JP2022079860A - 磁気記録装置及び磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録能力を向上できる磁気記録装置及び磁気記録方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、磁気記録装置は、磁気ヘッドと、第１回路と、第２回路と、第３回路と、制御部と、を含む。前記磁気ヘッドは、第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む。前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられる。前記磁気素子は、第１磁性層を含む。前記第１回路は、前記コイルにコイル電流を供給可能である。前記第２回路は、前記磁気素子に素子電流を供給可能である。前記第３回路は、前記磁気素子の電気抵抗を検出可能である。前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記素子電流を制御可能である。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気記録装置及び磁気記録方法に関する。

磁気ヘッドを用いて、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの磁気記録媒体に情報が記録される。磁気記録装置において、記録能力の向上が望まれる。

特開２０１８－１４７５４０号公報

本発明の実施形態は、記録能力を向上できる磁気記録装置及び磁気記録方法を提供する。

本発明の実施形態によれば、磁気記録装置は、磁気ヘッドと、第１回路と、第２回路と、第３回路と、制御部と、を含む。前記磁気ヘッドは、第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む。前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられる。前記磁気素子は、第１磁性層を含む。前記第１回路は、前記コイルにコイル電流を供給可能である。前記第２回路は、前記磁気素子に素子電流を供給可能である。前記第３回路は、前記磁気素子の電気抵抗を検出可能である。前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記素子電流を制御可能である。

図１は、第１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は、第１実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式図である。 図３（ａ）～図３（ｄ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。 図５（ａ）～図５（ｅ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。 図６は、第１実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフ図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。 図８は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示するフローチャート図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１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１０は、第２実施形態に係る磁気記録方法を例示するフローチャート図である。 図１１は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。 図１２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１３は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。 図１４（ａ）及び図１４（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。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
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。

（第１実施形態）
図１は、第１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は、第１実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式図である。
図１及び図２に示すように、実施形態に係る磁気記録装置２１０は、磁気ヘッド１１０と、第１回路５１と、第２回路５２と、第３回路５３と、制御部５４と、を含む。

図１に示すように、磁気ヘッド１１０は、第１磁極３１と、第２磁極３２と、磁気素子２０と、コイル３０ｃと、を含む。

図１に示すように、磁気ヘッド１１０において、シールド３３がさらに設けられても良い。第１磁極３１、第２磁極３２、磁気素子２０、コイル３０ｃ及びシールド３３は、記録部６０に含まれる。後述するように、磁気ヘッド１１０に再生部が設けられても良い。

シールド３３と第２磁極３２との間に、第１磁極３１が設けられる。例えば、コイル３０ｃの少なくとも一部は、第１磁極３１と第２磁極３２との間に設けられる。この例では、コイル３０ｃの一部は、シールド３３と第１磁極３１との間に設けられる。

コイル３０ｃに第１回路５１が電気的に接続される。第１回路５１は、コイル３０ｃにコイル電流Ｉｗを供給可能である。記録動作において、コイル電流Ｉｗは、例えば、記録電流である。第１磁極３１から記録電流に応じた磁界（記録磁界）が生じる。記録磁界が磁気記録媒体８０に加わり、磁気記録媒体８０に情報が記録される。このように、第１回路５１は、記録される情報に対応した記録電流をコイル３０ｃに供給可能である。例えば、磁気記録媒体８０は、垂直磁気記録媒体である。

図１に示すように、第１コイル端子Ｃ１及び第２コイル端子Ｃ２が設けられても良い。これらの端子は、コイル３０ｃと電気的に接続される。例えば、第１回路５１は、これらの端子を介して、コイル３０ｃにコイル電流Ｉｗ（例えば記録電流）を供給する。

図１に示すように、磁気素子２０は、第１磁極３１と第２磁極３２との間に設けられる。磁気素子２０は、第１磁性層２１を含む。

図１に示すように、例えば、第１磁極３１、第２磁極３２、シールド３３、コイル３０ｃ、及び、磁気素子２０の周りに、絶縁部３０ｉが設けられる。

第１磁極３１は、例えば、主磁極である。第１磁極３１の端部に、磁極面３０Ｆが設けられる。磁極面３０Ｆは、例えば、磁気ヘッド１１０のＡＢＳ（Air Bearing Surface）に沿う。磁極面３０Ｆが、磁気記録媒体８０に対向する。

磁極面３０Ｆに対して垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

Ｚ軸方向は、例えば、ハイト方向である。Ｘ軸方向は、例えば、ダウントラック方向である。Ｙ軸方向は、クロストラック方向である。

例えば、磁極面３０Ｆの近傍において、第２磁極３２は、Ｘ軸方向に沿って、第１磁極３１から離れる。Ｘ軸方向に実質的に沿って、磁気ヘッド１１０と磁気記録媒体８０とが、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。

第２磁極３２は、例えば、「trailing shield」に対応する。シールド３３は、例えば、「leading shield」に対応する。第２磁極３２は、例えば、補助磁極である。第２磁極３２は、第１磁極３１とともに、磁気コアを形成可能である。例えば、サイドシールド（図示しない）などの追加のシールドが設けられても良い。

図１に示すように、第２回路５２は、磁気素子２０に素子電流Ｉｄを供給可能である。

例えば、磁気素子２０は、第１磁極３１及び第２磁極３２と電気的に接続されても良い。この場合、第１磁極３１及び第２磁極３２を介して、素子電流Ｉｄが磁気素子２０に供給されても良い。

図１に示すように、第１配線Ｗ１及び第２配線Ｗ２が設けられても良い。第１配線Ｗ１は、第１磁極３１と電気的に接続される。第２配線Ｗ２は、第２磁極３２と電気的に接続される。第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２が設けられても良い。第１端子Ｔ１は、第１配線Ｗ１を介して、第１磁極３１と電気的に接続される。第２端子Ｔ２は、第２配線Ｗ２を介して第２磁極３２と電気的に接続される。

例えば、第１端子Ｔ１、第１配線Ｗ１、第２配線Ｗ２及び第２端子Ｔ２を介して、第２回路５２から素子電流Ｉｄが、第１磁極３１及び第２磁極３２に供給される。

実施形態においては、磁気素子２０に素子電流Ｉｄが流れることで、第１磁極３１から出る磁界を磁気記録媒体８０に効率良く向かわせることができる。例えば、素子電流Ｉｄにより、第１磁性層２１の磁化の向きが、第１磁極３１から出る磁界に対して反転する。第１磁極３１から出る磁界が第１磁性層２１を通り難くなる。その結果、磁界が磁気記録媒体８０に向かい易くなる。これにより、磁界が磁気記録媒体８０に効率良く印加される。このような動作により、記録密度を向上できる。

後述するように、磁気素子２０は、第２磁性層を含んでも良い。この場合、素子電流Ｉｄが磁気素子２０に供給されることで、例えば、磁気素子２０が発振する。磁気素子２０は、ＳＴＯ（Spin Torque Oscillator）として機能する。発振に伴い、磁気素子２０から交流磁界（例えば高周波磁界）が発生する。磁気素子２０で発生した交流磁界が磁気記録媒体８０に印加され、磁気記録媒体８０への記録がアシストされる。例えば、ＭＡＭＲ（Microwave Assisted Magnetic Recording）が実施可能である。この場合も、記録密度を向上できる。

第３回路５３(図２参照）は、磁気素子２０の電気抵抗を検出可能である。第３回路５３は、例えば、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２と電気的に接続される。第３回路５３は、第２回路５２の少なくとも一部を介して、磁気素子２０の電気抵抗、及び、磁気素子２０の電気抵抗の変化の少なくともいずれかを検出可能でもよい。第３回路５３は、磁気素子２０から得られる電気信号ＳｉｇＲを検出する。第３回路５３は電気信号ＳｉｇＲから、磁気素子２０の電気抵抗を検出できる。

上記のように、１つの例において、素子電流Ｉｄにより、第１磁性層２１の磁化の向きが、第１磁極３１から出る磁界に対して反転する。これに伴い、磁気素子２０の電気抵抗が変化する。別の例において、例えば、素子電流Ｉｄにより、第１磁性層２１の磁化が発振する。素子電流Ｉｄにより磁気素子２０の電気抵抗が変化する。電気抵抗（または電気抵抗の変化）を検出することで、磁気素子２０における磁気的な状態に関する情報が得られる。例えば、磁気素子２０における磁化の反転の状態が把握できる。例えば、磁気素子２０における磁化の発振の状態が把握できる。

制御部５４は、第３回路５３で検出された電気抵抗に基づいて、第２回路５２を制御して、素子電流Ｉｄを制御可能である。

例えば、制御部５４は、電気抵抗が高くなるように、素子電流Ｉｄを制御する。例えば、磁気素子２０の磁化が反転すると、磁気素子２０の電気抵抗は、磁気素子２０の磁化が反転する前の電気抵抗よりも高くなる。例えば、電気抵抗が最も高くなるときに、磁気素子２０において、記録磁界の磁界に対して磁化の反転の程度が高い。例えば、電気抵抗が最も高くなるときに、記録磁界を磁気記録媒体８０に効率良く向かわせることができる。これにより、記録密度を向上できる。記録能力を向上できる磁気記録装置を提供できる。

図２に示すように、第３回路５３（例えば検出回路）は、磁気素子２０からの電気信号ＳｉｇＲを取得し、電気信号ＳｉｇＲに基づいて電気抵抗を検出する。検出された電気抵抗Ｒｘが制御部５４に供給される。制御部５４は、電気抵抗Ｒｘに基づいて、第２回路５２を制御して、素子電流Ｉｄを制御する。後述するように、例えば、第３回路５３が検出する電気信号ＳｉｇＲは、コイル電流Ｉｗの時間的な変化に応じて、時間的に変化する。電気抵抗Ｒｘは、時間的に変化する電気信号ＳｉｇＲに対応する電気抵抗の平均で良い。

以下、コイル電流Ｉｗ及び素子電流Ｉｄの例について説明する。

図３（ａ）～図３（ｄ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。
これらの図の横軸は、時間ｔｍである。図３（ａ）の縦軸は、コイル電流Ｉｗである。図３（ｂ）～図３（ｄ）の縦軸は、素子電流Ｉｄである。以下、磁気記録装置２１０で行われる１つの動作（第１動作）の例について説明する。既に説明したように、第１回路５１によりコイル電流Ｉｗが制御され、第２回路５２により素子電流Ｉｄが制御される。

図３（ａ）に示すように、第１時刻ｔ１にコイル電流Ｉｗの極性が変化する。例えば、コイル電流Ｉｗは、交流電流である。この例では、交流電流は、第１周波数ｆ１を有する。例えば、コイル電流Ｉｗは、電流Ｉｗ－と、電流Ｉｗ＋と、の間で変化する。

図３（ｂ）に示すように、１つの例において、素子電流Ｉｄは、第１値Ｌｖ１である。第１値Ｌｖ１は、正である。例えば、第１値Ｌｖ１が大きいと、磁化の変化が速くなり、高い性能が得やすい。第１値Ｌｖ１が過度に大きいと、磁気素子２０が破壊され易くなる。例えば、素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１で一定の場合について、安定した磁気素子２０が維持できるための「上限値」が定められる。制御部５４は、第３回路５３で検出された電気抵抗Ｒｘに基づいて、第２回路５２を制御して、素子電流Ｉｄの第１値Ｌｖ１を制御可能でも良い。この場合、第１値Ｌｖ１は、上記の「上限値」以下とされる。

図３（ｃ）に示すように、１つの例において、第２回路５２は、第２時刻ｔ２の前に、素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とする。第２回路５２は、第２時刻ｔ２に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に変化させる。第２値Ｌｖ２は、第１値Ｌｖ１とは異なる。図３（ｂ）に示す例では、第２時刻ｔ２は第１時刻ｔ１の後である。第２回路５２は、第２時刻ｔ２の後の第３時刻ｔ３に、素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１に変化させる。

例えば、第２時刻ｔ２は、実用的に、素子電流Ｉｄが、変化前の値（第１値Ｌｖ１）と、変化後の値（第２値Ｌｖ２）と、の中間の値となる時刻で良い。第３時刻ｔ３は、素子電流Ｉｄが、変化前の値（第２値Ｌｖ２）と、変化後の値（第１値Ｌｖ１）と、の中間の値となる時刻で良い。

素子電流Ｉｄがこのような波形である場合、第１動作において、制御部５４は、第３回路５３で検出された電気抵抗Ｒｘに基づいて、第２回路５２を制御して、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２の少なくともいずれかを制御することが可能である。

上記の動作において、素子電流Ｉｄの時間平均は、素子電流Ｉｄが一定の場合（例えば図３（ｂ）の例の場合）において定められる上記の「上限値」以下とされる。素子電流Ｉｄの時間平均は、「素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１である時間割合」×Ｌｖ１＋「素子電流Ｉｄが第２値Ｌｖ２である時間割合」×Ｌｖ２に対応する。図３（ｂ）における第１値ＬＶ１と、図３（ｃ）における第１値Ｌｖ１と、図３（ｄ）における第１値Ｌｖ１とは、互いに異なって良い。図３（ｃ）における第２値Ｌｖ２と、図３（ｄ）における第２値Ｌｖ２とは、互いに異なって良い。

