(57)【要約】【課題】トンネル磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッドにおいて、高出力かつ高帯域を両立可能とする。【解決手段】下部磁気シールドと、上部磁気シールドと、下部磁気シールド上に形成された第１の電極層と、第１の電極層の一端上に、第１の絶縁層を介して積層された第１の強磁性体層と、第１の電極層の他端上に、第２の絶縁層を介して積層された第２の強磁性体層と、第１の強磁性体層に接続されている検出電極と、第２の強磁性体層と前記上部磁気シールドとを電気的に接続する第２の電極層とを備えることにより、第１の強磁性体層及び絶縁層間の容量を極めて小さくすることが可能となり、検出信号の高帯域化ができる。【選択図】  図１
2004342241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部磁気シールドと、
上部磁気シールドと、
前記下部磁気シールド上に形成された第１の電極層と、
前記第１の電極層の一端上に、第１の絶縁層を介して積層された第１の強磁性体層と、
前記第１の電極層の他端上に、第２の絶縁層を介して積層された第２の強磁性体層と、
前記第１の強磁性体層に接続されている検出電極と、
前記第２の強磁性体層と前記上部磁気シールドとを電気的に接続する第２の電極層とを備え、
前記第２の電極層から、前記第２の絶縁層を通って前記第２の強磁性体層と第１の電極層との間にトンネル電流が流れ、外部磁界が印加されると第１の強磁性体層の磁化の向きが変化することを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第２の強磁性体層にバイアス磁界を印加するバイアス層を備えることを特徴とする請求項１記載の磁気再生ヘッド。
【請求項３】
前記第２の強磁性体層上に反強磁性層が積層され、前記反強磁性層は第２の強磁性体層の磁化の向きを固定することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第２の強磁性体層の保磁力は、前記第１の強磁性体層の保磁力よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記第１の強磁性体層の両端側には、永久磁石膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第１の絶縁層及び第１の強磁性体層は、前記第１の電極層の媒体対向面側に形成され、前記第２の絶縁層及び第２の強磁性体層は、前記第１の電極層の媒体対向面とは反対側に形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記第２の強磁性体層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎの少なくとも一つの酸化物あるいは化合物を含有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
前記強磁性第２の強磁性体層は、Ｆｅ３Ｏ４を含有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
前記第１の電極層は、Ａｌ、Ｃｕないしそれらを含む合金であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記第１の電極層は、ＧａＡｓをベースとした半導体化合物であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】
前記第２の絶縁層が、ＧａＡｓにＩｎないしＡｌが添加された化合物であり、前記第２の強磁性体層が強磁性体半導体であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項１２】
前記第２の強磁性体層がＭｎが添加されたＧａＡｓ、ＣｒＳｂ、ＣｒＡｓ、Ｍｎが添加されたＧａＮのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項１３】
