JPS622362B2 - - Google Patents
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- JPS622362B2 JPS622362B2 JP52052852A JP5285277A JPS622362B2 JP S622362 B2 JPS622362 B2 JP S622362B2 JP 52052852 A JP52052852 A JP 52052852A JP 5285277 A JP5285277 A JP 5285277A JP S622362 B2 JPS622362 B2 JP S622362B2
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Classifications
-
- 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
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3929—Disposition of magnetic thin films not used for directly coupling magnetic flux from the track to the MR film or for shielding
- G11B5/3932—Magnetic biasing films
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は磁気抵抗効果を用いた磁場の検出素
子に関するものである。
子に関するものである。
磁場の検出素子としては種々の形が研究され実
用化されているが、最近強磁性体の磁気抵抗効果
を用いて1〜100エルステツド程度の弱磁場の検
出を行おうとする報告がなされ注目を集めてい
る。この検出素子は感度およびバルクハウゼンノ
イズを少くするため一定バイアス磁場を加えた方
が望ましいとされており、そのための手段が種々
提案されている。その代表的手段は近傍を流れる
電流により磁場を加える方法または磁性ハード膜
による方法である。しかし前者は微妙な磁場の調
整に適しているが、発熱があるため磁気抵抗効果
素子の出力が変わるという欠点があり、一方後者
は発熱の心配は無いけれども、バイアス磁場の微
調節ができないという不便さがあつた。
用化されているが、最近強磁性体の磁気抵抗効果
を用いて1〜100エルステツド程度の弱磁場の検
出を行おうとする報告がなされ注目を集めてい
る。この検出素子は感度およびバルクハウゼンノ
イズを少くするため一定バイアス磁場を加えた方
が望ましいとされており、そのための手段が種々
提案されている。その代表的手段は近傍を流れる
電流により磁場を加える方法または磁性ハード膜
による方法である。しかし前者は微妙な磁場の調
整に適しているが、発熱があるため磁気抵抗効果
素子の出力が変わるという欠点があり、一方後者
は発熱の心配は無いけれども、バイアス磁場の微
調節ができないという不便さがあつた。
この発明の目的は発熱量も少く、しかもバイア
ス磁場の微調整の容易なバイアス磁場の印加手段
を有する強磁性体による磁気抵抗効果型磁場検出
素子を提供することにあり、その特徴は導電性磁
性ハード膜を用いることにある。すなわちこの発
明によればこのハード膜の持つ残留磁化により前
記磁気抵抗効果素子(以下この素子を単にMR素
子と略称する。)に大まかなバイアス磁場を加
え、さらに、このハード膜に微小電流を流すこと
により、バイアス磁場の微調整を行う。
ス磁場の微調整の容易なバイアス磁場の印加手段
を有する強磁性体による磁気抵抗効果型磁場検出
素子を提供することにあり、その特徴は導電性磁
性ハード膜を用いることにある。すなわちこの発
明によればこのハード膜の持つ残留磁化により前
記磁気抵抗効果素子(以下この素子を単にMR素
子と略称する。)に大まかなバイアス磁場を加
え、さらに、このハード膜に微小電流を流すこと
により、バイアス磁場の微調整を行う。
次に図面を用いてこの発明を詳細に説明する。
第1図aは強磁性体の磁気抵抗効果を用いた磁場
検出素子の代表例を示したもので、基板11上で
磁気抵抗効果を示すMR素子12が電流供給を兼
ね出力端子14を持つ導体13に接続され全体で
一つの磁場検出素子を構成している。この素子は
MR素子中を流れる電流ベクトル〓(図ではX方
向)とMR素子の磁化ベクトル〓のなす角θによ
つて同図bに示したようにMR素子の抵抗率ρが
変化する(変化量をΔρ、最大変化量をΔρnで
示す。)ことを利用するもので、b図より明らか
なようにMR素子にあらかじめバイアス磁場〓b
を加えΔρ〓1/2Δρnとなるようにしておく方が
Δρの変化率も大きく線型出力に近い応答を示
す。〓bの役割は同図cで示すと電流ベクトル〓
に対し磁化ベクトル〓をほぼ45゜に保つことにあ
り、被検出磁場〓sが入ると〓t=〓b+〓sと
なる磁場がMR素子に作用し磁化ベクトル〓が
〓′に傾き、その角θの変化分だけ抵抗の変化を
生じる。さらに〓bの副次的役割として被検出磁
場〓sが無くなつた時に常に同じ磁化状態にする
役目をしており、MR素子の磁気履歴分を少くし
バルクハウゼンノイズ等を少なくする役目をも持
つている。このようにバイアス磁場〓bは非常に
重要な役割をなしているのに比し、このバイアス
磁場を発生させしかも微妙なバイアス点の調節を
