JPS60138717A - 磁気ヘツド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は垂直磁気記録媒体用の磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

少なくとも１つの磁化可能なメモリ層を備えた記録媒体
用の磁気ヘッドであって、そのメモリ層は記録媒体の表
面に対してほぼ垂直に向いた容易磁化軸を有する磁気異
方性材料を含み、記録媒体には所定の幅のトラックに沿
って情報を所定の長さの連続する区間に前記メモリ層の
垂直磁化によって書込むことができ、かつ磁束を案内す
る案内体が設けられ、この案内体は基体上に置かれて記
録媒体に向く２つの極を有し、これらの極は主極および
補助極を形成しかつ相互に所定の間隔をおいて配置され
て反対極性を有し、そして少なくとも１つの巻線が付属
せしめられている磁気ヘッドはドイツ連邦共和国特許出
願公開第２９２４０１３号明細書によって公知である。

情報を記憶するための垂直磁化の原理は一般的に知られ
ている（たとえば１工Ｅ　Ｚ　Ｋ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎｓｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ　’、　ｖｏｌ、　Ｍ
ＡＧ−１６，ｎｏ、　１゜Ｊａｎ、　１９８０．第７１
〜７６ページあるいは上記ドイツ連邦共和国特許出願公
開ｌ３Ａｓ書参照）。

しばしば垂直磁化ともいわれるこの原理にとっては、剛
体の磁気メモリディスク、フレキシブル・ディスク（フ
ロッピー・ディスク）あるいは磁気テープ等の形態の特
別な記録媒体が必要である。

このような記録媒体は所定の厚さの少なくとも１つの磁
化可能なメモリ層を有し、このメモリ層は、特に０ｏＣ
ｒ合金から成シ容易磁化軸が記録媒体の表面に対して垂
直に向けられている磁気異方性材料を含んでいる。特別
の記録ヘッドによって、トランクに沿って個々の情報は
連続した区間（セルまたはブロックともいう）にメモリ
層の磁化によって書込むことができる。実際には一般的
に磁束変化、すなわち一方の磁化方向から反対の磁化方
向への反転は情報として使用される。その場合に、区間
はトランクの長手方向（で、波長とも称される所定の長
さを有している。この長さは長手方向記憶方法において
消磁によシ与えられる限界値に比較して著しく小さく、
それゆえ垂直磁化の原理によれば記録媒体における情報
密度は有利に拡大することができる。

しかしながら、垂直磁化の原理においては、適当な磁気
ヘッドを開発する際に問題がある。この磁気ヘッドにお
いては、すなわち、僅かな磁気抵抗を持つできる限シ閉
じたループに磁束を案内することが困難である。

適切な磁気ヘッドは一般にいわゆる主極を有しており、
この主極によって、メモリ層内の個々の区間に磁気反転
を生せしめるための充分な強さの垂直磁界が作られる。

必要な磁気帰路はたとえば記録媒体を挾んで対向してい
るいわゆる補助極によって行うことができる（上記文献
１工ＦＥＥＴｒａｎｓ、Ｍａｇｎ、’、　ｖｏｌ、　Ｍ
ＡＧ　−１６参照）。また、９８２、第１１７０〜１１
７２ページ参照）。

さら、に、磁気帰路は主極と同じ側に配置された特別な
補助極によっても生せしめることができる（１工ＥｉＥ
Ｅ　Ｔｒａｎｓ、　Ｍａｇｎ、”１ｖｏ１．ＭＡＧ−１
７、ｎｏ、６　、　Ｎｏｂ、１９８１．第３１２０〜８
−１２２ページあるいはｖｏｌ、　ＭＡＧ−１８，ｎｏ
、−６゜Ｎｏｂ、　１９８２．第１１５８〜１１６３ペ
ージあるいは上記ドイツ連邦共和国特許出願公開明細書
参照）。それゆえ、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２
９２４０１８号明細書によって公知である磁気ヘッドは
、この磁気ヘッドのＦを走行する記録媒体の移動方向に
見て、その前側端面に補助極を有し、そしてその後側に
本来の主極を有している。両極は非磁性の基体の表面上
に配置され、その場合この表面に対する垂線が移動方向
に平行になるようにされる。主極は記録媒体の移動方向
に対して垂直に延びる薄い極片から成シ、一方、その移
動方向に見て主極の前に置かれている補助極はその移動
方向に対して垂直に配置されて間にそれぞれ絶縁膜が介
在している複数の薄い極片から構成されている。それゆ
えトラックの比較的大きい面積を覆う補助極は、主極か
らは数μｍの幅の空隙によって分離されている。この空
隙内には電気巻線が配置され、この電気巻線ＶＣよって
、書込み機能のために主極が励磁されたり、または読出
し機能のために主極の励磁が記録されたシする。

