JP2007280536A

JP2007280536A - 垂直磁気記録ヘッド

Info

Publication number: JP2007280536A
Application number: JP2006106558A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Fujima; 優亮藤間; Hiroshi Kameda; 博史亀田; Eiji Ozaki; 英司尾崎
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-25
Also published as: US7859791B2; US20070236834A1

Abstract

【課題】サイドフリンジ幅を抑制して高記録密度化を達成できる垂直磁気記録ヘッドを得る。
【解決手段】非磁性絶縁層の上に、記録媒体との対向面に露出するポールストレート部と該ポールストレート部からハイト方向奥側に向かってトラック幅方向に広がるフレア部とを有する主磁極層を備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、ポールストレート部は、その全長に渡って、記録媒体との対向面から見た形状を非磁性絶縁層側で幅狭の台形形状とし、フレア部は、少なくともポールストレート部との接続部において、記録媒体との対向面から見た形状を非磁性絶縁層側で幅狭の台形形状とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体に垂直磁界を与えて記録動作する垂直磁気記録ヘッドに関する。

垂直磁気記録ヘッドは、周知のように、記録媒体との対向面で非磁性層を間に挟んで積層した主磁極層及びリターンパス層（補助磁極層）と、この主磁極層及びリターンパス層に記録磁界を与えるコイル層とを有している。記録媒体との対向面に露出する主磁極層の面積はリターンパス層の同面積より十分小さく、主磁極層とリターンパス層はハイト方向奥側で磁気的に接続されている。主磁極層は、記録媒体に対して強い記録磁界を局所的に印加できるように、記録媒体との対向面に露出するポールストレート部と該ポールストレート部のハイト方向後端に接するフレア部とを有している。コイル層を通電すると、主磁極層とリターンパス層の間に記録磁界が誘導され、この記録磁界は主磁極層の媒体対向面に露出する先端面から記録媒体のハード膜に垂直に入射し、同記録媒体のソフト膜を通ってリターンパス層に戻る。これにより、主磁極層との対向部分で磁気記録がなされる。

垂直磁気記録ヘッドでは、記録密度を向上させると共にスキュー時のフリンジング発生を防止するため、非磁性層の上に形成する主磁極層のポールストレート部（媒体対向面に露出する部分）を、媒体対向面側から見た形状が該非磁性絶縁層側で幅狭となる台形形状（ベベル形状）とすることが提案されている。このような台形形状のポールストレート部を有する垂直磁気記録ヘッドは、引用文献１、３に記載されている。
特開２００２−１９７６１１号公報特開２００３−３６５０３号公報特開２００３−２４２６０８号公報

しかしながら、主磁極層のポールストレート部の断面形状を台形形状としても、記録磁界強度が高くなると、ポールストレート部から記録媒体に向かう磁束がトラック幅方向に広がってサイドフリンジ幅が増大してしまう。サイドフリンジ幅が増大すると、記録動作中のトラックに隣接するトラックの磁気記録情報が消去されてしまう虞があり、問題となっている。従来では、このサイドフリンジ幅を小さく抑えるために記録磁界強度を一定以上に上げられず、記録密度を向上させるのに不利であった。

本発明は、上記従来課題に鑑みてなされたもので、サイドフリンジ幅を抑制して高記録密度化を達成できる垂直磁気記録ヘッドを得ることを目的とする。

本発明は、記録磁界強度が高くなると主磁極層のフレア部から発生する漏れ磁界が増大し、このフレア部からの漏れ磁界がサイドフリンジ幅を増大させていることを見出して完成されたものである。

すなわち、本発明は、非磁性層の上に、記録媒体との対向面に露出するポールストレート部と該ポールストレート部からハイト方向奥側に向かってトラック幅方向に広がるフレア部とを有する主磁極層を備え、記録媒体との対向面には非磁性層を挟んで主磁極層と対向するリターンパス層が露出している垂直磁気ヘッドにおいて、この主磁極層のポールストレート部は、その全長に渡って、記録媒体との対向面から見た形状が非磁性層側で幅狭の台形形状をなし、フレア部は、少なくともポールストレート部との接続部において、記録媒体との対向面から見た形状が非磁性層側で幅狭の台形形状をなしていることを特徴としている。

フレア部は、ポールストレート部との接続部において該ポールストレート部の台形形状と同一の断面形状を有していることが好ましい。

フレア部の台形形状は、ポールストレート部との接続部からハイト方向奥側に向かって、その台形の長底辺の長さと短底辺の長さの比が１に等しくなるように変化していることが実際的である。

