專利名稱：Ccp－cpp－gmr磁頭組件及感測電流方向指定方法、磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種狹窄電流路徑-垂直平面電流-巨磁阻(今后稱為“CCP-CPP-GMR”)磁頭組件，它是一個具有CCP-CPP-GMR磁頭的部件，涉及一種具有這一磁頭的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，以及涉及一種CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法，更具體地涉及考慮延長工作壽命的CCP-CPP-GMR磁頭組件，一種具有這一磁頭的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，以及一種CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定(specification)方法。
背景技術(shù)：
具有使用磁阻效應(yīng)(MR效應(yīng))的讀取(再現(xiàn))磁頭的組合磁頭用于許多磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備例如磁盤設(shè)備中。這類讀取磁頭的一個公共結(jié)構(gòu)是，預(yù)定的感測電流(直流電流)在磁頭中流動以及從一個媒體到該磁頭的磁場(更具體地，一個寫入磁場)的變化被認(rèn)作由感測電流引起的電壓變化。電壓變化是因為根據(jù)磁場的磁阻效應(yīng)而引起電阻變化。
將感測電流送到磁記錄設(shè)備中的MR磁頭的方式的示例被公開在日本專利公開申請?zhí)朒ei 5-334607(專利文件1)。以上專利文件中的公開內(nèi)容提供一個用于切換感測電流極性的感測電流切換電路。還提出在這類結(jié)構(gòu)中用任何任意間隔切換極性將會限制微觀地發(fā)生在磁頭內(nèi)部的電遷移以便延長磁頭工作壽命。順便提及，涉及以上描述的磁頭不是一個CCP-CPP-MR磁頭或一個CCP-CPP-GMR磁頭。
日本專利公開申請?zhí)朒ei 5-334607(圖1，第0007節(jié)，權(quán)利要求12)發(fā)明內(nèi)容樣本分析發(fā)現(xiàn)一個CCP-CPP-GMR磁頭的微觀結(jié)構(gòu)，特別是作為它的主要部分的電流控制層的結(jié)構(gòu)，并不形成為一個相對于平行于該層表面的對稱結(jié)構(gòu)。另外，發(fā)明者的研究發(fā)現(xiàn)不對稱的方向隨著制造方法的不同而不同。研究了帶有以上結(jié)構(gòu)的電流控制層的CCP-CPP-GMR磁頭的特性，發(fā)現(xiàn)由于相對于電流控制層的不對稱性方向的感測電流的極性不同，因而使工作壽命有顯著不同。
考慮到以上環(huán)境而提出本發(fā)明，其目的在于在作為部件具有CCP-CPP-GMR磁頭的CCP-CPP-GMR磁頭組件，具有這種CCP-CPP-GMR磁頭的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，以及CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法中，提供一重能保證滿意的工作壽命的CCP-CPP-GMR磁頭組件，一種具有這種磁頭的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，及一種CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法。
為解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的CCP-CPP-GMR磁頭組件包括一個CCP-CPP-GMR磁頭，它至少具有一個電流控制層，作為微觀結(jié)構(gòu)該電流控制層具有多個截錐導(dǎo)電體，所述截錐導(dǎo)電體的軸基本上和電流方向相同，以及具有填充在所述多個截錐導(dǎo)電體之間的絕緣體，其中在其上所述多個截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面是電流控制層的第一表面，第一表面相對一側(cè)的表面是電流控制層的第二表面；以及一個感測電流源，用于向CCP-CPP-GMR磁頭提供感測電流以使該電流從電流控制層的第二表面流向第一表面。
