专利名称：磁致电阻头和磁盘设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁致电阻头(MR头)，或者更具体地说是涉及一种能够除去由于诸如当该MR头与磁记录介质相接触时出现的摩擦生热的温度变化而引起的MR头输出涨落(热涨落thermal asperity)的MR头。
采用一个MR元件来进行再现的MR头，已经被建议用作增大磁盘的记录密度的装置。该MR元件的电阻随着磁场而变化，且它的再现(重放)灵敏度比传统的感应头高。在再现模式下，一个恒定的电流被加到该MR元件上，以检测电压改变时的电阻变化。该MR头上不能写入，因而在实际上与一个写入感应头结合在一起而作为一个MR-感应复合头(以下称为磁头或MR/IND头)。
如图5所示，该磁头可与介质直接接触，或通过由于盘上的突起部分或灰尘引起的灰尘而与介质间接接触。在接触点，摩擦生热造成了急剧的温度上升。在接触点位于MR元件附近的情况下，已知MR元件的电阻将随温度改变，从而造成输出涨落。该输出涨落被称为热涨落(thermal asperity)。图7中显示了这种热涨落的一个例子。以此方式，热涨落72呈现为加在数据信号71上的形式。
在JP-A-2-154310和JP-A-2-54403中公布除去热涨落的传统技术。前者是通过以不同的方式配置两个MR元件，从而借助差分检测来除去热涨落。
在后一种方法中，从叠加有热涨落的检测信号检测出图7中的正包络线73和负包络线74;热涨落就是从这些包络线检测的。如此获得的热涨落被用于将热涨落从包含热涨落的信号中分离出来。
前一方法的问题，在于要求与两个MR元件对应的磁道宽度，因而在结构上难于减小磁道宽度。
后一方法虽然减小磁道宽度不受限制，但是其信号处理需要较长的时间，因而难于在预定的时间内读取磁道的地址信号并确定如此读出的地址是否是所要访问的地址。因此，一种可能的解决方案，是在一般状态下使用于除去热涨落的电路避免接通，但在当介质转过一圈之后检测到可能引起热涨落的数据误差时再使该电路接通，从而除去噪声。然而，这种方法不能进行实时处理，从而降低数据的流量。另外，在热涨落经历急剧变化或热涨落的频率接近信号频率的情况下，就不能获得正确的包络线。结果，输入信号不能得到完全的校正，从而经常造成数据误差。
本发明的目的，是提供一种MR头和一种磁盘设备，其中在不限制道宽度的情况下实时地除去了热涨落。
根据本发明，提供了一种磁致电阻头，它包括一个用于利用磁致电阻效应来检测磁场的磁致电阻元件、一个设置在该磁致电阻元件附近并用于检测与该磁致电阻元件的温度改变有关的信息的温度检测器、和用于输出该检测温度改变信息作为输出的装置。
考虑到该温度检测器被设置在磁致电阻元件的附近这一事实，温度检测器的温度基本上等于磁致电阻元件的温度。该温度检测器的电阻根据温度变化，且这种电阻改变与由于磁致电阻元件的温度改变引起的改变成比例。结果，通过适当放大温度检测器的输出和磁致电阻元件的输出，就可以获得这两个输出之间的差。以此方式，实现了一种温度补偿，以从磁致电阻元件的输出中消除温度改变的影响。
图1是电路图，用于解释根据本发明的MR头的温度补偿方法;
图2显示了根据本发明的一个实施例的MR头的结构;
图3显示了根据本发明的另一个实施例的MR头的结构;
图4显示了根据本发明的又一个实施例的MR头的结构;
图5用于解释磁头与盘接触的方式;
图6显示了一种盘设备的结构;
图7用于说明在产生了热涨落时获得的再现信号。
下面结合图1和2来说明本发明的一个实施例。
