JP2015082335A

JP2015082335A - 磁気記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置

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Publication number: JP2015082335A
Application number: JP2013221317A
Authority: JP
Inventors: 松本　拓也; Takuya Matsumoto; 拓也松本; 知子田口; Tomoko Taguchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-04-27
Also published as: US20150117168A1; US9013966B1

Abstract

【課題】隣接トラックの信号消去を抑制し、高記録密度化を可能とする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１０３に対向する媒体対向面４３と、記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極６０と、主磁極のリーディング側に設けられ、記録媒体の記録層を加熱する近接場光を発生する近接場光発生素子６５と、近接場光発生素子に近接場光発生用の光を伝播する導波路６６と、を備えている。主磁極は、近接場光発生素子に対向する端面６０ｂを有し、この端面は、媒体対向面に垂直な方向に対し、媒体対向面から離れるに従って近接場光発生素子側へ傾斜して延び、近接場光発生素子は、端面に対向している。【選択図】図５

Description

ここで述べる実施形態は、熱アシスト記録方式を採用した磁気記録ヘッド、およびこれ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記録媒体としての磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転駆動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、を備えている。磁気ヘッドは、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、垂直磁気記録および熱アシスト磁気記録方式の磁気ヘッドが提案されている。この磁気ヘッドは、記録媒体の記録層に向かって近接場光を発生する近接場光発生素子と、近接場光発生用の光を伝播させるための導波路と、を備えている。この磁気ヘッドによれば、情報の書き込み時、近接場光発生素子の先端から発生する近接場光によって垂直磁気異方性を有する媒体記録層を局所的に加熱することで、記録層部分の保磁力が十分に低下し、高記録密度化が可能となる。

特開２００９−１４６０９７号公報

近接場光強度の観点から、近接場光発生素子と主磁極は数十ｎｍ程度の距離を設けて配置される。なぜなら、近接場光発生素子に集まる電荷と主磁極表面に集まる電荷が相互作用することにより、近接場光強度が低下し、記録層部分の保磁力を十分に下げることができないためである。しかし、近接場光発生素子の位置と主磁極の位置との距離が離れることにより、記録媒体の加熱領域での磁界強度が弱くなる。そのため、加熱温度を上げて、記録層部分の保磁力をより低下させる必要がある。光源のレーザーパワーを上げることにより、近接場光強度を増加させ、記録層の加熱温度を上げることができる。しかし、この場合、同時に、記録層の加熱領域が広がるため、トラック幅方向にも熱が広がってしまうことになる。その結果、隣接トラックの情報の劣化あるいは消去が起こり、ディスク装置の高密度化が困難となる。

この発明が解決しようとする課題は、隣接トラックの情報消去を抑制し、高記録密度化を可能とする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対向する媒体対向面と、前記記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極のリーディング側に設けられ、前記記録媒体の記録層を加熱する近接場光を発生する近接場光発生素子と、前記近接場光発生素子に近接場光発生用の光を伝播する導波路と、を備え、
前記主磁極は、前記近接場光発生素子に対向する端面を有し、この端面は、前記媒体対向面に垂直な方向に対し、前記媒体対向面から離れるに従って前記近接場光発生素子側へ傾斜して延び、前記近接場光発生素子は、前記端面に対向している。

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、前記磁気ヘッドの記録ヘッドの主磁極およびライトシールドを模式的に示す斜視図。図５は、前記記録ヘッドのＡＢＳ側端部を拡大して示す断面図。図６は、前記記録ヘッドのＡＢＳ側端部をスライダのリーディング端側から見た側面図。図７は、第１の実施形態に係る記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドについて、磁界強度分布および記録層の保磁力との関係を比較して示す図。図８は、第１の実施形態に係る記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドについて、フリンジ（ビットエラーレート）を比較して示す図。図９は、前記記録ヘッドの磁極端面の傾き角θを種々変更した場合の磁界強度分布を比較して示す図。図１０は、第１の実施形態に係る記録ヘッドの磁極端面の傾き角θと書き込みが可能となるレーザーパワーとの関係を示す図。図１１は、第１の実施形態に係る記録ヘッドにおける磁極端面の傾斜幅ｔと、主磁極から発生する磁界強度の分布との関係を示す図。図１２は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。図１３は、前記記録ヘッドのＡＢＳ側端部を拡大して示す断面図。図１４は、第２の実施形態に係る記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドについて、磁界強度分布および記録層の保磁力との関係を比較して示す図。

