JP2013254547A - マイクロ波アシスト記録用磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ波アシスト記録ヘッドにおいて、主磁極から発生する記録磁界のみならず、スピントルク発振器から発生する高周波磁界の広がりも抑制する。
【解決手段】主磁極２２及びスピントルク発振器４０の周囲を、絶縁材料サイドギャップ層２７１を介して、トレーリングシールド層２４と、サイドシールド及びリーディングシールド層２６で取り囲み、少なくともこれらのシールド層の一部にスピントルク発振器から発生される高周波磁界を吸収する高周波磁界用シールド層２４１を配置した。
【選択図】図１０

Description

本発明は、マイクロ波アシスト記録方式を採用したアシスト記録用の磁気ヘッド及びこれを搭載した磁気ディスク装置に関するものである。

ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の記録密度は垂直磁気記録方式の採用により順調に伸び続け、近年では１Ｔｂ／ｉｎ²に達しようとしている。しかし、磁気記録媒体に、より小さなトラック幅とビット長で書き込んだり、磁気記録媒体から読み出したりするのが次第に困難になっており、特に記録ヘッドについては、記録磁界を発生する主磁極の微細化により、記録磁界そのものが減少してしまい、磁気記録媒体に記録することが困難になりつつある。記録磁界を補うため、広い幅の主磁極をトラックピッチだけずらしながら重ね書きを行う瓦書き記録方式（Shingled magnetic recording，ＳＭＲ）の実用化検討も進められているが、磁気記録媒体の熱安定性を大きく向上させることはできないため、到達できる記録密度も飛躍的には増大しないと考えられる。

熱安定性に優れた、すなわち、大きな異方性磁界を有する磁気記録媒体に記録を行う技術として、エネルギーアシスト記録技術が注目されている。この技術は、媒体に外部からエネルギーを加えることで磁化反転に必要な磁界強度を弱め、従来の記録方式では記録不可能な磁気記録媒体に磁気信号を書き込む技術であり、記録能力向上と記録領域の微細化の両立を図ることが可能となる。エネルギーアシスト記録技術としては、レーザにより生じる熱を利用して記録を行う熱アシスト記録技術と、高周波発振器から生じる高周波磁界を利用して記録を行うマイクロ波アシスト記録技術が知られている。

マイクロ波アシスト記録技術は、近年になって提案された新規な技術であるが、特に磁気ヘッドへのアシスト機構の組込みが熱アシスト記録技術よりは複雑ではないという点で期待されている。特許文献１には、高周波磁界を磁気記録媒体に対して照射することで、高周波誘導加熱によって媒体の保磁力を局所的に低減させ、記録磁界を低減する技術が開示されている。また、非特許文献１及び２には、垂直磁気ヘッドの主磁極の近傍に、スピントルク効果を利用することで磁化が高速回転する高周波磁界発振層（Field generation layer，ＦＧＬ）を配置して高周波磁界を発生させ、磁気異方性の大きな磁気記録媒体に情報を記録する技術が開示されている。さらに、特許文献２には、ＦＧＬをその構成の一つとして含むスピントルク発振器を磁気記録ヘッドの主磁極とトレーリングシールドの間に配置し、高周波磁界の回転方向を記録磁界極性に応じて変化させることで、磁気異方性の大きな磁気記録媒体に正負の磁化状態を効率的に記録する技術が開示されている。

これらの文献にあるように、従来の垂直磁気記録ヘッドと組み合わせることが可能であり、実用化が見込めることから、マイクロ波アシスト記録の研究開発が盛んに行われている。

特開平６−２４３５２７号公報 特開２００９−０７０５４１号公報

J. G. Zhu and X. Zhu, "Microwave Assisted Magnetic Recording", The Magnetic Recording Conference (TMRC) 2007 Paper B6 (2007) Y. Wang et. Al., "Media damping constant and performance characteristics in microwave assisted magnetic recording with circular as field", Journal of Applied Physics, vol.105, p.07B902 (2009)

