JPH0935213A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JPH0935213A
JPH0935213A JP7185291A JP18529195A JPH0935213A JP H0935213 A JPH0935213 A JP H0935213A JP 7185291 A JP7185291 A JP 7185291A JP 18529195 A JP18529195 A JP 18529195A JP H0935213 A JPH0935213 A JP H0935213A
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JP
Japan
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magnetic
disk device
heat treatment
magnetic disk
magnetic field
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JP7185291A
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English (en)
Inventor
Ryoichi Nakatani
亮一 中谷
Yoshihiro Hamakawa
佳弘 濱川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • G11B5/012Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks
    • 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
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0008Magnetic conditionning of heads, e.g. biasing
    • GPHYSICS
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    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G11B2005/0013Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
    • G11B2005/0016Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers

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  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】磁気ディスク装置に多層膜を磁界中熱処理する
機構を設けた。 【効果】反強磁性層のスピン配列を初期状態に戻す。こ
のスピン配列の初期化により、磁気抵抗効果素子の初期
の性能を維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高い磁気抵抗効果を有す
る多層磁気抵抗効果膜を用いた磁気記録再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、再生用磁気
ヘッドに用いる磁気抵抗効果材料として、高い磁気抵抗
効果を示す材料が求められている。そこで、Dieny らに
よるフィジカル・レビュー・B(Pysical Review B),第
43巻,第1号,1297〜1300ページに記載の
「軟磁性多層膜における巨大磁気抵抗効果」(GiantMagn
etoresistance in Soft Ferromagnetic Multilayers)の
ように2層の磁性層を非磁性層で磁気的に分離し、一方
の磁性層に反強磁性層からの交換バイアス磁界を印加す
る方法が考案された。この多層膜では、2層の磁性層の
磁化の向きが平行の時に電気抵抗率が低く、磁化の向き
が反平行の時に電気抵抗率が高い。印加する磁界の高さ
により、2層の磁性層の磁化の向きのなす角度が変化す
ることにより磁気抵抗効果が生じる。この材料を用いる
ことにより高い感度を有する磁気抵抗効果素子が得ら
れ、このため、高性能磁気ディスク装置への応用が考え
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、多層膜
には反強磁性層が含まれている。使用する反強磁性層の
ネール温度は150〜250℃程度であることが多い。
磁気ディスク装置は、それ自体が発熱し、また、磁気抵
抗効果素子もセンス電流によるジュール熱を発生する。
これらの熱により、反強磁性層がネール温度以上になる
と、本来持っていたスピン配列を失い、隣りあう磁性層
に印加される交換バイアス磁界の向きおよび強さが変化
する。実際には、反強磁性層がネール温度以上に加熱さ
れることは少ない。しかし、反強磁性層は、ネール温度
より低い温度でも、加熱により一部の原子のスピンの向
きが変化する。従って、長い期間、磁気抵抗効果素子を
使用すると、磁気抵抗効果素子の性能が劣化する。
【0004】本発明の目的は、磁気抵抗効果素子の性能
を回復する機構を備えた磁気ディスク装置を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述のよ
うな多層膜を用いた磁気ディスク装置について鋭意研究
を重ねた結果、上記多層膜を磁界中で熱処理する機構を
設けることにより、初期の性能を維持した磁気ディスク
装置を得ることができることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0006】すなわち、複数層の磁性層を非磁性層で分
割し、少なくとも1層の磁性層に反強磁性層からの交換
バイアス磁界が印加されており、少なくとも1層の磁性
層に反強磁性層からの交換バイアス磁界は直接には印加
されていない多層膜を用いた磁気抵抗効果素子を有する
磁気ディスク装置において、上記多層膜を何らかの手段
でネール温度以上に加熱し、その冷却過程で、磁気抵抗
効果素子の磁界検出方向とほぼ平行に磁界を印加する。
この磁界中熱処理を定期的に磁気ディスク装置内で行う
ことにより、磁気抵抗効果素子の初期の性能を維持する
ことができる。
【0007】
【作用】多層膜をネール温度以上に加熱し、その冷却過
程において、磁気抵抗効果素子の磁界検出方向とほぼ平
行に磁界を印加することにより、反強磁性層のスピン配
列を初期状態に戻す。このスピン配列の初期化により、
磁気抵抗効果素子の初期の性能を維持することができ
る。
【0008】
【実施例】以下に本発明について、図表を用いながら具
体的に説明する。
【0009】[実施例1]多層膜の積層構造を図4に示
す。本実施例では、基板11としてAl23・TiCを
主成分とする焼結体を用いた。バッファ層12は、厚さ
5nmのHfを用いた。磁性層13および15は、それ
ぞれ、厚さ7nmおよび2nmのNi−16at%Fe
−18at%Co 合金を用いた。非磁性層14は、厚
さ2.5nmのCuを用い、反強磁性層16は、厚さ1
0nmのFe−40at%Mn合金を用いた。保護層1
7は、厚さ5nmのHfを用いた。
【0010】上述の多層膜を磁気抵抗効果材料とした磁
気ヘッドを作製した。磁気ヘッドの構造を以下に示す。
図5は記録再生分離型ヘッドの一部分を切断した場合の
斜視図である。多層膜51をシールド層52,53で挾
