包含部分電流屏蔽層的旋轉閥頭，所述頭的生產方法和電流屏蔽方法

2023-05-02 10:06:26

專利名稱：包含部分電流屏蔽層的旋轉閥頭，所述頭的生產方法和電流屏蔽方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在磁性記錄讀取裝置中使用的磁頭、磁頭的生產方法和此磁頭的電流屏蔽方法。
相關技術的描述2.背景技術日本專利申請公開號(JP-A)No.07-73416公開了具有軟活性層和與軟活性層接觸的交換層的MR再現換能器。JP-A No.07-169026公開了使用反鐵磁耦合薄膜的旋轉閥傳感器。JP-A No.10-173252公開了包括高電阻磁性疊層的磁阻傳感器。
JP-A No.10-284768描述了具有鐵磁性自由層和與鐵磁性自由層接觸的支持反平行磁化層的磁阻元件。JP-A No.11-259824描述了包括被放置在自由層上的硬磁性薄膜的隧道磁阻頭。JP-A No.2001-230470和JP-A No.11-259824分別公開了均含有被放置在自由層上的硬磁性薄膜的磁阻元件和隧道磁阻頭。
USP No.6,023,395和JP-A No.2001-250205分別公開了薄膜磁頭，包括被放置在自由磁性層上的偏磁鐵磁性薄膜。JP-A No.05-347013和JP-A No.06-223336分別公開磁阻元件和夾住磁阻元件的反鐵磁薄膜。
JP-A No.2000-156530公開了磁阻元件，包括比如被插入在兩個磁性層之間的氧化物層。JP-A No.10-173252公開了磁阻傳感器，具有分別包含氧化物的高電阻磁性層。Digests of 25th Annual Conference onMagnetics in Japan(日本磁學第25屆年會文摘)，25p B-3，p37(2001)描述了磁阻元件，具有被插入在磁性層之間並且被放置在自由層頂部的非常薄的氧化物層。Digests of 25th Annual Conference on Magnetics inJapan，25p B-5，p39(2001)描述了使用多層磁性層的磁阻元件。JP-A No.2002-157711描述了具有具有絕緣體層的垂直於平面(CPP)結構的電流的旋轉閥頭。JP-A No.2002-176211公開了具有電流流過的小面積區域的CPP-大磁阻(GMR)元件。
使用大磁阻的高敏感性磁頭已經在實際中被使用在如GMR頭或者旋轉閥頭中。GMR頭應用在多層薄膜平面內方向上的感應電流，從而由於外部磁場產生電阻的變化，作為讀取輸出。建議傳感器和磁頭應用在多層薄膜的薄膜厚度方向上的感應電流，從而由於外部磁場產生電阻的變化，作為讀取輸出。隧道磁性電阻和垂直於平面電流(CPP)磁性電阻希望用於在這些技術中。此隧道磁阻元件包括替代旋轉閥薄膜的非磁性導電層的絕緣體間隔層。絕緣體間隔層通常包括通過氧化金屬鋁的薄膜來準備的鋁氧化物。一個垂直於平面電流的大磁阻元件包括金屬層比如Cu作為在旋轉閥薄膜中的非磁性導電層，從而對在平面內電流裝置中的高磁性電阻利用相似的物理效果。
在垂直於薄膜平面方向上應用了電流的傳感器和磁頭具有高MR比率。然而，在它們的實際使用中，它們的電阻是障礙。例如，隧道磁阻傳感器具有過高的電阻，並且當CPP大磁阻傳感器具有亞微米級尺寸的傳感器部分時，它們具有過低的電阻，並且由於此磁性記錄技術下降，以及在它們的記錄比特尺寸方面下降，因此現在它們的傳感器部分具有壓微米級尺寸。這是因為隧道磁阻裝置利用流過絕緣體間隔層的隧道電流，從而實質上具有一個高電阻，並且相反，CPP大磁阻裝置具有由金屬組成的控制磁阻的非磁性導電層，從而在垂直於薄膜平面的方向上具有很低的電阻。
應用平面內電流的傳感器基本上不會使它們的電阻隨著讀取頭感應面積的尺寸而改變。然而，應用在垂直於薄膜平面方向上的電流的傳感器使得它們的電阻與感應面積尺寸的平方成反比地改變。隨著磁性記錄裝置的記錄密度的增加，傳感器尺寸例如磁頭的傳感器部分尺寸，比如記錄道寬度和MR高度減小，從而在垂直於薄膜平面方向上的電流的傳感器電阻的顯著增加。
元件的讀取輸出與元件電阻成比例地增加，但是也受由電阻引起的噪聲的影響。來自詹森噪聲(熱噪聲)的噪聲隨著部件電阻的增加而增加。在此方面，信噪比(S/N)隨著在隧道磁阻系統和其它讀取系統中面積的減少而減少，其中在其它讀取系統中每一面積的電阻很高。相反地，CPP大磁阻系統和其它具有每一面積低電阻的系統隨著面積的減小而具有增加的S/N，並且作為磁頭呈現出高的讀取性能。相應地，隧道磁阻元件必須具有減小的電阻，並且相反地，CPP高磁阻元件必須在垂直於薄膜平面的方向上具有增加的電阻。
為了增加在CPP大磁阻元件中的電阻的一個可能的解決辦法是增加薄膜的厚度，即使此技術增加兩倍電阻。然而，電阻必須被增加10至1000倍，以便產生在最新的磁性記錄系統中需要的足夠電阻。另一個方面，提供一種技術，其中大磁阻多層薄膜部分地包括高電阻半金屬或者氧化物、或者具有高電阻鐵磁性物質或者氧化物的金屬顆粒狀混合物(例如JP-A No.10-173252)，但是此技術不會產生足夠的優點。
最有效的技術是減小或者屏蔽在垂直於薄膜平面方向上流過電流的面積。當面積被減小到十分之一時，傳感器部件的電阻增加10倍，並且當面積被減小到百分之一時，傳感器部件的電阻增加100倍。然而，在傳統的技術中，被應用在垂直於薄膜平面方向上的電流區域由幾何尺寸所確定，比如對應於磁性記錄系統記錄密度的記錄道寬度來確定，並且不能夠簡單地被減小到十分之一至百分之一。根據傳統技術，此大磁阻薄膜不能夠在例如記錄道寬度的十分之一的尺寸內被構圖。
用於替代通過構圖一個非常精細的大磁阻多層薄膜來減少面積，即使應用在垂直於薄膜平面方向上電流的端部面積(電極)或者在端部和大磁阻多層薄膜之間的接觸面積能夠被減小到一個很小的面積，這也不能解決問題。至於其尺寸，當此被屏蔽部分遠離作為呈現大磁阻的非磁性導電層的非磁性中間層時，增寬在垂直於薄膜平面方向上的流動的電流，此時電流在被屏蔽部分到大磁阻多層薄膜中的中間層之間移動。從而電流具有一個大的面積，在此區域中實質上產生大磁阻，並且儘管元件的電阻增加，通過大磁阻引起的MR比率會減小。電流的增寬是通過被屏蔽部分和環繞被屏蔽部分的物質之間的電阻的布置或者設置來確定的。僅僅被屏蔽層的布置和結構的控制就能夠產生高的讀取輸出。
當反鐵磁薄膜被用於實質上固定鐵磁性被固定層的磁化，從而允許電流在垂直於薄膜平面方向上流動時，通過反鐵磁薄膜的高電阻和大厚度引起的高電阻構成大部分元件的電阻，從而減小了大量的輸出。這個問題也必須被得到解決。在簡單的計算中，當反鐵磁薄膜具有的厚度是大磁阻多層薄膜的其它部分厚度的1至1.5倍，並且電阻率大約是其它部件的6倍時，在垂直於薄膜平面方向上的反鐵磁薄膜的電阻大約是其它部分的6至10倍。即使大磁阻多層薄膜實質上呈現出100％MR比率，具有起串聯電阻作用的反鐵磁薄膜的合成元件也僅僅能夠實質上呈現MR比率的10％至15％。
為了獲得傳感器，特別是應用在垂直於薄膜平面方向上的電流的磁頭，必須開發具有低於隧道磁阻元件並且高於CPP大磁阻元件的電阻並且具有高MR比率的元件。
此外，此應用在垂直於薄膜平面方向上的電流的傳感器必須具有磁疇控制結構，以便避免噪聲，從而在電流內平面部件中產生線性輸出。
發明概述相應地，本發明的一個目的是為了解決上述問題，並且提供一種使用磁性傳感器的磁性記錄裝置或者磁頭，它能夠產生對應於高密度記錄的高讀取輸出。更特別地，本發明的一個目的是提供一種傳感器，使用施加電流到在垂直於薄膜平面方向上的大磁阻薄膜的高敏感性磁阻元件，並且具有適當的電阻和高MR比率，和一種具有高讀取輸出的磁頭，同時提供一種使用該磁頭的磁性記錄和讀取裝置以及一種磁頭的電流屏蔽方法。
為了達到上述目的，本發明在一方面提供一種磁頭，包括呈現磁阻的多層薄膜；被放置在多層薄膜的薄膜平面的上面和下面的一對終端薄膜；和被放置在一對終端薄膜之間的電流屏蔽層，並且包括非導電區域和導電區域。
