JPS5994218A - 記録再生用磁気ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は記録と再生の両方に用いることのできる記録再
生用磁気ヘッドに係り、特に垂直磁化記録・再生に好適
な記録再生用磁気ベッドに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、磁気記録の記録密度を大幅に向上させることのが
できる記録方法として、垂直磁化記録が注目されている
。これは磁気記録媒体面に垂直な方向に信号を磁化する
もので、面方向に信号を磁化する一般の記録方法に比べ
高い記録密度が得られるものである。

この垂直磁化記録方法の概略を図金用いて説明する。第
１図にはいわゆる主磁極励磁型の磁気ヘッドを用いた場
合の垂直磁化記録の方法金示しである。主磁極励磁型の
磁気ヘッド（１）は、高透磁率磁性体よりなる主磁極（
２）と側面部材（３）、およびこれら金一体として巻回
するコイル（４）とから基本的に構成されている。主磁
極（２）はその先端部（５）全突出させた形状で側面部
材（３）に取着されている。この磁気ヘッド（１）は、
その先端部（５）が磁気記録媒体（６）の磁性層（７）
に対向するように配置される。この状態でコイル（４）
に信号電流を流すことにより、側面部材（３）および主
磁極（２）全励磁し、発生する磁界を先端部（５）に集
中させ、磁性層（７）を垂直方向に磁化するのである。

ところで、このようにして垂直磁化記録された磁気記録
媒体（６）を再生するときに磁気ヘッド（１）を用いた
とすると、その出力電圧は非常に小さいため、実質上の
再生が不可能となる。そのため、再生に際しては従来方
式のリング形再生ヘッドを記録とは別個に用意しなくて
はならない。その場合には、記録用の磁気ヘッド（１）
と再生用の磁気ヘッドとは位置的に離れざるを得ない。

このため、両磁気ヘッドにより同一の記録トラックを記
録および再生させるためには、精度の高い位置合せが要
求されるし、記録再生装置を構成する場合には、装置内
に両ヘッドを組込む際、空間的なスペースも問題となる
。また、記録用と再生用の磁気ヘッド全それぞれ別個に
設けることは、特に多トラツクヘッドを用いてひとつの
トラックの信号を再生し、それを他のトラックに記録す
るような場合には、時間的なずれが問題となる。

そこで、単一の垂直磁化記録再生用の磁気ヘッドが必要
とされる。記録、再生兼用のこのような磁気ヘッドとし
ては、第２図に示すものが知られている。第２図におけ
る記録再生用磁気ヘッド（８）は、磁気抵抗素子（９）
と主磁極（１０）　、さらに両者の間に介在する絶縁膜
（１１）、主磁極（１０）に巻回されるコイル（１２）
とから構成されている。磁気抵抗素子（９）は、例えば
Ｎｉ−Ｆｅの合金薄膜により形成されており、その電気
抵抗が磁界により変化する性質全有している。この磁気
抵抗素子（９）の片面には８４０□等の非導電性の薄膜
である絶縁膜（１１）を挾み高透磁率磁性膜よりなる主
磁極（１０）が形成されている。そして主磁極（１０）
にはコイル（１２）が巻回されている。このように構成
されてなる磁気ヘッド（８）は、積層構造をなす膜の先
端部（１３）が、磁気記録媒体（６）の磁性層（７）に
対向するように配置される。

この磁気ヘッド（８）による垂直磁化記録は主磁極（１
０）に巻回されているコイル（１２）に信号′電流を流
すことにより行われる。すなわち、コイル（１２）に信
号電流を流して主磁極（１０）を励磁し、その先端から
発生する磁界により磁性Ｊ＠　（７）を垂直方向に磁化
するのである。

一方、信号の再生は次のように行われる。すなわち、垂
直磁化記録された磁気記録媒体（６）を走行させると、
磁気抵抗素子（９）の電気抵抗が磁性層（７）から加え
られる磁界の変化に応じ変化する。

