JP2015072726A - 磁気記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライトギャップの狭小化により、記録分解能の向上および線記録密度が向上した磁気記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ディスク装置の記録ヘッド５８は、記録媒体の記録層に記録磁界を印加する主磁極６０と、主磁極にライトギャップを置いて対向するライトシールド６２と、主磁極に磁界を発生させる記録コイルと、主磁極の先端部とライトシールドとの間でライトギャップ内に配置された高周波発振子６５と、を備えている。高周波発振子は、主磁極上に形成された中間層７４と、この中間層上に形成された発振層７２、スピン注入層７５および界面磁性層７６と、を有し、発振層とスピン注入層とはライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向に並んで配置され、スピン注入層はライトシールドに電気的に接続されている。
【選択図】図５

Description

ここで述べる実施形態は、ディスク装置に用いる高周波アシスト記録用の磁気記録ヘッド、およびこの磁気記録ヘッドを備えた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、ライト用の磁気記録ヘッドとリード用の再生ヘッドとを含んで構成されている。

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ライトシールドと、主磁極に磁束を流すためのコイルとを有している。

主磁極とライトシールドと間（ライトギャップ）にスピントルク発振子を配置した高周波アシスト記録用の磁気記録ヘッドが提案されている。スピントルク発振子は、発振層、中間層、スピン注入層を積層して形成され、このスピントルク発振子と主磁極およびライトシールドが電気的に接続されている。

特開２００９−９９２４８号公報

このような構成の磁気記録ヘッドでは、ライトギャップ長はスピントルク発振子の総膜厚で決まることになる。一方、線記録密度すなわちトラック長手方向の記録分解能を上げるためにはライトギャップを狭める必要がある。しかし、上述の構成では、磁気記録ヘッドのライトギャップをスピントルク発振子の総膜厚以下には薄くすることできず、線記録密度を上げることは困難である。

この発明が解決しようとする課題は、ライトギャップの狭小化により、記録分解能の向上および線記録密度が向上した磁気記録ヘッドおよびこれを備えた磁気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、記録媒体の記録層に記録磁界を印加する主磁極と、前記主磁極にライトギャップを置いて対向するライトシールドと、前記主磁極に磁界を発生させる記録コイルと、前記主磁極の先端部とライトシールドとの間で前記ライトギャップ内に配置された高周波発振子と、を備えている。高周波発振子は、前記主磁極上に形成された中間層と、この中間層上に形成された発振層、スピン注入層および界面磁性層と、を有し、前記発振層とスピン注入層とは前記ライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向に並んで配置され、前記スピン注入層は前記ライトシールドに電気的に接続されている。

図１は、第１の実施形態に係るハードディスクドライブ（以下、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、前記磁気ヘッドの磁気記録ヘッドをトラックセンターで破断して模式的に示す斜視図。 図５は、前記磁気記録ヘッドの主磁極、トレーリングシールド、高周波発振子を示す断面図。 図６は、前記磁気記録ヘッドのライトギャップ近傍をエアーベアリングサーフェース（ＡＢＳ）から見た平面図。 図７は、第２の実施形態に係るＨＤＤの磁気記録ヘッドをＡＢＳから見た平面図。 図８は、第３の実施形態に係るＨＤＤの磁気記録ヘッドをＡＢＳから見た平面図。

以下図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る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１０ａ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１０ａ上には、記録媒体としての磁気ディスク１２および機構部が設けられている。機構部は、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する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１０ａ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ラッチ機構２０、および変換コネクタ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１０ａの外面には、制御回路基板２５がねじ止めされ、ベース１０ａ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１５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１０ａの底壁上に固定された軸受部２１と、軸受部２１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２１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２７から延出している。各サスペンション３０は対応するアーム２７と一体に形成されていてもよい。各サスペンション３０の延出端に磁気ヘッド３３が支持されている。アーム２７およびサスペンション３０によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッド３３とによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。

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。磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。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２７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を間に置いて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１０ａの底面上に固定されている。ＦＰＣ本体３６上には、変換コネクタ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２１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１０ａに組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１０ａ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３４およびヨーク３４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、磁気ディスク１２および磁気ヘッド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および磁気ディスク１２を拡大して示す断面図である。