電流屏蔽層可以被放置在多層薄膜中。多層薄膜可以包括鐵磁性被固定層；作為非磁性導電層的非磁性中間層；第一軟磁性自由層；電流屏蔽層；被順序疊加的第二軟磁性自由層。多層薄膜可以包括鐵磁性被固定層；作為非磁性導電層的非磁性中間層；軟磁性自由層；電流屏蔽層；和磁疇控制層。磁頭可以進一步包括被放置在軟磁性自由層和電流屏蔽層之間的非磁性分離層。
多層薄膜可以包括鐵磁性被固定層；作為非磁性導電層的非磁性中間層；第一軟磁性自由層；電流屏蔽層；第二軟磁性自由層；非磁性分離層；和被順序疊加的磁疇控制層。多層薄膜可以包括軟磁性自由層；起非磁性導電層作用的非磁性中間層；第一鐵磁性被固定層；電流屏蔽層；第二鐵磁性被固定層；和被順序疊加的反鐵磁層。
在電流屏蔽層中的導電區域構成電流屏蔽層整體面積的一半到百分之一。電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離更好的是1nm或者更大和5nm或者更小。
電流屏蔽層可以包含非導電物質和金屬導電物質的混合物。此電流屏蔽層更好的是包括至少氧化矽和氧化鋁之一與從銅、金、銀、釕、銥、銠、錸和鋨中所選擇的至少一個成分的混合物。更特別地，電流屏蔽層包括從鋁和矽中所選擇的至少一個成分與從鋁氧化物和矽氧化物中所選擇的至少一個氧化物的混合物。
本發明在另一個方面也提供一種磁頭，包括呈現磁阻的多層薄膜；被放置在多層薄膜的薄膜平面的上面和下面的一對終端薄膜；和被放置在一對終端薄膜之間的電流屏蔽層，其中電流屏蔽層包括第一導電物質薄膜；被放置在第一導電物質薄膜上的島狀非導電層；和填充島狀非導電層之間的間隙的第二導電物質。
本發明涉及一種磁頭，包括磁阻多層薄膜、被放置在多層薄膜的薄膜平面的上面和下面的一對終端薄膜、和用於部分地減少構成流過在垂直於磁阻多層薄膜的薄膜平面方向上的終端薄膜的電流的路徑的面積的裝置，其中磁阻多層薄膜至少包括軟磁性自由層、鐵磁性被固定層、和被放置在軟磁性自由層和鐵磁性的被固定層之間並且起非磁性中間層作用的非磁性導電層。
本發明也涉及一種用於生產磁頭的方法，包括在基底上形成下層屏蔽層的步驟；在下層屏蔽層上形成下層導電間隔層的步驟；在下層導電間隔層上形成磁阻元件的步驟；在磁阻元件上形成電流屏蔽層的步驟；在電流屏蔽層上形成上層導電間隔層的步驟；和在上層導電間隔層上形成下層屏蔽層的步驟，其中形成電流屏蔽層的步驟包括形成導電物質薄膜的步驟、和在導電物質薄膜上形成島狀非導電層的步驟。
此外有利地，本發明涉及用於生產磁頭的方法，包括在基底上形成下層屏蔽層的步驟；在下層屏蔽層上形成下層導電間隔層的步驟；在下層導電間隔層上形成磁阻元件的步驟；在磁阻元件上形成電流屏蔽層的步驟；在電流屏蔽層上形成上層導電間隔層的步驟；和在上層導電間隔層上形成下層屏蔽層的步驟，其中形成電流屏蔽層的步驟包括形成氧化物和貴金屬的混合薄膜的步驟，和對混合薄膜進行熱處理的步驟。
本發明能夠提供具有穩定特性和高輸出的磁性傳感器以及使用磁性傳感器的磁頭。尤其是，本發明能夠提供一種磁頭及高密度記錄和讀取裝置，能夠以高紀錄密度產生令人滿意的讀取輸出。
隨著以下參考附圖的優選具體實施方案的描述，本發明進一步的目的、特徵和優點將變得明顯。


圖1是作為本發明一個具體實施方案的大磁阻頭示意圖；圖2是作為本發明另一個具體實施方案的大磁阻頭示意圖；圖3是作為本發明另一個具體實施方案的大磁阻頭示意圖；圖4是本發明大磁阻頭的電流屏蔽層及其生產方法作為一個具體圖8是本發明大磁阻頭的電流屏蔽層及其通過覆蓋顆粒的生產方法的示意圖；圖9是本發明的大磁阻頭的另一個電流屏蔽層及其通過覆蓋顆粒的生產方法的示意圖；圖10通過具有不同尺寸的電流屏蔽層闡述了在電流屏蔽中的電流密度分布；圖11闡述隨著導電區域直徑的變化在z方向上的位置處電流密度的分布；圖12闡明隨著導電區域直徑的變化在z方向的位置處的電流效率；圖13是表示電流效率和讀取部件特性之間關係的圖；圖14是表示在本發明裝置中導電區域數目和直徑之間的關係的圖形；圖15是表示導電區域直徑和在z方向上電流屏蔽層的位置之間的關係的圖形；圖16是根據本發明包括具有磁阻元件的磁性傳感器的磁頭的示意圖；圖17是根據本發明的磁記錄和讀取裝置的示意圖；圖18A、18B和18C是每一個表示本發明磁頭的電流屏蔽層結構的圖；圖19是表示本發明磁頭的電流屏蔽層另一結構的圖；圖20A、20B、和20C是每一個表示包括本發明磁頭的電流屏蔽層的大磁阻多層薄膜的結構圖；圖21A和21B是表示包括本發明磁頭的電流屏蔽層的大磁阻多層薄膜結構圖；圖22是根據本發明的電流屏蔽層的示意圖；圖23是表示根據本發明的電流屏蔽效果的曲線圖；和圖24是本發明具有低屏蔽比率的磁頭的示意圖。
具體實施例方式
首先，本發明的一些實施例將在以下順次闡述。
根據本發明，至少能夠屏蔽部分感應電流的電流屏蔽層被放置在旋轉閥大磁阻多層薄膜上作為磁阻多層薄膜起磁性傳感器的作用。一對上部和下部終端被放置在磁阻多層薄膜的上面和下面，結果電流屏蔽層被置於一對上部和下部終端之間。此結構產生一種包括具有磁性傳感器的磁頭的磁性記錄裝置，它應用在垂直於薄膜平面方向上的感應電流，並且能夠達到高密度記錄。
在此使用的術語「電流屏蔽層」基本含義是交叉放置於電流通路上的層結構，其中電流在垂直於薄膜平面的方向上經過一對終端流過磁阻薄膜；層結構在其平面中具有包含非導電物質的部分和包含導電物質的部分。
通過此結構，層結構能夠在垂直於薄膜平面的方向上屏蔽電流通路流到在電流屏蔽層中的導電區域。通過在磁阻薄膜附近或者在磁阻薄膜內部放置層結構，層結構能夠在磁阻薄膜中使屏蔽效果起到相當的電阻放大效果。
在磁阻多層薄膜的內部放置電流屏蔽層能夠增加CPP高磁阻元件的電阻。特別是，通過在與非磁性金屬中間層接觸或者非磁性金屬中間層的附近放置電流屏蔽層，在起非磁性中間層作用的非磁性導電層中，在垂直於薄膜平面的方向上電流的增寬能夠被減小，從而增加了電阻。相反的，在反鐵磁薄膜中垂直於薄膜平面的方向上的電流能夠被相對地增寬，從而增加了MR比率並且減小了反鐵磁薄膜電阻對裝置全部電阻的貢獻。
根據本發明使用這些物質和結構的磁阻頭以及使用磁頭作為讀取部分的磁記錄讀取裝置能夠完成高密度記錄，比如在記錄介質上的短記錄長度和窄的記錄道寬度，能夠產生充分的讀取輸出並且能夠令人滿意地保持記錄。
此具有電流屏蔽層的磁頭的結構實例如下。
磁頭包括具有包含按順序放置的反鐵磁層、鐵磁性被固定層、非磁性導電層、軟磁性自由層、和電流屏蔽層的多層結構的磁阻元件。
磁頭包括具有包含按順序放置的反鐵磁層、鐵磁性被固定層、作為非導電中間層的非磁性導電層、軟磁性自由層、非磁性分離層和電流屏蔽層的多層結構的磁阻元件。
電流屏蔽層可以形成為軟磁性自由層的一部分。更特別地，在其中使用的磁阻元件可以具有包含按順序放置的反鐵磁層、鐵磁性被固定層、作為非導電中間層的非磁性導電層、第一軟磁性自由層、電流屏蔽層、和第二軟磁性自由層的多層結構。第一和第二軟磁性自由層經過電流屏蔽層被磁性耦合，並且被用作單一自由層。
同樣地，磁阻元件可以具有包含按順序放置的軟磁性自由層、作為非磁性中間層的非磁性導電層、第一鐵磁性被固定層、電流屏蔽層、第二鐵磁性被固定層、和反鐵磁薄膜的多層結構。在此部件中，電流屏蔽層被放置為鐵磁性被固定層的一部分，從而在作為非磁性中間層的非磁性導電層的附近布置為相同，並且第一和第二鐵磁性被固定層經過電流屏蔽層被磁性耦合。既然這樣，第二鐵磁性被固定層更好是具有相對大的厚度(其中的原因將在隨後描述)。更可取地，第二鐵磁性被固定層具有「合成鐵磁結構」，包括包含由例如釕組成的反平行耦合層、鐵磁性物質，反平行耦合層、和鐵磁性物質多層結構的多層薄膜。
在此被使用的反鐵磁薄膜提供用來應用交換耦合偏磁，以便充分的確定鐵磁性被固定層的磁化，並且可以被放置與鐵磁性被固定層直接接觸，或者可以通過磁性耦合間接地應用交換耦合偏磁。另一方面，另外的偏磁應用方法例如硬磁性層的剩餘磁化或者電流偏差能夠被作為反鐵磁層的替代來使用。非磁性分離層是一個非常薄的中間層，它抑制比如電流屏蔽層和軟磁性自由層或者其它成分之間的瀰漫反作用(diffusereaction)的影響。由於軟磁性自由層的磁化旋轉，作為傳感器的讀取輸出通過軟磁性自由層和鐵磁性被固定層之間大磁阻作用以及非磁性導電層的幹涉而產生。