したがって、第３図に示すように磁気抵抗素子（９）に
一定の直流′電流（Ｉ）　ｆｆｉ流し、磁気抵抗素子（
９）の電気抵抗の変化を、磁気抵抗素子（９）の両端の
電圧変化（ｖ）として検出して再生出力を得るのである
。なお、この再生出力は増幅器（１４）により増幅され
再生信号として取抄出される。

さて、この記録再生用磁気ヘッド（８）には次のような
いくつかの問題点がある。まず、この磁気ヘッド（８）
は、本質的に記録専用である主磁極（１０）と、同じく
再生専用の機能しか有さない磁気抵抗素子（９）とを単
に並列して一体化したに過ぎない。

したがって、記録用ヘッドと再生用ヘッドを別個に設け
るよりは、遥かに両者の位置間隔は短縮されるが、決し
て同一点での記録再生は果すことはできず、先に述べた
問題点の本質的な解決とはなっていない。また、このこ
とと関連するが、この磁気ヘッド（８）を用いて記録効
率を向上させようとする場合、ひとつの手段として、コ
イル（１２）の巻回位置をできるだけ先端部（１３）の
近傍へもってくることが考えられる。しかしながら、余
りにも先端部（１３）の近傍においてコイル（１２）　
ｔ−巻回すると、主磁極（１０）のみではなく、磁気抵
抗素子（９）自体も励磁されてしまう。主磁極（１０）
と磁気抵抗素子（９）とは絶縁膜（１１）’を介して並
列的に位置している。したがって、コイル（１２）を磁
気ヘッド（８）の先端部（１３）近傍において巻回した
状態で記録を行うと、主磁極（１０）と磁気抵抗素子（
９）とがそれぞれ磁気記録媒体（６）と対向する２点に
おいて記録が行われてしまうのである。よって、磁気ヘ
ッド（８）が採用する構造は、記録効率の向上が容易に
行われ得ないものである。さらに、一般に磁気ヘッドの
先端を多層構造とすることは、それが磁気記録媒体に当
接摺動する場合を考えると、剥離という新たな問題を生
じる。これに対処すべく堅固な多層構造を形成すること
は製造上、非常に難しく実現が困難である。したがって
、従来の記録再生用磁気ヘッド（８）は実用に供し難い
ものである。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、記録と
再生の両方が可能であり、特に垂直磁化記録再生に好適
な記録再生用磁気ヘッドを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の記録再生用磁気ヘッドは、磁気抵抗素子と、こ
の磁気抵抗素子の端部に接続されるふたつの電流端子と
、これら電流端子金一体的に巻回するコイルとから構成
されており、電流端子を高透磁率磁性体により形成して
いる磁気ヘッドである。

本発明の磁気ヘッドは、電流端子を巻回するコイルに信
号電流を流すことにより、電流端子を励磁し、発生した
磁界を磁気抵抗素子に集中させることにより記録可能と
なる。また、電流端子に直流電流を供給して使用するこ
とにより、通常の磁気抵抗効果磁気ヘッドと同様に再生
ヘッドとしても機能するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の記録再生磁気ヘッドの一実施例を図面を
用いて詳細に説明する。まず、第４図により本発明の記
録再生磁気ヘッドの構造を、その製造工程と共に説明す
ることにする。

初めに、サファイア、Ｚｎフェライト等の非磁性体基板
（１５ａ）　’に用意する。この非磁性体基板（１５ａ
）の表面（１６）を鏡面研磨した後に、表面（１６）上
に磁気抵抗素子（１７）　を形成する。磁気抵抗素子（
１７）は、磁気抵抗効果を有する強磁性体であり、　例
えばＮｉ　　Ｆｅ、　Ｎ１−Ｃｏ等の合金薄膜（ｔｏｏ
ｏＸ厚程度）で形成されている。（第１　図（ａ）　）
次に、基板（１５ａ）の表面（１６）および磁気抵抗素
子（１７）の表面に絶縁膜（１８）を形成する。このと
き、磁気抵抗素子（１７）の端部（１７ａ）、　（１７
ｂ）は絶縁膜（１８）では覆わず露出させておく。絶縁
膜（１８）は、５ｉｎ１等の非導電性の薄膜であり、ス
パッタ等の手段により形成されている。端部（１７ａ）
、　（１７ｂ）は、一旦、絶縁膜を形成した後に、その
部分を除去して露出させてもよいし、また、マスクによ
り覆いスパッタを施すことにより、露出させてもよい。

