專利名稱：峰值增強的磁致電阻讀傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁致電阻(MR)讀傳感器，并特別地，涉及一種具備峰值銳度提高的高振幅回讀信號的磁致電阻讀傳感器。
磁致電阻(MR)讀傳感器(也稱為“讀元件”)使用隨磁場而改變電阻的磁致電阻(MR)帶或層。通過該MR帶的一個感測電流產生一個信號電壓，信號電壓隨MR帶的電阻變化按比例地改變。該MR帶的有用響應(也稱為“回讀信號”)是由感測電流和該MR帶隨磁場變化而產生的電阻變化而產生的信號電壓，通常磁場變化來自磁存儲媒體如旋轉的磁盤或運動的磁帶。
通常，該MR帶包括一個夾層于底和頂絕緣層G1和G2之間的薄膜層，而底絕緣層G1和頂絕緣層G2本身又夾層于底屏蔽層和頂屏蔽層S1和S2之間。屏蔽層之間的距離被稱之為“讀間隙”。讀間隙越小，MR讀傳感度的空間分辨率越大，可允許更準確地恢復數(shù)字記錄信息和提高線性密度。
在一些磁記錄系統(tǒng)里，數(shù)字信息是以逐次變化的相對位置的形式存儲的。通過提高確定回讀信號里峰值的相對位置的能力，可以更可靠地譯碼這些信息。因此，使來自MR讀傳感器的峰值回讀信號盡可能的窄并具有可能高的振幅是重要的。
MR讀傳感器所帶的問題中的一個問題是，MR帶會產生自感應噪聲，該自感應噪聲顯現(xiàn)在來自磁媒體的回讀信號里。一個MR帶通常是用玻莫合金薄膜做成的，玻莫合金是一種鎳和鐵的合金。它會具有一種多疇磁結構。當把一個磁場施加給玻莫合金MR薄膜時，MR帶中的磁疇壁會無規(guī)律地移動，產生經典所謂的Barkhausen噪聲。為了克服這個噪聲問題，先有技術提出為該MR帶提供一個縱向偏置磁場。這大大增加該MR帶會處于所需單疇狀態(tài)的可能性。這種縱向偏置磁場可以通過靠近該MR帶所安置的永久磁性材料之間所產生的靜磁耦合來實現(xiàn)，也可以通過在一個永久磁性材料或者一個反鐵磁材料與MR帶靠近其有源區(qū)域的部分之間所產生的交互耦合來實現(xiàn)。
MR讀傳感器所帶有的另一個問題是，它的信號響應對于外部施加的磁場強度不是線性的。在先有技術中這個問題通過對MR帶的橫向偏置得以克服。典型的方法是使一個軟磁層和MR帶靜磁耦合，如美國專利3,864,751號中所述。當感測電流流過MR帶時，在該MR帶周圍產生一個磁場，這個磁場被感應到該軟膜磁層上。該軟膜磁層被磁化，它本身又把一個磁場感應回該MR帶中以產生橫向偏置?？v向和橫向偏置的組合產生一個對MR帶的磁化矢量，該矢量和MR帶的縱軸或和該MR讀傳感器的空氣軸承表面(ABS)成一定角度。該角度通常選為約45°以使該MR帶的動態(tài)范圍對一個外加磁場為最大。
一個MR讀感感器的一種典型運行方式是在一個旋轉磁盤的上面的一個氣墊上飛行。一個懸浮和伺服系統(tǒng)運轉以使該讀傳感器在上方對準磁盤上的一個磁寫入磁道，這樣當該磁盤旋轉時，一串代表信息的磁場信號被施到該MR帶上。因為一個MR磁頭的設計一般遵循傳統(tǒng)的“寬寫和窄讀”的原則，該讀元件相對該磁道的輕微偏心位置不會響應該元件的響應。
