JPS5847767B2 - ジキヘツド - Google Patents
ジキヘツドInfo
- Publication number
- JPS5847767B2 JPS5847767B2 JP50008834A JP883475A JPS5847767B2 JP S5847767 B2 JPS5847767 B2 JP S5847767B2 JP 50008834 A JP50008834 A JP 50008834A JP 883475 A JP883475 A JP 883475A JP S5847767 B2 JPS5847767 B2 JP S5847767B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- bias
- permanent magnet
- head
- magnetic field
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- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気抵抗効果素子を用いた薄膜形磁気ヘッドの
改良に関する。
改良に関する。
従来、パーマロイ、センダスト、フエライト等の強磁性
材料からなるコア一部分を空Ｌ ＳｉＯ ，ＣｕやＡＩ
等の非磁性部分からなる空隙部を介して対向させ、前記
コア一部分の一部にＡＩやＣｕ等の導電性材料からなる
巻線を巻きつけた巻線部を有した磁気ヘッドが用いられ
ていたが、これとは異なるタイプとして最近パーマロイ
、センダストやフエライト等の強磁性材別で磁気抵抗効
果を有した材別に前記磁性記録媒体からの磁束が通ると
き、この磁束と前記強磁性材別中のスピンとの相互作用
に伴う電気抵抗の変化を前記媒体からの記録信号として
読み出す磁気ヘッド（磁気抵抗効果型磁気ヘッド、以下
単にＭＲヘッドという）が考えられている。
材料からなるコア一部分を空Ｌ ＳｉＯ ，ＣｕやＡＩ
等の非磁性部分からなる空隙部を介して対向させ、前記
コア一部分の一部にＡＩやＣｕ等の導電性材料からなる
巻線を巻きつけた巻線部を有した磁気ヘッドが用いられ
ていたが、これとは異なるタイプとして最近パーマロイ
、センダストやフエライト等の強磁性材別で磁気抵抗効
果を有した材別に前記磁性記録媒体からの磁束が通ると
き、この磁束と前記強磁性材別中のスピンとの相互作用
に伴う電気抵抗の変化を前記媒体からの記録信号として
読み出す磁気ヘッド（磁気抵抗効果型磁気ヘッド、以下
単にＭＲヘッドという）が考えられている。
まず、はじめにＭＲヘッドの基本動作、基本構成を第１
図〜第３図とともに説明する。
図〜第３図とともに説明する。
容易方向がｙ方向で一軸異方性を示すパーマロイ等の強
磁性からなる磁気抵抗効果素子（以下、単にＭＲ素子と
いう）１に磁性記録媒体から漏洩した磁束のＸ戒分Φｒ
ｘがｘ − ｙ面のＸ方向を通過するときＭＲ素子１の
磁化Ｍｓはエネルギーの極小条件を満たすようにＸ方向
と角度θをなす方向に向くために、ＭＲ素子１のＸ方向
における比抵抗ρはＭＲ素子１にΦｒｘが通過しない時
の比抵抗をρ０とするとρ一ρＱ （Ｘ−ＣＯＳ ２θ
のように変化する。
磁性からなる磁気抵抗効果素子（以下、単にＭＲ素子と
いう）１に磁性記録媒体から漏洩した磁束のＸ戒分Φｒ
ｘがｘ − ｙ面のＸ方向を通過するときＭＲ素子１の
磁化Ｍｓはエネルギーの極小条件を満たすようにＸ方向
と角度θをなす方向に向くために、ＭＲ素子１のＸ方向
における比抵抗ρはＭＲ素子１にΦｒｘが通過しない時
の比抵抗をρ０とするとρ一ρＱ （Ｘ−ＣＯＳ ２θ
のように変化する。
したがって、ＭＲ素子１０両端部１１．１２にＡＩ，Ｃ
ｕやパーマロイ等からなる導電性材利２を接続させてＭ
Ｒ素子１中のＸ方向に直流の電流を流すと、記録媒体か
らの記録信号に応じてＭＲ素子１の１１．１２の間で電
圧変化つまり出力Ｅを第２図に示すように取り出すこと
ができる。
ｕやパーマロイ等からなる導電性材利２を接続させてＭ
