(57)【要約】【課題】温度上昇に対する磁気的安定性を向上させた磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッド及び磁気媒体ドライブ装置を提供する。【解決手段】複数のＭＲ読出しヘッド素子を有する磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドであって、各ＭＲ読出しヘッド素子が、下部シールド層と、上部シールド層と、下部シールド層及び上部シールド層間にシールドギャップ層を介して形成されたＭＲ積層体とを備えており、このＭＲ積層体が下部シールド層側から積層された下地層、磁化固定層、非磁性スペーサ層及び磁化自由層を含んでおり、下地層がＮｉＣｒ層からなり、磁化固定層が下地層上に積層されたＩｒＭｎによる反強磁性層とこの反強磁性層上に積層された強磁性層とを有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁気抵抗効果読出しヘッド素子を有する磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドであって、前記各磁気抵抗効果読出しヘッド素子が、下部シールド層と、上部シールド層と、該下部シールド層及び該上部シールド層間にシールドギャップ層を介して形成された磁気抵抗効果積層体とを備えており、該磁気抵抗効果積層体が下部シールド層側から積層された下地層、磁化固定層、非磁性スペーサ層及び磁化自由層を含んでおり、前記下地層がニッケルクロム層からなり、前記磁化固定層が該下地層上に積層されたイリジウムマンガンによる反強磁性層と該反強磁性層上に積層された強磁性層とを有していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記反強磁性層上に積層された前記強磁性層が第１のコバルト鉄層であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記磁化固定層が、下部シールド層側から積層された前記反強磁性層、前記第１のコバルト鉄層、第１のルテニウム層及び第２のコバルト鉄層による多層構造を有していることを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記反強磁性層を構成するイリジウムマンガンの、１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布が、全温度領域におけるブロッキング温度分布の２５％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記各磁気抵抗効果読出しヘッド素子が、磁気抵抗効果積層体の積層面と平行の方向にセンス電流を流す構造の磁気抵抗効果読出しヘッド素子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記非磁性スペーサ層が銅層からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記磁化自由層が、下部シールド層側から積層された第３のコバルト鉄層、ニッケル鉄層及び第２のルテニウム層による多層構造を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記各磁気抵抗効果読出しヘッド素子が、前記磁気抵抗効果積層体に電気的に接続されたリード導体層を備えており、該リード導体層と当該薄膜磁気ヘッドの基板及び/又は前記下部シールド層との間に電気抵抗層が接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記各磁気抵抗効果読出しヘッド素子が、前記磁気抵抗効果積層体に電気的に接続されたリード導体層を備えており、該リード導体層と当該薄膜磁気ヘッドの前記上部シールド層との間に電気抵抗層が接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記各磁気抵抗効果読出しヘッド素子が、前記磁気抵抗効果積層体に電気的に接続されたリード導体層を備えており、前記複数の磁気抵抗効果読出しヘッド素子のうちの少なくとも２つの磁気抵抗効果読出しヘッド素子における前記リード導体層間に電気抵抗層が接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】
前記電気抵抗層が、タンタル層であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドと、該薄膜磁気ヘッドに対向する磁気媒体と、該磁気媒体及び前記薄膜磁気ヘッドを相対的に移動させる駆動システムとを備えたことを特徴とする磁気媒体ドライブ装置。
【請求項１３】
