JPH09180132A - 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
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- JPH09180132A JPH09180132A JP33967095A JP33967095A JPH09180132A JP H09180132 A JPH09180132 A JP H09180132A JP 33967095 A JP33967095 A JP 33967095A JP 33967095 A JP33967095 A JP 33967095A JP H09180132 A JPH09180132 A JP H09180132A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 MR素子の薄膜化、簡易構造化を図りなが
ら、再生出力のS/Nを劣化させることなく、感度及び
出力を向上させることができる磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドを提供する。 【解決手段】 磁気抵抗効果素子5の両側縁に対向して
磁気抵抗効果素子5の磁化容易軸方向Fに着磁された強
磁性体膜11A,11Bを配してなる。そして、強磁性
体膜11A,11Bが先端電極7Aから後端電極7Bに
至る領域に配してなり、磁気抵抗効果素子5と強磁性体
膜11A,11Bとの間に一定の間隔S1,S2が設け
られるとともに、前記先端電極7Aの両端部が強磁性体
膜11A,11Bと磁気的に接続してなる。
ら、再生出力のS/Nを劣化させることなく、感度及び
出力を向上させることができる磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドを提供する。 【解決手段】 磁気抵抗効果素子5の両側縁に対向して
磁気抵抗効果素子5の磁化容易軸方向Fに着磁された強
磁性体膜11A,11Bを配してなる。そして、強磁性
体膜11A,11Bが先端電極7Aから後端電極7Bに
至る領域に配してなり、磁気抵抗効果素子5と強磁性体
膜11A,11Bとの間に一定の間隔S1,S2が設け
られるとともに、前記先端電極7Aの両端部が強磁性体
膜11A,11Bと磁気的に接続してなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体から
の記録磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗効果を有
する磁性層が設けられてなる磁気抵抗効果型磁気ヘッド
に関する。
の記録磁界によって抵抗率が変化する磁気抵抗効果を有
する磁性層が設けられてなる磁気抵抗効果型磁気ヘッド
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ハードディスク装置における小型
大容量化が進行する中で、特にノート型パーソナルコン
ピュータに代表されるような可搬型コンピュータへの適
用が考慮される用途では、例えば2.5インチ程度の小
型ハードディスク装置に対する要求が高まっている。
大容量化が進行する中で、特にノート型パーソナルコン
ピュータに代表されるような可搬型コンピュータへの適
用が考慮される用途では、例えば2.5インチ程度の小
型ハードディスク装置に対する要求が高まっている。
【0003】このような小型ハードディスクでは、ディ
スク径に依存して媒体速度が遅くなるため、再生出力が
媒体速度に依存する従来の誘導型磁気ヘッドでは、再生
出力が低下し、大容量化の妨げとなっている。
スク径に依存して媒体速度が遅くなるため、再生出力が
媒体速度に依存する従来の誘導型磁気ヘッドでは、再生
出力が低下し、大容量化の妨げとなっている。
【0004】これに対して、磁界によって抵抗率が変化
する磁気抵抗効果を有する磁性膜(以下、単にMR素子
と称する。)の抵抗変化を再生出力電圧として検出する
磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、単にMRヘッドと称
する。)は、その再生出力が媒体速度に依存せず、低媒
体速度でも高再生出力が得られるという特徴を有するた
め、小型ハードディスクにおいて大容量化を実現する磁
気ヘッドとして注目されている。
する磁気抵抗効果を有する磁性膜(以下、単にMR素子
と称する。)の抵抗変化を再生出力電圧として検出する
磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、単にMRヘッドと称
する。)は、その再生出力が媒体速度に依存せず、低媒
体速度でも高再生出力が得られるという特徴を有するた
め、小型ハードディスクにおいて大容量化を実現する磁
気ヘッドとして注目されている。
【0005】このMRヘッドは、遷移金属に見られる磁
化の向きとその内部を流れる電流の向きのなす角によっ
て電気抵抗値が変化する、いわゆる磁気抵抗効果現象を