根據本發明的磁阻磁性傳感器和磁頭可以更加有利地包括磁疇控制結構。磁疇控制結構用於把軟磁性自由層轉換為單一磁疇，其中軟磁性自由層經受關於外部磁場的磁化旋轉，以便產生磁阻。此裝置能夠使軟磁性自由層成為單一磁疇狀態，並且無滯後的產生輸出到磁場，以便被檢測。磁疇控制薄膜可以包括，比如硬磁性薄膜。磁疇控制結構可以是一種硬偏磁結構，其中磁阻多層薄膜以感應區域寬度形成，比如記錄道寬度。用作具有設定厚度的磁疇控制薄膜的硬磁性薄膜被放置在磁阻薄膜的兩個端部，以便不會引起電短路，從而在垂直於磁疇控制薄膜的薄膜平面的方向上避免漏電或者感應電流旁通。硬磁性薄膜在磁化過程中被磁化，以便在記錄道寬度方向上具有剩餘磁化。在記錄道寬度方向上，剩餘磁化在邊緣誘發磁性電荷，磁性電荷取消在軟磁性自由層的邊緣產生的磁性電荷，以便減少靜態磁性能量，從而使軟磁性自由層成為一個單一磁疇。另一方面，磁疇控制薄膜被放置在垂直於磁阻多層薄膜的薄膜平面的方向上，特別是在靠近軟磁性自由層的一側，並且被構圖成大體相同的尺寸。此過程使得單一磁疇控制根據有效。
在這種情況中，磁疇控制薄膜就被放置在垂直於磁阻多層薄膜的薄膜平面的方向上，從而不會引起漏電或者電流旁通。磁疇控制薄膜可以包括硬磁性薄膜或者與反鐵磁薄膜交換耦合的鐵磁性薄膜。通過在軟磁性自由層和磁疇控制層之間放置反平行耦合層，能夠獲得一個更有效的磁疇控制結構，其中反平行耦合層起到產生一個弱反鐵磁耦合的作用。
下面將描述在這些結構中使用的物質。反鐵磁薄膜可以包括，比如MnPt薄膜、MnIr薄膜、或者NiMn薄膜。鐵磁性被固定層可以包括，比如Co合金，其中首選CoFe合金和CoFeNi合金。鐵磁性被固定層可以進一步包括由比如Ru或者Rh組成的反平行耦合層，從而組成具有反鐵磁耦合的合成鐵磁結構或者可以進一步包括很薄的氧化層。軟磁性自由層可以進一步包括NiFe合金、CoFe合金、CoFeNi合金、或者這些合金薄膜的多層薄膜。作為非磁性導電層的非磁性中間層更好的是包括Cu，但是可以包括Au、Ag、或者其它成分。非磁性分離層更好的是包括Cu、Ta、或者Ru，但是可以包括相對寬泛的多種物質。非磁性分離層通常被用來產生實質上具有非磁性耦合的結構，並且也能夠被用於磁疇控制或者用於偏磁控制。既然這樣，非磁性分離層被設定具有適當較弱的起反平行耦合層的作用。電流屏蔽層的非導電區域更好的是包括礬土或者氧化鋁。
電流屏蔽層更好的是包括作為在絕緣體間隔層中的礬土或者氧化鋁，或者礬土或者氧化鋁和抗氧化金屬的混合物，比如Cu、Au、Ag、Pt、Ru、Ir、Rh、Re、和Os。Si能夠與氧化鋁組合使用。
根據下面的幾個實例和附圖，將更加詳細的闡述本發明的實施例。
實施例1現在將描述根據本發明的涉及電流屏蔽層布置的幾個實施例。
圖18A、18B和18C是表示本發明磁頭的電流屏蔽層結構的圖。圖18A所示的磁頭包括下層導電間隔薄膜711、電流屏蔽層51、大磁阻多層薄膜101、上層導電間隔薄膜721、和夾住這些成分中的一對端部40。圖18B所示的磁頭包括下層導電間隔薄膜711、大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、上層導電間隔薄膜721、和夾住這些成分中的一對端部40。圖18C所示的磁頭包括下層導電間隔薄膜711、電流屏蔽層51、大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、上層導電間隔薄膜721、和夾住這些成分中的一對端部40。
圖19是本發明磁頭的電流屏蔽層另一結構的圖。圖19所示的磁頭包括下層導電間隔薄膜711、大磁阻多層薄膜101、上層導電間隔薄膜721、和夾住這些成分中的一對端部40。大磁阻多層薄膜101包括在其多層結構內部的電流屏蔽層51。在圖20A、20B、和20C中表示了更特殊的結構。
圖20A、20B、和20C闡述了包括本發明磁頭的電流屏蔽層的大磁阻多層薄膜的結構。圖20A所示的大磁阻多層薄膜是反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、作為非磁性中間層的非磁性導電層12、軟磁性自由層13、電流屏蔽層51、軟磁性自由層13的組合。圖20B所示的大磁阻多層薄膜是反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、非磁性導電層12、軟磁性自由層13、電流屏蔽層51、非磁性分離層411、和磁疇控制薄膜41的組合。高圖20C所示的磁阻多層薄膜是反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、作為非磁性中間層的非磁性導電層12、軟磁性自由層13、電流屏蔽層51、另一個軟磁性自由層13、非磁性分離層411、和磁疇控制薄膜41的組合。在這些成分中，磁疇控制薄膜41和非磁性分離層411被各自表示為大磁阻多層薄膜101的一部分。這些成分更好的是在薄膜形成過程中被並行的產生，並且在此被表示為一個整體組合。然而，磁疇控制薄膜和非磁性分離層實質上並不有助於大磁阻，並且能夠毫無問題地從大磁阻多層薄膜中區分開來。
圖21A和21B闡述包括本發明磁頭的電流屏蔽層的大磁阻多層薄膜結構。圖21A所示的大磁阻多層薄膜包括反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、電流屏蔽層51、鐵磁性被固定層15、起非磁性中間層作用的非磁性導電層12、和軟磁性自由層13的組合。圖21B所示的大磁阻多層薄膜包括反鐵磁薄膜11、第一鐵磁性被固定層15、反平行耦合層154、第二鐵磁性被固定層152、電流屏蔽層51、另一個第二鐵磁性被固定層152、作為非磁性中間層的非磁性導電層12、和軟磁性自由層13的組合。在圖21A和21B的結構中，夾住電流屏蔽層51中的鐵磁性被固定層被鐵磁性地耦合，以便起整體鐵磁性薄膜的作用。
圖22是根據本發明的電流屏蔽層的示意圖。電流屏蔽層51包括非導電區域512和導電區城511。導電區域511包括導電物質，比如一種金屬，並且隨著特殊面比率被放置在在非導電區域512I。非導電區域512包括具有實質上靠近絕緣物質電阻的電阻的絕緣物質或者非導電物質。在此處使用的術語「面比率」意味著導電區域511的面積與電流屏蔽層51的整體面積的比率，並且根據以下方程式來確定面比率＝I/(屏蔽比率)＝(導電區域)/[(導電區域)+非導電區域)]屏蔽比率是由面比率的倒數確定的。換句話說，面比率意味著一部分面積比率，通過此比率電流在電流屏蔽層51流動。
圖23是表示根據本發明的電流屏蔽效果的近似圖。在0.1Ωμm2面電阻處被計算的磁頭的裝置電阻是根據下面的方程式被確定的裝置電阻＝(面電阻)/[(記錄道寬度)(MR高度)]圖23表示在具有記錄道寬度為100Gb/in2或者更大的磁碟裝置中假定記錄道寬度等於MR高度的裝置電阻。當屏蔽比率是在從2到100的範圍內時，作為一個讀取頭的裝置電阻是幾十歐姆到幾百歐姆，並且適當的產生一個輸出。由於歸於電阻的噪聲的增加，當屏蔽比率是100時，作為一個磁頭的裝置電阻是幾百歐姆，並且超過一個適當的範圍。
在本發明中的屏蔽比率更好的是等於或者大於2，並且小於或者等於100。換句話說，面比率更好的是二分之一到百分之一。屏蔽比率可以是大於等於1並且小於2。然而，當電流屏蔽層具有如圖22所示的複數個導電區域時，屏蔽比率可能不會有效的被控制在大於等於1並且小於2。當屏蔽比率在上述最佳範圍之內但是靠近2時，電流屏蔽層更好的是具有如圖24所示的導電區域。
圖24是本發明具有低屏蔽比率的磁頭結構示意圖。磁頭包括下層導電間隔薄膜711、大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、上層導電間隔薄膜721、和夾住這些成分中的一對端部40。電流屏蔽層51包括單一導電區域511和非導電區域512。感應電流流進導電區域511以便起到磁頭的作用。電流屏蔽層51的導電區域511能夠通過任何處理來準備，但是更好的是通過光刻處理被準備為一個具有比記錄道寬度狹窄的寬度的模式。