图2显示了根据本发明的一种磁头的结构的一个例子。为简单起见，只显示了与本发明有关的磁致电阻元件部分。该图未显示记录头，也未显示用于使MR元件7避免检测来自MR元件7所要读取的位以外的位的磁场的上屏蔽器等等。
该磁头包括一个分隔层2、一个下屏蔽层3和一个分隔层4，形成在一个滑动部件1上，用于通过一个由绝缘或高电阻材料构成的分隔层6安装磁头和其上的偏置层5以及一个MR层(MR元件)7。分隔层2被用于改善滑动部件1和下屏蔽层3之间的附着性。下屏蔽层3和上屏蔽器(未显示)用于防止MR元件7检测来自MR元件7所要读的位以外的位的磁场。分隔层4在下屏蔽层3与偏置层5之间进行磁隔离。偏置层5用于将一个偏置磁场以预定的方向加到MR元件上。加到MR元件7上的该磁场是通过向偏置层5提供电流而产生的。该偏置磁场具有优化MR元件7的灵敏度的作用。分隔层6被用于使偏置层5和MR元件7彼此电分离，以便于对流过其中的电流进行控制。MR元件7上带有用于降低Barkhausen噪声的磁畴控制层8、用于从生产的角度限制磁道宽度的层9、和设置在MR层7的端部的电极10A、10B。电极10B通过被用作导体的磁畴控制层8而与MR层7相连。
根据该实施例，偏置层5被用作用于检测MR头的温度改变的层。在MR层7和偏置层5之间的分隔层6大约为5至50nm厚，且MR层7的温度被认为是与偏置层5的温度大体相同。为了分别向MR层7和偏置层5提供电流，在偏置层5的端部设置了电极。一个电极与MR层7的电极10A共用一条引线，以减少引线的数目。分别向偏置层5和MR层7提供电流的好处，是便于对偏置电流的控制。
在这种结构中，偏置层5、MR层7、磁畴控制层8和电极10用导电材料制成。分隔层6可以由高电阻金属形成，并最好用绝缘材料制成。另外，分隔层6也可不用材料制成。偏置层5可以是一个用于通过向一个导体提供电流而产生磁场的分流偏置，也可以是一个其中电流被提供给一个软磁材料的软相邻层(SAL)。在这两种中的任何一种情况下，偏置层5均可被用作温度检测层。
现在结合图1对用于除去热涨落的电路的配置的一个例子进行描述。在图1中，MR头30用一个等效电路表示，且与图2中相同的元件分别用与图2中相同的标号表示。
在图1中，该电路受到一个恒定电流的驱动。MR层7检测磁信号和热涨落，而偏置层5检测由于热涨落引起的改变而不是磁信号。当一个恒定的电流被提供给MR层7和偏置层5时，在MR层7和偏置层5上分别观测到了与电阻改变相对应的电压。这些电压的交流成分分别被差分放大器20和20’所放大。随后为了校正偏置层5和MR层7的电流和电阻随温度的改变速率的不同，用放大器21对它们进行调节，并将它们输入到差分放大器22。在放大器22，来自MR层7的信号和来自偏置层5的信号得到了差分放大，以除去热涨落，同时防止MR层7检测的磁信号发生不必要的变化。
除了上述恒定电流驱动方法以外，还可采用恒定电压驱动方法对电流进行交替差分放大。
该温度检测层可以被设置在可以用各种方式构成的任何类型的MR头上。结合图3和4，将说明本发明的另一实施例。
图3和4显示了从与盘接触的磁头一侧看的磁头。图3显示了与偏置层5分别设置的温度检测层12，该温度检测层12被设置在传统的MR头的分隔层11之下。一个电极10C被用于温度检测层12，且在相对的一侧的电极10A被MR元件7和偏置层5所共用。
图4显示了除了传统的MR头的元件(诸如分隔层23和间隔层13、用绝缘材料制成的磁畴控制层8)之外还包括一个温度检测层12的MR头。象在图3的情况下那样，MR头包括用于温度检测层12的电极10C和与MR元件7共用的电极10A。
如上所述，本发明的主要之点是在MR层附近提供一个温度检测层，且其实施例不受头的结构、布置、材料、加工等等的限制。
