JP2006147058A - Thin film magnetic head and magnetic recording apparatus - Google Patents
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Abstract
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、ならびに薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気記録装置に関する。 The present invention relates to a thin film magnetic head provided with at least an inductive magnetic transducer for recording, and a magnetic recording apparatus equipped with the thin film magnetic head.
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。 In recent years, for example, with the improvement of the surface recording density of a magnetic recording medium such as a hard disk (hereinafter simply referred to as “recording medium”), an improvement in the performance of a thin film magnetic head mounted in a magnetic recording apparatus such as a hard disk drive is required. ing. As a recording method of this thin film magnetic head, for example, a longitudinal recording method in which the direction of the signal magnetic field is set in the in-plane direction (longitudinal direction) of the recording medium, or a direction of the signal magnetic field is set in a direction orthogonal to the surface of the recording medium. A perpendicular recording method is known. At present, the longitudinal recording method is widely used, but considering the market trend accompanying the improvement of the surface recording density of recording media, it is assumed that the perpendicular recording method will be promising instead of the longitudinal recording method in the future. Is done. This is because the perpendicular recording method can provide an advantage that a high linear recording density can be secured and a recorded recording medium is hardly affected by thermal fluctuation.
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、主に、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を放出することにより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、薄膜コイルが通電されることにより記録用の磁束が発生すると、磁極層の先端から磁束が放出されることにより記録用の磁界(垂直磁界)が発生するため、その垂直磁界に基づいて記録媒体の表面が磁化される。これにより、記録媒体に情報が磁気的に記録される。 The perpendicular recording type thin film magnetic head mainly includes a thin film coil for generating a magnetic flux for recording and a recording medium that extends backward from the air bearing surface and releases the magnetic flux generated in the thin film coil. A pole layer that generates a magnetic field for magnetizing in a direction perpendicular to the surface. In this perpendicular recording type thin film magnetic head, when a magnetic flux for recording is generated by energizing the thin film coil, a magnetic field for recording (vertical magnetic field) is generated by releasing the magnetic flux from the tip of the pole layer. The surface of the recording medium is magnetized based on the perpendicular magnetic field. Thereby, information is magnetically recorded on the recording medium.
この垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの構造に関しては、既にいくつかの構造例が提案されている。具体的には、例えば、磁極層の磁束収容量(いわゆる磁気ボリューム)を補うために、その磁極層に大容積のヨーク層が積層されることにより連結された構造を有する薄膜磁気ヘッドが知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。
ところで、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの作動特性を確保するためには、例えば、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。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より、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去される記録性能上の不具合である。しかしながら、従来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観点において十分な対策が施されていないため、その観点において未だ改善の余地がある。すなわち、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドの作動特性を確保するためには、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な技術の確立が望まれるところである。 By the way, in order to ensure the operating characteristics of a perpendicular recording type thin film magnetic head, it is necessary to suppress unintentional erasure of information during non-recording, for example. This “unintentional erasure of information at the time of non-recording” means that it remains in the magnetic pole layer at the time of non-recording, that is, in a state where the thin film coil is not energized (a state where no recording magnetic flux is generated). This is a problem in recording performance in which information recorded on the recording medium is erased unintentionally due to leakage of magnetic flux (residual magnetization) from the air bearing surface. However, in the conventional thin film magnetic head, since sufficient measures are not taken from the viewpoint of suppressing unintentional erasure of information at the time of non-recording, there is still room for improvement in that viewpoint. That is, in order to ensure the operating characteristics of a perpendicular recording type thin film magnetic head, it is desired to establish a technique capable of suppressing unintentional erasure of information during non-recording.
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、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。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a thin film magnetic head capable of suppressing unintentional erasure of information at the time of non-recording, and a magnetic on which the thin film magnetic head is mounted. It is to provide a recording apparatus.
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すると共に薄膜コイルにおいて発生した磁束を放出することにより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主磁極層を含み、その主磁極層が、記録媒体対向面から後方の第1の位置まで延在すると共に記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅部分を含む第1の主磁極層部分と、第1の位置よりも後退した第2の位置から後方に向かって延在することにより第1の主磁極層部分から分離されると共にその第1の主磁極層部分の一定幅よりも大きな幅を有する第2の主磁極層部分とを含む磁極層とを備えたものである。 A thin-film magnetic head according to the present invention emits a magnetic flux generated in a thin-film coil that extends backward from a thin-film coil that generates magnetic flux and a recording-medium facing surface that faces a recording medium moving in the medium traveling direction. A main magnetic pole layer for generating a magnetic field for magnetizing the recording medium in a direction perpendicular to the surface thereof, the main magnetic pole layer extending from the recording medium facing surface to the first position behind and the recording medium A first main magnetic pole layer portion including a constant width portion having a constant width that defines a recording track width of the first track, and extending backward from a second position that is recessed from the first position. And a magnetic pole layer including a second main magnetic pole layer portion separated from the main magnetic pole layer portion and having a width larger than a constant width of the first main magnetic pole layer portion.
本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、記録媒体対向面から後方の第1の位置まで延在すると共に記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅部分を含む第1の主磁極層部分と、第1の位置よりも後退した第2の位置から後方に向かって延在することにより第1の主磁極層部分から分離されると共にその第1の主磁極層部分の一定幅よりも大きな幅を有する第2の主磁極層部分とを含むように磁極層のうちの主磁極層が構成されている。この場合には、例えば、第1の主磁極層部分の幅がその第1の主磁極層部分の長さ以上となるように第1の主磁極層部分が構成されていれば、その第1の主磁極層部分の形状磁気異方性に基づいて、記録時における磁束の放出方向と交差する方向の磁化成分が支配的となるように第1の主磁極層部分の磁区構造が決定される。これにより、非記録時において不要な磁束が漏洩しにくくなるように主磁極層の磁区構造が適正化される。 In the thin film magnetic head according to the present invention, the first main magnetic pole layer portion including a constant width portion extending from the recording medium facing surface to the first rear position and having a constant width defining the recording track width of the recording medium. And being separated from the first main magnetic pole layer portion by extending rearward from the second position that is retreated from the first position and larger than a certain width of the first main magnetic pole layer portion. The main magnetic pole layer of the magnetic pole layer is configured to include a second main magnetic pole layer portion having a width. In this case, for example, if the first main magnetic pole layer portion is configured such that the width of the first main magnetic pole layer portion is equal to or larger than the length of the first main magnetic pole layer portion, Based on the shape magnetic anisotropy of the main magnetic pole layer portion, the magnetic domain structure of the first main magnetic pole layer portion is determined so that the magnetization component in the direction intersecting the magnetic flux emission direction during recording is dominant. . Thereby, the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer is optimized so that unnecessary magnetic flux is less likely to leak during non-recording.
本発明に係る磁気記録装置は、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すると共に薄膜コイルにおいて発生した磁束を放出することにより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主磁極層を含み、その主磁極層が、記録媒体対向面から後方の第1の位置まで延在すると共に記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅部分を含む第1の主磁極層部分と、第1の位置よりも後退した第2の位置から後方に向かって延在することにより第1の主磁極層部分から分離されると共にその第1の主磁極層部分の一定幅よりも大きな幅を有する第2の主磁極層部分とを含む磁極層とを備えたものである。 A magnetic recording apparatus according to the present invention includes a recording medium and a thin film magnetic head that applies magnetic processing to the recording medium, and the thin film magnetic head moves in the direction of travel of the medium and a thin film coil that generates magnetic flux. A main magnetic pole layer that extends rearward from a recording medium facing surface facing the recording medium and generates a magnetic field for magnetizing the recording medium in a direction perpendicular to the surface thereof by releasing magnetic flux generated in the thin film coil A first main magnetic pole layer portion including a constant width portion extending from the recording medium facing surface to a first rear position and having a constant width defining a recording track width of the recording medium. And separated from the first main magnetic pole layer portion by extending rearward from the second position that is recessed from the first position and larger than a certain width of the first main magnetic pole layer portion. Those comprising a pole layer and a second main pole layer portion having a width.
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、その薄膜磁気ヘッドにおいて、非記録時において不要な磁束が漏洩しにくくなるように主磁極層の磁区構造が適正化される。 In the magnetic recording apparatus according to the present invention, since the above-described thin film magnetic head is mounted, in the thin film magnetic head, the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer is optimized so that unnecessary magnetic flux is difficult to leak during non-recording. Is done.
