JP2000182218A - 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置Info
- Publication number
- JP2000182218A JP2000182218A JP10356503A JP35650398A JP2000182218A JP 2000182218 A JP2000182218 A JP 2000182218A JP 10356503 A JP10356503 A JP 10356503A JP 35650398 A JP35650398 A JP 35650398A JP 2000182218 A JP2000182218 A JP 2000182218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- magnetic field
- head
- thin film
- pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、インピーダンス変化の新規な検出
方法を考案し、インピーダンスの変化分による信号のみ
を検出することによって、高感度なMIヘッドを実現す
る課題がある。 【解決手段】 軟磁性体で導電性薄膜を挟み込むように
形成したMIヘッドを、それぞれヘッドスライダの凸部
49と凹部48に構成したMIヘッド32とMIヘッド
33の出力の差分をとるように電気回路的に構成し、前
記MIヘッド32には磁気記録媒体からの信号磁界(外
部磁界)15を加え、前記MIヘッド33には外部磁界
が印加しないように構成することによって外部磁界によ
って変化するインピーダンス成分による信号のみ検出し
感度の良好な磁気ヘッドを提供するものである。
方法を考案し、インピーダンスの変化分による信号のみ
を検出することによって、高感度なMIヘッドを実現す
る課題がある。 【解決手段】 軟磁性体で導電性薄膜を挟み込むように
形成したMIヘッドを、それぞれヘッドスライダの凸部
49と凹部48に構成したMIヘッド32とMIヘッド
33の出力の差分をとるように電気回路的に構成し、前
記MIヘッド32には磁気記録媒体からの信号磁界(外
部磁界)15を加え、前記MIヘッド33には外部磁界
が印加しないように構成することによって外部磁界によ
って変化するインピーダンス成分による信号のみ検出し
感度の良好な磁気ヘッドを提供するものである。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波キャリア信
号の高感度なインピーダンス変化を用いたアクティブな
磁気ヘッド及び高密度磁気記録再生装置に関するもので
ある。
号の高感度なインピーダンス変化を用いたアクティブな
磁気ヘッド及び高密度磁気記録再生装置に関するもので
ある。
【従来の技術】図6は電子情報学会技報MR95-85に報告
され、磁気インピーダンスの変化を用いた素子及びヘッ
ドとして提案されたものである。図6は導電性金属薄膜
からなるリード56をトラック幅57にわったってパー
マロイ膜58とSiO2膜59の積層膜からなる68及び6
0の軟磁性コアによってサンドイッチした磁気インピー
ダンス素子の動作原理を表すものである。UHF帯の高
周波発信器61より高周波信号を抵抗62を介して印加
して電流63を通電し、リード56の両端に配備した端
子64及び65間の磁気インピーダンスの変化にもとず
いてその端子間の電圧変化を検出するものである。磁気
記録媒体66上の磁化67から発生する信号磁界が存在
しない場合には、端子64及び65間には、電流63と
該リード56の端子64及び65間のインピーダンスと
の積に相当するUHFキャリア信号の電圧が発生し、磁
気録媒体からの信号磁界を受けた場合には、素子の軟磁
性コアの磁化の容易磁化方向がトラック幅方向に配向さ
れているため、磁化が信号磁界によって、配向方向から
傾き、磁気インピーダンスが小さくなる。従って、UH
Fキャリア信号が磁気記録媒体の信号磁界によってAM
変調された形で検出されるものである。この信号をAM
検波することによって磁気記録媒体66上の信号磁化6
7を読み出すことができるものである。このヘッドが実
現されると現在開発が進められているジャイアントMR
ヘッドより約10倍出力が得られる可能性が有ることが
予想される。また、図7は図6に示す素子の動作カーブ
を求めたものである。つまり、端子64、65で検出さ
れる高周波電圧をプロットしたものである。キャリア信
号周波数1.0GHzとして上記素子をヘルムホルツコイルの
中央部においてdc磁界を加えて端子64、65で検出
される高周波電圧を求めたものである。直流磁界の値が
0のときは、端子64、65で検出される高周波電圧は
最も大きい。直流磁界を増加させていくと、端子64、
65で検出される高周波電圧は減少していく。この直流
磁界は磁気記録媒体66上の信号磁界に相当し、図7か
ら分かるように、感度良く信号を再生し、歪みの小さな
波形を得るには、直流バイアス69点の設定が必要にな
る。上記モデルではキャリア信号と直流電流を導体中に
流して直流磁界を発生させバイアスとしている。しか
し、高周波における動作特性が明確ではなく、この解析
とともに、高感度なインピーダンス変化を得るために
