JP2015197940A - 磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録信号磁界を劣化させることなくマイクロ波アシスト磁気記録が可能な磁気ヘッド、これを備えた磁気ヘッドアセンブリ、および磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】磁気ヘッド１００は、磁気記録媒体に記録信号を印加するための主磁極３０と、マイクロ波電流を伝送させるためのマイクロ波線路３２とを有し、マイクロ波線路３２が主磁極３０に接続され、主磁極３０の先端面３４の全面が、マイクロ波線路３２と主磁極３０との接続部分４０よりもエアベアリング面側に位置している。
【選択図】図５

Description

本発明は、磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置に関し、特にマイクロ波アシスト記録方式の磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置に関する。

磁気記録再生装置であるハードディスク装置においては、磁気記録密度の向上に向け磁気記録媒体および磁気ヘッドの性能向上が要求されている。磁気記録媒体においては、記録密度を増加させる場合、再生に必要な信号対雑音比（ＳＮＲ）を確保するため、記録層を構成する磁性粒子の寸法を小さくする必要がある。しかし、磁性粒子の寸法を小さくすると、磁性粒子の体積が減少し、熱揺らぎによる磁化消失を起こしやすくなる。

これを防止し安定な記録状態を維持するために、記録層を構成する磁性粒子の磁気異方性エネルギー（以下、単にＫｕという場合がある）を高める必要がある。一軸磁気異方性を有する磁性粒子において、磁化反転をさせるために必要な磁界の大きさは異方性磁界Ｈｋと呼ばれ、飽和磁化ＭｓとＫｕからＨｋ＝２Ｋｕ／Ｍｓと表される。従って、Ｋｕの大きな材料を用いた場合、Ｈｋが大きくなり、磁気記録媒体に記録を行うために強い記録磁界が必要となる。

記録磁界を強くするために、記録素子の主磁極の飽和磁束密度Ｂｓを高める必要がある。しかしながら、スレーター・ポーリング曲線が示すように、その値はおよそ２．４（Ｔ）で頭打ちになっている。

この状況を打破すべく、記録時の媒体に補助的にエネルギーを与えて実効的な記録磁界強度を低下させるエネルギーアシスト記録が提案されている。補助的なエネルギー源としてマイクロ波磁界を用いた記録方式は、マイクロ波アシスト磁気記録（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ， ＭＡＭＲ）と呼ばれ、実用化に向けた研究開発が進められている。

マイクロ波アシスト磁気記録では、記録層の磁化にかかる実効磁界（Ｈｅｆｆ）（媒体の異方性磁界と主磁極から発生する磁界の足し合わせ）に応じた周波数の媒体面内方向のマイクロ波磁界を印加することで、記録層の磁化の歳差運動が励起されて記録能力のアシストが行われる。

ＭＡＭＲ方式の一例としては、磁気ヘッドの記録素子を構成する主磁極と後端（トレーリング）シールドの磁気ギャップ内に多層の磁性薄膜で構成されたＳＴＯ（Ｓｐｉｎ Ｔｏｒｑｕｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を形成し、ＳＴＯの自励発振により面内方向のマイクロ波磁界を発生させて磁気記録媒体に印加して記録層の磁化の歳差運動を誘起し、垂直方向の磁化反転をアシストしようとするものが提案されている（例えば特許文献１）。

しかしながらＳＴＯには、１）磁性薄膜の多層の積層が必要でプロセスが非常に複雑、２）ＳＴＯが発振するためには磁気異方性が極めて高い磁性膜が必要である、３）ＳＴＯに印加される磁界強度の変化により発振周波数が急変するため、発振周波数の制御が困難、４）ＳＴＯに注入する電流密度を増加すると発生磁界も増加するが、発振周波数も変わってしまうため、両パラメータを任意に制御することが困難、などの大きな技術課題がある。

自励方式に対して、磁気ヘッドの主磁極の近傍に電流線路を配置し、その電流線路に外部からマイクロ波帯域の高周波電流を通電して主磁極近傍に高周波面内磁界を発生させ、これを主磁極から発生する垂直記録磁界に重畳させて磁化反転をアシストするヘッド装置が考案されている（例えば特許文献２）。このアシスト方式を他励方式と呼ぶ。

