(57)【要約】【課題】２つの自由磁性層から構成され、また、バイアス印加層による出力低下が少ない構造の高感度の磁気抵抗効果型磁気ヘッド及びその磁気ヘッドを用いた磁気記録装置を提供すること。【解決手段】磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドにおいて、形状異方性により2つの自由磁性層の磁化を、互いに反対方向であって、媒体対向面に対し凡そ30〜60°とすることで、従来に比べて約2倍の再生出力を得る。また、バイアス印加層を媒体対向面と対向する面側にのみ配置することで、媒体対向面側の自由磁性層の感度を高くして、より大きな再生出力を得る。【選択図】図５
2008112496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の自由磁性層と、第２の自由磁性層と、前記第１の自由磁性層と前記第２の自由磁性層の間の非磁性層と、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の媒体対向面に垂直な方向にバイアス磁界を印加するバイアス印加層とを有し、
前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の磁化の形状異方性が各自由磁性層の膜面内において媒体対向面に対し互いに反対向きに傾いており、
前記第１の自由磁性層と前記第２の自由磁性層が媒体対向面で各自由磁性層膜の面垂直方向に重なっており、
前記バイアス印加層が、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の媒体対向面と対向する面側に配置されていることを特徴とする再生磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の磁化の形状異方性が各自由磁性層の膜面内において、互いに反対向きに、それぞれ媒体対向面に対して仰角が30〜60°であることを特徴とする、請求項１に記載の再生磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層が各自由磁性層の膜面内において媒体対向面に対し互いに反対向きに傾いた平行四辺形の形状であり、
前記第１の自由磁性層の平行四辺形の底辺と前記第２の自由磁性層の平行四辺形の底辺が、媒体対向面上にあり、かつ各自由磁性層の膜面垂直方向に並んでいることを特徴とする、請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層が、各自由磁性層の膜面内において媒体対向面に対し互いに反対向きに傾いた平行四辺形の形状をした平行四辺形部と、前記平行四辺形の底辺を一つの辺とする長方形の形状をした長方形部から構成され、
前記第１の自由磁性層の長方形部と前記第２の自由磁性層の長方形部が各自由磁性層の膜面垂直方向に重なっており、
前記長方形部の前記平行四辺形部の底辺と接する面に対向する面が媒体対向面であることを特徴とする、請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッド。
【請求項５】
前記非磁性層が、前記第１の自由磁性層と前記第２の自由磁性層の膜面垂直方向の重複部分にのみ存在し、導電材料からなることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッド。
【請求項６】
前記非磁性層が、絶縁材料からなることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッド。
【請求項７】
前記バイアス印加層が導電材料であり、電気的に分離された２つのバイアス印加層から構成され、それぞれが第１の自由磁性層又は第２の自由磁性層に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッド。
【請求項８】
磁気ディスクと、
前記磁気ディスクから記録された情報を読取るための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッドと、
前記再生磁気ヘッドに接合される、可撓性を有するサスペンションと、
前記サスペンションの端部を固定し、回動自在なアクチュエータアームと、