前記磁気媒体が、磁気テープであることを特徴とする請求項１２に記載の磁気媒体ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッド素子を備えており、磁気記録媒体と摺動して動作する薄膜磁気ヘッド及びこの薄膜磁気ヘッドを備えた磁気媒体ドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドにおいては、その動作時温度(１５０℃以下)において、安定した再生動作の行われることが要求される。特に、スピンバルブ巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）読出しヘッド素子を有する薄膜磁気ヘッドにおいては、その交換磁気異方性を評価する一方向異方性定数、即ち交換結合磁界が大きな値に保たれ、これが消失する温度であるブロッキング温度ＴＢが高い反強磁性材料層を用いることが望まれる。
【０００３】
特許文献１には、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドではないが、磁気ディスク等の磁気媒体上を浮上して記録再生動作を行う浮上型の薄膜磁気ヘッドとして、スピンバルブＧＭＲ読出しヘッド素子の反強磁性層にイリジウムマンガン（ＩｒＭｎ）を用いることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０３２５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているように、ＩｒＭｎ合金は、ブロッキング温度が比較的高くかつブロッキング温度の低温成分が少なく、さらに交換結合磁界（Ｈｅｘ）が大きいという優れた特性を有している。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の薄膜磁気ヘッドのように、ＩｒＭｎによる反強磁性層を単に設けただけでは、十分な交換結合磁界を得ることが難しく、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドにおける耐熱安定性を高めることができない。
【０００７】
従って本発明の目的は、温度上昇に対する磁気的安定性を向上させた磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッド及び磁気媒体ドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、複数のＭＲ読出しヘッド素子を有する磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドであって、各ＭＲ読出しヘッド素子が、下部シールド層と、上部シールド層と、下部シールド層及び上部シールド層間にシールドギャップ層を介して形成されたＭＲ積層体とを備えており、このＭＲ積層体が下部シールド層側から積層された下地層、磁化固定層、非磁性スペーサ層及び磁化自由層を含んでおり、下地層がニッケルクロム（ＮｉＣｒ）層からなり、磁化固定層が下地層上に積層されたＩｒＭｎによる反強磁性層とこの反強磁性層上に積層された強磁性層とを有している薄膜磁気ヘッドが提供される。
【０００９】
複数のＭＲ読出しヘッド素子を有する磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドにおける各ＭＲ読出しヘッド素子がＮｉＣｒ層からなる下地層上にＩｒＭｎ層による反強磁性層を積層し、その上に強磁性層を積層したＭＲ積層体を備えているため、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドの動作時温度である１５０℃以下の温度環境下において、ＩｒＭｎ層／強磁性層間に強い交換結合磁界Ｈｅｘが発生し、耐熱的安定性が大幅に向上する。その結果、ＭＲ読出しヘッド素子の挟ギャップ化に対応可能となる。さらに、ＮｉＣｒ層／ＩｒＭｎ層の組み合わせにより、摺動ヘッド特性に対するエレクトロマイグレーション（ＥＭ）耐性が格段に向上する。
【００１０】
反強磁性層上に積層された強磁性層が第１のコバルト鉄（ＣｏＦｅ）層であることが好ましい。
【００１１】
磁化固定層が、下部シールド層側から積層された反強磁性層、第１のＣｏＦｅ層、第１のルテニウム（Ｒｕ）層及び第２のＣｏＦｅによる多層構造を有していることも好ましい。
【００１２】
反強磁性層を構成するＩｒＭｎの、１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布が、全温度領域におけるブロッキング温度分布の２５％以下（より好ましくは２０％以下）であることも好ましい。
【００１３】
各ＭＲ読出しヘッド素子が、ＭＲ積層体の積層面と平行の方向にセンス電流を流すＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｉｎ Ｐｌａｎｅ）構造のＭＲ読出しヘッド素子であることも好ましい。