在美國專利4,663,685號中描述一種典型的縱向和橫向偏置MR傳感器。該傳感器，被稱之為連續(xù)間隔交互偏置(CEB)傳感器，利用安置在一對無源部分之間的一個MR帶。這些無源部分和作為該MR帶的縱向偏置反鐵磁層組交互耦合。當旋轉磁盤的磁力線侵入時，并且磁盤上的記錄磁道如上所述又寬于傳感器的中心有源部分，磁場也被傳播到該CEB傳感器的無源部分里。在該專利之前，還沒有認識到來自無源區(qū)域下面的磁道的那些部分的這些附加磁場會產生一個超線性串話信號，該信號減小由MR帶的有源部分之下的磁道部分所產生的磁場。因此，這種CEB傳感器產生一種較寬的和較低振幅的回讀信號，這是因為軟磁偏置層具有和MR帶的有源部分相靜磁耦合的端面部分。在來自記錄媒體的寬磁道磁場情況下，軟磁材料的端面部分對此響應，并且這種響應本身又把磁場感應到該MR帶的有源部分。在這個發(fā)明之前，沒人認識到這些磁場在極性上是和施加到MR帶的有源部分的磁場相反的。
另一種先有技術的縱向和橫向偏置MR讀傳感器是接觸連接硬偏置(CHB)傳感器。在這種傳感器里，一個間隔層夾在該MR帶和一個軟磁層之間，這些層的每個在相對的兩端由一對永久磁鐵進行縱向偏置。CHB傳感器不具有任何會增大或減小MR帶的所需信號的滲透層。
本發(fā)明提供一種MR讀傳感器，這種傳感器優(yōu)先提高該傳感器所產生的回讀信號的峰值。這是通過使MR帶具有無源部分來實現(xiàn)的，當該傳感器處于靜態(tài)時這些無源部分是各向異性地可滲透的，當感測電流流過MR帶并且在外部磁場被施加到MR傳感器之前時，出現(xiàn)靜態(tài)。因為該MR帶的無源部分在靜態(tài)下是滲透性的，它們可響應來自磁媒體的邊緣磁場。當這些無源MR部分響應該磁場時，它們在該MR帶的有源部分產生一個超線性的磁信號。結果是該MR帶的有源部分的磁信號被經該MR帶無源部分傳播的磁信號增加。更準確地說，該MR帶有源部分里的磁化矢量順時針地或逆時針地轉動，取決于來自記錄媒體的磁場的極性。此外，該MR帶的有源部分里的磁化矢量被該MR帶的無源部分超線性地傳播的磁場略微向相同的方向轉動，產生該回讀信號的峰值的優(yōu)先增大。為了保持該MR帶的無源部分在傳感器的靜態(tài)下的滲透性，使這些無源部分對永久磁性層隔絕是重要的，這些永久性磁性層產生該MR帶的縱向偏置。進一步，重要的是軟磁層的效應應限制在該MR帶的有源部分并使它不傳播來自MR傳感器無源部份的磁信號。
本發(fā)明的一個目的是提供一種可產生改進的回讀信號的MR讀傳感器。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有可提高回讀信號峰值振幅的結構的MR讀傳感器。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有可提高回讀信號峰值銳度的結構的MR讀傳感器。
本發(fā)明的進一個目的是提供一種MR讀傳感器，這種傳感器具有滲透性無源MR帶部分，后者在存在來自磁記錄媒體的磁場情況下增大MR帶有源部分的信號響應，并且這種傳感器不具有滲透性無源軟膜部分，后者會減小MR帶有源部分的響應。
在根據本發(fā)明的下述描述進行考察后，其它目的和優(yōu)點將變得明顯。


圖1是一個使用本改進的MR讀傳感器的示范性磁媒體驅動機。
圖2是一條曲線，表示無橫向偏置時的一個MR帶的非線性響應。
圖3是先有技術CEB MR讀傳感器的組成部分的示意ABS圖，該傳感器在美國專利4,663,685號中描述。
圖4是一個用作描述目的示意圖，表示圖3的常規(guī)并排在一起的MR層和軟磁層，其中一層放在另一層之上，并利用粗箭頭表示靜態(tài)下的磁化矢量和利用細箭頭表示在來自在下方旋轉的磁盤(圖中未示)的北方向的邊緣磁場磁通侵入之后的磁化矢量。
圖5是先有技術的CHB MR讀傳感器的傳感元件的示意ABS圖。
圖6是本MR讀傳感器的傳感元件的示意ABS圖。
