JP2009059441A - Optically-assisted magnetic head device, optically-assisted magnetic recording device, and optically-assisted magnetic recording method - Google Patents

Optically-assisted magnetic head device, optically-assisted magnetic recording device, and optically-assisted magnetic recording method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a light spot and arrange a magnetic pole generating a recording magnetic field in proximity to the light spot in the order of 10 nm. <P>SOLUTION: The optically-assisted magnetic head device includes a condensing optical system 4 and a thin-film magnetic head 5. The condensing optical system 4 includes an SIL 2. A main magnetic pole 21 of the thin-film magnetic head 5 is constituted so that a side surface 21S at an inflow end side in a relative traveling (arrow M) with a magnetic recording medium is along an optical axis C of the condensing optical system 4, and the optical axis C is disposed at the central part of the side surface 21S. The light condensed at the central part of the side surface 21S of the main magnetic pole 21 by the condensing optical system 4 is converted into linearly polarized light, and its electric field vibration direction (arrow P) is arranged along the relative traveling direction with the magnetic recording medium. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、記録領域に局部的な光照射を行って磁気記録を行う光アシスト型磁気ヘッド装置、光アシスト型磁気記録装置及び光アシスト磁気記録方法に関する。   The present invention relates to an optically assisted magnetic head device, an optically assisted magnetic recording device, and an optically assisted magnetic recording method that perform magnetic recording by locally irradiating a recording area with light.

情報記録媒体に対する高密度記録化の要求が高まっている。磁気記録媒体、例えば磁気テープ、磁気ディスク等に対する情報記録においても、超高密度記録化が要求されている。この場合、記録ピットの微小化のために垂直記録が採られ、また高い解像度を実現することや、磁性層の保磁力を高める開発が進められている。
現在、高い保持力を有する磁性体は開発されつつあるが、このように高い保磁力を有する材料より成る磁気記録媒体に対して記録を行うにあたり、十分に信号記録磁界を高めることは難しい。この問題を解決するため、光アシスト型磁気ヘッド装置が提案されている。この光アシスト型磁気ヘッド装置は、磁気記録媒体の記録部位を局部的に光照射によって昇温させ、記録領域の保磁力を一時的に低下させて磁気記録を行うものである。これにより、高保磁力の磁性層を有する磁気記録媒体に対して微小磁界スポットによって情報記録を行うことが可能となる。
There is an increasing demand for high-density recording on information recording media. Even in information recording on magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks, ultra-high density recording is required. In this case, perpendicular recording is employed to make the recording pits smaller, and development is being carried out to achieve high resolution and to increase the coercivity of the magnetic layer.
At present, a magnetic body having a high coercive force is being developed, but it is difficult to sufficiently increase the signal recording magnetic field when recording is performed on a magnetic recording medium made of a material having such a high coercive force. In order to solve this problem, an optically assisted magnetic head device has been proposed. This optically assisted magnetic head apparatus performs magnetic recording by locally raising the temperature of a recording portion of a magnetic recording medium by light irradiation and temporarily reducing the coercivity of the recording area. As a result, it is possible to record information on a magnetic recording medium having a magnetic layer having a high coercive force by a minute magnetic field spot.

このような光アシスト型の磁気記録においては、高記録密度化、すなわち微小記録ビットを形成する上で、その光スポットの微小化が必要となる。通常の集光レンズにおいては、そのスポット径は使用光の波長とレンズの開口数(NA)によって決まるが、開口数に制約があり、スポット径の微細化に限界を来している。
これに対して、半球型もしくは超半球型のソリッドイマージョンレンズ(Solid Immersion Lens、固浸レンズ。以下SILと記す。)を対物レンズと記録媒体との間に介在させ、これにより対物レンズの開口数を高める手法が開発されている。半球型もしくは超半球型のSILを用いて近接場光によるスポットを形成する場合、スポット径の微細化が図られる。使用する光の波長に対するSILの屈折率をnとすると、半球型SILの場合はn倍、超半球型SIL(超SILとも呼ばれる)の場合でn倍に有効開口数を高めることができ、すなわちスポットサイズはそれぞれ1/n、1/nに微小化される。
In such optically assisted magnetic recording, it is necessary to increase the recording density, that is, to reduce the light spot in order to form a minute recording bit. In a normal condensing lens, the spot diameter is determined by the wavelength of light used and the numerical aperture (NA) of the lens. However, the numerical aperture is limited, which limits the miniaturization of the spot diameter.
On the other hand, a hemispherical or super-hemispherical solid immersion lens (Solid Immersion Lens, hereinafter referred to as SIL) is interposed between the objective lens and the recording medium, thereby the numerical aperture of the objective lens. A method for improving the above has been developed. When a spot by near-field light is formed using a hemispherical or super hemispherical SIL, the spot diameter can be reduced. When the refractive index of the SIL for the wavelength of light used is n, n times in the case of hemispherical SIL, it is possible to increase the effective numerical aperture n 2 times in the case of hyper-hemispherical SIL (also referred to as super-SIL), That is, the spot size is reduced to 1 / n and 1 / n 2 , respectively.

このようなスポットの微小化に着目し、半球型又は超半球型のSILを用いた光アシスト型磁気ヘッドも提案されている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の光アシスト型磁気ヘッドは、対物レンズと半球型又は超半球型のSILとからなる2群集光レンズ系を有するもので、特にSILを球状のレンズ本体と光透過性基板とを接合一体化して形成される構成とする。そしてこの光透過性基板に薄膜磁気ヘッドが形成されて光アシスト型磁気ヘッドが構成される。
特開2006−286119号公報
Focusing on such spot miniaturization, an optically assisted magnetic head using a hemispherical or super hemispherical SIL has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
The optically assisted magnetic head described in Patent Document 1 has a two-group condensing lens system composed of an objective lens and a hemispherical or super hemispherical SIL. In particular, the SIL includes a spherical lens body, a light-transmitting substrate, Are formed by joining and integrating. A thin film magnetic head is formed on the light transmissive substrate to constitute a light-assisted magnetic head.
JP 2006-286119 A

上述した光アシスト型磁気ヘッド装置においては、光スポットの微小化と同時に、記録磁界を発生する磁極と、磁気記録媒体の表面を加熱する光スポットを10nmオーダー程度、すなわち100nm未満に近接させる必要がある。
従来の光アシスト型の磁気ヘッドとしては、光導波路を用いて光スポットを形成する方式が主に検討されてきたが、導波路において十分な光伝達効率を得るには、クラッド層の厚みを波長の数分の一程度、すなわち100nm程度以上確保する必要があり、磁極に対して光スポットをこれ以上近接して配置することは容易ではない。
In the above-described optically assisted magnetic head device, it is necessary to make the magnetic spot that generates the recording magnetic field and the optical spot that heats the surface of the magnetic recording medium close to the order of 10 nm, that is, less than 100 nm, simultaneously with the miniaturization of the optical spot. is there.
As a conventional optically assisted magnetic head, a method of forming an optical spot using an optical waveguide has been mainly studied, but in order to obtain sufficient light transmission efficiency in the waveguide, the thickness of the cladding layer is set to a wavelength. Therefore, it is not easy to place the light spot closer to the magnetic pole than this.

一方、上述の特許文献1に開示の発明などの半球型又は超半球型のSILを用いた光アシスト型磁気ヘッドにおいては、磁極と光スポットを近接配置することが可能である。また、レンズを用いる場合は3次元的に光を照射するので、光利用効率が高いという利点を有する。
しかしながらこのように光スポットを磁極に近接した場合、磁極による光の遮蔽が生じるという問題が生じる。このため、磁気記録媒体の表面において十分な記録磁界を発生し、且つ、十分な強度の光照射を実現する方法が求められている。
On the other hand, in an optically assisted magnetic head using a hemispherical or super hemispherical SIL such as the invention disclosed in Patent Document 1, the magnetic pole and the optical spot can be arranged close to each other. Moreover, when using a lens, since light is irradiated three-dimensionally, there is an advantage that the light use efficiency is high.
However, when the light spot is close to the magnetic pole in this way, there arises a problem that light is shielded by the magnetic pole. Therefore, a method for generating a sufficient recording magnetic field on the surface of the magnetic recording medium and realizing light irradiation with sufficient intensity is required.

以上の問題に鑑みて、本発明は、光スポットの微小化を図ると共に、記録磁界を発生する磁極と光スポットとを100nm未満に近接して配置することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to miniaturize a light spot and to dispose a magnetic pole that generates a recording magnetic field and a light spot close to less than 100 nm.

上記課題を解決するため、本発明による光アシスト型磁気ヘッド装置は、集光光学系と、薄膜磁気ヘッドとを有し、集光光学系は、半球レンズ又は超半球レンズを備える構成とする。薄膜磁気ヘッドの主磁極を、磁気記録媒体との相対的走行における流入端側の側面が集光光学系の光軸に沿い、且つ、この側面の中央部に光軸が配置される構成とする。そして更に、集光光学系により主磁極の側面の中央部に集光される光を直線偏光とし、且つその電場振動方向を、磁気記録媒体との相対的走行方向に沿う配置として構成する。   In order to solve the above problems, an optically assisted magnetic head device according to the present invention includes a condensing optical system and a thin film magnetic head, and the condensing optical system includes a hemispherical lens or a super hemispherical lens. The main magnetic pole of the thin film magnetic head has a configuration in which the side surface on the inflow end side relative to the magnetic recording medium is along the optical axis of the condensing optical system and the optical axis is arranged at the center of this side surface. . Further, the light condensed on the central portion of the side surface of the main magnetic pole by the condensing optical system is linearly polarized, and the electric field vibration direction is arranged along the traveling direction relative to the magnetic recording medium.