利用した再生用磁気ヘッドである。すなわち、磁気記録
媒体からの漏洩磁束を上記MR素子が受けると、その磁
束により上記MR素子の磁化の向きが反転し、上記MR
素子内部に流れる電流の向きに対して磁性量に応じた角
度をもつようになる。それ故に上記MR素子の電気抵抗
値が変化し、この変化量に応じた電圧変化が電流が流れ
ているMR素子の両端の電極に現れる。したがって、こ
の電圧変化を電圧信号として磁気記録信号を読みだせる
ことになる。
化の向きとその内部を流れる電流の向きのなす角によっ
て電気抵抗値が変化する、いわゆる磁気抵抗効果現象を
利用した再生用磁気ヘッドである。すなわち、磁気記録
媒体からの漏洩磁束を上記MR素子が受けると、その磁
束により上記MR素子の磁化の向きが反転し、上記MR
素子内部に流れる電流の向きに対して磁性量に応じた角
度をもつようになる。それ故に上記MR素子の電気抵抗
値が変化し、この変化量に応じた電圧変化が電流が流れ
ているMR素子の両端の電極に現れる。したがって、こ
の電圧変化を電圧信号として磁気記録信号を読みだせる
ことになる。
【0006】図3,図4に従来のMRヘッドの構造を示
す。このMRヘッド101は、基板102上にMR素子
105をその長手方向を媒体対向面aと垂直方向に配し
てなる、いわゆる縦型のMRヘッド101である、そし
て、MR素子105の両端から電極を取り出すととも
に、該MR素子105の上下に絶縁層104bを介して
シールド磁性体103,109を配して構成されてい
る。
す。このMRヘッド101は、基板102上にMR素子
105をその長手方向を媒体対向面aと垂直方向に配し
てなる、いわゆる縦型のMRヘッド101である、そし
て、MR素子105の両端から電極を取り出すととも
に、該MR素子105の上下に絶縁層104bを介して
シールド磁性体103,109を配して構成されてい
る。
【0007】ところで、この縦型のMRヘッド101で
は、MR素子105は、図5,図6に示すように、磁壁
が発生しないように、MR素子膜を磁気的絶縁中間膜1
05aを介して2層のNi−Feからなる磁性体膜10
5b,105cで構成されている。 これは、従来、M
R素子105は、単層構造が採用されていたが、MR素
子105が単層構造であると、磁化容易軸をトラック幅
T方向にとっているために、形状異方性の効果で磁区が
この磁化容易軸に対して90°方向に向き易くなる。ま
た、磁壁移動によるバルクハウゼンノイズが発生する。
そこで、これらを防止するために2層構造が採用されて
いる。
は、MR素子105は、図5,図6に示すように、磁壁
が発生しないように、MR素子膜を磁気的絶縁中間膜1
05aを介して2層のNi−Feからなる磁性体膜10
5b,105cで構成されている。 これは、従来、M
R素子105は、単層構造が採用されていたが、MR素
子105が単層構造であると、磁化容易軸をトラック幅
T方向にとっているために、形状異方性の効果で磁区が
この磁化容易軸に対して90°方向に向き易くなる。ま
た、磁壁移動によるバルクハウゼンノイズが発生する。
そこで、これらを防止するために2層構造が採用されて
いる。
【0008】この2層構造のMR素子105によれば、
2層構造の一方の層に流れるセンス電流によって他方の
層の異方性を揃えることができるとともに、図6に示す
ように、センス電流によらない2層相互のいわゆる静磁
気カップリングによって、互いの異方性を揃えることが
できる。
2層構造の一方の層に流れるセンス電流によって他方の
層の異方性を揃えることができるとともに、図6に示す
ように、センス電流によらない2層相互のいわゆる静磁
気カップリングによって、互いの異方性を揃えることが
できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のいわゆる縦型の
MRヘッド101においては、MR素子105の構造
は、上記のような理由により、単層構造から2層構造に
その主流が移行しつつある。 しかし、MR素子105
は、薄膜化や構造の簡易さからは、むしろ単層であるこ
との方が良いわけである。また、MR素子の異方性磁界
Hkがセンス電流に依存しない点でも、単層の方が良
い。
MRヘッド101においては、MR素子105の構造
は、上記のような理由により、単層構造から2層構造に
その主流が移行しつつある。 しかし、MR素子105
は、薄膜化や構造の簡易さからは、むしろ単層であるこ
との方が良いわけである。また、MR素子の異方性磁界
Hkがセンス電流に依存しない点でも、単層の方が良
い。
【0010】さらに、今後の動向として高密度化にとも
なう狭トラック化でMR素子105のアスペクト比(素
子長/素子幅)の増加が生じる傾向にある。しかし、上
記2層構造では、かかる傾向に対して不向きである。
なう狭トラック化でMR素子105のアスペクト比(素
子長/素子幅)の増加が生じる傾向にある。しかし、上
記2層構造では、かかる傾向に対して不向きである。
【0011】他方、2層構造のMRヘッドにおいて、再
生出力を上げようとセンス電流Isを増しても、それに
