[发明专利]旋转阀磁阻传感器和带有这种旋转阀磁阻传感器的磁头

说明书

本发明一般涉及信息的磁性存储，具体地说，涉及一种旋转阀(spin-valve)磁阻传感器和一种带有这种旋转阀磁阻传感器的磁头。

目前，各向异性磁阻(AMR)传感器广泛用于硬盘驱动(HDD)设备的磁头。由于增加磁记录设备的记录密度的趋势，对带有旋转阀磁阻传感器的磁头增长需要，该传感器提供优于AMR传感器的灵敏度。

图1是包括有关技术的旋转阀磁阻头100的组合磁头130的部分剖开立体图。组合磁头130包括旋转阀磁阻头100，用作硬盘驱动设备的一个读(复制)磁头，并且还包括一个写(记录)磁头。图1还表示一个硬盘27，用作一种记录介质。在该图中，把硬盘27布置成相对着组合磁头130。组合磁头130的基本结构大体上与本发明的组合磁头30的结构相同。因此，这里省去进一步的详细描述。当通过用有关技术的旋转阀磁阻头100代替旋转阀磁阻头10而阅读图8的详细描述时，能理解有关技术的组合磁头130的结构。

图2是部分剖开立体图，表示使用有关技术的旋转阀磁阻传感器的旋转阀磁阻头100。而且，图3是表示图2的旋转阀磁阻头100的侧视图。在下面，将参照图2和3详细描述旋转阀磁阻头100。

旋转阀磁阻头100包括一个最下面的钽(Ta)基层111和一个最上面的也是Ta的盖层116，并且一个旋转阀磁阻传感器插入在基层111与盖层116之间。旋转阀磁阻传感器(或膜)包括一个铁磁性材料的自由层112、一个诸如铜(Cu)之类的非导磁性材料的非磁性层113、一个诸如钴-铁-硼(CoFeB)合金之类的铁磁性材料的被栓接磁性层114、及一个反铁磁性材料栓接层115，栓接层115可以由钯-铂-锰(PdptMn)制作的有序合金形成，其状态是层112-115依次叠置在基层111上。自由层112一般包括一个提供在基层111上的镍-铁(NiFe)第一铁磁性层112a和一个提供在第一铁磁性层112a上的钴-铁-硼(CoFeB)合金第二铁磁性层112b。

在这方面，当初始形成为反铁磁性材料层115时，用于栓接层115的有序合金理解为不呈现磁性的反铁磁性合金。另一方面，当作为在适当条件下进行的磁化过程的结果而调整有序合金的磁化时，有序合金呈现稳定的磁化。

通过首先提供基层并且然后按图2和3中所示的顺序提供上述的其他层，制造上述旋转阀磁阻头。然后，摹制包括旋转阀磁阻传感器的所有层以形成一个矩形体，并且把诸如金(Au)之类的金属电极终端117a、117b以彼此离开的相互间隔的方式提供在最上面的盖层116上。

在图3的旋转阀磁阻头100中，在电极117a与117b之间且指定为S的区域，用作旋转阀磁阻传感器的信号检测区域。在下文中，按如下定义X-、Y-、和Z-方向，以进行例如旋转阀磁阻头100的旋转阀磁阻传感器的磁化方向的清楚解释。因而，把Z-方向定义为旋转阀磁阻传感器的厚度方向。把Y-方向定义为垂直于Z-方向的方向。应该注意，以上电极117a和117b提供在矩形体的各个相对末端，在Y-方向取出的剖视图中该矩形体形成旋转阀磁阻传感器。X-方向(高度)是垂直于Y-Z平面的方向。

在下文中，假定在没有施加到自由层112上的外部磁场的状态下，自由层112的磁化方向指向Y-方向。换句话说，自由层112具有指向Y-方向的易磁化轴。而且，术语“取向”被理解为指向预定方向，该预定方向在图中可以由一个箭头表示。术语“方向”的意思可以是具有正和负符号的两个相反取向。

在有关技术的旋转阀磁阻头100的操作期间，使检测电流Is流经在两个电极终端117a、117b之间的信号检测区域S，并且使旋转阀磁阻头100在诸如磁盘之类的磁记录介质(未表示)上方扫描。然后，旋转阀磁阻传感器的磁阻响应从磁性记录介质产生的在X-方向的信号磁场Hsig而变化。因而，按照在电极117a和117b两端出现的电压变化，能检测磁性记录介质的信号磁场。