JPH09231523A - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents
磁気抵抗効果ヘッドInfo
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- JPH09231523A JPH09231523A JP8039327A JP3932796A JPH09231523A JP H09231523 A JPH09231523 A JP H09231523A JP 8039327 A JP8039327 A JP 8039327A JP 3932796 A JP3932796 A JP 3932796A JP H09231523 A JPH09231523 A JP H09231523A
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センス電流の利用効率の高い、狭トラック化
に適した構造のＭＲヘッドを提供する。 【解決手段】 本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドは、磁
気記録媒体からの信号磁界を抵抗変化を利用して検出す
る磁気抵抗効果層６と、磁気抵抗効果層６に横方向バイ
アス磁界を印加するための軟磁性バイアス層４と、磁気
抵抗効果層６に縦方向バイアス磁界を印加するための縦
バイアス印加層７と、磁気抵抗効果層６にセンス電流を
供給するための電極層８とを備えている。そして、軟磁
性バイアス層４の飽和磁束密度と比抵抗との積が、８０
〔Ｔ・μΩcm〕以上である。ある。
に適した構造のＭＲヘッドを提供する。 【解決手段】 本発明に係る磁気抵抗効果ヘッドは、磁
気記録媒体からの信号磁界を抵抗変化を利用して検出す
る磁気抵抗効果層６と、磁気抵抗効果層６に横方向バイ
アス磁界を印加するための軟磁性バイアス層４と、磁気
抵抗効果層６に縦方向バイアス磁界を印加するための縦
バイアス印加層７と、磁気抵抗効果層６にセンス電流を
供給するための電極層８とを備えている。そして、軟磁
性バイアス層４の飽和磁束密度と比抵抗との積が、８０
〔Ｔ・μΩcm〕以上である。ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体から
情報の読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関するもの
である。
情報の読み出しを行う磁気抵抗効果ヘッドに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、薄膜形成技術やフォ
トリソグラフィ技術を駆使して基板上に微細な磁気回路
を形成後、機械加工工程を経て作製される。この薄膜磁
気ヘッドは、近年の磁気ディスク装置及び磁気テープ装
置等の磁気記録装置の高記録密度化に欠かせない、主要
な技術の一つとなっている。特に、磁気抵抗効果を利用
した読み出し専用の磁気抵抗効果ヘッド（以下、「ＭＲ
ヘッド」という。）は、ハード磁気ディスク装置の小型
化及び大容量化を推進するキーデバイスである。
トリソグラフィ技術を駆使して基板上に微細な磁気回路
を形成後、機械加工工程を経て作製される。この薄膜磁
気ヘッドは、近年の磁気ディスク装置及び磁気テープ装
置等の磁気記録装置の高記録密度化に欠かせない、主要
な技術の一つとなっている。特に、磁気抵抗効果を利用
した読み出し専用の磁気抵抗効果ヘッド（以下、「ＭＲ
ヘッド」という。）は、ハード磁気ディスク装置の小型
化及び大容量化を推進するキーデバイスである。
【０００３】ハード磁気ディスク装置を大容量化するに
は、情報記録トラックの高密度化が必須の条件であるた
め、ＭＲヘッドの狭トラック化を進める必要がある。と
ころが、ＭＲヘッドの読み出し出力はその読み出しトラ
ック幅に比例するために、狭トラック化が進むほど、出
力が低下するという問題がある。
は、情報記録トラックの高密度化が必須の条件であるた
め、ＭＲヘッドの狭トラック化を進める必要がある。と
ころが、ＭＲヘッドの読み出し出力はその読み出しトラ
ック幅に比例するために、狭トラック化が進むほど、出
力が低下するという問題がある。
【０００４】狭トラック化が進んだ場合にも読み出し出
力を常に一定のレベルに維持する施策として、ＭＲヘッ
ドのセンス電流を大きくする方法が考えられる。しか
し、この場合、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）のジュー
ル発熱による温度上昇が懸念される。温度上昇によるＭ
Ｒヘッドの劣化は、ＭＲ素子の抵抗値及び抵抗変化率の
変動、ＭＲ素子を最適なバイアス状態に保持するための
バイアス膜の磁気特性変化、熱応力等として現れる。そ
して、実用上最も注意すべき点は、エレクトロマイグレ
ーションの加速進行によるＭＲ素子の寿命の低減であ
る。例えば、環境温度に対し３０℃程度のＭＲ素子の温
度上昇があった場合、エレクトロマイグレーションによ
り断線に至るまでの寿命は、温度上昇がない場合に比べ
１０分の１以下となることが予測される。
力を常に一定のレベルに維持する施策として、ＭＲヘッ
ドのセンス電流を大きくする方法が考えられる。しか
し、この場合、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）のジュー
ル発熱による温度上昇が懸念される。温度上昇によるＭ
Ｒヘッドの劣化は、ＭＲ素子の抵抗値及び抵抗変化率の
変動、ＭＲ素子を最適なバイアス状態に保持するための
バイアス膜の磁気特性変化、熱応力等として現れる。そ
