JP2021190148A - 磁気ヘッド及び磁気記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。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。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一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ヘッドを例示する模式的断面図である。
図2は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図2に示すように、第1実施形態に係る磁気記録装置210は、磁気ヘッド110と、電気回路20Dと、を含む。例えば、磁気ヘッド110に記録部60が設けられる。後述するように、磁気ヘッド110は、再生部を含んでも良い。
図1に示すように、磁気ヘッド110の積層体20Sは、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22を含む。第2磁性部材12Mは、第1磁性部材11Mと、第2磁極32との間に設けられる。
図3に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド110aにおいて、積層体20Sは、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22に加えて、磁性中間層25cを含む。磁気ヘッド110aにおいて、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22の構成は、磁気ヘッド110と同様で良い。以下、磁性中間層25cの例について説明する。
図4に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド111において、積層体20Sは、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22に加えて、第3磁性部材13M及び第3層23を含む。磁気ヘッド111において、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22の構成は、磁気ヘッド110と同様で良い。以下、第3磁性部材13M及び第3層23の例について説明する。
図5に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド112において、積層体20Sは、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22に加えて、第3磁性部材13M及び第3層23を含む。磁気ヘッド112において、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22の構成は、磁気ヘッド110と同様で良い。以下、磁気ヘッド112における第3磁性部材13M及び第3層23の例について説明する。
図6は、第2実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的断面図である。
図6に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド120も、第1磁極31と、第2磁極32と、積層体20Sと、を含む。積層体20Sは、第1磁極31と第2磁極32との間に設けられる。磁気ヘッド120も、磁気記録媒体80、電気回路20D、及び、記録回路30Dなどと用いられても良い。磁気ヘッド120は、磁気記録装置210(図2参照)の一部である。第1磁極31、第2磁極32及び積層体20Sは、記録部60(図2参照)に含まれる。
図7に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド121においては、積層体20Sは、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22に加えて、第3磁性部材13M及び第3層23を含む。磁気ヘッド121における、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22の構成は、磁気ヘッド120における、第1磁性部材11M、第2磁性部材12M、第1層21及び第2層22の構成と同様で良い。以下、磁気ヘッド121における第3磁性部材13M及び第3層23の例について説明する。
図8(a)〜図8(d)は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的断面図である。
図8(a)に示すように、第1磁性領域11mの数は、第1非磁性領域11nの数よりも多くても良い。例えば、第1層21は、複数の第1磁性領域11mの1つと接しても良い。
図9に示すように、第1磁極31から第2磁極32への方向D1は、X軸方向に対して傾斜しても良い。方向D1は、積層体20Sの積層方向に対応する。X軸方向は、第1磁極31の媒体対向面30Fに沿う。方向D1と媒体対向面30Fとの間の角度を角度θ1とする。角度θ1は、例えば、15度以上30度以下である。角度θ1は、0度でも良い。
図10に示すように、磁気ヘッド110は、例えば、記録部60及び再生部70を含む。磁気ヘッド110の記録部60により、磁気記録媒体80に情報が記録される。再生部70により、磁気記録媒体80に記録された情報が再生される。
図11は、ヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド110は、ヘッドスライダ159に設けられる。ヘッドスライダ159は、例えばAl2O3/TiCなどを含む。ヘッドスライダ159は、磁気記録媒体80の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体80に対して相対的に運動する。
図13(a)及び図13(b)は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図12に示すように、実施形態に係る磁気記録装置150においては、ロータリーアクチュエータが用いられる。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ180Mに装着される。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ180Mにより矢印ARの方向に回転する。スピンドルモータ180Mは、駆動装置制御部からの制御信号に応答する。本実施形態に係る磁気記録装置150は、複数の記録用媒体ディスク180を含んでも良い。磁気記録装置150は、記録媒体181を含んでもよい。記録媒体181は、例えば、SSD(Solid State Drive)である。記録媒体181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。例えば、磁気記録装置150は、ハイブリッドHDD(Hard Disk Drive)でも良い。
図13(b)は、ヘッドスタックアセンブリ160の一部となる磁気ヘッドアセンブリ(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。
第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた積層体と、