は、高周波におけるインピーダンス変化の新しい検出方
法が必要であった。
され、磁気インピーダンスの変化を用いた素子及びヘッ
ドとして提案されたものである。図6は導電性金属薄膜
からなるリード56をトラック幅57にわったってパー
マロイ膜58とSiO2膜59の積層膜からなる68及び6
0の軟磁性コアによってサンドイッチした磁気インピー
ダンス素子の動作原理を表すものである。UHF帯の高
周波発信器61より高周波信号を抵抗62を介して印加
して電流63を通電し、リード56の両端に配備した端
子64及び65間の磁気インピーダンスの変化にもとず
いてその端子間の電圧変化を検出するものである。磁気
記録媒体66上の磁化67から発生する信号磁界が存在
しない場合には、端子64及び65間には、電流63と
該リード56の端子64及び65間のインピーダンスと
の積に相当するUHFキャリア信号の電圧が発生し、磁
気録媒体からの信号磁界を受けた場合には、素子の軟磁
性コアの磁化の容易磁化方向がトラック幅方向に配向さ
れているため、磁化が信号磁界によって、配向方向から
傾き、磁気インピーダンスが小さくなる。従って、UH
Fキャリア信号が磁気記録媒体の信号磁界によってAM
変調された形で検出されるものである。この信号をAM
検波することによって磁気記録媒体66上の信号磁化6
7を読み出すことができるものである。このヘッドが実
現されると現在開発が進められているジャイアントMR
ヘッドより約10倍出力が得られる可能性が有ることが
予想される。また、図7は図6に示す素子の動作カーブ
を求めたものである。つまり、端子64、65で検出さ
れる高周波電圧をプロットしたものである。キャリア信
号周波数1.0GHzとして上記素子をヘルムホルツコイルの
中央部においてdc磁界を加えて端子64、65で検出
される高周波電圧を求めたものである。直流磁界の値が
0のときは、端子64、65で検出される高周波電圧は
最も大きい。直流磁界を増加させていくと、端子64、
65で検出される高周波電圧は減少していく。この直流
磁界は磁気記録媒体66上の信号磁界に相当し、図7か
ら分かるように、感度良く信号を再生し、歪みの小さな
波形を得るには、直流バイアス69点の設定が必要にな
る。上記モデルではキャリア信号と直流電流を導体中に
流して直流磁界を発生させバイアスとしている。しか
し、高周波における動作特性が明確ではなく、この解析
とともに、高感度なインピーダンス変化を得るために
は、高周波におけるインピーダンス変化の新しい検出方
法が必要であった。
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、高密度
記録を実現する高感度な磁気ヘッドの実現が望まれる
が、高周波におけるインピーダンスの動作特性が明確で
はなく、その特性を明らかにするとともに新規な検出方
法を発見することが必要であるなどの課題があった。本
発明は、新規な検出方法を考案し、インピーダンスの変
化分による信号のみを検出することによって、高感度な
磁気ヘッドを実現しようとするものである。
記録を実現する高感度な磁気ヘッドの実現が望まれる
が、高周波におけるインピーダンスの動作特性が明確で
はなく、その特性を明らかにするとともに新規な検出方
法を発見することが必要であるなどの課題があった。本
発明は、新規な検出方法を考案し、インピーダンスの変
化分による信号のみを検出することによって、高感度な
磁気ヘッドを実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、第1の本発明(請求項1に対応)は、導電性薄
膜と、前記導電性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性
体と、前記導電性薄膜の両端に接続した第1の対の電極
端子と、前記導電性薄膜の両端に接続した第2の対の電
極端子と、前記第1の対の電極端子に高周波キャリア信
号電流と直流電流を同時に印加する印加手段と、前記第
2の対の電極端子から外部磁界よるインピーダンスの変
化によって生じる信号のみを検出する信号検出手段とを
備えたことを特徴とする磁気ヘッドである。また第2の
本発明(請求項2に対応)は、導電性薄膜と、前記導電
性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性体と、前記導電
性薄膜の両端に接続した第1の対の電極端子と、前記導
電性薄膜の両端に接続した第2の対の電極端子とを有す
る第1のMI素子と、導電性薄膜と、前記導電性薄膜を
挟み込むように形成した軟磁性体と、前記導電性薄膜の
両端に接続した第3の対の電極端子と、前記導電性薄膜
の両端に接続した第4の対の電極端子とを有する第2の
MI素子と、前記第1の対の電極端子と第3の対の電極
端子に高周波キャリア信号電流と直流電流を同時に印加
する印加手段と、前記第2の対の電極端子と前記第4の
対の電極端子に生じる互いの出力の差分をとることによ
って信号を検出する信号検出手段とを備え、前記第1の
MI素子は、磁気記録媒体からの外部磁界を受け、前記
信号検出手段は、前記外部磁界によるインピーダンスの
変化によって生じる信号のみを検出することを特徴とす
る磁気ヘッドである。また第3の本発明(請求項3に対
