JP2010079976A - 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録分解能を向上させることを可能にする。
【解決手段】媒体対向面１２ａを含む第１磁性体部を有し、書込み磁界を発する磁極１２と、磁極の媒体対向面に形成され、第１および第２磁性層２２，２４と、第１磁性層と第２磁性層との間に設けられる非磁性層２３と、を有する積層体からなり、第１および第２磁性層間に電流を通電して第２磁性層から高周波磁界を発生するスピントルク発振子２０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置に関する。

１９９０年代においては、ＭＲ（Magneto-Resistive effect）ヘッドとＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive effect）ヘッドの実用化が引き金となって、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）の記録密度と記録容量が飛躍的な増加を示した。しかし、２０００年代に入ってから磁気記録媒体の熱揺らぎの問題が顕在化してきたために、記録密度増加のスピードが一時的に鈍化した。それでも、水平磁気記録方式よりも原理的に高密度記録に有利である垂直磁気記録方式が２００５年に実用化されたことが牽引力となって、昨今、ＨＤＤの記録密度は年率約４０％の伸びを示している。

また、最新の記録密度実証実験では４００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２を超えるレベルが達成されており、このまま堅調に進展すれば、２０１２年頃には記録密度１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２が実現されると予想されている。しかしながら、このような高い記録密度の実現は、垂直磁気記録方式を用いても、再び熱揺らぎの問題が顕在化するために容易ではないと考えられる。

この問題を解消し得る記録方式として「高周波磁界アシスト記録方式」が提案されている。高周波磁界アシスト記録方式では、記録信号周波数より十分に高い、磁気記録媒体の共鳴周波数付近の高周波磁界を局所的に印加する。この結果、磁気記録媒体が共鳴し、高周波磁界を印加された磁気記録媒体の保磁力Ｈｃは、元々の保磁力の半分以下となる。このため、記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、より高い保磁力Ｈｃかつ高い磁気異方性エネルギーＫｕの磁気記録媒体への磁気記録が可能となる（例えば、特許文献１）。しかし、この特許文献１に開示された手法ではコイルにより高周波磁界を発生させており、高密度記録時に効率的に高周波磁界を印加することが困難であった。

そこで高周波磁界の発生手段として、スピントルク発振子を用いる方式が提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献２に開示された技術においては、スピントルク発振子は、スピン注入層と、非磁性層と、磁性層とを、一対の電極層で挟んだ構造を有している。一対の電極層を通じてスピントルク発振子に直流電流を通電すると、スピン注入層によって生じたスピントルクにより、磁性層の磁化が強磁性共鳴を生じる。その結果、スピントルク発振子から高周波磁界が発生することになる。
米国特許第６０１１６６４号明細書 米国特許公開第２００８／００１９０４０号明細書

しかし、特許文献２に記載された高周波アシスト記録ヘッドでは、主磁極とスピントルク素子とが、線記録方向において空間的にずれた配置になるため、主磁極下にある磁界の強度ピーク位置に対して、スピントルク発振子から出力される高周波磁界の強度ピーク位置のずれが生じる。この場合、記録能力の最大位置とアシスト効果最大の位置が線記録方向にずれるため、結果として記録強度が線記録方向に広がりを持つことになり、記録分解能が低下してしまう。このような理由で、書込み能力は向上するものの、線記録密度を伸ばすことが困難であるという問題があった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、記録分解能を向上させることのできる磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様による磁気記録ヘッドは、媒体対向面を含む第１磁性体部を有し、書込み磁界を発する磁極と、前記磁極の前記媒体対向面に形成され、第１および第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられる非磁性層と、を有する積層体からなり、前記第１および第２磁性層間に電流を通電して前記第２磁性層から高周波磁界を発生するスピントルク発振子と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の第２の態様による磁気記録装置は、磁気記録媒体と、第１の態様による磁気記録ヘッドと、前記磁気記録媒体の信号を読み取る再生部と、前記磁気記録媒体と、前記磁気記録ヘッドおよび再生部とが浮上または接触の状態で対峙しながら相対的に移動するように制御する移動制御部と、前記磁気記録ヘッドを前記磁気記録媒体の所定記録位置に位置するように制御する位置制御部と、前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への書き込み信号および前記磁気記録媒体からの読み出し信号を処理する信号処理手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録分解能を向上させることができる。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。

また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１に示す。なお、図１の磁気記録媒体１００は本実施形態の磁気記録ヘッド１が動作する際の磁気記録媒体１００との位置関係を明確に示すために便宜上、併載したものであって、磁気記録ヘッド１の構造に含まれるものではない。また、図１は本実施形態の磁気記録ヘッド１を、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッド１は、主磁極１２と、リターンヨーク１４と、コイル１８と、スピントルク発振子２０とを備えている。主磁極１２は媒体１００に対向する面（媒体対向面（ＡＢＳ面ともいう））１２ａを有し、この媒体対向面１２ａと反対側、すなわち媒体１００から遠い側で絶縁膜１６を介してリターンヨーク１４と磁気的に接続されている。すなわち、主磁極１２とリターヨーク１４は、絶縁膜１６を介して磁気的に接続しているが、電気的に絶縁されている。なお、本実施形態においては、絶縁膜１６は設けなくともよい。ただし、後述する第２実施形態の場合は必要となる。このリターンヨーク１４は、主磁極１２に対して媒体進行方向に設けられている。また、主磁極１２の上部には、主磁極に磁界を誘起するコイル１８が設けられている。なお、本実施形態で用いられる媒体１００は、裏打ち層１０１上に垂直磁気記録層１０２が設けられた構成となっている。

