JP4929108B2 - 磁気ヘッドおよび磁気記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に磁気記録媒体に信号を記録する磁気ヘッドおよび磁気記録装置に関する。

近年、ハードディスク装置などの磁気記録装置では急速に小型化、高密度化が進んでおり、今後さらに高密度化されることが見込まれている。磁気記録において高密度化を達成するには、記録トラック幅を狭くして記録トラック密度を高めるとともに、トラック長手方向の記録密度すなわち線記録密度を高める必要がある。

しかし、面内の長手記録方式では記録密度が高くなるにつれ反磁界が大きくなり、再生出力の低下を招くとともに安定な記録が行えなくなるという問題点があり、これらの問題点を改善するために垂直記録方式が提案、実用化されている。垂直記録方式では膜面と垂直方向に磁気記録媒体を磁化して記録するものであり、長手記録方式と比較して、記録密度を高めても反磁界の影響が少なく、高記録密度化が可能となってきた。

垂直記録方式の磁気ディスク装置に用いられる磁気記録ヘッドは、面内記録に用いられていたリング型ヘッドと異なり、単磁極型またはシールデッドポール型が用いられている。磁気記録媒体にも、軟磁性裏打ち層を有した２層の磁気記録媒体が通常用いられている。

また従来、磁気記録媒体の信号の再生には異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）を用いたＡＭＲヘッドや、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を応用した、より感度の高いスピンバルブ型ＧＭＲヘッドが用いられてきた。さらに高い再生感度が得られるトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）やＣＰＰ(Current Perpendicular-to-the-Plane)−ＧＭＲ素子を用いた磁気ヘッドも開発や実用化が進められている。これらの磁気ヘッド素子では膜面に垂直方向にセンス電流が流される。

一方、スピンバルブ型構造を有するＴＭＲ素子やＣＰＰ−ＧＭＲ素子を微小化して一定以上の電流を通電すると、フリー層の磁化が強磁性共鳴を生じ、ＧＨｚ以上の一定周波数で発振して高周波磁界が発生するという現象が観測されている。この現象を用いて、数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚのスピントルク発振子が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

また、このスピントルク発振子が発生する高周波磁界を補助的に用いることで、小さな記録磁界でも書き込みが可能となるような、高周波アシスト記録が提案されている。
米国特許出願公開第２００５／００２３９３８号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２１９７７１号明細書

しかし、このようなスピントルク発振子が発生する高周波磁界を補助的に用いる場合は、記録ヘッドの主磁極近傍からライト（トレーリング）シールドよりの部分に高周波アシスト磁界を発生させる必要があるため、スピントルク発振子を記録ヘッドの磁気ギャップ中に形成している。このとき実際の記録動作を行うと、主磁極からライトシールドに短絡して流れる磁束により、スピントルク発振子の動作が不安定となってしまい、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することができないという問題があった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することのできる磁気ヘッドおよびこの磁気ヘッドを有する磁気記録装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様による磁気ヘッドは、記録磁極と、前記記録磁極と磁気結合するリターンヨークと、前記記録磁極の近傍に設けられた少なくとも２つのスピントルク発振子と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の第２の態様による磁気記録装置は、第１の態様による磁気ヘッドを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することのできる磁気ヘッド及びこの磁気ヘッドを有する磁気記録装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による磁気ヘッドを図１、図２に示す。図１は、本実施形態の磁気ヘッドを、媒体対向面に垂直でかつ、磁気記録媒体の進行方向に平行な方向（トラック長手方向）の面で切断した断面図であり、図２は、本実施形態の磁気ヘッドを、磁気記録媒体側からみた平面図である。