応)は、前記信号検出手段は、外部磁界が印加されない
状態での信号を、前記外部磁界を印加した状態での信号
より差し引くことによって、前記外部磁界によるインピ
ーダンスの変化によって生じる信号のみを検出すること
を特徴とする第1の発明に記載の磁気ヘッドである。ま
た第4の本発明(請求項4に対応)は、 前記外部磁界
が印加されない状態での信号は、予め記憶されているこ
とを特徴とする請求項3記載の磁気ヘッドである。また
第5の本発明(請求項5に対応)は、前記信号検出手段
は、差動増幅器であることを特徴とする第1〜4の発明
のいずれかに記載の磁気ヘッドである。また第6の本発
明は、第1〜5の発明のいずれかに記載の磁気ヘッド
と、前記磁気ヘッドによって記録されている信号を再生
される記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、前記記
録媒体と前記磁気ヘッドを位置決めする位置決め手段と
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置である。
ために、第1の本発明(請求項1に対応)は、導電性薄
膜と、前記導電性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性
体と、前記導電性薄膜の両端に接続した第1の対の電極
端子と、前記導電性薄膜の両端に接続した第2の対の電
極端子と、前記第1の対の電極端子に高周波キャリア信
号電流と直流電流を同時に印加する印加手段と、前記第
2の対の電極端子から外部磁界よるインピーダンスの変
化によって生じる信号のみを検出する信号検出手段とを
備えたことを特徴とする磁気ヘッドである。また第2の
本発明(請求項2に対応)は、導電性薄膜と、前記導電
性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性体と、前記導電
性薄膜の両端に接続した第1の対の電極端子と、前記導
電性薄膜の両端に接続した第2の対の電極端子とを有す
る第1のMI素子と、導電性薄膜と、前記導電性薄膜を
挟み込むように形成した軟磁性体と、前記導電性薄膜の
両端に接続した第3の対の電極端子と、前記導電性薄膜
の両端に接続した第4の対の電極端子とを有する第2の
MI素子と、前記第1の対の電極端子と第3の対の電極
端子に高周波キャリア信号電流と直流電流を同時に印加
する印加手段と、前記第2の対の電極端子と前記第4の
対の電極端子に生じる互いの出力の差分をとることによ
って信号を検出する信号検出手段とを備え、前記第1の
MI素子は、磁気記録媒体からの外部磁界を受け、前記
信号検出手段は、前記外部磁界によるインピーダンスの
変化によって生じる信号のみを検出することを特徴とす
る磁気ヘッドである。また第3の本発明(請求項3に対
応)は、前記信号検出手段は、外部磁界が印加されない
状態での信号を、前記外部磁界を印加した状態での信号
より差し引くことによって、前記外部磁界によるインピ
ーダンスの変化によって生じる信号のみを検出すること
を特徴とする第1の発明に記載の磁気ヘッドである。ま
た第4の本発明(請求項4に対応)は、 前記外部磁界
が印加されない状態での信号は、予め記憶されているこ
とを特徴とする請求項3記載の磁気ヘッドである。また
第5の本発明(請求項5に対応)は、前記信号検出手段
は、差動増幅器であることを特徴とする第1〜4の発明
のいずれかに記載の磁気ヘッドである。また第6の本発
明は、第1〜5の発明のいずれかに記載の磁気ヘッド
と、前記磁気ヘッドによって記録されている信号を再生
される記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、前記記
録媒体と前記磁気ヘッドを位置決めする位置決め手段と
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置である。
【発明の実施の形態】以下、図1〜図5を用いて、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。まず、実験と
して幅300μm、長さ3mmのFeTaNの軟磁性体
をギャップ0.3μm、銅(cu)からなる検出導体薄
膜の長さ;2mm、検出導体薄膜幅;400μm、厚
み;1μmの図6に示すヘッドを作製し検出導体の両端
のインピーダンスに関して解析した。その際、磁気記録
媒体からの信号磁界の代わりに、外部磁界としてヘルム
ホルツコイルによって磁性体の長さ方向に直流磁界を印
加した。なお、この直流磁界は5Oeとすると本実験に
用いた磁性体は完全に飽和する。図1及び図2はインピ
ーダンスの変化について解析した結果を示すものであ
る。図1はインピーダンスメータにて測定したMI素子
の全インピーダンスの変化を示し、外部磁界零時の特性
1は外部磁界5Oeを加えると、変化を示す矢印3に示
すように外部磁界5Oe時の特性2に変化する。この差
が大きいほど、インピーダンス変化率が高く、大きな出
力を得ることが出来る。また、インピーダンスメータで
はインダクタンス成分と抵抗成分とに分離して測定する
ことが出来る。これらをそれぞれインダクタンス成分及
び抵抗成分と呼ぶことにする。図2には虚数部、ここで
はインダクタンス成分の特性と抵抗成分の外部磁界に対
