CN114550754A - 磁头及磁记录装置 - Google Patents

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CN114550754A CN202110947763.7A CN202110947763A CN114550754A CN 114550754 A CN114550754 A CN 114550754A CN 202110947763 A CN202110947763 A CN 202110947763A CN 114550754 A CN114550754 A CN 114550754A
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岩崎仁志
成田直幸
首藤浩文
高岸雅幸
永泽鹤美
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
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Abstract

提供能够进行稳定的动作的磁头及磁记录装置。根据实施方式，磁头包括第1磁极、第2磁极、及层叠体。层叠体包括第1磁性部件、设置于第1磁性部件与第2磁极之间的第2磁性部件、及设置于第1磁性部件与第2磁性部件之间且包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个的第1层。第1磁性部件包括多个第1磁性区域和第1非磁性区域。第1非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。多个第1磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。第1层的沿着第1方向的厚度比第1非磁性区域的沿着第1方向的厚度厚。

Description

磁头及磁记录装置
本申请以日本专利申请2020-192364(申请日2020年11月19日)为基础，根据该申请而享受优先的利益。本申请通过参照该申请而包括该申请的内容的全部。
技术领域
本发明的实施方式一般而言涉及磁头及磁记录装置。
背景技术
在磁记录装置中，设置使用了包括磁性层的层叠体的磁头。在磁记录装置中，期望稳定的动作。
发明内容
本发明的实施方式提供能够进行稳定的动作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、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磁性部件、设置于所述第1磁性部件与所述第2磁极之间的第2磁性部件、及设置于所述第1磁性部件与所述第2磁性部件之间且包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个的第1层。所述第1磁性部件包括多个第1磁性区域和第1非磁性区域。从所述多个第1磁性区域中的1个向所述多个第1磁性区域中的另外1个的方向沿着从所述第1磁极向所述第2磁极的第1方向。所述第1非磁性区域处于所述多个第1磁性区域中的所述1个与所述多个第1磁性区域中的所述另外1个之间。所述第1非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。所述多个第1磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。所述第1层的沿着所述第1方向的第1层厚度比所述第1非磁性区域的沿着所述第1方向的第1非磁性区域厚度厚。
根据上述构成的磁头，能够提供能够进行稳定的动作的磁头及磁记录装置。
附图说明
图1(a)及图1(b)是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
图2是例示实施方式的磁记录装置的示意性剖视图。
图3是例示磁头的特性的坐标图。
图4是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
图5是例示第1实施方式的磁头的一部分的示意性剖视图。
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实施方式的磁头的一部分的示意性剖视图。
图8是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
图9是例示实施方式的磁头的示意性立体图。
图10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11是例示实施方式的磁记录装置的示意性立体图。