図１ないし図３に示すように、磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチ（６．３５ｃｍ）の円板状に形成され非磁性体からなる基板１０１を有している。基板１０１の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２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磁気記録層１０３と、その上層部に保護膜層１０４が順に積層されている。

図２および図３に示すように、磁気ヘッド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は薄膜を積層すること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（エア・ベアリング・サーフェイス（ＡＢＳ））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により浮上する。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に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２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（磁気記録ヘッド）５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出する部分を除いて、保護絶縁膜７３により覆われている。保護絶縁膜７３は、ヘッド部４４の外形を構成している。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５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５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。これら磁性膜５５、シールド膜５６、５７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。

記録ヘッド５８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。図４は、磁気ディスク１２上のトラックセンターに沿って記録ヘッド５８を破断して模式的に示す斜視図、図５は、記録ヘッドの主磁極、トレーリングシールド、高周波発振子を拡大して示す断面図、図６は、記録ヘッドのライトギャップＷＧ近傍をディスク対向面（ＡＢＳ）側から見た平面図である。

図３および図４に示すように、記録ヘッド５８は、高飽和磁束密度を有する軟磁性体からなる主磁極６０と、主磁極６０のトレーリング側に配置されて高飽和磁束密度を有する軟磁性体からなるトレーリングシールド（ライトシールド）６２と、主磁極６０に磁束を流すために主磁極６０およびトレーリングシールド６２を含む磁気回路に巻きつくように配置された記録コイル７０と、主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２との間で、かつ、ＡＢＳ４３に面する部分に配置された高周波発振素子、例えば、スピントルク発振子６５と、を備えている。主磁極６０は、磁気ディスク１２の磁気記録層１０３を磁化させるために、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。トレーリングシールド６２は、主磁極６０直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。

図３ないし図６に示すように、主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面およびＡＢＳ４３に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０の磁気ディスク１２側の先端部６０ａは、ＡＢＳ４３に向かって先細に絞り込まれ、他の部分に対して幅の狭い柱状に形成されている。主磁極６０の先端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。主磁極６０の先端部６０ａのクロストラック方向（トラック幅方向）Ｃ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６２は、ほぼＬ字形状に形成され、主磁極６０の先端部６０ａに対向する先端部６２ａを有している。トレーリングシールド６２の先端部６２ａ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６２の先端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。先端部６２ａのリーディング側端面６２ｃ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６２ｃは、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃとライトギャップＷＧ（ダウントラック方向Ｄのギャップ長）を置いて平行に対向している。

本実施形態において、記録ヘッド５８は、主磁極６０のトラック幅方向両側に主磁極６０から物理的に分断し、かつ、トレーリングシールド６２と接続するように配置されたサイドシールド８２を有している。本実施形態において、サイドシールド８２はトレーリングシールド６２と一体に形成されている。

記録コイル７０は、例えば、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間に設けられている。記録コイル７０に端子９５が接続され、この端子９５に電源９８が接続されている。電源９８から記録コイル７０に供給する電流は、ＨＤＤの制御部によって制御される。磁気ディスク１２に信号を書き込む際、電源９８から記録コイル７０に所定の電流が供給され、主磁極６０に磁束を流し磁界を発生させる。

図５および図６に示すように、スピントルク発振子６５は、主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｃとの間で、ライトギャップＷＧ内に設けられている。主磁極６０は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどを含む合金からなり、メッキ法あるいはスパッタ法により形成されている。主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃはＣＭＰ（Chemical-Mechanical-Polishing）により平坦化され、このトレーリング側端面６０ｃ上にスピントルク発振子６５が形成されている。

スピントルク発振子６５は、発振層７２、中間層７４、スピン注入層７５、界面磁性層７６を有している。中間層７４は主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃ上に形成され、その下端部は、ＡＢＳ４３に露出している。この中間層７４上に発振層７２および界面磁性層７６が積層され、更に、界面磁性層上にスピン注入層７５が形成されている。これにより、発振層７２と、界面磁性層７６およびスピン注入層７５とは、ライトギャップＷＧのギャップ長方向（ダウントラック方向Ｄ）と交差する方向、例えば、直交する方向（ＡＢＳ４３に対して垂直な方向）に並んで形成されている。すなわち、発振層７２と、界面磁性層７６およびスピン注入層７５とは、中間層７４と平行な同一平面内に配置されている。