する特性を示すものである。図1と同様に図2の外部磁
界を5Oeとすると本実験に用いた磁性体は完全に飽和
するものである。図1から分かるように、低周波領域で
は外部磁界(直流磁界)に対してインピーダンスが変化
しているが高周波領域(1GHz)ではほとんど変化し
ないことが、本解析で明らかになった。ところが、MI
効果のインピーダンス変化率は周波数と磁性体の透磁率
の変化率の積に比例するため、これを高めるには高周波
領域で動作させることが重要であることが知られてい
る。また、本解析によりこの原因として、図1の特性は
図2に示したインダクタンス成分の変化と類似の特性を
示しており、外部磁界によって変化しないインダクタン
スは、リードなどのインダクタンスによって高周波領域
で制限されており、一方、図2に示す抵抗成分では外部
磁界に対して大幅に変化していることが本解析によって
初めて分かった。さらに詳しく述べると、図2中の外部
磁界零時のインダクタンス成分の特性4は磁性体の透磁
率の実数部が関連しているインダクタンスと検出導体の
インダクタンスの和であり、外部磁界5Oeを印加する
と外部磁界5Oe時のインダクタンス成分の特性5とな
り透磁率が空気中での値の1に近づくため主として検出
導体のみのインダクタンス成分が残る。また、外部磁界
零時の抵抗成分の特性6は磁性体の透磁率の虚数部が関
連している抵抗成分と検出導体の抵抗成分の和であり、
外部磁界5Oeを印加すると、同様に外部磁界5Oe時
の抵抗成分の特性7で示すように虚数部の透磁率が1と
なるため、外部磁界によって変化しない検出導体の抵抗
成分が主となるものである。本発明はこれらの解析の知
見に基づいて考案されたものである。つまり外部磁界に
よって変化しないインダクタンス成分を差し引き、外部
磁界によって変化する抵抗成分のみによる信号を検出す
ることが重要であることが分かった。 (実施の形態1)図3は、本発明の実施の形態1の構成
のブロックダイアグラムを示すものである。図4はヘッ
ドスライダー上にホトリソグラフィー技術を用いて形成
した本発明のMIヘッドを示すものである。本発明の実
施の形態1では、2つのMIヘッドを用いて、磁界の加
わったMIヘッドと磁界の加わらないヘッドの差分をと
って、磁界が加わった時変化するインピーダンスによる
信号成分を検出するものである。高周波信号発生器8か
ら抵抗10及び抵抗9を介して、一対のヘッドのそれぞ
れMIヘッド32及び33に高周波キャリア信号を供給
する。MIヘッド32はCuからなる検出導体薄膜12
はFeTaNのアモルファス軟磁性体11によって挟み
込むように形成される。また、検出導体薄膜12には、
高周波キャリア信号供給用端子20と接地用電極端子2
2と、検出用電極端子21と接地用電極端子23の2対
の電極端子を一体化して形成した。また、該接地用電極
端子22及び23は接地17及び16に接続される。こ
の接地は必ずしも2箇所に分ける必要はなくヘッド構成
の都合によって1箇所でも有効である。同様にMIヘッ
ド33はCuからなる検出導体薄膜14はFeTaNの
アモルファス軟磁性体13によって挟み込むように形成
される。また、検出導体薄膜14には、高周波キャリア
信号供給端子26と接地用電極端子24と、検出用電極
端子27と接地用電極端子25の2対の電極端子を一体
化して形成した。また、該接地用電極端子24及び25
は接地17及び16に接続される。この接地も同様に、
必ずしも2箇所に分ける必要はなくヘッド構成の都合に
よって1箇所でも有効である。以上の様に構成したMI
ヘッドを磁気記録媒体からの外部磁界15を矢印の方向
に加えると、高周波キャリア信号がAM変調された信号
として、検出用電極端子21に生じる。一方、MIヘッ
ド33の検出用電極端子27には外部磁界が加わってい
ないため、高周波キャリア信号が変調されること無く生
じることになる。これらを差動増幅34の端子28及び
29に加えることによって外部磁界15によって変調さ
れた信号のみ端子30及び31間に検出できることにな
る。また、MIヘッド32及び33は同一基板上の2m
m×1mm程度の微小面積内に形成するためインピーダ
ンスのばらつきは極めて少なく効果的に動作するもので
ある。図4は試作したヘッドスライダーの斜視図を示す
ものである。図4から明らかなように、MIヘッド32
及び33はそれぞれヘッドスライダーの凸部49と凹部
48に形成した。HDDでは、ヘッドスライダーの下面
(図の下面)が磁気記録媒体と一定の間隔を持って浮上
して信号を再生している。MIヘッド32は磁気記録媒
体から15の信号磁界(外部磁界)を受けることにな
る。しかしMIヘッド33は凹部48に形成してあるた
め、磁気記録媒体からの距離が少なくとも10μm以上
はあり、スペーシングロスが発生し、磁気記録媒体から
の信号磁界磁界は加わらないものである。回路ブロック
46には高周波信号発生器とAM検波器とが収めれれて
おり、高周波信号発生器からの信号供給端子41から導
電性膜37を通ってヘッド形成面上の高周波キャリア信
号端子39へ伝えられる。同様に接地端子40、接地用
導電性膜36、接地用端子38を形成した。これらの導
体膜及び端子はセラミックスからなる基板47上にホト
リソグラフィ技術によって構成した。また、35は差動