Ｒ素子１中のＸ方向に直流の電流を流すと、記録媒体か
らの記録信号に応じてＭＲ素子１の１１．１２の間で電
圧変化つまり出力Ｅを第２図に示すように取り出すこと
ができる。
なお、第２図におけるμはＭＲ素子１の透磁率を示す。
ＭＲヘッドは原理上出力Ｅを大きくするために、ＭＲ素
子１には厚みが薄いことが要求されるので蒸着、スパッ
タリング等の技術を用いてＭＲ素子１を作製する。
子１には厚みが薄いことが要求されるので蒸着、スパッ
タリング等の技術を用いてＭＲ素子１を作製する。
また、ＭＲ素子１の有する磁気的異方性が悪いと第３図
に示すようなヒステリシス現象が生じ、さらに第２図、
第３図における最大出力Ｅｍａｘが低下するので、ＭＲ
素子１には磁気的に分散の少ない一軸異方性が要求され
、容易軸を直流電流ｉと直交させ、この電流方向に記録
信号に伴う磁束Φｒｘを通過させる方法が行われている
。
に示すようなヒステリシス現象が生じ、さらに第２図、
第３図における最大出力Ｅｍａｘが低下するので、ＭＲ
素子１には磁気的に分散の少ない一軸異方性が要求され
、容易軸を直流電流ｉと直交させ、この電流方向に記録
信号に伴う磁束Φｒｘを通過させる方法が行われている
。
出力Ｅと印加磁場Ｈは非線形の領域を含んでいるために
、所要のバイアス直流磁界Ｈｂを記録媒体からの記号ａ
に加えることによって、第２図に示すように動作点Ｐ点
に移動させ、線形領域を利用して、記録信号ａを信号ｂ
のように取り出している。
、所要のバイアス直流磁界Ｈｂを記録媒体からの記号ａ
に加えることによって、第２図に示すように動作点Ｐ点
に移動させ、線形領域を利用して、記録信号ａを信号ｂ
のように取り出している。
このような動作方法はアナログ信号の読み出しにおいて
も有効的な方法である。
も有効的な方法である。
従来、バイアス直流磁界Ｈｂを与えるために、第４図〜
第７図に示すようにＭＲ素子１に２方向のバイアス直流
磁界Ｈｂを印加するためにＡＩ，パーマロイ等の導電性
材利からなるワイヤー３あるいは帯状体４にバイアス直
流電流ｉ，を流していた。
第７図に示すようにＭＲ素子１に２方向のバイアス直流
磁界Ｈｂを印加するためにＡＩ，パーマロイ等の導電性
材利からなるワイヤー３あるいは帯状体４にバイアス直
流電流ｉ，を流していた。
しかしながら、この場合、素子１の全域にわたって一様
な大きさのバイアス磁界が得にくい。
な大きさのバイアス磁界が得にくい。
これを避ける方法としてたとえば第７図に示された帯状
体４のＸ方向における長さｔ２と素子の長さｔ１とをｔ
２〉ｔ１の条件に設定する方法が考えられる。
体４のＸ方向における長さｔ２と素子の長さｔ１とをｔ
２〉ｔ１の条件に設定する方法が考えられる。
しかし、ＭＲ素子１を動作中常時バイアス直流電流ｉｂ
を流す必要が有するために電力消費が大きく、コスト面
で問題が生じる。
を流す必要が有するために電力消費が大きく、コスト面
で問題が生じる。
さらに重要な問題として導電性物質３，４に直流電流ｉ
ｂが流れることにより生じるジュール熱がＭＲ素子１に
加わり、ＭＲ素子１の磁気特性を低下させる。
ｂが流れることにより生じるジュール熱がＭＲ素子１に
加わり、ＭＲ素子１の磁気特性を低下させる。
さらに他の従来例として、第８図に示すように、バルク
状の永久磁石４１をネジ４２でｙ方向に動かすことによ
って、素子１にバイアス直流磁界をを加える方法がある
が、永久磁石４１を所要の形状に作製するための機械的
加工工程が必要であり、ＭＲ素子１と一体に作製したり
、加工したりすることができない。
状の永久磁石４１をネジ４２でｙ方向に動かすことによ
って、素子１にバイアス直流磁界をを加える方法がある
が、永久磁石４１を所要の形状に作製するための機械的
加工工程が必要であり、ＭＲ素子１と一体に作製したり
、加工したりすることができない。
さらに、永久磁石には機械的加工が困難な材料もあって
材料の選択が要求されたり、またＭＲ素子１に所要のバ
イアス直流磁界を与えるにあたり機械的な調整方法つま
りネジ４２で調整しているために微調整が困難である。
材料の選択が要求されたり、またＭＲ素子１に所要のバ
イアス直流磁界を与えるにあたり機械的な調整方法つま
りネジ４２で調整しているために微調整が困難である。
本発明の磁気ヘッドは直流バイアス磁界Ｈｂにおける以
上の問題を解決するものである。
上の問題を解決するものである。
以下、本発明の実施例について第９図〜第１１図を用い
て説明する。
て説明する。
これらの図において、磁気ヘッドは磁気抵抗効果型であ
り、ガラス、セラミック、ステンレス鋼、シリコン等の
非磁性材料からなる基板５上に蒸着、スパッタリングや
電着等の技術を用いて以下の構或の膜を作製し、フォト
エッチング、エレクトロフオーミング等の技術を用いて
微細な構或を形威している前記基板５上に（第９図では
ｘ − ｙ面の２方向）右側磁性薄膜６１、左側磁性薄
膜６２を、空隙長さがｇで空気、Ｃｕ ， ＡＩ ，
ＳｉＯ等の非磁性部分からなる空隙部７を介して、対向
させ、前記薄膜６１ ．６２の記録媒体１７と離れた位
置において長手方向（第９図ではＸ方向）の長さがｔ３
、幅方向（同じくｙ方向）の長さがＷ３のパーマロイ薄
膜等の強磁性薄膜からなるＭＲ素子９を前記薄膜６１
．６２と磁気的に橋絡させ、前記薄膜６１．６２とＭＲ
素子９で閉じた磁気回路を形或させる。
り、ガラス、セラミック、ステンレス鋼、シリコン等の
非磁性材料からなる基板５上に蒸着、スパッタリングや
電着等の技術を用いて以下の構或の膜を作製し、フォト
エッチング、エレクトロフオーミング等の技術を用いて
微細な構或を形威している前記基板５上に（第９図では
ｘ − ｙ面の２方向）右側磁性薄膜６１、左側磁性薄
膜６２を、空隙長さがｇで空気、Ｃｕ ， ＡＩ ，
ＳｉＯ等の非磁性部分からなる空隙部７を介して、対向
させ、前記薄膜６１ ．６２の記録媒体１７と離れた位
置において長手方向（第９図ではＸ方向）の長さがｔ３
、幅方向（同じくｙ方向）の長さがＷ３のパーマロイ薄
膜等の強磁性薄膜からなるＭＲ素子９を前記薄膜６１
．６２と磁気的に橋絡させ、前記薄膜６１．６２とＭＲ
素子９で閉じた磁気回路を形或させる。
なおＭＲ素子９の下部には長手方向（第９図ではＸ方向
）の長さが少なくともＭＲ素子９よりも小さくない、Ｓ
ｉＯ，ＳｉＯ２，ＭｇＯ等の非磁性材料からなるまくら
部分２１を配する。
）の長さが少なくともＭＲ素子９よりも小さくない、Ｓ
ｉＯ，ＳｉＯ２，ＭｇＯ等の非磁性材料からなるまくら
部分２１を配する。
次に、右側磁性薄膜６１および左側磁性薄膜６２の一部
分８Ｌ８２の上部にＡＩ，ＣＬＩ，パーマロイ等の導電
性材料からなる電流取出部分１３．１４を配し、直流電
流ｉをＭＲ素子９に流す。
分８Ｌ８２の上部にＡＩ，ＣＬＩ，パーマロイ等の導電
性材料からなる電流取出部分１３．１４を配し、直流電
流ｉをＭＲ素子９に流す。
さらに、ＭＲ素子９の上部（第９図および第１０図では
２方向）に空隙長さｔい空隙深さＷ４を有し閉じた磁気
回路を形成していてＳｍ−Ｃｏ系、Ｇｄ−Ｃｏ系、Ｃ
ｏ − Ｐ系等の永久磁石材料からなる永久磁石膜１６
をガラス、セラミック、ステンレス鋼、シリコン等の保
護基板１９上に形成させ、保護基板１９と前記基板５を
対向させ、永久磁石膜１６の空隙部１５（第９図の斜線
部の六方体ＥＦＧＨＩＪＫＬ）内に対向した基板５上の
ＭＲ素子９が少なくとも位置するように永久磁石膜１６
を配している。
２方向）に空隙長さｔい空隙深さＷ４を有し閉じた磁気
回路を形成していてＳｍ−Ｃｏ系、Ｇｄ−Ｃｏ系、Ｃ
ｏ − Ｐ系等の永久磁石材料からなる永久磁石膜１６
をガラス、セラミック、ステンレス鋼、シリコン等の保
護基板１９上に形成させ、保護基板１９と前記基板５を
対向させ、永久磁石膜１６の空隙部１５（第９図の斜線
部の六方体ＥＦＧＨＩＪＫＬ）内に対向した基板５上の
ＭＲ素子９が少なくとも位置するように永久磁石膜１６
を配している。
また、第１０図中のｔ１はＭＲ素子９の厚みを示し、ｔ
２は永久磁石膜１６の厚みを示す。
２は永久磁石膜１６の厚みを示す。
ここで、ＭＲ素子９に一様な直流バイアス磁界Ｈｂが加
