CN110875061B - 磁头及磁记录再现装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。根据实施方式，磁头包括磁极、第1屏蔽件、第2屏蔽件、第1层叠体以及第2层叠体。磁极的至少一部分设置于第1屏蔽件与第2屏蔽件之间。第1层叠体设置于磁极与第1屏蔽件之间。第2层叠体设置于磁极与第2屏蔽件之间。第1层叠体包括：第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；第1导电层，设置于磁极与第1磁性层之间；以及第2导电层，设置于第1磁性层与第1屏蔽件之间。第2层叠体包括：第2磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；第3导电层，设置于磁极与第2磁性层之间；以及第4导电层，设置于第2磁性层与第2屏蔽件之间。

Description

磁头及磁记录再现装置

本申请以日本专利申请2018-165501(申请日2018年9月4日)为基础而享有该申请的优先权。本申请通过参照该申请而包括该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及磁头及磁记录再现装置。

背景技术

使用磁头在HDD(Hard Disk Drive)等磁存储介质中记录信息。在磁头及磁记录再现装置中，希望提高记录密度。

发明内容

本发明的实施方式提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

根据本发明的实施方式，磁头包括磁极、第1屏蔽件、第2屏蔽件、第1层叠体以及第2层叠体。在所述第1屏蔽件与所述第2屏蔽件之间设置所述磁极的至少一部分。所述第1层叠体设置于所述磁极与所述第1屏蔽件之间。所述第2层叠体设置于所述磁极与所述第2屏蔽件之间。所述第1层叠体包括：第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第1屏蔽件之间。所述第2层叠体包括：第 2磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；第3导电层，设置于所述磁极与所述第2磁性层之间；以及第4导电层，设置于所述第2磁性层与所述第2屏蔽件之间。

根据上述构成的磁头，能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

附图说明

图1中的(a)和图1中的(b)是例示出第1实施方式涉及的磁头的示意图。

图2是例示出第1实施方式涉及的磁头的示意图。

图3中的(a)和图3中的(b)是例示出第1实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

图4是例示出磁头的特性的图。

图5中的(a)和图5中的(b)是例示出磁头的特性的图。

图6是例示出实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

图7是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的示意图。

图8是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

图9是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的示意性的立体图。

图10中的(a)和图10中的(b)是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

标号说明

11、12：第1、第2磁性层；

11M、12M：磁化；

20D：第1电路；

21～24：第1～第4导电层；

21sp、22sp：自旋转矩；

30：磁极；

30D：第2电路；

30F：第1面；

30M：磁化；

30c：线圈；

30i：绝缘部；

30M：磁化；

31～34：第1～第4屏蔽件；

31M：磁化；

80：磁记录介质；

80c：中心；

85：介质移动方向；

110：磁头；

150：磁记录再现装置；

154：悬架；

155：臂；

156：音圈马达；

157：轴承部；

158：头万向节组件；

159：头滑块；

159A：空气流入侧；

159B：空气流出侧；

160：头堆组件；

161：支承架；

162：线圈；

180：记录用介质盘；

180M：主轴马达；

181：记录介质；

190：信号处理部；

AR、AR1：箭头；

D1～D3：第1方向；

H1～H3：磁场；

Hg1：间隙磁场；

I1、I2：第1、第2电流；

IT：电流；

IT1～IT4：值；

HS：磁场强度；

Ic：电流；

Je：电子流；

M1、M2：第1、第2模型；

OP1、OP2：第1、第2动作；

RT：电阻；

SB1、SB2：第1、第2层叠体；

T1、T2：第1、第2端子；

W1、W2：第1、第2配线；

pY：位置；

pa：内周区域；

pb：外周区域；

pc：中区域；

t11、t12、t21、t22、t23、t24：厚度。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。

附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并不一定与实际的相同。即使在表示相同的部分的情况下，有时彼此的尺寸、比率也根据附图而不同地表示。

在本申请说明书和各图中，对与前文已有的图所描述的要素同样的要素标注同一标号且适当地省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1中的(a)、图1中的(b)以及图2是例示出第1实施方式涉及的磁头的示意图。

图1中的(a)是图1中的(b)的B1-B2线剖面图。图1中的(b) 是从图1中的(a)的箭头AR1观察而得到的平面图。图2是图1中的(a) 的A1-A2线剖面图。

如图1中的(b)所示，实施方式涉及的磁头110包括磁极30、第1 屏蔽件31、第2屏蔽件32、第1层叠体SB1以及第2层叠体SB2。磁极 30的至少一部分设置于第1屏蔽件31与第2屏蔽件32之间。第1层叠体 SB1设置于磁极30与第1屏蔽件31之间。第2层叠体SB2设置于磁极30 与第2屏蔽件32之间。

如图1中的(a)所示，还设置有线圈30c、第3屏蔽件33以及第4 屏蔽件34。

从磁极30向第3屏蔽件33的方向沿着第1方向D1(参照图1中的(a) 和图1中的(b))。将第1方向D1设为X轴方向。将与X轴方向垂直的一个方向设为Z轴方向。将与X轴方向和Z轴方向垂直的方向设为Y轴方向。

磁极30例如为主磁极。磁极30包括第1面30F。第1面30F与磁记录介质80相对。第1面30F例如对应于介质相对面。第1面30F例如对应于ABS(Air Bearing Surface：空气支承面)。

在线圈30c电连接有记录用电路(第2电路30D)。从记录用电路向线圈30c供给记录电流。从磁极30产生与记录电流相应的磁场(记录磁场)。记录磁场被施加到磁记录介质80，向磁记录介质80记录信息。像这样，记录用电路(第2电路30D)能够将与所记录的信息对应的电流(记录电流)向线圈30c供给。

例如，将与第1面30F垂直的方向设为Z轴方向。Z轴方向例如是高度方向。X轴方向例如是沿轨道方向。Y轴方向例如是跨轨道方向。第1 方向D1(X轴方向)沿着磁极30相对的磁记录介质80与磁极30之间的相对的移动方向。磁极30相对的磁记录介质80与磁极30之间的相对的移动方向与第1方向D1之间的角度为±25度以下。该角度也可以是±20度以下。第1方向D1与沿轨道方向之间的角度的绝对值比第1方向D1与跨轨道方向之间的角度的绝对值小。

第3屏蔽件33例如对应于“尾部屏蔽件：trailing shield”。第4屏蔽件34例如对应于“引导屏蔽件：leading shield”。第3屏蔽件33例如是辅助磁极。第3屏蔽件33能够与磁极30一起形成磁芯。第4屏蔽件34例如是辅助磁极。第4屏蔽件34也可以与磁极30一起形成磁芯。

从磁极30朝向第3屏蔽件33的方向(第1方向D1)与从第1屏蔽件 31向第2屏蔽件32的方向(在该例子中为Y轴方向)交叉。

第1屏蔽件31例如对应于第1侧屏蔽件。第2屏蔽件32例如对应于第2侧屏蔽件。

第1层叠体SB1包括第1磁性层11、第1导电层21以及第2导电层 22。第1磁性层11包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个。第1磁性层 11例如是FeCo层或FeNi层等。第1磁性层11例如为强磁性。第1磁性层11例如包含强磁性金属。

第1导电层21设置于磁极30与第1磁性层11之间。第2导电层22 设置于第1磁性层11与第1屏蔽件31之间。第1导电层21和第2导电层 22例如为非磁性。第1导电层21和第2导电层22例如包含非磁性金属。例如，第1导电层21的材料与第2导电层22的材料不同。

在一个例子中，第1导电层21与磁极30和第1磁性层11相接。在一个例子中，第2导电层22与第1磁性层11和第1屏蔽件31相接。

第2层叠体SB2包括第2磁性层12、第3导电层23以及第4导电层 24。第2磁性层12包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个。第2磁性层 12例如是FeCo层或FeNi层等。第2磁性层12例如为强磁性。第2磁性层12例如包含强磁性金属。

第3导电层23设置于磁极30与第2磁性层12之间。第4导电层24 设置于第2磁性层12与第2屏蔽件32之间。第3导电层23和第4导电层 24例如为非磁性。第3导电层23和第4导电层24例如包含非磁性金属。例如，第3导电层23的材料与第4导电层24的材料不同。

在一个例子中，第3导电层23与磁极30和第2磁性层12相接。在一个例子中，第4导电层24与第2磁性层12和第2屏蔽件32相接。

磁极30经由第1层叠体SB1而与第1屏蔽件31电连接。磁极30经由第2层叠体SB2而与第2屏蔽件32电连接。

在该例子中，通过绝缘部30i，第1屏蔽件31与第3屏蔽件33之间、第2屏蔽件32与第3屏蔽件33之间、第1屏蔽件31与第4屏蔽件34之间、第2屏蔽件32与第4屏蔽件34之间电绝缘。在实施方式中，第3屏蔽件33也可以与第1屏蔽件31和第2屏蔽件32中的一方电连接。第4屏蔽件34也可以与第1屏蔽件31和第2屏蔽件32中的另一方电连接。

例如，将沿着从磁极30向第1屏蔽件31的方向(例如第2方向D2) 的第1磁性层11的厚度设为厚度t11。厚度t11例如为4nm以上且20nm 以下。

将沿着从磁极30向第1屏蔽件31的方向(第2方向D2)的第1导电层21的厚度设为厚度t21。将沿着第2方向D2的第2导电层22的厚度设为厚度t22。厚度t21和厚度t22分别为0.3nm以上且15nm以下。

例如，将沿着从磁极30向第2屏蔽件32的方向的第2磁性层12的厚度设为厚度t12。厚度t12例如为4nm以上且20nm以下。

将沿着从磁极30向第2屏蔽件32的方向(第3方向D3)的第3导电层23的厚度设为厚度t23。将沿着第3方向D3的第4导电层24的厚度设为厚度t24。厚度t23和厚度t24例如分别为0.3nm以上且15nm以下。

像后述那样，利用这样的厚度，例如第1磁性层11的磁化和第2磁性层12的磁化容易成为所期望的方向。

如图1中的(b)和图2所示，设置有第1端子T1和第2端子T2。第1端子T1与第1屏蔽件31电连接。第2端子T2与第2屏蔽件32电连接。

例如，也可以设置第1配线W1和第2配线W2。第1配线W1与第1 端子T1电连接。第2配线W2与第2端子T2电连接。

例如，第1配线W1和第2配线W2电连接于第1电路20D。第1电路20D能够将电流(第1电流I1或第2电流I2)向第1层叠体SB1和第2层叠体SB2供给。

在磁头110中也可以进行第1动作OP1。在第1动作OP1中，从第1 端子T1向第2端子T2的方向的电流(第1电流I1)在包括第1层叠体 SB1、磁极30以及第2层叠体SB2的路径上流动。在第1动作OP1中，第1端子T1的电位比第2端子T2的电位高。

在磁头110中也可以进行第2动作OP2。在第2动作OP2中，从第2 端子T2向第1端子T1的方向的电流(第2电流I2)在包括第2层叠体 SB2、磁极30以及第1层叠体SB1的路径上流动。在第2动作OP2中，第2端子T2的电位比第1端子T1的电位高。

当电流在这样的层叠体(第1层叠体SB1和第2层叠体SB2中的至少任一个)中流动时，能够控制层叠体所包含的磁性层(第1磁性层11和第 2磁性层12中的至少任一个)的磁化的方向。例如，使得磁性层的磁化具有与从磁极30发出的磁场的方向反向的成分。由此，能够适当地控制从磁极30发出的磁场的方向的分布。

以下，对一个例子中的动作进行说明。在该例子中，第1导电层21 包含Ir，第2导电层22包含Cu。并且，第3导电层23包含Ir，第4导电层24包含Cu。

图3中的(a)和图3中的(b)是例示出第1实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

图3中的(a)对应于第1动作OP1。图3中的(b)对应于第2动作 OP2。

如图3中的(a)所示，在第1动作OP1中，第1电流I1在第1屏蔽件31、第2导电层22、第1磁性层11、第1导电层21、磁极30、第3导电层23、第2磁性层12、第4导电层24以及第2屏蔽件32中按该顺序流动。

记录电流在线圈30c中流动，从而从磁极30产生磁场。从磁极30发出的磁场的一部分(磁场H1)朝向磁记录介质80。另一方面，从磁极30 发出的磁场的另外一部分具有向第1屏蔽件31的成分或向第2屏蔽件32 的成分。

当第1电流I1在第1层叠体SB1中流动时，第1磁性层11的磁化11M 具有与从磁极30发出的磁场的另外一部分(磁场H2)反向的成分。这是例如基于自旋转移转矩(spintransfer torque)的作用。由此，磁场H2难以通过第1磁性层11。其结果，磁场H2容易朝向磁记录介质80。由此，在跨轨道方向的端部(第1屏蔽件31侧的端部)，能够使记录磁场的强度急剧地变化。能够增强该端处的磁场的强度。

另一方面，从磁极30发出的磁场的另外一部分(磁场H3)具有向第 2屏蔽件32的成分。在第1电流I1在第2层叠体SB2中流动时，第2磁性层12的磁化12M具有与磁场H3同向的成分。由此，磁场H3通过第2 磁性层12。由此，在跨轨道方向的端部(第2屏蔽件32侧的端部)，记录磁场的强度不会急剧变化。

在实施方式中，能够将跨轨道方向上的磁场的分布设为非对称。例如，当磁场的分布为非对称时，与磁场的分布对称的情况相比，能够增强一端的强度。

例如，有时进行瓦记录(shingle Recording)。在瓦记录中，在进行了记录的第1轨道的一部分重叠有第2轨道，并且第2轨道被记录。通过增强第2轨道的一端的磁场，能够更良好地实施瓦记录。

在实施方式中，例如，能够控制跨轨道方向的记录磁场的分布。由此，例如，即使使多个轨道的跨轨道方向的间隔变窄也能获得良好的记录再现特性。

根据实施方式，能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

如图3中的(b)所示，在第2动作OP2中，第2电流I2在第2屏蔽件32、第4导电层24、第2磁性层12、第3导电层23、磁极30、第1导电层21、第1磁性层11、第2导电层22以及第1屏蔽件31中按该顺序流动。

在该情况下，记录电流也在线圈30c中流动，从而从磁极30产生磁场。从磁极30发出的磁场的一部分(磁场H1)朝向磁记录介质80。从磁极30发出的磁场的另外一部分具有向第1屏蔽件31的成分或向第2屏蔽件 32的成分。

当第2电流I2在第2层叠体SB2中流动时，第2磁性层12的磁化12M 具有与从磁极30发出的磁场的另外一部分(磁场H3)反向的成分。这是例如基于自旋转移转矩的作用。由此，磁场H3难以通过第2磁性层12。其结果，磁场H3容易朝向磁记录介质80。由此，在跨轨道方向的端部(第 2屏蔽件32侧的端部)，能够使记录磁场的强度急剧地变化。能够增强该端处的磁场的强度。

另一方面，从磁极30发出的磁场H2具有向第1屏蔽件31的成分。在第1层叠体SB1中流动第2电流I2时，第1磁性层11的磁化11M具有与磁场H2同向的成分。由此，磁场H2通过第1磁性层11。由此，在跨轨道方向的端部(第1屏蔽件31侧的端部)，记录磁场的强度不会急剧变化。

在第2动作OP2中，也能够将跨轨道方向上的磁场的分布设为非对称。例如，当磁场的分布为非对称时，与磁场的分布对称的情况相比，能够增强一端的强度。

在瓦记录中，在内周区域和外周区域中，有时重叠地记录的端部的位置会发生变化。在这样的情况下，在内周区域中，也可以进行第1动作 OP1和第2动作OP2中的一方。并且，在外周区域中，也可以进行第1 动作OP1和第2动作OP2中的一方。能够更良好地实施瓦记录。

可以认为在第1磁性层11和第2磁性层12中，磁化(磁化11M和磁化12M)的方向取决于电流的方向和导电层的材料的特性。

在第1构成(一个例子)中，第1导电层21包含选自Ta、Pt、W、 Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，第2导电层22包含选自 Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。此时，第3导电层23包含选自Ta、 Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，第4导电层24 包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。

也可以是，在该第1构成中，能够使从第2导电层22向第1导电层21的电流、和从第3导电层23向第4导电层24的电流通电。例如，当供给从第1端子T1向第2端子T2的方向的第1电流I1时(第1动作OP1)，第1磁性层11的磁化11M具有与从磁极30发出的磁场相反的方向。第2 磁性层12的磁化12M不反转。

在第1构成中，当供给从第2端子T2向第1端子T1的方向的第2电流I2时(第2动作OP2)，第2磁性层12的磁化12M具有与从磁极30 发出的磁场相反的方向。第1磁性层11的磁化11M不反转。

在第2构成(另一个例子)中，在一个例子中，第1导电层21包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。此时，第2导电层22包含选自 Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，第3导电层23包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。第4导电层24包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。

也可以是，在该第2构成中，能够使从第4导电层24向第3导电层 23的电流、和从第1导电层21向第2导电层22的电流通电。例如，当供给从第2端子T2向第1端子T1的方向的第2电流I2时(第2动作OP2)，第1磁性层11的磁化11M具有与从磁极30发出的磁场相反的方向。第2 磁性层12的磁化12M不反转。

在第2构成中，当供给从第1端子T1向第2端子T2的方向的第1电流I1时(第1动作OP1)，第2磁性层12的磁化12M具有与从磁极30 发出的磁场相反的方向。第1磁性层11的磁化11M不反转。

在实施方式中，磁极30与第1屏蔽件31之间的电阻也可以根据第1 磁性层11的磁化11M的方向而发生变化。例如，将第1电流I1在磁极30 与第1屏蔽件31之间流动时的磁极30与第1屏蔽件31之间的电阻设为第 1电阻。将第2电流I2在磁极30与第1屏蔽件31之间流动时的磁极30 与第1屏蔽件31之间的电阻设为第2电阻。第1电阻与第2电阻不同。第 2电流I2的方向与第1电流I1的方向相反。

例如，将第2电流I2在磁极30与第2屏蔽件32之间流动时的磁极 30与第2屏蔽件32之间的电阻设为第3电阻。将第1电流I1在磁极30 与第2屏蔽件32之间流动时的磁极30与第2屏蔽件32之间的电阻设为第 4电阻。第3电阻与第4电阻不同。在该情况下，第2电流I2的方向也与第1电流I1的方向相反。

图4是例示出磁头的特性的图。

图4例示出磁头110中的电阻的变化。横轴是在第1端子T1与第2 端子T2之间流动的电流IT。纵轴是第1端子T1与第2端子T2之间的电阻RT。

如图4所示，当在第1端子T1与第2端子T2之间流动的电流IT的绝对值变大时，第1端子T1与第2端子T2之间的电阻RT非线性地上升。在使从第1屏蔽件31朝向第2屏蔽件32的第1电流在第1层叠体SB1和第2层叠体SB2中流动，并增加了该第1电流的大小时，第1屏蔽件31 与第2屏蔽件32之间的电阻(也可以是电阻RT)非线性地上升。在使从第2屏蔽件32朝向第1屏蔽件31的第2电流向第1层叠体SB1和第2层叠体SB2流动，并增加了该第2电流的大小时，电阻(也可以是电阻RT) 非线性地上升。

例如，在电流IT的绝对值小时(电流IT为0～值IT1或0～值IT3)，电阻RT呈曲线地上升。可以认为这是因为由电流IT引起的温度上升。

当电流IT的绝对值进一步变大时，电阻RT急剧地上升(电流IT为值IT1～值IT2或值IT3～值IT4)。可以认为这是由于第1磁性层11的磁化 11M和第2磁性层12的磁化12M中的一方反转。例如，在电流IT为正的情况下，磁化11M和磁化12M中的一方反转。例如，在电流IT为负的情况下，磁化11M和磁化12M中的另一方反转。

磁化反转的磁性层取决于层叠体所包含的导电层的材料和电流的方向。

在图4中，电阻RT相对于电流IT的正负基本上对称。在实施方式中，有时也可以变为非对称。对称性例如取决于材料等。

上述的电阻的差别例如基于磁阻效应。

在选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个的材料中，自旋扩散长度小。通过使用这样的材料，能够使磁性层(第1磁性层 11或第2磁性层12)的磁化反转效率(例如磁化反转率)上升。

在导电层中使用了Ta的情况下，例如，可以认为能够抑制在磁性层和导电层的界面中作用于磁性层的自旋转移转矩。

图5中的(a)和图5中的(b)是例示出磁头的特性的图。

这些图示出磁头磁场的偏离轨道图示的模拟结果。横轴是Y轴方向上的位置pY(nm)。这些图的纵轴是从磁极30施加到磁记录介质80的磁场强度HS(Oe)。在这些图中示出关于模拟模型的第1模型M1和第2模型 M2的特性。第1模型M1具有上述的磁头110的构成，进行第1动作OP1 (供给第1电流I1)或第2动作OP2(供给第2电流I2)。另一方面，在第2模型M2中，未设置第1层叠体SB1和第2层叠体SB2。

图5中的(a)例示出第1模型M1在第1动作OP1中的特性。图5 (b)例示出第1模型M1在第2动作OP2中的特性。在这些图双方中均例示出第2模型M2的特性。

如图5中的(a)和图5中的(b)所示，在第2模型M2中，能获得相对于0nm的位置pY左右对称的特性。

如图5中的(a)所示，在第1模型M1的第1动作OP1中，位置pY 为正的区域中的记录磁场HS的变化比位置pY为负的区域中的记录磁场 HS的变化急剧。其对应于在跨轨道方向的一方的端部(第1屏蔽件31侧的端部分)，记录磁场HS急剧地发生变化这一情况。

如图5中的(b)所示，在第1模型M1的第2动作OP2中，位置pY 为负的区域中的记录磁场HS的变化比位置pY为正的区域中的记录磁场 HS的变化急剧。其对应于在跨轨道方向的另一方的端部(第2屏蔽件32 侧的端部分)，记录磁场HS急剧地发生变化这一情况。

像这样，能够将跨轨道方向上的磁场的分布设为非对称。例如，能够更良好地实施瓦记录。例如，即使使多个轨道的跨轨道方向的间隔变窄也能获得良好的记录再现特性。根据实施方式，能够提高记录密度。

以下，对实施方式涉及的磁头110的动作的例子进行说明。以下，对第1层叠体SB1进行说明。通过将第1层叠体SB1替换为第2层叠体SB2，将第1屏蔽件31替换为第2屏蔽件32，以下的说明能够适用于第2层叠体SB2。

图6是例示出实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

如图6所示，在磁极30与第1屏蔽件31之间设置有第1层叠体SB1。在第1层叠体SB1中设置有第1磁性层11、第1导电层21以及第2导电层22。

从第2电路30D(参照图1中的(a))向磁极30的线圈30c供给记录电流。由此，从磁极30产生间隙磁场Hg1。间隙磁场Hg1被施加到第1 层叠体SB1。

例如，磁极30的磁化30M和第1屏蔽件31的磁化31M与间隙磁场 Hg1大致平行。第1磁性层11的磁化11M与间隙磁场Hg1大致平行。

此时，从第1电路20D向第1层叠体SB1供给电流Ic(对应于第1 电流I1)。在该例子中，电流Ic经由第1屏蔽件31和磁极30而被供给至第1层叠体SB1。电流Ic例如从第2导电层22向第1导电层21流动。此时，电子流Je流动。电子流Je从第1导电层21向第2导电层22流动。

通过电子流Je，在第1导电层21与第1磁性层11之间的界面产生自旋转矩21sp。该自旋转矩21sp是透过型。另一方面，通过电子流Je，在第1磁性层11与第2导电层22之间的界面产生自旋转矩22sp。自旋转矩 22sp是反射型。通过上述的自旋转矩，第1磁性层11的磁化11M反转。反转后的磁化11M具有与间隙磁场Hg1反向的成分。

电流Ic例如也可以从第1导电层21朝向第2导电层22流动。此时，图6所示的自旋转矩21sp的方向和自旋转矩22sp的方向反转。自旋转矩 21sp是反射型，自旋转矩22sp是透过型。

在实施方式中，进行上述的第1动作OP1或第2动作OP2。以下，对上述的动作的例子进行说明。

图7是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的示意图。

如图7所示，磁记录介质80的平面形状例如基本上为圆形。另一方面，在顶端部分设置有能够移动的臂155。在臂155的顶端部分设置有磁极30 (磁头110)。臂155以预定的支点为轴而旋转，从而磁极30相对于磁记录介质80相对移动。

例如，磁记录介质80是具有中心80c的圆盘状。磁记录介质80包括内周区域pa、外周区域pb以及中区域pc。在外周区域pb与中心80c之间设置有内周区域pa。在外周区域pb与内周区域pa之间设置有中区域 pc。磁记录介质80以中心80c为轴而旋转。介质移动方向85对应于圆周方向。

例如，将内周区域pa和外周区域pb中的一方设为第1区域。将内周区域pa和外周区域pb中的另一方设为第2区域。

例如，在磁头110(磁极30)与磁记录介质80的第1区域相对时，第1电路20D供给从第1端子T1向第2端子T2的方向的电流(第1电流I1) (参照图1中的(b))。

例如，在磁头110(磁极30)与磁记录介质80的第2区域相对时，第 1电路20D供给从第2端子T2向第1端子T1的方向的电流(第2电流I2)。

磁记录介质80以磁记录介质80的一部分(中心80c)为中心而旋转。上述的第1区域是在上述的旋转中内周区域pa和外周区域pb中的一方。第2区域是在上述的旋转中内周区域pa和外周区域pb中的另一方。

磁头110例如在磁记录介质80进行瓦记录。在实施方式中，能够进行良好的瓦记录。能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

(第2实施方式)

第2实施方式涉及磁记录再现装置。磁记录再现装置例如包括关于第 1实施方式所说明的磁头110(及其变形的磁头)。磁记录再现装置还包括磁记录介质80、和能够向第1层叠体SB1和第2层叠体SB2供给电流的第1电路20D。

以下，对本实施方式涉及的磁记录再现装置的例子进行说明。

图8是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

图8例示出头滑块(head slider)。

磁头110设置于头滑块159。头滑块159例如包含Al₂O₃/TiC等。头滑块159一边在磁记录介质之上悬浮或者与磁记录介质接触，一边相对于磁记录介质进行相对运动。

头滑块159例如具有空气流入侧159A和空气流出侧159B。磁头110 配置在头滑块159的空气流出侧159B的侧面等。由此，磁头110一边在磁记录介质之上悬浮或者与磁记录介质接触，一边相对于磁记录介质进行相对运动。

图9是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的示意性的立体图。

图10中的(a)和图10中的(b)是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

如图9所示，在实施方式涉及的磁记录再现装置150中使用旋转致动器。记录用介质盘180设置于主轴马达180M。记录用介质盘180通过主轴马达180M而沿箭头AR的方向旋转。主轴马达180M响应来自驱动装置控制部的控制信号。本实施方式涉及的磁记录再现装置150也可以包括多个记录用介质盘180。磁记录再现装置150也可以包括记录介质181。记录介质181例如是SSD(Solid State Drive：固态硬盘)。例如，闪速存储器等非易失性存储器用于记录介质181。例如，磁记录再现装置150也可以是混合HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)。

头滑块159进行记录于记录用介质盘180的信息的记录和再现。头滑块159设置于薄膜状的悬架154的顶端。在头滑块159的顶端附近设置有实施方式涉及的磁头。

当记录用介质盘180旋转时，由悬架154产生的按压力与在头滑块159 的介质相对面(ABS)产生的压力达到平衡。头滑块159的介质相对面与记录用介质盘180的表面之间的距离成为预定的悬浮量。在实施方式中，头滑块159也可以与记录用介质盘180接触。例如，也可以应用接触移动型。

悬架154连接于臂155(例如致动器臂)的一端。臂155例如具有线筒部等。线筒部保持驱动线圈。在臂155的另一端设置有音圈马达156。音圈马达156是线性马达的一种。音圈马达156例如包括驱动线圈和磁路。驱动线圈卷绕在臂155的线筒部。磁路包括永磁体和对置磁轭。在永磁体与对置磁轭之间设置有驱动线圈。悬架154具有一端和另一端。磁头设置于悬架154的一端。臂155连接于悬架154的另一端。

臂155由滚珠轴承保持。滚珠轴承设置于轴承部157的上下的两个部位。臂155能够通过音圈马达156而旋转和滑动。磁头能够移动到记录用介质盘180的任意的位置。

图10中的(a)例示出磁记录再现装置的一部分的构成，是头堆组件 160的放大立体图。

图10中的(b)是例示出成为头堆组件(head stack assembly)160 的一部分的磁头组件(头万向节组件：HGA)158的立体图。

如图10中的(a)所示，头堆组件160包括轴承部157、头万向节组件158以及支承架161。头万向节组件158从轴承部157延伸。支承架161 从轴承部157延伸。支承架161的延伸方向与头万向节组件158的延伸方向相反。支承架161支承音圈马达156的线圈162。

如图10中的(b)所示，头万向节组件158具有从轴承部157延伸的臂155、和从臂155延伸的悬架154。

在悬架154的顶端设置有头滑块159。在头滑块159设置有实施方式涉及的磁头。

实施方式涉及的磁头组件(头万向节组件)158包括实施方式涉及的磁头、设置有磁头的头滑块159、悬架154以及臂155。头滑块159设置于悬架154的一端。臂155与悬架154的另一端连接。

悬架154例如具有信号的记录和再现用的引线(未图示)。悬架154 例如也可以具有用于调整悬浮量的加热器用的引线(未图示)。悬架154 例如也可以具有用于自旋转矩振荡器用等的引线(未图示)。上述的引线与设置于磁头的多个电极电连接。

在磁记录再现装置150中设置有信号处理部190。信号处理部190使用磁头来进行向磁记录介质的信号的记录和再现。在信号处理部190中，信号处理部190的输入/输出线例如连接于头万向节组件158的电极焊盘，从而与磁头电连接。

本实施方式涉及的磁记录再现装置150包括磁记录介质、实施方式涉及的磁头、可动部、位置控制部以及信号处理部。可动部能够使磁记录介质与磁头以分离或接触的状态相对移动。位置控制部使磁头对准磁记录介质的预定记录位置。信号处理部进行使用了磁头的向磁记录介质的信号的记录和再现。

例如，使用记录用介质盘180作为上述的磁记录介质。上述的可动部例如包括头滑块159。上述的位置控制部例如包括头万向节组件158。

本实施方式涉及的磁记录再现装置150包括磁记录介质、实施方式涉及的磁头组件、以及使用设置于磁头组件的磁头来进行向磁记录介质的信号的记录和再现的信号处理部。

实施方式例如包括以下的技术方案。

(技术方案1)

一种磁头，具备：

磁极；

第1屏蔽件；

第2屏蔽件，在所述第1屏蔽件与所述第2屏蔽件之间设置有所述磁极的至少一部分；

第1层叠体，设置于所述磁极与所述第1屏蔽件之间；以及

第2层叠体，设置于所述磁极与所述第2屏蔽件之间，

所述第1层叠体包括：

第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及

第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第1屏蔽件之间，

所述第2层叠体包括：

第2磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第3导电层，设置于所述磁极与所述第2磁性层之间；以及

第4导电层，设置于所述第2磁性层与所述第2屏蔽件之间。

(技术方案2)

根据技术方案1所述的磁头，

还具备：

第1端子，与所述第1屏蔽件电连接；和

第2端子，与所述第2屏蔽件电连接。

(技术方案3)

根据技术方案1或2所述的磁头，

所述第1导电层的材料与所述第2导电层的材料不同，

所述第3导电层的材料与所述第4导电层的材料不同。

(技术方案4)

根据技术方案1～3中任一个所述的磁头，

所述第1～第4导电层为非磁性。

(技术方案5)

根据技术方案1或2所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第3导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第4导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。

(技术方案6)

根据技术方案1或2所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第3导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第4导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。

(技术方案7)

根据技术方案1～6中任一个所述的磁头，

能够使从所述第2导电层向所述第1导电层的电流、和从所述第3导电层向所述第4导电层的电流通电。

(技术方案8)

根据技术方案1～6中任一个所述的磁头，

能够使从所述第4导电层向所述第3导电层的电流、和从所述第2导电层向所述第1导电层的电流通电。

(技术方案9)

根据技术方案1～6中任一个所述的磁头，

在所述磁极与所述第1屏蔽件之间流动有第1电流时的所述磁极与所述第1屏蔽件之间的第1电阻与在所述磁极与所述第1屏蔽件之间流动有第2电流时的所述磁极与所述第1屏蔽件之间的第2电阻不同，所述第2 电流的方向与所述第1电流的方向相反。

(技术方案10)

根据技术方案1～6中任一个所述的磁头，

在所述磁极与所述第2屏蔽件之间流动有第2电流时的所述磁极与所述第2屏蔽件之间的第3电阻与在所述磁极与所述第2屏蔽件之间流动有第1电流时的所述磁极与所述第2屏蔽件之间的第4电阻不同，所述第2 电流的方向与所述第1电流的方向相反。

(技术方案11)

根据技术方案1～6中任一个所述的磁头，

在使从所述第1屏蔽件朝向所述第2屏蔽件的第1电流在所述第1层叠体和所述第2层叠体中流动、并增加了所述第1电流的大小时，所述第 1屏蔽件与所述第2屏蔽件之间的电阻非线性地上升，

在使从所述第2屏蔽件朝向所述第1屏蔽件的第2电流在所述第1层叠体和所述第2层叠体中流动、并增加了所述第2电流的大小时，所述电阻非线性地上升。

(技术方案12)

根据技术方案1～11中任一个所述的磁头，

所述第1导电层与所述磁极和所述第1磁性层相接，

所述第2导电层与所述第1磁性层和所述第1屏蔽件相接，

所述第3导电层与所述磁极和所述第2磁性层相接，

所述第4导电层与所述第2磁性层和所述第2屏蔽件相接。

(技术方案13)

根据技术方案1～12中任一个所述的磁头，

沿着从所述磁极向所述第1屏蔽件的方向的所述第1磁性层的厚度是 4nm以上且20nm以下。

(技术方案14)

根据技术方案1～12中任一个所述的磁头，

沿着从所述磁极向所述第1屏蔽件的方向的所述第1导电层的厚度、和沿着从所述磁极向所述第1屏蔽件的所述方向的所述第2导电层的厚度分别为0.3nm以上且15nm以下。

(技术方案15)

根据技术方案1～12中任一个所述的磁头，

沿着从所述磁极向所述第2屏蔽件的方向的所述第2磁性层的厚度为 4nm以上且20nm以下。

(技术方案16)

根据技术方案1～12中任一个所述的磁头，

沿着从所述磁极向所述第2屏蔽件的方向的所述第3导电层的厚度、和沿着从所述磁极向所述第2屏蔽件的所述方向的所述第4导电层的厚度分别为0.3nm以上且15nm以下。

(技术方案17)

根据技术方案1～16中任一个所述的磁头，

还具备第3屏蔽件，

从所述磁极朝向所述第3屏蔽件的方向与从所述第1屏蔽件向所述第 2屏蔽件的方向交叉。

(技术方案18)

一种磁记录再现装置，具备：

技术方案1～17中任一个所述的磁头；

磁记录介质，通过所述磁头被记录信息；以及

第1电路，能够向所述第1层叠体供给电流。

(技术方案19)

一种磁记录再现装置，具备：

技术方案2所述的磁头；

磁记录介质，通过所述磁头被记录信息；以及

第1电路，

在所述磁头与所述磁记录介质的第1区域相对时，所述第1电路供给从所述第1端子向所述第2端子的方向的电流，

在所述磁头与所述磁记录介质的第2区域相对时，所述第1电路供给从所述第2端子向所述第1端子的方向的电流。

(技术方案20)

根据技术方案19所述的磁记录再现装置，

所述磁记录介质以所述磁记录介质的一部分为中心而旋转，所述第1 区域是在所述旋转中内周区域和外周区域中的一方，所述第2区域是在所述旋转中所述内周区域和所述外周区域中的另一方。

(技术方案21)

根据技术方案18～20中任一个所述的磁记录再现装置，

所述磁头在所述磁记录介质进行瓦记录。

根据实施方式，能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

在本申请说明书中，“垂直”和“平行”并不仅是严格的垂直和严格的平行，还包括例如制造工序中的偏差等，是基本上垂直和基本上平行即可。

以上，参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于上述的具体例。例如，关于磁头所包含的磁极、屏蔽件区域、层叠体、磁性层、导电层以及配线等各要素的具体的构成，只要本领域技术人员能够通过从公知的范围内适当地选择从而同样地实施本发明并获得同样的效果，则包含于本发明的范围内。

另外，只要包含本发明的要旨，在技术上可能的范围内对各具体例的任两个以上的要素进行组合而得到的要素也包含于本发明的范围内。

此外，只要包含本发明的要旨，以作为本发明的实施方式的上述的磁头及磁记录再现装置为基础，本领域技术人员可以适当地改变设计而实施的所有的磁头及磁记录再现装置也属于本发明的范围。

此外，在本发明的思想的范畴中，本领域技术人员能够想到各种变更例和修改例，应理解这些变更例和修改例也属于本发明的范围。

对本发明的多个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示出的，并非意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以以其他各种各样的方式实施，在不脱离发明的要旨的范围内可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于在权利要求书所记载的发明及与其等同的范围。

Claims (9)

1.一种磁头，具备：

磁极；

第1屏蔽件；

第2屏蔽件，在所述第1屏蔽件与所述第2屏蔽件之间设置有所述磁极的至少一部分；

第1层叠体，设置于所述磁极与所述第1屏蔽件之间；以及

第2层叠体，设置于所述磁极与所述第2屏蔽件之间，

所述第1层叠体包括：

第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及

第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第1屏蔽件之间，

所述第2层叠体包括：

第2磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第3导电层，设置于所述磁极与所述第2磁性层之间；以及

第4导电层，设置于所述第2磁性层与所述第2屏蔽件之间，

所述磁头能够使从所述第2导电层向所述第1导电层的电流、和从所述第3导电层向所述第4导电层的电流通电。

2.一种磁头，具备：

磁极；

第1屏蔽件；

第2屏蔽件，在所述第1屏蔽件与所述第2屏蔽件之间设置有所述磁极的至少一部分；

第1层叠体，设置于所述磁极与所述第1屏蔽件之间；以及

第2层叠体，设置于所述磁极与所述第2屏蔽件之间，

所述第1层叠体包括：

第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及

第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第1屏蔽件之间，

所述第2层叠体包括：

第2磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第3导电层，设置于所述磁极与所述第2磁性层之间；以及

第4导电层，设置于所述第2磁性层与所述第2屏蔽件之间，

所述磁头能够使从所述第4导电层向所述第3导电层的电流、和从所述第1导电层向所述第2导电层的电流通电。

3.根据权利要求1或2所述的磁头，

还具备：

第1端子，与所述第1屏蔽件电连接；和

第2端子，与所述第2屏蔽件电连接。

4.根据权利要求1或2所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第3导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第4导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。

5.根据权利要求1或2所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第3导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第4导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。

6.根据权利要求1或2所述的磁头，

在所述磁极与所述第1屏蔽件之间流动有第1电流时的所述磁极与所述第1屏蔽件之间的第1电阻与在所述磁极与所述第1屏蔽件之间流动有第2电流时的所述磁极与所述第1屏蔽件之间的第2电阻不同，所述第2电流的方向与所述第1电流的方向相反。

7.根据权利要求1或2所述的磁头，

在所述磁极与所述第2屏蔽件之间流动有第2电流时的所述磁极与所述第2屏蔽件之间的第3电阻与在所述磁极与所述第2屏蔽件之间流动有第1电流时的所述磁极与所述第2屏蔽件之间的第4电阻不同，所述第2电流的方向与所述第1电流的方向相反。

8.根据权利要求1或2所述的磁头，

在使从所述第1屏蔽件朝向所述第2屏蔽件的第1电流在所述第1层叠体和所述第2层叠体中流动、并增加了所述第1电流的大小时，所述第1屏蔽件与所述第2屏蔽件之间的电阻非线性地上升，

在使从所述第2屏蔽件朝向所述第1屏蔽件的第2电流在所述第1层叠体和所述第2层叠体中流动、并增加了所述第2电流的大小时，所述电阻非线性地上升。

9.一种磁记录再现装置，具备：

权利要求3所述的磁头；

磁记录介质，通过所述磁头被记录信息；以及

第1电路，

在所述磁头与所述磁记录介质的第1区域相对时，所述第1电路供给从所述第1端子向所述第2端子的方向的电流，

在所述磁头与所述磁记录介质的第2区域相对时，所述第1电路供给从所述第2端子向所述第1端子的方向的电流。

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