他励方式は、磁気記録媒体の記録層にマイクロ波帯域の高周波の面内交流磁界を重畳印加することが可能で、そのアシスト効果により、記録層の磁化反転に必要な主磁極からの垂直記録磁界を大幅に低減することができる。また、保磁力Ｈｃが大きい記録層にも高速でデータを記録・消去することが可能となる。更に、面内方向のマイクロ波帯域の交流磁界は、外部から主磁極近傍に設置された電流線路に高周波電流を通電させることにより発生させる（他励）ので、１）高周波電流の周波数を高精度に制御可能、２）高周波電流の振幅を制御することにより面内発生磁界の制御が容易、３）これらの結果、マイクロ波帯域の周波数と発生する面内交流磁界強度を独立に制御することが可能で、記録層を構成する磁性粒子の強磁性共鳴周波数に適応した周波数の設定や、垂直記録磁界との最適配分を勘案した磁気ヘッドの最適設計が可能、４）磁気ヘッド構造も簡明で、量産化が容易、など、ＳＴＯの自励方式にはない特長を有する。

特許文献２では、マイクロ波磁界を発生するマイクロ波線路１１１が主磁極１０３の先端面に埋め込まれて設けられ、マイクロ波磁界が、主磁極から発生する記録信号磁界に重畳するような構造をもつ磁気ヘッドが提案されている（特許文献２のＦＩＧ．１〜３参照）。この磁気ヘッドは、記録位置２２０に主磁極１０３から発生した記録信号磁界２０１とマイクロ波線路１１１から発生したマイクロ波磁界２１１が重畳されて、マイクロ波アシスト磁気記録を行う。

特開２００９−０７０５４１号公報 米国公開公報 ２０１０／０３０９５７７Ａ１

ところが、特許文献２に記載の磁気ヘッドの構造は、主磁極の先端面部分にスリットを設けて、そのスリット部にマイクロ波線路を埋め込んだものになっている。主磁極の先端面にマイクロ波線路が埋め込まれていることで、主磁極の先端面から発生する記録信号磁界の強度やその分布が劣化してしまう問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録信号磁界を劣化させることなくマイクロ波アシスト磁気記録が可能な磁気ヘッドを提供することである。また、本発明の他の目的は、かかる磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録再生装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記録信号磁界を印加するための主磁極と、マイクロ波電流を伝送するためのマイクロ波線路とを有し、マイクロ波線路が主磁極に接続され、主磁極の先端面の全面が、マイクロ波線路と主磁極との接続部分よりもエアベアリング面側に位置していることを第１の特徴とする。

上記特徴の本発明によれば、主磁極をマイクロ波磁界発生源とすることができ、記録位置である主磁極直下の記録層に記録信号磁界とマイクロ波磁界を効率よく重畳させることができる。また、主磁極の先端面の全面が、マイクロ波線路と主磁極との接続部分よりもエアベアリング面側に位置しているので、主磁極の先端面形状にマイクロ波線路が影響を及ぼすことがない。したがって、記録信号磁界を劣化させることなくマイクロ波アシスト磁気記録を実現することができる。

さらに本発明に係る磁気ヘッドは、マイクロ波線路が主磁極の側面において接続されていることを第２の特徴とする。

上記特徴の本発明によれば、主磁極の形状に影響を及ぼさずにマイクロ波線路を主磁極に接続できるため、主磁極の記録信号磁界を発生させるための機能を損なうことなく、主磁極をマイクロ波磁界発生源とすることができる。

さらに本発明に係る磁気ヘッドは、マイクロ波線路よりもエアベアリング面側に位置する磁気シールドを有し、主磁極の先端面の全面がエアベアリング面側に磁気シールドから露出していることを第３の特徴とする。

上記特徴の本発明によれば、マイクロ波線路と磁気記録媒体の間に磁気シールドがあるため、マイクロ波線路から発生するマイクロ波磁界については、磁気シールドを通過することに伴う渦電流損失により、その強度を減衰させることができる。一方、主磁極の先端面の全面がエアベアリング面側に磁気シールドから露出しているので、記録位置には強度の大きなマイクロ波磁界を効率よく印加することができる。

