DE69702013T2

DE69702013T2 - Dünnfilm-Magnetkopf

Info

Publication number: DE69702013T2
Application number: DE69702013T
Authority: DE
Inventors: Yousuke Irie; Yasuhiro Kawawake; Hiroshi Sakakima; Mitsuo Satomi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2000-10-19
Anticipated expiration: 2017-02-22
Also published as: DE69738561D1; KR970063044A; EP0791916A2; EP0791916A3; EP0866444A1; EP0866444B1; US6084752A; EP0791916B1; US20010012186A1; DE69702013D1; US6400537B2; DE69738561T2; KR100259106B1

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dünnfilm-Magnetkopf, der eine Magnetowiderstandseffekt-Vorrichtung (nachstehend "MW-Vorrichtung") verwendet. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Dünnfilm-Magnetkopf für eine magnetische Aufzeichnung sehr hoher Dichte, der eine außergewöhnlich geringe Abschirmspaltbreite hat.

2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Schon seit langem wird an der Entwicklung eines Dünnfilm-Magnetkopfes mit einer MW-Vorrichtung gearbeitet. Fig. 6 zeigt die Schnittzeichnung eines Dünnfilm- Magnetkopfes mit einer herkömmlichen MW-Vorrichtung.
Der herkömmliche Dünnfilm-Magnetkopf 200 weist einen Aufzeichnungskopf- Abschnitt 180 und einen Wiedergabekopf-Abschnitt 190 auf. Der Aufzeichnungskopf- Abschnitt 180 weist Kopfkerne 12 und 13, die aus magnetischen Stoffen gebildet werden, und einen Aufzeichnungsspalt 14 auf, der aus einer nicht magnetischen Isolationsschicht gebildet wird. Außerdem wird ein Wicklungsleiter 11 durch die nicht magnetische Isolationsschicht geführt. Im Aufzeichnungskopf-Abschnitt 180 wird ein Magnetfeld, das durch den Wicklungsleiter 11 durchfließenden Strom erzeugt wird, zu den Kopfkernen 12 und 13 geführt, und die Aufzeichnung auf einem Medium wird mit dem aus dem Aufzeichnungsspalt 14 austretenden Magnetfeld durchgeführt. Dieser Typ des Aufzeichnungskopf-Abschnitts 180 wird als induktiver Aufzeichnungskopf bezeichnet.
Der Wiedergabekopf-Abschnitt 190 weist eine obere Abschirmung 13 (die als Aufzeichnungskopfkern 13 dient), eine untere Abschirmung 16, die aus Magnetschichten gebildet wird, und einen MW-Vorrichtungs-Abschnitt 15 in einem Abschirmspalt 17 zwischen der oberen Abschirmung 13 und der unteren Abschirmung 16 auf. Der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 15 ist mit Isolationsschichten 18 gegen die obere Abschirmung 13 und die untere Abschirmung 16 isoliert. Ein Zuleitungs-Abschnitt 19 ist so ausgebildet, dass er Strom in einer Richtung der Ebene des Dünnfilm-MW-Vorrichtungs-Abschnitts 15 zuführen kann. Herkömmlich wird als Material für den MW-Vorrichtungs-Abschnitt 15 eine Permalloy-Legierung (z. B. Ni0,8Fe0,2) verwendet. Der Wiedergabekopf-Abschnitt 190, der ein Magnetowiderstandseffekt-Kopf ist, erkennt eine Änderung des Signalmagnetfelds von einem Medium als Änderung des elektrischen Widerstands des MW- Vorrichtungs-Abschnitts 15, so dass der Kopfabschnitt 190 ein auf dem Medium aufgezeichnetes Signal auslesen kann. Anspruch 1 ist in Bezug auf JP-A-7296336, in dem ein Kopf beschrieben wird, der dem in Fig. 6 gezeigten gleicht, zweiteilig gestaltet worden.
Wenn eine Aufzeichnung hoher Dichte angestrebt wird, entstehen jedoch folgende Probleme, wenn das vorstehend beschriebene herkömmliche Verfahren verwendet wird. Da die Abschirmspaltbreite (in Fig. 6 mit dsg bezeichnet) gleich der kürzesten wiederzugebenden Signalwellenlänge oder kürzer als diese sein muss, ist es erforderlich, bei der Weiterentwicklung der Aufzeichnung hoher Dichte die Dicke der Isolationsschichten 18 und des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 15 weiter zu verringern. Künftig ist zu erwarten, dass die Abschirmspaltbreite ca. 100 nm oder weniger beträgt, und es wird erforderlich sein, dass die Dicke der Isolationsschicht 18 ca. 50 nm oder weniger beträgt. Es ist jedoch technisch schwierig, eine Isolationsschicht mit einer Dicke von ca. 50 nm oder weniger zu erzeugen und gute Isolationseigenschaften aufrecht zu erhalten, was von Nachteil für die Erreichung einer Aufzeichnung hoher Dichte ist.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der erfindungsgemäße Dünnfilm-Magnetkopf wird in Anspruch 1 beschrieben.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist der MW-Vorrichtungs- Abschnitt eine Mehrschichtstruktur auf, die einen sehr großen - Magnetowiderstandseffekt hat.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung fließt der Strom im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der Mehrschichtstruktur.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrschichtstruktur eine weichmagnetische Schicht auf und ist die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der weichmagnetischen Schicht im wesentlichen senkrecht zur Richtung eines zu erkennenden Magnetfelds.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrschichtstruktur eine hartmagnetische Schicht, eine weichmagnetische Schicht und eine zwischen der hart- und der weichmagnetischen Schicht erzeugte nicht magnetische Schicht auf und stimmt die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der hartmagnetischen Schicht im wesentlichen mit der Richtung eines zu erkennenden Magnetfelds überein.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Dünnfilm- Magnetkopf außerdem eine hauptsächlich aus Co bestehende magnetische Grenzschicht mit einer Dicke von ca. 0,1 bis 1 nm auf, die sich an mindestens einer der Grenzflächen zwischen der nicht magnetischen Schicht und der hartmagnetischen Schicht und zwischen der nicht magnetischen Schicht und der weichmagnetischen Schicht befindet.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der MW- Vorrichtungs-Abschnitt mehrere Mehrschichtstrukturen auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der MW- Vorrichtungs-Abschnitt außerdem eine nicht magnetische Schicht zwischen den Mehrschichtstrukturen auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrschichtstruktur eine antiferromagnetische Metallschicht, eine mit der antiferromagnetischen Metallschicht gekoppelte erste Magnetschicht, eine weichmagnetische Schicht und eine zwischen der ersten Magnetschicht und der weichmagnetischen Schicht erzeugte nicht magnetische Schicht in dieser Reihenfolge auf und stimmt die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der ersten Magnetschicht im wesentlichen mit der Richtung eines zu erkennenden Magnetfelds überein.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrschichtstruktur außerdem eine hauptsächlich aus Co bestehende magnetische Grenzschicht mit einer Dicke von ca. 0,1 bis 1 nm auf, die sich an mindestens einer der Grenzflächen zwischen der nicht magnetischen Schicht und der ersten Magnetschicht und zwischen der nicht magnetischen Schicht und der weichmagnetischen Schicht befindet.