JPH0572644B2 - - Google Patents
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- JPH0572644B2 JPH0572644B2 JP9912585A JP9912585A JPH0572644B2 JP H0572644 B2 JPH0572644 B2 JP H0572644B2 JP 9912585 A JP9912585 A JP 9912585A JP 9912585 A JP9912585 A JP 9912585A JP H0572644 B2 JPH0572644 B2 JP H0572644B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は磁気ヘツドに関し、特に磁気デイスク
装置、磁気テープ装置等からの情報を読出しに用
いられ強磁性薄膜より成る磁気抵抗効果素子（以
下MR素子と呼ぶ）を利用した磁気抵抗効果ヘツ
ド（以下MRヘツドと呼ぶ）に関するものであ
る。
装置、磁気テープ装置等からの情報を読出しに用
いられ強磁性薄膜より成る磁気抵抗効果素子（以
下MR素子と呼ぶ）を利用した磁気抵抗効果ヘツ
ド（以下MRヘツドと呼ぶ）に関するものであ
る。
（従来技術とその問題点）
周知のように強磁性合金薄膜より成るMR素子
は、信号磁界に対する再生感度が高く、しかも磁
束応答型であるため信号出力が相対速度に依存せ
ず、高周波領域まで一定の出力が得られるなど優
れた特徴を備えている。このため磁気記録の分野
では、このように優れた特徴を持つMR素子を高
記録密度再生用ヘツド、所謂MRヘツドとして使
用することが考えられており、種々の検討が活発
に行なわれている。
は、信号磁界に対する再生感度が高く、しかも磁
束応答型であるため信号出力が相対速度に依存せ
ず、高周波領域まで一定の出力が得られるなど優
れた特徴を備えている。このため磁気記録の分野
では、このように優れた特徴を持つMR素子を高
記録密度再生用ヘツド、所謂MRヘツドとして使
用することが考えられており、種々の検討が活発
に行なわれている。
この様なMRヘツドは通常、MR素子を絶縁層
を介して、高速磁率磁性薄膜より成る上、下２つ
の磁気シールド間に挿入した構造となつている。
その磁気シールドは、記録媒体上の磁化遷移から
の不要な漏洩磁場を遮断し、MR素子の飽和及び
高調波歪等の混入を抑制する効果、および高密度
記録された媒体からの漏洩磁場を効率良くMR素
子まで引上げる効果を有しており、MRヘツドの
分解能を向上させ、高周波特性を改善する作用を
担つている。
を介して、高速磁率磁性薄膜より成る上、下２つ
の磁気シールド間に挿入した構造となつている。
その磁気シールドは、記録媒体上の磁化遷移から
の不要な漏洩磁場を遮断し、MR素子の飽和及び
高調波歪等の混入を抑制する効果、および高密度
記録された媒体からの漏洩磁場を効率良くMR素
子まで引上げる効果を有しており、MRヘツドの
分解能を向上させ、高周波特性を改善する作用を
担つている。
従つて、この磁気シールドを形成する材料とし
ては、優れた軟磁気特性を有することが不可欠で
ある。特に、近年の高記録密度化の流れを考える
と、磁気シールド材料に求められる特性は種々大
きくなつており、従来用いられていたNiFe合金
（透磁率μ＝1500、保磁力Hc＝0.5Oe）に替わる、
より一層優れた特性を持つ材料によつて磁気シー
ルドを構成してその磁気シールドの効果を十分発
揮させることが、MRヘツドにとつて極めて重要
となりつつある。
ては、優れた軟磁気特性を有することが不可欠で
ある。特に、近年の高記録密度化の流れを考える
と、磁気シールド材料に求められる特性は種々大
きくなつており、従来用いられていたNiFe合金
（透磁率μ＝1500、保磁力Hc＝0.5Oe）に替わる、
より一層優れた特性を持つ材料によつて磁気シー
ルドを構成してその磁気シールドの効果を十分発
揮させることが、MRヘツドにとつて極めて重要
となりつつある。
この様な磁気シールド材料の一つとして、非晶
質軟磁性材料、例えばCo−Zr、Co−Zr−Nb等
のCo−メタル系非晶質軟磁性材料が考えられる。
これらのCo−メタル系非晶質材料、例えばCo−
Zr膜は10MHzでも3500という高い透磁率を有し、
しかも0.03Oe以下という小さな保磁力を有して
いるため、従来のNiFe合金より構成される磁気
シールドに比較して格段に優れた磁気シールドが
得られる。しかしながら、この非晶質軟磁性材料