實施例2根據本發明實施例的構成大磁阻多層薄膜的薄膜是通過在1至6毫米汞柱(mTorr)氬氣的環境下使用射頻磁控管濺射裝置順序地在陶瓷基底上堆積下面的物質為1毫米厚來準備的。在此使用的濺射目標是鉭、含鎳原子20％的鎳鐵合金、銅、鈷、MnPt、釕、礬土、MnIr、和鋁目標。1平方釐米的Fe和Ni薄片被適當地放置在Co目標上，以便控制組成成分。Au、Ag、Pt、和其它薄片被適當地放置在Ru和Cu目標上，以便形成合金薄膜。同樣地，Au、Ag、Pt、Al、和其它薄片被適當地放置在礬土目標上，以便形成顆粒狀薄膜。Rf能量被應用到其上放置每一個目標的每一個陰極，以便在裝置中產生等離子體，並且開啟被放置在每一個陰極上的每一個閘門，然後一個接一個的關閉，以便順序地形成各個層，從而產生了多層薄膜。在這些薄膜形成的過程中，使用一個永久磁鐵，在平行於基底的方向上應用大約80奧斯特的磁場，從而允許合成的薄膜，以便具有單軸各項異性。
在磁場中在真空下對合成的多層薄膜進行270℃的熱處理3小時，從而引起MnPt反鐵磁薄膜的相位轉換。合成薄膜的磁阻是在室溫下被確定的。當使用除MnPt之外的另一個反鐵磁薄膜時，在另一個溫度下進一步採用另一個磁化熱處理。當使用硬磁性薄膜時，在熱處理之後，對合成薄膜在室溫下進行磁化處理。通過光刻處理對基底上的器件進行構圖。然後對基底進行滑動處理，並且被安裝在磁性記錄裝置上。
下面將根據附圖闡述本發明的磁頭結構。
圖1闡述根據本發明的磁性傳感器的結構，表示磁性傳感器的一個原理。圖1是從面對著一個磁介質的氣浮表面觀看的作為磁頭使用的磁性傳感器的示意圖。磁頭包括基底50，順序被放置在基底50上的下層磁性屏蔽35、下層導電間隙薄膜711、大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、和單一磁疇控制鐵磁層45。磁頭進一步包括上層導電間隔薄膜721、和上層磁性屏蔽36，從而產生用於檢測讀取信號的讀取間隔43。絕緣薄膜75定義了一個區域，其中在垂直於薄膜平面的方向上電流應用到大磁阻多層薄膜101，並且絕緣薄膜被圍繞區域放置。對大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、和單一磁疇控制鐵磁性薄膜45進行構圖，以便基本上設定形狀，並且從而定義了一個其中流通電流的區域和一個磁性活動區域。在此磁頭中，單一磁疇控制鐵磁性薄膜45是被放置在大磁阻多層薄膜101之上的一個多層薄膜，以便控制大磁阻多層薄膜101的傳感器部分的磁疇，從而產生穩定的輸出。
在此處使用的術語「自由層」或者「軟磁性自由層」意味著通過外部磁場的作用經受磁化旋轉的軟磁性薄膜。術語「被固定層」或者「鐵磁性被固定層」意味著顯示實質上根據用來被檢測的磁場被固定的磁化的鐵磁層。為了固定此被固定層的磁化，使用反鐵磁薄膜。硬磁性薄膜也能夠替代反鐵磁薄膜來使用。硬磁性薄膜顯示除應用相對大的磁場之外不會發生變化的磁化。另一方面，可以採用被稱為反射效應或者合成亞鐵磁性材料的多層鐵磁性被固定層。
在本實施例的磁頭中的單一磁疇控制鐵磁性薄膜45包括鐵磁層412和被放置在上面的反鐵磁層413。由於反鐵磁層413和鐵磁層412之間的接觸界面處形成的交換耦合磁場，鐵磁層412的磁化實質上被固定或者在一個設定方向上保持，特別是在一個記錄道寬度方向上。然而，也能夠採用另一個結構，以便產生相似的效果。比如，單一磁疇控制鐵磁性薄膜45可以包括硬磁性薄膜。在磁頭中的大磁阻多層薄膜101包括底層14、反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、作為非磁性中間層的非磁性導電層12、和軟磁性自由層13的連續組合。在此結構中，鐵磁性被固定層15是一個單一層，但是可以一個多層。此多層鐵磁性被固定層15更好的是包括與顯示磁性反平行耦合的Ru層相疊加的鐵磁層組合。換句話說，多層鐵磁性被固定層15更好的是鐵磁層、反平行耦合層、和以此順序被層壓的鐵磁層的組合。此類型的鐵磁性被固定層實質上產生非靜電磁場。
在此表示的軟磁性自由層13是一個磁性物質單一層，但是兩層或者更多層的組合作為軟磁性自由層13也包括在本發明的範圍中。特別地，軟磁性自由層13更好的是包括靠近起非磁性中間層作用的非磁性導電層12的鈷合金層、和遠離非磁性導電層12的NiFe合金層。此類型的軟磁性自由層13能夠產生令人滿意的軟磁性特性和高MR比率。磁頭可以進一步包括放置在大磁阻多層薄膜101之上的適當包含層。此保護層更好的是顯示好的導電，並且具有小於或者等於幾個納米的厚度，以便不抑制下面所述的電流屏蔽層的效果。
在圖1的結構中，應用在垂直於薄膜平面方向上的感應電流從一個端部(未示出)流過包括磁性屏蔽36、上層導電間隔薄膜721、保護終端薄膜37、和單一磁疇控制鐵磁性薄膜45的路徑，經過電流屏蔽層51到大磁阻多層薄膜101。電流進一步流過包括下層導電間隔薄膜711、下層磁性屏蔽35的路逕到另一個端部(未示出)，從而在垂直於薄膜平面的方向上組成一個電流路徑。自然地，通過應用另一個端部結構，電流路徑能夠被顛倒或者能夠被形成以便繞過磁性屏蔽部分。本發明的一個特徵存在於大磁阻多層薄膜101中的電流路徑。在圖1中通過箭頭53圖解闡明電流路徑。
在此使用的術語「電流屏蔽層」主要意味著在電流路徑中被交叉放置的層結構，其中電流在垂直於薄膜平面的方向上從一對端部流過磁阻薄膜；並且在其平面中的層結構具有包括例如嵌入在包括非導電物質的非導電層中的穿孔部分的非導電物質的一部分。通過此結構，層結構能夠屏蔽在垂直於薄膜平面方向上的電流流到電流屏蔽層中的導電區域。通過在與磁阻薄膜接觸或者在磁阻薄膜內部形成層結構，此結構能夠使用屏蔽效果作為磁阻薄膜的電阻的實質放大效果。
將根據本實施例更詳細地闡明電流屏蔽層。電流屏蔽層51包括導電區域511和非導電區域512。導電區域511包括比如高導電金屬粒子，例如Au、Cu、或者Al，表示電阻率低於非導電區域512，並且具有一個設定比率的面積，比如電流屏蔽層51的面積的一半到百分之一。在垂直於薄膜平面的方向上的電流在上層磁性屏蔽36和上層導電間隔薄膜721的大面積中流動，但是通過非導電薄膜75的活動被屏蔽進入大磁阻多層薄膜101。如果磁頭不包括電流屏蔽層51，那麼在垂直於薄膜平面的方向上的電流在大磁阻多層薄膜101的平面中大體上均勻地流動。然而，根據本發明的結構，電流屏蔽層51允許在垂直於薄膜平面的方向上的電流集中到電流屏蔽層51的導電區域511。因此，此區域在以根據大磁阻多層薄膜101面積的設定比率被屏蔽，比如以與導電區域511的面比率相對應的比率，其中在此區域中電流在垂直於薄膜平面的方向上。
電流流過電流屏蔽層51，並且流進大磁阻多層薄膜101。隨著導電區域511距離的增加，在垂直於薄膜平面方向上的電流在遞增區域中流動。然而，在本發明的結構中，在大磁阻多層薄膜101中的電流屏蔽層51和起非磁性中間層作用的非磁性導電層12之間的距離被減少到小於或者等於5nm，並且更好的是小於或者等於3nm。因此，在一個相對小的面積中，電流能夠進入非磁性導電層12。在此處使用的術語「層間距離」意味著靠近各個層的界面之間的距離。
相應地，由於大磁阻，通過在垂直於薄膜平面方向上的電流，能夠獲得比在電流在大磁阻多層薄膜101的整個區域中流動的情況下具有更高電阻和更高MR比率的讀取輸出。為了減小在大磁阻多層薄膜101中的電流屏蔽層51和非磁性導電層12之間的距離到上述指定範圍，軟磁性自由層13的厚度可以被減小到5nm或者更小，並且更好的是3nm或者更小。磁頭更好的是進一步包括電流屏蔽層51和軟磁性自由層13之間的非磁性分離層(未示出)，以便確保軟磁性自由層13的令人滿意的磁性特性，來控制磁致伸縮並且減小矯頑力。然而，非導電分離層的厚度被增加到電流屏蔽層51和非磁性導電層12之間的距離，從而更好的是厚度儘可能減小，並且特別是1nm或者更小。通過相同的表徵，軟磁性自由層13和非導電分離層的整體厚度更好的是5nm或者更小並且更加合適的是3nm或者更小。