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１０ａにねじ止めされ、ベース１０ａ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１０ａの底面上に固定されている。ＦＰＣ本体３６上には、コネクタ３７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、ディスク面に対して垂直方向に大きな異方性をもつ垂直記録層１０３と、その垂直記録層１０３の配向性を向上させるために垂直記録層１０３の下層部に配置された結晶配向層１０２と、加熱領域の広がりを抑制するために結晶配向層１０２の下層部に配置されたヒートシンク層１０４と、垂直記録層１０３の上部に配置された保護膜１０５と、が設けられている。

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媒体対向面（空気支持面（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媒体対向面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、媒体対向面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の媒体対向面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（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は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜５５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ＡＢＳ４３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、記録ヘッド５８の主磁極およびトレーリングヨークを模式的に示す斜視図、図５は、記録ヘッド５８のＡＢＳ４３側の先端部分を拡大して示すダウントラック方向に沿った断面図、図６は、記録ヘッドのＡＢＳ側端部をスライダのリーディング端側から見た側面図である。

図３および図４に示すように、記録ヘッド５８は、磁気ディスク１２の表面に対して（記録層１０３に対して）垂直方向の記録磁界を発生させる高透磁率、高飽和磁束密度を有する軟磁性材料からなる主磁極６０と、主磁極６０のトレーリング側に配置および磁気的に接合され、主磁極６０に磁束を流す軟磁性材料からなるトレーリングヨーク６２と、主磁極６０のリーディング側に配置され主磁極直下の磁路を効率的に閉じるために設けられた軟磁性材料からなるリターンシールド磁極６４と、トレーリングヨーク６２の上部（ＡＢＳ４３から離間する端部）をリターンシールド磁極６４に物理的に接合する接合部６７と、主磁極４に磁束を流すためにトレーリングヨーク６２およびリターンシールド磁極６４を含む磁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のリーディング側に配置され、磁気ディスク１２の記録層１０３を加熱する近接場光を発生させる近接場光発生素子６５と、近接場光発生用の光を近接場光発生素子６５に伝播する導波路６６と、を備えている。主磁極６０の先端面、トレーリングヨーク６２の先端面、近接場光発生素子６５の先端、およびリターンシールド磁極６４の先端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出し、面一に並んでいる。

記録コイル７０に供給する電流は、ＨＤＤの制御回路基板（制御部）２５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。また、光源として、レーザーダイオード７１から発生するレーザービームが導波路６６に入力され、この導波路６６を通して近接場光発生素子６５へ供給される。

図３ないし図６に示すように、主磁極６０は、ＡＢＳ４３に向かって先端部が絞り込まれた形状に形成されている。主磁極６０は、ＡＢＳ４３に露出する先端面６０ａと、ＡＢＳ４３から上方に向かって、すなわち、ＡＢＳから離れる方向に向かって、延び、近接場光発生素子６５に対向する磁極端面６０ｂと、を有している。

磁極端面６０ｂは、少なくとも一部が、ここでは、ＡＢＳ４３側の約半分が、ＡＢＳ４３に垂直な方向に対し、ＡＢＳ４３から離れるに従って近接場光発生素子６５側へ角度θだけ傾斜して延びている。すなわち、磁極端面６０ｂは、ＡＢＳ４３から高さ方向奥側（ＡＢＳから離れる方向）に向かうに従い、ＡＢＳ４３に垂直な方向に対してリーディング側に角度θだけ傾斜している。

近接場光発生素子（プラズモン・ジェネレータ、ニアフィールド・トランスデューサ）６５は、同様に、傾斜して設けられ、磁極端面６０ｂと隙間（ギャップ長）Ｓを置いて平行に対向して配置されている。すなわち、近接場光発生素子６５は、ＡＢＳ４３に垂直な方向に対し、リーディング側に傾斜している。近接場光発生素子６５のＡＢＳ側の端は、ＡＢＳ４３と平行かつ面一に形成されている。これにより、近接場光発生素子６５の少なくとも一部は、ここでは、ＡＢＳ４３側の端部は、ＡＢＳ４３に垂直な方向において、磁極端面６０ｂと重なって位置している。

