JPH10320718A - Magnetoresistive magnetic head - Google Patents
Magnetoresistive magnetic headInfo
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- JPH10320718A JPH10320718A JP12749297A JP12749297A JPH10320718A JP H10320718 A JPH10320718 A JP H10320718A JP 12749297 A JP12749297 A JP 12749297A JP 12749297 A JP12749297 A JP 12749297A JP H10320718 A JPH10320718 A JP H10320718A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク装
置等に好適な、磁気抵抗効果によって再生信号を検出す
る磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistance effect type magnetic head suitable for a hard disk drive or the like for detecting a reproduction signal by a magnetoresistance effect.
【0002】[0002]
【従来の技術】ハードディスク装置等のような磁気記録
装置においては、大容量化を図るために、更なる高密度
記録が求められている。そこで、近年、高密度記録を進
めるために、狭トラック化に適した磁気ヘッドである磁
気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、MRヘッドと称す
る。)が採用されるようになってきている。このMRヘ
ッドは、磁気記録媒体からの磁界によって磁性薄膜の抵
抗率が変わることを利用して、この抵抗変化を再生出力
電圧として検出するものである。この原理から媒体が停
止していても磁束に感応した電気抵抗値を示すので、ハ
ードディスクの読み取りヘッド等として用いられてい
る。2. Description of the Related Art In a magnetic recording device such as a hard disk device, further high-density recording is required in order to increase the capacity. Therefore, in recent years, in order to promote high-density recording, a magneto-resistive magnetic head (hereinafter, referred to as an MR head), which is a magnetic head suitable for narrowing tracks, has been adopted. This MR head detects a change in resistance as a reproduction output voltage by utilizing the fact that the resistivity of a magnetic thin film changes due to a magnetic field from a magnetic recording medium. Because of this principle, even when the medium is stopped, the medium shows an electric resistance value that is sensitive to magnetic flux, so that it is used as a read head of a hard disk or the like.
【0003】MRヘッドでは、記録された磁気情報の再
生に磁気抵抗効果素子(以下、MR素子と称する。)が
用いられている。MR素子の出力の向上及び非線形性の
改善を行うためには、均一でかつ最適な大きさのバイア
ス磁界を印加する必要がある。In an MR head, a magnetoresistive element (hereinafter, referred to as an MR element) is used for reproducing recorded magnetic information. In order to improve the output and nonlinearity of the MR element, it is necessary to apply a uniform and optimally large bias magnetic field.
【0004】ところで、本発明者は、MRヘッドの長手
方向を媒体に対向する面に対して垂直方向に配置させる
方式の磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下、縦型MRヘッ
ドと称する。)を提案している。この縦型MRヘッドに
おいては、バイアス磁界を印加するために、磁気抵抗効
果層の近傍にバイアス電流用線を配しこれに電流を流す
ことによって、磁気抵抗効果層に一様なバイアス磁界を
印加するという、いわゆるバイアス電流によるバイアス
印加方法が用いられている。The present inventor has proposed a magnetoresistive effect type magnetic head (hereinafter, referred to as a vertical MR head) in which the longitudinal direction of the MR head is arranged perpendicular to the surface facing the medium. doing. In this vertical MR head, in order to apply a bias magnetic field, a bias current line is arranged near the magnetoresistive layer, and a current is caused to flow through the line to apply a uniform bias magnetic field to the magnetoresistive layer. That is, a so-called bias application method using a bias current is used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のバイアス印加方
法は、MR素子とバイアス電流用端子とを直列に接続し
た直列接続型のバイアス電流方式を用いたものである。
よって、センス電流を用いることにより、センス電流に
おける本来の使用目的である再生出力の検出だけでな
く、バイアス磁界をも自動的に印加することが可能とな
り、効率の点で好ましい。つまり、センス電流をバイア
ス電流としても用いることができるということである。The bias application method described above uses a series connection type bias current system in which an MR element and a bias current terminal are connected in series.
Therefore, by using the sense current, it is possible to automatically apply the bias magnetic field as well as to detect the reproduction output, which is the original purpose of use of the sense current, which is preferable in terms of efficiency. That is, the sense current can be used as the bias current.
【0006】しかしながら、センス電流を上述したよう
にバイアス電流として用いる場合、MR素子とバイアス
電流用端子とを直列に接続しているため、インピーダン
スが増加してしまうといった問題があった。However, when the sense current is used as the bias current as described above, there is a problem that the impedance increases because the MR element and the bias current terminal are connected in series.
【0007】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、インピーダンスを増加
させずに、磁気抵抗効果層に一様なバイアス磁界を印加
することができ、再生出力が向上された高品質な磁気抵
抗効果型磁気ヘッドを提供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and it is possible to apply a uniform bias magnetic field to the magnetoresistive layer without increasing the impedance, and to reproduce the data. It is an object of the present invention to provide a high-quality magnetoresistive head with improved output.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁気記録媒体
に対向する面に対して略垂直方向に磁化された磁性層
と、上記磁性層上に形成された非磁性絶縁層と、上記非
磁性絶縁層上に形成されてなり、磁気抵抗効果を示す磁
気抵抗効果層とを備えることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a magnetoresistive head having a magnetic layer magnetized in a direction substantially perpendicular to a surface facing a magnetic recording medium. A non-magnetic insulating layer formed on the layer; and a magneto-resistance effect layer formed on the non-magnetic insulating layer and exhibiting a magneto-resistance effect.
