JPH0823926B2

JPH0823926B2 - 磁気ヘツド

Info

Publication number: JPH0823926B2
Application number: JP17383186A
Authority: JP
Inventors: 修石井; 耕太郎野中; 巌畠山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPS6331016A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、空間的に微小な領域の磁場、例えば磁気記
録媒体から発生する磁場を高感度で検出する磁気ヘッド
に関する。

〈従来の技術〉微小領域の磁場検出が最も必要とされる分野は、磁気
記録技術である。従来の磁気記録技術においては、１ビ
ット当り10μm²程度の微小媒体面から発生する磁場が再
生信号として検出可能である。この磁場のもう１つの特
徴は、媒体面に垂直な方向の磁場分布が極めて急峻であ
り、媒体面からの距離（Ｚ）が増加するのに伴ない急激
に減少することである。このため、従来の磁気ヘッドは
媒体との間隔をいかに小さくするかが感度向上のための
最大のキーポイントであった。ハードディスクの場合、
磁気ヘッドと媒体間隔は0.2μｍ程度まで狭くできてい
る。現用の磁気ヘッドでは十分な再生出力を確保するた
めにはトラック幅が最小でも10μｍ程度必要である。こ
のような磁気ヘッドを用いて検出できるビットの線密度
は1000ビット/mm以上である。即ち、ビット形状として
はトラック幅方向を長辺とする四角形になっている。従
って、磁気記録における面記録密度の向上には、トラッ
ク幅を減少することが有効である。

トラック幅をμｍオーダーに減少するための技術とし
て磁気転写ヘッドが研究されている（野村、徳丸；電子
通信学会誌、J68-C、No.3、pp216〜223、1985）。これ
は、磁性体に記録された情報を、YIG膜等一般に膜面に
垂直方向に磁化容易軸が配向すると同時に磁気光学効果
の大きな多磁区の磁性膜に縞状磁区（ストライプドメイ
ン）模様として転写し、この磁区の模様をカー効果ある
いはファラデー効果を利用して光学的に読み出す方法で
ある。このヘッドでは、検出可能なビットのトラック幅
は光ビームのサイズが原理上の限界となるため、究極的
には１μｍ程度まで微細化できると考えられる。しかし
ながら、以下に挙げる欠点も存在する。

（１）転写可能なビットの長さはストライプドメイン幅
程度であり、現状では約５μｍが最小である。ストライ
プドメインの幅は、磁壁エネルギ、静磁エネルギ、ゼー
マンエネルギの３者の平衡によって決定される。そのた
め、ストライプドメイン幅程度のビット長の信号に対し
ては、全エネルギーをほとんど増大させずにビットに沿
って磁区が整列する、即ち転写効率が高い。これに対
し、より短かいビット長の場合には、ゼーマンエネルギ
ーが不足するため転写できなくなるものである。

（２）ストライプドメインは連続するために、隣接する
トラックの磁区パターンの影響を受けやすい。このよう
な磁区状態は、転写磁区の移動の防げとなると共に、狭
トラック化した場合には、クロストークの原因ともな
る。

一方、微小領域の磁場を検出できる磁気ヘッドとし
て、マイクロ磁気ヘッド（特願昭58-87557号、特願昭59
-78357号等）がある。第４図にマイクロ磁気ヘッドの構
成を示し、図中、１はヘッド磁性膜パターン、２はバイ
アス用均一外部磁場（Hb）、３は磁気記録媒体、４は偏
光ビームの光路である。

マイクロ磁気ヘッドの動作原理は以下の通りであり、
磁化回転による磁化反転を動作メカニズムとしている。
ヘッド磁極としては面内に一軸異方性を有する単磁区薄
膜を用い、信号磁場（H_S）が加わった時にその磁場方向
にヘッド磁極内の磁化が傾く程度を、カー効果やファラ
デー効果等の磁気光学効果を用いて検出する方法であ
る。この場合には、信号検出分解能はヘッド磁極厚と同
等になるため、極めて微小領域の磁場が検出できる。特
に、ヘッド磁極の長手方向（即ち信号磁場と平行方向）
を磁化容易方向と設定し、且つこれに直角方向（即ちト
ラック方向）に異方性磁場（H_K）以上の振幅の高周波磁
場をバイアス用外部磁場（Hb）として印加するような構
成にすると、以下のようなメカニズムによって感度向上
が図れる。

