CN113889152A - 磁头及磁记录装置 - Google Patents

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CN113889152A CN202110214042.5A CN202110214042A CN113889152A CN 113889152 A CN113889152 A CN 113889152A CN 202110214042 A CN202110214042 A CN 202110214042A CN 113889152 A CN113889152 A CN 113889152A
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Abstract

提供能提高记录密度的磁头及磁记录装置。磁头包括第1磁极、第2磁极及设置于第1磁极与第2磁极之间的层叠体。层叠体包括第1磁性层、设置于第1磁性层与第2磁极之间的第2磁性层、设置于第2磁性层与第2磁极之间的第3磁性层、设置于第1磁性层与第2磁性层之间的第1非磁性层、设置于第2磁性层与第3磁性层之间的第2非磁性层及设置于第1磁极与第1磁性层之间的第3非磁性层。沿第2方向的第1磁极的第1磁极长度比沿第2方向的第2磁极的第2磁极长度短，第2方向相对于从第1磁性层向第2磁性层的第1方向垂直且沿第1磁极的介质对置面。沿第3方向的第1磁性层的长度比沿第3方向的第2磁性层的长度长，第3方向相对于第1方向垂直。

Description

磁头及磁记录装置
本申请以日本专利申请2020-113972(申请日：2020年7月1日)为基础，由该申请享受优先权。本申请通过参照该申请而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)等磁记录介质记录信息。在磁头及磁记录装置中，期望提高记录密度。
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装置。
用于解决课题的手段
根据本发明的实施方式，磁头包括第1磁极、第2磁极、以及设置于所述第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磁性层、设置于所述第1磁性层与所述第2磁极之间的第2磁性层、设置于所述第2磁性层与所述第2磁极之间的第3磁性层、设置于所述第1磁性层与所述第2磁性层之间的第1非磁性层、设置于所述第2磁性层与所述第3磁性层之间的第2非磁性层、以及设置于所述第1磁极与所述第1磁性层之间的第3非磁性层。沿着第2方向的所述第1磁极的第1磁极长度比沿着所述第2方向的所述第2磁极的第2磁极长度短，该第2方向相对于从所述第1磁性层向所述第2磁性层的第1方向垂直且沿着所述第1磁极的介质对置面。沿着第3方向的所述第1磁性层的第1磁性层长度比沿着所述第3方向的所述第2磁性层的第2磁性层长度长，该第3方向相对于所述第1方向垂直。根据上述构成的磁头，能够提供能提高记录密度的磁头及磁记录装置。
附图说明
图1的(a)及图1的(b)是例示第1实施方式的磁头的示意图。
图2是例示第1实施方式的磁记录装置的示意性剖视图。
图3是例示参考例的磁头的特性的图表(graph)。
图4的(a)及图4的(b)是例示磁头的示意性剖视图。
图5的(a)及图5的(b)是例示第1实施方式的磁头的示意图。
图6是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
图7是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
图8是例示第1实施方式的磁头的示意性俯视图。
图9是例示第1实施方式的磁头的示意性俯视图。
图10的(a)及图10的(b)是例示第2实施方式的磁头的示意图。
图11的(a)及图11的(b)是例示第2实施方式的磁头的示意图。
图12是例示第2实施方式的磁头的示意性剖视图。
图13是例示第2实施方式的磁头的示意性剖视图。
图14是例示第2实施方式的磁头的示意性俯视图。
图15是例示第2实施方式的磁头的示意性俯视图。
图16是例示参考例的磁头的示意性俯视图。
图17是例示磁头的特性的图表。
图18是例示磁头的特性的图表。
图19是例示实施方式的磁记录装置的示意性立体图。
图20是例示实施方式的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
图21是例示实施方式的磁记录装置的示意性立体图。
图22的(a)及图22的(b)是例示实施方式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…电路，21～23…第1磁性层～第3磁性层，21M、22M…磁化，25a～25c…磁性层，30D…记录回路，30F…介质对置面，30c…线圈，30i…绝缘部，31、32…第1磁极、第2磁极，31M、32M…磁场，33…屏蔽件，41～44…第1非磁性层～第4非磁性层，45a～45d…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，110～115、118、119、120～125…磁头，150…磁记录装置，154…悬架，155…臂，156…音圈马达，157…轴承部，158…头万向节组件，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，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、AR1…箭头，CF1、CF2…第1构成、第2构成，D1～D3…第1方向～第3方向，DX…位置，Iw…记录电流，Jc…电流密度，L21、L22…第1磁性层长度、第2磁性层长度，OS…振荡强度，SNR…SN比，T1、T2…第1端子、第2端子，W1、W2…第1布线、第2布线，WW…记录宽度，ic…电流，je…电子流，t21～t23…第1磁性层厚度～第3磁性层厚度，t41～t44…第1非磁性层厚度～第4非磁性层厚度，w1、w2…第1磁极长度、第2磁极长度
具体实施方式
以下，参照附图的同时，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，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等，不一定与现实的相同。即便在表示相同部分的情况下，也存在根据附图而彼此的尺寸、比率表示得不同的情况。
在本申请说明书和各附图中，对于与关于已经出现的附图而在前描述的要素同样的要素，标注同一标号，适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1的(a)及图1的(b)是例示第1实施方式的磁头的示意图。
图1的(a)是剖视图。图1的(b)是从图1的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。
图2是例示第1实施方式的磁记录装置的示意性剖视图。
如图2所示，实施方式的磁记录装置210包括磁头110和电路20D。磁记录装置210也可以包括磁记录介质80。在磁记录装置210中，至少进行记录动作。在记录动作中，使用磁头110向磁记录介质80记录信息。
磁头110包括记录部60。如后述那样，磁头110也可以包括再现部。记录部60包括第1磁极31、第2磁极32、以及层叠体20。层叠体20设置于第1磁极31与第2磁极32之间。
例如，第1磁极31及第2磁极32形成磁路。第1磁极31例如是主磁极。第2磁极32例如是尾随屏蔽件。
将从磁记录介质80向磁头110的方向设为Z轴方向。将相对于Z轴方向垂直的1个方向设为X轴方向。将相对于Z轴方向及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。Z轴方向例如对应于高度方向。X轴方向例如对应于沿轨道(down track，循轨道)方向。Y轴方向例如对应于跨轨道(cross track，轨道交叉)方向。沿着沿轨道方向，磁记录介质80与磁头110相对地移动。在磁记录介质80的所希望的位置，施加从磁头110产生的磁场(记录磁场)。磁记录介质80的所希望的位置的磁化，被控制在与记录磁场相应的方向上。由此，向磁记录介质80记录信息。
将从第1磁极31向第2磁极32的方向设为第1方向D1。第1方向D1实质上沿着X轴方向。在实施方式中，第1方向D1也可以相对于X轴方向以小角度倾斜。
