JPS58222422A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
- Publication number
- JPS58222422A JPS58222422A JP10594382A JP10594382A JPS58222422A JP S58222422 A JPS58222422 A JP S58222422A JP 10594382 A JP10594382 A JP 10594382A JP 10594382 A JP10594382 A JP 10594382A JP S58222422 A JPS58222422 A JP S58222422A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- head
- substrate
- thin film
- recording medium
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気媒体中に記録された信号を効率よく再生す
る薄膜磁気ヘッドに関し、特に、磁気記録媒体走行方向
に垂直な方向の残留磁化が走行方向即ち、長手方向の残
留磁化より大きい垂直記録された磁化信号を高密度に読
み出す薄膜磁気・\ノドを提供することを目的とする。
る薄膜磁気ヘッドに関し、特に、磁気記録媒体走行方向
に垂直な方向の残留磁化が走行方向即ち、長手方向の残
留磁化より大きい垂直記録された磁化信号を高密度に読
み出す薄膜磁気・\ノドを提供することを目的とする。
垂直磁気記録は従来の長手方向磁気記録より本質的に高
密度記録に適していることが知られている。しかし、再
生過程においては寸だいろbろ問題があった。例えば、
電磁誘導による巻線形磁気ヘッドで再生する場合には、
用磁極形ヘッドやリング形ヘッドが提案されている。リ
ング形ヘッドで再生する場合、垂直記録の特徴である短
波長信号を再生するためには、ギャップ長を極端に小さ
くする必要があり、磁気ヘッドの磁気回路能率が非常に
悪くなる。再生感度を上げるために巻線数を増やしてい
くと、ヘッドインダクタンスの増大による自己共振周波
数が低下する。一方、記録波長の短波長化に伴い信号周
波数が高くなるため、磁気ヘッドの自己共振周波数の低
下は信号再生において、極めて不都合であった。また、
単磁極形ヘッドにおいても、巻線形であるため、同様の
問題をもっている。電磁誘導形ヘッドで共通したさらに
大きな問題はヘッドと記録媒体間の相対速度が小さい場
合、再生出力電圧が小さくなり、その対策としては巻線
数の増大とiなり、上記問題を大′1゜ きくする。一方、磁気へレドを多数並設するマルチトラ
ンク構成においては、巻線スペースが問題となる。さら
に、薄膜技術で構成する場合には、巻線数が限られ、高
感度な再生ヘッドを実現できない。
密度記録に適していることが知られている。しかし、再
生過程においては寸だいろbろ問題があった。例えば、
電磁誘導による巻線形磁気ヘッドで再生する場合には、
用磁極形ヘッドやリング形ヘッドが提案されている。リ
ング形ヘッドで再生する場合、垂直記録の特徴である短
波長信号を再生するためには、ギャップ長を極端に小さ
くする必要があり、磁気ヘッドの磁気回路能率が非常に
悪くなる。再生感度を上げるために巻線数を増やしてい
くと、ヘッドインダクタンスの増大による自己共振周波
数が低下する。一方、記録波長の短波長化に伴い信号周
波数が高くなるため、磁気ヘッドの自己共振周波数の低
下は信号再生において、極めて不都合であった。また、
単磁極形ヘッドにおいても、巻線形であるため、同様の
問題をもっている。電磁誘導形ヘッドで共通したさらに
大きな問題はヘッドと記録媒体間の相対速度が小さい場
合、再生出力電圧が小さくなり、その対策としては巻線
数の増大とiなり、上記問題を大′1゜ きくする。一方、磁気へレドを多数並設するマルチトラ
ンク構成においては、巻線スペースが問題となる。さら
に、薄膜技術で構成する場合には、巻線数が限られ、高
感度な再生ヘッドを実現できない。
これらの問題を解決するために、最近、磁気抵抗効果(
以下MRと略記する)ヘッドが注目されている。従来の
MRヘッドは、例えば、短冊状MR素子の長手方向に電
流を流し、記録媒体にMR素子を垂直に配置し、信号磁
界が素子面内に、長手方向を直角に入る素子単体形MR
ヘッドがある。このタイプのMRヘッドでは、ヘッド構
造のみに起因する波長応答特性MR素子幅Wによって決 彬定されることが知られている。この波長損失を充分小