前記サスペンション及び前記アクチュエータアーム上の絶縁された導電線を通じて、前記磁気ヘッドに電気的に接続され、前記磁気ディスクから前記再生磁気ヘッドが読み込んだ電気信号を検出する検出回路装置と、を有することを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は再生磁気ヘッド及びその再生磁気ヘッドを用いた磁気記録装置に関する。さらに詳しくは、高感度の磁気抵抗効果型再生磁気ヘッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル化や情報化により大容量記録装置が必要とされ、ＨＤＤなどの磁気記録装置は急速に高密度化が進んでいる。それに伴い、磁気記録媒体（以下、記録媒体、又は単に媒体という。）に記録されるビットサイズも小さくなっており、記録媒体からの信号磁束が微小になっている。従来のリングコアを通じて電磁誘導効果により媒体信号を読み取るインダクティブヘッドでは、小さな信号を十分に読み取ることができない。
【０００３】
そこで、磁性薄膜の磁化が媒体磁界に応答して回転することで媒体信号を抵抗変化として読み取る磁気抵抗効果型再生磁気ヘッド（ＭＲヘッド）が用いられるようになった。中でも自由磁性層と非磁性層と固定磁性層の積層構造により従来の磁気抵抗効果素子よりも約２倍の感度を有する巨大磁気抵抗効果素子すなわちスピンバルブ型再生磁気ヘッドが多く用いられている。
【０００４】
しかし、さらに大容量の記録装置が求められ、スピンバルブ型再生磁気ヘッドでも感知できない程度に高密度化が進んでいる。そこで、さらに高感度であるトンネル磁気抵抗効果型再生磁気ヘッドや膜面垂直方向に電流を流す垂直通電型（ＣＰＰ）の磁気抵抗効果型再生磁気ヘッドも採用されてきている。
【０００５】
図１に従来のスピンバルブ型磁気抵抗効果素子の構造を示す。図１（ａ）は従来のスピンバルブ型磁気抵抗効果素子を膜面垂直方向から見た側面図、図１（ｂ）は従来のスピンバルブ型磁気抵抗効果素子を素子中央部で切断した断面図、図１（ｃ）は従来のスピンバルブ型磁気抵抗効果素子を媒体対向面から見た側面図である。素子部１は、媒体磁界に応答して回転する自由磁性層２と、固定されている固定磁性層３と、自由磁性層２と固定磁性層３の間の非磁性層５と、交換結合により固定磁性層３を固定する反強磁性層４とから構成され、素子部１の左右に自由磁性層２にバイアス磁界を印加するためのバイアス印加層６が下地層７を介して配置されている。このバイアス印加層６によりバイアス磁界を印加し、自由磁性層２を磁区制御してバルクハウゼンノイズを抑えている。
【０００６】
次に、図２に従来のスピンバルブ型再生磁気ヘッドの自由磁性層及び固定磁性層の磁化状態の模式図を示す。なお、図２には自由磁性層及び固定磁性層以外の層は図示していない。図２（ａ）は媒体磁界がない場合の磁化状態を示している。磁気異方性やバイアス印加層６からのバイアス磁界により自由磁性層２の磁化は凡そ媒体対向面に平行な方向を向いており、固定磁性層３の磁化は反強磁性層４との交換結合により媒体対向面に凡そ垂直な方向に固定されている。なお、固定磁性層の磁化の向きは180°反対方向であっても良い。
【０００７】
一方、媒体磁界８がある場合には、図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示すように、媒体磁界８に応答して自由磁性層２の磁化が上下に回転するが、固定磁性層３の磁化は反強磁性層４との交換結合により媒体対向面に垂直な方向に固定されたままである。したがって、自由磁性層と固定磁性層の磁化の相対角度は媒体磁界８により変化し、磁気抵抗効果により素子の抵抗も変化する。この抵抗変化を用いて記録媒体上の磁気情報を電気信号に変換している。
【０００８】
このように、従来のスピンバルブ型再生磁気ヘッドやトンネル磁気抵抗効果型再生磁気ヘッドでは、固定磁性層３は媒体磁界に応答せず、単一の軟磁性層(自由磁性層２)のみが媒体磁界に応答して回転することで媒体信号を抵抗変化として読み取っている。
【０００９】
ところが、２つの軟磁性層の磁化のそれぞれが媒体磁界に応答して互いに反対回りに回転すれば、２つの軟磁性層の磁化の相対角度は従来に比べて約２倍変化するため、再生出力も約２倍の出力を得ることができる。かかる構造の再生磁気ヘッドとしては、図３（ａ）に示すように、第１の自由磁性層１０と第２の自由磁性層１１から構成され、媒体磁界のない場合には、各自由磁性層１０、１１の磁化が互いに反対方向を向き、媒体対向面に対し仰角が凡そ45°となるように設計されている。なお、図３には第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層以外の層は図示していないが、第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の間には非磁性層が配置され、磁気抵抗効果素子を構成している。
