JPS59172109A - 磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を発生させる方法 - Google Patents
磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を発生させる方法Info
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- JPS59172109A JPS59172109A JP4528883A JP4528883A JPS59172109A JP S59172109 A JPS59172109 A JP S59172109A JP 4528883 A JP4528883 A JP 4528883A JP 4528883 A JP4528883 A JP 4528883A JP S59172109 A JPS59172109 A JP S59172109A
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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】
０）発明の技術分野
本発明は磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおけるバイアス磁
界を発生させる方法に関するものである。
界を発生させる方法に関するものである。
（ロ）技術の背景
周知のように磁女抵抗効果型ヘッドは記録媒体からの磁
界によって磁気抵抗素子の抵抗値が変化することを利用
して情報の読み出しを行なうものである。この磁り抵抗
効果型ヘッド（以下風ヘッドと記す）の再生出力は記録
媒体と凧ヘッドとの相対移動速度によらず、また一般に
通常の巻線型磁気ヘッドに比較して大きな再生出力を期
待出来るため磁気記録の分野でも研究、開発が盛んであ
る。
界によって磁気抵抗素子の抵抗値が変化することを利用
して情報の読み出しを行なうものである。この磁り抵抗
効果型ヘッド（以下風ヘッドと記す）の再生出力は記録
媒体と凧ヘッドとの相対移動速度によらず、また一般に
通常の巻線型磁気ヘッドに比較して大きな再生出力を期
待出来るため磁気記録の分野でも研究、開発が盛んであ
る。
（ハ）従来技術と問題点
従来、磁気抵抗効果型磁気ヘッドとしては第１図に示し
たものが知られている。
たものが知られている。
第１図によればＮｉＦｅパーマロイ等の強磁性薄膜よシ
なる磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１、及びアルミニウ
ム等よルなるバイアス導体又は永久磁石２が蒸着および
フォトリソグラフィ技術によシ、二酸化珪素（ｓｔｏ２
）、アルミナ（Ａｔ２０３）のような絶縁層３を介在し
て配置され、該絶縁層３はガラス基板４上にスフ４ツタ
法によシ装置されておシ、皿素子１の両側には磁気ヘッ
ドの分解能を向上するためのシールド磁性体５，６が配
置されている。
なる磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１、及びアルミニウ
ム等よルなるバイアス導体又は永久磁石２が蒸着および
フォトリソグラフィ技術によシ、二酸化珪素（ｓｔｏ２
）、アルミナ（Ａｔ２０３）のような絶縁層３を介在し
て配置され、該絶縁層３はガラス基板４上にスフ４ツタ
法によシ装置されておシ、皿素子１の両側には磁気ヘッ
ドの分解能を向上するためのシールド磁性体５，６が配
置されている。
ここで７は硫体ディスクまたは磁槃テープ等の記録媒体
を示し矢印Ａは該記録媒体の移動方向を示す。
を示し矢印Ａは該記録媒体の移動方向を示す。
第２図は第１図で用いられているＭＲ素子の概略斜視図
である。ここでｔは膜厚、Ｗは素子幅、ｔはコア幅であ
り、皿素子には電流端子８から一定の電流ｊが供給され
る。通常膜厚ｔは数１０μｍ−程に選択され、コア＠ｔ
は素子幅Ｗより十分長くして形状異方性によシコア幅方
向に磁化容易軸が向くように独素子にけ一軸異方性が必
