JPH10340431A - 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置Info
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- JPH10340431A JPH10340431A JP9146830A JP14683097A JPH10340431A JP H10340431 A JPH10340431 A JP H10340431A JP 9146830 A JP9146830 A JP 9146830A JP 14683097 A JP14683097 A JP 14683097A JP H10340431 A JPH10340431 A JP H10340431A
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Abstract
き、高い再生出力を持つMRヘッドを提供すること。 【解決手段】 バイアス用軟磁性膜の材質を熱処理を施
すことによってもその磁化容易軸方向が変化しない異方
性磁界の大きさが10Oe以上、電気抵抗ρの大きさが
70μΩcm以上かつ飽和磁束密度Bsの大きさが1T以
上のFeXN系合金とし、バイアス用軟磁性膜の磁化容
易軸の方向をセンス電流の方向と垂直とし、MR膜の磁
化容易軸の方向をセンス電流の方向と平行とする。
Description
の磁気情報記憶装置に用いられるSAL(Soft Adjacent
Layer) バイアス方式の磁気抵抗効果型ベッド及びこれ
を用いた磁気記録再生装置に関する。
て用いられる磁気記録・再生装置の大容量化に伴い、記
録密度の高密度化が要求されている。この要求を満足す
るために磁気ヘッドとして、高密度化に対応可能なMR
ヘッドの開発が進められている。ところが、このMRヘ
ッドに用いられる磁気抵抗効果膜(以下MR膜と呼ぶ)
は、バイアス磁界がない場合は外部磁界に対する出力が
非線形となる。そのため、磁気記憶媒体の発生磁界に対
応した再生波形を得るには、何らかの方法でMR膜にバ
イアス磁界を加え、MR膜を線形領域にして動作させる
必要がある。そこで、その一つの方法として、低電流で
高いバイアス効果が得られるSALバイアス方式が提案
されている。
抵抗が大きく、磁気抵抗が小さく、磁歪定数が小さいも
のが望まれ、一般にはNiFeX(X=Cr,Rh,N
b)系合金等が用いられる。また、通常バイアス用軟磁
性膜の磁化容易軸の方向はMR膜の磁化容易軸の方向と
平行にされている。なかには、特開平6─338034
号公報のように、バイアス用軟磁性膜の磁化容易軸の方
向とMR膜の磁化容易軸の方向とを略直交させることに
より、バイアス用磁性膜に生じる磁気抵抗効果を抑制さ
せ、小さなセンス電流でも磁気記録媒体を再生させるも
のもある。
来の構成では、バイアス用軟磁性膜がNiFeX(X=
Cr,Rh,Nb)系合金であり、電気抵抗の値がそれ
ほど大きくない。また、飽和磁束密度Bsの値も十分で
はなく、バイアス用軟磁性膜として用いるためには膜厚
を十分に厚くしなくてはならない。それにより、ヘッド
にセンス電流を流した場合、バイアス用軟磁性膜に流れ
る電流が多くなり、MR膜に流れる電流の割合が小さく
なるため、センス電流の値を大きくしないとヘッド出力
を増大させることができないという問題点を持ってい
た。また、バイアス用軟磁性膜の磁化容易軸の方向がM
R膜の磁化容易軸の方向と直交させた場合、バイアス用
磁性膜にNiFe系合金を用いると、NiFe系合金は
誘導異方性を有しているため、熱処理を行うことにより
磁化容易軸の方向が変化し、ヘッド再生が不安定になる
という問題点を有していた。
バイアス用軟磁性膜として2種類以上の磁性材料を積層
した軟磁性膜を用い、例えば、NiFeX系合金の膜と
FeN膜とを積層した軟磁性膜を提案している。これ
は、FeN膜単独ではバイアス用軟磁性膜としては不適
当であるが、NiFeX系合金膜と組み合わせることに
より、適当な軟磁気特性、飽和磁化を持つことができる
ということを開示している。この積層膜はNiFeX系
合金膜を主たるバイアス用軟磁性膜として、これをFe
N膜で修飾するというものであるから、上記のNiFe
X系合金膜について述べた問題点が解消していない。
のであり、磁気記録媒体を正確に再生させることがで
き、高い再生出力を持つMRヘッドを提供することを目
的とする。
に、本発明のMRヘッドは、磁気抵抗効果膜と前記磁気
抵抗効果膜の近傍に形成されたバイアス用軟磁性膜とを
備えたSAL(Soft Adjacent Layer)バイアス方式の磁気抵
抗効果型ベッドであって、前記バイアス用軟磁性膜がFe
XN(式中、X はZr, Nb, Ta, W, Al またはこれらの混合
物)で表されることを特徴とする。
センス電流に対して平行とし、バイアス用軟磁性膜の磁
化容易軸をセンス電流に対して垂直にして、高出力を得
ることができる。本発明のMRヘッドは、バイアス用軟
磁性膜の材質をFeXN(X=Zr, Nb,Ta, W, Al また
はこれらの混合物)系合金としたものである。FeXN
系合金は熱処理を行ってもその磁化容易軸の方向が変化