根據本發明的結構，通過箭頭53表示的垂直於薄膜平面方向上的電流在流過非磁性導電層12之後變寬，並且在一個面積中流過反鐵磁薄膜11，其中此面積是流進非磁性導電層12時面積的幾倍。因此，能夠實質上與上述增寬的負平方成比例的減小在垂直於薄膜平面方向上反鐵磁薄膜11對電阻的貢獻。當流過下層導電間隔薄膜711和下層磁性屏蔽35時，流過大磁阻多層薄膜101的電流作為在被增寬面積中的感應電流。
電流屏蔽層51的導電區域511在絕緣區域(非導電區域)512中分配為圓點或者島狀物，並且以一個面比率，比如百分之一到二分之一構成電流屏蔽層51。導電區域511的尺寸更好的是到非磁性導電層12的距離和軟磁性自由層13的厚度的幾倍或者更多。這是基於幾何學的需要以便使電流屏蔽層51和非磁性導電層12之間電流的增寬變得相對不重要。導電區域511的尺寸應該比被檢測的磁性記錄單元的尺寸足夠小。如果導電區域511的尺寸等於或者二分之一、三分之一、或者十分之一被檢測的磁性記錄單元的尺寸，比如記錄道寬度或者MR高度，並且裝置的傳感器部分的尺寸、在傳感器部分中的導電區域511的數目非常小，從而合成的裝置不會具有穩定的特性。
電流屏蔽層51能夠具有包括上述結構的多種結構，並且能夠通過任一製造過程來準備。比如Cu、Ag或者其它金屬被形成為島狀結構，從而形成導電區域511，並且圍繞類島狀的導性區域511的其它部分填充了氧化鋁基體，從而形成了非導電區域512。鋁和比如Cu、Ag、Au、或者Pt的混合物的薄膜被形成，並且對合成的薄膜進行熱處理，以便沉澱金屬顆粒，從而產生了電流屏蔽層51。另一方面，鋁和比如Cu、Ag、Au、或者Pt的島狀物的混合物的薄膜被形成，並且對合成的薄膜進行氧化處理，以便允許保留在礬土中的非氧化金屬顆粒，從而產生電流屏蔽層51。
電流屏蔽層51更好的是通過在圖4中所示的過程來準備。更特別地，形成一個鋁層，形成例如Cu或者Au的島狀物，使用島狀物作為掩膜對鋁層進行部分氧化，從而以一個設定面比率產生由Al組成的導電區域511和由Al-O組成的非導電區域512。在本發明中能夠使用此包括自動對準形狀的結構比如島狀結構。
特別地，本發明的一個重要的原理如下。在其平面中的一個小面積中具有部分導電區域的電流屏蔽層51被放置在非磁性導電層12的附近，並且在垂直於薄膜平面方向上的電流被應用到大磁阻多層薄膜101。因此在垂直於薄膜平面方向上進入非磁性導電層12的電流被屏蔽進入到一個設定區域，從而到達一個高的裝置電阻和一個高的MR比率。此外，能夠阻止由於反鐵磁薄膜11而引起的裝置電阻的增加和MR比率的減小。
在反鐵磁薄膜或者另一個高電阻薄膜被放置在電流屏蔽層51的上面、下面、或者上面和下面的任意情況下，都能夠獲得這些優點。因此本發明能夠提供一種GMR傳感器，包括被放置在電流屏蔽層上面和下面的反鐵磁薄膜。比如，在圖1中所示的裝置具有用於磁疇控制的反鐵磁薄膜46和被放置在電流屏蔽層51上面和下面的大磁阻多層薄膜101的反鐵磁薄膜11。磁裝置能夠是具有高MR比率的傳感器。
然後，將描述根據本發明的電流屏蔽層的多層結構及其尺寸。圖10通過具有不同尺寸的電流屏蔽層闡述了在電流屏蔽中電流分布。通過假定柱狀(z-r)坐標計算在此處使用的數據。導電物質被分成在z方向1nm和在r方向1nm的40×40單元。具有圓形孔(導電區域)包圍r為零的位置的絕緣部分(通過在圖10中的粗線表示)被放置在導電物質中。一個電壓被應用在z方向，以便通過計算確定電流分布。特別地，電流屏蔽層導電區域的電流分布在計算機試驗中被檢驗，其中在能夠忽略個別部分效果的距離處，導電區域能夠被視為獨立的部分。電流分布如在z-方向上的電流成分的輪廓圖所示。電流流過一個路徑，此路徑通過在圖中的粗線所示的非導電區域來指定。並且流過在非導電區域之外的一個設定尺寸中的似孔狀導電區域。在流過似孔狀導電區域之前和之後的電流在r方向變寬，並且變寬的程度或者大小隨著導電區域尺寸的改變而變化。當導電區域的直徑與6nm一樣小時，在1nm之內出現在來自孔狀位置的z方向上的電流的幾個輪廓線，並且很密集，表示電流迅速分散減小。輪廓線的間隔隨著導電區域直徑的增加而變寬，當導電區域具有一個大的尺寸時，表示即使在離孔有相當距離處電流的變寬也是很小的。
圖11闡述隨著導電區域直徑的變化在z方向上的位置處電流密度的分布。電流分布通過說明在導電區域中心處如100的電流密度來表示。導電區域的邊緣通過在圖中的點線來表示。在z為零的位置處，比如直接在導電區域上面或者下面的位置處，通過絕緣(非導電)區域的作用，在r位置大於導電區域直徑的部分電流變成零。在導電區域的邊緣，電流密度是很高的。這是因為電流環繞非導電區域，並且流過最短的路徑，從而在孔狀導電區域的邊緣處集中。在z方向大於零的位置處，比如在z方向上的遠離孔狀導電區域的位置處，電流密度在孔的中心處是高的，並且隨著r方向位置的增加而減小。
其次，電流分布是隨著導電區域尺寸的改變而被確定的。當導電區域的直徑是6nm時，在r為零的位置附近處的電流密度隨著z的增加而迅速減小。此外，電流密度在r大於導電區域直徑的位置處掃描，比如在圖中點線的右手側，表示隨著z的增加電流密度具有增寬分布。相反地，當導電區域直徑與24nm一樣大時，在r為零的位置附近處隨著z的增加而減小的電流密度比在導電區域直徑很小的情況下更小，表明隨著導電區域直徑的增加電流密度具有一個更加狹窄的分布。
圖12闡明隨著導電區域直徑的變化在z方向的位置處的電流效率。在此處使用的術語「電流效率」意味著在z位置中對應於導電區域的面積中流過的整體電流，其中整體是通過假定流過導電區域的整體電流是1來說明的，此處z為零。電流效率能夠是在z方向的一個位置處電流屏蔽程度的指標，其中電流已經通過孔狀導電區域的作用被屏蔽。當導電區域具有6nm直徑時，在導電區域中z為1nm的位置處的電流迅速從1減小到0.6，表明當導電區域具有小的直徑時，在z方向離導電區域僅僅1nm距離處電流屏蔽的效應減小大約40％。相反地，當導電區域具有48nm直徑時，隨著z的增加電流相對地逐漸衰退，並且變成，例如，大約0.8，比如在z為4nm位置處電流屏蔽效應的大約80％。電流屏蔽效應的從屬尺寸直接影響合成磁阻元件的屬性。
圖13是表示電流效率和讀取裝置特性之間關係的圖。屏蔽比率β定義為導電區域面比率的倒數。根據本發明不使用電流屏蔽層的在裝置中的裝置電阻R1和電阻變量ΔR1是通過根據下面的等式計算來確定的R1＝ρMRtMR/SMR+ρAFtAF/SMRΔR1＝MRρMRtMR/SMR其中SMR是裝置面積；So是一個導電區域的面積；ρ0、ρMRMR、和ρAFAF分別是導電區域的電阻、大磁阻部分和反鐵磁薄膜；t0、tMR、tAF分別是導電區域的厚度、大磁阻部分和反鐵磁薄膜；並且MR是大磁阻部分的MR比率。根據本發明使用電流屏蔽層的在裝置中的裝置電阻R0和電阻變量ΔR0是通過根據下面的等式計算來確定的R0＝ρ0t0β/S+ρMRtMR0βγ/SMR+ρAFtAF/SMRΔR0＝MRρMRtMR0βγ/SMR其中β是屏蔽比率；並且γ是電流效率。
在上述方程式中，用ρ0＝30×10-8Ωm，ρMR＝30×10-8Ωm，ρAF＝180×10-8Ωm，t0＝2×10-9m，tmr＝3×10-9m，tAF＝15×10-9m，MR＝0.3(30％)，和β＝100來替代。在圖13中的結果表示裝置的MR比率隨著孔狀導電區域的直徑的增加而增加，ΔR/r隨著在z位置離導電區域距離的增加而減小，並且在此現象中在z方向上距離的影響比導電區域直徑的影響要大。當在圖13兩個點線之間的區域中時，MR比率ΔR/r更好的是充分靠近一個飽和值。為了獲得足夠高的輸出，裝置必須結構性地具有導電區域直徑和來自導電區域在z方向上的位置之間特定的關係。比如，當z是2nm時，導電區域直徑可能大約為10nm或者更大。當z是6nm時，導電區域直徑必須是大約30nm或者更大。導電區域直徑也依賴於裝置尺寸。
