[发明专利]双元件磁阻读出头

说明书

本发明涉及磁阻（MR）读出头组件，特别涉及包括双磁阻元件的薄膜磁阻磁头。

感应式写入头用于将信息记录到磁介质如磁盘上。所记录的信息可通过感应式读/写头读出。或者，磁阻磁头可用于读出已记录到磁介质上的信号。由磁阻磁头读出的信号与所记录信号有关的磁通量成正比，而不与由感应式磁头读出的磁通变化率成正比。因而，磁阻磁头可探测表示所记录信号的磁场，而不需要在存贮介质与磁阻磁头之间进行任何相对的运动。

典型的薄膜磁阻磁头包括一个单磁阻元件，最好由一层有一个磁化易轴线（easy    axis）的坡莫合金制成。在数据存贮装置（如磁盘驱动器）运行期间，读出电流导向磁阻元件。正被检测的磁场在磁阻薄膜的磁矩上施加一个转矩，使薄膜电阻率发生变化。电阻率的变化与正被测量的磁场强度成正比，并引起磁阻元件电阻的变化。这种变化量的检测提供了一种与磁介质上所记录的数据信号有关的读出信号。

当介质或磁盘的剩磁矩M_rt高时，就会造成读出信号的畸变。这样，磁阻磁头周期性地饱和，因而，尽管外加场强度进一步增加，但是磁化在取向上保持固定。在这种情况下就会产生不希望有的奇次谐波。由于磁阻磁头的磁阻非线性变化的结果也能产生偶次谐波。偶次和奇次谐波表现为被读出信号的失真。

小的剩磁矩M_rt可避免饱和效应，并保证在△P/P曲线的线性范围内运行（在此P为电阻率），但是产生较弱的信号。通过增加读出电流可获得较强的信号。然而，在标准现有技术的双元件结构中，施加到每个磁阻元件的读出电流由于下述情况受到限止，即在一个元件中的读出电流是另一个元件的偏流。这种电流必须是这种量级的电流，其典型值为3-5毫安。这样，每个元件的工作点（OP）处于△P/P曲线的线性范围的中部。

本发明的一个目的是要提供一种磁头组件，以致获得读出信号电平的显著增加。

本发明的另一个目的是提供一种可避免对读出电流的限制并实现输出信号幅度显著增加的磁阻磁头组件。

本发明的又一个目的是提供一种允许采用具有相对低的剩磁矩的磁性介质或磁盘的磁阻磁头组件。

本发明还有一个目的是提供一种磁阻磁头组件以降低对磁阻读出元件的磁特性与厚度的紧密配合的要求。

根据本发明，一个读/写磁头的结构包括一个磁阻读出头和一个叠置在磁头结构上的感应式写入头。感应式与入头是传统式的，以众所周知的方式用坡莫合金的薄膜磁性层构成。本公开文本涉及新颖的MR磁头，它是整个读写头结构的一部分。

本发明的磁阻磁头包括两个磁阻元件或磁阻层和两个反铁磁（AFe）元件或层。例如，磁阻元件由软坡莫合金制成，反铁磁元件由铁锰合金（FeMn）制成。每个反铁磁元件成形在相应的磁阻元件附近，并与磁阻元件紧密接触。每个反铁磁元件在室温下通过交换的相互作用与磁阻元件结合，并起到偏置装置的作用。磁阻磁头组件在磁盘驱动器中运行期间，对于每个所结合的磁阻层和交换层来说，以与磁盘表面相垂直的方向，施加一个交换磁场He。通过一个第一磁阻/反铁磁结构的电流向相对的第二磁阻/反铁磁结构提供一个磁场。这一磁场的方向与存在于第二磁阻/反铁磁结构中的交换磁场相反。

为了获得磁阻/反铁磁结构的合适偏置，需要有足以把一个磁阻/反铁磁结构置于工作点的电流导出磁场。另外一个相对的磁阻/反铁磁结构也同样偏置于它的工作点，如果对于每个磁阻/反铁磁结构，磁阻和反铁磁层的厚度分别是相似或相同的，则对于每个磁阻/反铁磁结构，这也是相似或相同的。交换磁场需要由外加电流产生的磁场来克服，以便总的净磁场把每个结构都置于工作点上。因此能采用到比5毫安要大得多的电流。这种更大的电流大约是现有技术中双磁阻磁头一般采用电流的2-4倍。这种电流结果增加了输出信号，减少了失真。

下面参照附图对本发明进行更详细的说明：

图1为示意图，示出截面与部分剖开的示图，表示根据本发明的双磁阻磁头组件;

图2为图1的磁阻磁头组件的部分轴测图。省去了护罩20、22，示出导线26、24和34。两条引线24和26限定磁阻磁头结构的读出磁道宽度;

图3示出磁阻元件电阻率的变化曲线。曲线根据总磁场H绘制出，并说明沿横坐标的交换磁场He和偏置磁场Hb的幅度范围;

图4是根据本发明做成的一种组合的感应式写入头和双磁阻元件读出头的部分剖开的横截面示图。