発振層７２の下端は、ＡＢＳ４３に露出し、ＡＢＳと同一平面に位置している。発振層７２と、界面磁性層７６およびスピン注入層７５と、の間に絶縁層７７ａが形成されている。更に、スピン注入層７５とトレーリングシールド６２との間に電極層７８が形成されている。これにより、スピン注入層７５は、電極層７８を介してトレーリングシールド６２に電気的に接続されているとともに、界面磁性層７６および中間層７４を介して主磁極６０に電気的に接続されている。

発振層７２および絶縁層７７ａとトレーリングシールド６２との間に絶縁層７７ｂが形成されている。これにより、発振層７２は、絶縁層７７ａ、７７ｂにより囲まれ、トレーリングシールド６２に対して電気的に絶縁されている。

本実施形態において、第１および第２電極層７６、７７、発振層７２、中間層７４、スピン注入層７５、界面磁性層７６、電極層７８、および絶縁層のそれぞれのクロストラック方向Ｃの幅は、ライトギャップＷＧのクロストラック方向Ｃの幅Ｗ１よりも小さく形成されている。なお、各層の幅は、Ｗ１とほぼ同一でも、また、Ｗ１よりも大きくすることも可能である。

主磁極６０上に形成された中間層７４は非磁性体で形成されている。中間層７４は、スピン注入層７５からのスピン流を発振層７２に送る役割を果たすため、スピン拡散長の長い材料で形成されていることが好ましい。例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の材料を用いることができる。例えば、非磁性導体であるＣｕのスピン拡散長は、室温で７００ｎｍ程度である。これに対して、強磁性体のスピン拡散長は数ｎｍ〜数十ｎｍであり、Ｃｕに比較して短い。中間層７４はスピン拡散長の長い材料を用いることで、スピン拡散長よりも短い範囲でストライプハイト方向に伸ばすことができる。

発振層７２は、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、発振層７２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、発振層７２には、例えば、高Ｂｓ軟磁性材料（ＦｅＣｏ／Ｎｉ積層膜）の厚さが５〜２０ｎｍの膜を用いることができる。

界面磁性層７６は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１つの元素、及びＣｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｃからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む合金が用いられる。Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｃからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素の濃度は、次の条件で決めることができる。最小元素濃度は、従来のスピン注入層材料と逆の通電方向で発振層を発振させられる濃度である。最大元素濃度は、磁化が消失しない濃度である。

スピン注入層７５には、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＴａＮｂ等のＣｏＣｒ系合金、ＴｂＦｅＣｏ等のＲＥ−ＴＭ系アモルファス合金、ＦｅＣｏ／Ｎｉ、ＣｏＦｅ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｆｅ／Ｐｔなどの人工格子、ＦｅＰｔ系やＣｏＰｔ系の合金、ＳｍＣｏ系合金に代表される垂直磁化膜を用いることができる。

発振層７２を覆う絶縁層７７ａ、７７ｂは、Ｓｉ酸化物、窒化物またはＡｌ酸化物、窒化物を用いることができ、例えばＳｉＯｘを用いる。電極層７８は、スピン注入層７５上に形成される。トレーリングシールド６２は、絶縁層７７ａ、７７ｂ上に形成される。トレーリングシールド６２は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の合金から成り、メッキ法、スパッタ法で形成される。

図３および図４に示すように、電源９４は主磁極６０とトレーリングシールド６２とに接続され、この電源９４から主磁極６０、スピントルク発振子６５、電極層７８、トレーリングシールド６２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。

主磁極６０、中間層７４、界面磁性層７６、スピン注入層７５、電極層７８、トレーリングシールド６２を通してスピントルク発振子６５に通電すると、界面磁性層７６、スピン注入層７５によって偏極したスピン電子が中間層７４に蓄積される。蓄積された偏極スピン電子は中間層７４に接している発振層７２に侵入するため、発振層７２の磁化は歳差運動を始め、高周波磁界を発生する。