更具體地，CCP-CPP-GMR磁頭組件的CCP-CPP-GMR磁頭包括電流控制層，作為微觀結(jié)構(gòu)該電流控制層具有多個截錐導(dǎo)電體，這些導(dǎo)電體的軸基本上和電流方向相同，以及填充在多個截錐導(dǎo)電體之間的絕緣體。附加地，當(dāng)在其上多個截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面是電流控制層的第一表面，及在第一表面相對一側(cè)的表面是電流控制層的第二表面時，感測電流源被提供以使感測電流從電流控制層的第二表面流向第一表面。
通過實驗得到證實，與一個相反方向極性的情況比較，使用一個感測電流電源來保證這一感測電流極性，可以顯著地延長工作壽命。雖然提供延長的工作壽命的機理的物理分析尚不完全，但可認(rèn)為在相反方向的感測電流會給電流控制層帶來變化，此變化使磁阻效應(yīng)變壞，而在以上以電流極性中工作時，很少出現(xiàn)會使磁阻效應(yīng)變壞的電流控制層的變化。順便提及，就“在其上多個截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面”而言，在大多數(shù)情況下，雖然這取決于制造誤差，但較大面積基面是極大多數(shù)。
還有，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備是一個設(shè)備，它至少包括上述CCP-CPP-GMR磁頭以及還包括一個記錄/再現(xiàn)處理電路和一個伺服機構(gòu)。因此，可以保證磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備的足夠工作壽命。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法包括提供具有第一極性的感測電流給CCP-CPP-GMR磁頭以便測量噪聲電平；提供具有與第一極性相反的第二極性的感測電流給CCP-CPP-GMR磁頭以便測量噪聲電平；以及比較在第一極性的噪聲電平和在第二極性的噪聲電平，并且將給出兩個噪聲電平中較小噪聲電平的第一極性或第二極性的感測電流方向指定為適當(dāng)感測電流方向。
進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CCP-CPP-GMR磁頭的電流控制層的微觀結(jié)構(gòu)和此磁頭的噪聲電平之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系。更具體地，當(dāng)具有較小噪聲電平的極性的感測電流被提供時，對于電流控制層的微觀結(jié)構(gòu)而言，在其上這些截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面是電流控制層的第一表面，及在第一表面相對一側(cè)的表面是電流控制層的第二表面，感測電流從電流控制層的第二表面流向第一表面。
以上描述是通過實驗獲得的，而與噪聲電平有關(guān)的詳細(xì)機理的了解是不完全的。根據(jù)以上指定方法，能夠獲得能保證滿意的工作壽命的適當(dāng)感測電流方向。此外，能夠容易地使用非破壞方式來指定適當(dāng)感測電流方向(即不進(jìn)行工作壽命測試或通過調(diào)整一個樣本片而分析/指定其微觀結(jié)構(gòu))。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供能保證滿意的工作壽命的CCP-CPP-GMR磁頭組件及具有這一磁頭的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，以及CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法。


