JP2001325756A - 光磁気素子、光磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置 - Google Patents
光磁気素子、光磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置Info
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Abstract
録密度の向上が図れ、高転送レート化が可能な光磁気素
子、光磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置を提供する。 【解決手段】 この光磁気素子1は、半導体レーザ部2
の表面に磁気ギャップ34を含む磁気回路30、および
コイル部21からなる薄膜磁気トランスデューサ20を
集積したものである。これにより、光アシスト磁気記録
を行うことができるとともに、小型・軽量化が図れ、高
転送レート化が可能となる。
Description
気記録膜に光スポットと磁界により記録し、磁気ギャッ
プあるいは磁気センサにより再生する光アシスト磁気
(OAM:OpticallyAssisted Magnetic)記録を行う光磁
気素子、光磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置に関し、
特に、光アシスト磁気記録を行え、小型化および記録密
度の向上が図れ、高転送レート化が可能な光磁気素子、
光磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置に関する。
ードディスク装置では、再生用に磁気抵抗効果を用いた
磁気抵抗センサすなわちMR(Magnetoresistive)セン
サや、さらに高感度・高解像度のGMR(Giant-magnet
oresistive)センサが開発され(以下、両者を総称して
MRセンサと略す。)、この数年、年率60%の割合で
高密度化が図られてきた。しかし、ここにきてSuper Pa
ra-magnetic効果、すなわちある磁区の磁化の方向が、
熱的擾乱に基づき隣接する反対方向の磁化により反転さ
せられる効果のため、面密度が30Gbits/inc
h2程度で限界であることが判明してきた(R.L.White,T
ech.Digest of MORIS '99,11-A-03 (1999) P.7)。
(Optically assisted Magnetic)記録が提案されてい
る。これは、レーザ光の照射により磁化膜を加熱し、そ
の膜の磁化強度を下げたところで記録することにより、
保磁力の高い磁性膜への記録を可能とし、常温での磁化
反転を防ぐ方式である。
えば、日経エレクトロニクス(No.734,(99.
1.11.)、P.35)に示されるものがある。
光磁気ヘッド100は、対物レンズ105によりSIL
106の被集光面106bに光スポット107を形成
し、かつ、その周りにコイル110を設け、このコイル
110に記録用の情報信号に基づいて磁界を変調しなが
ら、上記被集光面106bから染み出す近接場光107
aを、光ディスク51上の光磁気記録膜51aにパルス
的に照射して記録を行い(これを磁界変調記録(Laser-
pumped Modified Field Magnetic(LP−MFM)記録と
称し、これにより光スポット径以下の長さの記録マーク
の形成が可能となる)、再生は、磁気抵抗薄膜を検出部
とする磁気センサ111を用いて行う。この方式では、
SIL106の屈折率に反比例して集光スポット107
の微細化ができるため、幅0.3μm程度の微小な記録
磁区の形成ができ、高密度化が可能となる。
ヘッドによると、変調磁界を付与するコイルおよび磁気
情報を読み出す磁気センサを半導体レーザや光学系とは
別個に設けていたため、光磁気ヘッドが大型化し、ま
た、軽量化に限界があるために高転送レート化が図れな
いという問題がある。
記録を行え、小型化が図れ、高転送レート化が可能な光
磁気素子、光磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、記録密度
の向上を図った光磁気素子、光磁気ヘッドおよび磁気デ
ィスク装置を提供することにある。
成するため、レーザ光出力面からレーザ光を出射する半
導体レーザと、前記半導体レーザに集積された薄膜磁気
トランスデューサとを備えたことを特徴とする光磁気素
子を提供する。上記構成により、薄膜磁気トランスジュ
ーサを半導体レーザに集積することにより、別個に設け
たのと比較して光磁気素子が小型・軽量になる。薄膜磁
気トランスデューサの磁気ギャップのサイズで決まる磁
気記録媒体上の微小領域に光アシスト磁気記録を行うこ
とが可能となる。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記レーザ光出力面のレーザ光出射位置に開口を有する遮
光体と、前記レーザ光出力面上に磁気ギャップを有し、
前記半導体レーザに集積された薄膜磁気トランスデュー
サとを備えたことを特徴とする光磁気素子を提供する。
上記構成によれば、開口と磁気ギャップの微小化により
記録密度が向上する。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記半導体レーザに集積された薄膜磁気トランスデューサ
および磁気抵抗センサとを備えたことを特徴とする光磁
気素子を提供する。上記構成により、従来の確立した、
磁気抵抗センサや薄膜磁気トランスデューサの作製プロ
セスを用いて半導体レーザと一体で連続して磁気抵抗セ
ンサと薄膜磁気トランスデューサを形成することが可能
となる。従って、別個に設けたのと比較して光磁気素子
が小型・軽量になる。また、薄膜磁気トランスデューサ
の磁気ギャップのサイズで決まる磁気記録媒体上の微小
領域に光アシスト磁気記録を行い、磁気センサにより再
生が可能となる。半導体レーザ上に薄膜磁気トランスデ
ューサを積層した後、磁気抵抗センサを積層してもよ
い。これにより、磁気抵抗センサが半導体レーザから離
れて形成されるため、半導体レーザの発熱によって磁気
抵抗センサの感度や寿命が劣化するのを防ぐことができ
る。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記レーザ光出力面上に磁気ギャップを有し、前記半導体
レーザに集積された薄膜磁気トランスデューサとを具備
する光磁気素子と、前記光磁気素子を保持して記録媒体
上を相対的に所定の方向に浮上走行する浮上スライダと
を備えたことを特徴とする光磁気ヘッドを提供する。上
記構成により、薄膜磁気トランスジューサを半導体レー
ザに集積することにより、別個に設けたのと比較して光
磁気ヘッドが小型・軽量になる。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記レーザ光出力面のレーザ光出射位置に開口を有する遮
光体と、前記レーザ光出力面上に磁気ギャップを有し、
前記半導体レーザに集積された薄膜磁気トランスデュー
サとを具備する光磁気素子と、前記光磁気素子を保持し
て記録媒体上を相対的に所定の方向に浮上走行する浮上
スライダとを備えたことを特徴とする光磁気ヘッドを提
供する。上記構成により、開口および磁気ギャップの微
小化により記録密度が向上する。
ザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから
の前記レーザ光が入射する入射面、および前記入射面に
入射した前記レーザ光が集光されて光スポットが形成さ
れる被集光面を有する透明集光用媒体と、前記被集光面
上に集積され、磁気ギャップを有する磁気回路と、前記
磁気回路を構成するコアに巻回されたコイルとを具備す
る薄膜磁気トランスデューサとを備えたことを特徴とす
る光磁気ヘッドを提供する。上記構成により、磁気ギャ
ップを有する磁気回路とコイルからなる薄膜磁気トラン
スジューサを透明集光用媒体の被集光面上に集積するこ
とにより、別個に設けたのと比較して光磁気ヘッドが小
型・軽量になる。
ザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから
の前記レーザ光が入射する入射面、および前記入射面に
入射した前記レーザ光が集光されて光スポットが形成さ
れる被集光面を有する透明集光用媒体と、前記被集光面
の前記光スポットが形成される位置に前記光スポットよ
り小さいサイズの開口を有する遮光体と、前記被集光面
上に集積され、磁気ギャップを有する薄膜磁気トランス
デューサとを備えたことを特徴とする光磁気ヘッドを提
供する。上記構成により、開口および磁気ギャップの微
小化により記録密度が向上する。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記半導体レーザに集積された薄膜磁気トランスデューサ
および磁気抵抗センサとを具備する光磁気素子と、前記
光磁気素子を保持して記録媒体上を浮上走行する浮上ス
ライダとを備えたことを特徴とする光磁気ヘッドを提供
する。上記構成により、従来の確立した、磁気抵抗セン
サや薄膜磁気トランスデューサの作製プロセスを用いて
半導体レーザと一体で連続して磁気抵抗センサと薄膜磁
気トランスデューサを形成することが可能となる。従っ
て、別個に設けたのと比較して光磁気ヘッドが小型・軽
量になる。また、薄膜磁気トランスデューサの磁気ギャ
ップのサイズで決まる磁気記録媒体上の微小領域に光ア
シスト磁気記録を行い、磁気センサにより再生が可能と
なる。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記レーザ光出力面のレーザ光出射位置に開口を有する遮
光体と、前記半導体レーザに集積され、前記レーザ光出
力面上に磁気ギャップを有する薄膜磁気トランスデュー
サ、および磁気抵抗センサとを具備する光磁気素子と、
前記光磁気素子を保持して記録媒体上を相対的に所定の
方向に浮上走行する浮上スライダとを備えたことを特徴
とする光磁気ヘッドを提供する。上記構成により、従来
の確立した、磁気抵抗センサや薄膜磁気トランスデュー
サの作製プロセスを用いて半導体レーザと一体で連続し
て磁気抵抗センサと薄膜磁気トランスデューサを形成す
ることが可能となる。従って、別個に設けたのと比較し
て光磁気ヘッドが小型・軽量になる。また、開口および
磁気ギャップの微小化により記録密度が向上する。
ザ光出力面からレーザ光を出射する半導体レーザと、前
記レーザ光出力面上に磁気ギャップを有し、前記半導体
レーザに集積された薄膜磁気トランスデューサとを具備
する光磁気素子と、記録媒体が表面に形成されたディス
クと、前記光磁気素子を保持して前記記録媒体上を浮上
走行する浮上スライダと、前記浮上スライダを前記ディ
スクに対して相対的に移動させる移動手段とを備えたこ
とを特徴とする磁気ディスク装置を提供する。上記構成
により、薄膜磁気トランスジューサを半導体レーザに集
積することにより、別個に設けたのと比較して光磁気素
子、ひいては磁気ディスク装置が小型・軽量になる。
ザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザから
の前記レーザ光が入射する入射面、および前記入射面に
入射した前記レーザ光が集光されて光スポットが形成さ
れる被集光面を有する透明集光用媒体と、前記被集光面
上に集積され、磁気ギャップを有する薄膜磁気トランス
デューサとを具備する光磁気素子と、記録媒体が表面に
形成されたディスクと、前記光磁気素子を保持して前記
記録媒体上を浮上走行する浮上スライダと、前記浮上ス
ライダを前記ディスクに対して相対的に移動させる移動
手段とを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置を提
供する。上記構成により、磁気ギャップを有する磁気回
路とコイルからなる薄膜磁気トランスジューサを透明集
光用媒体の被集光面上に集積することにより、別個に設
けたのと比較して光磁気素子、ひいては磁気ディスク装
置が小型・軽量になる。
態に係る光磁気素子を示し、(a)は光磁気素子の主要
部を示す断面図、(b)はレーザ光出力面側の端面図、
(c)は上面図である。この光磁気素子1は、半導体レ
ーザ部2と、半導体レーザ部2の表面に集積された薄膜
磁気トランスデューサ20とを有する。
レーザ、利得ガイド型レーザ、埋め込みヘテロ型、プロ
トン打ち込みにより発振領域を限定した型等のどのよう
な型のレーザでも使用可能であるが、本実施の形態で
は、通常の埋め込みリッジ型レーザを使用しており、主
に基板3の上に順次形成されたn型クラッド層4a、活
性層5、p型クラッド層4b、電流狭窄層6およびp型
キャップ層7と、n型電極(陰電極)8と、p型電極
(陽電極)9とから構成される。レーザ部2としては、
例えば、赤色(650nm)のレーザ光を発生するAl
GaInP系のレーザを用いることができるが、これに
限るものではなく、赤外や青色のレーザでも使用可能で
ある。また、本実施の形態では、単一基本モード発振の
レーザを使用しているが、多モードレーザでもよく、ま
た、発振領域の狭い型のレーザ、あるいは活性層5とは
大きく屈折率の異なる材料で発振領域を限定した型のレ
ーザでもよい。発振領域の狭い型のレーザや発振領域を
限定した型のレーザを用いることにより、発振領域の体
積を小さくでき、高効率化が図れる。
ロイ等の軟磁性体からなるコア24、ヨーク27および
磁極部32から構成され、半導体レーザ部2のレーザ光
出力面に磁気ギャップ34を有する磁気回路30と、磁
気回路30のコア24に巻回されたコイル25(25
a,25b)、コイル25a,25bからそれぞれ延在
する一対のリード線28、および一対のリード線28の
先端にそれぞれ設けられたパッド29から構成され、半
導体レーザ部2の上面に配置されたCu薄膜からなるコ
イル部21とを備える。なお、磁気ギャップ34と一対
の磁極先端部33とからギャップ部31を構成する。
明する。半導体レーザ部2を形成した後、そのp型電極
9をSiO2等からなる絶縁膜22により平坦化埋め込
みを行い、その後に薄膜磁気トランスデューサ20を形
成する。すなわち、通常の薄膜プロセスによりCu薄膜
からなる下部コイル25aをスパッタリングおよびリソ
グラフィにより形成し、さらに絶縁膜23により平坦化
埋め込みを行い、Cu薄膜からなるコア24、上部コイ
ル25bおよびヨーク27を絶縁膜26に埋め込んで形
成する。このようにしてコイル部21を完成する。その
後、ヘキ開の後、後端面側に誘電体多層膜からなる高反
射膜11bを、レーザ光出力面側にやはり誘電体多層膜
からなる部分透過膜11aを各々蒸着してレーザを完成
し、そのレーザ光出力面上に、磁極部32および磁気ギ
ャップ34をスパッタリングおよびリソグラフィにより
形成し、本実施の形態の光磁気素子1を完成する。磁極
部32は、部分透過膜11aに埋め込んで両者の表面が
同一平面となるように作製する。
する。記録時は、レーザ光10と磁界を磁気記録媒体
(図示せず)の同一場所に印加することが可能であるの
で、レーザ光の照射によって磁気記録媒体の記録部を昇
温してその部分の保磁力を下げ、変調磁界により記録を
行う、いわゆる光アシスト磁気記録を行う。本実施の形
態では、レーザ光10のサイズは特に制限されておら
ず、活性層5の発振領域で決る最適なサイズのままであ
るので最高の出力が得られ、そのサイズは活性層5の平
行方向に2〜3μm、垂直方向に1μm程度である。こ
のレーザ光10の照射により、レーザ光10のサイズと
同程度の記録領域が加熱され、その加熱領域内に位置す
る磁極先端部33から発生する磁界により記録がなされ
る。その記録領域のサイズは、磁極先端部33の長さ
(以下「ギャップ幅」という。)と磁気ギャップ34の
長さ(以下「ギャップ長」という。)程度となる。再生
時は、磁気記録媒体からの漏れ磁界上を磁気ギャップ3
4が通過する時に磁極部32に入射する磁束の変化をコ
イル25により電流に変換することにより、記録媒体に
記録された情報を再生する。
体レーザ部2に薄膜磁気トランスジューサ20を集積し
た構成であるので、光磁気素子1のサイズは殆ど半導体
レーザ部2のサイズに等しく、非常に小型な光磁気素子
を提供できる。また、磁気記録媒体をレーザ光により加
熱昇温して記録するため、室温で保磁力の高い媒体でも
記録でき、記録の安定性を増すことができる。また、再
生時にもレーザ光を記録マークに照射できるため、室温
において磁化が弱く、昇温によって磁化が増加するTe
FeCo等の膜を使用して、昇温により再生感度を増大
させることも可能である。その場合には、半導体レーザ
を連続的に点灯してもよく、また、記録マーク位置に同
期してパルス的に点灯してもよい。前者の場合には、同
期が不要なため、点灯回路を単純化でき、後者の場合に
は、レーザ光のエネルギー効率を上げることができ、出
射部の加熱を防ぐことができる。また、コイル25から
磁気ギャップ34までの距離を10μm程度あるいはそ
れ以下に短縮できるとともに、磁極部32の幅を広くす
ることができるので、磁気抵抗を下げることができる。
また、コイル25はコア24に円筒状に巻回しているた
め、円盤状に巻回する場合に比べてコイル長を短くでき
るので、電気抵抗を減らすことができる。従って、これ
らにより高速度・高密度の記録が可能となる。
形態に係る光磁気素子を示す。この光磁気素子1は、図
2(a),(b)に示すように、半導体レーザ部2のレ
ーザ光出力面に開口13を有する遮光体22を形成し、
その遮光体22の上に磁気ギャップ34を形成したもの
であり、他は第1の実施の形態と同様に構成されてい
る。遮光体22の材料としては、Auを用いることがで
きるが、AgやAl等の金属材料でもよい。
すように、磁極部32と同一平面をなし、磁極部32を
囲むように形成してもよい。これにより、開口13と磁
気ギャップ34とが同一平面上に形成されるため、それ
ぞれの加工精度を上げることができる。
プ部31の変形例を示す。図3(a)は、開口13のサ
イズを磁気ギャップ34よりも一回り大きく形成した例
であり、開口13は、主に磁気ギャップ34の記録上流
側Aに広く形成されている。このため、レーザ光の出力
を比較的大きくできるとともに、ギャップ部31での磁
界が印加される直前に磁気記録媒体を加熱し、昇温され
たところで記録がなされるため、効率良く加熱ができ
る。
幅GWよりも狭くした例であり、これにより、磁気記録
媒体の昇温部をギャップ幅よりも狭くできる。磁極先端
部33では、通常周辺部に磁界が広がり、その漏れ磁界
により、記録幅が抑えられ、記録トラック幅を狭くする
ことが難しいが、この例によれば、開口13のサイズで
決まるレーザ光により、記録幅が抑えられるため、より
高密度の記録が可能となる。
サイズよりも小さな微小金属体14を形成した例であ
る。このように開口13を微小金属体14に対し同軸上
に形成することにより、開口13のサイズがレーザの波
長の1/10と微小な場合でも伝播光を放出でき、レー
ザ光の強度を増すことができる。また、中心の微小金属
体14により、近接場光を散乱したり、微小金属体14
において励起されるプラズモンから放射される近接場光
を記録媒体の昇温に利用することができ、さらに高強度
のレーザ光を使用することが可能となる。
3を相対向するように形成した例であり、これにより、
磁気ギャップ34および磁極先端部32をより微細に加
工でき、磁界印加範囲を狭めることができる。開口13
は、この磁気ギャップ34を含むように大きく形成して
もよく、また磁気ギャップ34の内側に形成してもよ
い。これらによりさらに記録範囲を狭めることができ、
高密度化が可能となる。
33,33の一方の近傍に開口13を設け、その磁極先
端部33付近の磁気記録媒体のみを加熱昇温し、他方の
磁極先端部33周辺の温度上昇をできるだけ抑えるもの
である。磁気ギャップ34下のギャップ垂直方向(紙面
に垂直方向)の磁界は、それぞれの磁極先端部33にお
いて最大となり、それぞれの磁極先端部33での磁界方
向は互いに反対方向となる。従って、この構成により、
その磁界の一方向が通る記録媒体の一部のみを加熱する
ことができ、微小領域の光アシスト磁気記録が可能とな
り、さらに高密度化ができる。この構成では、磁界が記
録媒体に対しての垂直部分のみを使用するため、実質的
に単極方の磁極が形成され、特に垂直磁気記録媒体の記
録に適し、垂直磁気記録において微小領域の記録を可能
とする。
の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、レーザ
光10のサイズが開口13程度となるため、加熱領域を
微細化でき、記録媒体の記録部分以外の加熱を低減する
ことができる。また、開口13以外の部分のレーザ光は
遮光体12により反射されてレーザに戻り、レーザ発振
に寄与するため、光利用効率を高めることができる。ま
た、開口13と磁気ギャップ33両者の重ね合わせによ
り、記録領域を限定できるため、それぞれ単独で行うよ
りも微小な記録マークが形成でき、高密度化が可能とな
る。また、開口13と磁気ギャップ34両者の重ね合わ
せにより、垂直方向の磁界が存在する部分のみを記録で
きるため、垂直磁気媒体の記録に適した光磁気ヘッドが
構成できる。
光磁気素子を示す。この第3の実施の形態は、レーザ光
を放射する開口13を磁気ギャップ34に対して先行す
る位置に配置し、かつ、開口13の形状を記録トラック
80に沿って長い長方状とし、各辺を記録トラック80
に対してそれぞれ垂直及び平行に形成したものである。
は、レーザ光10のスポット径およびギャップ幅GWよ
りも狭いものとし、開口13の長さLは、レーザ光10
のスポットの半径程度あるいはそれ以上とする。この構
成により、磁気記録媒体の記録トラック80を記録に先
立ってレーザ光10の照射により加熱し、それによって
保磁力を適当な値まで低下させた後、ギャップ部31の
磁界により磁気記録を行う。これにより、マーク長をギ
ャップ長GLによりトラック幅はレーザ光を放射する開
口13の幅Wで限定することができ、マーク81の微細
化を図ることができる。また、開口13の長さLを上記
のように設定することにより、開口13から放射される
レーザ光10の強度は大幅に増加する。また、ギャップ
部31では、磁極先端部33の幅を狭めても、横方向の
漏れ磁界があるため、記録磁界の幅を狭めることは難し
いが、記録幅は開口13の幅Wで抑えられるため、記録
マーク81に従ってトラック幅を狭めることが可能とな
る。
体(特にTbFeCo等のアモルファス記録媒体)を使
用したものであり、磁気ギャップ34は、記録トラック
80に対して平行方向に配置する。開口13の幅Wは、
レーザ光10のスポット径およびギャップ長GL程度か
より狭いものとし、開口13の長さLはレーザ光10の
スポットの半径程度あるいはそれ以上とする。開口13
の磁気ギャップ34に対する位置は、同図(b)に示す
ように、磁極先端部33直下で最大となり、磁極先端部
33では互いに逆方向となる。この構成により、磁気記
録媒体の記録トラック80を記録に先立ってレーザ光1
0の照射により加熱し、それによって保磁力を適当な値
まで低下させた後、ギャップ部31の磁界により垂直磁
気記録を行う。これにより、トラック幅はレーザ光10
を放射する開口13の幅Wと、ギャップ部31直下の垂
直磁極の幅で限定することができ、ギャップ長GLの1
/3程度がそれ以下まで狭めることができる。また、こ
の記録では、マーク長は、磁界の変調速度とディスクの
回転速度によって決定される。すなわち、ディスク走行
速度が遅く、磁界の1周期に走行する距離がギャップ幅
GWよりも短い場合には、先に記録されたマーク81の
後部を次の逆方向の磁界で消しながら記録を行う。これ
により高密度記録が可能となる。また、開口13の長さ
Lを上記のように設定することにより、開口13から放
射されるレーザ光の強度は大幅に増加する。また、Tb
FeCoなどのフェリ磁性の記録媒体を使用した場合、
昇温によって磁化が増加するので、本実施の形態におい
ても、第1の実施の形態と同様に、再生時にレーザ照射
を行うことにより、感度を増大させることが可能とな
る。その場合には、半導体レーザを連続的に点灯しても
よく、また、記録マーク位置に同期してパルス的に点灯
してもよい。前者の場合には、同期が不要なため、点灯
回路を単純化でき、後者の場合には、レーザ光のエネル
ギー効率を上げることができ、出射部の加熱を防ぐこと
ができる。勿論、保持力の比較的小さな記録媒体を使用
した場合には、レーザ光を照射せずに、本実施の形態の
ヘッドを使用して磁界のみにより記録してもよいことは
言う迄もない。
光磁気素子を示し、(a)は光磁気素子のレーザ光出力
面を示す端面図、(b)は上面図、(c)は側面方向か
ら見た断面図である。この第4の実施の形態は、第1の
実施の形態と同様の半導体レーザ部2を用い、薄膜磁気
トランスデューサ20をレーザ部2の上面に配置したも
のである。
を説明する。半導体レーザ部2を形成した後、そのp型
電極9をSiO2等からなる絶縁膜22により平坦化埋
め込みを行い、その後に磁性膜により下磁極部32Aお
よびその先端の磁極先端部33をスパッタリングおよび
フォトリソグラフィにより形成し、さらに絶縁膜36に
より平坦化し、磁気ギャップ34を形成した後、コイル
25および上磁極部32Bおよびその先端の磁極先端部
33をスパッタリングおよびフォトリソグラフィを繰り
返して形成し、最後に保護膜38でカバーして光磁気素
子1を完成する。
先端部33および磁気ギャップ34は、図5(c)に示
すように、レーザ部2の出力面に形成されるため、磁気
ギャップ34とレーザ光10の出力位置は一致しない
が、両者の距離は1μm程度と狭く、また、レーザ発振
のモードは必ずしも単一基本モードでなくてもよいの
で、レーザ部2のp型クラッド層4bやキャップ層7の
厚さを薄くすることができ、さらに近づけることも可能
である。そして、記録時にはレーザ光10が記録面(図
示せず)上を、磁気ギャップ34に対して先行するよう
に配置することにより、レーザ光によって記録部が昇温
され、まだ保磁力が十分低下している状態で磁極先端部
33により記録することができる。また、レーザ部2の
端面部には、従来の共振器用の部分透過膜11a、高反
射膜11bを形成するだけでよく、プロセスを大幅に簡
素化できる。
光磁気素子を示し、(a)はレーザ光出力面を示す端面
図、(b)は上面図である。この第5の実施の形態は、
第1の実施の形態と同様の半導体レーザ部2を用い、薄
膜磁気トランスデューサ20のコイル25をレーザ部2
のレーザ光出力面上に配置し、コイル25の内側に開口
13を有するパーマロイ等の高透磁率の材料からなる遮
光体12を配置したものである。この第5の実施の形態
によれば、遮光体12によって磁界の強度を高めること
ができ、また、開口13によってレーザ光出力面から出
射されるレーザ光10のサイズを微小化ができる。な
お、開口13は、本実施の形態の場合は円形であるが、
矩形状でもよい。矩形状の場合は、各辺を記録トラック
に対し平行あるいは垂直とすることにより、記録密度の
向上が図れる。
気素子を示し、(a)は主要部を示す断面図、(b)は
レーザ光出力面を示す上面図である。この第6の実施の
形態は、活性層に対して垂直方向に発振する面発光型半
導体レーザで構成された半導体レーザ部2と、このレー
ザ部2のレーザ光出力面側に集積された薄膜磁気トラン
スジューサ20とを有する。
同様にAlGaInP系の赤色レーザ(波長650n
m)を使用するが、これに限るものではなく、赤外レー
ザや青色レーザも使用可能である。半導体レーザ部2
は、GaAsからなる基板3上に形成された共振器用の
n型半導体多層膜11d、n型スペーサ層4c、活性層
5、p型スペーサ層4d、共振器用のp型半導体多層膜
11cと、n型電極8と、p型電極9とを備える。
を説明する。まず、半導体レーザ部2を作製する。すな
わち、GaAsからなる基板3上に共振器用のn型半導
体多層膜11d、n型スペーサ層4c、活性層5、p型
スペーサ層4d、共振器用のp型半導体多層膜11cを
順次結晶成長させた後、発振領域15以外の部分6aを
イオン打ち込みにより高抵抗性とする。さらに、n型電
極8とp型電極9を形成して、レーザ部2を完成する。
レーザの出力径は、p型電極9の開口13あるいはイオ
ン注入領域6aの径で決まり、例えば、3〜5μmを有
する。次に、レーザ光出力面に磁気回路30を反応性イ
オンエッチングによりエッチングし、p型半導体多層膜
11cに凹部41を形成し、SiO2等の絶縁膜22に
よりp型電極9を平坦化埋め込みを行い、第1の実施の
形態と同様に、下部コイル25a、コア24、上部コイ
ル25b、配線28、電極パッド29の順に、それぞれ
絶縁膜22で埋め込みながらコイル部21を形成し、レ
ーザ光出射位置上にギャップ部31を形成し、本実施の
形態の光磁気素子1を完成する。
の実施の形態と同様に、コイル部21とギャップ部31
を同一面上に連続して形成でき、プロセスの簡素化が可
能となる。また、磁気ギャップ34の位置とレーザ光出
射位置を一致させることができ、効率的な磁気記録媒体
の加熱が可能となる。また、磁気ギャップ34をレーザ
光出射位置である開口13が取り囲むように形成してお
り、比較的低出力の面発光型半導体レーザでも十分記録
媒体の保磁力を下げるところまで加熱することができ
る。なお、ギャップ部31は、共振器用のp型半導体多
層膜11cに埋め込んで作製してもよい。その場合に
は、多層膜11c表面の保護のために、磁気ギャップ3
4内ないし表面に誘電体膜を形成するとよい。また、こ
の誘電体膜の厚さを1/4波長とすることにより、反射
防止膜の効果を持たせることも可能である。
例を示す。同図(a)は、図3(a)と同様に、遮光体
(p型電極と兼ねてもよい)12を用いて開口13を磁
気ギャップ34の周囲に設けたものである。これによ
り、効率良く記録部を加熱することが可能となる。ま
た、図示しないが、図3(b),(c),(e)と同様
の形状とすることも可能である。これにより、第2の実
施の形態の各変形例と同様の効果が得られる。図8
(b)は、図3(d)と同様に、磁極先端部33を相対
向して形成したものであり、磁極先端部33および磁気
ギャップ34の微細化が可能となる。さらに、図示しな
いが、図3(f)のように一対の磁極先端部33の一方
の側にのみ開口13を設けてその開口13に対応する記
録媒体の部分のみの加熱昇温を行うことにより、さらに
微細な光アシスト磁気記録が可能となる。
光磁気素子を示す。この第7の実施の形態は、面発光型
半導体レーザからなる半導体レーザ部2のレーザ光出力
面側に薄膜磁気トランスジューサ20のコイル25を配
置し、コイル25の内側にパーマロイ等の高透磁率の材
料からなり、開口13を有する遮光体を兼ねたp型電極
9を配置したものである。開口13の形状は、発振領域
15よりサイズの小さい円形でもよく、同図(c)に示
すように、長方形でもよい。この第7の実施の形態によ
れば、第5の実施の形態と同様の効果が得られる。
る光磁気素子を示す。この第8の実施の形態は、端面発
光型半導体レーザのレーザ部のレーザ光出力面側に形成
された開口を有する遮光体12と、遮光体12の開口1
3上に2つの磁気ギャップ34a,34bを有する磁気
回路(図示せず)と、2つの磁気ギャップ34a,34
bに入射する磁束の変化をそれぞれ独立して検出するコ
イル部(図示せず)とを有する。
32aと、その両側に位置する個別磁極部32bとを有
し、中心の磁極先端部33aを共通にして、左右に磁気
ギャップ34a,34bを介して磁極先端部33bを形
成したものである。コイル部のコイルは独立して2個有
するが、コア中心部は共通磁極部32aに接続され、構
造の簡素化がなされている。遮光体12は、単一の開口
13を有し、単一の開口13から出力されるレーザ光
は、両方の磁気ギャップ34a,34bを同時に照射す
る。この構成により、独立に磁界を変調できるギャップ
部が2つ相接近して形成されるため、この素子を用い
て、相隣接した2つの記録トラック(図示せず)に対し
同時に記録・再生を行うことができ、記録再生の転送レ
ートを2倍にできる。なお、磁気ギャップの個数は2つ
に限らず、さらに用途に応じて増加することが可能であ
る。また、磁気ギャップは、面発光型半導体レーザ上に
形成してもよい。なお、このとき、遮光体12は電極を
兼ねてもよい。
り、遮光体12に対角線上に2つの開口13a,13b
を形成し、2つの開口13a,13bの上部に磁気ギャ
ップ34a,34bを配置したものである。これによ
り、記録領域を開口13a,13bのサイズで規定で
き、記録領域の微小化、高密度化が可能となる。
変形例であり、遮光体12に対向するように2つの開口
13a,13bを形成し、4つの個別の磁極部32によ
って2つの開口13a,13bの上部に磁気ギャップ3
4a,34bを配置したものである。これにより、磁気
回路の構成の自由度を増すことができる。また、2つの
コア(図示せず)を相対向して配置するため、面発光型
半導体レーザに適用する場合に特に適する変形例であ
る。
気ディスク装置を示す。この磁気ディスク装置50は、
磁気ディスク51と、それを回転するモータ52と、光
磁気ヘッド60と、光磁気ヘッド60を回転軸55を中
心に回動可能に支持するスイングアーム53と、スイン
グアーム53を介して光磁気ヘッド60を走査するリニ
アモータ54と、これらの制御回路56と、記録再生信
号を処理する信号処理回路57から構成され、制御回路
56により所定の回転数で回転する磁気ディスク51上
を光磁気ヘッド60が浮上走行し、所定の記録トラック
を追従しながら記録再生が行われる。なお、磁気ディス
ク51は、同図では一枚であるが、複数枚を積層した、
いわゆるウィンチェスター型としてもよい。
ク装置50に使用する光磁気ヘッドを示す。この光磁気
ヘッド60は、磁気ハードディスクドライブに使用され
る磁気ヘッド用の浮上スライダ61の後部62に、第2
の実施の形態の光磁気素子1を、コイル部21側ですな
わち活性層5がスライダ61の後面に平行となる方向に
接着したものである。これにより、磁気ギャップ34は
磁気ディスク51上の記録トラック(図示せず)に対し
て直交するように配置される。浮上スライダ61と光磁
気素子1の接着は、両者の接着面をAuSn等の合金膜
からなる接着剤63を用いてメタライズした後、両者を
加熱と超音波を用いて行う。
うに、先端傾斜部61aと、左右の凸部61bと、凸部
61b間に形成された凹部61cとを有し、凸部61b
と凹部61cとにより磁気ディスク51に対して正圧と
負圧が形成され、数十nmの浮上高を保って安定走行す
る。
の表面にTeFeCoからなる光磁気ディスク用の補償
温度は室温付近にある磁気記録媒体51aを形成したも
のである。この媒体51aの室温での保磁力は20kO
eと通常の磁気記録用のCoCr等の媒体に比べて一桁
近くと非常に高く、室温で安定な媒体であるが、レーザ
光10の照射により200℃以上に加熱してキュリー温
度に近づけることにより保磁力は殆どゼロまで低下し、
上記の薄膜磁気トランスデューサ20により十分記録可
能となる。また、上記の媒体51aの磁化は、200℃
あたりで室温での十倍以上(100emu/cc)とな
るので、再生においてもレーザ光照射により加熱するこ
とで、上記の薄膜磁気トランスデューサ20を再生に用
いても、十分信号対雑音比の高い信号再生が可能とな
る。記録媒体51aとしては、従来の面内記録用のCo
Cr等の材料も使用でき、やはり加熱昇温により、保磁
力を低くできるため、TaやPd等を加えて室温での保
磁力を高めた媒体を用いた記録・再生に特に効果があ
る。
ものだけでなく、図3に示す各種のものが使用可能であ
る。これらの変形例を使用することにより、レーザ光の
照射面積を減らすことができ、あるいは、開口13のサ
イズで記録媒体の照射位置、すなわち、保磁力の低下す
る位置を規定できるため、高密度の記録が可能となる。
図3(d),(f)に示す形態のギャップ部31を使用
する場合は、磁気ギャップ34を磁気ディスク51のト
ラック(図示せず)と直交するように配置するために、
光磁気素子のレーザ部2の活性層5がディスク後面に対
して直交するように配置する。また、図3(e),
(f)に示すギャップ部31を使用する場合は、一方の
磁極先端部33付近の垂直方向の磁界のみが記録に関与
するようにできるため、垂直記録膜、特にTeFeCo
等の光磁気記録膜を用いた記録に適する。この磁界急峻
な部分の幅は、ギャップ長の1/3以下であり、従っ
て、これにより記録密度を3倍以上とできる。さらに、
図3(e)、(f)に示すギャップ部31を使用する場
合は、磁気ギャップ34の方向を記録トラックに対して
平行に配置してもよい。この場合、開口13は磁気ギャ
ップ34に対して先行する方向に配置する。このような
配置により、記録マークの幅は、開口13の1/3以下
にでき、大幅にトラック幅を狭めることが可能となる。
磁気記録では、記録マークの長さは、ディスクの回転数
と記録信号の周波数との関連できまるので、周波数を上
げることにより、ギャップ長以下の長さのマークが形成
可能であるが、トラックの幅は、ギャップ幅で決まる。
実際には、ギャップ周辺部に磁界が広がっているため、
ギャップ幅以上となる。しかし、上記の方向に磁気ギャ
ップ34を配置し、開口13からのレーザ光により加熱
して記録することにより、実際のギャップサイズよりも
はるかに小さな記録マークを形成することが可能とな
り、高密度化が達成される。記録に際しては、ギャップ
部31に形成される変調磁界に同期させ、再生に際して
は、記録トラック中の同期信号(図示せず)に同期させ
て、レーザ光をパルス点灯することにより、記録マーク
の急峻化と微小化が可能となるとともに、パワー効率を
上げることができる。
ッキングには、レーザ光照射を使用するのでその反射光
が半導体レーザの共振器に戻り、レーザの発振状態を変
調する効果、すなわち、自己結合効果をを用いてトラッ
ク位置誤差信号を形成してもよい。また、薄膜磁気トラ
ンスデューサを用いて、トラックずれによる磁界強度の
変調を用いて行ってもよい。また、本実施の形態に用い
る光磁気素子1としては、第2の実施の形態の光磁気素
子を用いたが、これに限らず、他の実施の形態のもので
もよく、第8の実施の形態の光磁気素子を用いることに
より、高密度化、高転送レート化が可能となる。
の磁気ハードディスク装置で使用されていると同程度の
光磁気ヘッドが提供できる。また、体積記録密度の高い
光アシスト磁気記録装置が提供できる。また、小型の光
磁気ヘッドが作製可能なため、高速のトラッキングが可
能となる。また、複数のトラックの同時記録・同時再生
ができるため、記録再生時の高転送レート化が可能とな
る。
係る光磁気ヘッドを示す。この光磁気ヘッド60は、図
12に示す第9の実施の形態の光磁気ヘッドにおいて、
浮上スライダ61と光磁気素子1との間にGMR(Gian
t Magnetic Sencer)からなる磁気センサ70を薄膜プ
ロセスを用いて形成したものである。
膜74,75を介して挟まれた、磁界検出部であるスピ
ンバルブ73と電極72から構成されており、微小磁界
を高感度で検出することができる。
MRセンサ70を使用するため、再生時に加熱を行わな
いので、媒体としてはCoCrTaやGaFeCo等の
常温において磁化の大きな媒体を使用する。光磁気素子
としては、他の実施の形態のもの用いることが可能であ
る。ただし、GMRセンサは、熱に弱いので、接着剤6
3には絶縁層を挟んで断熱性を上げる。また、記録時の
レーザ光は短時間のパルス点灯とする。
センサにより高感度の磁界検出が可能となるため、高密
度化だけでなく、高転送レートの記録再生が可能とな
る。
係る光磁気ヘッドの主要部を示し、(a)は側面から見
た断面図、(b)は底面図、(c)は底面の拡大図であ
る。この光磁気ヘッド100は、レーザビーム2aを出
射する半導体レーザ102と、半導体レーザ102から
のレーザビーム2aを平行ビーム2bに整形するコリメ
ータレンズ103と、コリメータレンズ103からの平
行ビーム2bを垂直方向に反射するミラー104と、ミ
ラー104で反射した平行ビーム2bを収束させる対物
レンズ105と、対物レンズ105により収束された光
2cが入射し、被集光面106bに光スポット107を
形成する透明集光用媒体106と、透明集光用媒体10
6の被集光面106bの光スポット位置の表面に光スポ
ット107より小さいサイズの磁気ギャップを有する薄
膜磁気トランスデューサ20とを有する。
(650nm)のレーザ光を発生するAlGaInP系
のレーザを用いることができるが、これに限るものでは
なく、赤外や青色のレーザでも使用可能である。また、
本実施の形態では、レーザ用半導体のヘキ開面を光共振
器に使用して活性層に平行に発振する、いわゆる、端面
発光型半導体レーザや、活性層に平行に形成した共振器
により活性層の垂直方向に発振する、いわゆる面発光型
半導体レーザを使用してもよい。端面発光型半導体レー
ザを使用した場合は、ビーム広がり角が大きいため、コ
リメータレンズ103との距離を狭めることができ、光
磁気ヘッド100の小型化が可能となる。また、面発光
型半導体レーザを使用した場合は、出力ビームが円形で
あるため、コリメータレンズ103でのけられを少なく
して集光することができので、光利用効率を上げること
ができる。
ントガラスからなる屈折率約2.0の半球上のソリッド
イマージョンレンズを用いる。対物レンズ105の開口
数は、0.7であり、被集光面106b上に形成される
光スポット107のサイズは約0.25μmである。こ
の光スポット107からは、伝播成分と近接場成分が混
在したレーザ光107aが放射される。ただし、レーザ
光107aは、被集光面106bから放射された後、急
速に広がるため、照射領域を光スポット107の径程度
とするためには、レーザ波長の数分の一の位置まで記録
媒体を近づけなければならない。なお、透明集光用媒体
106として、裁底球状のスーパーソリッドイマージョ
ンレンズを用いてもよい。
(b)、(c)に示すように、パーマロイ等の軟磁性体
からなるコア24、ヨーク27および磁極部32から構
成され、光スポット位置に磁気ギャップ34を有する磁
気回路30と、コイル25、リード線28およびパッド
(図示せず)から構成されたコイル部21とを備える。
なお、磁気ギャップ34と一対の磁極先端部33とから
ギャップ部31を構成する。透明集光用媒体106は、
被集光面106bの光スポット位置に凸部116を残
し、その周囲に凹部115を形成している。ギャップ部
21は、同図(c)に示すように、凸部116上に磁極
先端部33と磁気ギャップ34を有する。磁極先端部3
3の表面と被集光面106bとはほぼ同一平面をなすよ
うに形成されている。磁気ギャップ34の長さは0.1
μm、幅は0.15μmであり、プロセス技術の進展と
ともにさらに微小化することも可能である。薄膜磁気ト
ランスデューサ20の磁極先端部33以外の磁気回路3
0、コイル25、リード線28は、凹部115内に配置
されている。
の製造方法の一例を示し、(a)は側面から見た断面
図、(b)は正面から見た断面図である。透明集光用媒
体106の被集光面106bを、光スポット位置に凸部
116が残こり、ドライエッチングにより凸部116の
中心に凹部115a、凸部116の周囲に凹部115を
形成した後、薄膜磁気トランスジューサ20を構成する
それぞれの層をスパッタリングとフォトリソグラフィに
より形成する。すなわち、通常の薄膜プロセスによりC
u薄膜からなる上部コイル25bをスパッタリングで被
着した後、パターニングを行い、SiO2膜により平坦
化埋め込みをする。次に、磁気回路30用のパーマロイ
等の軟磁性膜をスパッタリングにより被着した後、同様
にパターニング、平坦化埋め込みを行う。さらに、下部
コイル25a、リード線28およびパッド29、および
磁気回路30の磁極部32とその先端の磁極先端部33
を同様の工程を繰り返して形成し、薄膜磁気トランスデ
ューサ20を完成する。磁極部32とその先端の磁極先
端部33は、被集光面106bに埋め込み、両者の表面
が同一平面をなすように作製する。また、本実施の形態
においても、図3および図4に示した、磁気ギャップお
よび開口を有する遮光体を用いて記録密度の増大を図れ
ることは言う迄もない。
明する。記録時は、磁気ディスク51の基板51b上に
形成された磁気記録媒体51aにレーザ光と磁界を印加
することが可能であるので、レーザ光の照射により磁気
記録媒体51aの記録部分を昇温してその位置の保磁力
を下げ、変調磁界により記録を行う、いわゆる光アシス
ト磁気記録を行う。磁極先端部33間の磁気ギャップ3
4のサイズで決まるサイズの記録マークが形成される。
再生時は、磁気記録媒体51aからの漏れ磁界上をギャ
ップ部31が通過する時の磁極先端部33に入射する磁
束の変化をコイル25により電流に変換することによ
り、磁気記録媒体51aに記録された情報を再生する。
明集光用媒体106の被集光面106bに薄膜磁気トラ
ンスジューサ20を積層したので、光アシスト磁気記録
を行うことができるとともに、光磁気ヘッドの小型・軽
量化を図れ、高転送レート化が可能となる。また、室温
において高保磁力を有する磁気記録媒体を記録に使用で
きるため、安定で長寿命の磁気記録が可能となる。ま
た、TbFeCoなどのフェリ磁性の記録媒体を使用し
た場合、昇温によって磁化が増加するので、本実施の形
態においても、第1の実施の形態と同様に、再生時にレ
ーザ照射を行うことにより、感度を増大させることが可
能となる。その場合には、半導体レーザを連続的に点灯
してもよく、また、記録マーク位置に同期してパルス的
に点灯してもよい。前者の場合には、同期が不要なた
め、点灯回路を単純化でき、後者の場合には、レーザ光
のエネルギー効率を上げることができ、出射部の加熱を
防ぐことができる。勿論、保持力の比較的小さな記録媒
体を使用した場合には、レーザ光を照射せずに、本実施
の形態のヘッドを使用して磁界のみにより記録してもよ
いことは言う迄もない。
係る光磁気ヘッドを示す。この光磁気ヘッドは、第11
の実施の形態において、透明集光用媒体を反射面106
cを有する透明集光用媒体106と、被集光面106b
を有する浮上スライダ109とから構成したものであ
り、他分は第11の実施の形態と同様に構成されてい
る。 反射面106cは、回転放物面の一部から構成さ
れる。透明集光用媒体106と浮上スライダ109は、
ほぼ同一屈折率を有する材料、例えば、屈折率約2.0
の重フリントガラスからなる。また、浮上スライダ10
9の被集光面106b上には、薄膜磁気トランスデュー
サ20が、光スポット位置にはその磁気ギャップ23が
形成されている。
明する。半導体レーザ102の出力レーザ光2aは、コ
リメータレンズ103により平行光2bとされた後、透
明集光用媒体106の入射面106aに入射し、その反
射面106cとその表面に形成された反射膜106dに
よって反射され、浮上スライダ109の被集光面106
bに集光されて光スポット107を形成する。第11の
実施の形態と同様に、磁気記録媒体51aに対して光ア
シスト磁気記録および光アシスト磁気再生が行われる。
射面106cの開口数を0.8以上と第15の実施の形
態で使用した透明集光用媒体106よりも大きくできる
ため、光スポット107のサイズを第15の実施の形態
よりも小さくでき、光利用効率を上げることができる。
なお、図3に示す第2の実施の形態で使用した遮光体1
9、各種の開口13および磁気先端部33を被集光面1
06bに形成してもよい。これにより、第2の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
係る光磁気ヘッドを示す。この光磁気ヘッド100は、
第12の実施の形態において、磁気ギャップ34の下流
側にGMR(Giant Magnetic Sencer)からなる磁気セ
ンサ70を配置したものであり、他は第12実施の形態
と同様に構成されている。磁気センサ70は、磁気遮蔽
膜71に絶縁膜74,75を介して挟まれた、磁界検出
部であるスピンバルブ73と電極72から構成されてお
り、微小磁界を高感度で検出することができる。本実施
の形態の磁気記録媒体51aは、信号再生にはGMRセ
ンサ70を使用するため、再生時に加熱を行わないの
で、CoCrTaやGaFeCo等の常温において磁化
の大きなものを使用する。光磁気素子1は、上述した各
実施の形態のものが使用可能である。半導体レーザ部2
は、GMRセンサ70が熱に弱いことを考慮して、記録
時に短時間のパルス点灯により駆動される。
MRセンサにより高感度の磁界検出が可能となるため、
高密度化だけでなく、高転送レートの記録再生が可能と
なる。
の実施の形態に係る光磁気ヘッドを示し、(a)はその
主要部を示す断面図、(b)は底面図である。この第1
4の実施の形態の光磁気ヘッド60は、同図(a)に示
すように、導電性のGaN基板からなる浮上スライダ6
1を有し、この浮上スライダ61の先端面61dにn型
電極8を形成し、浮上スライダ61の後端面62上に、
開口13を有する遮光体12を備えた半導体レーザ部2
を集積し、この半導体レーザ部2の後方に第2の実施の
形態と同様の薄膜磁気トランスデューサ20を集積し、
さらにこの薄膜磁気トランスデューサ20の後方に図1
3に示したのと同様の磁気センサ70を集積し、底面に
スライダー面65を形成し、これによりレーザ光と磁気
ギャップを近接させて光ディスク51の磁気記録媒体5
1a上を走行可能とし、磁気記録膜や光磁気記録膜への
光アシスト磁気記録を行うとともに、磁気センサ70に
よる信号再生を可能としたものである。また、本実施の
形態では、半導体レーザ部2の発熱の影響が磁気センサ
70に及ぶのを避けるため、薄膜磁気トランスデューサ
20の上に磁気センサ70を形成しており、従来の磁気
ヘッドとは反転した構造を取っている。なお、半導体レ
ーザ部2、n型電極8、薄膜磁気トランスデューサ20
および磁気センサ70によって光磁気素子を構成してい
る。
a、浮上スライダ61の下面、および半導体レーザ発振
部2の出射面66に形成された凸部61bおよび凹部6
1cとから構成され、傾斜面61aが流入した空気流6
7上を凸部61bおよび凹部61cが走行し、それぞれ
正圧と負圧を生じることにより適当な浮上高で浮上走行
可能としている。
ては、第2の実施の形態と同様のものを使用したが、こ
れに限らず、他の実施の形態と同様のものも使用可能で
あり、同様の効果を得ることができる。また、半導体レ
ーザ部2は、第1〜第3の実施の形態に示したものなど
が使用可能であり、同様の効果を得ることができる。
の実施の形態に係る光磁気ヘッドを示し、(a)はその
主要部を示す断面図、(b)は底面図である。この第1
5の実施の形態の光磁気ヘッド60は、同図(a)に示
すように、半導体レーザ部2の上には、ポリイミドの熱
絶縁膜76を介して、磁気センサ70、薄膜磁気トラン
スデューサ20の順に集積されており、第14の実施の
形態とは磁気センサ70と薄膜磁気トランスデューサ2
0の位置関係が逆になっている点以外は、第14の実施
の形態と同様である。これにより、磁気センサ70と薄
膜磁気トランスデューサ20の形成順序が、従来の磁気
ヘッドと同様であるため、信頼性の高い、確立した作製
プロセスがそのまま使用でき、安価で信頼性の高い浮上
記録ヘッドが提供できる。
気ヘッドを図11に示す磁気ディスク装置に適用しても
よい。また、透明集光用媒体106あるいは浮上スライ
ダ109の被集光面106bに形成したギャップ部31
の下部に開口を有する遮光体を配置してもよく、その場
合のギャップ部31および開口は、図3(a)〜(f)に
示すものを用いてもよく、図4(a),(b)に示すよう
な位置関係にしてもよく、図10(a),(b),(c)
に示すように複数の磁気ギャップを形成してもよい。
半導体レーザあるいは透明集光用媒体に光磁気薄膜トラ
ンスジューサを集積したので、光アシスト磁気記録を行
うことができるとともに、小型・軽量化が図れ、高転送
レート化が可能となる。また、半導体レーザのレーザ光
出力面、あるいは透明集光用媒体の被集光面に開口を有
する遮光体と、磁気ギャップを設けることにより、開口
および磁気ギャップの微小化により記録密度の向上が図
れる。
関し、(a)は主要部を示す断面図、(b)はレーザ光
出力面側の端面図、(c)は上面図である。
関し、(a)はレーザ光出力面側の端面図、(b)は上面
図、(c)は変形例を示す上面図である。
係る光磁気素子の他の変形例を示す図である。
係る光磁気素子を示す図である。
関し、レーザ光出力面を示す端面図、(b)は上面図、
(c)は側面方向から見た断面図である。
関し、(a)はレーザ光出力面を示す端面図、(b)は上
面図である。
関し、(a)は主要部を示す断面図、(b)はレーザ光
出力面を示す上面図である。
す図である。
関し、(a)は主要部を示す断面図、(b)はレーザ光
出力面を示す上面図、(c)は変形例を示す図である。
の形態に係る光磁気素子のギャップ部と開口を示す図で
ある。
ク装置を示す斜視図である。
し、(a)は側面図、(b)は底面図である。
ッドを示す図である。
ッドに関し、(a)は側面から見た断面図、(b)は底
面図、(c)は底面の拡大図である。
デューサの製造方法の一例を示し、(a)は側面から見
た断面図、(b)は正面から見た断面図である。
ッドを示す図である。
ッドを示す図である。
ッドを示し、(a)はその主要図を示す断面図、(b)
は底面図である。
ッドを示し、(a)はその主要図を示す断面図、(b)
は底面図である。
Claims (55)
- 【請求項1】レーザ光出力面からレーザ光を出射する半
導体レーザと、 前記半導体レーザに集積された薄膜磁気トランスデュー
サとを備えたことを特徴とする光磁気素子。 - 【請求項2】前記薄膜磁気トランスデューサは、磁気ギ
ャップを有する磁気回路と、前記磁気回路を構成するコ
アに巻回されたコイルとを備えた構成の請求項1記載の
光磁気素子。 - 【請求項3】前記磁気ギャップは、前記レーザ光出力面
のレーザ光出射位置に形成された構成の請求項2記載の
光磁気素子。 - 【請求項4】前記磁気ギャップは、前記レーザ光出力面
における前記レーザ光のサイズより小さいギャップ長を
有する構成の請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項5】前記薄膜磁気トランスデューサは、前記レ
ーザ光出力面上に複数の前記磁気ギャップを有する構成
の請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項6】前記コイルは、前記コアに円筒状に巻回さ
れた構成の請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項7】前記コイルは、前記コアに円盤状に巻回さ
れた構成の請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項8】前記半導体レーザは、端面発光型半導体レ
ーザであり、 前記磁気ギャップは、前記端面発光型半導体レーザの前
記レーザ光出力面上に形成され、 前記コイルは、前記端面発光型半導体レーザの陽電極上
に形成された構成の請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項9】前記半導体レーザは、端面発光型半導体レ
ーザであり、 前記磁気ギャップおよび前記コイルは、前記端面発光型
半導体レーザの前記レーザ光出射面上に形成された構成
の請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項10】前記半導体レーザは、面発光型半導体レ
ーザであり、 前記磁気ギャップおよび前記コイルは、前記面発光型半
導体レーザの前記レーザ光出力面上に形成された構成の
請求項2記載の光磁気素子。 - 【請求項11】前記薄膜磁気トランスデューサは、前記
レーザ光出力面上に光軸を中心として形成されたコイル
を備えた構成の請求項1記載の光磁気素子。 - 【請求項12】前記薄膜磁気トランスデューサは、前記
コイルの内側に配置され、前記レーザ光出力面のレーザ
光出射位置に前記レーザ光出力面における前記レーザ光
のサイズより小さいサイズの開口を有する遮光体を備え
た構成の請求項11記載の光磁気素子。 - 【請求項13】前記遮光体は、高透磁率の材料からなる
構成の請求項12記載の光磁気素子。 - 【請求項14】前記半導体レーザは、面発光型半導体レ
ーザであり、 前記遮光体は、前記面発光型半導体レーザの前記レーザ
光出力面側に設けられる電極を兼ねた構成の請求項12
記載の光磁気素子。 - 【請求項15】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、 前記レーザ光出力面のレーザ光出射位置に開口を有する
遮光体と、 前記レーザ光出力面上に磁気ギャップを有し、前記半導
体レーザに集積された薄膜磁気トランスデューサとを備
えたことを特徴とする光磁気素子。 - 【請求項16】前記磁気ギャップは、前記レーザ光出力
位置の前記レーザ光出射位置に形成された構成の請求項
15記載の光磁気素子。 - 【請求項17】前記半導体レーザは、面発光型半導体レ
ーザであり、 前記遮光体は、前記面発光型半導体レーザの前記レーザ
光出力面側に設けられる電極を兼ねた構成の請求項15
記載の光磁気素子。 - 【請求項18】前記開口は、ギャップ幅方向の長さが前
記磁気ギャップのギャップ幅より小さい構成の請求項1
5記載の光磁気素子。 - 【請求項19】前記開口は、前記磁気ギャップを介して
対向配置された一対の磁極のうち一方の磁極側に形成さ
れた構成の請求項15記載の光磁気素子。 - 【請求項20】前記遮光体は、前記開口内に前記開口よ
り小さいサイズを有する微小金属体を備えた構成の請求
項15記載の光磁気素子。 - 【請求項21】前記遮光体は、前記磁気ギャップを介し
て対向配置された一対の磁極とほぼ同一面となるように
前記一対の磁極の周囲に形成された構成の請求項15記
載の光磁気素子。 - 【請求項22】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、 前記半導体レーザに集積された薄膜磁気トランスデュー
サおよび磁気抵抗センサとを備えたことを特徴とする光
磁気素子。 - 【請求項23】前記磁気抵抗センサは、前記半導体レー
ザに熱抵抗膜を介して集積され、 前記薄膜磁気トランズジューサは、前記磁気抵抗センサ
に集積された構成の請求項22記載の光磁気素子。 - 【請求項24】前記薄膜磁気トランスデューサは、前記
半導体レーザに集積され、 前記磁気抵抗センサは、前記薄膜磁気トランスデューサ
に集積された構成の請求項22記載の光磁気素子。 - 【請求項25】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、前記レーザ光出力面上に磁気ギャップ
を有し、前記半導体レーザに集積された薄膜磁気トラン
スデューサとを具備する光磁気素子と、 前記光磁気素子を保持して記録媒体上を相対的に所定の
方向に浮上走行する浮上スライダとを備えたことを特徴
とする光磁気ヘッド。 - 【請求項26】前記磁気ギャップは、前記所定の方向に
対して垂直方向に形成された構成の請求項25記載の光
磁気ヘッド。 - 【請求項27】前記磁気ギャップは、前記所定の方向に
対して平行方向に形成された構成の請求項25記載の光
磁気ヘッド。 - 【請求項28】前記開口は、前記磁気ギャップより前記
所定の方向側に配置された構成の請求項25記載の光磁
気ヘッド。 - 【請求項29】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、前記レーザ光出力面のレーザ光出射位
置に開口を有する遮光体と、前記レーザ光出力面上に磁
気ギャップを有し、前記半導体レーザに集積された薄膜
磁気トランスデューサとを具備する光磁気素子と、 前記光磁気素子を保持して記録媒体上を相対的に所定の
方向に浮上走行する浮上スライダとを備えたことを特徴
とする光磁気ヘッド。 - 【請求項30】前記磁気ギャップは、前記所定の方向に
対して平行方向に形成され、 前記開口は、前記所定の方向に沿って長い長方形を有
し、前記磁気ギャップより前記所定の方向側に配置され
た構成の請求項29記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項31】前記磁気ギャップは、前記所定の方向に
対して垂直方向に形成され、 前記開口は、前記所定の方向に沿って長い長方形を有
し、前記磁気ギャップより前記所定の方向側であって、
前記磁気ギャップを介して対向配置された一対の磁極の
うち一方の磁極側に寄せて配置された構成の請求項29
記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項32】レーザ光を出射する半導体レーザと、 前記半導体レーザからの前記レーザ光が入射する入射
面、および前記入射面に入射した前記レーザ光が集光さ
れて光スポットが形成される被集光面を有する透明集光
用媒体と、 前記被集光面上に集積され、磁気ギャップを有する磁気
回路と、前記磁気回路を構成するコアに巻回されたコイ
ルとを具備する薄膜磁気トランスデューサとを備えたこ
とを特徴とする光磁気ヘッド。 - 【請求項33】前記磁気ギャップは、前記被集光面の前
記光スポットの形成位置に形成された構成の請求項32
記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項34】前記磁気ギャップは、前記光スポットの
サイズより小さいギャップ長を有する構成の請求項32
記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項35】前記薄膜磁気トランスデューサは、前記
被集光面上に複数の前記磁気ギャップを有する構成の請
求項32記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項36】前記コイルは、前記コアに円筒状に巻回
された構成の請求項32記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項37】前記コイルは、前記コアに円盤状に巻回
された構成の請求項32記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項38】前記透明集光用媒体は、半球面状のソリ
ッドイマージョンレンズあるいは裁底球状のスーパーソ
リッドイマージョンレンズからなる構成の請求項32記
載の光磁気ヘッド。 - 【請求項39】前記透明集光用媒体は、前記入射面に入
射した前記レーザ光を反射して前記被集光面上に前記光
スポットを形成させる反射面を有する構成の請求項32
記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項40】前記反射面は、回転放物面の一部から構
成された請求項39記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項41】前記反射面は、平面から構成され、前記
平面の表面に反射型ホログラムを備える構成の請求項3
9記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項42】前記透明集光用媒体は、ほぼ同一の屈折
率を有する第1の透明媒体と第2の透明媒体から構成さ
れ、 前記第1の透明媒体は、前記入射面を有し、 前記第2の透明媒体は、前記被集光面を有し、記録媒体
上を浮上走行する浮上スライダである構成の請求項32
記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項43】レーザ光を出射する半導体レーザと、 前記半導体レーザからの前記レーザ光が入射する入射
面、および前記入射面に入射した前記レーザ光が集光さ
れて光スポットが形成される被集光面を有する透明集光
用媒体と、 前記被集光面の前記光スポットが形成される位置に前記
光スポットより小さいサイズの開口を有する遮光体と、 前記被集光面上に集積され、磁気ギャップを有する薄膜
磁気トランスデューサとを備えたことを特徴とする光磁
気ヘッド。 - 【請求項44】前記磁気ギャップは、前記被集光面上の
前記光スポットの形成位置に形成された構成の請求項4
3記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項45】前記開口は、ギャップ幅方向の長さが前
記磁気ギャップのギャップは場より小さい構成の請求項
43記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項46】前記開口は、前記磁気ギャップを介して
対向は位置された一対の磁極のうち一方の磁極側に形成
された構成の請求項43記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項47】前記遮光体は、前記開口内に前記開口よ
り小さいサイズを有する微小金属体を備えた構成の請求
項43記載の光磁気ヘッド。 - 【請求項48】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、前記半導体レーザに集積された薄膜磁
気トランスデューサおよび磁気抵抗センサとを具備する
光磁気素子と、 前記光磁気素子を保持して記録媒体上を浮上走行する浮
上スライダとを備えたことを特徴とする光磁気ヘッド。 - 【請求項49】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、前記レーザ光出力面のレーザ光出射位
置に開口を有する遮光体と、前記半導体レーザに集積さ
れ、前記レーザ光出力面上に磁気ギャップを有する薄膜
磁気トランスデューサ、および磁気抵抗センサとを具備
する光磁気素子と、 前記光磁気素子を保持して記録媒体上を相対的に所定の
方向に浮上走行する浮上スライダとを備えたことを特徴
とする光磁気ヘッド。 - 【請求項50】前記磁気抵抗センサは、前記半導体レー
ザに熱抵抗膜を介して集積され、 前記薄膜磁気トランズジューサは、前記磁気抵抗センサ
に集積された構成の請求項48または49記載の光磁気
ヘッド。 - 【請求項51】前記薄膜磁気トランスデューサは、前記
半導体レーザに集積され、 前記磁気抵抗センサは、前記薄膜磁気トランスデューサ
に集積された構成の請求項48または49記載の光磁気
ヘッド。 - 【請求項52】レーザ光出力面からレーザ光を出射する
半導体レーザと、前記レーザ光出力面上に磁気ギャップ
を有し、前記半導体レーザに集積された薄膜磁気トラン
スデューサとを具備する光磁気素子と、 記録媒体が表面に形成されたディスクと、 前記光磁気素子を保持して前記記録媒体上を浮上走行す
る浮上スライダと、 前記浮上スライダを前記ディスクに対して相対的に移動
させる移動手段とを備えたことを特徴とする磁気ディス
ク装置。 - 【請求項53】レーザ光を出射する半導体レーザと、前
記半導体レーザからの前記レーザ光が入射する入射面、
および前記入射面に入射した前記レーザ光が集光されて
光スポットが形成される被集光面を有する透明集光用媒
体と、前記被集光面上に集積され、磁気ギャップを有す
る薄膜磁気トランスデューサとを具備する光磁気素子
と、 記録媒体が表面に形成されたディスクと、 前記光磁気素子を保持して前記記録媒体上を浮上走行す
る浮上スライダと、 前記浮上スライダを前記ディスクに対して相対的に移動
させる移動手段とを備えたことを特徴とする磁気ディス
ク装置。 - 【請求項54】前記半導体レーザは、前記記録媒体への
記録時に、パルス的に前記レーザ光を出射する構成の請
求項52または53記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項55】前記半導体レーザは、前記記録媒体から
の再生時に、連続的あるいはパルス的に前記レーザ光を
出射する構成の請求項52または53記載の磁気ディス
ク装置。
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