スピントルク発振子２０は、主磁極１２の媒体対向面１２ａに設けられている。このスピントルク発振子２０は、スピン注入層２２、非磁性中間層２３、発振層２４、および下電極２５を備えている。スピン注入層２２は主磁極１２の媒体対向面１２ａに接するよう設けられ、非磁性中間層２３はスピン注入層２２に接するように設けられ、発振層２４は非磁性中間層２３に接するように設けられ、下電極２５は発振層２４に接するように設けられている。したがって、本実施形態においては、スピントルク発振子２０の下電極２５が媒体１００に最も近く、スピン注入層２２が最も遠い位置となるように配置されている。

このスピントルク発振子２０は、主磁極１２と下電極２５との間に電流を流すことにより、動作する。すなわち、主磁極１２は、スピントルク発振子２０の上電極を兼用している。

主磁極１２は媒体１００に磁気記録する磁界を発する強磁性の磁極であり、磁界は主に媒体対向面１２ａから媒体１００に向かって発せられる。また、この図１では省略されているが、主磁極１２の発する磁界は、媒体対向面１２ａから見て主磁極１２の上部に設けられたコイル１８によって誘起され、その磁界の向きはコイル１８に流す電流の向きによってコントロールすることが出来る。磁界の向きを変えることで、媒体１００に対して上向き磁界のビットと下向き磁界のビットを書き分けることが出来る。また、主磁極１２はスピントルク発振子２０に対して、膜面に垂直に通電するための電極の役割も担う。

スピン注入層２２は発振層２４に偏極したスピンを注入する役割を担う強磁性体であり、発振層２４は、スピン注入層２２の磁化の向きを中心として振動することで高周波磁界を発振する。したがって、スピントルク発振している間は、発振層２４は実質的に磁化の向きが固定されているように設計されていないと、その機能性を失ってしまう。具体的には、発振層２４に硬磁性体を用いることで、より安定にすることができる。

一方で、書込み動作を行う際には主磁極１２からの磁界を受けるが、スピン注入層２２の磁化の向きが主磁極１２からの磁界と反対の場合には、スピン注入層２２の磁化が非常に不安定になりやすい。そのため、スピン注入層２２の磁化は主磁極１２からの磁界の向きが変わる際には、追随して速やかに磁化の向きを変えるか、あるいは主磁極１２からの磁界では実質的に磁化が揺らがない程度の磁気異方性を持つことが必要である。しかし、一般に主磁極１２からの磁界は１０ｋＯｅを超えるため、磁気異方性によりスピン注入層２２の揺らぎを抑えるのは困難である。したがって、磁界に速やかに追随するように、主磁極１２の磁界程度で容易に反転する程度の磁気異方性を与えるのが望ましい。

また、スピン注入層２２は明確な硬磁性体でなくても、主磁極１２からの磁界によってある程度揺らぎを抑えることが出来る。しかし、発振層２４が発振する際に、発振層２４から流れてくる電子のスピンの影響で揺らぎを生じてしまう。そのため、この影響を抑える程度の磁気異方性を有することが必要である。具体的に用いることが出来る材料としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくともいずれかを含む硬磁性体であれば、スピン注入する際に十分なスピン偏極率を得ることが出来る。

また、スピン注入層２２の磁化の方向は、スピン注入層２２の膜面（スピン注入層２２の上面または下面）に対して実質的に垂直になるため、磁気異方性も膜面に垂直な一軸異方性であることが望ましい。膜面に垂直な一軸異方性を得ることが出来る材料の中で、前記Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも一つを含む材料としては、Ｆｅ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｔｂ−Ｃｏ合金、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金、Ｃｏ／Ｐｔ積層構造体、Ｃｏ／Ｎｉ積層構造体、Ｃｏ−Ｐｄ積層構造体などを用いることが出来る。

一方で、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる元素の合金は、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｂ、Ｐｄなどの磁気異方性をもたらす元素を添加することによりスピン偏極率の点では若干の損失を伴う。これを補うため、スピン注入層２２は、上記硬磁性体と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる元素およびＡｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉなどの軽元素を含む合金軟磁性層と、の積層構造でも良い。この軟磁性層は非磁性中間層２３との界面に形成することで、スピン注入層２２全体での磁気異方性とスピン偏極率とを両立することが出来る。

スピン注入層２２は良好なスピン偏極率を達成し、スピン注入機能を得るためには良好な膜質が求められる。そのため、膜厚が２ｎｍ以上であることが望ましい。より好ましくは５ｎｍ以上であると発振層２４から流れてくる電子のスピンによる揺らぎを吸収することが出来る。

非磁性中間層２３はスピン注入層２２と発振層２４の間の磁気結合を分断し、かつスピン情報を効率よく伝える役割を担う。具体的な材料としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｉｒ、Ｏｓなどの非磁性金属層、あるいは、Ｍｇ−Ｏ、Ｔｉ−Ｏ、Ｈｆ−Ｏなどの酸化物層を用いることが出来る。スピントルク発振子２０は、印加する電流を増やすことで高周波磁界を強くすることが出来るので、電流を多く流しやすい金属層のほうがこのましい。非磁性中間層２３の膜厚は、磁気結合を分断するためには２ｎｍ以上の膜厚であることが望ましい。一方、スピン情報を伝えるためには、少なくとも１００ｎｍ以下であることが必要で、より好ましくは２０ｎｍ以下が良い。これらの理由で、非磁性中間層２３の膜厚は２ｎｍから２０ｎｍの間にあることが望ましい。