さらに本発明に係る磁気ヘッドは、主磁極がエアベアリング面側に向かって幅が次第に小さくなる狭小部分を有し、マイクロ波線路は狭小部分に接続されていることを第４の特徴とする。

上記特徴の本発明によれば、マイクロ波線路が主磁極の狭小部分に接続されることで、主磁極を通過する電流経路が短くなる。主磁極の電気抵抗はマイクロ波線路よりも大きいため、このようにすることで全体の電気抵抗を下げることができ、発熱や消費電力を小さく抑えることができる。また、マイクロ波線路と主磁極の接続部分の位置がエアベアリング面に近づくため、記録位置でのマイクロ波磁界強度が大きくなる。

さらに本発明に係る磁気ヘッドは、マイクロ波線路の幅が、主磁極のダウントラック方向の幅以上であることを第５の特徴とする。マイクロ波線路の幅とは、高さ方向に対してマイクロ波線路と主磁極との接続面内において垂直な方向に平行な方向の、マイクロ波線路の幅のことである。高さ方向とは、エアベアリング面に垂直な方向である。

上記特徴の本発明によれば、マイクロ波線路の幅が主磁極のダウントラック方向の幅以上であるので、マイクロ波線路の高さ方向の厚みを小さくしてもマイクロ波線路に大きな電流を流すことができる。

さらに本発明に係る磁気ヘッドは、マイクロ波線路が、主磁極に接続される先端部線路と先端部線路にマイクロ波電流を供給する配線部線路を有し、先端部線路の断面積よりも配線部線路の断面積が大きいことを第６の特徴とする。ここで、断面積とはマイクロ波電流経路に対して垂直な断面の面積である。

上記特徴の本発明によれば、先端部線路の断面積よりも配線部線路の断面積を大きくすることで、マイクロ波磁界の発生効率を下げることなく、マイクロ波線路全体の抵抗値を低くすることができ、消費電力を抑えることができる。

本発明によれば、さらに、上述した磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドアセンブリが提供される。ここで、磁気ヘッドアセンブリとは、磁気ヘッドと、磁気ヘッドを支持する支持機構とを機械的、電気的に組み立てたアセンブリである。

本発明によれば、さらに、磁気記録媒体と、上述した磁気ヘッドアセンブリとを備えた磁気記録再生装置が提供される。

本発明によれば、記録信号磁界を劣化させることなくマイクロ波アシスト磁気記録が可能な磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリおよび磁気記録再生装置を提供することができる。

第１実施形態の磁気記録再生装置の模式図である。 第１実施形態の磁気ヘッドアセンブリの平面図である。 第１実施形態の磁気ヘッドアセンブリの側面図である。 第１実施形態の磁気ヘッドスライダの斜視図である。 第１実施形態の記録ヘッド部のクロストラック方向から見た断面模式図である。 第１実施形態の記録ヘッド部の主磁極とマイクロ波線路の接続部分を示した断面模式図である。 第１実施形態の主磁極のダウントラック方向から見た模式図である。 第１実施形態の変形例の主磁極のクロストラック方向から見た模式図である。 エアベアリング面側から見た第１実施形態の記録ヘッド部の模式図である。 磁気シールド通過によるマイクロ波磁界透過率の周波数依存性グラフである。 第１実施形態の他の変形例のマイクロ波線路の幅と主磁極の幅を比較した断面模式図である。 第１実施形態の他の変形例の主磁極とマイクロ波線路の接続部分を示した断面模式図である。 第１実施形態の他の変形例の主磁極とマイクロ波線路の接続部分の他の形状を示した断面模式図である。 第１実施形態のさらに他の変形例の記録ヘッド部の主磁極とマイクロ波線路の接続部分を示した断面模式図である。 主磁極の狭小部分の他の形状を示す模式図である。 主磁極の狭小部分のさらに他の形状を示す模式図である。 第２実施形態の記録ヘッド部の主磁極とマイクロ波線路の接続部分を示した断面模式図である。 第３実施形態の記録ヘッド部の主磁極とマイクロ波線路の接続部分を示した断面模式図である。