可能とする手段が無いまま使われて来た。
第1図aは強磁性体の磁気抵抗効果を用いた磁場
検出素子の代表例を示したもので、基板11上で
磁気抵抗効果を示すMR素子12が電流供給を兼
ね出力端子14を持つ導体13に接続され全体で
一つの磁場検出素子を構成している。この素子は
MR素子中を流れる電流ベクトル〓(図ではX方
向)とMR素子の磁化ベクトル〓のなす角θによ
つて同図bに示したようにMR素子の抵抗率ρが
変化する(変化量をΔρ、最大変化量をΔρnで
示す。)ことを利用するもので、b図より明らか
なようにMR素子にあらかじめバイアス磁場〓b
を加えΔρ〓1/2Δρnとなるようにしておく方が
Δρの変化率も大きく線型出力に近い応答を示
す。〓bの役割は同図cで示すと電流ベクトル〓
に対し磁化ベクトル〓をほぼ45゜に保つことにあ
り、被検出磁場〓sが入ると〓t=〓b+〓sと
なる磁場がMR素子に作用し磁化ベクトル〓が
〓′に傾き、その角θの変化分だけ抵抗の変化を
生じる。さらに〓bの副次的役割として被検出磁
場〓sが無くなつた時に常に同じ磁化状態にする
役目をしており、MR素子の磁気履歴分を少くし
バルクハウゼンノイズ等を少なくする役目をも持
つている。このようにバイアス磁場〓bは非常に
重要な役割をなしているのに比し、このバイアス
磁場を発生させしかも微妙なバイアス点の調節を
可能とする手段が無いまま使われて来た。
第2図はこの発明の一実施例を示したもので、
基板21上に端子24を有する導体23に接続さ
れたMR素子22と絶縁体28を介して端子27
を有する導体26に接続された導電性高保磁力強
磁性体25より成る。高保磁力強磁性体25は
MR素子22に常に一定の磁場を与え、MR素子
22の磁気履歴分を少くし、バルクハウゼンノイ
ズ等を少くすると共に導電性であるがためにこの
中に端子27を通して電流を流すことにより、
MR素子22の最適なバイアス点へ微細調整を行
う。従つて、MR素子のバイアス点の個々のバラ
ツキを前記強磁性体25の持つ永久磁石的特性と
その中を流れる電流により、適当に補うことがで
きる。
基板21上に端子24を有する導体23に接続さ
れたMR素子22と絶縁体28を介して端子27
を有する導体26に接続された導電性高保磁力強
磁性体25より成る。高保磁力強磁性体25は
MR素子22に常に一定の磁場を与え、MR素子
22の磁気履歴分を少くし、バルクハウゼンノイ
ズ等を少くすると共に導電性であるがためにこの
中に端子27を通して電流を流すことにより、
MR素子22の最適なバイアス点へ微細調整を行
う。従つて、MR素子のバイアス点の個々のバラ
ツキを前記強磁性体25の持つ永久磁石的特性と
その中を流れる電流により、適当に補うことがで
きる。
第3図aはこの発明の他の実施例を示したもの
で、第2図で示した磁場検出素子が直交して配置
されている。即ち、基板31上にそれぞれが端子
341,342,343を有する導体331,3
32,333と、それに接続されたMR素子32
1および322と絶縁体38を介してそれぞれが
端子371,372,373を有する導体36
1,362,363と、それに接続された導電性
高保磁力強磁性体351および352より成る。
強磁性体351および352の役割は第2図で示
した実施例と同様である。このような磁場検出素
子は種々の型式で使われるが特に第3図bに模式
図で示したようにMR素子321および322の
磁化〓321、および〓322の方向を互に直交させ、
しかもそれぞれを流れる電流ベクトル〓321およ
び〓322と45゜の角度をなすように調整した型式
が有用である。即ち第3図bに示したようにx,
y軸を定めると、被測定磁場〓に対し2つのMR
素子のそれぞれの抵抗値R321およびR322は +Hxにほぼ比例して、R321は減少、R322は減少 −Hx 〃 R321は増大、R322は増大 +Hy 〃 R321は減少、R322は増大 −Hy 〃 R321は増大、R322は減少 となるから、被測定磁場〓のxおよびy方向の成
分HxおよびHyを大きさと方向を含めて測定する
ことができる。
で、第2図で示した磁場検出素子が直交して配置
されている。即ち、基板31上にそれぞれが端子
341,342,343を有する導体331,3
32,333と、それに接続されたMR素子32
1および322と絶縁体38を介してそれぞれが
端子371,372,373を有する導体36
1,362,363と、それに接続された導電性
高保磁力強磁性体351および352より成る。
強磁性体351および352の役割は第2図で示
した実施例と同様である。このような磁場検出素
子は種々の型式で使われるが特に第3図bに模式
図で示したようにMR素子321および322の
磁化〓321、および〓322の方向を互に直交させ、
しかもそれぞれを流れる電流ベクトル〓321およ
び〓322と45゜の角度をなすように調整した型式
が有用である。即ち第3図bに示したようにx,
y軸を定めると、被測定磁場〓に対し2つのMR
素子のそれぞれの抵抗値R321およびR322は +Hxにほぼ比例して、R321は減少、R322は減少 −Hx 〃 R321は増大、R322は増大 +Hy 〃 R321は減少、R322は増大 −Hy 〃 R321は増大、R322は減少 となるから、被測定磁場〓のxおよびy方向の成
分HxおよびHyを大きさと方向を含めて測定する
ことができる。
第4図は、この発明のさらに他の実施例として