して、実用上最も注意すべき点は、エレクトロマイグレ
ーションの加速進行によるＭＲ素子の寿命の低減であ
る。例えば、環境温度に対し３０℃程度のＭＲ素子の温
度上昇があった場合、エレクトロマイグレーションによ
り断線に至るまでの寿命は、温度上昇がない場合に比べ
１０分の１以下となることが予測される。
【０００５】これとは別の方法として、センス電流値そ
のものは大きく変えずに、センス電流の利用効率を高め
る方法が考えられる。ＭＲ素子は、通常、磁気記録媒体
からの信号磁界を抵抗変化を利用して検出する磁気抵抗
効果層（以下、「ＭＲ層」という。）と、磁気抵抗変化
を媒体磁界に対し線形応答化するためにＭＲ層に横方向
バイアス磁界を印加するための軟磁性バイアス層（以
下、「ＳＡＬ層」という。）と、ＭＲ層及びＳＡＬ層を
磁気的に分離する磁気分離層との積層構造からなる。セ
ンス電流は、これらの層のトラック部領域（感磁領域）
の抵抗比に従いそれぞれの層に分流する。そのため、Ｓ
ＡＬ層や磁気分離層のトラック部領域の抵抗値がＭＲ層
のそれに対し相対的に小さい場合、ＭＲ層に流れるセン
ス電流の分流比が小さくなる。ＭＲヘッドの読み出し出
力はＭＲ層を流れるセンス電流に比例するため、同じセ
ンス電流を流してもＭＲ層へのセンス電流分流比が小さ
い場合は、読み出し出力のロスが大きくなる。したがっ
て、ある一定のセンス電流値に対し、ＭＲヘッドの読み
出し出力のロスを低減するには、ＭＲ層へのセンス電流
分流比を大きくすること、すなわちセンス電流の利用効
率を高めることが有効な手段となり得る。
のものは大きく変えずに、センス電流の利用効率を高め
る方法が考えられる。ＭＲ素子は、通常、磁気記録媒体
からの信号磁界を抵抗変化を利用して検出する磁気抵抗
効果層（以下、「ＭＲ層」という。）と、磁気抵抗変化
を媒体磁界に対し線形応答化するためにＭＲ層に横方向
バイアス磁界を印加するための軟磁性バイアス層（以
下、「ＳＡＬ層」という。）と、ＭＲ層及びＳＡＬ層を
磁気的に分離する磁気分離層との積層構造からなる。セ
ンス電流は、これらの層のトラック部領域（感磁領域）
の抵抗比に従いそれぞれの層に分流する。そのため、Ｓ
ＡＬ層や磁気分離層のトラック部領域の抵抗値がＭＲ層
のそれに対し相対的に小さい場合、ＭＲ層に流れるセン
ス電流の分流比が小さくなる。ＭＲヘッドの読み出し出
力はＭＲ層を流れるセンス電流に比例するため、同じセ
ンス電流を流してもＭＲ層へのセンス電流分流比が小さ
い場合は、読み出し出力のロスが大きくなる。したがっ
て、ある一定のセンス電流値に対し、ＭＲヘッドの読み
出し出力のロスを低減するには、ＭＲ層へのセンス電流
分流比を大きくすること、すなわちセンス電流の利用効
率を高めることが有効な手段となり得る。
【０００６】ＭＲ層へのセンス電流分流比を大きくする
施策として、実開昭６０−１５９５１８号公報にはＳＡ
Ｌ層に非晶質の軟磁性層を用いた構造が開示されてい
る。また、特開平３−０５４７１３号公報には、Ｆｅ又
はＦｅを主成分とする合金と、Ｓｉｏ2 又はＳｉｏ2 を
主成分とする絶縁体との積層膜により、ＳＡＬ層を形成
した構造が開示されている。いずれの場合も、ＳＡＬ層
の比抵抗がＭＲ層のそれに比較して著しく高いため、Ｍ
Ｒ層へのセンス電流分流比の大きい、センス電流の利用
効率の高いＭＲヘッドを実現することが可能である。
施策として、実開昭６０−１５９５１８号公報にはＳＡ
Ｌ層に非晶質の軟磁性層を用いた構造が開示されてい
る。また、特開平３−０５４７１３号公報には、Ｆｅ又
はＦｅを主成分とする合金と、Ｓｉｏ2 又はＳｉｏ2 を
主成分とする絶縁体との積層膜により、ＳＡＬ層を形成
した構造が開示されている。いずれの場合も、ＳＡＬ層
の比抵抗がＭＲ層のそれに比較して著しく高いため、Ｍ
Ｒ層へのセンス電流分流比の大きい、センス電流の利用
効率の高いＭＲヘッドを実現することが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上で述べた二つの例で
は、ＳＡＬ層のトラック部領域の抵抗値を高める施策と
して、ＳＡＬ層を形成する材料の比抵抗値に着目してい
る。しかし、実際にＭＲヘッドを設計する場合には、Ｍ
Ｒ層に好適な横バイアス磁界を印加するために、ＳＡＬ
層の飽和磁束密度と膜厚との積が重要なパラメータとな
る。これについては、例えば特公平７−６０４９８公報
に記載されているように、ＳＡＬ層の飽和磁束密度と膜
厚との積を、ＭＲ層の飽和磁束密度と膜厚との積に対し
６０％以上９０％以下の値に設定することが望ましい。
は、ＳＡＬ層のトラック部領域の抵抗値を高める施策と
して、ＳＡＬ層を形成する材料の比抵抗値に着目してい
る。しかし、実際にＭＲヘッドを設計する場合には、Ｍ
Ｒ層に好適な横バイアス磁界を印加するために、ＳＡＬ
層の飽和磁束密度と膜厚との積が重要なパラメータとな
る。これについては、例えば特公平７−６０４９８公報
に記載されているように、ＳＡＬ層の飽和磁束密度と膜
厚との積を、ＭＲ層の飽和磁束密度と膜厚との積に対し
６０％以上９０％以下の値に設定することが望ましい。
【０００８】このことを考慮すると、仮にＳＡＬ層に高
比抵抗特性を有する材料を用いたとしても、その飽和磁
束密度が小さい場合にはＳＡＬ層として好適な膜厚値は
相対的に大きくしなければならない。つまり、ＳＡＬ層
のトラック部領域の抵抗値はその比抵抗に比例し膜厚に
反比例するため、ＳＡＬ層に飽和磁束密度の低い材料を
用いた場合は、結果的にＳＡＬ層の高比抵抗特性が十分
に生かされないという問題が生ずる。従来技術では、こ
のようなＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵抗との最適な関
係について何ら考慮されていない。
比抵抗特性を有する材料を用いたとしても、その飽和磁
束密度が小さい場合にはＳＡＬ層として好適な膜厚値は
相対的に大きくしなければならない。つまり、ＳＡＬ層
のトラック部領域の抵抗値はその比抵抗に比例し膜厚に
反比例するため、ＳＡＬ層に飽和磁束密度の低い材料を
用いた場合は、結果的にＳＡＬ層の高比抵抗特性が十分
に生かされないという問題が生ずる。従来技術では、こ
のようなＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵抗との最適な関
係について何ら考慮されていない。
【０００９】
【発明の目的】本発明の目的は、ＳＡＬ層の飽和磁束密
度と比抵抗との値を最適な範囲に設定することにより、
センス電流の利用効率の高い、狭トラック化に適した構
造のＭＲヘッドを提供することにある。
度と比抵抗との値を最適な範囲に設定することにより、
センス電流の利用効率の高い、狭トラック化に適した構
造のＭＲヘッドを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＭＲヘッド
は、磁気記録媒体からの信号磁界を抵抗変化を利用して
検出するＭＲ層と、ＭＲ層に横方向バイアス磁界を印加
するためのＳＡＬ層と、ＭＲ層に縦方向バイアス磁界を
印加するための縦バイアス印加層と、ＭＲ層にセンス電
流を供給するための電極層とを備えたものである。そし
て、ＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵抗との積が８０〔Ｔ
・μΩcm〕（テスラ・マイクロオームセンチメートル）
以上となっている。
は、磁気記録媒体からの信号磁界を抵抗変化を利用して
検出するＭＲ層と、ＭＲ層に横方向バイアス磁界を印加
するためのＳＡＬ層と、ＭＲ層に縦方向バイアス磁界を
印加するための縦バイアス印加層と、ＭＲ層にセンス電
流を供給するための電極層とを備えたものである。そし
て、ＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵抗との積が８０〔Ｔ
・μΩcm〕（テスラ・マイクロオームセンチメートル）
以上となっている。
【００１１】ＳＡＬ層は、Ｃｏを主成分とした非晶質材
料からなるものとしてもよい。ＳＡＬ層は、Ｎｉ−Ｆｅ
−Ｍを含む材料からなり、このＭがＲｈ，Ｐｄ，Ｎｂ，
Ｚｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｉの中から選択される少なくとも１つ
の元素であってもよい。縦バイアス印加層は、硬質磁性
体、又は強磁性体の層に直接接触する反強磁性体からな
るものでもよい。ＭＲ層及びＳＡＬ層は、磁気記録装置
として組み立てられたときのトラック部領域（感磁領
域）の長さと実質的に等しく形成されたものでもよい。
料からなるものとしてもよい。ＳＡＬ層は、Ｎｉ−Ｆｅ
−Ｍを含む材料からなり、このＭがＲｈ，Ｐｄ，Ｎｂ，
Ｚｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｉの中から選択される少なくとも１つ
の元素であってもよい。縦バイアス印加層は、硬質磁性
体、又は強磁性体の層に直接接触する反強磁性体からな
るものでもよい。ＭＲ層及びＳＡＬ層は、磁気記録装置
として組み立てられたときのトラック部領域（感磁領
域）の長さと実質的に等しく形成されたものでもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るＭＲヘッド
の第１及び第２実施形態を示し、磁気記録装置として組
み立てられたときの、磁気記録媒体の表面に平行な面で
切った場合の断面図である。以下の文中における横方向
及び縦方向は、それぞれ図面における紙面垂直方向及び
左右方向に対応している。
の第１及び第２実施形態を示し、磁気記録装置として組
み立てられたときの、磁気記録媒体の表面に平行な面で
切った場合の断面図である。以下の文中における横方向
及び縦方向は、それぞれ図面における紙面垂直方向及び
左右方向に対応している。
【００１３】第１実施形態のＭＲヘッドは、ＭＲ層６
と、磁気分離層５と、ＭＲ層６に対し横方向バイアス磁
界を印加するためのＳＡＬ層４とが、基板１上の、磁気
記録装置として組み立てられたときのトラック部領域
（感磁領域）１０に形成されている。そして、その両側
に、ＭＲ層６に縦バイアス磁界を印加するための縦バイ
アス印加層７が設けられ、その上部にＭＲ層６にセンス
電流を供給するための電極層８が形成されている。これ
らは、非磁性かつ電気絶縁性を有するギャップ層３ａ，
３ｂを介して一対の磁気シールド層２ａ，３ｂに挟み込
まれるように形成されており、さらにその上部にオーバ
ーコート層９が形成された構造となっている。
と、磁気分離層５と、ＭＲ層６に対し横方向バイアス磁
界を印加するためのＳＡＬ層４とが、基板１上の、磁気
記録装置として組み立てられたときのトラック部領域
（感磁領域）１０に形成されている。そして、その両側
に、ＭＲ層６に縦バイアス磁界を印加するための縦バイ
アス印加層７が設けられ、その上部にＭＲ層６にセンス
電流を供給するための電極層８が形成されている。これ
らは、非磁性かつ電気絶縁性を有するギャップ層３ａ，
３ｂを介して一対の磁気シールド層２ａ，３ｂに挟み込
まれるように形成されており、さらにその上部にオーバ
ーコート層９が形成された構造となっている。
【００１４】次に、本実施形態のＭＲヘッドを実際に作
製した例を説明する。