本発明を実施するための好適な形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

図１に、第１実施形態の磁気記録再生装置の模式図を示す。磁気記録再生装置１は、磁気記録媒体（磁気ディスク）１０と、磁気ヘッドアセンブリ１２と、を有している。磁気記録媒体１０、および磁気ヘッドアセンブリ１２の数に制約はなく複数設けられてもよい。磁気記録媒体１０は、後述する図４、５、１０、１３に示されるように、非磁性基板１０ｄの上に、軟磁性下地層１０ｃ、記録層１０ｂおよび保護層１０ａを有している。磁気ヘッドアセンブリ１２は、磁気ヘッドスライダ１３と、磁気ヘッドスライダ１３を支持するサスペンション９と、から構成されている。磁気記録媒体１０は、スピンドルモータ１１によって、その回転軸を中心に回転する。磁気ヘッドスライダ１３は、磁気記録媒体１０に対してデータ信号の書込み及び読出しを行う。本第１実施形態においては、磁気ヘッドスライダ１３は磁気記録媒体１０に対して、少なくともデータ信号の書込みができればよい。磁気ヘッドアセンブリ１２は、ピボットベアリング軸１５を中心に回動可能なアーム１８に固定されている。ＶＣＭ（ボイスコイルモーター）１４によって、アーム１８及び磁気ヘッドアセンブリ１２を回動させることにより、磁気記録媒体１０上で磁気ヘッドスライダ１３の位置決めを行う。記録再生及び共鳴制御回路１９は磁気ヘッドスライダ１３の書込み及び読出し動作を制御すると共に、強磁性共鳴用のマイクロ波電流を制御する。より具体的には、記録再生及び共鳴制御回路１９はマイクロ波発生回路１９ａと、制御部１９ｂと、を備えている。

以下の説明は、図１に示す構成に基づいて行う。

図２Ａ，２Ｂに、磁気ヘッドアセンブリ１２の平面図（磁気記録媒体側から見た下面図）及び側面図を示す。サスペンション９は、その一端側に磁気ヘッドスライダ１３が取り付けられたフレクシャ２１と、磁気ヘッドスライダ１３を所定の圧力で磁気記録媒体１０の表面に押し付けるロードビーム２０とを有している。フレクシャ２１は弾性変形可能であり、磁気ヘッドスライダ１３を磁気記録媒体１０の表面の変動に追従させるジンバル機能を有している。フレクシャ２１はロードビーム２０に連結され、ロードビーム２０は磁気記録媒体１０上で磁気ヘッドスライダ１３の位置決めを行う駆動アーム１８に接続されている。サスペンション９の表面には伝送線路２２が形成されている。

図３は、磁気ヘッドスライダ１３を模式的に示した斜視図である。磁気ヘッドスライダ１３は、浮上特性に直接関与するエアベアリング面７０（媒体対向面）を有しており、磁気記録媒体進行方向Ｍ（空気の流れと同じ方向）側の側面端（磁気記録媒体進行方向Ｍの奥側の側面端）に、磁気ヘッド１００を備えている。磁気ヘッド１００は、記録ヘッド部１００Ａと再生ヘッド部１００Ｂを備えている。磁気ヘッドスライダ１３の磁気記録媒体進行方向Ｍと直交しエアベアリング面に平行な方向をクラストラック方向６０、磁気記録媒体進行方向Ｍと同じ方向をダウントラック方向６１とする。

図２の伝送線路２２は、図３の記録ヘッド部１００Ａへの記録信号を伝送するための記録信号伝送線路、再生ヘッド部１００Ｂから再生出力電圧を取り出すための再生信号伝送線路、そして、マイクロ波電流を記録ヘッド部１００Ａの後述するマイクロ波線路３２に供給するためのマイクロ波信号伝送線路を有している。

再生ヘッド部１００Ｂは、磁気記録媒体１０に記録された記録信号を再生する。再生ヘッド部１００Ｂの構成としては、たとえば、所謂ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）効果を有する再生ヘッドであっても良いし、ＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）効果を有する再生ヘッドであっても良い。

