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JP2002175610A - Thin film magnetic head - Google Patents

Thin film magnetic head

Info

Publication number
JP2002175610A
JP2002175610A JP2000372633A JP2000372633A JP2002175610A JP 2002175610 A JP2002175610 A JP 2002175610A JP 2000372633 A JP2000372633 A JP 2000372633A JP 2000372633 A JP2000372633 A JP 2000372633A JP 2002175610 A JP2002175610 A JP 2002175610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
magnetic
spin
magnetoresistive element
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000372633A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Fukazawa
利雄 深澤
Masaya Sakaguchi
昌也 坂口
Akira Awane
明 阿波根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000372633A priority Critical patent/JP2002175610A/en
Publication of JP2002175610A publication Critical patent/JP2002175610A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a yoke type thin film magnetic head, by which high reproducing output is obtained. SOLUTION: A magnetizing free layer 4 constituting a GMR(giant magnetroresistance) element 3 is used as a part of a magnetic circuit, and also a sense current for detecting an electric resistance is applied in a direction of the film surface of the GMR element 3 and also in the vertical direction with respect to a magnetic recording medium 13 the information of which is read out. Thus, the thin film magnetic head with high output is obtained since a magnetic flux of signal from the magnetic recording medium 13 is efficiently impressed on the GMR element 3 and also an output from the GMR element 3 is efficiently detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に記
録された磁気信号を再生する薄膜磁気ヘッドに関し、さ
らに詳しくは、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を
用いたヨーク型の薄膜磁気ヘッドの構造に関する。
The present invention relates to a thin film magnetic head for reproducing a magnetic signal recorded on a magnetic recording medium, and more particularly, to a yoke type thin film magnetic head using a spin valve type giant magnetoresistive element. Regarding the structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、磁気抵抗効果素子を用いた再
生ヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドの開発が進められて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film magnetic head having a reproducing head using a magnetoresistive element has been developed.

【0003】この磁気抵抗効果素子として、図5に示す
構造の、スピンバルブ型の巨大磁気抵抗効果素子(以
下、GMR素子と記す)を用いたヨーク型の薄膜磁気ヘ
ッドが提案されている(例:特許第267232号公
報)。
As this magnetoresistive element, a yoke type thin film magnetic head using a giant magnetoresistive element of spin valve type (hereinafter referred to as GMR element) having a structure shown in FIG. 5 has been proposed (example). : Japanese Patent No. 267232).

【0004】この薄膜磁気ヘッドは、ヨーク62が、非
磁性体61からなる磁気ギャップを有し、ヨーク62上
には、非磁性導体層63と、磁性層64と、反強磁性層
65とが積層された構成である。
In this thin-film magnetic head, a yoke 62 has a magnetic gap made of a nonmagnetic material 61, and a nonmagnetic conductor layer 63, a magnetic layer 64 and an antiferromagnetic layer 65 are formed on the yoke 62. This is a stacked configuration.

【0005】この様な構成の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、ヨーク62が磁化自由層としての作用を有するの
で、ヨーク62と、非磁性導体層63と、磁性層64
と、反強磁性層65とがGMR素子66として働き、図
5に示されるI方向(紙面に垂直な方向)にセンス電流
を流すと、ヨーク62を通る磁気記録媒体67から誘導
される磁束Hによって、GMR素子66の電気抵抗が変
化し、磁気記録媒体67に記録された情報を信号として
読み取ることができる。
In the thin film magnetic head having such a configuration, since the yoke 62 functions as a magnetization free layer, the yoke 62, the nonmagnetic conductor layer 63, and the magnetic layer 64
And the antiferromagnetic layer 65 function as a GMR element 66, and when a sense current flows in the I direction (the direction perpendicular to the paper surface) shown in FIG. As a result, the electric resistance of the GMR element 66 changes, and the information recorded on the magnetic recording medium 67 can be read as a signal.

【0006】このような構成の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、GMR素子66を構成する磁化自由層をヨーク62
で兼用できるために、GMR素子66の膜端における静
磁結合やセンス電流磁束の影響を小さくすることがで
き、再生出力が大きく再生信号波形の対称性に優れた薄
膜磁気ヘッドを実現することができた。
In the thin film magnetic head having such a configuration, the magnetization free layer forming the GMR element 66 is formed by the yoke 62.
Therefore, the effect of magnetostatic coupling and sense current flux at the film edge of the GMR element 66 can be reduced, and a thin-film magnetic head having a large reproduction output and excellent reproduction signal waveform symmetry can be realized. did it.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うなヨーク型薄膜磁気ヘッドでは、センス電流をI方向
に流すために、本来GMR素子66にのみ流すべきセン
ス電流の大半が、非磁性導体層63よりも断面積が大き
く、磁気抵抗の低いヨーク62全域に亘って分流してし
まい、GMR素子66に印加されるセンス電流の比率を
向上させるのに限界があった。
However, in the yoke type thin-film magnetic head as described above, since the sense current flows in the I direction, most of the sense current that should be passed only to the GMR element 66 is mostly non-magnetic conductor layer. Since the current is shunted over the entire area of the yoke 62 having a larger cross-sectional area and a lower magnetoresistance, there is a limit in improving the ratio of the sense current applied to the GMR element 66.

【0008】この対策として、ヨーク62と非磁性導体
層63の間に高抵抗磁性層を設け、GMR素子66から
ヨーク62へのセンス電流の分流を少なくする方策が提
案されているが、この場合、磁化自由層とヨーク62を
兼用したことにより、別の高抵抗薄膜を形成する必要が
発生し、却って製造プロセスが複雑になっていた。
As a countermeasure, a measure has been proposed in which a high-resistance magnetic layer is provided between the yoke 62 and the nonmagnetic conductor layer 63 to reduce the shunt of the sense current from the GMR element 66 to the yoke 62. The use of the magnetization free layer and the yoke 62 also necessitates the formation of another high-resistance thin film, which rather complicates the manufacturing process.

【0009】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、製造プロセスを煩雑にすることなく、
GMR素子66からのセンス電流の分流を最小限にする
ことにより、高記録密度化、特に狭トラック化に対応し
て、十分な再生出力を有するGMR素子66を用いた薄
膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
[0009] The present invention has been made to solve such problems, and without complicating the manufacturing process,
To provide a thin-film magnetic head using a GMR element 66 having a sufficient reproduction output for minimizing a shunt of a sense current from the GMR element 66 to cope with a high recording density, particularly a narrow track. With the goal.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁性体からなるヨーク
と磁化自由層とで直列の磁気回路を形成し、磁気回路が
磁気ギャップを有し、磁化自由層の少なくとも一部の領
域上に、少なくとも非磁性導体層と磁化固定層とを順次
積層することによりGMR素子を構成し、その抵抗値の
変化を検知するための一対の電極を設け、GMR素子の
電気抵抗を検知するためのセンス電流を、GMR素子の
膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体に対
して垂直方向に印加することを特徴としている。
In order to achieve this object, a thin-film magnetic head according to the present invention forms a serial magnetic circuit with a yoke made of a magnetic material and a magnetization free layer, and the magnetic circuit has a magnetic gap. A GMR element is formed by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of a region of the magnetization free layer, and a pair of electrodes for detecting a change in the resistance value is formed. A sense current for detecting the electric resistance of the GMR element is applied in the direction of the film surface of the GMR element and in the direction perpendicular to the magnetic recording medium from which information can be read.

【0011】上記のように構成された本発明の薄膜磁気
ヘッドでは、効率よく磁気記録媒体からの信号磁束をG
MR素子に印加することができると共に、センス電流を
GMR素子の膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気
記録媒体に対して垂直方向に印加するために、センス電
流をヨークに分流させることなく、GMR素子に効率よ
く印加することができるため、高い再生出力の薄膜磁気
ヘッドを得ることができる。
In the thin-film magnetic head of the present invention configured as described above, the signal magnetic flux from the magnetic recording medium
In addition to applying the sense current to the MR element and applying the sense current in the direction of the film surface of the GMR element and in the direction perpendicular to the magnetic recording medium from which information can be read, the sense current is not diverted to the yoke. Since the voltage can be efficiently applied to the GMR element, a thin-film magnetic head having a high reproduction output can be obtained.

【0012】また本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁性体か
らなる第1のヨークと、一端で第1のヨークと磁気ギャ
ップを介して接続され、他端で第1のヨークと絶縁層を
介して接続された、磁性体からなる第2のヨークとを備
え、第2のヨークの少なくとも一部の領域上に、少なく
とも非磁性導体層と磁化固定層とを順次積層してGMR
素子を形成し、GMR素子の抵抗値の変化を検知するた
めの一対の電極を設け、GMR素子の電気抵抗を検知す
るためのセンス電流を、GMR素子の膜面方向で、かつ
情報を読み取られる磁気記録媒体に対して水平方向に印
加することを特徴としている。
Further, the thin film magnetic head of the present invention is connected at one end to a first yoke made of a magnetic material through a magnetic gap, and at the other end to the first yoke via an insulating layer. A second yoke made of a magnetic material connected to the second yoke, and at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer are sequentially laminated on at least a part of a region of the second yoke to form a GMR.
An element is formed, a pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the GMR element is provided, and a sense current for detecting the electric resistance of the GMR element is read in the direction of the film surface of the GMR element and information is read. It is characterized in that it is applied horizontally to the magnetic recording medium.

【0013】このように構成された本発明の薄膜磁気ヘ
ッドでは、センス電流をGMR素子の膜面方向で、かつ
情報を読み取られる磁気記録媒体に対して水平方向に印
加するが、第1のヨークと、第2のヨークとが絶縁層を
介して接続されているために、効率よく磁気記録媒体か
らの信号磁束をGMR素子に印加することができると共
に、センス電流をヨーク全域に分流させることなく、G
MR素子に効率よく印加することができるため、高い再
生出力の薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
In the thin-film magnetic head according to the present invention, the sense current is applied in the direction of the film surface of the GMR element and in the horizontal direction to the magnetic recording medium from which information can be read. Is connected to the second yoke via the insulating layer, so that the signal magnetic flux from the magnetic recording medium can be efficiently applied to the GMR element, and the sense current can be distributed to the entire yoke area. , G
Since the voltage can be efficiently applied to the MR element, a thin-film magnetic head having a high reproduction output can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の薄膜磁
気ヘッドは、磁性体からなるヨークと磁化自由層とで直
列の磁気回路を形成し、磁気回路が磁気ギャップを有
し、磁化自由層の少なくとも一部の領域上に、少なくと
も非磁性導体層と磁化固定層とを順次積層することによ
りGMR素子を構成し、GMR素子の抵抗値の変化を検
知するための一対の電極を設け、GMR素子の電気抵抗
を検知するためのセンス電流を、GMR素子の膜面方向
で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体に対して垂直
方向に印加することにより、効率よく磁気記録媒体から
の信号磁束をGMR素子に印加することができると共
に、GMR素子からのセンス電流の分流を最小限にする
ことができるので、GMR素子の出力を効率よく検知す
ることができ、高い再生出力を得ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a thin-film magnetic head according to a first aspect of the present invention, a magnetic circuit is formed in series with a yoke made of a magnetic material and a magnetization free layer. A GMR element is formed by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of the free layer, and a pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the GMR element is provided. By applying a sense current for detecting the electric resistance of the GMR element in the direction of the film surface of the GMR element and in the direction perpendicular to the magnetic recording medium from which information can be read, a signal from the magnetic recording medium can be efficiently output. Since the magnetic flux can be applied to the GMR element and the shunt of the sense current from the GMR element can be minimized, the output of the GMR element can be detected efficiently, and It is possible to obtain an output.

【0015】また、本発明の請求項2に記載の薄膜磁気
ヘッドは、磁性体からなる第1のヨークと、一端で第1
のヨークと磁気ギャップを介して接続され、他端で第1
のヨークと接続された磁性体からなる第2のヨークとを
備え、第2のヨークの少なくとも一部の領域上に、少な
くとも非磁性導体層と磁化固定層とを順次積層してGM
R素子を形成し、GMR素子の抵抗値の変化を検知する
ための一対の電極を設け、GMR素子の電気抵抗を検知
するためのセンス電流を、GMR素子の膜面方向で、か
つ情報を読み取られる磁気記録媒体に対して垂直方向に
印加することにより、効率よく磁気記録媒体からの信号
磁束をGMR素子に印加することができると共に、GM
R素子からのセンス電流の分流を最小限にすることがで
きるので、GMR素子の出力を効率よく検知することが
でき、高い再生出力を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a thin-film magnetic head comprising: a first yoke made of a magnetic material;
Yoke via a magnetic gap, and the other end of the first
And a second yoke made of a magnetic material connected to the first yoke. At least a non-magnetic conductor layer and a magnetization fixed layer are sequentially laminated on at least a part of a region of the second yoke.
An R element is formed, a pair of electrodes are provided for detecting a change in the resistance value of the GMR element, and a sense current for detecting the electric resistance of the GMR element is read in the direction of the film surface of the GMR element and information is read. By applying the magnetic flux perpendicularly to the magnetic recording medium to be applied, the signal magnetic flux from the magnetic recording medium can be efficiently applied to the GMR element and the GM
Since the shunt of the sense current from the R element can be minimized, the output of the GMR element can be efficiently detected, and a high reproduction output can be obtained.

【0016】また、本発明の請求項3に記載の薄膜磁気
ヘッドは、磁性体からなる第1のヨークと、第1のヨー
クの一端で、第1のヨークと磁気ギャップを介して接続
された、磁性体からなる第2のヨークと、第1のヨーク
の他端で、第1のヨークと接続された、磁性体からなる
第3のヨークと、第2のヨークと第3のヨークの間を橋
絡する磁化自由層とを有し、磁化自由層の少なくとも一
部の領域上に、少なくとも非磁性導体層と磁化固定層と
を順次積層してGMR素子を形成し、GMR素子の抵抗
値の変化を検知するための一対の電極を設け、第1のヨ
ークと、第2のヨークと、第3のヨークと、磁化自由層
とで直列の磁気回路を形成し、GMR素子の電気抵抗を
検知するためのセンス電流を、GMR素子の膜面方向
で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体に対して垂直
方向に印加することにより、効率よく磁気記録媒体から
の信号磁束をGMR素子に印加することができると共
に、GMR素子からのセンス電流の分流を最小限にする
ことができるので、GMR素子の出力を効率よく検知す
ることができ、かつ第2のヨーク、第3のヨークの厚み
を厚く形成し、磁気回路の磁気抵抗を低くすることがで
きるので、さらに高い再生出力を得ることができる。
In the thin-film magnetic head according to a third aspect of the present invention, the first yoke made of a magnetic material is connected to the first yoke via a magnetic gap at one end of the first yoke. A second yoke made of a magnetic material, a third yoke made of a magnetic material connected to the first yoke at the other end of the first yoke, and between the second yoke and the third yoke. A GMR element formed by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of a region of the magnetization free layer, and forming a GMR element. A first yoke, a second yoke, a third yoke, and a magnetization free layer to form a magnetic circuit in series with the first yoke, the second yoke, the third yoke, and the electric resistance of the GMR element. The sense current for detection is read in the direction of the film surface of the GMR element and the information is read. By applying the magnetic flux perpendicularly to the magnetic recording medium, the signal magnetic flux from the magnetic recording medium can be efficiently applied to the GMR element, and the shunt of the sense current from the GMR element can be minimized. Since the output of the GMR element can be detected efficiently, the thickness of the second yoke and the third yoke can be increased, and the magnetic resistance of the magnetic circuit can be reduced. Can be obtained.

【0017】また、本発明の請求項4に記載の薄膜磁気
ヘッドは、磁性体からなる第1のヨークと、一端で第1
のヨークと磁気ギャップを介して接続され、他端で第1
のヨークと絶縁層を介して接続された、磁性体からなる
第2のヨークとを備え、第2のヨークの少なくとも一部
の領域上に、少なくとも非磁性導体層と磁化固定層とを
順次積層してGMR素子を形成し、GMR素子の抵抗値
の変化を検知するための一対の電極を設け、GMR素子
の電気抵抗を検知するためのセンス電流を、GMR素子
の膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体に
対して水平方向に印加することにより、第1のヨーク
と、第2のヨークとが絶縁層を介して接続されているた
めに、効率よく磁気記録媒体からの信号磁束をGMR素
子に印加することができると共に、GMR素子からのセ
ンス電流の分流を最小限にすることができるので、GM
R素子の出力を効率よく検知することができ、高い再生
出力の薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a thin-film magnetic head comprising: a first yoke made of a magnetic material;
Yoke via a magnetic gap, and the other end of the first
And a second yoke made of a magnetic material and connected to the first yoke via an insulating layer. At least a non-magnetic conductor layer and a magnetization fixed layer are sequentially laminated on at least a part of the second yoke. Forming a GMR element, providing a pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the GMR element, and supplying a sense current for detecting the electric resistance of the GMR element in the direction of the film surface of the GMR element and the information. Is applied in the horizontal direction to the magnetic recording medium to be read, so that the first yoke and the second yoke are connected via the insulating layer, so that the signal flux from the magnetic recording medium can be efficiently generated. Can be applied to the GMR element, and the shunt of the sense current from the GMR element can be minimized.
The output of the R element can be detected efficiently, and a thin-film magnetic head having a high reproduction output can be obtained.

【0018】さらに、本発明の請求項5に記載の薄膜磁
気ヘッドは、磁性体からなる第1のヨークと、第1のヨ
ークの一端で、第1のヨークと磁気ギャップを介して接
続された、磁性体からなる第2のヨークと、第1のヨー
クの他端で、第1のヨークと絶縁層を介して接続され
た、磁性体からなる第3のヨークと、第2のヨークと第
3のヨークの間を橋絡する磁化自由層とを有し、磁化自
由層の少なくとも一部の領域上に、少なくとも非磁性導
体層と磁化固定層とを順次積層してGMR素子を形成
し、GMR素子の抵抗値の変化を検知するための一対の
電極を設け、第1のヨークと、第2のヨークと、第3の
ヨークと、磁化自由層とで直列の磁気回路を形成し、G
MR素子の電気抵抗を検知するためのセンス電流を、G
MR素子の膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気記
録媒体に対して水平方向に印加することにより、第1の
ヨークと、第2のヨークとが絶縁層を介して接続されて
いるために、効率よく磁気記録媒体からの信号磁束をG
MR素子に印加することができると共に、GMR素子か
らのセンス電流の分流を最小限にすることができるの
で、GMR素子の出力を効率よく検知することができ、
かつ第2のヨーク、第3のヨークの厚みを厚く形成し、
磁気回路の磁気抵抗を低くすることができるので、さら
により高い再生出力を得ることができる。
Further, in the thin film magnetic head according to a fifth aspect of the present invention, the first yoke made of a magnetic material is connected to the first yoke via a magnetic gap at one end of the first yoke. A second yoke made of a magnetic material, a third yoke made of a magnetic material, connected to the other end of the first yoke via an insulating layer, and a second yoke and a second yoke. And a magnetization free layer bridging between the three yokes, and a GMR element is formed by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of a region of the magnetization free layer; A pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the GMR element is provided, and a first yoke, a second yoke, a third yoke, and a magnetization free layer form a serial magnetic circuit.
The sense current for detecting the electric resistance of the MR element is represented by G
Since the first yoke and the second yoke are connected via an insulating layer by applying a voltage in the direction of the film surface of the MR element and in the horizontal direction with respect to the magnetic recording medium from which information can be read. Efficiently, the signal magnetic flux from the magnetic recording medium
Since the current can be applied to the MR element and the shunt of the sense current from the GMR element can be minimized, the output of the GMR element can be detected efficiently,
And the thickness of the second yoke and the third yoke is increased.
Since the magnetic resistance of the magnetic circuit can be reduced, a higher reproduction output can be obtained.

【0019】さらに本発明の請求項6に記載の薄膜磁気
ヘッドは、請求項4、または請求項5のいずれかに記載
の薄膜磁気ヘッドにおいて、その一対の電極のうち、少
なくとも一方の電極を第2のヨーク、または第3のヨー
クのいずれかで兼用したことにより、薄膜磁気ヘッドを
製造する際の電極形成工程数を低減でき、製造を容易な
ものとすることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a thin film magnetic head according to the fourth or fifth aspect, wherein at least one of the pair of electrodes is connected to the second electrode. The use of either the second yoke or the third yoke can reduce the number of electrode formation steps in manufacturing a thin-film magnetic head, and can facilitate manufacture.