【００１４】
非磁性スペーサ層が銅（Ｃｕ）層からなることも好ましい。
【００１５】
磁化自由層が、下部シールド層側から積層された第３のＣｏＦｅ層、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）層及び第２のＲｕ層による多層構造を有していることも好ましい。
【００１６】
各ＭＲ読出しヘッド素子が、ＭＲ積層体に電気的に接続されたリード導体層を備えており、リード導体層と薄膜磁気ヘッドの基板及び/又は下部シールド層若しくは上部シールド層との間に電気抵抗層が接続されていることも好ましい。
【００１７】
各ＭＲ読出しヘッド素子が、ＭＲ積層体に電気的に接続されたリード導体層を備えており、複数のＭＲ読出しヘッド素子のうちの少なくとも２つのＭＲ読出しヘッド素子におけるリード導体層間に電気抵抗層が接続されていることも好ましい。
【００１８】
上述した電気抵抗層が、タンタル（Ｔａ）層であることがより好ましい。
【００１９】
本発明によれば、さらに、上述した薄膜磁気ヘッドと、薄膜磁気ヘッドに対向する磁気媒体と、磁気媒体及び薄膜磁気ヘッドを相対的に移動させる駆動システムとを備えた磁気媒体ドライブ装置が提供される。
【００２０】
この磁気媒体が、磁気テープであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、耐熱的安定性が大幅に向上し、摺動ヘッド特性に対するＥＭ耐性が格段に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明の一実施形態として、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドを有するマルチチャネル磁気テープドライブ装置の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は図１の薄膜磁気ヘッド及びその周辺部分の構成を拡大して示す拡大斜視図である。
【００２３】
マルチチャネル磁気テープドライブ装置においては、多数のチャネルの読出しヘッド素子及び書込みヘッド素子を有する磁気媒体摺動型のマルチチャネル薄膜磁気ヘッドが使用される。例えば、ＬＴＯ（リニアテープオープン）規格を有するマルチチャネル磁気テープドライブ装置（第３世代）では、１６チャネルの読出しヘッド素子と１６チャネルの書込みヘッド素子と２チャネルのサーボ用磁気ヘッド素子と４個のボディグランド用接続パッドとを有するマルチチャネル薄膜磁気ヘッドが用いられる。
【００２４】
本実施形態は、本発明をＬＴＯ規格を有するマルチチャネル磁気テープドライブ装置に適用した場合である。もちろん、本発明は、ＬＴＯのテープドライブ装置に限定されるものではなく、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドを有するいかなるテープドライブ装置、ディスクドライブ装置、ドラムドライブ装置にも適用可能である。
【００２５】
図１及び図２において、１０は単一リールのテープカートリッジ、１１はテープカートリッジ１０から引き出された１／２インチ幅の磁気テープ１２を一時的に巻き取るテイクアップリール、１３は磁気テープ１２の往復走行方向１４に対して垂直の方向（トラック幅方向）１５に往復移動可能な摺動型薄膜磁気ヘッドをそれぞれ示している。なお、ＬＴＯ規格のテープドライブ装置における摺動型薄膜磁気ヘッドと磁気テープとの相対速度は、２〜６（ｍ／ｓ）であり、摺動型のフレクシブルディスクドライブ装置と同程度の相対速度である。
【００２６】
図３は本実施形態におけるこの薄膜磁気ヘッド１３の構成を概略的に示す斜視図である。ただし、同図では、理解を容易にするために、３つの書込み／読出し磁気ヘッド素子のみが図示されており、残りの書込み／読出し磁気ヘッド素子及び書込み／読出し磁気ヘッド素子の上に形成される層等の図示が省略されている。
【００２７】
同図において、１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃはテープベアリング面（ＴＢＳ）１３１に垂直な所定の面１３２上にトラック幅方向に沿って一列配列された１６チャネルのうちの３チャネルの書込み／読出し磁気ヘッド素子、１３３ａ、１３３ｂ及び１３３ｃは書込み／読出し磁気ヘッド素子１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃのうちの書込み磁気ヘッド素子に接続されているリード導体、１３４ａ、１３４ｂ及び１３４ｃは書込み／読出し磁気ヘッド素子１３０ａ、１３０ｂ及び１３０ｃのうちの読出し磁気ヘッド素子に接続されているリード導体、１３５はリード導体を介して１６個の書込み磁気ヘッド素子に接続されている１６対の書込み用外部接続パッド、１３６はリード導体を介して１６個の読出し磁気ヘッド素子に接続されている１６対の読出し用外部接続パッドをそれぞれ示している。