バイアス磁場の絶対値|Hb|が異方性磁場H_K以上の時は
ヘッド磁極内の磁化はバイアス磁場方向を向いている
が、|Hb|が減少してゼロとなった時点ではヘッド磁極内
の磁化は磁化容易方向（上向きと下向きの２方向が等価
である）に整列する。この時、ヘッド磁極内の磁化が上
向きであるか下向きであるかを決定する要因は信号磁場
H_Sとヘッド磁極内磁化の相互作用エネルギー（ゼーマン
エネルギー）のみであるので、原理的には無限小の信号
磁場を検出することが可能である。

しかしながら、現実には以下に述べる理由により、マ
イクロ磁気ヘッドの感度が低下する等の問題があった。

一般にヘッド磁極用に用いられる軟磁気特性の材料
（例えばパーマロイ、Fe-BやC_O-Zr等の非晶質合金）を
単磁区薄膜に形成することは、かなり困難である。即
ち、これらの材料では自発磁化（M_S）が大きいためヘッ
ド磁極パターン端に発生する磁荷に起因する静磁エネル
ギーが大きく、単磁区状態を実現するためにはパターン
の大きさをμｍオーダー以下とする必要がある。また同
時に、静磁エネルギーを減少させるため、パターン端部
では磁気モーメントがパターン端部と平行になるように
傾き（これはカーリングと呼ばれる）、表面磁荷が少な
くなるように分布してしまう。従って、原理的には面内
磁化の単磁区薄膜パターンをヘッド磁極に用いればバイ
アス磁場を加える等の方法により感度向上が図れる筈で
あるが、実際には、パターンサイズが極めて小さいため
偏光を集束させてカー効果またはファラデー効果によっ
て磁化の向きを検出するとしても光スポットサイズより
もパターンサイズが小さくなること、及び、光を照射し
ている部分の実効磁化の大きさが前述したカーリングの
影響によって飽和値よりも低くなるために、再生出力値
が低下してしまう即ち感度が低下する等の問題があっ
た。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明は上述した従来技術に鑑み、（１）ストライプドメインによる磁気転写ヘッドにおけ
る如き転写可能なビット長さの限界、並びに隣接トラッ
クの磁区パターンの影響を受け易いという欠点がなく、（２）マイクロ磁気ヘッドにおける如き微小パターン及
びカーリングによる感度低下等の問題点がない、磁気ヘ
ッドを提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉上述した目的を達成する本発明による磁気ヘッドは、
膜面に垂直な方向が磁化容易軸であり且つその異方性磁
場（H_K）が自己減磁界（４πM_S）よりも大きい磁性膜で
磁極が構成されているものである。

〈作用〉上記構成により磁気ヘッドの磁極は垂直磁化の単磁区
膜であり、従来の磁気転写ヘッドのような縞状磁区（ス
トライプドメイン）の影響はない。また、パターンを小
さくする必要がないと共に信号磁場がニュークリエーシ
ョンによる磁化反転のトリガーとなり、従来の磁気転写
ヘッドやマイクロ磁気ヘッドよりも極めて大きな再生出
力をもたらす。これらのことを以下に詳述する。