は、熱的に不安定であり、磁気特性の経時変化が
大きく、初期の高い透磁率が次第に低下するとい
う欠点があつた。しかも、MR素子は原理上常時
センス電流をMR素子内に流す必要があり、この
MR素子を挟む磁気シールドは絶えずそのセンス
電流による発熱を受けることとなり、そのため磁
気特性の経時変化が一層加速されるという問題点
があつた。
質軟磁性材料、例えばCo−Zr、Co−Zr−Nb等
のCo−メタル系非晶質軟磁性材料が考えられる。
これらのCo−メタル系非晶質材料、例えばCo−
Zr膜は10MHzでも3500という高い透磁率を有し、
しかも0.03Oe以下という小さな保磁力を有して
いるため、従来のNiFe合金より構成される磁気
シールドに比較して格段に優れた磁気シールドが
得られる。しかしながら、この非晶質軟磁性材料
は、熱的に不安定であり、磁気特性の経時変化が
大きく、初期の高い透磁率が次第に低下するとい
う欠点があつた。しかも、MR素子は原理上常時
センス電流をMR素子内に流す必要があり、この
MR素子を挟む磁気シールドは絶えずそのセンス
電流による発熱を受けることとなり、そのため磁
気特性の経時変化が一層加速されるという問題点
があつた。
このような磁気特性の劣化は、当然のことなが
ら磁気シールドの効果・作用の低下を意味してお
り、その結果MRヘツドのヘツド特性も低下し、
MRヘツドの信頼性を損なうものであつた。
ら磁気シールドの効果・作用の低下を意味してお
り、その結果MRヘツドのヘツド特性も低下し、
MRヘツドの信頼性を損なうものであつた。
（発明の目的）
本発明の目的は、これら従来の欠点を除去し、
磁気シールドの特性劣化を制御して、信頼性の高
いMRヘツドを提供することにある。
磁気シールドの特性劣化を制御して、信頼性の高
いMRヘツドを提供することにある。
（発明の構成）
本発明の構成は、高透磁率軟磁性薄膜からなる
上、下２つの磁気シールドの間にそれぞれ絶縁層
を介して、強磁性薄膜からなるMR素子を挟んで
形成されるシールド付きMRヘツドにおいて、前
記上、下磁気シールドの少なくとも一方が、非晶
質高透磁率軟磁性材料より成る層と結晶質高透磁
率軟磁性材料より成る層とを各々少なくとも１層
ずつ積層して構成されることを特徴とする。
上、下２つの磁気シールドの間にそれぞれ絶縁層
を介して、強磁性薄膜からなるMR素子を挟んで
形成されるシールド付きMRヘツドにおいて、前
記上、下磁気シールドの少なくとも一方が、非晶
質高透磁率軟磁性材料より成る層と結晶質高透磁
率軟磁性材料より成る層とを各々少なくとも１層
ずつ積層して構成されることを特徴とする。
（発明の作用）
本発明の構成をとることにより、磁気シールド
が非晶質軟磁性材料より成る層と結晶質軟磁性材
料より成る層とを少なくとも２層積層した多層膜
により構成されるので、非晶質軟磁性薄膜層と結
晶質軟磁性薄膜層とを磁気的に結合し、磁気シー
ルドの磁気特性の劣化、特に透磁率の低下を抑制
して、信頼性の高い優れたMRヘツドを実現する
ことができる。
が非晶質軟磁性材料より成る層と結晶質軟磁性材
料より成る層とを少なくとも２層積層した多層膜
により構成されるので、非晶質軟磁性薄膜層と結
晶質軟磁性薄膜層とを磁気的に結合し、磁気シー
ルドの磁気特性の劣化、特に透磁率の低下を抑制
して、信頼性の高い優れたMRヘツドを実現する
ことができる。
（実施例）
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の部分断面斜視図で
ある。本実施例は、ガラス・セラミツクス等より
成る基板１１上にスパツタリング法あるいば蒸着
法等の薄膜形成技術とフオトリソグラフイー技術
を用いて下磁気シールド１２を形成し（ここでは
スパツタリングを用いた）、ついでスパツタ膜か
らなる絶縁層１３を介して、NiFe合金等の強磁
性薄膜よりなるMR素子１４を蒸着法により形成
し、このMR素子１４にセンス電流を供給する
Au等の導電性材料よりなる端子１６が下磁気シ
ールド１２と同様の集積化薄膜技術を用いて形成
した（ここではAuを蒸着法で形成した）。その後
再度絶縁層１３（ここではSiO2スパツタ膜）が
形成され、ついで下磁気シールド１２と同様に上
磁気シールド１５が形成されてシールド付きMR
ヘツドが構成されている。
ある。本実施例は、ガラス・セラミツクス等より
成る基板１１上にスパツタリング法あるいば蒸着
法等の薄膜形成技術とフオトリソグラフイー技術
を用いて下磁気シールド１２を形成し（ここでは