近接場光発生素子６５は、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、若しくはＩｒ、若しくはこれらのうちのいくつかの組合せからなる合金で形成されていることが好ましい。主磁極６０と近接場光発生素子６５との間には絶縁層（保護絶縁層７４）が介在し、この絶縁層は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる酸化物であることが好ましい。

導波路６６は、ＡＢＳ４３からスライダ４２の上端、すなわち、サスペンション側の端まで延びている。導波路６６のＡＢＳ４３側の端部（延出端部）は、近接場光発生素子６５に沿って傾斜し、近接場光発生素子６５と隙間を置いてほぼ平行に対向している。図６に示すように、導波路６６の幅は、近接場光発生素子６５の幅よりも広く、また、主磁極６０の幅と同等か、それ以下に形成されている。導波路６６と近接場光発生素子６５との間には絶縁層（保護絶縁層７４）が介在している。

リターンシールド磁極６４は、ほぼＬ字形状に形成され、先端面がＡＢＳ４３に露出してＡＢＳ４３と面一に位置している。また、リターンシールド磁極６４のトレーリング側端面は、所定の隙間を置いて導波路６６の先端部に対向している。

図３および図５に示すように、再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出する部分を除いて、非磁性の保護絶縁膜７４により覆われている。保護絶縁膜７４は、ヘッド部４４の外形を構成している。

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（信号）の書き込みを行う。

情報の書き込みにおいては、記録コイル７０により主磁極６０を励磁し、この主磁極６０から直下の磁気ディスク１２の記録層１０３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。また、レーザーダイオード７１から導波路６６を通して近接場光発生素子６５にレーザービームを供給し、近接場光発生素子６５から近接場光を発生する。近接場光発生素子６５の先端から発生する近接場光によって磁気ディスク１２の記録層１０３を局所的に加熱することで、記録層部分の保磁力を低下させる。この保磁力低下領域に、主磁極６０からの記録磁界を印加し、信号を書き込む。このように、記録層１０３部分を局所的に加熱して保磁力を十分に低下した領域に信号を書き込むことにより、高密度記録が可能となる。

本実施形態によれば、近接場光発生素子６５と対向する主磁極６０の磁極端面６０ｂを傾斜させることにより、近接場光によって加熱された記録層１０３上の加熱領域に印加されるヘッド磁界強度を増大させることが可能となる。そのため、記録のために必要な記録層の加熱温度を低減することができる。その結果、磁気ディスク１２における加熱領域の広がりを抑えることができ、隣接トラックの情報消去を抑制することができる。従って、ＨＤＤの高密度化に有効となる。

図７は、第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドについて、磁界強度分布および記録層の保磁力との関係を比較して示している。比較例に係る記録ヘッドでは、近接場光発生素子に対向する主磁極の磁極端面がＡＢＳに対して垂直に延びている。なお、本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子６５と対向する磁極端面６０ｂと膜成長面（ＡＢＳに垂直な方向）とのなす角度（傾き角）θは４５°、近接場光発生素子６５と主磁極６０との間のＡＢＳ４３におけるギャップ長Ｓは３５ｎｍとした。

図７に、ＡＢＳ４３における近接場光発生素子６５と主磁極６０との位置関係を示している。近接場光発生素子６５と対向する磁極端面６０ｂは、図７の線方向位置０．５μｍの位置に相当し、主磁極６０と対向する近接場光発生素子６５の側面は線方向位置０．５３５umの位置に相当する。

図７において、○のプロットで示される線は、第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、記録コイル７０に流す電流を６０ｍＡとした場合の、主磁極６０から発生する媒体垂直方向の磁界強度の分布を示している。●のプロットで示される線は、比較例に係る記録ヘッドにおいて、記録コイルに流す電流を６０ｍＡとした場合の、主磁極から発生する媒体垂直方向の磁界強度の分布を示している。