増幅器であり、出力は端子45、導体膜50、端子4
3、及び接地用端子44、導体膜51、接地用端子42
により伝達される。この後、出力は端子43からAM検
波器に伝達され再生信号となる。 (実施の形態2)図5は本発明の実施の形態2の構成の
ブロックダイアグラムを示すものである。本発明の実施
の形態1では、2個のヘッドを用いたが、実施の形態2
では、メモリー装置を設けることによって、上記差分の
信号を有効に取出すものである。高周波信号発生器8よ
り抵抗10を介してMIヘッド32に加え、検出用電極
端子21から外部磁界15が零の場合の高周波キャリア
信号をスイッチング回路52を介してメモリー装置53
に加える。この時の高周波キャリア信号レベルをメモリ
ー装置で記憶し、次にスイッチング回路52をOFFと
しスイッチング回路52から差動増幅器54に接続す
る。この状態で外部磁界15によって変調されたMIヘ
ッドの検出用電極端子21に生じる信号を差動増幅器に
伝達する。一方、高周波信号発生器8からの高周波キャ
リア信号記は抵抗9を介してメモリー装置に伝達され、
記憶されたレベルで、差動増幅器54に加えられ、外部
磁界が加わっている時の信号と外部磁界が零の場合の差
分の信号が端子55に生じるものである。なお、差動増
幅器とメモリー装置は配線のインピーダンスを小さくす
るためMIヘッドを形成した同一面上に構成することが
有効であった。なお、本発明の実施の形態に述べられて
いる軟磁性体として、FeTaNアモルファス材料を用
いたが、その他のCo系、Fe系アモルファス磁性体、
パーマロイ、センダストなどの軟磁性材料も有効であ
る。また、検出導体としCuを用いたが、説明するまで
もなく、Ag、Au、Alなどの導電性材料も有効であ
る。なお、本実施の形態の高周波信号発生器及び抵抗
は、本発明の印加回路の例であり、本実施の形態の検出
導体薄膜は、本発明の導電性薄膜の例である。
明の実施の形態について詳細に説明する。まず、実験と
して幅300μm、長さ3mmのFeTaNの軟磁性体
をギャップ0.3μm、銅(cu)からなる検出導体薄
膜の長さ;2mm、検出導体薄膜幅;400μm、厚
み;1μmの図6に示すヘッドを作製し検出導体の両端
のインピーダンスに関して解析した。その際、磁気記録
媒体からの信号磁界の代わりに、外部磁界としてヘルム
ホルツコイルによって磁性体の長さ方向に直流磁界を印
加した。なお、この直流磁界は5Oeとすると本実験に
用いた磁性体は完全に飽和する。図1及び図2はインピ
ーダンスの変化について解析した結果を示すものであ
る。図1はインピーダンスメータにて測定したMI素子
の全インピーダンスの変化を示し、外部磁界零時の特性
1は外部磁界5Oeを加えると、変化を示す矢印3に示
すように外部磁界5Oe時の特性2に変化する。この差
が大きいほど、インピーダンス変化率が高く、大きな出
力を得ることが出来る。また、インピーダンスメータで
はインダクタンス成分と抵抗成分とに分離して測定する
ことが出来る。これらをそれぞれインダクタンス成分及
び抵抗成分と呼ぶことにする。図2には虚数部、ここで
はインダクタンス成分の特性と抵抗成分の外部磁界に対
する特性を示すものである。図1と同様に図2の外部磁
界を5Oeとすると本実験に用いた磁性体は完全に飽和
するものである。図1から分かるように、低周波領域で
は外部磁界(直流磁界)に対してインピーダンスが変化
しているが高周波領域(1GHz)ではほとんど変化し
ないことが、本解析で明らかになった。ところが、MI
効果のインピーダンス変化率は周波数と磁性体の透磁率
の変化率の積に比例するため、これを高めるには高周波
領域で動作させることが重要であることが知られてい
る。また、本解析によりこの原因として、図1の特性は
図2に示したインダクタンス成分の変化と類似の特性を
示しており、外部磁界によって変化しないインダクタン
スは、リードなどのインダクタンスによって高周波領域
で制限されており、一方、図2に示す抵抗成分では外部
磁界に対して大幅に変化していることが本解析によって
初めて分かった。さらに詳しく述べると、図2中の外部
磁界零時のインダクタンス成分の特性4は磁性体の透磁
率の実数部が関連しているインダクタンスと検出導体の
インダクタンスの和であり、外部磁界5Oeを印加する
と外部磁界5Oe時のインダクタンス成分の特性5とな
り透磁率が空気中での値の1に近づくため主として検出
導体のみのインダクタンス成分が残る。また、外部磁界
零時の抵抗成分の特性6は磁性体の透磁率の虚数部が関
連している抵抗成分と検出導体の抵抗成分の和であり、
外部磁界5Oeを印加すると、同様に外部磁界5Oe時
の抵抗成分の特性7で示すように虚数部の透磁率が1と
なるため、外部磁界によって変化しない検出導体の抵抗
成分が主となるものである。本発明はこれらの解析の知
見に基づいて考案されたものである。つまり外部磁界に
よって変化しないインダクタンス成分を差し引き、外部
磁界によって変化する抵抗成分のみによる信号を検出す
ることが重要であることが分かった。 (実施の形態1)図3は、本発明の実施の形態1の構成
のブロックダイアグラムを示すものである。図4はヘッ
ドスライダー上にホトリソグラフィー技術を用いて形成
した本発明のMIヘッドを示すものである。本発明の実