【0009】また、上記磁性層は、軟磁性膜と反強磁性
膜とを少なくとも有すると好ましい。なお、上記磁性層
は、硬磁性膜を有してもよい。It is preferable that the magnetic layer has at least a soft magnetic film and an antiferromagnetic film. Note that the magnetic layer may include a hard magnetic film.
【0010】さらに、上記磁気抵抗効果層の両側面に、
磁性層が配されていると好ましく、この磁性層が硬磁性
膜を有すると、より好ましい。Further, on both sides of the magnetoresistive layer,
Preferably, a magnetic layer is provided, and more preferably, the magnetic layer has a hard magnetic film.
【0011】以上のように構成された本発明に係る磁気
抵抗効果型磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向する面に
対して略垂直方向に磁化された磁性層と、磁気抵抗効果
を示す磁気抵抗効果層とを備えることによって、上記磁
性層から発生する磁界により、上記磁気抵抗効果層にバ
イアス磁界を印加することができる。したがって、バイ
アス電流によるバイアス印加方法を用いないため、イン
ピーダンスが増加するのを防ぐことができ、この磁気抵
抗効果層に一様なバイアス磁界を印加することができ
る。The magneto-resistance effect type magnetic head according to the present invention having the above-described structure has a magnetic layer magnetized in a direction substantially perpendicular to the surface facing the magnetic recording medium, and a magneto-resistance effect exhibiting the magneto-resistance effect. With the effect layer, a bias magnetic field can be applied to the magnetoresistive layer by a magnetic field generated from the magnetic layer. Therefore, since a bias applying method using a bias current is not used, an increase in impedance can be prevented, and a uniform bias magnetic field can be applied to the magnetoresistive layer.
【0012】さらに、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいては、磁性層が軟磁性膜と反強磁性膜とを
少なくとも有するようにすることにより、反強磁性膜が
軟磁性膜の磁化方向を固定する。これにより、反強磁性
膜が、再生出力を得るために用いられるセンス電流によ
り発生する磁界の影響を受けて軟磁性膜の磁化方向が回
転するのを防ぐことができる。Further, in the magnetoresistive head according to the present invention, the magnetic layer has at least a soft magnetic film and an antiferromagnetic film, so that the antiferromagnetic film has a magnetization direction of the soft magnetic film. Is fixed. Thus, it is possible to prevent the magnetization direction of the soft magnetic film from rotating due to the influence of the magnetic field generated by the sense current used for obtaining the reproduction output.
【0013】また、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいては、磁気抵抗効果層の両側面に磁性層が配
されることにより、磁気抵抗効果層の端部に生じる反磁
界を打ち消して磁気抵抗効果層の磁化をより安定化する
ことができる。In the magnetoresistive head according to the present invention, the magnetic layers are disposed on both sides of the magnetoresistive layer, so that the demagnetizing field generated at the end of the magnetoresistive layer is canceled out. The magnetization of the resistance effect layer can be further stabilized.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0015】MRヘッドは、基本的には、図1に示すよ
うに、磁界の大きさによって抵抗率が変化する磁気抵抗
効果層を有する磁気抵抗効果素子1の両端に電極2が取
り付けられて構成される。そして、この磁気抵抗効果素
子1に対して両端の電極2からセンス電流を供給するこ
とにより、磁気記録媒体からの信号磁界による磁気抵抗
効果素子1の抵抗変化を検出し、この抵抗変化に基づい
て再生出力を得る。このようなMRヘッドにおいては、
再生出力が媒体速度に依存せず、媒体速度が遅くても高
再生出力が得られる。As shown in FIG. 1, the MR head basically has a structure in which electrodes 2 are attached to both ends of a magnetoresistive element 1 having a magnetoresistive layer whose resistivity changes according to the magnitude of a magnetic field. Is done. By supplying a sense current to the magnetoresistive element 1 from the electrodes 2 at both ends, a change in resistance of the magnetoresistive element 1 due to a signal magnetic field from the magnetic recording medium is detected, and based on the change in resistance. Get playback output. In such an MR head,
The reproduction output does not depend on the medium speed, and a high reproduction output can be obtained even when the medium speed is low.
