本发明是关于读写磁头的，特别是带有磁通量传感读取元件的薄膜磁头。 薄膜磁头或传感器通常利用感应元件记录数据和读数据。众所周知，薄膜磁头由坡莫合金层构成，它提供了一个传感间隙，在这间隙中可变的磁通量信号形成读方式过程中记录于磁盘的数据。在写方式时，代表所记录信号的磁通量在传感间隙被检测出来，从而产生电信号，它们被读出供进一步应用。
过去，磁阻（MR）和霍尔效应装置已被用作磁通量传感元件以实现读出功能。在传统的MR磁头中，MR元件及一个偏移元件（它或是一个导体或是一个磁层）放置在两个屏蔽元件之间形成的间隙中。用于将MR元件与两个屏蔽元件分开的绝缘层必须足够厚，以保证不存在任何针眼造成屏蔽元件与MR元件之间的电接触。如果使用双元件MR传感器，那么必须有三个绝缘层和二个磁层置于这两个屏蔽元件之间的间隙内。在这种情况下，间隙的长度比较大，这会对读过程的分辨力造成有害影响，特别是在高密度数据记录时更是如此。
传统的MR传感器伴有的另一主要问题是产生不希望的热噪声脉冲，它们是在磁头与磁记录介质（例如磁盘）表面上的凹凸不平处接触时产生的。
再有，在传统的MR读头中，横向灵敏区（它是读宽度）由MR传感器的长度确定。这个传感器长度必须近似等于磁道宽度。对于小磁道密度，巴克豪森（Borkhausen）噪声与信号振幅相比是比较高的，因为引起这种噪声的磁畴壁主要位于MR传感器两端。
还有，在带有MR传感器的传统记录头中，磁头的读和写两种分必须级精细地排成一行，从而在高磁道密度的情况下能正确地完成读和写所需要的磁道跟随与磁道进入。此外，与感应写头组合的传统MR读头在与转动启动器一同使用时遇到了磁道进入问题，这是由于写间隙与MR通量传感元件之间是分开的。
由传统的MR读头传感器造成的另一个问题是产生与感应读头产生的脉冲有类似形状的电压脉冲，即当磁化强度跃变出现在传感间隙中央时电压为极大。为了以足够的精度检测这一时间点，该脉冲被差分并检测该差分电压的过零点。所需要的这一个微分使信号噪声比显著降低。
本发明的一个目的是提供一个含有磁通量传感读元件的读写薄膜磁头，这里在实际上消除了热噪声脉冲。
本发明的另一个目的是提供一个带有磁通量感应读元件的磁头，这里使巴克好森噪声被有效地减至极小。
本发明的另一个目的是提供一个带有磁通量传感读元件的磁头，它排出了对差分的需要并提供改进的信号噪声比。
本发明的又一个目的是提供一个具有磁通量感应读元件的磁头，其中不必要MR读元件与感应写元件排成一行，从而排除了某些制造容差问题。
根据本发明，一个读写薄膜磁头包括一个感应写部分、一个磁通量传感读元件以及置于与磁头主磁路耦合的支路中的一个阀门导体。在写方式期间，阀门导体未被施加能量而磁通量传感元件被旁路，于是磁道是从侧面通过MR元件，于是磁头的作用与传统的薄膜磁头类似。在读方式，电流穿过阀门导体使阀门导体周围的磁性材料磁饱和。结果，进入磁极末端的磁通量被MR元件感知从而使数据信号被读出。
将参考图件更详细地描述本发明，其中：
图1是根据本发明构成的含有MR元件和阀门导体的薄膜读写磁头截面图;
图2是本发明另一实施例的截面图，描述了一个含有霍尔传感元件如阀门导体的薄膜读写磁头;以及
图3是根据本发明构成的薄膜读写磁头另一实施例的截面图，该磁头中带有霍尔传感元件和阀门导体。
在图1所示实施列中，环型薄膜磁头组合包括坡莫合金磁层P1和P2，它们构成一个磁轭（magmetic yope）并确定了一个磁路，其间形成一传感间隙G。P1和P2层被置于陶瓷基片（图中未画出）上。由铜线匝做成的导电线圈或绕组10嵌于放在P1和P2层之间的绝缘材料12中。
根据本发明，沿着P2层的P2A和P2B两部分之间的磁路提供了一个具有确定的易磁化轴的MR传感器19。由厚度约200-300埃的坡莫合金材料制成的MR传感器19由绝缘材料21包围。MR传感器的长度可以做得比记录磁道宽度大得多，因为横向灵敏度决定于磁极末端的宽度，而不是决定于MR传感顺的长度。读灵敏区与写场足够高可使记录的区域严格一致。
