JPS6085408A - 垂直磁気ヘツド - 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】 （産業上の利用分野〕 この発明は垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気ヘッ
ドに関し、特に高密度記録・再生においても十分な再生
感度の確保を図るためのヘッド構造の改良に関する。

（従来技術〕 垂直磁気記録方式は、これまでの磁気記録方式とは比較
にならないほどの高密度記録を可能にする磁気記録方式
として近年活発に研究開発が進められている。

ところで、この垂直磁気記録方式はテープやディスクと
いった記録媒体の「厚さ方向」に磁気記録を行おうとす
る方式であることから、この記録媒体は勿論のこと、こ
の記録・再生用のヘッドすなわち垂直磁気ヘッドとして
もおのずと従来の磁気ヘッドとは異なった特性をもつも
のが必要とされる。すなわち垂直磁気ヘッドにおいては
、ａ）記録媒体が磁気的に垂直異方性を有することから
、分布が鋭く、かつ大きな重置方向磁界を発生してこれ
を十分に磁化し得ること。およびｂ）小さな起磁力で記
録媒体への記録を可能とし、この記録した記録媒体から
大きな再生出力を取り出し得ること。

が主に要求される。このような要求を満たすものとして
補助磁極励磁型磁気ヘッドが提案されていることは周知
の通りである。この補助磁極励磁型磁気ヘッドの構成を
第１図に示す。

すなわちこの種の磁気ヘッドは同第１図に示すように、
ニッケル（Ｎｉ　）−鉄（Ｆｅ）合金薄膜等の高透磁率
磁性体薄膜からなりその先端が記録媒体ＲＭの磁性層に
摺接するよう配される主磁極１、この主磁極１を保持す
る非磁性体ホルダ２ａおよび２ｂ、上記主磁極１に比べ
て十分な厚さを有するフェライト等の高透磁率磁性体材
料からなり記録媒体ＲＭを介して上記主磁極１の先端部
と対向するよう配される補助磁極３、この補助磁極３の
先端部近傍に巻装された信号記録・再生用コイルとして
の励磁コイル４をそれぞれ有して構成され、上記励磁コ
イル４に適宜な電流を流して補助磁極３を励磁すること
により生じる主磁極１の強い垂直磁界で記録媒体ＲＭの
磁性層に信号を記録し、また記録媒体ＲＭの磁性層から
の磁界により生じる主磁極１の磁束を補助磁極３に誘導
して信号を再生するよう動作する。

ただし、このような補助磁極励磁型の垂直磁気ヘッドζ
こおいては、本質的に磁束開放型であることから、特に
高密度で上記信号の記録を行った場合には、この再生時
に磁界ループが大きくなって多大なエネルギー損失を生
じること、および記録媒体ＲＭ上の磁界の変化を主磁極
１を介して間接的に補助磁極３に誘導して再生信号とす
ることなどを原因として再生出力が低下したり、あるい
は主磁極１の厚みが記録波長の偶数倍ｌこ一致したとき
その再生出力が急に降下するいわゆるディップ現像が生
じたりするものであり、いまだ再生系に多々問題を残す
。

〔発明の目的〕

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、高密度な
垂直磁気記録・再生においても十分な再（３） 生感度を確保することができ、かつ構造的にも簡単で実
用性に富む垂直磁気ヘッドを提供することを目的とする
。

〔発明の構成〕

すなわちこの発明では、磁気抵抗効果を利用して記録媒
体上の磁界変化を抽出する磁気抵抗効果素子ヘッド（Ｍ
Ｒヘッド）を垂直磁気再生ヘッドとして用いれば、高密
度記録が行われた場合であってもＳ／Ｎ比の高い大きな
再生出力を取り出すことができ、かつ前述した補助磁極
励磁型垂直磁気ヘッドの再生系において発生したような
種々不都合も回避されることに着目して、記録媒体への
信号記録時には前記励磁コイル、および高透磁率磁性体
からなる補助磁極、主磁極を用いて信号の書込みを行い
、また記録媒体からの信号再生時には上記磁気抵抗効果
素子を用いて記録信号の読出しを行うようにし、さらに
構造の簡単化、再生出力の増大化、および高密度記録時
における高再生出力の維持等を考慮して、上記磁気抵抗
効果素子を補助磁極の側に配置し、好ましくは同補助磁
極（４） と一体形成するようにする。

〔発明の効果〕

したがってこの発明にかかる垂直磁気ヘッドによれば、
ヘッド自体の構造は勿論のこと、同ヘッドを搭載する装
置も上記磁気抵抗効果素子に定電流を印加するための手
段を追加するだけの簡単な構成で、記録媒体への高効率
かつ高密度な信号記録、および記録媒体からの高感度な
信号再生を行うことができる。

〔実施例〕

はじめ−こ、第２図を参照して、この発明の垂直磁気ヘ
ッドに用いる磁気抵抗効果素子の信号再生原理を簡単に
説明する。

第２図において、５が上記磁気抵抗効果素子、６がこの
磁気抵抗効果素子５０両端電極を通じて定電流を供給す
る定電流源であり、このような状態におかれた磁気抵抗
効果素子５は、何らかの磁界が作用すること暑こよって
その電気抵抗値が変化する。すなわち、この定電ＫＩが
印加されている磁気抵抗効果索子５を同第２図に示すよ
うに、再生時主磁極（図示を省略）から媒体記録内容に
対応した磁束が誘導されて磁界Ｈが生じる補助磁極３の
側近に配設することにより、該補助磁極３の磁界Ｈが作
用してこの磁気抵抗効果素子５内に磁化Ｍが発生し、こ
れに伴なってその電気抵抗値が変化する。したがって、
この磁気抵抗効果素子５の上記両端電極間における電圧
Ｖの変化を監視していれば、上記記録媒体１Ｍ上の磁界
変化が検出できることになり、前述した記録媒体ＲＭへ
の電磁変換記録信号は上記電圧■によって有効に再生さ
れる。

次曇こ、垂直磁気ヘッドにおいては、上記の磁気抵抗効
果素子による信号再生がなぜ有利か、その理由曇こつい
て第３図を参照して説明する。

第３図は、先の第１図に示したような補助磁極励磁型の
垂直磁気ヘッドの入出力特性の一例を示すものであり、
特にここでは、特性曲線Ａ１として主磁極厚が０．８μ
ｍで垂直磁気記録媒体へのデータ記録密度が５Ｋｂｐｉ
　（ｂｉｔ／１ｎｃｈ　）　（Ｄときの同垂直磁気ヘッ
ドの入出力特性を、特性面！ｌ！Ａ２として主磁極厚が
同じ＜０．８μｍで上記データ記録密度が３ＱＫｂｐｉ
のときの同垂直磁気ヘッドの入出力特性を、さらに特性
曲線Ｂ１として主磁極厚が０．３μｍでデータ記録密度
が５Ｋｂｐｉのときの同垂直磁気ヘッドの入出力特性を
、特性曲線Ｂ２として主磁極厚が０．３μｍでデータ記
録密度が３０Ｋｂｐｉのときの同垂直磁気ヘッドの入出
力特性を、そして特性曲線Ｂ３として主磁極厚が０．３
μｍでデータ記録密度が５ＱＫｂｐｉのときの同垂直磁
気ヘッドの入出力特性を示している。

このような第３図の特性について整理すると、主磁極厚
が薄くなり、上記データ記録密度が６０Ｋｂｐｉと高く
なっても、再生出力が飽和する起磁力はほぼ一定である
ということがいえる。すなわち、主磁極が薄くて、超高
密度記録がなされているときでも垂直磁気記録媒体はほ
ぼ飽和記録されている。したがって、このような超高密
度記録がなされたときに再生出力が低下する主因は垂直
磁気ヘッド自体の再生系の損失にあるということになる
。そしてこの再生系の損失の原因の１つに、補助磁極に
巻回されて前述した電磁変換を行う励磁コイルの信号再
生能率の低さが挙げられる。この点、上述した磁気抵抗
効果によって信号再生を行う磁気抵抗効果素子は、上記
電磁変換法におけるような信号再生損失がほとんどない
ため、超高密度記録がなされているような場合であって
も再生出力レベルを落とすことなく有効かつ高能率に記
録信号の再生を行うことができる。

第４図に、このような磁気抵抗効果素子を具えたこの発
明にかかる重置磁気ヘッドの一実施例を示す。ただし、
同第４図においては、便宜上この実施例ヘッドの補助磁
極部のみを示し、垂直磁気記録媒体を挾んで同補助磁極
と対向するよう配置される（第４図においてはこの補助
磁極の上部に配置される）主磁極部の図示は省略した。

さて第４図において、３０が補助磁極、４０がこの補助
磁極３０Ｊこ巻装された励磁コイル、４０Ｌが該励磁コ
イル４０のリード線、５０が磁気抵抗効果素子、５０Ｐ
が該磁気抵抗効果素子５０の定電流印加電極であり、同
実施例においては、上記電極５０Ｐを含む磁気抵抗効果
素子５０は補助磁極３０に直接固着され同補助磁極３０
と一体となって補助磁極ブロックを形成している。そし
てこの実施例ヘッドでは、上記リード線４０Ｌが図示し
ない記録信号出力装置に電気的に接続され、また上記電
極５０Ｐが図示しない定電流源および信号再生装置に電
気的に接続されて、垂直磁気記録媒体への信号記録の際
には上記励磁コイル４０による記録信号の電磁変換によ
って同記録媒体への磁気記録を行い、また同記録媒体か
らの信号再生の際には上記磁気抵抗効果素子５０による
前述した磁気抵抗効果によって同信号の再生を行うよう
になる。

垂直磁気ヘッドをこのような構成とすることにより、前
述したような超高密度記録を行った場合であっても有効
かつ高能率に同記録信号の再生を行うことができるとと
もに、上記リード！Ｉ４＜）Ｌと電極５０Ｐとを同一方
向から引き出すことができるため、垂直磁気記録装置と
しての構成も簡単化される。

なお、上記の実施例においては、補助磁極３゜として抵
抗率ｌの大きいＮｉ−Ｚｎフェライト等を用いることを
前提としたため、磁気抵抗効果素子５０とこの定電流印
加電極５０Ｐとを同補助磁極３０に直接固着する構造と
したが、この補助磁極３０として抵抗率ρの小さいＭｎ
−Ｚｎフェライト等を用いる場合ｌこけ、＃！５図に示
すように適宜な絶縁体薄膜７０を介してこれら磁気抵抗
効果素子５０および定電流印加電極５０Ｐを同補助磁極
３０に固着するようにすることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドの基本構成を示
す斜視図、第２図はこの発明における磁気抵抗効果素子
の信号再生原理を説明するための斜視図、第３図は第４
図に示したような補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドの入出
力特性例を示す線図、第４図はこの発明にかかる垂直磁
気ヘッド−実施例を示す斜視図、ａＩ５図はこの発明に
かかる垂直磁気ヘッドの他の実施例を示す斜視図である
。 １・・主磁極、２・・・非磁性体ホルダ、３，３０・・
補助磁極、４，４０・・・励磁コイル、４０Ｌ・・・励
磁コイルリード線、５，５０・・・磁気抵抗効果素子、
５０Ｐ・・・定電流印加電極、６・・・定電流源、７ｏ
・・絶縁体薄膜。 第４図 第５図 ０Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＪ　垂直磁気記録媒体に対して垂直に配される主磁
   極と、該主磁極に前記垂直磁気記録媒体を介して対向す
   るよう配されてかつ励磁コイルが巻装された補助磁極と
   、該補助磁極に近接した位置に配される磁気抵抗効果素
   子と、該磁気抵抗効果素子に定電流を印加するための電
   極とを具え、前記補助磁極を励磁して生じる前記主磁極
   の垂直磁界に基づいて前記垂直磁気記録媒体への信号記
   録を行い、前記磁気抵抗効果素子の定電流印加電極間に
   生じる電圧変化に基づいて前記垂直磁気記録媒体からの
   信号再生を行う垂直磁気ヘッド。 （２）　前記磁気抵抗効果素子とこの定電流印加電極と
   は、前記補助磁極に一体形成される特許請求の範囲第（
   １）項記載の重置磁気ヘッド。