圖14是表示在裝置中導電區域數目和直徑之間的關係的圖形。通過絕緣物質被絕緣的孔狀導電區域被放置在具有設定尺寸的裝置中。因此導電區域被限制在一些情況下，比如(1)其中的尺寸比裝置的尺寸小，(2)複數個導電區域的面比率是裝置面積的一半或者更小，以便獨自地隔離多個導電區域，和(3)其中整體面積是一個這樣的面積以致產生一個設定屏蔽比率β。圖14表示導電區域的數目和直徑，它滿足根據下面的公式計算的上述需求(d/2)2＜SMR/(2πnβ)其中SMR是裝置的面積；n是在裝置中導電區域的數目；β是屏蔽比率；和d是導電區域直徑。
在計算中，裝置面積被假定為0.1μm見方，它是在磁性記錄裝置中的一個典型尺寸。圖14表示導電區域直徑必須隨著屏蔽比率β的增加和在裝置中導電區域數目的增加而減小，並且即使屏蔽比率β與2一樣小，導電區域直徑必須是60nm或者更小，並且在正常的情況下，它必須是30nm或者更小。這些要求定義了導電區域直徑最大值。在圖13和14中所示的要求定義了電流屏蔽層導電區域的尺寸和在z方向上其中的布置。
圖15是表示導電區域直徑和在z方向上電流屏蔽層的位置之間的關係的圖形。通過在圖15中的粗線表示的結構情況滿足在圖13和14中所示的需求，從而產生高的裝置輸出。當在z方向上的位置與大約2到3nm一樣小時，就是說，當電流屏蔽層作為一個磁阻部分的核心與非磁性中間層非常靠近的放置時，合成裝置能夠以一個從大約10nm到大約60nm的寬範圍內的導電區域直徑產生高的輸出。當在z方向的位置與大約10nm一樣大時，就是說，當電流屏蔽層被放置在遠離非磁性中間層的位置時，合成裝置僅僅以一個從大約50nm到大約60nm的窄範圍內的大的導電區域直徑產生高的輸出。考慮到在生產中的變化和差別，在z方向上的電流屏蔽層的位置更好的是從大約2nm到大約6nm，並且導電區域直徑更好的是從大約10nm到大約60nm。
從多層薄膜的厚度和磁性的觀點出發，電流屏蔽層和起非磁性中間層作用的非磁性導電層之間的距離更好的是從1到3nm。在產生大磁阻的多層薄膜中的區域是起非磁性中間層作用的非磁性導電層，它是比如大約2nm厚的Cu層。重要的物理現象發生在非磁性中間層和一對被直接放置在非磁性中間層上的鐵磁層之間的界面處。每一個鐵磁層必須具有1nm或者更大的厚度，以便顯示它們的功能。如果每一個鐵磁層的厚度超過3nm，那麼就不會獲得更多的物理影響。所以，非磁性中間層和電流屏蔽層之間的距離必須是1nm或者更大，並且更好的是5nm或者更小，最好的是nm或者更小，以便產生預期的效果。
實施例3圖2是本發明大磁阻頭的另一個結構圖。本實施例的磁頭具有大體均勻地被放置的電流屏蔽層和大磁阻多層薄膜，以便插入電流屏蔽層。圖2是從面對著一個磁介質的氣浮表面觀看的磁頭的示意圖。磁頭包括基底50，順序被放置在基底50上的下層磁性屏蔽35、下層導電間隙薄膜711、大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、和另一個大磁阻多層薄膜101。磁頭進一步包括上層導電間隔薄膜721、和上層磁性屏蔽36，從而產生用於檢測讀取信號的讀取間隔43。絕緣薄膜75定義了一個區域，其中在垂直於薄膜平面的方向上電流應用到大磁阻多層薄膜101，並且絕緣薄膜被圍繞區域放置。
構圖大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51、和單一磁疇控制鐵磁性薄膜45，以便充分設定形狀，並且從而定義了一個其中流通電流的區域和一個磁性活動區域。在此磁頭中，單一磁疇控制鐵磁性薄膜45是被放置在大磁阻多層薄膜101之上的一個多層薄膜，以便控制大磁阻多層薄膜101的傳感器部分的磁疇，從而產生穩定的輸出。上層和下層大磁阻多層薄膜101基本上具有關於電流屏蔽層51相同但是均勻的結構。特別地，磁頭包括基底50、底層14、反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、起非磁性中間層作用的非磁性導電層12、和軟磁性自由層13。隨著電流屏蔽層51插入，磁頭進一步包括以這個順序被放置的另一個軟磁性自由層13、另一個非磁性導電層12、另一鐵磁性被固定層15、另一反鐵磁薄膜11、和保護終端薄膜37。磁疇控制薄膜41包括，比如硬磁性薄膜，並且被放置在大磁阻多層薄膜101的側面，特別是在記錄道寬度方向上的邊緣附近。磁疇控制薄膜41使傳感器部分，就是大磁阻多層薄膜101的軟磁性自由層13成為一個單一磁疇，從而產生無噪聲輸出。其它的結構與在圖1中裝置的結構相似。
實施例4圖3闡明了本發明大磁阻頭的另一個結構，並且是從面對著一個磁介質的氣浮表面觀看的磁頭的示意圖。磁頭包括基底50，順序被放置在基底50上的下層磁性屏蔽35、下層導電間隙薄膜711、大磁阻多層薄膜101、電流屏蔽層51。磁頭進一步包括上層導電間隔薄膜721、和上層磁性屏蔽36，從而產生用於檢測讀取信號的讀取間隔43。端部40被放置在記錄道寬度方向上與大磁阻多層薄膜101的兩個末端接觸，並且用於應用感應電流並且檢測電阻的變化。在此處使用的端部40通過「發射」過程來準備，但是它們的形狀和準備過程並不特別地受到限制。
如在圖1的裝置中，在圖3中的大磁阻多層薄膜101包括底層14、反鐵磁薄膜11、鐵磁性被固定層15、起非磁性中間層作用的非磁性導電層12、和軟磁性自由層13的連續組合。在此結構中的鐵磁性被固定層15包括第一鐵磁性薄膜151、第二鐵磁性薄膜152、和反平行耦合薄膜154的組合。反平行耦合薄膜154應用交換耦合，以便在反平行中排列第一鐵磁性薄膜151和第二鐵磁性薄膜152的磁化，並且用於在第一鐵磁性薄膜151和第二鐵磁性薄膜152磁化之間的區別中控制鐵磁性被固定層的物質磁化。在本發明的範圍內，鐵磁性被固定層15能夠是磁性物質的單一層、兩層組合、或者四層或更多層組合。在本發明的範圍內，在此處的軟磁性自由層13包括第一軟磁性自由薄膜和第二軟磁性自由薄膜的多層，但是也能夠是磁性物質的單一層或者三層或更多層組合。軟磁性自由層13更好的是包括靠近非磁性導電層12的鈷合金層和遠離非磁性導電層12的NiFe合金層。此類型的軟磁性自由層13能夠產生令人滿意的軟磁屬性和一個高的MR比率。
在圖3的結構中，被應用在垂直於薄膜平面方向上的感應電流經過電流屏蔽層51從端部(未示出)流經包括磁性屏蔽36、上層導電間隔薄膜721、和保護終端薄膜37的路逕到大磁阻多層薄膜101。電流更進一步地流經包括下層導電間隔薄膜711和下層磁性屏蔽35的路逕到另一個端部(未示出)，從而在垂直於薄膜平面的方向上構成電流路徑。自然地，電流路徑能夠被顛倒或者能夠被形成以便通過採用另一個端部結構迴避磁性屏蔽部分。
本發明的一個特徵存在於在大磁阻多層薄膜101中的電流路徑中。電流路徑通過在圖3中的箭頭示意表示。電流屏蔽層51包括導電區域511和非導電區域512。導電區域511包括，例如高導電金屬，比如Au、Cu、或者Al，表示電阻率比非導電區域512低，並且具有一個設定比率的面積，比如電流屏蔽層的一半到百分之一。在垂直於薄膜平面方向上的電流在上層磁性屏蔽36和上層導電間隔薄膜721中的一個大面積中流動，但是通過非導電薄膜75的作用對大磁阻多層薄膜101屏蔽該電流。
圖3裝置的示意圖除了磁疇控制的結構之外與圖1的示意圖相同。在圖3的結構中，磁疇控制薄膜41包括，比如硬磁性薄膜並且被放置在大磁阻多層薄膜101的側面附近，以便使傳大磁阻多層薄膜101感器部分，例如軟磁性自由層13成為單一磁疇，從而產生無噪聲輸出。此裝置不包括覆蓋大磁阻多層薄膜101的整個表面的磁疇控制結構。
實施例5圖4是本發明大磁阻頭電流屏蔽層的結構及其生產方法的示意圖。起初，形成大磁阻多層薄膜101，並且在大磁阻多層薄膜101表面上形成厚度為一個到幾個納米的Al薄膜。在此處的薄膜通過拿Al作為一個實例來表示。另一方面，首選能夠容易形成一個對應的共價化合物並且具有高導電的金屬。然後，在Al層上形成顆粒狀結構島狀物。顆粒狀結構更好的是包括幾乎不能形成化合物的Cu、Au、或者其它貴金屬。通過控制準備情況形成具有一個設定尺寸和面比率的島狀物結構而不是連續薄膜。合成物表面被暴露在氧環境下，從而氧化Al層的暴露表面。在此過程中，物體能夠被暴露在能夠形成化合物的替代氧氣的氣體環境下。物體必須被暴露在能夠與Al反應的氣體或者另一個物質中，以便形成絕緣物質。