（第１図（ｂ）） 次に、電極形成に移る。絶縁膜（１８）で被覆されず露
出している磁気抵抗素子（１７）の端部（１７ａ）　。

（１７ｂ）のそれぞれに電流端子（ｔ９ａ）；　（１９
ｂ）　を接続するのであるが、この工程は２段階に分け
て行われる。まず、第１の電流端子（１９ａ）　ｅ端部
（１７ａ）に接続して形成する。電流端子（１９ｍ）は
、例えばＮｉ　　ｒｅ合金膜（数μｍ厚程度＞ｆ：スパ
ーク、蒸着等の手段により形成してなる。（第１図（Ｃ
））第１の電流端子（１９ａ）を形成した後に、その表
面上に８１０．等で絶縁膜（２０）を形成し、さらにこ
の絶縁膜（２０）を介し、第１の電流端子（１９ａ）を
覆う如く第２の電流端子（１９ｂ）　を形成する。この
第２の電流端子（１９ｂ）は電気的には磁気抵抗素子（
１７）の端部（１７ｂ）とのみ接続していることになる
。

（第１図（ｄ）） 以上の工程金紗ることにより、非磁性体基板（１５ａ）
上に磁気抵抗素子（１７）とその端部（１７ａ）　。

（１７ｂ）にそれぞれ接続する電流端子（１９ａ）、　
（１９ｂ）が形成された訳だが、この後に、それら上部
全体を第２の非磁性体基板（１５ｂ）により覆い、さら
に内基板（１５１１）、　（ｔｓｂ）　ｔ−保護部材（
２１ａ）、　（２１ｂ）で挾む。保護部材（２１ａ）、
　（２１ｂ）は、コの字形状をしてお怜、凹部同士が対
向するように基板（１５ａ）、　（１５ｂ）にそれぞれ
接着される。その結果、基板（１５ａ）、　（１５ｂ）
と保護部材（２１ａ）、　（２１ｂ）間には空隙が生じ
るが、この空隙を通して、基板（１５ａ）、　（１５ｂ
）全体にコイ、Ａ＝　（２２）が巻回される。

したがって、このコイル（２２）は基板（１５ａ）　、
　（１５ｂ）を介して電流端子（１９ａ）、　（１９ｂ
）　’Ｆｒ一体的に巻回していることになる。最後に、
磁気記録媒体との対向面（２３）　ｔ−円孤状に研磨す
ることにより、記録再生用磁気ヘッド（２４）が完成さ
れる。（第５図）さて、上記の作製手順に従い得られた
本発明の記録再生用磁気ヘッド（２４）による記録およ
び再生方法を垂直磁化記録を例として第６図により説明
する。第６図は、記録再生用磁気ヘッド（２４）　を模
式的に表わしたものである。まず、記録はコイル（２２
）に信号電流を流すことにより行われる。すなわち、コ
イル（２２）に毎号電流を流すことにより、コイル（２
２）により巻回されている電流端子（１９ａ）　。

（１９ｂ）は励磁され、磁界を発生する。電流端子（１
９ａｌ、　（１９ｂ）は磁気抵抗素子（１７）と接続し
ている。

よって、発生した磁界は、磁気記録媒体（６）と対向し
て配置されるこの磁気抵抗素子（１７）　Ｋより集束さ
れ、磁性層（７）を垂直方向に磁化することにより記録
が行われるのである。

一方、再生は次のようにして行われる。すなわち、先に
も述べたように記録済みの磁気記録媒体（６）ｔ−走行
させると、磁気抵抗素子（１７）の電気抵抗は磁性層（
７）の磁界の変化に応じ変化する。

そこで、電流端子（１９ａ）、　（１９ｂ）　を介して
磁気抵抗素子（１７）に一定の直流電流（Ｉ）　全流し
、磁気抵抗素子（１７）の電気抵抗の変化を、磁気抵抗
素子（１７）の両端の電圧変化（ｖ）として検出して再
生出力金得、これにより再生が行われる。