図１８は従来のマイクロ波アシスト記録ヘッドのスピントルク発振器を含む素子高さ方向の断面模式図、図１９はその媒体対向面１００における構造を示す模式図である。従来のマイクロ波アシスト記録用のヘッドの代表的な構造は、磁気記録ヘッドの主磁極２２とトレーリングシールド層２４の間にスピントルク発振器４０を配置するものである。基板１０の上に形成された再生下部シールド層１１と再生上部シールド層１２に挟持された再生センサ１５を主構成要素とする再生素子の上に、下部磁極２１を介して、主磁極２２と、トレーリングシールド層２４及び上部コア２５が積層されており、主磁極２２の上下にはコイル３１が設置されている。記録のアシストを担う高周波磁界は、電流源５０と接続された主磁極２２とトレーリングシールド２４との間に設けられたスピントルク発振器４０から発生させる。

図１９に示した媒体対向面の構造概略図を用いてスピントルク発振器４０の周辺の構造を詳細に説明する。スピントルク発振器４０の上には電極となるトレーリングシールド層２４が、下にはもう一方の電極となる主磁極２２が接しており、トレーリングシールド層２４と主磁極２２は、スピントルク発振器４０以外の部分では電気的に絶縁されている。下側の電極である主磁極２２には、導電性のサイドギャップ層２７を介してサイド及びリーディングシールド層２６が設けられ、サイド及びリーディングシールド層２６は、配線抵抗の低減と主磁極２２からの記録磁界の広がりを抑制する役割をしている。

これらの構造を、アシスト機構を搭載していない垂直磁気記録用のヘッドの構造と比較してみる。図２０は垂直磁気記録ヘッドの主磁極を含む素子高さ方向の断面構造図、図２１は媒体対向面における構造を示す模式図である。

断面構造におけるマイクロ波アシスト記録ヘッドと垂直磁気記録ヘッドの違いは、前者は媒体対向面１００にスピントルク発振器４０が配置されているが後者にはないこと、後者にはヨーク部２３と上部コア２５の間にバックコンタクト部２９が配置されているが後者にはないことである。媒体対向面における構造については、マイクロ波アシスト記録ヘッドでは、主磁極２２とトレーリングシールド層２４の間にスピントルク発振器４０が配置されていることの他に、垂直磁気記録ヘッドでは、主磁極２２とトレーリングシールド層２４の間のトップギャップ層２８のトラック幅方向の幅が狭く、トレーリングシールド層２４とサイド及びリーディングシールド層２６が直接接しており、主磁極２２の周囲が全てシールド層で囲まれている。このような構造をとることで、主磁極２２から発生する記録磁界の余分な広がりを制限することが可能となる。

マイクロ波アシスト記録ヘッドでは、トレーリングシールド層２４とサイド及びリーディングシールド層２６が直接接している部分がないので、スピントルク発振器４０の両脇は磁気的な空隙となり、この部分で主磁極２２からの記録磁界が広がってしまい、いわゆる書き滲みが大きくなってしまう。これに対して、図２２に示すように、サイドギャップ層を絶縁材料サイドギャップ層２７１にすることで、トレーリングシールド２４とサイド及びリーディングシールド層２６を直接接するように配置して主磁極２２の周囲をシールド層で囲む構造にすることができる。これにより、主磁極２２からの記録磁界の余分な広がりを制限することができるが、後述するように、高周波磁界の広がりは制限することができないことが判明した。

本発明の目的は、主磁極から発生する記録磁界のみならず、スピントルク発振器から発生する高周波磁界の広がりも抑制して、より狭いあるいは短い記録ビットを記録したり、より安定に情報を再生したりできるマイクロ波アシスト記録用磁気ヘッドを提供することにある。

上記新たに発見した事実に対応するため、本発明では、シールド層の一部に高周波磁界を吸収する材料からなる高周波磁界用シールド層を含ませた。

すなわち、本発明の磁気ヘッドは、磁気記録媒体に情報を磁気信号として記録するための記録磁界を発生する主磁極と、主磁極の近傍に配置され、磁気記録媒体の磁化の歳差運動を助長するための高周波磁界を発生するスピントルク発振器と、主磁極とスピントルク発振器とを囲むように配置されたシールド層とを有し、シールド層は一部に、高周波磁界を吸収する材料からなる高周波磁界用シールド層を含む。

高周波磁界用シールド層は、スピントルク発振器に対してトラック幅方向あるいはトレーリング側に配置することができる。また、高周波磁界用シールド層をスピントルク発振器と再生センサの間に配置してもよい。