【0020】さらにまた本発明の請求項7に記載の薄膜
磁気ヘッドは、請求項4、または請求項5のいずれかに
記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、その一対の電極を、第
2のヨーク、及び前記第3のヨークでそれぞれ兼用した
ことにより、薄膜磁気ヘッドを製造する際の電極形成工
程数を低減でき、製造をより一層容易なものとすること
ができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a thin film magnetic head according to the fourth or fifth aspect, wherein the pair of electrodes is formed by a second yoke and a second yoke. Since the third yoke is also used, the number of electrode forming steps in manufacturing the thin-film magnetic head can be reduced, and the manufacturing can be further facilitated.

【0021】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0022】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの断面図であ
る。図1に示すように、絶縁材料である基板1上に磁気
抵抗効果素子であるGMR素子3が、磁化自由層4、非
磁性導体層5、磁化固定層6、反強磁性層7が順次積層
され、構成されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a thin film magnetic head according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a GMR element 3 which is a magnetoresistive element, a magnetization free layer 4, a nonmagnetic conductor layer 5, a magnetization fixed layer 6, and an antiferromagnetic layer 7 are sequentially laminated on a substrate 1 which is an insulating material. Is configured.

【0023】GMR素子3を構成する磁化自由層4は、
前部ギャップ部9から、後部で上部ヨーク12と磁気的
に接触する領域までに亘って形成されており、前部ギャ
ップ部9では、非磁性体11からなる磁気ギャップを介
して上部ヨーク12と対向し、後部では上部ヨーク12
と磁気的に結合しているので、非磁性体11、磁化自由
層4、上部ヨーク12が磁気回路を構成する。
The magnetization free layer 4 constituting the GMR element 3 is
It is formed from the front gap portion 9 to a region where the rear portion is in magnetic contact with the upper yoke 12. The front gap portion 9 is connected to the upper yoke 12 via a magnetic gap made of the non-magnetic material 11. The upper yoke 12
Since the magnetic material is magnetically coupled to the non-magnetic material 11, the nonmagnetic material 11, the magnetization free layer 4, and the upper yoke 12 form a magnetic circuit.

【0024】本発明の第1の実施の形態においては、基
板1にはAl23・TiC、磁化自由層4にはNiF
e、非磁性導体層5にはCu、磁化固定層6にはCoF
e、非磁性体11にはAl23、上部ヨーク12にはN
iFeをそれぞれ用いた。
In the first embodiment of the present invention, the substrate 1 is made of Al 2 O 3 .TiC, and the magnetization free layer 4 is made of NiF
e, Cu for the nonmagnetic conductor layer 5 and CoF for the magnetization fixed layer 6
e, Al 2 O 3 for the non-magnetic material 11 and N for the upper yoke 12
iFe was used for each.

【0025】磁化固定層6は、反強磁性層7によりトラ
ック幅方向(紙面に対して垂直方向)に対し、略垂直方
向(紙面方向)に磁化が固定されており、磁化自由層4
の磁化は、無磁場状態で、略トラック幅方向に向いてお
り、軟磁性特性を有した材料で形成されている。
The magnetization of the magnetization fixed layer 6 is fixed by the antiferromagnetic layer 7 in a direction substantially perpendicular to the track width direction (direction perpendicular to the plane of the drawing) (in the direction of the paper).
Is oriented substantially in the track width direction in the absence of a magnetic field, and is made of a material having soft magnetic properties.

【0026】なお、本実施の形態では、磁化固定層6の
磁化方向を固定するために、反強磁性層7を用いたが、
硬質磁性層を用いても、磁化固定層6の磁化方向の固定
は可能である。
In this embodiment, the antiferromagnetic layer 7 is used to fix the magnetization direction of the magnetization fixed layer 6.
Even if a hard magnetic layer is used, the magnetization direction of the magnetization fixed layer 6 can be fixed.

【0027】GMR素子3の左右には、第1の電極2
と、第2の電極8とが形成され、GMR素子の膜面方向
で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体に対して垂直
方向に定電流が印加されている。
On the left and right sides of the GMR element 3, the first electrodes 2
And a second electrode 8, and a constant current is applied in the direction of the film surface of the GMR element and in the direction perpendicular to the magnetic recording medium from which information can be read.

【0028】次に、上記のように構成された薄膜磁気ヘ
ッドの再生時における動作について説明する。
Next, the operation of the thin-film magnetic head constructed as described above during reproduction will be described.

【0029】薄膜磁気ヘッドは前部ギャップ部9で磁気
記録媒体13と対向しており、磁気記録媒体13の磁化
状態により誘導された信号磁束が、前部ギャップ部9か
ら、磁化自由層4、上部ヨーク12、前部ギャップ部9
という順に(または、この逆方向に)、磁気回路を流れ
る。
The thin-film magnetic head is opposed to the magnetic recording medium 13 at the front gap 9, and the signal magnetic flux induced by the magnetization state of the magnetic recording medium 13 is transmitted from the front gap 9 to the magnetization free layer 4, Upper yoke 12, front gap 9
(Or in the opposite direction) through the magnetic circuit.

【0030】この磁気記録媒体13から磁気回路に印加
された信号磁束は、GMR素子3中では、ほとんどの磁
束が磁化自由層4を流れ、この信号磁束の大きさに応じ
て、磁化自由層4の磁化方向が変化し、磁化固定層6と
の磁化方向の相対角度が変化するため、GMR素子3の
抵抗値が変化し、第1の電極2、第2の電極8により印
加されたセンス電流によりこの抵抗変化を検知すること
ができる。
Most of the signal magnetic flux applied from the magnetic recording medium 13 to the magnetic circuit in the GMR element 3 flows through the magnetization free layer 4, and according to the magnitude of the signal magnetic flux, the magnetization free layer 4 Of the GMR element 3 changes, and the sense current applied by the first electrode 2 and the second electrode 8 changes. Thus, this resistance change can be detected.

【0031】このように、第1の実施の形態における薄
膜磁気ヘッドでは、磁気記録媒体13から、磁気回路に
流入した磁束のほとんどすべてが、磁化自由層4に印加
されるために、高い再生出力を得ることができる。
As described above, in the thin-film magnetic head according to the first embodiment, almost all of the magnetic flux flowing from the magnetic recording medium 13 into the magnetic circuit is applied to the magnetization free layer 4, so that a high reproduction output is obtained. Can be obtained.

【0032】なお、磁気記録媒体13は、面内記録媒
体、垂直記録媒体のどちらであっても構わない。
The magnetic recording medium 13 may be either an in-plane recording medium or a perpendicular recording medium.