本実施形態の磁気ヘッドは、再生ヘッド部１０と、書き込みヘッド部２０とを備えている。再生ヘッド部１０は、磁気シールド１２と、磁気シールド１４と、磁気シールド１２と磁気シールド１４とに挟まれた磁気再生素子１６とを備えている。磁気再生素子１６としてＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive effect）素子やＴＭＲ(Tunneling Magneto-Resistive effect)素子などを用いることが可能である。磁気再生素子１６は、磁気シールド１２、１４の磁気記録媒体１００側の端部に挟まれて配置されている。磁気記録媒体１００は、磁気記録媒体基板１０２と、この磁気記録媒体基板１０２上に設けられた軟磁性層１０３と、この軟磁性層１０３上に設けられた磁気記録層１０４とを備えている。磁気再生素子１６は、磁気記録媒体１００の磁気記録層１０４に近接して設けられており、磁気再生素子１６の直下の磁気記録層１０４の領域（読み出し領域）と磁気回路を構成する。この磁気回路は、磁気記録層１０４の読み出し領域に記録されている磁化の向きによって磁気抵抗が異なる。この磁気抵抗の違いを磁気再生素子１６によって検出することにより、磁気記録層１０４に記録された磁化の向き（記録情報）を読み出し（再生）する。図１において、磁気記録媒体１００の進行方向を矢印５０に示す。

また、書き込みヘッド部２０は、主磁極２２、補助ヨーク２３、およびリターンヨーク（磁気シールド）２４からなる磁気コア２１と、この磁気コア２１を励磁するための電磁コイル２７と、２つのスピントルク発振子２６ａ、２６ｂと、を備えている。主磁極２２と、補助ヨーク２３が記録磁極を構成する。リターンヨーク２４は、本体部２４ａと、本体部２４ａの磁気記録媒体１００側の端部に接続し、ライトシールドとなる前部２４ｂと、本体部２４ａの磁気記録媒体１００側と反対側の端部に接続する後部２４ｃと、を有している。ライトシールド２４ｂおよび本体部２４ａが補助磁極を構成する。後部２４ｃは補助ヨーク２３を介して主磁極２２と磁気的に接続される。すなわち、後部２４ｃは、主磁極２２および補助ヨーク２３からなる記録磁極と、ライトシールド２４ｂおよび本体部２４ａからなる補助磁極とを連結する。また、主磁極２２とライトシールド２４ｂとの間が磁気ギャップとなる。電磁コイル２７はリターンヨーク２４の後部２４ｃを取り囲むように、すなわち周回するように配置され、磁気コア２１を励磁する。

スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、主磁極２２の磁気記録媒体１００側の端部と、ライトシールド２４ｂとの間に設けられている（図１、２参照）。すなわち、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは主磁極２２のトレーリング側に設けられている。そして、本実施形態においては、図２に示すように、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、記録磁極２２とライトシールド２４ｂとの間の磁気ギャップを横切る、記録磁極２２の中心線４０からずれた位置に中心線４０に対し実質的に対称となるように設けられている。

本実施形態の磁気ヘッドはいわゆるシールデッド構造であり、記録磁極２２のライトシールド２４ｂ側の端部で書き込み磁界が強くなる。この部分にアシストのための高周波磁界が効率よくかかるように、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂが記録磁極２２とライトシールド２４ｂとの間に、記録磁極２２の中心線４０からずれた位置にかつ中心線４０に対して実質的に対称となるように配置されているのである。

次に、本実施形態の磁気ヘッドに用いられるスピントルク発振子２６ａ、２６ｂの第１具体例を図３に示す。図３は、第１具体例のスピントルク発振子の断面図である。各スピントルク発振子は、第１の電極２６_１と、第１の磁性層２６_２と、第２の磁性層２６_３と、中間層２６_４と、第３の磁性層２６_５と、第２の電極２６_６とを含む積層構造となっている。第１の磁性層２６_２は第２の磁性層２６_３に対して磁気バイアスを加えるための層であり、バイアス層とも称される。なお、第１具体例のスピントルク発振子においては、第１乃至第３の各磁性層の磁化の向きは膜面に実質的に垂直となっている。

バイアス層２６_２はＣｏＰｔやＦｅＰｔ、ＳｍＣｏなどの磁気異方性エネルギーの大きな磁性体を用いることが可能である。第２の磁性層２６_３はその磁化が動作時に振動する層で、ここでは発振層と称される。この発振層２６_３はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの磁性金属やそれらを含む合金を用いることができる。中間層２６_４はＣｕ，Ａｇ．Ａｕなどの伝導率の高い金属や、ＭｇＯ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘなどのトンネル絶縁膜を用いることが可能である。第３の磁性層２６_５はスピン偏極した電子を第２の磁性層である発振層２６_３に供給するために設けた層であり、スピン注入層とも称される。このスピン注入層２６_５にはＣｏＰｔやＦｅＰｔ、ＳｍＣｏなどの磁気異方性エネルギーの大きな磁性体や、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの磁性金属やそれらを含む合金とＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体との積層膜を用いることが可能である。