高周波磁界用シールド層は、硬磁性材料で構成する。あるいは、中間層を介して積層された軟磁性材料からなる磁性層、あるいは、中間層を介して積層された軟磁性材料からなる多層膜で構成してもよい。

また、高周波磁界用シールド層の実効的な異方性磁界を、磁気記録媒体の高周波磁界を感受する層の実効的な異方性磁界よりも大きくすることが好ましい。

本発明によると、主磁極から発生する記録磁界のみならず、スピントルク発振器から発生する高周波磁界のトラック幅方向あるいはダウントラック方向の広がりも抑制することができるので、記録媒体により狭いあるいはより短いビットで記録することができる。すなわち、より高い記録密度に対応したマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを提供することができる。

また、高周波磁界用シールド層をスピントルク発振器と再生センサの間に配置すると、高周波磁界が再生素子の縦バイアス磁界印加層の磁化を搖動することが防止できるので、再生特性の変動のない安定動作をすることができる。

上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

軟磁性材料の比透磁率の周波数依存性を示す図。 硬磁性材料の比透磁率の周波数依存性を示す図。 硬磁性材料の比透磁率の高周波領域での周波数依存性を示す図。 Ｒｕ層を介して積層されたＣｏ膜の比透磁率の周波数依存性を示す図。 Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈ層を介して積層されたＣｏ膜の比透磁率の周波数依存性を示す図。 飽和磁束密度の異なる磁性膜の比透磁率の周波数依存性を示す図。 ダンピング定数の異なる磁性膜の比透磁率の周波数依存性を示す図。 Ｒｕ層を介して積層されたＦｅＣｏ膜の比透磁率の周波数依存性を示す図。 Ｒｕ層を介して積層された種々の軟磁性膜の比透磁率の周波数依存性を示す図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造例を示す摸式図。 磁気ディスク装置の全体構成を示す斜視図。 従来のマイクロ波アシスト記録ヘッドの断面摸式図。 従来のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造を示す摸式図。 垂直磁気記録ヘッドの断面構造図。 垂直磁気記録ヘッドの媒体対向面の構造図。 絶縁材料サイドギャップ層を有するマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面の構造図。

マイクロ波アシスト記録ヘッドにおいて、主磁極から発生する記録磁界の広がりを抑制して、さらに、スピントルク発振器から発生する高周波磁界の広がりも抑制するために、主磁極の周囲のシールド層に適用する磁性体について比透磁率の見積りを行った。比透磁率を見積るに当たり、薄膜の磁化に対するランダウ−リフシッツの運動方程式を解いて得られる複素透磁率の実数部の式
μ＝４πＭ_s(ω₀ ²-ω²)ω₀ ²/Ｈ_k((ω₀ ²-ω²)²+(４πλω)²) (1)
を用いた。ここで、Ｍ_sは飽和磁化、Ｈ_kは異方性磁界、λ はランダウ−リフシッツの制動定数である。またω₀は強磁性共鳴周波数であり、ω₀＝γ (４πＭ_s Ｈ_k )^1/2で与えられ、γはジャイロ磁気定数である。

図１は、代表的な軟磁性体であるＣｏ₇₅Ｎｂ₂₅，Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀，Ｆｅ₆₅Ｃｏ₃₅の比透磁率の周波数依存性を、式(1)を用いて見積もった結果を示す図である。Ｃｏ₇₅Ｎｂ₂₅では２００ＭＨｚ程度で、Ｎｉ₈₀Ｆｅ₂₀では６００ＭＨｚ程度で、Ｆｅ₆₅Ｃｏ₃₅では３ＧＨｚ程度で比透磁率がゼロになっており、マイクロ波アシスト磁気記録で用いられる高周波磁界の周波数である５〜３０ＧＨｚでは磁界を吸収する効果は無いことが分かった。すなわち、従来の軟磁性体のシールド層では、記録磁界の広がりは抑制することができるが、高周波磁界の広がりは抑制できないことになる。

アシスト機能を担う高周波磁界の広がりの抑制は、高周波磁界の周波数領域でゼロでない有限の比透磁率を有する材料をシールド層に用いることにより実現できる。そこで、種々の磁性材料について、それぞれの材料が持つパラメータを求め、式(1)を用いて検討を行った結果、異方性磁界の大きな硬磁性材料が高周波磁界の周波数領域でゼロでない比透磁率を有することが分かった。

図２に、１２ｋＧの飽和磁束密度を有し、異方性磁界が５ｋＯｅ，１０ｋＯｅ及び１５ｋＯｅのＣｏ−Ｐｔ系硬磁性材料の比透磁率の周波数依存性を示す。図には、スピントルク発振器の発振周波数領域である５〜３０ＧＨｚも矢印で図示した。周波数依存性の特徴としては、１０ＧＨｚ以下では比透磁率は５以下で一定の値となっている。図３は１ＧＨｚ以上に着目して周波数依存性を示した図であるが、１０ＧＨｚ以上で比透磁率は最大を示し、最大を示す周波数は異方性磁界が大きいほど高くなることが分かる。このことは、アシスト記録を行う媒体・ヘッド系の特性パラメータに応じて、高周波磁界用シールドの異方性磁界を調節することで、高周波磁界の広がりを抑制できることを示している。

また、大きな異方性磁界を有する材料は、薄い中間層を介して軟磁性膜を積層することによっても得ることができる。図４は、強く反強磁性的に結合する中間層材料及び層厚であるＲｕ（０．４ｎｍ）を介して積層したＣｏ膜の比透磁率の周波数依存性を示す図である。図中の（）内の数値はＣｏ膜の膜厚を表し、単位はｎｍである。積層するＣｏ層の膜厚が薄い程、比透磁率がゼロになる周波数が高くなることが分かる。なお、図２の硬磁性材料の比透磁率と比べると高い比透磁率を示しているが、これは磁性膜の飽和磁束密度が高いことによるものである。

図５は、積層する軟磁性膜が厚さ１０ｎｍのＣｏである場合に、中間層材料をＲｕ，Ｉｒ，Ｒｈに変えたときの比透磁率の周波数依存性である。なお、中間層材料の膜厚は、反強磁性的な結合が最も強くなる約０．４ｎｍである。反強磁性的な結合が最も強いＲｕが最も高い周波数まで比透磁率を有しているが、比透磁率の大きさとしては小さい。Ｉｒ，Ｒｈと反強磁性的な結合が弱くなるに従い、比透磁率がゼロになる周波数は低くなるが、比透磁率の絶対値は大きくなる。以上により、中間層の材料や膜厚を適切に選択することで、高周波磁界の広がりの抑制効果も調節できることが分かる。

次に、シールド層に適用する磁性材料を選定するに当たり、磁性材料のパラメータを変えたときの比透磁率の周波数依存性の挙動を調べた。基本としたパラメータの値は、膜厚が１０ｎｍのＣｏで、中間層には膜厚約０．４ｎｍのＲｕの値を用いた。

図６は、飽和磁束密度をＣｏの値である１８ｋＧから２４ｋＧに大きくしたり、１２ｋＧあるいは９ｋＧに小さくしたりした場合の比透磁率の周波数依存性を示す図である。飽和磁束密度を変えても比透磁率の周波数に対する挙動は変わらず、２２ＧＨｚ近傍で比透磁率がゼロになる。比透磁率の値は、飽和磁束密度が大きいほど、低域においても広域においても高くなっている。

図７は、ダンピング定数αを変えたときの比透磁率の周波数依存性を示す図である。αを変化させても比透磁率の周波数に対する挙動が変わることはないことが分かる。比透磁率の値は、αが小さいと高域での値が大きくなるが、低域の値は変わっていない。なお、Ｃｏ膜のαの値は、試料作製方法や測定方法によって多少の違いは生じるが、０．０１０程度である。

これらのことから、高い比透磁率が必要な場合には、飽和磁束密度の大きな材料を用いればよいことが分かる。

図８は、飽和磁束密度が２４ｋＧと大きいＦｅ₇₀Ｃｏ₃₀膜について、この材料のパラメータを使って見積もった比透磁率を示す図である。なお、中間層は膜厚約０．４ｎｍのＲｕである。Ｆｅ₇₀Ｃｏ₃₀膜の膜厚を３ｎｍから３５ｎｍまで厚くすることによって、比透磁率がゼロになる周波数を３６ＧＨｚから１１ＧＨｚまで調節することが可能であり、厚いＦｅ₇₀Ｃｏ₃₀膜を使うほど高い比透磁率が得られ、膜厚が３５ｎｍの場合は低域においても４０程度が得られる。