【００２８】
図４は本実施形態における各書込み／読出し磁気ヘッド素子の構成を概略的に説明するべくＴＢＳ方向から見た側面図であり、図５は各書込み／読出し磁気ヘッド素子の層構成順を説明するためにＴＢＳに垂直な方向の中心断面を表した模式図である。
【００２９】
これらの図に示すように、例えばアルティック（Ａｌ−ＴｉＣ）等による基板４０上には例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料による絶縁層４１が例えば約１μｍ厚でコーティングされており、その上には例えばコバルトジルコニウムタンタル（ＣｏＺｒＴａ）、センダスト、又はＮｉＦｅ等の軟磁性材料による下部シールド層４２が例えば約２μｍ厚で積層されている。
【００３０】
下部シールド層４２上には例えばＡｌ２Ｏ３、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の絶縁材料による下部シールドギャップ層４３が例えば約４０ｎｍ厚で積層されており、その上にはＣＩＰ−ＧＭＲ層４４と磁区制御用ハードマグネット層４５及びリード導体層とが積層されている。本発明のＭＲ積層体に対応するＧＭＲ層４４の層構成については、後に詳細に説明する。
【００３１】
磁区制御用ハードマグネット層４５は、本実施形態では、コバルトクロム白金（ＣｏＣｒＰｔ）で形成されており、リード導体層は、本実施形態では、Ｔａ層とＣｕ又は金（Ａｕ）層との多層構造となっている。
【００３２】
ＧＭＲ層４４とリード導体層及び磁区制御用ハードマグネット層４５上には、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料による上部シールドギャップ層４６が例えば約５７ｎｍ厚で積層されており、その上には例えばＣｏＺｒＴａ、センダスト、又はＮｉＦｅ等の軟磁性材料による上部シールド層４７が例えば約２．６５μｍ厚で積層されており、その上には、例えばＡｌ２Ｏ３等の絶縁材料による絶縁層４８が例えば約２００ｎｍ厚で積層されている。
【００３３】
この絶縁層４８上には、インダクティブ書込みヘッド素子における例えば高飽和磁束密度のコバルトニッケル鉄（ＣｏＮｉＦｅ）、ＮｉＦｅ等の軟磁性材料による下部磁極層４９が例えば約１．４５μｍ厚で積層されており、その上には例えばＲｕ、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料による書込みギャップ層５０が例えば約１３０ｎｍ厚で積層されており、その上には例えば高飽和磁束密度のＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ等の軟磁性材料による上部磁極層５２が約３．５μｍ厚で積層されている。
【００３４】
下部磁極層４９及び上部磁極層５２間であってＴＢＳから奥まった位置には、図示しない書込みコイル絶縁層に囲まれて書込みコイル層５１が形成されている。この書込みコイル層５１は、例えばＣｕ等の導電材料をそれぞれ約２．５μｍ厚及び約２．１μｍ厚の２段のパターンに形成されている。
【００３５】
上部磁極層５２上には例えばＡｌ２Ｏ３等の絶縁材料による絶縁層５３が例えば約４１μｍ厚で積層されており、その上には、Ａｌ−ＴｉＣ等によるクロージャ５４が接着されている。
【００３６】
これら書込み／読出し磁気ヘッド素子領域のＴＢＳ側表面には、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の保護膜５５が形成されている。
【００３７】
図６は各書込み／読出し磁気ヘッド素子、クロージャ及び基板について、ＴＢＳに垂直な方向を含む断面を表した断面図である。
【００３８】
同図に示すように、クロージャ５４を絶縁層５３上に接着することにより、基板４０及びクロージャ５４のＴＢＳに対して、書込み／読出し磁気ヘッド素子領域のＴＢＳ側の面を奥へ引っ込ませることができ、この部分にリセスが形成される。このリセス量を調整することによって、磁気テープとの摺動によるスメア等の損傷を発生させることなく、読出し磁気ヘッド素子の読出し特性を良好に維持することが可能となる。
【００３９】
本発明のＭＲ積層体に対応するＧＭＲ層４４について説明する。図５に示すように、ＧＭＲ層４４は、本実施形態では、基板４０側から、下地層を構成するＮｉＣｒ層４４ａ（５ｎｍ厚）、ピン層である反強磁性層を構成するＩｒＭｎ層４４ｂ（７ｎｍ厚）、３層構造のピンド層を構成する第１のＣｏＦｅ層４４ｃ（２ｎｍ厚）／第１のＲｕ層４４ｄ（０．８ｎｍ厚）／第２のＣｏＦｅ層４４ｅ（２．５ｎｍ厚）、非磁性スペーサ層を構成するＣｕ層４４ｆ（２．５ｎｍ厚）、４層構造のフリー層を構成する第３のＣｏＦｅ層４４ｇ（１ｎｍ厚）／ＮｉＦｅ層４４ｈ（４ｎｍ厚）／第２のＲｕ層４４ｉ（０．５ｎｍ厚）／Ｔａ層４４ｊ（２ｎｍ厚）で形成されている。