【0016】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドは、磁気抵抗効果層を有する磁気抵抗効果素子1を備
えたMRヘッドであり、図2に示すように、下層シール
ド3と、下層シールド3上に形成された下部ギャップ層
4と、下部ギャップ層4上に形成された磁気抵抗効果素
子1及び非磁性絶縁層5と、磁気抵抗効果素子1上の先
端部1aと後端部1b以外の部分に形成された保護層6
と、磁気抵抗効果素子1の後端部1b上から非磁性絶縁
層5上にわたって形成されたセンス電流導体層7と、磁
気抵抗効果素子1及びセンス電流導体層7上に形成され
た非磁性絶縁層8と、磁気抵抗効果素子1と先端部1a
において接続するように磁気抵抗効果素子1の先端部1
a上から非磁性絶縁層8上にわたって形成された上部ギ
ャップ層9と、上部ギャップ層9上に形成された上層シ
ールド10とから構成される。A magnetoresistive head according to the present invention is an MR head having a magnetoresistive element 1 having a magnetoresistive layer. As shown in FIG. 2, a lower shield 3 and a lower shield 3 are provided. The lower gap layer 4 formed thereon, the magnetoresistive element 1 and the non-magnetic insulating layer 5 formed on the lower gap layer 4, and the portions other than the front end portion 1 a and the rear end portion 1 b on the magnetoresistive effect element 1. Protective layer 6 formed on part
A sense current conductor layer 7 formed on the non-magnetic insulating layer 5 from the rear end portion 1b of the magnetoresistive element 1; and a non-magnetic insulating layer formed on the magnetoresistive effect element 1 and the sense current conductor layer 7. Layer 8, magnetoresistive element 1, and tip 1a
At the tip 1 of the magnetoresistive element 1
The upper gap layer 9 is formed over the non-magnetic insulating layer 8 from above a, and the upper shield 10 is formed on the upper gap layer 9.
【0017】上記MRヘッドにおいて、下層シールド3
と上層シールド10は磁性材料からなり、下部ギャップ
層4は非磁性絶縁材料からなり、上部ギャップ層10は
電気的に良導体である非磁性材料からなる。そして、下
層シールド3、上層シールド10、下部ギャップ層4及
び上部ギャップ層9は、磁気記録媒体からの信号磁界の
うち、再生対象外の磁界が磁気抵抗効果素子1に引き込
まれないように機能する。すなわち、下層シールド3及
び上層シールド10が、磁気抵抗効果素子1の上下に下
部ギャップ層4及び上部ギャップ層9を介して配されて
いるため、磁気記録媒体からの信号磁界のうち、再生対
象以外の磁界は下層シールド3及び上層シールド10に
導かれ、再生対象の磁界だけが磁気抵抗効果素子1に引
き込まれる。In the above MR head, the lower shield 3
The upper gap layer 10 is made of a magnetic material, the lower gap layer 4 is made of a non-magnetic insulating material, and the upper gap layer 10 is made of a non-magnetic material that is electrically good. The lower shield 3, the upper shield 10, the lower gap layer 4, and the upper gap layer 9 function so as to prevent a magnetic field outside the reproduction target from the signal magnetic field from the magnetic recording medium from being drawn into the magnetoresistive element 1. . That is, since the lower shield 3 and the upper shield 10 are arranged above and below the magnetoresistive element 1 via the lower gap layer 4 and the upper gap layer 9, the signal magnetic field from the magnetic recording medium other than the target to be reproduced is included. Is guided to the lower shield 3 and the upper shield 10, and only the magnetic field to be reproduced is drawn into the magnetoresistive element 1.
【0018】一方、センス電流用導体層7及び上部ギャ
ップ層9は、磁気抵抗効果素子1の両端にそれぞれ接続
された一対の電極となり、磁気抵抗効果素子1にセンス
電流を供給するように機能する。すなわち、磁気抵抗効
果素子1は、後端部1bにおいてセンス電流用導体層7
と電気的に接続されており、かつ先端部1aにおいて上
部ギャップ層9と電気的に接続されている。そして、磁
気記録媒体から信号磁界を検出する際に、これらを介し
て磁気抵抗効果素子1にセンス電流が流れる。On the other hand, the conductor layer 7 for sense current and the upper gap layer 9 become a pair of electrodes respectively connected to both ends of the magnetoresistive element 1, and function to supply a sense current to the magnetoresistive element 1. . In other words, the magnetoresistive element 1 has the sensing current conductor layer 7 at the rear end 1b.
And is electrically connected to the upper gap layer 9 at the tip 1a. Then, when a signal magnetic field is detected from the magnetic recording medium, a sense current flows through the magnetoresistive element 1 via the signal magnetic field.
【0019】ここで、磁気抵抗効果素子1は、後述する
ように、磁性層と非磁性絶縁層と磁気抵抗効果層とが順
次積層形成されてなる。Here, as will be described later, the magnetoresistive element 1 is formed by sequentially laminating a magnetic layer, a non-magnetic insulating layer, and a magnetoresistive layer.
【0020】このように構成されたMRヘッドにおいて
は、センス電流用導体層7及び上部ギャップ層9とが一
対の電極となり、磁気抵抗効果素子1にこのセンス電流
が流れる。そして、このMRヘッドは、磁気記録媒体か
らの磁界によって、磁気抵抗効果素子1内の磁気抵抗効
果層における抵抗率が変わることを利用して、この抵抗
変化を再生出力として検出するものである。In the MR head thus configured, the conductor layer 7 for sense current and the upper gap layer 9 form a pair of electrodes, and this sense current flows through the magnetoresistive element 1. The MR head detects the change in resistance as a reproduction output by utilizing the fact that the resistivity in the magnetoresistive layer in the magnetoresistive element 1 changes due to the magnetic field from the magnetic recording medium.