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der MW- Vorrichtungs-Abschnitt mehrere Mehrschichtstrukturen auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der MW- Vorrichtungs-Abschnitt außerdem eine nicht magnetische Schicht zwischen den Mehrschichtstrukturen auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die nicht magnetische Schicht eine erste nicht magnetische Schicht, eine zweite nicht magnetische Schicht und eine zwischen der ersten und der zweiten nicht magnetischen Schicht erzeugte dritte nicht magnetische Schicht auf und hat die dritte nicht magnetische Schicht eine Dicke von ca. 0,1 bis 1 nm und wird aus einem anderen Material als die erste und zweite nicht magnetische Schicht erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die weichmagnetische Schicht hauptsächlich aus NiXCoYFeZ, wobei X 0,6 bis 0,9, Y 0 bis 0,4 und Z 0 bis 0,3 im Atomverhältnis ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die weichmagnetische Schicht hauptsächlich aus NiX'CoY'FeZ', wobei X' 0 bis 0,4, Y' 0,2 bis 0,95 und Z' 0 bis 0,5 im Atomverhältnis ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die weichmagnetische Schicht aus einem amorphen Material erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die nicht magnetische Schicht aus einem Material aus der Gruppe Cu, Ag und Au erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erste und die zweite nicht magnetische Schicht aus Cu und die dritte nicht magnetische Schicht aus Ag erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die nicht magnetische Schicht eine dünne Oxidschicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die dünne Oxidschicht aus Aluminiumoxid erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die hartmagnetische Schicht aus einem hauptsächlich aus Co bestehenden Material erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis der Remanenz zur Sättigungsmagnetisierung der hartmagnetischen Schicht ca. 0,7 oder mehr.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die antiferromagnetische Metallschicht aus einem Material aus der Gruppe NiMn, IrMn und PtMn erzeugt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mehrschichtstruktur ein Magnetschichtpaar und eine zwischen dem Magnetschichtpaar eingebrachte nicht magnetische Schicht auf und ist das Magnetschichtpaar ein Paar weichmagnetische Schichten, die in einer antiferromagnetischen Wechselwirkung gekoppelt sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der MW- Vorrichtungs-Abschnitt mehrere Mehrschichtstrukturen auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die nicht magnetische Schicht aus einem Material der Gruppe Cu, Ag und Au erzeugt.
Da bei dem erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopf der MW-Vorrichtungs- Abschnitt und die obere und untere Abschirmung durch leitende Schichten miteinander verbunden sind, dienen die obere und die untere Abschirmung auch als Zuleitungs-Abschnitt. Die leitenden Schichten können problemlos mit einer Dicke von nur ca. 20 nm oder weniger erzeugt werden. Daher benötigt der erfindungsgemäße Dünnfilm-Magnetkopf keine sehr dünnen Isolationsschichten zwischen dem MW- Vorrichtungs-Abschnitt und den Abschirmungen, wodurch die mit der Minimierung der Breite des Spalts in der Isolationsschicht und der Erzielung eines sehr dünnen MW-Vorrichtungs-Abschnitts verbundenen Probleme überwunden werden.
Wenn darüber hinaus im MW-Vorrichtungs-Abschnitt eine Mehrschichtstruktur (künstliche Mehrfachschichten) mit einem extrem hohen Magnetowiderstandseffekt (EHMWE) verwendet wird, hat die Mehrschichtstruktur ein größeres Verhältnis der Änderung des Magnetowiderstands (nachstehend "MW-Verhältnis"), wenn der Abfühlstrom senkrecht anstatt parallel zur Schichtebene fließt (siehe z. B. J. Appl. Phys., 75(10), 15.05.1994, S. 6709-6713).
Die hier beschriebene Erfindung hat den Vorteil, dass ein Dünnfilm- Magnetkopf mit einer außergewöhnlich geringen Abschirmspaltbreite für eine Magnetaufzeichnung sehr hoher Dichte zur Verfügung gestellt werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden denjenigen, die auf dem Fachgebiet erfahren sind, beim Lesen der nachstehenden, sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehenden detaillierten Beschreibung verständlich werden. Hierbei ist:
Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Teils des erfindungsgemäßen Dünnfilm- Magnetkopfes;
Fig. 2A eine Schnittzeichnung eines MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der eine in dem erfindungsgemäßen Magnetkopf verwendete Grundstruktur hat;
Fig. 2B eine Schnittzeichnung eines gestapelten MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der mehrere Strukturen hat, von denen eine in Fig. 2A gezeigt wird;
Fig. 3A eine Schnittzeichnung eines anderen MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der eine in dem erfindungsgemäßen Magnetkopf verwendete Grundstruktur hat;
Fig. 3B eine Schnittzeichnung eines gestapelten MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der mehrere Strukturen hat, von denen eine in Fig. 3A gezeigt wird;
Fig. 4A eine Schnittzeichnung eines weiteren MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der eine in dem erfindungsgemäßen Magnetkopf verwendete Grundstruktur hat;
Fig. 4B eine Schnittzeichnung eines gestapelten MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der mehrere Strukturen hat, von denen eine in Fig. 4A gezeigt wird;
Fig. 5A eine Schnittzeichnung eines weiteren MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der eine in dem erfindungsgemäßen Magnetkopf verwendete Grundstruktur hat;
Fig. 5B eine Schnittzeichnung eines gestapelten MW-Vorrichtungs-Abschnitts, der mehrere Strukturen hat, von denen eine in Fig. 5A gezeigt wird; und
Fig. 6 eine Schnittzeichnung eines herkömmlichen Dünnfilm-Magnetkopfes.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine Schnittzeichnung eines erfindungsgemäßen Dünnfilm- Magnetkopfes 100. Der Dünnfilm-Magnetkopf 100 weist einen Aufzeichnungskopf- Abschnitt 20 und einen Wiedergabekopf-Abschnitt 30 auf. Der Aufzeichnungskopf- Abschnitt 20 weist einen oberen Kopfkern 2 und einen unteren Kopfkern 3, die aus magnetischen Stoffen erzeugt werden, und einen Wiedergabespalt 4 auf, der aus einer nicht magnetischen Isolationsschicht gebildet wird. Außerdem wird ein Wicklungsleiter 1 durch die den Wiedergabespalt 4 bildende nicht magnetische Isolationsschicht geführt. Im Aufzeichnungskopf-Abschnitt 20 wird ein Magnetfeld, das durch den Wicklungsleiter 1 durchfließenden Strom erzeugt wird, zu dem oberen Kopfkern 2 und dem unteren Kopfkern 3 geführt, und die Aufzeichnung auf einem Medium wird mit dem aus dem Aufzeichnungsspalt 4 austretenden Magnetfeld durchgeführt. Dieser Aufzeichnungskopftyp wird als induktiver Aufzeichnungskopf bezeichnet. Der allgemeine Aufbau des Aufzeichnungskopf-Abschnitts 20 ist der gleiche wie der des in Fig. 6 gezeigten herkömmlichen Dünnfilm-Magnetkopf- Abschnitts 200.
