JPS63117310A - 磁気抵抗性読取変換器 - Google Patents

磁気抵抗性読取変換器

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JPS63117310A
JPS63117310A JP62195433A JP19543387A JPS63117310A JP S63117310 A JPS63117310 A JP S63117310A JP 62195433 A JP62195433 A JP 62195433A JP 19543387 A JP19543387 A JP 19543387A JP S63117310 A JPS63117310 A JP S63117310A
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magnetic
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    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
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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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、磁気記憶媒体から情報を読み取るための磁気
変換器、更に具体的には改良型磁気抵抗性読取変換器に
関する。
Ｂ、従来技術 従来より、大きな線密度で磁性面からデータを読み取る
能力を有する磁気抵抗（ＭＲ）センサまたはヘッドと呼
ばれる磁気変換器が知られている。
磁気抵抗センサは、磁気抵抗材料製の読取素子の、その
素子によって感知される磁束の大きさと方向の関数とし
ての抵抗変化から、磁界信号を検出する。
しかしながら、不安定な動作特性およびバルクハウゼン
雑音という磁気抵抗センサに付随する主な問題のため、
その使用は限られていた。これらの問題が生じるのは、
磁化に際して複数の安定状態があるためであり、様々な
多重ドメイン（磁区）構成による減磁作用のためである
。このマルチドメイン構成のランダムな変化が、上記の
不安定な動作特性とバルクハウゼン雑音の原因である。
これらの問題に対する解決策は、最近になって始めて、
パターン化された縦バイアスの実施によって実現された
。この解決策は、本出願人に譲渡された１９８５年８月
１５日出願のチン　Ｈ，ファン（Ｃｈｉｎｇ　１１．　
Ｔｓａｎｇ）の「磁気抵抗性読取変換器（Ｍａｇｎｅｔ
ｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ　Ｒｅａｄ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅ
ｒｓ）　Ｊ　と題する米国特許出願第７８６１５７号に
記載されている。要約すると、この発明は、磁気抵抗層
の端部領域のみに直接適当な単一ドメイン状態を形成し
ている。磁気抵抗層の端部領域のみに縦バイアスを発生
させて、この端部領域を単一ドメイン状態に維持させ、
これらの単一ドメイン状態が磁気抵抗層の中央領域での
単一ドメイン状態を誘導する。この従来例では、磁気抵
抗層と平行にかつそれと隔置して軟磁性材料の薄い膜を
設けて、磁気抵抗層の中央領域のみに横バイアスをも発
生させ、出力信号を感知する場所であるこの中央領域を
線形応答モードに維持する。
Ｃ６発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来例では軟磁性材料を導入するために、
新たな磁気上の問題が生じることがある。
具体的に言うと、この従来例では磁気抵抗層の端部領域
のみに単一ドメイン状態を導入し、軟磁性バイアス膜の
端部領域のドメイン状態は規制されないままに残しであ
るので、受動的（非検知部分である）端部領域からの磁
束も規制されないままであり、依然として何らかの不安
定な動作特性およびバルクハウゼン雑音が生じる虞れが
ある。
Ｄ０問題点を解決するための手段 したがって、本発明の目的は、磁気抵抗センサの受動的
端部領域内の磁化を単一ドメイン状態に維持して、受動
的端部領域から磁気抵抗センサの中央の活性（検知）領
域に入る磁束を一定に保つことである。本発明によれば
、上記の目的は、磁気抵抗層の受動的端部領域に、それ
らの端部領域を単一ドメイン状態に維持するのに充分な
