JP2006147010A - 薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】 エアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ２（Ｔ２＞Ｔ１）を有するように磁極層４０を構成する。磁極層４０のうちの後方部分中に残留している磁束（残留磁化）が非記録時において滞留しやすくくなり、すなわち非記録時において磁極層４０から残留磁化が外部へ漏洩しにくくなるため、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制される。しかも、非記録時において情報が消去されにくいか否かは、磁極層４０の先端形状に依存しない。
【選択図】 図３

Description

本発明は、少なくとも記録用の誘導型磁気変換素子を備えた薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。

近年、例えばハードディスクなどの磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）の面記録密度の向上に伴い、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載される薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。この薄膜磁気ヘッドの記録方式としては、例えば、信号磁界の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）に設定する長手記録方式や、信号磁界の向きを記録媒体の面と直交する方向に設定する垂直記録方式が知られている。現在のところは長手記録方式が広く利用されているが、記録媒体の面記録密度の向上に伴う市場動向を考慮すれば、今後は長手記録方式に代わり垂直記録方式が有望視されるものと想定される。なぜなら、垂直記録方式では、高い線記録密度を確保可能な上、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくいという利点が得られるからである。

垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録用の磁束を発生させる薄膜コイルと、エアベアリング面から後方に向かって延在し、薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて記録媒体を磁化させるための磁界（垂直磁界）を発生させる磁極層とを備えている。この垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層において発生した垂直磁界に基づいて記録媒体が磁化されるため、その記録媒体に情報が磁気的に記録される。

この垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、最近、非記録時において意図せずに情報が消去される不具合が問題となっている。この「非記録時における意図しない情報の消去」とは、非記録時、すなわち薄膜コイルが通電されていない状態（記録用の磁束が発生していない状態）において、磁極層中に残留している磁束（残留磁化）がエアベアリング面から漏洩することに起因して不要な磁界が発生するため、その不要な磁界に基づいて記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去される現象であり、いわゆる「ポールイレイジャ」と呼ばれる作動特性上の不具合である。

この非記録時における意図しない情報の消去の発生を抑制する方策としては、既にいくつかの方策が提案されている。具体的には、例えば、磁極層の先端形状を制御する方策が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方策では、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅部分を含んで磁極層が構成されており、その磁極層のうちの一定幅部分がエアベアリング面に露出している場合に、一定幅部分の長さ（いわゆるネックハイト）と露出面積（エアベアリング面に露出した露出面の面積）との間の比を適正化している。
特開２００３−２９６９０６号公報

上記した磁極層の先端形状を制御する方策は、非記録時における意図しない情報の消去の発生を抑制する上で有用であるが、薄膜磁気ヘッドの性能向上に伴ってネックハイトが極短小化している現在の技術動向を考慮すると、そのネックハイトに基づいて磁極層の先端形状を制御する方策は既に限界の域にある。しかも、このような技術的背景を考慮した上で高記録密度化を検討した場合には、記録媒体のトラックピッチを狭めるために磁極層の先端幅を狭めると共に、記録媒体のビットピッチを狭めるために磁極層の先端厚さを薄くする必要があるため、非記録時における意図しない情報の消去の発生を抑制する観点において磁極層の先端形状が不利に働く傾向にあり、すなわち非記録時における意図しない情報の消去が発生しやすい方向にシフトする傾向にある。

そこで、最近では、磁極層の先端形状を制御する手法に代えて、他の手法を使用することにより非記録時における意図しない情報の消去の発生を抑制する方策も提案されている。具体的には、例えば、磁極層の先端に、強磁性−非磁性の磁気相転移が可能な補助層を隣接させる方策が知られている（例えば、特許文献２，３参照。）。この方策では、非記録時に補助層を強磁性化することにより、残留磁化が漏洩しにくくなるように磁極層の磁区構造を制御している。また、例えば、磁極層に非磁性層を挿入する方策が知られている（例えば、特許文献４）。この方策では、非磁性層を挟んで２つの磁性層が積層された積層構造を有するように磁極層を構成することにより、非磁性層を介して２つの磁性層を反強磁性的に結合させている。
特開２００４−１３９６７６号公報 特開２００４−０９５００６号公報 特開２００４−１０３２０４号公報

ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの普及を図るためには、例えば、記録能力を満足させるような磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制する必要がある。すなわち、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの各種仕様に関する要望を満たしつつ、その薄膜磁気ヘッドを正常に作動させるためには、ヘッド構造や記録性能などの要望に応じて磁極層の先端形状を変更した場合においても、その磁極層の先端形状に関係せずに非記録時における意図しない情報の消去の発生を抑制し得ることが重要である。しかしながら、従来の垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制する上で、その抑制具合が磁極層の先端形状に多分に依存するため、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが困難であるという問題があった。したがって、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの普及を図るために、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能な技術の確立が望まれるところである。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能な薄膜磁気ヘッドおよび薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置を提供することにある。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、磁束を発生させる薄膜コイルと、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって延在し、薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁界を発生させると共に、記録媒体対向面に近い側において第１の厚さを有し、かつ記録媒体対向面から遠い側において媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有する磁極層とを備えたものである。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体対向面に近い側において第１の厚さを有し、かつ記録媒体対向面から遠い側において媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有するように磁極層が構成されている。この磁極層のうちの第２の厚さを有する後方部分は、磁極層のうちの主要な磁束収容部分であり、一方、第１の厚さを有する前方部分は、磁極層のうちの主要な磁束放出部分である。この場合には、主要な磁束放出部分である前方部分が第１の厚さを有している場合に、主要な磁束収容部分である後方部分が媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有する立体構造を有しているため、その後方部分中に残留している磁束（残留磁化）が非記録時において滞留しやすくくなる。これにより、非記録時において残留磁化が前方部分から外部へ漏洩しにくくなるため、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制される。しかも、この場合には、上記したように、磁極層のうちの第２の厚さを有する後方部分の立体構造に基づいて、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制されるため、その非記録時において情報が消去されにくいか否かは、磁極層のうちの第１の厚さを有する前方部分の形状、すなわち磁極層の先端形状に依存しない。

本発明に係る磁気記録装置は、媒体進行方向に移動する記録媒体と、その記録媒体に磁気的処理を施す薄膜磁気ヘッドとを搭載し、その薄膜磁気ヘッドが、磁束を発生させる薄膜コイルと、媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって延在し、薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁界を発生させると共に、記録媒体対向面に近い側において第１の厚さを有し、かつ記録媒体対向面から遠い側において媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有する磁極層とを備えたものである。

本発明に係る磁気記録装置では、上記した薄膜磁気ヘッドを搭載しているため、上記したように、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制される。

特に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層が、第２の厚さを有する部分において、媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側に対称に拡がっているのが好ましい。

また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層が、記録媒体対向面よりも後退した位置から後方に向かって延在する第１の補助磁極層と、記録媒体対向面から後方に向かって延在する主磁極層と、記録媒体対向面よりも後退した位置から後方に向かって延在する第２の補助磁極層とがこの順に積層された積層構造を有しており、第１の厚さが主磁極層の厚さに基づいて規定されていると共に、第２の厚さが第１の補助磁極層の厚さ、主磁極層の厚さおよび第２の補助磁極層の厚さの総和に基づいて規定されていてもよい。この場合には、第１の補助磁極層の厚さと第２の補助磁極層の厚さとが互いに等しくなっており、記録媒体対向面に対する第１の補助磁極層の後退距離と記録媒体対向面に対する第２の補助磁極層の後退距離とが互いに等しくなっていると共に、第１の補助磁極層と第２の補助磁極層とが互いに同一の磁性材料を含んで構成されているのが好ましい。

なお、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、さらに、磁極層の媒体進行方向側に配置され、記録媒体対向面から後方に向かって延在することによりその記録媒体対向面に近い側においてギャップ層により磁極層から隔てられると共に遠い側においてバックギャップを通じて磁極層に連結された磁気遮蔽層を備えていてもよい。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドによれば、記録媒体対向面に近い側において第１の厚さを有し、かつ記録媒体対向面から遠い側において媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有する磁極層を備えた構造的特徴に基づき、非記録時において磁極層から残留磁化が漏洩しにくくなるため、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制される。しかも、磁極層のうちの第２の厚さを有する部分の立体構造に基づいて、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制されるため、その非記録時において情報が消去されにくいか否かは、磁極層の先端形状に依存しない。したがって、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することができる。

本発明に係る磁気記録装置によれば、上記した薄膜磁気ヘッドを搭載している構造的特徴に基づき、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。図１〜図４は薄膜磁気ヘッドの構成を表しており、図１は全体の断面構成を示し、図２は主要部の平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図３は主要部の断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）を示し、図４は主要部の露出面の平面構成（Ｙ軸方向から見た平面構成）を拡大して示している。図１のうち、（Ａ）はエアベアリング面に平行な断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示し、（Ｂ）はエアベアリング面に垂直な断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）を示している。なお、図１に示した上向きの矢印Ｍは、薄膜磁気ヘッドに対して記録媒体（図示せず）が相対的に移動する方向（媒体進行方向）を示している。

以下の説明では、図１〜図４に示したＸ軸方向の寸法を「幅」、Ｙ軸方向の寸法を「長さ」、Ｚ軸方向の寸法を「厚さ」とそれぞれ表記する。また、Ｙ軸方向のうちのエアベアリング面に近い側を「前方」、その反対側を「後方」と表記する。これらの表記内容は、後述する図５以降においても同様とする。

この薄膜磁気ヘッドは、媒体進行方向Ｍに移動する例えばハードディスクなどの記録媒体に磁気的処理を施すために、例えばハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載されるものである。具体的には、薄膜磁気ヘッドは、例えば、磁気的処理として記録処理および再生処理の双方を実行可能な複合型ヘッドであり、図１に示したように、アルティック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣ）などのセラミック材料により構成された基板１上に、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ；以下、単に「アルミナ」という。）などの非磁性絶縁性材料により構成された絶縁層２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-resistive effect）を利用して再生処理を実行する再生ヘッド部１００Ａと、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成された分離層９と、垂直記録方式の記録処理を実行するシールド型の記録ヘッド部１００Ｂと、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されたオーバーコート層２５とがこの順に積層された積層構造を有している。

再生ヘッド部１００Ａは、例えば、下部リードシールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド層３０とがこの順に積層された積層構造を有している。このシールドギャップ膜４には、記録媒体に対向する記録媒体対向面（エアベアリング面）７０に一端面が露出するように、再生素子としてのＭＲ素子８が埋設されている。

下部リードシールド層３および上部リードシールド層３０は、いずれもＭＲ素子８を周辺から磁気的に分離するものであり、エアベアリング面７０から後方に向かって延在している。下部リードシールド層３は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ（例えばＮｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）；以下、単に「パーマロイ（商品名）」という。）などの磁性材料により構成されている。上部リードシールド層３０は、例えば、２つの上部リードシールド層部分５，７により非磁性層６が挟まれた積層構造を有しており、すなわちシールドギャップ膜４に近い側から順に、上部リードシールド層部分５と、非磁性層６と、上部リードシールド層部分７とが積層された３層構造を有している。上部リードシールド層部分５，７は、例えば、いずれもパーマロイなどの磁性材料により構成されており、非磁性層６は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）やアルミナなどの非磁性材料により構成されている。なお、上部リードシールド層３０は、必ずしも積層構造を有している必要はなく、単層構造を有していてもよい。

シールドギャップ膜４は、ＭＲ素子８を周辺から電気的に分離するものであり、例えばアルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

ＭＲ素子８は、例えば、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；Giant Magneto-resistive effect）やトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；Tunneling Magneto-resistive effect）などを利用して再生処理を実行するものである。なお、ＭＲ素子８が巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用する場合には、そのＭＲ素子８は、例えば、膜面内電流型（ＣＩＰ；Current-In-the-Plane ）構造を有していてもよいし、あるいは膜面直交電流型（ＣＰＰ；Current-Perpendicular-to-the-Plane）構造を有していてもよい。

記録ヘッド部１００Ｂは、例えば、絶縁層１１，１２，１３により周辺を埋設された１段目の薄膜コイル１０と、絶縁層１５，１７により周囲を部分的に埋設された磁極層４０と、ギャップ層１８と、磁気連結用の開口部（バックギャップ５０ＢＧ）が設けられた絶縁層５０により埋設された２段目の薄膜コイル２３と、ライトシールド層６０とがこの順に積層された積層構造を有している。なお、図２では、記録ヘッド部１００Ｂのうちの主要部として、薄膜コイル１０，２３、磁極層４０およびライトシールド層６０を抜粋して示していると共に、図３では、同様に記録ヘッド部１００Ｂのうちの主要部として、磁極層４０およびその周辺部分を抜粋して示している。

薄膜コイル１０は、主に、薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束の漏洩を抑制するために漏洩抑制用の磁束を発生させるものであり、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。特に、薄膜コイル１０は、例えば、図１および図２に示したように、バックギャップ５０ＢＧを中心として巻回する巻回構造（スパイラル構造）を有しており、その薄膜コイル１０では、例えば、薄膜コイル２３において電流が流れる方向と逆方向に電流が流れるようになっている。なお、薄膜コイル１０の巻回数（ターン数）は自由に設定可能である。

絶縁層１１〜１３は、薄膜コイル１０を周辺から電気的に分離するものである。絶縁層１１は、薄膜コイル１０の各巻線間を埋め込むと共に、その薄膜コイル１０の周囲を被覆するように配設されている。この絶縁層１１は、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストやスピンオングラス（ＳＯＧ；Spin On Glass ）などの非磁性絶縁性材料により構成されており、例えば、図１に示したように、薄膜コイル１０の側方のみを被覆し、その薄膜コイル１０の上方を被覆しないように配設されている。絶縁層１２は、絶縁層１１の周囲を被覆するように配設されており、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。絶縁層１３は、薄膜コイル１０と共に絶縁層１１，１２を被覆するように配設されており、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

磁極層４０は、主に、薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束を収容し、その磁束を記録媒体に向けて放出することにより記録処理を実行するものであり、より具体的には、垂直記録方式の記録処理として、記録用の磁束に基づいて記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁界（垂直磁界）を発生させるものである。この磁極層４０は、薄膜コイル２３のリーディング側に配設されており、エアベアリング面７０から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧまで延在している。この「リーディング側」とは、図１に示した媒体進行方向Ｍに向かって移動する記録媒体の移動状態を１つの流れと見た場合に、その流れの流入する側（媒体進行方向Ｍ側と反対側）をいい、ここでは厚さ方向（Ｚ軸方向）における下側をいう。これに対して、流れの流出する側（媒体進行方向Ｍ側）は「トレーリング側」と呼ばれ、ここでは厚さ方向における上側をいう。

特に、磁極層４０は、図１および図３に示したように、全体として、エアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１（第１の厚さ）を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ２（Ｔ２＞Ｔ１；第２の厚さ）を有している。すなわち、磁極層４は、前方において厚さＴ１を有すると共に後方において厚さＴ２を有する略Ｔ字型の断面形状を有している。ここでは、例えば、磁極層４０が、厚さＴ２を有する後方部分において、トレーリング側およびリーディング側に対称に拡がっている。なお、磁極層４０の構造に関して上記した「全体として」とは、図３に示した磁極層４０の全体構造、すなわち確認のために太線で囲むことにより明確化した磁極層４０の外縁（輪郭）を意味している。また、同様に磁極層４０の構造に関して上記した「磁極層４０がトレーリング側およびリーディング側に対称に拡がっている」とは、図３に示したように、厚さ方向（Ｚ軸方向）において、厚さＴ１を有する前方部分の位置、すなわち前方部分の延在方向に沿って付した仮想線（基準線）Ｊを基準とした場合に、磁極層４０が基準線Ｊを軸とする線対称な全体構造を有していることを意味している。

具体的には、磁極層４０は、例えば、絶縁層１３に近い側から順に、互いに別体として構成された下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０が積層されることにより互いに連結された積層構造（３層構造）を有している。なお、上記した「連結」とは、磁気的に導通可能に連結されていることを意味しており、その「連結」の意味合いは、以降の説明においても同様である。

下部補助磁極層１４は、主要な磁束の収容部分として機能するものであり、主磁極層１６に対してリーディング側に配置された第１の補助磁極層である。この下部補助磁極層１４は、例えば、図３に示したように、エアベアリング面７０よりも距離（後退距離）Ｌ２１だけ後退した位置から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧまで延在しており、厚さＴ２１を有している。この後退距離Ｌ２１は、例えば、下部補助磁極層１４に収容された磁束が主磁極層１６を経由せずにエアベアリング面７０から直接的に放出されることを抑制可能な範囲において、自由に設定可能である。また、下部補助磁極層１４は、例えば、図２に示したように、幅Ｗ２を有する矩形型の平面形状を有している。特に、下部補助磁極層１４は、例えば、主磁極層１６を構成している磁性材料よりも低い飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、具体的には鉄コバルトニッケル合金（ＦｅＣｏＮｉ）などにより構成されている。

主磁極層１６は、主要な磁束の放出部分として機能するものである。この主磁極層１６は、エアベアリング面７０から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧまで延在しており、厚さＴ１１を有している。特に、主磁極層１６は、例えば、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０の双方を構成している磁性材料よりも高い飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、具体的には鉄系合金などにより構成されている。この鉄系合金としては、例えば、鉄（Ｆｅ）がリッチな鉄ニッケル合金（ＦｅＮｉ）や、鉄コバルト合金（ＦｅＣｏ）などが挙げられる。

この主磁極層１６は、例えば、図２に示したように、全体として羽子板型の平面形状を有している。すなわち、主磁極層１６は、例えば、エアベアリング面７０から順に、そのエアベアリング面７０から後方に向かって延在し、記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有する先端部１６Ａと、その先端部１６Ａの後方に連結され、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２（Ｗ２＞Ｗ１）を有する後端部１６Ｂとを含んで構成されている。この主磁極層１６の幅が先端部１６Ａ（幅Ｗ１）から後端部１６Ｂ（幅Ｗ２）へ拡がる位置は、薄膜磁気ヘッドの記録性能を決定する重要な因子のうちの１つである「フレアポイントＦＰ」であり、そのフレアポイントＦＰとエアベアリング面７０との間の距離は、いわゆる「ネックハイトＮＨ」である。

先端部１６Ａは、主に、薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束を記録媒体に向けて実質的に放出する部分であり、図２に示したように、エアベアリング面７０に露出した露出面１６Ｍを有している。この露出面１６Ｍは、例えば、図４に示したように、トレーリング側に位置する上端縁Ｅ１（いわゆるトレーリングエッジＴＥ）と、リーディング側に位置する下端縁Ｅ２（いわゆるリーディングエッジＬＥ）と、２つの側端縁Ｅ３とにより規定された平面形状を有している。具体的には、露出面１６Ｍは、例えば、トレーリング側からリーディング側に向かって次第に幅が狭まる形状を有しており、すなわち幅Ｗ１を有する上端縁Ｅ１を互いに対向する２つの対辺のうちの長い方の対辺（上底）とし、かつ幅Ｗ１よりも小さな幅Ｗ４（Ｗ４＜Ｗ１）を有する下端縁Ｅ２を互いに対向する２つの対辺のうちの短い方の対辺（下底）とする左右対象な逆台形状を有しており、面積Ｓを有している。この先端部１６ＡのトレーリングエッジＴＥは、磁極層４０のうちの実質的な記録箇所である。なお、露出面１６Ｍの平面形状に関して、下端縁Ｅ２の延在方向と側端縁Ｅ３との間の角度θは、例えば、９０°未満の範囲内において自由に設定可能である。

後端部１６Ｂは、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０に収容された磁束を収容して先端部１６Ａへ供給する部分である。この後端部１６Ｂの幅は、例えば、後方において一定（幅Ｗ２）であり、前方において先端部１６Ａへ近づくにしたがって幅Ｗ２から幅Ｗ１へ次第に狭まっている。

上部補助磁極層２０は、下部補助磁極層１４と同様に主要な磁束の収容部分として機能するものであり、主磁極層１６対してトレーリング側に配置された第２の補助磁極層である。この上部補助磁極層２０は、例えば、図３に示したように、エアベアリング面７０よりも距離（後退距離）Ｌ２２だけ後退した位置から後方に向かって延在し、より具体的にはバックギャップ５０ＢＧまで延在しており、厚さＴ２２を有している。この後退距離Ｌ２２は、例えば、下部補助磁極層１４に関する後退距離Ｌ２１と同様に、上部補助磁極層２０に収容された磁束が主磁極層１６を経由せずにエアベアリング面７０から直接的に放出されることを抑制可能な範囲において、自由に設定可能である。また、上部補助磁極層２０は、例えば、図２に示したように、下部補助磁極層１４と同様に、幅Ｗ２を有する矩形型の平面形状を有している。特に、上部補助磁極層２０は、例えば、下部補助磁極層１４を構成している磁性材料と同一の磁性材料により構成されている。

この磁極層４０では、例えば、下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０がこの順に積層された積層構造を有していることに伴い、上記した厚さＴ１が、主磁極層１６の厚さＴ１１に基づいて規定されていると共に（Ｔ１＝Ｔ１１）、厚さＴ２が、下部補助磁極層１４の厚さＴ２１、主磁極層１６の厚さＴ１１および上部補助磁極層２０の厚さＴ２２の総和に基づいて規定されている（Ｔ２＝Ｔ２１＋Ｔ１１＋Ｔ２２）。また、磁極層４０では、例えば、上記したように、厚さＴ２を有する後方部分においてトレーリング側およびリーディング側に対称に拡がっていることに伴い、下部補助磁極層１４の厚さＴ２１と上部補助磁極層２０の厚さＴ２２とが互いに等しくなっていると共に（Ｔ２１＝Ｔ２２）、エアベアリング面７０に対する下部補助磁極層１４の後退距離Ｌ２１とエアベアリング面７０に対する上部補助磁極層２０の後退距離Ｌ２２とが互いに等しくなっている（Ｌ２１＝Ｌ２２）。もちろん、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０は、例えば、上記したように、互いに同一の幅Ｗ２を有している。

絶縁層１５は、下部補助磁極層１４を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。また、絶縁層１７は、主磁極層１６を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、絶縁層１５と同様に、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。

ギャップ層１８は、磁極層４０とライトシールド層６０とを磁気的に分離するためのギャップを構成するものである。このギャップ層１８は、例えば、図１に示したように、上部補助磁極層２０の配設領域を除いて、主磁極層１５に隣接しながらエアベアリング面７０から後方に向かって延在している。特に、ギャップ層１８は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料やルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されており、その厚さは約０．１μｍ以下でる。

絶縁層５０は、薄膜磁気ヘッドの記録特性を決定する重要な因子のうちの１つであるスロートハイトＴＨを規定すると共に、薄膜コイル２３を被覆することにより周囲から電気的に分離するものである。この絶縁層５０は、図１に示したように、スロートハイトＴＨを実質的に規定する補助絶縁層２１と、薄膜コイル２３を実質的に被覆する主絶縁層２２とがこの順に積層された積層構造（２層構造）を有している。

補助絶縁層２１は、図１に示したように、ギャップ層１８に隣接しながら、エアベアリング面７０よりも後退した位置、より具体的には後述するＴＨ規定層１９の後端位置から後方における上部補助磁極層２０の前端位置まで延在しており、そのＴＨ規定層１９および上部補助磁極層２０の双方に隣接している。この補助絶縁層２１の前端位置は、絶縁層５０の最前端位置（エアベアリング面７０に最も近い位置）、すなわちスロートハイトＴＨを規定するための「スロートハイトゼロ位置ＴＰ」であり、そのスロートハイトＴＨは、エアベアリング面７０とスロートハイトゼロ位置ＴＰとの間の距離である。この補助絶縁層２１は、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。なお、図１および図２では、例えば、スロートハイトゼロ位置ＴＰがフレアポイントＦＰに一致している場合を示している。

主絶縁層２２は、図１に示したように、補助絶縁層２１に隣接しながら、その補助絶縁層２１よりも後退すると共にバックギャップ５０ＢＧを塞がないように延在している。この主絶縁層２２は、例えば、図１に示したように、補助絶縁層２１および上部補助磁極層２０上に薄膜コイル２３の下地として配設された主絶縁層部分２２Ａと、薄膜コイル２３およびその周辺の主絶縁層部分２２Ａを被覆するように配設された主絶縁層部分２２Ｂとを含んで構成されている。主絶縁層部分２２Ａは、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されており、主絶縁層部分２２Ｂは、例えば、加熱時に流動性を示すフォトレジストやスピンオングラス（ＳＯＧ）などの非磁性絶縁性材料により構成されている。この主絶縁層部分２２Ｂの端縁近傍部分は、その端縁に向けて落ち込むように丸みを帯びた斜面を構成している。

薄膜コイル２３は、記録用の磁束を発生させるものである。この薄膜コイル２３では、例えば、薄膜コイル１０において電流が流れる方向と逆方向に電流が流れるようになっている。なお、薄膜コイル２３に関する上記以外の材質、厚さおよび構造的特徴は、例えば、薄膜コイル１０と同様である。

ライトシールド層６０は、磁極層４０から放出された記録用の磁束の広がり成分を取り込むことにより、その記録用の磁束の勾配を急峻化すると共に、記録用の磁束の広がりを抑制する磁気遮蔽層である。このライトシールド層６０は、磁極層４０および薄膜コイル２３のトレーリング側に配設されており、エアベアリング面７０から後方に向かって延在することによりそのエアベアリング面７０に近い側においてギャップ層１８により磁極層４０から隔てられると共に遠い側においてバックギャップ５０ＢＧを通じて磁極層４０に連結されている。

このライトシールド層６０は、例えば、互いに別体として構成されたＴＨ規定層１９層およびヨーク層２４を含み、これらのＴＨ規定層１８およびヨーク層２４が互いに連結された構造を有している。

ＴＨ規定層１９は、主要な磁束の取り込み口として機能するものである。このＴＨ規定層１９は、例えば、図１に示したように、ギャップ層１８に隣接しながら、エアベアリング面７０から後方の位置、より具体的にはエアベアリング面７０と薄膜コイル２３との間の位置まで延在しており、その位置において補助絶縁層２１に隣接している。また、ＴＨ規定層１９は、例えば、パーマロイまたは鉄系合金などの高飽和磁束密度を有する磁性材料により構成されており、図２に示したように、磁極層４０の幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ３（Ｗ３＞Ｗ２）を有する矩形型の平面形状を有している。このＴＨ規定層１９は、上記したように補助絶縁層２１に隣接していることに伴い、絶縁層５０の最前端位置（スロートハイトゼロ位置ＴＰ）を規定することによりスロートハイトＴＨを規定する役割を担っている。

ヨーク層２４は、ＴＨ規定層１９から取り込まれた磁束の流路として機能するものである。このヨーク層２４は、例えば、図１に示したように、ＴＨ規定層１９に乗り上げながら、エアベアリング面７０から絶縁層５０上を経由して少なくともバックギャップ５０ＢＧまで延在している。すなわち、ヨーク層２４は、前方においてＴＨ規定層１９に乗り上げることにより連結されていると共に、後方においてバックギャップ５０ＢＧを通じて磁極層４０に隣接することにより連結されている。ここでは、ヨーク層２４は、例えば、バックギャップ５０ＢＧにおいて磁極層４０に連結されつつ、そのバックギャップ５０ＢＧよりも後方まで延在している。このヨーク層２４は、例えば、ＴＨ規定層１９を構成している磁性材料と同様の磁性材料により構成されており、図２に示したように、幅Ｗ３を有する矩形型の平面形状を有している。

次に、図１〜図４を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。

この薄膜磁気ヘッドでは、情報の記録時において、図示しない外部回路から記録ヘッド部１００Ｂのうちの薄膜コイル１０，２３に電流が流れると、その薄膜コイル２３において記録用の磁束が発生する。このとき発生した磁束は、磁極層４０（下部補助磁極層１４／主磁極層１６／上部補助磁極層２０）に収容されたのち、その磁極層４０内を主磁極層１６のうちの先端部１６Ａへ向けて流れる。この際、主磁極層１６内を流れる磁束は、その主磁極層１６の幅の減少に伴い、フレアポイントＦＰにおいて絞り込まれながら集束するため、最終的に先端部１６Ａのうちの露出面１６ＭにおいてトレーリングエッジＴＥ近傍に集中する。このトレーリングエッジＴＥ近傍に集中した磁束が外部へ放出されることにより、記録媒体の表面と直交する方向に記録磁界（垂直磁界）が発生すると、その垂直磁界に基づいて記録媒体が磁化されるため、記録媒体に情報が磁気的に記録される。

特に、情報の記録時には、互いに逆方向となるように薄膜コイル１０，２３に電流が流れるため、それらの薄膜コイル１０，２３において互いに逆方向に向けて磁束が発生する。具体的には、図１を参照すると、薄膜コイル１０において磁束（漏洩抑制用の磁束）が上向きに発生する一方で、薄膜コイル２３において磁束（記録用の磁束）が下向きに発生する。これにより、薄膜コイル１０において発生した上向きの磁束の影響を受けて、薄膜コイル２３において発生した下向きの磁束が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ伝播しにくくなるため、その薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束が再生ヘッド部１００Ａへ漏洩することが抑制される。

なお、情報の記録時には、先端部１６Ａから放出された磁束の広がり成分がライトシールド層６０に取り込まれるため、その磁束の勾配が急峻化すると共に、磁束の広がりが抑制される。このライトシールド層６０に取り込まれた磁束は、バックギャップ５０ＢＧを通じて磁極層４０に環流される。

一方、情報の再生時においては、再生ヘッド部１００ＡのＭＲ素子８にセンス電流が流れると、記録媒体に基づく再生用の信号磁界に応じてＭＲ素子８の抵抗値が変化するため、このＭＲ素子８の抵抗変化がセンス電流の変化として検出されることにより、記録媒体に記録されている情報が磁気的に再生される。

本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、エアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ２を有するように磁極層４０を構成し、具体的には、例えば、エアベアリング面７０よりも後退した位置から後方に向かって延在する下部補助磁極層１４と、エアベアリング面７０から後方に向かって延在する主磁極層１６と、エアベアリング面７０よりも後退した位置から後方に向かって延在する上部補助磁極層２０とがこの順に積層された積層構造を有するように磁極層４０を構成したので、以下の理由により、磁極層４０の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することができる。

図５および図６は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例としての薄膜磁気ヘッドの構成を表しており、図５は図１に対応する断面構成を示し、図６は図３に対応する断面構成を示している。この比較例の薄膜磁気ヘッドは、図５に示したように、下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０を含み、これらの下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０がこの順に積層された３層構造を有する磁極層４０を備えた本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドとは異なり、その磁極層４０に代えて、上部補助磁極層２０を含まずに下部補助磁極層１４および主磁極層１６のみを含み、これらの下部補助磁極層１４および主磁極層１６がこの順に積層された２層構造を有する磁極層１４０を備えている点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の構造を有している。すなわち、比較例の薄膜磁気ヘッドは、図６に示したように、エアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてリーディング側のみに拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ３（Ｔ３＞Ｔ２，Ｔ３＝Ｔ１１＋Ｔ２１）を有している。この比較例の薄膜磁気ヘッドでは、上記したように、磁極層１４０が上部補助磁極層２０を含まずに下部補助磁極層１４および主磁極層１６のみを含んでいることに伴い、補助絶縁層２１および主絶縁層２２（主絶縁層部分２２Ａ，２２Ｂ）を含む絶縁層５０に代えて、補助絶縁層２１および主絶縁層部分２２Ａを含まずに主絶縁層部分２２Ｂのみを含む絶縁層１５０を備えていると共に、絶縁層５０がバックギャップ５０ＢＧを構成している代わりに、ギャップ層１８が主磁極層１６上において薄膜コイル２３の下地として延設されることによりバックギャップ１８ＢＧを構成している。

この比較例の薄膜磁気ヘッド（図５および図６参照）では、下部補助磁極層１４および主磁極層１６を含む２層構造を有するように磁極層１４０が構成されており、すなわち磁極層１４０がエアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてリーディング側のみに拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ３を有しているため、その磁極層１４０のうちの厚さＴ３を有する後方部分の立体構造に起因して、非記録時において意図せずに情報が消去されやすくなる。具体的には、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層１４０のうちの主要な磁束放出部分である前方部分が厚さＴ１を有している場合に、その磁極層１４０のうちの主要な磁束収容部分である後方部分がリーディング側のみに拡がることにより厚さＴ３を有する立体構造を有しており、すなわち後方部分がトレーリング側およびリーディング側に非対称に広がる立体構造を有しているため、その後方部分中に残留している磁束（残留磁化）が非記録時において滞留しにくくなる。この場合には、非記録時において残留磁化が前方部分から外部へ漏洩しやすくなるため、非記録時において意図せずに情報が消去されやすくなる。この残留磁化の漏洩現象は、主に、磁極層１４０のうちの後方部分中に残留磁化が存在している場合に、その残留磁化を収容している後方部分がトレーリング側およびリーディング側に対称な立体構造を有していないと、後方部分中において残留磁化を漏洩させずに滞留させるような適正な磁束収容状態（残留磁化状態）が構築されず、すなわち後方部分中に収容されている残留磁化がエアベアリング面７０へ向かって流れやすい磁化状態にあるため、その残留磁化が漏洩しやすいものと想定される。これにより、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、非記録時において磁極層１４０から残留磁化が漏洩しやすいため、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが困難である。

これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（図１および図３参照）では、下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極２０を含む３層構造を有するように磁極層４０が構成されており、すなわち磁極層４０がエアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ２を有しているため、その磁極層４０のうちの厚さＴ２を有する後方部分の立体構造に基づいて、非記録時において意図せずに情報が消去されにくくなる。具体的には、例えば、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層４０のうちの主要な磁束放出部分である前方部分が厚さＴ１を有している場合に、その磁極層４０のうちの主要な磁束収容部分である後方部分がトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ２を有する立体構造を有しているため、その後方部分中に残留している残留磁化が非記録時において滞留しやすくなる。この場合には、非記録時において残留磁化が前方部分から外部へ漏洩しにくくなるため、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制される。この残留磁化の滞留現象は、主に、磁極層４０のうちの後方部分中に残留磁化が存在している場合に、その残留磁化を収容している後方部分がトレーリング側およびリーディング側に対称な立体構造を有していることに伴い、後方部分中において残留磁化を漏洩させずに滞留させるような適正な磁束収容状態（残留磁化状態）が構築され、すなわち後方部分中に収容されている残留磁化がエアベアリング面７０へ向かって流れにくい磁化状態にあるため、その残留磁化が漏洩しにくいものと想定される。しかも、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、上記したように、磁極層４０のうちの厚さＴ２を有する後方部分の立体構造に基づいて、非記録時において意図せずに情報が消去されることが抑制されるため、その非記録時において情報が消去されにくいか否かは、磁極層４０のうちの厚さＴ１を有する前方部分の形状（例えば幅Ｗ１、ネックハイトＮＨ、厚さＴ１または露出面１６Ｍの面積Ｓなど）、すなわち磁極層４０の先端形状に依存しない。したがって、本実施に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層４０の先端形状に関係せずに、非記録時において磁極層４０から残留磁化が漏洩しにくいため、磁極層４０の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することができるのである。

ここで、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの技術的意義に関して説明しておく。すなわち、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構造的特徴は、上記したように、磁極層４０がエアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有している場合に、その磁極層４０がエアベアリング面７０から遠い側においてトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ２を有している点にあり、より具体的には、例えば、下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０を含む３層構造を有するように磁極層４０が構成されている場合に、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０の双方がエアベアリング面７０よりも後退している点にある。なぜなら、下部補助磁極層１４または上部補助磁極層２０がエアベアリング面７０に露出している場合には、上記したように下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０の存在に基づいて非記録時に残留磁化が漏洩しにくくなる一方で、エアベアリング面７０における磁極層４０の露出面の面積（磁束の放出面積）が大きくなり、すなわち磁極層４０による記録面積自体が大きくなるため、高記録密度に適した記録処理を実行できなくなるからである。したがって、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、エアベアリング面７０における磁極層４０の露出面の面積を適正に小さくすることにより高記録密度に適した記録処理を実行可能としつつ、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０の存在に基づいて非記録時に残留磁化が漏洩することを抑制する観点において、技術的意義を有するのである。

特に、本実施の形態では、図１および図３に示したように、厚さＴ２を有する後方部分においてトレーリング側およびリーディング側に対称に拡がるように磁極層４０を構成し、具体的には、例えば、下部補助磁極層１４の厚さＴ２１および後退距離Ｌ２１と上部補助磁極層２０の厚さＴ２２および後退距離Ｌ２２とがそれぞれ互いに等しくなるように磁極層４０を構成したので、その磁極層４０のうちの後方部分中のトレーリング側およびリーディング側において、上記した残留磁化状態が均等化される。したがって、本実施の形態では、磁極層４０のうちの後方部分中のトレーリング側およびリーディング側において残留磁化状態が不均等化した場合に、トレーリング側における残留磁化状態とリーディング側における残留磁化状態との差異に起因して残留磁化が漏洩しやすくなる現象が抑制されるため、この観点においても非記録時における意図しない情報の消去の抑制に寄与することができる。

また、本実施の形態では、下部補助磁極層１４と上部補助磁極層２０とが互いに同一の磁性材料により構成されており、すなわち下部補助磁極層１４と上部補助磁極層２０とが互いに等しい飽和磁束密度を有しているので、下部補助磁極層１４と上部補助磁極層２０との間で残留磁化の収容量が均等化される。したがって、本実施の形態では、下部補助磁極層１４と上部補助磁極層２０との間において残留磁化の収容量が不均等化した場合に、下部補助磁極層１４における残留磁化の収容量と上部補助磁極層２０における残留磁化の収容量との差異に起因して残留磁化が漏洩しやすくなる現象が抑制されるため、この観点においてもやはり非記録時における意図しない情報の消去の抑制に寄与することができる。

また、本実施の形態では、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０の双方が主磁極層１６の飽和磁束密度よりも小さな飽和磁束密度を有しているので、その飽和磁束密度の差異に基づいて下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０よりも主磁極層１６において磁束が集中しやすくなる。この場合には、下部補助磁極層１４および上部補助磁極層２０の双方が主磁極層１６の飽和磁束密度以上の飽和磁束密度を有している場合と比較して、記録時において主磁極層１６から放出される磁束の絶対量が増加するため、垂直磁界の強度を確保することができる。

また、本実施の形態では、図４に示したように、垂直磁界を発生させるために磁束を放出する主磁極層１６の露出面１６Ｍが、左右対象の逆台形状を有するようにしたので、薄膜磁気ヘッドの記録動作時にスキューが発生し、すなわち記録媒体に湾曲線状に設けられた記録対象トラック（情報の記録対象である特定のトラック）の接線方向に対して主磁極層１６が傾いたとしても、その主磁極層１６の露出面１６Ｍが記録対象トラックから隣接トラック（記録対象トラックに隣接する他のトラック）にはみ出さない。この場合には、露出面１６Ｍが矩形状を有している構造的要因に起因して、スキューの発生時において露出面１６Ｍが記録対象トラックから隣接トラックにはみ出す場合とは異なり、垂直磁界に基づいて記録対象トラックだけでなく隣接トラックまで併せて磁化されることが抑制されるため、情報の記録時において記録媒体に記録済みの情報がスキューに起因して意図せずに消去されることも抑制することができる。

また、本実施の形態では、図１に示したように、主磁極層１６のトレーリング側に、記録用の磁束を発生させる薄膜コイル２３を備えると共に、その主磁極層１６のリーディング側に、薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束の漏洩を抑制するために漏洩抑制用の磁束を発生させる薄膜コイル１０を併せて備えるようにしたので、上記したように、情報の記録時において互いに逆方向となるように薄膜コイル１０，２３に電流を流すことにより、それらの薄膜コイル１０，２３において互いに逆方向に向けて磁束を発生させれば、薄膜コイル１０において発生した上向きの磁束（漏洩抑制用の磁束）の影響を受けて、薄膜コイル２３において発生した下向きの磁束（記録用の磁束）が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ伝播しにくくなるため、その薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束が再生ヘッド部１００Ａへ漏洩しにくくなる。したがって、薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束がロスなく主磁極層１６を経由してエアベアリング面７０から放出されるため、この観点においても垂直磁界の強度を確保することができる。

なお、本実施の形態では、図３に示したように、互いに別体として構成された下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０を含むように磁極層４０を構成したが、必ずしもこれに限られるものではなく、エアベアリング面７０に近い側において厚さＴ１を有し、かつエアベアリング面７０から遠い側においてトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がることにより厚さＴ１よりも大きな厚さＴ２を有する限り、磁極層４０の構造は自由に変更可能である。具体的には、例えば、図７に示したように、下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０が一体化された一体型構造を有するように磁極層４０を構成してもよい。もちろん、ここでは図７の他に図面を参照して具体的に説明しないが、図７に示した一体型構造を有する他、下部補助磁極層１４および主磁極層１６が一体化された一体型構造層と共に上部補助磁極層２０を併せて含む２層構造を有するように磁極層４０を構成したり、あるいは下部補助磁極層１４と共に主磁極層１６および上部補助磁極層２０が一体化された一体型構造層を含む２層構造を有するように磁極層４０を構成してもよい。なお、下部補助磁極層１４、主磁極層１６および上部補助磁極層２０は、例えば、それぞれ単層構造に限らず、積層構造であってもよい。これらの場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図７に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の構造的特徴は、図３に示した場合と同様である。

また、本実施の形態では、図１に示したように、記録用の磁束を発生させる薄膜コイル２３と共に漏洩抑制用の磁束を発生させる薄膜コイル１０を併せて備える場合に、再生ヘッド部１００Ａのうちの上部リードシールド層３０と記録ヘッド部１００Ｂのうちの磁極層４０とが分離層９および絶縁層１２，１３を介して分離されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図８に示したように、上部リードシールド層３０と磁極層４０とが連結層２６を介して連結されるようにしてもよい。この連結層２６は、分離層９および絶縁層１２，１３を貫通するように設けられた開口部１１Ｋに配設されており、例えば、上部リードシールド層３０（上部リードシールド層部分５，７）や磁極層４０（下部補助磁極層１４，主磁極層１６，上部補助磁極層２０）を構成している磁性材料と同様の磁性材料により構成されている。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、連結層２６が薄膜コイル１０において発生した漏洩抑制用の磁束の流路として機能することにより、その漏洩抑制用の磁束が連結層２６を通じて記録ヘッド部１００Ｂへ導かれやすくなり、すなわち薄膜コイル２３において発生した記録用の磁束に対する漏洩抑制作用が高まるため、その記録用の磁束が記録ヘッド部１００Ｂから再生ヘッド部１００Ａへ漏洩することをより抑制することができる。なお、図８に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の構造的特徴は、図１に示した場合と同様である。

また、本実施の形態では、図１に示したように、記録用の磁束を発生させる薄膜コイル２３と共に漏洩抑制用の磁束を発生させる薄膜コイル１０を併せて備えるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図９に示したように、薄膜コイル１０を備えずに薄膜コイル２３のみを備えるようにしてもよい。この場合には、薄膜コイル１０を備えていないことに伴い、その薄膜コイル１０と共に絶縁層１１〜１３を併せて備えておらず、磁極層４０（下部補助磁極層１４）および絶縁層１５がいずれも分離層９に隣接されている。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図９に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の構造的特徴は、図１に示した場合と同様である。

また、本実施の形態では、図１に示したように、ライトシールド層６０を備えるように記録ヘッド部１００Ｂを構成し、すなわちいわゆるシールド型のヘッド構造を有するように記録ヘッド部１００Ｂを構成したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図１０に示したように、ライトシールド層６０を備えないように記録ヘッド部１００Ｂを構成し、すなわちいわゆる単磁極型のヘッド構造を有するように記録ヘッド部１００Ｂを構成してもよい。なお、図１０に示した薄膜磁気ヘッドでは、例えば、ライトシールド層６０と共に、薄膜コイル２３および絶縁層５０（補助絶縁層２１，主絶縁層２２）を併せて備えないように記録ヘッド部１００Ｂが構成されていると共に、図８に示した変形例を適用することにより、連結層２６を介して上部リードシールド層３０と磁極層４０とが互いに連結されている。この場合には、ライトシールド層６０を備えていないことに伴い、オーバーコート層２５が磁極層４０を被覆していると共に、薄膜コイル２３を備えていないことに伴い、薄膜コイル１０が記録用の磁束を発生させる役割を担っている。。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、図１０に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の構造的特徴は、図１に示した場合と同様である。

以上をもって、本発明の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法についての説明を終了する。

次に、図１１および図１２を参照して、本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の構成について説明する。図１１は磁気記録装置の斜視構成を表しており、図１２は磁気記録装置の主要部の斜視構成を拡大して表している。この磁気記録装置は、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッドを搭載したものであり、例えばハードディスクドライブである。

この磁気記録装置は、図１１に示したように、例えば、筐体２００の内部に、情報が磁気的に記録される記録媒体としての複数の磁気ディスク（例えばハードディスク）２０１と、各磁気ディスク２０１に対応して配設され、磁気ヘッドスライダ２０２を一端部において支持する複数のサスペンション２０３と、このサスペンション２０３の他端部を支持する複数のアーム２０４とを備えている。磁気ディスク２０１は、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０５を中心として回転可能になっている。アーム２０４は、動力源としての駆動部２０６に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０７を中心として、ベアリング２０８を介して旋回可能になっている。駆動部２０６は、例えば、ボイスコイルモータなどの駆動源を含んで構成されている。この磁気記録装置は、例えば、固定軸２０７を中心として複数のアーム２０４が一体的に旋回可能なモデルである。なお、図１１では、磁気記録装置の内部構造を見やすくするために、筐体２００を部分的に切り欠いて示している。

磁気ヘッドスライダ２０２は、図１２に示したように、例えばアルティックなどの非磁性絶縁材料により構成された略直方体構造を有する基体２１１の一面に、記録処理および再生処理の双方を実行する薄膜磁気ヘッド２１２が取り付けられた構成を有している。この基体２１１は、例えば、アーム２０４の旋回時に生じる空気抵抗を減少させるための凹凸構造が設けられた一面（エアベアリング面２２０）を有しており、そのエアベアリング面２２０と直交する他の面（図１２中、右手前側の面）に、薄膜磁気ヘッド２１２が取り付けられている。この薄膜磁気ヘッド２１２は、上記実施の形態において説明した構成を有するものである。この磁気ヘッドスライダ２０２は、情報の記録時または再生時において磁気ディスク２０１が回転すると、その磁気ディスク２０１の記録面（磁気ヘッドスライダ２０２と対向する面）とエアベアリング面２２０との間に生じる空気流を利用して、磁気ディスク２０１の記録面から浮上するようになっている。なお、図１２では、磁気ヘッドスライダ２０２のうちのエアベアリング面２２０側の構造を見やすくするために、図１１に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。

この磁気記録装置では、情報の記録時または再生時においてアーム２０４が旋回することにより、磁気ディスク２０１のうちの所定の領域（記録領域）まで磁気ヘッドスライダ２０２が移動する。そして、磁気ディスク２０１と対向した状態において薄膜磁気ヘッド２１２が通電されると、上記実施の形態において説明した動作原理に基づいて薄膜磁気ヘッド２１２が動作することにより、その薄膜磁気ヘッド２１２が磁気ディスク２０１に記録処理または再生処理を施す。

この磁気記録装置では、上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド２１２を搭載したので、上記したように、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することができる。

なお、この磁気記録装置に搭載されている薄膜磁気ヘッド２１２に関する上記以外の構成、動作、作用、効果および変形例は上記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本発明に関する実施例について説明する。

上記実施の形態において説明した薄膜磁気ヘッド（図１〜図４参照；以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。）を磁気記録装置（図１１および図１２参照）に搭載させることにより、その磁気記録装置を使用して記録処理を実行しながら薄膜磁気ヘッドの記録性能を調べたところ、以下の一連の結果が得られた。

まず、本発明の薄膜磁気ヘッドに関する記録信号の劣化状況を調べたところ、図１３に示した結果が得られた。図１３は、記録信号の劣化状況に関する記録幅依存性を表しており、「横軸」は記録幅Ｗ（μｍ）、すなわち記録媒体上の記録トラック幅を示し、「縦軸」は信号強度比Ｓ（−）を示している。この記録信号の劣化状況を調べる際には、薄膜コイルに通電させることにより薄膜磁気ヘッドを使用して正常に記録媒体に記録処理を施し、引き続き薄膜コイルに通電させない状態において薄膜磁気ヘッドを使用して正常な記録時と同様に記録媒体をトレースしたのち、薄膜磁気ヘッドを使用して正常に記録媒体に再生処理を施した。このとき、トレース前の記録信号の強度Ｓ１およびトレース後の再生信号の強度Ｓ２を調べることにより、それらの強度Ｓ１，Ｓ２に基づいて信号強度比Ｓ（＝Ｓ２／Ｓ１）を算出した。すなわち、信号強度比Ｓは、トレースの前後における記録信号の減衰状況、すなわち非記録時における意図しない情報の消去されやすさを表す指標である。

なお、本発明の薄膜磁気ヘッドに関する記録信号の劣化状況を調べる際には、その記録信号の劣化状況を比較評価するために、図５および図６に示した比較例の薄膜磁気ヘッドに関する記録信号の劣化状況も同様に調べることにより、その結果を図１４に示した。

図１４に示した結果から判るように、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、記録幅Ｗの変化に伴い、信号強度比Ｓが広い範囲に渡って分布し、具体的には信号強度比Ｓが約０．０３〜１．０の範囲に渡って広く分布した。この結果は、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層のうちの後方部分がリーディングのみに拡がっている構造的要因に起因して、非記録時において磁極層から残留磁化が漏洩しやすいため、非記録時において意図せずに情報が消去されやすいことを表している。これに対して、図１３に示した結果から判るように、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録幅Ｗの変化に伴い、信号強度比Ｓが狭い範囲に渡って分布し、具体的には信号強度比Ｓが約０．９０〜１．０の範囲に渡って分布した。特に、薄膜磁気ヘッドの製品レベルにおいて許容可能な信号強度比Ｓの下限が０．８５であるとすると、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録信号の劣化状況が全て許容範囲内となった。この結果は、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層のうちの後方部分がトレーリング側およびリーディング側の双方に拡がっている構造的特徴に基づいて、非記録時において磁極層から残留磁化が漏洩しにくいため、非記録時において情報が消去されにくいことを表している。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能であることが確認された。

続いて、上記した記録信号の劣化状況に関する磁極層の先端形状の影響を調べたところ、図１５〜図１７に示した結果が得られた。図１５は、記録信号の劣化状況に関するネックハイト／面積依存性を表しており、「横軸」は比ＮＨ／Ｓ、すなわち磁極層（主磁極層）のうちの先端部のネックハイトＮＨと面積Ｓとの間の比を示し、「縦軸」は信号強度比Ｓ（−）を示している。図１６は、記録信号の劣化状況に関するネックハイト／幅依存性を表しており、「横軸」は比ＮＨ／Ｗ１、すなわち磁極層（主磁極層）のうちの先端部のネックハイトＮＨと幅Ｗ１との間の比を示し、「縦軸」は信号強度比Ｓ（−）を示している。図１７は、記録信号の劣化状況に関するネックハイト／厚さ依存性を表しており、「横軸」は比ＮＨ／Ｔ１、すなわち磁極層（主磁極層）のうちの先端部のネックハイトＮＨと厚さＴ１との間の比を示し、「縦軸」は信号強度比Ｓ（−）を示している。

なお、記録信号の劣化状況に関する磁極層の先端形状の影響を調べる際には、その先端形状の影響を本発明の薄膜磁気ヘッドと比較例の薄膜磁気ヘッドとの間で比較評価するために、本発明の薄膜磁気ヘッドおよび比較例の薄膜磁気ヘッドの双方に関して同様に磁極層の先端形状の影響を調べた。図１５〜図１７のうち、「●」は本発明の薄膜磁気ヘッドに関する結果を示し、「■」は比較例の薄膜磁気ヘッドに関する結果を示している。

図１５に示した結果から判るように、比較例の薄膜磁気ヘッド（■）では、比ＮＨ／Ｓの変化に伴い、信号強度比Ｓが広い範囲に渡って分布したのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッド（●）では、比ＮＨ／Ｓの変化に伴い、信号強度比Ｓが狭い範囲に渡って分布した。具体的には、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、信号強度比Ｓが約０．７４〜０．９３の広い範囲に渡って分布したのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、信号強度比Ｓが約０．９３〜０．９５の狭い範囲に渡って分布した。特に、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録信号の劣化状況が全て上記した許容範囲内（０．８５以上）となった。この結果は、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層の先端形状に応じて非記録時における残留磁化の漏洩しやすさが変動しやすいため、非記録時における意図しない情報の消去状況が磁極層の先端形状に依存しやすいのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁極層の先端形状に応じて非記録時における残留磁化の漏洩しやすさが変動しにくいため、非記録時における意図しない情報の消去状況が磁極層の先端形状に依存しにくいことを表している。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、比ＮＨ／Ｓの観点において、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能であることが確認された。

また、図１６に示した結果から判るように、比較例の薄膜磁気ヘッド（■）では、比ＮＨ／Ｗ１の変化に伴い、信号強度比Ｓが広い範囲に渡って分布したのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッド（●）では、比ＮＨ／Ｗ１の変化に伴い、信号強度比Ｓが狭い範囲に渡って分布した。具体的には、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、信号強度比Ｓが約０．７３〜０．９３の広い範囲に渡って分布したのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、信号強度比Ｓが約０．９３〜０．９５の狭い範囲に渡って分布した。特に、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録信号の劣化状況が全て上記した許容範囲内（０．８５以上）となった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、比ＮＨ／Ｗ１の観点においても、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能であることが確認された。

さらに、図１７に示した結果から判るように、比較例の薄膜磁気ヘッド（■）では、比ＮＨ／Ｔ１の変化に伴い、信号強度比Ｓが広い範囲に渡って分布したのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッド（●）では、比ＮＨ／Ｔ１の変化に伴い、信号強度比Ｓが狭い範囲に渡って分布した。具体的には、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、信号強度比Ｓが約０．７４〜０．９３の広い範囲に渡って分布したのに対して、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、信号強度比Ｓが約０．９３〜０．９５の狭い範囲に渡って分布した。特に、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、記録信号の劣化状況が全て上記した許容範囲内（０．８５以上）となった。このことから、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、比ＮＨ／Ｗ１の観点においても、磁極層の先端形状の自由度を確保しつつ、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することが可能であることが確認された。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明を複合型薄膜磁気ヘッドに適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや、記録・再生兼用の誘導型磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。もちろん、本発明を、書き込み用の素子および読み出し用の素子の積層順序を逆転させた構造の薄膜磁気ヘッドについても適用可能である。

本発明に係る薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録装置は、例えば、ハードディスクに磁気的に情報を記録するハードディスクドライブなどに適用することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。 図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の平面構成を表す平面図である。 図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の断面構成を表す断面図である。 図１に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の露出面の平面構成を拡大して表す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに対する比較例の薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。 図５に示した比較例の薄膜磁気ヘッドの主要部の断面構成を表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのうちの磁極層の構成に関する変形例を表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成に関する変形例を表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのうちの磁極層の構成に関する他の変形例を表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドのうちの磁極層の構成に関するさらに他の変形例を表す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置の斜視構成を表す斜視図である。 図１１に示した磁気記録装置の主要部の斜視構成を拡大して表す斜視図である。 本発明の薄膜磁気ヘッドに関する記録信号の劣化状況を表す図である。 比較例の薄膜磁気ヘッドに関する記録信号の劣化状況を表す図である。 記録信号の劣化状況に関するネックハイト／面積（比ＮＨ／Ｓ）依存性を表す図である。 記録信号の劣化状況に関するネックハイト／幅（比ＮＨ／Ｗ１）依存性を表す図である。 記録信号の劣化状況に関するネックハイト／厚さ（比ＮＨ／Ｔ１）依存性を表す図である。

符号の説明

１…基板、２，１１〜１３，１５，１７…絶縁層、３…上部リードシールド層、４…シールドギャップ膜、５，７…上部リードシールド層部分、６…非磁性層、８…ＭＲ素子、９…分離層、１０，２３…薄膜コイル、１１Ｋ…開口部、１４…下部補助磁極層、１６…主磁極層、１６Ｍ…露出面、１８…ギャップ層、１９…ＴＨ規定層、２０…上部補助磁極層、２１…補助絶縁層、２２…主絶縁層、２２Ａ，２２Ｂ…主絶縁層部分、２４…ヨーク層、２５…オーバーコート層、２６…連結層、３０…上部リードシールド層、４０…磁極層、５０…絶縁層、５０ＢＧ…バックギャップ、６０…ライトシールド層、７０，２２０…エアベアリング面、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、２００…筐体、２０１…磁気ディスク、２０２…磁気ヘッドスライダ、２０３…サスペンション、２０４…アーム、２０５…スピンドルモータ、２０６…駆動部、２０７…固定軸、２０８…ベアリング、２１１…基体、２１２…薄膜磁気ヘッド、Ｅ１…上端縁、Ｅ２…下端縁、Ｅ３…側端縁、ＦＰ…フレアポイント、Ｊ…基準線、Ｌ２１，Ｌ２２…後退距離、ＬＥ…リーディングエッジ、Ｍ…媒体進行方向、ＮＨ…ネックハイト、Ｓ…面積、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ２２…厚さ、ＴＥ…トレーリングエッジ、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置、Ｗ１〜Ｗ４…幅、θ…角度。

Claims (7)

1. 磁束を発生させる薄膜コイルと、
   媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって延在し、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁界を発生させると共に、前記記録媒体対向面に近い側において第１の厚さを有し、かつ前記記録媒体対向面から遠い側において前記媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより前記第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有する磁極層と、を備えた
   ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 前記磁極層が、前記第２の厚さを有する部分において、前記媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側に対称に拡がっている
   ことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 前記磁極層が、
   前記記録媒体対向面よりも後退した位置から後方に向かって延在する第１の補助磁極層と、
   前記記録媒体対向面から後方に向かって延在する主磁極層と、
   前記記録媒体対向面よりも後退した位置から後方に向かって延在する第２の補助磁極層と、がこの順に積層された積層構造を有しており、
   前記第１の厚さが、前記主磁極層の厚さに基づいて規定されていると共に、
   前記第２の厚さが、前記第１の補助磁極層の厚さ、前記主磁極層の厚さおよび前記第２の補助磁極層の厚さの総和に基づいて規定されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
4. 前記第１の補助磁極層の厚さと前記第２の補助磁極層の厚さとが互いに等しくなっていると共に、
   前記記録媒体対向面に対する前記第１の補助磁極層の後退距離と前記記録媒体対向面に対する前記第２の補助磁極層の後退距離とが互いに等しくなっている
   ことを特徴とする請求項３記載の薄膜磁気ヘッド。
5. 前記第１の補助磁極層と前記第２の補助磁極層とが互いに同一の磁性材料を含んで構成されている
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の薄膜磁気ヘッド。
6. さらに、前記磁極層の前記媒体進行方向側に配置され、前記記録媒体対向面から後方に向かって延在することによりその記録媒体対向面に近い側においてギャップ層により前記磁極層から隔てられると共に遠い側においてバックギャップを通じて前記磁極層に連結された磁気遮蔽層を備えた
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
7. 媒体進行方向に移動する記録媒体と、その記録媒体に磁気的処理を施す薄膜磁気ヘッドと、を搭載し、
   その薄膜磁気ヘッドが、
   磁束を発生させる薄膜コイルと、
   媒体進行方向に移動する記録媒体に対向する記録媒体対向面から後方に向かって延在し、前記薄膜コイルにおいて発生した磁束に基づいて前記記録媒体をその表面と直交する方向に磁化させるための磁界を発生させると共に、前記記録媒体対向面に近い側において第１の厚さを有し、かつ前記記録媒体対向面から遠い側において前記媒体進行方向側およびその媒体進行方向側の反対側の双方に拡がることにより前記第１の厚さよりも大きな第２の厚さを有する磁極層と、を備えた
   ことを特徴とする磁気記録装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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