【0033】また、第1の実施の形態においては、GM
R素子3を形成した後に第1の電極2、及び第2の電極
8を形成できるため、GMR素子3を表面性の良い状態
で形成できるので、ノイズ等の増加などによる再生信号
の劣化を防ぐこともできる。
In the first embodiment, the GM
Since the first electrode 2 and the second electrode 8 can be formed after the formation of the R element 3, the GMR element 3 can be formed with a good surface property, so that the deterioration of the reproduction signal due to an increase in noise or the like is prevented. You can also.

【0034】さらに、GMR素子3には、GMR素子の
膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体13
に対して垂直方向にセンス電流が印加されるので、上部
ヨーク12にリークする電流が無く、センス電流は、G
MR素子3に印加されるために、効率よくGMR素子3
の出力を検知することができる。
Further, the GMR element 3 has a magnetic recording medium 13 in which information can be read in the direction of the film surface of the GMR element.
, A sense current is applied in the vertical direction, and there is no current leaking to the upper yoke 12, and the sense current is
Since the GMR element 3 is applied to the MR element 3,
Output can be detected.

【0035】さらに、第1の実施の形態においては、磁
化自由層4を下部ヨークとして兼用する構造を示した
が、磁化自由層4を上部ヨークとして兼用しても同様の
効果が得られることは言うまでもない。
Further, in the first embodiment, the structure in which the magnetization free layer 4 is used also as the lower yoke is shown, but the same effect can be obtained even when the magnetization free layer 4 is used also as the upper yoke. Needless to say.

【0036】(第2の実施の形態)図2は本発明の第2
の実施の形態である薄膜磁気ヘッドの断面図である。な
お、図2においては、図1と同一の構成要素については
同一符号を付す。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the thin-film magnetic head according to the embodiment. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0037】図2に示すように、基板1上に絶縁層10
が形成され、その上に第1の下部ヨーク42と、第2の
下部ヨーク43が形成されている。そして、その間が磁
化自由層41によって橋絡されるように形成されてい
る。
As shown in FIG. 2, an insulating layer 10
Are formed, and a first lower yoke 42 and a second lower yoke 43 are formed thereon. The gap is formed so as to be bridged by the magnetization free layer 41.

【0038】磁化自由層41上には、非磁性導体層5、
磁化固定層6、反強磁性層7が順次積層されており、G
MR素子3として作用する。また磁化自由層41上に、
非磁性導体層5、磁化固定層6、及び反強磁性層7を両
側から挟むように、第1の電極2、及び第2の電極8が
形成されている。
On the magnetization free layer 41, the nonmagnetic conductor layer 5,
A magnetization fixed layer 6 and an antiferromagnetic layer 7 are sequentially stacked,
It functions as the MR element 3. Also, on the magnetization free layer 41,
The first electrode 2 and the second electrode 8 are formed so as to sandwich the nonmagnetic conductor layer 5, the magnetization fixed layer 6, and the antiferromagnetic layer 7 from both sides.

【0039】第1の下部ヨーク42は、その一端が前部
ギャップ部9において、非磁性体11で構成された磁気
ギャップを介し、上部ヨーク12とは磁気的に絶縁して
おり、他端でGMR素子3の磁化自由層41と磁気的に
結合している。
The first lower yoke 42 has one end magnetically insulated from the upper yoke 12 at the front gap portion 9 through a magnetic gap formed of the non-magnetic material 11, and the other end at the other end. It is magnetically coupled to the magnetization free layer 41 of the GMR element 3.

【0040】第2の下部ヨーク43は、その一端がGM
R素子3の磁化自由層41と磁気的に結合しており、他
端が上部ヨーク12と磁気的に結合している。
One end of the second lower yoke 43 is GM
It is magnetically coupled to the magnetization free layer 41 of the R element 3, and the other end is magnetically coupled to the upper yoke 12.

【0041】従って、GMR素子3の磁化自由層41
は、第1の下部ヨーク42、第2の下部ヨーク43とオ
ーバーラップする領域まで形成されている。
Accordingly, the magnetization free layer 41 of the GMR element 3
Are formed up to a region overlapping with the first lower yoke 42 and the second lower yoke 43.

【0042】そして、前部ギャップ部9、第1の下部ヨ
ーク42、磁化自由層41、第2の下部ヨーク43、上
部ヨーク12で磁気回路を構成する。
Then, the front gap section 9, the first lower yoke 42, the magnetization free layer 41, the second lower yoke 43, and the upper yoke 12 constitute a magnetic circuit.

【0043】磁化固定層6の磁化が、反強磁性層7によ
り固定されていること、磁化自由層41の磁化は、無磁
場状態で、トラック幅方向に向いており、軟磁性特性を
有していることは第1の実施の形態に示した薄膜磁気ヘ
ッドと同様である。
The magnetization of the magnetization fixed layer 6 is fixed by the antiferromagnetic layer 7, and the magnetization of the magnetization free layer 41 is oriented in the track width direction in the absence of a magnetic field and has a soft magnetic property. This is the same as the thin-film magnetic head shown in the first embodiment.

【0044】GMR素子3には、第1の電極2、第2の
電極8により、GMR素子の膜面方向で、かつ情報を読
み取られる磁気記録媒体13に対して水平方向にセンス
電流が印加されていることも第1の実施の形態に示した
薄膜磁気ヘッドと同様である。
A sense current is applied to the GMR element 3 by the first electrode 2 and the second electrode 8 in the direction of the film surface of the GMR element and in the horizontal direction with respect to the magnetic recording medium 13 from which information can be read. This is also the same as the thin film magnetic head shown in the first embodiment.

【0045】次に、上記のように構成された薄膜磁気ヘ
ッドの再生時における動作について説明する。
Next, the operation of the thin-film magnetic head constructed as described above during reproduction will be described.

【0046】薄膜磁気ヘッドは前部ギャップ部9で磁気
記録媒体13と対向しており、磁気記録媒体13の磁化
状態により誘導された信号磁束が前部ギャップ部9か
ら、第1の下部ヨーク42、磁化自由層41、第2の下
部ヨーク43、上部ヨーク12、前部ギャップ部9へと
(または、この逆方向に)、磁気回路を流れる。
The thin-film magnetic head is opposed to the magnetic recording medium 13 at the front gap section 9, and the signal magnetic flux induced by the magnetization state of the magnetic recording medium 13 is transmitted from the front gap section 9 to the first lower yoke 42. The magnetic circuit flows to the magnetization free layer 41, the second lower yoke 43, the upper yoke 12, and the front gap section 9 (or in the opposite direction).

【0047】このように磁気記録媒体13から磁気回路
に印加された信号磁束は、第1の下部ヨーク42を流れ
た後、磁化自由層41にのみ印加される。
The signal magnetic flux applied to the magnetic circuit from the magnetic recording medium 13 flows through the first lower yoke 42 and is applied only to the magnetization free layer 41.

