JP2016081550A - 高周波アシスト磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録特性が良好な高周波アシスト磁気ヘッドを提供する。【解決手段】高周波アシスト磁気ヘッド２０は、主磁極２１上に直接形成されたＷ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｏｓ、及びＩｒから選択される元素を含有する非磁性のセパレーションシード層１／スピン注入層２／非磁性中間層３／発振層４を含むスピントルク発振素子１０を有する。この非磁性のセパレーションシード層１を主磁極２１とスピン注入層２との間に設ける。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、高周波アシスト磁気ヘッド及び磁気記録再生装置に関する。

高周波アシスト記録ヘッドでは、主磁極、または補助磁極上にＳＴＯを形成し、パターニングを行う。ＳＴＯは、磁性体と電気的に接続するように形成される。ＳＴＯに通電を行うと、例えば、主磁極、下地層、ＳＩＬの順に電流が通る。その際に、ＳＩＬが主磁極にスピントルク作用をすることで、主磁極にスピン波が発生し、実効的な主磁極の透磁率が劣化することで記録特性が悪化する課題がある。

このことから、スピントルクに対する主磁極中のスピン波発生を抑制することが望まれている。

特開２００４−１４６０２８号公報

本発明の課題は、良好な磁気記録特性を表す高周波アシスト磁気ヘッドを提供することにある。

実施形態によれば、磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、
該主磁極と磁気回路を構成する補助磁極と、
該主磁極と該補助磁極との間に設けられたスピントルク発振素子とを具備し、
前記スピントルク発振素子は、前記主磁極上に直接形成され、タングステン、モリブデン、レニウム、オスミウム、及びイリジウムからなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する非磁性のセパレーションシード層、該非磁性セパレーションシード層または前記補助磁極のうち一方の上に形成されたスピン注入層、該スピン注入層上に形成された非磁性中間層、及び該非磁性中間層上に形成された発振層を含むことを特徴とする高周波アシスト磁気ヘッドが提供される。

実施形態に係る高周波アシスト磁気ヘッドの概略的な構成を表す図である。 他の実施形態に係る高周波アシスト磁気ヘッドの概略的な構成を表す図である。 図１の高周波アシスト磁気記録ヘッドを他の角度から見た構成を表す模式的な図である。 実施形態にかかる高周波アシスト磁気ヘッドを搭載可能な磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。 実施形態にかかる磁気ヘッドアッセンブリの一例を表す概略図を示す図である。 発振開始電流密度とセパレーションシード層、下地層、及びＳＩＬの合計の厚さとの関係を表すグラフ図である。 記録電流周波数とＳＮＲとの関係を表すグラフ図である。

実施形態に係る高周波アシスト磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、主磁極上に設けられたスピントルク発振素子と、スピントルク発振素子上に設けられ、主磁極と磁気回路を構成する補助磁極と、主磁極とスピントルク発振素子との間に、主磁極と接触して形成された非磁性のセパレーションシード層とを有する。

スピントルク発振素子（ＳＴＯ）は、セパレーションシード層上または補助磁極上に設けられたスピン注入層（ＳＩＬ）、スピン注入層上に形成された非磁性中間層（ＩＬ）、及び非磁性中間層上に形成された発振層（ＦＧＬ）を含む。

セパレーションシード層は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、及びイリジウム（Ｉｒ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する。

セパレーションシード層に使用される元素は、隣接した磁性層とのスピン軌道相互作用によって、隣接した磁性層の磁気ダンピング定数を増大させるスピンポンピング効果を有し得る。また、これらの元素はスピン拡張長が短く、セパレーションシード層を、主磁極とＳＩＬとの間、あるいは主磁極とＦＧＬとの間に、主磁極と接触させて設けると、主磁極の磁気ダンピングを増大せしめ、スピントルクに対する主磁極中のスピン波の発生を抑制し、結果として良好な記録特性が得られる。

また、主磁極中にスピン波が励起されると、ＦＧＬと磁気統合することで安定したＦＧＬの発振を阻害する原因となるけれども、主磁極の磁化が安定することにより、スピントルク発振が容易になる効果がある。