伴って異方性磁界Hkも大きくなるために、MR素子1
05の感度もある所を境に低下してきて実質はあまり向
上することができない。
生出力を上げようとセンス電流Isを増しても、それに
伴って異方性磁界Hkも大きくなるために、MR素子1
05の感度もある所を境に低下してきて実質はあまり向
上することができない。
【0012】すなわち、MRヘッドの出力については、
MRヘッドの構造を別にすれば、MR素子感度(単位磁
界当たりの抵抗変化率)、センス電流、磁束の引き込み
量をパラメータとすることができる。MR素子感度は、
図7に示すように、MRカーブで示すことができ、急峻
なほど出力を向上することができる。また、センス電流
Isとの関係は一般に式にして、Is(センス電流)×
ΔR(抵抗変化)として表され、センス電流Isを大き
くすれば出力も向上する傾向がある。
MRヘッドの構造を別にすれば、MR素子感度(単位磁
界当たりの抵抗変化率)、センス電流、磁束の引き込み
量をパラメータとすることができる。MR素子感度は、
図7に示すように、MRカーブで示すことができ、急峻
なほど出力を向上することができる。また、センス電流
Isとの関係は一般に式にして、Is(センス電流)×
ΔR(抵抗変化)として表され、センス電流Isを大き
くすれば出力も向上する傾向がある。
【0013】しかしながら、上記2層のMR素子105
の場合、センス電流Isを大きくするとセルフバイアス
の効果も大きくなるので、図8に示すように、異方性磁
界Hkも増加しMR素子感度としては、ある電流値を境
に低下することになる。そのため、必然的にMR素子と
しての出力が決定されてしまい、期待される出力が得ら
れない。しかも、従来の2層構造でも、反磁界の影響
で、特に、電極直下の磁区制御は難しく、実際に高出力
が得られない問題を有していた。
の場合、センス電流Isを大きくするとセルフバイアス
の効果も大きくなるので、図8に示すように、異方性磁
界Hkも増加しMR素子感度としては、ある電流値を境
に低下することになる。そのため、必然的にMR素子と
しての出力が決定されてしまい、期待される出力が得ら
れない。しかも、従来の2層構造でも、反磁界の影響
で、特に、電極直下の磁区制御は難しく、実際に高出力
が得られない問題を有していた。
【0014】なお、センス電流Isを大きくする以外に
MR素子の厚みを薄くして、電流密度を上げることで出
力を上げることも考えられるが、薄膜化にともない膜質
の問題が絡んでくるので、限界がある。また、磁束の引
き込み量については、MR素子の透磁率を上げることに
関係し、特に、先端電極側の透磁率を低下させないこと
が必要である。
MR素子の厚みを薄くして、電流密度を上げることで出
力を上げることも考えられるが、薄膜化にともない膜質
の問題が絡んでくるので、限界がある。また、磁束の引
き込み量については、MR素子の透磁率を上げることに
関係し、特に、先端電極側の透磁率を低下させないこと
が必要である。
【0015】そこで、本発明は、MR素子の薄膜化、簡
易構造化を図りながら、再生出力のS/Nを劣化させる
ことなく、MR素子感度及び出力を向上させることがで
きる磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供することを目的と
する。
易構造化を図りながら、再生出力のS/Nを劣化させる
ことなく、MR素子感度及び出力を向上させることがで
きる磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供することを目的と
する。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果型
磁気ヘッドは、上記課題を解決するために、磁気記録媒
体との対向面に対して長手方向が垂直となるように配さ
れた磁気抵抗効果素子と、上記磁気記録媒体との対向面
に臨み磁気抵抗効果素子の先端側に積層される先端電極
と、上記磁気抵抗効果素子の後端側に積層される後端電
極とを備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記
磁気抵抗効果素子の両側縁に対向して磁気抵抗効果素子
の磁化容易軸方向に着磁された強磁性体膜を配してなる
ことを特徴とする。
磁気ヘッドは、上記課題を解決するために、磁気記録媒
体との対向面に対して長手方向が垂直となるように配さ
れた磁気抵抗効果素子と、上記磁気記録媒体との対向面
に臨み磁気抵抗効果素子の先端側に積層される先端電極
と、上記磁気抵抗効果素子の後端側に積層される後端電
極とを備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記
磁気抵抗効果素子の両側縁に対向して磁気抵抗効果素子
の磁化容易軸方向に着磁された強磁性体膜を配してなる
ことを特徴とする。
【0017】また、強磁性体膜が少なくとも先端電極か
ら後端電極に至る領域に配してなることを特徴とする。
ら後端電極に至る領域に配してなることを特徴とする。
【0018】また、強磁性体膜の膜厚が磁気抵抗効果素