【００１０】
一方、媒体磁界８がある場合には、図３（ｂ）又は図３（ｃ）に示すように、媒体磁界８に応答して各自由磁性層１０、１１の磁化がそれぞれ上下に回転する。このような再生磁気ヘッドの構造として、特許第3657916号公報に、ブロッキング温度の異なる２つの反強磁性層を用いた構造が垂直媒体用の再生磁気ヘッドの構造として開示されている。
【特許文献１】特許第3657916号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、ブロッキング温度の異なる２つの反強磁性層を用いて第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の両端部を固定する場合、反強磁性層の膜厚はそれぞれ5nm〜20nm程度必要であり、高密度記録を実現するため狭ギャップ化を図る際に大きな問題となる。
【００１２】
また、従来はバルクハウゼンノイズを抑制するため素子の両側にバイアス印加層を配置して、自由磁性層にバイアス磁界を印加しているが、これは自由磁性層の媒体磁界に対する感度を下げる効果もあり、再生出力の低下を招く。
【００１３】
図４に素子コア幅の異なる再生磁気ヘッドにおける自由磁性層へのバイアス磁界のコア幅方向の分布図を示す。図４は素子コア幅方向の寸法が88nm、148nm及び200nm、素子高さ方向の寸法が112nm、バイアス印加層である強磁性層のtBrが190Gumの条件でのシミュレーション結果である。素子コア幅が148nm及び200nmの場合には、素子中央部でのバイアス磁界が20Oe以下であるのに対し、素子コア幅が88nmの場合には、強磁性層からのバイアス磁界により磁区制御されている領域が多く、素子中央部でのバイアス磁界が100Oe以上となっている。なお、図１の矢印ａの方向を素子コア幅方向、矢印ｂの方向を素子高さ方向と呼ぶ。
【００１４】
特に近年では磁気記録装置の大容量化が進みハードディスクの高密度化が必要とされ、磁気ディスクに記録された微小の磁気情報を読取るため、磁気抵抗効果素子もさらに小型化されており、バイアス印加層からのバイアス磁界による出力低下が大きな問題となっている。
【００１５】
したがって、これらの問題を解消すべく、２つの自由磁性層からなり、バイアス印加層による出力低下が少ない構造の高感度の磁気抵抗効果型再生磁気ヘッド及びその再生磁気ヘッドを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明の再生磁気ヘッドは、第１の自由磁性層と、第２の自由磁性層と、前記第１の自由磁性層と前記第２の自由磁性層の間の非磁性層と、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の媒体対向面に垂直な方向にバイアス磁界を印加するバイアス印加層とを有し、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の磁化の形状異方性が各自由磁性層の膜面内において媒体対向面に対し互いに反対向きに傾いており、前記第１の自由磁性層と前記第２の自由磁性層が媒体対向面で各自由磁性層の膜面垂直方向に重なっており、前記バイアス印加層が、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の媒体対向面と対向する面側に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構造においては、各自由磁性層の磁化の形状異方性により、第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の磁化は互いに反対方向であって、媒体対向面に対し所望の角度を有して傾く。また、通常、軟磁性膜は磁区を生じるが、バイアス印加層からのバイアス磁界により第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の磁化は磁区を生じない。
【００１８】
したがって、媒体磁界に対し各自由磁性層が応答し、平行又は反平行となるように回転し、第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の相対角度は、従来構造の再生磁気ヘッドに比べ約２倍変化することとなり、再生出力も約２倍の出力を得ることが出来る。
【００１９】
また、バイアス印加層を媒体対向面に対向する面側に配置することで、媒体磁界に対する感度が大きい媒体対向面付近の各自由磁性層への磁区制御を少なくしているため、磁区制御による出力低下を防ぐことができる。
