JPH01178114A - 薄膜磁気ヘッド - 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〕 本発明は、薄膜磁気ヘッドに係り、特に高密度記録に好
適な、高Ｓ／Ｎ、超狭ギャップ、高効率ヘッドに関する
。

〔従来の技術〕

従来の薄膜磁気ヘッドは、例えば特開昭６０−１７１６
１６号公報に記載のように、磁気コア、ギャップ、コイ
ル等のヘッド構成要素が基板上に順次薄膜堆積により形
成されるのが一般的であり、コアには高飽和磁束密度を
有する金属系磁性膜を、コイルにはＣｕ等の低抵抗金属
材料を、ギャップにはＳｉＯ□の絶縁材を用いるが一般
的である。

また、超電導材をヘッドの一部に用いた例としては、特
開昭６０−１５４３１５号公報に記載のようにフェライ
トバルクヘッドのギャップ材に用いた例がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記前者の公報に記載された従来の薄膜ヘッ
ドでは、磁気コアの厚みは直接記録再生特性に関係し、
厚い程好ましいが、反面、高周波特性等の劣化が生じま
た製造上も好ましくない。

その結果、これを補うためにギャップ深さを浅くするこ
とで上記欠点をカバーするのが一般的方法である。しか
しこれらの対策を加えても、ギャップ長さをそれ程小さ
くはできず、また媒体摺動によるヘッド摩耗を伴なうシ
ステムには使用不可能で、一部の限られたシステム用の
ヘッドに適応すれるに留まっていた。

一方、ヘッド効率を上げる方法としてギャップ材に超電
導薄膜のマイスナー効果を用いる方法をとる後者の公報
に記載された従来発明もあるが、−これもコアのコイル
巻回部を有効にカバーすることはヘッドの構造上できな
い。また、この部分だけでのマイスナー効果利用では、
これ以外の部分での漏えい磁束に対応することができず
、その効果を充分に発揮するにはいたっていない。

本発明は、上記のような技術的背景に鑑みてなされたも
ので、その目的は、媒体摺動に充分な寿命ヲ有し、かつ
超狭ギャップでも従来レベルをはるかに超える効率が得
られ、ヘッド構成膜厚が極小でも充分な高性能を備え、
生産性の高い磁気ヘッドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

従来技術が抱える課題を解決し、上記目的を達成するた
め、本発明は、パターニングされたコイルを面内に有し
、ギャップ形成膜を介して前記コイルの厚さ方向の両面
側に薄膜磁気コアがそれぞれ配設された薄膜磁気ヘッド
において、上記コイルと上記ギャップ形成膜とを超電導
薄膜で形成するとともに、コイルのコア内巻回部とギャ
ップ形成膜との間に薄膜絶縁層が介挿された構成になっ
ている。

〔作用〕

上記手段によれば、ギャップ形成膜を超電導薄膜で形成
しであるので、超電導薄膜のマイスナー効果で磁束を遮
蔽することができ、また、コイルも超電導薄膜で形成し
であるので電気抵抗が零となり、これらによりヘッドの
効率を著しく向上させることができる。

すなわち、磁気ヘッドの再生効率ηはギャップ部の磁気
抵抗をＲｇ、コアの磁気抵抗をＲｅ、コア間に漏えい磁
束の原因となる抵抗をＲｒとすると近似的に ｎｏｃＲｇ／　（Ｒｇ＋Ｒｃ＋Ｒｒ）　　・・・・・・
（１）と表わせる。上式でＲｇ−■とすればηは１００
％となることは自明であり、これはギャップ材及びコア
内コイル巻回部にわたり超電導材のマイスナー効果を利
用することで達成される。従ってギャップ長の大きさ、
ギャップ深さに係わりなく、効率１００％が得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は実施例に係る磁気ヘッドの要部を示す断面図、
第２図は摺動面を模式的に示す磁気ヘッドの正面図であ
る。

第１図において、磁気ヘッド１は、超電導ギャップ材か
らなるギャップ形成膜２と、このギヤツブ形成膜２に隣
接して形成された超電導コイル材からなるコイル３とを
内包し、摺動面４側でギャップ形成膜２の端部が露出し
た磁気コア５と、この磁気コア５の摺動面４を除く外周
部を被覆した超電導シールド材からなるシールド膜６と
から主に構成されている。