特に、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、第1の主磁極層部分が、さらに、一定幅部分の後方に連結されると共にその一定幅部分の一定幅からその一定幅よりも大きな幅まで次第に幅が拡がる拡幅部分を含んでいるのが好ましい。この場合には、第1の主磁極層部分が、さらに、拡幅部分の後方に連結されると共にその拡幅部分の最大幅以上の一定幅を有する幅広部分を含んでいてもよい。この第1の主磁極層部分のうちの幅広部分の幅は、第2の主磁極層部分の幅以下となっているのが好ましい。 In particular, in the thin film magnetic head according to the present invention, the first main magnetic pole layer portion is further connected to the rear of the constant width portion and gradually increases in width from the constant width of the constant width portion to a width larger than the constant width. It is preferable to include a widened portion that expands. In this case, the first main magnetic pole layer portion may further include a wide portion connected to the rear of the widened portion and having a constant width equal to or larger than the maximum width of the widened portion. The width of the wide portion of the first main magnetic pole layer portion is preferably equal to or smaller than the width of the second main magnetic pole layer portion.
また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、第2の主磁極層部分の幅がその第2の主磁極層部分の長さ以上となっているのが好ましい。この場合には、第2の主磁極層部分が、第2の位置から後方に向かって連続的に延在する連続構造を有していてもよいし、あるいは第2の位置から後方に向かって断続的に延在する断続構造を有していてもよい。 In the thin film magnetic head according to the present invention, the width of the second main magnetic pole layer portion is preferably equal to or greater than the length of the second main magnetic pole layer portion. In this case, the second main magnetic pole layer portion may have a continuous structure continuously extending backward from the second position, or backward from the second position. You may have the intermittent structure extended intermittently.
また、本発明に係る薄膜磁気ヘッドでは、磁極層が、さらに、記録媒体対向面と第1の位置との間の第3の位置から第2の位置を経由して後方に向かって延在すると共に主磁極層に積層されることにより連結された補助磁極層を含んでいるのが好ましい。この場合には、磁極層が、媒体進行方向側と反対側に補助磁極層が配置され、かつ媒体進行方向側に主磁極層が配置された積層構造を有していてもよいし、あるいは媒体進行方向側に補助磁極層が配置され、かつ媒体進行方向側と反対側に主磁極層が配置された積層構造を有していてもよい。 In the thin film magnetic head according to the present invention, the pole layer further extends rearward from the third position between the recording medium facing surface and the first position via the second position. And an auxiliary magnetic pole layer connected by being laminated on the main magnetic pole layer. In this case, the magnetic pole layer may have a laminated structure in which the auxiliary magnetic pole layer is disposed on the side opposite to the medium traveling direction side, and the main magnetic pole layer is disposed on the medium traveling direction side. The auxiliary magnetic pole layer may be disposed on the traveling direction side, and the main magnetic pole layer may be disposed on the side opposite to the medium traveling direction side.
また、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。 Further, in the thin film magnetic head according to the present invention, the magnetic pole layer is disposed on the medium traveling direction side of the pole layer, and extends backward from the recording medium facing surface, so that the gap layer is provided on the side close to the recording medium facing surface. A magnetic shielding layer separated from the pole layer and connected to the pole layer through a back gap on the far side may be provided.
本発明に係る薄膜磁気ヘッドによれば、磁極層のうちの主磁極層が、記録媒体対向面から後方の第1の位置まで延在すると共に記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅部分を含む第1の主磁極層部分と、第1の位置よりも後退した第2の位置から後方に向かって延在することにより第1の主磁極層部分から分離されると共にその第1の主磁極層部分の一定幅よりも大きな幅を有する第2の主磁極層部分とを含んで構成されている構造的特徴に基づき、例えば、第1の主磁極層部分の幅がその第1の主磁極層部分の長さ以上となるように第1の主磁極層部分が構成されていれば、非記録時において不要な磁束が漏洩しにくくなるように主磁極層の磁区構造が適正化されるため、非記録時において意図せずに情報が消去されることを抑制することができる。 According to the thin film magnetic head of the present invention, the main magnetic pole layer of the magnetic pole layer extends from the recording medium facing surface to the first rear position and has a constant width that defines the recording track width of the recording medium. A first main magnetic pole layer portion including a constant width portion and a first main magnetic pole layer portion separated from the first main magnetic pole layer portion by extending rearward from a second position that is recessed from the first position and For example, the width of the first main magnetic pole layer portion is the second main magnetic pole layer portion having a width larger than a certain width of the first main magnetic pole layer portion. If the first main magnetic pole layer portion is configured to be longer than the length of one main magnetic pole layer portion, the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer is appropriate so that unnecessary magnetic flux is less likely to leak during non-recording. Information is deleted unintentionally when not recording It is possible to suppress the door.
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、その薄膜磁気ヘッドにおいて非記録時において不要な磁束が漏洩しにくくなるように主磁極層の磁区構造が適正化されるため、主磁極層の磁区構造が適正化された薄膜磁気ヘッドを搭載し、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。 According to the magnetic recording apparatus according to the present invention, based on the structural features in which the thin film magnetic head described above is mounted, the main magnetic pole layer has a structure that prevents the unnecessary magnetic flux from leaking when the thin film magnetic head is not recorded. Since the magnetic domain structure is optimized, it is possible to mount a thin film magnetic head in which the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer is optimized, and to prevent information from being erased unintentionally during non-recording.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1および図2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および図2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。 First, the configuration of a thin film magnetic head according to an embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 show the configuration of the thin film magnetic head. FIG. 1 shows the overall cross-sectional configuration, and FIG. 1A shows a cross-sectional configuration parallel to the air bearing surface (cross-sectional configuration along the XZ plane), and FIG. 1B shows a cross-sectional configuration perpendicular to the air bearing surface (cross-sectional configuration along the YZ plane). Is shown. An upward arrow M shown in FIG. 1 indicates a direction (medium traveling direction) in which a recording medium (not shown) moves relative to the thin film magnetic head.
以下の説明では、図1および図2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3以降においても同様とする。 In the following description, the dimension in the X-axis direction shown in FIGS. 1 and 2 is expressed as “width”, the dimension in the Y-axis direction as “length”, and the dimension in the Z-axis direction as “thickness”. Further, the side near the air bearing surface in the Y-axis direction is referred to as “front”, and the opposite side is referred to as “rear”. These notation contents are the same also in FIG.