Der Wiedergabekopf-Abschnitt 30 weist eine obere Abschirmung 3 (die als unterer Kopfkern 3 des Aufzeichnungskopf-Abschnitts 20 dient), eine untere Abschirmung 6, die aus Magnetschichten gebildet wird, und einen MW-Vorrichtungs- Abschnitt 5 in einem Abschirmspalt 7 zwischen der oberen Abschirmung 3 und der unteren Abschirmung 6 auf. Der Wiedergabekopf-Abschnitt 30 hat einen anderen Aufbau als der herkömmliche Dünnfilm-Magnetkopf.
Der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 5 im Abschirmspalt 7 wird über leitende Schichten 10a und 10b zwischen der oberen Abschirmung 3 und der unter Abschirmung 6 eingebracht. Die obere Abschirmung 3 und die untere Abschirmung 6 dienen auch als Zuleitungs-Abschnitt zur Versorgung des MW-Vorrichtungs- Abschnitts 5 mit Abfühlstrom. Die obere Abschirmung 3 und die untere Abschirmung 6 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen metallischen Material (z. B. Fe-Si-Al o. Ä.). In dem Teil des Abschirmspalts 7, in dem sich der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 5 nicht befindet, wird eine Isolationsschicht 8 erzeugt. In dem erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopf 100 fließt der Abfühlstrom senkrecht zur Ebene des Dünnfilm- MW-Vorrichtungs-Abschnitts 5.
Bei dem herkömmlichen Dünnfilm-Magnetkopf 200 wird der MW-Vorrichtungs- Abschnitt 15 über die Isolationsschichten 18 zwischen der oberen Abschirmung 13 und der unteren Abschirmung 16 eingebracht. Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopf 100 der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 5 über die leitenden Schichten 10a und 10b zwischen der oberen Abschirmung 3 und der unteren Abschirmung 6 eingebracht. Da sich sehr dünne leitende Schichten einfacher als sehr dünne Isolationsschichten erzeugen lassen, können die leitenden Schichten 10a und 10b auf eine Dicke von nur ca. 20 nm oder weniger gebracht werden. Daher können die mit den vorstehenden herkömmlichen Verfahren verbundenen Probleme bei der Minimierung der Breite des Spalts in der Isolationsschicht und der Erzielung eines sehr dünnen MW-Vorrichtungs-Abschnitts überwunden werden.
Außerdem zeigt eine Permalloy-Legierung (Einfachschicht), die als magnetisches Material im herkömmlichen MW-Vorrichtungs-Abschnitt verwendet wird, keinen Magnetowiderstandseffekt, selbst dann nicht, wenn der Abfühlstrom senkrecht zur Magnetschicht (in Richtung der Schichtdicke) fließt. Daher funktioniert der Dünnfilm-Magnetkopf als solcher auch dann nicht ausreichend, wenn hierfür der erfindungsgemäße Aufbau verwendet wird. Vorzugsweise werden künstliche Mehrfachschichten (Mehrschichtstruktur) verwendet, die einen extrem hohen Magnetowiderstandseffekt (EHMWE) wie der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 5 im erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopf haben, und zwar deshalb, weil die künstlichen Mehrfachschichten, die einen EHMWE haben, ein größeres MW- Verhältnis haben, wenn der Abfühlstrom senkrecht anstatt parallel zur Filmebene fließt. Das MW-Verhältnis wird nach folgender Gleichung ermittelt:
MW-Verhältnis (%) = (Rmax - Rmin)/Rmin · 100
Nachstehend wird ein Beispiel eines MW-Vorrichtungs-Abschnitts mit einer Mehrschichtstruktur beschrieben, die im erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopf zweckmäßigerweise verwendet wird.
Ein in Fig. 2A gezeigter MW-Vorrichtungs-Abschnitt (Mehrschichtstruktur) 50 weist eine hartmagnetische Schicht 51, eine weichmagnetische Schicht 53 und eine zwischen der hartmagnetischen Schicht 51 und der weichmagnetischen Schicht 53 eingebrachten nicht magnetische Schicht 52 auf. Die nicht magnetische Schicht 52 dient dazu, die magnetische Kopplung zwischen der hartmagnetischen Schicht 51 und der weichmagnetischen Schicht 53 zu schwächen. Für die hartmagnetische Schicht 51 wird vorzugsweise ein Material verwendet, dessen Magnetisierungskurve eine annähernd rechteckige Form aufweist, und die hartmagnetische Schicht 51 wird vorzugsweise so erzeugt, dass die Richtung des zu erkennenden Magnetfelds (ein Signalmagnetfeld des Mediums o. Ä.) mit der Richtung der Achse der leichten Magnetisierbarkeit der hartmagnetischen Schicht 51 identisch ist. Im MW- Vorrichtungs-Abschnitt 50 wird nur die Magnetisierungsrichtung der weichmagnetischen Schicht 53 vom Signalmagnetfeld gedreht (umgedreht), während die Magnetisierungsrichtung der hartmagnetischen Schicht 51 nicht gedreht wird. Somit ändert sich der elektrische Widerstand in Abhängigkeit von dem Winkel, der von den Richtungen der Magnetisierung des weichmagnetischen Felds 53 und des hartmagnetischen Felds 51 gebildet wird. Vorzugsweise verläuft die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der weichmagnetischen Schicht im wesentlichen senkrecht zur Richtung eines zu erkennenden Magnetfelds, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das eine gute Linearität bei vermindertem Rauschen liefert.
In dieser Patentschrift wird eine Magnetschicht mit einer Koerzitivkraft von 7958 Alm (100 Oe) oder mehr als hartmagnetische Schicht und eine Magnetschicht mit einer Koerzitivkraft von 1591,6 Alm (20 Oe) oder weniger als weichmagnetische Schicht bezeichnet.
Nachstehend wird die Funktionsweise des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50 beschrieben. In dem Fall, dass die hartmagnetische Schicht 51 von einem ferromagnetischen Feld einseitig gerichtet magnetisiert wird, wird, wenn ein schwaches Signalmagnetfeld, das zu der Richtung, in der die hartmagnetische - Schicht 51 magnetisiert wird, entgegengesetzt ist, auf den MW-Vorrichtungs- Abschnitt 50 angewendet wird, nicht die Magnetisierung der hartmagnetischen Schicht 51, sondern die Magnetisierung der weichmagnetischen Schicht 53 in Richtung des Signalmagnetfelds gedreht. Folglich ist die Magnetisierungsrichtung der hartmagnetischen Schicht 51 gegenläufig zur Magnetisierungsrichtung der weichmagnetischen Schicht 53. Wenn die Magnetisierungsrichtung der hartmagnetischen Schicht 51 gegenläufig zur Magnetisierungsrichtung der weichmagnetischen Schicht 53 ist, werden die Elektronen in einem den MW- Vorrichtungs-Abschnitt 50 durchfließenden Strom hauptsächlich an den Grenzflächen zwischen der hartmagnetischen Schicht 51 und der nicht magnetischen Schicht 52 und zwischen der nicht magnetischen Schicht 52 und der weichmagnetischen Schicht 53 magnetisch gestreut. Dadurch erhöht sich der elektrische Widerstand des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50. Wenn