磁気コア５は、下部磁気コア５ａと上部磁気コア５ｂと
からなり、下部磁気コア５ａと上部磁気コア５ｂの間の
ギャップ形成膜２の上部磁気コア５ｂ側に第１の絶縁Ｎ
７と第２の絶縁層８に囲繞されたコイル３が配されてい
る。このコイル３のコア外の部分は、非磁性セラミクス
からなる基板９の図において上面に形成された上記第１
の絶縁層７の上面に導出されている。

上記のような磁気ヘッド１を製造する場合には、上記基
板９の一部にエツチングにより溝を形成し、この形成さ
れた溝部に超電導薄膜６ａを形成し、さらに、その上面
に、Ｃｏ　Ｎ　ｂ　Ｚ　ｒ非晶質磁性体のコア材を１μ
ｍの厚さに形成して下部磁気コア５ａとする。

このようにして、下部磁気コア５ａを形成した後、その
上面にスパッタリングによりギャップ形成膜２を膜厚０
８１μｍで形成し、さらに、上記ギャップ形成膜２と基
板９の非磁気コア形成部の基板９の上面に、ＳｉＯ□を
スパッタリングすることにより第１の絶縁層７を形成す
る。そして、コイル３を上記第１の絶縁Ｎ７の上面に積
層し、さらに、第２の絶縁層８をＳｉｎ、をスパッタリ
ングすることにより形成して積層した後、上記磁気コア
５ｂを同じ＜ＣｏＮｂＺｒ非晶質磁性体からなるコア材
により１μｍの膜厚に形成し、最後に、超電導薄膜６ｂ
を上部磁気コア５ｂ上に膜厚０．１μｍで積層して磁気
ヘッド１が形成される。

上記実施例の場合、超電導薄膜６ａ、６ｂからなるシー
ルド膜６、ギャップ形成膜２およびコイル３に用いられ
る超電導材は、全てＹＢａＣｕの超電導セラミクスを母
材として、スパッタリングにより０．１　μｍの膜厚に
形成された薄膜である。

このようにして形成された磁気ヘッド１の摺動面４は、
第２図に示されるように、ギャップ形成膜２が露出して
形成されたギャップＧと、このギャップＧを挟んで対向
する下側磁気コア５ａおよび上側磁気コア５ｂと、下側
磁気コア５ａと上側磁気コア５ｂの外周に被覆されたシ
ールド膜６とからなっている。

この摺動面４形状は、第２図に示すものの他に、第３図
（ａ）、、（ｂ）、　（Ｃ）に示すような摺動面形状を
とり得る。これらの図は、本発明に係る磁気ヘッド１の
摺動面形状と模式的に示したもので、磁気コア５のギャ
ップＧと対向する磁気コア５の端面１０を、ギャップＧ
に対して非平行にしである。このように端面１０をギャ
ップＧと非平行とすると、磁気コア５の端部から一部記
録再生される信号が、ギャップＧに対するアジマス損失
によって大幅に低減され、ゴースト、コンタ等の妨害を
有効に除去することができる。

上記のように構成した実施例の磁気ヘッドｌの効率を示
す実験データを第４図および第５図に示す。第４図はギ
ャップ長およびギャップ深さに対すヘッド効率を示し、
第５図は磁気コア５のコア厚さに対するヘッド効率を示
している。

第４図かられかるように、従来の磁気ヘッドではギャッ
プ深さ大化、ギャップ長狭小化方向で効率が著しく低下
するが、本実施例に係る磁気ヘッドではほとんど低下し
ていない。また、第５図かられかるように、従来例では
磁気コア厚さの低下に対し、記録効率・再生効率とも低
下し、特に記録効率の低下が著しいが、本実施例に係る
磁気ヘッドでは両効率ともに効率は１００％近くからほ
とんど低下していない。

表１に本実施例と従来の磁気ヘッドの構造部の比較を示
す。

表１ 同表かられかるように、実施例に係る磁気ヘッドでは、
性能低下をきたすことなく膜厚が大幅に低減されている
。この本実施例に係る磁気ヘッドの膜厚レベルは、半導
体のレベルと同等である。