製した例を説明する。
【００１５】基板１としてＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板を用
い、磁気シールド層２ａとして膜厚２〔μｍ〕のメッキ
Ｎｉ−Ｆｅ膜を成膜し、イオンエッチングにより所定形
状にパターニングした。続いて、ギャップ層３ａとして
膜厚０．１〔μｍ〕のＡｌ2Ｏ3 膜をスパッタ法で成膜
した後、スパッタ法により、ＳＡＬ層４としてＣｏ−Ｚ
ｒ−Ｍｏ膜、磁気分離層５として膜厚１０[nm]のＴａ
膜、ＭＲ層６として膜厚１５[nm]のＮｉ−Ｆｅ膜を形成
し、これらの積層体がトラック部領域（感磁領域）１０
のみに残存するようにイオンエッチングによりパターニ
ングした。このとき、ＳＡＬ層４を形成するＣｏ−Ｚｒ
−Ｍｏ膜の組成比を変化させることにより、図２に示す
ような５つの試料を作製した。また、ＭＲ層６における
飽和磁束密度の値と膜厚との積に対し、ＳＡＬ層４の飽
和磁束密度の大きさと膜厚との積が７０％の値になるよ
うに、ＳＡＬ層４の膜厚値を調整した。続いて、この三
層積層膜の両側にスパッタ法により、縦バイアス印加層
７として膜厚２５[nm]のＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ膜を形成し
た。その後、膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｕスパッタ膜に
より、所定形状の電極層８を形成し、再びギャップ層３
ｂとして膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜をスパッ
タ法で成膜した後、膜厚２〔μｍ〕のメッキＮｉ−Ｆｅ
膜により磁気シールド層２ｂを形成した。最後にオーバ
ーコート層９として、スパッタ法により膜厚５０〔μ
ｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜した。以上の工程を終えた
後、所定の機械研磨工程及びヘッドアセンブリ工程を経
て、ＭＲヘッドの作製が完了した。
い、磁気シールド層２ａとして膜厚２〔μｍ〕のメッキ
Ｎｉ−Ｆｅ膜を成膜し、イオンエッチングにより所定形
状にパターニングした。続いて、ギャップ層３ａとして
膜厚０．１〔μｍ〕のＡｌ2Ｏ3 膜をスパッタ法で成膜
した後、スパッタ法により、ＳＡＬ層４としてＣｏ−Ｚ
ｒ−Ｍｏ膜、磁気分離層５として膜厚１０[nm]のＴａ
膜、ＭＲ層６として膜厚１５[nm]のＮｉ−Ｆｅ膜を形成
し、これらの積層体がトラック部領域（感磁領域）１０
のみに残存するようにイオンエッチングによりパターニ
ングした。このとき、ＳＡＬ層４を形成するＣｏ−Ｚｒ
−Ｍｏ膜の組成比を変化させることにより、図２に示す
ような５つの試料を作製した。また、ＭＲ層６における
飽和磁束密度の値と膜厚との積に対し、ＳＡＬ層４の飽
和磁束密度の大きさと膜厚との積が７０％の値になるよ
うに、ＳＡＬ層４の膜厚値を調整した。続いて、この三
層積層膜の両側にスパッタ法により、縦バイアス印加層
７として膜厚２５[nm]のＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ膜を形成し
た。その後、膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｕスパッタ膜に
より、所定形状の電極層８を形成し、再びギャップ層３
ｂとして膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜をスパッ
タ法で成膜した後、膜厚２〔μｍ〕のメッキＮｉ−Ｆｅ
膜により磁気シールド層２ｂを形成した。最後にオーバ
ーコート層９として、スパッタ法により膜厚５０〔μ
ｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜した。以上の工程を終えた
後、所定の機械研磨工程及びヘッドアセンブリ工程を経
て、ＭＲヘッドの作製が完了した。
【００１６】作製したＭＲヘッドについて、同一センス
電流値（６[mA]）の条件のもとで電磁変換特性を調べた
結果を、図３に示す。ＭＲヘッドが動作上十分なＳ／Ｎ
比（出力−ノイズ比）を確保するためには、孤立波出力
が５００〔μＶ〕以上であること、及び波形の非対称性
が＋１０〜−１０％の範囲にあることが必要である。こ
こで波形の非対称性は、（ＶoP+ −ＶoP- ）／（ＶoP+
＋ＶoP- ) で定義される量である。図３より、試料Ｎ
ｏ. ３，４，５のＭＲヘッド、すなわちＳＡＬ層の飽和
磁束密度と比抵抗との積が８０〔Ｔ・μΩcm〕以上のＭ
Ｒヘッドについては、この条件を満たしており、優れた
電磁変換特性が実現した。これは、ＳＡＬ層の飽和磁束
密度と比抵抗との積を上記範囲に設定することによっ
て、同一センス電流値の場合でもＭＲ層へのセンス電流
分流比が大きい、センス電流の利用効率の高い構造が実
現したことに起因すると考えられる。
電流値（６[mA]）の条件のもとで電磁変換特性を調べた
結果を、図３に示す。ＭＲヘッドが動作上十分なＳ／Ｎ
比（出力−ノイズ比）を確保するためには、孤立波出力
が５００〔μＶ〕以上であること、及び波形の非対称性
が＋１０〜−１０％の範囲にあることが必要である。こ
こで波形の非対称性は、（ＶoP+ −ＶoP- ）／（ＶoP+
＋ＶoP- ) で定義される量である。図３より、試料Ｎ
ｏ. ３，４，５のＭＲヘッド、すなわちＳＡＬ層の飽和
磁束密度と比抵抗との積が８０〔Ｔ・μΩcm〕以上のＭ
Ｒヘッドについては、この条件を満たしており、優れた
電磁変換特性が実現した。これは、ＳＡＬ層の飽和磁束