因此不被島狀物結構覆蓋的Al層的被暴露部分被轉換成非導電化合物的反應物層，就是在本實施例中的Al-O。其後，在上面進一步形成保護層、端部層、和其它成分，以便產生電流屏蔽層51。電流屏蔽層51更好的是在真空薄膜沉澱裝置中被準備，並且更好的是在另一個不暴露在空氣中的艙室中被暴露於氧環境中。如圖4所示，被氧化Al-O部分構成絕緣區域(非導電區域)512，並且與比如Cu或者Au的島狀物結構顆粒接觸的非氧化Al部分構成電流屏蔽層51的導電區域511。
實施例6圖5是本發明的大磁阻頭電流屏蔽層的另一個結構及其生產方法的示意圖。起初，形成大磁阻多層薄膜101，並且在大磁阻多層薄膜101表面上形成厚度為一個到幾個納米的Au、Cu、或者Ru薄膜。在此處的薄膜通過拿Au、Cu、或者Ru作為一個實例來表示。另一個方面，首選幾乎不能形成化合物並且具有高導電的貴金屬或者另一個金屬。然後，Al的顆粒狀結構島狀物被形成在Au、Cu或者Ru層之上。作為代替Al，顆粒狀結構更好的是包括能夠容易形成對應的共價化合物的物質。通過控制準備情況形成具有一個設定尺寸和面比率的島狀物結構而不是連續薄膜。
合成物表面被暴露在氧環境下，從而氧化顆粒狀結構的暴露表面。在此過程中，物體能夠被暴露在能夠形成化合物的替代氧氣的氣體環境下。物體必須本質上被暴露在能夠與Al反應的氣體或者另一個物質中，以便形成絕緣物質。因此由Al組成的顆粒狀結構的被暴露部分被轉換成非導電化合物層，就是在本實施例中的Al-O反應物層。其後，在上面進一步形成保護層、端部層、和其它成分，以便產生電流屏蔽層51。電流屏蔽層51更好的是在真空薄膜沉澱裝置中被準備，並且更好的是在另一個不暴露在空氣中的艙室中被暴露於氧環境中。如圖5所示，被氧化Al-O部分構成絕緣區域(非導電區域)512，並且非氧化Al部分和不被Al-O覆蓋以及與非氧化Al層接觸的Au、Cu、或者Ru層構成電流屏蔽層51的導電區域511。
通過它們的形狀、尺寸和布置，導電區域和非導電區域能夠作為電流屏蔽層而不需要區別它們的準備方法。通過具有如圖10到15所描述的適當的尺寸和結構，它們能夠顯示本發明的優點。更特別地，首選的是導電區域，比如非氧化Al部分或者金屬顆粒部分具有尺寸為5到50nm，並且被放置在距離非磁性中間層1到5nm位置處，更好的是在1到3nm位置處。如果構成導電區域的金屬精細顆粒的平均顆粒尺寸小於5nm，那麼電流密度可以大大增加。如果它超過50nm，那麼電流屏蔽比率可以減小。
實施例7圖6仍是本發明的大磁阻頭電流屏蔽層的另一個結構及其生產方法的示意圖。起初，形成大磁阻多層薄膜101，並且在大磁阻多層薄膜101表面上形成厚度為一個到幾個納米的Al-O和Au薄膜。在此處的薄膜通過拿Au作為一個實例來表示。另一方面，首選幾乎不能形成化合物並且具有高導電的Cu、Ag或者另一個貴金屬。作為Al-O替代的選擇，首選對應的共價化合物。在形成保護薄膜、導電薄膜、和在其上的其它必要成分之後，在一個設定的溫度對合成物進行熱處理一個設定的時間周期。通過適當的控制用於熱處理的條件，特別是溫度和時間周期、在混合薄膜中的Al-O和Au的組成，和用於薄膜形成(薄膜沉澱)的條件，能夠形成來自混合薄膜的具有一個設定尺寸和面比率的導電顆粒的島狀物，從而產生電流屏蔽層51。電流屏蔽層51的產生過程，比如保護薄膜的產生更好的是在真空薄膜沉澱裝置中進行。然而，在暴露於空氣之後，在另一個裝置中進行熱處理。Al-O部分構成非導電區域512，並且島狀物結構的比如Au的沉澱顆粒構成電流屏蔽層51的導電區域511。
實施例8圖7仍是本發明的大磁阻頭電流屏蔽層的另一個結構及其生產方法的示意圖。起初，形成大磁阻多層薄膜101，並且在大磁阻多層薄膜101表面上形成厚度為一個到幾個納米的Au、Cu、或者Ru薄膜。在此處的薄膜通過拿Au、Cu、或者Ru作為一個實例來表示。另一個方面，首選幾乎不能形成化合物並且具有高導電的金屬，比如貴金屬。然後在Au、Cu或者Ru層上形成一個層，比如Al-Au層。能夠容易地形成對應的共價化合物的物質能夠代替在Al-Au層中的Al。同樣地，幾乎不能形成化合物和具有高導電的貴金屬或者其它物質能夠代替Al-Au層中的Au。
然後，合成物表面被暴露於空氣環境中，從而氧化Al-Au層。在此過程中，物體能夠被暴露於能夠形成化合物的替代氧氣的氣體環境中或者能夠被暴露於替代氧氣的等離子中。物體必須被暴露在能夠與Al反應的氣體或者另一個物質中，以便形成絕緣化合物。氧化處理把Al-Au層轉換成為絕緣化合物部分，就是Al-O部分和Au的顆粒狀非反應部分。其後，在上面進一步形成保護層、端部層、和其它成分，以便產生電流屏蔽層51。電流屏蔽層51更好的是在真空薄膜沉澱裝置中被準備，並且更好的是在另一個不暴露在空氣中的艙室中被暴露於氧環境中。被氧化Al-O部分構成非導電區域512，並且Au的非反應島狀結構構成電流屏蔽層51的導電區域511。
實施例9圖8是本發明大磁阻頭的電流屏蔽層及其通過覆蓋顆粒的生產方法的示意圖。起初，形成大磁阻多層薄膜101，並且在大磁阻多層薄膜101表面上形成厚度為一個到幾個納米的Au、Cu、Ru或者另一個貴金屬薄膜。在此處的薄膜通過拿Au、Cu、或者Ru作為一個其物質的實例來表示。另一個方面，首選幾乎不能形成化合物並且具有高導電的貴金屬或者另一個物質。然後，Au顆粒被應用到Au、Cu或者Ru層。另一個物質，更好的是一種貴金屬能夠代替Au。Au顆粒能夠以一個適當的密度通過在一種有機溶劑中適當的稀釋Au的膠狀顆粒，比如微膠粒並且旋轉覆蓋被稀釋物質而形成在薄膜上。
另一個方面，Au顆粒能夠通過分散作為分子薄膜的包含顆粒的溶液到一種液體表面比如水來應用，並且被分散薄膜被附著到基底。更好的是對被應用顆粒進行熱處理和/或等離子處理，以便從顆粒中去除過量的有機分子和其它不必要的成分。在應用顆粒之後，使用顆粒作為掩膜形成比如Al-O的絕緣薄膜。因此，能夠形成對應於顆粒的分布和尺寸具有孔的Al-O層。然後，通過比如方向控制輾磨或者聚集束去除Au顆粒，並且形成保護層和端部層，從而產生電流屏蔽層51。在大磁阻多層薄膜層101上面的Al-O層構成絕緣區域(非導電區域)512，並且對應於Al-O層孔的部分構成電流屏蔽層51的導電區域511。
實施例10在實施例9中被採用的方法包括用於去除顆粒的過程。然而，顆粒能夠保留在薄膜上面。圖9是本發明的大磁阻頭電流屏蔽層的另一個結構及其通過覆蓋顆粒的生產方法的示意圖。起初，形成大磁阻多層薄膜101，並且在大磁阻多層薄膜101表面上形成厚度為一個到幾個納米的Au、Cu、Ru或者另一個貴金屬薄膜。在此處的薄膜通過拿Au、Cu、或者Ru作為一個其物質的實例來表示。另一個方面，首選幾乎不能形成化合物並且具有高導電的貴金屬或者另一個物質。
然後，比如Au的顆粒被應用到Au、Cu或者Ru層之上。另一種物質，更好的是一種貴金屬能夠代替Au。Au顆粒能夠以一個適當的密度通過在有機溶劑中適當的稀釋Au的膠體顆粒，比如微膠粒並且旋轉覆蓋被稀釋物質而形成在薄膜之上。更好的是對被應用顆粒進行熱處理和/或等離子處理，以便從顆粒中去除過量的有機分子和其它不必要的成分。在應用顆粒之後，通過使用顆粒作為掩膜在其上形成能夠容易形成非導電物質的比如Al的金屬薄膜。因此，能夠形成對應於顆粒的分布和尺寸具有孔的Al層。
然後，合成物的表面被暴露在氧氣環境中，從而氧化Al層。在這個過程中，物體能夠被暴露於能夠形成化合物的替代氧氣的氣體環境中或者能夠被暴露於替代氧氣的等離子中。物體必須本質上被暴露在能夠與Al反應的氣體或者另一個物質中，以便形成絕緣化合物。氧化處理把Al和Au顆粒層轉換成為絕緣化合物部分，就是Au的Al-O部分和Au的顆粒狀非反應部分。其後，在上面進一步形成保護層、端部層、和其它成分，以便產生電流屏蔽層51。在這個結構中，Au顆粒不會被去除。然而，Au顆粒能夠通過比如在圖8結構中的方向控制輾磨或者聚集束被去除。在大磁阻多層薄膜層101上面的Al-O層構成絕緣區域(非導電區域)512，並且Au顆粒構成電流屏蔽層51的導電區域511。