更に、下部磁気コアと、先端部で磁気ギャップ膜を介して下部磁気コアと結合し、後端部では磁性体により形成されたバックコンタクト部により直接下部磁気コアと結合した上部磁気コアと、上部磁気コア及び下部磁気コアとの間に形成された非磁性層をと有する記録部を備えることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項１４】
磁気記録媒体と磁気ヘッドとを備え、
前記磁気ヘッドは、下部磁気シールドと、上部磁気シールドと、前記下部磁気シールド上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層の一端上に、第１の絶縁層を介して積層された第１の強磁性体層と、前記第１の電極層の他端上に、第２の絶縁層を介して積層された第２の強磁性体層と、前記第１の強磁性体層に接続されている検出電極と、前記第２の強磁性体層と前記上部磁気シールドとを電気的に接続する第２の電極層とを備え、前記第２の電極層から、前記第２の絶縁層を通って前記第２の強磁性体層と第１の電極層との間にトンネル電流が流れ、外部磁界が印加されると第１の強磁性体層の磁化の向きが変化することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体からの漏洩磁束を検出して情報を再生する磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い、記録ビットのトラックサイズは微小化の一途をたどり、これに伴い磁気再生ヘッドには一層の高感度化が求められている。特に、近年、文献１（日経エレクトロニクスの第７７４号（２０００年７月１７日）の第１７７頁から７７４頁）に記載されているように、次世代の超高感度磁気センサーとしてトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）膜を用いた磁気再生ヘッドが注目されている。
【０００３】
この文献１では、下部磁気シールド上に電極、軟磁性自由層、非磁性絶縁層、強磁性固定層、強磁性固定層の磁化方向を固定する反強磁性層、電極が順次が積層されてなる積層膜を形成した後パターニングを行い、積層膜の両端に非磁性自由層の磁化方向を安定化するための硬質磁性層および上部磁気シールド、下部シールドを絶縁するため絶縁膜を有するヘッド構造が開示されている。
【０００４】
さらに最近、ＴＭＲ効果を用いるセンサーとして、例えば、文献２（ネイチャーの第４１６巻、７１３頁から７１５頁（Ｎａｔｕｒｅ，  Ｖｏｌ．４１６，  ｐｐ．７１３−７１５，  ２００２））に記載されているように、Ａｌ金属電極層の上の異なった位置に二つの絶縁層／強磁性体層の積層膜を形成し、その第１の強磁性体層からＡｌ電極層に電流を通電し、他方の絶縁層／強磁性体層の積層膜の直下のＡｌ電極部分まで偏極スピンを拡散させ、第２の強磁性体層の磁化の向きの変化による抵抗変化を検出するという新しいタイプのＴＭＲセンサーが提案されている。
【０００５】
【非特許文献１】
日経エレクトロニクスの第７７４号（２０００年７月１７日）の第１７７頁から７７４頁
【非特許文献２】
ネイチャーの第４１６巻、７１３頁から７１５頁（Ｎａｔｕｒｅ，  Ｖｏｌ．４１６，  ｐｐ．７１３−７１５，  ２００２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上の従来例には以下のような課題がある。
【０００７】
上記文献１に開示される将来の超高密度磁気再生ヘッド用のＴＭＲヘッドは、再生分解能を向上するため、一対の磁気シールドの距離をできるだけ小さくすることが要請されており、このため、下部電極は直接下部シールド上に形成され、その上に反強磁性層、下部強磁性体層、障壁層、上部強磁性体層、上部電極が形成された構造となっている。検出電流は、上下のシールドを介して供給される。
【０００８】