また、本発明による光アシスト型磁気記録装置は、上述の本発明による光アシスト型磁気記録装置を備える構成とする。すなわち、光源部と、磁気記録媒体配置部と、薄膜磁気ヘッドと、記録信号制御部と、光源部からの光を薄膜磁気ヘッドに導く集光光学系と、を具備する。集光光学系は、半球レンズ又は超半球レンズを備える構成とする。そして薄膜磁気ヘッドの主磁極は、磁気記録媒体との相対的走行における流入端側の側面が集光光学系の光軸に沿い、且つ、その側面の中央部に光軸が配置される。更に、集光光学系により主磁極の側面の中央部に集光される光を直線偏光とし、且つその電場振動方向が、磁気記録媒体との相対的走行方向に沿う配置とされる構成とする。   The optically assisted magnetic recording apparatus according to the present invention includes the above-described optically assisted magnetic recording apparatus according to the present invention. That is, it includes a light source unit, a magnetic recording medium placement unit, a thin film magnetic head, a recording signal control unit, and a condensing optical system that guides light from the light source unit to the thin film magnetic head. The condensing optical system includes a hemispherical lens or a super hemispherical lens. In the main magnetic pole of the thin film magnetic head, the side surface on the inflow end side relative to the magnetic recording medium is along the optical axis of the condensing optical system, and the optical axis is arranged at the center of the side surface. Further, the light condensed on the central portion of the side surface of the main pole by the condensing optical system is linearly polarized, and the electric field vibration direction is arranged along the relative traveling direction with respect to the magnetic recording medium. .

また、本発明による光アシスト型磁気記録方法は、集光光学系の集光スポット位置に単磁極型の薄膜磁気ヘッドを配置し、この薄膜磁気ヘッドの主磁極が、磁気記録媒体との相対的走行における流入端側の側面を集光光学系の光軸に沿い、且つ、光軸を側面の中央部に配置する。集光光学系により、電場振動方向が前記磁場との相対的走行方向に沿う直線偏光の光を主磁極に入射して、この主磁極の光軸に沿う先端位置から近接場光を発生して、磁気記録媒体に記録を行う。   In the optically assisted magnetic recording method according to the present invention, a single magnetic pole type thin film magnetic head is disposed at a condensing spot position of a condensing optical system, and the main magnetic pole of the thin film magnetic head is relative to the magnetic recording medium. The side surface on the inflow end side in traveling is along the optical axis of the condensing optical system, and the optical axis is arranged at the center of the side surface. By the condensing optical system, linearly polarized light whose direction of electric field vibration is along the traveling direction relative to the magnetic field is incident on the main pole, and near-field light is generated from the tip position along the optical axis of the main pole. Recording is performed on a magnetic recording medium.

上述したように、本発明の光アシスト型磁気ヘッド装置、光アシスト型磁気記録装置及び光アシスト磁気記録方法においては、薄膜磁気ヘッドの主磁極を、磁気記録媒体との相対的走行方向における流入端側の側面が集光光学系の光軸に沿い、且つ、側面の中央部に光軸が配置される構成とする。そして集光光学系により主磁極の側面の中央部に集光される光を直線偏光とし、且つその電場振動方向を、磁気記録媒体との相対的走行方向に沿う配置として磁気記録を行う構成とする。
このような構成とする場合、後述するように、薄膜磁気ヘッドの主磁極の流入端において、近接場光が発生し、十分高い光電場エネルギーが得られることが明らかになった。
したがって、この主磁極の流入端で発生する近接場光を用いて光アシスト磁気記録を行うことにより、光スポットの微小化と、磁極と光スポットとの10nmオーダーの近接配置とを実現できる。
As described above, in the optically assisted magnetic head device, the optically assisted magnetic recording device, and the optically assisted magnetic recording method of the present invention, the main pole of the thin film magnetic head is used as the inflow end relative to the magnetic recording medium. The side surface on the side is along the optical axis of the condensing optical system, and the optical axis is arranged at the center of the side surface. The light collected by the condensing optical system at the center of the side surface of the main pole is linearly polarized, and the electric field vibration direction is arranged along the traveling direction relative to the magnetic recording medium to perform magnetic recording. To do.
In the case of such a configuration, as will be described later, it has been clarified that near-field light is generated at the inflow end of the main magnetic pole of the thin-film magnetic head and sufficiently high photoelectric field energy is obtained.
Therefore, by performing optically assisted magnetic recording using near-field light generated at the inflow end of the main magnetic pole, it is possible to realize the miniaturization of the light spot and the close arrangement of the magnetic pole and the light spot on the order of 10 nm.

本発明によれば、光スポットの微小化を図り、且つ、記録磁界を発生する磁極と光スポットとを100nm未満に近接配置することが可能となる。   According to the present invention, the light spot can be miniaturized, and the magnetic pole for generating the recording magnetic field and the light spot can be arranged close to less than 100 nm.

以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施の形態による光アシスト型磁気ヘッド装置の概略断面構成図である。本実施の形態における光アシスト型磁気ヘッド装置は、図1に示すように、集光光学系4と、薄膜磁気ヘッド5から構成される。集光光学系4は、対物レンズ3と、半球型又は超半球型のSIL2より構成される。薄膜磁気ヘッド5の主磁極21は、磁気記録媒体(図示せず)との相対的走行における流入端側の側面21Sが集光光学系4の光軸Cに沿うように配置される。図1においては、磁気記録媒体の走行方向を矢印Mとして示す。すなわち、主磁極21の流入端側の側面21Sは、図1において矢印Mの後端側(図1の紙面において左側)の側面となる。そして、図2に主磁極2の概略斜視構成図を示すように、この主磁極21の側面21Sの中央部に光軸Cが配置される構成とする。図2において、図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
Examples of the best mode for carrying out the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an optically assisted magnetic head device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the optically assisted magnetic head device in the present embodiment includes a condensing optical system 4 and a thin film magnetic head 5. The condensing optical system 4 includes an objective lens 3 and a hemispherical or super hemispherical SIL 2. The main magnetic pole 21 of the thin film magnetic head 5 is disposed such that the side surface 21S on the inflow end side relative to the magnetic recording medium (not shown) is along the optical axis C of the condensing optical system 4. In FIG. 1, the traveling direction of the magnetic recording medium is indicated by an arrow M. That is, the side surface 21S on the inflow end side of the main magnetic pole 21 is the side surface on the rear end side (left side in FIG. 1) of the arrow M in FIG. As shown in a schematic perspective configuration diagram of the main magnetic pole 2 in FIG. 2, the optical axis C is arranged at the center of the side surface 21 </ b> S of the main magnetic pole 21. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1及び図2において、磁気記録媒体11の走行方向と平行な方向をX軸、光軸に沿う方向をZ軸、これらと直交する方向をY軸として示す。すなわちX方向が磁気記録媒体との相対的走行方向、つまり記録トラック長さ方向であり、Y方向は磁気記録媒体の記録トラック幅方向、Z方向はSILにおけるギャップ方向となる。本発明においては、光軸Cは、主磁極21の流入端側の側面21SのY方向の幅の中央に配置される。   1 and 2, the direction parallel to the traveling direction of the magnetic recording medium 11 is shown as the X axis, the direction along the optical axis is shown as the Z axis, and the direction perpendicular to these is shown as the Y axis. That is, the X direction is the relative running direction with respect to the magnetic recording medium, that is, the recording track length direction, the Y direction is the recording track width direction of the magnetic recording medium, and the Z direction is the gap direction in the SIL. In the present invention, the optical axis C is arranged at the center of the width in the Y direction of the side surface 21 </ b> S on the inflow end side of the main magnetic pole 21.

そして本実施の形態の光アシスト型磁気ヘッドにおいては、図1及び図2に示すように、集光光学系4により主磁極21の側面21Sの中央部に集光される光Liを直線偏光とする。更にその電場振動方向を、矢印Pで示すように、磁気記録媒体との相対的走行方向(矢印M)に沿う配置とする。すなわちこの場合、入射光Liの電場振動方向は、磁気記録媒体の記録トラック長さ方向と平行となるように集光光学系4及び薄膜磁気ヘッド5を配置構成する。   In the optically assisted magnetic head according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the light Li condensed on the central portion of the side surface 21S of the main magnetic pole 21 by the condensing optical system 4 is converted into linearly polarized light. To do. Furthermore, the electric field vibration direction is arranged along the traveling direction (arrow M) relative to the magnetic recording medium as indicated by arrow P. That is, in this case, the condensing optical system 4 and the thin film magnetic head 5 are arranged and configured so that the electric field vibration direction of the incident light Li is parallel to the recording track length direction of the magnetic recording medium.

図2において、二点鎖線で示す面Hは主磁極21の流入端側の側面21Sと同一の平面を仮想的に示すもので、矢印Fiで示す領域(面Hから主磁極21とは反対側)が流入端側、矢印Foで示す領域(面Hから主磁極21側)が流出端側となる。また、図2においては集光光学系4により集光される光LiによるスポットSを模式的に示す。   In FIG. 2, a surface H indicated by a two-dot chain line virtually indicates the same plane as the side surface 21 </ b> S on the inflow end side of the main magnetic pole 21. ) Is the inflow end side, and the region indicated by the arrow Fo (from the surface H to the main magnetic pole 21 side) is the outflow end side. FIG. 2 schematically shows the spot S by the light Li condensed by the condensing optical system 4.

図1及び図2に示す光アシスト型磁気ヘッドにおける集光光学系4のより具体的な構成例を図3の概略斜視構成図に示す。図3において、図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。上述したようにこの例においては、集光光学系4を、対物レンズ3と、近接場光記録で用いられる半球型又は超半球型のSIL2とより構成する。対物レンズ3とSIL2とによって、実効的な開口率が1.0を超える開口数を実現し、近接場光を発生させる光学系を構成することができる。   A more specific configuration example of the condensing optical system 4 in the optically assisted magnetic head shown in FIGS. 1 and 2 is shown in a schematic perspective configuration diagram of FIG. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. As described above, in this example, the condensing optical system 4 includes the objective lens 3 and the hemispherical or super hemispherical SIL 2 used in the near-field optical recording. The objective lens 3 and the SIL 2 can realize an optical system that realizes a numerical aperture with an effective numerical aperture exceeding 1.0 and generates near-field light.