異方性磁場（H_K）が膜厚方向の自己減磁界（４πM_S,M
_Sは自発磁化）以上である場合には、磁気モーメントは
膜面に垂直となるため、外部磁場がない場合には縞状磁
区（ストライプドメイン）が形成され、膜面に垂直に或
る一定の磁場が加わった場合には泡状磁区（バブルドメ
イン）が形成される。この膜面に垂直な磁場を強くして
ゆくと、磁気バブルの径は減少し、ついには消失してし
まう。この磁気バブルが消失する磁場はコラプス磁場
（H_C）と呼ばれ、コラプス磁場（H_C）は一般に異方性磁
場（H_K）よりも１桁以上小さい値である。このようなバ
ブルドメイン素子用の材料としては、YIG等のフェリ磁
性酸化物膜が用いられている。このような材料では自発
磁化（M_S）が100emu/cc以下程度であり、パーマロイやF
e-B,Co-Zr非晶質合金等に比べ、１桁程度も小さい値で
ある。このため静磁エネルギーが小さくなり、数百μｍ
のパターンとすることで容易に単磁区膜が形成できるこ
とが知られている（例えば、文献H.Uchishiba,H.Tomina
ga,T.Obotaka and T.Namikata;“Growth and Propertie
s of Stable Self-biasing Double Layer Epitaxial Ga
rnet Films"IEEE Trans.Magn.,MAG-10,1974,PP480-48
3）。

ヘッド磁極が単磁区膜パターンであることは、従来の
磁気転写ヘッドが多磁区であることと大きく相異し、縞
状磁区（ストライプドメイン）による影響は除かれる。
また単磁区膜パターンがマイクロ磁気ヘッドよりも相当
大きいので、マイクロ磁気ヘッドにおける小さなパター
ンによる悪影響が除かれる。

上述したような単磁区膜パターンの磁化反転は、磁気
モーメントに反平行な磁場が増加していった場合に、或
る磁場以上で反転磁区が発生し（これはニュークリエー
ションと呼ばれる）、この反転磁区がパターン全体に拡
大するようなメカニズムで起る。このような磁化反転が
起きる磁場即ちニュークリエーション磁場（Hn）がコラ
プス磁場（H_C）より小さい場合は、反転磁区の芽ができ
た時点で、膜内にはストライプドメインあるいはバブル
ドメインが形成され、反平行な磁場がコラプス磁場
（H_C）まで増加して始めてバブルドメインが消失し、パ
ターン全体が一定方向に飽和する。一方、ニュークリエ
ーション磁場（Hn）がコラプス磁場（H_C）以上の場合に
は、ニュークリエーションした時点で反転磁区の方が在
来の磁区よりも安定なため、バブルドメインやストライ
プドメインは形成されず、瞬時的に磁化反転が起こる。

ニュークリエーションは一般に単磁区膜パターンのエ
ッジ部等磁界集中が起こる場所で起こるため、パターン
の角張った部分が外部磁場に対して最も敏感な部分とな
る。即ち、ヘッド磁極として上述のような垂直磁化膜を
用いた場合は、パターンの角の１つを記録媒体に近づけ
て位置設定することにより、この角部に信号磁場（H_S）
が加わったとき、これがトリガーとなってニュークリエ
ーションの挙動が最も強く影響を受ける。つまり、バイ
アス用外部磁場（Hb）と信号磁場（H_S）が同方向の場合
には、|Hb＋H_S|≧Hnという条件が満された時点で磁化反
転を起すので、磁化反転が起きるバイアス磁場（Hb）を
検出することにより、信号磁場（H_S）の極性や大きさが
検出できる。垂直磁化単磁区膜パターンはその磁化反転
に伴う磁化変化量が−M_Sから＋M_Sまでほぼ自発磁化の２
倍となり、しかもパターン自身の大きさが数10μｍ以上
に設定できることにより、従来のマイクロ磁気ヘッドで
はパターンサイズが小さく且つ磁気モーメントがカーリ
ングしているために自発磁化の２倍の変化量を検出でき
なかったのに比べ、桁違いに大きな再生出力が得られ
る。

〈実施例１〉第１図は本発明の一実施例を示す。図中、５がヘッド
磁極の磁性膜パターンであり、垂直磁化膜を微小形状に
パターニングすることによりニュークリエーション磁場
（Hn）を磁気バブルの消失磁場即ちコラプス磁場（H_C）
よりも大きくした膜を用いている。換言すれば、ヘッド
磁性膜パターン５の膜内には磁化反転の瞬間には磁壁が
存在するが、それ以外の場合には磁化は上下いずれかの
方向に飽和しパターン全体が単磁区状態である。