ＴＭＲヘッドを等価回路とみなし、Ｒ：ＴＭＲヘッド電極間の抵抗、Ｃ：一対ののシールド間の容量、Ｌ：電極配線のインダクタンスとした場合、このような回路では、検出信号の帯域はＲとＣの積の逆数に比例する。したがって、ＴＭＲヘッドにおいて将来の高速転送化の実現のためには、ＲＣ積を極めて小さくする必要がある。
【０００９】
しかしながら、高密度化とともに磁気記録媒体のトラック幅は減少していくため、センサー面積に比例するＲの値は、高密度化とともに増加する。この原理的な問題を回避し、将来の超高記録密度の磁気記録再生装置に好適なトンネル磁気抵抗型ヘッドを実用化するには、ヘッド抵抗を極めて小さくする必要があるが、そのためには非磁性絶縁層であるＡｌ酸化物の膜厚を極めて薄くしなければならない。これは工業的に考えると極めて困難である。
【００１０】
また、上記文献２では、信号検出に用いる第２の強磁性体層／絶縁層に電流を通電しないため、上記のような帯域の問題が回避できる可能性があるが、そのＴＭＲ比は上記文献１に記載のセンサー膜に比べ低く、高出力化が困難である。
【００１１】
また、従来のＴＭＲヘッドは、室温で数１０％以上の大きな抵抗変化を示すが、その抵抗が大きいため、従来のシールド間に直列にＴＭＲ膜を配置する構造では、検出帯域を大きくすることができない。また、将来の高密度化に伴いヘッドの信号検出部の面積が小さくなると、さらに抵抗が増加し、再生ヘッドとして使用できなくなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような従来の実状に鑑みて提案されたものであり、高出力かつ高帯域を両立可能な、トンネル磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る磁気ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置は、下部磁気シールドと、上部磁気シールドと、下部磁気シールド上に形成された第１の電極層と、第１の電極層の一端上に、第１の絶縁層を介して積層された第１の強磁性体層と、第１の電極層の他端上に、第２の絶縁層を介して積層された第２の強磁性体層と、第１の強磁性体層に接続されている検出電極と、第２の強磁性体層と前記上部磁気シールドとを電気的に接続する第２の電極層とを備え、第２の電極層から、第２の絶縁層を通って第２の強磁性体層と第１の電極層との間にトンネル電流が流れ、外部磁界が印加されると第１の強磁性体層の磁化の向きが変化することを主な特徴とする。
【００１４】
以上のように構成される本発明に係る磁気ヘッド及び磁気記録再生装置は、信号検出部である第１の強磁性体層及び絶縁層に、大きな面積を有する一対のシールドが接続されていないので、その間の容量を極めて小さくすることが可能であり、高帯域かつ超高感度を実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用するのに望ましい磁気ヘッドについて詳細に説明する。
【００１６】
本発明を適用した磁気ヘッドは、主な構成要件として、下部磁気シールドと、上部磁気シールドと、下部磁気シールド上に形成された第１の電極層と、第１の電極層の一端上に、第１の絶縁層を介して積層された第１の強磁性体層と、第１の電極層の他端上に、第２の絶縁層を介して積層された第２の強磁性体層と、第１の強磁性体層に接続されている検出電極と、第２の強磁性体層と前記上部磁気シールドとを電気的に接続する第２の電極層とを備える。
【００１７】
この磁気ヘッドでは、第２の電極層から、第２の絶縁層を通って第２の強磁性体層と第１の電極層との間にトンネル電流が流れ、外部磁界が印加されると第１の強磁性体層の磁化の向きが変化している。
【００１８】
この磁気ヘッドには、第２の強磁性体層にバイアス磁界を印加するバイアス層を設けることが好ましい。
【００１９】
また、磁気ヘッドにおいて、第２の強磁性体層（ピン層）の保磁力を、第１の強磁性体層（フリー層）の保磁力よりも大きく設定してもよい。あるいはまた、磁気ヘッドにおいて、第２の強磁性体層の磁化の向きを一方向に固定してもよい。特に磁化方向の固定を、第２の強磁性体層に接触して形成した反強磁性層によって行う。