また、磁性材料によって中間層を介した交換結合の大きさが変わり、これによっても、シールドとして機能する限界の周波数や比透磁率の大きさを調整することができる。図９は、膜厚１０ｎｍの種々の軟磁性材料を膜厚約０．４ｎｍのＲｕを介して積層した時の比透磁率の周波数依存性を示す図である。シールドとして機能する限界の周波数が高いのはＣｏやＣｏ₉₀Ｆｅ₁₀であり、次にＦｅ，Ｆｅ₇₀Ｃｏ₃₀で、最も低いのがＮｉ₈₁Ｆｅ₁₉であることが分かる。

以上述べた知見をもとに、アシストする記録媒体の特性に合わせて、スピントルク発振器の発振周波数を設計して、それに応じて高周波磁界用のシールド材料を選択することで、高周波磁界の広がりの程度を調節することが可能となる。なお、高周波磁界用シールド層が機能する限界の周波数は、スピントルク発振器の発振周波数よりも高くなるように設定することが好ましい。

また、主磁極から発生する磁界の大きさは、高周波磁界に比べると大きく、磁界が広がる範囲も広いので、シールド層としては一般的なシールド層材料と高周波磁界用シールド層材料を組み合わせて使うことが好ましいと考えられる。

以下では、図面を参照しながら、幾つかの実施例について説明する。なお、図面は本発明の特徴を説明するものであり、縮尺や各構成要素の位置や形状は必ずしも図の通りである必要はない。

[実施例１]
図１０は、本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面における構造の一例を示す模式図である。本実施例の記録ヘッドは、図２２に示した絶縁材料サイドギャップ層２７１を有するヘッドの構造が基本となっているが、トレーリングシールド層２４とサイドシールド及びリーディングシールド層２６の間に、高周波磁界用サイドシールド層２４１を設けた。これにより、主磁極２２からの記録磁界の広がりも、スピントルク発振器４０からの高周波磁界の広がりも制御することができる。なお、スピントルク発振器４０からの高周波磁界が高周波磁界用サイドシールド層２４１に作用しても、高周波磁界用サイドシールド層２４１は体積が大きいため、その磁化が発振することはないので、いわゆる隣接トラック干渉（ＡＴＩ，Adjacent Track Interference）や遠隔トラック干渉（ＦＴＩ，Far Track Interference）の原因にはならない。

ここで、高周波磁界用サイドシールド層２４１としては、Ｃｏ−Ｐｔ系合金、あるいは、これにＣｒやＴａなどを添加した合金などの硬磁性材料や、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金などからなる軟磁性層を中間層を介して積層した材料あるいは多層にした材料を用いることができる。この場合の中間層としては、Ｒｕ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｃｕ，Ｃｒなどの単一元素、あるいは、これらの合金を用いることができる。多層構造においては、軟磁性層や中間層の材料や膜厚を組み合わせて多層にすることで、広い周波数範囲で適度な大きさの比透磁率を有する高周波磁界用シールド層にすることもできる。

また、図１０では、スピントルク発振器４０の両脇にのみ高周波磁界用サイドシールド層２４１が配置された構造となっているが、図１１のように主磁極２２の両脇の一部にも配置した構造であってもよい。このような構造の場合には、図１２に示すように、高周波磁界用サイドシールド層２４１をダウントラック方向に２分割して、一般的なサイドシールド層材料２６２、具体的には、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金を間に挿入してもよい。これにより、主磁極２２からの記録磁界の広がりを抑制する効果を高くすることができる。なお、ダウントラック方向に分割された高周波磁界用サイドシールド層のシールドとして機能する限界の周波数は必ずしも同一でなくともよい。

さらに、瓦書き記録（ＳＭＲ）に適用する場合には、高周波磁界用サイドシールド層２４１は、必ずしもスピントルク発振器４０の両脇にある必要はなく、片側のみであってもよい。