わるように’４．２ ’３ ，ｗ，，＞ｗ３の条件を満
たすようにする。
わるように’４．２ ’３ ，ｗ，，＞ｗ３の条件を満
たすようにする。
さらに、永久磁石膜１６と右側、左側磁性薄膜６１ ，
６２およびＭＲ素子９の間での電気的、磁気的な短絡を
さけるために、Ｓｉｏ ｔ Ｓｔ０２ ＋ ＭｇＯ等の
非磁性で絶縁性の膜を永久磁石膜１６の上部に配してお
く。
６２およびＭＲ素子９の間での電気的、磁気的な短絡を
さけるために、Ｓｉｏ ｔ Ｓｔ０２ ＋ ＭｇＯ等の
非磁性で絶縁性の膜を永久磁石膜１６の上部に配してお
く。
続いて本発明の磁気ヘッドの動作を第１１図を用いて説
明する。
明する。
記録媒体１７上に記録信号つまり記録された領域１８か
ら発する磁束のＸ成分Φｒｘを右側磁性薄膜６１、左側
磁性薄嘆６２によって磁気抵抗効果素子９の長手方向（
第６図および第７図ではＸ方向）に導き、さらに永久磁
石模１６によってＭＲ素子９を直流バイアス磁界Ｈｂを
記録信号と同一方向（第６図、第７図ではＸ方向）に加
え、電流取り出し部分１３．１４に直流の電流を流すと
記録信号の変化に応じた電圧変化がＭＲ素子９の長手方
向（Ｘ方向）に生じ、これを記録信号の出力Ｅとして取
り出している。
ら発する磁束のＸ成分Φｒｘを右側磁性薄膜６１、左側
磁性薄嘆６２によって磁気抵抗効果素子９の長手方向（
第６図および第７図ではＸ方向）に導き、さらに永久磁
石模１６によってＭＲ素子９を直流バイアス磁界Ｈｂを
記録信号と同一方向（第６図、第７図ではＸ方向）に加
え、電流取り出し部分１３．１４に直流の電流を流すと
記録信号の変化に応じた電圧変化がＭＲ素子９の長手方
向（Ｘ方向）に生じ、これを記録信号の出力Ｅとして取
り出している。
以上のように本発明の磁気ヘッドの特徴はＭＲ素子に直
流バイアス磁界Ｈｂを加える方法として、ＭＲ素子の下
部に幅方向の長手力向の長さが少なくともＭＲ素子より
も小さくないまくら部分上にＭＲ素子を配し、ＭＲ素子
が形威されている基板と対向している保護基板上に形戒
された永久磁石膜の空隙部内に前記素子が位置するよう
に構或されている点である。
流バイアス磁界Ｈｂを加える方法として、ＭＲ素子の下
部に幅方向の長手力向の長さが少なくともＭＲ素子より
も小さくないまくら部分上にＭＲ素子を配し、ＭＲ素子
が形威されている基板と対向している保護基板上に形戒
された永久磁石膜の空隙部内に前記素子が位置するよう
に構或されている点である。
したがって、ＭＲ素子に一様なバイアス直流磁界を加え
ることができる。
ることができる。
さらに、本発明の磁気ヘッドの特徴としてバイアス直流
磁界を発生させるための電力を必要としないので、この
ＭＲヘッドを従来品に比べて少ない電力消費量で動作さ
せることができ、さらに従来ではバイアス直流磁界を得
るためにバイアス直流電流ｉ，を流していたので、それ
によるジュール熱が発生し、ＭＲ素子の磁気特性を劣化
させていたが、本発明の磁気ヘッドにおいては上記のジ
ュール熱による磁気特性の劣化をまぬがれることができ
る。
磁界を発生させるための電力を必要としないので、この
ＭＲヘッドを従来品に比べて少ない電力消費量で動作さ
せることができ、さらに従来ではバイアス直流磁界を得
るためにバイアス直流電流ｉ，を流していたので、それ
によるジュール熱が発生し、ＭＲ素子の磁気特性を劣化
させていたが、本発明の磁気ヘッドにおいては上記のジ
ュール熱による磁気特性の劣化をまぬがれることができ
る。
さらに、本発明の磁気ヘッドにおいては、保護基板上に
永久磁石膜が独立して配設され、この永久磁石膜の空隙
部内にＭＲ素子が位置するよう構或されているため、永
久磁石膜によるバイアス磁界の調整が容易で、かつ均一
なバイアス磁界をＭＲ素子に印加することができる。
永久磁石膜が独立して配設され、この永久磁石膜の空隙
部内にＭＲ素子が位置するよう構或されているため、永
久磁石膜によるバイアス磁界の調整が容易で、かつ均一
なバイアス磁界をＭＲ素子に印加することができる。
したがって、特性のばらつきがきわめて少なく、安価な