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、例えばアルティック(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、例えば酸化アルミニウム(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、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た分離層7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、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たオーバーコート層17とがこの順に積層された積層構造を有している。
This thin film magnetic head is mounted on a magnetic recording apparatus such as a hard disk drive in order to perform magnetic processing on a recording medium such as a hard disk that moves in the medium traveling direction M. Specifically, the thin film magnetic head is, for example, a composite head capable of performing both recording processing and reproducing processing as magnetic processing. For example, as shown in FIG. 1, for example, AlTiC (Al 2 O 3. On a
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5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)40に一端面が露出するように、再生素子としてのMR素子6が埋設されている。
The reproducing
下部リードシールド層3および上部リードシールド層5は、いずれもMR素子6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40から後方に向かって延在している。この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おり、その厚さは約1.0μm〜2.0μmである。上部リードシールド層5は、例えば、パーマロイなどの磁性材料により構成された上部リードシールド層部分5Aと、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た非磁性層5Bと、パーマロイなどの磁性材料により構成された上部リードシールド層部分5Cとがこの順に積層された積層構造(3層構造)を有している。なお、上部リードシールド層5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。
The lower
シールドギャップ膜4は、MR素子6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。
The
MR素子6は、例えば、巨大磁気抵抗効果(GMR;Giant Magneto-resistive effect)またはトンネル磁気抵抗効果(TMR;Tunneling Magneto-resistive effect)などを利用して磁気的処理(再生処理)を実行するものである。
The
記録ヘッド部100Bは、例えば、絶縁層9,11により周囲を埋設された磁極層20と、磁気連結用の開口(バックギャップ12BG)が設けられたギャップ層12と、絶縁層15により被覆された薄膜コイル14と、ライトシールド層30とがこの順に積層された積層構造を有している。なお、図2では、薄膜磁気ヘッドのうちの主要部として、記録ヘッド部100Bのうちの薄膜コイル14、磁極層20およびライトシールド層30のみを抜粋して示している。
The
磁極層20は、薄膜コイル14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磁気的処理(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、記録用の磁束を放出することにより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20は、薄膜コイル14に対してリーディング側に配置されており、エアベアリング面40から後方に向かって延在し、具体的にはギャップ層12に設けられたバックギャップ12BGに対応する位置まで延在している。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。
The
この磁極層20は、例えば、図1に示したように、絶縁層9により周囲を埋設された補助磁極層8と、絶縁層11により周囲を埋設された主磁極層10とがこの順に積層された積層構造を有しており、すなわちリーディング側に補助磁極層8が配置され、かつトレーリング側に主磁極層10が配置された2層構造を有している。
For example, as shown in FIG. 1, the
補助磁極層8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10に積層されることにより連結されている。この「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、この「連結」の意味するところは、以降の説明においても同様である。この補助磁極層8は、例えば、エアベアリング面40よりも後退した位置から後方に向かって延在し、具体的にはバックギャップ12BGに対応する位置まで延在しており、パーマロイや鉄コバルト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いる。この鉄コバルト系合金としては、例えば、鉄コバルト合金(FeCo)や鉄コバルトニッケル合金(FeCoNi)などが挙げられる。特に、補助磁極層8は、例えば、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観点において磁区構造を適正化することを考慮すれば、相対的に高い磁歪定数λ(λ>約10×10-6)を有する鉄コバルトニッケル合金(飽和磁束密度Bs=2.3T)や鉄ニッケル合金(飽和磁束密度Bs=2.0T)などの磁性材料よりも、相対的に低い磁歪定数λ(λ≦約10×10-6)を有するパーマロイ(飽和磁束密度Bs=1.0T)や鉄ニッケルコバルト合金(飽和磁束密度Bs=1.8T)などの磁性材料により構成されているのが好ましい。なお、補助磁極層8の詳細な構成に関しては、後述する(後述する図3参照)。
The auxiliary
主磁極層10は、主要な磁束の放出部分として機能するものであり、補助磁極層8に積層されることにより連結されている。この主磁極層10は、例えば、エアベアリング面40から後方に向かって延在し、具体的にはバックギャップ12BGに対応する位置まで延在しており、補助磁極層8と同様に、パーマロイや鉄コバルト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いる。特に、主磁極層10は、エアベアリング面40に露出した露出面10Mを有しており、その露出面10Mは、例えば、図1(A)に示したように、トレーリング側に位置する端縁(図1(A)中の上側に位置する端縁;いわゆるトレーリングエッジ)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、かつリーディング側に位置する端縁(図1(A)中の下側に位置する端縁:いわゆるリーディングエッジ)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)とする左右対象の逆台形状を有している。なお、主磁極層10の詳細な構成に関しては、後述する(後述する図3参照)。
The main
絶縁層9は、補助磁極層8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11は、主磁極層10を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、絶縁層9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。
The insulating
ギャップ層12は、磁極層20とライトシールド層30との間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12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(Ru)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40.0nmである。
The
薄膜コイル14は、記録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。この薄膜コイル14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12BGを中心として巻回された巻線構造(スパイラル構造)を有している。なお、図1および図2では、薄膜コイル14を構成している複数の巻線のうちの一部のみを示している。
The
絶縁層15は、薄膜コイル14を被覆して周辺から電気的に分離するものであり、バックギャップ12BGを塞がないようにギャップ層12上に配置されている。この絶縁層15は、例えば、加熱されることにより流動性を示すフォトレジスト(感光性樹脂)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、絶縁層15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。この絶縁層15の最前端(エアベアリング面40に最も近い端縁)の位置は、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他の1つである「スロートハイトゼロ位置TP」であり、エアベアリング面40とスロートハイトゼロ位置TPとの間の距離は、いわゆる「スロートハイトTH」である。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。
The insulating
ライトシールド層30は、磁極層20から放出された磁束の広がり成分を取り込むことにより、その磁束の広がりを抑制させる磁気遮蔽層である。特に、ライトシールド層30は、例えば、上記したように磁束の広がりを抑制させる機能と共に、磁極層20から記録媒体に向けて磁束が放出された際に、記録媒体を経由した(記録処理に利用された)磁束を回収することにより磁極層20へ再供給し、すなわち薄膜磁気ヘッドと記録媒体との間で磁束を循環させる機能を有している。このライトシールド層30は、薄膜コイル14のトレーリング側、すなわち磁極層20のトレーリング側に配置されており、エアベアリング面40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40に近い側においてギャップ層12により磁極層20から隔てられると共に遠い側においてバックギャップ12BGを通じて磁極層20に連結されている。
The
特に、ライトシールド層30は、例えば、互いに別体として構成された2つの構成要素、すなわち主要な磁束の取り込み口として機能するTH規定層13と、そのTH規定層13から取り込まれた磁束の流路として機能するヨーク層16とを含んで構成されている。TH規定層13は、ギャップ層12に隣接しながら、エアベアリング面40からそのエアベアリング面40とバックギャップ12BGとの間の位置、具体的にはエアベアリング面40と薄膜コイル14との間の位置まで延在している。このTH規定層13は、例えば、パーマロイや鉄コバルト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、例えば、図2に示したように、幅W5を有する矩形状の平面形状を有している。このTH規定層13には、薄膜コイル14を埋設している絶縁層15が隣接しており、すなわちTH規定層13は、絶縁層15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。一方、ヨーク層16は、絶縁層15を覆うようにエアベアリング面40からバックギャップ12BGに対応する位置まで延在しており、前方においてTH規定層13に乗り上げて連結されていると共に後方においてバックギャップ12BGを通じて磁極層20に隣接して連結されている。このヨーク層16は、例えば、TH規定層13と同様に、パーマロイや鉄コバルト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、TH規定層13と同様に幅W5を有する矩形状の平面形状を有している。