子よりも厚く、磁気抵抗効果素子と磁気抵抗効果素子に
積層される先端・後端電極を合わせた厚さよりも薄いこ
とを特徴とする。
子よりも厚く、磁気抵抗効果素子と磁気抵抗効果素子に
積層される先端・後端電極を合わせた厚さよりも薄いこ
とを特徴とする。
【0019】また、前記強磁性体膜の着磁方向が磁気抵
抗効果素子の磁化容易軸方向であることを特徴とする。
抗効果素子の磁化容易軸方向であることを特徴とする。
【0020】さらに、前記磁気抵抗効果素子と強磁性体
膜との間に一定の間隔が設けられるとともに、前記先端
電極の両端部が強磁性体膜と磁気的に接続してなること
を特徴とする前記磁気抵抗効果素子を形成する膜が単層
であることを特徴とする。
膜との間に一定の間隔が設けられるとともに、前記先端
電極の両端部が強磁性体膜と磁気的に接続してなること
を特徴とする前記磁気抵抗効果素子を形成する膜が単層
であることを特徴とする。
【0021】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁
気抵抗効果素子の両端縁に対向して磁気抵抗効果素子の
磁化容易軸方向に着磁された強磁性体膜を有して構成さ
れている。したがって、センス電流Isに依存しなくと
も、磁区の制御をいわば強制的に行うことができ、その
ため、単層であっても、磁壁が発生することがなくな
る。
気抵抗効果素子の両端縁に対向して磁気抵抗効果素子の
磁化容易軸方向に着磁された強磁性体膜を有して構成さ
れている。したがって、センス電流Isに依存しなくと
も、磁区の制御をいわば強制的に行うことができ、その
ため、単層であっても、磁壁が発生することがなくな
る。
【0022】その結果、磁区の制御にはセンス電流Is
に依存しないものであるから、センス電流Isを流すこ
とにより出力を増加することができる。
に依存しないものであるから、センス電流Isを流すこ
とにより出力を増加することができる。
【0023】また、強磁性体膜の着磁方向が磁気抵抗効
果素子の磁化容易軸方向であることにより、外部信号磁
界の印加方向と磁化容易磁区方向とが一致する場合とほ
ぼ同様に低磁界にて高い感度を示すこととなる。
果素子の磁化容易軸方向であることにより、外部信号磁
界の印加方向と磁化容易磁区方向とが一致する場合とほ
ぼ同様に低磁界にて高い感度を示すこととなる。
【0024】そして、強磁性体膜が少なくとも先端電極
から後端電極に至る領域に配してなるようにすることに
より、磁気抵抗効果素子の両端部に配される強磁性体膜
により、感磁部と同等な磁界を電極の直下にも印加する
ことができる。
から後端電極に至る領域に配してなるようにすることに
より、磁気抵抗効果素子の両端部に配される強磁性体膜
により、感磁部と同等な磁界を電極の直下にも印加する
ことができる。
【0025】ここで、MR素子の薄膜化を図りつつ低磁
界にて高い感度を示すようにするためには、強磁性体膜
の膜厚が磁気抵抗効果素子よりも厚く、磁気抵抗効果素
子と磁気抵抗効果素子に積層される先端・後端電極を合
わせた厚さよりも薄いことが好ましい。
界にて高い感度を示すようにするためには、強磁性体膜
の膜厚が磁気抵抗効果素子よりも厚く、磁気抵抗効果素
子と磁気抵抗効果素子に積層される先端・後端電極を合
わせた厚さよりも薄いことが好ましい。
【0026】また、磁気抵抗効果素子と強磁性体膜との
間に一定の間隔が設けられ、先端電極の両端部のみが強
磁性体膜と磁気的に接続してなることにより、センス電
流の損失を防ぐことができるとともに、先端電極側の透
磁率を低下させないようにすることができる。
間に一定の間隔が設けられ、先端電極の両端部のみが強
磁性体膜と磁気的に接続してなることにより、センス電
流の損失を防ぐことができるとともに、先端電極側の透
磁率を低下させないようにすることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るMRヘッドの
実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【0028】本実施の形態のMRヘッド1の主要な構成
は、図1及び図2に示すように、絶縁層4a上に導電膜
である先端電極7A,後端電極7Bと、これらの電極7
A,7B間で狭持された感磁部10を有するMR素子5
と、バイアス導体8とが積層されるとともに、上記MR
素子5の両側縁に配される強磁性体膜11A,11Bが
配されてなる。
は、図1及び図2に示すように、絶縁層4a上に導電膜
である先端電極7A,後端電極7Bと、これらの電極7
A,7B間で狭持された感磁部10を有するMR素子5
と、バイアス導体8とが積層されるとともに、上記MR
素子5の両側縁に配される強磁性体膜11A,11Bが
配されてなる。
【0029】すなわち、MRヘッド1は、パーマロイ
(Ni−Fe)等からなる下部シールド磁性体3と上部
シールド磁性体9がヘッド摺動面yに臨む再生ギャップ
を構成するように対向して配され、これら下部シールド
磁性体3と上部シールド磁性体9との間にMR素子5が
その一端を媒体対向面yに臨ませるように配されてい
る。
(Ni−Fe)等からなる下部シールド磁性体3と上部
シールド磁性体9がヘッド摺動面yに臨む再生ギャップ
を構成するように対向して配され、これら下部シールド
磁性体3と上部シールド磁性体9との間にMR素子5が
その一端を媒体対向面yに臨ませるように配されてい
る。
【0030】これら下部シールド磁性体3及び上部シー
ルド磁性体9とMR素子5間には、それぞれ絶縁層4
a,4bが介在され、磁気的に分離されている。
ルド磁性体9とMR素子5間には、それぞれ絶縁層4
a,4bが介在され、磁気的に分離されている。
【0031】また、上部シールド磁性体9は、媒体対向
面y付近で屈曲した形状となされており、該上部シール
ド磁性体9と下部シールド磁性体3間の距離が媒体対向
面y側において狭まるようになされ、上部シールド磁性
体9と下部シールド磁性体3の先端部間に再生用ギャッ
プが形成されている。
面y付近で屈曲した形状となされており、該上部シール
ド磁性体9と下部シールド磁性体3間の距離が媒体対向
面y側において狭まるようになされ、上部シールド磁性
体9と下部シールド磁性体3の先端部間に再生用ギャッ
プが形成されている。
【0032】一方、下部シールド磁性体3は、Al2 0
3 −TiC等の非磁性材料からなるスライダーと称され
る基板2上に配置されている。MR素子5の媒体対向面
yと反対側には、後端電極7BがMR素子5上に積層さ
れるように接続されている。
3 −TiC等の非磁性材料からなるスライダーと称され
る基板2上に配置されている。MR素子5の媒体対向面
yと反対側には、後端電極7BがMR素子5上に積層さ
れるように接続されている。
【0033】また、バイアス導体8は、検出信号の直線
性を高める為に、バイアス磁界を与えるもので、MR素
子5と直交させて配置されている。
性を高める為に、バイアス磁界を与えるもので、MR素
子5と直交させて配置されている。
【0034】MR素子5は、その長手方向が磁気記録媒
体、例えば磁気ディスクDとの対向する媒体対向面yに
対し垂直となるように形成されている。そして、このM
R素子5の先端部5d上と後端部5e上には電極7A,
7Bが形成されている。
体、例えば磁気ディスクDとの対向する媒体対向面yに
対し垂直となるように形成されている。そして、このM
R素子5の先端部5d上と後端部5e上には電極7A,
7Bが形成されている。
【0035】ここで、MR素子5は、単層構造のもので
ある。すなわち、このMR素子5は、パーマロイ(Ni
−Fe)等からなる磁性体のみで形成されたもので、従
来のMR素子膜を磁気的絶縁中間膜を介して2層の磁性
体膜構成される、いわゆる2層化のものではない。本実
施の形態のMR素子5の膜厚は、15nm〜20nmと
いう薄い膜として蒸着やスパッタリング等によって形成
されている。また、このMR素子5の大きさは、縦方向
の長さが4μmであり、幅が0.5μm〜2.5μmで
ある。
ある。すなわち、このMR素子5は、パーマロイ(Ni
−Fe)等からなる磁性体のみで形成されたもので、従
来のMR素子膜を磁気的絶縁中間膜を介して2層の磁性
体膜構成される、いわゆる2層化のものではない。本実
施の形態のMR素子5の膜厚は、15nm〜20nmと
いう薄い膜として蒸着やスパッタリング等によって形成
されている。また、このMR素子5の大きさは、縦方向
の長さが4μmであり、幅が0.5μm〜2.5μmで
ある。
【0036】そして、本実施の形態のMRヘッド1は、
上記MR素子5をその長手方向が磁気記録媒体との対向
面、すなわち記録媒体摺動面yと垂直になるように配置
し、その一方の端面を記録媒体摺動面yに露出させたか
たちになっている。このMR素子5の記録媒体摺動面側
端(前端側)部分と、その前端部分から所定距離隔てた
箇所に、そのぞれ軟磁性膜による先端電極7A、後端電
極7Bが形成されている。
上記MR素子5をその長手方向が磁気記録媒体との対向
面、すなわち記録媒体摺動面yと垂直になるように配置
し、その一方の端面を記録媒体摺動面yに露出させたか
たちになっている。このMR素子5の記録媒体摺動面側
端(前端側)部分と、その前端部分から所定距離隔てた
箇所に、そのぞれ軟磁性膜による先端電極7A、後端電
極7Bが形成されている。
【0037】この先端電極7Aと後端電極7Bは、MR
素子5の長手方向に沿って(すなわち、記録媒体摺動面
yと直交する方向に)センス電流を流す目的で形成され
ている。これら先端電極7A、後端電極7Bを構成する
材料としては、Ta、Mo、W、Cr、Cu等の如き電
導性を有し且つ非磁性の金属材料を用いることが好まし
い。これら先端電極7Aと後端電極7Bは、MR素子5
の各端部と接続するように成膜されている。
素子5の長手方向に沿って(すなわち、記録媒体摺動面
yと直交する方向に)センス電流を流す目的で形成され
ている。これら先端電極7A、後端電極7Bを構成する
材料としては、Ta、Mo、W、Cr、Cu等の如き電
導性を有し且つ非磁性の金属材料を用いることが好まし
