[发明专利]三极磁性记录头

说明书

本发明涉及一种三极磁性记录头。

横向及纵向的记录技术已用于将数据记录在磁性介质中并由它读出。在横向记录中，已有技术主要由位于软底层介质上的单极读-写头和带有或不带有软底层的二极头构成。这二种头均具有低的写入场梯度。人们知道，可利用屏蔽写入极改善低的场梯度。现有的方法还具有读出脉冲宽度较宽的缺点。在纵向记录中，已有技术由二极头和在二极之间的间隙中具有MR（磁阻）元件的MR头构成。但是，在间隙中装上MR元件会给磁道宽度和传感器厚度带来几何限制。

本发明的磁性记录头包括一个位于一对写入极间隙中的读出极。该读极把磁通传给位于远处的磁通传感器。该磁通传感器可以是MR（磁阻）、霍尔（Hall）或感应传感器。

在最佳实施例中，传感器包括侧屏蔽装置，读出极和写入极是层叠式的。读入极叠层包括一个置于磁性层之间的非磁性层。

该磁性记录头具有最佳读出和写入特性，所需要的工艺步骤比采用分离的读出头和写入头时要少。这种头能通过一种单一的结构进行横向和纵向读/写，并在横向写入（窄写变换）中具有较高的写入场梯度。在纵向读/写方式中，大的写入间隙和小的读出间隙相配合可提供高的重写率和良好的回读分辨率。层叠式的读出极在数个窄磁道宽度上提供磁畴结构。本发明的一个重要方面在于读出传感器位于远处，这有利于窄磁通传感器前最优化。本发明的写宽。读窄方式控制了由于磁带偏离而造成的磁道干扰，窄的读出脉冲导致高线性比特密度。磁性记录头结构的灵活性便于使用感应传感器、霍尔传感器或MR传感器来检测读出极上的信号。

磁性记录头的读出分辨率高于二极头。对于相同的有效间隙，二极磁通传感头仅为18%的分辨率，与此相比，本发明的三极头可达到70%的分辨率。磁性记录头的信号强度与等价的二极头相比更高。特别值得指出的是在最高工作频率处的信号强度增益近似为4倍。因为来自三极头的信号不需要象在二极头情况下那样进行差分，所以产生的信号处理噪声更小。信号增益与噪声抑制相结合带来了7倍的纯信噪比增益。三极头还使纵向记录写入过程和横向记录写入过程优化。对于纵向记录来说较大的写入间隙带来了高重写率，对于横向记录来说，屏蔽极带来窄的写入转换。

图1是采用霍尔传感器的记录头的截面图;

图1a是写入极的铁磁层叠籽晶层的示意图;

图2是沿图12-2线的截面图;

图2a是读出极的铁磁叠合籽晶层的示意图;

图3是本发明采用MR磁通传感器的截面图;

图4是本发明采用感应线圈作为磁通传感器的截面图;

首先参阅图1，适用于纵向记录的三极头包括写入极12和14及读出极16。写入极12和14与读出极16分开，形成间隙18和20。读出极16把磁通传给由锑化铟制成的霍尔传感器22。霍尔传感器22连接至提供一定电流的铜引线24。把电信号从霍尔传感器22传给电子设备的引线未示出。写入线圈27用来与写极12和14在一起实现写入功能。如图2所示，可饱和侧屏蔽装置26用来在读出的过程中抑制邻近磁道所产生的干扰。侧屏蔽装置26在写入的过程中饱和，因此无效。侧屏蔽装置26是薄的，具有大约3微米厚。

记录头10用以下方法制得。写入极12开始是一个层叠的籽晶层结构30，其细节示于图1a。50埃厚的Al₂O₃层置于二层750埃的NiFeCo层之间。接下来是一层1，000埃的Al₂O₃，再接下来是一层750埃的NiFe或NiFeCo层。籽晶层结构30提供窄磁通的磁畴控制，20，000埃厚的NiFe层或NiFeCo层32通过掩模喷镀或片真空淀积的方法沉积在籽晶层结构30上。在掩模喷镀或真空淀积之后进行离子铣削，以留下写入极12。其后形成锑化铟霍尔元件22。沿与霍尔传感器22连接的轭形结构沉积附图2所示的另一层叠铁磁籽晶结构，该结构再进行离子铣削以形成读出极16。一层非磁性缓冲层（即硬的烘焙的光致抗蚀剂）沉积在读极16上以使从读出极16泄漏的磁通减小到最低程度。写入线圈26在此时形成。如图1a所示，对第三磁性籽晶层叠合结构30进行沉积以构成另一写入极14。极14在写入的过程中与极12一起工作，在读出的过程中便借助极12，屏蔽读极16。一层薄陶瓷层（未示出）被置于记录头10上。在该陶瓷层上沉积有一薄铁磁层，该铁磁层被制成一定形状以形成可饱和侧屏蔽装置。