In particular, the
次に、図1〜図3を参照して、補助磁極層8および主磁極層10の詳細な構成について説明する。図3は、補助磁極層8および主磁極層10の平面構成を表しており、図2に対応している。
Next, detailed configurations of the auxiliary
主磁極層10は、例えば、図3示したように、途中で分断された略羽子板型の平面形状を有している。すなわち、主磁極層10は、例えば、エアベアリング面40から後方の位置P1(第1の位置)まで延在する前方主磁極層部分10A(第1の主磁極層部分)と、位置P1よりも後退した位置P2(第2の位置)から後方に向かって延在することにより前方主磁極層部分10Aから分離された後方主磁極層部分10B(第2の主磁極層部分)とを含んで構成されている。この「後方主磁極層部分10Bが前方主磁極層部分10Aから分離されている」とは、前方主磁極層部分10Aと後方主磁極層部分10Bとが同一階層中において物理的に連結されておらず、すなわち後方主磁極層部分10Bが空間Sを隔てて前方主磁極層部分10Aから隔てられている、という意味である。前方主磁極層部分10Aと後方主磁極層部分10Bとの間の距離、すなわち空間Sに基づいて規定される分離距離LSは、約0.5μm〜3.0μmである。なお、空間Sには、図1に示したように、絶縁層11の一部が埋設されている。
For example, as shown in FIG. 3, the main
前方主磁極層部分10Aは、薄膜コイル14において発生した記録用の磁束を実質的に記録媒体に向けて放出する部分であり、例えば、図3に示したように、略羽子板型の平面形状を有していると共に、全体として長さL123を有している。具体的には、前方主磁極層部分10Aは、エアベアリング面40から後方に向かって順に、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10A1(一定幅部分)と、その先端部10A1の後方に連結されると共に先端部10A1の一定幅W1からその一定幅W1よりも大きな幅W2(W2>W1)まで次第に幅が拡がる中間部10A2(拡幅部分)と、その中間部10A2の後方に連結されると共に中間部10A2の最大幅W2以上の一定幅W3(W3≧W2)を有する後端部10A3(幅広部分)とを含み、これらの先端部10A1、中間部10A2および後端部10A3が一体化された構造を有している。この前方主磁極層部分10Aでは、例えば、後端部10A3が位置P1まで延在しており、すなわち後端部10A3が位置P1において終端している。この後端部10A3の幅W3は、例えば、後述する後方主磁極層部分10Bの幅W4以下となっている(W3≦W4)。ここでは、例えば、後端部10A3の幅W3が、中間部10A2の最大幅W2および後方主磁極層部分10Bの幅W4の双方に等しくなっていると共に(W3=W2,W4)、ライトシールド層30(TH規定層13,ヨーク層16)の幅W5よりも小さくなっている(W3<W5)。特に、前方主磁極層部分10Aの幅(最大幅)W3は、例えば、その前方主磁極層部分10Aの長さL123以上となっており(W3≧L123)、すなわち前方主磁極層部分10Aは、全体として横長の(Y軸方向よりもX軸方向において長い)平面形状を有している。この前方主磁極層部分10Aの幅が先端部10A1(幅W1)から中間部10A2(最大幅W2)へ拡がる位置、すなわち主磁極層10の幅が記録媒体の記録トラック幅を規定する幅W1から拡がり始める位置は、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」である。
The front main magnetic
後方主磁極層部分10Bは、薄膜コイル14において発生した記録用の磁束を収容することにより前方主磁極層部分10Aに供給する部分であり、例えば、図3に示したように、前方主磁極層部分10Aのうちの先端部10A1の一定幅W1よりも大きな幅W4(W4>W1)および長さL4を有する矩形型の平面形状を有している。ここでは、例えば、後方主磁極層部分10Bの幅W4が、前方主磁極層部分10Aのうちの後端部10A3の幅W3に等しくなっていると共に(W4=W3)、ライトシールド層30(TH規定層13,ヨーク層16)の幅W5よりも小さくなっている(W4<W5)。この後方主磁極層部分10Bの幅W4は、例えば、その後方主磁極層部分10Bの長さL4以上となっており(W4≧L4)、すなわち後方主磁極層部分10Bは、概ね横長(Y軸方向よりもX軸方向において長い矩形(長方形)型)の平面形状を有している。特に、後方主磁極層部分10Bは、例えば、位置P2から後方に向かって連続的に延在する連続構造を有している。この「連続構造」とは、延在範囲内において分断されない(切れ目がない)ように延在している構造、という意味である。
The rear main magnetic
補助磁極層8は、主磁極層10のうちの後方主磁極層部分10Bに収容された記録用の磁束を前方主磁極層部分10Aに供給するものである。この補助磁極層8は、例えば、図3に示したように、エアベアリング面40よりも後退した位置、具体的にはエアベアリング面40と位置P1との間の位置P3(第3の位置)から位置P2を経由して後方に向かって延在していると共に、幅W0を有する縦長(X軸方向よりもY軸方向において長い矩形(長方形)型)の平面形状を有している。この補助磁極層8の幅W0は、例えば、主磁極層10のうちの前方主磁極層部分10Aの幅(最大幅)W3および後方主磁極層部分10Bの幅W4の双方よりも小さくなっている(W0<W3,W4)。特に、補助磁極層8は、位置P1よりも前方および位置P2よりも後方の双方において主磁極層10(前方主磁極層部分10A,後方主磁極層部分10B)と部分的に重なり合っており、その補助磁極層8と前方主磁極層部分10Aとが互いに重なり合う部分の重なり距離LP、すなわち位置P3と位置P1との間の距離は、約0.5μm〜2.0μmである。
The auxiliary
次に、図1〜図3を参照して、薄膜磁気ヘッドの動作について説明する。 Next, the operation of the thin film magnetic head will be described with reference to FIGS.
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14に電流が流れると、その薄膜コイル14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20(補助磁極層8,主磁極層10(前方主磁極層部分10A,後方主磁極層部分10B))に収容されたのち、その磁極層20内を前方主磁極層部分10Aのうちの先端部10A1へ向けて流れる。この際、磁極層20の内部を後方主磁極層部分10Bから前方主磁極層部分10Aに流れる磁束のうち、一部の磁束は後方主磁極層部分10Bから補助磁極層8を経由することにより前方主磁極層部10Aに間接的に流入し、残りの磁束は後方主磁極層部分10Bから空間Sを経由することにより前方主磁極層部分10Aに直接的に流入する。しかも、磁極層20の内部を流れる磁束は、その磁極層20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て集束するため、先端部10A1のうちの露出面10Mにおいてトレーリングエッジ近傍に集中する。このトレーリングエッジ近傍に集中した磁束が外部へ放出されると、記録媒体の表面と直交する方向(垂直方向)に記録用の磁界(垂直磁界)が発生することにより、その垂直磁界に基づいて記録媒体が垂直方向に磁化されるため、記録媒体に情報が磁気的に記録される。なお、情報の記録時には、先端部10A1から放出された磁束の広がり成分がライトシールド層30に取り込まれるため、その磁束の広がりが抑制される。このライトシールド層30に取り込まれた磁束は、バックギャップ12BGを通じて磁極層20に環流される。
In this thin film magnetic head, when a current flows from an external circuit (not shown) to the
一方、情報の再生時においては、再生ヘッド部100AのMR素子6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6の抵抗値が変化する。このMR素子6の抵抗変化がセンス電流の変化として検出されるため、記録媒体に記録されている情報が磁気的に再生される。
On the other hand, at the time of reproducing information, when a sense current flows through the
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40から後方の位置P1まで延在すると共に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10A1を含む前方主磁極層部分10Aと、位置P1よりも後退した位置P2から後方に向かって延在することにより前方主磁極層部分10Aから分離されると共にその前方主磁極層部分10Aのうちの先端部10A1の一定幅W1よりも大きな幅W4を有する後方主磁極層部分10Bとを含むように主磁極層10を構成したので、以下の理由により、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。
In the thin film magnetic head according to the present embodiment, the front main magnetic
図4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説明するためのものであり、図3に対応している。図5は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドに関する主磁極層の磁区構造を説明するためのものであり、図3に対応している。図6は、比較例の薄膜磁気ヘッドに関する主磁極層の磁区構造を説明するためのものであり、図4に対応している。 FIG. 4 is a view for explaining the configuration of a thin film magnetic head as a comparative example with respect to the thin film magnetic head according to the present embodiment, and corresponds to FIG. FIG. 5 is for explaining the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer regarding the thin film magnetic head according to the present embodiment, and corresponds to FIG. FIG. 6 is for explaining the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer in the thin film magnetic head of the comparative example, and corresponds to FIG.
この比較例の薄膜磁気ヘッドは、図4に示したように、磁極層20が主磁極層10(前方主磁極層部分10A,後方主磁極層部分10B)に代えて主磁極層100を含んでいる点を除き、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド(図1〜図3参照)と同様の構成を有している。この主磁極層100は、エアベアリング面40から後方に向かって順に、一定幅W101(W101=W1)を有する先端部101と、その先端部101の後方に連結されると共に幅W101からその幅W101よりも大きな幅W102(W102>W101,W102=W2,W3)まで次第に幅が拡がる中間部102と、その中間部102の後方に連結されると共に幅W102に等しい幅W103(W103=W102)を有する後端部103とを含み、これらの先端部101、中間部102および後端部103が一体化された構造を有しており、すなわちエアベアリング面40から後方に向かって連続的に延在する連続構造を有している。
In the thin film magnetic head of this comparative example, as shown in FIG. 4, the
比較例の薄膜磁気ヘッドでは、図4に示したように、エアベアリング面40から後方に向かって連続的に延在する連続構造を有している主磁極層100の構造的要因に起因して、その主磁極層100が全体として縦長(X軸よりもY軸方向において長い矩形型)の平面形状を有しているため、その縦長の主磁極層100の形状磁気異方性に基づいて磁区構造が決定される。具体的には、例えば、図6に示したように、主磁極層100の磁区構造中において、X軸に平行な磁化成分100Xの占有割合よりもY軸方向に平行な磁化成分100Yの占有割合が大きくなり、すなわち記録時における磁束の放出方向(Y軸方向)と平行な方向の磁化成分100Yが支配的となるように主磁極層100の磁区構造が決定される。
