JPH05143937A - 磁気抵抗効果型ヘツド - Google Patents

磁気抵抗効果型ヘツド

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JPH05143937A
JPH05143937A JP33116791A JP33116791A JPH05143937A JP H05143937 A JPH05143937 A JP H05143937A JP 33116791 A JP33116791 A JP 33116791A JP 33116791 A JP33116791 A JP 33116791A JP H05143937 A JPH05143937 A JP H05143937A
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JP
Japan
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magnetic field
longitudinal direction
head
effect element
magneto
Prior art date
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Pending
Application number
JP33116791A
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English (en)
Inventor
Hirofumi Imaoka
裕文 今岡
Hiroshi Ogawa
弘志 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気抵抗効果素子の長手方向に平行な磁化容易
軸を持ちながら磁気抵抗効果素子の長手方向に外部磁界
を作用させてもヒステリシスの無いMR特性曲線が得ら
れるようにする。 【構成】磁気抵抗効果素子1の長手方向にセンス電流i
が流され、且つ磁気記録媒体からの信号磁界Hが前
記センス電流iに平行に作用するようにした磁気抵抗効
果型ヘッドに於いて、磁気抵抗効果素子1の磁化容易軸
e.a を前記磁気抵抗効果素子1の長手方向とし、第1
のバイアス手段によって発生する磁界HB1により、前
記磁気抵抗効果素子1をその短手方向に飽和磁化させて
おき、第2のバイアス手段によって前記磁気抵抗効果素
子1の長手方向にバイアス磁界HB2をかけるようにし
てなる磁気抵抗効果型ヘッドである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置等の
磁気記録再生装置に使用される磁気抵抗効果型ヘッドに
関わり、特に狭トラック化に好適な磁気抵抗効果型ヘッ
ドの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の高密度化には誘導型ヘッドに
代って磁気抵抗効果型ヘッド(以下MRヘッドと記
す。)が好適であるとされ、近年MRヘッドの研究開発
が盛んになってきている。前記したような高密度化を達
成するための一つの手段として磁気ヘッドの狭トラック
化があるが、これを実現するための様々なMRヘッド構
造が提案されている。中でも、磁気抵抗効果素子(以下
MR素子と記す。)の長手方向に信号磁界を作用させ、
前記MR素子の短辺をトラック幅に対応させた構造のM
Rヘッドが狭トラック化に有利な構造として提案されて
いる。以下に、従来のMRヘッドの2つの例について述
べる。
【0003】第1の例(図示せず)は、例えば特開昭6
2−234218号に開示されている如きものである。
MRヘッドは2層のMR素子で構成されており、前記M
R素子の磁化容易軸が前記MR素子の短手方向に向けら
れたものであり、別に設けたバイアス手段により信号磁
界に略平行なバイアス磁界を印加して前記MR素子が信
号磁界に対して直線性良く動作するようにしたMRヘッ
ドである。しかし、前記したようなMRヘッドでは狭ト
ラックになればなるほどMR素子の素子幅が狭くなり、
磁化容易軸を前記MR素子の短手方向に向けることが困
難となり、磁壁の発生を招きバルクハウゼンノイズを発
生させてしまうと言う問題があった。
【0004】図7は、従来のMRヘッドの第2の例を示
す概略図である。この第2の従来例のMRヘッドに於い
ては、図7に示したようにMR素子1の長手方向に略平
行に所定のセンス電流iが流され、且つ磁気記録媒体か
らの信号磁界Hが前記センス電流iに略平行に作用
するようにしたMRヘッドであって、MR素子1の磁化
容易軸 e.a をMR素子1の長手方向に向け、別に設け
たバイアス手段(図示せず)により前記MR素子1の短
手方向にバイアス磁界HBを印加して最適バイアス磁界
を得、MR素子を動作させるようにしたものである。
【0005】ところが、前記した従来のMRヘッドの第
2の例に於いては、MR特性曲線にヒステリシスが現れ
てしまうと言う問題がある。図8は、従来のMRヘッド
の第2の例に於けるMR特性曲線を示す図である。図8