スパツタリングを用いた）、ついでスパツタ膜か
らなる絶縁層１３を介して、NiFe合金等の強磁
性薄膜よりなるMR素子１４を蒸着法により形成
し、このMR素子１４にセンス電流を供給する
Au等の導電性材料よりなる端子１６が下磁気シ
ールド１２と同様の集積化薄膜技術を用いて形成
した（ここではAuを蒸着法で形成した）。その後
再度絶縁層１３（ここではSiO2スパツタ膜）が
形成され、ついで下磁気シールド１２と同様に上
磁気シールド１５が形成されてシールド付きMR
ヘツドが構成されている。
ここで上、下両磁気シールド１５，１２は、第
２図に示したような構造となつている。すなわ
ち、膜厚500ÅのNiFe合金より成る結晶質軟磁性
層１８を４層と、膜厚3000ÅのCoZr非晶質軟磁
性層１７を３層とを交互に積み重ねた軟磁性積層
膜によつて上、下両磁気シールド１５，１２が構
成される。
２図に示したような構造となつている。すなわ
ち、膜厚500ÅのNiFe合金より成る結晶質軟磁性
層１８を４層と、膜厚3000ÅのCoZr非晶質軟磁
性層１７を３層とを交互に積み重ねた軟磁性積層
膜によつて上、下両磁気シールド１５，１２が構
成される。
この積層膜の作製時には、結晶質軟磁性層１８
と非晶質軟磁性層１７との磁気的な結合を実現す
るために、結晶質、非晶質軟磁性層１８，１７の
各磁化容易軸が同一方向となる様に、磁場中成膜
を行なうことが望ましい。この積層膜は、磁気シ
ールド材料として必須の優れた軟磁気特性を有し
ていた。つまり、保磁力Hc＝0.03〜0.05Oe、透
磁率μ＝2500〜3000という従来の磁気シールド材
料、例えばNiFe合金の特性を遥かに凌ぐ軟磁気
特性を有していた。
と非晶質軟磁性層１７との磁気的な結合を実現す
るために、結晶質、非晶質軟磁性層１８，１７の
各磁化容易軸が同一方向となる様に、磁場中成膜
を行なうことが望ましい。この積層膜は、磁気シ
ールド材料として必須の優れた軟磁気特性を有し
ていた。つまり、保磁力Hc＝0.03〜0.05Oe、透
磁率μ＝2500〜3000という従来の磁気シールド材
料、例えばNiFe合金の特性を遥かに凌ぐ軟磁気
特性を有していた。
第３図は第１図の本発明によるMRヘツドの磁
気シールドとなる第２図のCoZr／NiFe積層膜の
CoZr単層膜（膜厚10000Å）とを80℃の大気中に
放置した時の透磁率の経時変化の様子を示すグラ
フである。この図において、実線は膜構成を有す
る本発明による軟磁性多層膜の経時変化を示して
おり、破線はCoZr単層膜の経時変化を示してい
る。ここで横軸は処理時間、つまり80℃の大気中
に放置した時間を対数目盛りで示し、縦軸は処理
前の透磁率μ0で、ｔ時間後の透磁率μ(t)を規格化
して示してある。なお透磁率の測定としては、雑
誌「レビユー・オブ・サイエンテイフイツク・イ
ンストルメント（Review of Scientific
Instruments）」の第46巻（1975年）の904頁に示
された方法を用いた。すなわち、８字形に形成し
た薄膜コイルの下部に供試サンプルを挿入し、磁
界印加用の他のコイルにより、その供試サンプル
を励磁した時、８字形コイルに鎖交する磁束量か
ら求めた磁束密度と、その励磁磁界との比から透
磁率を求める方法により行なつた。又、この透磁
率の測定周波数は5MHzである。
気シールドとなる第２図のCoZr／NiFe積層膜の
CoZr単層膜（膜厚10000Å）とを80℃の大気中に
放置した時の透磁率の経時変化の様子を示すグラ
フである。この図において、実線は膜構成を有す
る本発明による軟磁性多層膜の経時変化を示して
おり、破線はCoZr単層膜の経時変化を示してい
る。ここで横軸は処理時間、つまり80℃の大気中
に放置した時間を対数目盛りで示し、縦軸は処理
前の透磁率μ0で、ｔ時間後の透磁率μ(t)を規格化
して示してある。なお透磁率の測定としては、雑
誌「レビユー・オブ・サイエンテイフイツク・イ
ンストルメント（Review of Scientific
Instruments）」の第46巻（1975年）の904頁に示
された方法を用いた。すなわち、８字形に形成し
た薄膜コイルの下部に供試サンプルを挿入し、磁
界印加用の他のコイルにより、その供試サンプル
を励磁した時、８字形コイルに鎖交する磁束量か
ら求めた磁束密度と、その励磁磁界との比から透
磁率を求める方法により行なつた。又、この透磁
率の測定周波数は5MHzである。
第３図から明らかな如く、本発明による
CoZr／NiFe積層膜の透磁率の低下は、単層膜に