第２時刻ｔ２は、例えば、第１時刻ｔ１を基準とする時刻である。第３時刻ｔ３は、例えば、第１時刻ｔ１を基準とする時刻で良い。第３時刻ｔ３は、例えば、第２時刻ｔ２を基準とする時刻でも良い。

制御部５４は、例えば、検出された電気抵抗Ｒｘに基づいて、電気抵抗Ｒｘが高くなるように、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２の少なくともいずれかを制御する。これにより、例えば、磁気素子２０において、磁化が効果的に反転する。または、例えば、磁気素子２０において、磁化が効果的に発振する。例えば、記録磁界が磁気記録媒体８０に効果的に作用する。高い記録密度が得られる。

図３（ｃ）に示す例においても、第２回路５２は、第２時刻ｔ２よりも前に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とし、第２時刻ｔ２に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に変化させ、第３時刻ｔ３に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１に変化させる。図３（ｃ）に示すように、第２回路５２は、さらに、第２時刻ｔ２の前の第４時刻ｔ４に素子電流Ｉｄを第３値Ｌｖ３に変化させる。第３値Ｌｖ３は、第１値Ｌｖ１とは異なり第２値Ｌｖ２とも異なる。第２回路５２は、第４時刻ｔ４の後で第２時刻ｔ２以前の第５時刻ｔ５に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に向けて変化させ始る。

制御部５４は、例えば、検出された電気抵抗Ｒｘに基づいて、電気抵抗Ｒｘが高くなるように、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第４時刻ｔ４、第５時刻ｔ５、第１値Ｌｖ１、第２値Ｌｖ２及び第３値Ｌｖ３の少なくともいずれかを制御する。これにより、例えば、磁気素子２０において、磁化が効果的に反転する。または、例えば、磁気素子２０において、磁化が効果的に発振する。例えば、記録磁界が磁気記録媒体８０に効果的に作用する。高い記録密度が得られる。

上記の動作において、素子電流Ｉｄの時間平均は、素子電流Ｉｄが一定の場合（例えば図３（ｂ）の例の場合）において定められる上記の「上限値」以下とされる。素子電流Ｉｄの時間平均は、「素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１である時間割合」×「Ｌｖ１の絶対値」＋「素子電流Ｉｄが第２値Ｌｖ２である時間割合」×「Ｌｖ２の絶対値」＋「素子電流Ｉｄが第３値Ｌｖ３である時間割合」×「Ｌｖ３の絶対値」に対応する。

以下、磁気素子２０から得られる電気信号ＳｉｇＲの例について説明する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。
図４（ａ）は、コイル電流Ｉｗを例示している。図４（ｂ）は、磁気素子２０から得られる電気信号ＳｉｇＲを例示している。電気信号ＳｉｇＲは、磁気素子２０の電気抵抗に対応する。これらの図の横軸は、時間ｔｍである。図４（ａ）の縦軸は、コイル電流Ｉｗである。図４（ｂ）の縦軸は、磁気素子２０から得られる電気信号ＳｉｇＲである。

図４（ａ）に示すように、例えば、コイル電流Ｉｗは、第１周波数ｆ１を有する交流電流である。図４（ｂ）に示すように、電気信号ＳｉｇＲは、第１周波数ｆ１の２倍の第２周波数を有する。

図４（ｂ）に例示する特性において、電気信号ＳｉｇＲが相対的に低い状態ＳＴ１は、磁気素子２０の磁化が反転する前の状態に対応する。電気信号ＳｉｇＲが相対的に高い状態ＳＴ２は、磁気素子２０の磁化が反転した状態に対応する。例えば、磁気素子２０の磁化が短時間で反転すると、状態ＳＴ１から状態ＳＴ２に速く移行する。既に説明したように、制御部５４は第３回路５３で検出された電気抵抗Ｒｘに基づいて、第２回路５２を制御する。電気抵抗Ｒｘは、例えば、電気信号ＳｉｇＲの時間的な平均に応じている。例えば、電気抵抗Ｒｘは、図４（ｂ）に例示する電気信号ＳｉｇＲを積算し、平均した値に対応しても良い。

制御部５４は、このような電気抵抗Ｒｘに基づいて、電気抵抗Ｒｘが高くなるように、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２の少なくともいずれかを制御する。磁気記録装置２１０において、上記のような第１値Ｌｖ１、第２値Ｌｖ２及び第３値Ｌｖ３を含む素子電流Ｉｄを用いることで、高い電気抵抗Ｒｘが得易いことが分かった。以下、磁気素子２０の電気抵抗の変化の例について説明する。

図５（ａ）～図５（ｅ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。
これらの図において、横軸は時間ｔｍである。図５（ａ）は、コイル電流Ｉｗを例示している。第１時刻ｔ１において、コイル電流Ｉｗの極性が変化する。図５（ｂ）は、第１構成ＣＦ１における素子電流Ｉｄを例示している。図５（ｂ）に示すように、第１構成ＣＦ１において、素子電流Ｉｄは、常に第１値Ｌｖ１である。

図５（ｃ）は、第２構成ＣＦ２における素子電流Ｉｄを例示している。図５（ｃ）に示すように、第２構成ＣＦ２において、第１時刻ｔ１と第２時刻ｔ２との差は、０である。第２構成ＣＦ２において、第２時刻ｔ２と第３時刻ｔ３との差（すなわち、時間幅ｔｗ１）は、０．４ｎｓである。

図５（ｄ）は、第３構成ＣＦ３及び第４構成ＣＦ４における素子電流Ｉｄを例示している。図５（ｄ）に示すように、第３構成ＣＦ３及び第４構成ＣＦ４において、第２時刻ｔ２は、第１時刻ｔ１の後である。第３構成ＣＦ３において、第１時刻ｔ１と第２時刻ｔ２との間の差（時間差ｔｄ１）は、０．２ｎｓである。第４構成ＣＦ４において、第１時刻ｔ１と第２時刻ｔ２との間の差（時間差ｔｄ１）は、０．４ｎｓである。第３構成ＣＦ３及び第４構成ＣＦ４において、第２時刻ｔ２と第３時刻ｔ３と差（すなわち、時間幅ｔｗ１）は、０．４ｎｓである。