発振層２４は高周波数で回転することにより磁界を発生するため、強い磁界を得るためには磁化と膜厚の積（Ｍｓ・Ｔ）が大きい強磁性体であることが望ましい。磁化を大きくするためにはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる元素の合金を用いる。一方で、スピントルク発振を効率よく行うためには、発振層２４における積Ｍｓ・Ｔの値は小さい方がよい。従って発振層２４における積Ｍｓ・Ｔの値は、高周波磁界強度と発振効率の兼ね合いで調整する。Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる合金にＡｌ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉなどの軽元素を添加することで磁化調整した層を用いる。一方で発振層２４は、効率よく磁場を発するために、その磁化が一様に回転することが必要である。具体的には膜厚３０ｎｍ以下でないと全体が一様に回転せず、スピン波の発生により磁化が減少する。そのため、膜厚は３０ｎｍ以下で無ければならない。

下電極２５は、主磁極１２と対をなすことで、スピントルク発振子２０に対して膜面垂直に通電するのに用いられる。発振層２４を、より媒体１００に近づけるためには、出来るだけ薄いほうが良い。下電極２５の厚みが５０ｎｍ程度になると発振層２４からの高周波磁界が媒体１００にほとんど届かなくなる。このため下電極２５は厚さが４０ｎｍ以下であることが望ましい。スピントルク発振子２０に均一に通電するという観点では、した電極２５は厚いほうが好ましい。厚さが５ｎｍ以下になるともはやスピントルク発振子２０に流れる電流は非常に不均一になる。

リターンヨーク１４は、リターンヨーク１４の媒体対向面１４ａからみて上部で主磁極１２の上部と接続されており、主磁極１２の磁界を後方で分散し、効率よく主磁極１２に磁界を誘起できるようになっている。また、リターンヨーク１４は主磁極１２の媒体対向面１２ａの媒体進行方向側（図１において、主磁極１２の媒体対向面１２ａの右側（以下、トレーリング端１２ｂと呼ぶ））の近傍に形成すると、媒体近傍で主磁極１２と磁気的に相互作用して、主磁極１２のトレーリング端１２ｂにおいて強い磁界を集中させる効果を生み出す。これにより、主磁極１２の媒体対向面１２ａで実質的に記録を行う部位はトレーリング端１２ｂのみとなるため、非常に記録分解能を上げることが出来る。このような磁界集中効果は、リターンヨーク１４と主磁極１２の距離が近いほど大きくなるが、一方で近付き過ぎると磁界強度自体がリターンヨーク１４に吸収されて減少してしまう。そのため、リターンヨーク１４と主磁極１２とは、１０ｎｍ以上の距離となるように形成するのが良い。

図２は第１実施形態の磁気記録ヘッド１を媒体対向面から見た平面図である。スピントルク発振子２０および主磁極１２は、媒体１００から見て、電極２５よりも遠い位置に位置する。スピントルク発振子２０は、高周波磁界を主磁極１２からの磁界と重畳させるために、主磁極１２の媒体対向面１２ａとオーバラップするように形成されている。また、スピントルク発振子２０を構成するスピン注入層２２は、主磁極１２の磁界で容易に磁化が反転することが望ましい。このため、スピントルク発振子２０は、主磁極１２の媒体対向面１２ａ内に収まるように形成されることが望ましい。

主磁極１２は、媒体対向面１２ａが一般に図２に示すように台形に形成される。これは円形記録媒体においてサスペンションアームを用いて内周側と外周側とを移動して書込みを行うと、線記録方向とヘッドとの角度が場所に応じて変化するため、角度が大きいときには実質的に線記録幅が広がってしまう問題を避けるためである。すなわち斜めになったときに記録幅方向にせり出してくる部分を前もって取り除いて形成することで、線記録幅の広がりを回避するためである。そのような機能を持たせることと整合して、記録幅は１の台形長辺の長さに対応して決まるように設計される。

本実施形態の磁気記録ヘッド１では、スピントルク発振子２０のサイズ（媒体１００に平行な面のサイズ）は、主磁極１２の媒体対向面１２ａより小さく形成するため、磁気記録幅はさらにスピントルク発振子２０の大きさで規定される。

また図２において、主磁極１２の磁界は主磁極１２のトレーリング端１２ｂで最も強いため、高周波アシスト効果のピークもトレーリング端１２ｂに重ねる必要がある。高周波磁界は発振層２４の磁化回転によって発生するため、その磁界方向も回転している。高周波アシスト効果は、媒体１００中の記録ビットの磁化の歳差運動を拡大することで得られるので、高周波磁界の強さだけではなく、磁界回転方向において記録ビットの磁化の歳差運動方向と一致する成分を含まなければならない。

図３は、記録ビットの磁化を高周波アシスト記録ヘッドによって反転させる際の磁化と磁界の動きを説明する図である。図３中に発振層２４の磁化回転方向と、磁界回転方向を示す。発振層２４を書込み磁界方向から見た場合の磁界の回転方向は、発振層２４の媒体投影面内と面外では反対の方向になる。一方、媒体１００の磁化の回転方向は、磁化の方向自体が書込み磁界と反対であるため、発振層２４の回転方向とは逆向きの回転になる。これらの磁化や磁界の回転方向を全て考慮すると、アシスト効果が得られるのは発振層２４の媒体への投影面外の場所であり、なおかつ強い磁界を得るために発振層２４に出来るだけ近いところになる。したがって、アシスト効果は発振層２４の端部近傍で最も強くなる。

これらのことから、本実施形態における、主磁極１２とスピントルク発振子２０の磁界の重ね合わせとしては、図１および図２に示すように、主磁極１２のトレーリング端１２ｂにおいてスピントルク発振子２０の端面を実質的にそろえる配置が望ましい。このような配置にすることにより、図４（ａ）、４（ｂ）に示すように、スピントルク発振子２０からの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来る。これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