實施例11圖16是根據本發明包括具有磁阻元件的磁性傳感器的磁頭的結構示意圖。磁頭包括基底50，放置在基底50之上的大磁阻多層薄膜101、下層磁性屏蔽35、上層磁性屏蔽36、下層磁性核84、線圈42、和上層磁性核83，以及氣浮表面63。磁疇控制薄膜和其它成分放置在大磁阻多層薄膜101的附近，但是沒有顯示圖中。這個裝置包括分開的上層磁性屏蔽和下層磁性核。然而，在本發明的範圍之內，上層磁性屏蔽也能夠被用作下層磁性核。下層磁性核84、線圈42、和上層磁性核83構成一個記錄頭並且用來在一個磁碟的上的記錄介質中記錄由於磁性感應產生於在氣浮表面63中的記錄間隔的磁場。放置端部40，以便插入大磁阻多層薄膜101，並且應用垂直於大磁阻多層薄膜101的薄膜平面方向上的電流。
實施例12圖17是根據本發明的磁記錄讀取裝置的結構示意圖。光碟95支持用於磁性記錄信息的記錄介質91，並且通過轉軸電機93旋轉。通過驅動器92的作用，頭滑動器90被感應在光碟95的記錄道之上。特別地，在磁碟裝置中，被放置頭滑動器90上的讀取頭和記錄頭在光碟95上的一個設定記錄位置附近相對地移動，並且通過此機構的作用循序地讀寫信號。驅動器92更好的是一個旋轉驅動器。記錄信號經過信號分析部分94傳輸，並且通過記錄頭的作用被記錄在介質上。讀取頭的輸出經過信號分析部分94傳輸，並且作為信號被獲得。為了移動讀取頭到一個預期記錄道之上，頭滑動器90在記錄道上的位置通過使用來自讀取頭的一個非常敏感的輸出被檢測，並且能夠通過控制驅動器92被註冊。在圖17的結構中，裝置包括一個頭滑動器90和一個光碟95，但是這些元件可以是複數個。光碟95可以在它的兩側具有記錄介質91，以便記錄信息。為了在光碟95的兩側記錄信息，頭滑動器90可以被放置在光碟95的兩側。
測試本發明的磁頭和包括具有結構的磁頭的磁記錄讀取裝置，並且表現出足夠的輸出和令人滿意的偏磁特性以及它們操作的可靠性。
同樣測試在下面實施例13到15中準備好的磁頭和具有這些磁頭的磁碟裝置，並且表現出足夠的輸出和令人滿意的偏磁特性以及它們操作的可靠性。
實施例13準備好磁頭。此磁頭包括一個磁阻多層薄膜、被放置在多層薄膜的薄膜平面上面和下面的一對終端薄膜、和用於部分地減少構成電流路徑的面積，其中此電流在垂直於磁阻多層薄膜的薄膜平面的方向上流過終端薄膜。磁阻多層薄膜包括軟磁性自由層、鐵磁性被固定層、和被放置在軟磁性自由層和鐵磁性被固定層之間的非磁性導電層。
實施例14以下面的方法生產磁頭。起初，在基底上形成下層屏蔽層；在下層屏蔽層上形成下層導電間隔薄膜；在下層導電間隔薄膜上形成磁阻元件；在磁阻元件上形成電流屏蔽層；在電流屏蔽層上形成上層導電間隔薄膜；和在上層導電間隔薄膜上形成下層屏蔽層。在此過程中，通過在導電物質薄膜上形成導電物質薄膜和島狀非導電層來形成電流屏蔽層。
實施例15以下面的方法生產磁頭。起初，在基底上形成下層屏蔽層；在下層屏蔽層上形成下層導電間隔薄膜；在下層導電間隔薄膜上形成磁阻元件；在磁阻元件上形成電流屏蔽層；在電流屏蔽層上形成上層導電間隔薄膜；和在上層導電間隔薄膜上形成下層屏蔽層。在此過程中，通過形成氧化物和貴金屬的混合薄膜以及對混合薄膜進行熱處理來形成電流屏蔽層。
根據在實施例16至18中採用的下述方法，本發明的磁頭能夠令人滿意地生產。
實施例16除了通過把包含貴金屬精細顆粒的溶劑應用到導電物質薄膜、去除溶劑、並且在貴金屬精細顆粒上形成非導電物質薄膜來形成島狀非導電層之外，通過實施例14的過程生產磁頭。
實施例17除了通過在貴金屬精細顆粒上形成導電物質薄膜，並且氧化導電物質薄膜在貴金屬精細顆粒上形成非導電物質薄膜之外，通過實施例16的過程生產磁頭。
實施例18除了貴金屬精細顆粒最後被去除之外，通過實施例16的過程生產磁頭。
本發明是參照目前被認為的最佳實施例來描述的，但是能夠理解本發明並不局限於已公開的具體實施方案。相反，本發明涵蓋包含在權利要求精神和範圍之內的各種修改和等價的設置。下述權利要求的範圍與最廣泛的解釋相一致，以便涵蓋所有的修改和等價的結構及功能。
權利要求
1.一種磁頭，包括呈現磁阻的多層薄膜；被放置在多層薄膜的薄膜平面的上面和下面的一對終端薄膜；和被放置在該對終端薄膜之間的電流屏蔽層，並且包括非導電區域和導電區域。
2.根據權利要求1所述的磁頭，其中電流屏蔽層被放置在多層薄膜中。
3.根據權利要求2所述的磁頭，其中多層薄膜包括鐵磁性被固定層；非磁性中間層；第一軟磁性自由層；電流屏蔽層；和被順序疊加的第二軟磁性自由層。
4.根據權利要求2所述的磁頭，其中多層薄膜包括鐵磁性被固定層；非磁性中間層；軟磁性自由層；電流屏蔽層；和被順序疊加的磁疇控制層。
5.根據權利要求4所述的磁頭，進一步包括被放置在軟磁性自由層和電流屏蔽層之間的非磁性分離層。
6.根據權利要求2所述的磁頭，其中多層薄膜包括鐵磁性被固定層；非磁性中間層；第一軟磁性自由層；電流屏蔽層；第二軟磁性自由層；非磁性分離層；和被順序疊加的磁疇控制層。
7.根據權利1所述的磁頭，其中導電區域構成電流屏蔽層的整體面積的一半至百分之一。
8.根據權利2所述的磁頭，其中多層薄膜包括軟磁性自由層；非磁性中間層；第一鐵磁性被固定層；電流屏蔽層；第二鐵磁性被固定層；和被順序疊加的反鐵磁層。
9.根據權利3所述的磁頭，其中電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離是1nm或者更大和5nm或者更小。
10.根據權利4所述的磁頭，其中電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離是1nm或者更大和5nm或者更小。
11.根據權利5所述的磁頭，其中電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離是1nm或者更大和5nm或者更小。
12.根據權利9所述的磁頭，其中電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離是1nm或者更大和3nm或者更小。
13.根據權利10所述的磁頭，其中電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離是1nm或者更大和3nm或者更小。
14.根據權利11所述的磁頭，其中電流屏蔽層和非磁性中間層之間的距離是1nm或者更大和3nm或者更小。
15.根據權利要求1所述的磁頭，其中電流屏蔽層包括非導電物質和金屬導電物質的混合物。
16.根據權利要求1所述的磁頭，其中電流屏蔽層包括矽氧化物和鋁氧化物中的至少一個與從銅、金、銀、釕、銥、銠、錸和鋨中所選擇的至少一個成分的混合物。
17.根據權利要求1所述的磁頭，其中電流屏蔽層包括從鋁和矽中所選擇的至少一個成分與從鋁氧化物和矽氧化物中所選擇的至少一個氧化物的混合物。
18.根據權利要求1所述的磁頭，其中電流屏蔽層包括鋁和鋁氧化物的混合物。
19.一種磁頭，包括呈現磁阻的多層薄膜；被放置在多層薄膜的薄膜平面的上面和下面的一對終端薄膜；和被放置在一對終端薄膜之間的電流屏蔽層，電流屏蔽層包括第一導電物質薄膜；被放置在第一導電物質薄膜上的島狀非導電層；和填充島狀非導電層之間的間隙的第二導電物質。
20.根據權利要求19所述的磁頭，其中電流屏蔽層包括被放置在構成島狀非導電層的獨立的島狀物之間的新的金屬顆粒，並且其中新的金屬顆粒的平均粒度為5nm至50nm。
全文摘要
一種磁頭，在垂直於大磁阻多層薄膜的薄膜平面方向上施加電流，並且包括被置於非常靠近自由層的電流屏蔽層，其中電流屏蔽層屏蔽或者減小其中電流流過的面積到一半至百分之一。當磁頭進一步包括在大磁阻多層薄膜上面或者附近的磁疇控制薄膜時，合成磁頭具有高輸出和高穩定性，從而產生具有高記錄密度的磁性記錄和讀取裝置。
文檔編號H01F41/34GK1480923SQ0312269
公開日2004年3月10日 申請日期2003年2月20日 優先權日2002年9月3日
發明者星屋裕之, 星野勝美, 土屋裕子, 子, 美 申請人:株式會社日立製作所