CN112786074B - 磁头以及磁记录装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够提高记录密度的磁头以及磁记录装置。根据实施方式，磁记录装置包括磁头和电气电路。所述磁头包括第1磁极、第2磁极以及设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间的层叠体。所述层叠体包括：第1非磁性层；第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间。所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。

Description

磁头以及磁记录装置
本申请以日本专利申请2019-202653(申请日2019年11月7日)以及日本专利申请2020-148037(申请日2020年9月3日)为基础，根据该申请享受优先权。本申请通过参照该申请，包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及磁头以及磁记录装置。
背景技术
使用磁头向HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等的磁存储介质记录信息。在磁头以及磁记录装置中，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以及磁记录装置。
用于解决问题的技术方案
根据本发明的实施方式，磁记录装置具备磁头和电气电路。所述磁头包括第1磁极、第2磁极以及设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间的层叠体。所述层叠体包括：第1非磁性层；第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间。所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上。所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素。所述第1层包含选自由Ta、Zr、Hf、Mo、W、Tc、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Mn、Cr、V、Ti、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中的至少一种。所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
根据上述构成的磁记录装置，能够提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。
附图说明
图1的(a)～图1的(c)是例示第1实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图2的(a)和图2的(b)是例示参考例涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图3的(a)～图3的(c)是例示第1实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图4是例示实施方式涉及的磁头的特性的图表。
图5是例示实施方式涉及的磁头的特性的图表。
图6是例示磁头的特性的图表。
图7是例示第1实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图8的(a)～图8的(c)是例示第2实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图9是例示第2实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图10是例示实施方式涉及的磁头的示意性剖视图。
图11是例示实施方式涉及的磁记录装置的示意性立体图。
图12是例示实施方式涉及的磁头的示意性剖视图。
图13是例示实施方式涉及的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
图14是例示实施方式涉及的磁记录装置的示意性立体图。
图15的(a)和图15的(b)是例示实施方式涉及的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
标号说明
20层叠体；20D电气电路；21～23第1磁性层～第3磁性层；21M、22M磁化；21a、21b第1膜、第2膜；22Ma参数；22Mx成分；25第1层；26第2层；30第1磁极；30D记录电路；30F介质对向面；30M磁化；30c线圈；30i绝缘部；31第2磁极；31M磁化；32屏蔽件；41～43第1非磁性层～第3非磁性层；60记录部；70再现部；71磁再现元件；72a、72b第1再现磁屏蔽件、第2再现磁屏蔽件；80磁记录介质；81磁记录层；82介质基板；83磁化；85介质移动方向；θ1角度；110～112、119、119a、119b、120磁头；150磁记录装置；154悬架；155臂；156音圈马达；157轴承部；158头万向架组件；159头滑块；159A空气流入侧；159B空气流出侧；160头堆叠组件；161支承框架；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；210磁记录装置；AR箭头；D1、D2第1方向、第2方向；G增益；Iw记录电流；J20电流密度；JR1～JR3第1范围～第3范围；Lg距离；M1参数；R1电阻；ST1、ST2第1状态、第2状态；STT1～STT3自旋转移转矩(自旋转移矩)；T1、T2第1端子、第2端子；V1施加电压；W1、W2布线；i1、i2第1电流、第2电流；je1、je2第1电子流、第2电子流；t21、t22、t23、t25、t41、t42、t43厚度；tm时间
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。
附图是示意性或者概念性的附图，各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小的比率等并不一定限于与现实的情况相同。即使是在表示相同的部分的情况下，有时也通过附图以彼此的尺寸、比率不同的方式来表示。
在本申请说明书和各图中，对与关于前面出现过的附图已经描述过的要素同样的要素标记同一标号，适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1的(a)～图1的(c)是例示第1实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
如图1的(a)所示，实施方式涉及的磁记录装置210包括磁头110和磁记录介质80。通过磁头110向磁记录介质80记录信息。磁记录介质80例如是垂直记录介质。关于磁记录介质80的例子，将在后面进行描述。
