JP2012226799A - 磁気記録ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録分解能及び記録密度が向上し、安定した記録特性を得ることが可能な磁気記録ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置を提供する。
【解決手段】ディスク装置の磁気記録ヘッドは、記録媒体に対し垂直な記録磁界を印加する主磁極６６と、主磁極に記録ギャップを置いて対向するトレーリングシールド磁極６８と、記録ギャップ内で主磁極とトレーリングシールド磁極との間に設けられ、高周波磁界を発生する高周波発振子７４と、主磁極と高周波発振子との間で、主磁極に接して配置された磁性シード層８０と、主磁極と高周波発振子との間で、磁性シード層に重ねて形成され、高周波発振子に接して配置された軟磁性体からなる高配向磁性層８２と、を備えている。
【選択図】図３

Description

この発明の実施形態は、ディスク装置に用いる垂直磁気記録用の磁気記録ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。磁気ヘッドのヘッド部は、ライト用の記録ヘッドとリード用の再生ヘッドとを含んでいる。

近年、磁気ディスク装置の高記録密度化、大容量化あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録用の磁気ヘッドが提案されている。このような磁気ヘッドにおいて、記録ヘッドは、垂直方向磁界を発生させる主磁極と、その主磁極のトレーリング側にライトギャップを挟んで配置されて磁気ディスクとの間で磁路を閉じるリターン磁極、あるいはトレーリングシールド磁極と、主磁極に磁束を流すためのコイルとを有している。

記録密度の向上を図る目的で、主磁極とリターン磁極との間に高周波発振素子としてスピントルク発振子を設け、このスピントルク発振子から磁気記録層に高周波磁界を印加する高周波磁界アシスト記録方式の磁気記録ヘッドが提案されている。この磁気記録ヘッドは、ギャップ磁界を大きくとるために、主磁極とリターン磁極が対向する面の間の距離を減少させた構造を有している。

特開２００９−０７０５４１号公報 特開２０１０−１８２３６１号公報

磁気記録ヘッドにおいて、トレーリングシールド磁極が主磁極に近いほど、記録媒体に記録される記録分解能は上昇する。しかしながら、上記高周波磁界アシスト記録方式の磁気記録ヘッドでは、記録ギャップに発振層とスピン注入層が配置されているため、記録ギャップの幅、すなわち、主磁極とトレーリングシールド磁極との間隔を小さくすることが難しい。また、スピントルク発振子に接近してトレーリングシールド磁極および主磁極が配置されている場合、周囲の磁極がスピントルク発振子と同時に振動し、エネルギーロスが大きくなり、スピントルク発振子の発振が抑制される。その結果、垂直記録媒体の記録層の磁化反転を行うための高周波磁界の強度が不足し、十分な記録能力を発揮することが困難な場合がある。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、記録分解能および記録密度が向上し、安定した記録特性を得ることが可能な磁気記録ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置を提供することにある。

実施形態によれば、磁気記録ヘッドは、記録媒体に対し垂直な記録磁界を印加する主磁極と、前記主磁極に記録ギャップを置いて対向するトレーリングシールド磁極と、前記記録ギャップ内で前記主磁極とトレーリングシールド磁極との間に設けられ、高周波磁界を発生する高周波発振子と、前記主磁極と高周波発振子との間で、前記主磁極に接して配置された磁性シード層と、前記主磁極と高周波発振子との間で、前記磁性シード層に重ねて形成され、前記高周波発振子に接して配置された軟磁性体からなる高配向磁性層と、を備えている。

図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドおよびサスペンションを示す側面図。 図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。 図４は、前記記録ヘッドの磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図。 図５は、記録ヘッドを模式的に示す斜視図。 図６は、前記記録ヘッド部分をスライダのディスク対向面側から見た配置図。 図７は、比較例に係る記録ヘッドの磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図。 図８は、前記実施形態に係る記録ヘッドの磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図。 図９は、比較例に掛かる記録ヘッドと実施形態に係る記録ヘッドとについて、磁性体層の飽和磁束密度に応じた磁界強度分布を比較して示す図。 図１０は、飽和磁束密度の差と、磁界傾度および最大有効磁界強度との関係を示す図。

