JP2009259365A - Perpendicular magnetic recording head - Google Patents

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JP2009259365A JP2008110045A JP2008110045A JP2009259365A JP 2009259365 A JP2009259365 A JP 2009259365A JP 2008110045 A JP2008110045 A JP 2008110045A JP 2008110045 A JP2008110045 A JP 2008110045A JP 2009259365 A JP2009259365 A JP 2009259365A
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Yoji Maruyama
洋治 丸山
Tadayuki Iwakura
忠幸 岩倉
Wataru Kimura
亘 木村
Hiromi Shiina
宏実 椎名
Kazue Kudo
一恵 工藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase both recording magnetic field intensity and gradient, and also reduce the recording magnetic field leakage to the adjacent tracks to achieve high density recording when using a perpendicular magnetic recording head. <P>SOLUTION: The perpendicular magnetic recording head 1 has a recording head 10 and a reproducing head 30, and the recording head 10 has a main magnetic pole 11 and a magnetic-shield 15 formed on and around the main magnetic pole 11. The magnetic-shield 15 has a layered structure of a plurality of soft magnetic layers each different in saturation magnetic flux density. In this layered structure, a first soft magnetic layer 13 relatively high in saturation magnetic flux density is arranged at the main magnetic pole side, a second soft magnetic layer 14 relatively low in saturation magnetic flux density is arranged on it, and a third soft magnetic layer 12 relatively high in saturation magnetic flux density is arranged further on it. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は磁気ディスク装置用の磁気ヘッドに係り、特に媒体面に高密度の磁気情報を記録するに好適な垂直磁気記録ヘッドに関する。   The present invention relates to a magnetic head for a magnetic disk device, and more particularly to a perpendicular magnetic recording head suitable for recording high-density magnetic information on a medium surface.

情報機器の記憶(記録)装置には、主に半導体メモリと磁性体メモリが用いられる。アクセス時間の観点から内部記憶装置に半導体メモリが用いられ、大容量かつ不揮発性の観点から外部記憶装置に磁気ディスク装置が用いられる。記憶容量は磁気ディスク装置の性能を表す重要な指標であり、近年の情報社会の発展に伴い大容量かつ小型の磁気ディスク装置が市場から要求されている。この要求に好適な記録方式に垂直記録方式がある。垂直記録方式の記録媒体の磁化方向は媒体面に対して垂直方向となるため、隣り合う磁区との間に作用する反磁界の影響が長手記録方式に比べ小さい。このため、高密度磁気情報を媒体に記録することが出来、大容量の磁気ディスクを構成することが可能である。この方式は高密度化が可能であるため従来の長手記録方式に代わって主流になると考えられている。   A semiconductor memory and a magnetic memory are mainly used for a storage (recording) device of information equipment. A semiconductor memory is used for the internal storage device from the viewpoint of access time, and a magnetic disk device is used for the external storage device from the viewpoint of large capacity and non-volatility. The storage capacity is an important index representing the performance of the magnetic disk device, and a large-capacity and small-sized magnetic disk device is required from the market with the development of the information society in recent years. A recording method suitable for this requirement is a perpendicular recording method. Since the magnetization direction of the recording medium of the perpendicular recording system is perpendicular to the medium surface, the influence of the demagnetizing field acting between adjacent magnetic domains is smaller than that of the longitudinal recording system. Therefore, high-density magnetic information can be recorded on a medium, and a large-capacity magnetic disk can be configured. Since this method can increase the density, it is considered that this method will become the mainstream in place of the conventional longitudinal recording method.

垂直記録方式において、高密度記録を実現するためには、主磁極から発生する記録磁界の勾配を急峻化する必要がある。特許文献1には、記録磁界勾配を急峻化する手段として、主磁極に対してトレーリング側に、軟磁気特性を有する磁気シールドを設ける垂直記録用磁気ヘッドが開示されている。この磁気ヘッドにおいて、さらに記録磁界勾配を急峻化するためには、主磁極と磁気シールドとの距離を狭め、かつ磁気シールドに高飽和磁束密度材を適用すれば良い。しかしながら、主磁極と高飽和磁束密度磁気シールドとの距離が狭まると、主磁極から多くの磁束を磁気シールドに流す事を意味し、強い記録磁界を得る上で障害となる。   In the perpendicular recording system, in order to realize high density recording, it is necessary to make the gradient of the recording magnetic field generated from the main pole steep. Patent Document 1 discloses a perpendicular recording magnetic head provided with a magnetic shield having soft magnetic characteristics on the trailing side with respect to the main magnetic pole as means for steepening the recording magnetic field gradient. In this magnetic head, in order to further steepen the recording magnetic field gradient, the distance between the main magnetic pole and the magnetic shield may be narrowed and a high saturation magnetic flux density material may be applied to the magnetic shield. However, when the distance between the main magnetic pole and the high saturation magnetic flux density magnetic shield is reduced, it means that a large amount of magnetic flux flows from the main magnetic pole to the magnetic shield, which is an obstacle to obtaining a strong recording magnetic field.

特許文献2には、非磁性絶縁層を介して積層された主磁極層及びリターンパス層で構成された垂直磁気記録ヘッド装置において、記録磁界を改善するために、主磁極から近い側に、遠い側に比べて低い飽和磁束密度を有する材料の低飽和磁束密度層を形成するリターンパス層が開示されている。   In Patent Document 2, in a perpendicular magnetic recording head device composed of a main magnetic pole layer and a return path layer stacked with a nonmagnetic insulating layer interposed therebetween, in order to improve a recording magnetic field, it is far from the main magnetic pole. A return path layer is disclosed that forms a low saturation flux density layer of material having a lower saturation flux density than the side.

米国特許第4656546号明細書US Pat. No. 4,656,546 特開2007−172707号公報JP 2007-172707 A

図19に、単層の磁気シールド、飽和磁束密度の異なる軟磁性層を積層した磁気シールドにおける、有効磁界(面内成分を加味した磁界)と磁界勾配の計算結果を示す。グラフの横軸は記録ヘッド中心での有効磁界(Heff_T.C.)、縦軸は高密度記録の指標である磁化遷移幅を決める磁界勾配(dHeff_T.C.)の値を示す。また、表2にはグラフから読み取った代表値を示す。表の上段Aは磁気シールドを飽和磁束密度1.68Tの単層(厚さ200nm)にて構成した結果を示す。中段Bは厚さ20nmの低飽和磁束密度1.0Tの層を下に積層し、その上に厚さ180nmの飽和磁束密度1.68Tの層を積層した構成の結果である。下段Cについては後述する。何れの計算結果も主磁極と磁気シールドとの磁気的な空隙(Trailing Gap)は30nmに固定している。   FIG. 19 shows the calculation results of the effective magnetic field (magnetic field with in-plane components) and magnetic field gradient in a single-layer magnetic shield and a magnetic shield in which soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities are stacked. The horizontal axis of the graph indicates the effective magnetic field (Heff_T.C.) At the center of the recording head, and the vertical axis indicates the value of the magnetic field gradient (dHeff_T.C.) That determines the magnetization transition width, which is an index of high-density recording. Table 2 shows representative values read from the graph. The upper part A of the table shows the result of configuring the magnetic shield as a single layer (thickness 200 nm) with a saturation magnetic flux density of 1.68T. The middle stage B is a result of a configuration in which a layer with a low saturation magnetic flux density of 1.0 T having a thickness of 20 nm is laminated below, and a layer with a saturation magnetic flux density of 1.68 T having a thickness of 180 nm is laminated thereon. The lower stage C will be described later. In all the calculation results, the magnetic gap (Trailing Gap) between the main pole and the magnetic shield is fixed at 30 nm.

計算結果に着目すると、磁界強度Hymax(垂直成分磁界)、有効磁界強度HeffmaxともにBの低飽和磁束密度膜を主磁極側に配する場合に強磁界が得られていることが分かる。しかしながら記録媒体の磁化遷移を決定する磁界勾配(field gradient)で比較すると(現在製品化されている一般的な垂直磁気記録媒体の動的な保磁力8KOeでの磁界勾配で比較)、低飽和磁束密度層を配するBの場合、206KOe/umで、単層構成であるAの227KOe/umに比べ低いことが分かる。   Focusing on the calculation results, it can be seen that a strong magnetic field is obtained when a low saturation magnetic flux density film of B is arranged on the main pole side for both the magnetic field strength Hymax (vertical component magnetic field) and the effective magnetic field strength Heffmax. However, when compared with the field gradient that determines the magnetization transition of the recording medium (compared with the magnetic field gradient at 8 KOe of the dynamic coercive force of a typical perpendicular magnetic recording medium currently commercialized), the low saturation flux In the case of B in which a density layer is arranged, it is 206 KOe / um, which is lower than that of 227 KOe / um of A having a single layer structure.

高密度記録を実現するためには、記録磁界強度と磁界勾配を共に高める必要がある。さらに、隣接トラックへの記録磁界のにじみを少なくする必要がある。   In order to realize high density recording, it is necessary to increase both the recording magnetic field strength and the magnetic field gradient. Furthermore, it is necessary to reduce the bleeding of the recording magnetic field to the adjacent track.

本発明の目的は、垂直磁気記録ヘッドにおいて、主磁極からの記録磁界を強く保ち、かつ磁界勾配を急峻化することである。   An object of the present invention is to maintain a strong recording magnetic field from a main magnetic pole and make a magnetic field gradient steep in a perpendicular magnetic recording head.

本発明の他の目的は、垂直磁気記録ヘッドにおいて、主磁極からの記録磁界を強く保ち、かつ磁界勾配を急峻化すると共に、隣接トラックへの記録磁界のにじみが少なくすることである。   Another object of the present invention is to keep the recording magnetic field from the main pole strong in the perpendicular magnetic recording head, steep the magnetic field gradient, and reduce the bleeding of the recording magnetic field to the adjacent track.

本発明の第1の発明による垂直磁気記録ヘッドは、主磁極と、前記主磁極の浮上面と反対側に磁気的に接続された第1磁性層と、浮上面と反対側において前記第1磁性層に磁気的に接続された第2磁性層と、前記主磁極と第1磁性層と第2磁性層で構成される磁気回路を周回するコイルと、前記主磁極のトレーリング側と両側に非磁性層を介して設けられた磁気シールドと、を有し、
前記磁気シールドは飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、前記主磁極側に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層と、該第1軟磁性層の周囲に形成された相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性層と、該第2軟磁性層の周囲に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層と、を有する。
前記垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記磁気シールドの奥行き方向の最小長さよりも、前記第2軟磁性層の膜厚が大きく構成される。
A perpendicular magnetic recording head according to a first aspect of the present invention includes a main magnetic pole, a first magnetic layer magnetically connected to the opposite side of the air bearing surface of the main magnetic pole, and the first magnetic layer on the opposite side of the air bearing surface. A second magnetic layer magnetically connected to the layer, a coil that circulates a magnetic circuit composed of the main magnetic pole, the first magnetic layer, and the second magnetic layer; A magnetic shield provided via a magnetic layer,
The magnetic shield has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities. A first soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the main magnetic pole side, and a periphery of the first soft magnetic layer. A second soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density formed; and a third soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed around the second soft magnetic layer.
In the perpendicular magnetic recording head, the thickness of the second soft magnetic layer is configured to be larger than the minimum length of the magnetic shield in the depth direction.