要である。
である。ここでｔは膜厚、Ｗは素子幅、ｔはコア幅であ
り、皿素子には電流端子８から一定の電流ｊが供給され
る。通常膜厚ｔは数１０μｍ−程に選択され、コア＠ｔ
は素子幅Ｗより十分長くして形状異方性によシコア幅方
向に磁化容易軸が向くように独素子にけ一軸異方性が必
要である。
−軸異方性を付与するために、磁場中蒸着等によって誘
導異方性を利用することも通常行なわれている。飄素子
１は外部磁界によってその抵抗値が変化する現象を利用
して信号の検出を行なうわけであるが、外部磁界と抵抗
値との関係はそのままでは非線形であるため第１図に示
したバイアス磁界発生手段であるバイアス導体２によっ
て■素子に素子幅方向のバイアス磁界を印加し素子の動
作を線形化する必要がある。
導異方性を利用することも通常行なわれている。飄素子
１は外部磁界によってその抵抗値が変化する現象を利用
して信号の検出を行なうわけであるが、外部磁界と抵抗
値との関係はそのままでは非線形であるため第１図に示
したバイアス磁界発生手段であるバイアス導体２によっ
て■素子に素子幅方向のバイアス磁界を印加し素子の動
作を線形化する必要がある。
第３Ａ図及び第３Ｂ図は第２図に示したＭＲ素子の抵抗
値と外部磁界の関係を示す図である。
値と外部磁界の関係を示す図である。
第３Ａ図で示された曲線はＲ＝Ｒｏ−ΔＲｒｒｌａＸ
ｇｉｎ”θで表わされる。この式でＲｏは最大抵抗値、
ΔＲｍａＸは抵抗変化量、θは凧膜の磁化Ｍと電流１と
のなす角度を示す。第３Ｂ図は第３Ａ図に示された同じ
曲線を、横軸に外部磁界Ｈ１Ｘをとって示したものであ
る。ここでθ−シ。となる点Ｈ，ｘ−Ｈ−はＭＲ膜自体
の異方性磁界とＭＲ素子の形状反磁界との和で決定され
る。第３図からθ＝−とガるようにＭＲ素子にバイアス
磁界を印加すれば、皿素子の動作はほぼ線形となυダイ
ナミックレンジ最大となることがわかる。第１図におい
てもこのようにバイアス磁界を印加している。しかし、
第１図に示した従来例では廊素子の形状反磁界が大きく
そのためθ＝−の点にバイアスするためには大きなバイ
アス電流を必要とする欠点があった。第４図は膜厚ｔ＝
０．０５μｍの皿膜について、ＨＫ＊と素子幅Ｗの関係
の数値計算結果を示したものである。
ｇｉｎ”θで表わされる。この式でＲｏは最大抵抗値、
ΔＲｍａＸは抵抗変化量、θは凧膜の磁化Ｍと電流１と
のなす角度を示す。第３Ｂ図は第３Ａ図に示された同じ
曲線を、横軸に外部磁界Ｈ１Ｘをとって示したものであ
る。ここでθ−シ。となる点Ｈ，ｘ−Ｈ−はＭＲ膜自体
の異方性磁界とＭＲ素子の形状反磁界との和で決定され
る。第３図からθ＝−とガるようにＭＲ素子にバイアス
磁界を印加すれば、皿素子の動作はほぼ線形となυダイ
ナミックレンジ最大となることがわかる。第１図におい
てもこのようにバイアス磁界を印加している。しかし、
第１図に示した従来例では廊素子の形状反磁界が大きく
そのためθ＝−の点にバイアスするためには大きなバイ
アス電流を必要とする欠点があった。第４図は膜厚ｔ＝
０．０５μｍの皿膜について、ＨＫ＊と素子幅Ｗの関係
の数値計算結果を示したものである。
磁界を必要とする。例えばバイアス導体として導体幅を
１０ μｍ ＋膜厚を０．５μｍ、ｙｒＦｔ素子との距
離を０．３μｍとすると、これに必要なバイアス電流は
７０〜１００ｍＡにも達する。例えば磁気テープ装置用
ヘッドのような多トラツク型のヘッドではトラック全体
ではＩＡ程度の大きな電流を流すため、素子の発熱の問
題から導体膜厚を大きくする必要があシ、従って第４図
に示すような凧ヘッドにおいてはギャップ長が小さな磁
気ヘッドを集塊することが難しく、高記録密度に対応出
来ないという欠点があった。
１０ μｍ ＋膜厚を０．５μｍ、ｙｒＦｔ素子との距
離を０．３μｍとすると、これに必要なバイアス電流は
７０〜１００ｍＡにも達する。例えば磁気テープ装置用
ヘッドのような多トラツク型のヘッドではトラック全体
ではＩＡ程度の大きな電流を流すため、素子の発熱の問
題から導体膜厚を大きくする必要があシ、従って第４図
に示すような凧ヘッドにおいてはギャップ長が小さな磁
気ヘッドを集塊することが難しく、高記録密度に対応出
来ないという欠点があった。
に）発明の目的
上記欠点を鑑み、本発明の目的は少ないバイアス磁界で
磁気抵抗効果素子を最適なバイアス点に保つことが可能
な・ぐイアス磁界を磁気抵抗効果素子に発生させる方法
を提供することである。
磁気抵抗効果素子を最適なバイアス点に保つことが可能
な・ぐイアス磁界を磁気抵抗効果素子に発生させる方法
を提供することである。
（ホ）発明の構成
本発明の目的は第１シールド磁性体と第２シールド磁性
体との間に磁気抵抗効果素子とバイアス導体を有する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて該磁気抵抗効果素子と
該バイアス導体に電流を流して該磁気抵抗効果素子にバ
イアス磁界を印加する方法において、 該バイアス導体と該磁気抵抗効果素子にそれぞれ互いに
逆方向に電流を流すことを特徴とする磁気抵抗効果素子
にバイアス磁界を印加する方法によって達成される。
体との間に磁気抵抗効果素子とバイアス導体を有する磁
気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて該磁気抵抗効果素子と
該バイアス導体に電流を流して該磁気抵抗効果素子にバ
イアス磁界を印加する方法において、 該バイアス導体と該磁気抵抗効果素子にそれぞれ互いに
逆方向に電流を流すことを特徴とする磁気抵抗効果素子
にバイアス磁界を印加する方法によって達成される。
（へ）発明の実施例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第５図は本発明に係る方法を説明するための概略断面図
である。
である。
第５図において第１図と同じものには同一符号を付しで
ある。図に示すように皿素子１と第１及び第２のシール
ド磁性体５．６との距離ｇｌｌ ｇｚはｇｔ＜ｇｔとな
るように設定し、また独素子１の電流Ｉｓとバイアス導
体２の電流工８は互いに逆方向に供給せしめられる。
ある。図に示すように皿素子１と第１及び第２のシール
ド磁性体５．６との距離ｇｌｌ ｇｚはｇｔ＜ｇｔとな
るように設定し、また独素子１の電流Ｉｓとバイアス導
体２の電流工８は互いに逆方向に供給せしめられる。
本実施例ではバイアス電流工、がＭＲ素子に与えるバイ
アス磁界は基本的に第１図と同じであシ、矢印Ａで示し
たバイアス磁界を発生する。しかしながら第５図に示し
たようにＭＲ紫子電、流Ｉ８とバイアス電流輸の方向を
逆にし、ＭＲ素子をその両側のシールド磁性体から異々
る距離に配置することによってシールド磁性体の磁化の
発生磁界も皿素子に対する有効なバイアス磁界として作
用させることが可能となる。す々わち第１のシールド磁
性体５は處素子電流工、によって、第２のシールド磁性
体６はバイアス電流■、によってそれぞれ記録媒体と対
向する箇所をＮ極とするように磁化せしめられ、これら
の磁化は矢印Ｂで示されたバイアス磁界を発生させる。
アス磁界は基本的に第１図と同じであシ、矢印Ａで示し
たバイアス磁界を発生する。しかしながら第５図に示し
たようにＭＲ紫子電、流Ｉ８とバイアス電流輸の方向を
逆にし、ＭＲ素子をその両側のシールド磁性体から異々
る距離に配置することによってシールド磁性体の磁化の
発生磁界も皿素子に対する有効なバイアス磁界として作
用させることが可能となる。す々わち第１のシールド磁
性体５は處素子電流工、によって、第２のシールド磁性
体６はバイアス電流■、によってそれぞれ記録媒体と対
向する箇所をＮ極とするように磁化せしめられ、これら
の磁化は矢印Ｂで示されたバイアス磁界を発生させる。
逆に凧素子電流■８がシールド磁性体６に、バイアス電
流ＩＢがシールド磁性体５に与える磁化は上記の矢印Ｂ
の方向とは反対方向の磁界を発生することになるがそれ
ぞれを流れる電流の位置と磁性体との距離が大きいため
これらの影響は小さい。
流ＩＢがシールド磁性体５に与える磁化は上記の矢印Ｂ
の方向とは反対方向の磁界を発生することになるがそれ
ぞれを流れる電流の位置と磁性体との距離が大きいため
これらの影響は小さい。