圖1是原理性地顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件的主要磁頭部件的放大前視圖。
圖2A和圖2B是分別顯示圖1中所示電流控制層13d的微觀結(jié)構(gòu)的例子的原理視圖。
圖3A和圖3B是分別顯示用于評估根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件的CCP-CPP-GMR磁頭10的輸出的框圖。
圖4A和圖4B是分別顯示包括根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭10的磁頭組件33、34的輸出噪聲電平的測試結(jié)果的例子的圖。
圖5是一個數(shù)據(jù)圖，顯示在加速測試后，當(dāng)改變磁頭和改變磁頭的感測電流極性時輸出信號電平如何變化。
圖6是一個數(shù)據(jù)圖，顯示在加速測試后，當(dāng)使用與圖5中所示情況不同的方式來改變磁頭和改變磁頭的感測電流極性時輸出信號電平如何變化。
圖7是一個圖，顯示在加速測試期間，當(dāng)改變磁頭和改變磁頭的感測電流極性時輸出信號電平如何變化。
具體實施例方式
將參考附圖描述本發(fā)明的實施例，但這些附圖只被提供為闡述目的，而非用于限制本發(fā)明。
作為CCP-CPP-GMR磁頭組件實施例的一種形式，在CCP-CPP-GMR磁頭中，電流控制層的截錐電導(dǎo)體可以是Cu(銅)，電流控制層的絕緣體可以是氧化鋁。這是用作電流控制層結(jié)構(gòu)的一種可能形式。這一電流控制層可用以下過程形成，例如通過濺射使例如Cu/Al層疊膜生長，隨后此層疊膜被氧化處理以便選擇性地將Al氧化并將Cu層的形狀從膜形狀改變?yōu)榻劐F形狀。
作為實施例的另一種形式，CCP-CPP-GMR磁頭組件還可包括一個感應(yīng)式寫磁頭，它相對CCP-CPP-GMR磁頭的電流控制層沿垂直方向被遠(yuǎn)離放置。通常一個磁頭組件具有一個MR磁頭用作讀磁頭以及一個感應(yīng)式寫磁頭用作寫磁頭(具有所謂復(fù)合磁頭)。
作為磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備實施例的一種形式，一對CCP-CPP-GMR磁頭組件可對應(yīng)于媒體的兩個表面而放置。通常在磁盤設(shè)備等設(shè)備中，一對磁頭組件被放置為對應(yīng)于媒體的兩個表面。
作為CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法的實施例的一種形式，可在包括用作實際感測電流的電流值的范圍內(nèi)可變地進(jìn)行第一極性噪聲電平測量和第二極性噪聲電平測量。根據(jù)這點，可以更可靠地比較噪聲電平。
根據(jù)上述，以后將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1是原理性地顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件的主要磁頭部件的放大前視圖。這里，前視圖是從前面觀看面向媒體(此處是一個磁盤)的磁頭組件的表面的視圖。
如圖1中所示，作為主要磁頭部件，提供一個用作讀磁頭的CCP-CPP-GMR磁頭10和一個用作寫磁頭的感應(yīng)式寫磁頭21。感應(yīng)式寫磁頭21在圖中具有一個在圖中下側(cè)的主磁極和一個在上側(cè)的輔助磁極。絕緣體22填充于這些磁頭之間。CCP-CPP-GMR磁頭10和感應(yīng)式寫磁頭21分離的方向基本上和當(dāng)磁頭組件被組裝在一起作為磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備時媒體相對移動的方向是一致的。CCP-CPP-GMR磁頭10、感應(yīng)式寫磁頭21、絕緣體22等被固定在一個滑塊上(未示出)。
CCP-CPP-GMR磁頭10具有一個下部電極-和-屏蔽層11、一個上部電極-和-屏蔽層12、一個磁阻膜13、絕緣層14、15和偏置層16、17。對下部電極-和-屏蔽層11和上部電極-和-屏蔽層12的連線如此連接，以使來自感測電流源23的具有預(yù)定極性和容量的感測電流流過它們之間。“預(yù)定極性”將在下面描述。