[実施例２]
図１３は、本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面における構造の他の例を示す模式図である。本実施例では、高周波磁界用トレーリングシールド層２４２を、トレーリングシールド層２４の一部に、スピントルク発振器４０に接するように配置した。これにより、ダウントラック方向の高周波磁界の磁界勾配が大きくなり、シャープな磁化遷移を有するビットを記録することができるので、ダウントラック方向の分解能を向上させることができる。

また、図１４に示すように、高周波磁界用トレーリングシールド層２４２を、トレーリングシールド層２４を構成する材料を介してスピントルク発振器４０の上に設けることもできる。この構造にすると、主磁極２２から発生する記録磁界のダウントラック方向の磁界勾配を大きくすることができるので、高周波磁界の磁界勾配よりも記録磁界の磁界勾配を向上させる必要があるときに有効である。

[実施例３]
図１５は、本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドの媒体対向面における構造の他の例を示す模式図である。本実施例では、高周波磁界用リーディングシールド層２６１を、サイドシールド及びリーディングシールド層２６の一部であって、スピントルク発振器４０と再生センサ１５の間の位置に配置した。

磁気記録媒体に記録された情報を読み出すための再生センサ１５には、安定に再生動作を行うために縦バイアス印加層が設けられており、縦バイアス印加層は一般的には硬磁性材料で構成されている。スピントルク発振器４０からの高周波磁界が再生センサ１５の縦バイアス印加層に及ぶと、縦バイアス印加層の磁化が揺り動かされて縦バイアス磁界が変動し、再生動作が不安定になる懸念がある。そこで、再生センサ１５、特に縦バイアス印加層とスピントルク発振器４０との間に高周波磁界用リーディングシールド層２６１を配置することで、これを防止することができる。

なお、図１５の例では絶縁材料サイドギャップ層２７１の下に高周波磁界用リーディングシールド層２６１を設けているが、高周波磁界用リーディングシールド層２６１は、スピントルク発振器４０と再生センサ１５の間であれば、マイクロ波アシスト記録ヘッドを製造する上で形成し易い位置や大きさで配置すればよい。例えば、図１６に示すように、サイドシールド及びリーディングシールド層２６の下側に高周波磁界用リーディングシールド層２６１を幅広く形成してもよい。

実施例１〜３では、高周波磁界用シールド層を、それぞれサイドシールド層、トレーリングシールド層及びリーディングシールド層の一部に配置したが、複数のシールド層に配置してもよい。また、スピントルク発振器４０を主磁極２２とトレーリングシールド層２４の間で略トラック幅方向の中央に配置した構造としたが、スピントルク発振器４０が主磁極２２の上側に配置されていなくとも、また、スピントルク発振器４０のトラック幅方向の中心と主磁極２２のトラック幅方向の中心がずれていても、本発明の効果は変わるものではない。

[実施例４]
図１７は、本発明のマイクロ波アシスト記録ヘッドを搭載した磁気ディスク装置を示す模式図である。図１７において、１５０はマイクロ波アシスト記録用磁気ヘッド、１６０はその先端部に磁気ヘッドを搭載したアーム、２００は磁気ディスク（磁気記録媒体）、１７０は磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモーター、１８０は磁気記録再生信号を処理する信号処理回路、１９０はアーム１６０を回転駆動して磁気ヘッドを磁気ディスクの所望トラックに位置付けるためのボイスコイルモーターである。

本発明によるマイクロ波アシスト記録ヘッド１５０を使用することで、主磁極から発生する記録磁界のみならず、スピントルク発振器４０から発生する高周波磁界のトラック幅方向あるいはダウントラック方向の広がりも抑制されるので、より高い記録密度を実現することができる。