本発明の第2の発明による垂直磁気記録ヘッドは、主磁極と、前記主磁極の浮上面と反対側に磁気的に接続された第1磁性層と、浮上面と反対側において前記第1磁性層に磁気的に接続された第2磁性層と、前記主磁極と第1磁性層と第2磁性層で構成される磁気回路を周回するコイルと、前記主磁極のトレーリング側に非磁性層を介して設けられた磁気シールドと、を有し、
前記磁気シールドは飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、前記主磁極の上部に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層と、該第1軟磁性層の上に形成された相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性層と、該第2軟磁性層の上に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層と、を有する。
前記第2の発明においても、前記磁気シールドの奥行き方向の最小長さよりも、前記第2軟磁性層の膜厚が大きく構成される。
A perpendicular magnetic recording head according to a second aspect of the present invention includes a main magnetic pole, a first magnetic layer magnetically connected to the opposite side of the air bearing surface of the main magnetic pole, and the first magnetic layer on the opposite side of the air bearing surface. A second magnetic layer magnetically connected to the layer, a coil that circulates a magnetic circuit composed of the main magnetic pole, the first magnetic layer, and the second magnetic layer, and a nonmagnetic layer on the trailing side of the main magnetic pole A magnetic shield provided via,
The magnetic shield has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities, and includes a first soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the main pole, and an upper surface of the first soft magnetic layer. A second soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density formed on the second soft magnetic layer, and a third soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the second soft magnetic layer.
Also in the second aspect, the thickness of the second soft magnetic layer is configured to be larger than the minimum length of the magnetic shield in the depth direction.

本発明の第3の発明による垂直磁気記録ヘッドは、主磁極と、前記主磁極の浮上面と反対側に磁気的に接続された第1磁性層と、浮上面と反対側において前記第1磁性層に磁気的に接続された第2磁性層と、前記主磁極と第1磁性層と第2磁性層で構成される磁気回路を周回するコイルと、前記主磁極のトレーリング側と両側に非磁性層を介して設けられた磁気シールドと、を有し、
前記磁気シールドは飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、前記主磁極側に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層と、該第1軟磁性層の周囲に形成された相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層であって前記主磁極に近接する部分の膜厚が他の部分よりも小さい第2軟磁性層と、該第2軟磁性層の上部に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層と、を有する。
前記第3の発明においても、前記磁気シールドの奥行き方向の最小長さよりも、前記第2軟磁性層の膜厚が大きく構成される。
A perpendicular magnetic recording head according to a third aspect of the present invention includes a main magnetic pole, a first magnetic layer magnetically connected to the opposite side of the air bearing surface of the main magnetic pole, and the first magnetic layer on the opposite side of the air bearing surface. A second magnetic layer magnetically connected to the layer, a coil that circulates a magnetic circuit composed of the main magnetic pole, the first magnetic layer, and the second magnetic layer; A magnetic shield provided via a magnetic layer,
The magnetic shield has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities. A first soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the main magnetic pole side, and a periphery of the first soft magnetic layer. A formed soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density and having a thickness in a portion close to the main pole smaller than that of the other portion, and an upper portion of the second soft magnetic layer; And a third soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed.
Also in the third aspect of the invention, the film thickness of the second soft magnetic layer is configured to be larger than the minimum length of the magnetic shield in the depth direction.

本発明によれば、主磁極からの記録磁界を強く保ち、かつ磁界勾配を急峻化することができる。また、隣接トラックへの記録磁界のにじみを少なくすることができる。   According to the present invention, the recording magnetic field from the main magnetic pole can be kept strong and the magnetic field gradient can be made steep. Further, the bleeding of the recording magnetic field to the adjacent track can be reduced.

図2に垂直記録方式を用いた磁気ディスク装置の基本構成を示す。同図(a)は、装置の平面図、(b)は断面図である。記録媒体2(実際には複数の媒体2-1〜2-4が存在する)は、モータ3に直結されており、情報の入出力時に回転される。垂直磁気記録ヘッド1はサスペンション8に保持され、サスペンション8はアーム7を介してロータリーアクチュエータ4に支持される。サスペンション8は、垂直磁気記録ヘッド1を記録媒体2上に所定の力で保持する機能を有する。再生信号の処理及び情報の入出力は、装置本体に取り付けられている信号処理回路5及び記録再生用回路6により行われる。垂直磁気記録方式にて得られる再生波形(時間軸に対する再生信号の振幅変化)は長手記録方式で見られるローレンツ型波形と異なり、台形波となるため、信号処理回路、波形等価回路は面内磁気記録方式のものと異なっている。   FIG. 2 shows the basic configuration of a magnetic disk device using the perpendicular recording system. FIG. 2A is a plan view of the apparatus, and FIG. The recording medium 2 (in reality, there are a plurality of media 2-1 to 2-4) is directly connected to the motor 3 and is rotated when information is input / output. The perpendicular magnetic recording head 1 is held by a suspension 8, and the suspension 8 is supported by a rotary actuator 4 via an arm 7. The suspension 8 has a function of holding the perpendicular magnetic recording head 1 on the recording medium 2 with a predetermined force. Processing of the reproduction signal and input / output of information are performed by a signal processing circuit 5 and a recording / reproduction circuit 6 attached to the apparatus main body. Unlike the Lorentz waveform seen in the longitudinal recording method, the playback waveform (change in the amplitude of the playback signal with respect to the time axis) obtained by the perpendicular magnetic recording method is a trapezoidal wave, so the signal processing circuit and waveform equivalent circuit are in-plane magnetism. It is different from the recording method.

垂直記録方式は記録面に対して垂直方向に磁化の容易軸を有する媒体を用いる。磁気ディスク装置の記録媒体2には、ガラスないしはアルミニューム基板が用いられる。その基板上に記録層を形成する磁性薄膜が成膜されている。垂直磁気記録ヘッド1の主磁極からの記録磁界は記録媒体2に作用し、記録層の磁化を反転させる。垂直磁気記録ではこの垂直方向の磁界成分を用いて記録を行う必要があるため、記録層と基板との間に下地軟磁性層(SUL:soft under layer)が設けられている。   The perpendicular recording system uses a medium having an easy axis of magnetization in the direction perpendicular to the recording surface. A glass or aluminum substrate is used for the recording medium 2 of the magnetic disk device. A magnetic thin film for forming a recording layer is formed on the substrate. A recording magnetic field from the main magnetic pole of the perpendicular magnetic recording head 1 acts on the recording medium 2 to reverse the magnetization of the recording layer. In perpendicular magnetic recording, since it is necessary to perform recording using the magnetic field component in the perpendicular direction, an under soft magnetic layer (SUL: soft under layer) is provided between the recording layer and the substrate.

このような記録媒体2に磁気情報を書き込むため、電磁変換作用を行う記録ヘッドが用いられる。また、磁気情報を再生するため、磁気抵抗現象ないしは、巨大磁気抵抗現象あるいは電磁誘導現象を利用した再生ヘッドが用いられる。これらの記録ヘッド及び再生ヘッドが、スライダと呼ばれる入出力用部品に設けられ、垂直磁気記録ヘッド1となる。垂直磁気記録ヘッド1は、ロータリーアクチュエータ4の回転と共に記録媒体2面上を移動し、任意の場所に位置決めされた後、磁気情報の書き込み、乃至は再生を行う。これを制御する電気回路は上記信号処理回路5と共に存在する。   In order to write magnetic information on such a recording medium 2, a recording head that performs electromagnetic conversion is used. In order to reproduce magnetic information, a reproducing head using a magnetoresistance phenomenon, a giant magnetoresistance phenomenon, or an electromagnetic induction phenomenon is used. These recording head and reproducing head are provided in an input / output component called a slider, and become a perpendicular magnetic recording head 1. The perpendicular magnetic recording head 1 moves on the surface of the recording medium 2 along with the rotation of the rotary actuator 4 and is positioned at an arbitrary location, and then writes or reproduces magnetic information. An electric circuit for controlling this is present together with the signal processing circuit 5.

<実施例1>
実施例1による垂直磁気記録ヘッド1の構成について説明する。図1は記録ヘッドを構成する主要部の拡大図である。図1(a)は記録媒体に対面する浮上面から見た図、図1(b)は図1(a)のX−X線断面図であり、主磁極11の中心での断面図である。主磁極11は浮上面9に伸張し、その断面は逆台形を有する。主磁極11の上部(トレーリング側)に非磁性層19−1、両側に非磁性層19−2を介して磁気シールド15が設けられている。磁気シールド15は、飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、主磁極11に近接して高い飽和磁束密度の軟磁性層(第1軟磁性層)13が設けられ、その周囲に相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層(第2軟磁性層)14が設けられ、第2軟磁性層14の周囲に相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層(第3軟磁性層)12が設けられている。記録トラック幅は、主磁極11の上部(トレーリング側エッジ)で規定される。ここで磁気シールド15の奥行き方向の長さd-Sは本実施例では100nmとしている。第1軟磁性層13の膜厚は20nm、第2軟磁性層14の膜厚(t-S1)は200nm、第3軟磁性層12の膜厚(t-S2)は800nmである。第1軟磁性層13の膜厚は、第2軟磁性層14の膜厚に比べ十分に薄く設定されている。また、第2軟磁性層14の飽和磁束密度は第3軟磁性層12に比べ低く設定される。このシールド構成は特にトラック幅方向の磁界の広がりを抑える目的と記録磁界の勾配を急峻化する為のものである。なお、第1軟磁性層13は、磁気シールドを形成する際のメッキシード膜を兼ねることができることは容易に理解されることである。図1(b)には主磁極11に磁束を誘導するためのコイル18-2が非磁性層19−3を介して配置される様子を合わせて示す。
<Example 1>
The configuration of the perpendicular magnetic recording head 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is an enlarged view of a main part constituting the recording head. 1A is a view as seen from the air bearing surface facing the recording medium, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1A, and is a cross-sectional view at the center of the main magnetic pole 11. . The main magnetic pole 11 extends to the air bearing surface 9, and the cross section has an inverted trapezoid. A magnetic shield 15 is provided above the main magnetic pole 11 (trailing side) via a nonmagnetic layer 19-1 and on both sides via a nonmagnetic layer 19-2. The magnetic shield 15 has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities, and a soft magnetic layer (first soft magnetic layer) 13 having a high saturation magnetic flux density is provided in the vicinity of the main magnetic pole 11 and is relatively surrounded by the surroundings. A soft magnetic layer (second soft magnetic layer) 14 having a low saturation magnetic flux density is provided, and a soft magnetic layer (third soft magnetic layer) 12 having a relatively high saturation magnetic flux density is provided around the second soft magnetic layer 14. Is provided. The recording track width is defined by the upper part (trailing side edge) of the main magnetic pole 11. Here, the length dS of the magnetic shield 15 in the depth direction is 100 nm in this embodiment. The film thickness of the first soft magnetic layer 13 is 20 nm, the film thickness (t-S1) of the second soft magnetic layer 14 is 200 nm, and the film thickness (t-S2) of the third soft magnetic layer 12 is 800 nm. The film thickness of the first soft magnetic layer 13 is set sufficiently smaller than the film thickness of the second soft magnetic layer 14. The saturation magnetic flux density of the second soft magnetic layer 14 is set lower than that of the third soft magnetic layer 12. This shield configuration is particularly for the purpose of suppressing the spread of the magnetic field in the track width direction and for steepening the gradient of the recording magnetic field. It should be readily understood that the first soft magnetic layer 13 can also serve as a plating seed film when forming a magnetic shield. FIG. 1B also shows a state in which the coil 18-2 for inducing a magnetic flux to the main magnetic pole 11 is arranged via the nonmagnetic layer 19-3.