セパレーションシード層は、Ｃｕ、Ａｇ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｖ，Ｎｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素からなる材料群１と、Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素からなる材料群２との交互積層を含むことができる。これにより、スピン拡散長が短くなり、主磁極の磁気ダンピングを増大せしめる効果が得られる。

セパレーションシード層は、０．２ｎｍより大きく、５ｎｍ以下の厚さを有することができる。セパレーションシード層の厚さが０．２ｎｍ以下であると、スピンポンピングの効果が小さくなり、記録の力の向上が得られない傾向がある。セパレーションシード層の厚さが５ｎｍまでは記録能力が向上していくが、５ｎｍ以上の厚さでは、改善が飽和する傾向がある。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１に、実施形態に係る高周波アシスト磁気ヘッドの概略的な構成を表す。

図１は、高周波アシスト磁気ヘッドをエアベアリング面から見た図である。

図示するように、この高周波アシスト磁気ヘッド２０は、主磁極２１と、主磁極２１上に直接形成されたセパレーションシード層１、ＳＩＬ２、ＩＬ３、及びＦＧＬ４を含むＳＴＯ１０と、主磁極と磁気回路を構成する補助磁極２２とを有する。

図２に、他の実施形態に係る高周波アシスト磁気ヘッドの概略的な構成を表す。

図２は、図１と同様に高周波アシスト磁気ヘッドをエアベアリング面から見た図である。

図示するように、この高周波アシスト磁気ヘッド３０は、ＳＴＯ１０の代わりに、セパレーションシード層１とＳＩＬ２の間に下地層５、ＦＧＬ４と補助磁極２２との間にキャップ層６をさらに含むＳＴＯ１０’を有すること以外は、図１と同様の構成を有する。

セパレーションシード層の膜厚は、連続した層を形成するために０．５ｎｍ以上が必要である。

下地層には、例えばＴａ、Ｒｕなどの金属を用いることができる。

下地層の厚さは例えば０．５ないし１０ｎｍにすることができる。さらには約２ｎｍにすることができる。

ＳＩＬとしては、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｆｅ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ｐｄからなる群から選択される少なくとも１種の人工格子材料、あるいはＣｏＰｔ、ＦｅＰｔなどの合金を用いることができる。またＳＩＬは、ＩＬとの界面に、ＦｅＣｏと、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉからなる群から選択される少なくとも１種の添加成分とを含む合金材料からなる層をさらに設けることができる。

ＳＩＬの厚さは、例えば２ないし３０ｎｍにすることができる。

ＩＬとしては、例えばＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｏｓ、及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１種の非磁性金属を用いることができる。ＩＬの厚さは、例えば０．５ないし１０ｎｍにすることができる。

ＦＧＬとしては、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料、及びＦｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、及びＣｏ／Ｎｉからなる人工格子群から選択される少なくとも１種の材料などを使用することができる。

キャップ層としては、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｗ、及びＴａからなる群から選択される少なくとも１種の非磁性元素を用いることができる。

なお、図１及び図２では、ＳＴＯ１０が、主磁極２１上に、セパレーションシード層１、ＳＩＬ２、ＩＬ３、及びＦＧＬ４の順に形成されているけれども、ＳＴＯ１０を逆向きにすなわち主磁極２１上に、セパレーションシード層１、ＦＧＬ４、ＩＬ３、ＳＩＬ２の順に形成することができる。

図３は、図１の高周波アシスト磁気記録ヘッドを他の角度から見た構成を表す模式的な図である。

図３は、実施形態にかかる磁気ヘッド２０は、図示しない再生ヘッド部と、書込ヘッド部５０とを備えている。再生ヘッド部は、図示しない磁気再生素子及びシールドを有する。また、書込ヘッド部５０は、記録磁極としての主磁極２１と、主磁極２１に直接形成されたセパレーションシード層を含むＳＴＯ１０と、主磁極２１からの磁界を還流させるトレーリングシールド（補助磁極）２２と、主磁極２１とトレーリングシールド（補助磁極）２２の間に設けられた励磁コイル２３とを有する。