磁気記録装置に使用される再生ヘツドに応用した
一例を示したもので、基板41上に適当な絶縁体
48を介して端子44を有する導体43に接続さ
れたMR素子42と端子47を有する導体46に
接続された導電性高保磁力強磁性体45とを高透
磁率磁性体から成るシールド49で挾むように形
成したものである。一般にシールド付磁気抵抗効
果ヘツドは高密度記録再生ヘツドとして特に注目
されているが、高透磁性体から成るシールドが近
くに存在するためMR素子に十分なバイアス磁場
を加えることに大きな難点を持つている。これに
対し、この発明では、高保磁力強磁性体自身の残
留磁化の作る磁場と、その中を流れる電流の作る
磁場とを加えることが出来、バイアス磁場の微調
整はもとより、電流による発熱(全バイアス磁場
を導体中を流れる電流でまかなう場合に比して)
をも少くすることができる。なおシールド49は
必ずしも第4図のようにMR素子42と前記強磁
性体45との両側に設ける必要はなく、いずれか
一方の側に設置したものでもよいが、分解能向上
には両側にある方が望ましい。
磁気記録装置に使用される再生ヘツドに応用した
一例を示したもので、基板41上に適当な絶縁体
48を介して端子44を有する導体43に接続さ
れたMR素子42と端子47を有する導体46に
接続された導電性高保磁力強磁性体45とを高透
磁率磁性体から成るシールド49で挾むように形
成したものである。一般にシールド付磁気抵抗効
果ヘツドは高密度記録再生ヘツドとして特に注目
されているが、高透磁性体から成るシールドが近
くに存在するためMR素子に十分なバイアス磁場
を加えることに大きな難点を持つている。これに
対し、この発明では、高保磁力強磁性体自身の残
留磁化の作る磁場と、その中を流れる電流の作る
磁場とを加えることが出来、バイアス磁場の微調
整はもとより、電流による発熱(全バイアス磁場
を導体中を流れる電流でまかなう場合に比して)
をも少くすることができる。なおシールド49は
必ずしも第4図のようにMR素子42と前記強磁
性体45との両側に設ける必要はなく、いずれか
一方の側に設置したものでもよいが、分解能向上
には両側にある方が望ましい。
次にこの発明をさらに具体的にするため、各構
成要素の代表例を示し、あわせて製法の一例を述
べる。第2図、第3図および第4図に示した実施
例において、基板21,31,41としてはシリ
コン、ガラス、石英等が、導体23,331,3
32,333,43および26,361,36
2,363,46としては蒸着、スパツタ、メツ
キ等で作られた金、銅、アルミニウム等が、絶縁
体28,38,48としてはスパツタ、気相成長
等で作られた酸化シリコン、酸化アルミニウム等
が、MR素子22,321,322,42として
は蒸着、メツキ等で作られた鉄、ニツケル、コバ
ルトを主成分とする合金等が、シールド49とし
ては蒸着、メツキ、スパツタ等で作られた鉄、ニ
ツケルを主成分とする合金等が、またこの発明の
鍵となる導電性高保磁力強磁性体25,351,
352,45としては比抵抗ρが小さく(ρ〓1
Ωcm程度)、保磁力Hcの大きなもの(Hc50エ
ルステツド程度)が望ましく、蒸着、メツキ、ス
パツタ等で作られた鉄、ニツケル、コバルトさら
には希土類元素を主成分とする合金等が適する。
成要素の代表例を示し、あわせて製法の一例を述
べる。第2図、第3図および第4図に示した実施
例において、基板21,31,41としてはシリ
コン、ガラス、石英等が、導体23,331,3
32,333,43および26,361,36
2,363,46としては蒸着、スパツタ、メツ
キ等で作られた金、銅、アルミニウム等が、絶縁
体28,38,48としてはスパツタ、気相成長
等で作られた酸化シリコン、酸化アルミニウム等
が、MR素子22,321,322,42として
は蒸着、メツキ等で作られた鉄、ニツケル、コバ
ルトを主成分とする合金等が、シールド49とし
ては蒸着、メツキ、スパツタ等で作られた鉄、ニ
ツケルを主成分とする合金等が、またこの発明の
鍵となる導電性高保磁力強磁性体25,351,
352,45としては比抵抗ρが小さく(ρ〓1
Ωcm程度)、保磁力Hcの大きなもの(Hc50エ
ルステツド程度)が望ましく、蒸着、メツキ、ス
パツタ等で作られた鉄、ニツケル、コバルトさら
には希土類元素を主成分とする合金等が適する。
以上のように、この発明の利点はMR素子に必
要なバイアス磁場を発生させ、しかも微妙なバイ
アス点の調節を極めて容易にできることにあり、
さらに、バイアス磁場を全部導体中を流れる電流
で発生させる方法に比し、流す電流を少くし発熱
を少くするとともに駆動回路にかける負担を軽減
することにある。
要なバイアス磁場を発生させ、しかも微妙なバイ
アス点の調節を極めて容易にできることにあり、
さらに、バイアス磁場を全部導体中を流れる電流
で発生させる方法に比し、流す電流を少くし発熱
を少くするとともに駆動回路にかける負担を軽減
することにある。
第1図は従来の磁場検出素子の一例を示す図で
aは斜視図、bは抵抗率と磁場のなす角θとの関
係を示す図、cはバイアス磁場の役割を示す図、
第2図、第3図aおよび第4図はこの発明の実施
例を示す図で第3図bは第3図aの電流と磁化の
方向を示す模式図である。 11,21,31,41…基板、12,22,
321,322,42…MR素子、13,23,
331,332,333,43,26,361,
362,363,46…導体、14,24,34