以下図面を参照しながら、実施形態について説明する。
図１は、ディスク装置として、実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のトップカバーを取り外して内部構造を示し、図２は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。この筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１１と、図示しない矩形板状のトップカバーとを備えている。トップカバーは、複数のねじによりベースにねじ止めされ、ベースの上端開口を閉塞している。これにより、筐体１０内部は気密に保持され、呼吸フィルター２６を通してのみ、外部と通気可能となっている。

ベース１１上には、記録媒体としての磁気ディスク１２および駆動部が設けられている。駆動部は、磁気ディスク１２を支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、２つの磁気ヘッド３３、これらの磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２の表面に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６を備えている。また、ベース１１上には、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２から離間した位置に保持するランプロード機構１８、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ヘッドアクチュエータ１４を退避位置に保持するイナーシャラッチ２０、およびプリアンプ、ヘッドＩＣ等の電子部品が実装された基板ユニット１７が設けられている。

ベース１１の外面には、制御回路基板２５がねじ止めされ、ベース１１の底壁と対向して位置している。制御回路基板２５は、基板ユニット１７を介して、スピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッド３３の動作を制御する。

図１および図２に示すように、磁気ディスク１２は、垂直磁気記録膜媒体として構成されている。磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチの円板状に形成され非磁性体からなる基板１９を有している。基板１９の各表面には、下地層としての軟磁性層２３と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する垂直磁気記録層２２とが順次積層され、さらにその上に保護膜２４が形成されている。

図１に示すように、磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３のハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにハブの上端にねじ止めされたクランプばね２１によりクランプされ、ハブに固定されている。磁気ディスク１２は、駆動モータとしてのスピンドルモータ１３により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転される。

ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１１の底壁上に固定された軸受部１５と、軸受部から延出した複数のアーム２７と、を備えている。これらのアーム２７は、磁気ディスク１２の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部１５から同一の方向へ延出している。ヘッドアクチュエータ１４は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３０を備えている。サスペンション３０は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム２７の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション３０の延出端にジンバルばね４１を介して磁気ヘッド３３が支持されている。サスペンション３０、ジンバルばね４１、および磁気ヘッド３３により、ヘッドジンバルアッセンブリを構成している。なお、ヘッドアクチュエータ１４は、軸受部１５のスリーブと、複数のアームとを一体に形成したいわゆるＥブロックを備えた構成としてもよい。

図２に示すように、各磁気ヘッド３３は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダの流出端（トレーリング端）に設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有している。各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の弾性により、磁気ディスク１２の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。２本のアーム２７は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション３０および磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２を間に挟んで互いに向かい合っている。

各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０およびアーム２７上に固定された中継フレキシブルプリント回路基板（以下、中継ＦＰＣと称する）３５を介して後述するメインＦＰＣ３８に電気的に接続されている。

図１に示すように、基板ユニット１７は、フレキシブルプリント回路基板により形成されたＦＰＣ本体３６と、このＦＰＣ本体から延出したメインＦＰＣ３８とを有している。ＦＰＣ本体３６は、ベース１１の底面上に固定されている。ＦＰＣ本体３６上には、プリアンプ３７、ヘッドＩＣを含む電子部品が実装されている。メインＦＰＣ３８の延出端は、ヘッドアクチュエータ１４に接続され、各中継ＦＰＣ３５を介して磁気ヘッド３３に接続されている。

ＶＣＭ１６は、軸受部１５からアーム２７と反対方向に延出した図示しない支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイルを有している。ヘッドアクチュエータ１４をベース１１に組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１１上に固定された一対のヨーク３４間に位置し、これらのヨークおよびヨークに固定された磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。

磁気ディスク１２が回転した状態でＶＣＭ１６のボイスコイルに通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めされる。この際、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の径方向に沿って、磁気ディスクの内周縁部と外周縁部との間を移動される。