施の形態1では、2つのMIヘッドを用いて、磁界の加
わったMIヘッドと磁界の加わらないヘッドの差分をと
って、磁界が加わった時変化するインピーダンスによる
信号成分を検出するものである。高周波信号発生器8か
ら抵抗10及び抵抗9を介して、一対のヘッドのそれぞ
れMIヘッド32及び33に高周波キャリア信号を供給
する。MIヘッド32はCuからなる検出導体薄膜12
はFeTaNのアモルファス軟磁性体11によって挟み
込むように形成される。また、検出導体薄膜12には、
高周波キャリア信号供給用端子20と接地用電極端子2
2と、検出用電極端子21と接地用電極端子23の2対
の電極端子を一体化して形成した。また、該接地用電極
端子22及び23は接地17及び16に接続される。こ
の接地は必ずしも2箇所に分ける必要はなくヘッド構成
の都合によって1箇所でも有効である。同様にMIヘッ
ド33はCuからなる検出導体薄膜14はFeTaNの
アモルファス軟磁性体13によって挟み込むように形成
される。また、検出導体薄膜14には、高周波キャリア
信号供給端子26と接地用電極端子24と、検出用電極
端子27と接地用電極端子25の2対の電極端子を一体
化して形成した。また、該接地用電極端子24及び25
は接地17及び16に接続される。この接地も同様に、
必ずしも2箇所に分ける必要はなくヘッド構成の都合に
よって1箇所でも有効である。以上の様に構成したMI
ヘッドを磁気記録媒体からの外部磁界15を矢印の方向
に加えると、高周波キャリア信号がAM変調された信号
として、検出用電極端子21に生じる。一方、MIヘッ
ド33の検出用電極端子27には外部磁界が加わってい
ないため、高周波キャリア信号が変調されること無く生
じることになる。これらを差動増幅34の端子28及び
29に加えることによって外部磁界15によって変調さ
れた信号のみ端子30及び31間に検出できることにな
る。また、MIヘッド32及び33は同一基板上の2m
m×1mm程度の微小面積内に形成するためインピーダ
ンスのばらつきは極めて少なく効果的に動作するもので
ある。図4は試作したヘッドスライダーの斜視図を示す
ものである。図4から明らかなように、MIヘッド32
及び33はそれぞれヘッドスライダーの凸部49と凹部
48に形成した。HDDでは、ヘッドスライダーの下面
(図の下面)が磁気記録媒体と一定の間隔を持って浮上
して信号を再生している。MIヘッド32は磁気記録媒
体から15の信号磁界(外部磁界)を受けることにな
る。しかしMIヘッド33は凹部48に形成してあるた
め、磁気記録媒体からの距離が少なくとも10μm以上
はあり、スペーシングロスが発生し、磁気記録媒体から
の信号磁界磁界は加わらないものである。回路ブロック
46には高周波信号発生器とAM検波器とが収めれれて
おり、高周波信号発生器からの信号供給端子41から導
電性膜37を通ってヘッド形成面上の高周波キャリア信
号端子39へ伝えられる。同様に接地端子40、接地用
導電性膜36、接地用端子38を形成した。これらの導
体膜及び端子はセラミックスからなる基板47上にホト
リソグラフィ技術によって構成した。また、35は差動
増幅器であり、出力は端子45、導体膜50、端子4
3、及び接地用端子44、導体膜51、接地用端子42
により伝達される。この後、出力は端子43からAM検
波器に伝達され再生信号となる。 (実施の形態2)図5は本発明の実施の形態2の構成の
ブロックダイアグラムを示すものである。本発明の実施
の形態1では、2個のヘッドを用いたが、実施の形態2
では、メモリー装置を設けることによって、上記差分の
信号を有効に取出すものである。高周波信号発生器8よ
り抵抗10を介してMIヘッド32に加え、検出用電極
端子21から外部磁界15が零の場合の高周波キャリア
信号をスイッチング回路52を介してメモリー装置53
に加える。この時の高周波キャリア信号レベルをメモリ
ー装置で記憶し、次にスイッチング回路52をOFFと
しスイッチング回路52から差動増幅器54に接続す
る。この状態で外部磁界15によって変調されたMIヘ
ッドの検出用電極端子21に生じる信号を差動増幅器に
伝達する。一方、高周波信号発生器8からの高周波キャ
リア信号記は抵抗9を介してメモリー装置に伝達され、
記憶されたレベルで、差動増幅器54に加えられ、外部
磁界が加わっている時の信号と外部磁界が零の場合の差
分の信号が端子55に生じるものである。なお、差動増
幅器とメモリー装置は配線のインピーダンスを小さくす
るためMIヘッドを形成した同一面上に構成することが
有効であった。なお、本発明の実施の形態に述べられて
いる軟磁性体として、FeTaNアモルファス材料を用
いたが、その他のCo系、Fe系アモルファス磁性体、
パーマロイ、センダストなどの軟磁性材料も有効であ
る。また、検出導体としCuを用いたが、説明するまで
もなく、Ag、Au、Alなどの導電性材料も有効であ
る。なお、本実施の形態の高周波信号発生器及び抵抗
は、本発明の印加回路の例であり、本実施の形態の検出
導体薄膜は、本発明の導電性薄膜の例である。
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、磁気記録媒体から発生する外部磁界(信号磁界)が
零のMIヘッドの出力と、外部磁界を印加したMIヘッ
