JPH0419810A

JPH0419810A - 磁気抵抗効果型ヘッド

Info

Publication number: JPH0419810A
Application number: JP12249890A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kanai; 均金井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-23

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】〔概要〕磁気抵抗効果型ヘットに関し、磁気抵抗効果型ヘッドの再生波形に生じるバルクハウゼ
ン雑音を防止し、磁気抵抗効果素子の出力レベルの変動
を回避することを目的とし、２つの磁気シールド体の間
に非磁性絶縁層を介して配設される磁気抵抗効果素子の
抵抗値の変化により磁界を検出する磁気抵抗効果型ヘッ
トにおいて、該磁気シールド体の一方を絶縁性磁性体と
し、該絶縁性磁性体と該非磁性絶縁層との間に設けられ
、一端か前記絶縁性磁性体の外部へ露出する導体層と、
該導体層により前記磁気抵抗効果素子の容易軸方向に電
流磁界を印加するために前記導体層に電流を供給する部
材とを有する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、磁気抵抗効果型ヘット（以下、ＭＲヘッドと
いう。）に関する。

近年、コンピューターの外部記憶装置である磁気ディス
ク装置の大容量化に伴い、高性能磁気ヘッドか要求され
ている。この要求を満足するものとして記録媒体の速度
に依存せず高出力か得られるＭＲヘッドか注目されてい
る。

〔従来の技術〕

ＭＲヘッドは強磁性薄膜（ＭＲ膜）で構成された再生専
用の磁気ヘッドてあり、パーマロイ等によって形成され
る強磁性薄膜の電気抵抗が外部磁界によって変化すると
いう磁気抵抗効果を利用して信号磁界の変化を電気抵抗
の変化として検出するものである。そして、上記強磁性
薄膜によって構成される素子は磁気抵抗効果素子（以下
、ＭＲ素子という。）といわれている。

従来のＭＲヘッドは、第２図（ａ）、（ｂ）に示すよう
な構造となっていた。２１は矩形のＭＲ素子、２２は引
き出し導体層、２３ａ、２３ｂは磁気シールドである。

ＭＲ素子２１は、その長手方向（ｙ軸方向）にＭＲ膜の
磁化容易軸（以下、容易軸という。）方向か一致するよ
うにパターン形成されている。引き出し導体層２２は、
ＭＲ素子２１の長手方向に対して所定幅て切除されてＭ
Ｒ素子２１の両端で素子に接合している。ＭＲ素子２１
及び引き出し導体層２２は、２つの磁気シールド２３ａ
、２３ｂの間（再生キャップに相当）に配置されるが、
非磁性絶縁層２４を介して磁気シールド２３ａ、２３ｂ
と電気的に絶縁されている。センス電流２５は引き出し
導体層２２を通して素子に流れ、ＭＲ素子２１及び引き
出し導体層２２によって画定される長方形の信号検出領
域２６に流れる。そして、磁気記録媒体２７はヘッドの
下をＸ軸方向に移動し、ＭＲヘッドは、媒体からの信号
磁界を該信号検出領域２６で抵抗変化として検知する。

またこの場合、センス電流２５は、信号磁界に対してＭ
Ｒヘットの再生を線型化するためにも利用されていた。

即ち、ＭＲ素子２１は、一方の磁気シールド２３ａに近
接させて配置され、センス電流によって磁化した磁気シ
ールド２３ａ表面からの漏洩磁界によって素子高さ方向
にバイアス磁界か印加されていた（この）＼イアス方式
をセルフバイアス法という。）〔発明か解決しようとす
る課題〕従来のＭＲ素子２１の形状ては、容易軸（ｙ軸方向）の
磁化方向に対してＭＲ素子２１か有限長であるため素子
端部に磁極（Ｎ、Ｓ極）が生し、素子内部には磁化方向
とは反対向きの磁界（反磁界）か発生していた。このた
めＭＲ素子２１は、反磁界によって誘起された静磁エネ
ルギーを下げるために、第２図（Ｃ）に示すようないく
つかの磁区に分割した磁区構造を示し、磁区の境界には
磁壁か生じていた。

一方、一般にはＭＲ膜においては、成膜の不完全さから
結晶粒界、格子欠陥、不純物介在等の不均一性かある。

このため従来のＭＲヘッドては、記録媒体からの信号磁
界に対して磁壁は引っ掛かりながら移動し、磁化回転か
不連続となって再生波形にはバルクハウゼン雑音か生じ
たり、ＭＲ素子の出力レベルか変動するという課題かあ
った。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記課題を解決するために、本発明では、２つの磁気シ
ールド体の間に非磁性絶縁層を介して配設されるＭＲ素
子の抵抗値の変化により磁界を検出するＭＲヘットにお
いて、該磁気シールド体の一方を絶縁性磁性体とし、該絶縁性
磁性体と該非磁性絶縁層との間に設けられ一端か前記絶
縁性磁性体の外部へ露出する導体層と、該導体層により前記ＭＲ素子の容易軸方向に電流磁界か
印加されるために前記導体層に電流を供給する部材とを
有する構成とした。

〔作用〕

ＭＲ素子か導体層からの電流磁界によって、素子内の反
磁界をなくすことによって、素子を磁壁の無い単一軸構
造とすることかできる。

〔実施例〕

第１図（ａ）に本発明の実施例によるＭＲヘッドの要部
断面図を示す。

ＭＲヘッドは同図に示すように、２つの磁気シールド１
３ａ１３ｂの間に、非磁性絶縁層１４を介して引き出し
導体層１２の内部にＭＲ素子１１か配置される構造とな
る。

ここに、ＭＲ素子１１は、例えば、ＮｉＦｅ膜等の強磁
性体から成り、厚さｔｌは４００〜５００人の薄膜で、
幅ｔ２は３μｍ、長手方向の長さｔ３は、５０〜１００
μｍ程度に設定されている。ここで、ＭＲ素子の形状は
同図（ｂ）に示すように従来のＭＲ素子同様長方形とな
っているか、本実施例のように導体層１１８ａを設けた
場合は容易軸方向か導体層１１８ａと直角方向てあれば
形状は問わない。そして、所定幅ｔ４て切除され、ＭＲ
素子の輻ｔ、に合わせた幅を有する引き出し導体層１２
と同図（Ｃ）に示すように信号検出領域１６の両端で接
続している。

かかるＭＲ素子の形状異方性からＭＲ素子１１の容易軸
方向は長手方向となる。即ち、容易軸の方向は形状によ
って異なり、容易軸の方向は一般に長さの長い方向、こ
の場合長手方向と一致するということである。ここて、
ＭＲ素子１１かその磁化方向に対して、その長さか育限
長に形成されているために素子内部に磁壁か生じ、第２
図（Ｃ）に示すような反磁界か生じることとなる。

引き出し導体層１２はＡｕ膜等からなる。本実施例では
、第１図のようにＭＲ素子と同一の輻ｔ２を有し、直角
り型に形成されているか、かかる形状に限定されること
はない。信号検出領域１６にセンス電流１５が流れれば
十分だからである。信号検出領域の輻ｔ４は２〜３μｍ
程度である。

磁気シールドは１３ａか絶縁性磁性のＮｉＺｎフェライ
ト材からなり、１３ｂはＮｉＦｅあるいはフェライト材
からなる。これらは、記録媒体１７からの信号磁界に対
しＭＲ素子１１の再生分解能を高める働きをするもので
ある。

ＭＲ素子１１及び引き出し導体層１２は２つの磁気シー
ルド１３ａ・＋３ｂの間に配置され、両者はＳｉＯ２膜
あるいはＡＩ、Ｏ，膜の非磁性絶縁層１４を介して磁気
シールドと電気的に絶縁される構成となっている。ＭＲ
素子１１は非磁性絶縁層１４の内部に配置されている。

電流導体層１１８ａ以外の外部磁界あるいは外部電流を
遮断するためである。

非磁性絶縁層１４と磁気シールド１３ａの間には電流導
体層１１８ａか設けられている。電流導体層１１８ａは
引き出し導体層１２と同様なＡｕ膜等からなる。この電
流導体層１１８ａはＭＲ素子１１の近傍に設けられる。

具体的には第１図（ａ）におけるＭＲ素子１１と電流導
体層１１８ａとの距離ｔ、は数μｍ程度である。ここで
、近傍としたのはＭＲ素子１１に接触してＭＲ素子に電
流か流れてしまうのを防ぐためである。このように、本
発明は磁気シールドを有するシールド型のＭＲヘットの
素子近傍に電流導体層を置く構造で、例えば１、ヨーク
型のＭＲヘッドを対象としていない。また、素子そのも
のにコイル等を巻く構造とも相違する。

本実施例では、電流供給機構として電流導体層１１８ａ
の一端か磁気シールド１３ａと共に絶縁性基板へに埋め
込まれて形成され、該磁気ノール’ｒ”　ｌ　３　ａの
記録媒体１７と対向する側の外部へ露出する構成となっ
ている。そして、かかる露出する一端は電流導体層ｌ１
１８ｂと接合し、電流導体層ｌ１１８ｂの他端はスライ
ダ加工される際に露出されて電流供給用端子となる。こ
こに、電流導体層■は本実施例のように磁気記録媒体に
対して垂直方向に延びなくてもよく、第１図（ｄ）、第
１図（ｅ）のような方向でもよい。後述するように、電
流導体層１）８ａによりＭＲ素子１１の容易軸方向に電
流磁界Ｈか印加されれば本発明の目的は達成されるから
゛である。ここに、第１図（ｄ）は電流導体層ｎ１８ｂ
を斜め上方に延はしたものであり、第１図（ｅ）は電流
導体層ＩＩ＋８ｂを水平横向きに延ばしたものである。