記録時及び再生時には、磁気ヘッド２０を、図示するように、磁気記録媒体４０に対向させて配置することができる。

この高周波磁界アシスト記録ヘッド２０の書込ヘッド部５０において、主磁極２１とトレーリングシールド２２のギャップ磁界により、膜面垂直の外部磁界を印加されることで、膜面にほぼ垂直な軸を回転軸にして、その発振層が歳差運動を行うことで、外部に高周波磁界を発生する。ＳＴＯ１０から発生する高周波磁界を、主磁極２１から印加される磁界と重畳することで、より高記録密度に対応した磁気記録媒体４０に書き込み可能である。

この図において、ＳＴＯ１０のエアベアリング面は、磁気記録媒体４０に対向した面を指す。

実施形態においては、臨界電流密度が低いスピントルク発振素子を高周波磁界の発生源として用いることができる。これにより、大きな高周波磁界で磁気記録媒体の磁化を反転させることが可能である。

他の実施形態にかかる磁気記録再生装置は、実施形態に係る高周波アシスト磁気ヘッドを備えている。

図４は、実施形態にかかる高周波アシスト磁気ヘッドを搭載可能な磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。

すなわち、磁気記録再生装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、記録用媒体ディスク１８０は、スピンドル１５７に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。磁気記録再生装置１５０は、複数の媒体ディスク１８０を備えたものとしてもよい。

媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダー１０３は、図４に関して前述したような構成を有し、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダー１０３は、例えば、実施の形態にかかる磁気ヘッドをその先端付近に搭載している。

媒体ディスク１８０が回転すると、ヘッドスライダー１０３のエアベアリング面（ＡＢＳ）は媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。あるいはスライダが媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」であってもよい。

サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、ボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。

アクチュエータアーム１５５は、スピンドル１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。

図５に、実施形態にかかる磁気ヘッドアッセンブリの一例を表す概略図を示す。

図５は、アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５を有し、アクチュエータアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続されている。

サスペンション１５４の先端には、図４に示す磁気ヘッド２０を具備するヘッドスライダー１０３が取り付けられている。サスペンション１５４は信号の書き込みおよび読み取り用のリード線１６４を有し、このリード線１６４とヘッドスライダー１０３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。図中、１６５は磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッドである。

高周波アシスト記録ヘッドでは、主磁極、またはトレーリングシールド上にＳＴＯを成膜し、パターニングを行う。ＳＴＯは、磁性体と接する形で形成され、電流を通電すると、例えば、主磁極、下地層、ＳＩＬの順に電流が通電される。その際に、主磁極から下地層を通って、ＳＩＬに流入するスピントルクが存在し、発振を不安定化させる。実施形態によれば、主磁極に直接形成されるセパレーションシード層としてスピン拡散長の短い材料を用いることにより、ＳＴＯ外部からＳＩＬに流入するスピントルクを軽減させることが可能となり、ＳＩＬの磁化方向が安定化し、より効率よく発振に必要な反射スピントルクを生成できるようになる。特に、狭いライトギャップに対応するために、ＳＩＬを薄く形成せざるを得ない場合がある。ＳＩＬ膜厚が薄い（例えば、５ｎｍ程度以下）場合では、主磁極からのスピントルクの影響による磁化の不安定性が顕著となるため、スピントルクの流入を軽減することが好ましい。

以下、実施例を示し、実施形態をより具体的に説明する。

実施例１
実施例１として、以下の積層構成を有する高周波アシスト磁気ヘッドを作成した。

主磁極（ＦｅＣｏ）／セパレーションシード層Ｗ２／下地層Ｔａ２／Ｃｕ２／ＳＩＬ ［Ｃｏ０．２／Ｎｉ０．４］ｘ１０／Ｃｏ０．４／中間層Ｃｕ２／ＦＧＬ ＦｅＣｏ１４／キャップ層Ｒｕ５
なお、実施例において、積層構成中の元素の横の数値はその層の厚さ（ｎｍ）を示し、例えば下地層Ｔａ２は、２ｎｍの厚さのＴａ下地層を示し、また、ｘは積層回数を示し、例えば［Ｃｏ／Ｎｉ］ｘ１０は、Ｃｏ／Ｎｉの積層を１０回繰り返すことを示すものとする。