さくするためにはMR素子幅Wを波長λ程度にする必要
があり、これは短波長指向のヘッドにとっては極めて不
利である。
以下MRと略記する)ヘッドが注目されている。従来の
MRヘッドは、例えば、短冊状MR素子の長手方向に電
流を流し、記録媒体にMR素子を垂直に配置し、信号磁
界が素子面内に、長手方向を直角に入る素子単体形MR
ヘッドがある。このタイプのMRヘッドでは、ヘッド構
造のみに起因する波長応答特性MR素子幅Wによって決 彬定されることが知られている。この波長損失を充分小
さくするためにはMR素子幅Wを波長λ程度にする必要
があり、これは短波長指向のヘッドにとっては極めて不
利である。
一方、MR素子の厚さ方向の両側に高透磁率の磁性体を
配置したシールド形MRヘッドがある。
配置したシールド形MRヘッドがある。
このタイプのMRヘッドは従来のリング形巻線へ′1ニ
ー1゜ ラドを略同に波長応答を示し、かなり短波長寸で高感度
に使用できることが知られている。しかし、MR素子と
両側の高透磁率磁性体との間にはm気力、電気的な絶縁
を施す必要があり、この間の絶縁層厚&1+g2が従来
リング形巻線ヘッドのギャップ長に相当する。さらに近
似的にI′ig1 のギャップ損失とI2のギャップ損
失の積の形になるため、短波長におけるギャップ損失を
充分小さくするためにはg1+g2とも極端に小さくす
る必要があり、この状況下で、磁気的、電気的にリーク
のない狭ギャップ長を形成することは極めて困難である
。
ー1゜ ラドを略同に波長応答を示し、かなり短波長寸で高感度
に使用できることが知られている。しかし、MR素子と
両側の高透磁率磁性体との間にはm気力、電気的な絶縁
を施す必要があり、この間の絶縁層厚&1+g2が従来
リング形巻線ヘッドのギャップ長に相当する。さらに近
似的にI′ig1 のギャップ損失とI2のギャップ損
失の積の形になるため、短波長におけるギャップ損失を
充分小さくするためにはg1+g2とも極端に小さくす
る必要があり、この状況下で、磁気的、電気的にリーク
のない狭ギャップ長を形成することは極めて困難である
。
本発明は以上のような従来の問題点を解決し、高密度記
録領域における電磁変換特性に犬きく関与する磁気ギャ
ップを実質的に有せず、MR素子幅に起因する幅損失を
解消した薄膜磁気ヘッドに関するものであり、その基本
構成は、両端に電極を有するNi −Fe 、 Ni
−Co などの強磁性体よりなるMR素子の幅方向の
一端が記録媒体に面し、他端部を記録媒体と接する透磁
性体の一端と磁気的に結合した構造である。
録領域における電磁変換特性に犬きく関与する磁気ギャ
ップを実質的に有せず、MR素子幅に起因する幅損失を
解消した薄膜磁気ヘッドに関するものであり、その基本
構成は、両端に電極を有するNi −Fe 、 Ni
−Co などの強磁性体よりなるMR素子の幅方向の
一端が記録媒体に面し、他端部を記録媒体と接する透磁
性体の一端と磁気的に結合した構造である。
以下、図面とともに具体的な実施例を説明する。
第1図はその斜視図である。フェライトのような絶縁性
磁性基板1土に例えばスパッタ手段により2=10〜1
QOμm程度5102あるいはAa203のような非磁
性材料2を被着し、その」二にN1−Je合金3を蒸着
手段により500A程度被着し写真食刻技術で電極4−
4“をMR素子3の長手方向の両端に配置する。第1図
のA−A“断面を第2図に示す。MR素子3の上端部は
フェライト基板1と磁気的に結合されており、下端部は
記録媒体5と当接している。磁性体基板1のMR素子3
と略直角な面7は記録媒体5と当接する面であり矢印6
は媒体の移動方向である。
磁性基板1土に例えばスパッタ手段により2=10〜1
QOμm程度5102あるいはAa203のような非磁
性材料2を被着し、その」二にN1−Je合金3を蒸着
手段により500A程度被着し写真食刻技術で電極4−
4“をMR素子3の長手方向の両端に配置する。第1図
のA−A“断面を第2図に示す。MR素子3の上端部は
フェライト基板1と磁気的に結合されており、下端部は
記録媒体5と当接している。磁性体基板1のMR素子3
と略直角な面7は記録媒体5と当接する面であり矢印6
は媒体の移動方向である。
このような構成にすることにより、垂直記録媒体5に記
録された信号磁化から発生ずる磁束は、MR素子3の下
端部から導かれ、MR素子3を通って上端部から基板1
の非磁性材2が被着していない部分へ導かれ、基板1を