することがない。従って、例えば、MR膜の磁化容易軸
をセンス電流に対して平行とし、バイアス用軟磁性膜の
磁化容易軸をセンス電流に対して垂直として、異方性磁
界Hkの大きさを大きくして高出力を得ようとする場合
にも、MR膜の磁気特性を安定化させるために熱処理を
行っても、その磁化容易軸の方向が変化することがな
く、所望の高出力を得ることができる。また、FeXN
系合金は電気抵抗および飽和磁束密度を大きくすること
ができるので、MR膜の電流利用効率が増加し、高出力
を得ることができる。
で表される窒化物で、XはZr, Nb,Ta, W, Al またはこ
れらの混合物から選択される金属成分であるが、0<a
≦0.1であることが好ましい。xの量がFeに対して
10%を越えると、軟磁気特性が損なわれるから、10
%以下が望ましく、2〜3%が良好である。Nの量は例
えばスパッタ雰囲気中のN2 /Ar比を制御するなどの
方法で制御することができる。FeXは軟磁性ではな
い。
金膜は、異方性磁界Hkが10Oe以上、電気抵抗ρが
70μΩcm以上、飽和磁束密度Bsが1T以上であるこ
とができ、それぞれこのような値を持つことが好まし
い。このような値を持つことによって、それぞれMR型
ベッドの出力を高くすることに寄与する。例えば、Ni
FeCrはHkは4Oe、ρが30〜40μΩcm、Bs
が0.65T程度であるが、FeZrNはHkは10O
e以上、好ましくは10〜20Oe、ρは70μΩcm以
上、Bsは1.1〜1.3Tの特性を持つことができ
る。
Bs・tの0.6〜0.7倍程度であることが、MR膜
のバイアス効率が最も良くなるので好ましい。FeXN
系合金膜の成膜法はスパッタ法その他の公知の方法によ
ることができる。MR膜とバイアス用軟磁性膜の間に
は、通常、Ta、Tiなどの非磁性膜を介在させる。M
R膜とバイアス用軟磁性膜との交換結合を切るためであ
る。
果ヘッドと、磁気記録媒体とを有する磁気記録再生装置
も提供される。
ついて、図面を参照しながら説明する。 (実施例)図1は本発明の実施例におけるMRヘッドの
構成図である。1はFeXN系合金で構成されているバ
イアス用軟磁性膜、2は非磁性中間膜、3はMR膜、a
はMR膜磁化容易軸方向、bはセンス電流方向、cは入
力磁界方向、hはMR高さ寸法、wはMR幅寸法であ
る。ここでMR高さ寸法hは2μm 、MR幅寸法wは2
μm となるようにパターニングされている。4が電極
で、ここを端子にしてMR膜3に電流を流し、抵抗変化
を検出する。
て、以下にその製造方法を説明する。初めに、FeZr
(Zr10%)合金をターゲットとしてArとN2 雰囲
気中でスパッタを行い、Zrの含有量が10at%以下
(Fe,Zr,Nの合計の10%以下)のFeZrN合
金(ごく少量のN含分、2〜3%が望ましい)を、その
磁化容易軸の方向がセンス電流方向bと垂直でバイアス
用軟磁性膜磁化容易軸方向eとなるように成膜すること
により、膜厚7nmのバイアス用軟磁性膜1を形成する。
このときFeZrN合金の異方性磁界の大きさは10O
e以上、電気抵抗の値は70μΩcmかつ飽和磁束密度の
大きさは1T以上である。
スパッタ法によって成膜することによって、膜厚5nm又
は10nmの非磁性中間膜2を形成する。次に非磁性中間
膜2の上にMR膜としてNiFe膜をその磁化容易軸の
方向がセンス電流方向bと平行でMR膜磁化容易軸方向
aとなるように積層することによって、膜厚11nmのM
R膜3を形成する。
ために、印加磁界方向をMR膜の磁化容易軸方向となる
ようにして磁場中で熱処理を行う(約280℃,1時
間)。このときバイアス用軟磁性膜の磁化容易軸の方向
は熱処理によっても変化しない。以上のように製造され
る本発明の実施例におけるMRヘッドと、従来のMRヘ
ッドについて性能を比較した。以下その結果について説
明する。 (比較例)NiFeCr合金を、その磁化容易軸の方向
がバイアス用軟磁性膜磁化容易軸方向となるように積層
すること以外、実施例のMRヘッドと同様である従来の
MRヘッドを用いて、電極膜4から直流センス電流を流
し、入力磁界としてMR膜磁界としてMR膜磁界容易軸
方向に交流磁界を加えた時の出力を測定した。図2は従
来例と実施例のMRヘッドのセンス電流を変化させたと
きの出力を示したものである。
を従来例より実施例とすることにより出力の向上が見ら
れる。
磁性膜の材質をFeXN系合金とし、熱処理を施すこと
によってもその磁化容易軸方向が変化しない、特に異方
性磁界の大きさが10Oe以上、電気抵抗ρの大きさが
70μΩcm以上かつ飽和磁束密度Bsの大きさが1T以
上のFeXN系合金とし、バイアス用軟磁性膜の磁化容
易軸の方向をセンス電流の方向と垂直とし、MR膜の磁
化容易軸の方向をセンス電流の方向と平行とすること
で、MR膜の電流利用効率が向上し、バイアス効率が向
上するために、再生出力の大きなMRヘッドを製造する
ことが可能になる。
ある。
を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 磁気抵抗効果膜と前記磁気抵抗効果膜の
近傍に形成されたバイアス用軟磁性膜とを備えたSAL(So