本発明によれば、ベベル化により主磁極層のフレア部からの漏れ磁界が低減されるので、サイドフリンジングの発生を防止して高記録密度化を達成できる垂直磁気記録ヘッドを得ることができる。

以下、図面に基づいて本発明を説明する。各図においてＸ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はハイト方向、Ｚ方向は垂直磁気記録ヘッドＨを構成する各層の積層方向及び記録媒体Ｍの移動方向で定義される。

図１は、本発明の一実施形態による垂直磁気記録ヘッドＨの積層構造をトラック幅方向から見て示す部分断面図である。薄膜磁気ヘッドＨは、スライダ１００のトレーリング側端面１００ｂに薄膜を積層してなる再生部Ｒと記録部Ｗを有する垂直磁気記録ヘッドであり、記録媒体Ｍに垂直磁界Φ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ことで記録動作する。記録媒体Ｍは、残留磁化の高いハード膜Ｍａを媒体表面側に、磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂをハード膜Ｍａよりも内側に有している。この記録媒体Ｍは、例えばディスク状であり、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１００はＡｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１００の媒体対向面１００ａ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１００が記録媒体Ｍの表面から浮上する。

スライダ１００のトレーリング側端面１００ｂには、Ａｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂などの無機材料による非磁性絶縁層１０１が形成され、この非磁性絶縁層１０１の上に、再生部Ｒが形成されている。再生部Ｒは、下部シールド層１０２と、上部シールド層１０５と、この下部シールド層１０２及び上部シールド層１０５の間を埋める無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０４と、この無機絶縁層１０４内に位置する再生素子１０３とを有している。再生素子１０３は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。

上部シールド層１０５の上には、コイル絶縁下地層１０６を介して、導電性材料で形成された複数本の下層コイル１０７が形成されている。下層コイル１０７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。下層コイル１０７の周囲には、非磁性絶縁層１０８が形成されている。

非磁性絶縁層１０８の上には、主磁極層１１０と、該主磁極層１１０に磁気的に接続された補助ヨーク層１０９が形成されている。補助ヨーク層１０９は、主磁極層１１０よりも磁束飽和密度の低い磁性材料からなり、磁気的に主磁極層１１０の一部として機能する。主磁極層１１０は、平坦化された補助ヨーク層１０９と非磁性絶縁層１０８の上に、メッキ下地層を介して、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料で形成されている。主磁極層１１０の周囲には絶縁材料層１１１が形成され、主磁極層１１０の上には非磁性層である磁気ギャップ層１１３が形成されている。絶縁材料層１１１及び磁気ギャップ層１１３は、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ａｌ−Ｓｉ−Ｏなどの非磁性絶縁材料からなる。

磁気ギャップ層１１３上には、コイル絶縁下地層１１４を介して上層コイル１１５が形成されている。上層コイル１１５は下層コイル１０７と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。上層コイル１１５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。

上記下層コイル１０７と上層コイル１１５とは、ソレノイド状になるように、それぞれの図示Ｘ方向における端部同士が電気的に接続されている。コイル層（磁界発生手段）の形状は特にソレノイド形状に限定されるものではない。

上層コイル１１５の周囲には非磁性絶縁層１１６が形成され、この非磁性絶縁層１１６の上から磁気ギャップ層１１３上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によりリターンパス層（補助磁極層）１１８が形成されている。リターンパス層１１８は、対向面Ｆに露出する先端面１１８ａを有し、この対向面Ｆでギャップ間隔をあけて主磁極層１１０と対向している。リターンパス層１１８のハイト方向の後端部は、主磁極層１１０と接続する接続部１１８ｂである。磁気ギャップ層１１３上であって対向面Ｆから所定距離離れた位置には、無機または有機材料によってスロートハイト決め層１１７が形成されている。この対向面Ｆからスロートハイト決め層１１７の前端縁までの距離により、垂直磁気記録ヘッドＨのスロートハイトが規定される。リターンパス層１１８は、非磁性絶縁材料からなる保護層１２０で覆われている。