通って媒体5との当接部7を経て媒体5に戻る。この結
果、従来問題となっていた単体形MRヘッドにおける素
子幅損失およびシールド形MRヘッドにおけるギャップ
損失を解消した再生ヘッドを実現できる。
録された信号磁化から発生ずる磁束は、MR素子3の下
端部から導かれ、MR素子3を通って上端部から基板1
の非磁性材2が被着していない部分へ導かれ、基板1を
通って媒体5との当接部7を経て媒体5に戻る。この結
果、従来問題となっていた単体形MRヘッドにおける素
子幅損失およびシールド形MRヘッドにおけるギャップ
損失を解消した再生ヘッドを実現できる。
なおこのヘッドは、記録媒体として垂直磁化容易軸をも
つ磁性層に対してNiFe合金のような高透磁率拐料で
裏打ちした垂直二層膜媒体を用いたとき、あるいは媒体
をはさんでヘッドと対向した位置に強磁性体からなる補
助磁極を配置したときに特に効率良い再生が可能である
。
つ磁性層に対してNiFe合金のような高透磁率拐料で
裏打ちした垂直二層膜媒体を用いたとき、あるいは媒体
をはさんでヘッドと対向した位置に強磁性体からなる補
助磁極を配置したときに特に効率良い再生が可能である
。
以−E本発明の一実施例について詳述したが、この例で
はNi−Fe合金(MR素子)3を被着する際に、基板
1と非磁性材2との段差部分で均一な厚さの膜とするた
めには高度な技術が必要となる。
はNi−Fe合金(MR素子)3を被着する際に、基板
1と非磁性材2との段差部分で均一な厚さの膜とするた
めには高度な技術が必要となる。
このような問題を解決した第2の実施例について以丁に
説明する。
説明する。
第3図は本発明の他の実施例における薄膜磁気ヘッドで
ある。第3図において第2図と同一のものには共通番号
を付している。8はフェライト基板1にほぼ非磁性材2
と同一厚みだけ被着されたNi−Fe合金などの透磁性
1体である。非磁性材2゛:′・・・:[ と透磁性体8とを略同一平面に仕上げ、このトにSiO
2などの絶縁材9を例えば、0.6μm程度被着する。
ある。第3図において第2図と同一のものには共通番号
を付している。8はフェライト基板1にほぼ非磁性材2
と同一厚みだけ被着されたNi−Fe合金などの透磁性
1体である。非磁性材2゛:′・・・:[ と透磁性体8とを略同一平面に仕上げ、このトにSiO
2などの絶縁材9を例えば、0.6μm程度被着する。
この絶縁材9の作用はMR素子3に流れるバイアス電流
が4磁性体8に流れないようにするためである。これは
、透磁性体8が絶縁体の場合不要である事は明らかであ
る。
が4磁性体8に流れないようにするためである。これは
、透磁性体8が絶縁体の場合不要である事は明らかであ
る。
このような構成にすれば媒体6上の磁化から発生する磁
束がMR素子3からその上端部を経て、 ′透磁性体
8、磁性基板1を通り媒体5へ戻る動作は第1の実施例
と同様で、製造方法においてはMR素子3を被着する際
に平面上に被着することになるため特に高度な技術を必
要としない。
束がMR素子3からその上端部を経て、 ′透磁性体
8、磁性基板1を通り媒体5へ戻る動作は第1の実施例
と同様で、製造方法においてはMR素子3を被着する際
に平面上に被着することになるため特に高度な技術を必
要としない。
また、低ノイズのヘッドを実現するために、第2図およ
び第3図において、MR素子をはさんで基板1とは反対
側に接着剤によって)エライト等の磁性材料を接着する
方法がある。このような構造にすることにより、外部磁
界による誘導ノイズを防止し、再生効率をも高めること
かでざる。
び第3図において、MR素子をはさんで基板1とは反対
側に接着剤によって)エライト等の磁性材料を接着する
方法がある。このような構造にすることにより、外部磁
界による誘導ノイズを防止し、再生効率をも高めること
かでざる。
またMR素子3はバイアス磁界HBを印加して信号磁界
に対して線形動作を行なわせることが多い。その一実施
例を・第4図に示す。記録媒体6をはさんでMR素子3
および磁性基、板1と対向する位置に高透磁性材10を
配置し、”この高磁性4A1゜に巻線11を設は電流を
流して磁化するか、永久磁石をその近傍に配して磁化す
ることによってMR素子3にバイアス磁界を印加するこ
とができる。
に対して線形動作を行なわせることが多い。その一実施
例を・第4図に示す。記録媒体6をはさんでMR素子3
および磁性基、板1と対向する位置に高透磁性材10を
配置し、”この高磁性4A1゜に巻線11を設は電流を
流して磁化するか、永久磁石をその近傍に配して磁化す