なお、上記実験は、液体窒素中で行なわれたものである
が、常温超電導材が従来開発された場合には、従来の磁
気ベツドと同等の環境で使用可能となることはいうまで
もない。

以上のように、上記実施例によれば、コイル材、ギャッ
プ材が超電導材料で形成されているので、前述の如くギ
ャップおよびコア内コイル巻回部にわたり超電導材のマ
イスナー効果を利用することにより、ギャップ長の大き
さ、ギャップ深さにかかわりなく、１００％近いヘッド
効率が得られる。しかし、記録時を考えると、記録電波
はコアを容易に飽和させ、ギャップ先端を飽和させる以
前にコアの周辺部により多量の漏洩が生じる。これに対
しては、実施例では、磁気コア５の外周部を超電導材料
からなるシールド材で被覆しであるので、外部漏えいの
発生が皆無となり、記録時にも効率１００％が達成され
る。

上記超電導材料を用いた磁気ヘッドの構成は、′コイル
も薄膜化したいわゆる薄膜磁気ヘッドが構造的に優れて
おり、手巻線をもつバルクヘッドでは、上記効果を充分
に生かす構造とすることは困難である。

一方、パターニングコイル部を超電導材料で作ることは
容易であり、従来の薄膜磁気ヘッドで問題となるコイル
の抵抗分も膜厚を薄くすることによりほぼ零にすること
ができると同時に、記録時のコア飽和の問題もなくなる
ため、極薄の薄膜でコアが構成でき、高周波特性も著し
く向上する。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、コイルギャップ形成
膜とが超電導材料により形成し、かつ、コア内コイル巻
回部とギャップ形成膜との間に絶縁層を形成してなる本
発明によれば、超狭ギャップ、大ギャップ深さで、ヘッ
ド効率をほぼ１００％にすることができる。また、大ギ
ャップ深さで高効率を得ることができるので媒体摺動に
も充分な寿命を有することができる。さらに、磁気ヘッ
ド構成膜厚を従来の薄膜磁気ヘッドの１／１０以下の薄
膜にしても充分な高性能を発揮し゛、生産性も高くなる
。

【図面の簡単な説明】

図は全て本発明の詳細な説明するためのもので、第１図
は実施例に係る磁気ヘッドの概略構成を示す要部断面図
、第２図は同磁気ヘッドの摺動面を示す磁気ヘッドの正
面図、第３図（ａ）、　（ｂ）、　（（りはそれぞれ他
の摺動面の構成例を示す磁気ヘッドの正面図、第４図は
ギャップ深さおよびギャップ長に対するヘッド効率を示
す実測図、第５図はコア厚さに対するヘッド効率を示す
実測図である。 １・・・・・・磁気ヘッド、２・・・・・・ギャップ形
成膜、３・・・・・・コイル、４・・・・・・摺動面、
５・・・・・・磁気コア、６・・・・・・シールド層、
７・・・・・・第１の絶縁層、８・・・・・・第２の絶
縁層、９・・・・・・基板。 第１図 １　　、　　ｋ名お６へ・７ト。 ２：　でＸ７７・→浅縁 ３；　コλＩし ４：４ゼ１７７面 ５　゛　磁気コア ６　：　　・ンールＹ−４ド ア：　７１のぷり各層 第２図 第３図 ｔσ〕 ｔｂノ （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パターニングされたコイルを面内に有し、ギャップ
   形成膜を介してコイルの厚さ方向の両面側に薄膜磁気コ
   アがそれぞれ形成された薄膜磁気ヘッドにおいて、上記
   コイルとギャップ形成膜とが超電導薄膜により形成され
   ているとともに、コイルのコア内の巻回部とギャップ形
   成膜との間に薄膜絶縁層が配置されていることを特徴と
   する薄膜磁気ヘッド。 ２、薄膜磁気コアの記録媒体対向部を除く全外周面が超
   電導薄膜で被覆されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッド。 ３、薄膜磁気コアの記録媒体対向部のギャップ以外のコ
   ア端部が、ギャップと非平行に形成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項および第２項のいずれか
   一項記載の薄膜磁気ヘッド。