図５（ｅ）は、第５構成ＣＦ５における素子電流Ｉｄを例示している。図５（ｅ）に示すように、第５構成ＣＦ５において、第２時刻ｔ２は、第１時刻ｔ１の前である。第５構成ＣＦ５において、第１時刻ｔ１と第２時刻ｔ２との間の差（時間差ｔｄ１）は、－０．２ｎｓである。第５構成ＣＦ５において、第２時刻ｔ２と第３時刻ｔ３と差（すなわち、時間幅ｔｗ１）は、０．４ｎｓである。素子電流Ｉｄの時間平均が同じ場合、図５（ｂ）における第１値Ｌｖ１は、図５（ｃ）～図５（ｅ）における第１値Ｌｖ１とは異なる。

このような第１構成ＣＦ１～第５構成ＣＦ５についての電気抵抗Ｒｘが評価される。評価において、素子電流Ｉｄの平均値（時間平均）が変更される。素子電流Ｉｄの平均値の変更は、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２の変更により行われる。

図６は、第１実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフ図である。
図６において、横軸は、素子電流Ｉｄの平均値Ｉｄ＿ａｖｅである。縦軸は、磁気素子２０の電気抵抗Ｒｘである。電気抵抗Ｒｘは、時間と共に変化する電気信号ＳｉｇＲの時間的な平均値に対応する。図６において、電気抵抗Ｒｘが高いことは、磁化が効果的に変化（例えば反転）することを示す。

図６に示すように、同じ素子電流Ｉｄの平均値Ｉｄ＿ａｖｅに関して、第３構成ＣＦ３及び第４構成ＣＦ４における電気抵抗Ｒｘは、他の構成における電気抵抗Ｒｘよりも高い。平均値Ｉｄ＿ａｖｅが比較的大きい場合は、第２構成ＣＦ２における電気抵抗Ｒｘは、第１構成ＣＦ１における電気抵抗Ｒｘよりも高い。第５構成ＣＦ５における電気抵抗Ｒｘは、第１構成ＣＦ１における電気抵抗Ｒｘよりも低い。

第３構成ＣＦ３及び第４構成ＣＦにおいて高い電気抵抗Ｒｘが得られるのは、コイル電流Ｉｗの反転によって磁極の反転が起きた直後に素子電流Ｉｄを増加させることで、磁気素子２０の磁化の反転が速くなることが関係していると考えられる。

このように、素子電流Ｉｄの波形を制御することで、高い電気抵抗Ｒｘが得られる。制御部５４によって素子電流Ｉｄを適切に制御することで、より高い電気抵抗Ｒｘが得られ、より効果的な磁化の制御が可能になる。制御部５４によって第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２の少なくともいずれかを制御することで、より効果的な磁化の制御が可能になる。

実施形態において、時間差ｔｄ１は正であることが好ましい。コイル電流Ｉｗの周期の１／２の期間において、第２時刻ｔ２は第１時刻ｔ１の後であることが好ましい。第１時刻ｔ１と第２時刻との差は、例えば、０．１ｎｓ以上１ｎｓ以下であることが好ましい。

図３（ｃ）に例示した波形においても、素子電流Ｉｄの条件により、電気抵抗Ｒｘが変化する。制御部５４によって素子電流Ｉｄを適切に制御することで、より高い電気抵抗Ｒｘが得られ、より効果的な磁化の制御が可能になる。制御部５４によって第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第４時刻ｔ４、第５時刻ｔ５、第１値Ｌｖ１、第２値Ｌｖ２及び第３値Ｌｖ３の少なくともいずれかを制御することで、より効果的な磁化の制御が可能になる。

実施形態において、例えば、コイル電流Ｉｗの周期の１／２の期間において、素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１である時間は、素子電流Ｉｄが第２値Ｌｖ２である時間よりも長い。短いパルス状の第２値Ｌｖ２により、磁化がより効果的に変化する。コイル電流Ｉｗの周期の１／２の期間において、素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１である時間は、素子電流Ｉｄが第３値Ｌｖ３である時間よりも長い。短いパルス状の第３値Ｌｖ３により、磁化がより効果的に変化する。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。
これらの図は、素子電流Ｉｄの別の例を示している。これらの図において、横軸は、時間ｔｍである。図７（ａ）の縦軸は、コイル電流Ｉｗである。図７（ｂ）の縦軸は、素子電流Ｉｄである。

図７（ａ）に示すように、第１時刻ｔ１にコイル電流Ｉｗの極性が変化する。図７（ｂ）に示す例においても、第２回路５２は、第２時刻ｔ２よりも前に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とする。第２回路５２は、第２時刻ｔ２に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２とする。第２時刻ｔ２の後で第３時刻ｔ３の前の第４時刻ｔ４に素子電流Ｉｄを第３値Ｌｖ３に変化させる。第３時刻ｔ３に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１に向けて変化させる。第３値Ｌｖ３は、第１値Ｌｖ１と第２値Ｌｖ２との間である。

図７（ｂ）に例示する波形においても、制御部５４によって第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第４時刻ｔ４、第１値Ｌｖ１、第２値Ｌｖ２及び第３値Ｌｖ３の少なくともいずれかを制御することで、より効果的な磁化の制御が可能になる。

図８は、第１実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示するフローチャート図である。
図８は、制御部５４の動作、及び、制御部５４の制御により行われる第２回路５２及び第３回路５３の動作の例を示している。

図８に示すように、第３回路５３が、磁気素子２０の電気抵抗Ｒｘを検出する（ステップＳ１０１）。制御部５４は、素子電流Ｉｄの平均値Ｉｄ＿ａｖｅを決定する（ステップＳ１０２）。

制御部５４は、素子電流Ｉｄの第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２を設定する（ステップＳ１０５）。制御部５４は、第３値Ｌｖ３をさらに定めても良い。

制御部５４は、第２時刻ｔ２及び第３時刻ｔ３を設定する（ステップＳ１０６）。制御部５４は、第４時刻ｔ４をさらに定めても良い。制御部５４は、第５時刻ｔ５をさらに定めても良い。

定めれた値及び時刻を有する第２素子電流Ｉｄについて、第３回路５３は、電気抵抗Ｒｘを検出する（ステップＳ２１０）。

制御部５４は、検出された電気抵抗Ｒｘと、前回の検出値（前回検出された電気抵抗Ｒｘ）と、の差が定められた値（第１しきい値）以下であるかを判断する（ステップＳ２１１）。差が第１しきい値以下ではない場合、ステップＳ１０６に戻る。ステップＳ１０６において、第２時刻ｔ２及び第３時刻ｔ３が更新される。更新においては、決定した素子電流Ｉｄの平均値Ｉｄ＿ａｖｅを維持しつつ電気抵抗Ｒｘが高くなるように、第２時刻ｔ２及び第３時刻ｔ３が設定される。ステップＳ２１０及びステップＳ２１１が繰り返される。