【００２０】
さらに、本願発明の再生磁気ヘッドは、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層の磁化の形状異方性が各自由磁性層の膜面内において、互いに反対向きに、それぞれ媒体対向面に対して仰角が30〜60°であることを特徴とする。かかる条件において良好な再生出力を得ることができる。
【００２１】
さらに、本願発明の再生磁気ヘッドは、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層が各自由磁性層の膜面内において媒体対向面に対し互いに反対向きに傾いた平行四辺形の形状であり、前記第１の自由磁性層の平行四辺形の底辺と前記第２の自由磁性層の平行四辺形の底辺が、媒体対向面上にあり、かつ各自由磁性層の膜面垂直方向に並んでいることを特徴とする。このように平行四辺形の形状であれば、良好な形状異方性を得ることができる。
【００２２】
また、前記第１の自由磁性層及び前記第２の自由磁性層が、各自由磁性層の膜面内において媒体対向面に対し互いに反対向きに傾いた平行四辺形の形状をした平行四辺形部と、前記平行四辺形の底辺を一つの辺とする長方形の形状をした長方形部から構成され、前記第１の自由磁性層の長方形部と前記第２の自由磁性層の長方形部が各自由磁性層の膜面垂直方向に重なっており、前記長方形部の前記平行四辺形部の底辺と接する面に対向する面が媒体対向面であることを特徴とする。このような構造であれば、平行四辺形部において良好な形状異方性が得られ、かつ、長方形部の形状により再生磁気ヘッド加工が容易に行える。
【００２３】
さらに、本願発明の再生磁気ヘッドは、前記非磁性層が、前記第１の自由磁性層と前記第２の自由磁性層の膜面垂直方向の重複部分にのみ存在し、導電材料からなることを特徴とする。端子を通じて素子部(第１の自由磁性層、非磁性層、第２の自由磁性層)に流す電流が素子部以外の部分を流れるのを防ぐためである。
【００２４】
また、本願発明の再生磁気ヘッドは、前記非磁性層が、絶縁材料からなることを特徴とする。非磁性層が絶縁材料である場合には、端子を通じて素子部(第１の自由磁性層、非磁性層、第２の自由磁性層)に流す電流が最も抵抗が低い素子部(第１の自由磁性層、非磁性層、第２の自由磁性層)を流れるからである。
【００２５】
さらに、本願発明の再生磁気ヘッドは、前記バイアス印加層が導電材料であり、電気的に分離された２つのバイアス印加層から構成され、それぞれが第１の自由磁性層又は第２の自由磁性層に電気的に接続されていることを特徴とする。このように、導電材料であるバイアス印加層を電気的に分離し、それぞれ第１の自由磁性層又は第２の自由磁性層に電気的に接続することで、バイアス印加層を電極として用いることができる。
【００２６】
さらに、本願発明の磁気記録装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクから記録された情報を読取るための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の再生磁気ヘッドと、前記再生磁気ヘッドに接合される、可撓性を有するサスペンションと、前記サスペンションの端部を固定し、回動自在なアクチュエータアームと、前記サスペンション及び前記アクチュエータアーム上の絶縁された導電線を通じて、前記再生磁気ヘッドに電気的に接続され、前記磁気ディスクから前記再生磁気ヘッドが読み込んだ電気信号を検出する検出回路装置と、を有することを特徴とする。本願発明の再生磁気ヘッドを用いた磁気記録装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本願発明に係る磁気抵抗効果型再生磁気ヘッドによれば、高出力を得ることができ、高密度化に対応した再生磁気ヘッド及び大容量の磁気記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付した図面に基づき本願発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図５に本願発明に係る再生磁気ヘッドの第１の実施形態の構成を示す。図５（ａ）は本願発明に係る再生磁気ヘッドを膜面垂直方向から見た側面図、図５（ｂ）は本願発明に係る再生磁気ヘッドを素子中央部で切断した断面図、図５（ｃ）は本願発明に係る再生磁気ヘッドを媒体対向面から見た側面図である。
【００３０】