磁気ディスク（記録媒体）へのデータ書き込みの際、高周波によるアシスト効果を高めるためには、より大きな高周波磁界を発生させることが望ましいが、高周波磁界強度を高めるためには発振層７２の磁気膜厚すなわち磁化の大きさと膜厚の積を大きくする必要がある。磁化の大きさは上限があることが知られており、磁気膜厚を高めていくには発振層７２の膜厚を大きくしていく必要がある。しかしながら、発振層／中間層／スピン注入層を積層してライトギャップ内に形成する従来の磁気記録ヘッドでは、高周波磁界強度を高めるために発振層の膜厚を大きくするとギャップ長も大きくなってしまい、良好な線記録密度が得られにくくなる。

これに対して、本実施形態によれば、発振層７２およびスピン注入層７５は、ライトギャップＷＧ内に横並びで形成している、すなわち、ライトギャップＷＧのダウントラック方向と交差する方向に並んで設けられている。そのため、発振層７２の膜厚をある程度大きくしても、ライトギャップＷＧのギャップ長を比較的狭く保つことができる。従って、従来に比べて同じ発振層膜厚であっても、ライトギャップＷＧのギャップ長を小さくし、十分な線記録密度を得ることが可能となる。また、発振層７２はトレーリングシールド６２に電気的に接続されておらず、発振層７２に電流が流れないため、ジュール熱の発生を抑えることになる。よって、熱擾乱による発振層の発振劣化を抑え、発振素子としての信頼性を向上させることが可能となる。更に、高周波磁界を生成する発振層７２はＡＢＳ４３に露出し、磁気ディスクに近い場所に形成されているため、磁気ディスクに作用する高周波磁界強度を高めることができる。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、ＶＣＭ１６を駆動することにより、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され、位置決めされる。また、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とＡＢＳ４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のＡＢＳ４３はディスク表面に対し隙間を保って対向している。図２に示すように、磁気ヘッド３３は、ヘッド部４４の記録ヘッド５８部分が最も磁気ディスク１２表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。この状態で、磁気ディスク１２に対して、再生ヘッド５４により記録情報の読み出しを行うとともに、記録ヘッド５８により情報の書き込みを行う。

情報の書き込みにおいては、図３に示すように、電源９４から主磁極６０、中間層７４、界面磁性層７６、スピン注入層７５、電極層７８、トレーリングシールド６２に直流電流を通電し、スピントルク発振子６５から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の磁気記録層１０３に印加する。また、電源９８から記録コイル７０に交流電流を流すことにより、記録コイル７０により主磁極６０を励磁し、この主磁極から直下の磁気ディスク１２の磁気記録層１０３に垂直方向の記録磁界を印加する。これにより、磁気記録層１０３に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、高保磁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。

以上のように、第１の実施形態によれば、ライトギャップＷＧの狭小化により、記録分解能の向上および線記録密度が向上する磁気記録ヘッドおよびこれを備えた磁気ディスク装置が得られる。

次に、他の実施形態に係るＨＤＤの磁気記録ヘッドについて説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける磁気記録ヘッドの先端部をＡＢＳ側から見た平面図である。
第２の実施形態によれば、スピントルク発振子６５は、主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｃとの間で、ライトギャップＷＧ内に設けられている。ライトシールドは、トレーリングシールド６２と一体のサイドシールド８２を有している。

スピントルク発振子６５は、発振層７２、中間層７４、スピン注入層７５、界面磁性層７６を有している。中間層７４は主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃ上に形成され、その下端部は、ＡＢＳ４３に露出している。この中間層７４上に発振層７２および界面磁性層７６が積層され、更に、界面磁性層上にスピン注入層７５が形成されている。これにより、発振層７２と、界面磁性層７６およびスピン注入層７５とは、ライトギャップＷＧのギャップ長方向（ダウントラック方向Ｄ）と交差する方向、例えば、例えば、クロストラック方向Ｃ（ＡＢＳ４３と平行な方向）に並んで形成されている。すなわち、発振層７２と、界面磁性層７６およびスピン注入層７５とは、中間層７４と平行な同一平面内に配置されている。