図４は、記録ヘッド部１００Ａのクロストラック方向６０から見た断面図である。図４の左右方向がダウントラック方向６１、図４の紙面鉛直方向がクロストラック方向６０である。また、図５は、磁気ヘッド１００を図４に記載の矢印Ａから見た主磁極先端付近の断面模式図である。図５の紙面鉛直方向がダウントラック方向６１、図５の左右方向がクロストラック方向６０である。図４は、図５に記載の矢印Ｂの方向から見た断面図に相当する。図４，５および後述する図６、７、１０、１３−１７の下方向がエアベアリング面７０側（磁気記録媒体１０側）である。磁気ヘッド１００は、記録ヘッド部１００Ａに、磁気記録媒体１０に記録信号を印加するための主磁極３０と、マイクロ波電流３９を伝送するためのマイクロ波線路３２とを有している。マイクロ波線路３２は主磁極３０に接続され、主磁極３０の先端面３４の全面が、マイクロ波線路３２と主磁極３０との接続部分４０よりもエアベアリング面側に位置している。主磁極３０の先端面３４の全面は、平坦な面となっている。なお図４では、接続部分４０の高さ方向の位置におけるクロストラック方向６０から見たマイクロ波線路３２を二点鎖線で囲った部分で表している。

主磁極３０の材料は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＮｉＦｅ等の高透磁率材料である。主磁極３０は、磁気記録媒体１０に対して、垂直方向に記録信号磁界を発生させる。図６に主磁極３０をダウントラック方向６１から見た模式図を示す。図６に示すように、主磁極３０は、平板形状をしており、エアベアリング面側に向かってクロストラック方向６０の幅が次第に小さくなる狭小部分４１を有し、強い信号記録磁界を磁気記録媒体１０の微小な領域に印加することができるようになっている。マイクロ波線路３２は、狭小部分４１に、クロストラック方向６０を向いた主磁極３０の側面４２において接続されている。本第１実施形態においては、マイクロ波線路３２の幅は、主磁極３０のダウントラック方向６１の幅と同じとなっている。マイクロ波線路３２の幅とは、高さ方向に対してマイクロ波線路３２と主磁極３０との接続面内において垂直な方向に平行な方向の、マイクロ波線路３２の幅のことであり、図４、５に示す例においては、ダウントラック方向６１のマイクロ波線路３２の幅のことである。高さ方向とは、エアベアリング面に垂直な方向であり、図４−６および後述する図７、１０、１３−１７では上下方向が相当する。なお、図７に示す、主磁極３０をクロストラック方向６０から見た模式図のように、主磁極３０は、狭小部分４１のエアベアリング面側に、ダウントラック方向６１にテーパーを付ける場合がある。

マイクロ波線路３２の材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌなどの非磁性金属である。マイクロ波線路３２が主磁極３０に接続されることで、マイクロ波電流３９が主磁極３０に供給され、主磁極３０からマイクロ波磁界３６が発生する。主磁極３０からマイクロ波磁界が発生することで、発生したマイクロ波磁界３６の記録媒体面内方向成分の強度ピーク位置３７を記録位置３５と一致させることができる。

記録ヘッド部１００Ａは、トレーリング端側にリターン磁極を持つ単磁極ヘッドとして構成されている。記録ヘッド部１００Ａは、図４、５に示すようにマイクロ波線路３２よりもエアベアリング面側に位置する磁気シールド３１をさらに有し、主磁極３０の先端面３４の全面がエアベアリング面側に磁気シールド３１から露出している。図８は、エアベアリング面から見た記録ヘッド部１００Ａを表す模式図である。磁気シールド３１は、主磁極３０の先端部の四方を囲っており、主磁極３０の先端面３４の全面が、磁気シールド３１からエアベアリング面側に露出している。磁気シールド３１の材料は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＮｉＦｅ等の高透磁率材料である。磁気シールド３１は、主磁極３０から出る記録信号磁界を磁気記録媒体１０に局所的に印加させる役割を有する。また、磁気シールド３１は、主磁極３０との磁気磁路を形成するためのリターン磁極の役割も兼ねている。さらに記録ヘッド部１００Ａは図４に示すように、磁気記録媒体１０に記録信号を書き込む際に主磁極３０に磁束を流すために、主磁極３０、および磁気シールド３１を含む磁気磁路に巻きつくように配置された励磁コイル３３を有している。なお、図示はしていないが、主磁極３０の先端面３４や磁気シールド３１のエアベアリング側の面がＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等の保護膜で覆われている。

次に、磁気ヘッド１００（記録ヘッド部１００Ａ）の作用について説明する。

磁気ヘッド１００は、磁気記録媒体１０に記録信号磁界を印加するための主磁極３０と、マイクロ波電流３９を伝送するためのマイクロ波線路３２とを有し、マイクロ波線路３２が主磁極３０に接続されているので、主磁極をマイクロ波磁界発生源とすることができ、主磁極直下の記録層（記録位置３５）に記録信号磁界とマイクロ波磁界を効率よく重畳させることができる。また、主磁極３０の先端面３４の全面が、マイクロ波線路３２と主磁極３０との接続部分４０よりもエアベアリング面側に位置しているので、主磁極３０の先端面３４の形状にマイクロ波線路３２が影響を及ぼすことがない。したがって、記録信号磁界を劣化させることなくマイクロ波アシスト磁気記録を実現することができる。

さらに磁気ヘッド１００は、マイクロ波線路３２が主磁極３０の側面４２で接続されているので、主磁極３０の形状に影響を及ぼさずにマイクロ波線路３２を主磁極３０に接続できるため、主磁極３０の記録信号磁界を発生させるための機能を損なうことなく、主磁極３０をマイクロ波磁界発生源とすることができる。

さらに磁気ヘッド１００は、マイクロ波線路３２よりもエアベアリング面側に位置する磁気シールド３１を有している。これにより、マイクロ波線路３２と磁気記録媒体１０の間に磁気シールド３１があるため、マイクロ波線路３２から発生するマイクロ波磁界については、磁気シールド３１を通過することに伴う渦電流損失により、その強度を減衰させることができる。また、主磁極３０の先端面３４の全面がエアベアリング面側に磁気シールド３１から露出しているので、記録位置３５には強度の大きなマイクロ波磁界を効率よく印加することができる。

記録位置３５に印加される主磁極３０から発生するマイクロ波磁界は磁気シールド３１を通過せずに記録位置３５まで到達するため、渦電流によるマイクロ波磁界強度の減衰は起こらない。記録位置３５以外の媒体記録層１０ｂに印加されるマイクロ波磁界は、磁気シールド３１を通過するため、渦電流による強度減衰が生じる。したがって、記録位置３５に効率よくマイクロ波を印加することができる。記録位置３５以外に強いマイクロ波磁界がかかると、記録済み信号の消去が起きてしまう可能性があるため、記録位置３５以外にかかるマイクロ波磁界強度の減衰が起こることが望ましい。

図９は、磁気シールド３１の通過によるマイクロ波磁界の透過率のシミュレーション結果を表したグラフである。磁気シールド３１の材料をパーマロイと想定して、導電率を１．７９×１０６［Ｓ／ｍ］とした。比透磁率μについては、数ＧＨｚ帯のマイクロ波に対して磁化が追従できないことからμ＝１とした。磁気シールド３１の高さ方向の厚みは０．３μｍとした。マイクロ波アシスト磁気記録に用いられると想定されるマイクロ波磁界のマイクロ波周波数帯域１０−５０ＧＨｚの領域で、マイクロ波磁界は、磁気シールド３１の通過に伴う渦電流発生により１０％程度あるいはそれ以上減衰されることがわかる。 磁気ヘッド１００は、マイクロ波発生源である主磁極３０の先端面３４の全面がエアベアリング面側に磁気シールド３１から露出しているため、磁気シールド３１による減衰を回避して記録位置３５にマイクロ波磁界を印加することが可能である。また、記録位置３５以外の記録層１０ｂに印加されるマイクロ波磁界は磁気シールド３１により減衰されるため、記録位置３５に効率的にマイクロ波磁界を印加させることができる。