如图2所示，设置线圈30c。在本例中，线圈30c的一部分处于第1磁极31与第2磁极32之间。在本例中，设置有屏蔽件33。在X轴方向上，在屏蔽件33与第2磁极32之间具有第1磁极31。线圈30c的另一部分处于屏蔽件33与第1磁极31之间。在这多个要素之间，设置绝缘部30i。屏蔽件33例如是前导屏蔽件。磁头110也可以包括侧屏蔽件(未图示)。
如图2所示，从记录回路30D向线圈30c供给记录电流Iw。从第1磁极31向磁记录介质80施加与记录电流Iw相应的记录磁场。
如图2所示，第1磁极31包括介质对置面30F。介质对置面30F例如是ABS(AirBearing Surface，空气支承面)。介质对置面30F例如与磁记录介质80对置。介质对置面30F例如沿着X-Y平面。
如图2所示，电路20D电连接于层叠体20。在本例中，层叠体20与第1磁极31及第2磁极32电连接。在磁头110设置第1端子T1及第2端子T2。第1端子T1经由第1布线W1及第1磁极31而与层叠体20电连接。第2端子T2经由第2布线W2及第2磁极32而与层叠体20电连接。从电路20D例如向层叠体20供给电流(例如直流电流)。
如图1的(a)及图1的(b)所示，层叠体20包括第1磁性层21、第2磁性层22、第3磁性层23、第1非磁性层41、第2非磁性层42、第3非磁性层43以及第4非磁性层44。在图1的(a)及图1的(b)中，省略了绝缘部30i。
第2磁性层22设置于第1磁性层21与第2磁极32之间。第3磁性层23设置于第2磁性层22与第2磁极32之间。第1非磁性层41设置于第1磁性层21与第2磁性层22之间。第2非磁性层42设置于第2磁性层22与第3磁性层23之间。第3非磁性层43设置于第1磁极31与第1磁性层21之间。第4非磁性层44设置于第3磁性层23与第2磁极32之间。
第1非磁性层41例如可以与第1磁性层21和第2磁性层22相接。第2非磁性层42例如可以与第2磁性层22和第3磁性层23相接。第3非磁性层43例如可以与第1磁极31和第1磁性层21相接。第4非磁性层44例如可以与第3磁性层23和第2磁极32相接。
如图1的(a)所示，在本例中，从第1磁性层21向第2磁性层22的第1方向D1相对于第1磁极31的介质对置面30F倾斜。第1方向D1对应于层叠体20的层叠方向。
将相对于第1方向D1垂直且沿着第1磁极31的介质对置面30F的方向设为第2方向D2。第2方向D2例如是Y轴方向(跨轨道方向)。
如图1的(b)所示，将沿着第2方向D2的第1磁极31的长度设为第1磁极长度w1。将沿着第2方向D2的第2磁极32的长度设为第2磁极长度w2。这些长度也可以是宽度。第1磁极长度w1比第2磁极长度w2短。
实用上，第1磁极长度w1可以设为第1磁极31的X轴方向的中心位置处的、第1磁极31的沿着第2方向D2(Y轴方向)的长度。实用上，第2磁极长度w2可以设为第2磁极32的X轴方向的中心位置处的、第2磁极32的沿着第2方向D2(Y轴方向)的长度。
通过第1磁极长度w1比第2磁极长度w2短，来自第1磁极31的磁场容易进入第2磁极32，第2磁极32容易作为尾随屏蔽件发挥功能。
如图1的(a)所示，将相对于第1方向D1垂直的1个方向设为第3方向D3。在本例中，第3方向D3与第2方向D2交叉。第3方向D3例如相对于第2方向D2垂直。在本例中，第1方向D1相对于介质对置面30F倾斜，所以，第3方向D3相对于介质对置面30F倾斜。
将沿着第3方向D3的第1磁性层21的长度设为第1磁性层长度L21。将沿着第3方向D3的第2磁性层22的长度设为第2磁性层长度L22。第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。如后述那样，通过这样的长度的关系，在层叠体20中容易获得稳定的振荡。
如图1的(b)所示，向这样的层叠体20供给电流ic。电流ic例如从上述的电路20D供给。如图1的(b)所示，电流ic具有从第1磁性层21向第2磁性层22的朝向。如图1的(a)及图1的(b)所示，伴随于电流ic的电子流je具有从第2磁性层22向第1磁性层21的朝向。
例如，通过阈值以上的电流ic流过层叠体20，层叠体20的磁化振荡。层叠体20例如作为STO(Spin-Torque Oscillator，自旋转矩振荡器)发挥功能。伴随于振荡，从层叠体20产生交流磁场(例如高频磁场)。在层叠体20产生的交流磁场向磁记录介质80施加，辅助向磁记录介质80的写入。例如能够实施MAMR(Microwave Assisted Magnetic Recording，微波辅助磁记录)。
在磁头110中，第1磁性层21及第2磁性层22例如作为振荡层发挥功能。第3磁性层23作为自旋注入层发挥功能。第3磁性层23的磁化不固定为特定的方向。在动作中，第3磁性层23的磁化的朝向可变化。
例如，在第1磁极31反射了的自旋转矩作用于第1磁性层21。例如，来自第3磁性层23的透过的自旋转矩注入第2磁性层22。在第1磁性层21及第2磁性层22中，产生彼此反向的磁化，认为这些磁化容易稳定地振荡。
以下，对层叠体20中的振荡的举动的例子进行说明。
图3是例示参考例的磁头的特性的图表。
图3的横轴是在层叠体20流动的电流密度Jc。纵轴是振荡强度OS(相对值)。在图3中例示的第1构成CF1及第2构成CF2中，层叠体20是包括1个振荡层和1个自旋注入层的一般的STO。第1构成CF1示出了层叠体20未设置于主磁极与尾随屏蔽件之间的情况下的测定结果，对应于层叠体20单体的特性。第2构成CF2对应于与第1构成CF1相同的层叠体20设置于主磁极与尾随屏蔽件之间的情况下的测定结果。
如图3所示，在层叠体20未设置于主磁极与尾随屏蔽件之间的第1构成CF1中，以低电流密度Jc产生振荡。相对于此，得知了：在层叠体20设置于主磁极与尾随屏蔽件之间的第2构成CF2中，即便使电流密度Jc变高，也无法获得足够的振荡。
在层叠体20设置于主磁极与尾随屏蔽件之间的第2构成CF2中无法获得足够的振荡，认为这是因为层叠体20的振荡层的磁化与主磁极或尾随屏蔽件的磁化相互作用。主磁极的跨轨道方向的宽度比尾随屏蔽件的跨轨道方向的宽度小。因此，认为主磁极的磁化容易受到层叠体20的磁化的影响。例如，主磁极的磁化有可能与层叠体20的磁化谐振。另一方面，尾随屏蔽件的尺寸大，所以，尾随屏蔽件中的来自层叠体20的影响小，认为可以忽略。
在主磁极的磁化与层叠体20的磁化谐振的情况下，通过利用谐振，能够使层叠体20中的振荡稳定化。另一方面，在尾随屏蔽件中不产生谐振的情况下，从层叠体20给尾随屏蔽件的磁化带来的影响成为噪声。
因此，通过在使从层叠体20给尾随屏蔽件的磁化带来的影响变小的同时、使从层叠体20给主磁极的磁化带来的影响变大，容易在抑制噪声的同时获得稳定的振荡。
图4的(a)及图4的(b)是例示磁头的示意性剖视图。
图4的(a)对应于实施方式的磁头110。在磁头110中，第1磁性层21的尺寸(第1磁性层长度L21，参照图1的(a))比第2磁性层22的尺寸(第2磁性层长度L22，参照图1的(a))大。图4的(b)对应于参考例的磁头118。在磁头118中，第1磁性层21的尺寸与第2磁性层22的尺寸相同。例如，如图4的(a)及图4的(b)所示，第1磁性层21的磁化21M与第2磁性层22的磁化22M反平行。
如图4的(b)所示，第1磁性层21的影响下的磁场31M在第1磁极31产生。第2磁性层22的影响下的磁场32M在第2磁极32产生。在参考例的磁头118中，由于第1磁性层21的尺寸与第2磁性层22的尺寸相同，所以，磁场31M与磁场32M实质上相同。
相对于此，如图4的(a)所示，在第1磁性层21的尺寸比第2磁性层22的尺寸大的磁头110的情况下，第1磁性层21的影响下的磁场31M变大，第2磁性层22的影响下的磁场32M小或者实质上不产生。
这样，在实施方式的磁头110中，通过使第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长，能够使第1磁极31中的磁场31M变大。并且，能够抑制第2磁极32中的磁场32M。由此，能够使第1磁极31与层叠体20的相互作用变大。能够抑制在第2磁极32中产生的噪声。
在实施方式中，在层叠体20中容易获得稳定的振荡。由此，能够实施稳定的MAMR。根据实施方式，能够提供一种能够提高记录密度的磁头。
在实施方式中，第1非磁性层41例如包含选自由Ru、Ir、Ta及W构成的组的至少1个。将沿着第1方向D1的第1非磁性层41的厚度设为第1非磁性层厚度t41(参照图1的(b))。在实施方式中，第1非磁性层厚度t41例如是0.2nm以上且3nm以下。通过这样的构成，第1磁性层21及第2磁性层22容易反铁磁耦合。
通过第1磁性层21及第2磁性层22反铁磁耦合，例如，从层叠体20产生的交流磁场的垂直成分(沿着Z轴方向的成分)受到抑制。另一方面，交流磁场的面内成分(沿着X-Y平面的成分)增强。在实施方式中，通过从层叠体20产生的交流磁场的垂直成分(沿着Z轴方向的成分)受到抑制，例如SNR提高。
在实施方式中，第1磁性层21的磁厚度可以与第2磁性层22的磁厚度实质上相同。例如，沿着第1方向D1的第1磁性层21的厚度(第1磁性层厚度t21)与第1磁性层21的饱和磁化的第1积，可以同沿着第1方向D1的第2磁性层22的厚度(第2磁性层厚度t22)与第2磁性层22的饱和磁化的第2积实质上相同。例如，第1积可以是第2积的0.8倍以上且1.25倍以下。
例如，第2磁性层厚度t22可以是第1磁性层厚度t21的0.8倍以上且1.25倍以下。
在实施方式中，第1磁性层厚度t21例如是5nm以上且15nm以下。在1例中，第1磁性层厚度t21例如是8nm以上且10nm以下。第2磁性层厚度t22例如是5nm以上且15nm以下。在1例中，第2磁性层厚度t22例如是8nm以上且10nm以下。
将沿着第1方向D1的第3磁性层23的厚度设为第3磁性层厚度t23(参照图1的(b))。第3磁性层厚度t23例如比第1磁性层厚度t21薄，且比第2磁性层厚度t22薄。第3磁性层厚度t23例如是第1磁性层厚度t21的0.7倍以下，且是第2磁性层厚度t22的0.7倍以下。第3磁性层厚度t23例如是1nm以上且6nm以下。第3磁性层厚度t23例如也可以是1nm以上且5nm以下。
将沿着第1方向D1的第2非磁性层42的厚度设为第2非磁性层厚度t42(参照图1的(b))。第2非磁性层厚度t42例如是1nm以上且5nm以下。将沿着第1方向D1的第3非磁性层43的厚度设为第3非磁性层厚度t43(参照图1的(b))。第3非磁性层厚度t43例如是1nm以上且5nm以下。将沿着第1方向D1的第4非磁性层44的厚度设为第4非磁性层厚度t44(参照图1的(b))。第4非磁性层厚度t44例如是1nm以上且5nm以下。通过这样的厚度，例如，层间的自旋传导变得容易。例如，第3磁性层23的磁化的变化变得容易。例如，容易获得稳定的振荡。
在实施方式中，第1磁性层21包含Fe、Co及Ni中的至少1个。第2磁性层22包含Fe、Co及Ni中的至少1个。第3磁性层23包含Fe、Co及Ni中的至少1个。这些磁性层例如具有正的自旋极化。
在实施方式中，第2非磁性层42及第3非磁性层43例如包含选自由Cu、Au及Ag构成的组的至少1个。在第2非磁性层42及第3非磁性层43中，例如获得高的自旋透过率。例如，容易获得稳定的振荡。
在实施方式中，第4非磁性层44例如包含选自由Ta、Ru、Ir及W构成的组的至少1个。在第4非磁性层44中，例如能够获得抑制自旋传导的效果。例如，容易获得稳定的振荡。
在磁头110中，第1方向D1与介质对置面30F之间的角度θ1(参照图1的(a))例如可以是10度以上且30度以下。
图5的(a)及图5的(b)是例示第1实施方式的磁头的示意图。
图5的(a)是剖视图。图5的(b)是从图5的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。
如图5的(a)所示，磁头111的记录部60也包括第1磁极31、第2磁极32、以及设置于第1磁极31与第2磁极32之间的层叠体20。如图5的(a)及图5的(b)所示，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第3非磁性层43。第2磁性层22设置于第1磁性层21与第2磁极32之间。第3磁性层23设置于第2磁性层22与第2磁极32之间。第1非磁性层41设置于第1磁性层21与第2磁性层22之间。第2非磁性层42设置于第2磁性层22与第3磁性层23之间。第3非磁性层43设置于第1磁极31与第1磁性层21之间。例如，第3磁性层23可以与第2磁极32相接。
在磁头111中，第1磁性层21包含Fe、Co及Ni中的至少1个。第2磁性层22包含Fe、Co及Ni中的至少1个。第3磁性层23包含：包括Fe、Co及Ni中的至少1个的第1元素和包括选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的组的至少1个的第2元素。第1磁性层21及第2磁性层22不包含上述的第2元素。或者，第1磁性层21及第2磁性层22中的第2元素的浓度比第3磁性层23中的第2元素的浓度低。
例如，第1磁性层21及第2磁性层22具有正的自旋极化。第3磁性层23具有负的自旋极化。
作为磁头111中的上述以外的构成，可以适用关于磁头110已进行说明的构成。例如，第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。在磁头111中，也能够获得稳定的振荡。
例如，如图5的(b)所示，向层叠体20供给电流ic。电流ic从电路20D(参照图2)供给。电流ic具有从第1磁性层21向第2磁性层22的朝向。伴随于电流ic的电子流je具有从第2磁性层22向第1磁性层21的朝向。
图6是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
如图6所示，在实施方式的磁头112中，第1方向D1(层叠方向)沿着介质对置面30F。在磁头112中，也是例如第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。磁头112中的除此以外的构成可以与磁头110是同样的。
图7是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
如图7所示，在实施方式的磁头113中，第1方向D1(层叠方向)沿着介质对置面30F。在磁头113中，也是例如第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。磁头113中的除此以外的构成可以与磁头111是同样的。
图8是例示第1实施方式的磁头的示意性俯视图。
图8对应于从图1的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。如图8所示，在实施方式的磁头114中，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第4非磁性层44。如图8所示，第3方向D3沿着第2方向D2(Y轴方向，跨轨道方向)。沿着第3方向D3的第1磁性层21的第1磁性层长度L21比沿着第3方向D3的第2磁性层22的第2磁性层长度L22长。磁头114中的除此以外的构成可以与磁头110是同样的。
图9是例示第1实施方式的磁头的示意性俯视图。
图9对应于从图5的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。如图9所示，在实施方式的磁头115中，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第3非磁性层43。如图9所示，第3方向D3沿着第2方向D2(Y轴方向，跨轨道方向)。沿着第3方向D3的第1磁性层21的第1磁性层长度L21比沿着第3方向D3的第2磁性层22的第2磁性层长度L22长。磁头115中的除此以外的构成可以与磁头111是同样的。
在磁头112～115中，也能够获得稳定的振荡。
(第2实施方式)
图10的(a)及图10的(b)是例示第2实施方式的磁头的示意图。
图10的(a)是剖视图。图10的(b)是从图10的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。
如图10的(a)所示，实施方式的磁头120也包括第1磁极31、第2磁极32、以及设置于第1磁极31与第2磁极32之间的层叠体20。在磁头120中，层叠体20所包含的多个层的顺序与磁头110中的多个层的顺序不同。磁头120中的除此以外的构成可以与磁头110的构成是同样的。
如图10的(a)及图10的(b)所示，在磁头120中，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第4非磁性层44。第2磁性层22设置于第1磁极31与第1磁性层21之间。第3磁性层23设置于第1磁极31与第2磁性层22之间。第1非磁性层41设置于第2磁性层22与第1磁性层21之间。第2非磁性层42设置于第3磁性层23与第2磁性层22之间。第3非磁性层43设置于第1磁性层21与第2磁极32之间。第4非磁性层44设置于第1磁极31与第3磁性层23之间。
如图10的(b)所示，向层叠体20供给电流ic。电流ic从电路20D(参照图2)供给。电流ic具有从第1磁性层21向第2磁性层22的朝向。伴随于电流ic的电子流je具有从第2磁性层22向第1磁性层21的朝向。
例如，在第2磁极32反射了的自旋转矩作用于第1磁性层21。例如，来自第3磁性层23的透过的自旋转矩注入第2磁性层22。在第1磁性层21及第2磁性层22中，产生彼此反向的磁化，认为这些磁化容易稳定地振荡。第1磁性层21及第2磁性层22例如作为振荡层发挥功能。第3磁性层23作为自旋注入层发挥功能。第3磁性层23的磁化不固定为特定的方向。在磁头120中，能够实施MAMR。
将从第2磁性层22向第1磁性层21的方向设为第1方向D1。将相对于第1方向D1垂直且沿着第1磁极31的介质对置面30F的方向设为第2方向D2。第2方向D2例如是Y轴方向(跨轨道方向)。如图10的(b)所示，沿着第2方向D2的第1磁极31的第1磁极长度w1比沿着第2方向D2的第2磁极32的第2磁极长度w2短。
如图10的(a)所示，将相对于第1方向D1垂直的1个方向设为第3方向D3。在本例中，第3方向D3与第2方向D2交叉。在本例中，第1方向D1相对于介质对置面30F倾斜。第3方向D3相对于介质对置面30F倾斜。沿着第3方向D3的第2磁性层22的第2磁性层长度L22比沿着第3方向D3的第1磁性层21的第1磁性层长度L21长。
通过这样的构成，能够使第1磁极31中的磁场31M变大。并且，能够抑制第2磁极32中的磁场32M。由此，能够使第1磁极31与层叠体20的相互作用变大。能够抑制在第2磁极32中产生的噪声。
在实施方式中，在层叠体20中容易获得稳定的振荡。由此，能够实施稳定的MAMR。根据实施方式，能够提供一种能够提高记录密度的磁头。
在磁头120中，能够适用关于磁头110已进行说明的构成。例如，在磁头120中，第1非磁性层41包含选自由Ru、Ir、Ta及W构成的组的至少1个。沿着第1方向D1的第1非磁性层41的第1非磁性层厚度t41(参照图10的(b))例如是0.2nm以上且3nm以下。通过第1磁性层21及第2磁性层22反铁磁耦合，例如，基于第1磁性层21的磁化的磁场与基于第2磁性层22的磁化的磁场实质上消除。由此，从层叠体20产生的交流磁场的垂直成分(沿着Z轴方向的成分)受到抑制。另一方面，交流磁场的面内成分(沿着X-Y平面的成分)增强。在实施方式中，通过从层叠体20产生的交流磁场的垂直成分(沿着Z轴方向的成分)受到抑制，例如SNR提高。
图11的(a)及图11的(b)是例示第2实施方式的磁头的示意图。
图11的(a)是剖视图。图11的(b)是从图11的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。
如图11的(a)所示，磁头121的记录部60也包括第1磁极31、第2磁极32、以及设置于第1磁极31与第2磁极32之间的层叠体20。如图11的(a)及图11的(b)所示，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第3非磁性层43。第2磁性层22设置于第1磁性层21与第2磁极32之间。第3磁性层23设置于第2磁性层22与第2磁极32之间。第1非磁性层41设置于第1磁性层21与第2磁性层22之间。第2非磁性层42设置于第2磁性层22与第3磁性层23之间。第3非磁性层43设置于第1磁极31与第1磁性层21之间。例如，第3磁性层23可以与第2磁极32相接。
在磁头121中，第1磁性层21包含Fe、Co及Ni中的至少1个。第2磁性层22包含Fe、Co及Ni中的至少1个。第3磁性层23包含：包括Fe、Co及Ni中的至少1个的第1元素和包括选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的组的至少1个的第2元素。第1磁性层21及第2磁性层22不包含上述的第2元素。或者，第1磁性层21及第2磁性层22中的第2元素的浓度比第3磁性层23中的第2元素的浓度低。
例如，第1磁性层21及第2磁性层22具有正的自旋极化。第3磁性层23具有负的自旋极化。
作为磁头121中的上述以外的构成，可以适用关于磁头120已进行说明的构成。例如，第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。在磁头121中，也能够获得稳定的振荡。
例如，如图11的(b)所示，向层叠体20供给电流ic。电流ic从电路20D(参照图2)供给。电流ic具有从第1磁性层21向第2磁性层22的朝向。伴随于电流ic的电子流je具有从第2磁性层22向第1磁性层21的朝向。
图12是例示第2实施方式的磁头的示意性剖视图。
如图12所示，在实施方式的磁头122中，第1方向D1(层叠方向)沿着介质对置面30F。在磁头122中，也是例如第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。磁头122中的除此以外的构成可以与磁头120是同样的。
图13是例示第2实施方式的磁头的示意性剖视图。
如图13所示，在实施方式的磁头123中，第1方向D1(层叠方向)沿着介质对置面30F。在磁头123中，也是例如第1磁性层长度L21比第2磁性层长度L22长。磁头123中的除此以外的构成可以与磁头121是同样的。
图14是例示第2实施方式的磁头的示意性俯视图。
图14对应于从图10的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。如图14所示，在实施方式的磁头124中，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第4非磁性层44。如图14所示，第3方向D3沿着第2方向D2(Y轴方向，跨轨道方向)。沿着第3方向D3的第1磁性层21的第1磁性层长度L21比沿着第3方向D3的第2磁性层22的第2磁性层长度L22长。磁头124中的除此以外的构成可以与磁头120是同样的。
图15是例示第2实施方式的磁头的示意性俯视图。
图15对应于从图11的(a)的箭头AR1观察到的俯视图。如图15所示，在实施方式的磁头125中，层叠体20包括第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第3非磁性层43。如图15所示，第3方向D3沿着第2方向D2(Y轴方向，跨轨道方向)。沿着第3方向D3的第1磁性层21的第1磁性层长度L21比沿着第3方向D3的第2磁性层22的第2磁性层长度L22长。磁头125中的除此以外的构成可以与磁头121是同样的。
在磁头122～125中，也能够获得稳定的振荡。
在磁头111～115及磁头120～125中，对第1磁性层21～第3磁性层23及第1非磁性层41～第3非磁性层43，也可以适用关于磁头110已进行说明的构成。
例如，在磁头111～115及磁头120～125中，第1磁性层21的磁厚度可以是第2磁性层22的磁厚度的0.8倍以上且1.25倍以下。例如，第2磁性层厚度t22可以是第1磁性层厚度t21的0.8倍以上且1.25倍以下。第1磁性层厚度t21例如是5nm以上且15nm以下。第2磁性层厚度t22例如是5nm以上且15nm以下。
第3磁性层厚度t23例如比第1磁性层厚度t21薄，且比第2磁性层厚度t22薄。第3磁性层厚度t23例如是第1磁性层厚度t21的0.7倍以下，且是第2磁性层厚度t22的0.7倍以下。第1磁性层21～第3磁性层23包含Fe、Co及Ni中的至少1个。
在磁头111～115及磁头120～125中，第2非磁性层42及第3非磁性层43例如包含选自由Cu、Au及Ag构成的组的至少1个。第2非磁性层厚度t42例如是1nm以上且5nm以下。第3非磁性层厚度t43例如是1nm以上且5nm以下。
实施方式的磁头111～115及120～125也可以与已经说明的电路20D(参照图2)一起使用。实施方式的磁头及电路20D包含于实施方式的磁记录装置210(参照图2)。磁记录装置210也可以包括磁记录介质80。
图16是例示参考例的磁头的示意性俯视图。
如图16所示，在参考例的磁头119中，层叠体20包括磁性层25a、磁性层25b、以及磁性层25c。磁性层25b设置于第1磁极31与磁性层25a之间。磁性层25c设置于磁性层25a与第2磁极32之间。在第1磁极31与磁性层25b之间，设置非磁性层45a。在磁性层25b与磁性层25a之间，设置非磁性层45b。在磁性层25a与磁性层25c之间，设置非磁性层45c。在磁性层25c与第2磁极32之间，设置非磁性层45d。在磁头119中，磁性层25a作为振荡层发挥功能。磁性层25b及磁性层25c作为自旋注入层发挥功能。在磁头119中，从磁性层25b及磁性层25c双方来向磁性层25a注入自旋。
以下，对参考例的磁头119与实施方式的磁头120的特性的模拟结果的例子进行说明。在磁头119的模拟的模型中，磁性层25a的厚度是9nm，磁性层25b及磁性层25c各自的厚度是6nm。第1磁极31与第2磁极32之间的距离(记录间隙)是27nm。
在磁头120的模拟的模型中，第1磁性层21的厚度(第1磁性层厚度t21)是9nm，第2磁性层22的厚度(第2磁性层厚度t22)是9nm。第3磁性层23的厚度(第3磁性层厚度t23)是2nm。在磁头120中，第1磁极31与第2磁极32之间的距离(记录间隙)是27nm。
图17是例示磁头的特性的图表。
图17的横轴是X轴方向上的位置DX。0nm的位置DX对应于第1磁极31的X轴方向上的端(与第2磁极32对置的那一侧的端)。图17的纵轴是SN比SNR(signal to noise ratio，信噪比)。在本例中，示出了线记录密度为2800kFCI(Flux Change per Inch，每英寸磁通变化)下的“2T”的记录中的SN比SNR。在图17中，在位置DX是大约10nm以上且大约17.5nm以下的范围内，能够进行实用的记录。
如图17所示，在参考例的磁头119中，在与位置DX相关的实用的范围内，SN比SNR是2以上且4以下的程度。相对于此，在实施方式的磁头120中，在与位置DX相关的实用的范围内，SN比SNR是8以上且9.5以下的程度。这样，在实施方式中，与参考例相比，能够获得高的SN比SNR。
在实施方式中能够获得高的SN比SNR，认为这是因为旋转磁场(交流磁场)的沿着Z轴方向的成分受到抑制。
图18是例示磁头的特性的图表。
图18的横轴是X轴方向上的位置DX。0nm的位置DX对应于第1磁极31的X轴方向上的端(与第2磁极32对置的那一侧的端)。图18的纵轴是记录宽度WW。在本例中，示出了线记录密度为2800kFCI(Flux Change per Inch)下的“2T”的记录中的记录宽度WW。记录宽度WW对应于在记录再现中获得的信号强度为峰值强度的50％以上的范围。
如图18所示，在参考例的磁头119中，在与位置DX相关的实用的范围内，记录宽度WW是66nm以上且68nm以下的程度。相对于此，在实施方式的磁头120中，在与位置DX相关的实用的范围内，记录宽度WW是46nm以上且48nm以下的程度。这样，在实施方式中，与参考例相比，能够获得小的记录宽度WW。
在实施方式中能够获得小的记录宽度WW，认为这是因为旋转磁场(交流磁场)的沿着Z轴方向的成分受到抑制。
以下，对实施方式的磁记录装置210所包含的磁头及磁记录介质80的例子进行说明。以下的说明能够适用于第1实施方式及第2实施方式的磁头(磁头110～115及120～125等)及其变形。
图19是例示实施方式的磁记录装置的示意性立体图。
如图19所示，实施方式的磁头(例如磁头110)与磁记录介质80一起使用。在本例中，磁头110包括记录部60及再现部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，将记录于磁记录介质80的信息再现。
磁记录介质80例如包括介质基板82和设置于介质基板82之上的磁记录层81。磁记录层81的磁化83由记录部60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设置于第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19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。
图20是例示实施方式的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
图20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之上浮起或接触，一边相对于磁记录介质相对地运动。
头滑块159例如具有空气流入侧159A及空气流出侧159B。磁头110配置于头滑块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浮起或接触，一边相对于磁记录介质相对地运动。
图21是例示实施方式的磁记录装置的示意性立体图。
图22的(a)及图22的(b)是例示实施方式的磁记录装置的一部分的示意性立体图。
如图21所示，在实施方式的磁记录装置150中，使用旋转致动器。记录用介质盘180装配于主轴马达180M。记录用介质盘180通过主轴马达180M而向箭头AR的方向旋转。主轴马达180M响应于来自驱动装置控制部的控制信号。本实施方式的磁记录装置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)。对记录介质181，例如使用闪速存储器等非易失性存储器。例如，磁记录装置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的信息的记录及再现。头滑块159设置于薄膜状的悬架154的前端。在头滑块159的前端附近设置实施方式的磁头。
当记录用介质盘180旋转时，基于悬架154的按压压力与在头滑块159的介质对置面(ABS)产生的压力相平衡。头滑块159的介质对置面与记录用介质盘180的表面之间的距离成为预定的浮起量。在实施方式中，头滑块159也可以与记录用介质盘180接触。例如也可以适用接触移动(走行)型。
悬架154连接于臂155(例如致动器臂)的一端。臂155例如具有骨架(bobbin)部等。骨架部保持驱动线圈。在臂155的另一端设置音圈马达156。音圈马达156是线性马达的一种。音圈马达156例如包括驱动线圈及磁路。驱动线圈卷绕于臂155的骨架部。磁路包括永磁体及对置磁轭。在永磁体与对置磁轭之间设置驱动线圈。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2部位。臂155能够通过音圈马达156而旋转及滑动。磁头能够移动到记录用介质盘180的任意的位置。
图22的(a)例示出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22的(b)是例示成为头堆叠组件160的一部分的磁头组件(头万向节组件：HGA)158的立体图。
如图22的(a)所示，头堆叠组件160包括轴承部157、头万向节组件158、以及支承框161。头万向节组件158从轴承部157延伸。支承框161从轴承部157延伸。支承框161的延伸方向与头万向节组件158的延伸方向相反。支承框161支承音圈马达156的线圈162。
如图22的(b)所示，头万向节组件158具有从轴承部157延伸出的臂155和从臂155延伸出的悬架154。
在悬架154的前端设置头滑块159。在头滑块159设置实施方式的磁头。
实施方式的磁头组件(头万向节组件)158包括实施方式的磁头、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及再现用的引线(未图示)。悬架154也可以具有例如用于浮起量调整的加热器用的引线(未图示)。悬架154也可以具有例如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及再现。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节组件158的电极焊盘，与磁头电连接。
实施方式的磁记录装置150包括磁记录介质、实施方式的磁头、可动部、位置控制部、以及信号处理部。可动部设为使磁记录介质和磁头能够以分离或接触的状态相对地移动。位置控制部使磁头对位于磁记录介质的预定记录位置。信号处理部进行使用磁头向磁记录介质的信号的记录及再现。
例如，作为上述的磁记录介质，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节组件158。
实施方式也可以包括以下的技术方案。
(技术方案1)
一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，设置于所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1磁性层；
第2磁性层，设置于所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第3磁性层，设置于所述第2磁性层与所述第2磁极之间；
第1非磁性层，设置于所述第1磁性层与所述第2磁性层之间；
第2非磁性层，设置于所述第2磁性层与所述第3磁性层之间；以及
第3非磁性层，设置于所述第1磁极与所述第1磁性层之间，
沿着第2方向的所述第1磁极的第1磁极长度比沿着所述第2方向的所述第2磁极的第2磁极长度短，该第2方向相对于从所述第1磁性层向所述第2磁性层的第1方向垂直且沿着所述第1磁极的介质对置面，
沿着第3方向的所述第1磁性层的第1磁性层长度比沿着所述第3方向的所述第2磁性层的第2磁性层长度长，该第3方向相对于所述第1方向垂直。
(技术方案2)
根据技术方案1所述的磁头，
所述第3方向与所述第2方向交叉。
(技术方案3)
根据技术方案2所述的磁头，
所述第1方向相对于所述介质对置面倾斜。
(技术方案4)
根据技术方案1所述的磁头，
所述第3方向沿着所述第2方向。
(技术方案5)
根据技术方案1～4中任一项所述的磁头，
所述层叠体还包括设置于所述第3磁性层与所述第2磁极之间的第4非磁性层，
所述第1磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第2磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第3磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个。
(技术方案6)
根据技术方案1～4中任一项所述的磁头，
所述第1磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第2磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第3磁性层包含：包括Fe、Co及Ni中的至少1个的第1元素和包括选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的组的至少1个的第2元素，所述第1磁性层及所述第2磁性层不包含所述第2元素，或者，所述第1磁性层及所述第2磁性层中的所述第2元素的浓度比所述第3磁性层中的所述第2元素的浓度低。
(技术方案7)
根据技术方案6所述的磁头，
所述第3磁性层与所述第2磁极相接。
(技术方案8)
一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，设置于所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1磁性层；
第2磁性层，设置于所述第1磁极与所述第1磁性层之间；
第3磁性层，设置于所述第1磁极与所述第2磁性层之间；
第1非磁性层，设置于所述第2磁性层与所述第1磁性层之间；
第2非磁性层，设置于所述第3磁性层与所述第2磁性层之间；以及
第3非磁性层，设置于所述第1磁性层与所述第2磁极之间，
沿着第2方向的所述第1磁极的第1磁极长度比沿着所述第2方向的所述第2磁极的第2磁极长度短，该第2方向相对于从所述第2磁性层向所述第1磁性层的第1方向垂直且沿着所述第1磁极的介质对置面，
沿着第3方向的所述第2磁性层的第2磁性层长度比沿着所述第3方向的所述第1磁性层的第1磁性层长度长，该第3方向相对于所述第1方向垂直。
(技术方案9)
根据技术方案8所述的磁头，
所述第3方向与所述第2方向交叉。
(技术方案10)
根据技术方案9所述的磁头，
所述第1方向相对于所述介质对置面倾斜。
(技术方案11)
根据技术方案8所述的磁头，
所述第3方向沿着所述第2方向。
(技术方案12)
根据技术方案8～11中任一项所述的磁头，
所述层叠体还包括设置于所述第1磁极与所述第3磁性层之间的第4非磁性层，
所述第1磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第2磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第3磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个。
(技术方案13)
根据技术方案8～11中任一项所述的磁头，
所述第1磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第2磁性层包含Fe、Co及Ni中的至少1个，
所述第3磁性层包含：包括Fe、Co及Ni中的至少1个的第1元素和包括选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的组的至少1个的第2元素，所述第1磁性层及所述第2磁性层不包含所述第2元素，或者，所述第1磁性层及所述第2磁性层中的所述第2元素的浓度比所述第3磁性层中的所述第2元素的浓度低。
(技术方案14)
根据技术方案13所述的磁头，
所述第3磁性层与所述第1磁极相接。
(技术方案15)
根据技术方案1～14中任一项所述的磁头，
所述第1非磁性层包含选自由Ru、Ir、Ta及W构成的组的至少1个，
沿着所述第1方向的所述第1非磁性层的厚度是0.2nm以上且3nm以下。
(技术方案16)
根据技术方案1～15中任一项所述的磁头，
沿着所述第1方向的所述第1磁性层的第1磁性层厚度与所述第1磁性层的饱和磁化的第1积，是沿着所述第1方向的所述第2磁性层的第2磁性层厚度与所述第2磁性层的饱和磁化的第2积的0.8倍以上且1.25倍以下。
(技术方案17)
根据技术方案1～15中任一项所述的磁头，
所述第3磁性层的沿着所述第1方向的第3磁性层厚度是沿着所述第1方向的所述第1磁性层的第1磁性层厚度的0.7倍以下，且是沿着所述第1方向的所述第2磁性层的第2磁性层厚度的0.7倍以下。
(技术方案18)
根据技术方案17所述的磁头，
所述第2磁性层厚度是所述第1磁性层厚度的0.8倍以上且1.25倍以下。
(技术方案19)
根据技术方案1～17中任一项所述的磁头，
所述第2非磁性层及所述第3非磁性层包含选自由Cu、Au及Ag构成的组的至少1个。
(技术方案20)
一种磁记录装置，具备：
技术方案1～19中任一项所述的磁头；和
电路，
所述电路能够向所述层叠体供给电流，
所述电流具有从所述第1磁性层向所述第2磁性层的朝向。
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装置。
在本申请说明书中，“垂直”及“平行”，不仅仅是严格的垂直及严格的平行，还包括例如制造工序中的偏差等，只要实质上垂直及实质上平行即可。
以上，参照具体例的同时，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于这些具体例。例如，关于磁头所包含的磁极、层叠体、磁性层、非磁性层以及布线等各要素的具体的构成，只要通过本领域技术人员从公知的范围中适当选择而能够同样地实施本发明、获得同样的效果，就包含于本发明的范围内。
将各具体例中的任两个以上的要素在技术上可能的范围内组合而得到的方案，也是只要包含本发明的要旨，就包含于本发明的范围内。
除此之外，本领域技术人员以作为本发明的实施方式所述的磁头及磁记录装置为基础来适当进行设计变更而能够实施的全部的磁头及磁记录装置，也是只要包含本发明的要旨，就属于本发明的范围。
除此之外，需要了解的是，在本发明的思想上的范畴内，对于本领域技术人员来说，能够想到各种变更例及修正例，关于这些变更例及修正例，也属于本发明的范围。
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而提示的，并非意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要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，包含于发明的范围、要旨，并且包含于权利要求书中记载的发明和其等同的范围内。

Claims (10)

1.一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，设置于所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1磁性层；
第2磁性层，设置于所述第1磁性层与所述第2磁极之间；
第3磁性层，设置于所述第2磁性层与所述第2磁极之间；
第1非磁性层，设置于所述第1磁性层与所述第2磁性层之间；
第2非磁性层，设置于所述第2磁性层与所述第3磁性层之间；以及
第3非磁性层，设置于所述第1磁极与所述第1磁性层之间，
沿着第2方向的所述第1磁极的第1磁极长度比沿着所述第2方向的所述第2磁极的第2磁极长度短，该第2方向相对于从所述第1磁性层向所述第2磁性层的第1方向垂直且沿着所述第1磁极的介质对置面，
沿着第3方向的所述第1磁性层的第1磁性层长度比沿着所述第3方向的所述第2磁性层的第2磁性层长度长，该第3方向相对于所述第1方向垂直。
2.根据权利要求1所述的磁头，
所述第3方向与所述第2方向交叉。
3.根据权利要求2所述的磁头，
所述第1方向相对于所述介质对置面倾斜。
4.根据权利要求1所述的磁头，
所述第3方向沿着所述第2方向。
5.一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；以及
层叠体，设置于所述第1磁极与所述第2磁极之间，
所述层叠体包括：
第1磁性层；
第2磁性层，设置于所述第1磁极与所述第1磁性层之间；
第3磁性层，设置于所述第1磁极与所述第2磁性层之间；
第1非磁性层，设置于所述第2磁性层与所述第1磁性层之间；
第2非磁性层，设置于所述第3磁性层与所述第2磁性层之间；以及
第3非磁性层，设置于所述第1磁性层与所述第2磁极之间，
沿着第2方向的所述第1磁极的第1磁极长度比沿着所述第2方向的所述第2磁极的第2磁极长度短，该第2方向相对于从所述第2磁性层向所述第1磁性层的第1方向垂直且沿着所述第1磁极的介质对置面，
沿着第3方向的所述第2磁性层的第2磁性层长度比沿着所述第3方向的所述第1磁性层的第1磁性层长度长，该第3方向相对于所述第1方向垂直。
6.根据权利要求5所述的磁头，
所述第3方向与所述第2方向交叉。
7.根据权利要求6所述的磁头，
所述第1方向相对于所述介质对置面倾斜。
8.根据权利要求5所述的磁头，
所述第3方向沿着所述第2方向。
9.根据权利要求1所述的磁头，
所述第1非磁性层包含选自由Ru、Ir、Ta及W构成的组的至少1个第1元素，
沿着所述第1方向的所述第1非磁性层的厚度是0.2nm以上且3nm以下。
10.一种磁记录装置，具备：
权利要求1～9中任一项所述的磁头；和
电路，
所述电路能够向所述层叠体供给电流，
所述电流具有从所述第1磁性层向所述第2磁性层的朝向。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022182326A (ja) 2021-05-28 2022-12-08 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録装置
JP2022188874A (ja) 2021-06-10 2022-12-22 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録装置
JP2023020022A (ja) * 2021-07-30 2023-02-09 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録装置
US11568891B1 (en) * 2021-11-30 2023-01-31 Headway Technologies, Inc. Magnetic flux guiding device with spin torque oscillator (STO) film having negative spin polarization layers in assisted writing application
JP2023083663A (ja) 2021-12-06 2023-06-16 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録装置
JP2023173965A (ja) 2022-05-27 2023-12-07 株式会社東芝 磁気記録装置

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079081A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Alps Electric Co Ltd 垂直磁気記録薄膜ヘッド及びその主磁極の形成方法
CN1542738A (zh) * 2003-04-28 2004-11-03 株式会社东芝 垂直的磁记录头以及磁盘装置
US20080253034A1 (en) * 2007-03-05 2008-10-16 Tdk Corporation Perpendicular magnetic write head, method of manufacturing the same, and magnetic write system
CN101312044A (zh) * 2007-05-22 2008-11-26 富士通株式会社 磁头和信息存储设备
JP2009070541A (ja) * 2007-08-22 2009-04-02 Toshiba Corp 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
JP2010040060A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Toshiba Corp 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
CN101751932A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 日立环球储存科技荷兰有限公司 垂直记录磁头及其制造方法、磁盘驱动器
US20110135962A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 Liubo Hong Pmr writer and method of fabrication
JP2012014791A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Toshiba Corp 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
TW201528265A (zh) * 2013-10-22 2015-07-16 Univ Tohoku 磁阻效應元件及磁性記憶體
US20170186450A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording and reproducing device
US20170236537A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording head and magnetic recording and reproducing device
US10121497B1 (en) * 2017-10-12 2018-11-06 Tdk Coporation Magnetic recording head with spin torque oscillator layers satisfying width, thickness and angle relationship formulas
CN109427349A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 株式会社东芝 磁头以及具备该磁头的盘装置
JP2020030871A (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
CN110875061A (zh) * 2018-09-04 2020-03-10 株式会社东芝 磁头及磁记录再现装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7616412B2 (en) 2006-07-21 2009-11-10 Carnegie Melon University Perpendicular spin-torque-driven magnetic oscillator
JP2008277586A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 Toshiba Corp 磁気素子、磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
KR20080108016A (ko) 2007-06-07 2008-12-11 가부시끼가이샤 도시바 자기 기록 헤드 및 자기 기록 장치
JP5268289B2 (ja) 2007-06-07 2013-08-21 株式会社東芝 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
JP2010040126A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Toshiba Corp 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
WO2011052021A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 株式会社 東芝 磁気記録装置
JP5059924B2 (ja) 2010-09-16 2012-10-31 株式会社日立製作所 スピントルク発振器、並びにそれを搭載した磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
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
JP2012203916A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Toshiba Corp 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
JP2012226799A (ja) * 2011-04-18 2012-11-15 Toshiba Corp 磁気記録ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置
JP6000866B2 (ja) * 2013-01-31 2016-10-05 株式会社日立製作所 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
US9001465B1 (en) * 2014-04-16 2015-04-07 HGST Netherlands B.V. Microwave-assisted magnetic recording head
JP2016207241A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 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
JP6130886B2 (ja) 2015-09-16 2017-05-17 株式会社東芝 磁気素子及び記憶装置
JP2018147540A (ja) * 2017-03-08 2018-09-20 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
JP7159085B2 (ja) * 2019-03-11 2022-10-24 株式会社東芝 磁気記録装置及び磁気ヘッド
JP7319505B2 (ja) 2019-09-06 2023-08-02 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録装置
JP7319603B2 (ja) 2019-09-06 2023-08-02 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079081A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Alps Electric Co Ltd 垂直磁気記録薄膜ヘッド及びその主磁極の形成方法
CN1542738A (zh) * 2003-04-28 2004-11-03 株式会社东芝 垂直的磁记录头以及磁盘装置
US20080253034A1 (en) * 2007-03-05 2008-10-16 Tdk Corporation Perpendicular magnetic write head, method of manufacturing the same, and magnetic write system
CN101312044A (zh) * 2007-05-22 2008-11-26 富士通株式会社 磁头和信息存储设备
JP2009070541A (ja) * 2007-08-22 2009-04-02 Toshiba Corp 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
JP2010040060A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Toshiba Corp 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
CN101751932A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 日立环球储存科技荷兰有限公司 垂直记录磁头及其制造方法、磁盘驱动器
US20110135962A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 Liubo Hong Pmr writer and method of fabrication
JP2012014791A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Toshiba Corp 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置
TW201528265A (zh) * 2013-10-22 2015-07-16 Univ Tohoku 磁阻效應元件及磁性記憶體
US20170186450A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording and reproducing device
US20170236537A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording head and magnetic recording and reproducing device
CN109427349A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 株式会社东芝 磁头以及具备该磁头的盘装置
US10121497B1 (en) * 2017-10-12 2018-11-06 Tdk Coporation Magnetic recording head with spin torque oscillator layers satisfying width, thickness and angle relationship formulas
JP2020030871A (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 株式会社東芝 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置
CN110875061A (zh) * 2018-09-04 2020-03-10 株式会社东芝 磁头及磁记录再现装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘荣林;张振刚;王海波;吕云山;赵崇亮;陶鹏;郭科峰;: "层间磁耦合对垂直磁记录介质读写性能的影响", 信息记录材料, no. 05 *
许小勇;钱丽洁;胡经国;: "铁磁多层膜中的力致磁电阻效应", 物理学报, no. 03 *

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Publication number Publication date
US20220005497A1 (en) 2022-01-06
CN113889152B (zh) 2024-03-22
JP7383576B2 (ja) 2023-11-20
US11398244B2 (en) 2022-07-26
JP2022012263A (ja) 2022-01-17

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