CN105023586A - 磁记录头及磁记录装置 - Google Patents

磁记录头及磁记录装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105023586A
CN105023586A CN201410448664.4A CN201410448664A CN105023586A CN 105023586 A CN105023586 A CN 105023586A CN 201410448664 A CN201410448664 A CN 201410448664A CN 105023586 A CN105023586 A CN 105023586A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic recording
layer
recording head
spin
main pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410448664.4A
Other languages
English (en)
Inventor
鸿井克彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN105023586A publication Critical patent/CN105023586A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109—Details
    • G11B5/313—Disposition of layers
    • G11B5/3133—Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
    • G11B5/314—Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure where the layers are extra layers normally not provided in the transducing structure, e.g. optical layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0024—Microwave assisted recording

Abstract

本发明的实施方式提供一种磁记录头及磁记录装置，其降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性。实施方式的磁记录头具备：主磁极，其具有主磁极顶端部，并将记录磁场施加于磁记录介质；振荡层，其配置在主磁极的后侧；第1自旋注入层，其配置在主磁极的前侧；以及中间层，其将振荡层与第1自旋注入层电连接。

Description

磁记录头及磁记录装置
技术领域
本发明的实施方式涉及磁记录头及磁记录装置。
背景技术
为了增加磁记录装置的记录密度，提出了高频率磁场辅助记录方式。在高频率磁场辅助记录方式中，通过对磁记录介质施加高频率磁场，使磁记录介质上的磁记录层的反转磁场(反向磁场)减少。由此，能够使用具有高矫顽力(Hc)和高磁各向异性能量(Ku)的磁记录层来增加记录密度。
公开有在该高频率磁场的产生源使用自旋转矩振荡器的技术。高频率磁场从自旋转矩振荡器的振荡层产生。为了产生强度大的高频率磁场且提高长期可靠性，希望高效地将自旋转矩施加于振荡层。
发明内容
本发明的实施方式提供一种降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性的磁记录头及磁记录装置。
实施方式的磁记录头具备：磁盘相对面，其与磁记录介质相对；主磁极，其具有主磁极顶端部且将记录磁场施加于磁记录介质；第1自旋注入层，其配置在主磁极的前侧；振荡层，其配置在主磁极的后侧；以及中间层，其将振荡层与第1自旋注入层电连接。
附图说明
图1是第1实施方式的磁记录装置的示意图。
图2是第1实施方式的滑块与磁记录介质的示意剖视图。
图3是第1实施方式的磁记录头的主要部分的示意剖视图。
图4是从磁盘相对面观察第1实施方式的磁记录头时的示意图。
图5是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图6是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图7是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图8是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图9是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图10是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图11是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图12是表示第1实施方式的磁记录头的制造工序的示意图。
图13是用于对第1实施方式的磁记录头的作用效果进行说明的示意图。
图14是从磁盘相对面观察第2实施方式的磁记录头时的示意图。
图15是从磁盘相对面观察第3实施方式的磁记录头时的示意图。
图16是从磁盘相对面观察第4实施方式的磁记录头时的示意图。
图17是从磁盘相对面观察第5实施方式的磁记录头时的示意图。
图18是从磁盘相对面观察第6实施方式的磁记录头时的示意图。
图19是从磁盘相对面观察第7实施方式的磁记录头时的示意图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
本实施方式的磁记录头具备：磁盘相对面，其与磁记录介质相对；主磁极，其具有主磁极顶端部且将记录磁场施加于磁记录介质；第1自旋注入层，其配置在主磁极的前侧；振荡层，其配置在主磁极的后侧；以及中间层，其将振荡层与第1自旋注入层电连接。
图1是第1实施方式的磁记录装置的示意图。