ドの出力の差分をとることによって、インピーダンスの
変化分のみによって発生する信号を検出し、インピーダ
ンス変化率の大なるMIヘッドを提供するものである。
に、磁気記録媒体から発生する外部磁界(信号磁界)が
零のMIヘッドの出力と、外部磁界を印加したMIヘッ
ドの出力の差分をとることによって、インピーダンスの
変化分のみによって発生する信号を検出し、インピーダ
ンス変化率の大なるMIヘッドを提供するものである。
【図1】本発明に至る基礎となったインピーダンス特性
図。
図。
【図2】本発明に至る基礎となったインピーダンス特性
の解析結果を示す特性図
の解析結果を示す特性図
【図3】本発明の実施の形態1の構成のブロックダイア
グラム
グラム
【図4】本発明のMIヘッドの斜視図
【図5】本発明の実施の形態2の構成のブロックダイア
グラム
グラム
【図6】従来の発明の形態であってMIヘッドの動作原
理図
理図
【図7】従来の発明の形態であってMIヘッドの動作原
理図
理図
1 外部磁界零時の特性 2 外部磁界5Oe時の特性 3 変化を示す矢印 4 外部磁界零時のインダクタンス成分の特性 5 外部磁界5Oe時のインダクタンス成分の特性 6 外部磁界零時の抵抗成分の特性 7 外部磁界5Oe時の抵抗成分の特性 8 高周波信号発生器 9 抵抗 10 抵抗 11 軟磁性体 12 検出導体薄膜 13 軟磁性体 14 検出導体薄膜 15 外部磁界 16 接地 17 接地 20 高周波キャリア信号供給端子 21 検出用電極端子 22 接地用電極端子 23 接地用電極端子 24 接地用電極端子 25 接地用電極端子 26 高周波キャリア信号供給端子 27 検出用電極端子 28 端子 29 端子 30 端子 31 端子 32 MIヘッド 33 MIヘッド 34 差動増幅器 35 差動増幅器 36 接地用導電性膜 37 導電性膜 38 接地用端子 39 高周波キャリア信号端子 40 接地端子 41 信号供給端子 42 接地用端子 43 端子 44 接地用端子 45 端子 46 回路ブロック 47 基板 48 凹部 49 凸部 50 導体膜 51 導体膜 52 スイッチング回路 53 メモリ装置 54 差動増幅器 55 端子 56 リード 57 トラック幅 58 パーマロイ膜 59 SiO2膜 60 軟磁性コア 61 高周波発信器 62 抵抗 63 電流 64 端子 65 端子 66 磁気記録媒体 67 磁化 68 軟磁性コア 69 直流バイアス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 小百合 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2G017 AA01 AC08 AD51 AD63 AD65 5D091 DD09 DD30 HH20
Claims (6)
- 【請求項1】 導電性薄膜と、 前記導電性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性体と、 前記導電性薄膜の両端に接続した第1の対の電極端子
と、 前記導電性薄膜の両端に接続した第2の対の電極端子
と、 前記第1の対の電極端子に高周波キャリア信号電流と直
流電流を同時に印加する印加手段と、 前記第2の対の電極端子から外部磁界よるインピーダン
スの変化によって生じる信号のみを検出する信号検出手
段とを備えたことを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項2】 導電性薄膜と、 前記導電性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性体と、 前記導電性薄膜の両端に接続した第1の対の電極端子
と、 前記導電性薄膜の両端に接続した第2の対の電極端子と
を有する第1のMI素子と、 導電性薄膜と、 前記導電性薄膜を挟み込むように形成した軟磁性体と、 前記導電性薄膜の両端に接続した第3の対の電極端子
と、 前記導電性薄膜の両端に接続した第4の対の電極端子と
を有する第2のMI素子と、 前記第1の対の電極端子と第3の対の電極端子に高周波
キャリア信号電流と直流電流を同時に印加する印加手段
と、 前記第2の対の電極端子と前記第4の対の電極端子に生
じる互いの出力の差分をとることによって信号を検出す
る信号検出手段とを備え、 前記第1のMI素子は、磁気記録媒体からの外部磁界を
受け、前記信号検出手段は、前記外部磁界によるインピ
ーダンスの変化によって生じる信号のみを検出すること
を特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項3】 前記信号検出手段は、外部磁界が印加さ
れない状態での信号を、前記外部磁界を印加した状態で
の信号より差し引くことによって、前記外部磁界による
インピーダンスの変化によって生じる信号のみを検出す
ることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。 - 【請求項4】 前記外部磁界が印加されない状態での信
号は、予め記憶されていることを特徴とする請求項3記
載の磁気ヘッド。 - 【請求項5】 前記信号検出手段は、差動増幅器である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の磁気