按照本发明，在置于绝缘层21和P2层之上的坡莫合金层14和16之间构成一阀门导体18。坡莫合金层14和16与P2层接触，从而构成一个连续的磁通量路径，用以完成写磁路。阀门导体18由一匝或多匝铜线圈构成。如果阀门导体18使用了不至一匝线圈，则在阀门导体各匝及坡莫合金层1和16之间提供绝缘。阀门导体18与磁层14和16一起构成了一个磁阀门，它能打开与关闭由层14和16提供的磁支路。
在写方式过程中，阀门导体18没有加能量因而不起作用，于是代表要记录的数据的信号绕过MR元件直接穿过阀门导体周围地坡莫合金分支14和16。这些写数据信号在非磁性间隙G被传感并记录在磁介质上。在读方式过程中，一个例如25毫安匝左右的绕组电流加到阀门导体18上，使坡莫合金层14和16的磁性材料饱和。磁层14和15一起的厚度与P2基本相同，例如可以是2至3微米左右。当来自记录介质的磁通是进入P1和P2层的磁极末端之一时，当磁通量穿过MR间隙时MR元件19便检测到这一磁通量。
磁头的读效率决定于MR传感器间隙长度S与阀门间隙长度V之比。增大V可以改善读效率，然而这也要求较高的阀门电流。例如，如果S＝300微英寸，V＝1000微英寸，那么在阀门导体18周围的磁路大约2500微英寸长。如果需要5奥斯汀的磁长H
K使层14和16的磁性材料饱和，则所需磁动力（mmf）是25毫安匝。为产生这一mmf，可以使用单匝线圈而且不需要绝缘材料包围阀门导体18。如果需要更高的读效率，则增大阀门间隙长度V，但需要加以较高的饱和阀门电流。
在读方式过程中，MR元件需由直流（DC）电流供能，MR元件19和阀门导体18可以这样确定其尺寸，使它们串联起来。这不会显著影响读效率，因为MR元件的电阻比阀门导体18的电阻高得多。再有，使层14的厚度与层16的厚度彼此不同，而保持二者之和等于层P2的厚度，在MR元件19处可产生一个DC偏移电场，从而不需要任何其他产生偏移装置。
在另一实施例中，MR元件和磁阀与P1层结合而不是与P2层结合。这需要在亲基上构成一个有足够深度和大小的沟槽以适应于磁阀。MR间隙和阀门间隙的尺寸与前面描述的用于P2的尺寸相同。
在另一实施例中，P1和P2两层中每一层都包括一个MR元件和一个磁阀，两个MR元件实现偏移和电联接，从而使它们的输出能被一差分放大器检测到，这提供了共模抑制和双倍的信号。这样便显著提高了信号噪声比。
如工艺上人所共知的那样，使用导线和通道（vias）进行必要的电连接，包括与外部电路的连接，但为了图示方便和清晰，图中没有画出它们。
参考图2，使用霍尔效应装置22作为磁通量传感元件。霍尔传感器通常有四条引线，两条用于接收驱动电流为该装置供给能量，另两条正交放置用于检测读信号。霍尔传感器的尺度d比较小，从而使在霍尔传感器处的磁通量密度足够高。其结构安排产生了一个有相当大磁阻抗的后间隙。为达到适当的写效率，该后间隙由P2-1和P2-2层提供的支路绕过。在读过程中，通过到阀门导体的电连接加一饱和电流以中断该支路并允许由霍尔传感器22检测磁通量信号。
图2所示结构的另一变体示于图3，这里约1至2微米厚的阀门导体24位于P1和P2层之间的后间隙。然而，在阀门导体24和霍尔元件26之间的支路厚度这一个尺寸b必须受到严格控制。如果尺寸b太大，则在读过程中阀门磁性材料将不会完全饱和，因而读效率将会降低。另一方面，如果尺寸b太小，来自阀门24的逸散磁通量可能会使霍尔传感器26饱和。
这里所揭示的发明解决了将磁通量传感器用于读功能的读写磁头遇到的若干问题，从而缓解了制造容差。借助于新的结构得到了MR读元件与写组合部件的必须的排列。再有，热噪声脉冲和巴克好森噪声也被消除减至极小。此外，由于不再需要差分显著改善了信号噪声比。
这里揭示的装置提供了比传统MR读头更高的空间分辨力，这是因为间隙长度能比传统MR头的间隙长度小得多。MR传感器能放置在距离磁极末端足够远的地方，从而在与磁介质表面凹凸面接触时只受到微不足道的温度变化。
应该理解，本发明不限于由举例描述的具体参数、材料和尺寸，在本发明范围内它们可以被修改。