また、基板Ａか導体（例えば、Ａｌ２Ｏ，やＴｉ　Ｃ等
）であれば、電流導体層Ｔ１８ａと接合する部分さえ設
けられていれば、電流導体層ＩＩ＋８ｂを独立して設け
る必要はない。そして、この場合は基板Ａに電源供給端
子が設けられる。電流導体層１１８により電流磁界Ｈが
ＭＲ素子１１に印加される点は同様である。

第１図（ｂ）に、本発明のＭＲヘッドの原理図を示す。

ＭＲ素子１１の近傍の電流導体層１８に流れる電流Ｊ１
９が作る電流磁界ＨをＭＲ素子１１の容易軸方向に印加
して反磁界を打ち消そうとするものである。もっとも、
印加される電流磁界はＭＲ素子１１に生じる反磁界を打
ち消す以上のものであればよい。電流Ｊの大きさは図示
しない電源により調節可能である。

このように、本発明は電流導体層１１８ａの一端は磁気
シールド１３ａの外部に出ることを特徴とする。電源を
電流導体層Ｉと■に接続する上で磁気シールド１３ａ・
１３ｂの間にない方か望ましいからである。

センス電流１５は、引き出し導体層１２を通してＭＲ素
子１１の信号検出領域１６に流れる。この様子は第１図
（Ｃ）のＭＲヘッドの要部斜視図に明示されている。そ
して、前述のセルフバイアス方式によりＭＲか線形動作
することによってＭＲヘッドは、直下を移動する磁気記
録媒体１７からの信号磁界を検知する。この際、前述し
た発明原理に従いＭＲ素子１１は単一磁区構造となって
バルクハウゼン雑音は発生しない。また、ＭＲ素子の出
力レベルの変動を回避できる。

本発明の実施例のＭＲヘットの作成工程の第−例として
第１図（ｆ）のように基板Ａｉ：電流導体層ｌ１１８ｂ
（例えば、Ａｕ膜等をスパッタ法により作成）を、その
上に片面に電流導体層Ｉ［＋８ｂ（Ａｕ膜等）を付着さ
せたブロック型の磁気シールド１３ａ（例えば、ＮｉＺ
ｎ等）を、というように次々に積層し、その後加工面で
切断するという方法かある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によればＭＲ素子に生じる
反磁界と同様の磁界を電流磁界として印加することによ
りＭＲ素子を磁壁の無い単一磁区構造とし、バルクハウ
ゼン雑音の発生を抑えるとともに、ＭＲ素子の出力レベ
ルの変動を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例によるＭＲヘッドの要部
断面図、第１図（ｂ）は本発明のＭＲヘッドの原理図、第１図（
ｃ）は本発明の実施例によるＭＲヘットの要部斜視図、第１図（ｄ）は電流導体層■の配置を変えた本発明の実
施例の図、第１図（ｅ）は電流導体層■の配置を変えた本発明の実
施例の図、第１図（ｆ）は本発明の実施例のＭＲヘッドを作成する
工程を説明する図、第２図（ａ）は従来のＭＲヘッドを示す要部断面図、第２図（ｂ）は従来のＭＲヘッドを示す要部斜視図、第２図（Ｃ）は従来のＭＲヘットにおけるＭＲ素子磁区
構造である。図において、１はＭＲ素子、２は引き出し導体層、３ａは磁気シールド、３ｂは磁気シールド、４は非磁性絶縁層、５はセンス電流、６は信号検出領域、７は磁気記録媒体、８は電流導体層、８ａは電流導体ｒ＠Ｉ、８ｂは電流導体層■、９は電流Ｊ、１はＭＲ素子、２は引き出し導体層、３ａは磁気シールド、３ｂは磁気シールド、４は非磁性絶縁層、２５はセンス電流、２６は信号検出領域を示す。

Claims

【特許請求の範囲】２つの磁気シールド体（１３ａ・１３ｂ）の間に非磁性
絶縁層（１４）を介して配設される磁気抵抗効果素子（
１１）の抵抗値の変化により磁界を検出する磁気抵抗効
果型ヘッドにおいて、該磁気シールド体の一方（１３ａ
）を絶縁性磁性体とし、該絶縁性磁性体（１３ａ）と該
非磁性絶縁層（１４）との間に設けられ、一端が前記絶
縁性磁性体（１３ａ）の外部へ露出する導体層（１８ａ
）と、該導体層（１８ａ）により前記磁気抵抗効果素子（１１
）の容易軸方向に電流磁界を印加するために前記導体層
（１８ａ）に電流を供給する部材とを有することを特徴
する磁気抵抗効果型ヘッド。