【００２０】
さらにまた、磁気ヘッドにおいて、第１の強磁性体層の左右に第１の強磁性体層の磁区構造を均一化するための永久磁石膜を形成することがよい。
【００２１】
磁気ヘッドの各層を構成する材料としては、第２の強磁性体層は、強磁性固定層がＣｏ、Ｃｒ、Ｍｎの少なくとも一つの酸化物あるいは化合物で形成する。あるいは、強磁性第２の強磁性体層がＦｅ３Ｏ４で形成する。
【００２２】
第１の電極層は、Ａｌ、Ｃｕないしそれらを含む合金で形成することがよい。あるいはまた、第１の電極層をＧａＡｓをベースとした半導体化合物で形成することがよい。
【００２３】
特に、ＧａＡｓをベースとした半導体化合物で形成された電極層の上にＧａＡｓにＩｎないしＡｌが添加された化合物からなる絶縁層と強磁性体半導体層を形成することがよい。また、強磁性半導体として、Ｍｎが添加されたＧａＡｓ、ＣｒＳｂ、ＣｒＡｓ、Ｍｎが添加されたＧａＮのいずれかを用いることがよい。
【００２４】
なお、この磁気ヘッドでは、外部から印加される磁界が略ゼロである場合において、二つの強磁磁性層のうち、第２の強磁性体層の磁化方向が媒体との対向面と垂直方向に、第１の強磁性体層の磁化方向が媒体との対向面と平行方向に設定されている。
【００２５】
また、この磁気ヘッドは、更に、下部磁気コアと、先端部で磁気ギャップ膜を介して下部磁気コアと結合し、後端部では磁性体により形成されたバックコンタクト部により直接下部磁気コアと結合した上部磁気コアと、上部磁気コア及び下部磁気コアとの間に形成された非磁性層とを備える誘導型薄膜磁気ヘッドであってもよい。
【００２６】
次に、本発明を適用した磁気記録再生ヘッドの具体的な実施例として、第１の実施例を図１に示す。
【００２７】
図１（ａ）は、本発明による磁気再生ヘッドの斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’の線で切った断面図である。
【００２８】
図１において、下部磁気シールド１０１の上に絶縁層１０２が形成され、さらに絶縁層１０２の上に第１の電極層１０３が形成されている。さらに、第１の電極層上１０３には、媒体対向面側に第１の絶縁層１０４および強磁性体層（フリー層）１０５が形成され、媒体対向面から遠い位置に第２の絶縁層１０８、第２の強磁性体層（ピン層）１０９、第２の強磁性体層１０９の磁化の方向を媒体対向面と略垂直方向に固定する反強磁性層１１０、および第２の電極層１１２がこの順に積層されている。
第１の電極層１０３は、媒体対向面から離れた位置に設けられた第３の電極層１１１を介して下部シールド１０１に電気的に接続されている。また、第１の強磁性体層１０５には、ＴＭＲ効果によって発生した電圧変化を検出するための検出電極１１４が接触して設けられている。
【００２９】
第２の電極層１１２は、上部シールド１１３に電気的に接続されている。ここで、検出に用いる電流は、第２の電極１１２、反強磁性層１１０、第２の磁性層１０９、第２の絶縁層１０８、第１の電極層１０３を通り、下部シールド１０１へと流れる。ＴＭＲ効果の検出電圧は、第１の強磁性体層に接触して設けられた検出電極１１４と第１の電極層１０３の間の電圧変化として観測される。
【００３０】
また、第１の強磁性体層（フリー層）１０５の両サイドには、第１の強磁性体層１０５の磁区構造を均一化し、かつその磁化方向を媒体対向面と略平行に向けるための永久磁石膜１０７が、絶縁層１０６を介して形成されている。
【００３１】
なお、第１の電極層１０３には、第３の電極層１１１が接続されていてもよい。第３の電極層１１１を設けることにより、磁気ヘッドの製造プロセスを簡略化することができる。
【００３２】
次に、本ＴＭＲヘッドの動作について、図２を用いて説明する。
【００３３】
図２（ａ）は、図２（ｂ）の第１の電極層内に設けられた座標ｘの位置における上向きスピンの密度（μ↑）と下向きスピンの密度第２の電極層１１２を表している。ｘ＝０は図２（ｂ）の第２の強磁性体層１０９の中心とする。