薄膜型の磁気ヘッドを提供することができる。
薄膜型の磁気ヘッドを提供することができる。
第１図はＭＲヘッドの基本構戊の一例を示す図、第２図
および第３図はＭＲヘッドの入出力関係図、第４図、第
６図および第８図はＭＲヘッドのバイアス直流磁界を加
える方法を示す斜視図、第５図および第Ｔ図はＭＲヘッ
ドのバイアス直流磁界を加える方法の正面図、第９図は
本発明の一実施例のＭＲヘッドの要部斜視図、第１０図
および第１１図はそれぞれその要部正面図、斜視図であ
る０５・・・・・・基板、７・・・・・・空隙部、９・
・・・・・ＭＲ素子、１３．１４・・・・・・電流取出
部分、１５・・・・・・空隙部、１６・・・・・・永久
磁石膜、１７・・・・・・記録媒体、２１・・・・・・
非磁性材料まくら部分。
および第３図はＭＲヘッドの入出力関係図、第４図、第
６図および第８図はＭＲヘッドのバイアス直流磁界を加
える方法を示す斜視図、第５図および第Ｔ図はＭＲヘッ
ドのバイアス直流磁界を加える方法の正面図、第９図は
本発明の一実施例のＭＲヘッドの要部斜視図、第１０図
および第１１図はそれぞれその要部正面図、斜視図であ
る０５・・・・・・基板、７・・・・・・空隙部、９・
・・・・・ＭＲ素子、１３．１４・・・・・・電流取出
部分、１５・・・・・・空隙部、１６・・・・・・永久
磁石膜、１７・・・・・・記録媒体、２１・・・・・・
非磁性材料まくら部分。
Claims (1)
- １ 基板上に磁気抵抗効果素子と磁性薄膜で磁気回路を
構或し、前記基板に対向する保護基板上に形成された永
久磁石膜によって形成される空隙部内に前記磁気抵抗効
果素子を配したことを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50008834A JPS5847767B2 (ja) | 1975-01-20 | 1975-01-20 | ジキヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50008834A JPS5847767B2 (ja) | 1975-01-20 | 1975-01-20 | ジキヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5184224A JPS5184224A (en) | 1976-07-23 |
| JPS5847767B2 true JPS5847767B2 (ja) | 1983-10-25 |
Family
ID=11703803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50008834A Expired JPS5847767B2 (ja) | 1975-01-20 | 1975-01-20 | ジキヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847767B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59227021A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3493694A (en) * | 1966-01-19 | 1970-02-03 | Ampex | Magnetoresistive head |
| JPS4874724A (ja) * | 1971-12-30 | 1973-10-08 | ||
| JPS49136220U (ja) * | 1973-03-22 | 1974-11-22 |
-
1975
- 1975-01-20 JP JP50008834A patent/JPS5847767B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5184224A (en) | 1976-07-23 |
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