圖7是一個用作描述目的的示意圖，表示圖5實施例的常規(guī)并排在一起的MR軟磁層和永久磁層，其中一層放在另一層之上，并用粗磁化矢量表示靜止狀態(tài)下的傳感器和用較細的磁化矢量表示對來自在下方旋轉的磁盤的北方向的邊緣磁場磁力線侵入的響應。
圖8表示信號—時間曲線，曲線比較本傳感器和先有技術的CEB傳感器之間的峰值信號輸出。
圖9表示電壓—外加磁場曲線，曲線比較本傳感器和先有技術的CEB傳感器之間的信號響應。
現(xiàn)參照各附圖，附圖中的相同標號指示幾張圖中的同樣的或類似的部件，圖1中圖示一個磁盤驅動機20，它包括一個旋轉磁盤22。磁盤22由一個主軸22支持，主軸22由馬達26轉動，馬達26受驅動控制器28控制。包括一個薄膜MR讀傳感器的一個MR磁頭30安裝在一個浮動塊32上，后者本身是由一個懸架34支持的。一般，磁頭30還包括一個寫元件，以使信號可以從同一浮動塊32中寫和讀。從磁頭30來的信號和到磁頭30的信號以及磁頭相對磁盤22的運動是由磁頭信號和控制器36控制的。當磁盤22旋轉時，浮動塊32懸浮在一個氣墊上(空氣軸承)，該氣墊是由磁盤22的運動造成的。在磁盤22的運動期間，磁頭30相對于磁盤多個載信息的、同心圓磁道中的一個磁道處于傳感狀態(tài)。浮動塊32的底平面和磁頭30處于一個平面，該平面被稱之為一空氣軸承平面(ABS)。當磁盤轉動時，該ABS和磁盤22的表面的間隔約為0.075μm的量級。驅動機的上述部件安裝在外殼38內。
磁頭30的MR讀傳感器包括一個MR層或帶，該MR層夾在一對絕緣間隔層G1和G2之間，絕緣間隔層G1和G2本身又夾在一對屏蔽層S1和S2之間。間隔層G1和G2以及屏蔽層S1和S2未被顯示，因為它們在先有技術中是公知的，在本文中也不做描述。對MR讀傳感器完整結構的較詳細討論參見Heim和Gill的共同轉讓的專利申請，序列號為08/103，487，該專利作為本文的參考文獻。本描述中將討論的元件直接針對MR讀傳感器的傳感元件，這些元件被放在第一和第二間隔層G1和G2之間。這些元件是一個MR帶或層，多個永久磁鐵層，多個軟磁鐵層，多個反鐵磁層和多個引線層。所有的這些層都是薄膜，它們是通過膜淀積，膜鍍和光刻制膜等技術構成的。
如前面所提及的，一個MR讀傳感器的MR帶必須縱向偏置以克服Barkhausen噪音問題，和必須橫向偏置以線性化其信號響應。具有這些特點的先有技術的MR讀傳感器的傳感部分顯示在圖3的40處。這種傳感器被稱為連續(xù)間隔交互偏置(CEB)傳感器。該CEB傳感器在美國專利4,663,685中描述。該CEB傳感器具有一個中心區(qū)，中心區(qū)位于一對端面區(qū)之間，該中心區(qū)和端面區(qū)沿傳感器的寬度方向沿伸。該CEB傳感器40包括一個非磁性材料的間隔層，該間隔層直接接觸地夾在一個軟磁層(SML)和一個MR層或帶之間。該間隔層、軟磁層和MR層延伸中心區(qū)和端面區(qū)的寬度，所以這些各個層都具有位于一對端面部分之間的中心部分。一對彼此隔開的反鐵磁層(AFL)和該MR帶的端面部分交互耦合，它們使這些端面部分變成對來自旋轉磁盤的磁力線侵入是不可貫入的，并通常稱之為MR帶的無源部分。該MR帶在無源部分之間的并位于中心區(qū)的部分被稱為該MR帶的有源部分。一對彼此隔開的傳導引線和反鐵磁層電氣上連接以把感測電源施加給該MR帶。反鐵磁層縱向偏置該MR帶的無源部分，無源部分本身又縱向偏置該MR帶的有源部分。這一點在圖4中得到最好的說明，其將接著被討論。