ステップＳ２１１において、差が第１しきい値以下の場合、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２では、検出された電気抵抗Ｒｘと、前回の検出値（前回検出された電気抵抗Ｒｘ）と、の差が定められた値（第２しきい値）以下であるかを判断する。差が第２しきい値以下ではない場合、ステップＳ１０５に戻る。ステップＳ１０５において、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２などの値が更新される。更新においては、決定した素子電流Ｉｄの平均値Ｉｄ＿ａｖｅを維持しつつ電気抵抗Ｒｘが高くなるように、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２などが設定される。ステップＳ１０６～ステップＳ２１２が繰り返される。

ステップＳ２１２において、差が第２しきい値以下であるときに、その「値」及び「時刻」において、電気抵抗Ｒｘが実質的に最も高くなる。例えば、このような「値」及び「時刻」を有する素子電流Ｉｄにより、記録動作が行われる（ステップＳ２２０）。記録動作において、記録磁界が効率的に磁気記録媒体８０に作用する。例えば、高い記録密度が得られる。記録能力を向上できる磁気記録装置が提供できる。

図８において、ステップＳ１０５で「時刻」が設定され、ステップＳ１０６で「値」が設定されても良い。

以下、実施形態に係る磁気記録装置２１０における磁気ヘッド１１０の例について説明する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１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９（ａ）に示すように、磁気ヘッド１１０において、磁気素子２０は、第１磁性層２１に加えて、第１磁極側非磁性層２５ａ及び第２磁極側非磁性層２５ｂを含んでも良い。第１磁極側非磁性層２５ａは、第１磁極３１と第１磁性層２１との間に設けられる。第２磁極側非磁性層２５ｂは、第１磁性層２１と第２磁極３２との間に設けられる。

１つの例において、第１磁極側非磁性層２５ａは第１材料を含み、第２磁極側非磁性層２５ｂは第２材料を含む。第１材料は、例えば、Ｔａ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｂ、Ｍｎ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。第２材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。この場合、素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１のときの素子電流Ｉｄは、第２磁極３２から第１磁極３１への第１向きを有する。適切な磁化反転が得られる。

別の例において、第１磁極側非磁性層２５ａが上記の第２材料を含み、第２磁極側非磁性層２５ｂが上記の第１材料を含んでも良い。この場合、素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１のときの素子電流Ｉｄは、第１磁極３１から第２磁極３２への第２向きを有する。適切な磁化反転が得られる。

磁気ヘッド１１０を含む磁気記録装置２１０において、制御部５４が設けられなくても良い。例えば、電気抵抗Ｒｘが高くなるように、素子電流Ｉｄの条件が設定されても良い。この場合、磁気記録装置２１０は、磁気ヘッド１１０と、コイル３０ｃにコイル電流Ｉｗを供給可能な第１回路５１と、磁気素子２０に素子電流Ｉｄを供給可能な第２回路５２と、を含む。第１時刻ｔ１にコイル電流Ｉｗの極性が変化する。第２回路５２は、第２時刻ｔ２よりも前に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とし、第２回路５２は、第２時刻ｔ２に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とは異なる第２値Ｌｖ２に変化させる。第２時刻ｔ２の後の第３時刻ｔ３に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１に変化させる。第２時刻ｔ２は、第１時刻ｔ１の後であることが好ましい。

上記の動作において、第２回路５２は、第２時刻ｔ２の前の第４時刻ｔ４に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とは異なり第２値Ｌｖ２とも異なる第３値Ｌｖ３に変化させても良い（図３（ｃ）参照）。第２回路５２は、第４時刻ｔ４の後で第２時刻ｔ２以前の第５時刻ｔ５に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に向けて変化させても良い（図３（ｃ）参照）。例えば、第１値Ｌｖ１は、第３値Ｌｖ３と第２値Ｌｖ２との間である。

図９（ｂ）に示すように、磁気ヘッド１１１において、磁気素子２０は、第１磁性層２１に加えて、第２磁性層２２と、第１非磁性層２５ｎと、をさらに含む。第２磁性層２２は、第１磁性層２１と第１磁極３１との間に設けられる。第１非磁性層２５ｎは、第１磁性層２１と第２磁性層２２との間に設けられる。この場合、磁気素子２０は、例えば、ＳＴＯ素子として機能する。

図９（ｂ）に示すように、磁気ヘッド１１１において、磁気素子２０は、第１磁極側非磁性層２５ａ及び第２磁極側非磁性層２５ｂをさらに含んでも良い。第１磁極側非磁性層２５ａは、第１磁極３１と第２磁性層２２との間に設けられる。第２磁極側非磁性層２５ｂは、第１磁性層２１と第２磁極３２との間に設けられる。

磁気ヘッド１１１において、例えば、第１磁極側非磁性層２５ａ及び第２磁極側非磁性層２５ｂは第１材料を含み、第１非磁性層２５ｎは第２材料を含む。第１材料は、例えば、Ｔａ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｂ、Ｍｎ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。第２材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。素子電流Ｉｄが第１値Ｌｖ１のときの素子電流Ｉｄの向きは、第１磁極３１から第２磁極３２への第１向き、及び、第２磁極３２から第１磁極３１への第２向きのいずれでも良い。適切な磁化発振が得られる。

磁気ヘッド１１１を含む磁気記録装置２１０において、制御部５４が設けられなくても良い。例えば、電気抵抗Ｒｘが高くなるように、素子電流Ｉｄの条件が設定されても良い。この場合、磁気記録装置２１０は、磁気ヘッド１１１と、第１回路５１と、で第２回路５２と、を含む。第２回路５２は、例えば、図３（ｃ）に例示した素子電流Ｉｄを磁気素子２０に供給する。例えば、第２回路５２は、第２時刻ｔ２よりも前に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とする。第２回路５２は、第２時刻ｔ２に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に変化させる。第２回路５２は、第２時刻ｔ２の後の第３時刻ｔ３に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１に変化させる。第２回路５２は、第２時刻ｔ２の前の第４時刻ｔ４に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とは異なり第２値Ｌｖ２とも異なる第３値Ｌｖ３に変化させる。第２回路５２は、第４時刻ｔ４の後で第２時刻ｔ２以前の第５時刻ｔ５に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に向けて変化させる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）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、磁気素子２０の積層方向に対応する。Ｘ軸方向は、第１磁極３１の磁極面３０Ｆに沿う。方向Ｄ１と磁極面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。