【0021】上述のMRヘッドを図2中矢印Zで示すよ
うに磁気記録媒体に対向する面側から見た図を図3に示
す。この図3に示すように、磁気抵抗効果素子1は、磁
性層11と、非磁性絶縁層12と、磁気抵抗効果層13
とが積層形成されてなる。FIG. 3 shows the MR head as viewed from the side facing the magnetic recording medium as indicated by arrow Z in FIG. As shown in FIG. 3, the magnetoresistive element 1 has a magnetic layer 11, a non-magnetic insulating layer 12, a magnetoresistive layer 13
Are laminated.
【0022】この磁気抵抗効果素子1は、両側面に非磁
性絶縁体5が配されており、この非磁性絶縁体5に埋め
込まれたような状態となっている。ここで、非磁性絶縁
体5は、媒体と対向する面に露出するため、走行特性に
優れた材料からなることが好ましく、例えば、Al
2O3、SiO2、SiNX(Si3N4等)のような材料が
好適である。The magnetoresistive element 1 has a non-magnetic insulator 5 on both sides, and is in a state of being embedded in the non-magnetic insulator 5. Here, since the non-magnetic insulator 5 is exposed on the surface facing the medium, it is preferable that the non-magnetic insulator 5 be made of a material having excellent running characteristics.
Materials such as 2 O 3 , SiO 2 , SiN x (Si 3 N 4 etc.) are suitable.
【0023】そして、この磁気抵抗効果素子1の上面の
両端部において、磁気抵抗効果素子1と電極とが接続さ
れている。すなわち、図2に示すように、磁気抵抗効果
素子1の先端部1aにおいて、磁気抵抗効果層13の上
面と上部ギャップ層9とが電気的に接続されるととも
に、磁気抵抗効果素子1の後端部1bにおいて、磁気抵
抗効果層13の上面とセンス電流用導体層7とが電気的
に接続されている。ここで、磁性層11は、図3に示す
ように非磁性絶縁体5によって絶縁され、上面が非磁性
絶縁層12によって絶縁されているので、センス電流が
流れることはない。The magnetoresistive element 1 and the electrodes are connected at both ends of the upper surface of the magnetoresistive element 1. That is, as shown in FIG. 2, at the front end 1a of the magnetoresistive element 1, the upper surface of the magnetoresistive layer 13 is electrically connected to the upper gap layer 9, and the rear end of the magnetoresistive element 1 is connected. In the portion 1b, the upper surface of the magnetoresistive layer 13 and the conductor layer 7 for sense current are electrically connected. Here, as shown in FIG. 3, the magnetic layer 11 is insulated by the non-magnetic insulator 5 and the upper surface is insulated by the non-magnetic insulating layer 12, so that no sense current flows.
【0024】また、このような磁気抵抗効果素子1を用
いたMRヘッドでは、磁気抵抗効果層13と磁性層11
との間に静磁結合作用が生じるので、磁気抵抗効果層1
3の磁気的安定性が高まり、バルクハウゼンノイズが低
減される。In the MR head using such a magneto-resistance effect element 1, the magneto-resistance effect layer 13 and the magnetic layer 11
A magneto-static coupling effect occurs between the magnetoresistive effect layer 1
3 increases the magnetic stability and reduces Barkhausen noise.
【0025】このMRヘッドでは、磁気抵抗効果層13
だけにセンス電流が供給されるため、この磁気抵抗効果
層13だけが感磁部として作用する。したがって、この
MRヘッドにおいて、再生出力に寄与する部分の厚さ
は、磁気抵抗効果層13の厚さだけになる。そのため、
このMRヘッドでは、磁性層11にもセンス電流が流れ
るようなMRヘッドに比べて、再生出力に寄与する部分
の厚さを半減することができ、このMRヘッドでは高い
再生出力を得ることが可能である。In this MR head, the magnetoresistive layer 13
Only the magnetoresistive effect layer 13 functions as a magnetic sensing part because a sense current is supplied to only the magnetoresistive layer. Therefore, in this MR head, the thickness of the portion contributing to the reproduction output is only the thickness of the magnetoresistive layer 13. for that reason,
In this MR head, the thickness of the portion contributing to the reproduction output can be reduced by half as compared with the MR head in which the sense current flows also in the magnetic layer 11, and a high reproduction output can be obtained with this MR head. It is.