ることによってMR素子3にバイアス磁界を印加するこ
とができる。
なお、本発明において基板材料に関してはMR素子3か
らなる信号磁束を媒体5に効率良く導く構造であれは必
ずしも磁性体である必要はなく、本発明の基本動作をす
るような構成、例えば非磁性材料の表面に磁性薄膜を被
着したものでもよい。
らなる信号磁束を媒体5に効率良く導く構造であれは必
ずしも磁性体である必要はなく、本発明の基本動作をす
るような構成、例えば非磁性材料の表面に磁性薄膜を被
着したものでもよい。
本発明による磁気ヘッドと従来の磁気ヘッドとの波長応
答特性を比較すると第6図に示すようになる。横軸に波
長λの逆数、即ち、周波数に対応したものとし、縦軸に
相対出力をとると、素子単体形MRヘッドは(イ)で、
シールド形MRヘッドは(ロ)で、本発明のMRヘッド
(ハ)でそれぞれ示す。
答特性を比較すると第6図に示すようになる。横軸に波
長λの逆数、即ち、周波数に対応したものとし、縦軸に
相対出力をとると、素子単体形MRヘッドは(イ)で、
シールド形MRヘッドは(ロ)で、本発明のMRヘッド
(ハ)でそれぞれ示す。
但し、ヘッド・媒体間のスペース損失ばとのヘッドでも
共通のため算入されていない。
共通のため算入されていない。
又、第6図は実際に垂直磁化を再生した時の再生波形の
写真である。(イ)は通常のリング型ヘッドで再生した
もので垂直磁化の特徴である双峰性のパルス形状が得ら
れている。(ロ)は本発明の磁気ヘッドで同時に再生し
たもので、双峰性のパルスは得られない。逆に水平磁化
を再生すると第7図の写真に示すようにこの関係は反対
になり、本発明の磁気ヘッドで双峰性のパルスが観察で
きる。即ち本発明の磁気ヘッドは従来垂直磁化の再生に
適した方法として提案されている補助磁極励磁型垂直磁
気ヘッドと同様な高分解能の波長応答特性を有している
と言える。ちなみに従来型のMRヘッドでの再生波形は
リング型ヘッドと同じ波形である。従って本発明の磁気
へノドは高密度の垂直磁化の再生に適しており、しかも
補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドにおける主磁極厚み損失
が暗視できる為、極めて良好な短波長再生が1jJ能で
ある。
写真である。(イ)は通常のリング型ヘッドで再生した
もので垂直磁化の特徴である双峰性のパルス形状が得ら
れている。(ロ)は本発明の磁気ヘッドで同時に再生し
たもので、双峰性のパルスは得られない。逆に水平磁化
を再生すると第7図の写真に示すようにこの関係は反対
になり、本発明の磁気ヘッドで双峰性のパルスが観察で
きる。即ち本発明の磁気ヘッドは従来垂直磁化の再生に
適した方法として提案されている補助磁極励磁型垂直磁
気ヘッドと同様な高分解能の波長応答特性を有している
と言える。ちなみに従来型のMRヘッドでの再生波形は
リング型ヘッドと同じ波形である。従って本発明の磁気
へノドは高密度の垂直磁化の再生に適しており、しかも
補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドにおける主磁極厚み損失
が暗視できる為、極めて良好な短波長再生が1jJ能で
ある。
以上のように本発明による薄膜磁気ヘッドは、従来の単
体形MRヘッドにおける素子幅損失シ、シールド形MR
ヘッドにおけるギャップ損失が無い為、高密度の垂直磁
化をロスが少なく高効率で再生することができる。更に
、ヘッド−媒体間の相対速度が小さくても充分な再生出
力が得られると同時にヘッドインダクタンスが小さい為
に回路的な取扱いにおいて有利であり、更に今後予想さ
れるマルチトラック化においても好適な構成である。又
、構造が簡単である為、製造が容易で、高感度なm生ヘ
ッドの耐塵が容易に実現できる。
体形MRヘッドにおける素子幅損失シ、シールド形MR
ヘッドにおけるギャップ損失が無い為、高密度の垂直磁
化をロスが少なく高効率で再生することができる。更に
、ヘッド−媒体間の相対速度が小さくても充分な再生出
力が得られると同時にヘッドインダクタンスが小さい為
に回路的な取扱いにおいて有利であり、更に今後予想さ
れるマルチトラック化においても好適な構成である。又
、構造が簡単である為、製造が容易で、高感度なm生ヘ
ッドの耐塵が容易に実現できる。
第1図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの斜
視図、第2図は第1図のA −A″断面図、第3図は本