磁阻膜13和絕緣層14、15一起在層方向被夾在下部電極-和-屏蔽層11和上部電極-和-屏蔽層12之間，同時還在相對層方向的垂直方向被夾在屏蔽層14和屏蔽層15之間。磁阻膜13是一個呈現(xiàn)磁阻效應(yīng)的膜本體。在絕緣層14、15內(nèi)，偏置層16、17分別設(shè)置為與下部電極-和-屏蔽層11、上部電極-和-屏蔽層12和磁阻膜13分開。偏置層16、17由硬磁材料制成，其作用為向磁阻膜13提供磁場。
從圖中下側(cè)開始，磁阻膜13具有基層13a、反鐵磁性層13b、固定磁化層13c、電流控制層13d、自由磁化層13e和保護層13f。作為制造過程，通過例如在基片(未示出)上從圖中下側(cè)開始濺射而生長膜獲得這些層。順便提及，磁阻膜13的尺寸在圖中水平方向(寬度)大約為例如0.1μm以及從反鐵磁層13b到自由磁化層13e(磁阻膜13的主要部分)的厚度為例如20nm至30nm。
基層13a、反鐵磁性層13b、固定磁化層13c、電流控制層13d、自由磁化層13e和保護層13f以及下部電極-和-屏蔽層11和上部電極-和-屏蔽層12所用材料例如以下所述?；鶎?3aNiFeCr或Ta，反鐵磁性層13bPtMn或IrMn，固定磁化層13c和自由磁化層13e磁性物質(zhì)主要由Ni、Fe和Co組成，電流控制層13d包含Cu和Al的氧化膜，保護層13fTa或Ru，及下部電極-和-屏蔽層11和上部電極-和-屏蔽層12NiFe。
在這些膜中，從層內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu)來看，電流控制層13d并不單純。作為制造過程，能通過例如將每一層濺射而生長和形成Cu/Al層疊結(jié)構(gòu)及隨后進(jìn)行氧化處理而獲得電流控制層13d，在氧化處理中，只有Al被氧化成氧化鋁(絕緣體)，以及下面Cu層的層結(jié)構(gòu)分裂而在垂直方向變?yōu)楸姸嘀鶢铙w。這些柱狀體是導(dǎo)電體。
圖2A和圖2B分別是這一電流控制層13d的微觀結(jié)構(gòu)的例子的原理視圖。注意到在圖2A和圖2B中相同參考數(shù)字被賦予和圖1中相同的部分。圖2A和圖2B中所示兩個例子是不同制造條件下的結(jié)果。在圖2A中所示的電流控制層13d1的情況下，作為截錐導(dǎo)電體131，被形成為柱形狀的相應(yīng)的導(dǎo)電體(銅)在圖中上側(cè)具有較大面積基面。相反，在圖2B中所示的電流控制層13d2的情況下，作為截錐導(dǎo)電體131，被形成為柱形狀的相應(yīng)的導(dǎo)電體(銅)在圖中下側(cè)具有較大面積基面。順便提及，這些截錐導(dǎo)電體131周圍的水平空間由氧化鋁絕緣體132所充填。
由于上述的不同處理條件，出現(xiàn)圖2A和圖2B中所示差別。取決于條件，較大面積基面的各側(cè)面方向能夠變化以及兩種類型導(dǎo)電體能以混合方式形成。為方便起見，在其上截錐導(dǎo)電體131的較大面積基面為較大側(cè)的表面被稱為電流控制層13d1(13d2)的第一表面。另一側(cè)的表面被稱為電流控制層13d1(13d2)的第二表面。在圖2A的情況下，電流控制層13d1的上側(cè)是它的第一表面，而在圖2B的情況下，電流控制層13d2的下側(cè)是它的第一表面。
順便提及，能夠通過調(diào)整所制造的磁阻膜13的樣本片和使用例如TEM(透射電子顯微鏡)來觀察它，從而證實這一微觀結(jié)構(gòu)。在此處的例子中，截錐導(dǎo)電體131的寬度(較大面積基面的直徑)大約為例如2nm。
回到圖1，描述感測電流源23連至CCP-CPP-GMR磁頭10的連接極性。關(guān)于連接極性，在圖2A中所示具有電流控制層13d1的CCP-CPP-GMR磁頭10的情況下，感測電流源23的“+”端連至下部電極-和-屏蔽層11，而感測電流源23的“-”端連至上部電極-和-屏蔽層12。根據(jù)這點，在電流控制層13d1中，感測電流從第二表面流向第一表面。