さらに磁気ヘッド１００は、主磁極３０がエアベアリング面側に向かって幅が次第に小さくなる狭小部分４１を有し、マイクロ波線路３２は狭小部分４１に接続されているので、主磁極３０を通過する電流経路が短くなる。主磁極３０の電気抵抗はマイクロ波線路３２よりも大きいため、このようにすることで全体の電気抵抗を下げることができ、発熱や消費電力を小さく抑えることができる。また、マイクロ波線路３２と主磁極３０の接続部分４０の位置がエアベアリング面に近づくため、記録位置３５でのマイクロ波磁界強度が大きくなる。

磁気ヘッド１００は、マイクロ波線路３２が主磁極３０の側面４２で接続されている構造なので、マイクロ波線路３２の形状に自由度がある。例えば、マイクロ波線路３２の幅を大きくすることができるため、マイクロ波線路３２に大きなマイクロ波電流３９を流すことができ、マイクロ波アシスト記録に必要なマイクロ波磁界強度を得ることが可能となる。マイクロ波線路３２の高さ方向の厚みを大きくすることでも、マイクロ波線路３２に大きなマイクロ波電流３９を流すことは可能であるが、この場合は、マイクロ波磁界の実効的な発生位置がエアベアリング面から離れてしまい、磁気記録媒体１０に印加されるマイクロ波磁界の強度が小さくなってしまう。マイクロ波線路３２の幅は、主磁極３０のダウントラック方向６１の幅以上であることが好ましい。図４に示す第１実施形態では、マイクロ波線路３２の幅（ここではダウントラック方向６１の幅）は、主磁極３０のダウントラック方向６１の幅と同じとなっているが、図１０に示すように、マイクロ波線路３２の幅は、主磁極３０のダウントラック方向６１の幅よりも大きくしてもよい。図１０は第１実施形態の変形例の、記録ヘッド部１００Ａのクロストラック方向６０から見た断面図である。なお図１０では、接続部分４０の高さ方向の位置におけるクロストラック方向６０から見たマイクロ波線路３２を二点鎖線で囲った部分で表している。マイクロ波線路３２の幅が主磁極３０のダウントラック方向６１の幅以上であることで、マイクロ波線路３２の高さ方向の厚みを小さくしてもマイクロ波線路３２に大きなマイクロ波電流３９を流すことができる。図１１、図１２は、図１０に記載の矢印Ｃから見た主磁極３０とマイクロ波線路３２の接続部分の近傍を示す断面図である。例えば、図１１のように、マイクロ波線路３２が主磁極３０の側面４２、５２を囲むように主磁極３０と接続されるようにすることができる。側面５２は、ダウントラック方向６１を向いた主磁極３０の側面である。また、図１２のように、マイクロ波線路３２が主磁極３０の側面４２のみにおいて接続されるようにしてもよい。この場合でも、マイクロ波線路全体の抵抗値を低くすることができ、消費電力を抑えることができる。

また、第１実施形態では、マイクロ波線路３２は、クロストラック方向６０を向いた主磁極３０の側面４２において接続されているが、図１３に示すように、マイクロ波線路３２は、ダウントラック方向６１を向いた主磁極３０の側面５２において接続されていてもよい。図１３は、第１実施形態の変形例の、記録ヘッド部１００Ａのクロストラック方向６０から見た断面模式図である。マイクロ波線路３２が接続される主磁極３０の側面の方向は特に限定されるものではなく、主磁極３０の任意の方向の側面においてマイクロ波線路３２が接続されることにより、主磁極の形状に影響を及ぼさずにマイクロ波線路を主磁極に接続できるため、主磁極３０の記録信号磁界を発生させるための機能を損なうことなく、主磁極３０をマイクロ波磁界発生源とすることができる。

狭小部分４１の形状は、図５に示す形状の他に、図１４、図１５に示すような形状でも良い。図１４、図１５は、ダウントラック方向６１から見た主磁極３０の狭小部分４１の形状を示している。