レベルの縦バイアスを直接発生させながら、軟磁性バイ
アス届を、それが必要な場所、すなわち活性中央領域の
みに局在させて横バイアスを発生させることによって達
成される。
特定の一実施例では、磁気読取変換器組立体は、磁性材
料からなる磁気抵抗（ＭＲ）導電層の薄い層と、磁気抵
抗導電層の中央領域を覆う減磁層（スペーサ層）とから
なる。軟磁性材料の薄い膜は、磁気抵抗導電層の中央領
域のみに亘って、減磁層と接触して延在し、減磁層は軟
磁性材料の膜を磁気抵抗導電層の中央領域で磁気抵抗導
電層から分離する。磁気抵抗層の端部領域のみに、磁気
抵抗層の端部領域を単一ドメイン状態に維持するのに充
分なレベルの縦バイアスを直接発生させて端部領域の単
一ドメイン状態が磁気抵抗層の中央領域に単一ドメイン
状態を誘導するようにする手段を設ける。
特定の一実施例では、縦バイアスを発生させる手段は、
磁気抵抗層の端部領域のみと直接接触する反強磁性材料
の薄い膜からなる。隔置された導体手段を、中央領域内
の磁気抵抗層に接続する。
電流源を設けて導体手段にバイアス電流を供給して、磁
気抵抗層の中央領域を高感度状態に維持するのに充分な
レベルの横バイアスで磁気抵抗層の中央領域を磁気バイ
アスさせ、その結果、導体手段が信号感知手段に接続さ
れたとき、信号感知手段が、磁気抵抗層で遮断される磁
界に応じた磁気抵抗層の抵抗変化を決定できるようにす
る。
Ｅ、実施例 本発明について説明する前に、前述の従来例について第
２図を参照しながら簡単に説明することにする。この磁
気読取ヘッドは、磁気抵抗センサ１０を利用し、この磁
気抵抗センサ１０は、データの感知を実際に行なう場所
である活性領域（中央領域）１４と、端部領域１２の２
つの領域に分けることができる。この２つの領域は、異
なる方式でバイアスされる。端部領域１２のみに縦バイ
アスをかけ、活性領域１４には横バイアスをかける。こ
の従来例では、縦バイアスは、磁気抵抗層１０と直接物
理的に接触するように付着された反強磁性バイアス交換
層１５によって発生させる。
横バイアスは、薄い非磁性スペーサ層１７で磁気抵抗層
１０から分離された軟磁性薄膜層１６によって発生させ
る。このスペーサ層１７の目的は、活性中央領域１４内
で、磁気抵抗層１０と軟磁性薄膜層１６との間での磁気
交換結合を防止することである。導体１８と１９の内側
エツジの間の隙間が、出力信号を感知する検出領域を画
定する。
この従来装置は、端部領域１２が単一ドメイン状態にあ
る場合、中央領域１４は、縦方向にバイアスのかかって
いない中央領域がセンサの長さと比べて長すぎない限り
、強制的に単一ドメイン状態になるとの前提に基づいて
いる。このセンサ設計は、バイアス交換のない場合の設
計よりも、ずっと安定な動作特性とバルクハウゼン雑音
の抑制をもたらし、同時に、磁気抵抗センサの活性部分
と受動的部分にわたって連続するバイアス交換を有する
場合のようにはセンサの感度に悪影響を及ぼさないこと
が立証されている。
次に、第１図を参照しながら、本発明について説明する
。第１図では、磁気読取へラド２０は磁気抵抗センサ２
２を利用し、磁気抵抗センサ２２は、端部領域２４のみ
に印加されるドメイン規制のための縦バイアスと、磁気
抵抗センサ２２の中央領域２６のみで線形応答モードを
もたらすための横バイアスとを備えている。出力信号を
感知する活性読取領域は、中央領域２６の横バイアスを
備えた部分に対応する。
まず、端部領域２４と中央領域２６の両方に磁気抵抗セ
ンサ２２を付着する。中央領域２６のみにスペーサ層２
８を形成し、中央領域２６のスペーサ層２８上のみに軟
磁性薄膜層３０を形成して、磁気抵抗センサ２２の中央
領域のみに横バイアスが発生して、磁気抵抗センサ２２
に線形応答モードを発生させるようにする。端部領域２
４のみに反強磁性層３２を形成する。反強磁性層３２は
、磁気抵抗センサ２２との間に界面交換相互作用を発生
させ、その結果、磁気抵抗センサ２２に有効バイアス磁
界がかかり、このバイアス磁界の向きは縦方向にドメイ
ンを規制する。端部領域２４の反強磁性層３２上のみに
、出力信号を感知する導体リード３４と３６を付着させ
る。希望するなら、磁気抵抗センサ２２と軟磁性薄膜層
３０の位置を逆にすることもできる。
導体３４と３６の間にバイアス電流源３８を接続して、
磁気抵抗センサ２２の中央領域２６にバイアス電流を発
生させ、磁気抵抗センサ２２を横バイアスで磁気的にバ
イアスさせる。横バイアスは、磁気抵抗センサ２２の中
央領域２６の、バイアス電流とスペーサ層２８が共に存