比較して小さい。例えば、1000時間経過後では、
単層膜の透磁率は初期値の約65％にも低下し大き
な経時変化を示しているが、本発明による積層膜
においては約20％の減少にとどまつており、透磁
率の経時変化が大幅に改善されている。
CoZr／NiFe積層膜の透磁率の低下は、単層膜に
比較して小さい。例えば、1000時間経過後では、
単層膜の透磁率は初期値の約65％にも低下し大き
な経時変化を示しているが、本発明による積層膜
においては約20％の減少にとどまつており、透磁
率の経時変化が大幅に改善されている。
すなわち、1000時間後の透磁率の減少率Ｄを次
式のように定義する。
式のように定義する。
Ｄ＝μ0−μ1000／μ0×100（％）
ここで、μ0、μ1000は各々透磁率の初期値、
1000時間後の透磁率を示す。この場合、単層膜、
積層膜の減少率D1、D2は各々次式となる。
1000時間後の透磁率を示す。この場合、単層膜、
積層膜の減少率D1、D2は各々次式となる。
D1＝35（％）、D2＝20（％）
経時変化による減少量は本発明により35％から
20％へと改善される。
20％へと改善される。
以上の様に本発明によるMRヘツドの磁気シー
ルドは、優れた軟磁気特性、すなわち高い透磁率
と小さな保磁力を持ち、しかも磁気特性の経時変
化も少なく、磁気シールドの効果・作用の低下を
抑制できるため、優れた特性とを有すると共に高
い信頼性が得られる。
ルドは、優れた軟磁気特性、すなわち高い透磁率
と小さな保磁力を持ち、しかも磁気特性の経時変
化も少なく、磁気シールドの効果・作用の低下を
抑制できるため、優れた特性とを有すると共に高
い信頼性が得られる。
更に、非晶質軟磁性層１７と、結晶質軟磁性層
１８とが互いに磁気的に結合しているため、磁気
シールドの磁区構造が安定化するという効果もあ
り、磁気シールドとMR素子との相互作用が安定
で再現性のよいものとなるので、この点からも信
頼性の高いMRヘツドが得られる。
１８とが互いに磁気的に結合しているため、磁気
シールドの磁区構造が安定化するという効果もあ
り、磁気シールドとMR素子との相互作用が安定
で再現性のよいものとなるので、この点からも信
頼性の高いMRヘツドが得られる。
なお、第２図の横層膜の構成は一例にすぎず、
各層の膜厚、各層の構成材料は各MRヘツドの仕
様に応じて選定されるべきものである。また、本
実施例では結晶質軟磁性層を、まず基板上に形成
した例を示したが、非晶質軟磁性層を先に基板上
に形成してもかまわず、また結晶質軟磁性層と非
晶質軟磁性層とを各々一層づつ形成した構成でも
よい。
各層の膜厚、各層の構成材料は各MRヘツドの仕
様に応じて選定されるべきものである。また、本
実施例では結晶質軟磁性層を、まず基板上に形成
した例を示したが、非晶質軟磁性層を先に基板上
に形成してもかまわず、また結晶質軟磁性層と非
晶質軟磁性層とを各々一層づつ形成した構成でも
よい。
（発明の効果）
以上の述べたように、本発明のMRヘツドにお
いては、磁気シールドが優れた軟磁気特性を有
し、しかも経時変化が大幅に改善され、また磁気
シールドの磁区構造も安定化されるので、磁気シ
ールドとMR素子の相互作用が安定で再現性が良
く、信頼性の高いMRヘツドを実現できる。
いては、磁気シールドが優れた軟磁気特性を有
し、しかも経時変化が大幅に改善され、また磁気
シールドの磁区構造も安定化されるので、磁気シ
ールドとMR素子の相互作用が安定で再現性が良
く、信頼性の高いMRヘツドを実現できる。
第１図は本発明の一実施例のMRヘツドの構成
を示す断面斜視図、第２図は第１図中の上、下磁
気シールドの構造を示す断面図、第３図は磁気シ
ールドとなる積層膜の透磁率の経時変化を示すグ
ラフである。 図において、１１……基板、１２……下シール
ド、１４……MR素子、１５……上シールド、１
７……非晶質軟磁性層、１８……結晶質軟磁性層
である。
を示す断面斜視図、第２図は第１図中の上、下磁
気シールドの構造を示す断面図、第３図は磁気シ
ールドとなる積層膜の透磁率の経時変化を示すグ
ラフである。 図において、１１……基板、１２……下シール
ド、１４……MR素子、１５……上シールド、１
７……非晶質軟磁性層、１８……結晶質軟磁性層
である。
Claims (1)
- １ 高透磁率軟磁性薄膜からなる上、下２つの磁
気シールドの間にそれぞれ絶縁層を介して、強磁
性薄膜より成る磁気抵抗効果素子を挾んで形成さ
れるシールド付き磁気抵抗効果ヘツドにおいて、
前記上、下磁気シールドの少なくとも一方が、非
晶質高透磁率軟磁性材料より成る層と結晶質高透