近接場光発生素子６５から発生した近接場光により記録層１０３が加熱され、記録層の保磁力が低下する。図７において、点線の特性線は、レーザーダイオード７１から供給するレーザービームのレーザーパワーを１７ｍＷとした場合の、記録層１０３の保磁力の変化を示している。実線の特性線は、レーザーパワーを２２ｍＷ印加した場合の、記録層の保磁力の変化を示している。

熱アシスト磁気記録方式では、一旦加熱された後、冷却される際の媒体記録層の保磁力と主磁極から発生する媒体垂直方向の磁界強度との交点（図７の星印）で記録転移点が決まる。レーザーパワーを１７ｍＷ印加した場合、本実施形態の記録ヘッドでは、媒体記録層の保磁力と主磁極６０から発生する媒体垂直方向の磁界強度の交点があるため、記録層１０３への書き込みが可能となり、良好な信号品質が得られる。一方、比較例の記録ヘッドでは、媒体記録層の保磁力と主磁極から発生する媒体垂直方向の磁界強度の交点が存在せず、記録層への書き込みができない。比較例に係る記録ヘッドにおいて、記録ビットの境界が決まるためには（媒体記録層の保磁力と媒体垂直方向の磁界強度の交点を得るためには）、レーザーパワーを２２ｍＷ印加する必要がある。すなわち、記録媒体の加熱温度を上げる必要がある。第１の実施形態においては、加熱領域におけるヘッド磁界強度を増大させることができるため、記録のために必要な加熱温度を比較例に比べて下げることができることが分かる。

図８は、第１の実施形態に係る記録ヘッドと比較例に係る記録ヘッドにおいて、隣接記録トラック位置を変化させながら、初期記録状態の消え残りのビット誤り率（ビット・エラー・レート）を測定した結果を示している。初期記録、隣接記録ともにランダムデータを使用した。また、隣接記録の回数は１０００回で行った。

○のプロットで示される特性線は、本実施形態に係る記録ヘッドのビット・エラー・レートを示し、●で示される特性線は、比較例に係る記録ヘッドのビット・エラー・レートを示している。なお、レーザーパワーは、それぞれの記録ヘッドでオントラックのビット・エラー・レートが最大となるように調整しており、本実施形態に係る記録ヘッドに必要なレーザーパワーは１７ｍＷ、比較例の記録ヘッドに必要なレーザーパワーは２２ｍＷであった。

本実施形態では、ドライブで許容できるbit Error Rateの下限値を１０^-5.5としている。この下限値を満たす隣接トラック位置から達成しうるＴＰＩを算出すると、本実施形態の記録ヘッドでは５３０ｋＴＰＩであるのに対し、比較例の記録ヘッドでは３９０ｋＰＴＩと劣化している。すなわち、本実施形態の記録ヘッドを用いた場合、面密度を向上させることができる。なお、比較例の記録ヘッドを用いて、レーザーパワーを本実施形態と同じ１７ｍＡを印加した場合、記録媒体に対する信号書き込みができず、記録信号が得られなかった。

本実施形態によれば、図７で示したように、記録層の加熱領域におけるヘッド磁界強度を増大させることができるため、記録のために必要な加熱温度を低減することができる。その結果、磁気記録媒体における加熱領域の広がりを抑えることができ、隣接トラックの情報消去を抑えることができる。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５８において、近接場光発生素子６５と対向する磁極端面６０ｂと膜成長面（ＡＢＳに垂直な方向）とのなす角度（傾き角）θは、０°＜θ＜９０°で効果がある。（傾き角θの定義からθ＝９０°は、θ＝０°の比較例の記録ヘッドと同じである。）
図９は、記録ヘッドの磁極端面の傾き角θを種々変更した場合の磁界強度分布を比較して示している。また、図９において、各特性線は、傾き角θを変えて記録コイル７０に流す電流を６０ｍＡとした場合の、主磁極から発生する媒体垂直方向の磁界強度をプロットしたものである。●はθ＝０°（比較例に係る記録ヘッド）、◆はθ＝１５°、■はθ＝２５°、×はθ＝３５°、○はθ＝４５°、△はθ＝５５°、□はθ＝６５°の磁界強度プロファイルである。図９から、傾き角θは０°＜θ＜９０°で、記録層１０３の加熱領域におけるヘッド磁界強度を増大できることが分かる。