図１６は、第２実施形態の磁気ヘッド２００のクロストラック方向６０から見た断面図である。磁気ヘッド２００において、マイクロ波線路３２ｂは主磁極３０に接続される先端部線路４３と、先端部線路４３にマイクロ波電流３９を伝送する配線部線路４４を有し、先端部線路４３の断面積よりも配線部線路４４の断面積が大きくなっている。その他の構成は第１実施形態と同じである。ここで断面積とは、マイクロ波電流３９の流れる方向に対して垂直な断面の面積である。先端部線路４３の断面積よりも配線部線路４４の断面積を大きくすることで、マイクロ波磁界の発生効率を下げることなく、マイクロ波線路３２ｂ全体の抵抗値を低くすることができ、消費電力を抑えることができる。

図１７は、第３実施形態の磁気ヘッド３００のクロストラック方向６０から見た断面図である。磁気ヘッド３００のように、主磁極３０のクロストラック方向６０に隣接する磁気シールド３１の高さ方向の厚みを主磁極３０に向かって薄くし、主磁極３０に向かってエアベアリング面側に近づくようにマイクロ波線路３２ｃを配置させて主磁極３０に接続させてもよい。マイクロ波線路３２ｃと磁気シールド３１は絶縁が取れていればよい。このようにすることで、マイクロ波線路３２ｃと主磁極３０の接続部分４０の位置をエアベアリング面に近づけることができるため、記録位置３５におけるマイクロ波磁界強度を向上させることができる。

１ 磁気記録再生装置
９ サスペンション
１０ 磁気記録媒体
１０ａ 保護層
１０ｂ 記録層
１０ｃ 軟磁性下地層
１０ｄ 非磁性基板
１１ スピンドルモータ
１２ 磁気ヘッドアセンブリ
１３ 磁気ヘッドスライダ
１４ ボイスコイルモーター
１５ ピボットベアリング軸
１８ アーム
１９ 記録再生及び共鳴制御回路
１９ａ マイクロ波発生回路
１９ｂ 制御部
２０ ロードビーム
２１ フレクシャ
２２ 伝送線路
３０ 主磁極
３１ 磁気シールド
３２、３２ｂ、３２ｃ マイクロ波線路
３３ 励磁コイル
３４ 主磁極の先端面
３５ 記録位置
３６ マイクロ波磁界
３７ 記録媒体面内方向成分のマイクロ波強度ピーク位置
３９ マイクロ波電流
４０ マイクロ波線路と主磁極との接続部分
４１ 狭小部分
４２、５２ 主磁極の側面
４３ 先端部線路
４４ 配線部線路
６０ クロストラック方向
６１ ダウントラック方向
７０ エアベアリング面
１００、２００、３００ 磁気ヘッド
１００Ａ 記録ヘッド部
１００Ｂ 再生ヘッド部
Ｍ 磁気記録媒体進行方向

Claims (8)

1. 磁気記録媒体に記録信号磁界を印加するための主磁極と、
   マイクロ波電流を伝送するためのマイクロ波線路とを有し、
   前記マイクロ波線路が前記主磁極に接続され、前記主磁極の先端面の全面が、前記マイクロ波線路と前記主磁極との接続部分よりもエアベアリング面側に位置していることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記マイクロ波線路は、前記主磁極の側面において接続されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記マイクロ波線路よりもエアベアリング面側に位置する磁気シールドを有し、前記主磁極の先端面の全面がエアベアリング面側に前記磁気シールドから露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ヘッド。
4. 前記主磁極は、エアベアリング面側に向かって幅が次第に小さくなる狭小部分を有し、前記マイクロ波線路は前記狭小部分に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッド。
5. 前記マイクロ波線路の幅は、前記主磁極のダウントラック方向の幅以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
6. 前記マイクロ波線路は、前記主磁極に接続される先端部線路と前記先端部線路にマイクロ波電流を伝送する配線部線路を有し、前記先端部線路の断面積よりも前記配線部線路の断面積が大きいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドアセンブリ。
8. 磁気記録媒体と、請求項７に記載の磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気記録再生装置。

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