【0048】従って、GMR素子3中では、磁気記録媒
体13からの信号磁束は分流することなく、すべて、磁
化自由層41中を流れ、この信号磁束の大きさに応じ
て、磁化自由層41の磁化方向が変化し、磁化固定層6
との磁化の相対角度が変化し、これにより、GMR素子
3の抵抗値が変化する。そして、第1の電極2、第2の
電極8に電流を印加することにより、この抵抗値変化を
検知する。
Therefore, in the GMR element 3, the signal magnetic flux from the magnetic recording medium 13 all flows through the magnetization free layer 41 without shunting, and according to the magnitude of the signal magnetic flux, the magnetic flux of the magnetization free layer 41 The magnetization direction changes, and the magnetization fixed layer 6 is changed.
, The relative angle of the magnetization changes, and as a result, the resistance value of the GMR element 3 changes. Then, a current is applied to the first electrode 2 and the second electrode 8 to detect the change in the resistance value.

【0049】このように、本発明の第2の実施の形態に
おける薄膜磁気ヘッドでは、磁気記録媒体13から、磁
気回路に誘導された磁束のほとんどすべてが、磁化自由
層41中を流れるので、高い再生出力を得ることができ
る。
As described above, in the thin-film magnetic head according to the second embodiment of the present invention, almost all of the magnetic flux induced from the magnetic recording medium 13 into the magnetic circuit flows through the magnetization free layer 41, so that the magnetic recording medium 13 is high. A reproduction output can be obtained.

【0050】さらに、第2の実施の形態における薄膜磁
気ヘッドでは、第1の下部ヨーク42と、第2の下部ヨ
ーク43を構成することにより、第1の実施の形態にお
ける薄膜磁気ヘッドと比較して、磁気回路全体の磁気抵
抗を低下させることができる。
Further, in the thin-film magnetic head according to the second embodiment, by forming the first lower yoke 42 and the second lower yoke 43, compared with the thin-film magnetic head according to the first embodiment. Thus, the magnetic resistance of the entire magnetic circuit can be reduced.

【0051】これにより、磁気記録媒体13からの信号
磁束をさらに効率よく磁気回路に誘導することができ、
磁化自由層41に流入する信号磁束をさらに大きくでき
るため、第1の実施の形態と比較して、さらに大きな再
生出力が得られるという効果を有する。
Thus, the signal magnetic flux from the magnetic recording medium 13 can be more efficiently guided to the magnetic circuit.
Since the signal magnetic flux flowing into the magnetization free layer 41 can be further increased, there is an effect that a higher reproduction output can be obtained as compared with the first embodiment.

【0052】さらに、磁化固定層6の大きさを、第1の
下部ヨーク42と第2の下部ヨーク43との間隔よりも
小さく形成すれば、第1の下部ヨーク42と磁化自由層
41のオーバーラップ部、及び第2の下部ヨーク43と
磁化自由層41のオーバーラップ部の領域には磁化固定
層6がないので、抵抗変化を示さないだけでなく、抵抗
値検知のための電流も流れないので、GMR素子3の出
力としては、磁化自由層41の、磁化固定層6が積層さ
れた領域のみの抵抗変化だけを効率よく検知することが
できるという効果も有する。
Further, if the size of the magnetization fixed layer 6 is formed smaller than the distance between the first lower yoke 42 and the second lower yoke 43, the size of the first lower yoke 42 and the magnetization free layer 41 can be reduced. Since there is no magnetization fixed layer 6 in the lap portion and in the region of the overlap portion between the second lower yoke 43 and the magnetization free layer 41, not only does not show a resistance change but also no current flows for resistance value detection. Therefore, the output of the GMR element 3 also has the effect of efficiently detecting only the resistance change in only the region of the magnetization free layer 41 where the magnetization fixed layer 6 is stacked.

【0053】なお、本発明の第2の実施の形態におい
て、磁化自由層41を、前部ギャップ部9から、後部の
上部ヨーク12と磁気的に接触する領域にまで形成して
も同様な効果を有することは言うまでもない。
In the second embodiment of the present invention, the same effect can be obtained even if the magnetization free layer 41 is formed from the front gap 9 to the region magnetically contacting the rear upper yoke 12. Needless to say,

【0054】(第3の実施の形態)図3は、本発明の第
3の実施の形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図で
ある。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a thin-film magnetic head according to a third embodiment of the present invention.

【0055】本発明の第2の実施の形態では、GMR素
子3に定電流を印加するために、第1の電極2と第2の
電極8とを構成したが、第3の実施の形態では、図3に
示すように、第1の下部ヨーク52を第1の電極2とし
て兼用し、第2の下部ヨーク53を第2の電極8として
兼用することを特徴としている。なお、図3において
は、図2と同一の構成要素については同一の符号を付
し、説明を省略する。また動作についても、第2の実施
の形態に示した薄膜磁気ヘッドの動作と同様である。
In the second embodiment of the present invention, the first electrode 2 and the second electrode 8 are configured to apply a constant current to the GMR element 3, but in the third embodiment, As shown in FIG. 3, the first lower yoke 52 is also used as the first electrode 2, and the second lower yoke 53 is also used as the second electrode 8. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The operation is the same as the operation of the thin-film magnetic head shown in the second embodiment.

【0056】このような構成にすることにより、薄膜磁
気ヘッドを製造する際の電極形成工程数を低減でき、製
造を容易なものとすることができる。
With this configuration, the number of electrode forming steps in manufacturing a thin-film magnetic head can be reduced, and manufacturing can be facilitated.

【0057】(第4の実施の形態)図4は、本発明の第
4の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの構造を示す断
面図である。図4中、図1と同一の構成要件については
同一番号を付し、説明を省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a thin-film magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0058】第4の実施の形態においては、上部ヨーク
12と、磁化自由層4が薄膜磁気ヘッドの後部で磁気的
に結合する部分に絶縁層14を設ける。この絶縁層14
の材料としては、Al23を用いた。
In the fourth embodiment, an insulating layer 14 is provided at a portion where the upper yoke 12 and the magnetization free layer 4 are magnetically coupled at the rear of the thin-film magnetic head. This insulating layer 14
Al 2 O 3 was used as a material for the above.

【0059】このような構成においては、上部ヨーク1
2と、磁化自由層4間の磁気抵抗が高くなるので、磁気
回路全体の磁気抵抗が高くなり、再生効率を低下させる
要因となるが、磁化自由層4と上部ヨーク12との磁気
的な結合部分の対向面積を十分大きくすることにより、
上部ヨーク12と、磁化自由層4間の磁気抵抗の増加を
防ぐことができるため、第1の実施の形態に示した薄膜
磁気ヘッドと同様に、大きな再生出力が得られる効果は
変わらない。
In such a configuration, the upper yoke 1
2, the magnetic resistance between the magnetization free layer 4 and the upper yoke 12 is increased because the magnetic resistance between the magnetization free layer 4 and the upper yoke 12 is reduced. By making the facing area of the part sufficiently large,
Since the increase in the magnetic resistance between the upper yoke 12 and the magnetization free layer 4 can be prevented, the effect of obtaining a large reproduction output remains the same as in the thin-film magnetic head shown in the first embodiment.

