一种记录重放分离型磁头，其特征在于，包括 磁阻效应型重放头，以及 与该磁阻效应型重放头相邻配置的感应型记录头， 所述磁阻效应型重放头具有下部屏蔽、上部屏蔽、在该下部屏蔽与上部屏蔽之间隔着绝缘层配置的自由层及非磁性导电层及固定层及反铁磁性层层叠而成的磁阻效应元件、配置在该磁阻效应元件两端的将所述自由层的磁化方向沿规定方向控制的第一磁畴控制层、配置在所述磁阻效应元件两端的产生与所示第一磁畴控制层的磁化方向相反方向的磁场的第二磁畴控制层、以及配置在所述磁阻效应元件的两端的对该磁阻效应元件供给电流的电极层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及装有利用GMR或TMR效应的磁阻传感器的记录重放分离型磁头。
技术介绍
图10所示为日本专利特开平3-125311号公报揭示的以往技术的自旋阀结构磁阻传感器基本构成。自旋阀结构(磁阻效应元件)2是在衬底层100上隔着非磁性导电层102，层叠具有软磁特性的自由层101及磁化方向固定的固定层103，在固定层103上层叠反铁磁性层104，在反铁磁性层104上设置覆盖层105。反铁磁性层104将固定层103的磁化方向固定。另外，该层叠体2形成规定宽度(道宽)，在其两侧的衬底层106上设置控制自由层101的磁化方向用的磁畴控制层(硬偏磁层)107及流过检测电流用的电极层110的层叠体。这些层叠体隔着下部绝缘层111-6及上部绝缘层111-a，被夹在下部屏蔽层112-b与上部屏蔽层112-a之间。下面简单说明其工作原理。GMR效应是电阻随自由层101与固定层103的磁化方向的角度差而变化的现象。在磁化方向为同方向的角度为零时，电阻最小，在反向平行的角度为180度时，电阻为最大。在不加上外部磁场时，固定层103的磁化固定在与道方向垂直的方向上，使该角度为90度。自由层101的磁化方向利用来自上述硬偏磁层107的磁场(纵向偏磁磁场)及膜本身的易磁化轴各向异性，指向道方向。根据外部磁场的正负情况，磁化方向的角度差产生变化，则电阻变化，利用检测电流，在磁阻效应(GMR)元件两端的电压变化，起到磁阻传感器的作用。随着高密度的发展，若道宽变窄，则上述结构的输出急剧下降。其原因是由于硬偏磁层107产生的纵向偏磁强磁场，在磁阻传感器的磁阻效应元件(感知部分)2的道宽端部存在对信号磁场的灵敏度下降的不灵敏区。另外，最近即使道宽越来越窄，但由于上下屏蔽层的间隔Gs几乎不变，因此有的情况下，即使在感知部分2的道宽中央也残留有纵向偏磁磁场，灵敏度很难提高。图11所示的是设感知部分2的道宽Twr为200及150及100nm、Gs为60nm，硬偏磁层107的剩磁为Br、厚度为Th、Brth为200Gum时感知部分内的归一化的磁场分布。感知部分2的中心的磁场相对于端部磁场的比例在道宽是200nm时为0.1，但随着道宽变窄，该比例将上升。在100nm道宽时变为0.3。这相当于灵敏度将近似为1/3。若考虑到道宽变成1/2，则灵敏度变为1/6。为了解决该输出减少的问题，要减少硬偏磁层107的剩磁或膜厚，以减少纵向偏磁磁场。当然，通过这样，输出将增加，而纵向偏磁磁场将减少。结果，由于在道端部的磁化为反磁场，因此难以指向道方向。在因外部磁场作用使自由层101的磁化旋转时，若纵向偏磁磁场低，则在道端部磁化不能顺利旋转。其结果，磁化变成带迟滞的旋转动作，将产生磁噪声。有的情况下，读出波形的正负输出不对称性也增大。随着输出增加，磁头产生噪声或波形不对称性的频次增加，实际上不能够减少纵向偏磁磁场来增加输出。对于道宽变窄的情况，为了避免输出减少，至少使得不增加来自感知部分(磁阻效应元件)的磁偏磁层的纵向偏磁磁场，若能够确保相对于外部磁场的磁化旋转角度，则即使道宽变窄，也能够得到所需要的电阻变化。为了防止感知部分的纵向偏磁磁场的增加，必须与道宽成比例地减少硬偏磁层的厚度。但是，硬偏磁层形成薄膜状，将引起道两端部分的纵向偏磁场降低。因此，道端部的磁化固定不充分。这样将产生读出模糊。再有，若固定程度较弱，则重放噪声及波形不对称性差异增大。若产生读出模糊，则实际产生的效果是道宽变宽，为了得到所需要的动作宽度，必须形成光学上的窄道，工艺技术的难度增大。