発振層７２およびスピン注入層７５の下端は、ＡＢＳ４３に露出し、ＡＢＳと同一平面に位置している。発振層７２とトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｃとの間に絶縁層７７ｂが形成されている。更に、スピン注入層７５とトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｃとの間に電極層７８が形成されている。これにより、スピン注入層７５は、電極層７８を介してトレーリングシールド６２に電気的に接続されているとともに、界面磁性層７６および中間層７４を介して主磁極６０に電気的に接続されている。

発振層７２とスピン注入層７５との間、およびこれらの周囲は、アルチック等の絶縁層で埋められている。これにより、発振層７２は、トレーリングシールド６２に対して電気的に絶縁されている。

このようにして、中間層７４上に形成された発振層７２およびスピン注入層７５は、ライトギャップＷＧのダウントラック方向Ｄと直交するクロストラック方向Ｃに並んで配置され、ライトギャップＷＧと交差する同一平面上に並んで配置されている。発振層７２は主磁極６０のクロストラック方向Ｃのほぼ中央部に位置し、スピン注入層７５は発振層７２に対してサイドシールド８２側に設けられ、主磁極６０のクロストラック方向の端部上に位置している。
第２の実施形態において、記録ヘッド５８の他の構成は、前述した第１の実施形態に係る記録ヘッドと同一である。
上記構成によれば、発振層７２の膜厚をある程度大きくしても、ライトギャップ長は比較的狭く保つことができる。そのため、従来と比べ同じ発振層膜厚であっても、ライトギャップ長を小さくし、十分な線記録密度を得ることが可能となる。また、発振層７２に電流が流れないため、ジュール熱の発生を抑えることができる。よって、熱擾乱による発振劣化を抑え、素子としての信頼性を向上させることを可能とする。

第２の実施形態においても、ライトギャップＷＧの狭小化により、記録分解能の向上および線記録密度が向上する磁気記録ヘッドおよびこれを備えた磁気ディスク装置が得られる。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係る磁気記録ヘッドをＡＢＳ側から見た平面図である。
本実施形態によれば、ＨＤＤの記録ヘッド５８は、シングル記録方式の磁気記録ヘッドに好適な記録ヘッドである。

図８に示すように、スピントルク発振子６５は、主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｃとの間で、ライトギャップＷＧ内に設けられている。ライトシールドは、トレーリングシールド６２と一体のサイドシールド８２を有している。

スピントルク発振子６５は、発振層７２、中間層７４、スピン注入層７５、界面磁性層７６を有している。非磁性体の中間層７４は主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃ上に形成され、その下端部は、ＡＢＳ４３に露出している。この中間層７４上に２つの発振層７２および界面磁性層７６が積層され、更に、界面磁性層上にスピン注入層７５が形成されている。スピン注入層７５は主磁極６０のクロストラック方向Ｃの中央に、２つの発振層７２は、スピン注入層の両側、すなわち、主磁極６０のクロストラック方向Ｃの両端部にそれぞれ形成されている。これにより、２つの発振層７２およびスピン注入層７５は、ライトギャップＷＧのダウントラック方向Ｄと直交するクロストラック方向Ｃに並んで配置され、ライトギャップＷＧと交差する同一平面上に並んで配置されている。２つの発振層７２およびスピン注入層７５の下端はＡＢＳに露出し、ＡＢＳと面一となっている。

スピン注入層７５とトレーリングシールド６２との間に電極層７８が形成され。各発振層７２とトレーリングシールド６２との間に絶縁層７７ｂが形成されている。また、各発振層７２の周囲は、絶縁層７７ａで囲まれ、発振層はライトシールド（トレーリングシールド、サイドシールド）と電気的に絶縁されている。
第３の実施形態において、記録ヘッド５８の他の構成は、前述した第１の実施形態に係る記録ヘッドと同一である。