再生磁気ヘッドは、例えば、基板となるAl2O3-TiCの上に、NiFe等の下部シールド層及びAl2O3等の絶縁層を積層し、さらに第１の自由磁性層１０として4nmのCoFe、非磁性層５として1.5nmのCu、第２の自由磁性層１１として4nmのCoFeを順次所望の形状に積層及び加工し、媒体対向面と対向する面ｄ側にのみ1.5nmのCrからなる下地層７を介して、第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層にバイアス磁界を印加するバイアス印加層６として15nmのCoCrPtを配置した構造をとる。
【００３１】
第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の重複部分にのみ非磁性層５が配置されているが、重複部分以外の部分ではAl2O3等の絶縁材料を配置して第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の絶縁を確保することが好ましい。また、バイアス印加層６はCoPt等の強磁性層やPdPtMn、IrMn、NiO等の反強磁性層とNiFe、CoFe等の軟磁性層の積層構造であっても良い、第１の自由磁性層又は第２の自由磁性層はNiFe等、非磁性層はAl2O3、MgO等の絶縁材料からなる場合もある。また、Ta等の下地層およびTa等のキャップ層を設ける場合もある。
【００３２】
本実施形態の再生磁気ヘッドは、第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１がそれぞれ膜面内において媒体対向面ｃに対し反対向きに仰角が凡そ45°に傾いた平行四辺形の形状をしており、その間に非磁性層５が配置されている。非磁性層５を介した２つの軟磁性層(自由磁性層)により磁気抵抗効果を得る構造であるが、第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の形状が平行四辺形をしているため、それぞれ平行四辺形の長手方向に磁気異方性を生じている。この磁気異方性を利用して第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１の磁化を媒体磁界がない場合に一定方向に向けている。
【００３３】
次に、本願発明の再生磁気ヘッドの磁化の媒体磁界に対する応答について説明する。図６に、第１の実施形態の再生磁気ヘッドにおける第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の磁化状態の模式図を示す。まず、媒体磁界のない場合には、第１の自由磁性層１０および第２の自由磁性層１１の磁化は形状異方性およびバイアス印加層からのバイアス磁界により、各自由磁性層の膜面内において互いに反対方向に、媒体対向面ｃに対して仰角が凡そ45°となっている。
【００３４】
次に、図６（ｂ）のような媒体磁界８が入った場合には、第１の自由磁性層１０および第２の自由磁性層１１の磁化は共に、媒体対向面ｃに対する仰角が鋭角になる方向に回転し、それらの相対角度は大きくなる。一方、図６（ｃ）のような媒体磁界が入った場合には、第１の自由磁性層１０および第２の自由磁性層１１の磁化は共に、媒体対向面ｃに対する仰角が鈍角になる方向に回転し、それらの相対角度は小さくなる。
【００３５】
従来では、自由磁性層の磁化のみが媒体磁界に応答して回転しているが、本願発明の再生磁気ヘッドであれば、第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１の磁化が媒体磁界に応答してそれぞれ互いに反対方向に回転するため、それらの相対角度の変化は従来に比べ約２倍となり、再生出力も従来に比べ約２倍の出力を得ることができる。
【００３６】
図７に従来の磁気ヘッドにおける自由磁性層の回転角度及び再生波形の非対称性とバイアス印加層のtBrとの関係を示す。自由磁性層の回転角度とは、媒体磁界に対応して自由磁性層が回転する最大の回転角度を意味する。図７は磁気ヘッドのコア幅を84nm、素子高さを80nm及び120nm、磁気ヘッドー媒体距離を14nmとして再生シミュレーションを行った結果である。
【００３７】
バイアス印加層のtBrを小さくすると、自由磁性層に印加されるバイアス磁界が小さくなり、媒体磁界に対応した自由磁性層の回転角度は大きくなるが、一方で、自由磁性層の磁区制御が弱くなり、バルクハウゼンノイズを生じるおそれがある。バルクハウゼンノイズが生じると再生波形の非対称性が大きくなることから、非対称性は±5%以内に設定することが望ましい。図７より非対称性を±5%とした場合の自由磁性層の回転角度は凡そ30°〜34°となっている。
【００３８】