【0026】特に、本発明を適用した磁気抵抗効果素子
1に用いられる磁性層11は、図3に示すように、磁気
記録媒体と対向する面14に対して略垂直方向である図
中Y方向に、磁界を印加して磁化されている。なお、こ
の磁化方向は、図3に示す方向と正反対の方向、つまり
磁気記録媒体と対向する面とは反対側の面から略垂直方
向にMRヘッド内部に向かう方向であってもよい。ここ
で、磁性層11は、磁気抵抗効果層13と静磁結合し、
磁気抵抗効果層13の磁気的安定性の向上に寄与する。In particular, as shown in FIG. 3, the magnetic layer 11 used in the magnetoresistive element 1 to which the present invention is applied is substantially perpendicular to the surface 14 facing the magnetic recording medium. Is magnetized by applying a magnetic field. The magnetization direction may be a direction directly opposite to the direction shown in FIG. 3, that is, a direction substantially perpendicular to the inside of the MR head from the surface opposite to the surface facing the magnetic recording medium. Here, the magnetic layer 11 is magnetostatically coupled to the magnetoresistive layer 13,
This contributes to improving the magnetic stability of the magnetoresistive layer 13.
【0027】また、磁気抵抗効果層13は、例えば、N
iFe等からなる磁気抵抗効果を有する単層膜であって
もよいし、あるいは、Ta等からなる下地膜上にNiF
e等からなる磁気抵抗効果膜が積層されたものであって
もよい。The magnetoresistive layer 13 is made of, for example, N
It may be a single-layer film made of iFe or the like and having a magnetoresistance effect, or may be NiF on a base film made of Ta or the like.
e and the like may be laminated.
【0028】次に、図4において、本発明を適用したM
Rヘッドにおける磁気抵抗効果素子の他の例について説
明する。Next, referring to FIG.
Another example of the magneto-resistance effect element in the R head will be described.
【0029】本発明を適用したMRヘッドの磁気抵抗効
果素子1は、図4に示すように、磁性層11が軟磁性膜
15と反強磁性膜16とを有し、この軟磁性膜15と反
強磁性膜16と非磁性絶縁層17と磁気抵抗効果層18
とが、順次積層形成されていることが好ましい。なお、
軟磁性膜15と反強磁性膜16とは、上記の順に形成さ
れていなくてもよく、つまり反強磁性膜16上に軟磁性
膜15が形成されていてもよい。As shown in FIG. 4, in the magnetoresistive element 1 of the MR head to which the present invention is applied, the magnetic layer 11 has a soft magnetic film 15 and an antiferromagnetic film 16. Antiferromagnetic film 16, nonmagnetic insulating layer 17, and magnetoresistive layer 18
Are preferably sequentially laminated. In addition,
The soft magnetic film 15 and the antiferromagnetic film 16 may not be formed in the above order, that is, the soft magnetic film 15 may be formed on the antiferromagnetic film 16.
【0030】ここで、軟磁性膜15は、磁気記録媒体と
対向する面に略垂直方向である図中14の方向に、磁界
が印加されて磁化されている。また、軟磁性膜15の材
料としては、Co、CoFe、NiFe、NiFe−X
(X=Ta、Cr、Nb)等の軟磁性体が挙げられる。Here, the soft magnetic film 15 is magnetized by applying a magnetic field in a direction 14 in the figure which is substantially perpendicular to the surface facing the magnetic recording medium. The soft magnetic film 15 may be made of Co, CoFe, NiFe, NiFe-X.
(X = Ta, Cr, Nb) and the like.
【0031】一方、反強磁性膜16は、磁気抵抗効果層
18に流れる電流により発生する磁場の影響を受けて軟
磁性膜15の磁化方向が回転してしまうのを防ぐことが
でき、その結果軟磁性膜15の磁化方向を固定して安定
化する。また、反強磁性膜16の材料としては、FeM
n、IrMn、CrMnPt、NiO等が挙げられる。
特に、軟磁性膜15と反強磁性膜16との位置が反対の
場合、つまり反強磁性膜16上に軟磁性膜15が形成さ
れる場合、反強磁性膜16の材料としては、NiOが好
ましい。On the other hand, the antiferromagnetic film 16 can prevent the magnetization direction of the soft magnetic film 15 from being rotated by the influence of the magnetic field generated by the current flowing through the magnetoresistive effect layer 18, and as a result, The magnetization direction of the soft magnetic film 15 is fixed and stabilized. The material of the antiferromagnetic film 16 is FeM
n, IrMn, CrMnPt, NiO and the like.
In particular, when the positions of the soft magnetic film 15 and the antiferromagnetic film 16 are opposite, that is, when the soft magnetic film 15 is formed on the antiferromagnetic film 16, NiO is used as the material of the antiferromagnetic film 16. preferable.
【0032】さらに、図5において、本発明を適用した
MRヘッドにおける磁気抵抗効果素子1の他の例につい
て説明する。Referring to FIG. 5, another example of the magnetoresistive element 1 in the MR head to which the present invention is applied will be described.
【0033】本発明を適用したMRヘッドの磁気抵抗効
果素子1は、図4に示す磁気抵抗効果素子1と同様に磁
性層11が軟磁性膜19と反強磁性膜20とからなり、
軟磁性膜19と反強磁性膜20と非磁性絶縁層21と磁
気抵抗効果層22とが順次積層形成されているととも
に、図5に示すように、矩形状の磁気抵抗効果層22の
両側面に、磁性層23が配されていることがより好まし
い。In the magnetoresistive element 1 of the MR head to which the present invention is applied, the magnetic layer 11 comprises a soft magnetic film 19 and an antiferromagnetic film 20, as in the magnetoresistive effect element 1 shown in FIG.