密度と比抵抗との積を上記範囲に設定することによっ
て、同一センス電流値の場合でもＭＲ層へのセンス電流
分流比が大きい、センス電流の利用効率の高い構造が実
現したことに起因すると考えられる。
【００１７】次に、本発明に係るＭＲヘッドの第２実施
形態について図１を用いて説明する。
形態について図１を用いて説明する。
【００１８】基板１としてＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板を用
い、磁気シールド層２ａとして膜厚２〔μｍ〕のメッキ
Ｎｉ−Ｆｅ膜を成膜し、イオンエッチングにより所定形
状にパターニングした。続いて、ギャップ層３ａとして
膜厚０．１〔μｍ〕のＡｌ2Ｏ3 膜をスパッタ法で成膜
した後、スパッタ法により、ＳＡＬ層４としてＮｉ−Ｆ
ｅ−Ｎｂ膜、磁気分離層５として膜厚１０[nm]のＴａ
膜、ＭＲ層６として膜厚１５[nm]のＮｉ−Ｆｅ膜を形成
し、これらの積層体がトラック部領域（感磁領域）１０
のみに残存するようにイオンエッチングによりパターニ
ングした。このとき、ＳＡＬ層４を形成するＮｉ−Ｆｅ
−Ｎｂ膜のＮｉ組成比を変化させることにより、図４に
示すような５つの試料を作製した。また、ＭＲ層６にお
ける飽和磁束密度の値と膜厚との積に対し、ＳＡＬ層４
の飽和磁束密度の大きさと膜厚との積が７０％の値にあ
るようＳＡＬ層４の膜厚値を調整した。以下、第１実施
形態と同様の工程を経てＭＲヘッドの作製が完了した。
い、磁気シールド層２ａとして膜厚２〔μｍ〕のメッキ
Ｎｉ−Ｆｅ膜を成膜し、イオンエッチングにより所定形
状にパターニングした。続いて、ギャップ層３ａとして
膜厚０．１〔μｍ〕のＡｌ2Ｏ3 膜をスパッタ法で成膜
した後、スパッタ法により、ＳＡＬ層４としてＮｉ−Ｆ
ｅ−Ｎｂ膜、磁気分離層５として膜厚１０[nm]のＴａ
膜、ＭＲ層６として膜厚１５[nm]のＮｉ−Ｆｅ膜を形成
し、これらの積層体がトラック部領域（感磁領域）１０
のみに残存するようにイオンエッチングによりパターニ
ングした。このとき、ＳＡＬ層４を形成するＮｉ−Ｆｅ
−Ｎｂ膜のＮｉ組成比を変化させることにより、図４に
示すような５つの試料を作製した。また、ＭＲ層６にお
ける飽和磁束密度の値と膜厚との積に対し、ＳＡＬ層４
の飽和磁束密度の大きさと膜厚との積が７０％の値にあ
るようＳＡＬ層４の膜厚値を調整した。以下、第１実施
形態と同様の工程を経てＭＲヘッドの作製が完了した。
【００１９】作製したＭＲヘッドについて、同一センス
電流値（６[mA]）の条件のもとで電磁変換特性を調べた
結果を、図５に示す。図５から明らかなように、第１実
施形態の場合と同様に、ＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵
抗との積が８０〔Ｔ・μΩcm〕以上のＭＲヘッド（試料
Ｎｏ. ８，９）については、孤立波出力として５００
〔μＶ〕以上、及び再生波形の非対称性が＋１０〜−１
０％の優れた電磁変換特性が実現した。
電流値（６[mA]）の条件のもとで電磁変換特性を調べた
結果を、図５に示す。図５から明らかなように、第１実
施形態の場合と同様に、ＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵
抗との積が８０〔Ｔ・μΩcm〕以上のＭＲヘッド（試料
Ｎｏ. ８，９）については、孤立波出力として５００
〔μＶ〕以上、及び再生波形の非対称性が＋１０〜−１
０％の優れた電磁変換特性が実現した。
【００２０】図６は、本発明に係るＭＲヘッドの第３実
施形態を示し、磁気記録装置として組み立てられたとき
の、磁気記録媒体の表面に平行な面で切った場合の断面
図である。以下の文中における横方向及び縦方向は、そ
れぞれ図面における紙面垂直方向及び左右方向に対応し
ている。
施形態を示し、磁気記録装置として組み立てられたとき
の、磁気記録媒体の表面に平行な面で切った場合の断面
図である。以下の文中における横方向及び縦方向は、そ
れぞれ図面における紙面垂直方向及び左右方向に対応し
ている。
【００２１】本実施形態のＭＲヘッドは、基板１１上
に、ＭＲ層１６と、磁気分離層１５と、ＭＲ層１６に対
し横方向バイアス磁界を印加するためのＳＡＬ層１４と
が形成されている。その上部にＭＲ層１６に縦バイアス
磁界を印加するための縦バイアス印加層１７と、ＭＲ層
１６にセンス電流を供給するための電極層１８とが形成
されている。電極層１８は、磁気記録装置として組み立
てられたときのトラック部領域（感磁領域）１０に相当
する距離だけ離れている。これらは、非磁性かつ電気絶
縁性を有するギャップ層１３ａ，１３ｂを介して一対の
磁気シールド層１２ａ，１２ｂに挟み込まれるように形
成されており、さらにその上部にオーバーコート層１９
が形成された構造となっている。
に、ＭＲ層１６と、磁気分離層１５と、ＭＲ層１６に対
し横方向バイアス磁界を印加するためのＳＡＬ層１４と
が形成されている。その上部にＭＲ層１６に縦バイアス
磁界を印加するための縦バイアス印加層１７と、ＭＲ層
１６にセンス電流を供給するための電極層１８とが形成
されている。電極層１８は、磁気記録装置として組み立
てられたときのトラック部領域（感磁領域）１０に相当
する距離だけ離れている。これらは、非磁性かつ電気絶
縁性を有するギャップ層１３ａ，１３ｂを介して一対の
磁気シールド層１２ａ，１２ｂに挟み込まれるように形
成されており、さらにその上部にオーバーコート層１９
が形成された構造となっている。
【００２２】次に、第３実施形態のＭＲヘッドを実際に
作製した例を説明する。
作製した例を説明する。