【００４０】
このように、本実施形態では、ＧＭＲ層４４は、反強磁性層が基板側に位置するボトム型であり、その反強磁性層がＩｒＭｎ層４４ｂで構成されている。このＩｒＭｎは、Ｉｒが２０±５ａｔ％、Ｍｎが８０±５ａｔ％程度の組成比であることが望ましく、この範囲の組成比であれば、磁気的特性が良好となる。なお、特性を損なわない程度の添加元素が含まれていても良いことは明らかである。
【００４１】
図７は反強磁性材料として従来から用いられていたＰｔＭｎと本実施形態で用いているＩｒＭｎとについて同様の構成で作製したＧＭＲ層サンプルにおける強磁性膜／反強磁性膜間の交換結合磁界の温度特性を表す特性図であり、横軸は温度(℃)、縦軸は交換結合磁界Ｈｅｘ（Ｏｅ）をそれぞれ示している。
【００４２】
同図から分かるように、約２５０℃以下の温度領域においてＩｒＭｎによる交換結合磁界ＨｅｘはＰｔＭｎによる交換結合磁界Ｈｅｘの２倍以上の値となっている。従って、反強磁性層にＩｒＭｎを用いることによって、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドの動作時温度である１５０℃以下の温度領域において、より安定した磁化固定(ピンニング)効果を得ることができる。
【００４３】
図８はこれらＰｔＭｎ及びＩｒＭｎについてブロッキング温度特性を表す特性図であり、横軸は温度(℃)、縦軸は磁区の変動(反転)頻度(任意単位)をそれぞれ示している。
【００４４】
同図から分かるように、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドの動作時温度である１５０℃以下の温度領域において、ＩｒＭｎの磁区変動頻度は、ＰｔＭｎの場合より低くなっており、安定した磁化固定(ピンニング)効果を得ることができる。同図に示した特性は、ＩｒＭｎ及びＰｔＭｎのＧＭＲ層サンプルについて、２５℃から約３８０℃までの間を約１．７８℃間隔で測定したデータを表したものである。以下、このデータに基づいて、１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布の、全温度領域におけるブロッキング温度分布に対する比率を算出する。ＩｒＭｎのサンプルにおける計測値が２８２℃以上で約０．００１０と一定していたことから、ＰｔＭｎのサンプルもこの数値がベースラインと判断される。そこで、ＩｒＭｎのサンプルについては、（２５℃〜２８２℃での計測値−０．００１０）の積分値を求めると、０．４１３６となり（計測点が１４５）、これが全温度領域におけるブロッキング温度分布に対応する。また、（２５℃〜１５０℃での計測値−０．００１０）の積分値を求めると、０．０８０３となり（計測点が７１）、これが１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布に対応する。１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布の、全温度領域におけるブロッキング温度分布に対する比率は、０．０８０３／０．４１３６から、１９．４（％）となった。一方、ＰｔＭｎのサンプルについては、（２５℃〜３８０℃での計測値−０．００１０）の積分値を求めると、０．４８３９となり（計測点が２００）、これが全温度領域におけるブロッキング温度分布に対応する。また、（２５℃〜１５０℃での計測値−０．００１０）の積分値を求めると、０．１３６９となり（計測点が７１）、これが１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布に対応する。１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布の、全温度領域におけるブロッキング温度分布に対する比率は、０．１３６９／０．４８３９から、２８．３（％）となった。
【００４５】
以上から、反強磁性層を構成するＩｒＭｎは、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドの動作時温度である１５０℃以下の温度領域において、ブロッキング温度分布が相対的に小さいことが分かる。このように、１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布が、全温度領域におけるブロッキング温度分布の２５％以下（より望ましくは２０％以下）の反強磁性材料を用いることが望ましい。なお、ＧＭＲ層を構成する各層の条件や、その周辺の設定及び設計条件が整えば、１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布が、全温度領域におけるブロッキング温度分布の０％である反強磁性材料を用いることが可能である。従って、１５０℃以下の温度領域におけるブロッキング温度分布の全温度領域におけるブロッキング温度分布に対する比率が、２５％以下（より望ましくは２０％以下）かつ０％以上の反強磁性材料を用いることが望ましい。