（第２実施形態）
第２実施形態は、磁気記録方法に係る。以下では、磁気ヘッド１１０に関して説明する。磁気記録方法は、磁気ヘッド１１１に適用されても良い。

図１０は、第２実施形態に係る磁気記録方法を例示するフローチャート図である。
図１０に示すように、実施形態に係る磁気記録方法において、磁気素子２０の電気抵抗Ｒｘを検出する（ステップＳ１１０）。磁気素子２０は、第１磁極３１、第２磁極３２、磁気素子２０及びコイル３０ｃを含む磁気ヘッド１１０に設けられる。磁気素子２０は、第１磁極３１と第２磁極３２との間に設けられる。磁気素子２０は、第１磁性層２１を含む。検出は、コイル３０ｃにコイル電流Ｉｗを供給し、磁気素子２０に素子電流Ｉｄを供給することを含んでも良い。検出は、例えば、磁気素子２０から得られる電気信号ＳｉｇＲの積算値の平均値の算出を含んでも良い。例えば、平均値が電気抵抗Ｒｘに対応する。

図１０に示すように、磁気記録方法において、磁気素子２０の電気抵抗Ｒｘを検出した結果に基づいて、素子電流Ｉｄを制御する（ステップＳ１２０）。例えば、電気抵抗Ｒｘが高くなるように素子電流Ｉｄを制御する。記録能力を向上できる磁気記録方法が提供できる。

図３（ａ）に関して説明したように、第１時刻ｔ１にコイル電流Ｉｗの極性が変化する。図３（ｂ）に説明したように、第２時刻ｔ２よりも前に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とする。第２時刻ｔ２に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とは異なる第２値Ｌｖ２に変化させる。第２時刻ｔ２の後の第３時刻ｔ３に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１に変化させる。磁気素子２０の電気抵抗Ｒｘを検出した結果に基づいて、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第１値Ｌｖ１及び第２値Ｌｖ２の少なくともいずれかを制御する。

図３（ｃ）に関して説明した素子電流Ｉｄが用いられても良い。例えば、第２時刻ｔ２の前の第４時刻ｔ４に素子電流Ｉｄを第１値Ｌｖ１とは異なり第２値Ｌｖ２とも異なる第３値Ｌｖ３に変化させる。第４時刻ｔ４の後で第２時刻ｔ２以前の第５時刻ｔ５に素子電流Ｉｄを第２値Ｌｖ２に向けて変化させ。検出した電気抵抗Ｒｘに基づいて、第２時刻ｔ２、第３時刻ｔ３、第４時刻ｔ４、第５時刻ｔ５、第１値Ｌｖ１、第２値Ｌｖ２及び第３値Ｌｖ３の少なくともいずれかを制御する。

例えば、第１値Ｌｖ１は、第３値Ｌｖ３と第２値Ｌｖ２との間である。例えば、第１値Ｌｖ１と第２値Ｌｖ２との差の絶対値は、第１値Ｌｖ１と第３値Ｌｖ３との差の絶対値よりも大きい。例えば、第１値Ｌｖ１は、正及び負の一方である。第２値Ｌｖ２は、正及び負の他方である。例えば、第２時刻ｔ２は、実用的に、素子電流Ｉｄの極性が変化する時刻で良い。第３時刻ｔ３は、実用的に、素子電流Ｉｄの極性が変化する時刻で良い。

磁気記録方法において、例えば、コイル電流Ｉｗは、第１周波数ｆ１を有する交流電流である。磁気素子２０の電気抵抗Ｒｘの検出は、磁気素子２０から得られる電気信号ＳｉｇＲを検出することを含んで良い。電気信号ＳｉｇＲは、例えば、第１周波数ｆ１の２倍の第２周波数を有する。例えば、電気抵抗Ｒｘは、電気信号ＳｉｇＲの時間的な平均に応じている。

実施形態に係る磁気記録方法において、図７（ｂ）に例示した素子電流Ｉｄが適用されても良い。

図１１は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図１１に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド（例えば、磁気ヘッド１１０）は、磁気記録媒体８０と共に用いられる。この例では、磁気ヘッド１１０は、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。

磁気記録媒体８０は、例えば、媒体基板８２と、媒体基板８２の上に設けられた磁気記録層８１と、を含む。磁気記録層８１の磁化８３が記録部６０により制御される。

再生部７０は、例えば、第１再生磁気シールド７２ａ、第２再生磁気シールド７２ｂ、及び磁気再生素子７１を含む。磁気再生素子７１は、第１再生磁気シールド７２ａと第２再生磁気シールド７２ｂとの間に設けられる。磁気再生素子７１は、磁気記録層８１の磁化８３に応じた信号を出力可能である。

図１１に示すように、磁気記録媒体８０は、媒体移動方向８５の方向に、磁気ヘッド１１０に対して相対的に移動する。磁気ヘッド１１０により、任意の位置において、磁気記録層８１の磁化８３に対応する情報が制御される。磁気ヘッド１１０により、任意の位置において、磁気記録層８１の磁化８３に対応する情報が再生される。

以下、本実施形態に係る磁気記録装置の例について説明する。
図１２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は、ヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド１１０（または磁気ヘッド１１１）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Ａｌ_２Ｏ_３／ＴｉＣなどを含む。ヘッドスライダ１５９は、磁気記録媒体の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体に対して相対的に運動する。

ヘッドスライダ１５９は、例えば、空気流入側１５９Ａ及び空気流出側１５９Ｂを含む。磁気ヘッド１１０は、ヘッドスライダ１５９の空気流出側１５９Ｂの側面などに配置される。これにより、磁気ヘッド１１０は、磁気記録媒体の上を浮上または接触しながら磁気記録媒体に対して相対的に運動する。

図１３は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図１３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に設けられる。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。

ヘッドスライダ１５９は、記録用媒体ディスク１８０に記録する情報の、記録及び再生を行う。ヘッドスライダ１５９は、薄膜状のサスペンション１５４の先端に設けられる。ヘッドスライダ１５９の先端付近に、実施形態に係る磁気ヘッドが設けられる。

記録用媒体ディスク１８０が回転すると、サスペンション１５４による押し付け圧力と、ヘッドスライダ１５９の媒体対向面（ＡＢＳ）で発生する圧力と、がバランスする。ヘッドスライダ１５９の媒体対向面と、記録用媒体ディスク１８０の表面と、の間の距離が、所定の浮上量となる。実施形態において、ヘッドスライダ１５９は、記録用媒体ディスク１８０と接触しても良い。例えば、接触走行型が適用されても良い。

サスペンション１５４は、アーム１５５（例えばアクチュエータアーム）の一端に接続されている。アーム１５５は、例えば、ボビン部などを含む。ボビン部は、駆動コイルを保持する。アーム１５５の他端には、ボイスコイルモータ１５６が設けられる。ボイスコイルモータ１５６は、リニアモータの一種である。ボイスコイルモータ１５６は、例えば、駆動コイル及び磁気回路を含む。駆動コイルは、アーム１５５のボビン部に巻かれる。磁気回路は、永久磁石及び対向ヨークを含む。永久磁石と対向ヨークとの間に、駆動コイルが設けられる。サスペンション１５４は、一端と他端とを含む。磁気ヘッドは、サスペンション１５４の一端に設けられる。アーム１５５は、サスペンション１５４の他端に接続される。

アーム１５５は、ボールベアリングによって保持される。ボールベアリングは、軸受部１５７の上下の２箇所に設けられる。アーム１５５は、ボイスコイルモータ１５６により回転及びスライドが可能である。磁気ヘッドは、記録用媒体ディスク１８０の任意の位置に移動可能である。

図１４（ａ）及び図１４（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１４（ａ）は、磁気記録装置の一部の構成を例示しており、ヘッドスタックアセンブリ１６０の拡大斜視図である。図１４（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。

図１４（ａ）に示すように、ヘッドスタックアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、ヘ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から延びる。支持フレーム１６１の延びる方向は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の延びる方向とは逆である。支持フレーム１６１は、ボイスコイルモータ１５６のコイル１６２を支持する。

図１４（ｂ）に示すように、ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７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、を含む。

サスペンション１５４の先端には、ヘッドスライダ１５９が設けられる。ヘッドスライダ１５９に、実施形態に係る磁気ヘッドが設けられる。

実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８は、実施形態に係る磁気ヘッドと、磁気ヘッドが設けられたヘッドスライダ１５９と、サスペンション１５４と、アーム１５５と、を含む。ヘッドスライダ１５９は、サスペンション１５４の一端に設けられる。アーム１５５は、サスペンション１５４の他端と接続される。

サスペンション１５４は、例えば、信号の記録及び再生用のリード線（図示しない）を含む。サスペンション１５４は、例えば、浮上量調整のためのヒーター用のリード線（図示しない）を含んでも良い。サスペンション１５４は、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）を含んでも良い。これらのリード線と、磁気ヘッドに設けられた複数の電極と、が電気的に接続される。

磁気記録装置１５０において、信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う。信号処理部１９０は、信号処理部１９０の入出力線は、例えば、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の電極パッドに接続され、磁気ヘッドと電気的に接続される。

本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドと、可動部と、位置制御部と、信号処理部と、を含む。可動部は、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で相対的に移動可能とする。位置制御部は、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合わせする。信号処理部は、磁気ヘッドを用いた磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う。

例えば、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。上記の可動部は、例えば、ヘッドスライダ１５９を含む。上記の位置制御部は、例えば、ヘッドジンバルアセンブリ１５８を含む。

本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリと、磁気ヘッドアセンブリに設けられた磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う信号処理部と、を含む。

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んで良い。
（構成１）
第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第１磁性層を含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第１回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第２回路と、
前記磁気素子の電気抵抗を検出可能な第３回路と、
前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記素子電流を制御可能な制御部と、
を備えた、磁気記録装置。

（構成２）
前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記素子電流の値を制御することが可能である、構成１記載の磁気記録装置。

（構成３）
第１動作において、第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第１動作において、前記第２回路は、第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、前記第２回路は、第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させ、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第１値及び前記第２値の少なくともいずれかを制御することが可能である、構成１記載の磁気記録装置。

（構成４）
前記第１動作において、前記第２回路は、前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化させ、
前記第１動作において、前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第４時刻、前記第５時刻、前記第１値、前記第２値及び前記第３値の少なくともいずれかを制御することが可能である、構成３記載の磁気記録装置。

（構成５）
前記第１値は、前記第３値と前記第２値との間である、構成４記載の磁気記録装置。

（構成６）
前記第１値と前記第２値との差の絶対値は、前記第１値と前記第３値との差の絶対値よりも大きい、構成５記載の磁気記録装置。

（構成７）
前記磁気素子は、
前記第１磁極と前記第１磁性層との間に設けられた第１磁極側非磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁極側非磁性層と、
をさらに含む、構成１～６のいずれか１つに記載の磁気記録装置。

（構成８）
前記第１磁極側非磁性層が第１材料を含み前記第２磁極側非磁性層が第２材料を含む場合、前記素子電流が前記第１値のときの前記素子電流は前記第２磁極から前記第１磁極への第１向きを有し、前記第１材料は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｂ、Ｍｎ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２材料は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ及びＲｕ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磁極側非磁性層が前記第２材料を含み前記第２磁極側非磁性層が前記第１材料を含む場合、前記素子電流が前記第１値のときに前記素子電流は前記第１磁極から前記第２磁極への第２向きを有する、構成７記載の磁気記録装置。

（構成９）
前記コイル電流は、第１周波数を有する交流電流であり、
前記第３回路は、前記磁気素子から得られる電気信号を検出し、
前記電気信号は、前記第１周波数の２倍の第２周波数を有し、
前記電気抵抗は、前記電気信号の時間的な平均に応じている、構成１～８のいずれか１つに記載の磁気記録装置。

（構成１０）
第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、
第１磁性層と、
前記第１磁極と前記第１磁性層との間に設けられた第１磁極側非磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁極側非磁性層と、
を含み、
前記第１磁極側非磁性層は第１材料及び第２材料の一方を含み、前記第２磁極側非磁性層が前記第１材料及び前記第２材料の他方を含み、
前記第１材料は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｂ、Ｍｎ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２材料は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第１回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第２回路と、
備え、
第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第２回路は、第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、前記第２回路は、前記第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させる、磁気記録装置。

（構成１１）
前記第１磁極側非磁性層が前記第１材料を含み前記第２磁極側非磁性層が前記第２材料を含む場合、前記素子電流が前記第１値のときに前記素子電流は前記第２磁極から前記第１磁極への第１向きを有し、
前記第１磁極側非磁性層が前記第２材料を含み前記第２磁極側非磁性層が前記第１材料を含む場合、前記素子電流が前記第１値のときに前記素子電流は前記第１磁極から前記第２磁極への第２向きを有する、構成１０記載の磁気記録装置。

（構成１２）
前記第２回路は、前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化さる、構成１０または１１に記載の磁気記録装置。