图12(a)及图12(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～第3磁性部件，21M、22M、23M…第1、第2、第3磁性区域，21N、22N、23N…第1、第2、第3非磁性区域，25b…第2磁极侧磁性层，30D…记录电路，30F…磁极面，30c…线圈，30i…绝缘部，31…第1磁极，32…第2磁极，33…屏蔽件，41～44…第1～第4层，60…记录部，70…再现部，71…磁再现元件，72a、72b…第1、第2再现屏蔽件，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…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，C1、C2…第1、第2线圈端子，D1…方向，Id…电流，Iw…记录电流，RMR…MR比，T1、T2…第1、第2端子，W1、W2…第1、第2布线，je…电子流，t41…第1层厚度，tM1、tM2、tM3…第1、第2、第3磁性区域厚度，tN1、tN2、tN3…第1、第2、第3非磁性区域厚度。
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，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与现实相同。即使在表示相同部分的情况下，也存在根据附图而以互相的尺寸、比率不同的方式表示的情况。
在本申请说明书和各图中，对于与关于已经出现的图在前描述过的要素同样的要素，标注同一标号，适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1(a)及图1(b)是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
图2是例示实施方式的磁记录装置的示意性剖视图。
如图2所示，第1实施方式的磁记录装置210包括磁头110和电路20D。例如，在磁头110设置记录部60。如后所述，磁头110也可以包括再现部。
磁记录装置210也可以包括磁记录介质80。由磁头110的记录部60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的例子后述。
如图1所示，磁头110包括第1磁极31、第2磁极32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。第1磁极31例如是主磁极。第2磁极32例如是尾随屏蔽件。在实施方式中，也可以是，第2磁极32是主磁极，第1磁极31是尾随屏蔽件。以下，设为第1磁极31是主磁极且第2磁极32是尾随屏蔽件。
第1磁极31及第2磁极32例如形成磁路。例如，在第1磁极31设置线圈30c。例如，经由第1线圈端子C1及第2线圈端子C2，例如记录电路30D与线圈30c电连接。从记录电路30D向线圈30c供给记录电流Iw。例如，从第1磁极31产生与向线圈30c流动的记录电流Iw相应的记录磁场。产生的记录磁场的至少一部分去往磁记录介质80。记录磁场的至少一部分向磁记录介质80施加。磁记录介质80中的被施加了记录磁场的部分的磁化的朝向由记录磁场控制。由此，向磁记录介质80记录与记录磁场的朝向相应的信息。例如，记录磁场的至少一部分去往磁记录介质80后，去往第2磁极32。
从第1磁极31向第2磁极32的方向D1例如沿着X轴方向。将相对于X轴方向垂直的1个方向设为Z轴方向。将相对于X轴方向及Z轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
能够向层叠体20供给电流Id。例如，如后所述，经由第1磁极31及第2磁极32而向层叠体20供给电流Id。
在1个例子中，通过电流Id，层叠体20中包含的磁性层的磁化的朝向反转。由此，记录磁场高效地向磁记录介质80施加。在另外的例子中，通过电流Id，层叠体20中包含的磁性层的磁化振荡。由此，例如，实施MAMR(Microwave Assisted Magnetic Recording：微波辅助磁记录)。
如图1(a)所示，例如，在向层叠体20流动了具有从第2磁性部件22向第1磁性部件21的朝向的电流Id时，层叠体20中包含的磁性层的磁化的朝向反转。例如，在向层叠体20流动了具有从第2磁性部件22向第1磁性部件21的朝向的电流Id时，交流磁场从层叠体20出射。例如，在向层叠体20流动了具有从第1磁性部件21向第2磁性部件22的朝向的电子流je时，层叠体20中包含的磁性层的磁化的朝向反转。例如，在向层叠体20流动了具有从第1磁性部件21向第2磁性部件22的朝向的电子流je时，交流磁场从层叠体20出射。
如图2所示，第1磁极31包括磁极面30F。磁极面30F例如是介质相对面。磁极面30F例如是ABS(Air Bearing Surface：空气支承面)。磁极面30F例如与磁记录介质80相对。
例如，相对于磁极面30F垂直的方向对应于Z轴方向。Z轴方向例如是高度方向。X轴方向例如是沿磁道方向。Y轴方向例如是穿磁道方向。
如图2所示，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向层叠体20供给电流Id(例如，直流电流)。
如图2所示，在记录部60中，也可以设置屏蔽件33。在屏蔽件33与第2磁极32之间设置第1磁极31。在屏蔽件33、第1磁极31及第2磁极32的周围设置绝缘部30i。
如图1(a)所示，在磁头110中，层叠体20包括第1磁性部件21、第2磁性部件22、第1层41。第2磁性部件22设置于第1磁性部件21与第2磁极32之间。如后所述，在层叠体20中也可以设置第2层42等其他的层。
第1层41设置于第1磁性部件21与第2磁性部件22之间。第1层41包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。将第1层41中包含的元素(包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个的元素)设为第1元素。第1层41例如是Cr层。第1层41是非磁性层。
将从第1磁性部件21向第2磁性部件22的方向设为第1方向。将第1方向设为X轴方向。第1方向例如沿着图2所例示的方向D1。第1方向(X轴方向)例如对应于层叠方向。第1层41实质上沿着X-Y平面。
如图1(b)所示，第1磁性部件21包括多个第1磁性区域21M和第1非磁性区域21N。从多个第1磁性区域21M中的1个向多个第1磁性区域21M中的另外1个的方向沿着从第1磁极31向第2磁极32的第1方向。第1方向例如可以实质上是X轴方向。
第1非磁性区域21N处于多个第1磁性区域21M中的1个与多个第1磁性区域21M中的另外1个之间。在该例子中，设置多个第1非磁性区域21N。多个第1磁性区域21M中的1个处于多个第1非磁性区域21N中的1个与多个第1非磁性区域21N中的另外1个之间。
多个第1非磁性区域21N包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。将多个第1非磁性区域21N包含的元素(包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个的元素)设为第2元素。多个第1非磁性区域21N例如是Cr层。多个第1磁性区域21M包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。将多个第1磁性区域21M包含的元素(包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个的元素)设为第3元素。多个第1磁性区域21M例如可以包含FeCo合金、FeNi合金或FeCoNi合金等。
如图1(a)所示，在该例子中，层叠体20包括第2层42。第2层42设置于第2磁性部件22与第2磁极32之间。第2层42包含Cu。第2层42例如是Cu层。第2层42是非磁性层。通过设置第2层42，例如，通过从第2磁极32侧注入的极化电子，第2磁性层22的磁化反转为与第2磁极32的磁化的X轴成分相反的朝向。
如图1(a)所示，层叠体20包括第2磁极侧磁性层25b。第2磁极侧磁性层25b设置于第2层42与第2磁极32之间。第2磁极侧磁性层25b包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。第2磁极侧磁性层25b也可以包含与第2磁极32同样的材料。在该情况下，第2磁极侧磁性层25b也可以被视为第2磁极32的一部分。第2层42及第2磁极侧磁性层25b根据需要而设置，也可以省略。第2磁极侧磁性层25b的厚度(例如，沿着X轴方向的长度)优选薄。第2磁极侧磁性层25b的厚度例如为0.15nm以上且3nm以下。
如图1(a)所示，层叠体20也可以还包括第3层43。第3层43设置于第1磁极31与第1磁性部件21之间。第3层43例如包含选自由Ta、Ru及Cr构成的群的至少1个。第3层43例如作为基底层发挥功能。通过设置第3层43，例如，第1磁极31与第1磁性部件21之间的磁耦合容易实质上被切断。第3层43根据需要而设置，也可以省略。
在实施方式中，在第1磁性部件21中，在包含第3元素(Fe等)的多个第1磁性区域21M之间设置包含第2元素(Cr等)的第1非磁性区域21N。例如，多个第1磁性区域21M和多个第1非磁性区域21N可以交替设置。通过这样的构成，第1磁性部件21能够具有稳定的大的负的自旋极化。
例如，在包含第3元素(Fe等)及第2元素(Cr等)的合金中，互相呈现非固溶的平衡状态。在该合金中，存在分离成包含第3元素的区域(例如粒子)和包含第2元素的区域(例如粒子)而混合的倾向。在包含第3元素(Fe等)的区域(例如粒子)小的情况下，容易产生负的自旋极化。例如，Fe与Cr的界面处的负的自旋极化被相加。由此，容易产生负的自旋极化。
另一方面，若施加热等，则自旋极化容易成为正。关于此，可认为原因在于：通过施加热，包含第3元素(Fe等)的区域(例如粒子)变大，进而，包含第3元素的多个区域之间的距离变长。例如，通过Fe粒子变大，正的自旋极化变大。Fe与Cr的界面的量(每单位体积的面积)减少，Fe与Cr的界面处的负的自旋极化减少。
这样，在包含第3元素(例如Fe等)和第2元素(例如Cr)的合金中，在热处理等中自旋极化的极性变化，自旋极化容易成为正。
相对于此，在实施方式中，例如，在包含第3元素(例如Fe等)的2个第1磁性区域21M之间，包含第2元素(例如Cr等)的第1非磁性区域21N交替排列。例如，第1磁性区域21M为层状，第1非磁性区域21N也为层状。由此，即使进行热处理，这些区域也稳定。能够抑制这些区域混合。通过第1磁性区域21M的厚度充分薄，负的自旋极化被维持。第1磁性区域21M与第1非磁性区域21N之间的界面稳定，能够以高的密度存在。通过第1非磁性区域21N的厚度充分薄，相邻的多个第1磁性区域21M的磁化成为一体。由此，例如，第1磁性部件21能够稳定地具有负的自旋极化。同样，第2磁性部件22也能够稳定地具有负的自旋极化。
在实施方式中，这样的第1磁性部件21及第2磁性部件22和第1层41被组合。若向层叠体20供给电流Id，则例如第1磁性部件21例如作为自旋注入层发挥功能。第2磁性部件22的磁化变化(例如振荡)。通过层叠体20中包含的磁性部件的磁化变化(振荡)，产生交流磁场。交流磁场例如是高频磁场。交流磁场向磁记录介质80施加，实施MAMR。
在不设置第3层43的情况或第3层43包含容易自旋扩散的材料(例如包含选自由Co、Ni及Fe构成的群的至少1个和Pt等的材料)的情况下，第1磁性部件21的磁化实质上被固定，第2磁性部件22的磁化变化。在设置第3层43且包含难以自旋扩散的材料(例如选自由Ta、Ru及Cr构成的群的至少1个等)的情况下，第1磁性部件21的磁化及第2磁性部件22的磁化变化。例如，记录磁场高效地向磁记录介质80施加。
第1磁性部件21例如是负的自旋注入层。在该情况下，来自第2磁极32侧的正的自旋注入和来自第1磁性部件21的负的自旋注入重叠。例如，在第1磁性部件21具有正的自旋极化的情况下，来自第2磁极32侧的正的自旋注入和来自第1磁性部件21的正的自旋注入以互相抵消的方式发挥作用。在实施方式中，通过使用如上所述的第1磁性部件21，第2磁性部件22的磁化有效地变化(例如振荡)反转。
在实施方式中，在进行了热处理等后，第1磁性部件21及第2磁性部件22中的磁的特性也稳定，得到高的耐热性。根据实施方式，能够提供能够进行稳定的动作的磁头。
在实施方式中，例如，将第1磁性部件21的厚度设为厚度t21(参照图1(a))。将第2磁性部件22的厚度设为厚度t22(参照图1(a))。这些厚度是沿着层叠方向(是第1方向，例如是X轴方向)的长度。在实施方式中，厚度t21优选比厚度22薄。在图1(a)中，为了使图容易观察，厚度t21被描绘得比厚度t22厚。第1磁性部件21的厚度t21例如为1.5nm以上且4nm以下。第2磁性部件22的厚度t22例如为3nm以上且10nm以下。
如图1(a)所示，将第1层41的沿着第1方向的厚度设为第1层厚度t41。如图1(b)所示，将第1非磁性区域21N的沿着第1方向的厚度设为第1非磁性区域厚度tN1。第1方向是从第1磁性部件21向第2磁性部件22的方向。第1方向是层叠方向。在实施方式中，第1层厚度t41比第1非磁性区域厚度tN1厚。通过第1非磁性区域厚度tN1薄，如上所述，稳定地得到负的自旋极化。例如，第1层厚度t41超过第1非磁性区域厚度tN1的1倍且为16.7倍以下。例如，第1层厚度t41为第1非磁性区域厚度tN1的1.2倍以上且10倍以下。
在实施方式中，第1非磁性区域厚度tN1例如优选为0.15nm以上且0.8nm以下。稳定地得到负的自旋极化。通过第1非磁性区域厚度tN1为0.15nm以上，例如容易得到均匀的膜。通过第1非磁性区域厚度tN1为0.8nm以下，例如能够提高界面的密度，容易得到高的负的MR比。
将多个第1磁性区域21M中的1个的沿着第1方向的厚度设为第1磁性区域厚度tM1。第1磁性区域厚度tM1例如优选为0.15nm以上且0.8nm以下。稳定地得到负的自旋极化。通过第1磁性区域厚度tM1为0.15nm以上，例如容易得到均匀的膜。通过第1磁性区域厚度tM1为0.8nm以下，例如能够提高界面的密度，容易得到高的负的MR比。
在实施方式中，第1层厚度t41例如优选为0.8nm以上且2.5nm以下。第1层厚度t41例如更优选为0.8nm以上且1.2nm以下。
以下，对第1层厚度t41与特性的关系的例子进行说明。
图3是例示磁头的特性的坐标图。
在图3所示的例子中，第2磁性部件22包含NiFe。NiFe具有正的自旋极化。对层叠体20施加沿着X轴方向(参照图1(a))的磁场。图3的横轴是第1层厚度t41。纵轴是MR比RMR。随着第1层厚度t41从4nm减少为1.1nm，负的MR比RMR的绝对值增大。MR比RMR的绝对值的增大意味着自旋转矩效率变好。通过自旋转矩效率变好，例如，第2磁性部件22的磁化的朝向容易通过小的电流而变化。
另一方面，在磁头的制作中，在第1层厚度t41是4nm的情况下，在研磨加工时第1层41难以削除，容易在磁极面30F(例如介质相对面)产生凹凸。在该情况下，通过长时间的使用，头容易损坏。在第1层厚度t41为0.7nm的情况下，MR比实质上为0。关于此，可认为原因在于：在第1层厚度t41为0.7nm的情况下，第1磁性部件21和第2磁性部件22互相强烈地磁耦合，第2磁性部件22的磁化实质上不变化。
因此，第1层厚度t41例如优选为0.8nm以上且2.5nm以下。
第1层厚度t41例如更优选为0.8nm以上且1.2nm以下。例如，RKKY磁头耦合和由界面凹凸引起的平行磁耦合容易以抵消的方式发挥作用。由此，能够抑制第1层41与第1磁性部件21之间的磁耦合。
通过包含Cr等的第1层41的第1层厚度t41为2.5nm以下，例如，研磨变得容易，容易高精度地控制形状。
如已经说明的那样，第1磁性部件21也可以包括多个第1非磁性区域21N。多个第1磁性区域21M中的1个处于多个第1非磁性区域21N中的1个与多个第1非磁性区域21N中的另外1个之间。在实施方式中，多个第1磁性区域21M的数量(即，层叠数)为2以上且20以下。通过多个第1磁性区域21M的数量为2以上，例如，由多个界面实现的MR比RMR的绝对值的增大效果变得明显。在多个第1磁性区域21M的数量为20以上时，MR比RMR的绝对值的增大效果变小。在多个第1磁性区域21M的数量为20以上时，2个磁极之间的距离过度变长，记录密度的提高变得困难。
在实施方式中，多个第1非磁性区域21N中的1个可以与第1层41相接。在另外的例子中，多个第1磁性区域21M中的1个可以与第1层41相接。
以下，对第2磁性部件22的例子进行说明。
在1个例子中，第2磁性部件22包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。第2磁性部件22例如可以包含FeCo合金、FeNi合金或FeCoNi合金等。
图4是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
如图4所示，在实施方式的磁头111中，第2磁性部件22具有多个层的层叠构造。例如，第2磁性部件22具有负的自旋极化。
图5是例示第1实施方式的磁头的一部分的示意性剖视图。
图5示出了磁头111中的第2磁性部件22的例子。如图5所示，在该例子中，第2磁性部件22包括多个第2磁性区域22M和第2非磁性区域22N。从多个第2磁性区域22M中的1个向多个第2磁性区域22M中的另外1个的方向沿着上述的第1方向(层叠方向)。第2非磁性区域22N处于多个第2磁性区域22M中的上述的1个与多个第2磁性区域22M中的上述的另外1个之间。第2非磁性区域22N包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。多个第2磁性区域22M包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。第2磁性部件22也可以包括多个第2非磁性区域22N。多个第2磁性区域22M中的1个处于多个第2非磁性区域22N中的1个与多个第2非磁性区域22N中的另外1个之间。
例如，第2非磁性区域22N的沿着第1方向的第2非磁性区域厚度tN2优选为0.15nm以上且0.8nm以下。多个第2磁性区域22M中的1个的沿着第1方向的第1磁性区域厚度tM2优选为0.15nm以上且0.8nm以下。
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，层叠体20除了第1磁性部件21、第2磁性部件22、第1层41、第2层42、第3层43及第2磁极侧磁性层25b之外，还包括第3磁性部件23及第4层44。
第3磁性部件23设置于第1磁极31与1磁性部件21之间。第4层44设置于第3磁性部件23与第1磁性部件21之间。例如，第3磁性部件23具有负的自旋极化。
图7是例示第1实施方式的磁头的一部分的示意性剖视图。
如图7所示，第3磁性部件23包括多个第3磁性区域23M和第3非磁性区域23N。从多个第3磁性区域23M中的1个向多个第3磁性区域23M中的另外1个的方向沿着第1方向(例如层叠方向)。第3非磁性区域23N处于多个第3磁性区域23M中的上述的1个与多个第3磁性区域23M中的上述的另外1个之间。第3非磁性区域23N包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。多个第3磁性区域23M包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。第3磁性部件23也可以包括多个第3非磁性区域23N。多个第3磁性区域23M中的1个处于多个第3非磁性区域23N中的1个与多个第3非磁性区域23N中的另外1个之间。
例如，第3非磁性区域23N的沿着第1方向的第3非磁性区域厚度tN3优选为0.15nm以上且0.8nm以下。多个第3磁性区域23M中的1个的沿着第1方向的第1磁性区域厚度tM3优选为0.15nm以上且0.8nm以下。
在实施方式中，例如，将第3磁性部件23的厚度设为厚度t23(参照图7)。厚度t23优选为厚度t21以上。厚度t23优选比厚度t22薄。厚度t22例如为1.5nm以上且4nm以下。
第4层44例如包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个。
以下，对与实施方式的磁头及磁记录装置相关的一些例子进行说明。
图8是例示第1实施方式的磁头的示意性剖视图。
如图8所示，从第1磁极31向第2磁极32的方向D1也可以相对于X轴方向倾斜。方向D1对应于层叠体20的层叠方向(第1方向)。X轴方向沿着第1磁极31的磁极面30F。将方向D1与磁极面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也可以是0度。
图9是例示实施方式的磁头的示意性立体图。
如图9所示，磁头110例如包括记录部60及再现部70。由磁头110的记录部60向磁记录介质80记录信息。由再现部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再现屏蔽件72a、第2再现屏蔽件72b及磁再现元件71。磁再现元件71设置于第1再现屏蔽件72a与第2再现屏蔽件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9所示，磁记录介质80向介质移动方向85的方向相对于磁头110相对地移动。由磁头110在任意的位置处控制与磁记录层81的磁化83对应的信息。由磁头110在任意的位置处将与磁记录层81的磁化83对应的信息再现。
图10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10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80上浮起或接触，一边相对于磁记录介质80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上浮起或接触，一边相对于磁记录介质相对地运动。
图11是例示实施方式的磁记录装置的示意性立体图。
如图11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对来自驱动装置控制部的控制信号进行响应。本实施方式的磁记录装置150也可以包括多个记录用介质盘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)。对于记录介质181，例如使用快闪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进行向记录用介质盘180记录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(例如磁头110)。
若记录用介质盘180旋转，则基于悬架154的压靠压力和在头滑块159的介质相对面(ABS)产生的压力平衡。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，也可以应用接触行走型。
悬架154连接于臂155(例如致动器臂)的一端。臂155例如具有线轴部等。线轴部保持驱动线圈。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。驱动线圈缠绕于臂155的线轴部。磁路包括永久磁铁及相对磁轭。在永久磁铁与相对磁轭之间设置驱动线圈。悬架154具有一端和另一端。磁头(例如磁头110)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2处。臂155能够通过音圈马达156而旋转及滑动。磁头能够向记录用介质盘180的任意的位置移动。
图12(a)及图12(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。
图12(a)例示了磁记录装置的一部分的构成，是头堆组件160的放大立体图。
图12(b)是例示成为头堆组件160的一部分的磁头组件(头万向节组件：HGA)158的立体图。
如图12(a)所示，头堆组件160包括轴承部157、头万向节组件158及支承框架161。头万向节组件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的延伸方向与头万向节组件158的延伸方向相反。支承框架161支承音圈马达156的线圈162。
如图12(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(例如磁头110)。
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(例如磁头110)、设置有磁头的头滑块159、悬架154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例如也可以具有用于浮起量调整的加热器用的引线(未图示)。悬架154也可以具有用于例如振荡元件用等的引线(未图示)。这些引线和设置于磁头的多个电极被电连接。
在磁记录装置150中，设置信号处理部190。信号处理部190使用磁头来进行向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、位置控制部及信号处理部。可动部能够使磁记录介质和磁头以分离或接触的状态相对移动。位置控制部，将磁头向磁记录介质的预定记录位置对位的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；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磁性部件；
第2磁性部件，设置于所述第1磁性部件与所述第2磁极之间；及
第1层，设置于所述第1磁性部件与所述第2磁性部件之间，包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述第1磁性部件包括多个第1磁性区域和第1非磁性区域，
从所述多个第1磁性区域中的1个向所述多个第1磁性区域中的另外1个的方向沿着从所述第1磁极向所述第2磁极的第1方向，
所述第1非磁性区域处于所述多个第1磁性区域中的所述1个与所述多个第1磁性区域中的所述另外1个之间，
所述第1非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述多个第1磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个，
所述第1层的沿着所述第1方向的第1层厚度比所述第1非磁性区域的沿着所述第1方向的第1非磁性区域厚度厚。
(技术方案2)
根据技术方案1所述的磁头，
所述第1层厚度超过所述第1非磁性区域厚度的1倍且为16.7倍以下。
(技术方案3)
根据技术方案2所述的磁头，
所述第1层厚度为0.8nm以上且2.5nm以下。
(技术方案4)
根据技术方案2所述的磁头，
所述第1层厚度为0.8nm以上且1.2nm以下。
(技术方案5)
根据技术方案2～4中任一项所述的磁头，
第1非磁性区域厚度为0.15nm以上且0.8nm以下。
(技术方案6)
根据技术方案1～5中任一项所述的磁头，
所述多个第1磁性区域中的所述1个的沿着所述第1方向的第1磁性区域厚度为0.15nm以上且0.8nm以下。
(技术方案7)
根据技术方案1～6中任一项所述的磁头，
所述第1磁性部件包括多个所述第1非磁性区域，
所述多个第1磁性区域中的1个处于所述多个第1非磁性区域中的1个与所述多个第1非磁性区域中的另外1个之间。
(技术方案8)
根据技术方案7所述的磁头，
所述多个第1磁性区域的数量为2以上且20以下。
(技术方案9)
根据技术方案7或8所述的磁头，
所述多个第1非磁性区域中的1个与所述第1层相接。
(技术方案10)
根据技术方案1～9中任一项所述的磁头，
所述多个第1磁性区域中的1个与所述第1层相接。
(技术方案11)
根据技术方案1～10中任一项所述的磁头，
所述层叠体包括设置于所述第2磁性部件与所述第2磁极之间的第2层，
所述第2层包含Cu。
(技术方案12)
根据技术方案11所述的磁头，
所述层叠体包括设置于所述第2层与所述第2磁极之间的第2磁极侧磁性层，
所述第2磁极侧磁性层包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
(技术方案13)
根据技术方案1～12中任一项所述的磁头，
所述层叠体包括设置于所述第1磁极与所述第1磁性部件之间的第3层，
所述第3层包含选自由Ta、Ru及Cr构成的群的至少1个。
(技术方案14)
根据技术方案1～12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1磁性部件之间的第3磁性部件，
所述第3磁性部件包括多个第3磁性区域和第3非磁性区域，
从所述多个第3磁性区域中的1个向所述多个第3磁性区域中的另外1个的方向沿着所述第1方向，
所述第3非磁性区域处于所述多个第3磁性区域中的所述1个与所述多个第3磁性区域中的所述另外1个之间，
所述第3非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述多个第3磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
(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2磁性部件包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
(技术方案16)
根据技术方案1～14中任一项所述的磁头，
所述第2磁性部件包括多个第2磁性区域和第2非磁性区域，
从所述多个第2磁性区域中的1个向所述多个第2磁性区域中的另外1个的方向沿着所述第1方向，
所述第2非磁性区域处于所述多个第2磁性区域中的所述1个与所述多个第2磁性区域中的所述另外1个之间，
所述第2非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述多个第2磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
(技术方案17)
根据技术方案16所述的磁头，
所述第2磁性部件包括多个所述第2非磁性区域，
所述多个第2磁性区域中的1个处于所述多个第2非磁性区域中的1个与所述多个第2非磁性区域中的另外1个之间。
(技术方案18)
根据技术方案1～17中任一项所述的磁头，
在向所述层叠体流动了具有从所述第2磁性部件向所述第1磁性部件的朝向的电流时，交流磁场从所述层叠体出射。
(技术方案19)
一种磁记录装置，具备：
技术方案1～17中任一项所述的磁头；及
电路，
所述电路能够向所述磁头供给电流，
所述电流具有从所述第2磁性部件向所述第1磁性部件的朝向。
(技术方案20)
根据技术方案19所述的磁记录装置，
在向所述层叠体流动了所述电流时，交流磁场从所述层叠体出射。
根据实施方式，能够提供能够进行稳定的动作的磁头及磁记录装置。
在本申请说明书中，“垂直”及“平行”不仅是严格的垂直及严格的平行，还包括例如制造工序中的不均等，只要实质上垂直及实质上平行即可。
以上，参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于这些具体例。例如，关于磁头中包含的磁极、磁性部件、磁性区域、非磁性区域、层叠体、磁性层及非磁性层等各要素的具体的构成，只要能够通过本领域技术人员从公知的范围适当选择而同样地实施本发明且得到同样的效果，就包含于本发明的范围。
将各具体例的任2个以上的要素在技术上可能的范围内组合而成的技术，也是只要包含本发明的主旨就包含于本发明的范围。
除此之外，本领域技术人员能够基于作为本发明的实施方式而前述的磁头及磁记录装置适当设计变更而实施的全部的磁头及磁记录装置，也是只要包含本发明的主旨就属于本发明的范围。
除此之外，在本发明的思想的范畴内，若是本领域技术人员，则能够想到各种变更例及修正例，应该了解，这些变更例及修正例也属于本发明的范围。
虽然说明了本发明的一些实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，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各样的方式来实施，能够在不脱离发明的主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、主旨，并且包含于权利要求书所记载的发明及其均等的范围。

Claims (9)

1.一种磁头，具备：
第1磁极；
第2磁极；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磁性部件；
第2磁性部件，设置于所述第1磁性部件与所述第2磁极之间；及
第1层，设置于所述第1磁性部件与所述第2磁性部件之间，包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述第1磁性部件包括多个第1磁性区域和第1非磁性区域，
从所述多个第1磁性区域中的1个向所述多个第1磁性区域中的另外1个的方向沿着从所述第1磁极向所述第2磁极的第1方向，
所述第1非磁性区域处于所述多个第1磁性区域中的所述1个与所述多个第1磁性区域中的所述另外1个之间，
所述第1非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述多个第1磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个，
所述第1层的沿着所述第1方向的第1层厚度比所述第1非磁性区域的沿着所述第1方向的第1非磁性区域厚度厚。
2.根据权利要求1所述的磁头，
所述第1层厚度为0.8nm以上且2.5nm以下。
3.根据权利要求1所述的磁头，
第1非磁性区域厚度为0.15nm以上且0.8nm以下。
4.根据权利要求1所述的磁头，
所述多个第1磁性区域中的所述1个的沿着所述第1方向的第1磁性区域厚度为0.15nm以上且0.8nm以下。
5.根据权利要求1所述的磁头，
所述第1磁性部件包括多个所述第1非磁性区域，
所述多个第1磁性区域中的1个处于所述多个第1非磁性区域中的1个与所述多个第1非磁性区域中的另外1个之间。
6.根据权利要求1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1磁性部件之间的第3磁性部件，
所述第3磁性部件包括多个第3磁性区域和第3非磁性区域，
从所述多个第3磁性区域中的1个向所述多个第3磁性区域中的另外1个的方向沿着所述第1方向，
所述第3非磁性区域处于所述多个第3磁性区域中的所述1个与所述多个第3磁性区域中的所述另外1个之间，
所述第3非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述多个第3磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
7.根据权利要求1所述的磁头，
所述第2磁性部件包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
8.根据权利要求1所述的磁头，
所述第2磁性部件包括多个第2磁性区域和第2非磁性区域，
从所述多个第2磁性区域中的1个向所述多个第2磁性区域中的另外1个的方向沿着所述第1方向，
所述第2非磁性区域处于所述多个第2磁性区域中的所述1个与所述多个第2磁性区域中的所述另外1个之间，
所述第2非磁性区域包含选自由Cr、V、Mn、Ti及Sc构成的群的至少1个，
所述多个第2磁性区域包含选自由Fe、Co及Ni构成的群的至少1个。
9.一种磁记录装置，具备：
权利要求1所述的磁头；及
电路，
所述电路能够向所述磁头供给电流，
所述电流具有从所述第2磁性部件向所述第1磁性部件的朝向。
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