次に、磁気ヘッド３３の構成について詳細に説明する。図３は、磁気ヘッド３３のヘッド部４４を拡大して示す断面図、図４は、記録ヘッドの磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図、図５は、記録ヘッドを模式的に示す斜視図、図６は、記録ヘッド部分をスライダのＡＢＳ面側から見た配置図である。

図２および図３に示すように、磁気ヘッド（磁気記録ヘッド）３３は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ４２と、スライダの流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部４４とを有している。スライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成され、ヘッド部４４は薄膜により形成されている。

スライダ４２は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ面））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより、磁気ディスク表面から所定量浮上した状態に維持される。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１２の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１２表面に対し、ディスク対向面４３の長手方向が空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。

スライダ４２は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。スライダ４２のディスク対向面４３には、図示しないリーディングステップ、トレーリングステップ、サイドステップ、負圧キャビティ等が形成されている。

図３および図４に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド５４および記録ヘッド５６を有し、分離型磁気ヘッドとして形成されている。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５０と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５０を挟むように配置されたシールド膜５２ａ、５２ｂと、で構成されている。これら磁性膜５０、シールド膜５２ａ、５２ｂの下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。シールド膜５２ａ、５２ｂに電源７０ａが接続されている。

記録ヘッド５６は、再生ヘッド５４に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。記録ヘッド５６は、トレーリング端側にトレーリングシールド磁極（リターン磁極）をもつ単磁極ヘッドとして構成されている。

記録ヘッド５６は、磁気ディスク１２の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる軟磁性金属材料からなる主磁極６６と、主磁極６６のトレーリング側に配置され、主磁極直下の軟磁性層２３を介して効率的に磁束を還流させて主磁極とともに磁気回路を形成するトレーリングシールド磁極６８と、主磁極６６とトレーリングシールド磁極と間の記録ギャップＷＧに設けられ１ＧＨｚ以上の周波数の高周波磁場を発生させるスピン発振子７４と、主磁極６６とスピン発振子７４との間で、主磁極６６と接して配置された磁性シード層８０と、磁性シード層８０およびスピン発振子に接して配置された軟磁性体からなる高配向磁性層８２と、磁気ディスク１２に信号を書き込む際、主磁極６６に磁束を流すために主磁極６６およびトレーリングシールド磁極６８を含む磁気コアに巻きつくように配置された記録コイル７１と、トレーリングシールド磁極６８と主磁極６６間に直流電流を通電するための電源７０ｂと、を備えている。

図３ないし図６に示すように、主磁極６６は、磁気ディスク１２の表面に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６６の磁気ディスク１２側の先端部６６ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６６の先端部６６ａは、例えば、断面が矩形状に形成され、主磁極６６の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。本実施形態において、主磁極６６の先端部６６ａの幅Ｗ１は、磁気ディスク１２におけるトラックの幅にほぼ対応している。

トレーリングシールド磁極６８は、ほぼＵ字形状に形成され、その先端部６８ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド磁極６８の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。先端部６８ａのリーディング側端面６８ｂは、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延びている。このリーディング側端面６８ｂは、主磁極６６の先端部６６ａのトレーリング側端面７２ａと記録ギャップＷＧを置いてほぼ平行に対向している。

記録ヘッド５６は、主磁極６６の先端部６６ａとトレーリングシールド磁極６８との間で記録ギャップＷＧに設けられた高周波発振子、例えば、スピン発振子７４を備えている。スピン発振子７４は、主磁極６６の先端部６６ａのトレーリング側端面７２ａとトレーリングシールド磁極６８のリーディング側端面６８ｂとの間に挟まれ、これらの端面と平行に配置されている。スピン発振子７４は、その先端がＡＢＳ面４３に露出し、磁気ディスク１２の表面に対して、主磁極６６の先端面と同一の高さ位置に設けられている。

