JPH0439738B2 - - Google Patents

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JPH0439738B2
JPH0439738B2 JP62195432A JP19543287A JPH0439738B2 JP H0439738 B2 JPH0439738 B2 JP H0439738B2 JP 62195432 A JP62195432 A JP 62195432A JP 19543287 A JP19543287 A JP 19543287A JP H0439738 B2 JPH0439738 B2 JP H0439738B2
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • 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
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures

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Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は磁気記憶媒体から情報信号を読み取る
磁気変換器に関するものであり、特に磁気抵抗性
読取変換器に関するものである。
Ｂ 従来技術 従来より、記憶媒体の磁性面から高い線密度で
データを読み取ることができる磁気抵抗（MR）
センサまたはヘツドと称する磁気変換器が知られ
ている。MRセンサは、磁気抵抗性材料の読取エ
レメントの抵抗値の変化から、磁界信号を読取エ
レメントが検知した磁束の大きさと方向の関数と
して検出する。
従来、MRセンサは、動作特性が不安定で、バ
ルクハウゼン雑音を有するため、使用が限定され
ていた。これらの問題は、一般に磁化に２つ以上
の安定状態、すなわち多磁区（マルチドメイン）
構造を形成する減磁作用があるために生じる。こ
の構造における不規則な変化は、上記の不安定な
動作特性と、バルクハウゼン雑音の原因となる。
これらの従来技術における問題の解決は、つい
最近になつてようやく、パターン化した縦バイア
スの実施によつて達成された。この解決方法は、
チンH.ツアン（Ching H.Tsang）の、1985年８
月15日出願の米国特許出願番号第766157号「磁気
抵抗読取変換器（Magnetoresistive Read
Transducers）」に記載されている。簡単に述べ
れば、この発明は、MR層の端部領域のみに、適
当な単一磁区を直接形成しようとするものであ
る。これは、MR層の端部領域のみに、縦方向の
バイアスを形成して、端部領域を単一磁区状態に
維持することにより達成され、これらの単一磁区
状態が、MR層の中央領域に単一磁区状態を誘導
する。このような従来例では、軟質磁性体の薄膜
をMR層に平行に且つMR層から離して形成し
て、MR層の中央領域のみに横方向バイアスを形
成させ、出力信号を検知する中央領域を線形応答
モードに維持している。
Ｃ 発明が解決しようとする問題点 上述の従来例では、軟質磁性体の導入は、他の
磁気的な問題を起こすことがある。特に、上述の
従来例ではMR層の端部領域のみに単一磁区を誘
導し、軟質磁性体の端部領域は非確定状態のまま
残すため、受動的（非活動的あるいは信号を受信
しない）端部領域からの磁束の総量は非確定のま
まとなり、なお不安定な動作特性とバルクハウゼ
ン雑音を生じることがある。
Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明の目的は、MRおよび軟質磁性体バイア
ス層の受動的端部領域内の磁化を単一磁区状態に
維持することにより、受動的端部領域からMRセ
ンサの中央活性（検知あるいは信号を受信する）
領域に入る磁束を一定値に保つことにある。本発
明によれば、この目的は、受動的端部領域に、
MR層と軟質磁性体バイアス層との間に非磁性層
（スペーサ層）を挟ませないことにより、変換バ
イアス効果を、縦方向バイアス層からMR層を介
して軟質磁性体バイアス層へ伝播させることによ
つて達成される。
特定の実施例では、本発明の磁気読取変換器ア
センブリは、磁性材料で形成した磁気抵抗
（MR）導電層の薄膜と、MR導電層の中央領域
のみを被覆する非磁性の減磁層からなる。軟質磁
性体の薄膜はMR導電層上に、MR層の端部領域
にあつてはMR層に接触するが、中央領域にあつ
ては減磁層に接触して延びており、したがつて、
軟質磁性体の薄膜は中央領域ではMR導電層から
分離し、端部領域ではMR導電層と接触する。反
強磁性体の薄膜は、軟質磁性体の薄膜あるいは
MR層の端部領域のみに直接接触して、MR導電
層および軟質磁性体の薄膜の端部領域を単一磁区
状態に維持するのに十分なレベルに変換バイアス
することにより、端部領域のみ縦方向バイアスを
形成し、このような端部領域の単一磁区状態は
MR導電層の中央領域に単一磁区状態を誘導す