【００２３】基板１１としてＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板を
用い、磁気シールド層１２ａとして膜厚２〔μｍ〕のメ
ッキＮｉ−Ｆｅ膜を成膜し、イオンエッチングにより所
定形状にパターニングした。続いて、ギャップ層１３ａ
として膜厚０．１〔μｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜をスパッタ法
で成膜した後、スパッタ法により、ＳＡＬ層１４として
Ｃｏ−Ｚｒ−Ｍｏ非晶質膜、磁気分離層１５として膜厚
１５[nm]のＴａ膜、ＭＲ層１６として膜厚２０[nm]のＮ
ｉ−Ｆｅ膜を形成した。このとき、ＳＡＬ層１４を形成
するＣｏ−Ｚｒ−Ｍｏ膜のＣｏ組成比を変化させること
により、図７に示すような５つの試料を作製した。ま
た、ＭＲ層１６における飽和磁化の値と膜厚との積に対
し、ＳＡＬ層１４の飽和磁束密度の大きさと膜厚との積
が７０％の値になるように、ＳＡＬ層１４の膜厚値を調
整した。続いて、これらの積層体に接して、縦バイアス
印加層１７として膜厚２５[nm]のＮｉ−Ｍｎ膜と電極層
１８として膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｕスパッタ膜とを
成膜し、所定形状にパターニングすることにより、トラ
ック部領域（感磁領域）１０を形成した。そして、再び
ギャップ層１３ｂとして膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｌ2
Ｏ3 膜をスパッタ法で成膜した後、膜厚２〔μｍ〕のメ
ッキＮｉ−Ｆｅ膜により磁気シールド層１２ｂを形成し
た。最後に、オーバーコート層１９として、スパッタ法
により膜厚５０〔μｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜した。以
上の工程を終えた後、所定の機械研磨工程及びヘッドア
センブリ工程を経て、ＭＲヘッドの作製が完了した。
用い、磁気シールド層１２ａとして膜厚２〔μｍ〕のメ
ッキＮｉ−Ｆｅ膜を成膜し、イオンエッチングにより所
定形状にパターニングした。続いて、ギャップ層１３ａ
として膜厚０．１〔μｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜をスパッタ法
で成膜した後、スパッタ法により、ＳＡＬ層１４として
Ｃｏ−Ｚｒ−Ｍｏ非晶質膜、磁気分離層１５として膜厚
１５[nm]のＴａ膜、ＭＲ層１６として膜厚２０[nm]のＮ
ｉ−Ｆｅ膜を形成した。このとき、ＳＡＬ層１４を形成
するＣｏ−Ｚｒ−Ｍｏ膜のＣｏ組成比を変化させること
により、図７に示すような５つの試料を作製した。ま
た、ＭＲ層１６における飽和磁化の値と膜厚との積に対
し、ＳＡＬ層１４の飽和磁束密度の大きさと膜厚との積
が７０％の値になるように、ＳＡＬ層１４の膜厚値を調
整した。続いて、これらの積層体に接して、縦バイアス
印加層１７として膜厚２５[nm]のＮｉ−Ｍｎ膜と電極層
１８として膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｕスパッタ膜とを
成膜し、所定形状にパターニングすることにより、トラ
ック部領域（感磁領域）１０を形成した。そして、再び
ギャップ層１３ｂとして膜厚０．１５〔μｍ〕のＡｌ2
Ｏ3 膜をスパッタ法で成膜した後、膜厚２〔μｍ〕のメ
ッキＮｉ−Ｆｅ膜により磁気シールド層１２ｂを形成し
た。最後に、オーバーコート層１９として、スパッタ法
により膜厚５０〔μｍ〕のＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜した。以
上の工程を終えた後、所定の機械研磨工程及びヘッドア
センブリ工程を経て、ＭＲヘッドの作製が完了した。
【００２４】作製したＭＲヘッドについて、同一センス
電流値（６[mA]）の条件のもとで電磁変換特性を調べた
結果を、図７に示す。図７から明らかなように、第１及
び第２実施形態の場合と同様、ＳＡＬ層の飽和磁束密度
と比抵抗との積が８０〔Ｔ・μΩcm〕以上のＭＲヘッド
（試料ＮO.１３，１４，１５）については、独立波出力
として５００〔μＶ〕以上、及び再生波形の非対称性が
＋１０〜−１０％の優れた電磁変換特性が実現した。
電流値（６[mA]）の条件のもとで電磁変換特性を調べた
結果を、図７に示す。図７から明らかなように、第１及
び第２実施形態の場合と同様、ＳＡＬ層の飽和磁束密度
と比抵抗との積が８０〔Ｔ・μΩcm〕以上のＭＲヘッド
（試料ＮO.１３，１４，１５）については、独立波出力
として５００〔μＶ〕以上、及び再生波形の非対称性が
＋１０〜−１０％の優れた電磁変換特性が実現した。
【００２５】なお、上記三つの実施形態において、磁気
分離層５，１５は、Ｔａ以外にも、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｗ，Ｎ
ｂなどの単体又は二元以上の合金でもよい。また、ＭＲ
層６，１６はＮｉ−Ｆｅ以外にもＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏであ
っても、電極層８，１８はＡｕ以外にもＴａ，Ｗ，Ｃ
ｕ，Ｍｏであっても同様の結果が得られる。
分離層５，１５は、Ｔａ以外にも、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｗ，Ｎ
ｂなどの単体又は二元以上の合金でもよい。また、ＭＲ