A soft magnetic film 19, an antiferromagnetic film 20, a non-magnetic insulating layer 21, and a magnetoresistive layer 22 are sequentially laminated, and, as shown in FIG. It is more preferable that the magnetic layer 23 is provided.
【0034】磁性層23は、磁気抵抗効果層22の端部
に生じる反磁界を打ち消して、磁気抵抗効果膜22の磁
化方向を安定化することができる。特に、本発明を適用
したMRヘッドにおける磁気抵抗効果素子1の上記磁性
層23としては、例えば、CoPt、CoPtCr又は
CoNi等の硬磁性体からなる硬磁性層が好ましい。し
かも、磁気抵抗効果膜22との抵抗比が約1×106倍
以上である硬磁性層がより好ましい。このため、磁気抵
抗効果層22に供給されるセンス電流が磁性層23から
損失するのを防ぐこともできる。The magnetic layer 23 can stabilize the magnetization direction of the magneto-resistance effect film 22 by canceling out the demagnetizing field generated at the end of the magneto-resistance effect layer 22. Particularly, as the magnetic layer 23 of the magnetoresistive element 1 in the MR head to which the present invention is applied, for example, a hard magnetic layer made of a hard magnetic material such as CoPt, CoPtCr or CoNi is preferable. Moreover, a hard magnetic layer having a resistance ratio of about 1 × 10 6 or more to the magnetoresistive film 22 is more preferable. Therefore, it is possible to prevent the sense current supplied to the magnetoresistive layer 22 from being lost from the magnetic layer 23.
【0035】なお、この磁性層23は、図5のように磁
気抵抗効果素子1の両側面の全面に対して形成されてい
なくても、磁気抵抗効果層22の磁化方向を安定化する
ように形成されていればよく、つまり図6に示すよう
に、少なくとも磁気抵抗効果層22の両側面に形成され
ていればよい。このとき、軟磁性膜19、反強磁性膜2
0及び非磁性絶縁層21の両側面は、非磁性絶縁体24
とされていると良い。It should be noted that even if the magnetic layer 23 is not formed on the entire surface on both sides of the magnetoresistive element 1 as shown in FIG. 5, the magnetic direction of the magnetoresistive layer 22 is stabilized. It is sufficient if it is formed, that is, as long as it is formed on at least both side surfaces of the magnetoresistive layer 22 as shown in FIG. At this time, the soft magnetic film 19 and the antiferromagnetic film 2
0 and both sides of the non-magnetic insulating layer 21
It is good to be.
【0036】なお、本発明を適用したMRヘッドの磁気
抵抗効果素子1については、図7に示すように、硬磁性
層25と非磁性絶縁層26と磁気抵抗効果層27とが順
次積層形成されていてもよい。このとき硬磁性層26に
用いられる材料は、上述した硬磁性層23と同様であ
る。In the MR element 1 of the MR head to which the present invention is applied, as shown in FIG. 7, a hard magnetic layer 25, a nonmagnetic insulating layer 26, and a magnetoresistive layer 27 are sequentially laminated. May be. At this time, the material used for the hard magnetic layer 26 is the same as that of the hard magnetic layer 23 described above.
【0037】以上のように構成された本発明を適用した
磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおける磁気抵抗効果素子1
は、以下に示すようにバイアス磁界が印加される。ここ
で、磁気抵抗効果素子1として、図5に示すような軟磁
性膜19と反強磁性膜20と絶縁膜21と磁気抵抗効果
膜22とが順次積層形成されるとともに、その両側面に
硬磁性膜を有する磁性層23が形成されているものを用
いて説明する。The magneto-resistive element 1 in the magneto-resistive magnetic head according to the present invention configured as described above.
Is applied with a bias magnetic field as described below. Here, as the magnetoresistive element 1, a soft magnetic film 19, an antiferromagnetic film 20, an insulating film 21, and a magnetoresistive film 22 as shown in FIG. The description will be given using a case where the magnetic layer 23 having a magnetic film is formed.
【0038】軟磁性膜19においては、アニールが施さ
れた反強磁性膜20により、軟磁性膜19の磁化方向が
固定されている。ここで、軟磁性膜19の磁化方向は、
磁気記録媒体と対向する面と略垂直方向である。例え
ば、図8に示すように、MRヘッド内部から磁気記録媒
体と対向する面に向かう略垂直方向、つまり図中A1方
向である。そして、図中A1方向に磁化された上記軟磁
性膜19からの磁界は、磁気抵抗効果層22上に図中A
2方向の磁界を及ぼす。そして、磁気抵抗効果層22
は、バイアス磁界が印加されて、図中a方向に磁化され
る。In the soft magnetic film 19, the magnetization direction of the soft magnetic film 19 is fixed by the annealed antiferromagnetic film 20. Here, the magnetization direction of the soft magnetic film 19 is
The direction is substantially perpendicular to the surface facing the magnetic recording medium. For example, as shown in FIG. 8, a substantially vertical direction toward the surface facing the magnetic recording medium from the interior MR heads, that is, A 1 direction in the drawing. The magnetic field from the soft magnetic film 19 is magnetized in the A 1 direction in the drawing, in FIG on the magnetoresistive layer 22 A
Applies a magnetic field in two directions. Then, the magnetoresistive layer 22
Is magnetized in the direction a in the figure when a bias magnetic field is applied.