これに対して、比較例の磁気記録ヘッドのように、主磁極１０とリターンヨーク１４との間の磁気ギャップに、電極２１、スピン注入層２２、非磁性中間層２３、発振層２４、および電極２５からなるスピントルク発振子２０が設けられる場合は、図５（ａ）、５（ｂ）に示すように、スピントルク発振子２０からの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置がかなり離れているので、記録強度が線記録方向に広がりをもち、記録分解能が低下し、線記録密度を向上させることはできない。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図６に示す。図６は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ａを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ａは、図１に示す第１実施形態の磁気記録ヘッド１において、下電極２５がリターンヨーク１４の媒体対向面１４ａまで延び、この媒体対向面１４ａに接触する構造を有している。すなわち、リターンヨーク１４は、下電極２５の接続配線を兼ねている構成となっている。本実施形態においては、下電極２５は、主磁極１２側における膜厚は、リターンヨーク側における膜厚よりも薄い構成となっている。

第２実施形態の磁気記録ヘッド１Ａを、媒体１００からみた平面図を図７に示す。磁気記録ヘッド１Ａの下部面全体が下電極２５で覆われた構造になるが、磁性体部分について言えば、第１実施形態との違いはない。したがって、第２実施形態の磁気記録ヘッドも、第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０からの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図８に示す。図８は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｂを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。また、本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｂを媒体１００からみた平面図を図９に示す。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｂは、図１に示す第１実施形態の磁気記録ヘッド１において、スピントルク発振子２０の下電極２５が、リターンヨーク１４側以外の、発振層２４の側面を取り囲んでいる構成となっている。したがって、媒体１００に対向するスピントルク発振子２０面、すなわち、発振層２４の面は、むき出しになっている。この構造の場合、電流が膜面に対して垂直でない成分が増えるため、発振効率の点では不利であるが、発振層２４を、媒体１００により近づけることが出来るため、より強い高周波磁界を得ることができる。

この第３実施形態も第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０からの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１０に示す。図１０は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｃを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｃは、図１に示す第１実施形態の磁気記録ヘッド１において、スピントルク発振子２０を媒体１００に対して傾けて配置した構成となっている。第１実施形態においては、スピントルク発振子２０の各層の積層面は、媒体１００の上面に対して略平行であったが、本実施形態においては、スピントルク発振子２０の各層の積層面は、媒体１００の上面に対して傾いて積層されている。このため、主磁極１２の媒体対向面１２ａも、媒体１００の上面に対して傾いて形成される。そして、この媒体対向面１２ａと、媒体１００との間の距離が、リターンヨーク１４から遠くなるにつれて、大きくなるように、媒体対向面１２ａが傾いて形成される。なお、下電極２５は、下電極２５の媒体１００に対向する面２５ａが媒体１００の上面に略平行となるように、形成される。

本実施形態においては、発振層２４を、媒体１００により接近して配置することができること、および発振層２４の膜面と媒体１００の上面とのなす角度が平行に近づくことで、高周波磁界をより強くすることができる。これにより、発振層から発生される高周波磁界の方向が媒体厚さ中心において、円偏光に近づき、媒体の歳差運動を効率良く誘起し、アシスト効率を高めることができる。

この第３実施形態も第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０からの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

なお、上記第１乃至第４実施形態は、相互に併用可能な要素を含む。例えば、第３実施形態および第４実施形態において、第２実施形態に示すように下電極５をリターンヨーク６に接続する構成とすることも可能である。また、スピン注入層２２、非磁性中間層２３、発振層２４に用いられる具体的な材料も共通のものを用いることが出来る。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１１に示す。図１１は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｄを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。また、本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｄを媒体１００からみた平面図を図１２に示す。

本実施形態に磁気記録ヘッド１Ｄは、スピントルク発振子２０Ａを構成する、スピン注入層２２Ａ、非磁性中間層２３Ａ、および発振層２４Ａの積層面が、主磁極１２の媒体対向面１２ａおよび媒体１００の上面に対して略垂直な構成となっている。このため、スピントルク発振子２０Ａのスピン注入層２２Ａ、非磁性中間層２３Ａ、および発振層２４Ａのそれぞれの側面の一部が、主磁極１２の媒体対向面１２ａと、絶縁層２７を介して主磁極１２と接続される。すなわち、スピン注入層２２Ａ、非磁性中間層２３Ａ、および発振層２４Ａは、主磁極１２と、絶縁層２７によって電気的に絶縁される。そして、非磁性中間層２３Ａと反対側となるスピン注入層２２Ａの面には電極２５_１が接続され、この電極２５_１は主磁極１２の媒体対向面１２ａに接続される。また、非磁性中間層２３Ａと反対側となる発振層２４Ａの面には電極２５_２が接続され、この電極２５_２はリターンヨーク１４の媒体対向面１４ａに接続される。なお、本実施形態におけるスピントルク発振子２０Ａのスピン注入層２２Ａおよび発振層２４Ａは、第１乃至第４実施形態におけるスピントルク発振子２０のスピン注入層２２Ａおよび発振層２４Ａと異なり、磁化の向きが膜面に平行となっている。

本実施形態においては、発振層２４と電極２５_２との接触面は、主磁極１２のトレーリング端１２ｂに一致するように構成することが望ましい。この構成により、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピークを互いに重ね合わせることが可能となる。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｄにおいては、電極２５_１と電極２５_２との間に電流を流すことにより、スピントルク発振子２０Ａから高周波磁界を発生する。スピン注入層２２Ａは第１実施形態と同様に、書込み磁界によってその向きを変えるが、膜面に平行の磁化を有するため、使用可能な硬磁性体としては、膜面に平行な磁気異方性を持つものでよい。具体的にはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる元素の単体または合金に希土類金属、貴金属などを添加することで容易に異方性を得ることが出来る。

一方、非磁性中間層２３Ａおよび発振層２４Ａに使用することの出来る材料は第１実施形態と同じである。発振層２４Ａの磁化の向きは、スピン注入層２２Ａと同様に膜面に平行であり、第１実施形態と比較すると磁化の回転は円形ではなく、二次元に閉じ込められた直線的振動になる。第５実施形態において、発振層２４Ａが発生する高周波磁界の回転方向は、第１実施形態と同様に、主磁極１２のトレーリング端１２ｂに置いてアシスト効果が得られる回転方向となるが、回転成分は第１実施形態より小さく、回転的発振よりもむしろ直線振動的発振をする。以上の理由から、アシスト効果は得られるが、第１実施形態よりは効果が小さい。

この第５実施形態も第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１３に示す。図１３は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｅを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｅは、図１１に示す第５実施形態の磁気記録ヘッド１Ｄにおいて、スピントルク発振子２０Ａを、媒体１００の上面に対して傾けた構成となっている。すなわち、第５実施形態においてはスピントルク発振子２０Ａの各層の積層面は、媒体１００の上面に対して略垂直であったが、第６実施形態においては、スピントルク発振子２０Ａの各層の積層面は、媒体１００の上面に垂直方向に対して傾いた構成となっている。なお、第６実施形態においても第５実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａの各層の積層面は、主磁極１２の媒体対向面１２ａに対して略垂直となっている。

このように、スピントルク発振子２０Ａを、媒体１００の上面に対して傾けた構成とすることにより、媒体１００の上面に平行な面内の高周波磁界成分を増やすことが出来るので、アシスト効果も増加する。

この第６実施形態も第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第６実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１４に示す。図１４は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｆを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。また、本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｆを媒体１００からみた平面図を図１５に示す。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｆは、図１に示す第１実施形態の磁気記録ヘッド１におおいて、スピントルク発振子２０を、リターンヨーク１４からの距離が主磁極１２のトレーリング端１２ｂまでの距離よりも遠くなるように、オフセットした構成となっている。本実施形態においては、第１実施形態と異なり、主磁極１２の書込み磁界のピーク位置と、発振層２４の高周波アシスト磁界のピーク位置とに、ずれが生じる。しかし、スピントルク発振し２０全体にかかる書込み磁界は、均一性が上昇するため、スピントルク発振子２０自体は安定する。したがって、書込み磁界との重なり部分を著しく損なわない範囲でずらすことにより、むしろトレーリング端１２ｂの高周波磁界の大きさを大きくすることが出来る。最適なずらし範囲は、磁場の均一性を得るためには、トレーリング端１２ｂから５ｎｍから１０ｎｍであることが好ましい。１０ｎｍより多くずらすと重なり領域が失われてしまうので好ましくない。なお、本実施形態において、図１５に示すように、ずらしてもスピントルク発振子２０自体は主磁極１２の媒体投影面内に収まっていることが磁場の均一性の点で重要である。

なお、本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｆにおいては、図６に示す第２実施形態の磁気記録ヘッド１Ａのように、スピントルク発振子２０の下電極２５をリターンヨーク１４に接続してリターンヨーク１４を通じてスピントルク発振子２０に電流を流すことも出来る。また、図８に示す第３実施形態の磁気記録ヘッド１Ｂのように下電極２５が発振層２４を囲むように形成することも出来る。

この第７実施形態も第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに可及的に接近させることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１６に示す。図１６は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｇを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｇは、図１１に示す第５実施形態の磁気記録ヘッド１Ｄにおいて、スピントルク発振子２０Ａの発振層２４Ａと電極２５_２との接触面を、リターンヨーク１４からの距離が主磁極１２のトレーリング端１２ｂまでの距離よりも遠くなるように、オフセットした構成となっている。オフセットすることによって得られる効果は、第７実施形態の場合と同じで、スピントルク発振子２０Ａにかかる磁場の均一性を向上させて、スピントルク発振子２０Ａの発振を安定化することであり、適切なずらし（オフセット）量も５ｎｍから１０ｎｍであることが好ましい。

この第８実施形態も第５実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに可及的に接近させることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１７に示す。図１７は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｈを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッドは、図１に示す第１実施形態の磁気記録ヘッド１において、スピントルク発振子２０のスピン注入層２２を主磁極１２が兼ねた構造を有している。この構造では、主磁極１２が軟磁性体であるため、発振層２４が発振した際に揺らぎの影響を受けやすいが、主磁極１２自体は体積が大きいため、実質的な揺らぎの影響は生じない。また、スピン注入層２２を省略した分だけ主磁極１２が媒体１００に近づくことが出来るため、書込み磁界を強めることが出来る。しかし、主磁極１２の磁化は媒体対向面１２ａから離れるにしたがって向きが大きく変わるため、スピン注入効果をキャンセルする成分が混入してくる。これを防ぐために、主磁極１２に酸化物や、Ｐｔ、Ｒｕなどの重い元素を添加して、スピンの相関長を短くしてやることで改善することが出来る。

また、第９実施形態においては、図６に示す第２実施形態のように、スピントルク発振子２０の下電極２５をリターンヨーク１４に接続して、リターンヨーク１４を通じてスピントルク発振子２０に電流を流すことも出来る。また、図８に示す第３実施形態のように下電極２５が発振層２４を囲むように形成することも出来る。

この第９実施形態も第１実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態による高周波アシスト磁気記録ヘッドを図１８に示す。図１８は本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｉを、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気記録ヘッド１Ｉは、図１１に示す第５実施形態において、スピントルク発振子２０Ａの電極２５_１およびスピン注入層２２Ａを削除して、これらを主磁極１２が兼ねた構造を有している。この構造も第９実施形態で説明したと同様に、主磁極１２が軟磁性体であるため、発振層２４が発振した際に揺らぎの影響を受けやすいが、主磁極１２自体は体積が大きいため、実質的な揺らぎの影響は生じない。

しかし、主磁極１２の磁化は媒体対向面１２ａから離れるにしたがって向きが大きく変わるため、スピン注入効果をキャンセルする成分が混入してくる。これを防ぐために、主磁極１２に酸化物や、Ｐｔ、Ｒｕなどの重い元素を添加して、スピンの相関長を短くしてやることで改善することが出来る。

この第１０実施形態も第５実施形態と同様に、スピントルク発振子２０Ａからの高周波アシスト磁界と、主磁極１０からの記録磁界のピーク位置を互いに重ね合わせることが出来、これにより、記録分解能を向上させることが可能となり、線記録密度の向上を達成することができる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態による磁気ヘッドを図１９に示す。図１９は本実施形態の磁気ヘッド２を、媒体進行方向、すなわち線記録方向に平行でかつ媒体面に垂直な面で切断した断面図である。

本実施形態の磁気ヘッド２は、第１実施形態の磁気記録ヘッド１と、媒体１００に記録した信号を読み取る再生ヘッド（再生部）３０と、を備えており、磁気記録再生ヘッドである。再生ヘッド３０は、磁気抵抗効果素子３２と、磁気抵抗効果素子３２の読み取り分解能を向上させるために磁気抵抗効果素子を挟む一対のシールド３１ａ、３１ｂとを備えている。磁気抵抗効果素子３２にはトンネル磁気抵抗効果膜を、シールド３１ａ、３１ｂにはパーマロイからなる軟磁性体を用い、シールド３１ａ、３１ｂには磁気抵抗効果素子３２に通電するための電極としての機能も持たせたている。スピントルク発振子２０は、スピン注入層２２として膜厚が１０ｎｍのＣｏＰｔ合金、非磁性中間層２３として膜厚が５ｎｍのＣｕ、発振層２４として膜厚が１５ｎｍのＣｏＦｅＡｌ合金を用いる。また、下電極２５としてＴａ／Ｃｕ／Ｔａの積層を全体で１０ｎｍ形成する。スピントルク発振子２０の下電極２５を除く各層の媒体１００に平行な面の大きさは５０ｎｍ四方として、主磁極１２の媒体対向面１２ａの大きさは、記録幅方向に１００ｎｍ、媒体進行方向に２００ｎｍとする。

スピントルク発振子２０の駆動電流は下電極２５から主磁極１２に向かって低電圧あるいは低電流で流れるように設定する。主磁極１２には書込み磁界を誘起するためのコイル１８が巻かれており、情報を書込み磁界の向きに直して書き込み電流を調整する機能を備えている。リターンヨーク１４は主磁極１２のトレーリング端１２ｂから４０ｎｍの距離に形成した。

比較例として、本実施形態の磁気ヘッドにおいて、磁気記録ヘッド１を図５（ａ）に示す磁気記録ヘッドに置き換えたものを作成する。すなわち、比較例における再生ヘッドは本実施形態の再生ヘッド３０と同じにして、スピントルク発振子２０の材料、および膜厚も同じにした。主磁極１２のトレーリング端１２ａとリターンヨーク１４との間の距離も４０ｎｍで形成した。主磁極１２の記録幅方向の大きさは８０ｎｍ、媒体進行方向には１６０ｎｍとした。磁気記録媒体１００は垂直記録媒体を用いた。

本実施形態の磁気ヘッドと、比較例の磁気ヘッドのシグナル−ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を図２０に示す。図２０からわかるように、線記録密度が１０^６ビット／インチ程度までは差はないが、それ以上になると、比較例は書込みにじみの問題でＳ／Ｎ比が大きく減少した。一方で、本実施形態の磁気ヘッドは、Ｓ／Ｎ比の減少の程度は比較例よりも少なく、比較例よりも優れている。

（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態による磁気記録ヘッドの製造方法について、図２１乃至図２５を参照して説明する。本実施形態の製造方法は、図６に示す第２実施形態の磁気記録ヘッド１Ａを製造するものである。

図２１（ａ）はハードディスクドライブのヘッドを作成する過程において、ウェハー３００上に磁気ヘッドの再生ヘッド（再生部）、主磁極、リターンヨーク、および磁気ヘッドを構成する上で必須の構造を作成した後、スライダーと呼ばれる数百ミクロンの大きさに分断加工される前段階として棒状に加工されたバー３０２を示す。このバー３０２をウェハー３００から切り出したものを図２１（ｂ）に示す。図２１（ｂ）に示すバー３０２を矢印の方向から観察した形態を図２２に示す。符号３１７はアルチック基板である。符号３０８は再生部に電気を流すための電極層であり、同時に再生部の読み取り能力において空間分解能を向上させるためのシールド層である。符号３０９は再生部に磁気的な安定を与えるための硬磁性層、符号３０は再生部であり、トンネル磁気抵抗効果膜などを用いることが出来る。符号３１１は再生部３０に電気を流すための電極層であり、同時に再生部３０の読み取り能力において空間分解能を向上させるためのシールド層である。符号１２は主磁極であり、符号１４は前記リターンヨークであり、符号３１４は配線が形成されている部位である。

図２３は図２１に示すのと同様の手順により、スピントルク発振子２０をウェハー上に形成した後、棒状に形成した状態である。符号３１７はスピントルク発振子２０を形成するための基板である。なお、図２３は、スピントルク発振子２０を積層方向から見た図である。符号３０５はスピントルク発振子２０の電極である。図２２と図２３に示す面を、互いに張り合わせることで図６に示す磁気記録ヘッドを形成することが出来る。