図１０は、第１の実施形態に係る記録ヘッドの磁極端面の傾き角θと書き込みが可能となるレーザーパワーとの関係を示している。この図から、傾き角が０°＜θ＜９０°の範囲で記録層への書き込みが可能となるレーザーパワーが、比較例の記録ヘッド（θ＝０°）よりも低減していることが分かる。なお、第１の実施形態では、θ＝４５°が最もレーザーパワーを低減できる。

図５に示したように、ＡＢＳ４３における、主磁極６０と近接場光発生素子６５との間のギャップ長Ｓに対して、ＡＢＳ４３側近傍における、主磁極６０の磁極端面６０ｂのトレーリング側端とリーディング側端との距離（傾斜幅）ｔは、Ｓ＜ｔとなることが好ましい。すなわち、ＡＢＳ４３に垂直な方向において、近接場光発生素子６５と磁極端面６０ｂとが重なって配置されていること、また、近接場光発生素子６５の少なくとも一部が、ＡＢＳ４３と磁極端面６０ｂとの間に入り込んでいることが好ましい。

図１１は、第１の実施形態に係る記録ヘッドにおける磁極端面６０ｂの傾斜幅ｔと、主磁極６０から発生する磁界強度の分布との関係を示している。図１１において、ギャップ長Ｓを３５ｎｍ、傾き角θを６５°、記録コイル７０に流す電流を６０ｍＡとし、傾斜幅ｔを変えた場合の、主磁極６０から発生する媒体垂直方向の磁界強度をプロットしたものである。○はｔ＝２０ｎｍ、△はｔ＝４５ｎｍの磁界強度プロファイルである。同じ傾き角θ＝６５°でも、Ｓ＜ｔとなるｔ＝４５ｎｍの方が、加熱領域におけるヘッド磁界強度を増大させることができる。

記録層１０３への書き込みが可能となるレーザーパワーは、ｔ＝４５ｎｍで１４ｍＷ、ｔ＝２０ｎｍで１９ｍＷとなる。同じ傾き角θでも、Ｓ＜ｔとなる条件の方が、よりレーザーパワーを低減することができることが分かる。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、加熱領域におけるヘッド磁界強度を増大させることが可能となるため、記録のために必要な加熱温度を低減することができる。その結果、磁気記録媒体における加熱領域の広がりを抑えることができ、隣接トラックの情報消去を抑えることができる。これにより、隣接トラックの信号消去を抑制し、高記録密度化を可能とする磁気記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置が得られる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＨＤＤおよび磁気ヘッドについて説明する。なお、以下に述べる第２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、第１の実施形態と同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図１２は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図、図１３は、記録ヘッドのＡＢＳ側端部を拡大して示す断面図である。

図１２および図１３に示すように、第２の実施形態によれば、ＨＤＤの記録ヘッド５８において、導波路６６の下端部（延出端）は、ＡＢＳ４３からリセスして位置し、すなわち、ＡＢＳ４３から奥側に離間して位置している。導波路６６の下端部は、近接場光発生素子６５の上部に隣接対向している。

リターンシールド磁極６４は、導波路６６の直下に絶縁層を介して位置する先端部６４ａを有している。この先端部６４ａは近接場光発生素子６５の近傍まで延出し、主磁極６０に接近している。また、先端部６４ａは、ＡＢＳ４３に露出し、ＡＢＳと面一に形成されている。
磁気ヘッド３３およびＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。

図１４は、第２の実施形態に係る記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドについて、磁界強度分布および記録層の保磁力との関係を比較している。比較例に係る記録ヘッドでは、近接場光発生素子に対向する主磁極の磁極端面がＡＢＳに対して垂直に延びている。なお、本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子６５と対向する磁極端面６０ｂと膜成長面（ＡＢＳに垂直な方向）とのなす角度（傾き角）θは４５°、近接場光発生素子６５と主磁極６０との間のＡＢＳ４３におけるギャップ長Ｓは３５ｎｍとした。