る。隔置された導体手段（導体リード）は、端部
領域内でMR層に接続される。電流源は導体手段
にバイアス電流を供給してMR層の中央領域に電
流を通じ、中央領域を高感度に維持するのに十分
なレベルの磁気的な横方向バイアスを加え、導体
手段が信号検知手段に接続されると、信号検知手
段は、MR層中の抵抗変化を、MR層により遮断
される磁場の関数として決定する。
Ｅ 実施例 本発明について説明する前に、第５図を参照し
て前述の従来例について簡単に説明する。磁気読
取ヘツドは磁気抵抗（MR）センサ１０を使用
し、MRセンサ１０は、２つの領域、すなわちデ
ータの実際の検知が行なわれる中央活性（検出）
領域１４と、端部領域１２とに分けられる。２つ
の領域１２，１４は、異なる方法でバイアスが行
なわれなければならないことが知られている。す
なわち、端部領域１２のみは縦方向に、活性領域
１４は横方向にバイアスが行なわれる。縦方向の
バイアスは、MR層１０に物理的に直接接触して
付着させた反強磁性の変換バイアス層１５により
実現される。横方向のバイアスは、薄い非磁性ス
ペーサ層１７によつてMR層１０から分離された
軟質磁性薄膜層１６により実現される。このスペ
ーサ層１７の目的は、中央活性領域１４内で、
MR層１０と軟質磁性薄膜層１６との間の磁気変
換バイアスを防止することにある。導体１８およ
び１９の内縁の間隔は、出力信号が検知される活
性領域１４を画成する。
この従来例は、単一磁区状態にある端部領域１
２により、縦方向にバイアスされない中央領域が
センサの高さに比較して長過ぎない限り、中央領
域１４は強制的に単一磁区状態になるという前提
に基づくものである。このセンサの設計は、変換
バイアスを形成しないような従来技術の設計より
動作特性の安定性が高く、バルクハウゼン雑音が
抑制されると同時に、MRセンサの検知部（中央
領域）および受動部（端部領域）に連続変換バイ
アスを有するような従来技術の設計のようにセン
サの感度に悪影響を与えることがない。
第１図を参照すると、本発明による磁気読取ヘ
ツド・アセンブリ２０は、磁気抵抗（MR）セン
サ２２を有している。このMRセンサ２２の端部
領域２４には磁区抑制のための長手方向バイアス
が与えられ、MRセンサ２２の中央領域２６には
線形応答モードのための横方向バイアスが与えら
れている。出力信号が検知される活性読取領域
は、横方向バイアスが与えられている中央領域２
６である。
最初にMRセンサ２２を、端部領域２４および
中央領域２６の両方の上に付着させる。薄い非磁
性スペーサ層２８は中央領域２６のみに付着さ
せ、軟質磁性薄膜層３０は両端部領域２４および
中央領域２６の両方に付着させる。軟質磁性薄膜
層３０は、中央領域２６中のMRセンサ２２から
は薄いスペーサ層２８により分離され、MRセン
サ２２の中央領域２６のみに横方向バイアスが形
成され、MRセンサ２２中に線形応答モードが形
成される。第１図では、MRセンサ２２を最初に
付着させるように示されているが、軟質磁性薄膜
層３０も同時に最初に付着させた後、薄いスペー
サ層２８を付着させ、次にMRセンサ２２を付着
させることもできる。反強磁性層３２は、端部領
域２４のみの軟質磁性薄膜層３０上に付着させ
る。反強磁性層３２は軟質磁性薄膜層３０との間
で境界変換相互作用を形成し、その結果、軟質磁
性薄膜層３０、および軟質磁性薄膜層３０と接す
るMRセンサ２２に効果的なバイアス磁界を生ず
る。生じたバイアス磁界は、第３図に示すよう
に、磁区抑制のため、縦方向に配向する。出力信
号が検知される導体リード３４および３６は、反
強磁性層３２上の端部領域２４上のみに付着す
る。
バイアス電流源３５は導体リード３４と３６の
間に接続されてMRセンサ２２の中央領域中にバ
イアス電流を与え、MRセンサを磁気的に横方向
にバイアスする。横方向バイアスは、バイアス電
流と薄いスペーサ層２８の両方が存在するMRセ
ンサ２２の中央領域２６の部分に形成される。横
方向バイアスは、第３図に示すように、MRセン
サ２２の中央領域２６を、選択された角度で磁化
するため、MRセンサ２２は高感度の状態に維持
される。第１図に示す実施例では、横方向のバイ
アスは、中央活性領域Raに形成される。
本発明の他の実施例を第２図に示す。第２図の
実施例では、MR層２２′は前述と同様に付着さ
せるが、薄い非磁性スペーサ層２８′の範囲は、
導体リード３４′および３６′の範囲より小さい。
この場合も、中央活性領域Raは、バイアス電流
と薄いスペーサ層２８′が存在する中央領域内の
MRセンサの範囲により画成される。第１図に示
す実施例と共通に、必要があれば、MRセンサ２
２′および軟質磁性薄膜層３０′の位置は逆にする
ことができる。
MR読取変換器アセンブリのさらに別の実施例
を第４図に示す。この実施例では、MR読取変換
器アセンブリは、通常動作中は磁性媒体に近接し
て離された検知端５６を有する。この実施例で
は、MRエレメント５８は、センサの活性中央領
域６０のみが検知端に延びるような形状とされて
いる。活性領域（図の斜線部分）６０は、第２図