次に、主磁極１２とスピントルク発振子２０とを重ね合わせる方法について図２４（ａ）乃至図２５（ｂ）を参照して説明する。図２４（ａ）に示すように、電極３１５は主磁極１２とリターンヨーク１４との隙間よりもはるかに長く形成される。主磁極１２とリターンヨーク１４は、第２実施形態の説明で述べたとおり、スピントルク発振子２０の電極の役割も兼ねており、通電する機能を備える。このため、図２４（ａ）に示す矢印の方向にずらしながら主磁極１２とリターンヨーク１４との間の抵抗を観察することにより、抵抗が小さくなるところで横方向の最適位置を求めることが出来る。図２５（ａ）、２５（ｂ）に、横方向の最適位置を求めた後、縦方向の最適位置を求める方法を示す。横方向の場合と同様に、主磁極１２とリターンヨーク１４との間の抵抗を観察することにより、最適位置を見つけることが出来る。図２５（ａ）に示す矢印の方向にずらしていくと、スピントルク発振子２０と主磁極１２とが離れるときに抵抗値が高くなる。これによりスピントルク発振子２０と主磁極１２とが重なる位置を見つけることが出来る。

（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態による磁気記録装置について説明する。

上述した第１乃至第１０実施形態のいずれかに記載の磁気記録ヘッド（以下単に磁気ヘッドともいう）および第１１実施形態の磁気ヘッドは、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録装置に搭載することができる。なお、本実施形態による磁気記録装置は、記録機能のみを有することもできるし、記録機能と再生機能の両方を有することもできる。

図２６は、本発明の第４実施形態による磁気記録装置の構成を例示する模式的斜視図である。図２６に示すように、本実施形態による磁気記録装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、記録用媒体ディスク１８０は、スピンドルモータ１５２に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、複数の記録用媒体ディスク１８０を備えたものとしても良い。

記録用媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダー１５３は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダー１５３は、例えば、前述した実施形態のいずれかによる磁気ヘッドをその先端付近に搭載している。

記録用媒体ディスク１８０が回転すると、ヘッドスライダー１５３の媒体対向面（ＡＢＳ）は、記録用媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッドスライダー１５３が記録用媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。

サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからなる磁気回路とから構成することができる。

アクチュエータアーム１５５は、軸受部１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。

図２７は、本実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示しており、アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリ１６０をディスク側から眺めた拡大斜視図である。図２７に示したように、磁気ヘッドアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、この軸受部１５７から延出したヘッドジンバルアセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）１５８と、軸受部１５７からＨＧＡと反対方向に延出しているとともにボイスコイルモータのコイル１４７を支持した支持フレーム１４６を有している。ＨＧＡは、軸受部１５７から延出したアクチュエータアーム１５５と、アクチュエータアーム１５５から延出したサスペンション１５４と、を有する。

サスペンション１５４の先端には、既に説明した第１乃至第１１実施形態のいずれかによる磁気ヘッドを具備するヘッドスライダー１５３が取り付けられている。

すなわち、本実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ１６０は、第１乃至第１１実施形態のいずれかによる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを一端に搭載するサスペンション１５４と、サスペンション１５４の他端に接続されたアクチュエータアーム１５５と、を備えている。

サスペンション１５４は信号の書き込み及び読み取り用のリード線（図示しない）を有し、このリード線とヘッドスライダー１５３に組み込まれた磁気記録ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。また、図示しない電極パッドが、磁気ヘッドアセンブリ１６０に設けられる。本具体例においては、電極パッドは８個設けられる。すなわち、主磁極６１のコイル用の電極パッドが２つ、磁気再生素子７１用の電極パッドが２つ、ＤＦＨ（ダイナミックフライングハイト）用の電極パッドが２つ、スピントルク発振子１０用の電極パッドが２つ、設けられる。

そして、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う、図示しない信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、例えば、図２６に示した磁気記録装置１５０の図面中の背面側に設けられる。信号処理部１９０の入出力線は、電極パッドに接続され、磁気記録ヘッドと電気的に結合される。

このように、本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、第１乃至第１１実施形態のいずれかによる磁気ヘッドと、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で対峙させながら相対的に移動可能とした可動部と、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合せする位置制御部と、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。すなわち、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。上記の可動部は、ヘッドスライダー１５３を含むことができる。また、上記の位置制御部は、磁気ヘッドアセンブリ１６０を含むことができる。

本発明の各実施形態による磁気ヘッドに用いることができる磁気記録媒体の第１具体例を図２８に示す。

本具体例の磁気記録媒体２０１は、非磁性体（あるいは空気）２８７により互いに分離された垂直配向した多粒子系の磁性ディスクリートトラック２８６を有する。この磁気記録媒体２０１がスピンドルモータ２０４により回転され、媒体走行方向に向けて移動する際に、ヘッドスライダー２０３に搭載された磁気ヘッド２０５により、記録磁化２８４を形成することができる。なお、ヘッドスライダー２０３はサスペンション２０２の先端に取り付けられている。このサスペンション２０２には、信号の書き込みおよび読み取り用のリード線を有し、これらのリード線とヘッドスライダー２０３に組み込まれた磁気ヘッド２０５の各電極とが電気的に接続される。

スピントルク発振子の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラックの幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力の低下を大幅に抑制することができる。このため、本具体例の磁気記録媒体２０１では、記録したい記録トラックのみを効果的に高周波磁界アシスト記録することができる。特に、高周波磁界は周波数が高くシールド効果がないため、トラック幅方向に設けたシールドで隣接記録トラックへの記録滲みを低減することが困難である。本発明の各実施形態による磁気ヘッドでは、図２８で示した磁気記録媒体２０１を用いた磁気記録再生装置により、隣接記録トラックのイレーズ問題を解決することができる。また、本具体例によれば、従来の磁気ヘッドでは書き込み不可能なＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギーＫ_ｕの媒体磁性材料を用いることによって、媒体磁性粒子のさらなる微細化（ナノメーター級のサイズ）が可能となり、記録トラック方向（ビット方向）においても、従来よりも遥かに線記録密度の高い磁気記録装置を実現することができる。

図２９に、本発明の各実施形態の磁気ヘッドに用いることができる磁気記録媒体の第２具体例を示す。すなわち、本具体例の磁気記録媒体２０１は、非磁性体２８７により分離された磁性ディスクリートビット２８８を有する。この磁気記録媒体２０１がスピンドルモータ２０４により回転され、媒体走行方向に向けて移動する際に、ヘッドスライダー２０３に搭載された磁気記録ヘッド２０５により、記録磁化を形成することができる。

この具体例においても、スピントルク発振子の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラックの幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力の低下を大幅に抑制することができるため、記録したい記録トラックのみを効果的に高周波磁界アシスト記録することができる。

第１実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第１実施形態の磁気記録ヘッドの媒体からみた平面図。 媒体の記録ビットの磁化を記録ヘッドによって反転させる際の磁化と磁界の動きを説明する図。 第１実施形態の磁気記録ヘッドの効果を説明する図。 比較例の磁気記録ヘッドによる主磁極の磁界と、高周波磁界との位置関係を説明する図。 第２実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第２実施形態の磁気記録ヘッドの媒体からみた平面図。 第３実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第３実施形態の磁気記録ヘッドの媒体からみた平面図。 第４実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第５実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第５実施形態の磁気記録ヘッドの媒体からみた平面図。 第６実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第７実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第７実施形態の磁気記録ヘッドの媒体からみた平面図。 第８実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第９実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第１０実施形態の磁気記録ヘッドの断面図。 第１１実施形態の磁気ヘッドの断面図。 第１１実施形態の磁気ヘッドの効果を説明する図。 第１２実施形態による磁気ヘッドの製造方法を説明する図。 第１２実施形態による磁気ヘッドの製造方法を説明する図。 第１２実施形態による磁気ヘッドの製造方法を説明する図。 第１２実施形態による磁気ヘッドの製造方法を説明する図。 第１２実施形態による磁気ヘッドの製造方法を説明する図。 第１３実施形態による磁気記録装置の概略の構成を示す斜視図。 ヘッドスライダーが搭載されるヘッドスタックアセンブリを示す斜視図。 磁気記録媒体の第１具体例を示す図。 磁気記録媒体の第２具体例を示す図。

符号の説明

１ 磁気記録ヘッド
１２ 主磁極
１２ａ 主磁極の媒体対向面
１２ｂ トレーリング端
１４ リターンヨーク
１４ａ リターンヨークの媒体対向面
１６ 絶縁膜
１８ コイル
２０ スピントルク発振子
２２ スピン注入層
２３ 非磁性中間層
２４ 発振層
２５ 下電極
１００ 磁気記録媒体
１０１ 裏打ち層
１０２ 垂直磁気記録層

Claims (14)

1. 媒体対向面を含む第１磁性体部を有し、書込み磁界を発する磁極と、
   前記磁極の前記媒体対向面に形成され、第１および第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられる非磁性層と、を有する積層体からなり、前記第１および第２磁性層間に電流を通電して前記第２磁性層から高周波磁界を発生するスピントルク発振子と、
   を備えていることを特徴とする磁気記録ヘッド。
2. 前記媒体対向面に平行な面への前記スピントルク発振子の投影形状の面積は前記媒体対向面の面積よりも小さく、かつ前記投影形状が前記媒体対向面内に完全に包含されることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子。
3. 前記スピントルク発振子の積層体の積層面が前記媒体対向面に対して略平行であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録ヘッド。
4. 前記第１磁性体部の延在する方向は、前記媒体対向面に垂直な方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録ヘッド。
5. 前記スピントルク発振子の積層体の積層面が前記媒体対向面に対して略垂直であり、前記積層体と前記媒体対向面との間に絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の磁気記録ヘッド。
6. 前記第１磁性層は前記磁極に含まれ、前記非磁性層が前記磁極に直接形成されていることを特徴とする請求項３記載の磁気記録ヘッド。
7. 前記磁極の前記第１磁性体部と略平行となる第２磁性体部を有しかつ前記磁極と磁気回路を形成するリターンヨークを更に備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
8. 前記スピントルク発振子の前記リターンヨークに最も近い第１面は、前記第１磁性体部の前記リターンヨークに最も近い第２面に比べて前記リターンヨークから離れて位置し、前記第１面と前記第２面との距離は１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の磁気記録ヘッド。
9. 前記積層体の前記第２磁性層は、前記第１磁性層よりも前記媒体対向面から離れた位置にあり、前記第２磁性層に接続する電極を更に備えていることを特徴とする請求項８記載の磁気記録ヘッド。
10. 前記電極は、前記リターンヨークまで延在して前記リターンヨークと接続されることを特徴とする請求項９記載の磁気記録ヘッド。
11. 前記電極は、前記第２磁性層の側面を囲んでいること特徴とする請求項９記載の磁気記録ヘッド。
12. 磁気記録媒体と、
    請求項１乃至１１いずれかに記載の磁気記録ヘッドと、
    前記磁気記録媒体の信号を読み取る再生部と、
    前記磁気記録媒体と、前記磁気記録ヘッドおよび再生部とが浮上または接触の状態で対峙しながら相対的に移動するように制御する移動制御部と、
    前記磁気記録ヘッドを前記磁気記録媒体の所定記録位置に位置するように制御する位置制御部と、
    前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への書き込み信号および前記磁気記録媒体からの読み出し信号を処理する信号処理手段と、
    を備えることを特徴とする磁気記録装置。
13. 前記磁気記録媒体は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体であることを特徴とする請求項１２記載の磁気記録装置。
14. 前記磁気記録媒体は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性パターン部が規則的に配列形成されたディスクリートビット媒体であることを特徴とする請求項１２記載の磁気記録装置。

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