本発明の有効性を確認するために第６図に示した皿ヘッ
ドについて、数値解析によって得られた出力波形の計算
結果を第７図および第８図に示す。
ドについて、数値解析によって得られた出力波形の計算
結果を第７図および第８図に示す。
第７図は本発明に係る、バイアス電流とＭＲ素子電流の
流れる方向を逆方向にした場合、一方第８図は従来の方
法によるバイアス電流と凧素子電流の流れる方向を同一
方向とした場合である。ここで胤素子の最大抵抗率ρ０
を２５５μΩ・儂、抵抗率変化ΔρｍａＸを０５μΩ・
儂とし、磁化反転１および磁化反転２はそれぞれ極性の
異なる磁化反転を示すものである。
流れる方向を逆方向にした場合、一方第８図は従来の方
法によるバイアス電流と凧素子電流の流れる方向を同一
方向とした場合である。ここで胤素子の最大抵抗率ρ０
を２５５μΩ・儂、抵抗率変化ΔρｍａＸを０５μΩ・
儂とし、磁化反転１および磁化反転２はそれぞれ極性の
異なる磁化反転を示すものである。
第７図及び第８図に示された出力波形の抵抗率を比較す
れば第７図の場合の方が第８図の場合よりもバイアスが
深くかかることが理解される。このことを、第３Ａ図の
角度θを用いてさらに説明する。ＭＲ素子の動作点での
抵抗率は、第７図で２５．１６μΩ−儂、第８図で２５
．４２４μΩ拳σであることよシ、ＭＲ素子の磁化とＭ
Ｒ素子電流とのなす角度θの平均値は、第７図で５５．
６°であるのに対し、第８図で１ｄ２２．９°にすぎな
いことが分かる。第７図の場合、θ＞ ”／、 （４，
５°）であるため、バイアス電流工、が５０ｍＡではバ
イアス磁界が大き過ぎることになシ、従って実際にはさ
らに小さなバイアス電流で十分である。一方第８図では
θ〈−（４５°）であシバイアスミ流工、が５０ｍＡで
はバイアス磁界がかなシネ足している。
れば第７図の場合の方が第８図の場合よりもバイアスが
深くかかることが理解される。このことを、第３Ａ図の
角度θを用いてさらに説明する。ＭＲ素子の動作点での
抵抗率は、第７図で２５．１６μΩ−儂、第８図で２５
．４２４μΩ拳σであることよシ、ＭＲ素子の磁化とＭ
Ｒ素子電流とのなす角度θの平均値は、第７図で５５．
６°であるのに対し、第８図で１ｄ２２．９°にすぎな
いことが分かる。第７図の場合、θ＞ ”／、 （４，
５°）であるため、バイアス電流工、が５０ｍＡではバ
イアス磁界が大き過ぎることになシ、従って実際にはさ
らに小さなバイアス電流で十分である。一方第８図では
θ〈−（４５°）であシバイアスミ流工、が５０ｍＡで
はバイアス磁界がかなシネ足している。
（ト）発明の詳細
な説明したように本発明によりは磁気抵抗効果素子の両
側のシールド磁性体を単に磁気ヘッドの分解能を向上さ
せるためだけでなく、該磁気抵抗効果素子のバイアス磁
界発生用としても有効に利用出来るので、バイアス導体
に流す電流を減少せしめることが可能となりギャップ長
の小さな磁気ヘッドを得ることが出来る。
側のシールド磁性体を単に磁気ヘッドの分解能を向上さ
せるためだけでなく、該磁気抵抗効果素子のバイアス磁
界発生用としても有効に利用出来るので、バイアス導体
に流す電流を減少せしめることが可能となりギャップ長
の小さな磁気ヘッドを得ることが出来る。
第１図は従来例を説明するための磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドの概略断面図でおシ、第２図は第１図で用いられて
いる磁気抵抗効果素子の概略斜視図であシ、第３Ａ図及
び第３Ｂ図は第２図に示した磁気抵抗効果素子の抵抗値
と外部磁界の関係を示す図であシ、第４図は磁気抵抗効
果素子のＨＫ＊の計算結果を示す図であシ、第５図は本
発明に係る方法を説明するための概略断面図であシ、第
６図は従来例及び本発明の再生出力波形の比較を行なう
ために用いた磁気ヘッドの断面図であり、第７図及び第
８図はそれぞれ本発明、従来例の場合の再生出力波形の
解析結果を示す。 １・・・磁気抵抗効果素子（ＮｉＦｅパーマロイ等）、
２・・・バイアス導体、３・・・絶縁層、４・・・基板
、５・・・第１のシールド磁性体、６・・・第２のシー