在圖2B中所示具有電流控制層13d2的CCP-CPP-GMR磁頭10的情況下，感測電流源23的“-”端連至下部電極-和-屏蔽層11，而感測電流源23的“+”端連至上部電極-和-屏蔽層12。根據(jù)這點，在電流控制層13d2中，感測電流也從第二表面流向第一表面。根據(jù)上述內(nèi)容的感測電流極性是固定的而并不在使用中反向。
以上對根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件的描述側(cè)重于其結(jié)構(gòu)。以后將描述感測電流極性是固定的原因。
圖3A和圖3B分別是顯示用于評估根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件的CCP-CPP-GMR磁頭10的輸出的框圖。
圖3A和圖3B之間的差別在于是否將極性切換電路45、46提供給相應(yīng)的感測電流源23a、23b。上述結(jié)構(gòu)分別使用現(xiàn)有的磁盤設(shè)備，將極性切換電路45、46附加到設(shè)備中的一個而不將它們附加到另一個，以及對應(yīng)于媒體31的相應(yīng)兩個表面而安裝一對磁頭組件33、34作為上述CCP-CPP-GMR磁頭組件。通過在圖3B中所示結(jié)構(gòu)中提供極性切換電路45、46，能夠在感測電流源23a、23b和磁頭組件33、34的CCP-CPP-GMR磁頭10連接的狀態(tài)下容易地改變感測電流的極性和容量。
順便提及，圖3B中所示結(jié)構(gòu)被作為一個實驗系統(tǒng)而放置。另一方面，圖3A中所示結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有的磁盤設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件被作為磁頭組件33、34而安裝在它上面，因此只從感測電流極性的適當(dāng)性看，它的放置不完全。除感測電流極性不適當(dāng)之外，圖3A的圖能被用作根據(jù)本發(fā)明實施例的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備的框圖。
雖然作為圖3A和圖3B中所示框圖的結(jié)構(gòu)本身是已知的，但以后仍將描述這些結(jié)構(gòu)。如圖3A和圖3B中所示，這些結(jié)構(gòu)具有兩對磁頭組件33、34，感測電流源23a、23b，極性切換電路45、46以及媒體(磁盤)31，主軸馬達(dá)32，滑塊35、36，音圈馬達(dá)37、38，再現(xiàn)處理電路41，記錄處理電路42，伺服電路43和控制器44。
媒體31是一個盤狀記錄媒體，數(shù)據(jù)被寫入它或從它讀出。相應(yīng)的磁頭組件33、34被設(shè)置為面對媒體31的兩個表面，并且媒體31由主軸馬達(dá)32旋轉(zhuǎn)。主軸馬達(dá)32根據(jù)數(shù)據(jù)寫入/讀取的要求而由來自伺服電路43的信號按照需要來旋轉(zhuǎn)。就磁頭部件而言等同于根據(jù)圖1中所示實施例的CCP-CPP-GMR磁頭組件的磁頭組件33、34中的每一個包括CCP-CPP-GMR磁頭10和感應(yīng)式寫磁頭21。相應(yīng)的磁頭組件33、34被放在滑塊35、36上。
相應(yīng)的滑塊35、36由音圈馬達(dá)37、38可移動地沿媒體31徑向設(shè)置。音圈馬達(dá)37、38使用來自伺服電路43的信號作用于滑塊35、36上，以便根據(jù)寫入/讀取的需要使滑塊35、36上的磁頭組件33、34面對媒體31的所需位置。
再現(xiàn)處理電路41使用來自感測電流源23a、23b的電流來處理來自磁頭組件33、34的CCP-CPP-GMR磁頭10的再現(xiàn)輸出信號。再現(xiàn)處理電路41包括一個均衡電路、一個解調(diào)電路等。一個再生的信號通過控制器44被向外部輸出。記錄處理電路42對從外部通過控制器44輸入的要記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。記錄處理電路42包括一個調(diào)制電路、一個記錄放大電路等。一個被記錄的信號被引至磁頭組件33、34的感應(yīng)式寫磁頭21。