In the thin film magnetic head of the comparative example, as shown in FIG. 4, due to the structural factor of the main
この場合には、情報の記録時において主磁極層100から記録媒体(図示せず)に向けて記録用の磁束が供給されたのち、情報の記録後において主磁極層100から記録媒体への記録用の磁束の供給が中断された場合に、磁化成分100Yが支配的な主磁極層100の磁区構造に起因して、その主磁極層100中に残留している磁束(残留磁化)が非記録時において不要な磁束として外部へ漏洩しやすくなる。しかも、この場合には、主磁極層100の磁区構造中において、先端部101における不要な磁束の漏洩しやすさ、すなわち磁束の放出部分である先端部101において不要な磁束が漏洩する程度(例えば漏洩量や漏洩頻度等)を考慮したときに、その不要な磁束の漏洩しやすさに大きな影響を及ぼす特定の磁区の占有面積が大きくなると共に、その特定の磁区の磁化方向が磁化成分100Xの磁化方向よりも磁化成分100Yの磁化方向に向きやすくなるため、主磁極層100から不要な磁束が漏洩する可能性が高くなる。この「特定の磁区」とは、主磁極層100中の複数の磁区のうち、先端部101の近傍に位置すると共に磁束の放出方向に近い方向に磁化された磁区であり、具体的には図6中において網掛けを施すことにより特定した磁区である。これにより、不要な磁束に基づいて不要な磁界が発生しやすくなるため、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されやすくなる。したがって、比較例の薄膜磁気ヘッドでは、不要な磁束に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制する観点において、主磁極層100の磁区構造が適性化されないため、その主磁極層100の磁区構造を適正化することにより、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。
In this case, a recording magnetic flux is supplied from the main
これに対して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、図3に示したように、主磁極層10が前方主磁極層部分10Aおよびその前方主磁極層部分10Aから分離された後方主磁極層部分10Bを含んで構成されており、すなわち図4に示した主磁極層100を後端部103の途中において分断した構造に対応する構造を有している主磁極層10の構造的特徴に基づいて、その主磁極層100のうちの実質的な磁束の放出部分である前方主磁極層部分10Aが横長(Y軸よりもX軸方向において長い矩形型)の平面形状を有しており、具体的には前方主磁極層部分10Aの幅(最大幅)W3がその前方主磁極層部分10Aの長さL123以上となっているため(W3≧L123)、その横長の前方主磁極層部分10Aの形状磁気異方性に基づいて磁区構造が決定される。具体的には、例えば、図5に示したように、前方主磁極層部分10Aの磁区構造中において、Y軸に平行な磁化成分10Yの占有割合よりもX軸方向に平行な磁化成分10Xの占有割合が大きくなり、すなわち記録時における磁束の放出方向(Y軸方向)と交差する方向の磁化成分10Xが支配的となるように前方主磁極層部分10Aの磁区構造が決定される。
In contrast, in the thin film magnetic head according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the main
この場合には、情報の記録時において主磁極層10から記録媒体に向けて記録用の磁束が供給されたのち、情報の記録後において主磁極層10から記録媒体への記録用の磁束の供給が中断された場合に、磁化成分10Xが支配的な前方主磁極層部分10Aの磁区構造に基づいて、その前方主磁極層部分10A中に残留している磁束が非記録時において不要な磁束として外部へ漏洩しにくくなる。しかも、この場合には、前方主磁極層部分10Aの磁区構造中において、先端部10A1における不要な磁束の漏洩しやすさを考慮したときに、その不要な磁束の漏洩しやすさに大きな影響を及ぼす特定の磁区(図5中において網掛けを施すことにより特定した磁区)の占有面積が小さくなると共に、その特定の磁区の磁化方向が磁化成分10Yの磁化方向よりも磁化成分10Xの磁化方向に向きやすくなるため、前方主磁極層部分10Aから不要な磁束が漏洩する可能性が低くなる。これにより、不要な磁束に基づいて不要な磁界が発生しにくくなるため、記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されにくくなる。したがって、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドでは、不要な磁束に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制する観点において、前方主磁極層部分10Aの磁区構造が適正化されるため、主磁極層10の磁区構造を適正化することにより、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。
In this case, the recording magnetic flux is supplied from the main
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補足しておく。すなわち、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、主磁極層10の磁区構造を適正化することにより、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ために、互いに分離された前方主磁極層部分10Aおよび後方主磁極層部分10Bを含む分離構造を有するように主磁極層10を構成しているが、この主磁極層10の分離構造は、あくまで本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド、すなわち垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドに適用されることにより十分な技術的意義をもたらすものである。具体的には、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、一般的に、記録媒体の表面と直交する方向に磁束を放出することにより強力な記録磁界を発生させるために、軟磁性層(いわゆる裏打ち層)上に記録層が設けられた2層構造を有する記録媒体を使用した場合に、主磁極層10中に残留している磁束が記録媒体に引き込まれやすい傾向にあり、すなわち垂直記録方式では本質的に非記録時において意図せずに情報が消去されやすい傾向にあることを考慮すれば、強力な記録磁界を発生させつつ、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観点において、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの技術的意義があるのである。
Here, the technical significance of the thin film magnetic head according to the present embodiment will be supplemented. That is, in the thin film magnetic head according to the present embodiment, as described above, by optimizing the magnetic domain structure of the main
上記した他、本実施の形態では、図3に示したように、後方主磁極層部分10Bの幅W4がその後方主磁極層部分10Bの長さL4以上となるようにしたので(W4≧L4)、その後方主磁極層部分10Bも前方主磁極層部分10Aと同様に横長(Y軸方向よりもX軸方向において長い矩形型)の平面形状を有している。この場合には、図5に示したように、横長の後方主磁極層部分10Bの形状磁気異方性に基づいて磁区構造が決定されるため、前方主磁極層部分10Aと同様に磁化成分10Xが支配的となるように後方主磁極層部分10Bの磁区構造が決定される。したがって、上記した前方主磁極層部分10Aの磁区構造と不要な磁束の漏洩しやすさとの間の関係と同様の作用により、後方主磁極層部分10Bの磁区構造によっても不要な磁束が漏洩しにくくなり、すなわち不要な磁束に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制する観点において後方主磁極層部分10Bの磁区構造が適正化されるため、この観点においても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。
In addition to the above, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the width W4 of the rear main magnetic
また、本実施の形態では、パーマロイなどの相対的に低い磁歪定数λを有する磁性材料を使用して補助磁極層8を構成すれば、以下の理由により、この観点においても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。
Further, in the present embodiment, if the auxiliary
図7は、補助磁極層8の磁区構造に関する利点を説明するためのものであり、図3に対応している。図8は、補助磁極層8の磁区構造に関する問題点を説明するためのものであり、やはり図3に対応している。磁性膜の磁区構造に関しては、一般的に、上記したように磁性膜の形状磁気異方性に基づいて磁区構造が決定されることの他、磁性膜の磁歪定数λに依存する誘導磁気異方性に基づいて磁区構造が決定されることも知られている。より具体的には、鉄ニッケル合金などの相対的に高い磁歪定数λを有する磁性材料を使用して磁性膜を構成した場合には、磁性膜の磁区構造に関して誘導磁気異方性よりも形状磁気異方性が優先的に寄与するため、その磁性膜の形状磁気異方性に基づいて磁区構造が決定される。一方、パーマロイなどの相対的に低い磁歪定数λを有する磁性材料を使用して磁性膜を構成した場合には、そのパーマロイなどの磁性材料の磁歪定数λが小さいため、磁性膜が誘導磁気異方性に基づいて着磁方向に着磁されやすい。
FIG. 7 is for explaining the advantages of the magnetic domain structure of the auxiliary
上記した磁性膜の磁区構造の決定原理を考慮すると、図8に示したように、相対的に高い磁歪定数λを有する磁性材料を使用して、縦長の矩形型の平面形状を有するように補助磁極層8を構成した場合には、その縦長の補助磁極層8の形状磁気異方性に基づいて磁区構造が決定されるため、補助磁極層8の磁区構造中では、X軸に平行な磁化成分8Xの占有割合よりもY軸方向に平行な磁化成分8Yの占有割合が大きくなり、すなわち磁化成分8Yが支配的になる。これにより、上記した主磁極層100の磁区構造と不要な磁束の漏洩しやすさとの間の関係と同様の理由により、補助磁極層8の磁区構造によっても不要な磁束が漏洩しやすくなり、すなわち不要な磁束に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制する観点において補助磁極層8の磁区構造が適正化されないため、この観点においても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。
Considering the principle of determining the magnetic domain structure of the magnetic film described above, as shown in FIG. 8, a magnetic material having a relatively high magnetostriction constant λ is used so as to have a vertically long rectangular planar shape. When the