図3に上記主要部を含めた垂直磁気記録ヘッド1の断面図を示す。記録ヘッド10及び再生ヘッド30はスライダ基板31上に形成される。再生ヘッド30はスライダ基板31上に設けられた絶縁層(下地層)32、下部シールド33、上部シールド35、磁気情報を検出する再生素子34から基本的に構成される。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of the perpendicular magnetic recording head 1 including the main part. The recording head 10 and the reproducing head 30 are formed on a slider substrate 31. The reproducing head 30 basically includes an insulating layer (underlayer) 32 provided on a slider substrate 31, a lower shield 33, an upper shield 35, and a reproducing element 34 that detects magnetic information.

記録ヘッド10は、非磁性層36により再生ヘッド30と分離される。既に図1に示したように主磁極11の3方には非磁性層19−1及び非磁性層19−2を介して第1軟磁性層13、第2軟磁性層14、第3軟磁性層12が存在する。第1軟磁性層13、第2軟磁性膜14、第3軟磁性膜12は磁気的に接続され、閉磁路を形成するための上部磁性層(第2磁性層)17とも磁気的に接続される。第2磁性層17はその後端で下部磁性層(第1磁性層)16と磁気的に接続され、更に第1磁性層16と主磁極11は磁気的に接続される。これらから構成される閉磁路内にコイル18−2が配置される。主磁極11に効率良く磁束を導入させる目的で第2軟磁性層17と平行に第3磁性層42が設けられる。さらに第3磁性層42と第1磁性層16間にコイル18−1が設けられる。これらコイルと磁性層との電気的な絶縁を確保する目的から絶縁層23、21−1、21−2及び19−3を配置することで、コイル18−1及び18−2に所定の電流を流すことができる。絶縁層23、21−1、21−2としてはアルミナ層、絶縁層19−3としては高分子樹脂層を用いることができる。以上述べた全ての素子部を保護する目的で、非磁性かつ絶縁性の保護層24として厚さ25μmのアルミナ層が被着される。   The recording head 10 is separated from the reproducing head 30 by the nonmagnetic layer 36. As already shown in FIG. 1, the first soft magnetic layer 13, the second soft magnetic layer 14, and the third soft magnetic layer are provided on the three sides of the main magnetic pole 11 via the nonmagnetic layer 19-1 and the nonmagnetic layer 19-2. Layer 12 is present. The first soft magnetic layer 13, the second soft magnetic film 14, and the third soft magnetic film 12 are magnetically connected, and are also magnetically connected to an upper magnetic layer (second magnetic layer) 17 for forming a closed magnetic path. The The second magnetic layer 17 is magnetically connected to the lower magnetic layer (first magnetic layer) 16 at the rear end, and the first magnetic layer 16 and the main magnetic pole 11 are magnetically connected. A coil 18-2 is arranged in a closed magnetic path composed of these. A third magnetic layer 42 is provided in parallel with the second soft magnetic layer 17 for the purpose of efficiently introducing a magnetic flux into the main magnetic pole 11. Further, a coil 18-1 is provided between the third magnetic layer 42 and the first magnetic layer 16. For the purpose of ensuring electrical insulation between the coil and the magnetic layer, the insulation layers 23, 21-1, 21-2 and 19-3 are arranged, so that a predetermined current is supplied to the coils 18-1 and 18-2. It can flow. An alumina layer can be used as the insulating layers 23, 21-1, and 21-2, and a polymer resin layer can be used as the insulating layer 19-3. For the purpose of protecting all the element parts described above, an alumina layer having a thickness of 25 μm is deposited as the nonmagnetic and insulating protective layer 24.

コイル18−2に電流が流れることにより磁束は第2磁性層17から第1磁性層16を通して主磁極11に導かれる。同時に、コイル18−1に電流が流れることにより下部の磁束は第3磁性層42から記録媒体を通り主磁極11に導かれる。いずれの磁束も主磁極11から発生する記録磁界を強める働きを有するが、紙面に向かって下部の磁束の流れは、再生素子34への記録磁界の影響を弱める働きを有する。   When a current flows through the coil 18-2, the magnetic flux is guided from the second magnetic layer 17 to the main magnetic pole 11 through the first magnetic layer 16. At the same time, when a current flows through the coil 18-1, the lower magnetic flux is guided from the third magnetic layer 42 to the main magnetic pole 11 through the recording medium. Any magnetic flux has a function of strengthening the recording magnetic field generated from the main magnetic pole 11, but the flow of the magnetic flux at the bottom toward the paper surface has a function of weakening the influence of the recording magnetic field on the reproducing element 34.

ここで、第1軟磁性層13と主磁極11との磁気的な空隙19−1は、主磁極11から発生する磁束の一部を第2軟磁性層14に戻す量を決定するものであり、記録磁界の勾配を高める機能を有する。   Here, the magnetic air gap 19-1 between the first soft magnetic layer 13 and the main magnetic pole 11 determines the amount by which a part of the magnetic flux generated from the main magnetic pole 11 is returned to the second soft magnetic layer 14. And has a function of increasing the gradient of the recording magnetic field.

本実施例では主磁極11として飽和磁束密度2.4T のNiFeCo系合金を用いた。膜厚は概ね160nmとした。第1軟磁性層13には、厚さ20nmの飽和磁束密度2.28TのNiFeCo系合金を用いた。第2軟磁性層14としては厚さ200nmの飽和磁束密度1.68TのNiFe系合金を用いた。第3軟磁性層12には、厚さ800nmの飽和磁束密度2.4TのNiFeCo系合金を用いた。第1磁性層16としては、膜厚1.2μmのNiFe系合金を用いた。第2磁性層17には、膜厚1.0mのNiFe系合金を用いた。コイル18−1,18−2には、膜厚2μmの銅を用いた。   In this embodiment, a NiFeCo alloy having a saturation magnetic flux density of 2.4 T is used as the main magnetic pole 11. The film thickness was approximately 160 nm. For the first soft magnetic layer 13, a NiFeCo alloy having a saturation magnetic flux density of 2.28 T and a thickness of 20 nm was used. As the second soft magnetic layer 14, a NiFe alloy having a saturation magnetic flux density of 1.68T having a thickness of 200 nm was used. For the third soft magnetic layer 12, a NiFeCo alloy having a thickness of 800 T and a saturation magnetic flux density of 2.4 T was used. As the first magnetic layer 16, a NiFe-based alloy having a film thickness of 1.2 μm was used. For the second magnetic layer 17, a NiFe-based alloy having a film thickness of 1.0 m was used. For the coils 18-1 and 18-2, copper having a film thickness of 2 μm was used.

次に図4を参照して、上記実施例において、強記録磁界、高磁界勾配が達成できる理由について説明する。図4(a)に、相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14の上に相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層12を積層したシールド構成を基本として、主磁極側に薄く(20nm)相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層13を挿入した場合の有効磁界、磁界勾配の計算結果を示す。また、図4(b)にこの計算結果を数値として示す。計算は、相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層13を挿入したケース:A、相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層を挿入したケース:C、いずれも挿入しないケース:Bの計3種について行った。   Next, the reason why a strong recording magnetic field and a high magnetic field gradient can be achieved in the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 (a) is based on a shield configuration in which a third soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density is laminated on a second soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density. The calculation results of the effective magnetic field and magnetic field gradient when the first soft magnetic layer 13 having a relatively thin (20 nm) and relatively high saturation magnetic flux density is inserted are shown. FIG. 4B shows the calculation result as a numerical value. The calculation is based on the case where the first soft magnetic layer 13 having a relatively high saturation magnetic flux density is inserted: A, the case where a soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density is inserted: C, and the case where neither is inserted: B A total of three types were conducted.

図4(a)の横軸Heff_T.C.は記録ヘッド中心での有効磁界の値、縦軸dHeff_T.C.はヘッド磁界勾配の値を示す。図4(b)には記録ヘッドの有効磁界の最大値:Heffmaxと、有効磁界8KOeでの磁界勾配の値dHeffmaxTrackCenterを示す。結果に着目すると、高飽和磁束密度の第1軟磁性層13を挿入したAのケースは、第1軟磁性層13を挿入しないBのケースに比べ磁界勾配が高くなることが分かる。この傾向は、低飽和磁束密度の軟磁性層を挿入したCのケースと比べると顕著であり、主磁極側に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層13を挿入した効果と言える。   4A, the horizontal axis Heff_T.C. Represents the value of the effective magnetic field at the center of the recording head, and the vertical axis dHeff_T.C. Represents the value of the head magnetic field gradient. FIG. 4B shows the maximum effective magnetic field value of the recording head: Heffmax and the magnetic field gradient value dHeffmaxTrackCenter at an effective magnetic field of 8 KOe. Focusing on the results, it can be seen that the magnetic field gradient is higher in the case A where the first soft magnetic layer 13 having a high saturation magnetic flux density is inserted than in the case B where the first soft magnetic layer 13 is not inserted. This tendency is remarkable as compared with the case C in which a soft magnetic layer having a low saturation magnetic flux density is inserted, and can be said to be an effect of inserting the first soft magnetic layer 13 having a high saturation magnetic flux density on the main magnetic pole side.

また、図19(b)に示した単に2層構成の場合と比較すると、図19(b)では、軟磁性層の下に相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層を挿入したBのケースで、軟磁性層の下に相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層を挿入したケースCに比べ高い磁界強度が得られている。これに対し、上記実施例1(図4のAのケース)では主磁極11から遠い部分に高い飽和磁束密度の軟磁性層12が設けられており、その効果として、相対的に高い磁界強度が得られている事がわかる。   In comparison with the simple two-layer configuration shown in FIG. 19B, in FIG. 19B, the case B in which a soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density is inserted under the soft magnetic layer. Thus, a higher magnetic field strength is obtained compared to case C in which a soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density is inserted under the soft magnetic layer. In contrast, in the first embodiment (the case of FIG. 4A), the soft magnetic layer 12 having a high saturation magnetic flux density is provided in a portion far from the main magnetic pole 11, and as a result, a relatively high magnetic field strength is obtained. You can see that it is obtained.

このように、上記実施例1によれば、主磁極側に相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層13を設けることにより、高い磁界勾配を得ることができる。さらに、その膜厚を薄く設定することで磁界強度の劣化を防ぐことが出来る。また、相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12を主磁極から遠い部分に厚く設けることで磁界強度の劣化を防ぐことができる。   Thus, according to the first embodiment, a high magnetic field gradient can be obtained by providing the first soft magnetic layer 13 having a relatively high saturation magnetic flux density on the main magnetic pole side. Furthermore, the magnetic field strength can be prevented from deteriorating by setting the film thickness to be thin. Further, the soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density is thickly provided in a portion far from the main magnetic pole, thereby preventing the magnetic field strength from deteriorating.