図２に示すように、 主磁極６６とトレーリングシールド磁極６８とに電源７０ｂが接続され、この電源から主磁極６６、トレーリングシールド磁極６８を通して電流を直列に通電できるように電流回路が構成されている。トレーリングシールド磁極６８は、記録ギャップＷＧ、すなわち、スライダのディスク対向面４３から離れた位置で、主磁極６６の上部に接近した連結部６５を有している。この連結部６５は、例えばＳｉＯ₂等の絶縁体で形成されたバックギャップ部６７を介して主磁極６６に連結されている。この絶縁体により、主磁極６６とトレーリングシールド磁極６８とが電気的に絶縁している。このように、バックギャップ部６７を絶縁体で構成することにより、スピン発振子７４の電極と兼用している主磁極６６およびトレーリングシールド磁極６８を通じて、電源７９０から効率的にスピン発振子７４に電流を印加することが可能となる。バックギャップ部６７の絶縁体はＳｉＯ₂以外にも、Ａｌ₂Ｏ₂を用いてもよい。

バックギャップ部６７をＳｉ、Ｇｅといった半導体で構成してもよい。絶縁体もしくは半導体からなるバックギャップ部６７の一部に電気伝導体を含めて主磁極６６とトレーリングシールド磁極６８を電気的に接続してもよい。

スピン発振子７４は、前述した制御回路基板２５の制御の下、電源７０ｂから主磁極６６、トレーリングシールド磁極６８に電圧を印加することにより、スピント発振子７４の膜厚方向に直流電流が印加される。通電することにより、スピン発振子７４の発振層の磁化が回転し、高周波磁界を発生させることが可能となる。これにより、磁気ディスク１２の記録層に高周波磁界を印加する。このように、トレーリングシールド磁極６８と主磁極６６はスピン発振子７４に垂直通電する電極として働くことになる。

図３ないし図６に示すように、スピン発振子７４は、磁化を発振させて１ＧＨｚ以上の周波数の高周波磁場を発生させるスピン振動層７４ｂと、主磁極６６とスピン振動層７４ｂとの間、およびトレーリングシールド磁極６８とスピン振動層７４ｂとの間にそれぞれ設けられ、スピン振動層７４ｂを主磁極およびトレーリングシールド磁極に電気的に接続させるための非磁性良導体からなる中間層７４ａ、７４ｃと、を有している。

スピン振動層７４ｂは、例えば、膜厚１３ｎｍのＦｅＣｏＡｌ磁性膜からなり、中間層７４ａは、例えば、膜厚２ｎｍのＣｕ７４ｃからなり、中間層７４ｃは、例えば、Ｃｕ／Ｒｕの積層膜で形成されている。中間層７４ａ、スピン振動層７４ｂ、中間層７４ｃは、主磁極６６側からトレーリングシールド磁極６８側に順に積層して構成されている。スピン発振子７４の下面は、スライダのディスク対向面と面一に形成されている。主磁極６６の先端部６６ａのトレーリング側端面７２ａの幅Ｗ１は、スピン発振子７４のトラック幅方向の幅Ｗ２さよりも大きいことが好ましい。

スピン振動層７４ｂの材料として、ＦｅＣｏＡｌの他、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＣｏＡｌ、ＦｅＣｏＳｉ、ＣｏＦｅＢ等の、比較的、飽和磁束密度が大きく膜面内方向に磁気異方性を有する軟磁性層やＣｏＩｒ等の膜面内方向に磁化が配向したＣｏＣｒ系の磁性合金膜を用いることができる。また、スピン振動層７４ｂには、飽和磁化や異方性磁界を調整するために、複数の上記材料を積層した積層膜を用いることもできる。更に、スピン振動層７４ｂには、例えば、高Ｂｓ軟磁性材料（ＦｅＣｏ／ＮｉＦｅ積層膜）の厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの膜を用いることができる。

中間層７４ａ、７４ｃとしては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどのスピン透過率の高い非磁性材料を用いることができる。中間層７４ａ、７４ｃの膜厚は、１原子層から３ｎｍ程度とすることができる。

スピント発振子７４の素子のサイズ（積層方向に対して垂直な平面で切断したときの断面の大きさ）は、１０ｎｍ四方から１００ｎｍ四方にすることが望ましく、素子形状も直方体だけでなく、円柱状や六角柱状としてもよい。ただし、このサイズに限定されることなく、スピン振動層７４ｂ、中間層７４ａ、７４ｃに用いられる材料及びこれらの大きさは任意に選択可能である。
図３ないし図６に示すように、主磁極６６の先端部６６ａにおいて、トレーリング側端面７２ａに磁性シード層８０が形成され、更に、この磁性シード層８０に重ねて軟磁性体からなる高配向磁性層８２が形成されている。そして、高配向磁性層８２にスピン発振子７４の中間層７４ａに接している。磁性シード層８０および高配向磁性層８２の下端は、スライダのディスク対向面４３と面一に形成されている。

磁性シード層８０は、アモルファス磁性材料で形成され、たとえば、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＣｏＢなどの材料を用いることができる。高配向磁性層８２の膜厚は、主磁極６６からの磁界強度を確保し、かつ、スピン振動層７４ｂの発振特性をよくするために、主磁極６６の厚みよりも小さくすることが好ましい。

磁性シード層８０および高配向磁性層８２は、主磁極６６の先端部６６ａの幅方向全域に亘って形成され、その幅Ｗ１は、スピン発振子７４の幅Ｗ２よりも大きい。スライダのディスク対向面４３に垂直な方向の磁性シード層８０および高配向磁性層８２の高さＴ１は、スピン発振子７４の高さＴ２よりも大きく、例えば、１．５倍以上に形成されている。Ｔ１がＴ２よりも小さくなると、高配向磁性層８２を流れる電流の電流密度よりも、スピン発振層７４ｂを流れる電流の方が、電流密度が低くなるため、実効的なスピン分極率が低下し、発振特性が悪化する。また、同時に、高配向磁性層８２がスピン発振層７４ｂより受けるスピントルク反作用の影響は、Ｔ１が小さくなるほど、影響がおおきくなり、結果として発振特性が悪化する。

ここで、高配向磁性層８２の高配向とは、その結晶配向が膜面垂直方向に対して一定の結晶方位であることをいう。高配向磁性層８２は、多結晶でも単結晶でも良い。多結晶の場合、各結晶粒の方位は、膜面平行方向に揃っている必要はなく、膜面垂直方向のみ揃っていれば良い。各結晶粒の膜面垂直方向の結晶方位分散は５度以内で有ることが望ましい。それ以上になると、各結晶粒をながれる電流の方向と結晶方位が、各結晶粒毎に異なるため、スピン分極率にばらつきが生じ、全体としてスピン振動層の発振特性が悪化する。また、より好ましくは、高配向磁性層８２は、スピン分極率を良好にするために、主磁極６６のトレーリング側端面７２ａに対して、結晶が（１１１）方向に配向するＦＣＣ構造で作製するとよい。スピン分極率をあげるとスピン振動層７４ｂの発振特性が良好になり、アシスト効果が大きくなる。これにより、記録媒体の記録磁化が反転しやすくなり、オーバーライト特性が良好になる。ＦＣＣ（１１１）配向させる層の材料としては、ＦｅＣｏＡｌなどを用いることができる。また、高配向磁性層８２は、ＦｅＣｏＣｕの材料などを用いて、主磁極６６のトレーリング側端面７２ａに対して、結晶が（１１０）方向に配向するＢＣＣ構造で作製しても同様の効果が得られる。また、高配向磁性層は、少なくともＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉのうちの２種類以上の元素を組み合わせてＦＣＣ、ＢＣＣの結晶構造、または、アモルファス構造で作製しても同様の効果が得られる。