伺服電路43生成和輸出用于控制主軸馬達(dá)32旋轉(zhuǎn)和用于控制音圈馬達(dá)37、38位移的信號。為此目的，向它提供通過控制器44的來自外部的信號和一部分被包括于再現(xiàn)的輸出中的信號。伺服電路43還按照需要向控制器44提供一個顯示伺服電路43操作狀態(tài)的信號。根據(jù)這點，在再現(xiàn)處理和記錄處理中，磁頭組件33、34的CCP-CPP-GMR磁頭或感應(yīng)式寫磁頭被定位在媒體31上的預(yù)定位置處。主軸馬達(dá)32、音圈馬達(dá)37、38和伺服電路43分別是伺服機構(gòu)的各部分。
控制器44控制整個設(shè)備并至少包括一個CPU(中央處理單元)?？刂破?4負(fù)責(zé)控制要記錄的信號和再現(xiàn)信號的輸入/輸出操作，控制伺服機構(gòu)的操作等。
現(xiàn)在如下所述地使用具有上述結(jié)構(gòu)的磁盤設(shè)備來評估CCP-CPP-GMR磁頭10。也即，依靠磁頭組件33、34的感應(yīng)式寫磁頭21將評判數(shù)據(jù)寫在媒體31上，以及這些評判數(shù)據(jù)被磁頭組件33、34的CCP-CPP-GMR磁頭10讀取。按照信號電平和噪聲電平來評估它們的輸出信號。
準(zhǔn)備兩種在制造中具有不同處理條件的CCP-CPP-GMR磁頭10(磁頭A、磁頭B)。它們的電阻值(標(biāo)稱值)都是40Ω。使用TEM通過觀察來證實這些磁頭A、B的電流控制層131的微觀結(jié)構(gòu)是分別對應(yīng)于圖2A和圖2B中所示內(nèi)容的。磁頭組件33、34由這些所包括的相應(yīng)磁頭組成，并應(yīng)用于圖3B中所示的實驗系統(tǒng)中。然后在感測電流的數(shù)值和極性變化的情況下評估所讀取輸出信號的噪聲電平。結(jié)果被顯示在圖4A和圖4B中。圖4A和圖4B分別是顯示包括根據(jù)本發(fā)明實施例的CCP-CPP-GMR磁頭10的磁頭組件33、34的輸出噪聲電平的測試結(jié)果的例子的圖。
如圖4A和圖4B中所示，注意到磁頭A和磁頭B在感測電流極性方面具有相反的特性。更具體地，一般而言，磁頭A在“+”感測電流中比在“-”感測電流中具有較小噪聲電平，而磁頭B在“-”感測電流中比在“+”感測電流中具有較小噪聲電平。此處感測電流的“+”是在電流從圖1中的下部電極-和-屏蔽層11流向上部電極-和-屏蔽層12的情況下的極性。
根據(jù)上述，注意到當(dāng)給出具有被觀察有較小噪聲電平的極性的感測電流時，相對于電流控制層13d1或13d2的微觀結(jié)構(gòu)，感測電流從電流控制層13d1或13d2的第二表面流向第一表面。順便提及，圖4A和圖4B中的感測電流值被改變以包括能夠在實際中使用的數(shù)值范圍。
其次，作為感測電流的合適數(shù)值，感測電流值被設(shè)為+3.5mA(或-3.5mA)。將描述當(dāng)此設(shè)置值被應(yīng)用以及磁頭A或磁頭B安裝在圖3A或圖3B中所示的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上時它們的評估結(jié)果。評估對象是在讀取被記錄在媒體31中的數(shù)據(jù)時的輸出信號電平。
圖5顯示它們的一項結(jié)果。在圖5中，字段“設(shè)備號”標(biāo)示在其上安裝磁頭A、B的磁盤設(shè)備的號。字段“極性切換電路”中的“是”和“否”分別對應(yīng)于圖3B和圖3A。附加地，下一個字段顯示磁頭A、B中的哪一個被作為磁頭33和磁頭34安裝，同時顯示它們的電流極性。除非由極性切換電路將極性改變，在此磁盤設(shè)備中感測電流極性被設(shè)為“+”。字段“24小時加速測試后的輸出”顯示在磁盤設(shè)備被保持在130°的恒溫槽中24小時之后(或在加速測試之后)的輸出信號電平和在它被放在恒溫槽之前的輸出信號電平的比較。
從這些結(jié)果可以看出，僅在安裝磁頭B作為磁頭33和34磁盤設(shè)備的(比較示例2)中，感測電流極性為“+”，磁頭33和34的輸出電平在加速測試后顯著惡化。該結(jié)果對應(yīng)于這一事實，僅在比較示例2的磁盤設(shè)備中在磁頭33和34中感測電流從電流控制層13d1(13d2)的第一表面流向第二表面。在所有其它磁盤設(shè)備(示例1，示例2，比較示例1)的磁頭33和34中，感測電流從電流控制層13d1或13d2的第二表面流向第一表面。
因此，注意到如上定義，當(dāng)感測電流從電流控制層的第二表面流向第一表面時，CCP-CPP-GMR磁頭可以被使用，而沒有使用壽命方面的問題。此外，判斷哪一個表面對應(yīng)于第一表面除了利用TEM通過觀察之外，可以通過評估輸出信號噪聲電平來進(jìn)行，如圖4所示。
更具體地說，首先CCP-CPP-GMR磁頭被提供某一極性的感測電流以測量噪聲電平。接下來，CCP-CPP-GMR磁頭被提供反向極性的感測電流以測量噪聲電平。最后，將第一極性方向的噪聲電平和第二極性方向的噪聲電平進(jìn)行比較，并將在兩個噪聲電平中具有較小噪聲電平的極性的感測電流方向指定為適當(dāng)?shù)母袦y電流方向。這種噪聲電平的評估是有利的，因為能夠容易地使用非破壞方式來指定CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向(即不進(jìn)行工作壽命測試或通過調(diào)整一個樣本片而分析/指定其微觀結(jié)構(gòu))。
圖6是一個顯示與圖5中所示結(jié)果不同的另一種結(jié)果的圖。閱讀該圖的方法和圖5相同。圖6顯示磁頭A和磁頭B被混合地安裝為磁盤設(shè)備的磁頭33、34的情況。順便提及，如同以上情況，感測電流值是+3.5mA或-3.5mA。此情況顯示(與圖5中所示結(jié)果并不矛盾)僅在“比較示例3”中，磁頭B接受“+”極性的感測電流，在24小時加速測試后輸出電平顯著地惡化。圖6顯示出，如果感測電流極性是適當(dāng)?shù)模瑒t將磁頭A和磁頭B混合地安裝在磁盤設(shè)備上是不成問題的。
此處磁頭A和磁頭B是在有意區(qū)別的工藝條件下形成的。然而，由于條件的不經(jīng)意的改變，所制造的CCP-CPP-GMR磁頭10的電流控制層13d的微觀結(jié)構(gòu)能被改變。還在這種情況下，通過使用TEM進(jìn)行觀察和對噪聲電平進(jìn)行評估等，能指定適當(dāng)?shù)母袦y電流極性，還有，雖然原始些，但可以在成批生產(chǎn)的的眾多CCP-CPP-GMR磁頭中間選擇兩個樣本，以及分別給它們通過不同極性的感測電流而進(jìn)行加速測試，選擇輸出電平中較少變壞的極性來指定這批的適當(dāng)感測電流極性。
圖7是一個按照時間順序更詳細(xì)地顯示在圖5和圖6中所示加速測試的條件下輸出信號電平的變化的測量例子的圖。作為實驗系統(tǒng)，使用圖3B中所示結(jié)構(gòu)。它的結(jié)果并不與上述結(jié)果矛盾，以及在具有“+”極性的感測電流的磁頭A中或者在具有“-”極性的感測電流的磁頭B中都看不到輸出電平變壞(改變)。它們的改變程度都在1％內(nèi)，顯示出這些磁頭具有滿意的工作壽命特性。在相反的極性中，相應(yīng)的輸出信號電平顯著地變壞了。
本發(fā)明不限于此處描述的參考附圖的具體實施例，但應(yīng)理解不脫離以下權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變化和修改均被包含在此。
(字符和數(shù)字的解釋)10 CCP-CPP-GMR磁頭11 下部電極-和-屏蔽層12 上部電極-和-屏蔽層13 磁阻膜13a基層13b反鐵磁層13c固定磁化層13d、13d1、13d2電流控制層13e自由磁化層
13f保護層14、15絕緣膜16、17偏置層21感應(yīng)式寫磁頭22絕緣體23、23a、23b感測電流源31媒體32主軸馬達(dá)33、34磁頭組件35、36滑塊37、38音圈馬達(dá)41再現(xiàn)處理電路42記錄處理電路43伺服電路44控制器45、46極性切換電路131截錐導(dǎo)電體132絕緣體
權(quán)利要求
