JP2018156709A - 磁気記録装置および磁気記録ヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
情報が記録される。磁気記録装置において、記録密度の向上が望まれる。
る。
能な磁気記録ヘッドであって、第1磁極部と、第2磁極部と、第1磁極部と第2磁極部と
の間に設けられた磁束制御部と、を備え、前記磁束制御部は、前記第1磁極部と前記第2
磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選択された少なくとも1つの
元素を含む第1層と、前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びA
uからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含む第2層と、前記第2磁極部と
前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくとも
ひとつの元素を含む第3層と、を含む磁気記録ヘッドと、前記磁束制御部に電流を通電す
るための電極と、を備え、さらに前記磁束制御部に電流を通電するための電気回路を備え
、前記第1層の磁化の振動周波数は前記磁気記録媒体の強磁性共鳴周波数より大きい。
きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合
であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、第1実施形態に係る磁気記録装置を簡略的に示す模式的断面図である。図1に示
すように、実施形態に係る磁気記録装置は、磁気記録媒体80と磁気記録媒体80に磁気
的に情報を書き込むための磁気記録ヘッド110とを含む。実施形態に係る磁気記録装置
の磁気記録ヘッド110は、第1磁極部11と第2磁極部12と、第1磁極部11と第2
磁極部12の間に設けられた磁束制御部20と、磁束制御部20に電流を通電するための
電源と接続する端子を含む。端子は特に図示しない。
めのコイルならびに、コイルに記録電流を通電するための電気回路が存在する。コイルに
記録電流を通電することにより、磁気記録ヘッド110より磁界が発生し、磁気記録媒体
80に情報が記録される。また第2磁極部12以外の、例えば図示しないサイドシールド
やトレーリングシールドが含まれてもよい。第1磁極部11,第2磁極部12および磁束
制御部20の周りに、図示しない絶縁部が設けられる。
ラック方向に沿って、第2磁極部12から離れる。例えば、第1磁極部11の一部は、ダ
ウントラック方向に沿って第2磁極部12から離れる。この際、第1磁極部11から離間
した一部は、絶縁体によって充填される。ダウントラック方向に沿って、磁気記録ヘッド
110と磁気記録媒体80が相対的に移動する。これにより、磁気記録媒体80の任意の
位置に情報が記録される。
れた少なくともひとつの第1元素を含む。例えばFeCoなどである。例えば、第1層2
1を磁束制御層と呼ぶ。
群から選択された少なくともひとつを含む。第2層22は、第1磁極部11と第1層21
の間に設けられる。
ともひとつを含む。第3層23は、第2磁極部12と第1層21の間に設けられる。
と重なる部分を含む。双方の重なり位置間の磁束制御部20の積層方向に沿った距離がラ
イトギャップ長に対応する。実施形態においては、ライトギャップ長は例えば15nm以
上30nm以下である。
線W2が設けられる。これらの配線は図示しない端子を介して電源190に接続される。
は、第1配線W1は第1磁極部11、第2配線W2は第2磁極部12に接続されている。
磁界(記録磁界)を磁気記録媒体80に有効に印可することが容易になる。
発生した記録磁界のほとんどが、磁気記録媒体80を介さずに、直接ライトギャップを介
して第2磁極部12に向かうようになる。このため、第1磁極部11から発生した磁界が
磁気記録媒体80に有効に届きにくくなる。
磁束制御部20に電流を流すことで、磁束制御部20の第1層21の磁化の向きが第1磁
極部11から出てライトギャップを介して第2磁極部12に到達する磁界の向きとは反対
になると考えられる。これにより、第1磁極部11から出る磁界が直接、第2磁極部12
に流入することが抑制される。その結果、第1磁極部11から出る磁界の多くが、磁気記
録媒体80に向かう。これにより、ライトギャップを小さくした場合においても、有効な
記録磁界が記録媒体80に加わる。これにより記録密度の向上が可能になる。
rowave−assisted magnetic recording:MAMR)
が知られている。
Torque Oscillator:STO)と呼ばれる高周波磁界発生源が設けら
れる。STOより発生する高周波磁界の周波数と磁気記録媒体内の磁化の固有周波数(強
磁性共鳴周波数)を一致させることで、記録媒体磁化の強磁性共鳴現象を誘起し、記録能
力を向上させる。MAMRでは、上記の共鳴現象を用いるため磁気記録ヘッドの特性によ
り決定するSTOの発振周波数に合わせた媒体が必要になる。
気特性を有する。すなわち飽和磁界や異方性磁界が磁性粒毎に異なる。このような磁気特
性の分散は通常の記録方式においても、磁性粒の磁化を磁化反転させるのに必要な記録磁
界強度の分散として表面化する。前記の記録媒体磁化の強磁性共鳴周波数は磁性粒の磁気
