MR(MAGNETO-RESITIVEHEAD)即磁阻磁头的简称。MR技术可以更高的实际记录密度、记录数据，从而增加硬盘容量，提高数据吞吐率。

概念

磁阻效应(发现 原理 应用)

磁阻磁头制作方法

概念

磁阻磁头技术MR(Magneto－Resistive Head)：

目前的MR技术已有几代产品。MAXTOR的钻石三代/四代等均采用了最新的MR技术。磁阻磁头的工作原理是基于磁阻效应来工作的，其核心是一小片金属材料,其电阻随磁场变化而变化,虽然其变化率不足2%,但因为磁阻元件连着一个非常灵敏的放大器,所以可测出该微小的电阻变化。MR技术可使硬盘容量提高40%以上。GMR（GiantMagnetoresistive）巨磁阻磁头GMR磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更为敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度，现有的MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit－5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁头可以达到10Gbit－40Gbit/in2以上。目前GMR磁头已经处于成熟推广期，在今后的数年中，它将会逐步取代MR磁头，成为最流行的磁头技术。

磁阻效应

发现

科学界常会发生这样一种情形，就是当我们专心研究一种现象时，结果却意外发现了更棒更重要的新现象。

1857 年秋，格拉斯哥大学一间略显混乱的实验室里，英国物理学家威廉·汤姆逊正为他的一个实验结果犯嘀咕呢，当他把一根带电的导线在磁场中摆动时，导线中的电流居然发生了变化。

后来，汤姆逊试图对此进行深入研究，但却遇到了麻烦：不管使用何种材料，或者磁场有多强，电阻值的变化也没有超过 5 ％。这样的结果让他略感失望，于是就放弃了。

原理

我们知道，每个电子都带着一个微小而有南北极的条状磁铁，这是电子原有的磁性。通常这些磁铁的指向不规则，因此对电流没有影响。但是，当一个带电的粒子（例如电子）通过磁场时，磁场会对粒子横向施力，使其轨迹弯曲，磁场够强的话，甚至能将电子轨迹变为螺旋线。由于电子走的路径变得长而弯曲，它从材料一端到另一端的运动会变慢，使电流减小、电阻变大。

磁场会弯曲电子的轨迹，宏观上造成材料的电阻值增加，这就是磁阻效应（ Magnetoresistance effect ） 。可见，磁阻（ MR ）是指在一定磁场下某些材料（不一定是磁性材料）的电阻率会发生变化的一种物理特性。

磁阻是一个相对数值，用电阻变化的百分比来表示：

应用

尽管 100 多年前就发现了磁阻效应，但由于材料的磁阻变化率太小，并未获得实际应用。直到 1960 年代，真空技术改进了材料磁阻材料纯度，获得了更高的磁阻变化率，磁阻效应才被用于磁芯存储器中。 1991 年， IBM 公司首次利用磁阻材料制成了 MR 硬盘磁头。 1998 年， IBM 又推出磁阻变化率更大的 GMR （ Giant MegnetoResistance ，巨磁阻）磁头，超强的灵敏度，为硬盘存储密度的提高排除了读取障碍。

磁阻磁头读取磁盘信息的原理是：磁头掠过盘片时，盘片上小磁极产生的磁场引起磁阻变化，然后通过检测电路检测出磁盘数据。图中 UO 为一恒压源， MR 变化引起电流 i 变化，取样电阻 R 两端的电压 u 反应了电流 i 的变化，作为检出信号输出。由于 MR 磁头在读数据时检测的是磁通量大小而不是其变化率，所以其工作的稳定性与盘片的转速无关，这对提高硬盘转速十分有利。

头不仅要检测磁场的存在，还要测量出它的方向，以区别信息是 “0” 还是 “1” ，仅靠 MR 电阻变化无法检测出磁场方向，所以使用一个独立的 MR 磁头是无法测出磁场的极性的。

实用的 MR 读出磁头采用三层结构，一层是读取磁盘信息的 MR 层，一层是为 MR 层产生偏置场的 SAL （软相邻）层，中间一层为间隔层。软相邻层负责极化电流，借着改变该层磁场相对于 MR 层磁场的方向，可以调整 MR 层电流流动的难易，提高 MR 磁头的灵敏度。

当 MR 磁头掠过不同极性的小磁极时，磁阻的变化能呈现 “ 增 ” 和 “ 减 ” 两种不同状态，利用检测电路便可获得方向相反的电信号。

PS ：硬盘磁头先后经历了亚铁盐类磁头、 MIG 磁头、薄膜磁头和 MR 磁头 4 个阶段。前三种磁头都是读写合一的电磁感应式磁头， MR 磁头采用分离式结构，写入磁头仍沿用传统的磁感应磁头，而读取磁头则应用了新型的 MR 磁头，即所谓的感应写、磁阻读的读写方式。

磁阻磁头制作方法

使得旋转阀设备的反铁磁层和第一铁磁层之间的交换耦合能以及经由Ru反铁磁耦合层耦合的第一铁磁层和第二铁磁层之间的反铁磁耦合能增加，从而增加磁阻比例并减小旋转阀膜的自由层矫顽磁力。在MnPt反铁磁基础型合成铁型旋转阀膜中，底层、包括MnPt的反铁磁层、包括CoFe的第一铁磁层、包括Ru的反铁磁耦合层、包括CoFe 的第二铁磁层、包括Cu的中间非磁性层、包括CoFe和NiFe合成膜的自由层以及保护层被堆叠在基底上，并且第一铁磁层的CoFeX中的 Fe组分被设定为20＜X≤50at％。