JP2005122831A - 磁気ヘッド - Google Patents

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Abstract

【課題】 記録フリンジングの抑制、およびコイルの実質的な巻き数を大きくすることが可能な垂直記録磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】 読取り部ＨRと、前記読取り部ＨR上方に形成された垂直記録磁気ヘッドＨ１を有している。前記垂直記録磁気ヘッドＨ１を構成する第１の磁性部１６０又は第２の磁性部１６１の内、前記読取り部ＨR側に位置する一方の磁性部と前記読取り部ＨRとの間に第１コイル層１０８が形成され、前記一方の磁性部と他方の磁性部との間に第２コイル層１１４が形成され、これら２つのコイル層１０８，１１４とで、前記一方の磁性部の周囲にトロイダルコイル層１２０が形成される。２つのコイル層１０８，１１４のみで発生した記録磁界に基く漏れ磁界の磁束を、第１コイル層１０８で発生した磁束で打ち消すため、漏れ磁界の磁束を効果的に打ち消し、記録フリンジングを効果的に抑制できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハード膜を有するディスクなどの記録媒体に対して垂直磁界を与えて記録を行う垂直記録磁気ヘッドに係り、特に磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）の上方に設けられた上部シールド層に生じた記録磁界の漏れを打ち消すことができ、記録フリンジングの抑制、およびコイルの実質的な巻き数を大きくすることが可能な垂直記録磁気ヘッドに関する。
記録媒体の媒体面に対する垂直方向に媒体を磁化させる垂直磁気記録方式は、媒体面に対する水平方向に媒体を磁化させる方式に比べて、磁気データを高密度で記録することができるため、今後の高記録密度化に適切に対応できるものとして主流になると考えられている。
図１１は前記垂直磁気記録方式の装置に使用される垂直記録磁気ヘッドの一般的な構造を示す縦断面図である。図１１に示す垂直磁気記録方式の垂直記録磁気ヘッドＨ0は、記録媒体上を浮上して移動しまたは摺動するスライダの側端面に設けられるものである。
図１１に示すように、前記スライダ１の上面１ｂには、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層２が形成されて、この非磁性絶縁層２の上に読取り部ＨRが形成されている。
前記読取り部ＨRは、下から下部シールド層３、ギャップ層４、読み取り素子５、および上部シールド層６から成る。
読取り部ＨRは下部シールド層３と上部シールド層６と、下部シールド層３と上部シールド層６との間のギャップ層４内に位置する読み取り素子５とを有している。読み取り素子５は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果を利用した素子である。
読取り部ＨRの上にＡｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による分離層７が形成されて、分離層７の上に記録用の磁気ヘッドＨ０が設けられている。
また、前記分離層７に埋設されて強磁性材料からなるヨーク層８が形成されている。
ヨーク層８の上面にはＮｉＦｅなどの導電性金属膜によるメッキ下地膜９が成膜され、この下地膜９の上に、強磁性材料からなる主磁極１０が形成されている。
主磁極１０の上には、無機材料によって、ギャップ層１１が設けられ、このギャップ層１１上には、パーマロイなどの強磁性材料によって、リターンパス層１２が形成されている。
また、対向面Ｈ０ａよりも奥側で、リターンパス層１２の接続部１２ｂと主磁極１０及びヨーク層８とが接続されている。
主磁極１０の周囲には、絶縁性材料層１９が設けられている。
接続部１２ｂの周囲において、コイル絶縁下地層１３が形成されている。このコイル絶縁下地層１３の上にＣｕなどの導電性材料によりコイル層１４が形成されている。このコイル層１４は接続部１２ｂの周囲に所定の巻き数となるようにスパイラル（螺旋）状にパターン形成されている。コイル層１４の巻き中心側の接続端１４ａ上には同じくＣｕなどの導電性材料で形成された底上げ層１５が形成されている。コイル層１４および底上げ層１５はコイル絶縁層１６で被覆されている。
また、底上げ層１５の上面は、コイル絶縁層１６の表面に露出しており、リード層１７に接続されている。リード層１７から底上げ層１５およびコイル層１４に記録電流の供給が可能となっている。
そして、リターンパス層１２およびリード層１７が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層４８に覆われている。
なお、ギャップ層１１上であって、記録媒体との対向面Ｈ０ａから所定距離離れた位置に、Ｇｄ決め層１８が形成されて、記録媒体との対向面Ｈ０ａからＧｄ決め層１８の前端縁までの距離で、磁気ヘッドＨ０のギャップデプス長が規定される。
対向面Ｈ０ａよりも奥側で、リターンパス層１２の接続部１２ｂと主磁極１０及びヨーク層８とが接続されているため、リターンパス層１２、主磁極１０及びヨーク層８、主磁極１０を結ぶ磁路が形成されている。
この結果、前記コイル層１４に通電されることにより、主磁極１０を通ってリターンパス層１２と、ヨーク層８に記録磁界が誘導されると、リターンパス層１２の前端面１２ａと、主磁極１０の前端面１０ａとの間での漏れ記録磁界が、記録媒体に垂直方向に向けられ、この漏れ記録磁界の磁束φにより磁気データが記録媒体に記録される。
一方、磁極層とコイル層とを有してなる記録用の薄膜磁気ヘッド（インダクイティブヘッド）は、近年の高記録密度化に伴って小型化が進み、非常に微小な空間内にコイル層を巻回形成する必要がある。
そこで、下部磁極層と上部磁極層との間に形成された空間を利用して、下部磁極層と上部磁極層間を接続する接続部の周囲にコイル層を巻回形成するスパイラルコイル構造の薄膜磁気ヘッドから、磁極層を軸として、その磁極層の周囲にコイル層をトロイダル状に巻回形成するトロイダル構造の薄膜磁気ヘッドが、今後のインダクティブヘッドでは主流になると考えられている。
特開２００２−３１９１０９号公報や特開２００１−８４５１８号公報には、上部磁極層を軸として、この上部磁極層の上下にコイル層が巻き回されるとともに、下部磁極層をも軸として、この下部磁極層の上下にもコイル層が巻き回された構造の磁気ヘッドが開示されている。
図１２は、前記特開２００２−３１９１０９号公報の図３０や特開２００１−８４５１８号公報の図２に記載された磁気ヘッドと同様の構造で構成された磁気ヘッドを、模式的に書き直した図である。
図１２で示す符号２３は下部シールド層を示し、符号２４はギャップ層を示し、符号２５は磁気抵抗効果素子を示し、符号２６は上部シールド層を示している。また、上部シールド層２６上にはコイル絶縁下地層２７を介して第１コイル層２８が形成され、この第１コイル層２８を覆うようにコイル絶縁層２９が形成されている。そして、前記上部シールド層２６およびコイル絶縁層２９の上に、絶縁層３０を介して下部磁極層３１が形成されている。前記下部磁極層３１の上にはギャップ層３２を介して第２コイル層３３が形成され、さらにこの第２コイル層３３の上には分離層３４を介して、第３コイル層３５が積層形成されている。
さらに、前記第２コイル層３３、分離層３４および第３コイル層３５を覆うようにコイル絶縁層３６が形成され、このコイル絶縁層３６の上に上部磁極層３７が形成されている。この上部磁極層３７の後端領域は、前記下部磁極層３１の後端領域と接続されている。そして、上部磁極層３７の上にコイル絶縁下地層３８を介して第４コイル層３９が形成されている。
図１２に示す磁気ヘッドは、第１コイル層２８では図示Ｘ方向と反対方向の向きに電流が流れ、第２コイル層３３では図示Ｘ方向に電流が流れている。また、第３コイル層３５では図示Ｘ方向の向きに電流が流れ、第４コイル層３９では図示Ｘ方向とは反対方向に電流が流れる。
したがって図１２に示すように、「右手の法則」により、前記第１コイル層２８では時計回り方向の磁界が生じ、前記第２コイル層３３では反時計回り方向の磁界が生じる。したがって、前記第１コイル層２８と前記第２コイル層３３との間に位置する前記下部磁極層３１には、図１２に示すように図示Ｙ方向へ流れる磁界の磁束φａが発生する。一方、前記第３コイル層３５では反時計回り方向の磁界が生じ、前記第４コイル層３９では時計回り方向の磁界が生じる。したがって、前記第３コイル層３５と前記第４コイル層３９との間に位置する前記上部磁極層３７には、図１２に示すように図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φｂが発生する。
ここで、前記したとおり、前記下部磁極層３１と前記上部磁極層３７とは後端領域でともに接続されている。そのため、前記下部磁極層３１に発生した図示Ｙ方向へ流れる磁界の磁束は、前記下部磁極層３１の後端領域を通過して前記上部磁極層３７へと流れ、図示Ｙ方向と反対方向へと流れて行く。これは、前記上部磁極層３７に発生した磁界の磁束と同方向となるため、両磁界の磁束は合わさり、前記上部磁極層３７の記録媒体との対向面３７ａから記録磁界の磁束が飛び出し、この記録磁界の磁束φにより磁気データが記録媒体に記録される。そして、記録媒体を通過した前記磁束φは、前記下部磁極層３１に戻る。
このとき、前記磁束φが前記上部シールド層２６にも流れてしまい、前記上部シールド層２６には、図示一点鎖線で示すように、図示Ｙ方向へ向かう漏れ磁界の磁束φｍが生じる。このような現象は記録フリンジングを生じさせるものであり、好ましくない現象である。しかし、図１２に示す磁気ヘッドは、前記第１コイル層２８では時計回りの磁束を有する磁界が生じており、これにより前記上部シールド層２６には、図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φｃが発生している（すなわち、前記上部シールド層２６には、前記漏れ磁界φｍと反対方向の磁界の磁束φｃが発生している）。したがって、前記上部シールド層２６に流れた前記漏れ磁界φｍは、前記上部シールド層２６に発生している前記磁束φｃによって打ち消される。この結果、前記漏れ磁界の磁束φｍが前記上部シールド層２６に流れてしまうことを抑制することが可能となり、記録フリンジングを抑制することが可能となる。
特開２００２−３１９１０９号公報 特開２００１−８４５１８号公報
しかし、図１１に示す垂直記録磁気ヘッドＨ０では、前記記録磁界の磁束φが前記上部シールド層６に流れて漏れ磁界が生じた場合でも、前記上部シールド層６にはこの漏れ磁界の磁束を打ち消す磁束は存在しないため、前記上部シールド層６に流れる漏れ磁界を抑制することができない。そのため、前記漏れ磁界によって記録フリンジングが発生してしまうという問題が有った。
一方、図１２に示す磁気ヘッドでは、前記のとおり、上部シールド層２６に流れる漏れ磁界の磁束φｍを、前記上部シールド層２６に発生している前記磁束φｃによって打ち消すことによって、記録フリンジングを抑制することが可能である。
しかし、図１２に示す磁気ヘッドでは、前記下部磁極層３１で発生する前記磁束φａは、前記第１コイル層２８と前記第２コイル層３３との２つのコイル層に基づいて発生するものである。同様に、前記上部磁極層３７で発生する前記磁束φｂも、前記第３コイル層３５と前記第４コイル層３９との２つのコイル層に基づいて発生するものである。
すなわち、図１２に示す磁気ヘッドでは、前記記録磁界の磁束φが、第１から第４の合計４つのコイル層２８，３３，３５，３９に基づいて発生している。したがって、前記記録磁界の磁束φは非常に大きいものと考えられる。そのため、前記上部シールド層２６に流れてくる前記漏れ磁界の磁束φｍも、非常に大きいものと考えられる。
しかし、図１２に示すように、前記上部シールド層２６に発生する前記磁束φｃは、前記第１コイル層２８のみに基づくものであり、前記漏れ磁界の磁束φｍよりも小さくなる場合が多いものと考えられる。したがって、非常に大きいと考えられる前記漏れ磁界の磁束φｍを、前記上部シールド層２６に発生する前記磁束φｃによっては十分に打ち消すことができず、記録フリンジングを効果的に抑制することができないといった問題があった。
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）の上方に設けられた上部シールド層に生じた記録磁界の漏れを効果的に打ち消すことができ、記録フリンジングの抑制、ひいてはコイルの実質的な捲き数を大きくすることが可能な垂直記録磁気ヘッドを提供することを目的とする。
本発明の磁気ヘッドは、読み取り素子を有する読取り部と、前記読取り部の上方に形成された垂直記録磁気ヘッドとを有し、
前記垂直記録磁気ヘッドは、記録媒体との対向面にトラック幅で形成された主磁極を有する第１の磁性部と、トラック幅よりも広い幅寸法で形成された第２の磁性部とが前記読取り部の上方に上下方向に間隔を空けて形成され、前記第１の磁性部と第２の磁性部とが記録媒体との対向面よりもハイト方向側で直接あるいは間接的に接続されており、
前記第１の磁性部または前記第２の磁性部のうち、前記読取り部の側に位置する一方の磁性部と前記読取り部との間に第１コイル層が形成され、前記一方の磁性部と、前記一方の磁性部の上方に位置する他方の磁性部との間に第２コイル層が形成され、
前記第１コイル層と前記第２コイル層とが電気的に接続されて、前記一方の磁性部の周囲にトロイダル状に巻回されたトロイダルコイル層が形成されていることを特徴とするものである。
また、前記第１コイル層の断面積が、前記第２コイル層の断面積よりも大きいものとして構成することができる。
この場合、前記第１コイル層のハイト方向における幅寸法が、前記第２コイル層のハイト方向における幅寸法よりも大きいものとして構成することが好ましい。
また、前記読取り部側に位置する前記一方の磁性部に対し、前記トロイダルコイル層によって記録磁界が与えられて、前記第１の磁性部と前記第２の磁性部とに記録磁界が流れる磁気回路が形成され、前記第１コイル層の周囲に、前記読取り部に流れた前記記録磁界からの漏れ磁界の磁束と逆方向の磁束が発生し、前記逆方向の磁束が前記漏れ磁界の磁束を打ち消すものとして構成できる。
本発明の磁気ヘッドでは、前記読取り部の側に位置する前記一方の磁性部が、前記第１の磁性部であるものとして構成しても良く、また前記読取り部の側に位置する前記一方の磁性部が、前記第２の磁性部であるものとして構成しても良い。
本発明の磁気ヘッドでは、読取り部と、読取り部側に位置する一方の磁性部との間に形成された第１コイル層と、前記一方の磁性部と他方の磁性部との間に形成された第２コイル層との２つのコイル層によって、記録磁界が発生される。
一方、前記記録磁界の磁束が前記読取り部に流れこんで漏れ磁界が生じた場合に、この読取り部に生じた漏れ磁界を打ち消す方向に流れる磁束を、前記読取り部に発生させることが可能である。そして、本発明では、前記漏れ磁界を打ち消すための磁界が、前記第１コイル層によって発生される。
したがって、前記漏れ磁界の磁束の大きさに対し、打ち消すための磁束の大きさが小さくなり過ぎず、両磁束の大きさのアンバランスが少なく、漏れ磁界の磁束を効果的に打ち消すことができる。したがって、記録フリンジングを効果的に抑制できるのである。
また、上部シールド層の漏れ磁界の磁束を効果的に打ち消すことにより、コイル抵抗を上げずに、コイル層の巻き数を実質的に大きくすることができるとともに、読取り部に形成された読み取り素子の磁気的安定性を向上させることも可能になる。
さらに、２つのコイル層のみで、記録磁界の発生と漏れ磁界の磁束の打消しが可能なため、磁気ヘッド全体を小型化することが可能である。
また、前記第１コイル層のハイト方向における幅寸法が、前記第２コイル層のハイト方向における幅寸法よりも大きいもののように、前記第１コイル層の断面積が、前記第２コイル層の断面積よりも大きいものとして構成すると、 トロイダルコイル層の抵抗値を下げることができ、磁気ヘッドの発熱を抑制することができる。したがって、磁気ヘッドを構成する各要素間での熱膨張係数の違いによって、前記磁気ヘッドが形成されている部分が記録媒体との対向面から突出しやくなるという、いわゆるＰＴＰ（Ｐｏｌｅ Ｔｉｐ Ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）といわれる現象を、効果的に抑制することができる。
これらの各効果を奏する本発明では、前記読取り部の側に位置する前記一方の磁性部が、前記第１の磁性部であるものとして構成しても良く、また前記読取り部の側に位置する前記一方の磁性部が、前記第２の磁性部であるものとして構成しても良い。
本願発明の磁気ヘッドでは、記録磁界の磁束が２つのコイル層（第１コイル層および第２コイル層）によってのみしか発生せず、この２つのコイル層によって発生した前記記録磁界の磁束に基く漏れ磁界の磁束を、１つのコイル層（第１コイル層）で発生した磁束（漏れ磁界の磁束と逆方向の磁束）で打ち消す構造であるため、前記漏れ磁界の磁束の大きさと打ち消すための磁束の大きさとのアンバランスが少なく、漏れ磁界の磁束を効果的に打ち消すことができる。したがって、記録フリンジングを効果的に抑制できるのである。
また、読取り部の漏れ磁界の磁束を効果的に打ち消すことにより、コイル抵抗を上げずに、コイル層の巻き数を実質的に大きくすることができるとともに、読取り部に設けられている読み取り素子の磁気的安定性を向上させることも可能になる。
さらに、２つのコイル層のみで記録磁界の発生と漏れ磁界の磁束の打消しが可能なため、磁気ヘッド全体を小型化することが可能である。
図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
図１に示す磁気ヘッドＨ１は、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。
記録媒体Ｍは例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。
スライダ１０１はＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１０１の対向面１０１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０１が記録媒体Ｍの表面から浮上し、またはスライダ１０１が記録媒体Ｍに摺動する。図１においてスライダ１０１に対する記録媒体Ｍの移動方向はＡ方向である。
スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂには、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの無機材料による非磁性絶縁層１０２が形成されて、この非磁性絶縁層１０２の上に読取り部ＨRが形成されている。
読取り部ＨRは下部シールド層１０３と上部シールド層１０６と、下部シールド層１０３と上部シールド層１０６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５内に位置する読み取り素子１０４とを有している。読み取り素子１０４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。
前記上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第１コイル層１０８が形成されている。前記第１コイル層１０８は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。
前記第１コイル層１０８の周囲は、Ａｌ2Ｏ3などの無機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９が形成されている。
前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａは平坦化面に形成され、この上面１０９ａの上に、対向面Ｈ1ａからハイト方向に所定長さで形成されトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成され所定長さＬ２で延びている主磁極１１０が形成されている。前記主磁極１１０は強磁性材料で例えばメッキ形成されたものであり、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い材料で形成されている。
また、前記主磁極１１０の基端部１１０ｂから前記主磁極１１０と一体となり、ハイト方向（図示Ｙ方向）へトラック幅方向への幅寸法Ｔ１が前記トラック幅Ｔｗよりも広がって延びるヨーク部１２１が形成されている。この主磁極１１０とヨーク部１２１とで第１の磁性部１６０が構成される（図３参照）。ただし、前記主磁極１１０と前記ヨーク部１２１とが別体で構成されるものとして構成しても良い。図１に示す前記磁気ヘッドＨ１では、前記主磁極１１０と前記ヨーク部１２１とで構成される第１の磁性部１６０が、読取り部側に位置する磁性部となる。
前記トラック幅Ｔｗは具体的には０．１μｍ〜１．０μｍ、前記長さＬ２は具体的には０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内で形成される。
また、前記ヨーク部１２１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｔ１が最も広い部分で１μｍ〜１００μｍ程度であり、また前記ヨーク部１２１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は１μｍ〜１００μｍ程度である。
図２は図１の磁気ヘッドＨ１の正面図である。なお、図１は、磁気ヘッドを図２に示される一点鎖線で切断し、矢印方向からみた断面図である。
図２に示すように、対向面Ｈ１ａに現れている前記主磁極１１０は、トラック幅方向（Ｘ方向）への幅寸法がＷｔとなるように形成されている。なお、図示はしないが、前記ヨーク部１２１のトラック幅方向寸法は、主磁極１１０のトラック幅方向への幅寸法Ｗｔより大きくなっている（図３参照）。
図２に示されるように、前記主磁極１１０の周囲には、絶縁性材料層１１１が設けられている。そして、前記主磁極１１０の上面１１０ｃと、前記主磁極１１０の周囲に形成された前記絶縁性材料層１１１の上面１１１ａは同一面をなしている。前記絶縁性材料層１１１は、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ＳｉＯ2、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒのいずれか１種または２種以上で形成することができる。
前記主磁極１１０およびヨーク部１２１の上と前記絶縁性材料層１１１の上には、アルミナまたはＳｉＯ2などの無機材料によって、ギャップ層１１２が設けられている。
図１に示すように、前記ギャップ層１１２上には、コイル絶縁下地層１１３を介して第２コイル層１１４が形成されている。前記第２コイル層は前記第１コイル層１０８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。前記第２コイル層１１４は、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｔｉ，ＮｉＰ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。
図３に示すように、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部１０８ａおよび１１４ａ同士と、１０８ｂおよび１１４ｂ同士が電気的に接続されており、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４とで、前記主磁極１１０および前記ヨーク部１２１とを軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層１２０が形成されている。
図１に示すように、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２０と、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１とは、同じ寸法で形成されている。
前記第２コイル層１１４の周囲は、Ａｌ2Ｏ3などの無機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１１５が形成され、このコイル絶縁層１１５の上から前記ギャップ層１１２上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によって、本発明の第２の磁性部１６１であるリターンパス層１１６が形成されている。
図２に示すように、主磁極１１０の前端面１１０ａの厚みＨｔは、リターンパス層１１６の前端面１１６ａの厚みＨｒよりも小さく、主磁極１１０の前端面１１０ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）の幅寸法Ｗｔは、リターンパス層１１６の前端面１１６ａの同方向での幅寸法Ｗｒよりも十分に短くなっている。その結果、対向面Ｈ１ａでは、主磁極１１０の前端面１１０ａの面積が、リターンパス層１１６の前端面１１６ａでの面積よりも十分に小さい。従って、主磁極１１０の前端面１１０ａに洩れ記録磁界の磁束φが集中し、この集中している磁束φにより前記ハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。
前記リターンパス層１１６の前端面１１６ａは、記録媒体との対向面Ｈ１ａに露出している。また、対向面Ｈ１ａよりも奥側で、リターンパス層１１６の接続部１１６ｂと前記主磁極１１０とが接続されている。これにより、主磁極１１０からリターンパス層１１６を通る磁路が形成される。
なお、前記ギャップ層１１２上であって、記録媒体との対向面Ｈ１ａから所定距離離れた位置に、無機または有機材料によってＧｄ決め層１１７が形成されている。記録媒体との対向面Ｈ１ａからＧｄ決め層１１７の前端縁までの距離で、磁気ヘッドＨ１のギャップデプス長が規定される。
前記リターンパス層１１６の前記接続部１１６ｂのハイト方向（図示Ｙ方向）側には、前記第２コイル層１１４から延出されたリード層１１８が、コイル絶縁下地層１１３を介して形成されている。そして、リターンパス層１１６およびリード層１１８が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１１９に覆われている。
前記磁気ヘッドＨ１では、リード層１１８を介して前記第１コイル層１０８および第２コイル層１１４に記録電流が与えられると、前記第１コイル層１０８および前記第２コイル層１１４５を流れる電流の電流磁界によって前記主磁極１１０および前記リターンパス層１１６に記録磁界が誘導され、前記対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ａから記録磁界の磁束φ１が飛び出し、この記録磁界の磁束φ１が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層１１６の前端面１１６ａへ前記磁束φ１が戻る。
図４は、記録磁界などの発生を模式的に示した図である。以下に本願発明の磁気ヘッドＨ１の特徴点を図４を用いて説明する。
図４に示すように、前記磁気ヘッドＨ１は、第１コイル層１０８では図示Ｘ方向の向きに電流が流れ、前記第２コイル層１１４では図示Ｘ方向と反対方向に電流が流れている。
したがって図４に示すように、「右手の法則」により、前記第１コイル層１０８では反時計回り方向の磁界が生じ、前記第２コイル層１１４では時計回り方向の磁界が生じる。したがって、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４との間に位置する前記主磁極１１０および前記ヨーク部１２１には、前記第１コイル層１０８によって図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φａ１が発生するとともに、前記第２コイル層１１４によって図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φａ２が発生する。
一方、前記リターンパス層１１６では、前記第２コイル層１１４に生じる時計回り方向の磁界によって、図示Ｙ方向へ流れる磁界の磁束φａ３が発生する。
前記主磁極１１０およびヨーク部１２１に発生した図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φａ１、およびφａ２は、前記対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ａから飛び出し、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過する。このとき、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれる。そして、前記ソフト膜Ｍｂを通過した前記磁束φａ１，φａ２とが、前記リターンパス層１１６の前端面１１６ａから前記リターンパス層１１６へ流れ込み、図示Ｙ方向へ進む。
一方、前記リターンパス層１１６には、図示Ｙ方向へ流れる前記磁束φａ３が発生しているが、リターンパス層１１６に流れ込んだ前記磁束φａ１およびφａ２が、前記磁束φａ３と合わさって、図示Ｙ方向に流れて行く。
前記したとおり、前記主磁極１１０と前記リターンパス層１１６に形成された前記接続部１１６ｂとは接続されている。そのため、前記リターンパス層１１６に流れている前記磁束φａ１，φａ２およびφａ３は、前記リターンパス層１１６に形成された前記接続部１１６ｂを通過して前記主磁極１１０へと流れ、この主磁極１１０を図示Ｙ方向と反対方向へと流れて行く。
そして、前記対向面Ｈ１ａにおいて、前記磁束φａ１，φａ２およびφａ３とで構成される磁束φ１が主磁極１１０の前端面１１０ａから再び飛び出し、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれる。そして、前記ソフト膜Ｍｂを通過した前記磁束φ１が、前記リターンパス層１１６の前端面１１６ａから前記リターンパス層１１６へ再び流れ込み、図示Ｙ方向へ進む。
以上のような磁束の流れが、前記主磁極１１０、前記記録媒体Ｍおよび前記リターンパス層１１６で構成される磁路間で繰り返され、前記記録媒体Ｍに記録信号の書き込みが行われる。
このとき、前記磁束φ１が前記リターンパス層１１６に形成された前記接続層１１６ｂから前記主磁極１１０へ流れる際、図４に一点鎖線で示すように前記上部シールド層１０６にも流れてしまい、前記上部シールド層１０６には、図示一点鎖線で示すように、図示Ｙ方向と反対方向へ向かう漏れ磁界の磁束φｍ１が生じる。この漏れ磁界の磁束φｍ１は、前記上部シールド層１０６の前端面１０６ａから前記記録媒体Ｍに向かって飛び出した場合、記録フリンジングの原因となり、記録特性の低下に繋がるものであり、好ましくない。
しかし、本発明の磁気ヘッドＨ１では、前記第１コイル層１０８では反時計回りに磁界が生じており、これにより前記上部シールド層１０６には、図示Ｙ方向へ流れる磁界の磁束φｃ１が発生している。すなわち、前記上部シールド層１０６には、前記漏れ磁界の磁束φｍ１と反対方向の磁界の磁束φｃ１が発生していることになる。したがって、前記上部シールド層１０６に流れた前記漏れ磁界の磁束φｍ１は、前記上部シールド層１０６に発生している前記磁束φｃ１によって打ち消される。この結果、前記漏れ磁界の磁束φｍ１が前記上部シールド層１０６に流れてしまうことを抑制することが可能となり、記録フリンジングを抑制することが可能となる。
ここで、図４に示すように、前記磁気ヘッドＨ１では、前記主磁極１１０で発生する前記磁束φａ１とφａ２は、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４との２つのコイル層に基づいて発生するものである。一方、前記リターンパス層１１６で発生する前記磁束φａ３は、前記第２コイル層１１４という１つのコイル層に基づいて発生するものである。
すなわち、本発明の磁気ヘッドでは、２つのコイル層１０８，１１４によって発生した前記記録磁界の磁束φに基く漏れ磁界の磁束φｍ１を、１つのコイル層（第１コイル層１０８）で発生した前記磁束φｃ１で打ち消すものである。
一方、図１２に示した前記従来の磁気ヘッドでは、４つのコイル層によって発生した記録磁界の磁束φに基く漏れ磁界の磁束φｍを、１つのコイル層で発生した前記磁束φｃで打ち消す構造である。ここで、図１２に示す前記従来の磁気ヘッドでは、記録磁界の磁束φが４つのコイル層によって発生しているため、前記磁束φは非常に大きいものであり、この磁束φに基く漏れ磁界の磁束φｍも大きいものと考えられる。しかし、図１２に示す前記従来の磁気ヘッドでは、このように大きいものと考えられる前記漏れ磁界の磁束φｍを、１つのコイル層で発生した前記磁束φｃで打ち消す構造であるため、前記漏れ磁界の磁束φｍの大きさと前記磁束φｃの大きさとのアンバランスが生じ、効果的に前記漏れ磁界の磁束φｍを打ち消すことはできない。
本願発明の磁気ヘッドＨ１では、記録磁界の磁束φ１が２つのコイル層（第１コイル層１０８および第２コイル層１１４）によってのみしか発生せず、この２つのコイル層（第１コイル層１０８および第２コイル層１１４）によって発生した前記記録磁界の磁束φ１に基く漏れ磁界の磁束φｍ１を、１つのコイル層（第１コイル層１０８）で発生した前記磁束φｃ１で打ち消す構造であるため、前記漏れ磁界の磁束φｍ１の大きさと前記磁束φｃ１の大きさとのアンバランスが少なく、図１２に示した前記従来の磁気ヘッドと比較すると、漏れ磁界の磁束φｍ１を効果的に打ち消すことができる。したがって、記録フリンジングを効果的に抑制できるのである。
また、前記上部シールド層１０６の漏れ磁界の磁束φｍ１を打ち消すことにより、コイル抵抗を上げずに、コイル層の巻き数を実質的に大きくすることができるとともに、前記上部シールド層１０６の下に設けられている読み取り素子１０４の磁気的安定性を向上させることも可能になる。
さらに、２つのコイル層１０８，１１４で漏れ磁界の磁束φｍ１を効果的に打ち消すことができるため、磁気ヘッド全体を小型化することが可能である。
図５は本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。図５に示す磁気ヘッドＨ２も、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。
図５に示す磁気ヘッドＨ２は、図１に示す前記磁気ヘッドＨ１と同じ構成部分を有しているため、図５に示す磁気ヘッドＨ２でも、図１に示す前記磁気ヘッドＨ１と同じ構成部分には同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
図５に示すように、スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂに形成された非磁性絶縁層１０２の上に読取り部ＨRが形成されている。
下部シールド層１０３と上部シールド層１０６と、下部シールド層１０３と上部シールド層１０６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５内に位置する読み取り素子１０４とで構成される読取り部ＨRの上に、記録用の磁気ヘッドＨ２が設けられている。磁気ヘッドＨ２の記録媒体との対向面Ｈ２ａは、スライダ１０１の対向面１０１ａとほぼ同一面である。
なお、読取り部ＨRを設けず、スライダ１０１のトレーリング側端部に垂直磁気記録用の磁気ヘッドＨ２のみを搭載してもよい。
前記上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第１コイル層１０８が形成され、前記第１コイル層１０８の周囲は、コイル絶縁層１０９が形成されている。
前記コイル絶縁層１０９の上面１０９ａの上に、対向面Ｈ２ａからハイト方向に形成されたリターンパス層２１６が形成されている。このリターンパス層２１６は本発明の第２の磁性部２６１であり、パーマロイなどの強磁性材料によって形成されている。図５に示す磁気ヘッドＨ２では、このリターンパス層２１６によって構成される第２の磁性部２６１が読取り部側に位置する磁性部となる。
前記リターンパス層２１６の上面のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には、Ｎｉ−Ｆｅなどからなる接続層２２５が形成されている。
前記リターンパス層２１６の上に、コイル絶縁下地層１１３が形成されて、このコイル絶縁下地層１１３の上に第２コイル層１１４が形成されている。
そして、図７に示すように、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部１０８ａおよび１１４ａ同士と、１０８ｂおよび１１４ｂ同士が電気的に接続されており、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４とで、前記リターンパス層２１６を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層１２０が形成されている。
図５に示すように、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２０と、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１とは、同じ寸法で形成されている。
前記第２コイル層１１４の周囲は、コイル絶縁層１１５が形成され、さらに絶縁層２３０で覆われている。前記絶縁層２３０は無機絶縁材料で形成されることが好ましく、前記無機絶縁材料としては、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上を選択できる。この絶縁層２３０の上面２３０ａは平坦化面となるように加工されている。このような平坦化加工はＣＭＰ技術などを用いて行なわれる。
前記絶縁層２３０の上面２３０ａ上には、主磁極１１０、およびヨーク部１２１が形成されている。この主磁極１１０とヨーク部１２１とで第１の磁性部１６０が構成される。ただし、前記主磁極１１０と前記ヨーク部１２１とが別体で構成されるものとして構成しても良い。
図６は図５に示す磁気ヘッドＨ２の前記リターンパス層２１６、前記接続層２２５および前記主磁極１１０を模式図的に示した部分斜視図である。図５に示すように前記主磁極１１０は、前記対向面Ｈ２ａと同一面を成す前端面１１０ａからハイト方向（図示Ｙ方向）にトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで規定されて所定長さで延びている。前記トラック幅Ｔｗは具体的には０．１μｍ〜１．０μｍ、前記長さＬ２は具体的には０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内で形成される。
図６に示すように前記主磁極１１０の両側基端部１１０ｂから前記主磁極１１０と一体となりトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｔ１が前記トラック幅Ｔｗよりも広がりながらハイト方向へ延びるヨーク部１２１が形成されている。前記ヨーク部１２１は、トラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法Ｔ１が最も広い部分で１μｍ〜１００μｍ程度であり、また前記ヨーク部１２１のハイト方向への長さ寸法Ｌ３は１μｍ〜１００μｍ程度である。
図５及び図６に示すように前記ヨーク部１２１の基端部１２１ａは、前記接続層２２５上に形成され、前記ヨーク部１２１と前記接続層２２５の上面２２５ａとが磁気的に接続されている。この結果、主磁極１１０、ヨーク部１２１、接続層２２５、リターンパス層２１６を経る磁気回路が形成される。
前記接続層２２５のハイト方向（図示Ｙ方向）側には、前記第２コイル層１１４から延出されたリード層１１８が、コイル絶縁下地層１１３を介して形成されている。このリード層１１８の上には、前記コイル絶縁層１１５、および絶縁層２３０が形成され、主磁極１１０および前記絶縁層２３０が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１１９に覆われている。
前記磁気ヘッドＨ２では、リード層１１８を介して前記第１コイル層１０８および第２コイル層１１４に記録電流が与えられると、前記第１コイル層１０８および前記第２コイル層１１４５を流れる電流の電流磁界によって前記主磁極１１０および前記リターンパス層２１６に記録磁界が誘導され、前記対向面Ｈ２ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ａから記録磁界の磁束φ２が飛び出し、この記録磁界の磁束φ２が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層２１６の前端面２１６ａへ前記磁束φ２が戻る。
図８は、記録磁界などの発生を模式的に示した図である。以下に本願発明の磁気ヘッドＨ２の特徴点を図８を用いて説明する。
図８に示すように、前記磁気ヘッドＨ２は、第１コイル層１０８では図示Ｘ方向と反対の向きに電流が流れ、前記第２コイル層１１４では図示Ｘ方向に電流が流れている。
したがって図８に示すように、「右手の法則」により、前記第１コイル層１０８では時計回り方向の磁界が生じ、前記第２コイル層１１４では反時計回り方向の磁界が生じる。したがって、前記第１コイル層１０８と前記第２コイル層１１４との間に位置する前記リターンパス層２１６には、前記第１コイル層１０８によって図示Ｙ方向へ流れる磁界の磁束φａ４が発生するとともに、前記第２コイル層１１４によって図示Ｙ方向へ流れる磁界の磁束φａ５が発生する。
一方、前記主磁極１１０およびヨーク部１２１では、前記第２コイル層１１４に生じる反時計回り方向の磁界によって、図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φａ６が発生する。
前記主磁極１１０およびヨーク部１２１に発生した図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φａ６は、前記対向面Ｈ２ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ａから飛び出し、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過する。このとき、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれる。そして、前記ソフト膜Ｍｂを通過した前記磁束φａ６が、前記リターンパス層２１６の前端面２１６ａから前記リターンパス層２１６へ流れ込み、図示Ｙ方向へ進む。
一方、前記リターンパス層２１６には、図示Ｙ方向へ流れる前記磁束φａ４およびφａ５が発生しているが、リターンパス層２１６に流れ込んだ前記磁束φａ６が、前記磁束φａ４およびφａ５と合わさって、図示Ｙ方向に流れて行く。
前記したとおり、前記主磁極１１０と前記リターンパス層２１６とは前記接続層２２５を介して接続されている。そのため、前記リターンパス層２１６に流れている前記磁束φａ４，φａ５およびφａ６は、前記接続層２２５を通過して前記主磁極１１０へと流れ、この主磁極１１０を図示Ｙ方向と反対方向へと流れて行く。
そして、前記対向面Ｈ２ａにおいて、前記磁束φａ４，φａ５およびφａ６とで構成される磁束φ２が主磁極１１０の前端面１１０ａから再び飛び出し、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれる。そして、前記ソフト膜Ｍｂを通過した前記磁束φ１が、前記リターンパス層２１６の前端面２１６ａから前記リターンパス層２１６へ再び流れ込み、図示Ｙ方向へ進む。
以上のような磁束の流れが、前記主磁極１１０、前記記録媒体Ｍおよび前記リターンパス層２１６で構成される磁路間で繰り返され、前記記録媒体Ｍに記録信号の書き込みが行われる。
このとき、前記磁束φ２が前記主磁極１１０の前端面１１０ａから前記リターンパス層２１６へ流れる際、図８に一点鎖線で示すように前記上部シールド層１０６にも流れてしまい、前記上部シールド層１０６には、図示一点鎖線で示すように、図示Ｙ方向へ向かう漏れ磁界の磁束φｍ２が生じる。この漏れ磁界の磁束φｍ２が流れる間隔、すなわち前記主磁極１１０から前記上部シールド層１０６の間隔Ｗ１は、前記記録磁界φ２が流れる間隔、すなわち前記主磁極１１０と前記リターンパス層２１６との間隔Ｗ２よりも大きいため、前記主磁極１１０から前記漏れ磁界の磁束φｍ２が前記上部シールド層１０６に流れ込んだ場合、記録フリンジングの原因となり、記録特性の低下に繋がるものであり、好ましくない。
なお、本明細書において前記間隔「Ｗ１」とは、前記主磁極１１０の膜厚方向（図示Ｚ方向）の中心位置から、前記上部シールド層１０６の膜厚方向（図示Ｚ方向）の中心位置までの間隔を意味する。また、本明細書において前記間隔「Ｗ２」とは、前記主磁極１１０の膜厚方向（図示Ｚ方向）の中心位置から、前記リターンパス層２１６の膜厚方向（図示Ｚ方向）の中心位置までの間隔を意味する。
しかし、本発明の磁気ヘッドＨ２では、前記第１コイル層１０８では時計回りに磁界が生じており、これにより前記上部シールド層１０６には、図示Ｙ方向と反対方向へ流れる磁界の磁束φｃ２が発生している。すなわち、前記上部シールド層１０６には、前記漏れ磁界の磁束φｍ２と反対方向の磁界の磁束φｃ２が発生していることになる。したがって、前記上部シールド層１０６に流れた前記漏れ磁界の磁束φｍ２は、前記上部シールド層１０６に発生している前記磁束φｃ２によって打ち消される。この結果、前記漏れ磁界の磁束φｍ２が前記上部シールド層１０６に流れてしまうことを抑制することが可能となり、記録フリンジングを抑制することが可能となる。
また、図１に示す前記磁気ヘッドＨ１と同様に、本願発明の磁気ヘッドＨ２でも、前記漏れ磁界の磁束φｍ２の大きさと前記磁束φｃ２の大きさとのアンバランスが少ないため、漏れ磁界の磁束φｍ２を効果的に打ち消すことができる。したがって、記録フリンジングを効果的に抑制できるのである。
また、図１に示す前記磁気ヘッドＨ１と同様に、本願発明の磁気ヘッドＨ２でも、前記上部シールド層１０６の漏れ磁界の磁束φｍ２を打ち消すことにより、コイル抵抗を上げずに、コイル層の巻き数を実質的に大きくすることができるとともに、前記上部シールド層１０６の下に設けられている読み取り素子１０４の磁気的安定性を向上させることも可能になる。
さらに、２つのコイル層１０８，１１４で漏れ磁界の磁束φｍ２を効果的に打ち消すことができるため、磁気ヘッド全体を小型化することが可能である。
なお、図１に示す磁気ヘッドＨ１では、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２０と、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１とが、同じ寸法で形成されているものであったが、図９に示す第３の実施の形態である磁気ヘッドＨ３のように、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ３０と、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１とが異なり、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ３０のほうが、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１よりも大きく形成されているものとして構成することもできる。一般的に垂直記録磁気ヘッドでは、第１コイル層１０８のハイト方向側（図示Ｙ方向側）には広いスペースを確保し易いため、前記第１コイル層１０８の前記幅寸法Ｗ３０を大きく形成し易い。
なお、図９に示す前記磁気ヘッドＨ３は、前記第１コイル層１０８と第２コイル層１１４の前記幅寸法Ｗ３０とＷ２１とが異なっている点以外は、図１に示す磁気ヘッドＨ１と同じ構造である。
同様に、図５に示す磁気ヘッドＨ２では、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２０と、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１とが、同じ寸法で形成されているものであったが、図１０に示す第４の実施の形態である磁気ヘッドＨ４のように、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ４０と、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１とが異なり、前記第１コイル層１０８のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ４０のほうが、前記第２コイル層１１４のハイト方向（図示Ｙ方向）の幅寸法Ｗ２１よりも大きく形成されているものとして構成することもできる。一般的に垂直記録磁気ヘッドでは、第１コイル層１０８のハイト方向側（図示Ｙ方向側）には広いスペースを確保し易いため、前記第１コイル層１０８の前記幅寸法Ｗ４０を大きく形成し易い。
なお、図１０に示す前記磁気ヘッドＨ４は、前記第１コイル層１０８と第２コイル層１１４の前記幅寸法Ｗ２０とＷ４１とが異なっている点以外は、図５に示す磁気ヘッドＨ２と同じ構造である。
図９や図１０に示す磁気ヘッドＨ３、Ｈ４では、図１に示す磁気ヘッドＨ１や図５に示す磁気ヘッドＨ２が奏する特有の前記各効果に加え、トロイダルコイル層１２０の断面積を大きくすることができるため、前記トロイダルコイル層１２０の抵抗値を下げることができ、磁気ヘッドＨ３、またはＨ４の発熱を抑制することができる。したがって、金属材料で形成されている第１コイル層１０８や第２コイル層１１４、および主磁極１１０やリターンパス層１１６，２１６と、その周囲を覆う絶縁材料との間での熱膨張係数の違いによって、前記磁気ヘッドＨ３、Ｈ４が形成されている部分が、他の部分に比べて記録媒体との対向面Ｈ３ａ，Ｈ４ａから突出しやくなるという、いわゆるＰＴＰ（Ｐｏｌｅ Ｔｉｐ Ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）といわれる現象を、効果的に抑制することができる。
さらには、図１または図５に示す磁気ヘッドＨ１、Ｈ２や、図９または図１０に示す磁気ヘッドＨ３、Ｈ４において、前記第１コイル層１０８、または第２コイル層１１４の双方、または一方の膜厚方向（図示Ｚ方向）における寸法を、大きくして、トロイダルコイル層１２０の断面積を大きくし、コイル抵抗を下げることもできる。この場合も、発熱抑制、ひいては前記ＰＴＰを抑制することができる。
本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図。 図１に示す磁気ヘッドの正面図。 図１に示す磁気ヘッドの部分平面図。 図１に示す磁気ヘッドの模式図。 本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図。 図５に示す磁気ヘッドの部分斜視図。 図５に示す磁気ヘッドの部分平面図。 図５に示す磁気ヘッドの模式図。 本発明の第３の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図。 本発明の第４の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図。 従来の磁気ヘッドを示す縦断面図。 従来の磁気ヘッドの模式図。
符号の説明
１０３ 下部シールド層
１０４ 読み取り素子
１０５ 無機絶縁層
１０６ 上部シールド層
１０８ 第１コイル層
１１０ 主磁極
１１４ 第２コイル層
１１６，２１６ リターンパス層
１１６ｂ 接続部
１２０ トロイダルコイル層
１２１ ヨーク部
１６０ 第１の磁性部
１６１，２６１ 第２の磁性部
２２５ 接続層

Claims (6)

  1. 読み取り素子を有する読取り部と、前記読取り部の上方に形成された垂直記録磁気ヘッドとを有し、
    前記垂直記録磁気ヘッドは、記録媒体との対向面にトラック幅で形成された主磁極を有する第１の磁性部と、トラック幅よりも広い幅寸法で形成された第２の磁性部とが前記読取り部の上方に上下方向に間隔を空けて形成され、前記第１の磁性部と第２の磁性部とが記録媒体との対向面よりもハイト方向側で直接あるいは間接的に接続されており、
    前記第１の磁性部または前記第２の磁性部のうち、前記読取り部の側に位置する一方の磁性部と前記読取り部との間に第１コイル層が形成され、前記一方の磁性部と、前記一方の磁性部の上方に位置する他方の磁性部との間に第２コイル層が形成され、
    前記第１コイル層と前記第２コイル層とが電気的に接続されて、前記一方の磁性部の周囲にトロイダル状に巻回されたトロイダルコイル層が形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 前記第１コイル層の断面積が、前記第２コイル層の断面積よりも大きい請求項１記載の磁気ヘッド。
  3. 前記第１コイル層のハイト方向における幅寸法が、前記第２コイル層のハイト方向における幅寸法よりも大きい請求項２記載の磁気ヘッド。
  4. 前記読取り部側に位置する前記一方の磁性部に対し、前記トロイダルコイル層によって記録磁界が与えられて、前記第１の磁性部と前記第２の磁性部とに記録磁界が流れる磁気回路が形成され、前記第１コイル層の周囲に、前記読取り部に流れた前記記録磁界からの漏れ磁界の磁束と逆方向の磁束が発生し、前記逆方向の磁束が前記漏れ磁界の磁束を打ち消す請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッド。
  5. 前記読取り部の側に位置する前記一方の磁性部が、前記第１の磁性部である請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
  6. 前記読取り部の側に位置する前記一方の磁性部が、前記第２の磁性部である請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気検出素子。
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