特性によって変化する。これはすなわち、磁気特性のばらつきや周囲の磁化状態によって
強磁性共鳴周波数がバラつきを持つことを意味する。つまりは、MAMRにおいては磁気
特性の分散に起因する磁化反転磁界強度の分散に加え、共鳴周波数の分散に起因したアシ
スト効果の分散が生じることが考えられる。
ような問題は生じない。
施形態に係る磁気記録装置を磁束制御型と呼ぶ。図2(a)は電源190から磁束制御部
20に電流が供給されていない状態を示している。
の磁化向きを33で示す。第1層21の磁化の向きを31で示す。
化の向き31は第1磁極部11から第2磁極部12へと向かう方向となる。これは第1磁
極部11から第1層21を通過し、第2磁極部12へと向けて磁界(ギャップ磁界)が発
生するためである。すなわち第1層21はギャップ磁界と平行な磁化成分を有している。
化方向31が反転することが考えられる。すなわち、第1層21の磁化は、上記のギャッ
プ磁界とは反平行の成分を有している。このため上記のギャップ磁界は、第1層21を通
過し難く、その一部が磁気記録媒体方向へと流出する。その結果、磁気記録媒体80に印
可される磁界強度や分布が改善され、記録密度を高めることができる。この時、第1層2
1内磁化の振動周波数が磁気記録媒体磁化の固有周波数より大きな場合、強磁性共鳴現象
は起きない。
り制御することで、有効な記録磁界が磁気記録媒体80に印可される。これにより強磁性
共鳴現象を用いずとも記録密度の向上が可能となる。
である。
厚t1は12.5nmである。
電することで、第1磁極部11から第2磁極部12方向へギャップ磁界40を印可してい
る。第1層21を設けない場合のギャップ磁界の大きさは15kOeである。また電源1
90より、磁束制御部20に電流が供給される。第1磁極部11から第2磁極部12へと
流れる電流を正とする。
ある。なおこの図では、電流が負である場合を示している。すなわち、電流は第2磁極部
12から第1磁極部11に流れる。第1磁極部11を通過してスピン分極した電子は第2
層22を介して、第1層21の磁化に透過型のスピントルクST1を与える。なお、この
界面での電子のスピン分極率は0.5とした。第2磁極部12近傍の第3層23内に蓄積
したスピンは、第2磁極部12とは逆向きの方向にスピン分極し、第1層21に反射型の
スピントルクST2を与える。なお、この界面での電子のスピン分極率は0.3とした。
m2の面積を有するものとした。
、LLG方程式(ランダウ=リフシッツ=ギルバート方程式)に基づくシミュレーション
により求められる。
である。
磁化を示す。規格化磁化Mzが「1」のときが、第1層21の磁化が1つの向きであるこ
とに対応する。規格化磁化Mzが「−1」のときが、第1層21の磁化が逆の向きである
ことに対応する。磁化Mzが正のときに、第1層21の磁化の向き31が、ギャップ磁界
40の向きと平行な成分を有する。磁化Mzが負のときに、第1層21の磁化の向き31
が、ギャップ磁界40の向きと反平行な成分を有する。
負となる領域で第1層21の磁化がギャップ磁界40と反平行な成分を有する。
クST1,ST2の関係が変化するためである。これは透過型のスピントルクと反射型の
スピントルクの関係が逆転することに由来する。すなわち、極めて簡単にはギャップ磁界
40と反対方向のスピントルクが、ギャップ磁界40と同方向のスピントルクに対して大
きい場合にのみ、第1層21で磁化反転が生じる。
る。横軸は第1層21の飽和磁化と膜厚の積である磁気膜厚を示す。負の磁気膜厚は、第
1層21の磁化の向き31がギャップ磁界40に平行な状態を示す。正の磁気膜厚は、第
1層21の磁化の向き31がギャップ磁界40に反平行な状態を示す。磁気膜厚が0の場
合は第1層21が存在していない場合を示す。なお、第1層21の磁化は、ギャップ磁界
40に対して理想的な平行、反平行の状態をとるものとした。この時、第1層21の磁気
膜厚を変えたときの、記録磁界分布の変化が、マクスウェル方程式に基づく有限要素シミ
ュレーションにより求められる。
共に磁気記録ヘッドの特性を示す指標である。
の磁化の向き31がギャップ磁界40と反平行となる場合に、最大有効磁界強度が改善す
る。
磁化の向き31がギャップ磁界40と反平行となる場合に、磁界傾度が改善する。
おける磁化の振動周波数とスペクトル強度の電流密度依存性を示す図である。
磁化の振動周波数(以降、単純に周波数と記載する)と、その周波数におけるスペクトル
強度を計算している。また、同図中に周波数の理論値も合わせて示している。なお周波数
の理論値はキッテルの式(参考文献:C.Kittel 「Introduction
to Solid State Physics」 John Wiley and Sons
p523等)に従うものとし、第1層21内が単磁区構造を持つものとし、内部磁界を
推定し、算出している。
転後にはおよそ53GHzとなる。これは理論的に推定される周波数とも良い一致を示す
。また磁化反転する近傍の電流密度条件で、スペクトル強度が急峻に増加する点が存在す
る。この点では第1層21の磁化が面内方向において振動していることを示す。
波数に一致させる必要がある。しかし第1層21の磁化が磁化反転する電流密度領域では
、スペクトル強度が小さい。さらに、この点での周波数は53GHzと極めて大きい。一
