、ＭＲ層の膜厚をＳＡＬ層
の膜厚よりも厚くし、またその膜厚比を適正な範囲で設
定することにより、ＭＲ層への電流値を確保でき、充分
なＭＲ効果を発揮できるものとなる。
Ｌ層とが同じ磁性材料により形成されているため、磁気
ヘッドをスパッタリングにより成膜する際に、ＭＲ層と
ＳＡＬ層とを同じターゲットによりスパッタでき、製造
が非常に簡単になる。ただし、ＭＲ層の膜厚をＳＡＬ層
の膜厚よりも厚くし、またその膜厚比を適正な範囲で設
定することにより、ＭＲ層への電流値を確保でき、充分
なＭＲ効果を発揮できるものとなる。
【図１】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドに使用され
る３層の素子を示す斜視図、
る３層の素子を示す斜視図、
【図２】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドに与えられ
る外部磁界と検出出力との関係を示す線図であり、
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ定常電流の電流値を変え
た場合を示す、
る外部磁界と検出出力との関係を示す線図であり、
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ定常電流の電流値を変え
た場合を示す、
【図３】ＭＲ層とＳＡＬ層との膜厚比と、再生出力の変
動率との関係を示す線図、
動率との関係を示す線図、
【図４】３層の素子の深さ方向の寸法と再生出力との関
係を示す線図、
係を示す線図、
【図５】ハードバイアス方式の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの拡大正面図、
ドの拡大正面図、
【図６】エクスチェンジバイアス方式の磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの拡大正面図、
磁気ヘッドの拡大正面図、
１ ＭＲ層 ２ ＳＨＵＮＴ層 ３ ＳＡＬ層 ７ ハードバイアス層 ９ 反強磁性層
Claims (3)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層、非磁性
層であるＳＨＵＮＴ層、ＭＲ層にバイアス磁界を与える
ＳＡＬ層の３層構造を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッド
において、前記ＭＲ層とＳＡＬ層とが同じ磁性材料によ
り形成され、ＭＲ層の膜厚がＳＡＬ層の膜厚よりも大き
く形成されていることを特徴とする磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。 - 【請求項２】 ＭＲ層とＳＡＬ層とがＮｉ−Ｆｅ系磁性
材料により形成されている請求項１記載の磁気抵抗効果
型磁気ヘッド。 - 【請求項３】 ＭＲ層の膜厚に対するＳＡＬ層の膜厚の
比が０．４以上で０．７以下である請求項２記載の磁気
抵抗効果型磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201497A JPH0845030A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| US08/508,360 US5694275A (en) | 1994-08-03 | 1995-07-28 | Magnetoresistive magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201497A JPH0845030A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845030A true JPH0845030A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16442041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6201497A Pending JPH0845030A (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5694275A (ja) |
| JP (1) | JPH0845030A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6278936B1 (en) * | 1993-05-18 | 2001-08-21 | Global Research Systems, Inc. | System and method for an advance notification system for monitoring and reporting proximity of a vehicle |
| SG47214A1 (en) * | 1996-03-14 | 1998-03-20 | Sony Corp | Thin-film magnetic head |
| US6064551A (en) * | 1997-02-27 | 2000-05-16 | Sony Corporation | Magnetoresistance effect type magnetic head |
| US5850324A (en) * | 1997-03-13 | 1998-12-15 | Quantum Corporation | Magnetoresistive head having electrically isolated conductor leads |
| KR100434484B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2004-07-16 | 삼성전자주식회사 | 소프트 어제이션트 레이어로 바이어스된 자기 저항 헤드 |
| US6103136A (en) * | 1998-03-23 | 2000-08-15 | Headway Technologies, Inc. | Method for forming a soft adjacent layer (SAL) magnetoresistive (MR) sensor element with transversely magnetically biased soft adjacent layer (SAL) |
| US6452765B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-09-17 | Read-Rite Corporation | CoNbTi as high resistivity SAL material for high-density MR |
| US20080273375A1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-06 | Faiz Dahmani | Integrated circuit having a magnetic device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3908194A (en) * | 1974-08-19 | 1975-09-23 | Ibm | Integrated magnetoresistive read, inductive write, batch fabricated magnetic head |
| US4663685A (en) * | 1985-08-15 | 1987-05-05 | International Business Machines | Magnetoresistive read transducer having patterned longitudinal bias |
| US5018037A (en) * | 1989-10-10 | 1991-05-21 | Krounbi Mohamad T | Magnetoresistive read transducer having hard magnetic bias |
| DE69316438T2 (de) * | 1992-05-18 | 1998-08-27 | Nippon Electric Co | Magnetoresistives Element |
| MY108956A (en) * | 1992-11-12 | 1996-11-30 | Quantum Peripherals Colorado Inc | Magnetoresistive device and method having improved barkhausen noise suppression |
| US5483402A (en) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Quantum Corporation | Magneto resistive head having symmetric off-track performance profile |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP6201497A patent/JPH0845030A/ja active Pending
-
1995
- 1995-07-28 US US08/508,360 patent/US5694275A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5694275A (en) | 1997-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5576915A (en) | Magnetoresistive head with antiferromagnetic sublayers interposed between first and second spin-valve units to exchange bias inner magnetic films thereof | |
| JP2651015B2 (ja) | 強磁性薄膜を有する磁場センサ | |
| US6387550B1 (en) | Giant magnetoresistive material film, method of producing the same and magnetic head using the same | |
| JP3210192B2 (ja) | 磁気検出素子 | |
| US5828526A (en) | Magnetoresistance effect element and magnetic field detection device | |
| JPH0845029A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| JPH0991629A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| JPH07296340A (ja) | 磁気抵抗効果素子およびその素子を使用した薄膜磁気ヘッド | |
| US5694275A (en) | Magnetoresistive magnetic head | |
| JPH05135332A (ja) | 磁気抵抗効果再生ヘツドおよびそれを用いた磁気記録装置 | |
| JP2865055B2 (ja) | 磁気抵抗効果型感磁素子及びこれを用いた磁気ヘッド | |
| JP2614203B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘツド | |
| JPH06325329A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| JP2000276714A (ja) | 電流で磁化を固定するスピンバルブセンサー | |
| JPH0877517A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造法 | |
| JPH0473210B2 (ja) | ||
| JPH04339309A (ja) | 多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗効果素子 | |
| JPS61134913A (ja) | 磁気抵抗型薄膜ヘツド | |
| JPH08147631A (ja) | 磁気記録再生装置 | |
| JPH11213354A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド、磁気記録再生方法及び磁気記録再生装置 | |
| JP3764361B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子の製造方法 | |
| JPH026490Y2 (ja) | ||
| JPH07320231A (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド | |
| JPH10222817A (ja) | 磁気抵抗センサ | |
| JP2003006818A (ja) | 反平行に結合した２枚の強磁性膜を用いた磁気抵抗再生ヘッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000704 |