高配向磁性層８２の飽和磁束密度は、主磁極６６の飽和磁束密度との差が０．５（Ｔ）以上１．５（Ｔ）以下の範囲で、主磁極よりも小さいことが好ましい。図７は、比較例に係る高周波アシスト記録ヘッドの磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図、図８は、本実施形態に係る記録ヘッドの磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図、図９は、比較例に掛かる記録ヘッドと実施形態に係る記録ヘッドとについて、高配向磁性層の飽和磁束密度に応じた磁界強度分布を比較して示している。

図７に示すように、比較例に係る記録ヘッドＡは、磁性シード層および高配向磁性層を備えておらず、また、スピン発振子７４は、中間層７４ａ、スピン振動層７４ｂ、中間層７４ｃ、スピン注入層７４ｄ、中間層７４ｅを積層して構成されている。図８に示す本実施形態の記録ヘッドでは、高配向磁性層８２が飽和磁束密度０．５（Ｔ）の材料を用いたもの（Ｂ１）、飽和磁束密度１．５（Ｔ）の材料を用いたもの(Ｂ２)、飽和磁束密度２．２（Ｔ）の材料を用いたもの(Ｂ３)をそれぞれ想定している。

図９に示すように、比較例に係る記録ヘッドＡでは、磁界強度は高いが、主磁極のトレーリング端部での磁界傾度はなだらかとなる。この場合、記録媒体に情報を記録するときのオーバーライト特性は良好であるが、オントラックでの記録品質(ＳＮ)は悪く、記録密度を上げることはできない。

これに対して、本実施形態に係る記録ヘッドＢ１では、主磁極のトレーリング側端部での磁界傾度が大きくなり、オントラックでの記録品質改善がなされる。また、本実施形態に係る記録ヘッドＢ２では、有効磁界強度、磁界傾度ともにさらに改善がなされていることがわかる。本実施形態に係る記録ヘッドＢ３では、磁界傾度は、記録ヘッドＢ２と同レベルであるが、スピン発振が不足して、アシスト効果が得られず、有効磁界強度が低下していることがわかる。

このように、本実施形態に係る記録ヘッドＢ１、Ｂ２では、スピン発振子７４の良好なアシスト効果による磁界強度増大と高い記録分解能が実現し、記録品質改善がなされていることがわかる。図１０は、飽和磁束密度の差と、磁界傾度および最大有効磁界強度との関係を示している。この図に示すように、主磁極６６と高配向磁性層８２の飽和磁束密度の差が小さい場合、例えば、差が０．５（Ｔ）よりも小さい場合、記録ギャップＷＧが狭くなる効果で磁界傾度が大きくなる。主磁極６６と高配向磁性層８２の飽和磁束密度の差が大きい場合、例えば、差が１．５（Ｔ）よりも大きい場合、高配向磁性層８２直下で磁界傾度がゆるやかになり記録分解能があがらない。また、磁界強度については、主磁極６６と高配向磁性層８２の飽和磁束密度の差が増大すると、スピン発振子の発振特性が良好になり、有効磁界強度が急激に増大している。このように、主磁極６６と高配向磁性層８２の飽和磁束密度の差が、０．５（Ｔ）以上、１．５（Ｔ）以下とすることにより、記録分可能の向上およびスピン発振子の発振特性の向上が図れることが分かる。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、情報の書き込みにおいては、スピン発振子７４に直流電流を通電して高周波磁界を発生させ、この高周波磁界を磁気ディスク１２の垂直磁気記録層２２に印加する。また、記録コイル７１により主磁極６６を励磁し、この主磁極から直下の磁気ディスク１２の記録層２２に垂直方向の記録磁界を印加することにより、所望のトラック幅にて情報を記録する。記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、高保持力かつ高磁気異方性エネルギーの磁気記録を行うことができる。そして、記録ヘッド５６を上記構成とすることにより、記録分解能が向上するとともにスピン発振子７４の発振特性が良好となる。また、記録ヘッド５６の有効磁界強度および磁界傾度が増大するため、磁気ディスクに記録される記録信号のＳＮが向上し、記録密度の向上を図ることができる。

以上のことから、記録分解能および記録密度が向上し、安定した記録特性を有する磁気記録ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置が得られる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０…筺体、１１…ベース、１２…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、
１４…ヘッドアクチュエータ、２５…制御回路基板、２７…アーム、
３０…サスペンション、４２…スライダ、４３…ディスク対向面、
４４…ヘッド部、５４…再生ヘッド、５６…記録ヘッド、６６…主磁極、
６６ａ…先端部、６８…トレーリングシールド磁極、６８ａ…先端部、
６８ｂ…トレーディング側端面、７０…電源、７１…記録コイル、
７４…スピン発振子、７４ａ、７４ｃ…中間層、７４ｂ…振動層、
８０…磁性シード層、８２…高配向磁性層、ＷＧ…記録ギャップ

実施形態によれば、磁気記録ヘッドは、記録媒体に対し垂直な記録磁界を印加する主磁極と、前記主磁極に記録ギャップを置いて対向するトレーリングシールド磁極と、前記記録ギャップ内で前記主磁極とトレーリングシールド磁極との間に設けられ、高周波磁界を発生する高周波発振子と、前記主磁極と高周波発振子との間で、前記主磁極に接して配置された磁性シード層と、前記主磁極と高周波発振子との間で、前記磁性シード層に重ねて形成され、前記高周波発振子に接して配置された軟磁性体からなる高配向磁性層と、を備え、前記主磁極の飽和磁束密度と前記高配向磁性層の飽和磁束密度との差が、０．５（Ｔ）以上、１．５（Ｔ）以下である。

Claims (9)

1. 記録媒体に対し垂直な記録磁界を印加する主磁極と、
   前記主磁極に記録ギャップを置いて対向するトレーリングシールド磁極と、
   前記記録ギャップ内で前記主磁極とトレーリングシールド磁極との間に設けられ、高周波磁界を発生する高周波発振子と、
   前記主磁極と高周波発振子との間で、前記主磁極に接して配置された磁性シード層と、
   前記主磁極と高周波発振子との間で、前記磁性シード層に重ねて形成され、前記高周波発振子に接して配置された軟磁性体からなる高配向磁性層と、
   を備える磁気記録ヘッド。
2. 前記高配向磁性層は、少なくともＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉのうちの２種類以上の元素で構成され、結晶がＦＣＣ構造で、前記主磁極のトレーリング側端面に対して（１１１）方向に配向している請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
3. 前記高配向磁性層は、少なくともＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉのうちの２種類以上の元素で構成され、結晶がＢＣＣ構造で、前記主磁極のトレーリング側端面に対して（１１０）方向に配向している請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
4. 前記高配向磁性層は、少なくともＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉのうちの２種類以上の元素で構成され、アモルファス構造を有している請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
5. 前記主磁極の飽和磁束密度と前記高配向磁性層の飽和磁束密度との差が、０．５（Ｔ）以上、１．５（Ｔ）以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
6. 前記高周波発振子は、前記記録ギャップ内で前記主磁極とトレーリングシールド磁極との間に設けられたスピン振動層と、このスピン振動層と前記高配向磁性層との間に配置され前記主磁極とスピン振動層とを電気的に接続する非磁性良導体で形成された中間層と、前記スピン振動層と前記トレーリングシールド磁極との間に配置され前記スピン振動層とトレーリングシールド磁極とを電気的に接続する非磁性良導体で形成された中間層と、を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
7. 前記主磁極と前記トレーリングシールド磁極からなる磁気コアに巻きつくように配置された記録コイルと、前記トレーリングシールド磁極と主磁極との間に直流電流を通電する電源と、を備え、
   前記トレーリングシールド磁極は、前記記録ギャップから離れた位置で、絶縁体あるいは半導体を介して前記主磁極に連結された連結部を備えている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
8. スライダと、このスライダに設けられた請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッドと、前記スライダを支持するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアッセンブリ。
9. 媒体面に対して垂直方向に磁気異方性を有する記録層を有するディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、
   前記記録媒体に対し情報処理を記録する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の磁気ヘッドと、
   を備えるディスク装置。

Images