般的な磁気記録媒体では、このような周波数領域では強磁性共鳴現象は生じない。
よる磁気記録ヘッド特性の改善効果のみが生じ、高周波磁界の印可によるアシスト効果は
発生しない。
の磁化が強磁性共鳴することで、高周波磁界発生源と磁気的な結合状態を作る現象である
。本実施形態に係る磁気記録装置の磁気記録ヘッドにおいても、第1層21がその磁化反
転過程において、特定の周波数帯域を通過する場合には、マグカップリングが生じ得る。
マグカップリングにより、第1層21の磁化反転効率が低下し、反転電流密度が増加する
ことが考えられる。
スペクトルを示す図である。高周波磁界の吸収スペクトルは、ライトギャップ近傍に理想
的な発振をする高周波磁界発生源を設置し、各部の磁化挙動を計算することで求められる
。縦軸は高周波磁界の1サイクルにおけるエネルギー吸収量を示す。横軸は高周波磁界の
周波数である。エネルギー吸収量のピークが高いほどマグカップリングの影響が大きいこ
とを示す。
にピークを有する。また、それぞれ35GHz、26GHz程度までの広いエネルギー吸
収帯域を有する。このような周波数帯域ではマグカップリングが生じる。すなわち第1層
21の磁化反転過程において、上記の周波数帯域を通過しなければ、マグカップリングは
生じない、と考えられる。
反転過程の周波数特性を示す図である。横軸は第1層21の磁化の膜厚方向成分を示す。
縦軸は第1層21の各動作点における面内磁化の周波数を示す。キッテルの式から推定さ
れる磁化反転時の特性を破線で示す。なお第1層21の異方性磁界Hkは−8kOeから
12kOeの範囲で変化させた。
に示される線形なトレンドとよく一致する。すなわち磁化反転過程における周波数の変化
は、およそこの線形トレンドをなぞるように変化する。
成分の大きさと周波数の関係を示す図である。横軸は第1層21の面内磁化の大きさを示
す。縦軸は第1層21面内磁化成分の周波数を示す。
波数が前記のマグカップリングが発生する周波数帯域にかかる場合に顕在化する。すなわ
ちマグカップリングを抑制するためには規格化した面内成分が0.1よりも小さいことが好
ましい。また、第1層21の磁化反転過程における周波数帯域が35GHzより高いことが
好ましい。これを除く領域ではグカップリングは顕著となる。この領域をマグカップリン
グ領域90Bとする。
程全域にわたって、マグカップリング領域90Bを回避することができる。このような条
件では、マグカップリング現象が顕在化せず、第1層21の磁化反転に必要な電流密度の
増加は生じないものと考えられる。
反転過程における周波数帯域を変化させることができる。
数の異方性磁界による制御に関する図である。縦軸は第1層21の磁化反転過程における
各点での周波数を示す。横軸は第1層21の異方性磁界を示す。なお磁化反転過程におけ
る第1層21の磁化の周波数は、キッテルの式より理論的に求めている。また磁化反転過
程は磁化反転前後の磁化状態において、マグカップリング現象が顕著になると考えられる
面内成分が0.1より大きくなる領域について示している。すなわち、本図中で35GH
zを下回る周波数にプロットが存在する場合、その条件では第1層21の磁化反転過程に
おいてマグカップリングが生じる。
ることで、磁化反転過程全域において、マグカップリング領域を回避することができる。
特に、異方性磁界がおよそ4.8kOeの場合には磁化反転過程全域にわたって周波数が
変化しない。これは第1層21内で異方性磁界と反磁界が等しくなっているためである。
このようなマグカップリング領域を回避できる異方性磁界の範囲を異方性磁界マージンと
定義する。
た場合の、第1層21のパラメータと異方性磁界マージンの関係を示す図である。ライト
ギャップは15nm〜30nmの範囲で変化させている。横軸は第1層21のパラメータ
であり、上段が膜厚、下段が飽和磁化を示す。各第1層21のパラメータにおける異方性
磁界マージンを棒状のグラフで示す。
ージンを有する。またいずれのケースでも異方性磁界マージンは異方性磁界が零以上とな
る領域に存在する。
ンのひとつの閾値(Hk1)の、ギャップ磁界強度と第1層21の反磁界との関係を示す
図である。
ンのもう一方の閾値(Hk2)のギャップ磁界強度と第1層21の反磁界との関係を示す
図である。
強度である。
ップリングの生じない異方性磁界マージンは上記式で示されるHk1およびHk2の間に
存在する。
れにより効率的な磁化反転を行うことができる。すなわち磁束制御型磁気記録装置におい
て効率的に記録密度を向上させることができる。
図19は、実施形態に係る磁気記録装置を簡略的に示す図である。
する。ここで、磁束制御部20は第1層21、第2層22および第3層23を含む。
含む。例えばFeCoなどである。
た少なくとも1つの元素を含む。例えば、Pt,W,Ru,Ta,Pdを含む第2群から
選択された少なくともひとつの元素をさらに含んでもよい。例えば、第1群から選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分と、第2群から選択された少なくともひとつの元素
を含む部分、とを含む積層構造を有してもよい。例えば、CuとTaの積層体である。第
2層22は第1層21と第1磁極部11の間に設けられる。
た少なくとも1つの元素を含む。例えば、Pt,W,Ru,Ta,Pdを含む第2群から