1,342,343,44,27,371,37
2,373,47…端子、25,351,35
2,45…導電性高保磁力強磁性体、28,3
8,48…絶縁体、49…シールド。
aは斜視図、bは抵抗率と磁場のなす角θとの関
係を示す図、cはバイアス磁場の役割を示す図、
第2図、第3図aおよび第4図はこの発明の実施
例を示す図で第3図bは第3図aの電流と磁化の
方向を示す模式図である。 11,21,31,41…基板、12,22,
321,322,42…MR素子、13,23,
331,332,333,43,26,361,
362,363,46…導体、14,24,34
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2,45…導電性高保磁力強磁性体、28,3
8,48…絶縁体、49…シールド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 強磁性体の磁気抵抗効果を用いた磁場検出素
子において、前記強磁性体には導電性高保磁力強
磁性体とこの導電性高保磁力強磁性体に電流を流
す手段とからなる一定バイアス磁場発生手段を備
えたことを特徴とする磁場検出素子。 2 磁気抵抗効果を有する強磁性体および導電性
高保磁力強磁性体の片側もしくは両側に高透磁率
磁性体からなるシールドを具備した特許請求の範
囲第1項記載の磁場検出素子。 3 磁気抵抗効果を有する2つの強磁性体をそれ
らを流れる電流方向が互いに直交するように配置
した特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の
磁場検出素子。 4 磁気記録装置における再生ヘツドに使用され
る特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の磁
場検出素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5285277A JPS53138380A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Magnetic field detecting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5285277A JPS53138380A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Magnetic field detecting element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53138380A JPS53138380A (en) | 1978-12-02 |
JPS622362B2 true JPS622362B2 (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=12926373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5285277A Granted JPS53138380A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Magnetic field detecting element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53138380A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57131078A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic sensor |
JPS6079509A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-07 | Hitachi Ltd | 磁気抵抗効果型再生ヘツド |
JP3089828B2 (ja) * | 1992-05-27 | 2000-09-18 | 株式会社村田製作所 | 強磁性磁気抵抗素子 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5081114A (ja) * | 1973-11-17 | 1975-07-01 | ||
JPS51112320A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A magnetic head |
-
1977
- 1977-05-09 JP JP5285277A patent/JPS53138380A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5081114A (ja) * | 1973-11-17 | 1975-07-01 | ||
JPS51112320A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A magnetic head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53138380A (en) | 1978-12-02 |
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