なお、磁気抵抗素子（１７）の磁界に対する非直線性を
改善するためにバイアス電流磁界を必要とする場合が多
い。この場合には、再生時にコイル（２２）にも直流′
電流を流すことにより必要とされるバイアス′電流磁界
を得ることができる。

また、第６図において（１９ｃ）、　（１９ｄ）はそれ
ぞれ電流端子（１９ａ）、　（１９ｂ）に接続されるリ
ード線を示しており、直流電流（Ｉ）はこのリード線（
１９ｃ）。

（１９ｄ）　ｋ通じ、電流端子（１９ａ）、　（１９ｂ
）に流されるように図示しである。

〔発明の効果〕

上記の構成による本発明の磁気ヘッドによれば単一の磁
気ヘッドにより記録と再生の両方を行うことができる。

しかも、この記録と再生は磁気抵抗素子（１力を介して
全くの同一点で行われる。磁界の変化に応じて、その抵
抗が変化する磁気抵抗素子の性質を利用した磁気ヘッド
は、通常再生ヘッドとしてしか使われないが、本発明は
この従来の常識を打ち破ることに成功している。

本発明の記録再生用磁気ヘッドでは記録と再生を同一点
で行うことができるため、記録位置と再生位置との位置
ずれが全くない。したがって、特に本発明の磁気ヘッド
を多トランクヘッドとし、ひとつのトラックから再生し
た情報を他のトラックに記録するような使用方法におい
ては、情報の時間ずれｔ生じることがない。

また、本発明の磁気ヘッドの先端は、従来の磁気ヘッド
（８）の如く多層構造とはなっていないため、磁気記録
媒体に当接させて使用する場合、先端部の剥離という問
題は生じない。

さらに、本発明の磁気ヘッドは構造が簡単であり、製造
も容易である。

なお、上記実施例では、電極である電流端子（１９ｂ）
は絶縁膜（２０）を介して電流端子（１９ａ）を覆って
いる。このような構造にすることにより、被励磁体であ
る電流端子（１９ａｌ＋　（ｔ９ｂ）は一体となり、十
分な厚みを有したものとなる。これにより、磁気抵抗素
子（１７）により集束される励磁界の強度が増し、記録
効率が向上する。勿論、電流端子（１９ａ）。

（１９ｂ）は、これにこだわらず、一体とせずそれぞれ
並列設置して設けても良い。

また、本発明の磁気ヘッドは、記録時に磁界を集束させ
る磁気抵抗素子を薄膜化して設けであるため、高密度記
録を果たすための垂直磁化記録再生用の磁気ヘッドとし
て好適であるが、通常の面方向の記録を行う場合に使用
しても差し支えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の垂直磁化記録用磁気ヘッドの基本的構
成図、第２図は、従来の垂直磁化記録再生用磁気ヘッド
の基本的構成図、第３図は、磁気抵抗素子による再生方
法を説明するための模式的回路図、第４図は、本発明の
記録再生用磁気ヘッドの製造工程を示す斜視図、第５図
は、本発明の磁気ヘッドの完成図、第６図は、本発明の
磁気ヘッドの基本的構成図である。 １７・・・・・・・・・磁気抵抗素子、　　１７ａ、　
１７ｂ・・・曲・端部。 １９ａ、　１９ｂ・・・・・・・・・電流端子、２０・
・・・・・・・・絶縁膜。 ２２・・・・・・・・・コイル 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名） 第　　！　　図 １ 第２図 特開口Ｈ５９−９４２１８（５） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性体よりなる磁気抵抗素子と、この磁気抵抗
   素子の端部に接続される高透磁率磁性体よりなる第１．
   第２の電流端子と、これら電流端子１一体に周回するコ
   イルとより構成されてなること全特徴とする記録再生用
   磁気ヘッド。
2. （２）第１の電流端子は絶縁膜を介して第２の電流端子
   により覆われていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の記録再生用磁気ヘッド。