選択された少なくともひとつの元素(第2群の材料)をさらに含んでもよい。例えば、第
1群から選択された少なくともひとつの元素を含む部分と、第2群から選択された少なく
ともひとつの元素を含む部分、とを含む積層構造を有してもよい。例えば、CuとTaの
積層体である。第3層23は第1層21と第2磁極部12の間に設けられる。
1、第2配線W2が設けられる。これらの配線を介して電源190と接続することで、磁
束制御部20に電流を供給可能となる。この例では、第1配線W1は、第1磁極部11と
電気的に接続されている。第2配線W2は第2磁極部12と電気的に接続されている。
らかが含んでいてもよい。また、第2層22と第3層23が共に積層構造を有する必要は
なく、そのいずれが積層構造となっていてもよい。
面近傍、もしくは第2層22の第1層21との界面近傍、あるいはその両界面近傍に、第
2群から選択された少なくとも一つの元素を含む部分が設けられていることが好ましい。
3と第2磁極部12との界面近傍、あるいはその両界面近傍に、第2群から選択された少
なくとも一つの元素を含む部分が設けられていることが好ましい。
)を制御可能となり、第1層21の磁化反転可能となる電流密度を低下させることができ
る。
の磁化とスピントルクの状態を示す模式図である。
から第1磁極部11に向かうように流れる。図20(a)は第1層21が磁化反転する前
のスピントルクの向きを簡略的に示した模式図である。図20(b)は第1層21が磁化
反転した後のスピントルクの向きを簡略的に示した模式図である。
1層21の界面を示す。符号IF3は第1層21と第3層23の界面を示す。符号IF4
は第3層23と第2磁極部12との界面を示す。スピントルクは各界面を介して磁性体で
構成される第1磁極部11、第2磁極部12及び第1層21に作用する。
ピントランスファートルクを示す。
型スピントランスファートルクを示す。
型スピントランスファートルクを示す。
ピントランスファートルクを示す。
トルクの影響を受ける。第1実施例で説明したように、ギャップ磁界40と反対方向のス
ピントルクが、ギャップ磁界40と同方向のスピントルクに対して大きい場合にのみ、第
1層21の磁化反転が生じる。
と考えられる。すなわちST3が有限の場合、ST2を抑制することで、第1層21が容
易に磁化反転することが考えられる。
dなどの第2群の元素を磁束制御部20に含めることが有効である。例えば、第2層22
や第3層23に、第2群から選択された少なくともひとつの元素を含めることが考えられ
る。
、選択的にスピントランスファートルクを抑制することができると考えられる。
が積層されているCuとTaの積層体である。第2層22および第3層23の膜厚はそれ
ぞれ4nmであり、Taを除いた部分はスピン拡散長の長いCuにより構成される。また
ここでは第1磁極部11、第2磁極部12及び第1層21は、すべて0.5のスピン分極
率を有する。それ以外の構成は第1実施例に示したものと同等である。なおTaを積層す
ることにより、実効的なスピン分極率の大きさは変化する。ギャップ磁界強度は15kO
eである。電流は第2磁極部12から第1磁極部11に向かう方向に供給する。
成され、すべての界面に、スピン分極率0.5に準じたスピントルクが発生する。
2を抑制できる。ST2は第1層21の磁化反転前後で、第1層21の磁化反転ならびに
磁化反転状態維持を阻害するように作用する。そのため、図21(a)に示すように、S
T2を抑制することで、磁化反転効率は改善する。
1を抑制できる。ST1は第1層21の磁化反転前後で、第1磁極部磁化32を不安定、
もしくは安定させるように作用する。例えば、Cu/Ta積層体により第1層21の磁化
反転前に第1磁極部磁化32が安定化することでST2が有効に働く。しかし、ST2は
第1層21の磁化反転に寄与しない。そのため、図21(b)に示すように、ST1を抑
制することで、磁化反転効率は大きくは変化しない。
4を抑制できる。ST4は第1層21の磁化反転前後で第2磁極部磁化33を不安定、も
しくは安定させるように作用する。例えば、Cu/Ta積層体により、磁化反転後の第2
磁極部磁化33が安定化することでST3が有効に働く。ST3は第1層21の反転に寄
与する。そのため、図21(c)に示すように、ST4を抑制することで、磁化反転効率
は改善する。
3を抑制できる。実施例に係る磁気記録ヘッド120では、ST3は第1層21の磁化反
転前後で第1層21の磁化反転、ならびに磁化反転状態の維持を促進するように作用する
。そのため、図21(d)に示すように、ST4を抑制することで、磁化反転効率は劣化
する。
積層した、例えばTa/Cuの積層体であり、さらに第3層23がIF3近傍にTaを積
層した、例えばTa/Cuの積層体である場合、ST2及びST4が抑制されることで、
さらに反転効率は改善される、と考えられる。
のいずれか、もしくは双方にPt,W,Ta,Ru,Pdなどが含まれてもよい。これに
より第1磁極部11、第2磁極部12および第1層21に作用するスピントランスファー
トルクの大きさが制御される。これにより、第1層21の磁化反転効率を高めることがで
きる。
とCuの積層体を例として示したが、例えば、第2群から選択された少なくともひとつの
元素を含む場合にも同様の効果を期待することができる。例えば、実施例のように、第2
層22に第2群から選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体を用い
た場合、第2群から選択された少なくともひとつの元素を含む部分の膜厚は、0.5nm
以上5.0nm以下とすることが好ましい。第3層23についても同様である。スピント
ランスファートルクを完全に抑制するために必要な膜厚は、第2群から選択する元素によ
って異なる。例えば、Taの場合、2nm程度とされる。また膜厚が小さいほど、スピン
トランスファートルクの抑制効果は小さくなるものと考えられる。
示す模式図である。
から第2磁極部12に向かうように流れる。図22(a)は第1層21が磁化反転する前
のスピントルクの向きを簡略的に示した模式図である。図22(b)は第1層21が磁化
反転した後のスピントルクの向きを簡略的に示した模式図である。
ルクの関係が変化する。
スピントランスファートルクである。
射型スピントランスファートルクである。
過型スピントランスファートルクである。
スピントランスファートルクである。
21の磁化を効率的に磁化反転させることができるものと考えられる。
反転する。これに伴い、スピントランスファートルクの向きもすべて反転するため、磁化
とスピントランスファートルクの関係性は変化しない。そのため、記録電流の極性に依存
することなく、磁束制御部20には一方向の直流電流を通電することができる。
制することで、第1層21の磁化方向を効率よく反転させることができる。その結果、高
密度の磁気記録が容易に達成可能となる。
タを用いた形式の装置である。磁気記録媒体(磁気記録ディスク)180は、スピンドル
モータ4に装着され、駆動装置制御部からの制御信号に応答するモータにより矢印Aの方
向に回転する。本実施形態に係る磁気記録装置150は、複数の磁気記録媒180を備え
ても良い。磁気記録装置150は、他の記録媒体181を含んでもよい。例えば、磁気記
録装置150は、ハイブリッドHDD(Hard Disk Drive)である。記録媒
体181は、例えば、SSD(Solid State Drive)である。記録媒体1
81には、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられる。
180に記録する情報の記録を行う。ヘッドスライダ3は例えば、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。
ライダ3の媒体対向面(ABS)で発生する圧力とがつりあい、ヘッドスライダ3の媒体
対向面は、磁気記録媒180の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッド
スライダ3が磁気記録媒180と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。
れている。アーム155は、例えば、駆動コイルを保持するボビン部などを有する。アー
ム155の他端には、リニアモータの一種である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、アーム155のボビン部に巻き上げられた駆動コイ
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及び対向ヨークからなる
磁気回路とを含むことができる。サスペンション154は、一端と他端とを有し、磁気記
録ヘッドは、サスペンション154の一端に搭載され、アーム155は、サスペンション
154の他端に接続されている。
され、ボイスコイルモータ156により回転動が自在にできるようになっている。その結
果、磁気記録ヘッド110を磁気記録媒180の任意の位置に移動可能となる。
160の拡大斜視図である。
ブリ(ヘッドジンバルアセンブリ:HGA)158を例示する斜視図である。
ッドジンバルアセンブリ158と、支持フレーム161と、を含む。ヘッドジンバルアセ
ンブリ158は、軸受部157から延びる。支持フレーム161は、軸受部157からH
GAと反対方向に延びる。支持フレーム161は、ボイスコイルモータのコイル162を
支持する。
から延びたアーム155と、アーム155から延びたサスペンション154と、を有して
いる。
ッドスライダ3には、実施形態に係る磁気記録ヘッド110、120が搭載される。
、実施形態に係る磁気記録ヘッド110、120と、磁気記録ヘッド110,120が搭
載されたヘッドスライダ3と、ヘッドスライダ3を一端に搭載するサスペンション154
と、サスペンション154の他端に接続されたアーム155と、を備える。
、例えばスピントルク発振子用などのためのリード線(図示しない)を有しても良い。こ
れらのリード線と、ヘッドスライダ3に組み込まれた磁気記録ヘッド110、120の各
電極と、が電気的に接続される。
号処理部200が設けられる。信号処理部200は、例えば、磁気記録装置150の一部
(図23参照)に設けられる。信号処理部200の入出力線は、ヘッドジンバルアセンブ
リ158の電極パッドに接続され、磁気記録ヘッド110,120と電気的に結合される
。
形態に係る磁気記録ヘッド110,120と、磁気記録媒体80と磁気記録ヘッド110
,120とを離間させ、または、接触させた状態で相対的に移動可能とした可動部と、磁
気記録ヘッド110,120を磁気記録媒体80の所定記録位置に位置合わせする位置制