hingegen ein schwaches Signalmagnetfeld, das die gleiche Richtung wie die hat, in der das hartmagnetische Feld 51 magnetisiert wird, auf den MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50 angewendet wird, so ist die Magnetisierungsrichtung des hartmagnetischen Felds 51 parallel zu der des weichmagnetischen Felds 53. Dadurch verringert sich die vorstehende magnetische Streuung, so dass sich der elektrische Widerstand des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50 verringert. Auf Grund des vorstehenden Prinzips ändert der MW-Vorrichtungs- Abschnitt 50 seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der Änderung des Signalmagnetfelds. Wie vorstehend beschrieben, wird die Änderung des elektrischen Widerstands von der magnetischen Streuung der Elektronen an den Grenzflächen der Mehrschichtstruktur hervorgerufen. Somit wird die Änderung des elektrischen Widerstands in Bezug auf den senkrecht zur Hauptebene des MW-Vorrichtungs- Abschnitts 50 fließenden Strom größer. Die Hauptebene des MW-Vorrichtungs- Abschnitts 50 bezeichnet eine Ebene, die parallel zu der Ebene, die durch die die Mehrschichtstruktur bildenden Schichten definiert ist, und senkrecht zur Stapelrichtung der Mehrschichtstruktur verläuft.
Wenn notwendig, kann in der Nähe des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50 mit der Mehrschichtstruktur eine Strom führende Verbindung für ein Vormagnetfeld zur Vormagnetisierung des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50 vorgesehen werden. Um zumindest die weichmagnetische Schicht 53 des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50 zu einem einzigen magnetischen Bezirk zu machen, kann aber auch eine antiferromagnetische Schicht oder eine hartmagnetische Schicht zusätzlich am Ende des MW-Vorrichtungs-Abschnitts 50 aufgebracht werden. Das gilt für die später beschriebenen Strukturen.
Fig. 2B zeigt eine weitere Struktur eines in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendeten MW-Vorrichtungs-Abschnitts. Ein in Fig. 2B gezeigter MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' hat eine Struktur, bei der die in Fig. 2A gezeigte Mehrfachschicht aus hartmagnetischer Schicht 51, nicht magnetischer Schicht 52 und weichmagnetischer Schicht 53 mehrere Male übereinander gestapelt ist, wobei zwischen zwei Mehrfachschichten jeweils eine nicht magnetische Schicht 52 eingebracht wurde. Diese Stapelstruktur wird durch [die hartmagnetische Schicht 51/ die nicht magnetische Schicht 52 / die weichmagnetische Schicht 53 / die nicht magnetische Schicht 52]N (N bezeichnet die Anzahl der Wiederholungen) dargestellt. Durch Verwendung dieser Stapelstruktur nimmt die magnetische Streuung an den Grenzflächen zwischen den jeweiligen Schichten zu. So kann, wenn die Abschirmspaltbreite groß genug ist, durch Verwendung der vorstehenden Mehrschichtstruktur eine MW-Vorrichtung mit einem größeren MW-Verhältnis erhalten werden.
Fig. 3A zeigt einen MW-Vorrichtungs-Abschnitt 60, bei dem in den in Fig. 2A gezeigten sandwich-ähnlichen MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50 eine Magnetschicht 53' (nachstehend magnetische Grenzschicht") an der Grenzfläche zwischen der hartmagnetischen Schicht 51 und der nicht magnetischen Schicht 52 eingebracht wurde. Es ist jedoch zu beachten, dass die magnetische Grenzschicht 53' auch zwischen der nicht magnetischen Schicht 52 und der weichmagnetischen Schicht 53 erzeugt werden kann. Es reicht aus, wenn die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Grenzschicht 53' die magnetischen Eigenschaften der die magnetische Grenzschicht 53' berührenden Magnetschicht nicht beeinträchtigen. Genauer gesagt, wenn die magnetische Grenzschicht 53' zwischen der hartmagnetischen Schicht 51 und der nicht magnetischen Schicht 52 eingebracht wird, reicht es aus, wenn die Kombination aus magnetischer Grenzschicht 53' und hartmagnetischer Schicht 51 als hartmagnetische Schicht funktioniert. Wenn die magnetische Grenzschicht 53' zwischen der weichmagnetischen Schicht 53 und der nicht magnetischen Schicht 52 eingebracht wird, reicht es aus, wenn die Kombination aus magnetischer Grenzschicht 53' und weichmagnetischer Schicht 53 als weichmagnetische Schicht funktioniert.
Fig. 3B zeigt einen MW-Vorrichtungs-Abschnitt 60', bei dem in den in Fig. 2B gezeigten sandwich-ähnlichen MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' eine magnetische Grenzschicht 53' zwischen der hartmagnetischen Schicht 51 und der nicht magnetischen Schicht 52 eingebracht wurde. In Fig. 3B ist die magnetische Grenzschicht 53' auf beiden Oberflächen der hartmagnetischen Schicht 51 vorhanden; die magnetische Grenzschicht 53' kann aber auch auf nur einer Oberfläche der hartmagnetischen Schicht 51 vorhanden sein. Der in Fig. 3B gezeigte MW-Vorrichtungs-Abschnitt 60' hat ein größeres MW-Verhältnis als der in Fig. 3A gezeigte MW-Vorrichtungs-Abschnitt 60.
Wenn der in den Fig. 2B und 3B gezeigte gestapelte MW-Vorrichtungs- Abschnitt verwendet wird, ist die jeweilige Dicke der hartmagnetischen Schicht 51, der nicht magnetischen Schicht 52, der weichmagnetischen Schicht 53 und der magnetischen Grenzschicht 53' in Anbetracht der mittleren freien Weglänge der Elektronen vorzugsweise nicht sehr groß. Genauer gesagt, die jeweilige Dicke beträgt vorzugsweise ca. 6 nm oder weniger. Außerdem ist ein außergewöhnlicher Effekt festzustellen, wenn die Komponenten dreimal oder mehr gestapelt sind, obwohl das MW-Verhältnis mit zunehmender Anzahl der Komponentenstapel zunimmt. Der Effekt ist im wesentlichen gesättigt, wenn die Komponenten zehnmal oder mehr gestapelt sind.
Die Fig. 4A und 4B zeigen weitere Beispiele für eine Mehrschichtstruktur, bei denen eine antiferromagnetische Schicht in einer anderen Struktur des erfindungsgemäßen MW-Vorrichtungs-Abschnitts verwendet wird.
Ein in Fig. 4A gezeigter MW-Vorrichtungs-Abschnitt (Mehrschichtstruktur) 70 hat eine Struktur, bei der eine antiferromagnetische Metallschicht 54, eine Magnetschicht 51', eine nicht magnetische Schicht 52, eine magnetische Grenzschicht 53' und eine weichmagnetische Schicht 53 in dieser Reihenfolge gestapelt sind. Die Magnetschicht 51' und die auf dieser gestapelte antiferromagnetische Metallschicht 54 funktionieren in der gleichen Weise wie die hartmagnetische Schicht 51 der in den Fig. 2A und 3A gezeigten MW- Vorrichtungs-Abschnitte. Die magnetische Grenzschicht 53' kann aber auch weggelassen werden. Die nicht magnetische Schicht 52 wird zwischen der Magnetschicht 51' und der weichmagnetischen Schicht 53 eingebracht, um die magnetische Kopplung zwischen der Magnetschicht 51' und der weichmagnetischen Schicht 53 zu schwächen. Außerdem verbessert die magnetische Grenzschicht 53' die magnetische Streuung des Elektronenspins an der Grenzfläche, wodurch sich das MW-Verhältnis vorteilhaft vergrößert. Die magnetische Grenzschicht 53' kann zwischen der nicht magnetischen Schicht 52 und der Magnetschicht 51' oder auf beiden Oberflächen der nicht magnetischen Schicht 52 erzeugt werden. Die Dicke der magnetischen Grenzschicht 53' beträgt vorzugsweise ca. 0,1 bis ca. 2 nm, am besten ca. 0,5 bis ca. 1,5 nm, und die magnetische Grenzschicht 53' wird vorzugsweise aus einem Material erzeugt, das hauptsächlich aus Co (über 50 Atomprozent bei einem binären System und über 33,3% Atomprozent bei einem ternären System) besteht.