層６，１６はＮｉ−Ｆｅ以外にもＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏであ
っても、電極層８，１８はＡｕ以外にもＴａ，Ｗ，Ｃ
ｕ，Ｍｏであっても同様の結果が得られる。
【００２６】第１及び第２実施形態における縦バイアス
印加層７は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ以外にも、Ｃｏ−Ｐｔ，
Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａであ
ってもよい。第３実施形態における縦バイアス印加層１
７は、Ｎｉ−Ｍｎ以外にも、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｒ，Ｆｅ−
Ｍｎ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｍｎ，Ｐｄ−Ｍｎ，Ｐ
ｔ−Ｍｎ，Ｒｈ−Ｍｎ，Ｎｉ−Ｏ，Ｃｏ−Ｏ，Ｎｉ−Ｃ
ｏ−Ｏ，Ｎｉ−Ｏ／Ｃｏ−Ｏ積層膜であってもよい。
印加層７は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ以外にも、Ｃｏ−Ｐｔ，
Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａであ
ってもよい。第３実施形態における縦バイアス印加層１
７は、Ｎｉ−Ｍｎ以外にも、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｒ，Ｆｅ−
Ｍｎ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ，Ｉｒ−Ｍｎ，Ｐｄ−Ｍｎ，Ｐ
ｔ−Ｍｎ，Ｒｈ−Ｍｎ，Ｎｉ−Ｏ，Ｃｏ−Ｏ，Ｎｉ−Ｃ
ｏ−Ｏ，Ｎｉ−Ｏ／Ｃｏ−Ｏ積層膜であってもよい。
【００２７】また上記三つの実施形態において、ＭＲ層
の飽和磁束密度の値と膜厚との積に対し、ＳＡＭ層の飽
和磁束密度の大きさと膜厚との積が７０％の値になるよ
うＳＡＬ層の膜厚値を調整したが、他にもＭＲ層の飽和
磁束密度の値と膜厚の積に対し、ＳＡＬの飽和磁束密度
の大きさと膜厚との積が６０％〜９０％の範囲に設定し
ても同様の効果が得られる。
の飽和磁束密度の値と膜厚との積に対し、ＳＡＭ層の飽
和磁束密度の大きさと膜厚との積が７０％の値になるよ
うＳＡＬ層の膜厚値を調整したが、他にもＭＲ層の飽和
磁束密度の値と膜厚の積に対し、ＳＡＬの飽和磁束密度
の大きさと膜厚との積が６０％〜９０％の範囲に設定し
ても同様の効果が得られる。
【００２８】本発明は、上述のＭＲヘッドに書き込み用
のインダクティブ（ＩＤ）ヘッドを備えた、いわゆるＭ
Ｒ−ＩＤ複合ヘッドについても適用できる。もちろんこ
の場合にも、その作用及び効果は同様に得られる。
のインダクティブ（ＩＤ）ヘッドを備えた、いわゆるＭ
Ｒ−ＩＤ複合ヘッドについても適用できる。もちろんこ
の場合にも、その作用及び効果は同様に得られる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵抗の値を最適な範囲に設
定することにより、センス電流の利用効率の高い、狭ト
ラック化に適した構造のＭＲヘッドを提供することがで
きる。
ＳＡＬ層の飽和磁束密度と比抵抗の値を最適な範囲に設
定することにより、センス電流の利用効率の高い、狭ト
ラック化に適した構造のＭＲヘッドを提供することがで
きる。
【図１】本発明に係るＭＲヘッドの第１及び第２実施形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るＭＲヘッドの第１実施形態におけ
る、ＳＡＬ層に関する図表である。
る、ＳＡＬ層に関する図表である。
【図３】本発明に係るＭＲヘッドの第１実施形態におけ
る、「孤立波出力及び再生波形非対称性」と「ＳＡＬ層
の飽和磁束密度と比抵抗との積」との関係を示す図であ
る。
る、「孤立波出力及び再生波形非対称性」と「ＳＡＬ層
の飽和磁束密度と比抵抗との積」との関係を示す図であ
る。
【図４】本発明に係るＭＲヘッドの第２実施形態におけ
る、ＳＡＬ層に関する図表である。
る、ＳＡＬ層に関する図表である。
【図５】本発明に係るＭＲヘッドの第２実施形態におけ
る、「孤立波出力及び再生波形非対称性」と「ＳＡＬ層
の飽和磁束密度と比抵抗との積」との関係を示す図であ
る。
る、「孤立波出力及び再生波形非対称性」と「ＳＡＬ層
の飽和磁束密度と比抵抗との積」との関係を示す図であ
る。
【図６】本発明に係るＭＲヘッドの第３実施形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図７】本発明に係るＭＲヘッドの第３実施形態におけ
る、ＳＡＬ層に関する図表である。
る、ＳＡＬ層に関する図表である。
【図８】本発明に係るＭＲヘッドの第３実施形態におけ
る、「孤立波出力及び再生波形非対称性」と「ＳＡＬ層
の飽和磁束密度と比抵抗との積」との関係を示す図であ
る。
る、「孤立波出力及び再生波形非対称性」と「ＳＡＬ層
の飽和磁束密度と比抵抗との積」との関係を示す図であ
る。
１，１１ 基板 ２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ 磁気シールド層 ３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ ギャップ層 ４，１４ 軟磁性バイアス（ＳＡＬ）層 ５，１５ 磁気分離層 ６，１６ 磁気抵抗効果（ＭＲ）層 ７，１７ 縦バイアス印加層 ８，１８ 電極層 ９，１９ オーバーコート層 １０ トラック部領域（感磁領域）
Claims (6)