ft Adjacent Layer)バイアス方式の磁気抵抗効果型ベッ
ドであって、前記バイアス用軟磁性膜がFeXN(式中、X
はZr, Nb, Ta, W, Al またはこれらの混合物)で表され
ることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項2】 前記磁気抵抗効果膜の磁化容易軸をセン
ス電流に対して平行とし、前記バイアス用軟磁性膜の磁
化容易軸をセンス電流に対して垂直にした請求項1記載
の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項3】 前記磁気抵抗効果膜の異方性磁界の大き
さが10Oe以上、電気抵抗ρの大きさが70μΩcm以
上かつ飽和磁束密度Bsの大きさが1T以上である請求
項1又は2記載の磁気抵抗効果型ヘッド。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の磁気抵
抗効果ヘッドと磁気記録媒体とを有することを特徴とす
る磁気記録再生装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9146830A JPH10340431A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 |
US08/957,188 US6087026A (en) | 1997-06-04 | 1997-10-24 | Magnetoresistive head and magnetic read/write device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9146830A JPH10340431A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10340431A true JPH10340431A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15416491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9146830A Pending JPH10340431A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 磁気抵抗効果型ヘッド及び磁気記録再生装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6087026A (ja) |
JP (1) | JPH10340431A (ja) |
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US20060042938A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-02 | Heraeus, Inc. | Sputter target material for improved magnetic layer |
US20060286414A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Heraeus, Inc. | Enhanced oxide-containing sputter target alloy compositions |
US20070253103A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-01 | Heraeus, Inc. | Soft magnetic underlayer in magnetic media and soft magnetic alloy based sputter target |
Family Cites Families (5)
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US5549978A (en) * | 1992-10-30 | 1996-08-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistance effect element |
DE4243357A1 (de) * | 1992-12-21 | 1994-06-23 | Siemens Ag | Magnetowiderstands-Sensor mit verkürzten Meßschichten |
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-
1997
- 1997-06-04 JP JP9146830A patent/JPH10340431A/ja active Pending
- 1997-10-24 US US08/957,188 patent/US6087026A/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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