い。これら先端電極7Aと後端電極7Bは、MR素子5
の各端部と接続するように成膜されている。
【0038】そして、これら先端電極7Aと後端7B間
の感磁部領域10が磁気抵抗効果を奏する。この感磁部
10は、例えばインダクティブヘッドの記録用磁気ギャ
ップのトラック幅よりも若干幅狭の長方形パターンとし
て形成されている。
の感磁部領域10が磁気抵抗効果を奏する。この感磁部
10は、例えばインダクティブヘッドの記録用磁気ギャ
ップのトラック幅よりも若干幅狭の長方形パターンとし
て形成されている。
【0039】そして特に、図2に示すように、MR素子
5の両側縁に対向してMR素子5の磁化容易軸方向Fに
着磁された強磁性体膜11A,11Bを配されてなる。
5の両側縁に対向してMR素子5の磁化容易軸方向Fに
着磁された強磁性体膜11A,11Bを配されてなる。
【0040】この強磁性体膜11A,11Bは、MR素
子5の磁区の制御を強制的に行うものであり、Co−P
tを材料として構成されている。ただし、この強磁性体
膜11A,11Bは、MR素子5の磁化容易軸方向Fに
着磁された強磁性体膜(一般にハード膜と呼ばれてい
る。)であれば、これに限定されるものではない。
子5の磁区の制御を強制的に行うものであり、Co−P
tを材料として構成されている。ただし、この強磁性体
膜11A,11Bは、MR素子5の磁化容易軸方向Fに
着磁された強磁性体膜(一般にハード膜と呼ばれてい
る。)であれば、これに限定されるものではない。
【0041】ここで、強磁性体膜11A,11Bの着磁
方向(図2中、N,Sで示す。)は、図2に示すよう
に、MR素子の磁化容易軸方向(図中符号Fで示す。)
とされている。磁化容易軸とは磁気異方性エネルギーが
極大となって自発磁化が安定に向く方向である。
方向(図2中、N,Sで示す。)は、図2に示すよう
に、MR素子の磁化容易軸方向(図中符号Fで示す。)
とされている。磁化容易軸とは磁気異方性エネルギーが
極大となって自発磁化が安定に向く方向である。
【0042】この強磁性体膜11A,11Bの大きさ
は、各々の幅間隔H2が0.1〜1.5μmである。ま
た、各強磁性体膜11A,11Bの幅間隔H2と直交す
る方向の間隔H1は、その方向の長さが4μmであるM
R素子5とほぼ同じ長さである。実際には、MR素子5
の長さ4μmよりも、各々±3.0μmであるように形
成されている。すなわち、強磁性体膜11A,11B
は、各々少なくとも先端電極7Aから後端電極7Bに至
る領域に配してなることが好ましい。
は、各々の幅間隔H2が0.1〜1.5μmである。ま
た、各強磁性体膜11A,11Bの幅間隔H2と直交す
る方向の間隔H1は、その方向の長さが4μmであるM
R素子5とほぼ同じ長さである。実際には、MR素子5
の長さ4μmよりも、各々±3.0μmであるように形
成されている。すなわち、強磁性体膜11A,11B
は、各々少なくとも先端電極7Aから後端電極7Bに至
る領域に配してなることが好ましい。
【0043】これは、先端電極7Aと後端電極7Bで狭
持される感磁部10のみならず、これら先端電極7Aと
後端電極7Bの直下にも磁区の制御が効果的に行えるよ
うにするためである。したがって、MR素子5の少なく
とも感磁部10では、磁区の制御が確実に行える。
持される感磁部10のみならず、これら先端電極7Aと
後端電極7Bの直下にも磁区の制御が効果的に行えるよ
うにするためである。したがって、MR素子5の少なく
とも感磁部10では、磁区の制御が確実に行える。
【0044】また、各強磁性体膜11A,11Bの膜厚
H3は、MR素子5よりも厚く、MR素子5と先端・後
端電極7A,7Bを合わせた厚さよりも薄いことが好ま
しい。MR素子5よりも厚くするのは、MR素子5の磁
区の制御を効果的に行えるようにするためであり、他
方、MR素子5と先端・後端電極7A,7Bを合わせた
厚さよりも薄くするのは、いわゆる従来の2層構造のも
のよりも薄くするためである。本実施の形態では、各強
磁性体膜11A,11Bの膜厚H3は、25〜300n
mである。
H3は、MR素子5よりも厚く、MR素子5と先端・後
端電極7A,7Bを合わせた厚さよりも薄いことが好ま
しい。MR素子5よりも厚くするのは、MR素子5の磁
区の制御を効果的に行えるようにするためであり、他
方、MR素子5と先端・後端電極7A,7Bを合わせた
厚さよりも薄くするのは、いわゆる従来の2層構造のも
のよりも薄くするためである。本実施の形態では、各強
磁性体膜11A,11Bの膜厚H3は、25〜300n
mである。
【0045】さらに、MR素子5と強磁性体膜11A,
11Bとの間には、各々一定の間隔S1,S2が設けら
れて形成されている。この間隔S1,S2は、0.1〜
0.5μmである。
11Bとの間には、各々一定の間隔S1,S2が設けら
れて形成されている。この間隔S1,S2は、0.1〜
0.5μmである。
【0046】ここで、先端電極7Aの両端部は、強磁性
体膜11A,11Bと磁気的に接続してなる。
体膜11A,11Bと磁気的に接続してなる。
【0047】これは、磁束の引き込み量、MR素子5の