【００３４】
ここで上記のように、上部シールド１１３から下部シールド１０１に電流を通電すると、強磁性体層１０９は強磁性体なので、強磁性体１０９から数の異なった上向きスピン電子と下向きスピン電子が電極１０３に注入される。
【００３５】
図２（ａ）では、強磁性体材料として負に分極した材料を想定しているので、下向きスピンの数の方が上向きスピンの数より多く電極層１０３注入される。電極層１０３が、例えばＡｌのようにスピン拡散長が室温でも大きな物質である場合、これらのスピンは電流が流れていない第１の強磁性体１０５の方向へ拡散していく。
【００３６】
点線で示された第１の強磁性体層１０５の中心直下では、その数は減るものの、やはり下向きスピンの数のほうが上向きスピンの数より多い状況が保たれる。これは実効的に電極そう１０３がスピン分極していると見なせる状況であり、上部にある強磁性体層１０５の磁化の方向によってＭＲ比が変化する、いわゆるトンネル磁気抵抗効果が観測される。
【００３７】
図１に示す本発明を適用した磁気ヘッドでは、電流が、上部シールド１１３から、信号の非検出部ＴＭＲ部である第２の強磁性体層１０９／絶縁層１０８を通り、下部シールド１０１へと流れる。一方、信号検出部である第１の強磁性体層１０５／絶縁層１０４には、大きな面積を有する上下のシールド（１０１，１１３）が接続されていないので、その間の容量を極めて小さくできる。また、絶縁層１０５の面積が極めて小さいので、その間の容量を極めて小さくできる。
【００３８】
このため、課題で指摘したＣＲ積は、将来の高密度磁気再生ヘッドで用いる程度に低くすることが可能である。例えば、絶縁層１０５としてＡｌ２Ｏ３を用いる場合、面積・抵抗積として１０Ω・μｍ２は安定して得ることができるが、その場合５０×５０ｎｍの検出部面積を仮定した場合、抵抗Ｒは４ｋΩとなる。
【００３９】
しかし、容量自身も０．０１ｐＦ以下とできるので、ＣＲ＜４×１０−１１となり、帯域ｆ＝（２πＲＣ）−１＞４ＧＨｚとできる。この周波数は、強磁性体の強磁性共鳴周波数と同程度であり、従って、本ＴＭＲヘッドは、強磁性体材料の限界の周波数まで十分使用可能で、将来の高転送速度化にも十分対応が可能である。
【００４０】
さて、前述の非特許文献１には、図７（ａ）に示す従来の超高密度磁気再生ヘッド用のＴＭＲヘッドが開示されている。将来の超高密度磁気再生ヘッド用のＴＭＲヘッドは、再生分解能を向上するため、磁気シールド７０１、７０８の距離をできるだけ小さくすることが要請されており、このため、下部電極７０２は直接下部シールド７０１上に形成され、その上に反強磁性層７０３、下部強磁性体層７０４、障壁層７０５、上部強磁性体層７０６、上部電極７０７が形成された構造となっている。検出電流は、上下のシールドを介して供給される。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）で示されたＴＭＲヘッドの等価回路である。
【００４１】
この非特許文献１によると、ＴＭＲ効果によって得られる抵抗変化量ΔＲは、下記数１のように示される。
【００４２】
【数１】
2004342241.tif 000003
【００４３】
ここで、Ｐ１、Ｐ２は第１、第２の強磁性体層のスピン分極率、λは第１の電極層におけるスピン拡散長、σは第１の電極層の導電率、Ａは第１電極層の断面積、Ｌは二つの電極層の距離である。大きなΔＲを得るには、材料の最適化が必要である。
【００４４】
そこで次に、本発明で用いた上記各層の構成材料を詳述する。前記、第１の強磁性体層１０３は媒体の磁化方向の変化を鋭敏に観測するフリー層であり、良好な軟磁気特性が必要なため、軟磁気特性が優れたＮｉＦｅ  ないしＮｉＦｅとＣｏＦｅの合金を用いた。このとき、強磁性体層の分極率Ｐ１は約０．４である。第１の絶縁層材料としては例えば良好な特性が得られているＡｌ２Ｏ３が好適であるが、例えばＭｇ、Ｔａ、Ｈｆ等の酸化物やＳｒＴｉＯ３、あるいはＡｌＮ、ＴｉＮ等の窒化物を用いることもできる。
【００４５】