1.一種CCP-CPP-GMR磁頭組件，包括一個CCP-CPP-GMR磁頭，它至少具有一個電流控制層，作為微觀結(jié)構(gòu)該電流控制層具有多個截錐導(dǎo)電體，所述截錐導(dǎo)電體的軸基本上和電流方向相同，以及具有填充在所述多個截錐導(dǎo)電體之間的絕緣體，其中在其上所述多個截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面是電流控制層的第一表面，第一表面相對一側(cè)的表面是電流控制層的第二表面；以及一個感測電流源，用于向CCP-CPP-GMR磁頭提供感測電流以使該電流從電流控制層的第二表面流向第一表面。
2.如權(quán)利要求1中所述的CCP-CPP-GMR磁頭組件，其中在CCP-CPP-GMR磁頭中的電流控制層的截錐導(dǎo)電體由Cu制成，而電流控制層的絕緣體由氧化鋁制成。
3.如權(quán)利要求1中所述的CCP-CPP-GMR磁頭組件，還包括一個感應(yīng)式寫磁頭，它相對CCP-CPP-GMR磁頭的電流控制層沿垂直方向被遠(yuǎn)離放置。
4.一種磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，包括一個CCP-CPP-GMR磁頭，它至少具有一個電流控制層，作為微觀結(jié)構(gòu)該電流控制層具有多個截錐導(dǎo)電體，所述截錐導(dǎo)電體的軸基本上和電流方向相同，以及具有填充在所述多個截錐導(dǎo)電體之間的絕緣體，其中在其上所述多個截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面是電流控制層的第一表面，第一表面相對一側(cè)的表面是電流控制層的第二表面；以及一個感測電流源，用于向CCP-CPP-GMR磁頭提供感測電流以使該電流從電流控制層的第二表面流向第一表面。一個感應(yīng)式寫磁頭，它相對CCP-CPP-GMR磁頭的電流控制層沿垂直方向被遠(yuǎn)離放置；一個再現(xiàn)處理電路，用于再生由CCP-CPP-GMR磁頭從一個媒體中讀取的數(shù)據(jù)；一個記錄處理電路，用于記錄要由感應(yīng)式寫磁頭寫入媒體的數(shù)據(jù)；以及一個伺服機構(gòu)，用于在再生和記錄過程中將CCP-CPP-GMR磁頭或感應(yīng)式寫磁頭定位到媒體的預(yù)定位置。
5.一種CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法，包括提供具有第一極性的感測電流給CCP-CPP-GMR磁頭以便測量噪聲電平；提供具有與第一極性相反的第二極性的感測電流給CCP-CPP-GMR磁頭以便測量噪聲電平；以及比較在第一極性的噪聲電平和在第二極性的噪聲電平，并且將給出兩個噪聲電平中較小噪聲電平的第一極性或第二極性的感測電流方向指定為適當(dāng)感測電流方向。
6.如權(quán)利要求5中所述的CCP-CPP-GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法，其中在包括實際用作感測電流的電流值的范圍內(nèi)可變地進(jìn)行第一極性噪聲電平測量和第二極性噪聲電平測量。
全文摘要
公開了一種CCP－CPP－GMR磁頭組件，它具有一個CCP－CPP－GMR磁頭，它至少具有一個電流控制層，作為微觀結(jié)構(gòu)該電流控制層具有多個截錐導(dǎo)電體，所述截錐導(dǎo)電體的軸基本上和電流方向相同，以及具有填充在所述多個截錐導(dǎo)電體之間的絕緣體，其中在其上所述多個截錐導(dǎo)電體的較大面積基面為較大側(cè)的表面是電流控制層的第一表面，第一表面相對一側(cè)的表面是電流控制層的第二表面；以及一個感測電流源，用于向CCP－CPP－GMR磁頭提供感測電流以使該電流從電流控制層的第二表面流向第一表面。還公開了一種具有這種磁頭的磁記錄/再現(xiàn)設(shè)備，及一種CCP－CPP－GMR磁頭的適當(dāng)感測電流方向的指定方法。
文檔編號G11B5/127GK1661681SQ200410092579
公開日2005年8月31日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者船山知己, 館山公一, 高岸雅幸 申請人:株式會社東芝