如图1的(a)所示，磁头110包括第1磁极30、第2磁极31以及层叠体20。层叠体20设置在第1磁极30与第2磁极31之间。
在该例子中，层叠体20包括第1非磁性层41、第1磁性层21、第1层25、第2非磁性层42、第2磁性层22以及第3非磁性层43。如后所述，也可以还设置有其他磁性层(第3磁性层)。
第1磁性层21设置在第1非磁性层41与第2磁极31之间。第1层25设置在第1磁性层21与第2磁极31之间。第2非磁性层42设置在第1层25与第2磁极31之间。第2磁性层22设置在第2非磁性层42与第2磁极31之间。第3非磁性层43设置在第2磁性层22与第2磁极31之间。
第1磁性层21包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素。第1磁性层21中的第1元素的浓度为50原子％以上。第1磁性层21例如包含FeCo合金或者NiFe合金。
第2磁性层22包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素。
例如，第2磁性层22的材料与第1磁性层21的材料不同。例如，第2磁性层22的特性与第1磁性层21的特性不同。例如，第2磁性层22的性质与第1磁性层21的性质不同。例如，第2磁性层22的与极化有关的特性不同于第1磁性层21的与极化有关的特性。例如，第1磁性层21具有正的极化。第2磁性层22具有负的极化。
第1层25包含选自由Ta、Zr、Hf、Mo、W、Tc、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Mn、Cr、V、Ti、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组(以下称为“第1层材料组”)中的至少一种。
例如，第1非磁性层41包含选自由Ta、Ru、Cr以及Cu构成的组中的至少一种。例如，第2非磁性层42包含选自由Cu、Ag、Au以及Cr构成的组中的至少一种。第3非磁性层43包含选自由Cu、Ag以及Au构成的组中的至少一种。
第1磁极30例如为主磁极。第2磁极31例如为屏蔽件(例如尾随屏蔽件)。第1磁极30和第2磁极31例如形成磁路。如后所述，在第1磁极30(或者/以及第2磁极31)设置有线圈。从第1磁极30产生与在线圈中流动的记录电流相应的记录磁场。所产生的记录磁场的至少一部分朝向磁记录介质80。记录磁场的至少一部分被施加于磁记录介质80。磁记录介质80中的被施加了记录磁场的部分的磁化的方向由记录磁场控制。由此，向磁记录介质80记录与记录磁场的方向相应的信息。例如，记录磁场的至少一部分在朝向了磁记录介质80之后朝向第2磁极31。
将从第1磁极30朝向第2磁极31的方向作为X轴方向。X轴方向例如为沿磁道(downtrack，循着磁道)方向。
能够向层叠体20供给电流。例如如后所述，经由第1磁极30和第2磁极31向层叠体20供给电流。从后述的电气电路20D(参照图12)供给电流。
图1的(a)对应于未向层叠体20供给电流的状态(第3状态ST3)。图1的(c)对应于第1状态ST1。在第1状态ST1下，向层叠体20供给第1电流i1。图1的(b)对应于第2状态ST2。在第2状态ST2下，向层叠体20供给第2电流i2。第2电流i2比第1电流i1小。例如从后述的电气电路20D(参照图12)供给第1电流i1。在图1的(a)～图1的(c)的例子中，通过在线圈中流动的电流，第1磁极30的磁化和第2磁极31的磁化被固定为X轴方向。在该状态下，向层叠体20供给第2电流i2。
第1电流i1例如是足以使第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M反转的电流。
在该例子中，第1电流i1具有从第2磁极31朝向第1磁极30的第1方向D1。第2电流i2也具有从第2磁极31朝向第1磁极30的第1方向D1。通过大的第1电流i1被供给至层叠体20，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M反转。
在层叠体20中流动第1电流i1时，在层叠体20中流动第1电子流je1。第1电子流je1的方向与第1电流i1的方向相反。在层叠体20中流动第2电流i2时，在层叠体20中流动第2电子流je2。第2电子流je2的方向与第2电流i2的方向相反。
在第1状态ST1下，第1磁化21M和第2磁化22M具有与第1磁极30的磁化30M的方向以及第2磁极31的磁化31M的方向相反的成分。由此，从第1磁极30产生的记录磁场难以在第1磁性层21和第2磁性层22(即层叠体20)中通过。由此，从第1磁极30产生的记录磁场的大部分容易朝向磁记录介质80。记录磁场被效率良好地施加于磁记录介质80。
例如，当为了提高记录密度而缩短第1磁极30与第2磁极31之间的距离时，从第1磁极30产生的记录磁场容易不朝向磁记录介质80而进入第2磁极31。此时，在实施方式中，通过第1磁化21M和第2磁化22M反转，即使在第1磁极30与第2磁极31之间的距离短的情况下，记录磁场也有效地朝向磁记录介质80。即使在第1磁极30与第2磁极31之间的距离短的情况下，也能够有效地向磁记录介质80施加记录磁场。由此，能够提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。
在实施方式中，例如层叠体20不产生交流磁场。或者，从层叠体20产生的交流磁场的频率比磁记录介质的磁共振频率高。
另一方面，具有MAMR(Microwave Assisted Magnetic Recording，微波辅助磁记录)的参考例。在该参考例中，从包括磁性层的层叠体产生高频磁场。该高频磁场被施加于磁记录介质80的一部分，在磁记录介质80的一部分中产生磁共振，磁记录介质80的磁化的方向容易变化。在该参考例中，从层叠体产生的高频磁场的频率为磁记录介质80的磁共振频率以下。由此，通过产生磁共振，磁记录介质80的磁化的方向容易变化。
与此相对，在实施方式中，层叠体20不产生交流磁场。或者，从层叠体20产生的交流磁场的频率比磁记录介质的磁共振频率高。在实施方式中，与MAMR不同，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M反转。
以下，对实施方式中的磁化的变化的例子进行说明。
如图1的(a)所示，在未被供给电流的第3状态ST3(初始状态)下，磁化30M、第1磁化21M、第2磁化22M以及磁化31M具有相同的方向(例如第2方向D2)。
如图1的(b)所示，在小的第2电流i2(第2电子流je2)被供给至层叠体20的第2状态ST2下，第2磁性层22的第2磁化22M受到从第2磁极31向第2磁性层22的自旋转移转矩STT3的影响。另一方面，例如由于设置有第1层25，因此，来自第1磁性层21的自旋转移转矩STT1在第1层25中衰减，能抑制自旋转移转矩STT1对第2磁性层22造成的影响。由此，第2磁化22M开始从初始状态变化。另一方面，第1磁性层21的第1磁化21M保持初始状态不变。