また第１図中、２はバイアス用均一外部磁場、３は磁
気記録媒体、４は磁気光学効果測定用偏光ビームの光路
である。

均一外部磁場２の絶対値|Hb|はコラプス磁場（H_C）よ
り大で且つニュークリエーション磁場（Hn）より小さく
設定し、且つ常にヘッド磁性膜パターン５の磁化の方向
に対向するようにその極性を変えられるようにしてあ
る。具体的には、偏光ビームの偏光面の回転方向を偏光
子を通過後の光強度の差として検出することによりヘッ
ド磁性膜パターン５内の磁化方向が検出できるので、ス
イッチング回路（図示省略）を連動させて均一外部磁場
２を発生させることにより、ヘッド磁性膜パータン５内
の磁化が反転する毎にその磁化に対向する均一外部磁場
２が加わるように設定できる。

この場合、 |H_C|＜|Hb|＜|Hn| なので、単に均一外部磁場（Hb）が加わっただけでは、
パターン５の磁化は何ら変化しない。

しかし、記録された媒体３等から発生する磁場即ち信
号磁場（H_S）がヘッド先端部に加わり、 |Hb＋H_S|≧|Hn| となる場合には、ヘッド先端部６から反転磁区が発生し
（ニュークリエーション）、パターン全体に拡大してパ
ターン５は完全に均一外部磁場２の方向に飽和する。つ
まり、信号磁場（H_S）が磁化反転のトリガーとなる。も
ちろん、この時、 |Hb|＞|H_C| なので、パターン５中にはバブルドメインやストライプ
ドメインは残らない。

パターン５内の磁化反転は前述の如くファラデー効果
等で検出できるので、磁化反転の毎に均一外部磁場２の
極性を反転することにより、信号磁場（H_S）の極性変化
を均一外部磁場２（Hb）の極性変化として検出できる。
また均一外部磁場２の値Hbを変えることにより、 |Hb＋H_S|≧|Hn| という条件を満足する時に初めて磁化反転が起こるの
で、信号磁場の絶対値|H_S|をも知ることができる。

第２図，第３図を参照して、ヘッド磁性膜パターン５
の具体例を説明する。パターン５として、GGG基板上にL
PE法で形成した２μｍ厚のYIG膜をホトリソグラフ加工
で第２図，第３図の形状に加工したものを形成した。第
２図中の円形部分の直径は30μｍであり、ヘッド先端部
分に相当する符号６で示す部分は第３図に示す如く、特
にくさび状７にエッチングしてある。またヘッド先端部
分６の幅は１μｍ以下にしてある。YIGにはSm,Ca,Geを
添付してあり、飽和磁化は155emu/cc、垂直方向の一軸
異方性定数は9000erg/ccであり、パターニングする前の
バブルドメインの消失磁場（H_C）は118Oeである。パタ
ーニング後の膜５は、膜に垂直方向の磁場（Hb）のみが
印加される場合にはバブルドメインやストライプドメイ
ンは形成されず、パターン全体が単一の磁区となる。こ
のパターン５の磁化反転が起こる磁場（Hn）は160Oeで
ある。均一外部磁場（Hb）として157Oeの磁場を印加し
た場合には、H_S≧3Oeの信号磁場が検出可能である。パ
ターン５中で信号磁場（H_S）が印加されるべき領域とし
ては、反転磁区の芽が発生するに足る大きさであれば良
く、反転磁区発生後は磁壁移動によって反転磁区が拡大
してゆくので、極く微小な領域で反転すれば十分であ
る。本実施例の場合、記録媒体としてメタルテープ（保
磁力:1000Oe、飽和磁化:210emu/cc、膜厚:4.2μｍ）を
用い、リングヘッドで1000ビット/mmの信号を予め記録
したものについては、完全に再生が可能であった。ま
た、第２図，第３図中、ヘッド先端部分の幅を１μｍ以
下としたので、再生能力は10⁶ビット/mm²以上あると言
える。

ところで、バイアス用外部磁場２（Hb）としては、再
生出力に連動した直流磁界を用いるだけでなく、再生出
力周波数の少なくとも２倍以上の周波数の高周波で、且
つ振幅|Hb|は |H_C|＜|Hb|＜|Hn| の範囲内で可能な限り|Hn|に近い値をとるように設定し
ても、同様の効果が期待できる。即ち、|H_C|＜|Hb|＜|H
n|の場合には、信号磁場（H_S）が加わらない限りパター
ン５内の磁化方向は一定であり、また信号磁場（H_S）が
加わっても信号磁場（H_S）とパターン５内の磁化方向が
同一ならばやはり磁化方向は不変であるが、信号磁場
（H_S）がパターン５内の磁化方向と反平行であれば信号
磁場（H_S）の加わった部分から反転磁区が発生し且つ拡
大して磁化反転を起すものである。つまり、信号磁場
（H_S）が半サイクル変化する間に高周波外部磁場（Hb）
は少なくとも１サイクル変化するので、信号磁場（H_S）
の極性に追従してパターン５の磁化方向が変化すること
になる。また、信号磁場の絶対値|H_S|は、高周波外部磁
場の振幅|Hb|を変化させ、磁化反転を起こす時の値を測
定することにより測定可能である。

〈実施例２〉本発明による磁気ヘッドでは、〈実施例１〉に述べた
動作メカニズムからも明らかなように、ヘッド磁性膜パ
ターン５内の磁化は常に膜面に対して上または下向きに
整列しており、反転磁区が常に同一場所から同一のニュ
ークリエーション磁場（Hn）で発生することも重要であ
る。もし、信号磁場（H_S）やバイアスとしての外部磁場
（Hb）以外の外乱外部磁場がパターン５の先端部６より
他の領域に強く印加されて反転磁区が発生したとする
と、この場合にもパターン全体がバイアス磁場（Hb）の
方向に磁化反転を起こし、ヘッドとしては誤動作したこ
とになる。

この問題を回避するには、反転磁区の発生がパターン
５中の或る一部分でのみ起こるようにする、即ちニュー
クリエーション磁場（Hn）について故意に分布を付与し
て最も反転磁区が発生し易い部分を信号磁場（H_S）の検
出に利用する方法がある。

この方法の１つとして、〈実施例１〉においては、第
２図、第３図に符号６で示す如く信号磁場検出部の膜厚
をくさび状７に薄くすることにより、特にこのくさび先
端部分７の表面磁化から発生する磁場即ち反磁界が大き
くなった結果、検出用先端部分７のニュークリエーショ
ン磁場（Hn）をパターン５の他の部分に比べて低くさせ
ている。

パターン５の或る部分のニュークリエーション磁場
（Hn）を他の部分のそれよりも低く設定する方法として
は、〈実施例１〉の方法以外にも数種類の方法が考えら
れる。その１つは、ニュークリエーション磁場（Hn）を
低下させたい部分の温度を上げてその領域の磁気異方性
エネルギーを低下させ、磁化反転を起り易くする方法で
ある。この方法の具体例として、〈実施例１〉に用いた
パターン５の先端部６にレーザービームを集中し、昇温
させる実験をした。レーザーパワーを調節することによ
り、Hnは160OeからH_C（118Oe）まで任意に設定すること
ができた。以上の実験結果は、加熱することにより先端
部分６のHnが低下し、パターン５の他の部分のHnとの差
が拡大することを示している。即ち、部分加熱により、
前述したような反転磁区の発生個所の不統一に基づく誤
動作の確率を減らすことができる。

本〈実施例２〉では、加熱法としてレーザービームの
照射を用いたが、微小な領域が加熱できる方法であれ
ば、ヒータ等他の任意の方法で加熱しても同様の効果が
得られる。また逆に、ヘッド磁性膜パターン全体を冷却
し、磁場検出部のみは冷却しない等の方法によっても同
様の効果が得られる。

ここでヘッド磁性膜パターン５の磁化方向の検出方法
について説明する。パターン５の大きさは通常ストライ
プドメイン幅の数倍以上と大きく、しかもパターン全体
が飽和磁化するのでパターン全体の飽和磁化の変化量を
用いて磁化方向を検出できるから、検出がし易く且つ再
生出力量が大きい。そこで磁気光学効果を用いるだけで
なく、一般の磁気バブルを検出する方法は全て使用可能
である。例えば、磁気抵抗効果を用いたり、ホール効果
を用いてパターン５の磁化方向を検出することができ
る。

更に説明すると、４πMs≦Hkなる材料はYIGで得ら
れ、実施例に挙げた材料ならば（YSmCa）_３（FeGe）₆O
₁₂という結晶であり、一般にGGG基板上にLPE法で作製し
たYIGは４πMs≦Hkとなる。

またパターニングとはYIG膜等をマイクロラッピング
等の方法で数十μｍの大きさに区切ることであり、上記
の方法によって孤立したYIG膜等をパターンと言い、パ
ターン全面とは、１個の孤立したYIG膜等の面全てがパ
ターン全面と称される。

更に磁化反転について言えば、一般的な（数mm以上の
サイズの）YIG膜の磁化反転は逆向きの磁化を有する磁
区が外部磁場に従って拡大することで進行する。そして
外部磁場に対して逆向きの磁化を有する磁区は外部磁場
の増加に伴って縮小し、外部磁場がコラプス磁場（Hc）
に達すると消滅して外部磁場と同一方向の磁化を有する
磁区のみ（単磁区と言う）になる。ところが、YIG膜を
パターニングして連続したYIG膜のサイズを数十μｍ以
下に区切ると外部磁場が加わらない場合や磁化と逆向き
にHc以上の外部磁場が加えられた場合でも単磁区状態が
得られる。この現象は文献等に記載されている。

この単磁区状態のYIG膜の磁化反転は、磁化と逆向き
の外部磁場を加えた場合に反転磁区（外部磁場と同一方
向に磁化している領域）の芽が発生し、この反転磁区が
パターン全面に拡大するという機構で進む。この反転磁
区の芽が発生する磁場がニュークリエーション磁場（H
n）と言われ、その際、Hn＞Hcという条件が存在するこ
とも、文献で公知である。外部磁場がHc以上であると１
個のパターン内に複数の磁区が存在するよりも、外部磁
場の方向に磁化が揃った単磁区構造となる方がエネルギ
ーが低いので、発生した反転磁区がパターン全面に拡大
する。そして発生した反転磁区が拡大している間はパタ
ーン内に２個の磁区が存在するが、エネルギー的には不
安定であり単磁区から単磁区へと変化する瞬間にのみ許
される状態である。

従って、ある単磁区のパターンに磁化と逆向きにHn＞
Hcの範囲で均一外部磁場（Hb）を加えた状態では反転磁
区は発生せず単磁区が得られる。この状態でパターンの
一部にHbと同一方向に外部磁場が加わりHn以上の部分が
できると、反転磁区が発生して上記の磁化反転が進行す
る。Hbの値をHnに近く設定するほど、反転磁区ができる
磁場（パターンの一部に加える磁場）は小さくなる。す
なわち、磁場の検出感度が増大する。

以上から判るように、YIG膜のように薄い膜の両面に
正負の磁荷が存在するような構造の磁性体では、静磁エ
ネルギーを低減させるために多磁区構造を取る。そして
単磁区構造から多磁区構造へと変化するのに必要な外部
磁場がHnであるから、静磁エネルギーが増す程Hnは低下
する。また静磁エネルギーは磁荷の間隔が狭いほど、す
なわちYIG膜においては膜厚が薄いほど、大きくなる。
そこでパターンの一部の膜厚を薄くして意図的にHnが低
い部分を作ると、この部分が最も低い外部磁場で反転磁
区の芽を形成する。従って、最も高感度に外部磁場の変
化を検出できることとなり、磁気ヘッドのように磁気記
録媒体から出る磁場が表面近傍の限られた領域にのみ存
在する場合の検出に適している。つまりパターンの一部
の膜厚を薄くしたり、レーザーで加熱したりするのは、
Hnを低下させることで磁場検出感度が高くなる領域を形
成することが目的である。

ところで、磁気光学効果以外にもYIG等の磁化反転挙
動を検出できる方法であれば上記の現象は検出可能であ
り、YIG膜面に前述の如くホール素子や磁気抵抗効果素
子を貼り付けたり、あるいは微小なコイルを配置してYI
Gの磁化反転に伴う磁場変化を検出することが可能であ
る。つまり、磁気光学効果は磁化の検出手段の１つにす
ぎない。

〈発明の効果〉本発明による磁気ヘッドは、従来用いられてきたスト
ライプドメインを有する磁性薄膜を転写膜として用いる
磁気転写ヘッドやマイクロ磁気ヘッドと異なり、反転磁
区の発生（ニュークリエーション）とその伝搬とによる
磁化反転メカニズムを利用し、信号磁場を反転磁区の発
生のためのトリガーとして用いるので、高感度化が可能
である。しかも、出力の検出機構として磁化の変化を検
出する方法を用いれば、従来の磁気転写ヘッドではスト
ライプドメインが記録ビットとほぼ同等の面積の領域の
磁化変化を検出していたのに対し、本発明では通常スト
ライプドメイン幅の数倍以上の大きさであるヘッド磁性
膜パターン全体の飽和磁化の変化量を検出することにな
り、検出がし易いと共に再生出力量としても大幅に増加
する。再生出力の増加は、マイクロ磁気ヘッドと比べて
も顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ヘッドの一実施例を示す構成
図、第２図はそのヘッド磁極のパターンを示す平面図、
第３図は同じく側面図である。第４図は従来のマイクロ
磁気ヘッドの構成図である。図面中、２は外部磁場（Hb）、３は磁気記録媒体、４は
偏光ビーム光路、５はヘッド極性膜パターン、６は検出
先端部、７はくさび形状である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】膜面に垂直な方向が磁化容易軸であり且つ
その異方性磁場（H_K）が自己減磁界（４πM_S）より大き
い磁性膜でヘッド磁極が構成されている磁気ヘッド。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記磁性
膜はパターニングされており、該磁性膜の膜面に垂直方
向の磁化の反転機構が反転磁区が発生しそれがパターン
全面へ拡大する機構であり、パターニングしない磁性膜
において存在するバブルドメインの消失に必要なコラプ
ス磁場（H_C）よりも反転磁区が発生するニュークリエー
ション磁場（Hn）の方が大きいことを特徴とする磁気ヘ
ッド。
【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項におい
て、磁性膜に垂直に加えられる均一外部磁場（Hb）がコ
ラプス磁場（H_C）以上で且つニュークリエーション磁場
（Hn）未満であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項４】特許請求の範囲第１項または第２項または
第３項において、前記磁性膜の角部のうち１つの特定角
部が他の角部に比較して膜厚が薄く形成されてヘッド磁
極内の他の部分よりもニュークリエーション磁場（Hn）
が低く、前記特定角部から反転磁区が発生する磁気ヘッ
ド。
【請求項５】特許請求の範囲第１項または第２項または
第３項において、前記磁性膜の角部のうち１つの特定角
部が磁性膜全体よりも高い温度に保たれており、この温
度差により特定角部の磁気異方性エネルギーが低く設定
されて特定角部のニュークリエーション磁場（Hn）がヘ
ッド磁極内の他の部分よりも低く、前記特定角部から反
転磁区が発生する磁気ヘッド。