- 【請求項１】 磁気記録媒体からの信号磁界を抵抗変化
を利用して検出する磁気抵抗効果層と、この磁気抵抗効
果層に横方向バイアス磁界を印加するための軟磁性バイ
アス層と、前記磁気抵抗効果層に縦方向バイアス磁界を
印加するための縦バイアス印加層と、前記磁気抵抗効果
層にセンス電流を供給するための電極層とを備えた磁気
抵抗効果ヘッドにおいて、 前記軟磁性バイアス層の飽和磁束密度と比抵抗との積が
８０〔Ｔ・μΩcm〕以上であることを特徴とする磁気抵
抗効果ヘッド。 - 【請求項２】 前記軟磁性バイアス層がＣｏを主成分と
した非晶質材料からなることを特徴とする請求項１記載
の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項３】 前記軟磁性バイアス層がＮｉ−Ｆｅ−Ｍ
を含む材料からなり、このＭがＲｈ，Ｐｄ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｒ，Ｉ
ｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｉの中から選択される少なくとも１つ
の元素である請求項１記載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項４】 前記縦バイアス印加層が硬質磁性体から
なることを特徴とする請求項２又は３記載の磁気抵抗効
果ヘッド。 - 【請求項５】 前記縦バイアス印加層が強磁性体の層に
直接接触する反強磁性体からなることを特徴とする請求
項２又は３記載の磁気抵抗効果ヘッド。 - 【請求項６】 前記磁気抵抗効果層及び前記軟磁性バイ
アス層が、磁気記録装置として組み立てられたときのト
ラック部領域（感磁領域）の長さと実質的に等しいこと
を特徴とする請求項４又は５記載の磁気抵抗効果ヘッ
ド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039327A JPH09231523A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 磁気抵抗効果ヘッド |
| US08/806,690 US5800935A (en) | 1996-02-27 | 1997-02-26 | Magnetoresistive head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039327A JPH09231523A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09231523A true JPH09231523A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12550010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8039327A Pending JPH09231523A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 磁気抵抗効果ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5800935A (ja) |
| JP (1) | JPH09231523A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6583971B1 (en) * | 1999-03-09 | 2003-06-24 | Sae Magnetics (Hk) Ltd. | Elimination of electric-pop noise in MR/GMR device |
| JP2002185059A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Fujitsu Ltd | 磁気抵抗効果素子 |
| US20070279969A1 (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-06 | Raytheon Company | Intrusion detection apparatus and method |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159518A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Yoneda Seisakusho:Kk | ライタ−用発火ヤスリの製造方法 |
| JPH07118061B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1995-12-18 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果ヘッド |
| US5521005A (en) * | 1991-11-25 | 1996-05-28 | Hitachi, Ltd. | Magnetoresistive head |
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1997
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5800935A (en) | 1998-09-01 |
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