ルド磁性体、７・・・記録媒体。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 内田幸男 弁理士 山 口 昭 之 第１図 第３Ａ図 第３Ｂ図 第４図
ッドの概略断面図でおシ、第２図は第１図で用いられて
いる磁気抵抗効果素子の概略斜視図であシ、第３Ａ図及
び第３Ｂ図は第２図に示した磁気抵抗効果素子の抵抗値
と外部磁界の関係を示す図であシ、第４図は磁気抵抗効
果素子のＨＫ＊の計算結果を示す図であシ、第５図は本
発明に係る方法を説明するための概略断面図であシ、第
６図は従来例及び本発明の再生出力波形の比較を行なう
ために用いた磁気ヘッドの断面図であり、第７図及び第
８図はそれぞれ本発明、従来例の場合の再生出力波形の
解析結果を示す。 １・・・磁気抵抗効果素子（ＮｉＦｅパーマロイ等）、
２・・・バイアス導体、３・・・絶縁層、４・・・基板
、５・・・第１のシールド磁性体、６・・・第２のシー
ルド磁性体、７・・・記録媒体。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 内田幸男 弁理士 山 口 昭 之 第１図 第３Ａ図 第３Ｂ図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１シールド磁性体と第２シールド磁性体との間に
磁気抵抗効果素子とバイアス導体を有する磁気抵抗効果
型磁気ヘッドにおいて該磁気抵抗効果素子と該バイアス
導体に電流を流して該磁気抵抗効果素子にバイアス磁界
を発生させる方法において、 該バイアス導体と該磁気抵抗効果素子にそれぞれ互いに
逆方向に電流を流すことを特徴とする磁気抵抗効果素子
にバイアス磁界を発生させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4528883A JPS59172109A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を発生させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4528883A JPS59172109A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を発生させる方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172109A true JPS59172109A (ja) | 1984-09-28 |
Family
ID=12715120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4528883A Pending JPS59172109A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を発生させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061210A (en) * | 1997-09-22 | 2000-05-09 | International Business Machines Corporation | Antiparallel pinned spin valve with high magnetic stability |
-
1983
- 1983-03-19 JP JP4528883A patent/JPS59172109A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061210A (en) * | 1997-09-22 | 2000-05-09 | International Business Machines Corporation | Antiparallel pinned spin valve with high magnetic stability |
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