を備え、
前記積層体は、
第1磁性部材と、
前記第1磁性部材と、前記第2磁極との間に設けられた第2磁性部材と、
前記第1磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第1層と、
前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられCuを含む第2層と、
を含み、
前記第1磁性部材は、複数の第1磁性領域と、第1非磁性領域と、を含み、
前記複数の第1磁性領域の1つから前記複数の第1磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1磁極から前記第2磁極への第1方向に沿い、
前記第1非磁性領域は、前記複数の第1磁性領域の前記1つと、前記複数の第1磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第1磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第1元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第2元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第1非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記第1層におけるCuの濃度よりも低く、
前記第2磁性部材は、複数の第2磁性領域と、第2非磁性領域と、を含み、
前記複数の第2磁性領域の1つから前記複数の第2磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1方向に沿い、
前記第2非磁性領域は、前記複数の第2磁性領域の前記1つと、前記複数の第2磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第2磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第3元素を含み、
前記第2非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第4元素を含み、
前記第2非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第2非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記第2層におけるCuの濃度よりも低い、磁気ヘッド。
複数の前記第1非磁性領域が設けられ、
前記複数の第1磁性領域の前記1つは、前記複数の第1非磁性領域の1つと、前記複数の第1非磁性領域の別の1つと、の間にあり、
複数の前記第2非磁性領域が設けられ、
前記複数の第2磁性領域の前記1つは、前記複数の第2非磁性領域の1つと、前記複数の第2非磁性領域の別の1つと、の間にある、構成1記載の磁気ヘッド。
前記第1磁性部材の前記第1方向に沿う厚さは、前記第2磁性部材の前記第1方向に沿う厚さよりも薄い、構成1または2に記載の磁気ヘッド。
前記複数の第1磁性領域は、前記第2元素を含まない、または、前記複数の第1磁性領域に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の濃度よりも低く、
前記第1非磁性領域は、前記第1元素を含まない、または、前記第1非磁性領域に含まれる前記第1元素の濃度は、前記複数の第1磁性領域における前記第1元素の濃度よりも低く、
前記複数の第2磁性領域は、前記第4元素を含まない、または、前記複数の第2磁性領域に含まれる前記第4元素の濃度は、前記第2非磁性領域における前記第4元素の濃度よりも低く、
前記第2非磁性領域は、前記第3元素を含まない、または、前記第2非磁性領域に含まれる前記第3元素の濃度は、前記複数の第2磁性領域における前記第3元素の濃度よりも低い、構成1〜3のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられた第2磁極側中間層を含み、
前記第2磁極側中間層は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成1〜4のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、
前記第1層と前記第2磁性部材との間に設けられた第3磁性部材と、
前記第3磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第3層と、
をさらに含み、
前記第3磁性部材は、複数の第3磁性領域と、第3非磁性領域と、を含み、
前記複数の第3磁性領域の1つから前記複数の第3磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1方向に沿い、
前記第3非磁性領域は、前記複数の第3磁性領域の前記1つと、前記複数の第3磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第3磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第5元素を含み、
前記第3非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第6元素を含み、
前記第3非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第3非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記第3層におけるCuの濃度よりも低い、構成1〜5のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
複数の前記第3非磁性領域が設けられ、
前記複数の第3磁性領域の前記1つは、前記複数の第3非磁性領域の1つと、前記複数の第3非磁性領域の別の1つと、の間にある、構成6記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、前記第1磁極と前記第1磁性部材との間に設けられた第1中間非磁性層をさらに含み、
前記第1中間非磁性層は、Ta、Ru及びCrよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成1〜7のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
前記第1中間非磁性層の前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上7nm以下である、構成8記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、
前記第1層と前記第2磁性部材との間に設けられた第3磁性部材と、
前記第3磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第3層と、
をさらに含み、
前記第3磁性部材は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第3磁性部材は、前記第2元素を含まない、または、前記第3磁性部材に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の濃度よりも低い、構成1〜5のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、前記第1磁極と前記第1磁性部材との間に設けられた第1磁極側中間層を含み、