第１の電極層１０３の材料としては、スピン拡散長が大きくかつ導電率σが小さいＡｌ、Ｃｕが好適である。これらの膜の上には良好なＡｌ２Ｏ３等の酸化物ができるというメリットもある。
【００４６】
第２の強磁性体層１０９の材料は、第１の強磁性体層１０５に比べ選択肢が広いが、上記数１に示される式（１）より分極率Ｐ２の高い材料、例えばハーフメタル材料を用いることが望ましい。本実施例では室温ハーフメタル酸化物であるＦｅ３Ｏ４を用いた。このほか、ＬａＳｒＭｎＯ、ＳｒＦＭｎＯ、ＬａＣａＭｎＯ等のペロブスカイト型のハーフメタル酸化物を用いることも可能である。例えば、第２の障壁層材料１０８としてＴｉＮを用いた場合、その上に形成したＦｅ３Ｏ４の分極率Ｐ２は０．８以上であった。
【００４７】
反強磁性材料１１０、は上記で選択した第２の強磁性体層１０９に合わせて選択する必要がある。例えば、第２の強磁性体層１０９としてＦｅ３Ｏ４を選択した場合は、ＣｒＭｎＰｔを用いることが好ましい。
【００４８】
以上のような材料を用い、第１の電極層の幅、すなわち再生トラック幅を５０ｎｍ、二つの強磁性体層１０５と１０９の間の距離Ｌを、Ａｌの室温におけるスピン拡散長である３５０ｎｍした場合、得られる抵抗変化量は、室温で２００ｍΩという大きな値であり、従来例の約２０倍であった。これは、本ＴＭＲヘッドでは、第２の強磁性体層１０９に分極率の高いハーフメタル材料を使用し、かつその磁化方向を良好な磁化固定特性を示す反強磁性層であるＣｒＭｎＰｔで固定したこと等によると考えられる。
【００４９】
このほか、式（１）からわかるように、導電率が小さく、大きなスピン拡散長を有する材料、例えばＧａＡｓ等の半導体を、第１の電極層１０３に用いることも大きな抵抗変化量を得るために有効である。
【００５０】
例えば、ＳｉドープのＧａＡｓの室温における導電率は約１０４Ω−１・ｍ−１であり、Ａｌのそれより３桁小さいので、従来例より２から３桁大きな抵抗変化量が期待できる。この場合、障壁層１０８、１０４としてはＡｌないしＩｎを含有したＧａＡｓを用い、強磁性体層１０９、１０５としては、ＧａＡｓと同じ結晶構造をしている強磁性半導体、例えば、ＭｎドープのＧａＡｓ、ＣｒＡｓ、ＣｒＳｂ、ＭｎドープＧａＮ等を用いることが望ましい。特にＣｒＡｓ、ＣｒＳｂ、ＭｎドープＧａＮは、室温でハーフメタリックな特性を示す強磁性半導体であり、室温で大きな抵抗変化率を得ることができる。
【００５１】
図３は、本発明の第２の実施例を表す断面図である。本実施例では、第１の実施例と比較して、反強磁性層１１０がなく、代わりに保磁力の小さい第１の強磁性体層３０１と、それより保磁力が大きい第２の強磁性体層３０２が用いられている。
【００５２】
図４は、これまでの実施例のいずれかの磁気再生ヘッド上に誘導型の磁気記録ヘッドを形成してなる磁気記録再生ヘッドの例を示したものである。図４では、例として図１の第１実施例の磁気再生ヘッドを応用した例を示したが、その他の実施例の場合も磁気再生ヘッドの部分を入れ替えるのみで、同様の磁気記録再生ヘッドが構成できる。
【００５３】
図４において、基板上に、図１の磁気再生ヘッドを形成したのち、非磁性の絶縁層を形成し、その上に下部磁気コア４０４およびバックコンタクト４０２を介して下部磁気コアと接続された上部磁気コア４０１を形成する。バックコンタクトの周りには、絶縁層４０５に囲まれて、磁気コアに磁束を誘起するために用いられるコイル４０３が形成されている。以上の磁気記録再生ヘッドを面内方向に磁化される面内磁気記録媒体４０６に近接して設置し、情報の記録再生を行う。
【００５４】
図５は、これまでの実施例のいずれかの磁気再生ヘッド上に単磁極型の垂直磁気記録ヘッドを形成してなる磁気記録再生ヘッドの例を示したものである。図５では、例として図１の磁気再生ヘッドを応用した例を示したが、その他の実施例の場合もトンネル磁気抵抗型磁気再生ヘッドの部分を入れ替えるのみで、同様の磁気記録再生ヘッドが構成できる。
【００５５】