なお、マイクロ波によるアシスト効果をより効率的に作用させるためには、マイクロ波アシスト記録ヘッド１５０に搭載されているスピントルク発振器から発生する高周波磁界の周波数が、磁気ディスク２００を構成する磁性層のうちで高周波磁界を感受する磁性層の実効的な異方性磁界で決まる周波数よりも高いことが好ましい。ここで、高周波磁界用シールド層が機能する限界の周波数とスピントルク発振器から発生する高周波磁界の周波数については、前者が高いことが好ましい。以上の関係を異方性磁界で考えると、高周波磁界用シールド層の実効的な異方性磁界の値を、磁気ディスク２００を構成する磁性層のうちで高周波磁界を感受する磁性層の実効的な異方性磁界よりも大きな値に設定することになる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０：基板
１１：再生下部シールド層
１２：再生上部シールド層
１５：再生センサ
２１：下部磁極
２２：主磁極
２３：ヨーク部
２４：トレーリングシールド層
２４１：高周波磁界用サイドシールド層
２４２：高周波磁界用トレーリングシールド層
２５：上部コア
２６：サイドシールド及びリーディングシールド層
２６１：高周波磁界用リーディングシールド層
２６２：サイドシールド層
２７：サイドギャップ層
２７１：絶縁材料サイドギャップ層
２８：トップギャップ層
２９：バックコンタクト部
３１：コイル
４０：スピントルク発振器
４１：非磁性配線
５０：電流源
１００：媒体対向面
１５０：マイクロ波アシスト記録用磁気ヘッド
１６０：アーム
１７０：スピンドルモーター
１８０：信号処理回路
１９０：ボイスコイルモーター
２００：記録媒体

Claims (15)

1. 記録磁界を発生する主磁極と、
   前記主磁極の近傍に配置され、高周波磁界を発生するスピントルク発振器と、
   前記主磁極と前記スピントルク発振器とを囲むように配置されたシールド層とを有し、
   前記シールド層は一部に、前記高周波磁界を吸収する材料からなる高周波磁界用シールド層を含むことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記高周波磁界用シールド層が、硬磁性材料で構成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
3. 請求項２記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記硬磁性材料はＣｏ−Ｐｔ系合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ系合金、又はＣｏ−Ｔａ−Ｐｔ系合金であることを特徴とする磁気ヘッド。
4. 請求項２記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器に対してトラック幅方向に配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
5. 請求項２記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器に対してトレーリング側に配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
6. 請求項２記載の磁気ヘッドにおいて、
   磁気情報を読み出すための再生センサを備え、
   前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器と前記再生センサの間に配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
7. 請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記高周波磁界用シールド層が、中間層を介して積層された軟磁性材料からなる磁性層、あるいは中間層を介して積層された軟磁性材料からなる多層膜で構成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
8. 請求項７記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記軟磁性材料がＦｅ、Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合金であり、前記中間層がＲｕ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｃｕ，Ｃｒ、あるいはこれらの合金であることを特徴とする磁気ヘッド。
9. 請求項７記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器に対してトラック幅方向に配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
10. 請求項７記載の磁気ヘッドにおいて、
    前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器に対してトレーリング側に配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
11. 請求項７記載の磁気ヘッドにおいて、
    磁気記録媒体に記録された情報を読み出すための再生センサを備え、
    前記高周波磁界用シールド層が、スピントルク発振器と前記再生センサの間に配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
12. 磁気記録媒体と、
    前記磁気記録媒体を駆動する媒体駆動部と、
    前記磁気記録媒体に対して記録、再生動作を行う磁気ヘッドと、
    前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の所望位置に移動させるヘッド駆動部とを有し、
    前記磁気ヘッドは、前記磁気記録媒体に情報を磁気信号として記録するための記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極の近傍に配置され、前記磁気記録媒体の磁化の歳差運動を助長するための高周波磁界を発生するスピントルク発振器と、前記主磁極と前記スピントルク発振器とを囲むように配置されたシールド層と、前記磁気記録媒体に記録された情報を読み出すための再生センサとを有し、
    前記シールド層は一部に、前記高周波磁界を吸収する材料からなる高周波磁界用シールド層を含み、
    前記高周波磁界用シールド層の実効的な異方性磁界が、前記磁気記録媒体の高周波磁界を感受する層の実効的な異方性磁界よりも大きい
    ことを特徴とする磁気記録再生装置。
13. 請求項１２記載の磁気記録再生装置において、
    前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器に対してトラック幅方向に配置されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
14. 請求項１２記載の磁気記録再生装置において、
    前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器に対してトレーリング側に配置されていることを特徴とする磁気記録再生装置。
15. 請求項１２記載の磁気記録再生装置において、
    前記高周波磁界用シールド層が、前記スピントルク発振器と前記再生センサの間に配置されていることを特徴とする磁気記録再生装置。

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