Beim MW-Vorrichtungs-Abschnitt 70 wird nur die Magnetisierung der weichmagnetischen Schicht 53 vom Signalmagnetfeld gedreht, nicht jedoch die Magnetisierung der Magnetschicht 51'. Der elektrische Widerstand ändert sich in Abhängigkeit von dem Winkel, der von den Magnetisierungsrichtungen der weichmagnetischen Schicht 53 und der Magnetschicht 51' gebildet wird. Der MW- Vorrichtungs-Abschnitt 70 wird vorzugsweise so erzeugt, dass die Richtung der Achse der leichten Magnetisierbarkeit der Magnetschicht 51' mit der Richtung des Signalmagnetfelds identisch ist.
Außerdem kann bei genügend großer Abschirmspaltbreite, wie in Fig. 4B gezeigt, ein noch größeres MW-Verhältnis erhalten werden, wenn die in Fig. 4A gezeigte Struktureinheit mehrmals so gestapelt wird, dass der MW-Vorrichtungs- Abschnitt 70' entsteht.
Bei dem vorstehend beschriebenen MW-Vorrichtungs-Abschnitt wird insbesondere dann, wenn zusätzlich eine weitere nicht magnetische Schicht von 0,1 bis 1 nm, die die magnetische Kopplung zwischen den Magnetschichten schwächt, in der nicht magnetischen Schicht vorhanden ist, die Magnetisierung des weichmagnetischen Schicht-Abschnitts gleichmäßiger gedreht, was eine Verbesserung der magnetischen Feldempfindlichkeit des MW-Vorrichtungs- Abschnitts bewirkt. Wenn hierbei Cu als Material für die nicht magnetische Schicht und Ag als Material für die nicht magnetische Schicht verwendet wird, kann ein noch signifikanterer Effekt erzielt werden.
Wenn außerdem die weichmagnetische Schicht hauptsächlich aus NiXCoYFeZ (wobei X 0,6 bis 0,9, Y 0 bis 0,4 und Z 0 bis 0,3 im Atomverhältnis ist)besteht, kann ein MW-Vorrichtungs-Abschnitt mit einer guten Empfindlichkeit erhalten werden. Wenn die weichmagnetische Schicht hauptsächlich aus NiX'CoY'FeZ' (wobei X' 0 bis 0,4, Y' 0,2 bis 0,95 und Z' 0 bis 0,5 im Atomverhältnis ist) besteht, kann ein MW- Vorrichtungs-Abschnitt mit einem relativ großen MW-Verhältnis erhalten werden. Wird eine amorphe Magnetschicht wie Co-Mn-B, Co-Fe-B o. Ä. als Material für die weichmagnetische Schicht verwendet, ist der erhaltene MW-Vorrichtungs-Abschnitt auch dann weichmagnetisch, wenn er dünn ist, und er zeigt EHMWE-Eigenschaften.
Als Material für die nicht magnetische Schicht wird vorzugsweise ein metallisches Material, am besten ein Material aus der Gruppe Cu, Ag und Au, verwendet, da der so erhaltene MW-Vorrichtungs-Abschnitt gute EHMWE- Eigenschaften zeigt. Die nicht magnetische Schicht kann aus einer Tunnel-EHMWE- Schicht erzeugt werden, die aus einer dünnen Oxidschicht besteht. Da hierbei der elektrische Widerstand des MW-Vorrichtungs-Abschnitts in Bezug auf den Zuleitungs-Abschnitt ausreichend erhöht werden kann, kann ein sehr dünner MW- Vorrichtungs-Abschnitt erzielt werden. So kann ein Dünnfilm-Magnetkopf, der einen sehr schmalen Abschirmspalt hat, auf einfache Weise hergestellt werden. Als Material für die dünne Oxidschicht ist ein Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) zweckmäßig. Außerdem kann die nicht magnetische Schicht aus einem Gemisch aus einem Oxid und einem Metall erzeugt werden (z. B. eine Schicht, bei der ein säulenförmiger Leiter als Leitungskanal im Oxid vorhanden ist).
Wenn die hartmagnetische Schicht hauptsächlich aus Co (über 50 Atomprozent bei einem binären System und über 33,3% Atomprozent bei einem ternären System) besteht, kann ein großes MW-Verhältnis erzielt werden. Vorzugsweise ist die Magnetisierungskurve der hartmagnetischen Schicht, die vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, annähernd rechteckig. In dieser Patentschrift wird "annähernd rechteckig" so definiert, dass das Rechteckigkeitsverhältnis S (= Remanenz/Sättigungsmagnetisierung) 0,7 oder größer ist. Wenn das Rechteckigkeitsverhältnis S kleiner als 0,7 ist, wird die MW- Kurve in der Nähe des Nullmagnetfelds beeinträchtigt. Diese Beeinträchtigung der MW-Kurve in der Nähe des Nullmagnetfelds wirkt sich ungünstig auf die Wiedergabeempfindlichkeit und die Linearität des Magnetowiderstandskopfes aus. Um einen MW-Vorrichtungs-Abschnitt mit einer guten Linearität und einem großen MW-Verhältnis zu erhalten, sollte das Rechteckigkeitsverhältnis der hartmagnetischen Schicht 0,7 oder größer sein.
Als Material für die antiferromagnetische Schicht wird vorzugsweise ein leitendes metallisches Material verwendet. Genauer gesagt, es werden vorzugsweise NiMn, IrMn und PtMn verwendet. Ein antiferromagnetisches Oxid ist nicht zweckmäßig, da es meistens nur bei einer Dicke von 10 bis 50 nm oder mehr antiferromagnetisch ist und da es einen hohen elektrischen Widerstand hat.
Für den MW-Vorrichtungs-Abschnitt können auch andere Strukturen als die vorstehend beschriebenen verwendet werden, wie beispielsweise die in den Fig. 5A und 5B gezeigten MW-Vorrichtungs-Abschnitte 80 und 80'. Der MW-Vorrichtungs- Abschnitt 80 weist zwei Magnetschichten 81 und 81' der gleichen Art (d. h. zwei weichmagnetische oder zwei hartmagnetische Schichten) auf, die über eine nicht magnetische Schicht 82 wie Cu, Ag, Au o. Ä. in einer antiferromagnetischen Wechselwirkung gekoppelt sind. Es kann aber auch ein MW-Vorrichtungs-Abschnitt 80' verwendet werden, bei dem die vorstehende Struktur mehrmals gestapelt ist. Bei diesem Aufbau wird zwar ein großes MW-Verhältnis erzielt, aber die Empfindlichkeit wird bis zu einem gewissen Grad beeinträchtigt. Vorzugsweise sind die beiden Magnetschichten 81 und 81' weichmagnetische Schichten, um die Beeinträchtigung der Empfindlichkeit zu verringern.
Die hart- und die weichmagnetische Schicht können aus den vorstehenden Materialien erzeugt werden. Wenn die Dicke der nicht magnetischen Schicht 82 um 2 nm beträgt, werden die beiden Magnetschichten 81 und 81' in einer antiferromagnetischen Wechselwirkung gekoppelt. Bei den MW-Vorrichtungs- Abschnitten 80 und 80' kann zwar ein großes MW-Verhältnis erzielt werden, aber die Empfindlichkeit ist weniger zufriedenstellend als bei den früher beschriebenen MW- Vorrichtungs-Abschnitten; Sie können jedoch für einige Zwecke verwendet werden.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden.