透磁率を上げることに関係するために、先端電極7A側
の透磁率を低下させないようにするためである。
透磁率を上げることに関係するために、先端電極7A側
の透磁率を低下させないようにするためである。
【0048】すなわち、図2に示すように、MR素子5
と強磁性体膜11A,11Bとの間に一定の間隔S1,
S2が設けられているが、先端電極7Aの部分では、こ
の部分S1,S2も先端電極7Aの一部として形成さ
れ、両側縁の強磁性体膜11A,11B上に磁気記録媒
体との対向面yに沿うようにして延ばされて略々T字状
に設けられている。
と強磁性体膜11A,11Bとの間に一定の間隔S1,
S2が設けられているが、先端電極7Aの部分では、こ
の部分S1,S2も先端電極7Aの一部として形成さ
れ、両側縁の強磁性体膜11A,11B上に磁気記録媒
体との対向面yに沿うようにして延ばされて略々T字状
に設けられている。
【0049】次に、MR素子5の感磁部上には、図1に
示すように、MR素子5と直交して横切るように設けら
れ該MR素子5に所定の向きのバイアス磁界を与えるバ
イアス導体8が設けられている。このMR素子5とバイ
アス導体8との間には、やはりこれらの間の絶縁性を回
避するための絶縁膜4cが介在されている。なお、この
バイアス導体8には、例えば、電導性の良いAu,Cu
等を用いる。
示すように、MR素子5と直交して横切るように設けら
れ該MR素子5に所定の向きのバイアス磁界を与えるバ
イアス導体8が設けられている。このMR素子5とバイ
アス導体8との間には、やはりこれらの間の絶縁性を回
避するための絶縁膜4cが介在されている。なお、この
バイアス導体8には、例えば、電導性の良いAu,Cu
等を用いる。
【0050】したがって、本実施の形態に係るMRヘッ
ド1によって情報の再生を行う場合には、図1に示すよ
うに、アンプ部15内の定電流源16によってMR素子
5の電気抵抗変化を先端電極7Aと後端電極7Bとの間
の電圧変化に変換し、この電圧変化をアンプ部15内の
増幅器17を介して出力部18より薄膜ヘッド1の出力
信号として取り出す。
ド1によって情報の再生を行う場合には、図1に示すよ
うに、アンプ部15内の定電流源16によってMR素子
5の電気抵抗変化を先端電極7Aと後端電極7Bとの間
の電圧変化に変換し、この電圧変化をアンプ部15内の
増幅器17を介して出力部18より薄膜ヘッド1の出力
信号として取り出す。
【0051】すなわち、MR素子5が磁気記録媒体から
の漏洩磁束を受けると、その磁束によってMR素子5の
磁化の向きが回転し、MR素子5内部に流れるセンス電
流Isの向きに対して磁束量に応じた角度をもつように
なる。そのため、MR素子5の電気抵抗値が変化し、こ
の変化量に応じた電圧変化がMR素子5の両端の電極7
A,7Bで生じる。この電圧変化をアンプ部15内の増
幅器17を介して出力部18より薄膜ヘッド1の出力信
号として取り出すようになす。
の漏洩磁束を受けると、その磁束によってMR素子5の
磁化の向きが回転し、MR素子5内部に流れるセンス電
流Isの向きに対して磁束量に応じた角度をもつように
なる。そのため、MR素子5の電気抵抗値が変化し、こ
の変化量に応じた電圧変化がMR素子5の両端の電極7
A,7Bで生じる。この電圧変化をアンプ部15内の増
幅器17を介して出力部18より薄膜ヘッド1の出力信
号として取り出すようになす。
【0052】ここで、本実施の形態は、MR素子5の両
端縁に対向してMR素子5の磁化容易軸方向Fに着磁さ
れた強磁性体膜11A,11Bを配してなるために、セ
ンス電流Isに依存しなくとも、磁区の制御をいわば強
制的に行うことができる。したがって、単層であって
も、磁壁が発生することがなくなり、バルクハウゼンノ
イズの発生を回避することができる。
端縁に対向してMR素子5の磁化容易軸方向Fに着磁さ
れた強磁性体膜11A,11Bを配してなるために、セ
ンス電流Isに依存しなくとも、磁区の制御をいわば強
制的に行うことができる。したがって、単層であって
も、磁壁が発生することがなくなり、バルクハウゼンノ
イズの発生を回避することができる。
【0053】また、磁区の制御にはセンス電流Isに依
存しないものであるが、センス電流Isを流すことによ
り出力を増加することができる。
存しないものであるが、センス電流Isを流すことによ
り出力を増加することができる。
【0054】
【発明の効果】本発明によれば、磁気抵抗効果素子の両
側縁に対向して磁気抵抗効果素子の磁化容易軸方向に着
磁された強磁性体膜を配してなることから、センス電流
Isに依存しなくとも、磁区の制御をいわば強制的に行
うこととなる。したがって、単層であっても、バルクハ
ウゼンノイズの発生を回避することができる。
側縁に対向して磁気抵抗効果素子の磁化容易軸方向に着
磁された強磁性体膜を配してなることから、センス電流
Isに依存しなくとも、磁区の制御をいわば強制的に行
うこととなる。したがって、単層であっても、バルクハ
ウゼンノイズの発生を回避することができる。
【0055】また、強磁性体膜の着磁方向が磁気抵抗効