在磁记录装置500中，在壳体418中配置有磁记录介质300。磁记录介质300具有圆盘(盘)状的形状，通过搭载于滑块400的磁记录头200及磁再现头250记录信息或使信息再现。主轴马达(旋转部)414使磁记录介质300绕图1所示的磁记录介质300的周向旋转。后述的自旋转矩振荡器100构成磁记录头200的一部分。
音圈马达(Voice Coil Motor：VCM)412通过臂406和悬架404使滑块400移动至磁记录介质300上的预定的位置。悬架404起到通过弹簧的力将滑块400按压于磁记录介质300上的作用。
电源408供给驱动自旋转矩振荡器100、磁记录头200及磁再现头250的电力。在此，驱动的方法根据被驱动的零件而不同，既可以是以使得恒定的电流流动于负载的方式进行控制的恒定电流驱动，也可以是以使得恒定的电压加载于负载的方式进行控制的恒定电压驱动，没有特别限定。
控制部416对电源408、音圈马达412及主轴马达414进行控制。
图2是本实施方式的滑块400与磁记录介质300的示意剖视图。
磁记录介质300通过主轴马达414向图2的纸面左侧行进。因此，滑块400相对地向图2的纸面右侧行进。将滑块400的行进侧称为前侧，将磁记录介质300的行进侧称为后侧。
滑块400具有与磁记录介质300相对的磁盘相对面(Air BearingSurface：ABS气浮表面)402。通过悬架404所具有的将滑块400按压于磁记录介质300上的力和由磁盘相对面402与磁记录介质300之间的空气的粘性所产生的压力的平衡，滑块400悬浮于磁记录介质300上。
磁记录头200配置在滑块400的后侧。
主磁极206具有如下结构：其顶端部即主磁极顶端部212配置在磁盘相对面402上。主磁极206将记录磁场施加于磁记录介质300。磁盘相对面402内的主磁极顶端部212的大小例如在与磁盘相对面402平行的面内的磁记录头200的移动方向上为20nm至100nm左右、在与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上为20nm至100nm左右。
后屏蔽件208在主磁极206的后侧离开主磁极206而配置。后屏蔽件208的顶端部即后屏蔽件顶端部214配置在磁盘相对面402上。将磁盘相对面402附近的后屏蔽件208与主磁极206的距离称为写间隙(write gap)。后屏蔽件208使由主磁极206施加的记录磁场回流(闭合)。
前屏蔽件204在主磁极206的前侧离开主磁极206而配置。前屏蔽件204的顶端部即前屏蔽件顶端部210配置在磁盘相对面402上。前屏蔽件204使由主磁极206施加的记录磁场回流。
主磁极206、后屏蔽件208、前屏蔽件204的材料均使用高磁化软磁性合金。例如，优选利用Fe(铁)，Co(钴)及Ni(镍)或其合金制成。
第1线圈230配置在后屏蔽件208的周围并产生磁场。产生的磁场通过主磁极206从主磁极顶端部212作为记录磁场施加于磁记录介质300。
第2线圈232配置在前屏蔽件204的周围，通过电流供给而产生磁场。产生的磁场通过主磁极206从主磁极顶端部212作为记录磁场施加于磁记录介质300。
电源408通过配线410连接于前屏蔽件204和后屏蔽件208，通过前屏蔽件204和后屏蔽件208将驱动电流施加于自旋转矩振荡器100。在此，驱动电流的方向为从后述的振荡层6向第1自旋注入层10的方向。此外，驱动自旋转矩振荡器100的电子的方向与驱动电流的方向相反，所以是从第1自旋注入层10向振荡层6的方向。
第1背间隙层(back gap layer)240与第2背间隙层242分别配置在离开磁盘相对面402的、后屏蔽件208与主磁极206之间和前屏蔽件204与主磁极206之间。第1背间隙层240与第2背间隙层242例如用绝缘体形成。当将后屏蔽件208与主磁极206直接连接、将前屏蔽件204与主磁极206直接连接时，从电源408施加的驱动电流的一部分流过离开磁盘相对面402的前屏蔽件204、主磁极206以及后屏蔽件208的部分，无法良好地施加自旋转矩振荡器100。因此，配置第1背间隙层240及第2背间隙层242，使得从电源408施加的驱动电流在自旋转矩振荡器100良好地流动。
磁再现头250配置在滑块400的前侧。磁再现头250具备在磁盘相对面402上具有一部分的磁阻效应元件252和分别配置在磁阻效应元件252的前侧和后侧的2件屏蔽件254。
磁记录介质300具备基板302、在基板302上配置的软磁性衬里层304、在软磁性衬里层304上配置的磁记录层306、以及在磁记录层306上配置的保护层308。磁记录层306保存通过记录头200记录的信息，含有强磁性体。从主磁极206施加的记录磁场通过软磁性衬里层304回流至后屏蔽件208及前屏蔽件204。
图3是本实施方式的磁记录头200的主要部分的示意剖视图。图4是从磁盘相对面402观察本实施方式的磁记录头200时的示意图。
自旋转矩振荡器至少包括自旋注入层、中间层以及振荡层。
第1自旋注入层10设置在主磁极206的前侧。第1自旋注入层10使驱动电流的自旋发生自旋极化并将自旋转矩注入后述的振荡层6。
优选，第1自旋注入层10使用自旋极化率高的金属磁性体。具体而言，能够使用以Fe-Co合金为主要成分的合金磁性体和/或磁性惠斯勒合金。第1自旋注入层10的膜厚，优选为比第1自旋注入层10所使用的各个材料的自旋扩散长度长的膜厚，如果为2nm以上则足够。另一方面，若第1自旋注入层10的膜厚过厚，则记录分辨能力降低，所以优选为20nm以下。
振荡层6设置在主磁极206的后侧。在振荡层6中，上述自旋转矩被注入，振荡层6内的磁化旋转。由此，高频率磁场施加于磁记录介质300，容易进行通过记录磁场实现的磁记录层306的磁化反转。
振荡层6使用高饱和磁化(Bs)的软磁性材料。具体而言，包括从包括Fe、Co及Ni的群中选择出的至少一种磁性金属。为了增加高频率磁场的强度，优选使用饱和磁场更高的材料，例如Fe-Co合金。
振荡层6的膜厚越厚，则高频率磁场强度越强。但是，若膜厚变厚，则振荡层6的磁化不充分旋转。因此，振荡层6的膜厚优选为10nm至30nm左右。
中间层4配置在主磁极顶端部212的周围，将振荡层6与第1自旋注入层10电连接。中间层4向振荡层6输送通过第1自旋注入层10自旋极化后的驱动电流。
中间层4能够使用Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)、Al(铝)、NiAl(镍铝)合金、AlCu(铝铜)合金或者从这些材料中选择出的材料的非磁性合金。
中间层4使用的材料优选为自旋扩散长度长的材料，以保持流过中间层4的电流的自旋信息。另外，从这一方面来看，中间层4使用的材料与合金相比更优选为单质。
磁盘相对面402内的中间层4的膜厚，考虑主磁极206、前屏蔽件204及后屏蔽件208全部的设计来确定。但是，为了能够使充分大的电流流动，优选，在振荡层6与主磁极顶端部212之间为2nm以上，另外在第1自旋注入层10与主磁极顶端部212之间为2nm以上。进而，与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的中间层的膜厚，为了进一步减小阻值而优选为2nm以上、尽可能为5nm以上，这是因为，通常磁盘相对面402内的磁记录头200的移动方向上的主磁极206的长度比磁盘相对面402内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的主磁极206的长度长。另一方面，若中间层4的膜厚过厚，则自旋极化度降低，因此上述中间层4的膜厚均优选为100nm以下。
垂直于磁盘相对面402的面内的中间层4的膜厚，为了减小中间层4的阻值且易于制造，优选为前屏蔽件顶端部210或后屏蔽件顶端部214的膜厚的2/3以上且为前屏蔽件顶端部210或后屏蔽件顶端部214的膜厚以下。
自旋遮蔽层2配置在主磁极顶端部212与中间层4之间。自旋遮蔽层2为了抑制从主磁极206向振荡层6注入的自旋转矩而设置。从这一观点来看，主磁极顶端部212优选为被自旋遮蔽层2完全覆盖、不与中间层4直接接触。
作为自旋遮蔽层2的材料能够使用绝缘体。具体而言，能够使用Si(硅)、Al(铝)等金属的氧化物和/或氮化物。
另外，作为自旋遮蔽层2的材料，能够使用自旋轨道相互作用大的、原子序数大的非磁性元素。这是因为能够由此消除上述自旋信息。例如，能够使用从包括Pt(铂)、Ru(铷)、W(钨)、Ta(钽)以及Rh(铑)的群中选择出的至少一种金属。尤其是，Pt对通过Pt的电子的自旋极化的扰乱的作用大，能够优选使用。
与磁盘相对面402内平行的面内的自旋遮蔽层2的膜厚，从屏蔽从主磁极204流动的电流且不妨碍中间层4内的电流的流动的观点来看，优选为0.5nm以上且10nm以下。
未图示的基底层配置在前屏蔽件204与第1自旋注入层10之间。基底层用于改善自旋转矩振荡器100使用的磁性膜的膜质。基底层使用例如Ta、Ru、Cu或者它们的层叠体。
罩层8配置在振荡层6的后侧。罩层8将振荡层6与后屏蔽件208电连接。罩层8的材料，为了向振荡层6注入由来自后屏蔽件208的反射产生的自旋转矩，优选与中间层4相同的材料。
绝缘层12配置在中间层4、振荡层6、罩层8、第1自旋注入层10以及基底层的周围。绝缘层12使在自旋注入层10极化后的电子集中流向振荡层6。作为绝缘层12，例如使用铝氧化物。优选绝缘层12与振荡层6直接接触，但也可以隔着中间层4接触。在绝缘层12与振荡层6隔着中间层4接触的情况下，虽然存在不通过振荡层6就流过中间层4而流向后屏蔽件208的电子，但这一点并不会对长期可靠性产生不良影响。
接着，对本实施方式的磁记录头200的制造方法进行说明。
首先，如图5那样，形成前屏蔽件204，进而在其上通过例如溅射法形成第1自旋注入层10和绝缘层12。
接着，如图6那样，通过例如光刻法进行加工在绝缘层12上制作开口部，使第1自旋注入层10的表面在开口部的下方露出。
接着，如图7那样，通过例如溅射法形成中间层4。接着，在中间层4上，通过例如溅射法形成自旋遮蔽层2。
接着，如图8那样，通过例如镀敷法形成主磁极206。那之后，通过例如化学机械研磨法(Chemical Mechanical Polishing：CMP)对主磁极206、中间层4以及自旋遮蔽层2进行研磨。在图8中进行研磨直到绝缘层12的表面露出，但绝缘层12的表面也可以不露出。
接着，如图9那样，通过例如溅射法依次形成自旋遮蔽层2、中间层4、振荡层6以及罩层8。接着，在罩层8上形成光掩膜16。
接着，如图10那样，通过例如离子蚀刻除去光掩膜16的左右的自旋遮蔽层2、中间层4、振荡层6以及罩层8。接着，在光掩膜16上形成中间层4。
接着，如图11那样，通过例如剥离除去光掩膜16。接着，在表面上形成绝缘层12。接着，通过例如离子蚀刻除去绝缘层12的一部分，使罩层8的表面露出。
接着，如图12那样，在表面上形成后屏蔽件208，完成本实施方式的磁记录头200。
这样，第1自旋注入层10使用膜厚3nm的Fe40Co40Al20(atm％)、振荡层6使用膜厚15nm的Fe50Co50(atm％)、中间层4使用Cu、罩层8使用膜厚5nm的Ru，从而制成本实施方式的磁记录头200。另外，作为比较例，第1自旋注入层10使用膜厚3nm的Fe40Co40Al20(atm％)、振荡层6使用膜厚15nm的Fe50Co50(atm％)、中间层4使用Cu、罩层8使用膜厚5nm的Cu，制成第1自旋注入层10与振荡层6均配置在主磁极206的后侧的磁记录头200。通过将驱动电流进行比较，在本实施方式的磁记录头200中，能够获得30％的驱动电流降低效果。
接着，对本实施方式的作用效果进行说明。
图13是用于对本实施方式的作用效果进行说明的示意图。在本实施方式中，在主磁极206的前侧配置有第1自旋注入层10，另外在后侧配置有振荡层6。通过该配置，在从主磁极206相对于磁记录介质300向下产生磁场时和向上产生磁场时，第1自旋注入层10的磁化与振荡层6的磁化排列在彼此反向平行的方向上。
本实施方式中的驱动电流的方向为从振荡层6向第1自旋注入层10的方向。此时，伴随驱动电流的电子流动的方向为与驱动电流的方向反向的、从第1自旋注入层10向振荡层6的方向。该情况下，通过第1自旋注入层10的磁化而在与第1自旋注入层10的磁化相同方向上受到自旋极化的电子透过振荡层6，在振荡层6交换与第1自旋注入层10的磁化相同方向的自旋。因此，振荡层6的磁化发生振荡，产生高频率磁场。
相对于此，在第1自旋注入层10的磁化的方向与振荡层6的磁化的方向彼此平行的情况下，使驱动电流的方向成为与本实施方式的方向反向的、从第1自旋注入层10向振荡层6的方向。此时，伴随驱动电流的电子流动的方向为从振荡层6向第1自旋注入层10的方向。该情况下，具有与第1自旋注入层10的磁化的方向反向的自旋的电子在第1自旋注入层10的振荡层6侧的界面反射而流向振荡层6，在振荡层6交换与振荡层6的磁化的方向反向的自旋。因此，振荡层6的磁化发生振荡，产生高频率磁场。
在第1自旋注入层10的磁化的方向与振荡层6的磁化的方向彼此平行的情况下，仅使用向与伴随驱动电流的电子的方向反向流动的电子的反射分量。相对于此，在本实施方式中，使用向与伴随驱动电流的电子的方向同向流动的电子的透过分量。因此，能够提高自旋的交换的效率，所以能够降低驱动电流而提高自旋转矩振荡器100的长期可靠性。
后侧的主磁极顶端部212的磁化方向与振荡层6的磁化的方向平行。因此，在未配置自旋遮蔽层2时，通过后侧的主磁极顶端部212的磁化而受到自旋极化的电子流入振荡层6。因此，会抵消在第1自旋注入层10受到自旋极化的电子流入振荡层6的效果。通过配置自旋遮蔽层2，能够抑制这种情况。
主磁极顶端部212的磁化会因为主磁极206所具有的磁致伸缩等而朝向预想不到的方向。若因该朝向预想不到的方向的磁化而受到自旋极化的电子流入振荡层6，则会扰乱高频率磁场的产生。通过利用自旋遮蔽层2完全覆盖主磁极顶端部212，能够抑制这种情况。
若自旋遮蔽层2具备绝缘体，则能够防止受到了自旋极化的电子从主磁极顶端部212流出。
自旋遮蔽层2具备从包括Pt、Ru、W、Ta以及Rh的群中选择出的至少一种金属，由此，由于Pt、Ru、W、Ta以及Rh所具有的自旋轨道相互作用，能够消除从主磁极顶端部212流出的电子的自旋信息。
以上，根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性的磁记录头及磁记录装置。
(第2实施方式)
本实施方式的磁记录头200，在如下方面不同于第1实施方式的磁记录头，即，与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的第1自旋注入层10的长度和与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的中间层4的最靠近前屏蔽件204的部分的长度相同。在此，对与第1实施方式重复之处省略记载。
图14是从磁盘相对面观察第2实施方式的磁记录头时的示意图。
在第1自旋注入层10的长度短时，第1自旋注入层10的磁记录头200的移动方向上的反磁场(diamagnetic field)变小。因此，第1自旋注入层10的磁化容易朝向磁记录头200的移动方向，所以，通过自旋注入层10的电子容易受到自旋极化。因此，能够降低驱动电流。另一方面，若第1自旋注入层10的长度过短，则产生不通过第1自旋注入层10就进入中间层4的电子，因此自旋极化度反倒降低、驱动电流增加。因此，优选，与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的第1自旋注入层10的长度为与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头的移动方向的方向上的中间层4与第1自旋注入层10接触部分的长度以上。
另一方面，若第1自旋注入层10的长度比与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头的移动方向的方向上的后屏蔽件208的长度长，则在从后屏蔽件208露出的第1自旋注入层10的部分会施加预想不到的磁场，会扰乱第1自旋注入层10的磁化的方向。因此，优选，第1自旋注入层10的长度为与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头的移动方向的方向上的后屏蔽件208的长度以下。
以上，根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性的磁记录头及使用该磁记录头的磁记录装置。
(第3实施方式)
本实施方式的磁记录头200在如下方面不同于第1实施方式的磁记录头，即，还具备配置在主磁极206的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的两侧的侧屏蔽件216。在此，对与第1实施方式及第2实施方式重复之处省略记载。
图15是从磁盘相对面402观察第3实施方式的磁记录头200时的示意图。
侧屏蔽件216用于抑制记录磁场漏出到相邻磁道、用于提高磁道宽度方向的记录分辨率。在此，磁道宽度方向是指与磁盘相对面402平行的面内的、垂直于磁记录头行进方向的方向。侧屏蔽件216的材料与后屏蔽件208、前屏蔽件204的材料相同，均使用高磁化软磁性合金。例如，优选，利用Fe(铁)、Co(钴)及Ni(镍)或其合金制成。另外，侧屏蔽件216为了使记录磁场回流，优选，与后屏蔽件208或前屏蔽件204磁性结合。
根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性、进而提高了磁道宽度方向的记录分辨率的磁记录头和使用了该磁记录头的磁记录装置。
(第4实施方式)
本实施方式的磁记录头200在侧屏蔽件216与后屏蔽件208在磁盘相对面402结合这一点上不同于第3实施方式的磁记录头。在此，对与第1实施方式、第2实施方式及第3实施方式重复之处省略记载。
图16是从磁盘相对面402观察第4实施方式的磁记录头200时的示意图。侧屏蔽件216也可以与后屏蔽件208在磁盘相对面402上磁性结合。此外，在本实施方式中，侧屏蔽件216与第1自旋注入层10电绝缘，这从高效地从第1自旋注入层10向振荡层6注入自旋转矩这一观点来看是优选的。
根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性、进而提高了磁道宽度方向的记录分辨率的磁记录头及使用了该磁记录头的磁记录装置。
(第5实施方式)
本实施方式的磁记录头200在如下方面不同于第4实施方式的磁记录头，即，与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的第1自旋注入层10的长度和与磁盘相对面402平行的面内的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的中间层4的最靠近前屏蔽件204的部分的长度相同。在此，对与第1至第4实施方式重复之处省略记载。
图17是从磁盘相对面402观察第5实施方式的磁记录头200时的示意图。
根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性、进而提高了磁道宽度方向的记录分辨率的磁记录头及使用了该磁记录头的磁记录装置。
(第6实施方式)
本实施方式的磁记录头200在如下方面不同于第1实施方式的磁记录头200，即，还具备一对第2自旋注入层11，其配置在主磁极206的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的两侧并与第1自旋注入层10直接接触。在此，对与第1至第5实施方式的磁记录头200重复之处省略记载。
图18是从磁盘对向面402观察第6实施方式的磁记录头200时的示意图。在本实施方式的磁记录头200中，通过一对第2自旋注入层11，电子更强地受到自旋极化，因此能够进一步降低驱动电流。
根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性的磁记录头及使用了该磁记录头的磁记录装置。
(第7实施方式)
本实施方式的磁记录头在如下方面不同于第6实施方式的磁记录头，即，还具备配置在主磁极206的垂直于磁记录头200的移动方向的方向上的两侧的侧屏蔽件216，且侧屏蔽件216与前屏蔽件204在磁盘相对面402上结合。在此，对与第1至第6实施方式的磁记录头200重复之处省略记载。
图19是从磁盘相对面402观察第7实施方式的磁记录头200时的示意图。在本实施方式的磁记录头200中，具备侧屏蔽件216，所以能够提高磁道宽度方向的记录分辨率。进而，在本实施方式中，电流流动于侧屏蔽件216，所以能够向第1自旋注入层10及第2自旋注入层11的整体均等地供给电流。此外，前屏蔽件204与侧屏蔽件216也可以如本实施方式那样在磁盘相对面402上结合。
根据本实施方式，能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性、进而提高了磁道宽度方向的记录分辨率的磁记录头及使用了该磁记录头的磁记录装置。
根据以上所述的至少一个实施方式的磁记录头，具备：磁盘相对面，其与磁记录介质相对；主磁极，其具有在磁盘相对面上配置的主磁极顶端部，并将记录磁场施加于磁记录介质；振荡层，其配置在主磁极的后侧；第1自旋注入层，其配置在主磁极的前侧；以及中间层，其将振荡层与第1自旋注入层电连接，从而能够提供降低驱动电流且提高了自旋转矩振荡器的长期可靠性的磁记录头。
虽然对本发明的几个实施方式及实施例进行了说明，但这些实施方式只是作为例子而举出，目的并不在于限定发明的范围。这些新实施方式及实施例能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。这些实施方式和/或实施例及其变形包含于发明的范围和/或主旨，并且包含于在技术方案记载的发明及其等同的范围。

Claims (14)

1.一种磁记录头，其特征在于，具备：
磁盘相对面，其与磁记录介质相对；
主磁极，其具有主磁极顶端部，并将记录磁场施加于所述磁记录介质；
第1自旋注入层，其配置在所述主磁极的前侧；
振荡层，其配置在所述主磁极的后侧；以及
中间层，其将所述振荡层与所述第1自旋注入层电连接。
2.根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，
沿从所述振荡层向所述第1自旋注入层的方向施加驱动电流。
3.根据权利要求1或2所述的磁记录头，其特征在于，
还具备自旋遮蔽层，所述自旋遮蔽层配置在所述主磁极顶端部与所述中间层之间。
4.根据权利要求3所述的磁记录头，其特征在于，
所述主磁极顶端部被所述自旋遮蔽层完全覆盖。
5.根据权利要求3所述的磁记录头，其特征在于，
所述自旋遮蔽层的与所述磁盘相对面平行的面内的膜厚为0.5nm以上且10nm以下。
6.根据权利要求3所述的磁记录头，其特征在于，
所述自旋遮蔽层具备绝缘体。
7.根据权利要求3所述的磁记录头，其特征在于，
所述自旋遮蔽层具备从包括Pt、Ru、W、Ta以及Rh的群中选择出的至少一种金属。
8.根据权利要求1或2所述的磁记录头，其特征在于，
还具备后屏蔽件，所述后屏蔽件离开所述主磁极而配置在后侧，使所述记录磁场回流，
所述振荡层配置在所述主磁极与所述后屏蔽件之间。
9.根据权利要求8所述的磁记录头，其特征在于，
与所述磁盘相对面平行的面内的垂直于所述磁记录头的移动方向的方向上的所述第1自旋注入层的长度为，与所述磁盘相对面平行的面内的垂直于所述磁记录头的移动方向的方向上的所述中间层的最靠近所述后屏蔽件的部分的长度以上，且为与所述磁盘相对面平行的面内的垂直于所述磁记录头的移动方向的方向上的所述后屏蔽件的长度以下。
10.根据权利要求8所述的磁记录头，其特征在于，
还具备罩层，所述罩层配置在所述振荡层的后侧，并具备与所述中间层的材料相同的材料。
11.根据权利要求1或2所述的磁记录头，其特征在于，
还具备前屏蔽件，所述前屏蔽件离开所述主磁极而配置在前侧，使所述记录磁场回流。
12.根据权利要求1或2所述的磁记录头，其特征在于，
还具备侧屏蔽件，所述侧屏蔽件配置在所述主磁极的、垂直于所述磁记录头的移动方向的方向上的两侧。
13.根据权利要求1或2所述的磁记录头，其特征在于，
还具备一对第2自旋注入层，所述一对第2自旋注入层配置在所述主磁极的、垂直于所述磁记录头的移动方向的方向上的两侧。
14.磁记录装置，其特征在于，具备：
磁记录介质；
旋转部，其使所述磁记录介质在所述磁记录介质的周向旋转，
根据权利要求1或2所述的磁记录头，其将信息记录于所述磁记录介质；以及
电源，其沿从所述振荡层向所述第1自旋注入层的方向施加所述驱动电流。
CN201410448664.4A 2014-04-25 2014-09-04 磁记录头及磁记录装置 Pending CN105023586A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-092129 2014-04-25
JP2014092129A JP2015210835A (ja) 2014-04-25 2014-04-25 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105023586A true CN105023586A (zh) 2015-11-04

Family

ID=54335360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410448664.4A Pending CN105023586A (zh) 2014-04-25 2014-09-04 磁记录头及磁记录装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9390731B2 (zh)
JP (1) JP2015210835A (zh)
CN (1) CN105023586A (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9934798B1 (en) * 2016-09-28 2018-04-03 Seagate Technology Llc Lateral spin valve reader with vertically-integrated two-dimensional semiconducting channel
US10157632B1 (en) * 2017-06-23 2018-12-18 Western Digital Technologies, Inc. Areal density capability improvement with spin-orbit torque based structures surrounding main pole tip
US10734014B2 (en) 2017-06-23 2020-08-04 Western Digital Technologies, Inc. Areal density capability improvement with a main pole skin
US10997988B1 (en) 2017-06-23 2021-05-04 Western Digital Technologies, Inc. Magnetic recording head with non-magnetic conductive structure
US10109302B1 (en) * 2017-07-18 2018-10-23 Tdk Corporation Magnetic recording head with spin torque oscillator, head gimbal assembly and magnetic recording apparatus
US10636441B2 (en) 2017-10-02 2020-04-28 Western Digital Technologies, Inc. Microwave-assisted magnetic recording (MAMR) write head with compensation for DC shunting field
US10706877B2 (en) * 2017-10-09 2020-07-07 Western Digital Technologies, Inc. Spin torque layer in side gap for improved field and cross track field gradient
JP7068109B2 (ja) 2018-09-04 2022-05-16 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
JP7071900B2 (ja) 2018-09-04 2022-05-19 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
US10643643B1 (en) * 2019-01-23 2020-05-05 Western Digital Technologies, Inc. Spin torque oscillator device including a high damping field generation layer or a damping enhancing capping layer
US11049513B1 (en) * 2019-03-27 2021-06-29 Western Digital Technologies, Inc. Magnetic recording head with non-magnetic conductive structure surrounding a main pole and contacting a spin torque oscillator
US10811034B1 (en) * 2019-04-01 2020-10-20 Headway Technologies, Inc. Heat sink structure for microwave-assisted magnetic recording (MAMR) head
US10891976B1 (en) 2019-04-24 2021-01-12 Western Digital Technologies, Inc. Areal density capability improvement with a main pole skin
US11557314B1 (en) * 2019-06-26 2023-01-17 Western Digital Technologies, Inc. Write heads having conducting side gap for directing current
US10832710B1 (en) 2019-09-09 2020-11-10 Western Digital Technologies, Inc. Magnetic recording devices using virtual side shields for improved areal density capability
US11170823B1 (en) 2020-06-09 2021-11-09 Western Digital Technologies, Inc. Tape embedded drive with multiple feedthrough connections
US11295771B2 (en) 2020-06-18 2022-04-05 Western Digital Technologies, Inc. Head positioning assembly for tape embedded drive
US10998008B1 (en) 2020-06-19 2021-05-04 Western Digital Technologies, Inc. Interface connector for tape embedded drive
US10997998B1 (en) * 2020-06-24 2021-05-04 Western Digital Technologies, Inc. Tape embedded drive with tied spindle structure
US11348605B1 (en) * 2020-11-20 2022-05-31 Headway Technologies, Inc. Writer with adaptive side gap
JP2024026974A (ja) * 2022-08-16 2024-02-29 株式会社東芝 磁気ヘッド、及び磁気記録再生装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101295508A (zh) * 2007-04-27 2008-10-29 株式会社东芝 磁元件、磁记录头及磁记录装置
CN101320567A (zh) * 2007-06-07 2008-12-10 株式会社东芝 磁记录头及磁记录装置
US20090080120A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic head and magnetic recording device
CN101399046A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 株式会社东芝 磁头及磁记录装置
CN103021422A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 株式会社日立制作所 磁记录头和磁记录装置
CN103295591A (zh) * 2012-03-01 2013-09-11 株式会社日立制作所 磁头、头驱动控制装置、磁存储装置、控制方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100520915C (zh) * 2001-07-24 2009-07-29 希捷科技有限公司 用于高各向异性介质的写入磁头
JP2009070439A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Toshiba Corp 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
JP2009080878A (ja) 2007-09-25 2009-04-16 Toshiba Corp 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置
JP2010079976A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Toshiba Corp 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置
JP5173750B2 (ja) 2008-11-06 2013-04-03 株式会社東芝 スピントルク発振子、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置
JP5132706B2 (ja) * 2010-03-31 2013-01-30 株式会社東芝 磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリおよび磁気記録再生装置
JP5787524B2 (ja) * 2011-01-07 2015-09-30 株式会社東芝 記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、及び磁気記録装置
JP5269957B2 (ja) * 2011-07-14 2013-08-21 株式会社東芝 記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置
JP5048859B1 (ja) 2011-08-29 2012-10-17 株式会社日立製作所 磁気記録ヘッド及び磁気記録再生装置
JP5416746B2 (ja) * 2011-09-29 2014-02-12 株式会社日立製作所 磁気記憶装置、ヘッド駆動制御装置及びヘッド駆動制御方法
JP5784542B2 (ja) * 2012-04-12 2015-09-24 株式会社東芝 磁気記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置
JP5889733B2 (ja) * 2012-06-29 2016-03-22 株式会社東芝 磁気記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置
JP2014211934A (ja) * 2013-04-19 2014-11-13 株式会社日立製作所 高周波磁界アシスト磁気記録ヘッド及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101295508A (zh) * 2007-04-27 2008-10-29 株式会社东芝 磁元件、磁记录头及磁记录装置
CN101320567A (zh) * 2007-06-07 2008-12-10 株式会社东芝 磁记录头及磁记录装置
US20090080120A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic head and magnetic recording device
CN101399046A (zh) * 2007-09-25 2009-04-01 株式会社东芝 磁头及磁记录装置
CN103021422A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 株式会社日立制作所 磁记录头和磁记录装置
CN103295591A (zh) * 2012-03-01 2013-09-11 株式会社日立制作所 磁头、头驱动控制装置、磁存储装置、控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9390731B2 (en) 2016-07-12
JP2015210835A (ja) 2015-11-24
US20150310881A1 (en) 2015-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105023586A (zh) 磁记录头及磁记录装置
US10236021B2 (en) Magnetic recording apparatus having magnetic flux control part and magnetic recording head having magnetic flux control part
US10032470B1 (en) Magnetic recording head with spin torque oscillator, head gimbal assembly and magnetic recording apparatus
US8970996B2 (en) Spin-torque oscillator for microwave assisted magnetic recording
US9355654B1 (en) Spin torque oscillator for microwave assisted magnetic recording with increased damping
JP4929108B2 (ja) 磁気ヘッドおよび磁気記録装置
JP5173750B2 (ja) スピントルク発振子、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置
US20200176022A1 (en) Giant spin-seebeck effect induced magnon transfer torque-assisted mamr
JP5361259B2 (ja) スピントルク発振子、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置
WO2010016296A1 (ja) 磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置
JP5902037B2 (ja) 磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、及び磁気記録再生装置
US20090225465A1 (en) Magnetic recording head and magnetic recording apparatus
WO2011027396A1 (ja) 磁気記録再生装置
US20110228423A1 (en) Magnetic recording head, magnetic head assembly, and magnetic recording/reproducing apparatus
JP2010040060A (ja) 高周波アシスト記録用磁気ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置
JP2011040150A (ja) 書き込み極磁化の高速切り替えのためのスピントルク発振器を有する垂直磁気記録書き込みヘッド
JP2013251042A (ja) スピントルク発振子、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置
WO2003010758A1 (en) Write head for high anisotropy media
JP2009080878A (ja) 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置
JP2011040151A (ja) 書き込み極磁化を高速で切り替えるためにスピントルク発振器および制御回路を使用する垂直磁気記録システム
JP2014130672A (ja) 磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ、及び磁気記録再生装置
JP5814908B2 (ja) 磁気ヘッド、及び磁気記録再生装置
JP2021190148A (ja) 磁気ヘッド及び磁気記録装置
JP2005108355A (ja) 磁気ヘッド及びその製造方法、並びに、ヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2014123413A (ja) 磁気ヘッド、及び磁気記録再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151104

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication