JP2011141934A - 磁気記録ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】負の磁気異方性定数を持つ磁性材料を主成分とする高周波磁界発振層18と、スピンが偏極した電子を高周波磁界発振層18に供給するレファレンス層14と、高周波磁界発振層18とレファレンス層14間に配置された非磁性層16と、を有する高周波磁界発振素子11と、主磁極12と、を備える。
【選択図】図1
Description
主磁極と、
負の磁気異方性定数を持つ磁性材料を主成分とする第1の部材と、スピンが偏極した電子を供給する第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材間に配置された非磁性部材と、を有する高周波磁界発振素子と、
を備える磁気記録ヘッドが提供される。
式(1)のベクトルHstは、式(2)に示すように、偏極スピンによる実効磁界を表すベクトルで、その大きさはスピントルク実効磁界ajで示され、その方向は単位べクトルであるMp(|ベクトルMp|=1)で表される。Jは注入電流密度であり、ηはスピン分極率である。ダンピング定数αは0.02、スピン分極率ηは0.5として計算した。γはジャイロ磁気定数、Heffは外部磁界と反磁界、異方性磁界と交換磁界の和から作られる実効磁界、dは高周波磁界発振層18の膜厚、eは電子の電荷、hはプランク定数である。
11、21、31 高周波磁界発振素子
12 主磁極
13 間隙
14 レファレンス層
16、19 非磁性層
18 高周波磁界発振層
22 トレーリングシールド
24 コイル
26 垂直磁化膜
32、32’ 磁化方向
34 磁化
36 外部磁界
37 磁界方向
38 電流方向
40 電源
42 磁気回路
43 垂直磁界
44 高周波磁界
46 磁気回路
50 磁気記録媒体
60 磁界観測面
62 電子
64 歳差運動
Claims (20)
- 主磁極と、
負の磁気異方性定数を持つ磁性材料を主成分とする第1の部材と、スピンが偏極した電子を供給する第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材間に配置された非磁性部材と、を有する高周波磁界発振素子と、
を備える磁気記録ヘッド。 - 前記第2の部材から前記第1の部材に供給された前記偏極電子により、前記第1の部材の磁化が歳差運動を起こすことによって前記高周波磁界発振素子が高周波磁界を発振する請求項1記載の磁気記録ヘッド。
- 前記高周波磁界が、前記主磁極が発生する磁界と直交する成分を有する請求項2記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第1の部材の磁化困難軸が第1の方向を向いており、前記第1の部材の磁化容易軸が前記第1の方向と交差する第1の面内に存在する請求項1乃至3のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第1の方向と前記第1の面が直交する請求項4記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第1の面と交差する第2の方向に前記第2の部材の磁化が向いている請求項4または5記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第2の方向と前記第1の面が直交する請求項6記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第2の方向にスピンが偏極した前記偏極電子が前記第2の部材から前記第1の部材に供給される請求項6または7記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第1の面と交差する第3の方向の磁界を前記高周波磁界発振素子に印加する磁界供給手段をさらに備える請求項4乃至8のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第3の方向と前記第1の面が直交する請求項9記載の磁気記録ヘッド。
- 前記磁界に平行な方向にスピンが偏極した前記偏極電子が前記第2の部材から前記第1の部材に供給される請求項9または10記載の磁気記録ヘッド。
- 前記磁界に反平行な方向にスピンが偏極した前記偏極電子が前記第2の部材から前記第1の部材に供給される請求項9または10記載の磁気記録ヘッド。
- トレーリングシールドをさらに備え、前記高周波磁界発振素子が前記主磁極と前記トレーリングシールドとの間に位置している請求項1乃至12のいずれかに記載の磁気記録ヘッド
- 前記負の磁気異方性定数を持つ磁性材料は、絶対値が1.0×106J/m3以上の負の磁気異方性定数を持っている請求項1乃至13のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記負の磁気異方性定数を持つ磁性材料は、FeとCoを主成分とする合金であり、そのCo組成がFeとCoの合計に対して0.5から2.0at%である請求項1乃至13のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記負の磁気異方性定数を持つ磁性材料は、Fe膜とCo膜からなる多層膜であり、それぞれの厚さが0.2nmから0.5nmであり、Fe膜一層とCo膜一層からなる一周期の長さが0.5nmから1.0nmである請求項1乃至13のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第2の部材が膜状であり、前記膜の主面に対して垂直な方向に前記第2の部材の磁化容易軸が向いており、前記第2の部材の磁気異方性定数Kを2倍した値と真空の透磁率μ0を乗した値を前記第2の部材の飽和磁化Msの二乗値で除したときの値、Q値(=2μ0K/Ms2)が0.5以上である請求項1乃至16のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第2の部材に、強磁性体を用いた請求項1乃至16のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第2の部材に、MnSiからなるハーフメタル、Fe2CrSiからなるハーフメタル、Co2(Cr1−xFex)Alからなるハーフメタル、Co2FeAlからなるハーフメタル、Co2MnAlからなるハーフメタル、Co2MnSiからなるハーフメタル、MnSiを主成分とするハーフメタル、Fe2CrSiを主成分とするハーフメタル、Co2(Cr1−xFex)Alを主成分とするハーフメタル、Co2FeAlを主成分とするハーフメタル、Co2MnAlを主成分とするハーフメタルおよびCo2MnSiを主成分とするハーフメタルからなる群より選ばれる少なくとも一種以上のハーフメタルからなる材料を用いた請求項1乃至16のいずれかに記載の磁気記録ヘッド。
- 請求項1乃至19のいずれかに記載の磁気記録ヘッドと、前記第1の部材と前記第2の部材間に流す電流を供給する電源と、を備える磁気記録装置。
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