前記第1磁極側中間層は、第1材料、第2材料及び第3材料よりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第1材料は、アモルファス磁性体を含み、
前記第2材料は、Ni及びCoよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第3材料は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つと、Pd、Pt、Ir、Ta、Ru、Rh、Mo、W、Zr、Hf及びNbよりなる群から選択された少なくとも1つと、を含む、構成10記載の磁気ヘッド。
前記第1磁極側中間層の前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上7nm以下である、構成11記載の磁気ヘッド。
前記複数の第1磁性領域の前記1つ前記第1方向に沿う厚さは、0.15nm以上1.5nm以下であり、
前記第1非磁性領域の前記第1方向に沿う厚さは、0.15nm以上1.5nm以下である、構成1〜12のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた積層体と、
を備え、
前記積層体は、
第1磁性部材と、
前記第1磁性部材と、前記第2磁極との間に設けられた第2磁性部材と、
前記第1磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第1層と、
前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられCuを含む第2層と、
を含み、
前記第1磁性部材は、複数の第1磁性領域と、第1非磁性領域と、を含み、
前記複数の第1磁性領域の1つから前記複数の第1磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1磁極から前記第2磁極への第1方向に沿い、
前記第1非磁性領域は、前記複数の第1磁性領域の前記1つと、前記複数の第1磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第1磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第1元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第2元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第1非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記複数の第1層におけるCuの濃度よりも低く、
前記第2磁性部材は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、磁気ヘッド。
前記第1磁性部材の前記第1方向に沿う厚さは、前記第2磁性部材の前記第1方向に沿う厚さよりも薄い、構成14記載の磁気ヘッド。
前記複数の第1磁性領域は、前記第2元素を含まない、または、前記複数の第1磁性領域に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の濃度よりも低く、
前記第1非磁性領域は、前記第1元素を含まない、または、前記第1非磁性領域に含まれる前記第1元素の濃度は、前記複数の第1磁性領域における前記第1元素の濃度よりも低く、
前記第2磁性部材は、前記第2元素を含まない、または、前記第2磁性部材に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の前記濃度よりも低い、構成14または15に記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、
前記第1層と前記第2磁性部材との間に設けられた第3磁性部材と、
前記第3磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第3層と、
をさらに含み、
前記第3磁性部材は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第3磁性部材は、前記第2元素を含まない、または、前記第3磁性部材に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の濃度よりも低い、構成14〜16のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられた第2磁極側中間層を含み、
前記第2磁極側中間層は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成14〜17のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
前記積層体は、前記第1磁極と前記第1磁性部材との間に設けられた第1磁極側中間層を含み、
前記第1磁極側中間層は、第1材料、第2材料及び第3材料よりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第1材料は、アモルファス磁性体を含み、
前記第2材料は、Ni及びCoよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第3材料は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つと、Pd、Pt、Ir、Ta、Ru、Rh、Mo、W、Zr、Hf及びNbよりなる群から選択された少なくとも1つと、を含む、構成14〜18のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
構成1〜19のいずれか1つに記載の磁気ヘッドと、
電気回路と、
を備え、
前記電気回路は、前記磁気ヘッドに電流を供給可能であり、
前記電流は、前記第2磁性部材から前記第1磁性部材への向きを有する、磁気記録装置。
Claims (10)
- 第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた積層体と、
を備え、
前記積層体は、
第1磁性部材と、
前記第1磁性部材と、前記第2磁極との間に設けられた第2磁性部材と、
前記第1磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第1層と、
前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられCuを含む第2層と、
を含み、
前記第1磁性部材は、複数の第1磁性領域と、第1非磁性領域と、を含み、
前記複数の第1磁性領域の1つから前記複数の第1磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1磁極から前記第2磁極への第1方向に沿い、