ヘッド。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドと、 前記磁気ヘッドによって記録されている信号を再生され
る記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、 前記記録媒体と前記磁気ヘッドを位置決めする位置決め
手段とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10356503A JP2000182218A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10356503A JP2000182218A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000182218A true JP2000182218A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18449351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10356503A Pending JP2000182218A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000182218A (ja) |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP10356503A patent/JP2000182218A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0484474B1 (en) | Shorted dual element magnetoresistive reproduce head exhibiting high density signal amplification | |
US4280158A (en) | Magnetoresistive reading head | |
US4489357A (en) | Magnetic sensor having multilayered flux conductors | |
JPH0845037A (ja) | 薄膜磁気抵抗トランスジューサ | |
KR100378554B1 (ko) | 자기 헤드 | |
US4635152A (en) | Magnetic resonance-type playback apparatus including a magnetic material having magnetic anisotropy | |
JP2000182218A (ja) | 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 | |
JP3581051B2 (ja) | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置 | |
US6590740B2 (en) | Shielded magnetic head and magnetic reproducing apparatus | |
JP2000182217A (ja) | 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 | |
JPH1027317A (ja) | 磁気ヘッド | |
JP3537380B2 (ja) | 磁気ヘッド及び磁気再生装置 | |
JP3607815B2 (ja) | 磁気ヘッド及び2層膜垂直磁気記録媒体並びに磁気再生方法 | |
JP2001101621A (ja) | 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 | |
JP2002216311A (ja) | 磁気ヘッド並びにこれを用いた磁気再生装置 | |
JP2001155310A (ja) | 磁気ヘッド並びに磁気再生装置 | |
JP2002050007A (ja) | 磁気ヘッド及びその製造方法並びに当該磁気ヘッドを用いた磁気再生装置 | |
US20040085671A1 (en) | Magnetic reproduction device, magnetic head using the device and method for producing the magnetic head | |
JP2001134908A (ja) | 磁気ヘッド並びに磁気記録再生装置 | |
JPH07262523A (ja) | 磁気ヘッド | |
JPS593706A (ja) | 磁気記録再生装置 | |
JPH11213339A (ja) | 磁気ヘッド及びそれを用いた磁気再生装置 | |
JPS6032245B2 (ja) | 磁気抵抗効果ヘツド | |
JP2002350522A (ja) | 磁気センサ | |
JPH0438614A (ja) | 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッドおよび記録再生装置 |