【0060】第1の実施の形態においては、GMR素子
3に、GMR素子3の膜面方向で、かつ情報を読み取ら
れる磁気記録媒体13に対して垂直方向にセンス電流を
印加したが、図4(A)中の鎖線Aでの断面図である図
4(B)に示すように、第1の電極21、第2の電極2
2を、GMR素子3のトラック幅方向の両側に形成し、
GMR素子3に印加するセンス電流をトラック幅方向に
流しても、本発明によれば、上部ヨーク12と、磁化自
由層4の間に絶縁層を存在させるために、センス電流が
上部ヨーク12にリークすること無く、GMR素子3に
効率よく印加されるために、高い再生信号が得られる効
果は変わらない。
In the first embodiment, the sense current is applied to the GMR element 3 in the direction of the film surface of the GMR element 3 and in the direction perpendicular to the magnetic recording medium 13 from which information can be read. As shown in FIG. 4B, which is a cross-sectional view taken along a chain line A in (A), the first electrode 21 and the second electrode 2
2 are formed on both sides of the GMR element 3 in the track width direction,
According to the present invention, even if the sense current applied to the GMR element 3 flows in the track width direction, the sense current flows through the upper yoke 12 because the insulating layer exists between the upper yoke 12 and the magnetization free layer 4. Since the signal is efficiently applied to the GMR element 3 without leakage, the effect of obtaining a high reproduction signal remains unchanged.

【0061】なお、図3のように、第1の下部ヨーク5
2、第2の下部ヨーク53を形成した場合には、第3の
実施の形態と同様に、磁気回路の磁気抵抗が低くなり、
磁気記録媒体13の信号磁界を効率よく磁気回路に誘導
することができるので、さらに高い再生出力が得られる
ことは言うまでもない。
As shown in FIG. 3, the first lower yoke 5
2. When the second lower yoke 53 is formed, the magnetic resistance of the magnetic circuit is reduced as in the third embodiment,
Since the signal magnetic field of the magnetic recording medium 13 can be efficiently guided to the magnetic circuit, it goes without saying that a higher reproduction output can be obtained.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように本発明は、GMR素子の磁
化自由層を磁気回路の一部として構成すると共に、電気
抵抗を検知するためのセンス電流を、GMR素子の膜面
方向で、かつ情報を読み取られる磁気記録媒体に対して
垂直方向に印加することにより、効率よく磁気記録媒体
からの信号磁束をGMR素子に印加することができると
共に、GMR素子からの出力を効率よく検知できるの
で、高出力な薄膜磁気ヘッドを得ることができる。
As described above, according to the present invention, the magnetization free layer of the GMR element is formed as a part of the magnetic circuit, and the sense current for detecting the electric resistance is supplied in the direction of the film surface of the GMR element. By applying the information in the perpendicular direction to the magnetic recording medium from which the information is read, it is possible to efficiently apply the signal magnetic flux from the magnetic recording medium to the GMR element and efficiently detect the output from the GMR element. A high-output thin-film magnetic head can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における薄膜磁気ヘ
ッドの断面図
FIG. 1 is a sectional view of a thin-film magnetic head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態における薄膜磁気ヘ
ッドの断面図
FIG. 2 is a sectional view of a thin-film magnetic head according to a second embodiment of the present invention;

【図3】本発明の第3の実施の形態における薄膜磁気ヘ
ッドの断面図
FIG. 3 is a sectional view of a thin-film magnetic head according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態における薄膜磁気ヘ
ッドの断面図
FIG. 4 is a sectional view of a thin-film magnetic head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来の薄膜磁気ヘッドの断面図FIG. 5 is a sectional view of a conventional thin film magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1の電極 3 GMR素子 4 磁化自由層 5 非磁性導体層 6 磁化固定層 7 反強磁性層 8 第2の電極 9 前部ギャップ部 10 絶縁層 11 非磁性体 12 上部ヨーク 13 磁気記録媒体 14 絶縁層 21 第1の電極 22 第2の電極 41 磁化自由層 42 第1の下部ヨーク 43 第2の下部ヨーク 52 第1の下部ヨーク 53 第2の下部ヨーク 61 非磁性体 62 ヨーク 63 非磁性導体層 64 磁性層 65 反強磁性層 66 GMR素子 67 磁気記録媒体 Reference Signs List 1 substrate 2 first electrode 3 GMR element 4 magnetization free layer 5 nonmagnetic conductor layer 6 magnetization fixed layer 7 antiferromagnetic layer 8 second electrode 9 front gap 10 insulating layer 11 nonmagnetic material 12 upper yoke 13 magnetism Recording medium 14 Insulating layer 21 First electrode 22 Second electrode 41 Magnetization free layer 42 First lower yoke 43 Second lower yoke 52 First lower yoke 53 Second lower yoke 61 Non-magnetic material 62 Yoke 63 Nonmagnetic conductor layer 64 Magnetic layer 65 Antiferromagnetic layer 66 GMR element 67 Magnetic recording medium