御部と、磁気記録ヘッド110、120を用いて磁気記録媒体80への信号の記録及び再
生を行う信号処理部200と、を備える。
部は、ヘッドスライダ3を含むことができる。また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバ
ルアセンブリ158を含むことができる。
に磁気データを記録可能な磁気記録ヘッド110であって、第1磁極部11と、第2磁極
部12と、前記第1磁極部11と前記第2磁極部12の間に設けられ、強磁性体材料を含
む第1層層21と、前記第1磁極部11と前記第1層21の間に設けられ、金属を含む第
2層22と、前記第2磁極部12と前記第1層21の間に設けられ、金属を含む第3層2
3と、を備えた磁気記録ヘッド110と、前記第1磁極部11および前記第2磁極部12
に接続し、電流を印加可能な電源190と、を備え、前記第1層21の磁化の振動周波数
は前記磁気記録媒体の強磁性共鳴周波数より大きい。
(Hk2)で囲まれる範囲にあることが望ましい。
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの元素を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含み、
前記磁束制御部に電流を通電するための電極と、を備え、
さらに前記磁束制御部に電流を通電するための電気回路と、を備え、
前記第1層の磁化の振動周波数は前記磁気記録媒体の強磁性共鳴周波数より大きい磁気記
録装置。
前記第1層の異方性磁界が正である、構成1に記載の磁気記録装置。
前記第1層に通電される電流が直流電流である、構成1乃至2に記載の磁気記録装置。
前記第1層の膜厚が、第2層、第3層よりも厚い、構成1乃至3に記載の磁気記録装置
。
前記第1層の異方性磁界の値は以下の式で示す第1の値(Hk1)および第2の値(Hk
2)で囲まれる範囲にある構成1乃至4のいずれか1に記載の磁気記録装置。
前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの元素を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含む磁気記録ヘッド。
前記第2層は、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素
をさらに含む、構成6に記載の磁気記録ヘッド
前記第2層は、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含
む部分と、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含
む部分の、積層体により構成される、構成6または7のいずれかに記載の磁気記録ヘッド
。
前記第2層は、前記第1磁極部に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択
された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成6乃至構成8に記
載の磁気記録ヘッド
前記第2層は、前記第1層に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成6乃至構成8に記載の
磁気記録ヘッド
前記第2層は、前記第1磁極部に接する面近傍、及び前記第1層に接する面近傍に、Pt
,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層
体である、構成6乃至構成8に記載の磁気記録ヘッド
前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの第1を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含む磁気記録ヘッド。
前記第3層は、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素
をさらに含む、構成12に記載の磁気記録ヘッド
前記第3層は、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含
む部分と、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含
む部分の、積層体により構成される、構成12乃至構成13に記載の磁気記録ヘッド。
前記第3層は、前記第1層に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成12乃至構成14に記
載の磁気記録ヘッド
前記第3層は、前記第2磁極と接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択さ
れた少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成12乃至構成14に
記載の磁気記録ヘッド
前記第3層は、前記第2磁極に接する面近傍、及び前記第1層に接する面近傍に、Pt,
W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体
である、構成12乃至構成14に記載の磁気記録ヘッド