【0039】磁性層23については、例えば、磁化方向
が磁気記録媒体と対向する面に対して平行な方向、つま
り図中B方向となるように着磁する。すると、磁気抵抗
効果層22は、磁性層23と同様な方向、つまり図中b
方向に磁界が印加されて磁化される。The magnetic layer 23 is magnetized so that, for example, the magnetization direction is parallel to the surface facing the magnetic recording medium, that is, the direction B in the drawing. Then, the magnetoresistive effect layer 22 is oriented in the same direction as the magnetic layer 23,
A magnetic field is applied in the direction to be magnetized.
【0040】このようにして、磁気抵抗効果膜23に
は、図中a及びb方向の磁化によって、最終的に図中X
方向の磁化方向を有するバイアス磁界が印加されること
になる。As described above, the magnetization in the directions a and b in the figure finally causes the magnetoresistive
A bias magnetic field having a directional magnetization direction will be applied.
【0041】つまり、本発明を適用した磁気抵抗効果型
磁気ヘッドに用いられる磁気抵抗効果素子1は、上述の
所定方向に磁化された軟磁性膜19に生じる磁場の影響
を受けて、磁気抵抗効果層23に線形バイアス磁界を印
加することができる。しかも、所定の磁化方向に着磁さ
れた磁性層23を磁気抵抗効果素子1の両側面に配する
ことによって、上記磁気抵抗効果層23の線形バイアス
磁界による磁化方向を所望の方向に制御し、安定化する
ことが可能となる。That is, the magnetoresistance effect element 1 used in the magnetoresistance effect type magnetic head to which the present invention is applied is affected by the magnetic field generated in the soft magnetic film 19 magnetized in the above-described predetermined direction, and A linear bias magnetic field can be applied to layer 23. Moreover, by arranging the magnetic layers 23 magnetized in a predetermined magnetization direction on both side surfaces of the magnetoresistive element 1, the magnetization direction of the magnetoresistive layer 23 by the linear bias magnetic field is controlled to a desired direction, It is possible to stabilize.
【0042】なお、図3、図4及び図7に示すように、
磁性層23が形成されていない場合は、図中b方向の磁
化が無くなるだけであり、バイアス磁界の印加は、上述
したものと同様に行われる。As shown in FIGS. 3, 4 and 7,
When the magnetic layer 23 is not formed, only the magnetization in the direction b in the drawing disappears, and the application of the bias magnetic field is performed in the same manner as described above.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向す
る面に略垂直方向に磁化された磁性層と、上記磁性層上
に形成された非磁性絶縁層と、上記非磁性絶縁層上に形
成されてなり、磁気抵抗効果を示す磁気抵抗効果層とを
備える。As described in detail above, the magneto-resistance effect type magnetic head according to the present invention has a magnetic layer magnetized in a direction substantially perpendicular to the surface facing the magnetic recording medium, and a magnetic layer formed on the magnetic layer. And a magnetoresistive layer formed on the nonmagnetic insulating layer and exhibiting a magnetoresistive effect.
【0044】これにより、バイアス電流によるバイアス
印加方法を用いないため、インピーダンスを増加させず
に、この磁気抵抗効果層に一様なバイアス磁界を印加す
ることができ、再生出力の向上が図れて高品質とするこ
とができる。As a result, since a bias applying method using a bias current is not used, a uniform bias magnetic field can be applied to the magnetoresistive layer without increasing the impedance, and the reproduction output can be improved to achieve a high output. Can be quality.
【0045】また、本発明に係る磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいては、磁性層を軟磁性膜と反強磁性膜とから
構成することにより、反強磁性膜が軟磁性膜の磁化方向
を固定する。よって、センス電流により発生する磁場に
よって軟磁性膜の磁化方向が回転するのを防ぐことがで
きて、軟磁性膜の磁化方向を安定化することが可能とな
り、その結果磁気抵抗効果層に安定なバイアス磁界を印
加することができる。In the magneto-resistance effect type magnetic head according to the present invention, the magnetic layer is composed of the soft magnetic film and the antiferromagnetic film, so that the antiferromagnetic film fixes the magnetization direction of the soft magnetic film. . Therefore, the magnetization direction of the soft magnetic film can be prevented from rotating due to the magnetic field generated by the sense current, and the magnetization direction of the soft magnetic film can be stabilized. A bias magnetic field can be applied.