如图1的(c)所示，在充分大的第1电流i1(第1电子流je1)被供给至层叠体20的第1状态ST1下，受到来自第2磁极31的自旋转移转矩STT3的影响，第2磁性层22的第2磁化22M例如在第1状态ST1下，第2磁化22M朝向与第1磁极30的磁化30M以及第2磁极31的磁化31M相反的方向旋转，第2磁化22M的第1方向D1的成分增大。在一个例子中，第2磁化22M从初始状态反转。当第2磁化22M的旋转角超过90度时，受到来自第2磁性层22的自旋转移转矩STT2的影响，第1磁性层21的第1磁化21M反转。这样，通过流动大的第1电流i1，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M从初始状态反转。
由自旋转移转矩引起的第1磁化21M和第2磁化22M的反转追随第1磁极的反转而在纳秒以下的短时间中产生。因此，即使在第1磁极30与第2磁极31之间的距离短、记录微细的记录模式的情况下，也能够使记录磁场稳定且有效地朝向磁记录介质80。能够提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。
以下，对参考例中的磁化的变化的例子进行说明。
图2的(a)和图2的(b)是例示参考例涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
如图2的(a)和图2的(b)所示，在参考例涉及的磁头119中未设置第1层25。图2的(a)例示了磁头119所包括的第1磁性层21具有正的极化的情况。图2的(b)例示了磁头119所包括的第1磁性层21具有负的极化的情况。
如图2的(a)所示，在层叠体20中流动小的第2电流i2(第2电子流je2)的第2状态ST2下，来自第2磁极31的自旋转移转矩STT3和来自第1磁性层21的自旋转移转矩STT1这两方作用于第2磁性层22。提供自旋转矩的第1磁性层21的极化的极性和第2磁极31的极化的极性为正，因此，自旋转移转矩STT3的方向与来自第1磁性层21的自旋转移转矩STT1的方向相互相反，所以相互抵消。因此，第2磁性层22的第2磁化22M难以反转。
在第1磁性层21的极性为负的情况下，第1磁性层21的极化的极性与第2磁极31的极化的极性相反，因此，向第2磁性层22的自旋转移转矩成为相加，第2磁性层22的反转被加速。然而，如图2的(b)所示，在大的第1电流i1(第1电子流je1)被供给至层叠体20的第1状态ST1下，第2磁性层22的磁化22M的旋转角超过90度，因此，来自第2磁性层22的自旋转移转矩STT2的方向反转，第1磁性层21的磁化21M反转。其结果是，来自第2磁极31的自旋转移转矩STT3和来自第1磁性层21的自旋转移转矩STT1相互成为相反。这样，在该参考例中，与第1磁性层21的极化的极性无关，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M的反转变得困难。在参考例中，需要难以确保可靠性的高的电流密度。
与此相对，在实施方式涉及的磁头110中，能抑制来自第2磁性层22的自旋转移转矩STT2的妨碍。以低的电流密度产生第1磁化21M和第2磁化22M的反转。由此，能提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。
如图1的(c)所示，在实施方式中，在第1电流i1被供给到了层叠体20时，例如第1磁性层21的第1磁化21M具有第1方向D1的成分。在第1电流i1被供给到了层叠体20时，第2磁性层22的第2磁化22M具有第1方向D1的成分。
如图1的(b)所示，在第1方向D1的第2电流i2被供给到了层叠体20时，第1磁化21M具有从第1磁极30朝向第2磁极31的第2方向D2的成分。该第2电流i2比第1电流i1小。在第2电流i2被供给到了层叠体20时，第2磁化22M具有第2方向D2的成分。第2磁化22M的第2方向D2的成分比第1磁化21M的第2方向D2的成分小。
图3的(a)～图3的(c)是例示第1实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
如图3的(a)～图3的(c)所示，在一个期间中，第1磁极30的磁化30M的方向和第2磁极31的磁化31M的方向与图1的(a)～图1的(c)所例示的状态相反。
如图3的(c)所示，第1磁极30的磁化30M具有第1方向D1的成分。在第1电流i1被供给到了层叠体20时，第1磁性层21的第1磁化21M具有第2方向D2的成分。在第1电流i1被供给到了层叠体20时，第2磁性层22的第2磁化22M具有第2方向D2的成分。
如图3的(a)和图3的(b)所示，在电流未被供给到层叠体20时、或者第2电流i2被供给到了层叠体20时，第1磁化21M具有第1方向D1的成分。在电流未被供给到层叠体20时、或者第2电流i2被供给到了层叠体20时，第2磁化22M具有第1方向D1的成分。这样，在第1磁极30的磁化30M的方向与图1的(a)～图1的(c)所例示的状态相反时，在被供给大的第1电流i1的第1状态ST1下，第1磁化21M和第2磁化22M也从初始状态(第3状态ST3)反转。
以下，对实施方式涉及的磁头的特性的例子进行说明。
图4是例示实施方式涉及的磁头的特性的图表。
图4例示了磁头110的特性的模拟结果。图4的横轴为在层叠体20中流动的电流密度J20。图4的纵轴为参数M1。参数M1为第1磁性层21的磁性厚度和第2磁性层22的磁性厚度之和的第1方向D1的成分。第1磁性层21的磁性厚度为第1磁性层21的厚度(沿着X轴方向的长度)与第1磁性层21的饱和磁化之积。第2磁性层22的磁性厚度为第2磁性层22的厚度(沿着X轴方向的长度)与第2磁性层22的饱和磁化之积。
在该模拟的模型中，第1磁性层21的磁性厚度为4nmT。第2磁性层22的磁性厚度为4nmT。第1磁极30与第2磁极31之间的磁场(间隙磁场)为15kOe。通过第1层25，从第1磁性层21朝向第2磁性层22的自旋转移转矩STT1变小，在该例子中为0。被供给到层叠体20的电流的时间为1纳秒以上的充分长的时间。
如图4所示，在电流密度J20低时(例如1×108A/cm2以下时)，参数M1为负。当电流密度J20上升时，参数M1成为正。在电流密度J20高时(例如2×108A/cm2以上时)，参数M1为正。在电流密度J20处于1×108A/cm2～2×108A/cm2的范围时，参数M1的极性反转。参数M1的极性的反转对应于层叠体20的磁化从与第1磁极30的磁化30M相同的方向变化为与第1磁极30的磁化30M相反的方向这一情况。
在电流密度J20为0时，第1磁性层21的第1磁化21M以及第2磁性层22的第2磁化22M为与第1磁极30的磁化30M相同的方向，参数M1大约为－8nmT。在电流密度J20为2×108A/cm2以上时，参数M1大约成为7nmT而饱和。
层叠体20的磁化实质上能够反转为与第1磁极30的磁化30M相反的方向。相应于该变化，由层叠体20引起的记录磁场向磁记录介质80的作用从负变化为正，记录能力增大。
图5是例示实施方式涉及的磁头的特性的图表。
图5对应于：将图4所例示的电流密度J20与参数M1(层叠体20的磁化方向)之间的关系变换为了电流密度J20与电阻R1的关系的特性。图5的横轴为电流密度J20。图5的纵轴为电阻R1。
如图5所示，关于电流密度J20，具有第1范围JR1、第2范围JR2以及第3范围JR3。第2范围JR2的电流密度J20比第1范围JR1的电流密度J20高。第3范围JR3的电流密度J20比第2范围JR2的电流密度J20高。在第1范围JR1和第3范围JR3各自中，当电流密度J20上升时，电阻R1呈抛物线状上升。这是发热的影响。在第2范围JR2中，当电流密度J20上升时，电阻R1降低。电阻R1的降低起因于在负极化的第2磁性层22与正极化的第2磁极31之间产生的负的磁阻效应。电阻R1的降低对应于第2磁性层22的第2磁化22M的反转。
如根据图5可知的那样，电阻R1相对于电流密度J20的变化的变化率(倾斜)，在电流密度J20处于第1范围JR1时为正。变化率在电流密度J20处于第2范围JR2时为负。变化率在电流密度J20处于第3范围JR3时为正。第2范围JR2处于第1范围JR1与第3范围JR3之间。
第1范围JR1对应于图1的(b)所例示的第2状态ST2。第3范围JR3例如对应于图1的(c)所例示的第1状态ST1。第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的磁化22M在第2范围JR2的电流密度J20时反转。
例如，在电流密度J20处于第1范围JR1时，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的磁化22M具有第1磁极30的磁化30M的方向的成分。例如，在电流密度J20处于第3范围JR3时，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的磁化22M反转，具有与第1磁极30的磁化30M的方向相反的成分。
电气电路20D(参照图12)向层叠体20供给第3范围JR3内的电流密度J20的第1电流i1。由此，第1磁性层21的第1磁化21M以及第2磁性层22的第2磁化22M具有与第1磁极30的磁化30M的方向相反的成分。由此，来自第1磁极30的记录磁场容易朝向磁记录介质80。由此，记录磁场被高效地施加于磁记录介质80。能够提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。
与上述的第1电流i1对应的电流密度对应于第3范围JR3内的电流密度J20。与上述的第2电流i2对应的电流密度对应于第1范围JR1内的电流密度J20。
在磁头110中，例如第1层25与第1磁性层21以及第2非磁性层42相接。例如，第2非磁性层42与第1层25以及第2磁性层22相接。
图6是例示磁头的特性的图表。
图6例示了磁头的动态特性的模拟结果。
图6的横轴为时间tm。在第1磁极30的磁化30M以及第2磁极31的磁化31M刚反转之后，时间tm为零。图6的纵轴为上述的参数M1。在图6中，电流密度J20为2×108A/cm2。
在图6中例示了实施方式涉及的磁头110的特性、磁头119a的特性以及磁头119b的特性。
在磁头110中，第1磁性层21的磁性厚度为4nmT。第2磁性层22的磁性厚度为6nmT。第1磁极30与第2磁极31之间的磁场(间隙磁场)为15kOe。自旋转移转矩STT3的值对应于使用了正极化的FeCo来作为第2磁极31时的值。
在磁头119a中未设置第1层25。在磁头119a中，从第1磁性层21朝向第2磁性层22的自旋转移转矩STT1为与从第2磁极31朝向第2磁性层22的自旋转移转矩STT3相同的值。磁头119a中的第1磁性层21的磁性厚度和第2磁性层22的磁性厚度分别与磁头110中的第1磁性层21的磁性厚度和第2磁性层22的磁性厚度相同。除此之外，磁头119a中的条件与磁头110中的条件相同。
在磁头119b的层叠体20中未设置第1磁性层21、第1层25以及第2非磁性层42。在磁头119b中设置有第1非磁性层41和第2磁性层22。磁头119b中的第2磁性层22的磁性厚度为10nmT。磁头119b中的第2磁性层22的磁性厚度与磁头110和119a中的第1磁性层21和第2磁性层22的合计的磁性厚度相同。除此之外，磁头119b中的条件与磁头110中的条件相同。在磁头119b中，第2磁性层22的磁化22M通过来自第2磁极31的自旋转移转矩STT3而反转。
如图6所示，在磁头110中参数M1从负变为正的时间tm比在磁头119a中参数M1从负变为正的时间tm短。在磁头110中参数M1从负变为正的时间tm比在磁头119b中参数M1从负变为正的时间tm短。在磁头110中，能以短时间得到大的磁性厚度的磁化反转。在实施方式中，能够使大的磁性厚度高速地反转，因此，能够提高BER(bit error rate，位错误率)。
图7是例示第1实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
实施方式涉及的磁记录装置210包括图7所示的磁头111和磁记录介质80(参照图1的(a))。在磁头111中，层叠体20也可以除了第1非磁性层41、第1磁性层21、第1层25、第2非磁性层42、第2磁性层22以及第3非磁性层43之外还包括第3磁性层23。
第3磁性层23设置在第3非磁性层43与第2磁极31之间。第3磁性层23包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第4元素。第3磁性层23中的第4元素的浓度为50原子％以上。第3磁性层23例如具有正的极化。
在设置有第3磁性层23的情况下，关于图1的(b)、图1的(c)、图3的(b)以及图3的(c)说明过的自旋转移转矩STT3被从第3磁性层23供给至第2磁性层22。例如，第3磁性层23具有第2磁极31的自旋转移转矩的供给的功能。
在设置有第3磁性层23的情况下，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M也能够稳定且高效地反转。
如图7所示，第1非磁性层41、第1磁性层21、第1层25、第2非磁性层42、第2磁性层22、第3非磁性层43以及第3磁性层23分别具有厚度t41、厚度t21、厚度t25、厚度t42、厚度t22、厚度t43以及厚度t23。这些厚度是沿着层叠体20的层叠方向(例如X轴方向)的长度。
在磁头110和111中，第1非磁性层41的厚度t41例如优选为1nm以上且6nm以下。通过厚度t41为1nm以上，能够抑制第1磁极30和第1磁性层21交换耦合。由此，第1磁性层21的第1磁化21M容易反转。通过厚度t41为6nm以下，能够抑制第1磁极30与第2磁极31之间的距离Lg(记录间隙)过度地变长。
在磁头110和111中，第2非磁性层42的厚度t42例如优选为1nm以上且4nm以下。通过厚度t42为1nm以上，能够抑制第1磁性层21和第2磁性层22交换耦合。由此，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M容易反转。通过厚度t42为4nm以下，能够抑制距离Lg(记录间隙)过度地变长。
在磁头110和111中，第3非磁性层43的厚度t43例如优选为1nm以上且4nm以下。通过厚度t43为1nm以上，能够抑制第2磁性层22和第3磁性层23(或者第2磁性层22和第2磁极31)交换耦合。由此，第2磁性层22的第2磁化22M容易反转。通过厚度t43为4nm以下，能够抑制距离Lg(记录间隙)过度地变长。
在磁头110和111中，第1磁性层21的饱和磁化Ms与第1磁性层21的厚度t21之积(磁性厚度)优选为1nmT以上且6nmT以下。通过磁性厚度为1nmT以上，位错误率(BER)有效地改善。通过磁性厚度为6nmT以下，例如通过能够确保可靠性的实用的电流密度J20，能得到高速的磁化反转。能够改善BER。
在磁头110和111中，第2磁性层22的饱和磁化Ms与第2磁性层22的厚度t22之积(磁性厚度)优选为1nmT以上且9nmT以下。通过磁性厚度为1nmT以上，位错误率(BER)有效地改善。通过磁性厚度为9nmT以下，例如能够抑制磁畴的形成。第2磁化22M的反转变得容易。通过磁性厚度为9nmT以下，能够抑制磁畴的形成。通过能够确保可靠性的实用的电流密度J20，能得到高速的磁化反转。能够改善BER。
例如，第2磁性层22的磁性厚度优选与第1磁性层21的磁性厚度实质地相同、或者比第1磁性层21的磁性厚度大。例如，第2磁性层22的磁性厚度为第1磁性层21的磁性厚度的0.8倍以上且3倍以下。例如，第1磁性层21的磁性厚度的相对于第2磁性层22的磁性厚度之比为2nmT/6nmT、4nmT/4nmT或者4nmT/6nmT等。由此，例如能在第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M中得到高速的磁化反转。
在磁头110和111中，第1层25的厚度t25例如优选为超过0nm且3nm以下。通过厚度t25为3nm以下，来自第2磁性层22的自旋转移转矩STT2有效地作用于第1磁性层21。由此，第1磁性层21的第1磁化21M的反转变得容易。
在磁头111中，第3磁性层23的厚度t23例如优选为超过0nm且2nm以下。通过厚度t23为2nm以下，能够抑制距离Lg(记录间隙)过度地变长。第3磁性层23也可以省略。第3磁性层23的至少一部分也可以被视为包含于第2磁极31。
(第2实施方式)
图8的(a)～图8的(c)是例示第2实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
如图8的(a)所示，实施方式涉及的磁记录装置210包括磁头120和磁记录介质80。磁头120包括第1磁极30、第2磁极31以及层叠体20。在第2实施方式中，层叠体20包括第1非磁性层41、第1磁性层21、第2非磁性层42、第2磁性层22以及第3非磁性层43。第1磁性层21设置在第1非磁性层41与第2磁极31之间。第2非磁性层42设置在第1磁性层21与第2磁极31之间。第2磁性层22设置在第2非磁性层42与第2磁极31之间。第3非磁性层43设置在第2磁性层22与第2磁极31之间。在磁头120中未设置第1层25。例如，第2非磁性层42与第1磁性层21以及第2磁性层22相接。
在磁头120中，第1磁性层21包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素。第1磁性层21中的第1元素的浓度为50原子％以上。第2磁性层22包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素。第1磁性层21不包含第3元素。或者，第1磁性层21中的第3元素的浓度低于第2磁性层22中的第3元素的浓度。
例如，第2磁性层22具有负的极化。第1磁性层21没有极化。或者，第1磁性层21的极化的大小(绝对值)比第2磁性层22的极化的大小(绝对值)小。这样，第1磁性层21和第2磁性层22具有非对称的特性。
例如当在第1磁性层21中使FeCr合金的Cr浓度大约为10％时，第1磁性层21的极化成为零的附近。例如在第2磁性层22中，使FeCr合金中的Cr的浓度(组成比)为30原子％以上且40原子％以下。由此，第2磁性层22的极化的绝对值大、且成为负。例如，通过第2非磁性层42中的与第2磁性层22相接的部分包含Cr，能在第2磁性层22中得到大的绝对值的负的极化。
例如，第1磁性层21所包含的FeCr合金中的组成也可以与第2磁性层22所包含的FeCr合金的组成实质上相同。例如，在第1磁性层21所包含的FeCr合金的组成与负极化的第2磁性层22所包含的FeCr合金的组成不同的情况下，溅射靶的数量增大。例如，通过第1磁性层21包括层叠膜，第1磁性层21的极化能够处于零的附近，所述层叠膜包括正极化的FeCo合金膜和与第2磁性层22相同的组成的负极化的FeCr合金膜。
在磁头120中，电气电路也向层叠体20供给具有从第2磁极31朝向第1磁极30的第1方向D1的第1电流i1。由此，与关于图1的(a)～图1的(c)以及图3的(a)～图3的(c)的上述说明同样地，第1磁性层21的第1磁化21M和第2磁性层22的第2磁化22M反转。第1磁化21M和第2磁化22M具有与第1磁极30的磁化30M的方向相反的成分。来自第1磁极30的记录磁场容易朝向磁记录介质80。记录磁场被高效地施加于磁记录介质80。能够提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。
在磁头120中，能够应用关于磁头110和磁头111说明过的第1非磁性层41、第1磁性层21、第2非磁性层42、第2磁性层22以及第3非磁性层43的材料以及厚度等的构成。
第2非磁性层42也可以包括层叠膜，该层叠膜包括Cu膜和Cr膜。例如，在第2非磁性层42的第2磁性层22的界面侧设置有Cr膜，第2磁性层22和Cr膜相接。由此，第2磁性层22的负的极化提高，第1磁性层21的磁化反转变得容易。
图9是例示第2实施方式涉及的磁记录装置的示意性剖视图。
图9抽出层叠体20的一部分来进行了例示。如图9所示，第1磁性层21包括第1膜21a和第2膜21b。第2膜21b处于第1非磁性层41与第1膜21a之间的第1位置和第1膜21a与第2非磁性层42之间的第2位置中的任一位置。在图9的例子中，第2膜21b处于第1膜21a与第2非磁性层42之间。在该例子中，所述第2磁性层也包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素。
第1膜21a包含上述的第2元素和上述的第3元素。在第1例中，第2膜21b不包含第3元素。在第2例中，第2膜21b中的第3元素的浓度比第1膜21a中的第3元素的浓度低。通过层叠了正的极化的磁性膜和负的极化的磁性膜的构成，能够降低第1磁性层21的极化，降低向第1磁性层21的自旋转移转矩STT1。例如，第1膜的组成与所述第2磁性层的组成实质上相同。
以下，对实施方式涉及的磁头以及磁记录介质的例子进行说明。
图10是例示实施方式涉及的磁头的示意性剖视图。
如图10所示，在实施方式涉及的磁头112中，从第2磁极31朝向第1磁极30的第1方向D1也可以相对于X轴方向倾斜。第1方向D1(或者第2方向D2)对应于层叠体20的层叠方向。X轴方向沿着第1磁极30的介质对向面30F。将第1方向D1与介质对向面30F之间的角度设为角度θ1。角度θ1例如为15度以上且30度以下。角度θ1也可以为0度。
在第1方向D1相对于X轴方向倾斜的情况下，层的厚度(例如厚度t21等)对应于沿着第1方向D1的长度。第1方向D1相对于X轴方向倾斜的构成可以被应用于第1实施方式或者第2实施方式涉及的任意的磁头。
以下，对实施方式涉及的磁头以及磁记录介质的例子进行说明。以下，对磁头110的例子进行说明。
图11是例示实施方式涉及的磁记录装置的示意性立体图。
图12是例示实施方式涉及的磁头的示意性剖视图。
如图11所示，实施方式涉及的磁头110被与磁记录介质80一起使用。实施方式涉及的磁记录装置210包括磁头110和磁记录介质80。在该例子中，磁头110包括记录部60和再现部70。通过磁头110的记录部60向磁记录介质80记录信息。通过再现部70，记录于磁记录介质80的信息被再现。
磁记录介质80例如包括介质基板82和设置在介质基板82上的磁记录层81。磁记录层81的磁化83由记录部60进行控制。
再现部70例如包括第1再现磁屏蔽件72a、第2再现磁屏蔽件72b以及磁再现元件71。磁再现元件71设置在第1再现磁屏蔽件72a与第2再现磁屏蔽件72b之间。磁再现元件71能够输出与磁记录层81的磁化83相应的信号。
如图11所示，磁记录介质80在介质移动方向85的方向上相对于磁头110相对地进行移动。通过磁头110，在任意的位置控制与磁记录层81的磁化83对应的信息。通过磁头110，在任意的位置再现与磁记录层81的磁化83对应的信息。
如图12所示，在磁头110设置有线圈30c。从记录电路30D向线圈30c供给记录电流Iw。从第1磁极30向磁记录介质80施加与记录电流Iw相应的记录磁场。
如图12所示，第1磁极30包括介质对向面30F。介质对向面30F例如是ABS(AirBearing Surface，空气支承面)。介质对向面30F例如与磁记录介质80相对向。
将相对于介质对向面30F垂直的方向设为Z轴方向。将相对于Z轴方向垂直的一个方向设为X轴方向。将相对于Z轴方向和X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
Z轴方向例如是高度方向。X轴方向例如是沿磁道(循着磁道)方向。Y轴方向例如是交叉磁道(与磁道交叉)方向。
如图12所示，电气电路20D与层叠体20电连接。在该例子中，层叠体20与第1磁极30以及第2磁极31电连接。在磁头110设置有第1端子T1和第2端子T2。第1端子T1经由布线W1和第1磁极30与层叠体20电连接。第2端子T2经由布线W2和第2磁极31与层叠体20电连接。从电气电路20D例如向层叠体20供给电流(例如直流电流)。
如图12所示，在记录部60也可以设置屏蔽件32。在屏蔽件32与第2磁极31之间设置第1磁极30。在第2磁极31、第2磁极31以及第1磁极30的周围设置绝缘部30i。
实施方式涉及的磁记录装置210包括磁头110和被由磁头110记录信息的磁记录介质80。以下，对实施方式涉及的磁记录装置的例子进行说明。磁记录装置也可以是磁记录再现装置。磁头也可以包括记录部和再现部。
图13是例示实施方式涉及的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
图13例示了头滑块。
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上悬浮或者接触，一边相对于磁记录介质进行相对的运动。
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上悬浮或者接触，一边相对于磁记录介质进行相对的运动。
图14是例示实施方式涉及的磁记录装置的示意性立体图。
图15的(a)和图15的(b)是例示实施方式涉及的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
如图14所示，在实施方式涉及的磁记录装置150中使用旋转致动器。记录用介质盘180安装于主轴马达180M。记录用介质盘180利用主轴马达180M在箭头AR的方向上进行旋转。主轴马达180M对来自驱动装置控制部的控制信号进行响应。本实施方式涉及的磁记录装置150也可以具备多个记录用介质盘180。磁记录装置150也可以包括记录介质181。记录介质181例如是SSD(Solid State Drive，固态驱动器)。记录介质181例如可使用闪速存储器等的非易失性存储器。例如，磁记录装置150也可以是混合式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设置在薄膜状的悬架154的前端。在头滑块159的前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产生的按压压力和在头滑块159的介质对向面(ABS)产生的压力平衡。头滑块159的介质对向面与记录用介质盘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与臂155(例如致动器臂)的一端连接。臂155例如具有线轴部等。线轴部保持驱动线圈。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。驱动线圈卷绕于臂155的线轴部。磁路包括永磁体和对向磁轭。在永磁体与对向磁轭之间设置有驱动线圈。悬架154具有一端和另一端。磁头设置在悬架154的一端。臂155与悬架154的另一端连接。
臂155由滚珠轴承保持。滚珠轴承设置在轴承部157的上下的2个部位。臂155能够利用音圈马达156进行旋转和滑动。磁头能够移动到记录用介质盘180的任意位置。
图15的(a)例示了磁记录装置的一部分的构成，是头堆叠组件160的放大立体图。
图15的(b)是例示成为头堆叠组件160的一部分的磁头组件(头万向架组件：HGA)158的立体图。
如图15的(a)所示，头堆叠组件160包括轴承部157、头万向架组件158以及支承框架161。头万向架组件158从轴承部157延伸。支承框架161从轴承部157延伸。支承框架161延伸的方向与头万向架组件158延伸的方向相反。支承框架161对音圈马达156的线圈162进行支承。
如图15的(b)所示，头万向架组件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的前端设置有头滑块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(头万向架组件)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(lead wire)(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移转矩振荡器用等的引线(未图示)。这些引线与设置于磁头的多个电极电连接。
在磁记录装置150中设置有信号处理部190。信号处理部190使用磁头进行对于磁记录介质的信号的记录和再现。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架组件158的电极焊盘，与磁头电连接。
实施方式涉及的磁记录装置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。可动部能够在使磁记录介质与磁头分离了或者接触了的状态下相对地进行移动。位置控制部使磁头位置对准于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、对于磁记录介质的信号的记录和再现。
例如，作为上述的磁记录介质，可使用记录用介质盘180。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架组件158。
实施方式也可以包括以下的技术方案。
(技术方案1)
一种磁记录装置，具备：
磁头；和
电气电路，
所述磁头包括：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1层包含选自由Ta、Zr、Hf、Mo、W、Tc、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Mn、Cr、V、Ti、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中的至少一种，
所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
(技术方案2)
根据技术方案1所述的磁记录装置，所述第1层与所述第1磁性层以及所述第2非磁性层相接。
(技术方案3)
根据技术方案2所述的磁记录装置，所述第2非磁性层与所述第1层以及所述第2磁性层相接。
(技术方案4)
根据技术方案1～3中任一项所述的磁记录装置，所述第1层的厚度为超过0nm且3nm以下。
(技术方案5)
一种磁记录装置，具备：
磁头；和
电气电路，
所述磁头包括：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1磁性层不包含所述第3元素，或者，所述第1磁性层中的所述第3元素的浓度比所述第2磁性层中的所述第3元素的浓度低，
所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
(技术方案6)
一种磁记录装置，具备：
磁头；和
电气电路，
所述磁头包括：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1磁性层包括第1膜和第2膜，所述第2膜处于所述第1非磁性层与所述第1膜之间的第1位置和所述第1膜与所述第2非磁性层之间的第2位置中的任一位置，
所述第1膜包含所述第2元素和所述第3元素，
所述第2膜不包含所述第3元素，或者，所述第2膜中的所述第3元素的浓度比所述第1膜中的所述第3元素的浓度低，
所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
(技术方案7)
根据技术方案6所述的磁记录装置，所述第1膜的组成与所述第2磁性层的组成实质上相同。
(技术方案8)
根据技术方案5～7中任一项所述的磁记录装置，所述第2非磁性层与所述第1磁性层以及所述第2磁性层相接。
(技术方案9)
根据技术方案1～8中任一项所述的磁记录装置，所述第1非磁性层包含选自由Ta、Ru、Cr以及Cu构成的组中的至少一种。
(技术方案10)
根据技术方案1～9中任一项所述的磁记录装置，所述第2非磁性层包含选自由Cu、Ag、Au以及Cr构成的组中的至少一种。
(技术方案11)
根据技术方案1～10中任一项所述的磁记录装置，所述第3非磁性层包含选自由Cu、Ag以及Au构成的组中的至少一种。
(技术方案12)
根据技术方案1～11中任一项所述的磁记录装置，所述第1非磁性层的厚度为1nm以上且6nm以下。
(技术方案13)
根据技术方案1～12中任一项所述的磁记录装置，所述第2非磁性层的厚度为1nm以上且4nm以下。
(技术方案14)
根据技术方案1～13中任一项所述的磁记录装置，所述第3非磁性层的厚度为1nm以上且4nm以下。
(技术方案15)
根据技术方案1～14中任一项所述的磁记录装置，所述第1磁性层的饱和磁化与所述第1磁性层的厚度之积为1nmT以上且6nmT以下。
(技术方案16)
根据技术方案1～15中任一项所述的磁记录装置，所述第2磁性层的饱和磁化与所述第2磁性层的厚度之积为1nmT以上且9nmT以下。
(技术方案17)
根据技术方案1～16中任一项所述的磁记录装置，所述第2磁性层的厚度为所述第1磁性层的厚度的0.8倍以上且3倍以下。
(技术方案18)
根据技术方案1～17中任一项所述的磁记录装置，
所述层叠体还包括第3磁性层，所述第3磁性层设置在所述第3非磁性层与所述第2磁极之间，
所述第3磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第4元素，所述第3磁性层中的所述第4元素的浓度为50原子％以上。
(技术方案19)
一种磁记录装置，具备：
磁头；和
电气电路，
所述磁头包括：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
(技术方案20)
根据技术方案1～19中任一项所述的磁记录装置，
所述层叠体的电阻相对于在所述层叠体中流动的电流密度的变化的变化率，在所述电流密度处于第1范围时为正，在所述电流密度处于第2范围时为负，在所述电流密度处于第3范围时为正，
所述第1电流的电流密度处于所述第3范围内。
(技术方案21)
根据技术方案20所述的磁记录装置，
在所述第1电流被供给到了所述层叠体时，所述第1磁性层的第1磁化具有所述第1方向的成分，
在所述第1电流被供给到了所述层叠体时，所述第2磁性层的第2磁化具有所述第1方向的成分，
在所述第1方向的第2电流被供给到了所述层叠体时，所述第1磁化具有从所述第1磁极朝向所述第2磁极的第2方向的成分，所述第2电流比所述第1电流小，
在所述第2电流被供给到了所述层叠体时，所述第2磁化具有所述第2方向的成分，
所述第2电流的电流密度处于所述第1范围内。
(技术方案22)
根据技术方案1～21中任一项所述的磁记录装置，
还具备磁记录介质，
在所述第1电流被供给到了所述层叠体时，所述层叠体不产生交流磁场，或者，从所述层叠体产生的交流磁场的频率比所述磁记录介质的磁共振频率高。
(技术方案23)
一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1层包含选自由Ta、Zr、Hf、Mo、W、Tc、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Mn、Cr、V、Ti、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中的至少一种，