上記構成の垂直磁気記録ヘッドＨは、主磁極層１１０の断面形状に特徴を有するものである。以下では、図２〜図４を参照し、主磁極層１１０の断面形状について説明する。

主磁極層１１０は、図２に示されるように、記録媒体Ｍとの対向面Ｆ側から順にポールストレート部１１０Ａ、１ｓｔフレア部１１０Ｂ、２ｎｄフレア部１１０Ｃ及び基部１１０Ｄを有している。２ｎｄフレア部１１０Ｃは、励磁の際、基部１１０Ｄに発生する磁区構造がトラック幅方向に向くように整えるための領域であって、基部１１０Ｄからハイト方向手前側に向かって開き角度４０〜７０°の角度で１ｓｔフレア部１１０Ｂに接合する。１ｓｔフレア部１１０Ｂは、基部１１０Ｄからポールストレート部１１０Ａに向かって記録磁界を絞り込むための領域であって、ポールストレート部１１０Ａからハイト方向奥側に向かってトラック幅方向の寸法が広がっている。ポールストレート部１１０Ａは、記録媒体Ｍとの対向面Ｆに露出する先端面１１０ａを構成し、トラック幅方向の寸法が所定の書込トラック幅Ｔｗで形成され、ハイト方向の寸法が所定のネックハイトＮｈで形成されている。このポールストレート部１１０Ａは、その全長に渡って一様に、記録媒体Ｍとの対向面Ｆから見た断面形状が図３（ａ）に示すように非磁性絶縁層１０８側で幅狭になる台形形状（ベベル形状）をなしている。このポールストレート部１１０Ａのベベル化により、図４（ａ）（ｂ）に示すようにスキュー角を付与したときの書込トラック幅Ｔｗを、断面形状を矩形状とした場合（ベベル化されていない場合）よりも小さくすることできる。

１ｓｔフレア部１１０Ｂは、図３（ｂ）に示すように、上記ポールストレート部１１０Ａと同じ形状、すなわち、記録媒体Ｍとの対向面Ｆから見た断面形状が非磁性絶縁層１０８側で幅狭になる台形形状で形成されている。１ｓｔフレア部１１０Ｂの台形形状は、ポールストレート部１１０Ａとの接続部では該ポールストレート部１１０Ａの断面形状に一致し、ポールストレート部１１０Ａからハイト方向奥側に向かって該台形の長底辺の長さと短底辺の長さの比が１に等しくなるように徐々に変形して、２ｎｄフレア部１１０Ｃに接合する。２ｎｄフレア部１１０Ｃの基部１１０Ｄとの接続における断面形状は、該基部１１０Ｄの断面形状と一致し、矩形状（長底辺の長さと短底辺の長さの比が１に等しい状態）となっている。このようにして１ｓｔフレア部１１０Ｂから基部１１０Ｄまでトラック幅方向の寸法を広げることにより、磁区を適切に制御することができる。

主磁極層１１０は、以下の手順で形成される。先ず、平坦化された補助ヨーク層１０９及び非磁性絶縁層１０８の上にメッキ下地層を形成し、該メッキ下地層の上に全面的にレジストを塗布する。次に、電子ビームを用いた露光現像により、レジスト層に主磁極形成用（ポールストレート部１１０Ａ、１ｓｔフレア部１１０Ｂ、２ｎｄフレア部１１０Ｃ及び基部１１０Ｄ形成用）の抜きパターンを形成し、該抜きパターン内にメッキ下地層を露出させる。続いて、熱処理を施し、抜きパターンの側面を変形させて傾斜面とする。そして、抜きパターン内に露出したメッキ下地層の上に、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏ等の強磁性材料からなる主磁極層１１０をメッキにより形成し、レジストを除去する。これにより、非磁性絶縁層１０８側で幅狭となる台形形状のポールストレート部１１０Ａ、１ｓｔフレア部１１０Ｂ及び２ｎｄフレア部１１０Ｃが得られる。本実施形態では、ポールストレート部１１０Ａ、１ｓｔフレア部１１０Ｂ及び２ｎｄフレア部１１０Ｃを同時に形成しているので、ポールストレート部１１０Ａのベベル角度θ１と１ｓｔフレア部１１０Ｂ及び２ｎｄフレア部１１０Ｃのベベル角度θ２が同一角度（８°）である。