ここで、再生磁気ヘッドの再生出力は以下の（１）式で表される。
【００３９】
ΔV=(1/2)×ΔR×(1-COSθ)×Is              （１）
ΔVは再生出力、ΔRは最大磁気抵抗変化、θは第１の自由磁性層と第２の自由磁性層の磁化の相対角度、Isはセンス電流を示す。段落００３７の記載より第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の磁化は媒体磁界に対して30°以下の回転で使用することが望ましいから、第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１の磁化は媒体磁界がない場合において、媒体対向面ｃに対して仰角を30〜60°の範囲に設定することで良好な再生出力を得ることができる。これは、媒体対向面ｃに対する仰角を30°以下とすると媒体磁界により第１の自由磁性層と第２の自由磁性層が反平行となり、媒体対向面ｃに対する仰角を60°以上とすると媒体磁界により第１の自由磁性層と第２の自由磁性層が平行となり、線形な再生出力が得られなくなるからである。
【００４０】
また、従来は図１に示すように素子両端部に配置されたバイアス印加層６の磁界により素子両端部での自由磁性層２の磁化の回転は少なくなっているが、特に狭コア幅の再生磁気ヘッドにおいては、素子中央部においても自由磁性層２の磁化の回転は少なくなっている。しかし、本実施形態では、バイアス印加層の磁界により強く磁区制御されているのは、媒体対向面に対向する面ｄ側であり、媒体磁界に対する感度が大きい媒体対向面ｃ側では、第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１の磁化はバイアス印加層に磁区制御されることなく回転し、大きな出力を得ることができる。
【００４１】
なお、第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１の磁化は平行四辺形形状の側辺に垂直な方向を向いたときエネルギーが最大となるが、本実施形態では、第１の自由磁性層１０及び第２の自由磁性層１１の磁化は平行四辺形形状の側辺に垂直な方向に向くことなく動作しているため、大きな反磁界を受けることもなく、バイアス印加層を素子の両端部に配置しなくても、バルクハウゼンノイズを生じることはない。
【００４２】
（第２の実施形態）
図８に本願発明に係る再生磁気ヘッドの第２の実施形態の構成を示す。図８（ａ）は本願発明に係る再生磁気ヘッドを膜面垂直方向から見た側面図である。
【００４３】
第２の実施形態の再生磁気ヘッドは、第１の実施形態の再生磁気ヘッドの構造に加えて媒体対向面ｃ側に長方形状の素子が延びている再生磁気ヘッドである。再生磁気ヘッドの製造は、基板上に磁気抵抗効果素子を所望の形状に形成した後、再生磁気ヘッドの媒体対向面を研磨して、所望の寸法に加工して行う。第１の実施形態における再生磁気ヘッドの構造では媒体対向面垂直方向において素子形状(コア幅)が同一ではないため、その研磨量によって媒体対向面上の素子形状が異なることとなる。したがって、十分な加工精度が得られない場合には再生磁気ヘッドの特性バラツキを生じることとなる。そこで第２の実施形態においては、加工バラツキを考慮して、媒体対向面垂直方向において素子形状(コア幅)が同一となる形状を残して加工することで第１の実施形態における効果を得ると共に、高い加工精度を得られない場合でも所望のコア幅の再生磁気ヘッドを製造することができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図９に本願発明に係る再生磁気ヘッドの第３の実施形態の構成を示す。図９（ａ）は本願発明に係る再生磁気ヘッドを膜面垂直方向から見た側面図である。
【００４５】
第３の実施形態の再生磁気ヘッドは、第１の実施形態の再生磁気ヘッドの構造において、下地層７及び導電材料であるバイアス印加層６を電気的に２つに分離して、それぞれ第１の自由磁性層、第２の自由磁性層に電気的に接続した構造である。このようにすることで、バイアス印加層６を電極として用いることができる。
【００４６】