【００４６】
本実施形態では、さらに、ＩｒＭｎ層４４ｂによる反強磁性層の下地層がＮｉＣｒ層４４ａで構成されている。このＮｉＣｒは、Ｎｉ６０±１０ａｔ％、Ｃｒが４０±１０ａｔ％程度の組成比であることが望ましく、この範囲の組成比であれば良好な下地となる。なお、特性を損なわない程度の添加元素が含まれていても良いことは明らかである。
【００４７】
図９は強磁性層であるＣｏＦｅ層に下に形成されておりこれと交換結合する反強磁性層としてＩｒＭｎ層を用い、その下地層としてＮｉＣｒ層(膜厚３ｎｍ)、ＮｉＣｒ層(膜厚５ｎｍ)、Ｔａ層(膜厚５ｎｍ)及びＴａ層(膜厚３ｎｍ)をそれぞれ用いた場合のＥＭ特性、即ち出力劣化のＧＭＲ読出しヘッド素子温度依存特性、を表す特性図であり、横軸は温度(℃)、縦軸は出力変動率（％）をそれぞれ示している。なお、同図のＮｉＣｒ層(膜厚３ｎｍ)／ＩｒＭｎにおける形状の異なるプロットはロットが互いに異なることを示しており、ＮｉＣｒ層(膜厚５ｎｍ)／ＩｒＭｎにおける形状の異なるプロットはフリー層の構成が互いに異なることを示しており、Ｔａ層／ＩｒＭｎにおける形状の異なるプロットは、○がＴａ層膜厚３ｎｍ、×が膜厚５ｎｍであることを示している。
【００４８】
同図から分かるように、まず、下地層であるＮｉＣｒ層は膜厚が５ｎｍ以下であれば、大きな特性差は存在しない。そして、ＮｉＣｒ層／ＩｒＭｎ層の組み合わせにより、摺動ヘッド特性に対するＥＭ耐性が格段に向上していることが理解できる。
【００４９】
さらに、ＮｉＣｒ層／ＩｒＭｎ層／強磁性層の積層構造によれば、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドの動作時温度である１５０℃以下の温度環境下において、ＩｒＭｎ層／強磁性層間に強い交換結合磁界Ｈｅｘが発生し、耐熱的安定性が大幅に向上し、ＥＭ耐性が改善される。ＮｉＣｒ層／ＩｒＭｎ層／強磁性層の積層構造はＴａ層／ＩｒＭｎ層／強磁性層の積層構造に対して、ＭＲ比で２５％以上の向上を図れることが確認されている。
【００５０】
図３〜図６には示されていないが、本実施形態における各ＧＭＲ読出しヘッド素子のリード導体と基板４０とはＴａ層による電気抵抗層が接続されている。
【００５１】
図１０はこの電気抵抗層の接続形態を示す平面図であり、同図（Ａ）が本実施形態における構成例を示している。
【００５２】
即ち、同図（Ａ）に示すように、ＧＭＲ層４４のトラック幅方向の両端部に接続されたリード導体層５６のうちの一方にＴａ層による高抵抗（１〜１５０ｋΩ）の電気抵抗層５７の一端が接続されており、この電気抵抗層５７の他端は基板４０に接続されている。なお、リード導体層５６は、Ｔａ層(膜厚１０ｎｍ)５６ａとその上に積層されたＣｕ層（膜厚１００ｎｍ以下）又はＡｕ層（膜厚４０ｎｍ以下）５６ｂとの多層構造となっている。本発明のごとき媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドにおいては、摺動による発熱とＧＭＲ読出しヘッド素子へのセンス電流の通電による発熱とによってＧＭＲ読出しヘッド素子の温度上昇が問題となるが、このような電気抵抗層５７を設けることにより、電気エネルギを熱エネルギに置換してＧＭＲ読出しヘッド素子のＥＳＤによる破壊等の影響を防止できるのみならず、ＧＭＲ読出しヘッド素子に生じた熱を基板４０側に効果的に逃がすことができるのでその温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。
【００５３】
同図（Ｂ）は電気抵抗層の接続形態の一変更態様を示しており、この例では、ＧＭＲ層４４のトラック幅方向の両端部に接続されたリード導体層５６のうちの一方にＴａ層による高抵抗（１〜１５０ｋΩ）の電気抵抗層５７′の一端が接続されており、この電気抵抗層５７′の他端は下部シールド層４２（上部シールド層４７であっても良い）に接続されている。この変更態様におけるその他の構成及び作用効果等は、同図（Ａ）の変更態様の場合と同様である。
【００５４】
同図（Ｃ）は電気抵抗層の接続形態のさらに他の変更態様を示しており、この例では、あるＧＭＲ読出しヘッド素子におけるＧＭＲ層４４のトラック幅方向の両端部に接続されたリード導体層５６のうちの一方に、Ｔａ層による高抵抗（１〜１５０ｋΩ）の電気抵抗層５７″の一端が接続されており、この電気抵抗層５７″の他端はこれと隣接するＧＭＲ読出しヘッド素子におけるリード導体層５６のうちの一方に接続されている。この変更態様におけるその他の構成及び作用効果等は、同図（Ａ）の変更態様の場合と同様である。なお、隣接する全てのＧＭＲ読出しヘッド素子のリード導体層間に電気抵抗層を設けても良いし、一部のみのＧＭＲ読出しヘッド素子のリード導体層間に電気抵抗層を設けても良い。また、隣接していないＧＭＲ読出しヘッド素子のリード導体層間に電気抵抗層を設けても良い。