本実施形態の主磁極層１１０は、図２に示されるように２段階のフレア構造（１のフレア部）を有する形状で形成されているが、主磁極形状は、例えば図５に示すような１段階のフレア構造を有するものであっても、３段階以上のフレア構造を有するものであってもよい。図５に示される１段階のフレア構造による主磁極層１２０は、記録媒体との対向面側から順に、ポールストレート部１２０Ａ、フレア部１２０Ｂ及び基部１２０Ｃを有している。ポールストレート部１２０Ａは、記録媒体Ｍとの対向面Ｆに露出する先端面１２０ａを構成し、トラック幅方向の寸法が所定の書込トラック幅Ｔｗで形成され、ハイト方向の寸法が所定のネックハイトＮｈで形成されている。このポールストレート部１２０Ａは、その全長に渡って一様に、記録媒体Ｍとの対向面Ｆから見た断面形状が図３（ａ）に示すように非磁性絶縁層１０８側で幅狭になる台形形状（ベベル形状）をなしている。フレア部１２０Ｂは、図３（ｂ）に示すように、上記ポールストレート部１２０Ａと同じ形状、すなわち、記録媒体Ｍとの対向面Ｆから見た断面形状が非磁性絶縁層１０８側で幅狭になる台形形状で形成されている。フレア部１２０Ｂの台形形状は、ポールストレート部１２０Ａとの接続部では該ポールストレート部１２０Ａの断面形状に一致し、ポールストレート部１２０Ａから基部１２０Ｃまでハイト方向奥側に向かって該台形の長底辺の長さと短底辺の長さの比が１に等しくなるように徐々に変形する。フレア部１２０Ｂの基部１２０Ｃとの接続における断面形状は、該基部１２０Ｃの断面形状と一致し、矩形状（長底辺の長さと短底辺の長さの比が１に等しい状態）となっている。

次に、図６〜図２１を参照し、本発明の実施例１と比較例１、２をそれぞれ比較して本発明の効果を説明する。

実施例１による主磁極層１１０は、図１〜図３に示されるように、また、上述したように、ポールストレート部１１０Ａ及びフレア部１１０Ｂの両方がベベル化処理されている。一方、比較例１による主磁極層１１０’は、図６（ａ）（ｂ）にその断面形状が示されるように、ポールストレート部１１０Ａ’及びフレア部１１０Ｂ’がベベル化処理されていない（断面矩形状）ものである。比較例２による主磁極層１１０’’は、図７（ａ）（ｂ）にその断面形状が示されるように、ポールストレート部１１０Ａ’’のみベベル化処理されたものであり、フレア部１１０Ｂ’’の断面形状は矩形状となっている。

図８〜図１３は、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）と長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）において、主磁極層表面での記録磁界強度分布を調べたシミュレーション結果を示している。図８及び図９は比較例１における記録磁界強度分布を、図１０及び図１１は比較例２における記録磁界強度分布を、図１２及び図１３は実施例１における記録磁界強度分布をそれぞれ示している。なお、シミュレーションでは、比較例２及び実施例１でのベベル角度θを８°に設定してある。

図８〜図１３を見ると、全例に共通して、フレア部１１０Ｂからポールストレート部１１０Ａに絞り込まれる部分（両者の接続部付近）で記録磁界強度が最も強くなること、主磁極層１１０の上面側（トレーリング側）よりも下面側（リーディング側）で記録磁界強度が強くなること、及び、ネックハイトＮｈが小さくなるほど主磁極層表面での磁界強度が大きくなることがわかる。ここで、主磁極層１１０の上面側よりも下面側で記録磁界強度が強いのは、該上面側の磁束が対向するリターンパス層１１８に吸収されるためと推測される。ポールストレート部１１０Ａとフレア部１１０Ｂの接合部付近、特に下面側に磁界集中することがフレア部１１０Ｂからの漏れ磁界を生じさせ、この漏れ磁界がサイドフリンジ幅を増大させる要因である。

図８、図１０、図１２（または図９、図１１、図１３）に示されるようにネックハイトＮｈが一定の場合、ベベル化処理されていない比較例１よりもポールストレート部１１０Ａ’’のみベベル化処理された比較例２で、該比較例２よりもポールストレート部１１０Ａ及びフレア部１１０Ｂともにベベル化処理された実施例１で、記録磁界強度が小さくなり、ポールストレート部１１０Ａとフレア部１１０Ｂの接続部付近における磁界集中が緩和されていることが分かる。この傾向は、図８、図１０及び図１２と図９、図１１及び図１３をそれぞれ比較して明らかなように、ネックハイトＮｈが小さいほど顕著になっている。

図１４は、図８〜図１３のシミュレーション結果から解析した、ネックハイトＮｈ［μｍ］と主磁極表面の記録磁界強度（最大値）［ｋＡ／ｍ］の関係を表すグラフである。図１４から明らかなように、ネックハイトＮｈが小さいほど、主磁極表面での記録磁界強度の最大値が大きくなる。主磁極表面での記録磁界強度の最大値は、ネックハイトＮｈが同じ場合、比較例１で一番大きく、比較例２と実施例１はほぼ同等となっている。

図１５は、図８〜図１３のシミュレーション結果から解析した、主磁極表面の記録磁界強度（最大値）［ｋＡ／ｍ］と記録磁界傾度［Ａ／ｎｍ²］の関係を表すグラフである。図１５から明らかなように、記録磁界傾度は記録磁界強度に比例し、記録磁界強度が大きくなるほど記録磁界傾度も増大している。記録磁界強度を同一とした場合の記録磁界傾度は、比較例１で一番大きく、比較例２と実施例１はほぼ同等となっている。比較例１、２及び実施例１において、記録磁界傾度の記録磁界強度に対する変化率はほぼ一定である。

図１６〜図２１は、上記比較例１、２及び実施例１に対し、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）と長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）において、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を調べたシミュレーション結果を示している。図１６及び図１７は比較例１における記録磁界強度分布を、図１８及び図１９は比較例２における記録磁界強度分布を、図２０及び図２１は実施例１における記録磁界強度分布をそれぞれ示している。

図１６〜図２１を見ると、全例に共通して、主磁極層の上面側に対向する位置よりも下面側に対向する位置で記録磁界強度分布が広がる傾向にあることがわかる。個別にみれば、比較例１では図１６及び図１７に示されるように、最も記録磁界強度の高い領域が主磁極層１１０’の断面形状とほぼ同一の矩形状をなし、全体としては下面側で膨らんだ涙型の記録磁界強度分布となっている。これに対し、比較例２及び実施例１では、図１８〜図２１に示されるように、最も記録磁界強度の高い領域が主磁極層１１０’’、１１０の断面形状に対応する逆台形状をなし、全体としては細長の卵型の記録磁界強度分布となっている。

図１６、図１８、図２０（または図１７、図１９、図２１）に示されるようにネックハイトＮｈが一定の場合、比較例１よりも比較例２で、さらに比較例２よりも実施例１で記録磁界強度分布の広がり、特に主磁極層の下面側に対向する位置での広がりが抑えられていることがわかる。この傾向は、図１６、図１８及び図２０と図１７、図１９及び図２１をそれぞれ比較して明らかなように、ネックハイトＮｈが小さいほど顕著である。上述したようにネックハイトＮｈと記録磁界強度の大きさとは比例関係にあるから、記録磁界強度が大きくなるほど、主磁極層の下面側に対向する位置での磁束広がりが抑えられていることがわかる。

図２２は、図１６〜図２１のシミュレーション結果から解析した、主磁極表面の記録磁界強度（最大値）［ｋＡ／ｍ］とＭＷＷ（記録媒体のハード膜のハイト方向中央位置における３．１８ｋＡ／ｍの磁界強度の広がり幅）［μｍ］の関係を表すグラフである。図２２から明らかなように、ＭＷＷは記録磁界強度に比例し、記録磁界強度が大きくなるほどＭＷＷも拡大している。記録磁界強度を同一とした場合のＭＷＷは、比較例１で一番大きく、比較例２と実施例１はほぼ同等となっている。比較例１、２及び実施例１において、ＭＷＷの記録磁界強度に対する変化率はほぼ一定である。

図２３は、図１６〜図２１のシュミレーション結果から解析した、主磁極表面の記録磁界強度（最大値）［ｋＡ／ｍ］とサイドフリンジ幅［μｍ］の関係を表すグラフである。図２３を見ると、記録磁界強度を同一とした場合のサイドフリンジ幅は比較例１、２よりも実施例１で小さく、記録磁界強度が大きくなるほどサイドフリンジ幅も大きくなるが、その変化率（増大率）は実施例１が一番小さくなっている。すなわち、記録磁界強度を大きくしたときに、最もサイドフリンジ幅を抑制できるのは実施例１であることが明らかである。

以上のシミュレーション結果から明らかなように、ポールストレート部１１０Ａだけでなくフレア部１１０Ｂもベベル化処理した本実施形態（本実施例１）によれば、記録磁界強度、記録磁界傾度及びＭＷＷを悪化させることなく主磁極層１１０の下面側の磁界強度分布が改善され、フレア部１１０Ｂからの漏れ磁界を減少させることができる。これにより、記録磁界強度を上げてもサイドフリンジ幅を小さく抑えることができ、狭トラック化延いては高記録密度化を達成できる。

本実施形態では、ポールストレート部１１０Ａとフレア部１１０Ｂのベベル角度θ１、θ２を同一角度としているが、異なるベベル角度であってもよい。また、ポールストレート部１１０Ａとフレア部１１０Ｂの接合面での断面形状は一致していることが実際的であるが、一致していなくてもよい。

本発明の一実施形態による垂直磁気記録ヘッドの積層構造を、トラック幅方向から見て示す部分断面図である。図１の主磁極層（２段階フレア構造）を示す斜視図である。（ａ）図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。（ｂ）図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。ポールストレート部のベベル化処理により、スキュー角を付与したときの書込トラック幅Ｔｗが狭小化することを説明する模式断面図であり、（ａ）ベベル化処理なしの場合、（ｂ）ベベル化処理有りの場合を示している。別態様（１段階フレア構造）の主磁極層を示す斜視図である。比較例１による主磁極層の断面図であって、（ａ）ベベル化されていないポールストレート部の断面形状、（ｂ）ベベル化されていないフレア部の断面形状を示している。比較例２による主磁極層の断面図であって、（ａ）ベベル化されたポールストレート部の断面形状、（ｂ）ベベル化されていないフレア部の断面形状を示している。比較例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）の記録磁界強度分布を示している。比較例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）の記録磁界強度分布を示している。比較例２のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）の記録磁界強度分布を示している。比較例２のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）の記録磁界強度分布を示している。実施例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）の記録磁界強度分布を示している。実施例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）の記録磁界強度分布を示している。図８〜図１３のシミュレーション結果から解析した、ネックハイトＮｈと主磁極表面の記録磁界強度（最大値）の関係を表すグラフである。図８〜図１３のシミュレーション結果から解析した、主磁極表面の記録磁界強度（最大値）と記録磁界傾度の関係を表すグラフである。比較例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）の、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を示している。比較例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）の、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を示している。比較例２のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）の、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を示している。比較例２のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）の、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を示している。実施例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが短い場合（Ｎｈ＝０．０５μｍ）の、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を示している。実施例１のシミュレーション結果であり、ネックハイトＮｈが長い場合（Ｎｈ＝０．１５μｍ）の、記録媒体の膜厚中央に相当する位置での記録磁界強度分布を示している。図１６〜図２１のシミュレーション結果から解析した、主磁極表面の記録磁界強度（最大値）とＭＷＷの関係を表すグラフである。図１１〜図２１のシュミレーション結果から解析した、主磁極表面の記録磁界強度（最大値）とサイドフリンジ幅の関係を表すグラフである。

符号の説明

１０８非磁性絶縁層
１１０主磁極層
１１０Ａポールストレート部
１１０Ｂフレア部
１１０Ｃ基部
１１８リターンパス層
Ｈ垂直磁気記録ヘッド
Ｍ記録媒体
Ｍａハード膜
Ｍｂソフト膜
Ｔｗトラック幅

Claims

非磁性層の上に、記録媒体との対向面に露出するポールストレート部と該ポールストレート部からハイト方向奥側に向かってトラック幅方向に広がるフレア部とを有する主磁極層を備え、記録媒体との対向面には前記非磁性層を挟んで前記主磁極層と対向するリターンパス層が露出している垂直磁気ヘッドにおいて、
この主磁極層のポールストレート部は、その全長に渡って、記録媒体との対向面から見た形状が前記非磁性層側で幅狭の台形形状をなし、
前記フレア部は、少なくとも前記ポールストレート部との接続部において、記録媒体との対向面から見た形状が前記非磁性層側で幅狭の台形形状をなしていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
請求項１記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記フレア部は、前記ポールストレート部との接続部において該ポールストレート部の台形形状と同一の断面形状を有している垂直磁気記録ヘッド。
請求項１または２記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記フレア部の台形形状は、前記ポールストレート部との接続部からハイト方向奥側に向かって、その台形の長底辺の長さと短底辺の長さの比が１に等しくなるように変化している垂直磁気記録ヘッド。