に於いて、Hは信号磁界、RはMR素子1の電極間の
抵抗値を示している。例えば、図8のMR特性曲線の曲
線Aに沿って前記MR素子1が動作しているとすると、
その時の信号出力は出力Aのようになる。しかし、ある
瞬間に何等かの原因により大きな負の外部磁界がMR素
子1に作用すると、MR素子1の動作曲線は曲線Bに移
り信号出力は出力Bとなり再生信号の位相が反転してし
まうと言う問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のMRヘッドに於いては、MR素子の短手方向に磁化容
易軸を向けようとすると、狭トラック化を計った場合に
磁化容易軸の制御が困難でかつバルクハウゼンノイズが
発生し易く、またMR素子の長手方向に磁化容易軸を向
けた場合には、MR特性曲線がヒステリシスを持ってし
まうという問題があった。本発明は上記の問題を解決す
べくなされたもので、MR素子の長手方向に信号磁界を
作用させるようにしたMRヘッドに於いて、MR素子の
長手方向に略平行な磁化容易軸を持ちながらヒステリシ
スの無いMR特性曲線が得られるようにしようとするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】磁気抵抗効果素子の長手
方向にセンス電流が流され、且つ磁気記録媒体からの信
号磁界が前記磁気抵抗効果素子の長手方向に作用するよ
うにした磁気抵抗効果型ヘッドに於いて、前記磁気抵抗
効果素子がその長手方向に磁化容易軸を持ち、第1のバ
イアス手段によって前記磁気抵抗効果素子がその短手方
向に予め飽和磁化されており、且つ第2のバイアス手段
によってバイアス磁界が前記磁気抵抗効果素子の略長手
方向にかけられるようにしたMRヘッドであり、前記第
1のバイアス手段を、前記磁気抵抗効果素子と所定距離
隔てて略平行に配された導体線とし、この導体線を流れ
る直流電流によって発生する磁界により前記磁気抵抗効
果素子がその短手方向に飽和磁化されるようにするか、
或いは前記第1のバイアス手段を、前記磁気抵抗効果素
子の短手方向の端辺に近接して配された高抗磁力薄膜と
し、この高抗磁力薄膜から発生する磁界により前記磁気
抵抗効果素子がその短手方向に飽和磁化されるようにす
る。さらに前記第1のバイアス手段によって発生した磁
界を軟磁性薄膜により、前記磁気抵抗効果素子の短手方
向に誘導して前記磁気抵抗効果素子がその短手方向に飽
和磁化されるようにしたものである。
【0008】
【作用】MR素子がその長手方向に磁化容易軸を持ち、
第1のバイアス手段によって前記MR素子がその短手方
向に予め飽和磁化されており、且つ第2のバイアス手段
によって前記MR素子の略長手方向にバイアス磁界をか
けるようにしたので、バルクハウゼンノイズの発生が無
く、外部磁界の変化に対してヒステリシスの無いMR特
性曲線を得ることが可能となる。
【0009】また、前記第1のバイアス手段を、前記M
R素子と所定距離隔てて配した導体とすることにより、
この導体線を流れる直流電流によって発生する磁界によ
り前記MR素子をその短手方向に飽和磁化させることが
可能である。或いは前記第1のバイアス手段を前記MR
素子の短手方向の少なくも一方の端辺に近接して配した
高抗磁力薄膜とすることにより、この高抗磁力薄膜から
発生する磁界によっても前記MR素子をその短手方向に
飽和磁化させることが可能である。さらには、導体線を
直流電流が流れることによって発生する磁界や高抗磁力
薄膜から発生する磁界を、軟磁性薄膜により前記MR素
子の短手方向に誘導して前記MR素子をその短手方向に
飽和磁化させることも可能である。
【0010】
【実施例】本発明のMRヘッドについて図1乃至図6を
用いて説明する。図1は、本発明のMRヘッドの原理を
示す図である。図1に於いて、前記MR素子1の磁化容
易軸 e.a は予めMR素子1の長手方向に向けられてい
る。MR素子の磁化容易軸 e.a は形状異方性によりM
R素子の長手方向に向き易い。特に、MR素子幅が狭く
なればなるほど(即ち狭トラックになればなるほど)磁
化容易軸はMR素子1の長手方向に安定して向き易くな
る。従って、MR素子1の磁区制御には特別な工夫はい
らず単層膜でも容易に一軸異方性を得ることが出来る。
【0011】このようなMR素子1に対して、第1のバ
イアス手段(図示せず)によって発生する磁界HB1
前記MR素子1の短手方向に作用させ、同方向にMR素
子1を飽和磁化させる。更に別に設けた第2のバイアス
手段(図示せず)により前記MR素子1の長手方向にバ
イアス磁界HB2を印加して最適バイアス状態にしてお
き、前記MR素子1の長手方向に信号磁界Hを作用
させるようにしてある。
【0012】図2は、本発明のMRヘッドに於けるMR
特性曲線である。図2に於いて、横軸は信号磁界
、縦軸は前記MR素子1の電極間抵抗値Rを示し
ている。同図で信号磁界Sが印加されると、出力信号D
が安定して得られることを示している。即ち、図2に示
すようなヒステリシスの無い安定なMR特性曲線を得る
ことができると共に、前記MRヘッドの動作に於いて波
形歪みの無い大きな再生出力を得ることが可能となる。
【0013】図3は、本発明のMRヘッドの第1実施例
に於ける要部拡大概略図である。図3に示した第1実施
例では、MR素子1と所定距離隔てて略平行に配された
導体線2を流れる直流電流i2によって発生する磁界H
B1で前記MR素子1をその短手方向に飽和磁化するよ
うにしてあり、前記導体線2を前記MR素子1の長手方
向の一方の端部に接続し、前記導体線2を流れる直流電
流i2をMR素子1のセンス電流iと一致させている。
以下、図3を用いて本発明の第1実施例の説明をする。
図3に於いて、前記MR素子1の長手方向の両端部には
MR素子1にセンス電流を供給するためのリード線2、
3が接続されている。前記リード線2は、前記MR素子
1の略長手方向に且つ前記MR素子1と略平行に設置さ
れている。即ち前記接続部以外では、前記リード線2は
薄い絶縁層(図示せず)を介して前記MR素子1に並設
されている。
【0014】前記MR素子1のリード線2を流れるセン
ス電流iによって発生する磁界HB1を、前記MR素子
1の短手方向に作用させ同方向にMR素子1を飽和磁化
させている。更に別に設けたバイアス手段(図示せず)
により前記MR素子1の長手方向にバイアス磁界HB2
を印加して最適バイアス状態にしておき、前記MR素子
1の長手方向に信号磁界Hを作用させるようにし
て、図2に示したようなヒステリシスの無い安定なMR
特性曲線を得ることができると共に、前記MRヘッドの
動作に於いて波形歪みの無い大きな再生出力を得ること
が可能となる。
【0015】図4は、本発明のMRヘッドの第2実施例
に於ける要部拡大概略図である。図4に於いて、MR素
子1の長手方向の両端部にはセンス電流iを供給するた
めのリード線2、3が接続されている。また、前記MR
素子1と略同一の平面上にある高抗磁力薄膜4が前記M
R素子1の短手方向の両端辺に近接して配されている。
前記MR素子1に対してその短手方向に前記高抗磁力薄
膜4からの磁界HB1を作用させて、前記MR素子1を
飽和磁化させ、さらに別に設けたバイアス手段(図示せ
ず)により、前記MR素子1の略長手方向にバイアス磁
界HB2を印加して最適バイアス状態にしておき、前記
MR素子1の長手方向に信号磁界Hを作用させるよ
うにして、図2に示したようなヒステリシスの無い安定
なMR特性曲線を得ることが出来ると共に、前記MRヘ
ッドの動作に於いて波形歪みの無い大きな再生出力を得
ることが可能となる。
【0016】図5は、本発明のMRヘッドの第3実施例
に於ける要部拡大概略図である。以下図3と異なる部分
について説明する。図5に於いて、MR素子1にはMR
素子1にセンス電流を供給するためのリード線2、3が
接続されている。リード線2、3は、それぞれの一端が
前記MR素子1の長手方向方向の別々の端部に接続され
ており、この接続部付近を除き前記MR素子1の長手方
向に略平行に設置されている。略コの字型をした軟磁性
体5は薄い板状或いは薄膜状となっていて、前記MR素
子1と略同一の平面上にあり、前記リード線2とリード
線3の間に配置されている。
【0017】前記軟磁性体5の端部5aは、前記MR素
子1の短手方向の端辺1aに近接している。図示してい
ないが反対側の端部も同様であって、前記軟磁性体5の
端部5bは、前記MR素子1の短手方向の端辺1bに近
接している。従って図5に示すヘッドでは、前記軟磁性
体5と前記MR素子1とで磁気的に閉回路を形成してお
り、前記リード線2、3を流れる電流i2、i3によっ
て発生する磁界HB1を、前記軟磁性材5によって前記
MR素子1の短手方向に誘導し、かつこの方向にMR素
子1を飽和磁化させるようにしたもので、MR素子1の
短手方向の反磁界が小さくなり、前記第1の実施例のM
Rヘッドに比べ小さいセンス電流でMR素子1を確実、
容易に飽和磁化させ得る。
【0018】尚前記リード線2を流れる電流i2によっ
て発生する磁界と、軟磁性材5により導かれる磁界H
B1とは、前記MR素子1上では互いに逆向きとなるた
めに、リード線2をMR素子1から離して設けると尚の
こと良い。また、前記リード線2、3の少くも一方を前
記軟磁性材5の一辺を1回以上巻回する態様で設けるな
らばより少いセンス電流でMR素子1を飽和磁化するこ
とが可能となる。尚、前記軟磁性材5をMR素子1と同
一の軟磁性薄膜で形成することも可能である。また、図
5に於いては、リード線2を流れる電流i2によって発
生する磁界を、軟磁性材5によりMR素子1の短手方向
に導くようにしたが、リード線2とは別の独立した導体
線を軟磁性材5の一辺に巻回させるようにして磁界H
B1を発生させることも可能である。
【0019】図6は、本発明のMRヘッドの第4実施例
に於ける要部拡大概略図である。図6に於いて、MR素
子1にはセンス電流iを供給するためのリード線2、3
がMR素子1の長手方向の別々の端部に接続されてい
る。2つの軟磁性体5は、薄い板状或いは薄膜状となっ
ていて、前記MR素子1と略同一の平面上にあり、MR
素子1の短手方向の両端辺に配されている。また前記軟
磁性体5はMRヘッドの後方部に於いて高抗磁力薄膜4
を介して磁気的に接続されている。前記軟磁性体5の端
辺5aは、前記MR素子1の短手方向の端辺1aに近接
して配置され、また前記軟磁性体5の端部5bは、前記
MR素子1の短手方向の端辺1bに近接して配置されて
いる。
【0020】従って図6に示すヘッドでは、前記軟磁性
体5と前記MR素子1と前記高抗磁力薄膜4とで磁気的
に閉回路を形成しており、前記高抗磁力薄膜4によって
発生する磁界HB1を、前記軟磁性材5によって前記M
R素子1の短手方向に誘導し、かつこの方向にMR素子
1を飽和磁化させるようにしたものであり、MR素子1
の短手方向の反磁界が小さくなり、前記第2実施例のM
Rヘッドに比べ小さな磁界でMR素子1を確実、容易に
飽和磁化させることが出来る。このように、高抗磁力薄
膜4の磁界強度は小さくても良いから、前記高抗磁力薄
膜4からの磁界によって媒体の信号磁界が消去されると
言う問題は発生しない。
【0021】
【発明の効果】MR素子の磁化容易軸をMR素子の長手
方向とし、第1のバイアス手段によって発生する磁界に
より、前記MR素子をその短手方向に飽和磁化させ、第
2のバイアス手段により前記MR素子の略長手方向にバ
イアスをかけ信号磁界を前記MR素子の長手方向に作用
させるようにしたことにより、狭トラックに於いてもバ
ルクハウゼンノイズの発生が無く且つヒステリシスの無
いMR特性曲線が得られ、直線性の良い安定な動作を示
すMRヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のMRヘッドの原理を示す図である。
【図2】本発明のMRヘッドに於けるMR特性曲線であ
る。
【図3】本発明のMRヘッドの第1実施例の要部拡大概
略図である。
【図4】本発明のMRヘッドの第2実施例に於ける要部
拡大概略図である。
【図5】本発明のMRヘッドの第3実施例に於ける要部
拡大概略図である。
【図6】本発明のMRヘッドの第4実施例に於ける要部
拡大概略図である。
【図7】従来のMRヘッドの第2の例を示す概略図であ
る。
【図8】従来のMRヘッドの第2の例に於けるMR特性
曲線を示す図である。
【符号の説明】
1 MR素子 2、3 リード線 4 高抗磁力薄膜 5 軟磁性材 e.a 磁化容易軸 H 信号磁界 HB1 MR素子の短辺方向のバイアス磁界 HB2 MR素子の長手方向のバイアス磁界 i センス電流 i2、i3 リード線電流 R MR素子の抵抗値

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気抵抗効果素子の長手方向にセンス電流
    が流され、且つ磁気記録媒体からの信号磁界が前記磁気
    抵抗効果素子の長手方向に作用するようにした磁気抵抗
    効果型ヘッドに於いて、長手方向に略平行な磁化容易軸
    を持ち、第1のバイアス手段によって短手方向に予め飽
    和磁化され、第2のバイアス手段のバイアス磁界が略長
    手方向にかけられるようにした磁気抵抗効果素子を備え
    たことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
  2. 【請求項2】前記第1のバイアス手段が、前記磁気抵抗
    効果素子と所定距離隔てて略平行に配された導体線から
    なり、この導体線を流れる直流電流によって発生する磁
    界により前記磁気抵抗効果素子がその短手方向に飽和磁
    化されるようにしてなる請求項1記載の磁気抵抗効果型
    ヘッド。
  3. 【請求項3】前記第1のバイアス手段が、前記磁気抵抗
    効果素子の短手方向の少なくとも一方の端辺に近接して
    配された高抗磁力薄膜からなり、この高抗磁力薄膜から
    発生する磁界により、前記磁気抵抗効果素子がその短手
    方向に飽和磁化されるようにしてなる請求項1記載の磁
    気抵抗効果型ヘッド。
  4. 【請求項4】前記第1のバイアス手段によって発生した
    磁界を、軟磁性薄膜により前記磁気抵抗効果素子の短手
    方向に誘導して、前記磁気抵抗効果素子がその短手方向
    に飽和磁化されるようにしてなる請求項1記載の磁気抵
    抗効果型ヘッド。
JP33116791A 1991-11-20 1991-11-20 磁気抵抗効果型ヘツド Pending JPH05143937A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5875078A (en) * 1993-02-26 1999-02-23 Sony Corporation Magnetoresistance thin film magnetic head having reduced terminal count; and bias characteristics measuring method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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