【００５５】
同図（Ｄ）は電気抵抗層の接続形態のまたさらに他の変更態様を示しており、この例では、ＧＭＲ層４４のトラック幅方向の両端部に接続されたリード導体層５６のうちの一方にＴａ層による高抵抗（１〜１５０ｋΩ）の電気抵抗層５７の一端が接続されており、この電気抵抗層５７の他端は基板４０と下部シールド層４２（上部シールド層４７であっても良い）とに接続されている。この変更態様におけるその他の構成及び作用効果等は、同図（Ａ）の変更態様の場合と同様である。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態においては、ＮｉＣｒ層／ＩｒＭｎ層／ＣｏＦｅ層の積層構造を有しているため、磁気媒体摺動型であるＬＴＯ規格の薄膜磁気ヘッドの動作時温度である１５０℃以下の温度環境下において、ＩｒＭｎ層／ＣｏＦｅ層間に強い交換結合磁界Ｈｅｘが発生し、耐熱的安定性が大幅に向上し、ＥＭ耐性が改善される。その結果、ＭＲ読出しヘッド素子の挟ギャップ化に対応可能となる。また、Ｔａ層による電気抵抗層がリード導体層に接続されているため、放熱特性が良好であり、摺動による発熱とＧＭＲ読出しヘッド素子へのセンス電流の通電による発熱とによってＧＭＲ読出しヘッド素子が温度上昇することを、効果的に抑止できる。さらにまた、下部磁極層及び上部磁極層にＣｏＮｉＦｅ層を用いること、下部シールド層及び上部シールド層にＣｏＺｒＴａ層を用いること、リード電極層にＴａ層を含む積層構造を用いることにより、摺動によるスメア発生を効果的に防止することができる。
【００５７】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態として、磁気媒体摺動型の薄膜磁気ヘッドを有するマルチチャネル磁気テープドライブ装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の薄膜磁気ヘッド及びその周辺部分の構成を拡大して示す拡大斜視図である。
【図３】図１の薄膜磁気ヘッドの構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１の各書込み／読出し磁気ヘッド素子の構成を概略的に説明するべくＴＢＳ方向から見た側面図である。
【図５】各書込み／読出し磁気ヘッド素子の層構成を説明するためにＴＢＳに垂直な方向の中心断面を表した図である。
【図６】各書込み／読出し磁気ヘッド素子、クロージャ及び基板について、ＴＢＳに垂直な方向を含む中心断面を表した断面図である。
【図７】ＰｔＭｎ及びＩｒＭｎについて交換結合磁界の温度特性を表す特性図である。
【図８】ＰｔＭｎ及びＩｒＭｎについてブロッキング温度特性を表す特性図である。
【図９】反強磁性層としてＩｒＭｎ層を用い、その下地層としてＮｉＣｒ層及びＴａ層をそれぞれ用いた場合のＥＭ特性を表す特性図である。
【図１０】電気抵抗層の接続形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  テープカートリッジ
１１  テイクアップリール
１２  磁気テープ
１３  薄膜磁気ヘッド
１４  往復走行方向
１５  垂直の方向（トラック幅方向）
４０  基板
４１、４８、５３  絶縁層
４２  下部シールド層
４３  下部シールドギャップ層
４４  ＧＭＲ層
４４ａ  ＮｉＣｒ層
４４ｂ  ＩｒＭｎ層
４４ｃ  第１のＣｏＦｅ層
４４ｄ  第１のＲｕ層
４４ｅ  第２のＣｏＦｅ層
４４ｆ  Ｃｕ層
４４ｇ  第３のＣｏＦｅ層
４４ｈ  ＮｉＦｅ層
４４ｉ  第２のＲｕ層
４４ｊ  Ｔａ層
４５  磁区制御用ハードマグネット層
４６  上部シールドギャップ層
４７  上部シールド層
４９  下部磁極層
５０  書込みギャップ層
５１  書込みコイル層
５２  上部磁極層
５４  クロージャ
５５  保護膜
５６  リード導体層
５６ａ  Ｔａ層
５６ｂ  Ｃｕ又はＡｕ層
５７、５７′、５７″  電気抵抗層
１３０ａ、１３１ａ、１３２ａ  書込み／読出し磁気ヘッド素子
１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ  リード導体
１３５  書込み用外部接続パッド
１３６  読出し用外部接続パッド
【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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