在する部分で発生する。この横バイアスは、磁気抵抗セ
ンサ２２の中央領域２６に選択した角度で磁化を発生さ
せて、磁気抵抗センサ２２を高感度状態に維持する。
本発明では、軟磁性薄膜層３０もスペーサ層２８も、第
２図の従来例とは対照的に、磁気抵抗センサ２２の中央
領域２６上のみに延在する。第２図の従来例では、これ
らの要素は磁気抵抗センサ１０の全長に亘って連続して
いる。
本発明の磁気読取ヘッドは、当業者には周知の適当など
んな方法によっても製造できる。当技術分野で公知のよ
うに、端部領域２４の磁気抵抗センサ２２の表面は、磁
気抵抗センサ２２との界面交換相互作用を砿保して有効
な縦バイアス磁界をもたらすため、反強磁性層３２を付
着する前に清浄化しなければならない。この清浄な表面
は、磁気抵抗センサ２２の端部領域２４に清浄な表面を
もたらす適当な清浄化処理、エツチング、またはその他
の処理によってもたらすことができる。
第１図に示した磁気読取ヘッドの特定の実施例では、磁
気抵抗センサ２２の材料はＮｉＦｅ５スペ一サ層２８の
材料はＴａ１軟磁性薄膜層３０の材料はＮ　ｔ　Ｆ　ｅ
　Ｒｈ　Ｘ反強磁性層３２の材料はＭｎＦｅであった。
本発明を実施した磁気読取ヘッドは、ヘッドの活性中央
領域のみに軟磁性層によるバイアス構造を有し、端部領
域から軟磁性層によるバイアス膜をなくシ、ドメイン雑
音（多重ドメインに起因するノイズ）と側部読取り（漏
話）の問題がなくなることがわかる。その上、ドメイン
規制のため端部領域のみに縦バイアス交換（相互作用）
が存在し、したがって、本発明を実施した磁気読取ヘッ
ドの構造は、より秀れた動作特性をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による磁気抵抗性読取変換器の一実施例
を示す断面図、 第２図は従来の磁気抵抗性読取変換器の一例を示す断面
図である。 １０．２２・・・・磁気抵抗性導電層（磁気抵抗センサ
）、１２．２４・・・・端部領域、１４．２Ｂ・・・・
中央領域、１５．３２・・・・反強磁性層、１６．３０
・・・・軟磁性薄膜層、１７．２８・・・・減結合層と
してのスペーサ層、１８．１９．３４．３６・・・・導
体、３８・・・・バイアス電流源。 出願人　　インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ
働コーポレーション 代理人　　弁理士　　岡　　１）　次　　生（外１名）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）磁性材から形成され、中央領域と当該中央領域に
    よって離隔された端部領域とを有する磁気抵抗性導電層
    と、 前記磁気抵抗性導電層の前記中央領域の上にのみ形成さ
    れた非磁性のスペーサ層と、 前記スペーサ層の上にのみ形成され、前記スペーサ層に
    より前記磁気抵抗性導電層の前記中央領域から離隔して
    いる軟磁性薄膜層と、 前記磁気抵抗性導電層の前記端部領域を単一ドメイン状
    態に維持するに十分なレベルに磁気的に縦バイアスする
    ことにより、前記磁気抵抗性導電層の前記中央領域に単
    一ドメイン状態を誘発する縦バイアス発生手段と、 前記磁気抵抗性導電層に接続された導体と、前記導体に
    バイアス電流を供給して前記磁気抵抗性導電層が高感度
    状態を維持するに十分なレベルに前記磁気抵抗性導電層
    に磁気的に横バイアスを与える手段と、 を備えることを特徴とする磁気抵抗性読取変換器。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の磁気抵抗性読取変換
    器において、前記縦バイアス発生手段は、前記磁気抵抗
    性導電層に前記端部領域においてのみ直接的に接触して
    前記磁気抵抗性導電層との間で交換結合を行う反強磁性
    材の薄膜であることを特徴とする磁気抵抗性読取変換器
    。
JP62195433A 1986-10-31 1987-08-06 磁気抵抗性読取変換器 Granted JPS63117310A (ja)

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US06/926,148 US4771349A (en) 1986-10-31 1986-10-31 Magnetoresistive read transducer
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