【0046】さらに、本発明に係る磁気抵抗効果型ヘッ
ドにおいては、磁気抵抗効果層の両側面に磁性層を配す
ることによって、磁性層がセンス電流の損失を防ぐとと
もに、磁気抵抗効果層の端部に生じる反磁界を打ち消し
て磁気抵抗効果層の磁化をより安定化することができ、
再生出力の向上を図ることができる。ここで、特に、磁
気抵抗効果層の両側面に配された磁性層として、硬磁性
膜を有する磁性層を用いることにより、更なる再生出力
特性の向上を図ることができる。Further, in the magnetoresistive head according to the present invention, by arranging the magnetic layers on both side surfaces of the magnetoresistive layer, the magnetic layer prevents the loss of the sense current and the end of the magnetoresistive layer. By canceling the demagnetizing field generated in the part, the magnetization of the magnetoresistive layer can be further stabilized,
The reproduction output can be improved. Here, in particular, by using a magnetic layer having a hard magnetic film as the magnetic layer disposed on both side surfaces of the magnetoresistive layer, the reproduction output characteristics can be further improved.
【図1】磁気抵抗効果型磁気ヘッドの基本的な構成の一
例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a basic configuration of a magneto-resistance effect type magnetic head.
【図2】磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一例を示す要部断
面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part showing an example of a magnetoresistive head.
【図3】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
一例を媒体と対向する面から見た要部正面図である。FIG. 3 is a main part front view of an example of a magnetoresistive magnetic head to which the present invention is applied, viewed from a surface facing a medium.
【図4】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
他の例を媒体と対向する面から見た要部正面図である。FIG. 4 is a fragmentary front view of another example of a magnetoresistive head to which the present invention is applied, viewed from a surface facing a medium.
【図5】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
他の例を媒体と対向する面から見た要部正面図である。FIG. 5 is a main part front view of another example of the magnetoresistive head to which the present invention is applied, viewed from a surface facing a medium.
【図6】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
他の例を媒体と対向する面から見た要部正面図である。FIG. 6 is a fragmentary front view of another example of the magnetoresistive head according to the present invention, as viewed from a surface facing a medium.
【図7】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
他の例を媒体と対向する面から見た要部正面図である。FIG. 7 is a main part front view of another example of the magnetoresistive head according to the present invention, viewed from a surface facing a medium.
【図8】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
一例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an example of a magnetoresistive head according to the present invention.
1 磁気抵抗効果素子、7 センス電流用導体層、1
1,23 磁性層、12,17,21,26 非磁性絶縁
層、13,18,22,27 磁気抵抗効果層、15,19
軟磁性膜、25 硬磁性層、16,20 反強磁性膜REFERENCE SIGNS LIST 1 magnetoresistive element, 7 conductive layer for sense current, 1
1,23 magnetic layer, 12,17,21,26 nonmagnetic insulating layer, 13,18,22,27 magnetoresistive layer, 15,19
Soft magnetic film, 25 Hard magnetic layer, 16,20 Antiferromagnetic film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 拓二 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 成沢 浩亮 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takuji Shibata 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Hiroaki Narusawa 6-7-1 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. 35 Sony Corporation
Claims (5)
直方向に磁化された磁性層と、 上記磁性層上に形成された非磁性絶縁層と、 上記非磁性絶縁層上に形成されてなり、磁気抵抗効果を
示す磁気抵抗効果層とを備えることを特徴とする磁気抵
抗効果型磁気ヘッド。A magnetic layer magnetized in a direction substantially perpendicular to a surface facing a magnetic recording medium; a nonmagnetic insulating layer formed on the magnetic layer; and a nonmagnetic insulating layer formed on the nonmagnetic insulating layer. And a magnetoresistive layer exhibiting a magnetoresistive effect.
媒体に対向する面に対して略垂直方向に磁化された軟磁
性膜とを少なくとも有す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。2. The magnetic layer according to claim 1, wherein the magnetic layer has at least an antiferromagnetic film and a soft magnetic film magnetized in a direction substantially perpendicular to a surface facing the magnetic recording medium. Magnetoresistive magnetic head.
す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。3. The magnetoresistive head according to claim 1, wherein said magnetic layer has at least a hard magnetic film.
り、上記磁気抵抗効果層の両側面に、磁性層が配されて
い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。4. The magnetoresistive effect type magnetic device according to claim 1, wherein said magnetoresistive effect layer has a substantially rectangular shape, and magnetic layers are arranged on both side surfaces of said magnetoresistive effect layer. head.
磁性層が、少なくとも硬磁性膜を有することを特徴とす
る請求項4記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。5. The magnetoresistive head according to claim 4, wherein the magnetic layers disposed on both sides of the magnetoresistive layer have at least a hard magnetic film.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749297A JPH10320718A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Magnetoresistive magnetic head |
| US09/030,377 US6064551A (en) | 1997-02-27 | 1998-02-25 | Magnetoresistance effect type magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749297A JPH10320718A (en) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | Magnetoresistive magnetic head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10320718A true JPH10320718A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=14961307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12749297A Withdrawn JPH10320718A (en) | 1997-02-27 | 1997-05-16 | Magnetoresistive magnetic head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10320718A (en) |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP12749297A patent/JPH10320718A/en not_active Withdrawn
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