の実施例と共通なスペーサ部材の範囲により画成
されている。MRエレメント５８の端部領域６２
は、中央領域からの距離が増大するにつれて傾斜
し、検知端部から傾いており、導体リード６４お
よび６６は、検出端から離れて端部領域６２と接
触している。
第４図に示すMR読取変換器アセンブリは、
MRエレメントの中央領域のみが検知端部に延び
ているため、動作環境に影響を受けにくいという
利点を有する。導体リードが検知端部に延びてい
ないため、機械的な問題が緩和され、端部領域で
MRセンサが傾斜しているため、副次的な読取り
が減少する。MRセンサと導体リードとの電気的
接触の劣化による、感度への悪影響を受けないた
め、電気的接触は検知端部に露出せず、この設計
は劣化を防止する。
本発明による磁気読取ヘツドは、適当な周知の
方法で製作することができる。特定の実施例で
は、たとえばNiFe等の適当なMR材料の薄膜、
たとえばTa等の適当な材料のパターン化した薄
膜スペーサ層、たとえばNiFeRh等の適当な材料
の軟質磁性薄膜層、たとえばMnFe等の反強磁性
体層、および導電リードを、周知のリソグラフイ
による薄膜形成技術を用いて、適切にパターン化
した連続層の形で適当な基板上に付着させる。
本発明による磁気読取ヘツドは、スペーサ層が
MRセンサと軟質磁性薄膜との間の変換結合を破
壊する作用をするので、ヘツドの活性中央領域の
みに軟質薄膜の磁気的な横方向バイアスを有する
ことがわかる。本発明により、種々の妨害状態に
対して安定動作範囲が増大する。また、本発明で
は、適正な磁化構成を自己初期化するため、デバ
イスを初期化する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による磁気抵抗性読取変換器の
一実施例の断面図、第２図は前記以外の実施例の
断面図、第３図は第２図の実施例の磁化状態を示
す分解平面図、第４図は前記以外の実施例の平面
図、第５図は従来の磁気抵抗性変換器の一例を示
す断面図である。 ２０，２０′……磁気変換器、２２，２２′，５
８……磁気抵抗センサ、２４，６２……端部領
域、２６，６０，Ra……中央領域、２８，２
８′……非磁性の減磁層としてのスペーサ層、３
０，３０′……軟質磁性材層（薄膜）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性材から形成され、中央領域と当該中央領
    域によつて離隔された端部領域とを有する磁気抵
    抗性導電層と、 前記磁気抵抗性導電層の前記中央領域の上にの
    み形成された非磁性のスペーサ層と、 前記中央領域においては前記スペーサ層の上に
    形成されて前記磁気抵抗性導電層から離隔してお
    り、前記端部領域においては前記磁気抵抗性導電
    層上に直接接触して形成されている軟磁性薄膜層
    と、 前記磁気抵抗性導電層の前記端部領域を単一ド
    メイン状態に維持するに十分なレベルに磁気的に
    縦バイアスすることにより、前記磁気抵抗性導電
    層の前記中央領域に単一ドメイン状態を誘発する
    縦バイアス発生手段と、 前記磁気抵抗性導電層に接続された導体と、 前記導体にバイアス電流を供給して前記磁気抵
    抗性導電層が高感度状態を維持するに十分なレベ
    ルに前記磁気抵抗性導電層に磁気的に横バイアス
    を与える手段と、 を備えることを特徴とする磁気抵抗性読取変換
    器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の磁気抵抗性読取
    変換器において、前記縦バイアス発生手段は、前
    記磁気抵抗性導電層に前記端部領域においてのみ
    直接的に接触して前記磁気抵抗性導電層との間で
    交換結合を行う反強磁性材の薄膜であることを特
    徴とする磁気抵抗性読取変換器。
JP62195432A 1986-10-31 1987-08-06 磁気抵抗性読取変換器 Granted JPS63117309A (ja)

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US06/926,076 US4713708A (en) 1986-10-31 1986-10-31 Magnetoresistive read transducer
US926076 1986-10-31
SG147494A SG147494G (en) 1986-10-31 1994-10-13 A magnetoresistive read transducer

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JPS63117309A JPS63117309A (ja) 1988-05-21
JPH0439738B2 true JPH0439738B2 (ja) 1992-06-30

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