Ausführungsbeispiel 1

In Ausführungsbeispiel 1 wird ein Dünnfilm-Magnetkopf 100 (Fig. 1), der einen in Fig. 2B gezeigten MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' hat, folgendermaßen hergestellt. Zunächst wird eine Fe-Si-Al-Schicht mit einer Dicke von ca. 2 um durch Aufstäuben auf ein Substrat (z. B. ein Glassubstrat) erzeugt, so dass eine untere Abschirmung 6 entsteht. Darauf wird durch Strukturierung eine Cu-Schicht mit einer Dicke von ca. 20 nm erzeugt, so dass eine leitende Schicht 10a entsteht. Durch Aufstäuben wird auf der leitenden Schicht 10a der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' mit einer Dicke von ca. 60 nm erzeugt, der aus [Co0,50Fe0,50(3 nm) / Cu(2 nm) / Ni0,68Fe0,20Co0,12 (13 nm) / Cu(2 nm)]³ besteht. Auf dem MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' wird durch Aufstäuben eine Cu-Schicht mit einer Dicke von ca. 20 nm erzeugt, die dann strukturiert wird, so dass eine leitende Schicht 10b entsteht. Danach wird durch reaktives Ionenstrahlätzen eine Si&sub3;N&sub4;-Schicht mit einer Dicke von ca. 100 nm als Isolationsschicht erzeugt. Nach Herstellung von Durchgangslöchern im MW- Vorrichtungs-Abschnitt 50' wird durch Aufstäuben eine Fe-Si-Al-Schicht mit einer Dicke von ca. 2 um erzeugt, so dass eine obere Abschirmung 3 entsteht.
Danach wird eine nicht magnetische Isolationsschicht 4 mit einem Wicklungsleiter 1 und einem Kopfkern 2 erzeugt, die den Dünnfilm-Magnetkopf 100 vervollständigt. Die nicht magnetische Isolationsschicht 4 und der Kopfkern 2 können aus einem bekannten Material und mit einem bekannten Herstellungsverfahren erzeugt werden. Der erhaltene Dünnfilm-Magnetkopf 100, der einen schmalen Abschirmspalt mit einer Breite von ca. 100 nm hat, gewährt eine ausreichende Wiedergabeleistung.