単体の対物レンズでは、光の回折限界により集光スポット径はλ/NAobj程度にしか絞ることができない。ここでλは使用光の波長、NAobjは対物レンズの開口数である。これに対し、上述したように、半球型又は超半球型のSIL2を用いる集光光学系4においては、SIL2の底面(焦点面)において、スポット径を半球型のSILで1/n、超半球型のSILで1/nに微小化することができる。ここでnは使用光の波長λにおけるSIL2の屈折率である。一般的に、SIL2の底面と磁気記録媒体との隙間(ギャップ)をλ/10以下に狭めることで、近接場光の結像作用により磁気記録媒体面上に、λ/NAobjのスポット径を更に、半球型SILで1/n、超半球型SILで1/nに微小化することが可能になる。 With a single objective lens, the focused spot diameter can only be reduced to about λ / NAobj due to the diffraction limit of light. Here, λ is the wavelength of the light used, and NAobj is the numerical aperture of the objective lens. On the other hand, as described above, in the condensing optical system 4 using the hemispherical or super hemispherical SIL2, the spot diameter is 1 / n in the hemispherical SIL on the bottom surface (focal plane) of the SIL2, and the super hemisphere. It can be miniaturized to 1 / n 2 by the SIL of the mold. Here, n is the refractive index of SIL2 at the wavelength λ of the used light. Generally, by narrowing the gap (gap) between the bottom surface of the SIL 2 and the magnetic recording medium to λ / 10 or less, the spot diameter of λ / NAobj is further increased on the surface of the magnetic recording medium by the imaging action of near-field light. It is possible to reduce the size to 1 / n with a hemispherical SIL and 1 / n 2 with a super hemispherical SIL.

図3に示すように、この例においては、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bと、球状部2Sとが接合されてSIL2が構成される。これら第1及び第2の光学ブロック6a及び6bと球状部2Sは共に、使用光の波長に対し光透過性を有し、且つ高屈折率を有する光学部材より構成し、望ましくは同一材料より構成する。   As shown in FIG. 3, in this example, the first and second optical blocks 6a and 6b and the spherical portion 2S are joined to form SIL2. The first and second optical blocks 6a and 6b and the spherical portion 2S are both made of an optical member having a light transmittance with respect to the wavelength of the used light and having a high refractive index, and preferably made of the same material. To do.

このSIL2の製造方法の一例を説明する。例えば第1の光学ブロック6aの一端面をヘッド形成面6ahとし、このヘッド形成面6ah上に薄膜磁気ヘッド5を形成した後、第2の光学ブロック6bを光学接着剤による粘着、又は溶着により接合する。この光学接着剤としては、屈折率が例えば1.5以上の高屈折率材料であることが望ましく、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bと同程度の屈折率であることがより望ましい。   An example of the manufacturing method of this SIL2 is demonstrated. For example, one end surface of the first optical block 6a is used as a head forming surface 6ah, and after the thin film magnetic head 5 is formed on the head forming surface 6ah, the second optical block 6b is bonded by sticking or welding with an optical adhesive. To do. The optical adhesive is preferably a high refractive index material having a refractive index of, for example, 1.5 or more, and more preferably the same refractive index as that of the first and second optical blocks 6a and 6b.

接合された第1及び第2の光学ブロック6a及び6bに対し、薄膜磁気ヘッド5の主磁極形成側の表面を平面研磨していわゆる主磁極21のデプス長を調整するデプス研磨を行い、更に、裏面も平面研磨して、所定の板厚に形成する。一方、別体のボールレンズを用意して、その一部を平面研磨して、光軸と略直交する平面を有する球状部2Sを形成する。この球状部2Sは上述したように、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bと同一の材料より成ることが望ましい。そしてこの球状部2Sの平面を、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bの接合面上に上述の光学接着剤により接着、溶着等により接合する。このとき第1の光学ブロック6aに形成した薄膜磁気ヘッド5の主磁極と、球状部2Sの光軸とが上述の図2において説明した配置となるように位置決めを行って接合する。   The bonded first and second optical blocks 6a and 6b are subjected to depth polishing for adjusting the depth length of the main magnetic pole 21 by planar polishing the surface on the main magnetic pole forming side of the thin film magnetic head 5, The back surface is also polished to a predetermined thickness. On the other hand, a separate ball lens is prepared, and a part of the ball lens is polished to form a spherical portion 2S having a plane substantially orthogonal to the optical axis. As described above, the spherical portion 2S is preferably made of the same material as the first and second optical blocks 6a and 6b. Then, the plane of the spherical portion 2S is bonded to the bonding surfaces of the first and second optical blocks 6a and 6b by bonding, welding, or the like with the above-described optical adhesive. At this time, the main magnetic pole of the thin film magnetic head 5 formed in the first optical block 6a and the optical axis of the spherical portion 2S are positioned and joined so as to be in the arrangement described in FIG.

以上説明した製造方法により図3に示すSIL2を得ることができる。このような構成とする場合、球状部2Sと、図3において破線で示すように、第1及び第2の光学ブロック6a及び6b内にその一部として含まれる球状部2Pとによって、半球状又は超半球状のSIL2が構成される。全体として半球状又は超半球状となるように、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bの板厚と、球状部2Sの厚さとを選定する。球状部2Sの半径をrとすると、半球状のSILとする場合は全体の厚さをr、超半球状のSILとする場合は全体の厚さをr×(1+1/n)となるように構成する。すなわち、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bの平面研磨後の板厚をTとすると、球状部2Sの厚さは最終的な厚さから厚さTだけ差し引いた厚さに形成する。   SIL2 shown in FIG. 3 can be obtained by the manufacturing method described above. In the case of such a configuration, the spherical portion 2S and the spherical portion 2P included as a part in the first and second optical blocks 6a and 6b as shown by a broken line in FIG. Super hemispherical SIL2 is constructed. The plate thickness of the first and second optical blocks 6a and 6b and the thickness of the spherical portion 2S are selected so as to be hemispherical or super hemispherical as a whole. When the radius of the spherical portion 2S is r, the total thickness is r when the hemispherical SIL is used, and the total thickness is r × (1 + 1 / n) when the hemispherical SIL is used. Constitute. That is, when the thickness of the first and second optical blocks 6a and 6b after surface polishing is T, the thickness of the spherical portion 2S is formed by subtracting the thickness T from the final thickness.

このような構成によるSIL2の全体の厚さは、半球型SILの場合はr、超半球型SILの場合はr×(1+1/n)となり、光学的には、従来の半球型SIL又は超半球型SILと全く等価である。したがって、上部の対物レンズ3で集光された光は、合成されたSIL2の底面、すなわち第1及び第2のブロック6a及び6bの記録媒体側の面で焦点を結び、通常のSILとしての機能を有する。組立時に光学的調整を行うことにより、集光光学系4の光軸中心を主磁極が形成されている光学ブロック6aのヘッド形成面6ah上に位置決めすることが可能であり、この結果光スポットの中心は、主磁極端面に配置される。   The total thickness of the SIL 2 having such a configuration is r in the case of a hemispherical type SIL, and r × (1 + 1 / n) in the case of a super hemispherical type SIL. It is completely equivalent to the type SIL. Therefore, the light condensed by the upper objective lens 3 is focused on the bottom surface of the synthesized SIL 2, that is, the surface on the recording medium side of the first and second blocks 6a and 6b, and functions as a normal SIL. Have By performing optical adjustment at the time of assembly, it is possible to position the optical axis center of the condensing optical system 4 on the head forming surface 6ah of the optical block 6a on which the main magnetic pole is formed. The center is disposed on the end face of the main pole.

図4は、対物レンズ2と図3において説明したSIL2とをスペーサ9を介して組み合わせた集光光学系4の一例の、一部を切り欠いた概略斜視構成図である。図4において、図1〜3と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図4に示すように、第1の光学ブロック6aのヘッド形成面6ah上に、薄膜磁気ヘッド5の端子導出部12及び電極13を形成してもよい。なお、第1及び第2の光学ブロック6a及び6bの大きさや形状は図3及び図4に示す例に限定されるものではなく、その他種々の形状とすることができる。   FIG. 4 is a schematic perspective configuration diagram of a part of an example of the condensing optical system 4 in which the objective lens 2 and the SIL 2 described in FIG. 4, portions corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. As shown in FIG. 4, the terminal lead-out portion 12 and the electrode 13 of the thin film magnetic head 5 may be formed on the head forming surface 6ah of the first optical block 6a. Note that the size and shape of the first and second optical blocks 6a and 6b are not limited to the examples shown in FIGS. 3 and 4, and may be various other shapes.

図5は、薄膜磁気ヘッド5の一例の拡大断面構成図である。図5に示すように、この場合、垂直記録用単磁極ヘッド構造とする例を示し、薄膜磁気ヘッド5は磁界を発生するコイル導体23と、発生した磁界を記録部へ導出、印加するための主磁極21から構成される。図5には示していないが、副磁極が主磁極に接続され、磁気回路を構成している構造でもよい。なお、実際の記録に際しては、記録層、軟磁性層を有する磁気記録媒体と対向させ、軟磁性層は主磁極21、コイル導体23とともに、薄膜磁気ヘッド5における磁気回路を構成する。   FIG. 5 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of an example of the thin film magnetic head 5. As shown in FIG. 5, in this case, an example of a single pole head structure for perpendicular recording is shown. The thin film magnetic head 5 is used for generating and applying a magnetic field to a recording section and a coil conductor 23 for generating a magnetic field. The main magnetic pole 21 is used. Although not shown in FIG. 5, a structure in which the sub magnetic pole is connected to the main magnetic pole to form a magnetic circuit may be used. In actual recording, the magnetic recording medium having the recording layer and the soft magnetic layer is opposed to the soft magnetic layer, and the main magnetic pole 21 and the coil conductor 23 constitute a magnetic circuit in the thin film magnetic head 5.

本例では、図5に示すように、第1の光学ブロック6aのヘッド形成面6ah上に、主磁極21が所定の長さをもって形成され、絶縁層22を介して下部コイル層23A、絶縁層24、主磁極21と接続されるヨーク25、絶縁層26、上部コイル層23Bが形成されて、光学接着剤27を介して第2の光学ブロック6bが接合された構成としている。   In this example, as shown in FIG. 5, the main magnetic pole 21 is formed with a predetermined length on the head forming surface 6ah of the first optical block 6a, and the lower coil layer 23A and the insulating layer are interposed via the insulating layer 22. 24, a yoke 25 connected to the main magnetic pole 21, an insulating layer 26, and an upper coil layer 23B are formed, and the second optical block 6b is joined via an optical adhesive 27.

薄膜磁気ヘッド5の一例の概略断面構成図及び平面構成図を図6A及びBに示す。図6A及びBにおいて、図5と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図6Bに示すように、薄膜磁気ヘッド5のコイル導体23は、互いに逆向きの斜め方向に配列される下部コイル層23Aと上部コイル層23B及びこれらを接続する接続部23Cとより構成することができる。図6Bにおいては両端の下部コイル層23Aから端子導出部12が延在されるが、コイルの巻回数や各部の構成、また、各コイル層の形状等はこの限りではなく、種々の変形が可能であることはいうまでもない。図6Bにおいては、主磁極21のデプス長をld、磁気記録媒体との相対的走行方向と直交する方向の主磁極21及びヨーク25の幅をそれぞれwm、wyとして示す。   6A and 6B show a schematic cross-sectional configuration diagram and a plan configuration diagram of an example of the thin-film magnetic head 5. 6A and 6B, parts corresponding to those in FIG. As shown in FIG. 6B, the coil conductor 23 of the thin film magnetic head 5 may be composed of a lower coil layer 23A, an upper coil layer 23B, and a connecting portion 23C that connect them, which are arranged in oblique directions opposite to each other. it can. In FIG. 6B, the terminal lead-out portion 12 extends from the lower coil layer 23A at both ends, but the number of turns of the coil, the configuration of each portion, the shape of each coil layer, etc. are not limited to this, and various modifications are possible. Needless to say. In FIG. 6B, the depth of the main magnetic pole 21 is indicated by ld, and the width of the main magnetic pole 21 and the yoke 25 in the direction orthogonal to the relative running direction with respect to the magnetic recording medium are indicated by wm and wy, respectively.

図7は、本発明の実施の形態に係る光アシスト型磁気記録装置の概略構成図である。
本実施の形態の磁気記録装置100は、光源部、例えば波長400nmの半導体レーザ素子を有する光源部62と、本発明に係る光アシスト型磁気ヘッド装置10と、磁気記録媒体11、例えば磁気ディスクが配置されて回転駆動される磁気記録媒体11の配置部64と、光アシスト型磁気ヘッド装置10の薄膜磁気ヘッド素子5の磁気ヘッドコイルに記録信号を供給する記録信号電源部、すなわち記録信号回路65と、光源部62からのレーザ光を光アシスト型磁気ヘッド装置10に導入すると共に、磁気記録媒体11からの戻り光を検出する例えばフォトダイオードを有する光検出部66へと導入する光学系67とを有する。磁気記録媒体11は、例えばガラス等の基板15上に軟磁性層16、記録層17が順次積層されて構成される。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the optically assisted magnetic recording apparatus according to the embodiment of the present invention.
The magnetic recording apparatus 100 according to the present embodiment includes a light source unit, for example, a light source unit 62 having a semiconductor laser element having a wavelength of 400 nm, an optically assisted magnetic head device 10 according to the present invention, and a magnetic recording medium 11, for example, a magnetic disk. A recording signal power supply unit that supplies a recording signal to the arrangement unit 64 of the magnetic recording medium 11 that is arranged and rotated and the magnetic head coil of the thin film magnetic head element 5 of the optically assisted magnetic head device 10, that is, a recording signal circuit 65. And an optical system 67 that introduces laser light from the light source unit 62 into the optically assisted magnetic head device 10 and introduces it into a light detection unit 66 having, for example, a photodiode that detects return light from the magnetic recording medium 11. Have The magnetic recording medium 11 is configured by sequentially laminating a soft magnetic layer 16 and a recording layer 17 on a substrate 15 such as glass.

光学系67は、後述する図9において詳細に説明するように、例えばコリメータレンズ(図示せず)とビームスプリッタ68等を有して成る。また、光検出部66によって検出された検出出力を演算し、光アシスト型磁気ヘッド装置10に対する所望のサーボ信号、例えばフォーカシング、トラッキング等の各サーボ信号を得て、これら制御を行う位置決め用の制御装置69を有する。また、光アシスト型磁気ヘッド装置10が、薄膜磁気記録ヘッド以外に、再生用薄膜磁気ヘッドを搭載する場合は、図示しないがヘッド素子は再生信号回路に接続され、磁気信号再生動作を行う。   The optical system 67 includes, for example, a collimator lens (not shown), a beam splitter 68, and the like, as will be described in detail later with reference to FIG. Further, the detection output detected by the light detection unit 66 is calculated to obtain a desired servo signal for the optically assisted magnetic head device 10, for example, each servo signal such as focusing and tracking, and control for positioning for performing these controls. A device 69 is included. When the optically assisted magnetic head device 10 is mounted with a reproducing thin film magnetic head in addition to the thin film magnetic recording head, the head element is connected to a reproduction signal circuit (not shown) and performs a magnetic signal reproducing operation.

磁気記録媒体配置部64では、例えば磁気ディスクである磁気記録媒体11が載置された状態で、スピンドルモータ等の駆動部80によって矢印rで示すように回転駆動され、磁気記録媒体11が矢印Mで示すように回転される。制御装置69によって駆動される制御機構70は、例えば後述の図8において説明する浮上スライダや、2軸アクチュエータによって構成することができる。制御機構70には集光光学系4を有する本発明に係る光アシスト型磁気ヘッド装置10が搭載され、トラッキングサーボ信号及びギャップサーボ信号に基づき駆動して、集光光学系4をトラッキング方向に移動調整し、また光軸方向すなわちギャップ方向に移動調整する。   In the magnetic recording medium placement unit 64, for example, the magnetic recording medium 11, which is a magnetic disk, is placed and rotated by a driving unit 80 such as a spindle motor as indicated by an arrow r, and the magnetic recording medium 11 is moved to an arrow M. It is rotated as shown in. The control mechanism 70 driven by the control device 69 can be constituted by, for example, a flying slider or a biaxial actuator described in FIG. The control mechanism 70 is equipped with the optically assisted magnetic head device 10 according to the present invention having the condensing optical system 4 and is driven based on the tracking servo signal and the gap servo signal to move the condensing optical system 4 in the tracking direction. It adjusts and moves and adjusts in the optical axis direction, that is, the gap direction.

本実施の形態の磁気記録装置100では、磁気記録媒体11が回転され、光源部62から所要の波長、例えば400nmのレーザ光が光学系67によって光アシスト型磁気ヘッド装置10の光軸に沿って導入され、この光アシスト型磁気ヘッド装置10による近接場光が、磁気記録媒体11上に照射される。光アシスト型磁気ヘッド装置10は、対物レンズ3と半球型又は超半球型のSIL2による2群レンズ構成の集光光学系4により、後述するように、特に主磁極と光軸との配置構成、また集光光学系4により入射させる光の電場振動方向を適切に選定することによって、スポット径を微小化し、且つスポット中心と主磁極とを100nm未満に近接配置できる。   In the magnetic recording apparatus 100 of the present embodiment, the magnetic recording medium 11 is rotated, and a laser beam having a required wavelength, for example, 400 nm, is emitted from the light source unit 62 along the optical axis of the optically assisted magnetic head apparatus 10 by the optical system 67. The near-field light from this optically assisted magnetic head device 10 is introduced onto the magnetic recording medium 11. As will be described later, the optically assisted magnetic head device 10 has an arrangement configuration of a main magnetic pole and an optical axis, as will be described later, by means of a condensing optical system 4 having a two-group lens configuration with an objective lens 3 and a hemispherical or super hemispherical SIL2. In addition, by appropriately selecting the electric field vibration direction of the light incident by the condensing optical system 4, the spot diameter can be reduced and the center of the spot and the main magnetic pole can be arranged close to less than 100 nm.

そして、このスポットが回転する磁気記録媒体11上に照射されると同時に、薄膜磁気ヘッド5の磁気ヘッドコイルに情報記録信号を供給することによって、薄膜磁気ヘッド5の主磁極の先端から記録信号磁界が磁気記録媒体11に印加されて信号の記録がなされる。   The spot is irradiated onto the rotating magnetic recording medium 11, and at the same time, an information recording signal is supplied to the magnetic head coil of the thin film magnetic head 5, so that the recording signal magnetic field from the tip of the main pole of the thin film magnetic head 5 Is applied to the magnetic recording medium 11 to record a signal.