磁率軟磁性材料より成る層とを各々少なくとも１
層づつ積層して構成されることを特徴とする磁気
抵抗効果ヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9912585A JPS61258323A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9912585A JPS61258323A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258323A JPS61258323A (ja) | 1986-11-15 |
| JPH0572644B2 true JPH0572644B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14239040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9912585A Granted JPS61258323A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258323A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223190A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-16 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 硝酸第２セリウム溶液の製造法 |
| JPS63223189A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-16 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 硝酸第２セリウム溶液の製造法 |
| JPH06259729A (ja) * | 1993-03-03 | 1994-09-16 | Tdk Corp | 磁気ヘッド |
| JP3388685B2 (ja) * | 1996-04-01 | 2003-03-24 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気ヘッド |
| JP3090254B2 (ja) * | 1996-09-06 | 2000-09-18 | ティーディーケイ株式会社 | 薄膜磁気ヘッド |
| JPH10162322A (ja) | 1996-11-28 | 1998-06-19 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型複合ヘッドおよびその製造方法 |
| JP3946404B2 (ja) * | 2000-03-14 | 2007-07-18 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気抵抗効果型ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置 |
| WO2001091116A2 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Seagate Technology Llc | Shield design for magnetoresistive sensor |
| JP3659898B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2005-06-15 | Ｔｄｋ株式会社 | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 |
| JP2007242786A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Tdk Corp | Ｃｐｐ型磁気抵抗効果素子 |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP9912585A patent/JPS61258323A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61258323A (ja) | 1986-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |