JP2004111047A - 記録再生ヘッドおよびそれを備えた記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ²級の超高密度記録を実現する。
【解決手段】　本発明の磁気ヘッドは、記録媒体に記録された信号を記録再生する磁気ヘッドであって、基板と、基板上に設けられた磁気ギャップを有する磁気ヘッドコアと、磁気ヘッドコア上に設けられた磁気抵抗効果素子とを備え、磁気ヘッドコアは、磁気ヘッドコアの磁気ギャップ周囲の膜厚方向と記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられる。また、磁気ヘッドコアの少なくとも一部を囲むように設けられた巻き線を備え、巻き線が磁場を発生することにより記録媒体に信号が記録される。更に、本発明の磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子が、磁気ヘッドコア上に設けられた絶縁層と、絶縁層に対して磁気ヘッドコアの反対側に設けられたピン層とを備え、磁気ヘッドコアは少なくとも絶縁層と対応する位置に軟磁性層を備え、軟磁性層は磁気抵抗効果素子のフリー層として共有される。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、記録・再生ヘッドおよびその記録・再生ヘッドを備えた記録再生装置に関し、より詳細には従来のハードディスクや光磁気ディスク装置を凌駕する高密度記録を可能とする記録・再生ヘッド、記録再生装置およびその製造方法に関する。

　情報信号の高密度記録法としては、図１１に示すようなハードディスク（ＨＤＤ）１０００や図１２に示すような光磁気ディスク（ＭＯ）装置２０００があり、これらの記録・再生ヘッドには磁気ヘッド１０１９や光磁気ヘッド２０２０が使用されている。

　しかし、図１１に示されるような磁気ヘッド１０１９を用いて、４０Ｇｂ／ｉｎｃｈ²を越えるような高密度記録および再生を実現しようとした場合、再生については、シ−ルド１０１５の間におかれたＧＭＲ素子１０１４の使用である程度見通しを立てることができる。しかし、図１１に示されるようにＧＭＲ素子１０１４が前面に出る構成では、ＧＭＲ素子１０１４の摩耗やノイズが発生するという問題が生じる。また、ＧＭＲ素子１０１４の代わりにトンネル型ＧＭＲ（ＴＭＲ）素子を用いた場合は、ショ−トの問題が生じる。この問題はヨ−ク型と呼ばれるヘッド構成（図示せず）により回避されるが、従来のヨ−ク型のヘッド構成では、ＧＭＲ素子１０１４（またはＴＭＲ素子）とヨ−クとの間に絶縁膜等のギャップが必要なため、再生出力が低下するという問題が生じる。また、記録については、磁気ヘッド１０１９の膜厚を数μｍに維持しつつトラック幅をサブμｍオーダー（＜０．３μｍ）に小さくする必要があり、アスペクト比が異常に大きくなり加工が極めて困難となる。また、将来的には、記録媒体の記録ビット長が５０ｎｍ以下となることが予想され、この場合、熱揺らぎを考慮すると、記録媒体１０１６として面内記録媒体を用いる場合は、記録媒体１０１６の保磁力を極めて大きくする必要が生ずる。この記録媒体を磁化する磁気ヘッド１０１９の記録磁極１０１７には飽和磁化が２．５Ｔ（テスラ）を越える磁性膜が要求されるが、現在これを可能とするものが無い。

　一方、図１２の光磁気ヘッド２０２０の場合は集光レンズ２０１８で集光したレーザー光により記録媒体２０１６を磁化反転がしやすい温度に上げて記録を行う。また、レーザーの波長より細かな記録をするために、磁気ヘッド２０１９を使用した磁界変調技術が用いられている。

　図１２の光磁気ヘッド２０２０は、上記のような構成とすることでＨＤＤ並の密度の記録が可能となる。しかし、再生についてはレーザー光の波長程度に記録ビットを拡大して読む工夫が必要となり、様々な提案がなされているが実用化には未だ課題を残している。
特開昭６３−１３８５１３号公報 特開平０９−２８２６１６号公報

　そこで、図１３に示すような新しい記録再生装置が提案されている。図１３に示す記録再生装置３０００では、記録はＭＯの光磁気ヘッド２０２０、再生はＨＤＤのＧＭＲヘッド３０１９と別々のヘッドを用い、記録媒体には光磁気ディスク用の記録媒体２０１６を用いる方法である。

　一方、図１４に示す記録再生装置４０００では、ＨＤＤ用の磁気ヘッド１０１９を用い、レーザー光を磁気ヘッド１０１９に対して記録媒体４０１６の反対側から照射して、記録時の磁化反転を容易にしたり、再生時の読み取りを容易にしようとするものである。

　しかしながら、図１３に示す記録再生装置３０００の場合は、記録用と再生用の２つのヘッド部が必要であり、記録・再生が別々のヘッドで行われるという欠点がある。また、図１４に示す記録再生装置４０００の場合は、記録媒体上の磁気ヘッド１０１９により記録される領域とレーザー光照射領域とを一致させるための、高密度記録になればなるほど技術的に困難となるサーボ技術が必要である欠点がある。更にこの場合は上述したようにＨＤＤの記録ヘッドのトラック幅加工が大きな課題となる。また、記録再生装置３０００および４０００ともに、記録媒体の上下に磁気ヘッドとレーザー照射手段とを必要とする構成となる。従って、ＨＤＤのようにヘッドをディスク上下に配置してディスク上下両面を記録媒体として使用することが不可能なことと省スペース化において不利となる欠点がある。

　また、記録・再生を行う際は、記録媒体の所望の位置に磁気ヘッドを移動させる必要があり、上述のような問題点の他に、高密度記録になればなるほど従来の記録再生装置における一段の磁気ヘッド駆動部のみではサーボトラッキングが困難となる問題がある。

　本発明は上記のような問題を鑑みてなされたものであり、１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ²級の超高密度記録を実現し、また、このような高密度記録においても精度の高いトラッキング性能を有する磁気ヘッド駆動部を備えた記録再生装置を提供することを目的とする。

　本発明の磁気ヘッドは、記録媒体に記録された信号を再生する磁気ヘッドであって、基板と、基板上に設けられた、磁気ギャップを有する磁気ヘッドコアと、磁気ヘッドコア上に設けられた第１の磁気抵抗効果素子と、を備え、磁気ヘッドコアは、磁気ヘッドコアの磁気ギャップ周囲の膜厚方向と、記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられ、そのことにより上記目的が達成される。

　磁気ヘッドコア上に設けられた第２の磁気抵抗効果素子を更に備えてもよい。

　第２の磁気抵抗効果素子は、磁気ギャップに対して、第１の磁気抵抗効果素子と対称の位置に設けられてもよい。

　磁気ヘッドコアの少なくとも一部を囲むように設けられた巻き線を更に備え、巻き線が磁場を発生することにより記録媒体に信号を記録してもよい。

　第１の磁気抵抗効果素子が、磁気ヘッドコア上に設けられた第１の絶縁層と、第１の絶縁層に対して磁気ヘッドコアの反対側に設けられた容易に磁化回転しない第１のピン層と、を備え、磁気ヘッドコアは、少なくとも第１の絶縁層と対応する位置に第１の軟磁性層を備え、第１の軟磁性層は、第１の磁気抵抗効果素子の容易に磁化回転する第１のフリー層として用いられてもよい。

　第２の磁気抵抗効果素子が、磁気ヘッドコア上に設けられた第２の絶縁層と、第２の絶縁層に対して磁気ヘッドコアの反対側に設けられた容易に磁化回転しない第２のピン層と、を備え、磁気ヘッドコアは、少なくとも第２の絶縁層と対応する位置に第２の軟磁性層を備え、第２の軟磁性層は、第２の磁気抵抗効果素子の容易に磁化回転する第２のフリー層として用いられてもよい。

　第１の軟磁性層と第２の軟磁性層とが同一の軟磁性層であってもよい。

　磁気ヘッドギャップ近傍の記録媒体の領域を加熱するレーザー光集光部を更に備えてもよい。

　基板がレーザー光集光部であってもよい。

　レーザー光集光部が回折光学素子を備えてもよい。

　回折光学素子がフレネルレンズであってもよい。

　磁気ヘッドコアは、少なくともＮｉＦｅ（−Ｃｏ）、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢおよびＣｏＮｂＺｒの何れかからなってもよい。

　第１のピン層は、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎまたはＮｉＭｎによりピンニングされたＣｏまたはＣｏＦｅからなってもよい。

　第２のピン層は、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎまたはＮｉＭｎによりピンニングされたＣｏまたはＣｏＦｅからなってもよい。

　本発明の記録再生装置は、上記に記載の磁気ヘッドと、第１の磁性層が設けられた記録媒体と、を備え、そのことにより上記目的が達成される。

　第１の磁性層が補償温度とキュリー温度とを有してもよい。

　補償温度が室温から約１００℃の間であり、キュリー温度が約２００℃から約３００℃の間であってもよい。

　第１の磁性層が、記録用の第２の磁性層と再生用の第３の磁性層とを有してもよい。

　記録媒体が、磁気的に互いに隔離された微細磁性膜ドットを備えてもよい。

　記録媒体が垂直磁気記憶媒体であってもよい。

　記録媒体がディスクであってもよい。

　記録媒体がテープであってもよい。

　基板を支持する支持手段を駆動する第１の駆動手段と、基板上に設けられ、磁気ヘッドを微駆動する第２の駆動手段と、を備えてもよい。

　第２の駆動手段が薄膜で構成され、薄膜の厚み方向の変位により磁気ヘッドを微駆動してもよい。

　第２の駆動手段が、圧電方式、静電方式または電磁方式の何れかにより駆動されてもよい。

　複数の磁気ヘッドを備え、複数の磁気ヘッドを第１の駆動手段により同時に駆動してもよい。

　第１の磁性層は、少なくともＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＴａＣｒＰｔ、ＦｅＰｔ、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏおよびＧｄＦｅＣｏの何れかからなってもよい。

　第２の磁性層は、ＴｂＦｅまたはＴｂＦｅＣｏからなり、第３の磁性層は、ＧｄＦｅＣｏからなってもよい。

　本発明の磁気ヘッドは、記録媒体に記録された信号を再生する磁気ヘッドであって、基板と、基板上に設けられた、磁気ギャップを有する磁気ヘッドコアと、磁気ヘッドコア上に設けられた第１の磁気抵抗効果素子と、を備え、第１の磁気抵抗効果素子が、磁気ヘッドコア上に設けられた第１の絶縁層と、第１の絶縁層に対して磁気ヘッドコアの反対側に設けられた容易に磁化回転しない第１のピン層と、を備え、磁気ヘッドコアは、少なくとも第１の絶縁層と対応する位置に第１の軟磁性層を備え、第１の軟磁性層は、第１の磁気抵抗効果素子の容易に磁化回転する第１のフリー層として用いられ、そのことにより上記目的が達成される。

　磁気ヘッドコア上に設けられた第２の磁気抵抗効果素子を更に備え、第２の磁気抵抗効果素子が、磁気ヘッドコア上に設けられた第２の絶縁層と、第２の絶縁層に対して磁気ヘッドコアの反対側に設けられた、容易に磁化回転しない第２のピン層と、を備え、磁気ヘッドコアは、少なくとも第２の絶縁層と対応する位置に第２の軟磁性層を備え、第２の軟磁性層は、第２の磁気抵抗効果素子の容易に磁化回転する第２のフリー層として用いられてもよい。

　第２の磁気抵抗効果素子は、磁気ギャップに対して、第１の磁気抵抗効果素子と対称の位置に設けられてもよい。

　第１の軟磁性層と第２の軟磁性層とが同一の軟磁性層であってもよい。

　磁気ヘッドコアの少なくとも一部を囲むように設けられた巻き線を更に備え、巻き線が磁場を発生することにより記録媒体に信号を記録してもよい。

　磁気ヘッドギャップ近傍の記録媒体の領域を加熱するレーザー光集光部を更に備えてもよい。

　基板がレーザー光集光部であってもよい。

　レーザー光集光部が回折光学素子を備えてもよい。

　回折光学素子がフレネルレンズであってもよい。

　磁気ヘッドコアは、少なくともＮｉＦｅ（−Ｃｏ）、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢおよびＣｏＮｂＺｒの何れかからなってもよい。

　第１のピン層は、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎまたはＮｉＭｎによりピンニングされたＣｏまたはＣｏＦｅからなってもよい。

　第２のピン層は、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎまたはＮｉＭｎによりピンニングされたＣｏまたはＣｏＦｅからなってもよい。

　本発明の記録再生装置は、上記に記載の磁気ヘッドと、第１の磁性層が設けられた記録媒体と、を備え、そのことにより上記目的が達成される。

　第１の磁性層が補償温度とキュリー温度とを有してもよい。

　補償温度が室温から約１００℃の間であり、キュリー温度が約２００℃から約３００℃の間であってもよい。

　第１の磁性層が、記録用の第２の磁性層と再生用の第３の磁性層とを有してもよい。

　記録媒体が、磁気的に互いに隔離された微細磁性膜ドットを備えてもよい。

　記録媒体が垂直磁気記憶媒体であってもよい。

　記録媒体がディスクであってもよい。

　記録媒体がテープであってもよい。

　基板を支持する支持手段を駆動する第１の駆動手段と、基板上に設けられ、磁気ヘッドを微駆動する第２の駆動手段と、を備えてもよい。

　第２の駆動手段が薄膜で構成され、薄膜の厚み方向の変位により磁気ヘッドを微駆動してもよい。

　第２の駆動手段が、圧電方式、静電方式または電磁方式の何れかにより駆動されてもよい。

　複数の磁気ヘッドを備え、複数の磁気ヘッドを第１の駆動手段により同時に駆動してもよい。

　第１の磁性層は、少なくともＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＴａＣｒＰｔ、ＦｅＰｔ、ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏおよびＧｄＦｅＣｏの何れかからなってもよい。

　第２の磁性層は、ＴｂＦｅまたはＴｂＦｅＣｏからなり、第３の磁性層は、ＧｄＦｅＣｏからなってもよい。

　本発明の磁気ヘッドは、記録媒体に信号を記録する磁気ヘッドであって、基板と、基板上に設けられた、磁気ギャップを有する磁気ヘッドコアと、磁気ヘッドコアの少なくとも一部を囲むように設けられた巻き線と、を備え、巻き線が磁場を発生することにより記録媒体に信号を記録する磁気ヘッドであって、磁気ヘッドコアは、磁気ヘッドコアの磁気ギャップ周囲の膜厚方向と、記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられ、そのことにより上記目的が達成される。

　本発明の記録再生装置は、記録媒体に信号を記録する第１の磁気ヘッドと、記録媒体に記録された信号を再生する第２の磁気ヘッドと、を備えた記録再生装置であって、第１の磁気ヘッドが、第１の基板と、第１の基板上に設けられた、第１の磁気ギャップを有する第１の磁気ヘッドコアと、第１の磁気ヘッドコアの少なくとも一部を囲むように設けられた巻き線と、を備え、第１の磁気ヘッドコアは、第１の磁気ヘッドコアの第１の磁気ギャップ周囲の膜厚方向と、記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられ、第２の磁気ヘッドが、第２の基板と、第２の基板上に設けられた、第２の磁気ギャップを有する第２の磁気ヘッドコアと、第２の磁気ヘッドコア上に設けられた第１の磁気抵抗効果素子と、を備え、第２の磁気ヘッドコアは、第２の磁気ヘッドコアの第２の磁気ギャップ周囲の膜厚方向と、記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられ、そのことにより上記目的が達成される。

　第１の基板と第２の基板とが同一の基板であってもよい。

　第２の磁気ヘッドコア上に設けられた第２の磁気抵抗効果素子を更に備えてもよい。

　第２の磁気抵抗効果素子は、第２の磁気ギャップに対して、第１の磁気抵抗効果素子と対称の位置に設けられてもよい。

　本発明の記録再生装置は、記録媒体に信号を記録する第１の磁気ヘッドと、記録媒体に記録された信号を再生する第２の磁気ヘッドと、を備えた記録再生装置であって、第１の磁気ヘッドが、第１の基板と、第１の基板上に設けられた、第１の磁気ギャップを有する第１の磁気ヘッドコアと、第１の磁気ヘッドコアの少なくとも一部を囲むように設けられた巻き線と、を備え、第１の磁気ヘッドコアは、第１の磁気ヘッドコアの第１の磁気ギャップ周囲の膜厚方向と、記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられ、第２の磁気ヘッドが、第２の基板と、第２の基板上に設けられた、第２の磁気ギャップを有する第２の磁気ヘッドコアと、第２の磁気ヘッドコア上に設けられた第１の磁気抵抗効果素子と、を備え、第１の磁気抵抗効果素子が、第２の磁気ヘッドコア上に設けられた絶縁層と、絶縁層に対して第２の磁気ヘッドコアの反対側に設けられた、容易に磁化回転しないピン層と、を備え、第２の磁気ヘッドコアは、少なくとも絶縁層と対応する位置に軟磁性層を備え、軟磁性層は、第１の磁気抵抗効果素子の容易に磁化回転するフリー層として用いられ、そのことにより上記目的が達成される。

　第１の基板と第２の基板とが同一の基板であってもよい。

　第２の磁気ヘッドコア上に設けられた第２の磁気抵抗効果素子を更に備えてもよい。

　第２の磁気抵抗効果素子は、第２の磁気ギャップに対して、第１の磁気抵抗効果素子と対称の位置に設けられてもよい。

　上述のように、本発明の信号の記録・再生に用いられる磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアを構成する軟磁性膜の膜厚方向を記録媒体のトラック幅方向と同じにすることにより、従来では困難であった磁気ヘッドにおける０．１μｍ以下のトラック幅加工も容易に実現することができる。

　更に、磁気ヘッドコアを構成する軟磁性膜を、磁気ヘッドコアおよび磁気抵抗効果素子のフリー層として共有し、かつ磁気ヘッドコアをギャップ部を除いて閉磁路とすることにより、磁気抵抗効果素子のフリ−層へ効率よく信号磁束を導くことが可能となる。

　本発明において記録媒体として用いられる磁性膜は、補償温度とキュリー温度を有する。記録時はレーザー光を記録媒体に照射して磁性膜が磁化反転しやすい温度に上げて磁気ヘッドで記録する。この場合、レーザー光が照射されない室温では保磁力が大きく、レーザー光の照射により温度が上昇すると保磁力が低下する磁性膜を用いることが望ましい。

　再生は磁気抵抗効果素子を用いて行うが、必要であれば、再生時にもレーザー光を照射して磁気抵抗効果素子による読み取りを行う。この場合は、レーザー光の照射により温度が上昇すると磁化が増加して記録媒体からの漏れ磁界が大きくなる磁性膜を用いることが望ましい。

　また、上記のようなレーザー光を用いた記録・再生方法の他に、記録媒体として垂直記録媒体を用いても良い。この場合は、面内記録媒体にくらべて記録ヘッドに要求される飽和磁化を下げることができ、必ずしも上記のようなレーザー光の補助は必要ではなくなる。

　また本発明では、上述のサーボトラッキングの課題を解決するために、磁気ヘッドの構成面に、磁気ヘッドを微動させる副駆動手段を設けている。副駆動手段は薄膜で構成され、その厚み方向のたわみを利用して磁気ヘッドを微動させることができる。この副駆動手段は、圧電方式、静電方式または電磁方式のいずれかで構成されることが望ましい。このようにして磁気ヘッドをサーボトラッキングする主駆動手段の他に、磁気ヘッドの構成面に、これを微動させる副駆動手段を設けることにより、精度の高いトラッキング性能を有する磁気ヘッド駆動部を実現することができる。

　さらにこの副駆動手段を設けた磁気ヘッドを複数個備え、この複数の磁気ヘッドをトラッキングの主駆動手段により同時に駆動しても良い。

　上述のように、本発明によれば、信号の記録再生に用いられる磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアを構成する軟磁性膜の膜厚方向を記録媒体のトラック幅方向と同じにすることにより、従来では困難であった磁気ヘッドにおける０．１μｍ以下のトラック幅加工も容易に実現することができる。

　また、本発明によれば、信号の記録再生に用いられる磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアを構成する軟磁性膜を、磁気ヘッドコアおよび磁気抵抗効果素子のフリー層として共有することにより、磁気抵抗効果素子のフリ−層へ効率よく信号磁束を導くことが可能となる。

　本発明によれば、従来のＨＤＤや光磁気ディスクでは不可能である１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ²級の超高密度記録を実現することができる。

　（実施の形態１）
　図１に、本発明の実施の形態１における磁気ヘッド１００を示す。図１（ａ）は、磁気ヘッド１００の斜視図であり、図１（ｂ）は、磁気ヘッド１００の上面図である。磁気ヘッド１００は、基板１０１上に設けられた磁気ギャップ１２０を有する磁気ヘッドコア１３０と、磁気ヘッドコア１３０に磁場を発生し、記録媒体１１６（図５）に信号を書き込むために設けられた巻き線部１４０と、記録媒体１１６からの磁束を読み取るべく設けられた磁気抵抗効果素子１５０とを備える。

　記録媒体１１６への記録は、記録する信号に応じた磁場を巻き線部１４０により磁気ヘッドコア１３０内に発生させ、この磁場を記録媒体１１６の磁性層１１７（図５）に印加させることにより行われる。

　再生時は、記録媒体１１６の磁性層１１７からの磁束が、磁気ギャップ１２０から磁気ヘッドコア１３０の一部を構成する軟磁性膜１１０および１１１を通り、磁気抵抗効果素子１５０へと導かれる。軟磁性膜１１０および１１１は、その膜厚方向１０２が記録媒体１１６のトラック幅方向１１２と同一となるように基板１０１上に成膜されている。

　図１に示される磁気抵抗効果素子１５０は、トンネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子である。磁気抵抗効果素子１５０は、容易に磁化回転する磁性膜より成るフリー層１８０と、容易に磁化回転しない磁性膜より成るピン層１９０と、フリー層１８０とピン層１９０とを隔離するために設けられた絶縁層１８５とを有する。磁気ヘッド１００は、磁気抵抗効果素子１５０に電流を流すためのリ−ド線部１６０および１６１を備えている。

　本実施の形態の磁気ヘッド１００では、磁気ヘッドコア１３０を構成する軟磁性膜１１１を磁気抵抗効果素子１５０のフリー層１８０の領域として共有する構造となっている。このように図１に示される磁気抵抗効果素子１５０はＴＭＲ素子構造であるが、磁気抵抗効果素子１５０を絶縁層１８５の代わりに導電性の金属膜から成るＧＭＲ素子構造としても、本実施の形態の磁気ヘッド１００は実施可能である。

　図１に示す磁気抵抗効果素子１５０では、絶縁は絶縁層１８５によりなされ、軟磁性膜１１１をフリー層１８０の領域として共有する構造となっているため、磁気抵抗効果素子１５０が記録媒体１１６からの磁束を感知する効率を向上させることができる。また、一般的には、金属ＧＭＲ素子構造よりはＴＭＲ素子構造の方が大きな磁気抵抗変化を示すため、磁気抵抗効果素子１５０の出力も大きくすることができる。更に、磁気ヘッドコア１３０をギャップ部を除いて閉磁路とすることにより、磁気抵抗効果素子１５０のフリ−層１８０へ効率よく信号磁束を導くことができる。

　また、本実施の形態の磁気ヘッド１００において、磁気ヘッドコア１３０の一部を構成する軟磁性膜１１０および１１１は、その膜厚方向１０２が記録媒体１１６のトラック幅方向１１２と同一となるように基板１０１上に成膜されている。このように、軟磁性膜１１０および１１１の膜厚方向を記録媒体のトラック幅方向と同じにすることにより、従来では困難であった、トラック幅が０．１μｍ以下となる磁気ヘッドの加工も容易に実現することができる。

　磁気ヘッドコア１３０を形成する軟磁性膜１１０、１１１およびフリ−層１８０は、Ｎｉ−ｒｉｃｈのＮｉＦｅ（−Ｃｏ）またはＣｏＦｅ合金膜、ＣｏＦｅＢおよびＣｏＮｂＺｒ等のアモルファス合金膜、あるいはこれらの合金膜の積層膜で構成されることが望ましい。特にフリ−層１８０においては絶縁層１８５との界面には大きなＭＲ比（磁気抵抗抵抗変化率）が得られるＣｏＦｅやＮｉＦｅを用いることが望ましい。絶縁層１８５にはＡｌ₂Ｏ₃を用いることが望ましい。ピン層１９０には保磁力の大きな磁性膜やＣｏ、ＣｏＦｅ等の金属膜をＴ（Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｎ、Ｃｒ）−Ｍｎ系の合金、例えばＰｔＭｎ、ＩｒＭｎ、ＮｉＭｎ等の反強磁性膜でピンニングした材料を用いることが望ましい。

　（実施の形態２）
　図２に、本発明の実施の形態２における磁気ヘッド２００および磁気ヘッド３００を示す。図２は、磁気ヘッド２００および磁気ヘッド３００の斜視図である。

　上述の実施の形態１の磁気ヘッド１００では、記録と再生を同一のヘッドで兼用する構造となっている。一方、本実施の形態では、図２に示すように、巻き線２４０を有する記録用の磁気ヘッド２００と、磁気抵抗効果素子２５０を有する再生用の磁気ヘッド３００とを別々に基板２０１上に設けた構造となっている。

　磁気ヘッド２００は、基板２０１上に設けられた磁気ギャップ２２０を有する磁気ヘッドコア２３０と、磁気ヘッドコア２３０に磁束を発生し、記録媒体１１６（図５）に信号を書き込むために設けられた巻き線２４０とを備えている。

　磁気ヘッド３００は、基板２０１上に設けられた磁気ギャップ２２１を有する磁気ヘッドコア２３１と、記録媒体１１６からの磁束を読み取るべく設けられた磁気抵抗効果素子２５０とを備えている。

　記録媒体１１６への記録は、記録する信号に応じた磁場を巻き線部２４０により磁気ヘッドコア２３０内に発生させ、この磁場を記録媒体１１６の磁性層１１７に印加させることにより行われる。

　再生時は、記録媒体１１６の磁性層１１７からの磁束が、磁気ギャップ２２１から磁気ヘッドコア２３１の一部を構成する軟磁性膜２１３および２１４を通り、磁気抵抗効果素子２５０へと導かれる。

　磁気抵抗効果素子２５０は、容易に磁化回転する磁性膜より成るフリー層２８０と、容易に磁化回転しない磁性膜より成るピン層２９０と、フリー層２８０とピン層２９０とを隔離するために設けられた絶縁層２８５とを有する。磁気ヘッド３００は、磁気抵抗効果素子２５０に電流を流すためのリ−ド線部２６０および２６１を備えている。

　上述の実施の形態１と同様に、本実施の形態の磁気ヘッド３００では、磁気ヘッドコア２３１を構成する軟磁性膜２１４を磁気抵抗効果素子２５０のフリー層２８０の領域として共有する構造となっている。また、磁気ヘッド２００の軟磁性膜２１０および２１１、磁気ヘッド３００の軟磁性膜２１３および２１４は、その膜厚方向２０２が記録媒体１１６のトラック幅方向１１２（図５）と同一となるように基板２０１上に成膜されている。

　本実施の形態では、記録用の磁気ヘッド２００と、再生用の磁気ヘッド３００とを別々に基板２０１上に設けた構造となっているので、磁気ヘッド２００と磁気ヘッド３００とで、各構成要素のサイズを変更することができる。例えば、膜厚方向２０２について、記録用の磁気ヘッド２００の磁気ヘッドコア２３０の膜厚を厚くし、再生用の磁気ヘッド３００の磁気ヘッドコア２３１の膜厚を薄くすることができる。また、磁気ギャップ２２０の間隔および磁気ギャップ２２１の間隔のそれぞれの長さを変更することも可能である。各構成要素をより好ましいサイズに変更することにより、更なる記録再生特性の向上を図っても良い。

　また、磁気ヘッド２００および３００は互いに同一の基板上に設けられる必要はなく、それぞれ別々の基板上に設けられていても良い。

　（実施の形態３）
　図３に、本発明の実施の形態３における磁気ヘッド４００を示す。図３は、磁気ヘッド４００の斜視図である。

　磁気ヘッド４００は、基板２０１上に設けられた磁気ギャップ３２１を有する磁気ヘッドコア３３１と、磁気抵抗効果素子３５０とを備えている。磁気ヘッドコア３３１の一部は軟磁性膜３１３および３１４で構成されている。磁気抵抗効果素子３５０は、フリー層３８０と、ピン層２９０と、フリー層２８０とピン層２９０とを隔離するために設けられた絶縁層２８５とを有する。その他の構成は、実施の形態２における磁気ヘッド３００と同一である。

　本実施の形態では、磁気ヘッドコア３３１の磁気抵抗効果素子３５０のフリー層３８０として共有される領域およびその周囲が、磁気ヘッドコア３３１のその他の部分よりも膜厚が薄くなっている。このため、磁気ヘッドコア３３１内を流れる磁束がフリー層３８０において収束され、磁束密度が高くなることにより、磁気抵抗効果素子３５０の再生感度を向上させることができる。

　（実施の形態４）
　図４に、本発明の実施の形態４における磁気ヘッド５００を示す。図４は、磁気ヘッド５００の斜視図である。

　磁気ヘッド５００は、垂直記録媒体の記録用として用いられる単磁極型ヘッド構造である。磁気ヘッド５００は、基板２０１上に設けられた磁気ヘッドコア４３０と、磁気ヘッドコア４３０に磁場を発生し、記録媒体１１６に信号を書き込むために設けられた巻き線４４０とを備える。磁気ヘッドコア４３０の記録媒体１１６と対向する領域４１０の膜厚方向４０２は、記録媒体１１６のトラック幅方向１１２（図５）と同一となるように基板２０１上に成膜されている。また、好ましくは、領域４１０の膜厚は記録媒体１１６のトラック幅と同一である。

　また、磁気ヘッド５００の記録効率を向上させるために、磁気ヘッド５００は、リターンヨーク部４１１を更に備えても良い。この場合、リターンヨーク部４１１は、磁気ヘッドコア４３０の構成要素の一部として、磁気ヘッドコア４３０と磁気的に接続されることが好ましい。

　（実施の形態５）
　図５に、本発明の実施の形態５における記録再生装置６００を示す。図５（ａ）は、記録再生装置６００の側面図であり、図５（ｂ）は、記録媒体１１６に設けられた磁性層１１７の断面図である。

　図５（ａ）に示す記録再生装置６００は、実施の形態１において示された磁気ヘッド１００と、記録媒体１１６と、記録媒体１１６の磁気ヘッドギャップ１２０近傍の領域を加熱するために磁気ヘッド１００と一体化して設けられたレーザー光集光部５０７と、磁気ヘッド１００を支持するスライダ５１３とを備える。

　図５（ａ）に示す記録再生装置６００では、磁気ヘッドとして、実施の形態１において示された磁気ヘッド１００が用いられているが、実施の形態２〜４に示された磁気ヘッド２００、３００、４００および５００が用いられても良い。記録媒体１１６は、好ましくはディスクまたはテープである。

　レーザー光集光部５０７は、磁気ヘッド１００に半球形状のＳＩＬレンズまたは回折光学素子（マイクロフレネルレンズ）等を貼り付けた構成であっても良い。

　図５（ａ）に示すレーザー光集光部５０７は、磁気ヘッド１００の基板１０１と兼用され、レーザー光源５１５からのレーザー光５１４に対して透明な材料が用いられている。ミラ−５１１で反射したレーザー光５１４は、レーザー光集光部５０７に設けられた回折光学素子５１２（例えばマイクロフレネルレンズ）により、磁気ギャップ１２０近傍に集光される。このように、レーザー光集光部５０７と磁気ヘッド１００の基板１０１構成とを兼用すれば、磁気ヘッド１００とレーザー光集光部５０７との一体化が容易となる。

　より具体的には、基板１０１として光学ガラスを用い、光学ガラスにマイクロフレネルレンズ加工した後、その表面にＡｇ等の金属反射膜を設けることで、レーザー光集光部５０７が形成される。

　上記のような方法で磁気ヘッド１００とレーザー光集光部５０７が一体となった構成が可能なのは、本発明の磁気ヘッド１００が膜厚方向１０２をトラック幅方向１１２と同一としているためである。そのことにより、基板１０１を上記のようにレーザー光集光部５０７と兼用することが可能となる。また、半球形状のＳＩＬレンズまたは回折光学素子等を磁気ヘッド１００に貼り付けたりすることが可能となる。このような構成は、従来の磁気ヘッドの膜厚方向がトラック幅方向と垂直な構成では幾何学的に不可能であり、図１３や図１４のように磁気ヘッドを２つ使用するか、レーザー光と磁気ヘッドを記録媒体の上下に配置しなければならなかった。

　なお、図５（ａ）に示す記録再生装置６００は、スライダ５１３を備えているが、基板１０１をスライダーとして兼用しても良い。

　また、レーザー光５１４は光ファイバを用いてレーザー光集光部５０７に導びかれても良い。

　また、記録再生装置６００において光磁気記録を行わなわず、磁気記録のみを行う場合は、レーザー光集光部５０７は備えていなくてもよい。

　記録媒体１１６に設けられる磁性層１１７として、補償温度とキュリー温度を有する材料が用いられる。例えば、希土類金属と遷移金属より成る非晶質膜が磁性層１１７として用いられる。ただし一般的な光磁気記録とは異なり、磁性層１１７がカ−（Ｋｅｒｒ）効果を示す必要は全くない。

　磁性層１１７は、単層膜である場合、レーザー光５１４が照射されない室温では保磁力が大きく、レーザー光５１４の照射により温度が上昇すると保磁力が低下する特性を有することが必要である。再生時にも必要であればレーザー光５１４を照射して磁気抵抗効果素子による読み取りを行うが、この場合は、レーザー光５１４の照射により温度が上昇すると、磁性層１１７の磁化が増加して記録媒体１１６からの漏れ磁界が大きくなる磁性層１１７を用いることが望ましい。

　また、図５（ｂ）に示すように、磁性層１１７を２層として、室温で保磁力が大きい記録用磁性層１１９と、これと磁気的に結合させた室温で磁化の大きな再生用磁性層１１８が設けられても良い。

　以上の条件を満足するには、磁性層１１７が単層膜であれば、記録時に重要な補償温度が室温もしくは室温以上１００℃以下にあり、かつ再生時に重要なキュリー温度が２００〜３００℃にある記録媒体用磁性膜を用いることが望ましい。

　磁性層１１７を２層とする場合は、記録用磁性層１１９の補償点が室温以上１００℃以下で、再生用磁性層１１８はレーザー照射時の温度で大きな磁化を示す比較的キュリ−温度の高いものが望ましい。しかし、あまり再生用磁性層１１８のキュリ−温度を高くしても、記録用磁性層１１９のキュリ−温度が低いと意味がないので、両者の特性をバランス良く設定することが必要である。

　具体的には、記録用磁性層１１９には室温での保磁力が大きく、補償点を室温以上１００℃以下に設定可能なＴｂＦｅ膜か、ＴｂＦｅ膜よりキュリ−温度が高いＴｂＦｅＣｏ膜等が望ましい。再生用磁性層１１８にはキュリ−温度が高く、レーザー照射時に大きな磁化を示すＧｄＦｅＣｏ膜等を用いることが望ましい。

　また、磁性層１１７には、従来のＦｅ、Ｃｏ等の遷移金属を主成分とする磁性層、例えばＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＴａＣｒＰｔ、ＦｅＰｔ等を主成分とする磁性層を用いても良い。

　また、記録媒体１１６として、室温で記録可能な垂直記録媒体を用いれば、レーザー光５１４等のアシストが必要でなく、実施の形態１〜４に示された磁気ヘッド１００、２００および５００のみで、情報の書き込みが可能である。

　記録媒体１１６として、室温では容易に記録できない記録媒体を用いる場合は、レーザー光５１４等を照射して、記録媒体１１６の温度を上昇させ、その保磁力を低下させて記録を行う。上述の希土類非晶質材料と異なり、Ｆｅ、Ｃｏ等の遷移金属を主成分とする磁性層は、室温でも、また、温度が上昇しても飽和磁化はある程度大きい。従って、室温でも、また、レーザー光照射時でも磁気抵抗効果素子により信号の再生が可能である。

　本発明の磁気ヘッド１００、２００および５００を用いてこれらの記録媒体に記録する際は、面内記録媒体よりも垂直記録媒体を用いる方が記録パターンのトラック幅方向のフリンジング（にじみ）が少なくより好ましい。

　更に記録媒体として、図６に示すような、非磁性マトリックス６０１の中に設けられ、互いに磁気的に分離された均一な磁性膜微細ドット６０２より構成される記録媒体６１６を用いれば、よりフリンジングが少なく好ましいものとなる。

　また、本発明に用いられる記録媒体としては、ランダムアクセスを可能とするにはディスク形状であることが望ましいが、ハードディスク等のバックアップ用のストリーマーには記録媒体にテープを用いることが望ましい。

　本発明の記録再生装置に用いられる記録媒体としてテープを用いる場合にも、本発明の磁気ヘッドは極めて有効である。この場合、テープのトラック幅はディスク記録媒体よりも比較的大きいので、本発明の磁気ヘッド１００、２００、３００、４００および５００に用いられる軟磁性膜の膜厚もそれに対応して厚くすれば良い。

　従来のＮｉＦｅやＧＭＲ膜を用いたヨーク型ＭＲヘッドでは、磁気抵抗効果素子をテープ媒体に近接して配置しないと再生効率が低下するが、磁気抵抗効果素子をテープに接触させると摩擦が大きく、磁気抵抗効果素子が摩耗してしまう課題があった。しかし、本発明の磁気ヘッドは再生効率が高いので、磁気抵抗効果素子を比較的テープ媒体から離して設けることが可能で、なおかつ磁気ヘッドの再生効率がほとんど低下しない磁気ヘッドを実現することができる。

　（実施の形態６）
　図７に、本発明の実施の形態６における記録再生装置７００を示す。図７（ａ）は、記録再生装置７００の斜視図であり、図７（ｂ）は、記録再生装置７００が備える副駆動手段７５０の斜視図である。

　記録再生装置７００は、磁気ヘッド７１０が備えられた副駆動手段７５０と、副駆動手段７５０を支持するスライダ７１３と、スライダ７１３を支持するアーム７６０と、アーム７６０を駆動する主駆動装置７７０と、記録媒体１１６と、信号処理装置７８０とを備える。

　磁気ヘッド７１０として、実施の形態１〜４に示された磁気ヘッド１００、２００、３００、４００および５００の何れかが用いられる。

　また、磁気ヘッド７１０をトラッキングする主駆動装置７７０として、例えばリニア駆動機構が用いられる。

　記録媒体１１６はディスク形状であり、矢印７１４の方向に回転する。

　図７（ｂ）に示すように、副駆動手段７５０は、駆動体７３０および７４０と、駆動体７３０および７４０により駆動される可動体７２０とを備え、磁気ヘッド７１０は、可動体７２０上に設けられている。

　記録再生装置７００においては、磁気ヘッド７１０と同一方向の構成面に、これを微動させる副駆動手段７５０を設けた構成としているため、磁気ヘッド７１０の製作プロセスと副駆動手段７５０の製作プロセスとを同一の基板面で行うことが可能となり、その製作は容易である。また、この場合は、磁気ヘッド７１０の基板と可動体７２０とが共有されることが好ましい。同様に、図５に示すようなレーザー光集光部５０７と可動体７２０とが共有されても良い。

　記録再生装置７００においては、駆動体７３０および７４０、可動体７２０は薄膜で構成されており、薄膜の厚み方向のたわみを利用して磁気ヘッド７１０を容易にそのトラッキング方向に駆動することができる。

　さらに、図７（ｂ）に示すように、駆動体７３０および７４０を複数設けることにより磁気ヘッド７１０を記録媒体１１６のトラック幅方向と垂直な方向７１２にも微動させることができ、磁気ヘッド７１０と記録媒体１１６との間隔を制御することもできる。駆動体７３０および７４０は、圧電方式、静電方式または電磁方式のいずれかで構成される。とくに、駆動体７３０および７４０として、薄膜よりなる圧電体を用いた場合は、低電圧駆動でかつ高い分解能で磁気ヘッド７１０のトラッキングを行うことができる。

　記録再生装置７００においては、磁気ヘッド７１０をそれぞれ備えた複数のスライダ７１３が、ほぼ等間隔に配置されている。主駆動装置７７０により駆動すべき範囲は、この配置間隔の距離となる。複数の磁気ヘッド７１０を備えることにより、主駆動装置７７０と副駆動手段７５０との駆動距離のダイナミックレンジを下げることができ、ｎｍオーダを要求されるトラッキング精度を確保することが容易となる。また、複数の磁気ヘッド７１０を連携して記録再生させることにより、記録再生の高速化や高信頼化を実現することができる。

　（実施の形態７）
　本発明の実施の形態７として、実施の形態１で示した磁気ヘッド１００の作製方法を示す。

　図１を参照して、基板１０１として光学ガラス基板を用い、基板１０１上にスパッタリングでＣｏＮｂＺｒ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅの積層膜を成膜し、パタ−ニングして磁気ヘッドコア１３０の下部と磁気ギャップ１２０を作製した。この時磁気ヘッドコア１３０の膜厚を０．０８μｍ、磁気ギャップ１２０の長さを０．０８μｍとした。

　次にＡｌを、磁気ヘッドコア１３０上にスパッタリングで成膜し、これをプラズマ酸化してＡｌ₂Ｏ₃膜とし、更にこの上にスパッタリングによりＣｏＦｅ／ＩｒＭｎ積層膜を成膜した。これらをパタ−ニングしてＡｌ₂Ｏ₃より成る絶縁層１８５とＣｏＦｅ／ＩｒＭｎより成るピン層１９０を形成した。

　次にＡｕ膜を、磁気ヘッドコア１３０上およびピン層１９０上にスパッタリングで成膜した後、パタ−ニングしてリ−ド部１６０および１６１を作製した。磁気ヘッドコア１３０上をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコ−ティングした後、Ａｕ膜を成膜し、パタ−ニングして巻き線１４０を作製し、更にこの上にＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜を設けた。このＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜にスル−ホ−ルを開けた後、ＣｏＮｂＺｒをスパッタして磁気ヘッドコア１３０上部を形成し、上記の作製したＣｏＮｂＺｒ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅより成る磁気ヘッドコア１３０下部と磁気ヘッドコア１３０上部とが接合されることにより、磁気ヘッドコア１３０全体が形成される。

　更に、磁気ヘッド１００の構成要素表面全体をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコ−ティングした後、機械加工で平坦化した。

　次に、図５に示したレーザー光集光部５０７を、光学ガラス基板である基板１０１上に作製した。

　レーザー光集光部５０７は、基板１０１裏面にレジストを付け、ステッパを用いたホトリソグラフィによる加工を施し、基板１０１に回折光学素子５１２としてマイクロフレネルレンズを形成し、その後その表面にＡｇ膜の金属反射膜を設けて作製した。

　次に、図５に示した記録媒体１１６の作製方法を示す。

　ディスク基板上に補償点が約６０℃のＴｂＦｅＣｏと、キュリ−温度が約２８０℃のＧｄＦｅＣｏの積層膜より成るＴｂＦｅＣｏ／ＧｄＦｅＣｏを順次スパッタリングで成膜し、記録媒体１１６の磁性層１１７を形成した。

　以上のようなプロセスで作製した磁気ヘッド１００および記録媒体１１６を備えた記録再生装置の動作試験を行った。

　レーザー光源には波長６８０ｎｍの市販品を用い、記録媒体１１６にレーザー光５１４を照射しながら、磁気ヘッド１００により記録媒体１１６に信号の記録を行った。

　次に、ＭＦＭにより記録媒体１１６の記録パタ−ンを観察し、最高でトラック幅約０．０８μｍ、ビット長約０．０５μｍの記録が出来るのを確認した。

　次に、レーザー光５１４を記録媒体１１６に照射しながら磁気抵抗効果素子１５０により読み出しを行い、上記記録された信号の読み出しが可能なことを確認した。

　上記で示した記録再生装置の記録密度は、従来のトラック幅約０．８μｍ、ビット長０．１μｍの記録密度を大幅に上回り、１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ²以上の超高密度記録を可能とするものである。

　（実施の形態８）
　本発明の実施の形態８として、実施の形態２で示した磁気ヘッド２００および３００の作製方法を示す。

　図２を参照して、基板２０１としてシリコン基板を用い、基板２０１上の磁気ヘッド２００の磁気ヘッドコア２３０が形成される位置に、スパッタリングでＡｕ膜をパタ−ニングした。更にＡｕ膜上にＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜を成膜して、磁気ヘッド２００の巻き線２４０の下部を形成した。

　磁気ヘッド２００の磁気ヘッドコア２３０にはＦｅＴａＮ膜を、磁気ヘッド３００の磁気ヘッドコア２３１にはＣｏＮｂＺｒ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅの積層膜を成膜し、パタ−ニングして磁気ヘッドコア２３０、２３１および磁気ギャップ２２０、２２１を作製した。この時、トラック幅となる磁気ヘッドコア２３０および２３１の領域（２１０、２１１、２１３および２１４）の膜厚を０．１μｍ、磁気ギャップ２２０の長さを０．１０μｍ、磁気ギャップ２２１の長さをを０．０８μｍとした。また、磁気ヘッドコア２３０の巻線２４０周辺領域の最大の膜厚を１μｍとした。

　次に、磁気ヘッドコア２３１上にＡｌをスパッタリングで成膜し、これをプラズマ酸化してＡｌ₂Ｏ₃膜とし、絶縁層２８５を形成した。更に、この上にスパッタリングによりＣｏＦｅ／ＰｔＭｎ積層膜を成膜し、これらをパタ−ニングしてピン層２９０を形成し、磁気抵抗効果素子２５０を作製した。

　次に、スパッタリングで磁気ヘッドコア２３１上およびピン層２９０上にＰｔ膜を成膜した後パタ−ニングして、磁気抵抗効果素子２５０に接続されるリ−ド部２６０と磁気ヘッドコア２３１に接続されるリ−ド部２６１を形成した。更に磁気ヘッド３００の構成要素全体をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコーティングした後、機械加工で平坦化することにより、磁気ヘッド３００が作製された。

　一方、磁気ヘッド２００は、磁気ヘッドコア２３０全体をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコ−ティングした後、その上にＡｕ膜を成膜しこれをパタ−ニングして、前もって作製しておいた上述の巻き線２４０下部と接合して巻き線２４０を完成させた。

　更に、磁気ヘッド３００の構成要素全体をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコ−ティングした後、機械加工で平坦化することにより、磁気ヘッド３００が作製された。

　ここで述べた巻き線２４０の形成法は色々あるが、図８にその一例を示す。

　図８（ａ）に示すように、基板（図示せず）上にＡｕ等の導電膜を成膜後、パタ−ニングして巻き線下部２４１を形成する。

　次に、図８（ｂ）に示すように、この上にＡｌ₂Ｏ₃等の絶縁膜（図示せず）を成膜した後、磁気ヘッドコア部２３０（点線部分）を成膜する。更に、Ａｌ₂Ｏ₃等の絶縁膜で磁気ヘッドコア部２３０を絶縁コ−ティングし、絶縁膜２３５で覆われた２３０を形成する。

　次に、図８（ｃ）に示すように、絶縁膜２３５上にＡｕ等の導電膜を成膜してパタ−ニングし、巻き線上部２４２を形成し、巻き線下部２４１と巻き線上部２４２とが接合されることにより巻き線２４０が形成される。

　図９に示すような、上記のようにして作製した磁気ヘッド２００および３００を支持するスライダ８１３と、ＣｏＣｒＰｔの磁性層１１７を有するディスク形状の記録媒体１１６と、サ−ボ部８７０と、信号処理部８８０とを備えた記録再生装置８００を作製し、動作試験を行った。

　磁気ヘッド２００により、記録媒体１１６にトラック幅約０．１μｍ、ビット長約０．０５μｍの記録を行ない、ＭＦＭにより所望の記録パタ−ンが記録されているのを確認した。

　その後、磁気ヘッド３００により記録された信号の読み出しを行い、記録ビット長０．０５μｍに対応する明確な再生波形が観測された。これにより１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ²級の超高密度記録が可能となることがわかった。

　また、磁気ヘッド２００および３００は同時に作製される必要は無く、それぞれ別々の基板に単独で作製されても良い。

　また、上記の方法で作製された磁気ヘッド３００をストリーマーに搭載してテープ記録媒体からの信号再生試験を１０００時間行ったが、全く再生機能の劣化が無いことが分かった。

　（実施の形態９）
　本発明の実施の形態９として、実施の形態４で示した磁気ヘッド５００の作製方法を示す。

　以下に述べる磁気ヘッド５００の作製ステップにおいては、磁気ヘッド３００が同時に作製されることが好ましいが、ここでは、磁気ヘッド５００の作製方法を明確に示すために、同時に作製される磁気ヘッド３００の作製ステップの記述を省略した。なお、磁気ヘッド３００は、上記の実施の形態８に示した作製ステップと同様のステップで作製され得る。

　以下に磁気ヘッド５００の作製ステップを示す。

　図４を参照して、基板２０１として光学ガラス基板を用い、基板２０１上の磁気ヘッドコア４３０が設けられる位置にスパッタリングでＡｕをパターニングし、更にその上にＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜を成膜し、巻き線４４０の下部を形成した。

　次に、ＦｅＴａＮ膜を磁気ヘッドコア４３０およびリターンヨーク部４１１として成膜し、パターニングして磁気ヘッドコア４３０を形成した。

　次に、磁気ヘッドコア４３０全体をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコーティングした後、その上にＡｕ膜を成膜し、これをパターニングして巻き線４４０の上部を形成した。この巻き線４４０の上部と巻き線４４０の下部とが接合されることにより巻き線４４０が形成される。

　更に全体をＡｌ₂Ｏ₃絶縁膜でコーティングした後機械加工で平坦化し、磁気ヘッド５００が作製された。巻き線４４０の作製ステップの詳細は実施の形態８と同様である。

　また、磁気ヘッドコア４３０のトラック幅となる領域４１０の膜厚を０．０８μｍとし、磁気ヘッドコア４３０の巻き線４４０周囲の膜厚を最大１μｍとした。

　また、磁気ヘッド５００と同時に製作される磁気ヘッド３００のトラック幅、即ち軟磁性膜２１３および２１４の膜厚を０．０７μｍとした。

　実施の形態８と同様に、上記のようにして作製した磁気ヘッド５００および３００を備えた記録再生装置８００（図９）を作製し、動作試験を行った。本実施の形態では記録媒体１１６として、Ｃを主成分とする非磁性マトリックス内にドットサイズが約５ｎｍのＦｅＰｔ膜を分散させた図６に示すような構造のディスク形状の記録媒体を用いた。

　磁気ヘッド５００により、トラック幅約０．０８μｍ、ビット長約０．０５μｍの記録を行ない、ＭＦＭにより所望の記録パターンが記録されていることを確認した。

　次に、磁気ヘッド５００により記録された信号の読み出しを試みたところ、ビット長０．０５μｍに対応する明確な再生波形が観測された。これにより１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ²級の超高密度記録が可能となることがわかった。

　（実施の形態１０）
　本発明の実施の形態１０として、実施の形態６で示した副駆動手段７５０の作製方法を示す。

　図７を参照して、スライダ７１３としてシリコン基板を用い、プラズマＣＶＤにてスライダ７１３上に犠牲層となる２μｍの厚さの非晶質シリコン膜を形成し、その上に副駆動手段７５０の可動部７２０となる２．５μｍの厚さの結晶質シリコン膜を形成した。

　次に、駆動体７３０および７４０となる２．５μｍの厚さのＰＺＴ圧電膜および０．１μｍの厚さの上下電極膜Ｐｔをスパッタリングおよび蒸着で形成し、パターニングを行い副駆動部７５０を作製した。

　その後、磁気ヘッド７１０を、上述した作製方法で作製した。

　最後に、上記犠牲層をエッチング除去することにより可動体７２０を可動な構造とした。

　このように、磁気ヘッド７１０の基板と同一の面方向の構成面に、磁気ヘッド７１０を微動させる副駆動手段７５０を設けた構成としているため、磁気ヘッド７１０の作製プロセスと副駆動手段７５０の作製プロセスとを連続して行うことができる。また、上述のように磁気ヘッド７１０の基板と可動体７２０と共有する構成とすると、作製プロセスは、更に簡単になる。

　本実施の形態では、駆動体７３０および７４０として圧電材料が用いられている。この場合、圧電膜である駆動体７３０および７４０の膜厚方向のたわみにより磁気ヘッド７１０をトラッキング方向に駆動させることができる。駆動試験においては、駆動体７３０および７４０に±５Ｖの電圧を印加することで、トラッキングに必要とされる約１μｍの変位が得られた。また、ｎｍオーダーの変位も印加電圧の制御により可能なことがわかった。

　（実施の形態１１）
　図１０に、本発明の実施の形態１１における磁気ヘッド９００を示す。図１０は、磁気ヘッド９００の斜視図である。

　磁気ヘッド９００は、基板９０１上に設けられ磁気ギャップ９２０を有する磁気ヘッドコア９３０と、磁気ヘッドコア９３０上に設けられた磁気抵抗効果素子９５０および９５１と、巻線９４０とを備える。磁気ヘッド９００が再生専用に用いられる場合は、巻線９４０は備えていなくても良い。磁気抵抗効果素子９５０および９５１の構造の詳細な説明は、本実施の形態の説明の簡便化のために省略するが、垂直電流型磁気抵抗素子構造のＴＭＲ素子あるいはＧＭＲ素子であり、好ましくは実施の形態１で示した磁気抵抗効果素子１５０と同一の構造である。

　本実施の形態では、磁気ヘッド９００に磁気抵抗効果素子が２つ備えられている。

　本実施の形態では、少なくとも２つの磁気抵抗効果素子９５０および９５１が、１つの磁気ヘッドコア９３０上に配置されている。図１０に示されるように、２つの磁気抵抗効果素子９５０および９５１が磁気ギャップ９２０に対して対称の位置に配置されることにより、外部から導入された信号磁界を大きさが同じで方向が逆の信号磁界として、２つの磁気抵抗効果素子９５０および９５１にそれぞれ感知させることができる。この場合、これら２つの磁気抵抗効果素子９５０および９５１の出力は同じで、その位相が反対となる。従って、磁気抵抗効果素子９５０および９５１の出力の差を全体の出力とすれば、出力される信号の大きさは１つの磁気抵抗効果素子のときの２倍になる。また、感知されるノイズ成分は、位相が反対であるのでキャンセルされ、良好なＳ／Ｎ比を得ることができる。

　このように、２つ以上の磁気抵抗効果素子が信号磁場を感知することにより、熱ノイズや非対称課題などを緩和することができる。

　上述のように、本発明によれば、信号の記録再生に用いられる磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアを構成する軟磁性膜の膜厚方向を記録媒体のトラック幅方向と同じにすることにより、従来では困難であった磁気ヘッドにおける０．１μｍ以下のトラック幅加工も容易に実現することができる。

　また、本発明によれば、信号の記録再生に用いられる磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアを構成する軟磁性膜を、磁気ヘッドコアおよび磁気抵抗効果素子のフリー層として共有することにより、磁気抵抗効果素子のフリ−層へ効率よく信号磁束を導くことが可能となる。

（ａ）は本発明の実施の形態１における磁気ヘッドの斜視図、（ｂ）はその上面図 本発明の実施の形態２における磁気ヘッドの斜視図 本発明の実施の形態３における磁気ヘッドの斜視図 本発明の実施の形態４における磁気ヘッドの斜視図 （ａ）は本発明の実施の形態５における記録再生装置の断面図、（ｂ）は記録媒体の一例の断面図 本発明の実施の形態５の一例である記録媒体の斜視図 （ａ）は、本発明の実施の形態６における記録再生装置の斜視図、（ｂ）は副駆動手段の斜視図 本発明の実施の形態８における磁気ヘッド作製プロセスの一例を示す上面図 本発明の実施の形態８および９における記録再生装置の斜視図 本発明の実施の形態１１における磁気ヘッドの斜視図 従来のＨＤＤを示す断面図 従来の光磁気ディスク装置を示す断面図 従来の記録再生装置の断面図 従来の記録再生装置の断面図

符号の説明

　１００　磁気ヘッド
　１０２　膜厚方向
　１１０、１１１　軟磁性膜
　１１２　トラック幅方向
　１１６　記録媒体
　１１７　磁性層
　１２０　磁気ギャップ
　１３０　磁気ヘッドコア
　１４０　巻き線
　１５０　磁気抵抗効果素子
　１６０、１６１　リ−ド部
　１８０　フリ−層
　１８５　絶縁層
　１９０　ピン層
　５０７　レーザー光集光部
　５１１　ミラ−部
　５１２　回折光学素子
　５１３　スライダ
　５１４　レーザー光

Claims (1)

1. 記録媒体に記録された信号を再生する磁気ヘッドであって、
   　基板と、
   　該基板上に設けられた、磁気ギャップを有する磁気ヘッドコアと、
   　該磁気ヘッドコア上に設けられた第１の磁気抵抗効果素子と、を備え、
   　該磁気ヘッドコアは、該磁気ヘッドコアの該磁気ギャップ周囲の膜厚方向と、該記録媒体のトラック幅方向とが同じ方向となるように設けられる、磁気ヘッド。

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