ここで、実施例で示した再生磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置について簡単に説明する。図１０は本実施形態の再生磁気ヘッドを用いた磁気記録装置の斜視図である。磁気ディスク１３は、磁気情報を含み、スピンドルモータ１２によって高速で回転する。アクチュエータアーム１４には、可撓性のステンレスで作られたサスペンション１５が取り付けられている。また、アクチュエータアーム１４は、支軸１６により回転自在に筐体１８に固定され、磁気ディスク１３の略半径方向に移動する。これにより、サスペンション１５に取り付けられたスライダ１９が磁気ディスク１３上を移動して、所定のトラック上で情報の記録/再生を行う。筐体１８の中には、記録/再生信号を検出する検出回路装置が固定されており、検出回路装置は、センス(感知)電流を再生磁気ヘッド中の磁気抵抗効果素子に通すことにより、そして磁気抵抗効果素子での電圧変化を測定することによって、その抵抗値の変化を検出し媒体からの情報を復元する。
【００４７】
図１１（ａ）は、図１０に示したサスペンション１５、スライダ１９及び図５、図８及び図９で示した本実施形態の再生磁気ヘッドの位置関係を示した概略図である。スライダ１９はサスペンション１５の下でサスペンション１５に取付けられヘッドサスペンション組立体を構成する。高速で磁気ディスク１３が回転することで、空気をスライダ１９と磁気ディスク１３の間に引き込んで、その加圧によりスライダ１９が浮動する。スライダ１９の先端に取り付けられた再生磁気ヘッドは、サスペンション１５上及びアクチュエータアーム１４上の絶縁されている導電線１７を介して検出回路装置に電気的に接続されている。
【００４８】
図１１（ｂ）は、図５、図８及び図９で示した本実施形態の再生磁気ヘッド及び書込み磁気ヘッドの構造を示す。再生磁気ヘッド２１は、下部シールド２０と上部シールド２２とで挟まれた構造であり、ライトギャップ２３を挟んで配置される上部シールドを兼ねた下部磁極２２及び上部磁極２４と、記録用のコイル２５からなる書込み磁気ヘッドに隣接して配置される。
【００４９】
記録された磁気情報に応じて磁気ディスク１３から漏れる媒体磁界が、下部シールド２０と上部シールド２２に挟まれた本実施形態の再生磁気ヘッド２１に印加されると、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の磁化がそれぞれ独立して回転することで、第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の磁化の相対角度変化は従来の再生磁気ヘッドに比べ約２倍となる。この磁化の相対角度に応じた抵抗変化を電気信号として導電線を通じて検出回路装置で検出することで、高密度化された大容量の磁気記録装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】磁気抵抗効果素子の従来の構成を示す側面図及び断面図である。
【図２】従来のスピンバルブ型再生磁気ヘッドの自由磁性層及び固定磁性層の磁化状態の模式図である。
【図３】第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層から構成されるスピンバルブ型再生磁気ヘッドの第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の磁化状態の模式図である。
【図４】自由磁性層におけるバイアス磁界のコア幅方向の分布図である。
【図５】第１の実施形態の再生磁気ヘッドの構造を示す側面図及び断面図である。
【図６】第１の実施形態の再生磁気ヘッドにおける第１の自由磁性層及び第２の自由磁性層の磁化状態の模式図である。
【図７】自由磁性層の回転角度及び再生波形の非対称性とバイアス印加層のtBrとの関係図である。
【図８】第２の実施形態の再生磁気ヘッドの構造を示す側面図である。
【図９】第３の実施形態の再生磁気ヘッドの構造を示す側面図である。
【図１０】本願発明の再生磁気ヘッドを用いた磁気記録装置の斜視図である。
【図１１】サスペンション、スライダ及び本願発明の再生磁気ヘッドの位置関係並びに再生磁気ヘッド及び書込み磁気ヘッドの構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
1素子部（磁気抵抗効果素子）
2自由磁性層
3固定磁性層
4反強磁性層
5非磁性層
6バイアス印加層
7下地層
8媒体磁界
9記録媒体上のトラック
10第１の自由磁性層
11第２の自由磁性層
12スピンドルモータ
13磁気ディスク
14アクチュエータアーム
15サスペンション
16支軸
17導電線
18筐体
19スライダ
20下部シールド
21再生磁気ヘッド
22上部シールド（下部磁極）
23ライトギャップ
24上部磁極
25コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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