前記第1非磁性領域は、前記複数の第1磁性領域の前記1つと、前記複数の第1磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第1磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第1元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第2元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第1非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記第1層におけるCuの濃度よりも低く、
前記第2磁性部材は、複数の第2磁性領域と、第2非磁性領域と、を含み、
前記複数の第2磁性領域の1つから前記複数の第2磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1方向に沿い、
前記第2非磁性領域は、前記複数の第2磁性領域の前記1つと、前記複数の第2磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第2磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第3元素を含み、
前記第2非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第4元素を含み、
前記第2非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第2非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記第2層におけるCuの濃度よりも低い、磁気ヘッド。 - 前記第1磁性部材の前記第1方向に沿う厚さは、前記第2磁性部材の前記第1方向に沿う厚さよりも薄い、請求項1記載の磁気ヘッド。
- 前記積層体は、前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられた第2磁極側中間層を含み、
前記第2磁極側中間層は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載の磁気ヘッド。 - 前記積層体は、
前記第1層と前記第2磁性部材との間に設けられた第3磁性部材と、
前記第3磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第3層と、
をさらに含み、
前記第3磁性部材は、複数の第3磁性領域と、第3非磁性領域と、を含み、
前記複数の第3磁性領域の1つから前記複数の第3磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1方向に沿い、
前記第3非磁性領域は、前記複数の第3磁性領域の前記1つと、前記複数の第3磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第3磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第5元素を含み、
前記第3非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第6元素を含み、
前記第3非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第3非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記第3層におけるCuの濃度よりも低い、請求項1〜3のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。 - 前記積層体は、前記第1磁極と前記第1磁性部材との間に設けられた第1中間非磁性層をさらに含み、
前記第1中間非磁性層は、Ta、Ru及びCrよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、請求項1〜4のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。 - 前記積層体は、
前記第1層と前記第2磁性部材との間に設けられた第3磁性部材と、
前記第3磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第3層と、
をさらに含み、
前記第3磁性部材は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第3磁性部材は、前記第2元素を含まない、または、前記第3磁性部材に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の濃度よりも低い、請求項1〜3のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。 - 第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた積層体と、
を備え、
前記積層体は、
第1磁性部材と、
前記第1磁性部材と、前記第2磁極との間に設けられた第2磁性部材と、
前記第1磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第1層と、
前記第2磁性部材と前記第2磁極との間に設けられCuを含む第2層と、
を含み、
前記第1磁性部材は、複数の第1磁性領域と、第1非磁性領域と、を含み、
前記複数の第1磁性領域の1つから前記複数の第1磁性領域の別の1つへの方向は、前記第1磁極から前記第2磁極への第1方向に沿い、
前記第1非磁性領域は、前記複数の第1磁性領域の前記1つと、前記複数の第1磁性領域の前記別の1つと、の間にあり、
前記複数の第1磁性領域は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つの第1元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Mn、Cr、V、Ti及びScよりなる群から選択された少なくとも1つの第2元素を含み、
前記第1非磁性領域は、Cuを含まない、または、前記第1非磁性領域に含まれる前記Cuの濃度は、前記複数の第1層におけるCuの濃度よりも低く、
前記第2磁性部材は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、磁気ヘッド。 - 前記第1磁性部材の前記第1方向に沿う厚さは、前記第2磁性部材の前記第1方向に沿う厚さよりも薄い、請求項7記載の磁気ヘッド。
- 前記積層体は、
前記第1層と前記第2磁性部材との間に設けられた第3磁性部材と、
前記第3磁性部材と前記第2磁性部材との間に設けられCuを含む第3層と、
をさらに含み、
前記第3磁性部材は、Fe、Co及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第3磁性部材は、前記第2元素を含まない、または、前記第3磁性部材に含まれる前記第2元素の濃度は、前記第1非磁性領域における前記第2元素の濃度よりも低い、請求項7または8に記載の磁気ヘッド。 - 請求項1〜9のいずれか1つに記載の磁気ヘッドと、
電気回路と、
を備え、
前記電気回路は、前記磁気ヘッドに電流を供給可能であり、
前記電流は、前記第2磁性部材から前記第1磁性部材への向きを有する、磁気記録装置。
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