图6显示了包括根据本发明的MR头和热涨落补偿电路的磁盘设备的总体结构。结合图1所述的热涨落补偿电路被包括在一个R/W前置放大器/热涨落补偿放大器63中。下面简要描述磁盘设备的操作。一个MR/IND头被一个音圈马达(VCM)62沿着盘表面进行驱动，以在磁盘68上的目标位置上写入或读出数据。对于数据读取操作，热涨落由一个R/W前置放大器/热涨落补偿放大器63从MR/IND头61的再现输出中除去。在其中在热涨落除去之后的再现信号与磁盘68的数据区中的信号相对应的情况下，该信号被加到R/W信道和鉴别电路64上。在其中该信号对应于在磁盘68上的伺服信号区中的信号的情况下，它被加到一个位置信号解调器65上，从而使一个头位置控制器66根据该信号进行诸如MR/IND头61的寻找或道跟踪的操作。
在该磁盘设备中，热涨落被从MR头的输出信号中除去。因而能够防止由于热涨落引起的位置控制误操作和数据误差。
从前面的描述可以看出，根据本发明，利用温度检测装置的输出，叠加在数据信号上的热涨落被实时地除去了，因而改善了数据的通过量。另外，即使当出现了尖锐的热涨落时，数据也能得到适当的补偿，从而改善数据的可靠性。
另外，虽然平整度较差的盘与MR头的接触更为频繁并由于所产生的热涨落而被作为缺陷盘进行处理，根据本发明的热涨落消除方法和MR头使得能够使用那些到目前为止被认为是缺陷盘的盘。
权利要求
1.一种磁致电阻头，它具有用于利用磁致电阻效应来检测磁场的磁致电阻元件，其特征在于用于检测磁致电阻元件的温度改变的温度检测装置；以及用于输出被所述温度检测装置检测的温度改变的信息的装置。
2.根据权利要求1的磁致电阻头，其特征在于所述温度检测装置是由具有随温度改变的电阻的材料制成的，且所述输出装置以与磁致电阻元件的输出类型相同的信号的形式来输出该温度检测装置的电阻改变信息。
3.根据权利要求1的磁致电阻头，其特征在于所述温度检测装置还起着用于将一个偏置磁场加到磁致电阻元件上的偏置层的作用，且所述输出装置向该偏置层提供电流。
4.根据权利要求2的磁致电阻头，其特征在于所述磁致电阻元件和所述温度检测装置彼此电绝缘。
5.一种磁盘设备，其特征在于一个磁致电阻头，它包括用于检测一个磁致电阻元件的温度改变的装置和用于输出该温度改变的信息的装置;以及用于根据该温度改变信息从磁致电阻元件的输出信号中除去热涨落的装置。
6.根据权利要求5的磁盘设备，其特征在于用于磁致电阻头的所述温度检测装置是由其电阻随温度改变的材料制成的，且所述输出装置输出与磁致电阻元件的输出信号类型相同的信号;且所述用于除去热涨落的装置对磁致电阻元件和温度检测装置的电阻随着温度的改变速率和温度检测装置和磁致电阻元件的输出信号电平进行补偿，并通过取这两个补偿信号之差来消除热涨落。
7.一种用于从磁致电阻头的输出中消除热涨落的方法，其特征在于以下步骤检测该磁致电阻头的一个磁致电阻元件的温度改变;与该磁致电阻元件的输出独立地获得该温度改变方面的信息;以及通过利用该温度改变方面的信息而从磁致电阻元件的输出中消除温度改变的影响。
全文摘要
提供了一种磁致电阻头，其中在一个磁致电阻元件附近的一个偏置层也被用作用于检测该磁致电阻元件的温度改变的温度检测器，且由此检测到的信号通过电极得到输出。该信号的电平得到适当的校正并被从磁致电阻元件的输出信号中减去。以此方式，从磁致电阻元件的输出信号中除去了热涨落。
文档编号G11B5/02GK1109621SQ9411563
公开日1995年10月4日 申请日期1994年8月31日 优先权日1993年9月1日
发明者濑尾洋右 申请人:株式会社日立制作所