Ausführungsbeispiel 2

Der Dünnfilm-Magnetkopf von Ausführungsbeispiel 2 wird mit der Ausnahme, dass der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' durch den in Fig. 4A gezeigten MW- Vorrichtungs-Abschnitt 70 ersetzt wird, in der gleichen Weise wie in Ausführungsbeispiel 1 hergestellt.
Der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 70 in Ausführungsbeispiel 2 hat eine ca. 70 nm dicke Mehrschichtstruktur aus [Ir0,20Mn0,80(10 nm) / Co0,50Fe0,50(4 nm) / Al&sub2;O&sub3; (5 nm) / Co (0,8 nm) / Ni0,68Fe0,20Co0,12 (10,2 nm)]. Die leitenden Schichten 10a und 10b sind Cu-Schichten mit einer Dicke von ca. 15 nm. Der Dünnfilm-Magnetkopf von Ausführungsbeispiel 2 gewährt wie der von Ausführungsbeispiel 1 eine ausreichende Wiedergabeleistung.

Ausführungsbeispiel 3

Der Dünnfilm-Magnetkopf von Ausführungsbeispiel 3 wird mit der Ausnahm dass Ni-Fe-Co als Material für die untere Abschirmung 6 verwendet wird und dass der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 70 durch den nachstehend beschriebenen MW- Vorrichtungs-Abschnitt 70 ersetzt wird, in der gleichen Weise wie in Ausführungsbeispiel 2 hergestellt.
Der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 70 in Ausführungsbeispiel 3 hat eine ca. 19 nm dicke Mehrschichtstruktur aus [Ir0,20Mn0,80(8 nm) / Co (3 nm) Al&sub2;O&sub3; (5 nm) / Co0,90Fe0,10(1 nm) / CoMnB (2 nm)]. Die leitenden Schichten 10a und 10b sind Cu- Schichten mit einer Dicke von ca. 20 nm. Als Isolationsschicht wird eine Si&sub8;N&sub4;- Schicht mit einer Dicke von ca. 60 nm erzeugt. Die Besonderheit dieser Mehrschichtstruktur besteht in der Verwendung der amorphen Verbindung CoMnB als Material für die weichmagnetische Schicht. Obwohl der Dünnfilm-Magnetkopf von Ausführungsbeispiel 3 einen schmalen Abschirmspalt mit einer Breite von ca. 60 nm hat, gewährt er wie der von Ausführungsbeispiel 1 eine ausreichende Wiedergabeleistung.

Ausführungsbeispiel 4

Der Dünnfilm-Magnetkopf von Ausführungsbeispiel 4 wird mit der Ausnahme, dass der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 50' in Ausführungsbeispiel 1 durch den in Fig. 5 B gezeigten MW-Vorrichtungs-Abschnitt 80' ersetzt wird, in der gleichen Weise wie in Ausführungsbeispiel 1 hergestellt.
Der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 80' in Ausführungsbeispiel 4 hat eine ca. 60 nm dicke Mehrschichtstruktur aus [Ni0,68Co0,20Fe0,12 (3 nm) / Cu (2 nm) / Co0,70Fe0,20Ni0,10 (3 nm) / Cu (2 nm)]&sup6;. Obwohl der Dünnfilm-Magnetkopf von Ausführungsbeispiel 4 eine etwas niedrigere Empfindlichkeit hat, gewährt er wie der von Ausführungsbeispiel 1 eine ausreichende Wiedergabeleistung.

Vergleichsbeispiel 1

In Vergleichsbeispiel 1 wird der in Fig. 6 gezeigte herkömmliche Dünnfilm- Magnetkopf 200 wie folgt hergestellt. Zunächst wird eine Fe-Si-Al-Schicht mit einer Dicke von ca. 2 um durch Aufstäuben auf ein Glassubstrat erzeugt, so dass eine untere Abschirmung 16 entsteht. Dann wird durch reaktives Ionenstrahlätzen eine Si&sub3;Ni&sub4;-Schicht mit einer Dicke von ca. 40 nm erzeugt, so dass eine Isolationsschicht 18 (unterer Teil) entsteht. Durch Aufstäuben wird auf der Isolationsschicht 18 (unterer Teil) der MW-Vorrichtungs-Abschnitt 15 aus [Co0,50Fe0,50 (3 nm) / Cu (2 nm) / Ni0,68Fe0,20Co0,12 (13 nm) / Cu (2 nm)] erzeugt. Auf dem MW-Vorrichtungs-Abschnitt 15 wird durch Aufstäuben eine weitere Si&sub3;N&sub4;-Schicht mit einer Dicke von ca. 40 nm erzeugt, so dass eine Isolationsschicht 18 (oberer Teil) entsteht. Auf der Isolationsschicht 18 wird durch Aufstäuben eine Fe-Si-Al-Schicht mit einer Dicke von ca. 2 um erzeugt, so dass eine obere Abschirmung 13 entsteht.
Anschließend wird der Dünnfilm-Magnetkopf 200 in der gleichen Weise wie in Ausführungsbeispiel 1 hergestellt. Die Isolation der Si&sub3;Ni&sub4;-Schicht, die eine Dicke von ca. 40 nm hat, ist unzureichend. Außerdem kommt es bei dem Dünnfilm-Magnetkopf 200 von Vergleichsbeispiel 1 zu einem Streuverlust zwischen dem MW-Vorrichtungs- Abschnitt 15 und dem Abschirmungs-Abschnitt 13 und/oder 16, was einen instabilen Betrieb zur Folge hat.
Da der erfindungsgemäße Dünnfilm-Magnetkopf, wie vorstehend dargelegt, keine sehr dünne Isolationsschicht zwischen dem MW-Vorrichtungs-Abschnitt und dem Abschirmungs-Abschnitt benötigt, wird das beim herkömmlichen Dünnfilm- Magnetkopf bestehende Problem der Minimierung der Breite des Spalts in der Isolationsschicht überwunden, und es kann ein Dünnfilm-Magnetkopf für eine magnetische Aufzeichnung sehr hoher Dichte, der einen Abschirmspalt mit einer außergewöhnlich geringen Breite hat, zur Verfügung gestellt werden. Wenn außerdem eine Mehrschichtstruktur mit EHMWE-Eigenschaften für den MW- Abschirmungs-Abschnitt verwendet wird, fließt Strom senkrecht zur Schichtebene im MW-Vorrichtungs-Abschnitt, wodurch ein sehr hoher Magnetowiderstandseffekt erzielt wird.
Der Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche soll nicht auf die hier erfolgte Beschreibung beschränkt werden, sondern die Patentansprüche sollen weit ausgelegt werden.