このスピントルク発振子に一定以上の電流を通電すると、スピン注入層２６_５でスピン偏極した電子の影響で発振層２６_３の磁化が一定周波数で発振する。このとき発振している磁化が高周波磁界を作り出すのである。このスピントルク発振子には記録磁極２２からライトシールド２４ｂへ短絡して流れる磁束成分が強くかかってしまうと動作が不安定になるため、本実施形態においては、図２に示すように、この磁束成分が最も強い中央部分を避けて配置している。このような構成とすることで、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂに記録磁極２２からの磁束がかかることによる不安定性を解消でき、かつ複数の発振素子２６ａ、２６ｂを配置することでアシストに十分な高周波磁界を加えることが可能となる。

なお、本実施形態においては、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、第１および第２の電極２６_１、２６_６の一方が主磁極２２と電気的に接続され、他方がライトシールド２４ｂと電気的に接続される。

次に、本実施形態の一変形例による磁気ヘッドを図４に示す。図４は、本変形例による磁気ヘッドを磁気記録媒体側からみた平面図である。この変形例による磁気ヘッドは、主磁極２２の両側に記録ヘッドの書きにじみを防止する目的でサイドシールド２５ａ、２５ｂを設けた構成を有している。本変形例においては、各スピントルク発振子２６ａ、２６ｂの２つの電極のうちの一方の電極（例えば、図３においては、電極２６_６）をサイドシールドで共用することが可能である。例えばライトシールド２４ｂ側を共通のＧＮＤ端子として用いると、２つのスピントルク発振子２６ａ、２６ｂに個別に電流を供給することが可能となり、それぞれに最適な発振条件となるように電流を調整することが可能となる。これにより例えば製造時のばらつき等があったとしても、それぞれの電流を調整することで安定な動作を得ることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態およびその変形例によれば、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することの可能な磁気ヘッドを提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による磁気ヘッドを図５、図６に示す。図５は、本実施形態の磁気ヘッドを、媒体対向面に垂直でかつ、磁気記録媒体の進行方向に平行な方向（トラック長手方向）の面で切断した断面図であり、図６は、本実施形態の磁気ヘッドを、磁気記録媒体側からみた平面図である。

本実施形態の磁気ヘッドは、図１および図２に示す第１実施形態の磁気ヘッドの書き込みヘッド部２０を書き込みヘッド部２０Ａに置き換えた構成となっている。図５および図６に示すように、この書き込みヘッド部２０Ａは、主磁極（記録磁極）２２の両側にスピントルク発振子２６ａ、２６ｂを配置した点が第１実施形態の書き込みヘッド部２０と異なっている。スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、記録磁極２２とライトシールド２４ａとの間の磁気ギャップを横切る、記録磁極２２の中心線４０からずれた位置に中心線４０に対し実質的に対称となるように設けられている。すなわち、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、記録磁極２２の磁気ギャップ側の第１面および記録磁極２２の磁気ギャップと反対側の第２の面とそれぞれ異なる両側面（図６においては、テーパ面）に近接して設けられている。なお、図５において、磁気記録媒体１００の進行方向を矢印５０に示す。

本実施形態の磁気記録ヘッドはいわゆるシールデッド構造である。主磁極２２からライトシールド２４ｂへ短絡して流れる磁束成分が、スピントルク発振子に強くかかってしまうと、スピントルク発振子の動作が不安定になるので、本実施形態においては、この磁束成分が強い主磁極２２とライトシールド２４ｂとの間を避けて配置するとともに主磁極２２の近傍に、主磁極２２の中心線４０に対して実質的に対称となるように２つの高周波磁界発振素子２６ａ、２６ｂを配置しているので、記録アシストに必要な高周波磁界を発生させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することの可能な磁気ヘッドを提供することができる。

なお、本実施形態においては、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、第１および第２の電極２６_１、２６_２の一方が主磁極２２と電気的に接続されていてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による磁気ヘッドを図７、図８に示す。図７は、本実施形態の磁気ヘッドを、媒体対向面に垂直でかつ、磁気記録媒体の進行方向に平行な方向（トラック長手方向）の面で切断した断面図であり、図８は、本実施形態の磁気ヘッドを、磁気記録媒体側からみた平面図である。

本実施形態の磁気ヘッドは、図１および図２に示す第１実施形態の磁気ヘッドの書き込みヘッド部２０を書き込みヘッド部２０Ｂに置き換えた構成となっている。この書き込みヘッド部２０Ｂは、磁気コア２１からリターンヨーク２４のライトシールド２４ｂが削除された磁気コア２１Ａを有するとともに、主磁極２２のリーディング側と、トレーリング側にそれぞれスピントルク発振子２６ａ、２６ｂを設けた構成となっている。なお、図７において、磁気記録媒体１００の進行方向を矢印５０に示す。

本実施形態の磁気ヘッドはいわゆる単磁極構造であり、記録磁極のほぼ真下で書き込み磁界が強くなる。この部分にアシストのための高周波磁界が効率よくかかるように、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂが記録磁極２２を挟むように、記録磁極の近傍に２つ設置されているのである。このとき、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、主磁極２２からリターンヨーク２４の本体部２４ａに向かう、主磁極２２の中心線４０上に位置している。

そして、リターンヨーク２４の本体部２４ａと、主磁極２２との間に設けられるスピントルク発振子２６ａは、記録磁極２２からリターンヨーク２４へ短絡して流れる磁束成分が強くかかってしまうと動作が不安定になるため、本実施形態においては、記録磁極２２と少し距離を離して配置している。このようにすることで、記録磁極２２からの磁束がかかることによる不安定性を解消でき、かつ複数のスピントルク発振子２６ａ、２６ｂを記録磁極の近傍に配置することでアシストに十分な高周波磁界を加えることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することの可能な磁気ヘッドを提供することができる。

なお、本実施形態においては、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂは、第１および第２の電極２６_１、２６_２の一方が主磁極２２と電気的に接続されていてもよい。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による磁気ヘッドを図９、図１０に示す。図９は、本実施形態の磁気ヘッドを、媒体対向面に垂直でかつ、磁気記録媒体の進行方向に平行な方向（トラック長手方向）の面で切断した断面図であり、図１０は、本実施形態の磁気ヘッドを、磁気記録媒体側からみた平面図である。

本実施形態の磁気ヘッドは、図７および図８に示す第３実施形態の磁気ヘッドの書き込みヘッド部２０Ｂを書き込みヘッド部２０Ｃに置き換えた構成となっている。この書き込みヘッド部２０Ｃは、記録磁極２２とリターンヨーク２４の本体部２４ａとの間でかつ本体部２４ａ側に２つのスピントルク発振子２６ａ、２６ｂを配置した構成となっている。

本実施形態の磁気ヘッドはいわゆる単磁極構造であり、記録磁極のほぼ真下で書き込み磁界が強くなる。この部分にアシストのための横向きの高周波磁界が効率よくかかるように、スピントルク発振子２６ａ、２６ｂが、主磁極２２よりもリターンヨーク２４ａに近接して２つ設置されているのである。

以上説明したように、本実施形態によれば、記録アシストに必要な高周波磁界を十分に発生することの可能な磁気ヘッドを提供することができる。

次に、上記第１乃至第４実施形態に用いられるスピントルク発振子の具体例を以下説明する。なお、第１具体例のスピントルク発振子については、第１実施形態で説明してある。

（第２具体例）
スピントルク発振子の第２具体例の断面を図１１に示す。この第２具体例のスピントルク発振子においては、第２の磁性層である発振層２６_３、中間層２６_４、第３の磁性層であるスピン注入層２６_５が上下に電極２６_１、２６_６で挟まれた構造を有しており、第１の磁性層であるバイアス層２６_２は、発振層２６_３の側部に隣接するように１つ以上設置されている。なお、図１１においては、発振層２６_３の両部に２つのバイアス層２６_２が設けられている。また、第２具体例のスピントルク発振子においては、第１乃至第３の各磁性層の磁化の向きは膜面に実質的に垂直となっている。

このような構成のスピントルク発振子を用いると、スピントルク発振子の厚さが低減でき、例えば図１，２で説明した第１実施形態の磁気ヘッドに用いると、ライトギャップすなわち主磁極２２とライトシールド２４ｂとの間隔がより狭い場合でも用いることが可能となる。

（第３具体例）
スピントルク発振子の第３具体例の断面を図１２に示す。この第３具体例のスピントルク発振子は、各磁性層の磁化の向きが膜面に実質的に平行となっている点が第２具体例のスピントルク発振子と異なっている。このため、第３具体例のスピントルク発振子においては、第２具体例のスピントルク発振子と、発振特性すなわち発振に必要な電流や発振周波数が異なるため、発振層やスピン注入層に用いる磁性体の種類あるいは組み合わせる磁気記録媒体の種類によって適した方を用いるのが良い。

なお、第２および第３具体例のスピントルク発振子のそれぞれの層に用いる材料は、第１実施形態で説明した図３に示す第１具体例のスピントルク発振子と同じものを用いることができる。

（第４具体例）
スピントルク発振子の第４具体例の断面を図１３に示す。この第４具体例のスピントルク発振子は、第１実施形態およびその変形例ならびに第４実施形態の磁気ヘッドに用いられる。図３に示す第１具体例のスピントルク発振子の積層構造を２つ備えており、これら積層構造のそれぞれの発振層２６_３の間に磁性層からなる交換結合層２６_７を設けた構成となっている。

この交換結合層２６_７はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの磁性金属やそれらを含む合金を用いることができるが、望ましくは発振層２６_３と同じ磁性層を用いることが好ましい。この交換結合層２６_７は、それぞれの発振層２６_３の磁化と交換結合している。そのため２つの発振層２６_３の磁化が発振する際に、この交換結合層２６_７を通して２つの発振層２６_３の磁化が交換結合しているため、同期して発振させることができる。そのためこれら発振層２６_３の磁化がそれぞれ作り出す高周波磁界の足し合わせを最も強くすることが可能となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態による磁気記録再生装置について説明する。図１乃至図１３に関して説明した本発明の各実施形態およびその変形例による磁気ヘッドは、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録再生装置に搭載することができる。

図１４は、このような磁気記録装置の概略構成を例示する要部斜視図である。すなわち、本実施形態の磁気記録再生装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、長手記録用または垂直記録用磁気ディスク２００は、スピンドル１５２に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。磁気ディスク２００は、垂直記録用の記録層と、軟磁性裏打ち層とを有した、２層の磁気記録媒体である。磁気ディスク２００に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダ１５３は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダ１５３は、例えば、前述したいずれかの実施の形態にかかる磁気ヘッドをその先端付近に搭載している。

磁気ディスク２００が回転すると、ヘッドスライダ１５３の媒体対向面（ＡＢＳ）は磁気ディスク２００の表面から所定の浮上量をもって保持される。

サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。

アクチュエータアーム１５５は、固定軸１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。

図１５は、アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５を有し、アクチュエータアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続されている。

サスペンション１５４の先端には、図１乃至図１３に関して前述したいずれかの磁気ヘッドを具備するヘッドスライダ１５３が取り付けられている。サスペンション１５４は、スピントルク発振子（図示せず）と、信号の書き込みおよび読み取り用のリード線１６４とを有し、このリード線１６４とヘッドスライダ１５３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。図中１６５は磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッドである。

ここで、ヘッドスライダ１５３の媒体対向面（ＡＢＳ）と磁気ディスク２００の表面との間には、所定の浮上量が設定されている。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録媒体として用い得るものは、図１乃至図１３に例示した磁気記録媒体１００には限定されず、記録層および軟磁性層を有する磁気記録媒体であれば、あらゆる媒体を用いて同様の効果を奏する。例えば、並列して配置された複数のトラックと、隣接するトラック間に設けられる非磁性部と有するディスクリートトラック型媒体や、複数の磁性体ドットと、これら複数の磁性体ドット間に設けられた非磁性体とを有するディスクリートドット型媒体を用いることができる。

また、磁気ヘッドを構成する各要素の材料や形状などに関しても、具体例として前述したものには限定されず、当業者が選択しうる範囲のすべてを同様に用いて同様の効果を奏し得る。

また、磁気記録再生装置に関しても、磁気記録媒体は、ハードディスクには限定されず、その他、フレキシブルディスクや磁気カードなどのあらゆる磁気記録媒体を用いることが可能である。さらに、磁気記録媒体を装置から取り外し可能した、いわゆる「リムーバブル」の形式の装置であっても良い。

次に、上記各実施形態において用いることができる磁気記録媒体の一具体例を図１６に示す。すなわち、本具体例の磁気記録媒体２０１は、ディスクリートトラック型磁気記録媒体であって、非磁性体（あるいは空気）２８７により互いに分離された垂直配向した多粒子系の磁性ディスクリートトラック２８６を有する。この媒体２０１がスピンドルモータ２０４により回転され、媒体走行方向２８５に向けて移動する際に、ヘッドスライダ２０３に搭載された磁気記録ヘッド２０５により、記録磁化２８４を形成することができる。なお、ヘッドスライダ２０３はサスペンション２０２の先端に取り付けられている。このサスペンション２０２には信号の書き込みおよび読み取り用のリード線を有し、これらのリード線とヘッドスライダ２０３に組み込まれた磁気ヘッド２０５の各電極とが電気的に接続される。

スピントルク発振子の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック２８６の幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができる。このため、本具体例の磁気記録媒体では、記録したい記録トラック２８６のみを効果的に高周波アシスト磁気記録することができる。

本具体例によれば、いわゆる「べた膜状」の多粒子系垂直媒体を用いるよりも、狭トラックすなわち高トラック密度の高周波アシスト記録装置を実現することが容易になる。また、高周波アシスト磁気記録方式を利用し、さらに従来の磁気記録ヘッドでは書き込み不可能なＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体磁性材料を用いることによって、媒体磁性粒子のさらなる微細化（ナノメータ級のサイズ）が可能となり、記録トラック方向（ビット方向）においても、従来よりも遥かに線記録密度の高い磁気記録装置を実現することができる。

図１７は、上記各実施形態において用いることができるもう一つの磁気記録媒体を例示する模式図である。すなわち、本具体例の磁気記録媒体２０１は、ディスクリートビット型磁気記録媒体であって、非磁性体２８７により違いに分離された磁性ディスクリートビット２８８を有する。この媒体２０１がスピンドルモータ２０４により回転され、媒体走行方向２８５に向けて移動する際に、ヘッドスライダ２０３に搭載された磁気記録ヘッド２０５により、記録磁化２８４を形成することができる。

上記実施形態の磁気ヘッドによれば、図２３及び図２４に表したように、ディスクリートトラック型およびディスクリートビット型の磁気記録媒体２０１において、高い保磁力を有する記録層に対しても確実に記録することができ、高密度且つ高速の磁気記録が可能となる。

この具体例においても、スピントルク発振素子の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック２８６の幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができるため、記録したい記録トラック２８６のみを効果的に高周波アシスト磁気記録することができる。本実施例を用いれば、使用環境下での熱揺らぎ耐性を維持できる限りは、磁性ドット２８８の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）化と微細化を進めることで、１０Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２以上の高い記録密度の高周波アシスト磁気記録装置を実現できる可能性がある。

本発明の第１実施形態による磁気ヘッドのトラック長手方向の断面図。 第１実施形態の磁気ヘッドの磁気記録媒体側からみた平面図。 スピントルク発振子の第１具体例を示す断面図。 第１実施形態の一変形例による磁気ヘッドの磁気記録媒体側からみた平面図。 第２実施形態による磁気ヘッドのトラック長手方向の断面図。 第２実施形態の磁気ヘッドの磁気記録媒体側からみた平面図。 第３実施形態による磁気ヘッドのトラック長手方向の断面図。 第３実施形態の磁気ヘッドの磁気記録媒体側からみた平面図。 第４実施形態による磁気ヘッドのトラック長手方向の断面図。 第４実施形態の磁気ヘッドの磁気記録媒体側からみた平面図。 スピントルク発振子の第２具体例を示す断面図。 スピントルク発振子の第３具体例を示す断面図。 スピントルク発振子の第４具体例を示す断面図。 本発明の第５実施形態による磁気記録再生装置を示す斜視図。 第５実施形態の磁気記録再生装置のアクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた斜視図。 各実施形態に用いることのできるディスクリートトラック型磁気記録媒体を説明する図。 各実施形態に用いることのできるディスクリートビット型磁気記録媒体を説明する図。

符号の説明

１０ 再生ヘッド部
１２ 磁気シールド
１４ 磁気シールド
１６ 磁気再生素子
２０ 書き込みヘッド部
２１ 磁気コア
２２ 主磁極
２３ 補助ヨーク
２４ リターンヨーク
２４ａ 本体部
２４ｂ 前部
２４ｃ 後部
２５ａ サイドシールド
２５ｂ サイドシールド
２６ａ スピントルク発振子
２６ｂ スピントルク発振子
２６_１ 第１の電極
２６_２ バイアス層（第１の磁性層）
２６_３ 発振層（第２の磁性層）
２６_４ 中間層
２６_５ スピン注入層（第３の磁性層）
２６_６ 第２の電極
２６_７ 交換結合層
２７ 電磁コイル
４０ 主磁極の中心線
１００ 磁気記録媒体
１０２ 磁気記録媒体基板
１０３ 軟磁性層
１０４ 磁気記録層

Claims (11)

1. 記録磁極と、前記記録磁極と磁気結合するリターンヨークと、前記記録磁極と前記リターンヨークとの間の磁気ギャップに設けられる少なくとも２つのスピントルク発振子と、を備え、
   前記少なくとも２つのスピントルク発振子は、前記記録磁極の媒体対向面に平行な面上に、互いに平行でかつ前記磁気ギャップを横切る、前記記録磁極の中心線の両側に配置されることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記スピントルク発振子は、前記記録磁極の中心線に対して実質的に対称となる位置に設けられることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 記録磁極と、前記記録磁極と磁気結合するリターンヨークと、少なくとも２つのスピントルク発振子と、を備え、
   前記スピントルク発振子は、前記記録磁極と前記リターンヨークとの間の磁気ギャップ側の前記記録磁極の第１面および前記記録磁極の前記磁気ギャップと反対側の第２の面とそれぞれ異なる前記記録磁極の両側面に近接して設けられていることを特徴とする磁気ヘッド。
4. 記録磁極と、前記記録磁極と磁気結合するリターンヨークと、少なくとも２つのスピントルク発振子と、を備え、
   前記少なくとも２つのスピントルク発振子は、前記記録磁極の媒体対向面に平行な面上に配置され、前記少なくとも２つのスピントルク発振子の一方は前記記録磁極と前記リターンヨークとの間の磁気ギャップに設けられ、前記少なくとも２つのスピントルク発振子の他方は前記記録磁極に対して前記少なくとも２つのスピントルク発振子の一方と反対側に設けられていることを特徴とする磁気ヘッド。
5. 前記少なくとも２つのスピントルク発振子は前記磁気ギャップを横切る、前記記録磁極の中心線上に配置されることを特徴とする請求項４記載の磁気ヘッド。
6. 前記記録磁極と前記リターンヨークとの間に設けられ、前記記録磁極との間に前記磁気ギャップを形成するライトシールドを有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
7. 前記記録磁極の側部にサイドシールドが設けられていることを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッド。
8. 前記スピントルク発振子は、通電するための一対の電極を有し、前記一対の電極のうちの一方の電極は、前記記録磁極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気ヘッド。
9. 前記スピントルク発振子は、前記記録磁極よりも前記リターンヨークに近接して設けられていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
10. 前記スピントルク発振子は、第１の磁性層、第２の磁性層、中間層、第３の磁性層を含む積層構造であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の磁気ヘッド。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の磁気ヘッドを備えていることを特徴とする磁気記録装置。

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