図8は、本発明による光アシスト型磁気ヘッド装置10の、トラッキング及びギャップを調整する制御機構70を浮上スライダ構成とした場合の一部を断面とする側面図である。図8において、図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この浮上型構成においては、サスペンション18の遊端に支持されたスライダ19に、光アシスト型磁気ヘッド装置10が搭載され、薄膜磁気ヘッド5と対向する磁気記録媒体11の移動もしくは回転によって浮上するスライダ19の浮上量によって光アシスト型磁気ヘッド装置10と磁気記録媒体11とのギャップが調整される。   FIG. 8 is a side view of a section of the optically assisted magnetic head device 10 according to the present invention, in which a part of the control mechanism 70 for adjusting tracking and gap is formed as a floating slider. In FIG. 8, parts corresponding to those in FIG. In this floating type configuration, the slider 19 supported on the free end of the suspension 18 is mounted with the optically assisted magnetic head device 10 and floats by moving or rotating the magnetic recording medium 11 facing the thin film magnetic head 5. The gap between the optically assisted magnetic head device 10 and the magnetic recording medium 11 is adjusted by the flying height of 19.

本発明による磁気記録装置100においては、このような磁気記録媒体11の移動もしくは回転によって浮上させる受動制御型の構成とする他、図7に示す制御装置69により2軸アクチュエータ等を制御して光アシスト型磁気ヘッド装置10のギャップ制御及びトラッキングを行ういわゆる能動制御型の構成とすることももちろん可能である。   The magnetic recording apparatus 100 according to the present invention has a passive control type structure that floats by moving or rotating the magnetic recording medium 11 as described above, and controls the biaxial actuator or the like by the control apparatus 69 shown in FIG. It is of course possible to adopt a so-called active control type configuration that performs gap control and tracking of the assist type magnetic head device 10.

図9に、この場合の磁気記録装置100の一例の概略構成図を示す。この例においては、記録時の光アシスト用の光とギャップ検出用の光として、異なる波長の光を用いる場合の一例を示す。図9に示す用にこの場合、光源30と、その出射光路上にコリメートレンズ31、偏光ビームスプリッタ33、ビームエキスパンダー35及びダイクロイックプリズム45が配置される。ダイクロイックプリズム45は光源30からの光を反射するように構成されて、その反射光路上に集光光学系4が配置される。偏光ビームスプリッタ33の戻り光の反射光路上にレンズ38を介してフォトダイオード等の光検出部39が配置される。他方の光源40の出射光路上にはコリメートレンズ41、ビームスプリッタ42、偏光ビームスプリッタ43、1/4波長板44、ダイクロイックプリズム45が配置され、ダイクロイックプリズム45の透過光路上に集光光学系4が配置される。ビームスプリッタ42の戻り光の反射光路上にはレンズ50を介してフォトダイオード等の光検出部51が配置される。   FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of an example of the magnetic recording apparatus 100 in this case. In this example, an example in which light of different wavelengths is used as light assist light and gap detection light during recording is shown. In this case, as shown in FIG. 9, a light source 30 and a collimating lens 31, a polarizing beam splitter 33, a beam expander 35, and a dichroic prism 45 are arranged on the outgoing light path. The dichroic prism 45 is configured to reflect light from the light source 30, and the condensing optical system 4 is disposed on the reflected light path. A light detection unit 39 such as a photodiode is disposed on the reflected light path of the return light of the polarization beam splitter 33 via the lens 38. A collimating lens 41, a beam splitter 42, a polarizing beam splitter 43, a ¼ wavelength plate 44, and a dichroic prism 45 are disposed on the outgoing light path of the other light source 40, and the condensing optical system 4 is disposed on the transmitted light path of the dichroic prism 45. Is placed. A light detection unit 51 such as a photodiode is disposed via a lens 50 on the reflected light path of the return light from the beam splitter 42.

このような構成において、光源30から出射されるアシスト用の光は、コリメートレンズ31により平行光とされて偏光ビームスプリッタ33を通過してビームエキスパンダー35によってビーム幅を調整される。そして更にダイクロイックプリズム45により反射されて2軸アクチュエータ等の制御機構70に搭載された集光光学系4、すなわち対物レンズ3及びSIL2に入射される。   In such a configuration, the assisting light emitted from the light source 30 is converted into parallel light by the collimating lens 31, passes through the polarization beam splitter 33, and the beam width is adjusted by the beam expander 35. Further, the light is reflected by the dichroic prism 45 and is incident on the condensing optical system 4 mounted on the control mechanism 70 such as a biaxial actuator, that is, the objective lens 3 and the SIL 2.

磁気記録媒体11は、スピンドルモータ等の駆動部80により矢印rで示すように回転される。集光光学系4のSIL2との相対的走行方向を矢印Mで示す。本発明の磁気ヘッド装置10においては、磁気記録媒体11に照射される光アシスト用の光が直線偏光とされ、その電場振動方向が矢印Pで示すように、磁気記録媒体11の走行方向Mと平行となるように配置される。   The magnetic recording medium 11 is rotated as indicated by an arrow r by a driving unit 80 such as a spindle motor. The relative traveling direction of the condensing optical system 4 with the SIL 2 is indicated by an arrow M. In the magnetic head device 10 of the present invention, the light assisting light applied to the magnetic recording medium 11 is linearly polarized light, and the electric field vibration direction is indicated by an arrow P. It arrange | positions so that it may become parallel.

この光アシスト用の光の戻り光を利用してトラッキングを行うこともできる。この場合、磁気記録媒体11の記録面から反射された戻り光は、SIL2、光学レンズ3を介してダイクロイックプリズム45により反射され、ビームエキスパンダー35を介して偏光ビームスプリッタ33により反射されてレンズ38により光検出部39に集光される。光検出部39によりトラッキング信号等が得られる。この信号に基づいて、制御装置69によりトラッキング制御信号が生成され、集光光学系4が保持される2軸アクチュエータ等の制御機構70を駆動する。   Tracking can also be performed using the return light of the light assist light. In this case, the return light reflected from the recording surface of the magnetic recording medium 11 is reflected by the dichroic prism 45 through the SIL 2 and the optical lens 3, reflected by the polarization beam splitter 33 through the beam expander 35, and by the lens 38. The light is collected by the light detection unit 39. A tracking signal or the like is obtained by the light detection unit 39. Based on this signal, a tracking control signal is generated by the control device 69 to drive a control mechanism 70 such as a biaxial actuator that holds the condensing optical system 4.

一方、光源40からの光をコリメートレンズ41、ビームスプリッタ42、偏光ビームスプリッタ43、1/4波長板44を介してダイクロイックプリズム45に照射し、ダイクロイックプリズム45において光源30からの光と合波して、対物レンズ3、SIL2を介して磁気記録媒体11にギャップ検出用ビームスポットとして照射する。磁気記録媒体11からのギャップ検出用ビームスポットの戻り光は、ダイクロイックプリズム45、1/4波長板44を通過して、偏光ビームスプリッタ43から漏れた光をビームスプリッタ42で反射してレンズ50を介して光検出部51で検出する。   On the other hand, the light from the light source 40 is irradiated to the dichroic prism 45 through the collimating lens 41, the beam splitter 42, the polarization beam splitter 43, and the quarter wavelength plate 44, and is combined with the light from the light source 30 in the dichroic prism 45. Then, the magnetic recording medium 11 is irradiated as a beam spot for gap detection via the objective lens 3 and SIL2. The return light of the gap detection beam spot from the magnetic recording medium 11 passes through the dichroic prism 45 and the quarter wavelength plate 44, and the light leaking from the polarization beam splitter 43 is reflected by the beam splitter 42 to pass through the lens 50. And detected by the light detection unit 51.

磁気記録媒体11とSIL2とのギャップが広く、SIL端面で光が略全反射する場合には、SIL表面で偏光が変化するので、戻り光路で偏光ビームスプリッタ43から一部の光が漏れてくる。一方、磁気記録媒体11とSIL2とが近く、近接場光が漏れて通常の反射に近い場合には偏光の変化は小さいので、偏光ビームスプリッタ43を漏れてくる光量は小さくなる。この差すなわち、全反射戻り光量の変化を利用してギャップ検出を行うことができる。
なお、SIl2と磁気記録媒体11との間のギャップを検出する方法としては、その他例えば静電容量の変化を検出する方法など、種々の方法を採ることができる。
When the gap between the magnetic recording medium 11 and the SIL 2 is wide and light is substantially totally reflected at the SIL end face, the polarization changes on the SIL surface, so that part of the light leaks from the polarization beam splitter 43 in the return optical path. . On the other hand, when the magnetic recording medium 11 and the SIL 2 are close to each other and the near-field light leaks and is close to normal reflection, the amount of light leaking through the polarization beam splitter 43 is small because the change in polarization is small. Gap detection can be performed using this difference, that is, a change in the total reflected return light amount.
As a method for detecting the gap between SIL2 and the magnetic recording medium 11, various methods such as a method for detecting a change in capacitance can be employed.

次に、上述した磁気記録装置を用いてアシスト用の光を磁気記録媒体に照射した場合の磁気記録媒体の表面における光照射態様をより詳細に説明する。
この場合、図10に示すように、主磁極21の磁気記録媒体の相対的走行方向Mの流入端側の側面21Sを、光軸Cに沿う配置とする。図10において、図2及び図5と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。入射光Liの進行方向をZ方向としたとき、電場振動方向Pは一定である。本発明ではこの電場振動方向PをX方向、すなわち磁気記録媒体11の走行方向Mである、磁気記録媒体11の記録トラック長さ方向に選定する。これにより、主磁極21の磁気記録媒体と対向する端面21Tでのスポット形成、及びスポット径低減を実現するものである。
Next, the light irradiation mode on the surface of the magnetic recording medium when the assisting light is irradiated onto the magnetic recording medium using the above-described magnetic recording apparatus will be described in more detail.
In this case, as shown in FIG. 10, the side surface 21 </ b> S on the inflow end side of the main magnetic pole 21 in the relative traveling direction M of the magnetic recording medium is arranged along the optical axis C. 10, parts corresponding to those in FIG. 2 and FIG. When the traveling direction of the incident light Li is the Z direction, the electric field vibration direction P is constant. In the present invention, the electric field vibration direction P is selected in the X direction, that is, the recording track length direction of the magnetic recording medium 11 which is the traveling direction M of the magnetic recording medium 11. As a result, spot formation at the end face 21T facing the magnetic recording medium of the main magnetic pole 21 and spot diameter reduction are realized.