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿波根 明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2G017 AA04 AB07 AC07 AD54 AD65 5D034 AA02 BA03 BA04 BA05 BA08 BA18 BB08 CA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Abane 1006 Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性体からなるヨークと磁化自由層とで
直列の磁気回路を形成し、前記磁気回路が磁気ギャップ
を有し、前記磁化自由層の少なくとも一部の領域上に、
少なくとも非磁性導体層と磁化固定層とを順次積層する
ことによりスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を構成
し、前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の抵抗値
の変化を検知するための一対の電極を設け、前記スピン
バルブ型巨大磁気抵抗効果素子の電気抵抗を検知するた
めのセンス電流を、前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効
果素子の膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気記録
媒体に対して垂直方向に印加することを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。
1. A magnetic circuit in series with a yoke made of a magnetic material and a magnetization free layer, wherein the magnetic circuit has a magnetic gap, and is provided on at least a part of a region of the magnetization free layer.
A spin-valve giant magnetoresistive element is formed by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer, and a pair of electrodes for detecting a change in resistance of the spin-valve giant magnetoresistive element. Provided, a sense current for detecting the electric resistance of the spin-valve giant magnetoresistive element, in the direction of the film surface of the spin-valve giant magnetoresistive element, and with respect to a magnetic recording medium from which information can be read. A thin film magnetic head characterized in that a voltage is applied in a vertical direction.
【請求項2】 磁性体からなる第1のヨークと、一端で
前記第1のヨークと磁気ギャップを介して接続され、他
端で前記第1のヨークと接続された磁性体からなる第2
のヨークとを備え、前記第2のヨークの少なくとも一部
の領域上に、少なくとも非磁性導体層と磁化固定層とを
順次積層してスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形
成し、前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の抵抗
値の変化を検知するための一対の電極を設け、前記スピ
ンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の電気抵抗を検知する
ためのセンス電流を、前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗
効果素子の膜面方向で、かつ情報を読み取られる磁気記
録媒体に対して垂直方向に印加することを特徴とする薄
膜磁気ヘッド。
2. A first yoke made of a magnetic material, a second yoke connected to the first yoke via a magnetic gap at one end, and a second yoke connected to the first yoke at the other end.
A spin valve type giant magnetoresistive element is formed by sequentially laminating at least a non-magnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of a region of the second yoke; A pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the giant magnetoresistive element of the spin-valve type; and a sense current for detecting the electric resistance of the giant magnetoresistive element of the spin-valve type. A thin-film magnetic head which is applied in a direction of a film surface of an effect element and in a direction perpendicular to a magnetic recording medium from which information can be read.
【請求項3】 磁性体からなる第1のヨークと、 前記第1のヨークの一端で、前記第1のヨークと磁気ギ
ャップを介して接続された、磁性体からなる第2のヨー
クと、 前記第1のヨークの他端で、前記第1のヨークと接続さ
れた、磁性体からなる第3のヨークと、 前記第2のヨークと前記第3のヨークの間を橋絡する磁
化自由層とを有し、 前記磁化自由層の少なくとも一部の領域上に、少なくと
も非磁性導体層と磁化固定層とを順次積層してスピンバ
ルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成し、 前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の抵抗値の変
化を検知するための一対の電極を設け、 前記第1のヨークと、前記第2のヨークと、前記第3の
ヨークと、前記磁化自由層とで直列の磁気回路を形成
し、 前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の電気抵抗を
検知するためのセンス電流を、前記スピンバルブ型巨大
磁気抵抗効果素子の膜面方向で、かつ情報を読み取られ
る磁気記録媒体に対して垂直方向に印加することを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
A first yoke made of a magnetic material; a second yoke made of a magnetic material connected to the first yoke via a magnetic gap at one end of the first yoke; A third yoke made of a magnetic material and connected to the first yoke at the other end of the first yoke; and a magnetization free layer bridging between the second yoke and the third yoke. A spin-valve giant magnetoresistive element is formed by sequentially laminating at least a non-magnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of a region of the magnetization free layer; A pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the resistance effect element; a magnetic circuit in series with the first yoke, the second yoke, the third yoke, and the magnetization free layer; Forming the spin valve type giant magnetoresistance effect A thin film characterized in that a sense current for detecting an electric resistance of the element is applied in a film surface direction of the spin valve type giant magnetoresistive element and in a direction perpendicular to a magnetic recording medium from which information can be read. Magnetic head.
【請求項4】 磁性体からなる第1のヨークと、一端で
前記第1のヨークと磁気ギャップを介して接続され、他
端で前記第1のヨークと絶縁層を介して接続された、磁
性体からなる第2のヨークとを備え、前記第2のヨーク
の少なくとも一部の領域上に、少なくとも非磁性導体層
と磁化固定層とを順次積層してスピンバルブ型巨大磁気
抵抗効果素子を形成し、前記スピンバルブ型巨大磁気抵
抗効果素子の抵抗値の変化を検知するための一対の電極
を設け、前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の電
気抵抗を検知するためのセンス電流を、前記スピンバル
ブ型巨大磁気抵抗効果素子の膜面方向で、かつ情報を読
み取られる磁気記録媒体に対して水平方向に印加するこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
4. A magnetic device, comprising: a first yoke made of a magnetic material; one end connected to the first yoke via a magnetic gap; and the other end connected to the first yoke via an insulating layer. A second yoke made of a body, and a spin-valve giant magnetoresistive element is formed by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of a region of the second yoke. A pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the spin-valve giant magnetoresistive element; and a sense current for detecting the electric resistance of the spin-valve giant magnetoresistive element. A thin-film magnetic head which is applied in a film surface direction of a valve type giant magnetoresistive element and in a horizontal direction to a magnetic recording medium from which information can be read.
【請求項5】 磁性体からなる第1のヨークと、 前記第1のヨークの一端で、前記第1のヨークと磁気ギ
ャップを介して接続された、磁性体からなる第2のヨー
クと、 前記第1のヨークの他端で、前記第1のヨークと絶縁層
を介して接続された、磁性体からなる第3のヨークと、 前記第2のヨークと前記第3のヨークの間を橋絡する磁
化自由層とを有し、 前記磁化自由層の少なくとも一部の領域上に、少なくと
も非磁性導体層と磁化固定層とを順次積層してスピンバ
ルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成し、 前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の抵抗値の変
化を検知するための一対の電極を設け、 前記第1のヨークと、前記第2のヨークと、前記第3の
ヨークと、前記磁化自由層とで直列の磁気回路を形成
し、 前記スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の電気抵抗を
検知するためのセンス電流を、前記スピンバルブ型巨大
磁気抵抗効果素子の膜面方向で、かつ情報を読み取られ
る磁気記録媒体に対して水平方向に印加することを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
5. A first yoke made of a magnetic material, a second yoke made of a magnetic material connected to the first yoke via a magnetic gap at one end of the first yoke, At the other end of the first yoke, a third yoke made of a magnetic material and connected to the first yoke via an insulating layer, and bridging between the second yoke and the third yoke. A spin-valve giant magnetoresistive element by sequentially laminating at least a nonmagnetic conductor layer and a magnetization fixed layer on at least a part of the region of the magnetization free layer, A pair of electrodes for detecting a change in the resistance value of the spin-valve giant magnetoresistive element; a first yoke, a second yoke, a third yoke, and the magnetization free layer; Forming a magnetic circuit in series with the spin valve type A sense current for detecting an electric resistance of the magnetoresistive element is applied in a film surface direction of the spin valve type giant magnetoresistive element and in a horizontal direction to a magnetic recording medium from which information can be read. Thin-film magnetic head.
【請求項6】 前記一対の電極のうち、少なくとも一方
の電極を前記第2のヨーク、または前記第3のヨークの
いずれかで兼用したことを特徴とする請求項4、または
請求項5のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
6. The device according to claim 4, wherein at least one of the pair of electrodes is also used as one of the second yoke and the third yoke. A thin-film magnetic head according to any of the above items.
【請求項7】 前記一対の電極を、前記第2のヨーク、
及び前記第3のヨークでそれぞれ兼用したことを特徴と
する請求項4、または請求項5のいずれかに記載の薄膜
磁気ヘッド。
7. The method according to claim 7, wherein the pair of electrodes are connected to the second yoke,
6. The thin-film magnetic head according to claim 4, wherein said third yoke also serves as said third yoke.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018200307A (en) * 2017-05-19 2018-12-20 旭化成エレクトロニクス株式会社 Magnetic sensor
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JP2022066240A (en) * 2017-05-19 2022-04-28 旭化成エレクトロニクス株式会社 Magnetic sensor

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