前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの第1を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含む磁気記録ヘッド。
前記第2層および第3層は、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくとも
ひとつの元素をさらに含む、構成18に記載の磁気記録ヘッド
前記第2層は、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含
む部分と、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含
む部分の、積層体により構成される、構成18乃至構成19に記載の磁気記録ヘッド。
前記第2層は、前記第1磁極部に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択
された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成18乃至構成20
に記載の磁気記録ヘッド
前記第2層は、前記第1層に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成18乃至構成20に記
載の磁気記録ヘッド
前記第2層は、前記第1磁極部に接する面近傍、及び前記第1層に接する面近傍に、Pt
,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層
体である、構成18乃至構成20に記載の磁気記録ヘッド
前記第3層は、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含
む部分と、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含
む部分の、積層体により構成される、構成18乃至構成23に記載の磁気記録ヘッド。
前記第3層は、前記第1層に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成18乃至構成24に記
載の磁気記録ヘッド
前記第3層は、前記第2磁極と接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択さ
れた少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、構成18乃至構成24に
記載の磁気記録ヘッド
前記第3層は、前記第2磁極に接する面近傍、及び前記第1層に接する面近傍に、Pt,
W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体
である、構成18乃至構成24に記載の磁気記録ヘッド
構成6乃至構成27のいずれかに記載の磁気記録ヘッドと、
前記磁気記録ヘッドにより情報が記録される磁気記録媒体と、
前記磁気記録ヘッドの前記磁束制御部に電流を供給可能な第1の電気回路とを備える磁気
記録装置。
第2電気回路をさらに備え、
前記磁気記録ヘッドは、コイルをさらに含み、
前記第2電気回路は、前記情報に対応した電流を前記コイルに供給可能である、構成2
8に記載の磁気記録再生装置。
50では、第1層21の磁化反転を効率的に引き起こすことができる。
施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録媒体、磁気記録
ヘッド、記録電流出力部の各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適
宜選択することができる。また、本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる
限り、本発明の範囲に包含される。
、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
変更して実施し得る全ての磁気記録装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲
に属する。
想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解される。
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
。
0…磁束制御部、21…第1層(磁束制御層)、22…第2層、23…第3層、31…第
1層の磁化の向き、32…第1磁極部磁化、33…第2磁極部磁化、40…ギャップ磁界
の向き、80…磁気記録媒体、110…磁気ヘッド、120…磁気ヘッド、150…磁気
記録装置、154…サスペンション、155…アーム、156…ボイスコイルモータ、1
57…軸受部、158…ヘッドジンバルアセンブリ、160…ヘッドスタックアセンブリ
、161…支持フレーム、162…コイル、190…電源、200…信号処理部
Claims (19)
- 磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの元素を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含む磁気記録ヘッドと、
前記磁束制御部に電流を通電するための電極と、を備え、
さらに前記磁束制御部に電流を通電するための電気回路を備え、
前記第1層の磁化の振動周波数は前記磁気記録媒体の強磁性共鳴周波数より大きい磁気記
録装置。 - 前記第1層の異方性磁界が正である、請求項1に記載の磁気記録装置。
- 前記第1層に通電される電流が直流電流である、請求項1乃至2に記載の磁気記録装置
。 - 前記第1層の膜厚が、第2層、第3層よりも厚い、請求項1乃至3に記載の磁気記録装
置。 - 前記第1層の異方性磁界の値は以下の式で示す第1の値(Hk1)および第2の値(Hk
2)で囲まれる範囲にある請求項1乃至4のいずれか1に記載の磁気記録装置。
- 前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの元素を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含む磁気記録ヘッド。 - 前記第2層は、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素
をさらに含む、請求項6に記載の磁気記録ヘッド - 前記第2層は、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含
む部分と、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含
む部分の、積層体により構成される、請求項6または7のいずれかに記載の磁気記録ヘッ
ド。 - 前記第2層は、前記第1磁極部に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択
された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、請求項6乃至請求項8
のいずれかに記載の磁気記録ヘッド - 前記第2層は、前記第1層に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、請求項6乃至請求項8のい
ずれかに記載の磁気記録ヘッド - 前記第2層は、前記第1磁極部に接する面近傍、及び前記第1層に接する面近傍に、Pt
,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層
体である、請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の磁気記録ヘッド - 前記磁気記録媒体にデータを記録可能な磁気記録ヘッドであって、
第1磁極部と、
第2磁極部と、
第1磁極部と第2磁極部との間に設けられた磁束制御部と、
を備え、
前記磁束制御部は、
前記第1磁極部と前記第2磁極部の間に設けられ、Fe、Co及びNiからなる群から選
択された少なくとも1つの第1を含む第1層と、
前記第1磁極部と前記第1層の間に設けられ、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択
された少なくともひとつの元素を含む第2層と、
前記第2磁極部と前記第1層の間に設けられ、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む第3層と、
を含む磁気記録ヘッド。 - 前記第3層は、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素
をさらに含む、請求項12に記載の磁気記録ヘッド - 前記第3層は、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含
む部分と、Cu、Ag、及びAuからなる群から選択された少なくともひとつの元素を含
む部分の、積層体により構成される、請求項12乃至13に記載の磁気記録ヘッド。 - 前記第3層は、前記第1層に接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択され
た少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、請求項12乃至請求項14
のいずれかに記載の磁気記録ヘッド - 前記第3層は、前記第2磁極と接する面近傍に、Pt,W,Ta,Ru,Pdから選択さ
れた少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体である、請求項12乃至請求項1
4のいずれかに記載の磁気記録ヘッド - 前記第3層は、前記第2磁極に接する面近傍、及び前記第1層に接する面近傍に、Pt,
W,Ta,Ru,Pdから選択された少なくともひとつの元素を含む部分を有する積層体
である、請求項12乃至請求項14のいずれかに記載の磁気記録ヘッド - 請求項6乃至請求項17のいずれかに記載の磁気記録ヘッドと、
前記磁気記録ヘッドにより情報が記録される磁気記録媒体と、
前記磁気記録ヘッドの前記磁束制御部に電流を供給可能な第1の電気回路と
を備える磁気記録装置。 - 第2電気回路をさらに備え、
前記磁気記録ヘッドは、コイルをさらに含み、
前記第2電気回路は、前記情報に対応した電流を前記コイルに供給可能である、請求項
18に記載の磁気記録装置。
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