シングル記録方式は、記録ヘッドを少しずつずらしながら磁気ディスク上にデータを上書きすることで、細いトラックを形成する方式である。本実施形態によれば、発振層７２が形成されている側でデータを残す部分を形成するように記録ヘッドをずらしていくことで、形成される細いトラックの部分に高周波磁界が作用することになり、良好なシングル記録が行える。本実施形態によれば、主磁極の両端に発振層７２が形成されているため、シングル記録を行う場合、磁気記録媒体の内周側と外周側で、２つの発振層を使い分けることが可能となる。

その他、本実施形態においても、ライトギャップＷＧの狭小化により、記録分解能の向上および線記録密度が向上する磁気記録ヘッドおよびこれを備えた磁気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。

例えば、ヘッド部を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、必要に応じて変更可能である。また、磁気ディスク装置において、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、必要に応じて増加可能であり、磁気ディスクのサイズも種々選択可能である。

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、４２…スライダ、
４３…ディスク対向面（ＡＢＳ）、４４…ヘッド部、５４…再生ヘッド、
５８…記録ヘッド、６０…主磁極、６０ａ…先端部、
６２…トレーリングシールド、６５…スピントルク発振子、７２…発振層、
７４…中間層、７５…スピン注入層、７６…界面磁性層、
７７ａ、７７ｂ…絶縁層、７８…電極層

Claims (11)

1. 記録媒体の記録層に記録磁界を印加する主磁極と、
   前記主磁極にライトギャップを置いて対向するライトシールドと、
   前記主磁極に磁界を発生させる記録コイルと、
   前記主磁極の先端部とライトシールドとの間で前記ライトギャップ内に配置された高周波発振子と、を備え、
   前記高周波発振子は、前記主磁極上に形成された中間層と、この中間層上に形成された発振層、スピン注入層および界面磁性層と、を有し、前記発振層とスピン注入層とは前記ライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向に並んで配置され、前記スピン注入層は前記ライトシールドに電気的に接続されている磁気記録ヘッド。
2. 記録媒体に対向する媒体対向面を備え、
   前記高周波発振子の発振層およびスピン注入層は、前記ライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向で、前記媒体対向面と直交する同一平面上に並んで設けられている請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
3. 記録媒体に対向する媒体対向面を備え、
   前記高周波発振子の発振層およびスピン注入層は、前記ライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向で、前記媒体対向面と平行なクロストラック方向に並んで設けられている請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
4. 前記スピン注入層は、前記主磁極のクロストラック方向の中央部に設けられ、前記発振層は、前記主磁極のクロストラック方向の端部に設けられている請求項３に記載の磁気記録ヘッド。
5. 前記発振層は、前記主磁極のクロストラック方向の中央部に設けられ、前記スピン注入層は、前記主磁極のクロストラック方向の端部に設けられている請求項３に記載の磁気記録ヘッド。
6. 前記ライトシールドから延出し、前記主磁極のクロストラック方向の両側に、ギャップをおいて位置するサイドシールドを備え、
   前記発振層は、前記スピン注入層に対して前記サイドシールド側に設けられている請求項５に記載の磁気記録ヘッド。
7. 前記界面磁性層は前記中間層とスピン注入層との間に形成され、前記スピン注入層は磁極層を介して前記ライトシールドに接合されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
8. 前記発振層とライトシールと間に設けられた絶縁層と、前記発振層とスピン注入層との間に設けられた絶縁層と、を備えている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
9. 磁気記録層を有する記録媒体と、
   前記記録媒体を回転する駆動部と、
   前記記録媒体に対し情報処理を行う請求項１に記載の磁気記録ヘッドと、
   を備えるディスク装置。
10. 前記磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面を備え、
    前記高周波発振子の発振層およびスピン注入層は、前記ライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向で、前記媒体対向面と直交する同一平面上に並んで設けられている請求項９に記載のディスク装置。
11. 前記磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面を備え、
    前記高周波発振子の発振層およびスピン注入層は、前記ライトギャップのギャップ長さ方向と交差する方向で、前記媒体対向面と平行なクロストラック方向に並んで設けられている請求項９に記載のディスク装置。

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