次に上記の効果を検証するために、図5及び図6を用いて第2軟磁性層14と第3軟磁性層12の構成について説明する。図5は幾何的なトラック幅(Tww)80nm、膜厚(t-Tww)160nmの逆台形の主磁極(フレーアポイント80nm)に、空隙35nm(非磁性層19-1)を介して奥行き方向の長さ(d-S)100nmのシールドを配置したケースの磁界強度を計算した結果である。なお、磁界強度は記録媒体条件にも依存し、この計算には記録媒体の下地軟磁性層(SUL:soft under layer)として飽和磁束密度1.35T、膜厚35nmを仮定した。また、記録層と主磁極との磁気的な距離(hm)は11nmとした。   Next, in order to verify the above effect, the configuration of the second soft magnetic layer 14 and the third soft magnetic layer 12 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Figure 5 shows an inverted trapezoidal main pole (flare point 80nm) with a geometric track width (Tww) of 80nm and film thickness (t-Tww) of 160nm in the depth direction via a gap of 35nm (nonmagnetic layer 19-1). This is a result of calculating the magnetic field strength of a case where a shield having a length (dS) of 100 nm is arranged. The magnetic field strength also depends on the recording medium conditions. For this calculation, a saturation magnetic flux density of 1.35 T and a film thickness of 35 nm were assumed as the soft under layer (SUL) of the recording medium. The magnetic distance (hm) between the recording layer and the main pole was 11 nm.

計算は、異なる材料構成(飽和磁束密度材)のシールドの場合について行った。具体的にはA:1.0T、B:2.0T、C:2.28Tの単層構成(図1に示した第2軟磁性層14と第3軟磁性層12を同一膜で構成、総膜厚は1um)の場合と、上記実施例1の構成とは逆に主磁極側に高い飽和磁束密度の軟磁性層14(2.28T、膜厚t-S1は200nm)、遠い部位に低い飽和磁束密度の軟磁性層12(1.0T、膜厚t-S2は800nm)を配置したDの4つのケースについて行った。図5に示すグラフは横軸に磁界強度(記録媒体に与える実効磁界で表示)、縦軸に各磁界強度点における磁界勾配を示す。また、図の右下に最大磁界強度(Heffmax)と最大磁界勾配(dHeffmax)の値を表にして示す。   The calculation was performed for shields with different material configurations (saturated magnetic flux density materials). Specifically, A: 1.0T, B: 2.0T, C: 2.28T single layer configuration (the second soft magnetic layer 14 and the third soft magnetic layer 12 shown in FIG. Is 1 um), and in contrast to the configuration of the first embodiment, a high saturation magnetic flux density soft magnetic layer 14 (2.28 T, film thickness t-S1 is 200 nm) on the main pole side, and a low saturation magnetic flux density at a far site. The four cases of D in which the soft magnetic layer 12 (1.0 T, film thickness t-S2 is 800 nm) were arranged. In the graph shown in FIG. 5, the horizontal axis indicates the magnetic field strength (indicated by the effective magnetic field applied to the recording medium), and the vertical axis indicates the magnetic field gradient at each magnetic field strength point. Further, the values of the maximum magnetic field strength (Heffmax) and the maximum magnetic field gradient (dHeffmax) are shown in a table on the lower right side of the figure.

結果に着目すると、単層膜の場合、飽和磁束密度が高いほど最大磁界勾配が高くなるが、最大磁界強度は低下してしまうことが分かる。一方、主磁極側に高飽和磁束密度層を配置する構成では、最大磁界強度は高くなるが最大磁界勾配は低下してしまうことが分かる。この結果は、面内磁気記録ヘッドからの経験が垂直磁気記録ヘッドに適用できないことを示している。   Focusing on the results, it can be seen that in the case of a single layer film, the maximum magnetic field gradient increases as the saturation magnetic flux density increases, but the maximum magnetic field strength decreases. On the other hand, in the configuration in which the high saturation magnetic flux density layer is disposed on the main magnetic pole side, the maximum magnetic field strength is increased, but the maximum magnetic field gradient is decreased. This result shows that experience from the in-plane magnetic recording head cannot be applied to the perpendicular magnetic recording head.

図6は、第2軟磁性層14の膜厚を、奥行き方向の長さ(d-S:100nm)に比べ厚くし(t-S1 : 200nm)、かつ、飽和磁束密度を第3軟磁性層12に比べ低くした構成の計算結果である。具体的には、第3軟磁性層12の飽和磁束密度を2.4T一定として、第2軟磁性層14の飽和磁束密度を2.28Tと1.68Tに設定した。結果に着目すると、何れのケースも245 Oe/nm以上の高い磁界勾配と、10.1KOe以上の記録磁界強度が得られている事が分かる。因みに第2軟磁性層14の飽和磁束密度を2.28Tに設定した場合の結果と先の図5に示した2.28Tの単層膜を仮定した計算結果を比較すると、僅かではあるが磁界強度も磁界勾配も高い値が得られている事がわかる。特に第2軟磁性層14の飽和磁束密度を1.68Tまで落とした場合、磁界勾配をそれ程落とすことなく、より強い磁界強度が得られている事がわかる。   FIG. 6 shows that the thickness of the second soft magnetic layer 14 is made thicker (t-S1: 200 nm) than the length in the depth direction (dS: 100 nm), and the saturation magnetic flux density is set in the third soft magnetic layer 12. This is a calculation result of a lower configuration. Specifically, the saturation magnetic flux density of the third soft magnetic layer 12 was kept constant at 2.4T, and the saturation magnetic flux density of the second soft magnetic layer 14 was set at 2.28T and 1.68T. Focusing on the results, it can be seen that a high magnetic field gradient of 245 Oe / nm or more and a recording magnetic field strength of 10.1 KOe or more are obtained in any case. Incidentally, when the result of setting the saturation magnetic flux density of the second soft magnetic layer 14 to 2.28 T and the calculation result assuming the single-layer film of 2.28 T shown in FIG. It can be seen that a high magnetic field gradient is obtained. In particular, when the saturation magnetic flux density of the second soft magnetic layer 14 is reduced to 1.68 T, it can be seen that a stronger magnetic field strength is obtained without reducing the magnetic field gradient so much.

次に、高い飽和磁束密度の軟磁性層13,12に挟まれた位置に相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14を挿入し、その膜厚(t-S1)を奥行き方向さの長さ(d-S)に比べ厚く設定することで磁界分布の広がりを抑えることができる理由について説明する。図7に、低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14の膜厚(t-S1:表ではThickness TS_lowerと表示)を30nmから400nmの範囲で変化させた場合の計算結果を示す。本計算では、低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14の飽和磁束密度(1.68T)と奥行き方向の長さ(d-S)を100nmに固定した。なお、シールドを構成する主磁極から遠い部分の第3軟磁性層12の飽和磁束密度は2.4Tに固定し、低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14の膜厚を含めた総膜厚は1um(t-S2の膜厚にて調整した。なお、t-S2<t-S1条件では、磁界強度が大幅に劣化した為、本検討から除外した)にそろえた。その他、主磁極、記録媒体、浮上量については先の計算結果と同じ条件を仮定した。   Next, the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density is inserted into a position sandwiched between the soft magnetic layers 13 and 12 having a high saturation magnetic flux density, and the film thickness (t-S1) is increased in the depth direction. The reason why the spread of the magnetic field distribution can be suppressed by setting the thickness thicker than the thickness (dS) will be described. FIG. 7 shows a calculation result when the thickness of the second soft magnetic layer 14 having a low saturation magnetic flux density (t-S1: indicated as Thickness TS_lower in the table) is changed in the range of 30 nm to 400 nm. In this calculation, the saturation magnetic flux density (1.68 T) and the length in the depth direction (d-S) of the second soft magnetic layer 14 having a low saturation magnetic flux density were fixed to 100 nm. The saturation magnetic flux density of the third soft magnetic layer 12 far from the main magnetic pole constituting the shield is fixed at 2.4T, and the total film thickness including the thickness of the second soft magnetic layer 14 having a low saturation magnetic flux density is 1 μm (adjusted with a film thickness of t-S2; excluded from this study because the magnetic field strength significantly deteriorated under the condition of t-S2 <t-S1). In addition, the same conditions as the previous calculation results were assumed for the main magnetic pole, the recording medium, and the flying height.

計算結果に着目すると、最大実効磁界強度(Heffmax_TrackCenter)は、t-S1=100nmで最大値を取る事がわかる。しかし、それ以上の膜厚t-S1での劣化は少ない。一方、媒体の記録磁界を仮定した8KOeにおける磁界勾配(dHeff_at_Heff8KOe)は、t-S1が厚くなる程、僅かであるが劣化傾向を示すことがわかる。   Focusing on the calculation results, it can be seen that the maximum effective magnetic field strength (Heffmax_TrackCenter) takes a maximum value at t-S1 = 100 nm. However, deterioration at a film thickness t-S1 beyond that is small. On the other hand, it can be seen that the magnetic field gradient (dHeff_at_Heff8KOe) at 8 KOe assuming the recording magnetic field of the medium is smaller as the t-S1 becomes thicker, but shows a tendency to deteriorate.

図8、図9は、上記計算結果をトラック幅方向(横軸の0はトラックセンターを意味する)に見たものである。特に図9は図8の比較すべき部分を拡大したものである。隣接トラックへの記録磁界のにじみ現象を評価するためには、この磁界分布が重要である。すなわち、トラック幅方向に見た際の磁界強度の広がりが狭いことがにじみ磁界が少ないことを意味する。この観点で図8及び図9をみると、t-S1(図ではt_TSlowerと記載)が薄くなるほどトラックセンターから遠い領域でにじみ磁界が強くなり、劣化していることが分かる。   8 and 9 show the above calculation results in the track width direction (0 on the horizontal axis means the track center). In particular, FIG. 9 is an enlarged view of FIG. 8 to be compared. This magnetic field distribution is important for evaluating the bleeding phenomenon of the recording magnetic field on the adjacent track. That is, a narrow magnetic field intensity when viewed in the track width direction means that there is less blur. 8 and 9 from this point of view, it can be seen that the thinner the t-S1 (denoted as t_TSlower in the figure), the stronger the bleed magnetic field in the region far from the track center and the deterioration.

本計算は主磁極の幾何トラック幅が80nmのケースについて行ったものである。記録磁界は幾何幅以上に広がるため、実用上トラックピッチは90から100nm程度に設定される(現実には媒体特性に左右される)。従って、隣接トラックが受ける記録磁界の影響は、135nm(90/2+90)から150nm(100/2+100)の範囲を考慮しなければならない。この観点で見れば、概ねt-S1>100nm以上で差は微少となり、理想的と言える。   This calculation was performed for the case where the geometric track width of the main pole was 80 nm. Since the recording magnetic field extends beyond the geometric width, the track pitch is practically set to about 90 to 100 nm (actually depends on the medium characteristics). Therefore, the influence of the recording magnetic field applied to the adjacent track must consider the range of 135 nm (90/2 + 90) to 150 nm (100/2 + 100). From this point of view, it can be said that it is ideal because the difference becomes small when t-S1> 100 nm or more.

因みに、本計算では、d-S=100nmと仮定しているため、t-S1>d-Sを満足させる事が理想的な磁界環境を満足させる条件(更に言えば、t-S2>t-S1>d-S)と言える。一方、t-S1が薄い30nmでは広い範囲で規格化磁界の0.42を越えており、隣接トラックを多数回記録した際の蓄積が問題となる。すなわち、磁気記録装置の製品寿命内にて許容される多数回記録によって隣接する磁気情報の品質が劣化する可能性が高い。このため磁気記録装置が不揮発である要求に対して信頼性が劣る問題がある。   Incidentally, in this calculation, it is assumed that dS = 100 nm, so satisfying t-S1> dS satisfies the ideal magnetic field environment (more specifically, t-S2> t-S1> dS). It can be said. On the other hand, when t-S1 is as thin as 30 nm, it exceeds the normalized magnetic field of 0.42 over a wide range, and accumulation when adjacent tracks are recorded many times becomes a problem. That is, there is a high possibility that the quality of adjacent magnetic information deteriorates due to the multiple recordings allowed within the product life of the magnetic recording apparatus. For this reason, there is a problem that the reliability is inferior to the requirement that the magnetic recording device is nonvolatile.

この記録磁界の分布が劣化する事実は、既に述べた磁界勾配の劣化と同類の問題である。本実施例1では、t-S1を厚くした際の記録磁界の劣化、磁界勾配の劣化が僅かである点を考慮すると、狭トラック化の目的から磁界分布の優れたt-S1>d-S条件が高信頼の高トラック密度記録ヘッドに好適である。   The fact that the distribution of the recording magnetic field deteriorates is a problem similar to the deterioration of the magnetic field gradient already described. In the first embodiment, considering that the recording magnetic field and the magnetic field gradient are slightly deteriorated when t-S1 is increased, the condition of t-S1> dS having an excellent magnetic field distribution is obtained for the purpose of narrowing the track. It is suitable for a highly reliable high track density recording head.

磁界分布について更に言及すると記録方向の分布に関しても差が見られる。図10を用いて説明する。同図は先の計算結果の記録方向の磁界分布を示している。横軸は主磁極のトレーリングエッジを0としている。縦軸は実効記録磁界(面内成分を加味した絶対値)を示す。結果に着目すると主磁極の近傍における磁界強度の差は少ない。しかし、0.035um近傍で僅かなピークが見られる。このピーク位置は主磁極と磁気シールドとの間に設けた35nmの空隙(非磁性膜19-1)位置と一致する。従ってこのピークは磁気シールド端部に生じた磁荷(リターン磁束による磁荷であるためマイナスの極性を有する)による磁界分布である。この部分の磁界が強くなるほど記録後の磁化遷移に負の磁界が印加されるため信号品質が劣化する。この点から計算結果をみると、t-S1(図ではt_TSlowerと記載)が薄くなるほど同部位の磁界分布が劣化することが明白である。上記実施例1におけるt-S1>d-S条件では、分布を最小限に抑えられることが分かる。この観点からもt-S1>d-S条件が高密度記録ヘッドに好適であるといえる。   If the magnetic field distribution is further referred to, there is a difference in the recording direction distribution. This will be described with reference to FIG. This figure shows the magnetic field distribution in the recording direction of the previous calculation result. In the horizontal axis, the trailing edge of the main pole is zero. The vertical axis represents the effective recording magnetic field (absolute value with in-plane components added). Focusing on the results, there is little difference in magnetic field strength in the vicinity of the main pole. However, a slight peak is seen around 0.035um. This peak position coincides with the 35 nm gap (nonmagnetic film 19-1) position provided between the main pole and the magnetic shield. Therefore, this peak is a magnetic field distribution due to the magnetic charge generated at the end of the magnetic shield (having a negative polarity because it is a magnetic charge due to the return magnetic flux). As the magnetic field in this portion increases, the signal quality deteriorates because a negative magnetic field is applied to the magnetization transition after recording. Looking at the calculation results from this point, it is clear that the magnetic field distribution at the same site deteriorates as t-S1 (denoted as t_TSlower in the figure) becomes thinner. It can be seen that the distribution can be minimized under the condition t-S1> d-S in Example 1. From this point of view, it can be said that the condition t-S1> d-S is suitable for a high-density recording head.

t-S1>d-S条件で磁界分布が優れる理由は、その幾何学的な要因からであると考える。すなわち、同部位の磁化方向は浮上面(媒体表面)と概ね並行となるべきである。本発明の部類に属するシールドは異なる飽和磁束密度の磁性層から構成されるが、そのつなぎ部には飽和磁束密度の差から磁荷が生じる。t-S1<d-S条件では、磁束が漏れる方向の膜厚t-S1が磁束の流れ方向の幅d-Sに比べ薄くなる。このため、磁束の流れ方向の反磁界が顕著となり、その結果として磁束が長手方向となるt-S1方向に流れ易くなる。その結果として分布が劣化するものと考えられる。   The reason why the magnetic field distribution is excellent under the t-S1> d-S condition is considered to be due to the geometric factor. That is, the magnetization direction of the same part should be substantially parallel to the air bearing surface (medium surface). Shields belonging to the class of the present invention are composed of magnetic layers having different saturation magnetic flux densities, but magnetic charges are generated at the joints due to differences in saturation magnetic flux densities. Under the condition t-S1 <d-S, the film thickness t-S1 in the direction in which the magnetic flux leaks is thinner than the width d-S in the direction in which the magnetic flux flows. For this reason, the demagnetizing field in the flow direction of the magnetic flux becomes remarkable, and as a result, the magnetic flux easily flows in the t-S1 direction which is the longitudinal direction. As a result, the distribution is considered to deteriorate.

なお、この効果は主磁極の両サイドに設けた非磁性層19−2の膜厚(サイドギャップ長:トラック幅方向に見たシールドと主磁極との距離)を変化させても傾向が一致している事を計算から確認している。更に極端な例として、下記に実施例2として述べるサイドギャップ長を無限に仮定した場合(サイドシールド部分がない構造)でも同様の結果が得られることを確認している。   This effect is consistent even when the thickness of the nonmagnetic layer 19-2 provided on both sides of the main pole (side gap length: distance between the shield and the main pole as viewed in the track width direction) is changed. It is confirmed from the calculation. As a more extreme example, it has been confirmed that the same result can be obtained even when the side gap length described below as Example 2 is assumed to be infinite (a structure without a side shield part).

以上から第3軟磁性層12の飽和磁束密度を第2軟磁性層14の飽和磁束密度に比べ高く設定し、かつ第2軟磁性層14の膜厚t-S1を奥行き方向の長さd-Sに比べ厚く設定する必要性が理解される。   From the above, the saturation magnetic flux density of the third soft magnetic layer 12 is set higher than the saturation magnetic flux density of the second soft magnetic layer 14, and the film thickness t-S1 of the second soft magnetic layer 14 is set to the length dS in the depth direction. The need to set a larger thickness is understood.

以上述べたように、上記実施例1によれば、高記録磁界と高磁界勾配を満足させた状態で、トラック幅方向のにじみ磁界を最少にし、かつ優れた記録トラック方向の磁界分布を実現することができる。この効果から、記録密度375Gb/inの高密度記録を有する磁気ディスク装置を実現することが出来る。 As described above, according to the first embodiment, the blur magnetic field in the track width direction is minimized and an excellent magnetic field distribution in the recording track direction is realized while satisfying the high recording magnetic field and the high magnetic field gradient. be able to. From this effect, a magnetic disk device having high-density recording with a recording density of 375 Gb / in 2 can be realized.

なお、上記実施例1においては、記録ヘッドと再生ヘッドを有する垂直磁気記録ヘッドを例に説明したが、記録ヘッドのみを有する垂直磁気記録ヘッドであってもよいことはいうまでもない。   In the first embodiment, the perpendicular magnetic recording head having the recording head and the reproducing head has been described as an example, but it goes without saying that the perpendicular magnetic recording head having only the recording head may be used.

<実施例2>
図11を用いて実施例2による垂直磁気記録ヘッドの構成について説明する。図11は図1と同様に記録ヘッドを構成する主要部を拡大した図であり、図11(a)は浮上面から見た図、図11(b)は図11(a)のY−Y線断面図であり、主磁極11の中心で切った断面図である。図1との違いは、主磁極11の両側にシールド15′が配置されていない点である。その他の構成は実施例1と同じである。磁気シールド15′は、飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、主磁極11に近接して高い飽和磁束密度の軟磁性層(第1軟磁性層)13が設けられ、その上に相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層(第2軟磁性層)14が設けられ、第2軟磁性層14の上に相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層(第3軟磁性層)12が設けられている。この構成は主磁極11の両側にシールドとなる軟磁性層は配置されていない。
<Example 2>
The configuration of the perpendicular magnetic recording head according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 11 is an enlarged view of the main part constituting the recording head as in FIG. 1, FIG. 11 (a) is a view seen from the air bearing surface, and FIG. 11 (b) is YY in FIG. 11 (a). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line and cut at the center of the main pole 11. The difference from FIG. 1 is that shields 15 ′ are not arranged on both sides of the main magnetic pole 11. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The magnetic shield 15 ′ is composed of a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities, and a soft magnetic layer (first soft magnetic layer) 13 having a high saturation magnetic flux density is provided in the vicinity of the main magnetic pole 11, on which is provided. A soft magnetic layer (second soft magnetic layer) 14 having a relatively low saturation magnetic flux density is provided, and a soft magnetic layer (third soft magnetic layer) having a relatively high saturation magnetic flux density is provided on the second soft magnetic layer 14. 12 is provided. In this configuration, a soft magnetic layer serving as a shield is not disposed on both sides of the main magnetic pole 11.

同構成においても主磁極11に接近する部位に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層13を配し、その上に第2軟磁性膜14が積層され、第2軟磁性膜14は奥行き方向の長さd-Sに対し、膜厚(t-S1)が厚い。また、第2軟磁性膜14の飽和磁束密度は、その上に積層された第3軟磁性膜12に比べ低い。この結果、先の実施例1と同様に高磁界勾配と強い記録磁界強度を得る事が出来る。   Even in this configuration, a first soft magnetic layer 13 having a high saturation magnetic flux density is disposed at a portion approaching the main magnetic pole 11, and a second soft magnetic film 14 is laminated thereon, and the second soft magnetic film 14 is disposed in the depth direction. The film thickness (t-S1) is thicker than the length dS. The saturation magnetic flux density of the second soft magnetic film 14 is lower than that of the third soft magnetic film 12 laminated thereon. As a result, a high magnetic field gradient and a strong recording magnetic field strength can be obtained as in the first embodiment.

図12は主磁極側に高い飽和磁束密度(1.9T、20nm)の第1軟磁性層13を配し、シールド上部に飽和磁束密度が2.4T(膜厚800nm固定)の第3軟磁性層12を配した状態で、中間の第2軟磁性層14の飽和磁束密度を1.68Tから2.24Tの範囲(膜厚200nm)で変化させた場合の磁界勾配(field gradient)を求めた結果である。磁界勾配は、記録媒体の動的な保磁力8KOeを仮定して求めた。なお、本計算はシールドに単層膜を用いた場合(図中TS gradientと記載、飽和磁束密度は第1軟磁性層13と同一)と実施例2の構成(図中 laminating TS gradientと記載)を比較している。結果に着目すると、何れの飽和磁束密度条件においても(軟磁性層12の飽和磁束密度を2.4Tとし、軟磁性層14の飽和磁束密度をそれ以下とした範囲で)単層膜(TS)の結果に比べ実施例2の構成(laminating)の方が高い磁界勾配が得られている事が分かる。特に第2軟磁性層14の飽和磁束密度を高めた条件では、その差が顕著となる。これは単層膜構成では磁界強度が大幅に低下するため磁界勾配を求めた8KOeでの実効的な磁界勾配が低下するためと考えられる。   In FIG. 12, a first soft magnetic layer 13 having a high saturation magnetic flux density (1.9 T, 20 nm) is disposed on the main magnetic pole side, and a third soft magnetic layer 12 having a saturation magnetic flux density of 2.4 T (fixed to a film thickness of 800 nm) is disposed on the shield. The magnetic field gradient when the saturation magnetic flux density of the intermediate second soft magnetic layer 14 is changed in the range of 1.68 T to 2.24 T (film thickness 200 nm) is obtained. The magnetic field gradient was obtained assuming a dynamic coercivity of 8 KOe of the recording medium. In this calculation, when a single layer film is used for the shield (denoted as TS gradient in the figure, the saturation magnetic flux density is the same as that of the first soft magnetic layer 13) and the configuration of Example 2 (denoted as laminating TS gradient in the figure) Are comparing. When attention is paid to the results, the single layer film (TS) of any one of the saturation magnetic flux density conditions (with the saturation magnetic flux density of the soft magnetic layer 12 being 2.4 T and the saturation magnetic flux density of the soft magnetic layer 14 being lower) It can be seen that a higher magnetic field gradient is obtained with the laminating example 2 than the results. In particular, the difference becomes significant under the condition where the saturation magnetic flux density of the second soft magnetic layer 14 is increased. This is presumably because the effective magnetic field gradient at 8 KOe in which the magnetic field gradient is obtained is lowered because the magnetic field strength is greatly reduced in the single-layer film configuration.