Claims

1. Ein Dünnfilm-Magnetkopf (100) mit einem Aufzeichnungskopf-Abschnitt (20) und einem Wiedergabekopf-Abschnitt (30), wobei

der Aufzeichnungskopf-Abschnitt (20) einen oberen Kopfkern-Abschnitt (2) und einen unteren Kopfkern-Abschnitt (3) und zwischen dem oberen Kopfkern-Abschnitt (2) und dem unteren Kopfkern-Abschnitt (3) einen Aufzeichnungsspalt (4) aufweist,

der Wiedergabekopf-Abschnitt (30) einen oberen Abschirmungs- Abschnitt (3), der als unterer Kopfkern-Abschnitt (3) des Aufzeichnungskopf- Abschnitts (20) dient, einen unteren Abschirmungs-Abschnitt (6) und einen Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt (5) aufweist, wobei der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt (5) in einem Abschirmspalt (7) zwischen dem oberen Abschirmungs-Abschnitt (3) und dem unteren Abschirmungs-Abschnitt (6) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs- Abschnitt (5) über leitende Schichten (10a, 10b) mit dem oberen Abschirmungs-Abschnitt (3) und dem unteren Abschirmungs-Abschnitt (6) elektrisch verbunden ist und

dass Strom über den oberen Abschirmungs-Abschnitt (3) und den unteren Abschirmungs-Abschnitt (6) durch den Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt (5) fließen kann.

2. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt eine Mehrschichtstruktur (50) aufweist, die einen extrem hohen Magnetowiderstandseffekt zeigt.

3. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der Mehrschichtstruktur (50) fließt.

4. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtstruktur (50) eine weichmagnetische Schicht (53) aufweist und die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der weichmagnetischen Schicht (53) im wesentlichen senkrecht zur Richtung eines zu detektierenden Magnetfelds verläuft.

5. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtstruktur (50) eine hartmagnetische Schicht (51), eine weichmagnetische Schicht (53) und eine zwischen der hartmagnetischen Schicht (51) und der weichmagnetischen Schicht (53) erzeugte nicht magnetische Schicht (52) aufweist, und dass die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der hartmagnetischen Schicht (51) im wesentlichen mit der Richtung eines zu detektierenden Magnetfelds übereinstimmt.

6. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5, der außerdem eine hauptsächlich aus Co bestehende magnetische Grenzschicht (53') mit einer Dicke von ca. 0,1 bis 1 nm aufweist, die an mindestens einer der Grenzflächen zwischen der nicht magnetischen Schicht (52) und der hartmagnetischen Schicht (51) und zwischen der nicht magnetischen Schicht (52) und der weichmagnetischen Schicht (53) angeordnet ist.

7. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt mehrere Mehrschichtstrukturen (50) aufweist.

8. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt außerdem eine nicht magnetische Schicht zwischen den Mehrschichtstrukturen aufweist.

9. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtstruktur (70) eine antiferromagnetische Metallschicht (54), eine erste Magnetschicht (51'), die mit der antiferromagnetischen Metallschicht (54) magnetisch gekoppelt ist, eine weichmagnetische Schicht (53) und eine nicht magnetische Schicht (52), die zwischen der ersten Magnetschicht (51) und der weichmagnetischen Schicht (53) erzeugt ist, in dieser Reihenfolge aufweist und dass die Achse der leichten Magnetisierbarkeit der ersten magnetischen Schicht (51) im wesentlichen mit der Richtung eines zu detektierenden Magnetfelds übereinstimmt.

10. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtstruktur (70) außerdem eine hauptsächlich aus Co bestehende magnetische Grenzschicht mit einer Dicke von ca. 0,1 bis 1 nm aufweist, die an mindestens einer der Grenzflächen zwischen der nicht magnetischen Schicht und der ersten Magnetschicht und zwischen der nicht magnetischen Schicht und der weichmagnetischen Schicht angeordnet ist.

11. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt mehrere Mehrschichtstrukturen aufweist.

12. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt außerdem eine nicht magnetische Schicht zwischen den Mehrschichtstrukturen aufweist.

13. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht magnetische Schicht eine erste nicht magnetische Schicht, eine zweite nicht magnetische Schicht und eine zwischen der ersten und der zweiten nicht magnetischen Schicht eingebrachte dritte nicht magnetische Schicht aufweist und dass die dritte nicht magnetische Schicht eine Dicke von ca. 0,1 bis 1 nm hat und aus einem anderen Material als die erste und zweite nicht magnetische Schicht erzeugt ist.

14. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weichmagnetische Schicht hauptsächlich aus NiXCoYFeZ besteht, wobei X 0,6 bis 0,9, Y 0 bis 0,4 und Z 0 bis 0,3 im Atomverhältnis ist.

15. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weichmagnetische Schicht hauptsächlich aus NiX'CoY'FeZ' besteht, wobei X' 0 bis 0,4, Y' 0,2 bis 0,95 und Z' 0 bis 0,5 im Atomverhältnis ist.

16. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weichmagnetische Schicht aus einem amorphen Material erzeugt wird.

17. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht magnetische Schicht aus einem der Materialien aus der Gruppe Cu, Ag und Au erzeugt ist.

18. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite nicht magnetische Schicht aus Cu und die dritte nicht magnetische Schicht aus Ag erzeugt wird.

19. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht magnetische Schicht eine dünne Oxidschicht ist.

20. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass dis dünne Oxidschicht aus Aluminiumoxid erzeugt ist.

21. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hartmagnetische Schicht aus einem hauptsächlich aus Co bestehenden Material erzeugt ist.

22. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Remanenz zur Sättigungsmagnetisierung der hartmagnetischen Schicht ca. 0,7 oder größer ist.

23. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die antiferromagnetische Metallschicht aus einem der Materialien aus der Gruppe NiMn, IrMn und PtMn erzeugt wird.

24. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtstruktur ein Paar Magnetschichten und eine zwischen dem Magnetschichtpaar eingebrachte nicht magnetische Schicht aufweist und dass das Magnetschichtpaar ein Paar weichmagnetische Schichten ist, die in einer antiferromagnetischen Wechselwirkung gekoppelt sind.

25. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetowiderstandsvorrichtungs-Abschnitt mehrere Mehrschichtstrukturen aufweist.

26. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht magnetische Schicht aus einem der Materialien aus der Gruppe Cu, Ag und Au erzeugt ist.