问题在于重放噪声及波形不对称性差异。其发生频次也由端部的纵向偏磁磁场决定。若以增加输出为目的而使硬偏磁层形成薄膜状，当然端部的纵向偏磁磁场也减少，重放噪声及波形不对称性差异将剧增。即现状是，增加输出与噪声、波形不对称性及磁道宽度存在相反的制约关系。若想要增加输出，则噪声增加，波形不对称性增加，磁道宽度增加，实际上输出很难增加。如上所述，减小道宽的问题在于摆脱上述的制约关系。但是，该问题用现在的硬偏磁结构是不能解决的。若简单地来考虑是由于，为了增加输出而减少纵向偏磁中心磁场或减少不灵敏区宽度，将使端部的偏磁磁场减少，同时必然引起噪声及波形不对称。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供兼顾增加输出及减少噪声、实现高灵敏度并具有稳定性的窄磁道磁阻传感器并适合高记录密度的记录重放分离型磁头。为达到上述目的，本专利技术中感知部分端部的纵向偏磁磁场维持较强，而向着感知部分中心急剧衰减，实现这样的所希望的纵向偏磁磁场。该纵向偏磁磁场是通过采用双层磁畴控制层来实现的。第一磁畴控制层起着与以往的硬偏磁层相同的作用。即产生使自由层的磁化向着规定方向的纵向偏磁。第二磁畴控制层产生与第一磁畴控制层相反方向的纵向偏磁磁场。第一磁畴控制层配置在接近感知部分自由层的位置，第二磁畴控制层设置在稍远离的位置。感知部分的磁场分布由2个磁畴控制层的两者之差来决定。通过实现该硬偏磁磁场分布，能够力图增加输出，同时防止增加重放噪声及波形不对称性差异。附图说明图1所示为本专利技术第一实施例的磁阻效应型重放头的构成示意图。图2所示为本专利技术的记录重放分离型磁头构成的部分立体图。图3a及图3b所示为本专利技术第一实施例的纵向偏磁磁场分布(无屏蔽层)取决于第二磁畴控制层剩磁的关系图。图4所示为本专利技术第一实施例的纵向偏磁磁场分布(无屏蔽层)取决于第二磁畴控制层位置的关系图。图5a及图5b所示为本专利技术第一实施例的纵向偏磁磁场分布(有屏蔽层)取决于第二磁畴控制层膜厚的关系图。图6所示为本专利技术第一实施例的纵向偏磁磁场分布(有屏蔽层)取决于第二磁畴控制层位置的关系图。图7所示为本专利技术第二实施例的磁阻效应型重放头的构成示意图。图8所示为TMR元件及CPP元件采用本专利技术的实施例的构成示意图。图9为对本专利技术第五实施例的磁阻效应型重放头的差动偏磁型磁畴控制层进行斜向磁化时的磁场方向图。图10所示为以往的磁阻效应型重放头的构成示意图。图11所示为以往的硬偏磁结构的纵向偏磁磁场分布图。具体实施例方式图2所示为根据本专利技术的将磁阻传感器与感应型记录头层叠而成的记录重放分离型磁头的部分立体图。在兼作为磁头滑块的基体1之上形成下部屏蔽层112-b，在其上隔着下部绝缘层(未图示)层叠GMR元件2，在GMR元件2的两端层叠磁畴控制层3及电极层110。再在这些层叠体上隔着上部绝缘层(未图示)形成上部屏蔽层112-a，构成磁阻效应型重放头(磁阻传感器)。在该磁阻效应型重放头的上部隔着绝缘层5形成感应型记录头。感应型记录头由具有下部磁极7的下部磁性层6、气隙膜8、线圈9、具有前端磁极部分11的上部磁性层10构成。图1所示为本专利技术第一实施例的磁阻传感器的基本构成。磁阻效应元件(感知部分)2的膜构成是衬底层100、自由层101、非磁性导电层102、固定层103、反铁磁性层104及覆盖层105依次层叠而成。该层叠膜2形成规定宽度(道宽)，在其两端配置由衬底层106、第一磁畴控制层107、非磁性中间层108及第二磁畴控制层109构成的层叠体3以及电极层110。在该例子中，感知部分2的膜材料构成是衬底层100/自由层101/非磁性导电层102/固定层103/反铁磁性层104/覆盖层105。两端的层叠体3的膜材料构成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：福井宏，大友茂一，小岛修一，片冈宏治，
申请(专利权)人：日立环球储存科技日本有限公司，
类型：发明
国别省市：
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