具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向的第1电流被供给至所述层叠体。
(技术方案24)
一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1磁性层不包含所述第3元素，或者，所述第1磁性层中的所述第3元素的浓度比所述第2磁性层中的所述第3元素的浓度低，
具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向的第1电流被供给至所述层叠体。
(技术方案25)
一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1磁性层包括第1膜和第2膜，所述第2膜处于所述第1非磁性层与所述第1膜之间的第1位置和所述第1膜与所述第2非磁性层之间的第2位置中的任一位置，
所述第1膜包含所述第2元素和所述第3元素，
所述第2膜不包含所述第3元素，或者，所述第2膜中的所述第3元素的浓度比所述第1膜中的所述第3元素的浓度低，
具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向的第1电流被供给至所述层叠体。
(技术方案26)
一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向的第1电流被供给至所述层叠体。
根据实施方式，能够提供能提高记录密度的磁头以及磁记录装置。在实施方式中，第1磁极30也可以为尾随屏蔽件，第2磁极31也可以为主磁极。
在本申请说明书中，“垂直”以及“平行”并不仅仅是严格的垂直以及严格的平行，还包含例如制造工序中的偏差等，只要实质上垂直以及实质上平行即可。
以上，参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于这些具体例。例如，关于磁头所包括的第1磁极、第2磁极、屏蔽件、层叠体、磁性层、非磁性层、层以及布线等的各要素的具体构成，只要本领域技术人员能够通过从公知的范围中适当地进行选择来同样地实施本发明、并获得同样的效果，就包含在本发明的范围中。
对于在技术上可行的范围内组合各具体例的任意2个以上的要素而得到的方案，只要包含本发明的宗旨，就也包含在本发明的范围内。
另外，对于本领域技术人员能够基于作为本发明的实施方式所描述过的磁头以及磁记录装置来适当地进行设计变更而实施的全部的磁头以及磁记录装置，只要包含本发明的宗旨，就也属于本发明的范围。
另外，应该了解到：本领域技术人员能够在本发明的思想的范畴中想到各种变更例以及修正例，那些变更例以及修正例也属于本发明的范围。
以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内，并且，包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。

Claims (8)

1.一种磁记录装置，具备：
磁头；和
电气电路，
所述磁头包括：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1层包含选自由Ta、Zr、Hf、Mo、W、Tc、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Mn、Cr、V、Ti、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中的至少一种，
所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
2.根据权利要求1所述的磁记录装置，
所述第1非磁性层包含选自由Ta、Ru、Cr以及Cu构成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的磁记录装置，
所述第2非磁性层包含选自由Cu、Ag、Au以及Cr构成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的磁记录装置，
所述第3非磁性层包含选自由Cu、Ag以及Au构成的组中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的磁记录装置，
所述层叠体还包括第3磁性层，所述第3磁性层设置在所述第3非磁性层与所述第2磁极之间，
所述第3磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第4元素，所述第3磁性层中的所述第4元素的浓度为50原子％以上。
6.根据权利要求1所述的磁记录装置，
所述层叠体的电阻相对于在所述层叠体中流动的电流密度的变化的变化率，在所述电流密度处于第1范围时为正，在所述电流密度处于第2范围时为负，在所述电流密度处于第3范围时为正，
所述第1电流的电流密度处于所述第3范围内。
7.一种磁记录装置，具备：
磁头；和
电气电路，
所述磁头包括：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述电气电路向所述层叠体供给第1电流，所述第1电流具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向。
8.一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，其设置在所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1非磁性层；
第1磁性层，其设置在所述第1非磁性层与所述第2磁极之间；
第1层，其设置在所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第2非磁性层，其设置在所述第1层与所述第2磁极之间；
第2磁性层，其设置在所述第2非磁性层与所述第2磁极之间；以及
第3非磁性层，其设置在所述第2磁性层与所述第2磁极之间，
所述第1磁性层包含选自由Co、Fe以及Ni构成的组中的至少一种第1元素，所述第1磁性层中的所述第1元素的浓度为50原子％以上，
所述第2磁性层包含选自由Fe、Ni以及Co构成的组中的至少一种第2元素和选自由Cr、V、Mn、Ti以及Sc构成的组中的至少一种第3元素，
所述第1层包含选自由Ta、Zr、Hf、Mo、W、Tc、Re、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Pt、Mn、Cr、V、Ti、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb以及Lu构成的组中的至少一种，
具有从所述第2磁极朝向所述第1磁极的第1方向的第1电流被供给至所述层叠体。
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