在圖4中，常規(guī)并排的MR層或帶和該軟磁(SML)被垂直地不正確位置地圖示，以便更好地描述其中磁化矢量的靜態(tài)和非靜態(tài)狀態(tài)。圖4略去了間隔層，一對反鐵磁層和一對引線。在一對反鐵磁層里的磁化矢量是水平向左的，其未示在圖4中。因為交互耦合是通過該對反鐵磁層和該MR帶的右無源部分42及左無源部分直接接合的，在該MR帶的無源部分里的磁化矢量同樣是向左的，如圖4中所示。因為該MR帶是完整的一條，在沒有任何橫向偏置的情況下，該MR帶的有源部分里的磁化矢量將同樣是水平向左的(圖中未示)。因為該MR帶會因間隔帶的存在而靜磁耦合到軟磁鐵層(SML)，由于該MR帶的無源部分42和44里的磁化矢量所產生的磁場將使軟磁層的右部48和左部50沿逆平行方向磁化，如圖中向右的粗磁化矢量所示。
在施加感測電流的情況下，在該MR帶的有源部分器46里的磁化矢量將假設為在其處所示的粗磁化矢量。在施加感測電流的情況下該常規(guī)水平矢量旋轉到它的現(xiàn)在位置上。假定該感測電流自左向右流，根據繞導體的右手原則磁場將是朝上的和在該MR帶的背后的，并穿過該軟磁層的中心部分，實際上該軟磁層對于該MR帶處于一種并排的關系。這使得在中心部分52里的磁化矢量指向是垂直朝上的如圖4中所示，這在軟磁層(SML)和該MR層之間形成一個方向朝下的磁場。這個向下的磁場將把在該MR帶的有源部分46里的常規(guī)水平的磁化矢量(圖中未示)逆時針方向地旋轉到當前的位置，這個當前位置在圖中是用粗箭頭表示的。該箭頭和平行于ABS的水平方向所造成的角θ被稱為偏置角，該角在建立MR讀傳感器線性響應上是重要的。該角通常約為45°。如圖2所示，無偏置MR帶的電阻對于正的或負的外加磁場H非線性地改變。如果施加一個稱之為偏置磁場的磁場，則該MR帶可運行在B區(qū)而不直接運行在點A的左右側。點B大約處于偏置角為45°的情況下。
圖3和圖4所示CEB傳感器40的問題是，在出現(xiàn)來自磁盤的磁力線侵入下，該軟磁層的端面區(qū)48和50的響應會減小該MR帶的有源部分46的信號。假定存在一個從磁盤輸入的北向磁場，該磁場將使軟磁層的端面區(qū)48和50里的磁化矢量沿逆時針方向旋轉到圖中所示的細磁化矢量。該北方向磁力線侵入使得MR帶的有源部分46里的粗磁化矢量順時針方向地轉到圖中所示的細磁化矢量。如前面已提及過的，該軟磁層(SML)的端面區(qū)48和50是和該MR帶靜磁耦合的。在該軟磁層(SML)的端面區(qū)48和50里的細磁化矢量具有方向朝上的垂直分量。這在該軟磁層(SML)和該MR帶之間造成一個方向朝下的磁場。該磁場的一部分侵入到該MR帶的有源部分46，使得其中的磁化矢量逆時針方向旋轉到其中的細磁化矢量的位置。另外，有沒有來自該軟磁層(SML)的端面區(qū)48和50的磁場的影響的情況下，該MR帶的有源部分46里的細磁化矢量的位置應該比該所示位置更加順時針方向一些，它應該能提供一個峰值較窄振幅更大的信號。圖3和圖4的CEBMR讀傳感器的峰值信號響應由圖8申請人繪制的曲線54所示。進而，在圖9中，信號電壓響應一外加磁場曲線由曲線56所示，在其中可以看出信號隨增大的正或負外加磁場而減弱。本發(fā)明明顯地改進由CEB傳感器產生的峰值信號性能。
另一種先有技術的MR讀傳感器圖示在圖5的60處。它一般被稱為接觸連接硬偏置(CHB)傳感器。該傳感器也具有一個中心區(qū)，位于一對端面區(qū)之間。它包括一非磁性間隔層，其被夾在一個軟磁層(SML)和一個MR層或帶之間。所有這些層都位于該傳感器的中心區(qū)。間隔層、軟磁層和MR層的相對端面夾在一對永久磁鐵層(PML)之間，這一對永久磁鐵層位于該傳感器的端面區(qū)。一對引線在電氣上和永久磁鐵層相近，它們也處于該傳感器的端面區(qū)。永久磁鐵層(PML)縱向偏置該MR帶，而軟磁層(SML)以上面所討論的方式橫向偏置該MR層。圖5里的傳感器60和圖3里的傳感器40之間的不同在于，圖5里的傳感器在其端面區(qū)不具有任何或者增加或者減小MR帶信號響應的滲透性磁層。這和圖3里所示的傳感器40是不同的，圖3中端面區(qū)的軟磁層部分產生一個會減小MR帶的中心有源部分的信號的磁場。
本發(fā)明圖示在圖6和圖7的70處。如上面已提及過的，在其中只有MR讀傳感器的一個部分被夾在絕緣間隔部分G1和G2(圖中未示)之間，而絕緣間隔部分本身又被夾在第一和第二屏蔽層S1和S2(圖中未示)之間。如圖6中所示，該MR讀傳感器70具有一個位于一對端面區(qū)之間的中心區(qū)。該中心區(qū)和該對端面區(qū)沿著該MR讀傳感器70的寬度延伸。如圖6中所示，一個非磁間隔層直接接觸地夾在一個MR層或帶和一個軟磁層(SML)之間。該間隔層具有一個位于右端部分74和左端部分76之間的中心部分72，該中心部分72位于中心區(qū)而兩端74和76位于分別的端面區(qū)。如圖7中所示，該MR帶沿該MR傳感器的寬度延伸并具有一個位于一對右無源層部分80和左無源層部分82之間的有源層部分78。該有源層部分78位于中心區(qū)里而各個無源層80和82位于各自的傳感器70的端面區(qū)里。如圖6和圖7中所示，該軟磁層(SML)只位于該傳感器的中心區(qū)。在間隔層的右端部分74和左端部分76的頂部分別安放著右和左永久磁鐵層(PML)84和86，永久磁鐵層不延伸到該傳感器的中心區(qū)。
應注意圖7的圖解是為描述的目的而在垂直方向分解的，實際上軟磁層(SML)和永久磁鐵層(PML)定在該MR帶后面的并由間隔層間隔的。永久磁鐵層(PML)84和86被用于縱向偏置該MR帶，而軟磁層(SML)被用于橫向偏置該MR帶的有源部分78。在永久磁鐵層(PML)里磁化矢量可能是水平向左的。因為永久磁鐵層用間隔層和該MR帶磁性絕緣，這些永久磁鐵層靜磁耦合到該MR帶，形成一個圖7中自左向右越過該MR帶的無源部分80和82的磁場。這使得無源部分80和82從左到右地被磁化，如圖中粗磁化矢量所示。在傳感器的中心區(qū)還有另一個磁場，它是由永久磁鐵層84和86造成的。這個磁場的方向是自右向左的，從右永久磁鐵層84到左永久磁鐵層86。這個磁場將從右到左地越過該MR帶的有源部分78。但是對于將在下面討論的橫向偏置，其將產生一個磁化矢量(圖中未示)，它將逆平行于圖示在該MR帶的右和左無源部分80和82的磁化矢量。但是，重要的是要注意，該MR帶的無源部分80和82可響應來自旋轉磁盤的磁場任意轉動，因為它們和永久磁鐵層(PML)是靜磁耦合的而不是交互耦合的。
如上面所提及的，該軟磁層(SML)只處于該傳感器的中心區(qū)。假定一個感測電流以從左到右的方向流過該MR帶，利用右手原則，磁場將以朝下的方向通過該軟磁層(SML)，造成它的磁化矢量是朝下方向的，如圖7中所示。軟磁層(SML)的磁化將造成一個以朝上方向穿過該MR帶的有源部分的磁場，這個磁場使得常規(guī)逆平行磁化矢量(圖中未示)向上轉一角度到達圖中所示的粗磁化矢量。如上面所提及的那樣，希望該偏置角θ大約和水平線或該MR帶的縱軸成45°。如圖6中所示，一對彼此分開的引線可安置在該傳感器的端面區(qū)，并可與永久磁鐵層(PML)電氣接觸以發(fā)送通過該MR帶的感測電流。間隔層的材料是非磁性的但可以是導電性的。實現(xiàn)這個目的的適當材料的一個例子是β相的鉭(Ta)。
當施加感測電流時，傳感器處于靜態(tài)，磁化矢量如圖7中的粗線所示。當存在來自在傳感器下方旋轉的磁盤的北方向磁力線侵入時，該MR帶里的磁化矢量將轉到圖中所示的細線上。北方向的侵入將使該MR帶的右和左無源部分80和82里的磁化矢量逆時針方向地轉動。該北方向磁侵入將使該MR帶的有源部分78里的磁化矢量順時針方向地轉動，如圖中的細箭頭所示。在該MR帶的無源部分80和82的細箭頭磁化矢量將具有方向向上的垂直分量。因為該磁帶是一個整體元件，無源區(qū)80和82里的各個朝上方向的垂直分量將影響有源區(qū)78，使得有源區(qū)78里的磁化矢量要比只由有源區(qū)78本身而無無源翼區(qū)80和82時順時針方向轉動得更多。這意味著該MR帶的有源中心部分78要比圖3和圖5所示的各種先有技術的傳感器感測更強和更窄的信號。在圖9中表示了本發(fā)明和CEB傳感器(見圖3)的比較結果。如前面所提及的，CEB傳感器MR帶的電壓響應對來自磁盤的外加磁場的曲線由曲線5b表示。本發(fā)明的曲線由圖9中的曲線90表示?？梢钥闯觯S著外加磁場增大(正地或負地)，本發(fā)明的曲線90顯示信號電壓增大，而CEB傳感器的曲線5b顯示信號電壓減小。這種運行上的差別是因為圖7中所示的無源部分80和82超線性地增加MR帶里的有源部分78的信號響應，但是圖3中軟磁層(SML)的端面部分48和50減小MR帶的有源部分里的信號。在圖8里顯示另一種比較，圖中曲線92表示本發(fā)明信號電壓中信號脈沖響應對時間的曲線。曲線54表示圖3所示的CEB傳感器的類似響應，當使用類似的高Mrt磁盤時，本發(fā)明比圖3所示的先有技術傳感器是有高10％的振幅和30％以上的更窄PW50。進一步，曲線92的峰值的二次導數(shù)要比曲線54的峰值的二次導數(shù)高三倍。
為產生這種所希望的響應要求圖6和圖7中的永久磁鐵層(PML)足夠厚，以能夠靜磁地控制該MR帶的兩個無源部分80和82。如果tMR和MMR為該M帶的厚度和磁化強度，并且tPM和MPM為永久磁鐵層的厚度和磁化強度，則至少需要tMR·MMR·cos(θbias)＜tPM·MPM，其中θbias為該MR帶的偏置角。來自永久磁鐵層的剩余磁場則靜磁耦合到該MR帶的無源部分80和82以產生相對于有源部分78的無源部分80和82的逆平行補償。如果永久磁鐵層太厚，它會造成軟磁層里磁定向的明顯改變。這限制最大值為tPM·MPM＜tMR·MMR·{1＋cos(θbias)}把這些要求聯(lián)立起來，得出cos(θbias)<tPM•MPMtMR•MMR<1+cos(θbias).]]>應該理解，如果感測電流是從右向左的而不是如圖6中所示的從左向右的，則軟磁層里的磁化矢量將是朝上方向的而不是朝下的，并且MR帶里的粗線磁化矢量將是朝下方向的并從它的現(xiàn)在位置大約向左90°。應該理解，這樣并不會造成本發(fā)明因MR帶的無源部分80和82所形成的積極作用的任何不同。進一步，如果永久磁鐵層里的磁化矢量是方向向右的而不是向左的，這將使該MR帶的無源部分80和82里的粗線磁化矢量是方向向左的而不是方向向右的。這里同樣不會造成本發(fā)明因MR帶的無源部分80和82所形成的有利作用的任何不同。很明顯，如果該MR帶接受來自磁盤的南方向磁通侵入而不是北方向磁通侵入，可獲得相同的好處。