前述の図5及び図6において説明したように、図10における主磁極21を含む薄膜磁気ヘッドは図10において左側のガラス等の光学ブロック6aのヘッド形成面に直接形成される。そして記録磁界印加部である主磁極21の先端21Tは、その表面に配置される。図10においてX方向は薄膜磁気ヘッドの積層方向であり、薄膜磁気ヘッド形成上、記録ヘッド、再生ヘッドはこの方向にシリーズに配置される。従って、アジマスロスを最小化するためには、磁気記録媒体をX方向に移動しながら記録再生することが望ましく、通常X方向を記録トラック長さ方向にとる。   As described with reference to FIGS. 5 and 6, the thin film magnetic head including the main magnetic pole 21 in FIG. 10 is directly formed on the head forming surface of the optical block 6a such as glass on the left side in FIG. The tip 21T of the main magnetic pole 21, which is a recording magnetic field application unit, is disposed on the surface. In FIG. 10, the X direction is the stacking direction of the thin film magnetic heads, and the recording head and the reproducing head are arranged in series in this direction in forming the thin film magnetic head. Therefore, in order to minimize the azimuth loss, it is desirable to perform recording / reproduction while moving the magnetic recording medium in the X direction, and the X direction is usually taken in the recording track length direction.

入射光Liの光軸Cが主磁極21の側面21Sに沿うように光学調整を行うと、スポット中心は、主磁極21の側面21Sに沿う端面21Tに配置される。入射光Liによる光電場強度はSIL2の底面にある焦点で著しく増加し、近接する主磁極21に誘電分極を引き起こす。主磁極21はCo、Ni合金等の磁性金属より成るが、その自由電子の入射光電場Pによる励起振動が生じるためである。
金属と誘電体との界面では、入射光電場により自由電子振動が励起される。金属、誘電体の誘電率をε(ω)、εmとしたとき、
ε(ω)<0
|ε(ω)|>εm
を満たすときには、表面プラズモン共鳴が生じ、自由電子振動は界面に沿って平面波として伝播、表面から遠ざかるにつれ指数関数的に減衰するエバネッセント波として振舞う。Co、Ni合金等の磁性金属では、誘電率が虚数となり、共鳴状態には至らないが、入射電場が印加されている近傍では、表面を伝播し、表面を離れるとエバネッセント波として振舞う誘電分極振動が生じる。すなわち金属表面に局在する表面プラズマ波が発生し、この表面プラズマ波により、主磁極21内に誘電分極が引き起こされることとなる。特に焦点面では入射光電場強度が大きいため誘電分極効果も大きく、また主磁極21の端面21Tの光軸C側の角部では電界集中が生じるため、著しい誘電分極が生じる。
When the optical adjustment is performed so that the optical axis C of the incident light Li is along the side surface 21S of the main magnetic pole 21, the spot center is disposed on the end surface 21T along the side surface 21S of the main magnetic pole 21. The intensity of the photoelectric field due to the incident light Li is significantly increased at the focal point on the bottom surface of the SIL 2 and causes dielectric polarization in the adjacent main pole 21. This is because the main magnetic pole 21 is made of a magnetic metal such as Co, Ni alloy, etc., but excitation vibration of free electrons due to the incident photoelectric field P occurs.
At the interface between the metal and the dielectric, free electron vibration is excited by the incident photoelectric field. When the dielectric constant of metal and dielectric is ε (ω) and εm,
ε (ω) <0
| Ε (ω) |> εm
When the condition is satisfied, surface plasmon resonance occurs, and free electron vibration propagates as a plane wave along the interface, and behaves as an evanescent wave that decays exponentially as it moves away from the surface. In magnetic metals such as Co and Ni alloys, the dielectric constant becomes an imaginary number and does not reach a resonance state. Occurs. That is, a surface plasma wave localized on the metal surface is generated, and this surface plasma wave causes dielectric polarization in the main magnetic pole 21. In particular, since the incident photoelectric field intensity is large at the focal plane, the dielectric polarization effect is large, and electric field concentration occurs at the corner on the optical axis C side of the end face 21T of the main pole 21, so that significant dielectric polarization occurs.

入射光の偏光面、すなわち入射光の電場振動方向PをX方向にとると、主磁極21の端部のうち入射光Liの光軸C側の端部でのみ、上記の誘電分極効果が生じ、入射光Liの光軸C側の端部において光電場強度の増幅が生じる。この結果、主磁極21の入射光Liの光軸C側の端部の近傍に光スポットを形成することができ、かつ主磁極21の光軸C側端部での局所的な電界集中により、主磁極21の端部に局在した光スポットの形成、すなわちスポット径の著しい低減化、スポットサイズの微小化を実現することができる。   When the polarization plane of the incident light, that is, the electric field vibration direction P of the incident light is taken as the X direction, the above dielectric polarization effect occurs only at the end of the main pole 21 on the optical axis C side of the incident light Li. The amplification of the photoelectric field intensity occurs at the end of the incident light Li on the optical axis C side. As a result, a light spot can be formed in the vicinity of the end of the incident light Li of the main magnetic pole 21 on the optical axis C side, and local electric field concentration at the end of the main magnetic pole 21 on the optical axis C side The formation of a light spot localized at the end of the main magnetic pole 21, that is, the spot diameter can be significantly reduced and the spot size can be miniaturized.

図11A及びBに、入射光Liの電場振動方向Pを磁気記録媒体の走行方向M(すなわち記録トラック長方向)と平行とした場合と、直交する場合とによるスポットプロファイル(光電場エネルギー分布)を解析した結果をそれぞれ示す。この例においては、光学系の諸条件は以下の通りである。すなわち、対物レンズの開口数は0.75、SILの屈折率は入射光波長に対して1.92、SIL2の材料は光学ガラスS−LAH58((株)オハラ社製、商品名)、入射光波長は400nmである。なお、対物レンズ3とSIL2とより成る集光光学系4の有効開口数は、1.44である。
また、この例においては、上述の図5において説明した構造において、主磁極21のデプス長ld、磁気記録媒体との相対的走行方向と直交する方向の主磁極21及びヨーク25の幅wm、wyは、それぞれld=3μm、wm=0.15μm、wy=4μmとした場合を示す。また、主磁極21の材料はCoとした。
解析はFDTD法(Finite Difference Time Domain、有限差分時間領域法)により行った。図11A及びBは磁気記録媒体の表面でのエネルギー分布を示し、光強度の大小を白色から黒色にグラデーションにより示す。SILの端面と磁気記録媒体の表面との距離は20nmとした。
11A and 11B show spot profiles (photoelectric field energy distribution) when the electric field vibration direction P of the incident light Li is parallel to the traveling direction M (that is, the recording track length direction) of the magnetic recording medium and when they are orthogonal to each other. The analysis results are shown respectively. In this example, the conditions of the optical system are as follows. That is, the numerical aperture of the objective lens is 0.75, the refractive index of SIL is 1.92 with respect to the incident light wavelength, the material of SIL2 is optical glass S-LAH58 (trade name, manufactured by OHARA INC.), Incident light The wavelength is 400 nm. The effective numerical aperture of the condensing optical system 4 including the objective lens 3 and the SIL 2 is 1.44.
In this example, in the structure described with reference to FIG. 5, the depth length ld of the main magnetic pole 21 and the widths wm and wy of the main magnetic pole 21 and the yoke 25 in the direction orthogonal to the relative running direction with respect to the magnetic recording medium. Are the cases where ld = 3 μm, wm = 0.15 μm, and wy = 4 μm, respectively. The material of the main magnetic pole 21 was Co.
The analysis was performed by the FDTD method (Finite Difference Time Domain). 11A and 11B show the energy distribution on the surface of the magnetic recording medium, and the light intensity is shown by gradation from white to black. The distance between the end surface of the SIL and the surface of the magnetic recording medium was 20 nm.

図11Aに示すように、X方向すなわち磁気記録媒体との相対的走行方向Mに電場振動方向Pをとった場合、上述したように、主磁極21の入射端側に光電場エネルギーの強い単一のピーク(白い部分)が生じていることが分かる。磁気記録媒体上での光スポット位置は、主磁極21の流入端とほぼ一致しており、主磁極21の直下の部分も照射していることがわかる。
一方、図11Bに示すように、Y方向すなわち磁気記録媒体との相対的走行方向Mと直交する方向に電場振動方向Pをとった場合には、Y方向、すなわちこの場合、磁気記録媒体の記録トラックにおけるトラック幅方向に光電場エネルギーのピークが2つ生じてしまう。すなわち光スポットが分離してしまうのでエネルギーが分散され、記録磁界が印加される主磁極21の流入端で大きな光電場エネルギーが得られないこととなる。
As shown in FIG. 11A, when the electric field vibration direction P is taken in the X direction, that is, the relative traveling direction M with respect to the magnetic recording medium, as described above, a single photoelectric field energy strong on the incident end side of the main magnetic pole 21 is used. It can be seen that the peak (white part) of is generated. It can be seen that the position of the light spot on the magnetic recording medium substantially coincides with the inflow end of the main magnetic pole 21 and that the portion immediately below the main magnetic pole 21 is also irradiated.
On the other hand, as shown in FIG. 11B, when the electric field vibration direction P is taken in the Y direction, that is, the direction perpendicular to the traveling direction M relative to the magnetic recording medium, the Y direction, that is, in this case, recording on the magnetic recording medium is performed. Two peaks of photoelectric field energy occur in the track width direction of the track. That is, since the light spot is separated, the energy is dispersed, and a large photoelectric field energy cannot be obtained at the inflow end of the main magnetic pole 21 to which the recording magnetic field is applied.

なお、図11には示していないが、入射光が円偏光の場合には、図11A及びBに示す直線偏光の両方の配置の間の平均的な特性となり、図11Aに示す電場振動方向をX方向とする場合と比べると、上記のスポットサイズの微小化の効果は小さい。
また、光軸Cが主磁極21の流入端側の側面の中央部ではなく、Y方向の端部に近い配置となる場合でも、光電場エネルギー分布は図11Aとは異なり、良好な単一のピークは得られなくなってしまう。また記録磁界分布も主磁極の中心付近で最大をとり、Y方向の端部では低減してしまうため、記録磁界との位置決めの点でも主磁極中心付近に光軸があることが望ましい。したがって、光軸Cはなるべく主磁極21の側面21SのY方向の略中央に配置されることが望ましい。
Although not shown in FIG. 11, when the incident light is circularly polarized light, an average characteristic between both arrangements of the linearly polarized light shown in FIGS. 11A and 11B is obtained, and the electric field vibration direction shown in FIG. Compared to the X direction, the effect of miniaturizing the spot size is small.
Even when the optical axis C is not close to the central portion of the side surface on the inflow end side of the main magnetic pole 21 but close to the end portion in the Y direction, the photoelectric field energy distribution differs from FIG. The peak cannot be obtained. Also, since the recording magnetic field distribution is maximized near the center of the main magnetic pole and is reduced at the end in the Y direction, it is desirable that the optical axis be near the center of the main magnetic pole in terms of positioning with the recording magnetic field. Therefore, it is desirable that the optical axis C be arranged at the approximate center in the Y direction of the side surface 21S of the main magnetic pole 21 as much as possible.

図12に、X方向を電場振動方向Pとしたときの光電場エネルギー分布及び磁界分布を示す。図12において実線a及びbはそれぞれ、磁気記録媒体の表面と、SILの底面における光電場エネルギーを示す。また、破線cは主磁極による記録磁界を示す。X軸は光軸すなわち主磁極の流入端を原点とし、主磁極の存在する領域をX21として斜線を付して示す。
図12から明らかなように、SILの底面では、主磁極自身の遮蔽効果もあり、光エネルギーは小さいが、磁気記録媒体の表面においては、主磁極の誘電分極により光電場エネルギーが増大していることがわかる。さらに主磁極の流入端において鋭いピークが生じ、その半値幅は凡そ50nmである。主磁極がない同様の形状のSILを用いた集光光学径によるスポット半値幅は140nmであるから、スポット径の低減、微小化が実現されていることがわかる。
同時に、記録磁界がこの流入端で5000[Oe]程度と十分高いことが分かる。光アシスト効果によって、磁気記録媒体の磁性層をそのキュリー温度近くまで昇温するので、この記録磁界で十分磁気記録が行えると見込まれる。したがって、確実に光アシスト磁気記録が行われることが確認できる。
FIG. 12 shows the photoelectric field energy distribution and the magnetic field distribution when the X direction is the electric field vibration direction P. In FIG. 12, solid lines a and b indicate the photoelectric field energy at the surface of the magnetic recording medium and at the bottom of the SIL, respectively. A broken line c indicates a recording magnetic field by the main magnetic pole. The X axis is indicated by hatching with the optical axis, that is, the inflow end of the main magnetic pole as the origin, and the region where the main magnetic pole exists as X21.
As is clear from FIG. 12, the bottom surface of the SIL also has a shielding effect of the main pole itself and the light energy is small, but on the surface of the magnetic recording medium, the photoelectric field energy increases due to the dielectric polarization of the main pole. I understand that. Furthermore, a sharp peak occurs at the inflow end of the main pole, and its half-value width is about 50 nm. Since the spot half-value width by the condensing optical diameter using the SIL having the same shape without the main magnetic pole is 140 nm, it is understood that the spot diameter is reduced and miniaturized.
At the same time, it can be seen that the recording magnetic field is sufficiently high at about 5000 [Oe] at the inflow end. Since the magnetic layer of the magnetic recording medium is heated to near its Curie temperature by the light assist effect, it is expected that sufficient magnetic recording can be performed with this recording magnetic field. Therefore, it can be confirmed that the optically assisted magnetic recording is surely performed.

参考として、SILの底面、すなわち主磁極の先端面における光電場エネルギー分布と、磁気記録媒体表面における光電場エネルギー分布とを図13A及びBに示す。図13Aにおいては、Z=0nmすなわち主磁極の先端面であり、図13BにおいてはZ=−20nmすなわち磁気記録媒体の表面である。両例共に、入射光の電場振動方向Pを磁気記録媒体の走行方向Mと平行とした場合を示す。
図13Aから明らかなように、主磁極21の先端面では、光電場エネルギーは殆どゼロであり、図13Bに示すように、磁気記録媒体の表面にのみ、エバネッセント光が発生していることが分かる。
For reference, FIGS. 13A and 13B show the photoelectric field energy distribution on the bottom surface of the SIL, that is, the front end surface of the main magnetic pole, and the photoelectric field energy distribution on the surface of the magnetic recording medium. In FIG. 13A, Z = 0 nm, that is, the front end surface of the main pole, and in FIG. 13B, Z = −20 nm, that is, the surface of the magnetic recording medium. Both examples show a case where the electric field vibration direction P of incident light is parallel to the traveling direction M of the magnetic recording medium.
As is apparent from FIG. 13A, the photoelectric field energy is almost zero at the front end surface of the main pole 21, and as shown in FIG. 13B, it can be seen that evanescent light is generated only on the surface of the magnetic recording medium. .

以上述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
1.本発明により、光スポットと薄膜磁気ヘッドの主磁極を100nm未満、10nmオーダーの間隔をもって近接配置することができ、すなわち光スポットのピーク位置を主磁極の流入側の端部に近接して配置することができる。
2.光スポット径の微小化、特に50nm以下の直径のスポットを薄膜磁気ヘッドの主磁極の端部に形成することができる。
3.上記1及び2の効果により、光アシスト効果による高い記録磁界勾配を発生することができる。この結果、記録ビット長を低減することができ、記録密度の向上を図ることができる。
4.より高い磁気異方性エネルギー(Ku)を持つ磁気記録媒体に記録することが可能となる。この結果記録密度を上げると同時に、熱磁気緩和を抑制し、記録データ寿命を延ばすことができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
1. According to the present invention, the light spot and the main magnetic pole of the thin-film magnetic head can be arranged close to each other with an interval of less than 100 nm and on the order of 10 nm, that is, the peak position of the light spot is arranged close to the end portion on the inflow side of the main magnetic pole. be able to.
2. The light spot diameter can be reduced, particularly a spot having a diameter of 50 nm or less can be formed at the end of the main pole of the thin film magnetic head.
3. Due to the effects 1 and 2, a high recording magnetic field gradient due to the light assist effect can be generated. As a result, the recording bit length can be reduced and the recording density can be improved.
4). It becomes possible to record on a magnetic recording medium having higher magnetic anisotropy energy (Ku). As a result, it is possible to increase the recording density and suppress the thermomagnetic relaxation and extend the recording data life.

以上により、本発明によれば、従来の磁気記録再生装置では実現困難であった、1Tbit/inch、もしくはそれ以上の高記録密度を実現する光アシスト型磁気ヘッド装置、光アシスト型磁気記録装置を提供することができる。すなわち、10nmオーダーのスポット径を持つ光スポットを記録ヘッド磁極の端部に対し10nmオーダーに近接配置することにより、十分な記録磁界と光スポット強度を同時に達成し、従来記録できなかった高保磁力媒体を用いることにより、記録ドメインの大きさを10nm以下に低減することができ、記録密度向上を実現する。 As described above, according to the present invention, an optically assisted magnetic head device and an optically assisted magnetic recording device that achieve a high recording density of 1 Tbit / inch 2 or higher, which has been difficult to realize with conventional magnetic recording and reproducing devices. Can be provided. That is, by arranging a light spot having a spot diameter of the order of 10 nm close to the end of the recording head magnetic pole in the order of 10 nm, a sufficient recording magnetic field and a light spot intensity can be achieved at the same time. By using, the size of the recording domain can be reduced to 10 nm or less, and the recording density can be improved.

なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。例えば、本発明の光アシスト型磁気ヘッド装置、光アシスト型磁気記録装置において、光学的調整により生じるばらつきの範囲内で、光軸と、薄膜磁気ヘッドの主磁極との配置にマージンをもたせることが可能である。例えば光軸が主磁極の流入端側の側面の中央から光学調整のマージンの範囲内でずれていても、中央に配置する場合と同様に光スポットのピーク位置を主磁極の端部に10nmオーダーで近接させることができる。   The present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made without departing from the configuration of the present invention. For example, in the optically assisted magnetic head device and the optically assisted magnetic recording device of the present invention, a margin can be provided in the arrangement of the optical axis and the main magnetic pole of the thin film magnetic head within the range of variations caused by optical adjustment. Is possible. For example, even if the optical axis deviates from the center of the side surface on the inflow end side of the main pole within the range of the margin of optical adjustment, the peak position of the light spot is on the order of 10 nm at the end of the main pole as in the case of the center arrangement It can be made close by.

これに対し、主磁極の流入側側面のY方向端部に光軸を配置する場合は、良好な光電場エネルギー分布が得られず、本発明と同様の効果を得ることができない。入射光電場分布は焦点面付近においてガウシアン分布をとるとみなせるが、主磁極端部で単峰性のピークを生じさせるためには、入射光電場がほぼ一定とみなせる、ガウシアン分布の頂上付近を主磁極端に一致させる必要がある。これはSILによるスポット径の1/3〜1/4程度の範囲と考えられる。
すなわち、本発明において、主磁極と光軸との配置のずれとしては、光電場エネルギー分布においてピークが単一となる範囲であればよいといえる。
On the other hand, when the optical axis is arranged at the Y direction end of the inflow side surface of the main magnetic pole, a good photoelectric field energy distribution cannot be obtained, and the same effect as the present invention cannot be obtained. The incident photoelectric field distribution can be considered to have a Gaussian distribution near the focal plane, but in order to generate a unimodal peak at the end of the main pole, the vicinity of the top of the Gaussian distribution where the incident photoelectric field can be regarded as almost constant is mainly used. Must match the pole tip. This is considered to be a range of about 1/3 to 1/4 of the spot diameter by SIL.
That is, in the present invention, it can be said that the deviation in the arrangement of the main magnetic pole and the optical axis may be in a range where the peak is single in the photoelectric field energy distribution.

また、その他本発明の光アシスト磁気記録方法において、集光光学系にSILを用いることなく、その他SIM(Solid Immersion Mirror)等の近接場光照射手段を用いることも可能である。   In addition, in the optically assisted magnetic recording method of the present invention, it is also possible to use other near-field light irradiation means such as SIM (Solid Immersion Mirror) without using SIL in the condensing optical system.

本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の断面構成図である。1 is a cross-sectional configuration diagram of an optically assisted magnetic head device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の要部の斜視構成図である。1 is a perspective configuration diagram of a main part of an optically assisted magnetic head device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の斜視構成図である。1 is a perspective configuration diagram of an optically assisted magnetic head device according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の一部を切り欠いた斜視構成図である。1 is a perspective configuration diagram in which a part of an optically assisted magnetic head device according to an embodiment of the present invention is cut away. FIG. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の要部の断面構成図である。1 is a cross-sectional configuration diagram of a main part of an optically assisted magnetic head device according to an embodiment of the present invention. A及びBは本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の要部の断面構成図及び平面構成図である。FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional configuration diagram and a plan configuration diagram of the main part of the optically assisted magnetic head device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気記録装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optically assisted magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気記録装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optically assisted magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気記録装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optically assisted magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置の主磁極と入射光電場との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the main pole and incident photoelectric field of the optically assisted magnetic head apparatus which concerns on embodiment of this invention. A及びBはそれぞれ、本発明の実施形態及び比較例による光電場エネルギー分布を示す図である。A and B are diagrams showing photoelectric field energy distributions according to an embodiment of the present invention and a comparative example, respectively. 本発明の実施形態における磁記記録媒体表面での記録トラック方向の位置に対する光電場強度分布及び磁界強度分布を示す図である。It is a figure which shows the photoelectric field intensity distribution and magnetic field intensity distribution with respect to the position of the recording track direction on the magnetic recording medium surface in embodiment of this invention. A及びBはそれぞれ、本発明の実施形態に係る光アシスト型磁気ヘッド装置におけるSILの端面及び磁気記録媒体の表面での光電場エネルギー分布を示す図である。A and B are diagrams showing photoelectric field energy distributions on the end surface of the SIL and the surface of the magnetic recording medium in the optically assisted magnetic head device according to the embodiment of the present invention, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1.磁気記録媒体、2.SIL、2S.球状部、2P.光学材料部、3.対物レンズ、4.集光光学系、5.薄膜磁気ヘッド、6a.第1の光学ブロック、6b.第2の光学ブロック、9.スペーサ、10.光アシスト型磁気ヘッド装置、12.端子導出部、13.電極、18.サスペンション、19.スライダ、21.主磁極、23.コイル、25.ヨーク、30.光源部、100.光アシスト型磁気記録装置   1. 1. magnetic recording medium; SIL, 2S. Spherical part, 2P. 2. optical material part; Objective lens, 4. 4. Condensing optical system Thin film magnetic head, 6a. First optical block, 6b. 8. second optical block; Spacer, 10. 11. optically assisted magnetic head device; Terminal lead-out section, 13. Electrodes, 18. Suspension, 19. Slider, 21. Main pole, 23. Coil, 25. York, 30. Light source unit, 100. Optically assisted magnetic recording device

Claims (8)

集光光学系と、薄膜磁気ヘッドとを有し、
前記集光光学系は、半球型又は超半球型のソリッドイマージョンレンズを備え、
前記薄膜磁気ヘッドの主磁極は、磁気記録媒体との相対的走行における流入端側の側面が前記集光光学系の光軸に沿い、且つ、前記側面の中央部に前記光軸が配置され、
前記集光光学系により前記主磁極の前記側面の中央部に集光される光が直線偏光であり、且つその電場振動方向が、前記磁気記録媒体との相対的走行方向に沿う配置とされた
ことを特徴とする光アシスト型磁気ヘッド装置。
A condensing optical system and a thin film magnetic head;
The condensing optical system includes a hemispherical or super hemispherical solid immersion lens,
The main magnetic pole of the thin-film magnetic head has a side surface on the inflow end side relative to the magnetic recording medium along the optical axis of the condensing optical system, and the optical axis is disposed at the center of the side surface.
The light condensed on the central portion of the side surface of the main magnetic pole by the condensing optical system is linearly polarized light, and the electric field vibration direction is arranged along the relative traveling direction with the magnetic recording medium. An optically assisted magnetic head device.
前記ソリッドイマージョンレンズは、球面側レンズを構成する球状部と、前記磁気記録媒体との対向面側に配置される光学材料部とより構成され、
前記薄膜磁気ヘッドが前記光学材料部に形成されることを特徴とする請求項1記載の光アシスト型磁気ヘッド装置。
The solid immersion lens is composed of a spherical portion constituting a spherical lens, and an optical material portion disposed on the surface facing the magnetic recording medium,
2. The optically assisted magnetic head device according to claim 1, wherein the thin film magnetic head is formed on the optical material portion.
前記光学材料部は、前記薄膜磁気ヘッドが形成される第1の光学ブロックと、第2の光学ブロックとより構成され、
前記薄膜磁気ヘッドが形成される面を内側にして前記第1及び第2の光学ブロックが接合されて成ることを特徴とする請求項2記載の光アシスト型磁気ヘッド装置。
The optical material portion includes a first optical block on which the thin film magnetic head is formed, and a second optical block.
3. The optically assisted magnetic head device according to claim 2, wherein the first and second optical blocks are joined with the surface on which the thin film magnetic head is formed facing inward.
光源部と、
磁気記録媒体配置部と、
薄膜磁気ヘッドと、
記録信号制御部と、
前記光源部からの光を前記薄膜磁気ヘッドに導く集光光学系と、を具備し、
前記集光光学系は、半球型又は超半球型のソリッドイマージョンレンズを備え、
前記薄膜磁気ヘッドの主磁極は、磁気記録媒体との相対的走行における流入端側の側面が前記集光光学系の光軸に沿い、且つ、前記側面の中央部に前記光軸が配置され、
前記集光光学系により前記主磁極の前記側面の中央部に集光される光が直線偏光であり、且つその電場振動方向が、前記磁気記録媒体との相対的走行方向に沿う配置とされた
ことを特徴とする光アシスト型磁気記録装置。
A light source unit;
A magnetic recording medium placement section;
A thin film magnetic head;
A recording signal control unit;
A condensing optical system for guiding the light from the light source unit to the thin film magnetic head,
The condensing optical system includes a hemispherical or super hemispherical solid immersion lens,
The main magnetic pole of the thin-film magnetic head has a side surface on the inflow end side relative to the magnetic recording medium along the optical axis of the condensing optical system, and the optical axis is disposed at the center of the side surface.
The light condensed on the central portion of the side surface of the main magnetic pole by the condensing optical system is linearly polarized light, and the electric field vibration direction is arranged along the relative traveling direction with the magnetic recording medium. An optically assisted magnetic recording apparatus.
前記薄膜磁気ヘッドが、浮上スライダに搭載されたことを特徴とする請求項4記載の光アシスト型磁気記録装置。   5. The optically assisted magnetic recording apparatus according to claim 4, wherein the thin film magnetic head is mounted on a flying slider. 前記薄膜磁気記録ヘッドが、前記磁気記録媒体の表面に対し法線方向の位置決めを行うアクチュエータに搭載され、
前記磁気記録媒体からの近接場による戻り光を用いて、前記薄膜磁気ヘッドと前記磁気記録媒体との間の距離が制御されることを特徴とする請求項4記載の光アシスト型磁気記録装置。
The thin film magnetic recording head is mounted on an actuator for positioning in a normal direction with respect to the surface of the magnetic recording medium,
5. The optically assisted magnetic recording apparatus according to claim 4, wherein a distance between the thin film magnetic head and the magnetic recording medium is controlled using return light from the near field from the magnetic recording medium.
集光光学系の集光スポット位置に薄膜磁気ヘッドを配置し、
前記薄膜磁気ヘッドの主磁極は、磁気記録媒体との相対的走行における流入端側の側面が前記集光光学系の光軸に沿い、且つ、前記側面の中央部に前記光軸を配置して、
前記集光光学系により、電場振動方向が前記磁場との相対的走行方向に沿う直線偏光の光を前記主磁極に入射して、前記主磁極の前記光軸に沿う先端位置から近接場光を発生して、前記磁気記録媒体に記録を行う
ことを特徴とする光アシスト磁気記録方法。
A thin film magnetic head is placed at the focusing spot position of the focusing optical system,
The main magnetic pole of the thin film magnetic head has a side surface on the inflow end side relative to the magnetic recording medium along the optical axis of the condensing optical system, and the optical axis is disposed at the center of the side surface. ,
By the condensing optical system, linearly polarized light whose electric field vibration direction is along the traveling direction relative to the magnetic field is incident on the main magnetic pole, and near-field light is emitted from the tip position along the optical axis of the main magnetic pole. An optically assisted magnetic recording method which is generated and recorded on the magnetic recording medium.
前記集光光学系に、半球型又は超半球型のソリッドイマージョンレンズを用いることを特徴とする請求項7記載の光アシスト磁気記録方法。
8. The optically assisted magnetic recording method according to claim 7, wherein a hemispherical or super hemispherical solid immersion lens is used for the condensing optical system.
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