まず、主磁極をＦｅＣｏにより形成する。

主磁極上にＳＴＯの各層をスパッタで成膜する。

ＳＴＯの最初の層として、２ｎｍの厚さのＷからなる非磁性のセパレーションシード層を形成した。

次に、下地層として、Ｔａを２ｎｍ、Ｃｕを２ｎｍ積層した。

続いて、ＳＩＬとして、Ｃｏ層０．２ｎｍとＮｉ層０．４ｎｍの積層を１０回繰り返して人工格子膜を形成した。

さらに、非磁性中間層としてＣｕを２ｎｍ形成した。

その後、発振層として、ＦｅＣｏ層１４ｎｍを形成した。

続いて、キャップ層として、Ｒｕ層５ｎｍを形成した。

なお、下地層は、その結晶性がスピン注入層の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕなどの膜特性に影響があるため、材料を選択する必要があるが、例えばＴａなどのアモルファス層を使えば、セパレーションシード層に関係なく、以下に示すようなＳＴＯを形成可能である。

キャップ層まで積層することにより形成されたＳＴＯの積層構造を次のようにして微細加工する。

キャップ層上にレジストマスクを形成し、物理エッチングによって、約５０ｎｍ幅の細線を残す。この時、ＳＴＯ膜の下部にあたるＦｅＣｏ層はＳＴＯと合わせて１００ｎｍ程度深く掘り込む（Ｄｅｅｐ ｍｉｌｌｉｎｇ）でも良いし、ＳＴＯ直下で止めるプロセス（Ｆｌａｔ ＭＰ）でも良い。その部分を絶縁層で埋め込み、ＳＴＯの最上部を露出するようにウェットエッチング等によって平坦化（頭出し）を行う。

次に、最初のレジストマスクと十字の方向に細線を形成し、再度ＳＴＯ膜をエッチングし、絶縁層で埋め込むことによって、角型のＳＴＯを有する高周波アシスト磁気ヘッドを得る。

角型のＳＴＯ上部にＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉの合金からなるトレーリングシールドを形成する。トレーリングシールドは、主に電界メッキで成膜されるがメッキのためのシード層はスパッタで形成することができる。

その後、媒体対向面方向から、ラッピング（ＣＭＰ）を行うことで、小さいサイズのＳＴＯを得ることが可能である。

Ｃｏ／ＮｉからなるＳＩＬの下地層として十分に垂直磁気異方性を得るための構成として、ＴａとＣｕを用いることが可能である。実施例では結晶性確保の観点から、合計４ｎｍ程度の膜厚を下地層として形成した。

セパレーションシード層として、スピン拡散長の短い材料を、主磁極とＳＩＬとの間に主磁極に接触させて設けることにより、ＳＩ主磁極を安定化させることが可能である。スピン拡散長の比較的短い材料として例えばＰｔやＲｕ、Ｗなどがあげられる。これらの材料は、ＣＰＰ−ＧＭＲスピンバルブのＭＲ測定によりスピン拡散長が短いことがわかっている。

スピン拡散長は、非磁性体内部でスピンフリップの生じやすさを表す物性パラメータである。Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、ＩｒはＣｕと比べてスピン拡散長が短く、隣接した磁性層のスピン軌道相互作用によって、隣接した磁性層の磁気ダンピング定数を増大させる効果がある。現状、主磁極は高周波アシスト磁界によって、スピン波を励起させられるため、ＳＴＯと主磁極界面部分の磁気モーメントが揺らぎやすく、安定したＦＧＬの発振を阻害する原因となることがわかっている。

この観点から、主磁極Ｗ，Ｍｏ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒから選択される材料のセパレーションシード層を直接積層して設けることにより、主磁極そのものの磁気モーメントの動的安定性も増強することができる。また、スピン拡散長が短いため、主磁極からＳＩＬへのスピントルク流入についても低減することが可能となる。このように、主磁極は、セパレーションシード層を用いることによって主磁極が安定化し、外部磁界の分散が抑えられ、より均一なスピントルク発振を励起することが可能となる。