発明の他の実施例における薄膜磁気ヘッドの断面図、第
4図は本発明における薄膜磁気ヘッド・\のバイアス磁
界印加法を示す図、第6図は本発明による薄膜磁気ヘッ
ドと従来のMRヘッドとの波長特性の比較を示す図、第
6図は垂直磁化を再生した時のオシロ波形の写真、第7
図は水へ+x 磁化を再生した時のオシロ波形の写真で
ある。 1・・・・・・磁性基板、2・・・・−・非磁性体、3
・・・・・・磁気抵抗効果素子、4,4゛・・・・・・
電、極、5・・・・・・記録媒体、□ 6・・・・・・媒体走行方向、10・・・′・・・補助
極、11・・・・・・信号巻線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名@1
図 八′ 第2図 !@3図 第4図 1 100− 第5図 → (イ/?\、) ρrn−’
視図、第2図は第1図のA −A″断面図、第3図は本
発明の他の実施例における薄膜磁気ヘッドの断面図、第
4図は本発明における薄膜磁気ヘッド・\のバイアス磁
界印加法を示す図、第6図は本発明による薄膜磁気ヘッ
ドと従来のMRヘッドとの波長特性の比較を示す図、第
6図は垂直磁化を再生した時のオシロ波形の写真、第7
図は水へ+x 磁化を再生した時のオシロ波形の写真で
ある。 1・・・・・・磁性基板、2・・・・−・非磁性体、3
・・・・・・磁気抵抗効果素子、4,4゛・・・・・・
電、極、5・・・・・・記録媒体、□ 6・・・・・・媒体走行方向、10・・・′・・・補助
極、11・・・・・・信号巻線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名@1
図 八′ 第2図 !@3図 第4図 1 100− 第5図 → (イ/?\、) ρrn−’
Claims (6)
- (1)第1の強磁性体の第1の平面上に非磁性体を略均
−な厚みで被着し、前記非磁性体上に両端に電極を有す
る第2の強磁性体よりなる磁気抵抗効果素子を被着し、
記録媒体との摺動面として上記第1の強磁性体の第1の
平面に対して略直角に第2の・12面を仕上げ、上記磁
気抵抗効果素子の幅方向の一端を上記第2の平面上に露
出させ記録媒体と磁気的に結合させ、上記磁気抵抗効果
素子の他端を上記第1の強磁性体と磁気的に結合させた
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - (2)第1の強磁性体と磁気抵抗効果素子が第3の強磁
性体を介して磁気的に結合されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の薄膜磁気ヘッド。 - (3)磁気抵抗効果素子と第3の強磁性体が非導電性薄
膜を介して磁気的に結合されていることを特1( 徴とす 求の範囲第2項記載の薄膜磁気ヘッド。 - (4)記録媒体をはさんで対向する位置に第4の強磁性
体を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の薄膜磁気ヘッド。 - (5)第4の強磁性体に巻線を施しであることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の薄膜磁気′\フッド - (6)第4の強磁性体の近傍に永久磁石を配置したこと
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10594382A JPS58222422A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10594382A JPS58222422A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58222422A true JPS58222422A (ja) | 1983-12-24 |
Family
ID=14420924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10594382A Pending JPS58222422A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58222422A (ja) |
-
1982
- 1982-06-18 JP JP10594382A patent/JPS58222422A/ja active Pending
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