これに対して、図7に示したように、相対的に低い磁歪定数λを有する磁性材料を使用して、例えば磁場中においてめっき膜を成長させることにより縦長の矩形型の平面形状を有するように補助磁極層8を構成した場合には、その補助磁極層8の誘導磁気異方性に基づいて着磁方向に着磁されることにより磁区構造が決定されるため、補助磁極層8の磁区構造中では、縦長の平面形状を有しているにもかかわらず、Y軸に平行な磁化成分8Yの占有割合よりもX軸方向に平行な磁化成分8Xの占有割合が大きくなり、すなわち磁化成分8Xが支配的になる。したがって、上記した前方主磁極層部分10Aの磁区構造と不要な磁束の漏洩しやすさとの間の関係と同様の作用により、補助磁極層8の磁区構造によっても不要な磁束が漏洩しにくくなり、すなわち不要な磁束に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制する観点において補助磁極層8の磁区構造が適正化されるため、この観点においても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。
On the other hand, as shown in FIG. 7, using a magnetic material having a relatively low magnetostriction constant λ, for example, by growing a plating film in a magnetic field, it has a vertically long rectangular planar shape. When the auxiliary
また、本実施の形態では、主磁極層10と共に補助磁極層8を含むように磁極層20を構成したので、上記したように、磁極層20の内部を後方主磁極層部分10Bから前方主磁極層部分10Aに磁束が流れる過程において、一部の磁束が後方主磁極層部分10Bから空間Sを経由することにより前方主磁極層部分10Aに直接的に流入する他、残りの磁束が後方主磁極層部分10Bから補助磁極層8を経由することにより前方主磁極層部10Aに間接的に流入する。この場合には、主磁極層10のみを含んで補助磁極層8を含まないように磁極層20を構成した場合と比較して、後方主磁極層部分10Bから前方主磁極層部分10Aに磁束が流入しやすくなり、すなわち前方主磁極層部分10Aのうちの先端部10A1に供給される磁束の供給量が増加するため、記録用の磁界(垂直磁界)の強度を増加させることができる。
In the present embodiment, since the
なお、本実施の形態では、図3に前方主磁極層部分10Aの構造を示しているが、その前方主磁極層部分10Aの構造は必ずしも図3に示した構造に限られずに自由に変更可能である。図9〜図12は、前方主磁極層部分10Aの構造に関する変形例を説明するためのものであり、いずれも図3に対応している。なお、図9〜図12に示した一連の前方主磁極層部分10Aに関して、以下で説明する特徴以外の構造は、図3に示した場合と同様である。
In this embodiment, the structure of the front main magnetic
第1に、本実施の形態では、図3に示したように、前方主磁極層部分10Aのうちの後端部10A3の幅W3が中間部10A2の最大幅W2以上である場合(W3≧W2)に、後端部10A3の幅W3が中間部10A2の幅W2に等しくなるようにしたが(W3=W2)、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、後端部10A3の幅W3が中間部10A2の幅W2よりも大きくなるようにしてもよい(W3>W2)。図9では、例えば、後端部10A3の幅W3を後方主磁極層部分10Bの幅W4に等しくしたまま(W3=W4)、中間部10A2の幅W2を後端部10A3の幅W3よりも小さくした場合(W2<W3)を示している。この場合においても、図5に対応する図10に示したように、前方主磁極層部分10Aの磁区構造中において磁化成分10Xが支配的となるため、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、図5に示した前方主磁極層部分10Aと比較して、前方主磁極層部分10Aの磁区構造中において不要な磁束の漏洩しやすさに大きな影響を及ぼす特定の磁区(図10中において網掛けを施すことにより特定した磁区)の占有面積がより小さくなるため、前方主磁極層部分10Aから不要な磁束が漏洩する可能性を極めて低くすることができる。
First, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, when the width W3 of the rear end portion 10A3 of the front main magnetic
第2に、本実施の形態では、図3に示したように、前方主磁極層部分10Aのうちの後端部10A3の幅W3が後方主磁極層部分10Bの幅W4以下である場合(W3≦W4)に、後端部10A3の幅W3が後方主磁極層部分10Bの幅W4に等しくなるようにしたが(W3=W4)、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図11に示したように、後端部10A3の幅W3が後方主磁極層部分10Bの幅W4よりも小さくなるようにしてもよい(W3<W4)。図11では、例えば、上記したように後端部10A3の幅W3を後方主磁極層部分10Bの幅W4よりも小さくした他、図9において説明した変形態様を前方主磁極層部分10Aに適用し、すなわち後端部10A3の幅W3を中間部10A2の幅W2よりも大きくした場合(W3>W2)を示している。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。
Second, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the width W3 of the rear end portion 10A3 of the front main magnetic
第3に、本実施の形態では、図3に示したように、先端部10A1および中間部10A2と共に後端部10A3を含むように前方主磁極層部分10A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12に示したように、先端部10A1および中間部10A2のみを含んで後端部10A3を含まないように前方主磁極層部分10Aを構成してもよい。この場合には、中間部10A2が位置P1まで延在し、すなわち中間部10A2が位置P1において終端する。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。
Thirdly, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the front main magnetic
また、本実施の形態では、図3に示したように、後方主磁極層部分10Bが位置P2から後方に向かって連続的に延在する連続構造を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、後方主磁極層部分10Bが位置P2から後方に向かって断続的に延在する断続構造を有するようにしてもよい。具体的には、例えば、後方主磁極層部分10Bを途中で2つに分断することにより、図13に示したように、幅W4および長さL41を有する前方の先端部10B1と、幅W4および長さL42を有する後方の後端部10B2とを含む2パーツ構造となるように後方主磁極層部分10Bを構成してもよい。この後方主磁極層部分10Bでは、幅W4が長さL4以上である横長の後方主磁極層部分10B(W4≧L4)を2つに分断したことに伴い、先端部10B1の幅W4がその先端部10B1の長さL41よりも大きくなり(W4>L41)、すなわち先端部10B1が横長の平面形状を有していると共に、後端部10B2の幅W4がその後端部10B2の長さL42よりも大きくなり(W4>L42)、すなわち後端部10B2も同様に横長の平面形状を有している。この場合には、図5に対応する図14に示したように、横長の先端部10B1の形状磁気異方性に基づいて、磁化成分10Xが支配的となるように先端部10B1の磁区構造が決定されると共に、同様に横長の後端部10B2の形状磁気異方性に基づいて、磁界成分10Xが支配的となるように後端部10B2の磁区構造が決定される。しかも、この場合には、図3に示した後方主磁極層部分10Bと比較して、先端部10B1および後端部10B2のいずれにおいても縦横比(幅/長さ)がより大きくなり、すなわち先端部10B1および後端部10B2の双方の平面形状がより横長化するため、磁区構造中における磁化成分10Xの占有割合がより大きくなる。したがって、不要な磁束に起因して記録媒体に記録済みの情報が意図せずに消去されることを抑制する観点において、補助磁極層8の磁区構造をより適正化することができる。なお、図13および図14に示した後方主磁極層部分10Bに関する上記以外の特徴は、それぞれ図3および図5に示した場合と同様である。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the rear main magnetic
なお、確認までに説明しておくと、図13では、後方主磁極層部分10Bを2つに分断し、すなわち後方主磁極層部分10Bの分断数を2つに設定した場合について説明したが、その後方主磁極層部分10Bの分断数は2つ以上の範囲内において自由に変更可能である。
Before explaining the confirmation, FIG. 13 illustrates the case where the rear main magnetic
また、本実施の形態では、図1に示したように、リーディング側に補助磁極層8が配置され、かつトレーリング側に主磁極層10が配置された積層構造を有するように磁極層20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15に示したように、補助磁極層8および主磁極層10の配置関係を逆にすることにより、トレーリング側に補助磁極層8が配置され、かつリーディング側に主磁極層10が配置された積層構造を有するように磁極層20を構成してもよい。ここでは、例えば、主磁極層10の位置を変更させずに、補助磁極層8の位置を変更させたことに伴い、図1において補助磁極層8が配置されていた箇所が絶縁層9により埋設されていると共に、補助磁極層8の配置箇所を確保するようにギャップ層12の延在範囲が狭められている。この場合には、特に、補助磁極層8およびTH規定層13の周囲を埋設し、それらの補助磁極層8およびTH規定層13と共に平坦化された絶縁層18と、その絶縁層18および補助磁極層8により構成された平坦面上に配置された絶縁層19とを新たに備えており、薄膜コイル14を被覆している絶縁層15の最前端の位置が、絶縁層18の最前端の位置よりも後退している。絶縁層18は、補助磁極層8およびTH規定層13を周囲から電気的に分離すると共に、特に、スロートハイトゼロ位置TPを規定するものであり、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。絶縁層19は、補助磁極層8と薄膜コイル14との間を電気的に分離すると共に、バックギャップ12BGに対応するバックギャップ19BGを構成するものであり、例えば、絶縁層18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。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15に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図1に示した場合と同様である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
また、本実施の形態では、図1に示したように、主磁極層10と共に補助磁極層8を含むように磁極層20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16に示したように、主磁極層10のみを含んで補助磁極層8を含まないように磁極層20を構成してもよい。この場合には、補助磁極層8を含まないように磁極層20を構成したことに伴い、その補助磁極層8の周囲を埋設していた絶縁層9が省略されており、分離層7と主磁極層10および絶縁層11とが互いに隣接している。特に、主磁極層10のみを含むように磁極層20を構成する場合には、後方主磁極層部分10Bから前方主磁極層部分10Aに磁束を流入しやすくするために、上記実施の形態において説明した場合(図3参照)よりも分離距離LS(=約0.5μm〜3.0μm)を小さくし、すなわち後方主磁極層部分10Bを前方主磁極層部分10Aにより近づけるのが好ましく、具体的には分離距離LS=約0.5μm以下であるのが好ましい。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16に示した薄膜磁気ヘッドに関する上記以外の特徴は、図1に示した場合と同様である。
In the present embodiment, the
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についての説明を終了する。 This is the end of the description of the thin film magnetic head according to the embodiment of the invention.
次に、図17および図18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17は磁気記録装置の斜視構成を表しており、図18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。 Next, with reference to FIGS. 17 and 18, the configuration of a magnetic recording apparatus equipped with the thin film magnetic head of the present invention will be described. FIG. 17 illustrates a perspective configuration of the magnetic recording apparatus, and FIG. 18 illustrates an enlarged perspective configuration of a main part of the magnetic recording apparatus. This magnetic recording apparatus is equipped with the thin film magnetic head described in the above embodiment, and is, for example, a hard disk drive.
この磁気記録装置は、例えば、図17に示したように、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に対応して配置され、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17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。
For example, as shown in FIG. 17, this magnetic recording apparatus includes a plurality of magnetic disks (for example, hard disks) 201 as recording media on which information is magnetically recorded, and each
磁気ヘッドスライダ202は、図18に示したように、例えばアルティックなどの非磁性絶縁性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18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(図1〜図3参照)。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18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17に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
As shown in FIG. 18, the
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。
In this magnetic recording apparatus, the
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を搭載しているので、その薄膜磁気ヘッド212において非記録時において不要な磁束が漏洩しにくくなるように前方主磁極層部分10Aの磁区構造が適正化される。したがって、主磁極層10の磁区構造が適正化された薄膜磁気ヘッド212を搭載し、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。
In this magnetic recording apparatus, since the thin film
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。
Since the configuration, operation, action, effect, and modification other than those described above regarding the thin film
次に、本発明に関する実施例について説明する。 Next, examples relating to the present invention will be described.
上記実施の形態において説明した一連の薄膜磁気ヘッドを磁気記録装置(図17および図18参照)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記録性能を調べたところ、以下の一連の結果が得られた。 By mounting the series of thin film magnetic heads described in the above embodiment on a magnetic recording apparatus (see FIGS. 17 and 18), recording performance was examined while performing recording processing using the magnetic recording apparatus. The following series of results were obtained.
まず、図3に示した構造的特徴を有する主磁極層を備えた薄膜磁気ヘッド(以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。)を使用して記録信号の劣化状況を調べたところ、図19に示した結果が得られた。図19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記録媒体に正常に記録処理を施し、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記録媒体に正常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。図19に示したデータの測定データ数Nは、N=40である。 First, when a thin film magnetic head (hereinafter simply referred to as “thin film magnetic head of the present invention”) having a main magnetic pole layer having the structural features shown in FIG. The result shown in FIG. 19 was obtained. FIG. 19 shows the recording width dependency with respect to the deterioration state of the recording signal. The “horizontal axis” shows the recording width W (μm), that is, the recording track width on the recording medium, and the “vertical axis” shows the signal intensity ratio S (−) is shown. When investigating the degradation status of this recording signal, the thin film magnetic head is used to perform normal recording processing by energizing the thin film coil, and the thin film magnetic head is subsequently used without energizing the thin film coil. After the recording medium was traced in the same manner as in normal recording, the recording medium was normally reproduced using a thin film magnetic head. At this time, by examining the intensity S1 of the recording signal before tracing and the intensity S2 of the reproduction signal after tracing, the signal intensity ratio S (= S2 / S1) was calculated based on those intensities S1 and S2. That is, the signal intensity ratio S is an index representing the attenuation state of the recording signal before and after the trace, that is, the ease of erasing unintended information when not recording. The number N of measurement data of the data shown in FIG. 19 is N = 40.
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4に示した構造的特徴を有する主磁極層を備え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20に示した。図20に示したデータの測定データ数Nは、N=50である。 Incidentally, when examining the deterioration state of the recording signal concerning the thin film magnetic head of the present invention, in order to compare and evaluate the deterioration state of the recording signal, a comparison provided with the main magnetic pole layer having the structural features shown in FIG. The deterioration state of the recording signal concerning the thin film magnetic head of the example was examined in the same manner, and the result is shown in FIG. The number N of measurement data of the data shown in FIG. 20 is N = 50.
図20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、主磁極層の形状磁気異方性に起因して磁区構造が適正化されないため、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19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0.94〜1.0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、主磁極層の形状磁気異方性に基づいて磁区構造が適正化されるため、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、主磁極層の磁区構造を適正化することにより、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。 As can be seen from the results shown in FIG. 20, in the thin film magnetic head of the comparative example, the signal intensity ratio S is distributed over a wide range as the recording width W changes. It was widely distributed over the range of 0.03 to 1.0. This result shows that in the thin film magnetic head of the comparative example, the magnetic domain structure is not optimized due to the shape magnetic anisotropy of the main magnetic pole layer, so that information is easily erased unintentionally during non-recording. Yes. On the other hand, as can be seen from the results shown in FIG. 19, in the thin film magnetic head of the present invention, the signal intensity ratio S is distributed over a narrow range as the recording width W changes. The intensity ratio S was distributed over a range of about 0.94 to 1.0. In particular, assuming that the lower limit of the allowable signal intensity ratio S at the product level of the thin film magnetic head is 0.85, the deterioration state of the recording signal is all within the allowable range in the thin film magnetic head of the present invention. This result shows that in the thin-film magnetic head of the present invention, the magnetic domain structure is optimized based on the shape magnetic anisotropy of the main magnetic pole layer, so that information is hardly erased during non-recording. From this, it was confirmed that in the thin film magnetic head of the present invention, it is possible to suppress unintentional erasure of information during non-recording by optimizing the magnetic domain structure of the main magnetic pole layer. It was done.
続いて、図9、図11および図12に変形例として示した構造的特徴を有する主磁極層を備えた薄膜磁気ヘッド(以下、単に「本発明の薄膜磁気ヘッド」という。)を使用して性能歩留を調べたところ、表1に示した結果が得られた。表1は、薄膜磁気ヘッドの性能歩留を表している。この薄膜磁気ヘッドの性能歩留を調べる際には、一連の主磁極層を備えた薄膜磁気ヘッドを使用して、記録信号の劣化状況を調べた場合と同様に信号強度比を算出し、上記した製品レベルにおいて許容可能な信号強度比(=0.85以上)を満たす個数割合を各薄膜磁気ヘッドごとに調べることにより、その個数割合を「本発明」の「性能歩留(%)」として表1に示した。すなわち、「性能歩留」とは、性能歩留(%)=(製品レベルにおいて許容可能な信号強度比を満たした薄膜磁気ヘッドの個数/薄膜磁気ヘッドの全個数)×100で表される指数である。表1に示した「本発明」のうち、「S1」は図9に示した主磁極層を使用した場合を示し、「S2」は図11に示した主磁極層を使用した場合を示し、「S3」は図12に示した主磁極層を使用した場合を示している。なお、本発明の薄膜磁気ヘッドに関する性能歩留を調べる際には、その性能歩留を比較評価するために、図4に示した構造的特徴を有する主磁極層を備えた比較例の薄膜磁気ヘッドに関する性能歩留も同様に調べることにより、その結果を表1に「比較例」の「性能歩留(%)」として併せて示した。 Subsequently, a thin film magnetic head (hereinafter simply referred to as “thin film magnetic head of the present invention”) provided with a main magnetic pole layer having the structural features shown as modified examples in FIGS. 9, 11 and 12 is used. When the performance yield was examined, the results shown in Table 1 were obtained. Table 1 shows the performance yield of the thin film magnetic head. When investigating the performance yield of this thin film magnetic head, using a thin film magnetic head having a series of main magnetic pole layers, the signal intensity ratio is calculated in the same manner as when the deterioration state of the recording signal is examined, For each thin film magnetic head, the number ratio satisfying an acceptable signal intensity ratio (= 0.85 or more) at the product level is examined, and the number ratio is determined as “performance yield (%)” in the “present invention”. It is shown in Table 1. That is, “performance yield” is an index represented by performance yield (%) = (number of thin film magnetic heads satisfying an acceptable signal intensity ratio at the product level / total number of thin film magnetic heads) × 100. It is. Of the “present invention” shown in Table 1, “S1” indicates the case where the main magnetic pole layer shown in FIG. 9 is used, “S2” indicates the case where the main magnetic pole layer shown in FIG. 11 is used, “S3” indicates a case where the main magnetic pole layer shown in FIG. 12 is used. When investigating the performance yield of the thin film magnetic head of the present invention, a comparative thin film magnetic device having a main magnetic pole layer having the structural features shown in FIG. 4 is used for comparative evaluation of the performance yield. The performance yield concerning the head was examined in the same manner, and the result is also shown in Table 1 as “Performance yield (%)” of “Comparative Example”.
表1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製造歩留が45%であったが、本発明の薄膜磁気ヘッドではS1(図9に示した主磁極層を使用した場合)、S2(図11に示した主磁極層を使用した場合)およびS3(図12に示した主磁極層を使用した場合)のいずれの場合においても製造歩留が100%であった。なお、確認までに説明しておくと、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、図19を参照して上記したように、図3に示した主磁極層を使用した場合においても性能歩留がやはり100%であった。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観点において、製品レベルにおいて許容可能な性能歩留を確保することが可能であることが確認された。 As can be seen from the results shown in Table 1, the manufacturing yield of the thin film magnetic head of the comparative example was 45%. However, in the thin film magnetic head of the present invention, S1 (when the main magnetic pole layer shown in FIG. 9 was used) ), S2 (when the main magnetic pole layer shown in FIG. 11 is used) and S3 (when the main magnetic pole layer shown in FIG. 12 is used), the manufacturing yield is 100%. It should be noted that the thin film magnetic head of the present invention has a performance yield of 100 even when the main magnetic pole layer shown in FIG. 3 is used as described above with reference to FIG. %Met. Therefore, in the thin film magnetic head of the present invention, it is possible to ensure an acceptable performance yield at the product level from the viewpoint of suppressing unintentional erasure of information when not recording. Was confirmed.
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。 The present invention has been described with reference to the embodiment and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiment and example, and various modifications can be made. Specifically, for example, in the above-described embodiments and examples, the case where the present invention is applied to a composite thin film magnetic head has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, inductive magnetism for writing is used. The present invention is also applicable to a recording-only thin film magnetic head having a conversion element and a thin film magnetic head having an inductive magnetic conversion element for both recording and reproduction. Of course, the present invention can also be applied to a thin film magnetic head having a structure in which the stacking order of the writing element and the reading element is reversed.
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、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の磁気記録装置に適用することが可能である。 The thin film magnetic head according to the present invention can be applied to a magnetic recording apparatus such as a hard disk drive that magnetically records information on a hard disk.
1…基板、2,9,11,15,18,19…絶縁層、3…下部リードシールド層、4…シールドギャップ膜、5…上部リードシールド層、5A,5C…上部リードシールド層部分、5B…非磁性層、6…MR素子、7…分離層、8…補助磁極層、8X,8Y,10X,10Y…磁化成分、10…主磁極層、10A…前方主磁極層部分、10A1,10B1…先端部、10A2…中間部、10A3,10B2…後端部、10B…後方主磁極層部分、10M…露出面、12…ギャップ層、12BG,19BG…バックギャップ、13…TH規定層、14…薄膜コイル、16…ヨーク層、17…オーバーコート層、20…磁極層、30…ライトシールド層、40,220…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、FP…フレアポイント、L4,L123…長さ、LP…重なり距離、LS…分離距離、M…媒体進行方向、P1〜P3…位置、S…空間、TH…スロートハイト、TP…スロートハイトゼロ位置、W0〜W5…幅。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
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すると共に前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を放出することにより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主磁極層を含み、その主磁極層が、前記記録媒体対向面から後方の第1の位置まで延在すると共に前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅部分を含む第1の主磁極層部分と、前記第1の位置よりも後退した第2の位置から後方に向かって延在することにより前記第1の主磁極層部分から分離されると共にその第1の主磁極層部分の前記一定幅よりも大きな幅を有する第2の主磁極層部分と、を含む磁極層と、を備えた
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 A thin-film coil that generates magnetic flux;
In order to magnetize the recording medium in a direction orthogonal to the surface thereof by extending backward from the recording medium facing surface facing the recording medium moving in the medium traveling direction and releasing the magnetic flux generated in the thin film coil The main magnetic pole layer that generates a magnetic field of a predetermined width, the main magnetic pole layer extending from the recording medium facing surface to the first position behind and having a constant width that defines a recording track width of the recording medium A first main magnetic pole layer portion including the first main magnetic pole layer portion and a second main position that is rearward from the first position and extending rearward from the first main magnetic pole layer portion; And a second main magnetic pole layer portion having a width larger than the predetermined width of the main magnetic pole layer portion. 1. A thin film magnetic head comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。 The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the width of the first main magnetic pole layer portion is equal to or greater than the length of the first main magnetic pole layer portion.
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。 The first main magnetic pole layer portion further includes a widened portion connected to the rear of the constant width portion and gradually widening from a constant width of the constant width portion to a width larger than the constant width. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項3記載の薄膜磁気ヘッド。 The first main magnetic pole layer portion further includes a wide portion connected to the rear of the widened portion and having a constant width equal to or greater than a maximum width of the widened portion. Thin film magnetic head.
ことを特徴とする請求項4記載の薄膜磁気ヘッド。 The thin film magnetic head according to claim 4, wherein a width of the wide portion of the first main magnetic pole layer portion is equal to or smaller than a width of the second main magnetic pole layer portion.
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。 6. The thin film magnetic according to claim 1, wherein a width of the second main magnetic pole layer portion is equal to or greater than a length of the second main magnetic pole layer portion. head.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッド。 The second main magnetic pole layer portion has a continuous structure that continuously extends rearward from the second position. 7. The thin film magnetic head described in 1.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッド。 The said 2nd main magnetic pole layer part has the intermittent structure extended intermittently toward the back from the said 2nd position. Any one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. The thin film magnetic head described in 1.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッド。 The magnetic pole layer further extends rearward from the third position between the recording medium facing surface and the first position via the second position and is stacked on the main magnetic pole layer. The thin-film magnetic head according to claim 1, further comprising: an auxiliary magnetic pole layer coupled by being performed.
ことを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。 The magnetic pole layer has a laminated structure in which the auxiliary magnetic pole layer is disposed on a side opposite to the medium traveling direction side, and the main magnetic pole layer is disposed on the medium traveling direction side. Item 10. The thin film magnetic head according to Item 9.
ことを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。 The magnetic pole layer has a laminated structure in which the auxiliary magnetic pole layer is disposed on the medium traveling direction side, and the main magnetic pole layer is disposed on the opposite side to the medium traveling direction side. Item 10. The thin film magnetic head according to Item 9.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッド。 Further, the magnetic pole layer is disposed on the medium traveling direction side of the magnetic pole layer, and extends rearward from the recording medium facing surface, so that it is separated from the magnetic pole layer by the gap layer on the side close to the recording medium facing surface and far from the magnetic recording medium. The thin film magnetic head according to claim 1, further comprising: a magnetic shielding layer connected to the magnetic pole layer through a back gap on the side.
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すると共に前記薄膜コイルにおいて発生した磁束を放出することにより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主磁極層を含み、その主磁極層が、前記記録媒体対向面から後方の第1の位置まで延在すると共に前記記録媒体の記録トラック幅を規定する一定幅を有する一定幅部分を含む第1の主磁極層部分と、前記第1の位置よりも後退した第2の位置から後方に向かって延在することにより前記第1の主磁極層部分から分離されると共にその第1の主磁極層部分の前記一定幅よりも大きな幅を有する第2の主磁極層部分と、を含む磁極層と、を備えた
ことを特徴とする磁気記録装置。
A recording medium, and a thin film magnetic head for magnetically processing the recording medium,
The thin film magnetic head
A thin-film coil that generates magnetic flux;
In order to magnetize the recording medium in a direction orthogonal to the surface thereof by extending backward from the recording medium facing surface facing the recording medium moving in the medium traveling direction and releasing the magnetic flux generated in the thin film coil The main magnetic pole layer that generates a magnetic field of a predetermined width, the main magnetic pole layer extending from the recording medium facing surface to the first position behind and having a constant width that defines a recording track width of the recording medium A first main magnetic pole layer portion including the first main magnetic pole layer portion and a second main position that is rearward from the first position and extending rearward from the first main magnetic pole layer portion; A magnetic pole layer including a second main magnetic pole layer portion having a width larger than the predetermined width of the first main magnetic pole layer portion.
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2004
- 2004-11-19 JP JP2004336303A patent/JP2006147058A/en not_active Withdrawn
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