図５において、基板上に、図１の磁気再生ヘッドを形成したのち、非磁性の絶縁層を形成し、その上に下部磁気コア５０４およびバックコンタクト５０２を介して下部磁気コアと接続された単磁極型の上部磁気コア５０１を形成する。バックコンタクトの周りには、絶縁層５０５に囲まれて、磁気コアに磁束を誘起するために用いられるコイル５０３が形成されている。以上の磁気記録再生ヘッドを媒体面に垂直に磁化される垂直磁気記録層５０７および軟磁性裏打ち層５０６からなる垂直磁気記録媒体に近接して設置し、情報の記録再生を行う。
【００５６】
図６は、図１から図５の実施例で記載した磁気再生ヘッドおよび磁気記録ヘッドを搭載したスライダ６０１と記録円板６０２を搭載した磁気記録再生装置を示す図である。記録円板６０２は、ベース６０３に固定されたスピンドルモータ（図示せず）に接続された軸６０４に取り付けられている。記録円板６０２はスピンドルの回転により回転運動し、スライダ６０１に対し相対運動する。スライダ６０１は、サスペンション６０５に固定され、さらにサスペンション６０５はアーム６０６に取り付けられている。アーム６０６は、可動機構６０７により軸６０４の回りを回転し、記録円板６０２の半径方向にスライダ６０１を移動させ、情報トラックのアクセスならびに所定の情報トラックに対するトラッキング動作を行う。ベース６０３に取り付けられたインターフェース６０８には、コネクタ６０９が接続され、コネクタ６０９に接続されたケーブルを通して、本装置を駆動するための電源の供給、装置に対する記録再生命令、記録情報の入力、再生情報の出力等が行われる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、超高感度で高転送速度を可能とするトンネル磁気再生ヘッド及びそれを用いた磁気記録再生ヘッド及びそれらを用いた、超高密度磁気記録再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気再生ヘッドの第１の実施例を示す図で、（ａ）は斜視図、  （ｂ）は断面図である。
【図２】本発明による磁気再生ヘッドの動作原理を示す図で、（ａ）はスピン偏極電子の空間分布を表す図、（ｂ）はヘッドの断面図である。
【図３】本発明による磁気再生ヘッドの第２の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明のトンネル効果型磁気再生ヘッドと誘導型磁気記録ヘッドからなる磁気記録再生ヘッドの断面図である。
【図５】本発明のトンネル効果型磁気再生ヘッドと垂直記録用の単磁極磁気記録ヘッドからなる磁気記録再生ヘッドの断面図である。
【図６】本発明の図１から図５の実施例のいずれかの磁気再生ヘッド、あるいは磁気記録再生ヘッドを搭載した磁気記録再生素装置を示す図である。
【図７】従来の超高密度磁気再生ヘッド及びその等価回路を示す図。
【符号の説明】
１０１・・・下部シールド、１０２・・・絶縁層、１０３・・・第１の電極層、１０４・・・第１のトンネル絶縁層、１０５・・・第１の強磁性体層、１０６・・・絶縁層、１０７・・・磁区制御用の永久磁石、１０８…第２のトンネル絶縁層、１０９…第２の強磁性体層、１１０…反強磁性層、１１１…第３の電極層、１１２…第２の電極層、１１３…上部シールド、１１４・・・検出電極、３０１・・・第１の強磁性体層、３０２・・・第２の強磁性体層、４０１・・・上部磁気コア、４０２・・・バックコンタクト、４０３・・・コイル、４０４・・・・下部磁気コア、４０５・・・絶縁層、４０６・・・面内記録媒体、５０１・・・上部磁５０５・・・絶縁層、５０６・・・軟磁性裏打ち層、５０７・・・垂直磁気記録層、６０１・・・基板、６０２・・・記録円板、６０３・・・ベース、６０４・・・軸、６０５・・・サスペンション、６０６・・・アーム、６０７・・・可動機構、６０８・・・インターフェース、６０９・・・コネクタ。
【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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