んだ部分が再生ヘッドとして働き、コイル54を挾む下
部磁極55,上部磁極56の部分が記録ヘッドとして働
く。また、電極58には、Cr/Cu/Crという多層
構造の材料を用いた。
【0011】以下にこのヘッドの作製方法を示す。
【0012】Al23・TiCを主成分とする焼結体を
スライダ用の基板57とした。シールド層,記録磁極に
はスパッタリング法で形成したNi−Fe合金を用い
た。各磁性膜の膜厚は、以下のようにした。上下のシー
ルド層52,53は1.0 μm、下部磁極55,上部磁
極56は3.0μm 、各層間のギャップ材はスパッタリ
ングで形成したAl23を用いた。ギャップ層の膜厚
は、シールド層と磁気抵抗効果素子間で0.2μm,記
録磁極間では0.4μmとした。さらに再生ヘッドと記
録ヘッドの間隔は約4μmとし、このギャップもAl2
3で形成した。コイル54には膜厚3μmのCuを使
用した。また、多層膜の電極間方向の長さを1.0μm、
それと直角方向(磁気抵抗効果素子の磁界検出方向)の
長さを0.7μmとした。
【0013】上述の磁気ヘッドを用い、磁気ディスク装
置を作製した。装置の構造を図1に示す。磁気記録媒体
21には、残留磁束密度0.75T のCo−Ni−Pt
−Ta系合金からなる材料を用いた。磁気記録媒体21
は磁気記録媒体駆動部22により回転する。磁気ヘッド
23は磁気ヘッド駆動部24により、磁気記録媒体21
の無い部分にも移動できる。本発明の磁気ディスク装置
は、他に、記録再生信号処理系25,磁界中熱処理機構
26,電磁石27,電源28を有する。磁界中熱処理機
構26を用いる時は、図2のように、磁気ヘッド23は
電磁石27の中央部に移動する。
【0014】磁界中熱処理機構26の一例を図3に示
す。本実施例では、磁気ヘッド23を加熱する手段とし
てレーザ光29を用いた。レーザ光29は、レーザ源3
1より発生し、光学系30により収束され、電磁石27
の穴を通過し、磁気ヘッド23に入射する。なお、この
実施例では、加熱手段としてレーザ光を用いたが、他の
手段、例えば、赤外線,ヒータなどを用いることもでき
る。また、磁界印加機構として、電磁石を用いたが、永
久磁石による磁界印加などの他の方法を用いても良い。
【0015】多層膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッドの再
生出力を維持する方法は、特開平6−314417号公報のよ
うに、多層膜に磁界のみを印加する方法が考案されてい
る。しかし、特開平6−314417 号公報に記載の方法は、
保磁力の異なる2種類の磁性層を積層したタイプの多層
膜には非常に有効と考えられるが、本発明に用いた反強
磁性層を用いた多層膜の温度による経時変化を回復する
方法は不十分である。反強磁性層中のスピンの向きを揃
えるには、本発明のように、多層膜を加熱することが必
要である。
【0016】本発明の磁気ディスク装置の再生出力の経
時変化について調べた。結果を図6に示す。図6におい
て、61は磁界中熱処理機構を用いない時の出力変化で
ある。図のように、再生出力は時間とともに低下する。
これは、多層膜の反強磁性層のスピンの向きがばらつい
たためと考えられる。これに対し、図6の62のよう
に、150時間測定後、磁界中熱処理を行った場合に
は、再生出力は回復する(但し、図6には、磁界中熱処
理の時間は含まれない)。実際の磁気ディスク装置で
は、使用時間がある一定値を過ぎたら、自動的に磁界中
熱処理を行うか、磁気ディスク装置の使用者が、任意に
磁界中熱処理を行う。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、スピン配列の初期化に
より、磁気抵抗効果素子の初期の性能を維持することが
できる。この磁界中熱処理を定期的に磁気ディスク装置
内で行うことにより、磁気ディスク装置は初期の性能を
維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気ディスク装置の説明図。
【図2】本発明の磁気ディスク装置における磁界中熱処
理状態における磁気ヘッドの位置を示す説明図。
【図3】本発明の磁気ディスク装置における磁界中熱処
理機構の説明図。
【図4】本発明の磁気ディスク装置に用いた多層膜の構
造を示す断面図。
【図5】本発明の磁気ディスク装置に用いた磁気ヘッド
の構造を示す斜視図。
【図6】本発明の磁気ディスク装置の再生出力の経時変
化を示す特性図。
【符号の説明】
21…磁気記録媒体、22…磁気記録媒体駆動部、23
…磁気ヘッド、24…磁気ヘッド駆動部、25…記録再
生信号処理系、26…磁界中熱処理機構、27…電磁
石、28…電源。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2層の磁性層を非磁性層で分割し、一方の
    磁性層に反強磁性層からの交換バイアス磁界が印加さ
    れ、他方の磁性層には反強磁性層からの交換バイアス磁
    界は直接には印加されていない多層構造をなす磁気抵抗
    効果材料を用いた磁気抵抗効果素子を有する磁気ディス
    ク装置において、上記磁気ディスク装置が上記磁気抵抗
    効果素子に磁界中熱処理を行う機構を有することを特徴
    とする磁気ディスク装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、磁界中熱処理を行う際
    の磁界の発生が電磁石による磁気ディスク装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、磁界中熱処理を行う際
    の磁界の発生が永久磁石による磁気ディスク装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、磁界中熱処理を行う際
    の温度が上記反強磁性層のネール温度以上である磁気デ
    ィスク装置。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3または4において、磁界
    中熱処理を行う際の加熱がレーザ光による磁気ディスク
    装置。
JP7185291A 1995-07-21 1995-07-21 磁気ディスク装置 Pending JPH0935213A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6128160A (en) * 1997-06-30 2000-10-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Head device having spin-valve read head for use in a disk storage apparatus
EP1134729A3 (en) * 2000-03-14 2002-08-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic head and magnetic recording and reproducing system
JP2007193901A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd ピンローテーション修正方法及び同修正装置
JP2009004023A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Sharp Corp 磁気記録再生システム

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