図１４において、○のプロットで示される線は、第２の実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、記録コイル７０に流す電流を６０ｍＡとした場合の、主磁極６０から発生する媒体垂直方向の磁界強度の分布を示している。●のプロットで示される線は、比較例に係る記録ヘッドにおいて、記録コイルに流す電流を６０ｍＡとした場合の、主磁極から発生する媒体垂直方向の磁界強度の分布を示している。

図１４において、点線の特性線は、レーザーダイオード７１から供給するレーザービームのレーザーパワーを１７ｍＷとした場合の、記録層１０３の保磁力の変化を示している。実線の特性線は、レーザーパワーを２２ｍＷ印加した場合の、記録層１０３の保磁力の変化を示している。

レーザーパワーを１７ｍＷ印加した場合、本実施形態の記録ヘッド５８では、記録層１０３の保磁力と主磁極６０から発生する媒体垂直方向の磁界強度の交点があるため、記録層１０３への書き込みが可能となり、良好な信号品質が得られる。また、リターンシールド磁極６４の先端部６４ａを近接場光発生素子６５および主磁極６０に接近させることにより、主磁極６０から発生する磁界強度がより増加し、より低い保磁力およびより低い加熱温度で信号書き込みが可能となる。

一方、比較例の記録ヘッドでは、媒体記録層の保磁力と主磁極から発生する媒体垂直方向の磁界強度の交点が存在せず、記録層への書き込みができない。比較例に係る記録ヘッドにおいて、記録ビットの境界が決まるためには（媒体記録層の保磁力と媒体垂直方向の磁界強度の交点を得るためには）、レーザーパワーを２２ｍＷ印加する必要がある。すなわち、記録媒体の加熱温度を上げる必要がある。

上記のように構成された第２の実施形態においても、加熱領域におけるヘッド磁界強度を増大させることが可能となるため、記録のために必要な加熱温度を比較例に比べて低減することができる。その結果、磁気記録媒体における加熱領域の広がりを抑えることができ、隣接トラックの情報消去を抑えることができる。これにより、隣接トラックの信号消去を抑制し、高記録密度化を可能とする磁気記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置が得られる。

本発明は上述した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…媒体対向面（ＡＢＳ）、４４…ヘッド部、５４…再生ヘッド、
５８…記録ヘッド、６０…主磁極、６０ａ…先端面、６０ｂ…磁極端面、
６２…トレーリングヨーク、６４…リターンシールド磁極、６５…近接場光発生素子、
６６…導波路

Claims

記録媒体の記録層に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、
前記主磁極のリーディング側に設けられ、前記記録媒体の記録層を加熱する近接場光を発生する近接場光発生素子と、
前記近接場光発生素子に近接場光発生用の光を伝播する導波路と、を備え、
前記主磁極は、前記近接場光発生素子に対向する端面を有し、この端面は、前記媒体対向面に垂直な方向に対し、前記媒体対向面から離れるに従って前記近接場光発生素子側へ傾斜して延び、前記近接場光発生素子は、前記端面に対向している磁気記録ヘッド。
前記端面および近接場光発生素子は、前記媒体対向面に垂直な方向において、少なくとも一部が重なって配置されている請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
前記端面の傾き角θは、０°＜θ＜９０°の範囲に形成されている請求項１又は２に記載の磁気記録ヘッド。
前記媒体対向面において、前記端面と近接場光発生素子との間のギャップ長をＳ、前記媒体対向側近傍において、前記端面のトレーリング側端とリーディング側端との距離をｔとした場合、Ｓ＜ｔに形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
前記導波路は、前記媒体対向面まで延びた延出端部を有し、前記延出端部は、前記近接場光発生素子に沿って傾斜し、絶縁層を介して前記近接場光発生素子に対向している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
前記導波路は、前記媒体対向面から離れる方向にリセスして配置された延出端を有し、
前記主磁極のリーディング側に設けられ、前記導波路の延出端の直下に絶縁層を介して配置され、前記近接場光発生素子に対向する先端部を有するリターンシールド磁極を更に備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
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備えるディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する駆動部と、
前記記録媒体の記録層に対し情報処理を行う請求項１ないし６のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッドと、
を備えるディスク装置。