実施例２
実施例２として、以下の積層構成を有する高周波アシスト磁気ヘッドを作成した。

主磁極（ＦｅＣｏ）／セパレーションシード層［Ｗ０．２／Ｃｕ０．２］ｘ５／下地層Ｔａ２／Ｃｕ２／ＳＩＬ ［Ｃｏ０．２／Ｎｉ０．４］ｘ１０／Ｃｏ０．４ ／中間層Ｃｕ２／ＦＧＬ ＦｅＣｏ１４／キャップ層Ｒｕ
実施例２では、ＣｕとＷを積層することにより、セパレーションシード層内での非磁性体界面数を増大した構成となっている。このような構成でも、主磁極のダンピングをスピンポンピングにより増大させることができる。また、非磁性体界面数が多いほど、界面スピンフリップ確率が増大するため、Ｗ単層でスピン流入を阻止する構成に比べて、よりスピン流入防止の効果が期待できる。

実施例３
実施例３として、以下の積層構成を有する高周波アシスト磁気ヘッドを作成した。

主磁極（ＦｅＣｏ）／セパレーションシード層Ｗ５／下地層Ｃｕ１／発振層ＦｅＣｏ１４／中間層Ｃｕ２／ＳＩＬ ［Ｃｏ０．２／Ｎｉ０．４］ｘ１０ ／キャップ層Ｒｕ 実施例３では、主磁極側にＦＧＬ、トレーリングシールド側にＳＩＬを配置した構成となっており、この場合は、実施例１，２および比較例とは積層順が異なる。どちらのケースにおいても、主磁極と接する層にセパレーションシード層を配置することにより、スピントルク流入防止と主磁極のスピン波励起抑制効果が期待できる。ただし、ＦＧＬとＷが接してしまう場合は、ＦＧＬのダンピング定数が増大し、発振に必要なスピントルクが増大するため、好ましくない。したがって、実施例３ではＦＧＬ隣接する位置にＣｕを設けることによって、ＦＧＬのダンピング定数の増大を回避する構造としている。

また、比較として以下の比較例１の磁気ヘッドを作成した。

比較例１
主磁極（ＦｅＣｏ）／下地層Ｔａ２／下地層Ｃｕ２／ＳＩＬ ［Ｃｏ０．２／Ｎｉ０．４］ｘ１０／Ｃｏ０．４／中間層Ｃｕ２／ＦＧＬ ＦｅＣｏ１４／キャップ層Ｒｕ
比較例１では、通常使用する下地層の膜構成として、Ｔａ２／Ｃｕ２を用いる。比較例１では主磁極／Ｔａ２／Ｃｕ２／ＳＩＬという構造となり、上記に示すＷ等の材料が含まれないため、スピントルクは主磁極からＳＴＯに流入する。

一方、実施例１では、Ｗ２／Ｔａ２／Ｃｕ２を用いる。実施例１では主磁極／Ｗ２／Ｔａ２／Ｃｕ２／ＳＩＬという構造となるため、ＭＰからＳＩＬへのスピントルク流入のみならず、ＭＰそのものの磁気モーメントの動的安定性も増強することが可能となる。

実施例１、実施例２、及び比較例１について、セパレーションシード層、下地層の合計の厚さを、各々、Ｗの厚さを変更することにより変化させ、得られた磁気記録ヘッドについて発振開始電流密度を求め、発振開始電圧とセパレーションシード層厚さとの関係を表すグラフ図を図６に示す。

発振開始電流密度Ｊｃは、コイルに定常記録電流を印可することでＳＴＯに磁界を印可した状態で、ＳＴＯに電圧を徐々に印可して、磁気抵抗効果に起因する抵抗変化成分を観察することで発振の開始を検知することにより測定した。

図中、グラフ３０１は実施例１、グラフ３０２は実施例２，グラフ３０３は比較例１を各々示す。

図示するように、セパレーションシード層Ｗと下地層Ｃｕとを交互に積層した場合は、セパレーションシード層Ｗ、下地層Ｔａ，Ｃｕを１層ずつ形成した場合と比較して、膜厚が薄くなった場合により、発振電圧を低減できることがわかる。また、セパレーションシード層Ｗを形成しない場合には、発振に必要な電圧が高くなることがわかる。

実施例４
セパレーションシード層の厚さを変更する以外は、実施例１と同様にして以下の積層構成を有する高周波アシスト磁気ヘッドを作成した。

主磁極（ＦｅＣｏ）／セパレーションシード層Ｗ０．１／下地層Ｔａ２／下地層Ｃｕ２／ＳＩＬ［Ｃｏ０．２／Ｎｉ０．４］ｘ１０／Ｃｏ０．４ ／中間層Ｃｕ２／ＦＧＬ ＦｅＣｏ１４／キャップ層Ｒｕ
比較例２
比較例２として、以下の積層構成を有する高周波アシスト磁気ヘッドを作成した。

主磁極（ＦｅＣｏ）／下地層Ｔａ２／Ｗ２／ＳＩＬ ［Ｃｏ０．２／Ｎｉ０．４］ｘ１０／Ｃｏ０．４ ／中間層Ｃｕ２／ＦＧＬ ＦｅＣｏ１４／キャップ層Ｒｕ
比較例２では、Ｔａ２／Ｗ２という下地を用いる。この場合は、ＳＩＬへ流入するスピントルクを抑制する効果はあるものの、主磁極とＷ層が隣接しないために、主磁極内のダンピングを増大する効果は無く、スピン波を抑制する効果は得られにくい。

実施例１，２，３，４、比較例１，及び２の構成を有する高周波アシスト磁気ヘッドを用いて、以下のように、記録媒体への記録再生実験を行った。

実施例１ないし４、比較例１ないし２の高周波アシスト磁気ヘッドを用い、記録媒体上に記録電流の周波数を変化させながら記録を行い、その信号を再生ヘッドを用いて読み取り、信号ノイズ比ＳＮＲを測定した。媒体はハードディスクドライブの円形垂直磁気記録媒体を用いた。ＳＴＯには、発振駆動電圧として１５０ｍＶの電圧を印可して、高周波アシスト磁気記録を行った。

記録電流周波数とＳＮＲとの関係を表すグラフ図を図７に示す。

図中、２０２，２０３，２０４，２０７は、各々実施例３，１，２，４を示す。また、２０５，２０６は、各々比較例１，２を示す。

図７に示すように、実施例１，２，３，４に示すようにセパレーションシード層 Ｗを設けることにより、セパレーションシード層を設けていない比較例１，２と比較して記録特性が良好となることがわかる。また、実施例４はＷを０．１ｎｍの厚さに形成しているが、非常に薄いため、スピンポンピングの効果が小さく、主磁極を安定化する効果が小さいため、記録能力の改善も非常に小さくなる。

また、これにより、実施形態によれば、主磁極の磁力を改善することができることがわかる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…セパレーションシード層、２…ＳＩＬ、３…、４…ＦＧＬ、５…下地層、６…、１０…ＳＴＯ、２０，３０…磁気ヘッド、２１…主磁極、２２…補助磁極、２３…励磁コイル、４０…磁気記録媒体、５０…書込ヘッド部

Claims (5)

1. 磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、
   該主磁極と磁気回路を構成する補助磁極と、
   該主磁極と該補助磁極との間に設けられたスピントルク発振素子とを具備し、
   前記スピントルク発振素子は、前記主磁極上に直接形成され、タングステン、モリブデン、レニウム、オスミウム、及びイリジウムからなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する非磁性のセパレーションシード層、該セパレーションシード層または前記補助磁極のうち一方の上に形成されたスピン注入層、該スピン注入層上に形成された非磁性中間層、及び該非磁性中間層上に形成された発振層を含むことを特徴とする高周波アシスト磁気ヘッド。
2. 前記セパレーションシード層は、銅、銀、金、ルテニウム、パラジウム、クロム、白金、バナジウム、及びニオブからなる群から選択される少なくとも１つの元素からなる材料群１と、タングステン、モリブデン、レニウム、及びオスミウムからなる群から選択される少なくとも１つの元素からなる材料群２との交互積層を含むことを特徴とする請求項１に記載の高周波アシスト磁気ヘッド。
3. 前記セパレーションシード層は、０．２ｎｍより大きく、５ｎｍ以下の厚さを有する請求項１または２に記載の高周波アシスト磁気ヘッド。
4. 前記セパレーションシード層と前記スピン注入層との合計の膜厚は、３ないし１０ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の高周波アシスト磁気ヘッド。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高周波アシスト磁気ヘッドを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。

Images