用作MR帶的一種合適材料是玻莫合金，它是一種鐵和鎳的混合物。永久磁鐵層可以是鈷、鉑和鉻(Co，Pt和Cr)的組合物，而軟磁層可以是鎳、鐵和X的組合物，其中X來自銠、鉻和鈮族(Rh，Cr和Nb)。
很明顯，根據上述原理，本發(fā)明的許多改型和變化是可能的。因此應該理解，在所附權利要求書的范圍之內，本發(fā)明是可實施的而不是特定描述的。
權利要求
1.一種具有位于一對端面區(qū)之間的中心區(qū)的磁傳感器，該中心區(qū)和這對端面區(qū)沿該磁傳感器的寬度延伸，這種磁傳感器特征在于包括一個MR層，其沿該磁傳感器的寬度延伸并具有一個位于一對無源層部分之間的有源層部分，該有源層部分位于該磁傳感器的中心區(qū)，并且各個無源層部分位于該磁傳感器的各自的端面區(qū)；橫向偏置裝置，其位于該中心區(qū)并和該MR層的有源層部分靜磁耦合以對該MR帶橫向偏置；以及該MR層的各個無源層部分是滲透性的，因此各個無源層部分是可對磁力線起反應的；以及該MR帶的無源層部分是該磁傳感器的僅有的端面區(qū)部分；它們是滲透性的，因此該MR層的兩個無源層對磁力線的響應將導致該MR層的有源部分對所述磁通的凈增大響應。
2.一種包括權利要求1的磁傳感器的媒體驅動機，該驅動機的特征在于包括一個外殼；用于把運動的磁媒體設置在該外殼內部的裝置；以及用于在該外殼內部按相對于運動媒體的傳感關系支持該磁傳感器的裝置。
3.如權利要求1所述的一種磁傳感器，其特征在于包括一對發(fā)送通過該MR帶的感測電流的引線，各條引線位于各自的一個端面區(qū)內并電氣上和各自的該MR帶的無源部分連接；以及當該感測電源被發(fā)送通過該MR帶對該MR帶處于靜態(tài)，當磁通通過該MR帶時該MR帶處于活動狀態(tài)。
4.如權利要求3所述的一種磁傳感器，其特征在于包括為對該MR層縱向偏置的靜磁耦合到該MR帶的無源部分的縱向偏置裝置。
5.如權利要求4所述的磁傳感器，其特征在于包括該縱向偏置裝置位于該磁傳感器的端面區(qū)。
6.如權利要求5所述的磁傳感器，其特征在于包括該縱向偏置裝置為一對永久磁鐵層，各層位于各自的端面區(qū)里。
7.如權利要求6所述的磁傳感器，其特征在于包括橫向偏置裝置為一個只位于中心區(qū)里的軟磁層。
8.如權利要求7所述的磁傳感器，其特征在于包括一個間隔層，它位于中心區(qū)和端面區(qū)并被夾在中間，在一面上和該永久磁鐵層及該軟磁層直接接觸，在相反的另一面和MR層直接接觸。
9.如權利要求8所述的磁傳感器，其特征在于包括各條引線和各自的永久磁鐵層直接接觸。
10.一種包括權利要求9所述的磁傳感器的媒體驅動機，該驅動機其特征在于包括一個外殼；用于把運動的磁媒體設置在該外殼內部的裝置；以及用于在該外殼內部按相對于運動的磁媒體的傳感關系支持該磁傳感器的裝置。
11.如權利要求10所述的媒體驅動機，其特征在于包括間隔層，包括諸如Ta，Al2O3，SiO2非磁性和低傳導性材料，各個永久磁鐵層包括CoPtCr，和該軟磁鐵層包括NiFeX，其中X為Rh，Cr和Nb族。