果素子の磁化容易軸方向であることにより、外部信号磁
界の印加方向と磁化容易磁区方向とが一致する場合とほ
ぼ同様に低磁界にて高い感度を示すこととなる。
果素子の磁化容易軸方向であることにより、外部信号磁
界の印加方向と磁化容易磁区方向とが一致する場合とほ
ぼ同様に低磁界にて高い感度を示すこととなる。
【0056】そして、強磁性体膜が少なくとも先端電極
から後端電極に至る領域に配してなることにより、感磁
部と同等な磁界を電極の直下にも印加することができ、
従来の2層の静磁気カップリングよりも効果的な磁区の
制御が行われる。
から後端電極に至る領域に配してなることにより、感磁
部と同等な磁界を電極の直下にも印加することができ、
従来の2層の静磁気カップリングよりも効果的な磁区の
制御が行われる。
【0057】したがって、本発明の磁気抵抗効果型磁気
ヘッドは、MR素子の薄膜化、簡易構造化を図りなが
ら、再生出力のS/Nを劣化させることなく、MR素子
感度及び出力を向上させることができると言う理想的な
磁気抵抗効果型磁気ヘッドである。
ヘッドは、MR素子の薄膜化、簡易構造化を図りなが
ら、再生出力のS/Nを劣化させることなく、MR素子
感度及び出力を向上させることができると言う理想的な
磁気抵抗効果型磁気ヘッドである。
【図1】本発明に係るMRヘッドの一実施例の概略構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図2】上記MRヘッドのMR素子膜、電極、及び強磁
性体膜を示す要部斜視図である。
性体膜を示す要部斜視図である。
【図3】従来のMRヘッドを示す断面図である。
【図4】上記MRヘッドのMR素子及び電極を示す要部
斜視図である。
斜視図である。
【図5】上記MRヘッドのMR素子膜を示す拡大断面図
である。
である。
【図6】上記MRヘッドのMR素子のセルフバイアスを
示す模式図である。
示す模式図である。
【図7】上記MRヘッドのMR素子の抵抗変化を示すM
R特性図である。
R特性図である。
【図8】上記MR特性図において、異方性磁界Hkを示
すものである。
すものである。
1 MRヘッド 5 磁気抵抗効果素子(MR膜) 7A 先端電極 7B 後端電極 8 バイアス導体 10 感磁部 11A,11B 強磁性体膜 S1,S2 MR素子と強磁性体膜との間の間隔 F MR素子の磁化容易軸方向 N,S 強磁性体膜の着磁方向 y 媒体対向面
Claims (4)
- 【請求項1】 磁気記録媒体との対向面に対して長手方
向が垂直となるように配された磁気抵抗効果素子と、上
記磁気記録媒体との対向面に臨み磁気抵抗効果素子の先
端側に積層される先端電極と、上記磁気抵抗効果素子の
後端側に積層される後端電極とを備えた磁気抵抗効果型
磁気ヘッドにおいて、 上記磁気抵抗効果素子の両側縁に対向して磁気抵抗効果
素子の磁化容易軸方向に着磁された強磁性体膜を配して
な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】 強磁性体膜が少なくとも先端電極から後
端電極に至る領域に配してなることを特徴とする請求項
1記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項3】 強磁性体膜の膜厚が磁気抵抗効果素子よ
りも厚く、磁気抵抗効果素子と磁気抵抗効果素子に積層
される先端・後端電極を合わせた厚さよりも薄いことを
特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 【請求項4】 磁気抵抗効果素子と強磁性体膜との間に
一定の間隔が設けられるとともに、前記先端電極の両端
部が強磁性体膜と磁気的に接続してなることを特徴とす
る請求項1記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33967095A JPH09180132A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33967095A JPH09180132A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180132A true JPH09180132A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18329697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33967095A Withdrawn JPH09180132A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09180132A (ja) |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP33967095A patent/JPH09180132A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |