JPH06282802A - 磁気記録・再生装置 - Google Patents

磁気記録・再生装置

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JPH06282802A
JPH06282802A JP5090595A JP9059593A JPH06282802A JP H06282802 A JPH06282802 A JP H06282802A JP 5090595 A JP5090595 A JP 5090595A JP 9059593 A JP9059593 A JP 9059593A JP H06282802 A JPH06282802 A JP H06282802A
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JP
Japan
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magnetic
layer
bias
magnetic layer
head
Prior art date
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Pending
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JP5090595A
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English (en)
Inventor
Koji Fujii
浩司 藤井
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗効果型MRヘッドを用いた磁気記録
・再生装置において、再生出力の品質を高めると同時に
製造の歩留まりを向上させる。 【構成】 誘導型の磁気記録ヘッドと磁気抵抗効果型の
再生ヘッドからなる複合ヘッドにおいて、バイアス手段
を複合ヘッド側から、磁気二重層を有する磁気記録媒体
の下部磁性層側に持たせたことによる磁気記録・再生装

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗効果の再生ヘッ
ドを用いる磁気ディスク装置、磁気テープ装置等の磁気
記録・再生装置に関し、さらに詳しくは磁気抵抗薄膜素
子にバイアス磁束を与える構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気記録・再生装置としては記録
動作を誘導型薄膜ヘッド、再生動作を磁気抵抗効果型ヘ
ッドで行う記録・再生分離型が、多く使われている。こ
の中で磁気抵抗効果型ヘッド(以下MRヘッドと称す
る)はNi80Fe20等の磁気抵抗効果を有する薄膜(以
下MR膜と称する)において、印加磁界により電気抵抗
値が変化する性質を利用して磁気記録媒体からの磁化情
報を読み出す磁気ヘッドであり、誘導型磁気ヘッドと比
較して再生感度が高く、また再生出力は、磁気ディスク
の周速に依存しないため、磁気記録装置の高密度化、小
型化に対して有利なデバイスである。
【0003】前述のMR膜の抵抗率(ρ)と印加磁界
(H)の関係は非線形性を有しているため、ヘッドとし
て使用する場合には、横方向に適度なバイアスを印加し
て、線形領域でしかもその傾きができるだけ大きな領域
で動作させるよう設計する必要がある。以上のような線
形化するための手段は横バイアスと呼ばれ、その手法は
数多くの方法が知られているが、第1の従来例としてソ
フトフィルムバイアス法について図4を用いて説明す
る。ソフトフィルムバイアス法を用いたMRヘッドはC
oアモルファス等からなるソフトフィルム3、非磁性材
料からなるスペーサー2、MR膜1を順次積層し、磁記
記録媒体上の磁性層に記録された磁気信号を感知するセ
ンス領域51の両端に電極61、62を形成する。セン
ス領域におけるMR膜1に流れるセンス電流Isにより
その下部にあるソフトフィルム3が磁化され、その漏洩
磁束Hにより横方向にバイアスが印加され、MR膜の磁
化ベクトルMは約45゜近くに回転する。この状態で磁
気記録媒体の記録磁化からの漏洩磁束を検知して、出力
信号を得る。
【0004】第2の従来例としてハードフィルムバイア
ス法がある。この方法はMR膜に近接してCoPt等か
らなるハードフィルム層を配設し、この漏洩磁束により
横方向のバイアスを印加する方法である。次に雑音に対
する対策として、第3の従来例を用いて説明する。磁気
抵抗効果ヘッドを用いた再生においては再生波形中に不
規則なジャンプや歪みが発生する、いわゆるバルクハウ
ゼンノイズの問題がある。この原因はMR膜内の磁壁の
移動によるものであり、これを抑えるための方法として
MR膜上にFe−Mn等からなる反強磁性膜もしくはC
o−Pt等からなる強磁性膜を成膜し、界面におけるト
ラック方向への交換結合磁界あるいは漏洩磁界を用いて
MR膜を単磁区化する技術が知られている。このような
技術は縦バイアスと呼ばれる。図5に第3の従来例の構
造のMRヘッドの断面図を示す。ソフトフィルム3、ス
ペーサー2、MR膜1を積層し、そのセンス領域51の
端部に反強磁性層14、15及び電極61、62を形成
する。MR層に流れるセンス電流によりソフトフィルム
が磁化され、その漏洩磁束により横バイアスが印加さ
れ、線形化される。また反強磁性層及びMR層の界面に
おける交換結合磁界により縦バイアスが印加されること
により、MR膜が単磁区化され、再生時の磁壁移動によ
るバルクハウゼンノイズを減少させる。以上、第1、第
2及び第3の従来例は磁気抵抗効果型ヘッドに横方向バ
イアスもしくは縦方向バイアスを印加する手段をヘッド
自身が併せ持った構造であり、また磁気記録媒体の磁性
層は、データ記録用1層のみである。
【0005】次に第4の従来例として磁気二重層を有す
る磁気記録媒体を用いた記録方法について図6を用いて
示す。磁性層は下からサーボ信号を記録するための下部
磁性層31、下部磁性層と上部磁性層の磁気的な結合を
遮断するための分離層30、データ信号を記録するため
の上部磁性層32の磁気二重層構造であり、上部磁性層
と下部磁性層はいずれも面内に磁化容易軸を有する膜で
ある。これに対しヘッドは2つのヘッドを有していて1
つはサーボ信号を読みとるためのMRヘッド10、もう
1つはデータ信号を読みとるための誘導型、MR型複合
ヘッド11であり、それぞれのトラック方向は90゜傾
けて配置させる。この構造により下部磁性層31からの
サーボ信号をヘッド10で読み、上部磁性層32からの
データ信号をヘッド11で読み書きする。それぞれの信
号の干渉は分離層30を設けることとトラック面が90
゜傾いていることで防ぐことができる。以上、第4の従
来例での磁気二重層とする目的は、サーボ用信号を記録
するためであり、バイアス手段としての公知例はない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のM
Rヘッドの横バイアス印加方法としてソフトフィルムバ
イアス法ではバイアスがMR膜の膜厚方向に均一に印加
されず、波形歪の原因になる、あるいは非磁性層2が導
電体の場合にはシャントバイアス効果によりバイアスの
均一性は増すが、非磁性層側にセンス電流が分流するた
め出力が低下し、また導体層の発熱の影響を受けやすい
という問題がある。またハードフィルム法での横バイア
ス印加においてはハードフィルムの組成、成膜条件など
の違いにより、膜の磁化状態が異なるなどの問題があ
り、制御が困難であった。また縦バイアス印加方法につ
いてはFe−Mn反強磁性膜においては耐食性が悪い、
強磁性膜においてはバイアス成分が交換結合磁界と漏洩
磁界の2種類であるため、最適なバイアス磁界の制御が
むずかしい、等の問題があり、バイアス磁界自体も不十
分で完全に単磁区化できずバルクハウゼンノイズを十分
抑制できなかった。またいずれの構成においても横方向
バイアス及び縦方向バイアスを印加する手段をヘッド自
身に持たせているため構造が複雑になり、歩留まりの劣
化の原因にもなる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁気抵
抗効果ヘッドと磁気二重層を有する磁気記録媒体とを組
み合わせる事により、あらかじめ厚さ方向に磁化された
下部磁性層から磁気抵抗ヘッドに横方向バイアスを印加
する、またはあらかじめ磁気記録媒体の走行方向に磁化
された下部磁性層により磁気抵抗ヘッドに縦バイアスを
印加して動作させる。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例を示す構成図であり、磁気
記録媒体として磁気ディスクを対象とした。図1におい
て磁気ディスクは磁気2重層構造であり、ガラス基体2
3上にCoPtからなるハードフィルムを垂直方向に磁
化容易軸が向くように形成した下部磁性層21(保磁
力:Hc=2000Oe、膜厚:t=0.5μm)、C
o−Cr−Taよりなる面内方向に容易軸を有する上部
磁性層22(Hc=1500Oe、t=0.03μ
m)、Crよりなる上部磁性層及び下部磁性層の磁気的
結合を遮断するためにその間にはさまれた分離層20
(t=0.1μm)、からなる。それぞれはスパッタリ
ング法により連続形成される。またヘッドはセラミック
基板上にパーマロイよりなる磁気抵抗効果膜1(t=
0.08μm)、タングステンよりなる電極61、6
2、をスパッタリング形成後イオンミリングによりパタ
ーン形成する。また必要に応じてMR素子の上下には非
磁性材、例えばアルミナ等よりなるギャップを介して軟
磁性材料、例えばパーマロイよりなるシールド層をパタ
ーン形成しても良い。その後その上部に誘導型薄膜磁気
ヘッド素子を周知の方法により作成する。図1において
下部磁性層はあらかじめ厚さに対して上方向または下方
向に磁化させておき、この層より生じる漏洩磁束により
MR膜の磁化を回転させ横バイアスを印加する。この状
態で複合ヘッドにより記録再生を行う。書き込み時は誘
導型薄膜ヘッドより生じる磁束は、上部磁極層22のみ
の磁化回転を起こし、より保磁力が大きく、距離の離れ
た下部磁極層21へは全く影響を与えない。図2は下部
磁性層を上向きに一度磁化させた後、同一トラックにて
誘導型ヘッドにおいて一定回数書き込みを行った後、読
み出し時のバイアス磁界を測定したものであり、最大1
000回行った後もバイアス磁界の変化率は5%以下と
実用上問題の無いレベルであった。
【0009】次に第2の実施例につき図3を用いて説明
する。図3において磁気記録媒体は磁気ディスクで磁気
二重層構造であり、ガラス基体上に面内方向に磁化容易
軸を有し、予めトラック方向に磁化されたCo−Cr−
Ptからなる下部磁性層41(Hc=2000Oe、t
=0.5μm)、Co−Cr−Taよりなる面内方向に
容易軸を有する上部磁性層42(Hc=1500Oe、
t=0.03μm)、Crよりなる上部磁性層及び下部
磁性層の磁気的結合を遮断するためにその間にはさまれ
た分離層40(t=0.1μm)、からなる。それぞれ
はスパッタリング法により連続形成される。またヘッド
はセラミック基板上にa−Coよりなるソフト膜3、T
aよりなるスペーサー2、パーマロイよりなるMR膜1
(t=0.08μm)をスパッタリング形成後イオンミ
リングによりパターン形成する。続いてタングステンよ
りなる電極61、62をセンス領域51の外側に、また
必要に応じてMR素子の上下には非磁性材、例えばアル
ミナ等よりなるギャップを介して軟磁性材料、例えばパ
ーマロイよりなるシールド層をパターン形成しても良
い。その後その上部に誘導型薄膜磁気ヘッド素子を周知
の方法により作成する(図示せず)。この構成において
は線形化はソフトフィルム法で行う。また下部磁性層か
らの漏洩磁束により、MR膜に縦方向にバイアスを印加
し、単磁区化する。
【0010】以上本発明の第二の実施例においてMRヘ
ッドからの再生波形上に見られるバルクハウゼンノイズ
の発生頻度を測定した。比較のため第3の従来例として
あげた反強磁性膜による縦バイアス法での構成と比較し
た。読みだし状態で信号(S)に対して10dB及び1
5dBのスレッシュホールド電圧(Vth)を越えるノ
イズ(N)の個数をカウントした。その結果を表1に示
す。 このように本発明の構成においては、従来に比較して最
適なバイアスを印加できバルクハウゼンノイズの抑制を
大幅に改善できる。更にこの構成に追加して反強磁性膜
による縦バイアスを印加した場合、更にノイズが抑制で
きる。以上が磁気ディスク装置に対しての実施例である
が、磁気テープ装置に関しても同様な効果が得られると
いうことはいうまでもない。
【0011】
【発明の効果】以上のように本発明においては、MRヘ
ッドに対して磁気記録媒体である磁気ディスクまたは磁
気テープの下部磁性層から横方向あるいは縦方向のバイ
アスを印加することで最適な横バイアス、縦バイアスを
印加でき、波形歪み及びノイズの小さな磁気記録・再生
装置が達成される。またヘッドの構成が簡略化され歩留
まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施例を示す構成図であ
り、磁気記録媒体よりMRヘッドに横バイアスを印加し
ている。
【図2】図2は本発明の構成において下部磁性層を上向
きに一度磁化させた後、同一トラックにて誘導型ヘッド
において一定回数書き込みを行った後の読み出し時のバ
イアス磁界を測定した結果を示す線図である。
【図3】図3は本発明の第2の実施例を示す構成図であ
り、磁気記録媒体よりMRヘッドに縦バイアスを印加し
ている。
【図4】図4は第1の従来例としてソフトフィルムバイ
アス法を用いた構成の概要図である。
【図5】図5は第3の従来例の反強磁性膜を有するMR
ヘッドの断面図である。
【図6】図6は第3の従来例として磁気二重層を有する
磁気記録媒体を用いた記録方法についての概要図であ
る。
【符号の説明】
1 MR膜 2 スペーサー 3 ソフトフィルム 10 サーボ用MRヘッド 11 データ用誘導型/MR複合ヘッド 14、15 反強磁性層 20、30、40 分離層 21、31、41 下部磁性層 22、32、42 上部磁性層 23 セラミック基板 51 センス領域 61、62 電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部磁性層、上部磁性層およびこれらの
    両磁性層間に挿入される磁気分離層の積層体からなる磁
    気二重層を有する磁気記録媒体と、誘導型の磁気記録ヘ
    ッドと磁気抵抗効果を示す薄膜素子を用いた磁気抵抗効
    果型の再生ヘッドとを備えた複合型ヘッドとを組み合わ
    せて用いる磁気記録・再生装置であり、前記下部磁性層
    の磁化が、前記磁気抵抗効果を示す薄膜素子に対してバ
    イアス磁束を与えるように構成されていることを特徴と
    する磁気記録・再生装置。
  2. 【請求項2】 下部磁性層の磁化方向が下部磁性層の厚
    さ方向であり、薄膜素子の磁化ベクトルを磁化困難軸方
    向に回転させるバイアス磁束を与えることを特徴とする
    請求項1の磁気記録・再生装置。
  3. 【請求項3】下部磁性層の磁化方向が磁気記録媒体の走
    行方向であり、薄膜素子の磁化を縦方向に単磁区化させ
    るバイアス磁束を与えることを特徴とする請求項1の磁
    気記録・再生装置。
JP5090595A 1993-03-26 1993-03-26 磁気記録・再生装置 Pending JPH06282802A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5090595A JPH06282802A (ja) 1993-03-26 1993-03-26 磁気記録・再生装置

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JP5090595A JPH06282802A (ja) 1993-03-26 1993-03-26 磁気記録・再生装置

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JPH06282802A true JPH06282802A (ja) 1994-10-07

Family

ID=14002828

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JP5090595A Pending JPH06282802A (ja) 1993-03-26 1993-03-26 磁気記録・再生装置

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JP (1) JPH06282802A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100246550B1 (ko) * 1995-10-15 2000-03-15 가네꼬 히사시 자기 저항 효과 소자

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100246550B1 (ko) * 1995-10-15 2000-03-15 가네꼬 히사시 자기 저항 효과 소자

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