12.一種MR磁頭，它具有在一對端面區(qū)之間的一個中心區(qū)，該中心區(qū)和這一對端面區(qū)沿該MR磁頭的寬度延伸，該MR磁頭特征在于包括一個MR層，其沿該MR磁頭的寬度延伸并具有在一對無源層部分之間的一個有源層部分，該有源層部分位于中心區(qū)而各個無源層部分位于各自的MR磁頭的端面區(qū)；一對永久磁鐵層，各個永久磁鐵層位于各自的MR磁頭的端面區(qū)，以用于對該MR層的縱向偏置；一個軟磁層，其位于中心區(qū)以用于對該MR層的橫向偏置；一個間隔層，其位于中心區(qū)和端面區(qū)，并且進而處于一面在該MR層而另一面在該軟磁層之間；以及只有一對磁滲透性層，這對磁滲透性層的每個磁滲透性層處于一個各自的端面區(qū)，所述僅有的一對磁滲性層為所述該MR層的所述一對無源部分，從而至少一個該MR層的無源部分對一個磁場的響應增大該MR層的有源部分對該磁場的響應。
13.如權利要求12所述的MR磁頭，其特征在于包括一對用于向該MR層發(fā)送感測電流的引線，各條引線位于各自的端面區(qū)并電氣上和各自的該MR帶的無源層部分連接；當該感測電流被發(fā)送通過該MR層時該MR層處于靜態(tài)，而當一個磁場通過該MR層時該MR層處于活動狀態(tài)；以及當該MR層處于所述靜態(tài)時所述一對MR層的無源部分是滲透性的。
14.如權利要求13所述的MR磁頭，其特征在于包括該間隔層被夾在一面是該軟的和滲透性的磁鐵層和另一面是該MR層之間，并和該軟的和滲透性的磁鐵層及該MR層直接接觸。
15.一種包括權利要求14所述的MR磁頭的媒體驅動機，該媒體驅動機其特征在于包括一個外殼；用于把運動的磁媒體設置在該外殼內部的裝置；以及在該外殼內部按相對于運動的磁媒體的傳感關系支持該MR磁頭的裝置。
16.一種具有在一對端面區(qū)之間的一個中心區(qū)的MR讀傳感器，該中心區(qū)和一對端面區(qū)沿該MR讀傳感器的寬度延伸，該讀傳感器特征在于基本上包括一個MR層，其沿該MR讀傳感器的寬度延伸和具有在一對無源層部分之間的一個有源層部分，該有源層部分位于中心區(qū)而各個無源層部分位于各自的該MR讀傳感器的端面區(qū)；位于該MR讀傳感器的端面區(qū)里的縱向偏置裝置，以縱向偏置該MR讀傳感器；橫向偏置裝置，其位于唯一的中心區(qū)里并和該MR層的有源層部分靜磁耦合，以橫向偏置該MR帶；一對用于向該MR層發(fā)送感測電流的引線，各條引線位于各自的端面區(qū)里并電氣上和各自的該MR帶的無源部分連接；當感測電流被發(fā)送通過該MR層時該MR層處于靜態(tài)，而當一個磁場通過該MR層時該MR層處于活動狀態(tài)；以及當該MR帶處于靜態(tài)時該MR帶的各個無源層部分是滲透性的，以使各無源層部分具有對一個磁場的一種響應，這種響應增大該MR帶的有源層部分對所述磁場的響應；以及當該MR層處于靜態(tài)時在該MR讀傳感器的端面區(qū)里該MR層的無源層部分是該MR讀傳感器的僅有的滲透性部分。
全文摘要
提供一種具有在一對端面區(qū)之間的一個中心區(qū)的MR讀傳感器。該中心區(qū)和這對端面區(qū)沿該MR讀傳感器的寬度延伸。一個MR層沿該讀傳感器的寬度延伸并具有在一對無源層部分之間的一個有源層部分，該有源層部分位于該中心區(qū)里而各個無源層部分位于各自的一個端面區(qū)里。一個層位于中心區(qū)里并和該MR層的有源層部分靜磁耦合以對該MR層橫向偏置。該MR層的各個無源層部分是滲透性的，所以它可對外部施加的磁場作出反應。
文檔編號G11B5/00GK1122497SQ9411373
公開日1996年5月15日 申請日期1994年10月31日 優(yōu)先權日1994年5月4日
發(fā)明者邵英楓, 莫哈曼德·T·克勞比, 道格拉斯·J·沃納 申請人:國際商業(yè)機器公司