この結果から主磁極の上部(トレーリング側)にのみ磁気シールドを設ける構成(TS構造)においても、高い磁界勾配と強い磁界強度を満足させることができることが理解できる。また、第2軟磁性層14の膜厚(t-S1)を、奥行き方向さの長さ(d-S)に比べ厚く設定することで磁界分布の広がりを抑えることができる
図13に実施例2の変形例の主磁極近傍の主要部断面を示す。この変形例においても主磁極11側に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層13を配し、その上に相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14−1を配し、更にその上に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層12−1を配した構成からなる。また、低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14−1の奥行き方向の長さd-Sに対し、膜厚t-S1が厚く設定される。但し、同図に示すごとく第3軟磁性層12−1の奥行き方向の長さが、主磁極11から遠ざかるにつれて長くなっている。この構成においては、第3軟磁性層12−1の飽和磁束密度を単に高くした以上に高い磁界勾配が得られた。この効果は、第3軟磁性層12−1を通過する磁束の効率が、形状的な広がりを持たせることにより促進される効果と考えられる。この場合においても低い飽和磁束密度の第2軟磁性層14−1の膜厚t-S1を磁束の流れ方向の幅d-Sに比べ厚くすることで、同部位に生じる反磁界の影響を低減することができる。これにより、目的とする磁界分布が得られる事は言うまでもない。
From this result, it can be understood that a high magnetic field gradient and a strong magnetic field strength can be satisfied even in a configuration (TS structure) in which a magnetic shield is provided only on the upper part (trailing side) of the main magnetic pole. Further, the spread of the magnetic field distribution can be suppressed by setting the film thickness (t-S1) of the second soft magnetic layer 14 to be thicker than the length (dS) in the depth direction. The main part cross section of the main magnetic pole vicinity of a modification is shown. Also in this modification, the first soft magnetic layer 13 having a high saturation magnetic flux density is disposed on the main magnetic pole 11 side, the second soft magnetic layer 14-1 having a relatively low saturation magnetic flux density is disposed thereon, and further The third soft magnetic layer 12-1 having a high saturation magnetic flux density is disposed thereon. Further, the film thickness t-S1 is set thicker than the length dS in the depth direction of the second soft magnetic layer 14-1 having a low saturation magnetic flux density. However, as shown in the figure, the length in the depth direction of the third soft magnetic layer 12-1 increases as the distance from the main magnetic pole 11 increases. In this configuration, a magnetic field gradient higher than that obtained by simply increasing the saturation magnetic flux density of the third soft magnetic layer 12-1 was obtained. This effect is considered to be an effect that the efficiency of the magnetic flux passing through the third soft magnetic layer 12-1 is promoted by having a shape spread. Even in this case, by reducing the thickness t-S1 of the second soft magnetic layer 14-1 having a low saturation magnetic flux density compared to the width dS in the magnetic flux flow direction, the influence of the demagnetizing field generated in the same portion is reduced. Can do. It goes without saying that the intended magnetic field distribution can be obtained.

同様の効果は、t-S1>d-Sを満足する限り、主磁極から遠ざかる方向に多段階に飽和磁束密度を高めていく手段でも得られる事は明白である。また、奥行き方向に十分に長い領域(あるいは幅方向に広がった領域)では磁束の通過が障害とならないため、この部位に低い飽和磁束密度材を適用しても実施する上で障害とならい。すなわち、主磁極の近接位置でシールドに流れこむ磁束を低い飽和磁束密度材で絞り、それ以降は磁束の通過に障害とならない構成(高飽和磁束密度材、ないしは幾何的な広がり)を用いる限り、上記効果が得られることは明白である。   It is obvious that the same effect can be obtained by means of increasing the saturation magnetic flux density in multiple steps in the direction away from the main pole as long as t-S1> d-S is satisfied. In addition, in a region that is sufficiently long in the depth direction (or a region that extends in the width direction), the passage of magnetic flux does not become an obstacle, so even if a low saturation magnetic flux density material is applied to this part, it does not become an obstacle to the implementation. That is, as long as a magnetic flux flowing into the shield in the vicinity of the main pole is narrowed with a low saturation magnetic flux density material and thereafter a configuration that does not hinder the passage of magnetic flux (high saturation magnetic flux density material or geometrical expansion) is used, It is obvious that the above effect can be obtained.

図14に、実施例2の他の変形例の主磁極近傍の主要部断面を示す。図14に示すように、主磁極11側に位置する相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性膜14−2にも、第3軟磁性膜12−2と同様に奥行き方向に主磁極11から遠ざかるにつれて広がりを持たせることで更に磁束の流れを高効率化することが可能となる。この場合においても幾何学的な反磁界を考慮すると、t-S1>最少d-Sを満足させる必要がある。この構成では、上記実施例及び変形例に比べ最も高い磁界勾配が得られた。磁界勾配は磁気記録においてビット方向の記録限界を決定する指標であり、磁界勾配を高めるほど高密度の磁気ディスク装置を実現できることは言うまでもない。   FIG. 14 shows a cross section of the main part in the vicinity of the main pole of another modification of the second embodiment. As shown in FIG. 14, the second soft magnetic film 14-2 having a relatively low saturation magnetic flux density located on the main magnetic pole 11 side also has the main magnetic pole 11 in the depth direction in the same manner as the third soft magnetic film 12-2. By increasing the distance from the distance, the flow of magnetic flux can be made more efficient. Even in this case, in consideration of the geometric demagnetizing field, it is necessary to satisfy t-S1> minimum d-S. In this configuration, the highest magnetic field gradient was obtained compared to the above-described embodiments and modifications. The magnetic field gradient is an index for determining the recording limit in the bit direction in magnetic recording, and it goes without saying that the higher the magnetic field gradient, the higher the density of the magnetic disk device can be realized.

この構成は主磁極11に接近して設けられる相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14−2の奥行き方向の長さに対し、この軟磁性層に連続して積層される相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12−2の奥行き方向の長さが主磁極近傍に比べ長い領域を少なくとも有する構成となる。このシールド膜の奥行き方向の長さを連続的に変化させる手法としては、軟磁性層の成膜(メッキ法が一般的)時に、マスクなるレジストパターンのエッジに傾斜を予め設けておくことで容易に形成することが出来る。   This configuration is relatively high with respect to the length in the depth direction of the soft magnetic layer 14-2 having a relatively low saturation magnetic flux density provided close to the main magnetic pole 11, and is continuously laminated on the soft magnetic layer. The soft magnetic layer 12-2 having the saturation magnetic flux density has at least a region where the length in the depth direction is longer than the vicinity of the main pole. As a technique for continuously changing the length of the shield film in the depth direction, it is easy to provide an inclination at the edge of the resist pattern as a mask when the soft magnetic layer is formed (the plating method is generally used). Can be formed.

上記実施例2の他の変形例を図15(主要部の断面構成)に示す。同構成の特徴は、主磁極11の上面に浮上面98に向かって切り欠け(膜厚の減少)が設けられている点にある。更に主磁極11の上部にあり、浮上面98から後退した位置に非磁性層19−4が新たに配置され、第2軟磁性層14が非磁性層19−1と共に非磁性膜19−4の一部を介して設けられている。同構成は主磁極11の磁束の絞りが3次元(幅方向と共に膜厚方向でも絞られている)である点から強磁界を発生することができる。また、第2軟磁性層14の後端エッジが非磁性膜19−4に乗り上げている。このため、同部位の主磁極11との距離が実効的に離れるため、上記変形例に比べても主磁極11の近接で磁気シールドに流れこむ磁束をより絞る構成となる。このため、高い磁界勾配を得ることができる。この構成においても浮上面側でt-S1>最少d-Sを満足させることで、低い飽和磁束密度の軟磁性層部位での磁束の流れは理想的なものとなり、目的とする優れた磁界分布を得る事が出来る。なお、奥行き長の定義は、非磁性膜19−4のエッジまでの長さ、ないしは主磁極の上部に形成されるフラット領域長の何れか短い方とする。これは、非磁性膜19−4を設けたことにより磁束が浮上面側に集中する効果からシールドの機能が上記の長さ領域でのみ発揮されるためと考える。   Another modification of the second embodiment is shown in FIG. 15 (cross-sectional configuration of the main part). A feature of this configuration is that a cutout (reduction in film thickness) is provided on the upper surface of the main magnetic pole 11 toward the air bearing surface 98. Further, a nonmagnetic layer 19-4 is newly disposed at a position above the main magnetic pole 11 and receded from the air bearing surface 98, and the second soft magnetic layer 14 together with the nonmagnetic layer 19-1 is formed of the nonmagnetic film 19-4. It is provided through a part. This configuration can generate a strong magnetic field from the point that the magnetic pole of the main magnetic pole 11 is three-dimensionally (constricted in the film thickness direction as well as in the width direction). Further, the rear end edge of the second soft magnetic layer 14 runs over the nonmagnetic film 19-4. For this reason, since the distance from the main magnetic pole 11 at the same portion is effectively increased, the magnetic flux flowing into the magnetic shield in the vicinity of the main magnetic pole 11 is further reduced compared to the above-described modification. For this reason, a high magnetic field gradient can be obtained. Even in this configuration, by satisfying t-S1> minimum dS on the air bearing surface side, the flow of magnetic flux in the soft magnetic layer portion with a low saturation magnetic flux density becomes ideal, and the desired excellent magnetic field distribution is obtained. I can do it. The definition of the depth length is the shorter of the length to the edge of the nonmagnetic film 19-4 or the flat region length formed above the main magnetic pole. This is considered to be because the function of the shield is exhibited only in the above-mentioned length region due to the effect that the magnetic flux concentrates on the air bearing surface side by providing the nonmagnetic film 19-4.

以上実施例1、実施例2及び変形例について説明したが、主磁極に接近して設けられる第2軟磁性層14の膜厚に対し、該軟磁性層14に連続して積層される高飽和磁束密度の軟磁性層12の膜厚を厚く設定することが磁界強度を高く保つ上で有効である。因みに第2軟磁性膜14の膜厚としては200nmから400nmの範囲が好適であり、第3軟磁性層12の膜厚としては500nm以上が好適である。   As described above, the first embodiment, the second embodiment, and the modified examples have been described. However, the high saturation of the second soft magnetic layer 14 provided close to the main magnetic pole is continuously stacked on the soft magnetic layer 14. Setting the thickness of the soft magnetic layer 12 having a magnetic flux density large is effective in keeping the magnetic field strength high. Incidentally, the film thickness of the second soft magnetic film 14 is preferably in the range of 200 nm to 400 nm, and the film thickness of the third soft magnetic layer 12 is preferably 500 nm or more.

以上の実施例及び変形例は、磁気シールドをメッキ法にて形成する場合のメッキシード層(電極)を相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層から構成することで、磁界強度の劣化を防ぎ、また磁束の漏れを防ぐ目的のものである。その効果として高磁界勾配とトラック幅方向への記録磁界の広がりを抑えることができる。これは、メッキシード層の上に配される相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層にて磁束が絞られる結果であり、シード層に低い飽和磁束密度の軟磁性層を配した場合には、磁束がシード層にて絞られる結果として磁界勾配が低下する問題が生じてしまう事は容易に理解される。従ってシード層が磁束の流れを妨げないことを条件とすると、相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層に対してシード層の飽和磁束密度を、少なくとも同じか、相対的に高く設定することが必要である。   In the above embodiments and modifications, the plating seed layer (electrode) when the magnetic shield is formed by the plating method is composed of a soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density, thereby preventing deterioration of the magnetic field strength. In addition, it is for the purpose of preventing leakage of magnetic flux. As an effect thereof, the high magnetic field gradient and the spread of the recording magnetic field in the track width direction can be suppressed. This is a result of the magnetic flux being narrowed by a soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density disposed on the plating seed layer. When a soft magnetic layer having a low saturation magnetic flux density is disposed on the seed layer, It can be easily understood that the magnetic field gradient is reduced as a result of the magnetic flux being constricted in the seed layer. Therefore, assuming that the seed layer does not hinder the flow of magnetic flux, the saturation magnetic flux density of the seed layer can be set to at least the same or relatively higher than the soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density. is necessary.

磁気シールドの形成法は、メッキ法以外にもスパッタ法でも可能であり、この場合においても主磁極側に相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層、次いで相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層、さらに相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層を順次積層することで、上記実施例及び変形例と同じ効果を得る事は可能である。   The magnetic shield can be formed by sputtering as well as plating. In this case as well, a soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density and then a soft magnetism having a relatively low saturation magnetic flux density are formed on the main pole side. By sequentially laminating layers and a soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density, it is possible to obtain the same effect as in the above-described embodiments and modifications.

なお、上記変形例は、実施例2の変形例として説明したが、実施例1の変形例とすることもできる。この場合においても上記と同様の効果を得ることができる。   In addition, although the said modification was demonstrated as a modification of Example 2, it can also be set as the modification of Example 1. FIG. Even in this case, the same effect as described above can be obtained.

次に、上記実施例2のさらに他の変形例を図16を用いて説明する。図から明らかなように、この変形例では相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の積層方向の膜厚が、主磁極11のトラック幅方向に対して変化している点に特徴がある。具体的には、主磁極11と接近する部分の膜厚が他の部分に比べ薄い構成である。   Next, still another modification of the second embodiment will be described with reference to FIG. As is apparent from the figure, this modification is characterized in that the film thickness in the stacking direction of the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density changes with respect to the track width direction of the main pole 11. . Specifically, the thickness of the portion approaching the main magnetic pole 11 is thinner than the other portions.

既に述べてきたように、シールド部材に適用する相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14は、シールド端部を構成しない。同部位はシールドを通過する磁束通過量を決定し、その結果として強磁界と高磁界勾配を両立させる。相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の上に積層される相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12は、膜厚も厚いため相対的に多くの磁束を流す機能を有す。この結果として、この相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14と相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12との接続面には通過磁束の差により磁荷が生じる。磁荷の発生部位がシールド端部から遠ければ、主磁極11との相互作用も少なく、漏れ磁界強度に変化を与えない。この効果としてトラック幅方向への磁界分布を改善する方向に作用する。   As already described, the relatively low saturation magnetic flux density soft magnetic layer 14 applied to the shield member does not constitute the shield end. The same part determines the amount of magnetic flux passing through the shield, and as a result, achieves both a strong magnetic field and a high magnetic field gradient. The soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density stacked on the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density has a function of flowing a relatively large amount of magnetic flux because the film thickness is thick. As a result, a magnetic charge is generated on the connection surface between the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density and the soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density due to a difference in passing magnetic flux. If the magnetic charge generation site is far from the shield end, there is little interaction with the main magnetic pole 11, and the leakage magnetic field strength is not changed. This effect acts in the direction of improving the magnetic field distribution in the track width direction.

この変形例では、主磁極11に接近する部分の相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の膜厚を薄くする構成としている。この結果として、相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12との接続面が主磁極11に接近することとなる。この結果、同領域に生じる磁荷と主磁極11との相互作用が顕著となる。すなわち、主磁極11からその直上のシールド部位への磁束の流れが促進される事となる。この結果として同部位での磁界勾配が改善されることを確認した。   In this modification, the thickness of the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density in the portion approaching the main magnetic pole 11 is reduced. As a result, the connection surface with the soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density approaches the main magnetic pole 11. As a result, the interaction between the magnetic charge generated in the region and the main magnetic pole 11 becomes remarkable. That is, the flow of magnetic flux from the main magnetic pole 11 to the shield part immediately above it is promoted. As a result, it was confirmed that the magnetic field gradient at the same site was improved.

この効果は、望ましくないトラック幅方向への磁束の流れを相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の膜厚を厚くすることで制限し、逆に主磁極近傍は強磁界を得るため相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の膜厚を薄く(その結果として相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12を接近させる)することで磁束の流れを促進させるものである。要は流したい磁束の分布を相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の膜厚で制御するものである。   This effect limits the flow of magnetic flux in the undesired track width direction by increasing the thickness of the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density. In particular, the flow of magnetic flux is promoted by reducing the thickness of the soft magnetic layer 14 having a low saturation magnetic flux density (as a result, bringing the soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density closer). In short, the distribution of the magnetic flux to be flowed is controlled by the film thickness of the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density.

この変形例を実現するためには、相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14を積層した後、主磁極近傍に開口部を有するレジストパターンを配し、同レジストパターンをマスクに相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14をイオンミリング法等でエッチングした後、レジストパターンを選択的に除去した上で、相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12を積層することで容易に形成できる。   In order to realize this modification, after laminating a soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density, a resist pattern having an opening is disposed in the vicinity of the main magnetic pole, and the resist pattern is relatively positioned with respect to the mask. After the soft magnetic layer 14 having a low saturation magnetic flux density is etched by an ion milling method or the like, the resist pattern is selectively removed, and then the soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density is stacked to easily form the soft magnetic layer 14. it can.

上記変形例では、相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14の膜厚の増減を緩やかな傾斜を持たせて形成している。この手段としては、斜め方向からのイオンミリング入射角を選択することで形成できる。   In the above-described modification, the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density is increased or decreased with a gentle slope. This means can be formed by selecting an ion milling incident angle from an oblique direction.

また、図17に示すように略垂直方向にイオンミリング入射角を設定することでも形成することができる。略垂直な端面を有する相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14を用いても上記と同様の効果が得られた。特に図17に示した構成では、相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14のイオンミリングを主磁極上部で完全に行った構成を極端な例として示しており、この構成では特に主磁極近傍での磁界勾配の急峻化が図られた点で特筆の効果があった。   Also, as shown in FIG. 17, it can be formed by setting the ion milling incident angle in a substantially vertical direction. Even when the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density having a substantially vertical end face was used, the same effect as described above was obtained. In particular, in the configuration shown in FIG. 17, a configuration in which ion milling of the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density is completely performed on the main magnetic pole is shown as an extreme example. In this configuration, particularly in the vicinity of the main magnetic pole. There was a special effect in that the magnetic field gradient was sharpened.

<実施例3>
図16及び図17に示す構成は、図18に示すように磁気シールドを主磁極11の3方向に配置する構成にも適用することができる。この場合も相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層13を成膜した後、相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14を軟磁性層14の上部及び両側に積層し、その後、主磁極11のトレーリング側に対向する部分に開口部を有するレジストパターンを配し、同レジストパターンをマスクに相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層14をイオンミリング法等でエッチングすることで形成できる(以降の工程は上記と同じ)。
<Example 3>
The configuration shown in FIGS. 16 and 17 can also be applied to a configuration in which the magnetic shield is arranged in three directions of the main magnetic pole 11 as shown in FIG. Also in this case, after forming the soft magnetic layer 13 having a relatively high saturation magnetic flux density, a soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density is laminated on the upper side and both sides of the soft magnetic layer 14, and then the main pole 11 can be formed by providing a resist pattern having an opening in a portion facing the trailing side, and etching the soft magnetic layer 14 having a relatively low saturation magnetic flux density by the ion milling method or the like using the resist pattern as a mask. (The subsequent steps are the same as above.)

この構成においても主磁極のトレーリング側近傍の磁束の流れが促進される結果、高い磁界勾配が得られる。特に本構成では、主磁極11の両側に膜厚の厚い相対的に高い飽和磁束密度の軟磁性層12が配置されない構成を実現できる。この効果としてトラック幅方向の磁界の広がりを抑えた磁界分布を得る事ができ、高トラック密度の磁気ディスク装置を実現することができる。   Even in this configuration, the flow of magnetic flux near the trailing side of the main magnetic pole is promoted, so that a high magnetic field gradient is obtained. In particular, this configuration can realize a configuration in which the soft magnetic layer 12 having a relatively high saturation magnetic flux density is not disposed on both sides of the main magnetic pole 11. As an effect, a magnetic field distribution in which the spread of the magnetic field in the track width direction is suppressed can be obtained, and a magnetic disk device with a high track density can be realized.

実施例1による垂直磁気記録ヘッドの記録ヘッド主要部の拡大図である。2 is an enlarged view of a main part of a recording head of a perpendicular magnetic recording head according to Embodiment 1. FIG. 本発明に係る垂直磁気記録ヘッドを用いた磁気ディスク装置の概念図である1 is a conceptual diagram of a magnetic disk device using a perpendicular magnetic recording head according to the present invention. 実施例1による垂直磁気記録ヘッドの断面図である。2 is a cross-sectional view of a perpendicular magnetic recording head according to Embodiment 1. FIG. 実施例1による垂直磁気記録ヘッドの磁界強度と磁界勾配の計算結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the calculation results of the magnetic field strength and magnetic field gradient of the perpendicular magnetic recording head according to Example 1. 従来ヘッドの磁界強度と磁界勾配の計算結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the magnetic field intensity and magnetic field gradient of a conventional head. 実施例1による垂直磁気記録ヘッドの磁界強度と磁界勾配の計算結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the calculation results of the magnetic field strength and magnetic field gradient of the perpendicular magnetic recording head according to Example 1. 実施例1による垂直磁気記録ヘッドの磁界強度と磁界勾配の計算結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the calculation results of the magnetic field strength and magnetic field gradient of the perpendicular magnetic recording head according to Example 1. 実施例1による垂直磁気記録ヘッドのトラック幅方向の磁界強度分布の計算結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a calculation result of a magnetic field strength distribution in the track width direction of the perpendicular magnetic recording head according to the first embodiment. 図8の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of FIG. 実施例1による垂直磁気記録ヘッドの記録方向の磁界強度勾配の計算結果を示す図である。6 is a diagram illustrating a calculation result of a magnetic field strength gradient in the recording direction of the perpendicular magnetic recording head according to Example 1. FIG. 実施例2による垂直磁気記録ヘッドの記録ヘッド主要部の拡大図である。6 is an enlarged view of a main part of a recording head of a perpendicular magnetic recording head according to Embodiment 2. FIG. 実施例2による垂直磁気記録ヘッドの第2軟磁性層の飽和磁束密度と磁界勾配の計算結果を示す図である。6 is a diagram illustrating calculation results of a saturation magnetic flux density and a magnetic field gradient of a second soft magnetic layer of a perpendicular magnetic recording head according to Example 2. FIG. 実施例2の変形例による磁気シールドの構成を示す図である。6 is a diagram showing a configuration of a magnetic shield according to a modification of Example 2. FIG. 実施例2の他の変形例による磁気シールドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnetic shield by the other modification of Example 2. FIG. 実施例2の他の変形例による磁気シールドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnetic shield by the other modification of Example 2. FIG. 実施例2の他の変形例による磁気シールドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnetic shield by the other modification of Example 2. FIG. 実施例2の他の変形例による磁気シールドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnetic shield by the other modification of Example 2. FIG. 実施例3による垂直磁気記録ヘッドの記録ヘッド主要部の拡大図である。6 is an enlarged view of a main part of a recording head of a perpendicular magnetic recording head according to Embodiment 3. 従来ヘッドの磁界強度と磁界勾配の計算結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the magnetic field intensity and magnetic field gradient of a conventional head.

符号の説明Explanation of symbols

1…垂直磁気記録ヘッド、2…記録媒体、3…モータ、4…ロータリーアクチュエータ、5…回路基板、6…記録再生用回路、7…アーム、8…サスペンション、10…記録ヘッド、11…主磁極、12…第3軟磁性層、13…第1軟磁性層、14…第2軟磁性層、15,15′…磁気シールド、16…第1磁性層、17…第2磁性層、18,18−1,18−2…コイル、19−1,19−2,19−3,19−4…非磁性膜、30…再生ヘッド、31…スライダ基板、32…下地層、33…下部シールド、34…再生素子、35…上部シールド、42…第3磁性層、98…浮上面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Perpendicular magnetic recording head, 2 ... Recording medium, 3 ... Motor, 4 ... Rotary actuator, 5 ... Circuit board, 6 ... Recording / reproducing circuit, 7 ... Arm, 8 ... Suspension, 10 ... Recording head, 11 ... Main pole , 12 ... third soft magnetic layer, 13 ... first soft magnetic layer, 14 ... second soft magnetic layer, 15, 15 '... magnetic shield, 16 ... first magnetic layer, 17 ... second magnetic layer, 18, 18 -1, 18-2 ... Coil, 19-1, 19-2, 19-3, 19-4 ... Non-magnetic film, 30 ... Read head, 31 ... Slider substrate, 32 ... Underlayer, 33 ... Lower shield, 34 ... reproducing element, 35 ... upper shield, 42 ... third magnetic layer, 98 ... air bearing surface.

Claims (20)

主磁極と、
前記主磁極の浮上面と反対側に磁気的に接続された第1磁性層と、
浮上面と反対側において前記第1磁性層に磁気的に接続された第2磁性層と、
前記主磁極と第1磁性層と第2磁性層で構成される磁気回路を周回するコイルと、
前記主磁極のトレーリング側と両側に非磁性層を介して設けられた磁気シールドと、を有し、
前記磁気シールドは飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、前記主磁極側に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層と、該第1軟磁性層の周囲に形成された相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性層と、該第2軟磁性層の周囲に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層と、を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
The main pole,
A first magnetic layer magnetically connected to the opposite side of the air bearing surface of the main pole;
A second magnetic layer magnetically connected to the first magnetic layer on the side opposite to the air bearing surface;
A coil that circulates a magnetic circuit composed of the main magnetic pole, the first magnetic layer, and the second magnetic layer;
A magnetic shield provided on the trailing side and both sides of the main magnetic pole via a nonmagnetic layer,
The magnetic shield has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities. A first soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the main magnetic pole side, and a periphery of the first soft magnetic layer. A second soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density formed; and a third soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed around the second soft magnetic layer. A perpendicular magnetic recording head.
請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記磁気シールドの奥行き方向の最小長さよりも、前記第2軟磁性層の膜厚が大きいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein the thickness of the second soft magnetic layer is larger than the minimum length of the magnetic shield in the depth direction. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第2軟磁性層の膜厚が、前記第1軟磁性層の膜厚よりも大きいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein the thickness of the second soft magnetic layer is larger than the thickness of the first soft magnetic layer. 請求項3記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第3軟磁性層の膜厚が、前記第2軟磁性層の膜厚よりも大きいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   4. The perpendicular magnetic recording head according to claim 3, wherein the thickness of the third soft magnetic layer is larger than the thickness of the second soft magnetic layer. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第1及び第3軟磁性層はNiFeCo系合金からなり、前記第2軟磁性層はNiFe系合金からなることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein the first and third soft magnetic layers are made of a NiFeCo alloy, and the second soft magnetic layer is made of a NiFe alloy. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第3軟磁性層の奥行き方向の長さが、前記主磁極から遠ざかるにつれて長くなっていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein a length of the third soft magnetic layer in a depth direction becomes longer as the distance from the main magnetic pole is increased. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第2及び第3軟磁性層の奥行き方向の長さが、前記主磁極から遠ざかるにつれて長くなっていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein lengths of the second and third soft magnetic layers in the depth direction become longer as the distance from the main magnetic pole increases. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極の浮上面側でかつトレーリング側に切り欠けが設けられ、前記第1及び第2軟磁性層が前記切り欠けの部分に形成され、かつ第2軟磁性層の後端部が前記非磁性層に乗り上げて形成されていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein notches are provided on the air bearing surface side and trailing side of the main pole, and the first and second soft magnetic layers are formed in the notch portions, and A perpendicular magnetic recording head, wherein a rear end portion of the second soft magnetic layer is formed on the nonmagnetic layer. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極のトレーリング側に近接する部分の前記第2軟磁性層の膜厚が他の部分よりも小さいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, wherein the thickness of the second soft magnetic layer in a portion adjacent to the trailing side of the main magnetic pole is smaller than that in the other portions. 請求項1記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、さらに再生ヘッドを有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   2. The perpendicular magnetic recording head according to claim 1, further comprising a reproducing head. 主磁極と、
前記主磁極の浮上面と反対側に磁気的に接続された第1磁性層と、
浮上面と反対側において前記第1磁性層に磁気的に接続された第2磁性層と、
前記主磁極と第1磁性層と第2磁性層で構成される磁気回路を周回するコイルと、
前記主磁極のトレーリング側に非磁性層を介して設けられた磁気シールドと、を有し、
前記磁気シールドは飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、前記主磁極の上部に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層と、該第1軟磁性層の上に形成された相対的に低い飽和磁束密度の第2軟磁性層と、該第2軟磁性層の上に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層と、を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
The main pole,
A first magnetic layer magnetically connected to the opposite side of the air bearing surface of the main pole;
A second magnetic layer magnetically connected to the first magnetic layer on the side opposite to the air bearing surface;
A coil that circulates a magnetic circuit composed of the main magnetic pole, the first magnetic layer, and the second magnetic layer;
A magnetic shield provided on the trailing side of the main pole via a nonmagnetic layer,
The magnetic shield has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities, and includes a first soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the main pole, and an upper surface of the first soft magnetic layer. A second soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density formed on the second soft magnetic layer, and a third soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the second soft magnetic layer. A perpendicular magnetic recording head.
請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記磁気シールドの奥行き方向の最小長さよりも、前記第2軟磁性層の膜厚が大きいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein the thickness of the second soft magnetic layer is larger than the minimum length of the magnetic shield in the depth direction. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第2軟磁性層の膜厚が、前記第1軟磁性層の膜厚よりも大きいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein the thickness of the second soft magnetic layer is larger than the thickness of the first soft magnetic layer. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第3軟磁性層の奥行き方向の長さが、前記主磁極から遠ざかるにつれて長くなっていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein the length of the third soft magnetic layer in the depth direction increases as the distance from the main magnetic pole increases. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第2及び第3軟磁性層の奥行き方向の長さが、前記主磁極から遠ざかるにつれて長くなっていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein lengths of the second and third soft magnetic layers in a depth direction become longer as the distance from the main magnetic pole increases. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極の浮上面側でかつトレーリング側に切り欠けが設けられ、前記第1及び第2軟磁性層が前記切り欠けの部分に形成され、かつ第2軟磁性層の後端部が前記非磁性層に乗り上げて形成されていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein a notch is provided on the air bearing surface side and the trailing side of the main magnetic pole, the first and second soft magnetic layers are formed in the notch portion, and A perpendicular magnetic recording head, wherein a rear end portion of the second soft magnetic layer is formed on the nonmagnetic layer. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極に近接する部分の前記第2軟磁性層の膜厚が他の部分よりも小さいことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein a thickness of the second soft magnetic layer in a portion adjacent to the main magnetic pole is smaller than that in other portions. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記第2軟磁性層は、前記主磁極と対向する部分を除く部分に形成されていることを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, wherein the second soft magnetic layer is formed in a portion excluding a portion facing the main magnetic pole. 請求項11記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、さらに再生ヘッドを有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。   12. The perpendicular magnetic recording head according to claim 11, further comprising a reproducing head. 主磁極と、
前記主磁極の浮上面と反対側に磁気的に接続された第1磁性層と、
浮上面と反対側において前記第1磁性層に磁気的に接続された第2磁性層と、
前記主磁極と第1磁性層と第2磁性層で構成される磁気回路を周回するコイルと、
前記主磁極のトレーリング側と両側に非磁性層を介して設けられた磁気シールドと、を有し、
前記磁気シールドは飽和磁束密度の異なる軟磁性層の積層構成からなり、前記主磁極側に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第1軟磁性層と、該第1軟磁性層の周囲に形成された相対的に低い飽和磁束密度の軟磁性層であって前記主磁極に近接する部分の膜厚が他の部分よりも小さい第2軟磁性層と、該第2軟磁性層の上部に形成された相対的に高い飽和磁束密度の第3軟磁性層と、を有することを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
The main pole,
A first magnetic layer magnetically connected to the opposite side of the air bearing surface of the main pole;
A second magnetic layer magnetically connected to the first magnetic layer on the side opposite to the air bearing surface;
A coil that circulates a magnetic circuit composed of the main magnetic pole, the first magnetic layer, and the second magnetic layer;
A magnetic shield provided on the trailing side and both sides of the main magnetic pole via a nonmagnetic layer,
The magnetic shield has a laminated structure of soft magnetic layers having different saturation magnetic flux densities. A first soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density formed on the main magnetic pole side, and a periphery of the first soft magnetic layer. A formed soft magnetic layer having a relatively low saturation magnetic flux density and having a thickness in a portion close to the main pole smaller than that of the other portion, and an upper portion of the second soft magnetic layer; A perpendicular magnetic recording head comprising: a third soft magnetic layer having a relatively high saturation magnetic flux density.
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