その場合に、補助極は単に磁束を戻すためだけにしか使
われない。補助極の幅が主極の幅よりも大きくなく、従
って既に書込まれている隣接トラックが影響を受けない
限ル、補助極の後を書込み用主極が常に追い、従って補
助極によって場合によっては書込まれた情報が重ね書き
されるので、補助極による同時書込みが場合によっては
生じるかも知れない。この磁気ヘッドにおいては、さら
に、補助極における磁束密度の十分な減少を保証するた
めに、補助極の断面積は主極に比較して犬きく、かつ、
空隙の幅は比較的大きいことが必要である。

それにもかかわらず、公知の磁気ヘッドにおいては、補
助極の走行エツジによってその補助極が同時読出しをす
るのを完全に阻止することができるように、空隙を幅広
く形成することができない。

このようなことから、公知の磁気ヘッドにおいては情報
検知の困難が生じる。

公知の磁気ヘッドにおいて、電気巻線によって占められ
ていない、空隙の記録媒体側スペースは、いわゆる絶縁
性細隙膜によ少充填されなければならない。磁気ヘッド
の製作中に裂は目やエロージョンが生じたシするのを回
避するために、この細隙膜はたとえばＡｚ２ｏ３のよう
なできる限シ硬い材料から構成されるべきである。すな
わち、このように平らでないことが、極めて僅かな間隔
（たとえば０．２μｍ）でもって記録媒体上を走行して
いる磁気ヘッドが堆積した汚染微粒子によって落下させ
られてしまうことがある。しかしながら、公知の磁気ヘ
ッドにおいては、主極と補助極との間に置かれる細隙膜
を製作することは非常に困難であることが示されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようと、する問題点は、比較的簡単に製
作できかつ特に細隙膜の形成に関する上記問題点を減少
させることができるように、上述した磁気ヘッドを改善
することにある。さらに本発明が解決しようとする問題
点は補助極の同時読出しを少なくとも十分に１前止でき
るようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述め問題点は本発明によれば、両極（主極および補助
極）を有する案内体と巻線とを薄膜構造として基体の平
面上に形成し、その平面を記録媒体に対して、その垂線
がトランクの長手方向に対して少なくともほぼ平行にな
るように配置することによって解決される。

本発明による磁気ヘッドの基体の、両極を担持する表面
は、それゆえに、公知の磁気ヘッドの対応する面に対し
９０°回転させられており、すなわち、両極は磁気ヘッ
ドの移動方向（（関して並置される。

本発明による磁気ヘッドの有利な実施態様は・特許請求
の範囲第２項以下に記載したとおりである。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

図面に斜視図で示されている本発明に係る磁気ヘッドに
よって、垂直磁化の原理に基づきライト（書込みンおよ
びリード（読出し）が行なわれる。

この磁気ヘッド２は飛行体と称する要素３（図面には一
部分しか示されていない。）のＬ平面側に置かれている
。磁気ヘッドは公知の垂直磁気記録媒体Ｍに対して相対
的にたとえば０．２μｍの非常に僅かな飛行高さでもっ
てそのメモリ層４上をトランク５に沿って案内される。

たとえば、記録媒体は磁気ヘッドの下を案内される。記
録媒体Ｍに対する磁気ヘッド２の相対的移動方向は矢印
Ｖによって示されている。

磁気ヘッド２は主極７と補助極８とを形成する２個の極
片を有し、これらの極片は移動方向Ｖに見て並置され、
かつ記録媒体側端部９および１０が記遥媒体Ｍの表面に
対して少なくとも充分垂直に向けられている。これらの
極片の間には間隙１１が形成されておシ、この間隙１１
は極端部９，１０の領域に所定の間ｇａを有している。

この空隙には主極７を取巻くコイル巻線１２（図面には
ターンが部分的にのみ描かれているンが広がっている。

ヘッド２の記録媒体Ｍと反対側では両極片７および８は
結合脚１３によって相互に結合されている。

それによシ、この磁気ヘッド２においては両極７゜８お
よび結合脚１３は磁束を案内する案内体りを形成する 本発明においては、磁気ヘッド２を担持する飛行体３の
平面１５は、この平面１５にたてた垂線Ｎが記録媒体Ｍ
の表面に対して平行な平面内で移動方向Ｖすなわちトラ
ックの長手方向ｉｃ対して平行に位置するように、向け
られかつ案内される。

磁気ヘッド２はその場合には薄膜技術によって比較的簡
単に構成することができる。

このために、一般に、たとえばＴｉＣおよびＡ／／＋０
３から成る基体１６を備えた飛行体章が使−用される。

必要な場合には、基体１６はさらにたとえばＡ／ｇｏａ
から成る充分な厚さたとえば１５μｍの厚さの絶縁層１
７全備えることができる。約０．２〜２μｍの厚さの主
極７および１〜２０μｍの厚さの補助極８を構成するた
めに、ノクーマロイ（Ｎｉ：Ｆθ＝８１：１９）のよう
な特殊Ｎ１Ｆ８合金あるいはＦｅＢから成る薄い磁気膜
がスノくツタ、蒸着あるいは電気メツキ析出によって作
成される。これらの磁気膜はたとえば５１０２あるいは
ＡＡ２０３から成るたとえば０．２μｍの厚さの薄い非
磁性中間層によってそれぞれ分離される。磁気膜の磁化
はその場合には膜面内にある。この製作プロセスによっ
て条件付けられて、磁気膜は単軸異方性を有するように
なシ、すなわち、各磁気１模は易方向または難方向と称
される９０°回転した２つの異方性軸を有する。磁化は
特に易方向に対して平行または逆平行に位置する。磁気
＋４の易方向はたとえばそれぞれの模を作成する際に印
刀口磁界によって誘導することができる。

主極７のだめの最初に成長させられる種々の膜（図面で
は１８で示されている）は、ホトリトグラフィー、プラ
ズマ・エツチング、イオンビーム・エツチングあるいは
ウェットケミカル・エツチングのような公知の技術によ
って、磁気ヘッドｇの主極として使われる第一の極７が
生じるように構成される。この極７の端部９はその場合
に移動方向Ｖに約０．３μｍの広がりを有し、かつその
移動方向Ｖと直角方向に１０μｍの広がりを有する。

磁気膜１８の矢印１９によって示されている磁化易方向
はこの場合には少なくとも極端部９の領域で記録媒体Ｍ
の表面にほぼ平行にある。

この第１の極７の製作後、記録媒体の磁気メモリ層４内
のデータを読取るために必要な巻線１２のコイルが薄膜
技術によって製作されかつ引き続いて構造を与えられる
前に、たとえば５１０２あるいはＡｔ２　ｏ　３から成
る図示されていない絶縁ノ漠が作られる。この巻線１２
のターンはたとえばＯｕ、Ａｕあるいはｋｔから成る。

磁気膜の非平坦性がその磁気特性を低下させるおそれも
あるので、必要な場合には巻線１２は公知の方法でさら
にプラスチック・ラック、特にボリイεドを主成分とす
るプラスチック・ラックによって平坦化される。

次に、記録媒体Ｍの表面にほぼ平行にある結合脚１３が
、その積層形磁気膜２０が基体１６の既に主極７および
巻線１２を備えている絶縁膜１７上に作られることによ
って形成される。この磁気膜２０の矢印２２で示されて
いる磁化易方向はその場合には記録媒体の表面に対して
少なくともほぼ垂直に向けられるべきである。

その後、主極に比較してかなシ厚くかつ補助極として使
われる第２の極片８が主極７からたとえば１０−１００
μｍの所定間隔ａ離して作られかつ構造を与えられる。

この極片８の端部ｌＯの記録媒体に対向する面ば主極７
の対応する面に比べてかなり大きく、特に少なくとも１
０倍の大きさとするのが有利である。たとえば、この補
助極は移動方向Ｖに見て約１０μｍの長さを有し、かつ
それに直角な方向に約５０μｍの幅を有する。特殊Ｎｉ
Ｆｅ合金から成る適当な個数で設けられたその膜は、そ
の場合には矢印２５によって示されている磁化易方向を
有している。この磁化易方向は矢印２５で示され、主極
７のように記録媒体の表面に平行に位置せしめられてい
る。

最後に、このようにして製作された薄膜磁気ヘッド２を
保護するために、たとえばＡｚ４０３から成る比較的厚
い保護膜がさらに設けられる。この保護膜によって、一
方では磁気ヘッド２の表面の凹凸を有利に平らにするこ
とができる。他方では、特に間隙１．１の領域にエロー
ジョンが生じるとそのエロージョン部に汚染微粒子が堆
積して、極めて僅かな高さでもって記録媒体Ｍ上を飛ん
でいる磁気ヘッド２を落ｒさせてしまうことがあるが、
比較的硬い上記材料から成る上記保護膜を用いることに
よってエロージョンが生じるのを阻止できる。さらに、
この保護膜は薄膜構造体に作用する特発性の機械的荷重
から保護するために必要である。

移動方向Ｖに対して、基体１６上に作られた絶縁膜１７
の表面を所定の方向に向けることによって、本発明によ
る磁気ヘッドにおいては、主極７と補助極８との間の間
隔ａおよびこの補助極８のゆえ補助極の走行エツジの同
時読出しは実質的に生じない。従って、磁気ヘッド２は
主としてその主極だけを用いて外見上はいわゆる単一極
ヘッドとして情報を記録媒体に有利に書込むことができ
る（たとえば、′工ＥＦｉＫ　Ｔｒａｎｓ、　Ｍａｇｎ
、”、ｖｏｌ。

ＭＡＧ−１６，ｎｏ、５．　５ｅｐｔ、　１９８０．第
９６７〜９７２ページ参照）。さらに、両極間の間隔が
非常に小さいときにいつも生じていた、間隙を比較的硬
い材料で充填するという問題はほとんど生じない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、両極および巻線を薄膜技術によシ簡単
に作ることができ、しかも両極は互いにかをシ遠くに離
して配置することができるので、両極間に特別な細１！
１ｊｉｉ摸を形成する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の概略斜視図である。 ２・・・磁気ヘッド、４・・・メモリ層、５・・トラン
ク、７・・・主極、８・・・補助極、９・・・主極端部
、１０・・・補助極端部、１２・・・巻線、１４・・・
導体、１５・・・表面、１６・・・基体、１７・・・絶
縁膜、１９．　２２゜２５・・・磁化易方向、Ｍ・・・
記録媒体、Ｖ・・・移動方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも１つの磁化可能なメモリ層を備えた記録
   媒体用の磁気ヘッドであって、そのメモリ層は記録媒体
   の表面に対してほぼ垂直に向いた容易磁化軸を有する磁
   気異方性材料を含み、前記記録媒体には所定の幅のトラ
   ックに沿って情報を所定の長さの連続する区間に前記メ
   モリ層の垂直磁化によって書込むことができ、前記磁気
   ヘッドは磁束を案内する案内体を備え、この案内体は基
   体上に置かれかつ前記記録媒体に向く２つの極を有し、
   これらの極は主極と補助極を形成しかつ相互に所定の間
   隔をおいて配置されて反対極性を有し、少なくとも１つ
   の巻線が付属せしめられている磁気ヘッドにおいて、前
   記両極（７゜８）を有する前記案内体（ＩＳ）と前記巻
   線（１２）とは薄膜構造として前記基体（１６゜１７）
   の一平面（１５）上に作られ、前記平面（１５）は前記
   記録媒体（Ｍ）に対して、その垂線（Ｎ）が前記トラッ
   ク（５）の長手方向（Ｖ）に対して少なくともほぼ平行
   になるように配置されていることを特徴とする磁気ヘッ
   ド。 ２）補助極（８）の端部（ｌＯ）の記録媒体に対向する
   面は主極端部（９）の対応する面よシも少なくとも１０
   倍大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気ヘッド。 ３）案内体（す）は少なくとも一部分が弱磁性材料から
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項日己載の磁気ヘッド。 ４）案内体（１４）は、磁化易方向（１９，２２゜２５
   ）が磁束の案内方向に対して少なくとも充分に垂直に向
   くような材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の磁気ヘッド。 ５）案内体（１」）は非磁性中間層によって岳いに分離
   されている個別の膜（１８，２０゜２４）から成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の磁気ヘッド。 ６）基体（１６）はＴｉｅおよびＡｚ２ｏ３　から成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の
   いずれかに記載の磁気ヘッド。 ７）基体（１６）には絶縁Ｉ摸（１７）が設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の磁気ヘ
   ッド。 ８）絶縁膜（１７）はＡｔ２０３　から成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載の磁気ヘッド。 ９）巻線（１２）は少なくとも一部分が前記両極（７，
   ８）間に形成されている間隙（１１）にまで延びている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項の
   めずれかに記載の磁気ヘッド。 ｉｏ）巻線（１２）は絶縁性材料、特にラックによって
   平らにされていることを特徴とする特許請求の範囲第９
   項記載の磁気ヘッド。 １１）基体（１６，１７）上に作られた案内体（１４）
   および巻線（１２）は共通の保護膜によって覆われてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１θ
   項のいずれかに記載の磁気ヘッド。 １２）保護１摸はＡｔ２０３から成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１１項記載の磁気ヘッド。