（構成１３）
前記第１値は、前記第３値と前記第２値との間である、構成１２記載の磁気記録装置。

（構成１４）
前記第１値と前記第２値との差の絶対値は、前記第１値と前記第３値との差の絶対値よりも大きい、構成１３記載の磁気記録装置。

（構成１５）
第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１磁極との間に設けられた第２磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
前記第１磁極と前記第２磁性層との間に設けられた第１磁極側非磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁極側非磁性層と、
を含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第１回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第２回路と、
備え、
第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第２回路は、第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、前記第２回路は、前記第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させ、前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化させる、磁気記録装置。

（構成１６）
第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第１磁性層を含む、前記磁気ヘッドの前記コイルにコイル電流を供給し、前記磁気素子に素子電流を供給し、前記磁気素子の電気抵抗を検出し、
前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した結果に基づいて、前記素子電流を制御する、磁気記録方法。

（構成１７）
第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、
前記第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、
前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させ、
前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した前記結果に基づいて、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第１値及び前記第２値の少なくともいずれかを制御する、構成１６記載の磁気記録方法。

（構成１８）
前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化させ、
前記検出した前記電気抵抗に基づいて、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第４時刻、前記第５時刻、前記第１値、前記第２値及び前記第３値の少なくともいずれかを制御する、構成１７記載の磁気記録方法。

（構成１９）
前記第１値は、前記第３値と前記第２値との間である、構成１８記載の磁気記録方法。

（構成２０）
前記コイル電流は、第１周波数を有する交流電流であり、
前記磁気素子の前記電気抵抗の前記検出は、前記磁気素子から得られる電気信号を検出することを含み、
前記電気信号は、前記第１周波数の２倍の第２周波数を有し、
前記電気抵抗は、前記電気信号の時間的な平均に応じている、構成１８または１９に記載の磁気記録方法。

実施形態によれば、記録能力を向上できる磁気記録装置及び磁気記録方法が提供できる。

本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録装置に含まれる磁気ヘッド、磁極、シールド、磁気素子、磁性層、非磁性層。配線、回路及び制御部など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により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。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記録装置及び磁気記録方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録装置及び磁気記録方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及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。

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。

２０…磁気素子、 ２１、２２…第１、第２磁性層、 ２５ａ…第１磁極側非磁性層、 ２５ｂ…第２磁極側非磁性層、 ２５ｎ…第１非磁性層、 ３０Ｆ…磁極面、 ３０ｃ…コイル、 ３０ｉ…絶縁部、 ３１…第１磁極、 ３２…第２磁極、 ３３…シールド、 ５１～５３…第１～第３回路、 ５４…制御部、 ６０…記録部、 ７０…再生部、 ７１…磁気再生素子、 ７２ａ、７２ｂ…第１、第２再生磁気シールド、 ８０…磁気記録媒体、 ８１…磁気記録層、 ８２…媒体基板、 ８３…磁化、 ８５…媒体移動方向、 θ１…角度、 １１０、１１１…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、 １５７…軸受部、 １５８…ヘッドジンバルアセンブリ、 １５９…ヘッドスライダ、 １５９Ａ…空気流入側、 １５９Ｂ…空気流出側、 １６０…ヘッドスタックアセンブリ、 １６１…支持フレーム、 １６２…コイル、 １８０…記録用媒体ディスク、 １８０Ｍ…スピンドルモータ、 １８１…記録媒体、 １９０…信号処理部、 ２１０…磁気記録装置、 ＡＲ…矢印、 Ｃ１、Ｃ２…第１、第２コイル端子、 ＣＦ１～ＣＦ５…第１～第５構成、 Ｄ１…方向、 Ｉｄ…素子電流、 Ｉｄ＿ａｖｅ…平均値、 Ｉｗ…コイル電流、 Ｉｗ－、Ｔｗ＋…電流、 Ｌｖ１～Ｌｖ３…第１～第３値、 Ｒｘ…電気抵抗、 ＳＴ１、ＳＴ２…状態、 ＳｉｇＲ…電気信号、 Ｔ１、Ｔ２…第１、第２端子、 Ｗ１、Ｗ２…第１、第２配線、 ｆ１…第１周波数、 ｔ１～ｔ５…第１～第５周期、 ｔｄ１…時間差、 ｔｍ…時間、 ｔｗ１…時間幅

Claims (12)

1. 第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第１磁性層を含む、前記磁気ヘッドと、
   前記コイルにコイル電流を供給可能な第１回路と、
   前記磁気素子に素子電流を供給可能な第２回路と、
   前記磁気素子の電気抵抗を検出可能な第３回路と、
   前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記素子電流を制御可能な制御部と、
   を備えた、磁気記録装置。
2. 前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記素子電流の値を制御することが可能である、請求項１記載の磁気記録装置。
3. 第１動作において、第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
   前記第１動作において、前記第２回路は、第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、前記第２回路は、第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させ、
   前記第１動作において、前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第１値及び前記第２値の少なくともいずれかを制御することが可能である、請求項１記載の磁気記録装置。
4. 前記第１動作において、前記第２回路は、前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化させ、
   前記第１動作において、前記制御部は、前記第３回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第２回路を制御して、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第４時刻、前記第５時刻、前記第１値、前記第２値及び前記第３値の少なくともいずれかを制御することが可能である、請求項３記載の磁気記録装置。
5. 前記第１値は、前記第３値と前記第２値との間である、請求項４記載の磁気記録装置。
6. 前記第１値と前記第２値との差の絶対値は、前記第１値と前記第３値との差の絶対値よりも大きい、請求項５記載の磁気記録装置。
7. 第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、
   第１磁性層と、
   前記第１磁極と前記第１磁性層との間に設けられた第１磁極側非磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁極側非磁性層と、
   を含み、
   前記第１磁極側非磁性層は第１材料及び第２材料の一方を含み、前記第２磁極側非磁性層が前記第１材料及び前記第２材料の他方を含み、
   前記第１材料は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｗ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｂ、Ｍｎ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２材料は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ及びＲｕよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、前記磁気ヘッドと、
   前記コイルにコイル電流を供給可能な第１回路と、
   前記磁気素子に素子電流を供給可能な第２回路と、
   備え、
   第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
   前記第２回路は、第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、前記第２回路は、前記第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させる、磁気記録装置。
8. 前記第２回路は、前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化さる、請求項７記載の磁気記録装置。
9. 第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、
   第１磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１磁極との間に設けられた第２磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
   前記第１磁極と前記第２磁性層との間に設けられた第１磁極側非磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁極側非磁性層と、
   を含む、前記磁気ヘッドと、
   前記コイルにコイル電流を供給可能な第１回路と、
   前記磁気素子に素子電流を供給可能な第２回路と、
   備え、
   第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
   前記第２回路は、第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、前記第２回路は、前記第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させ、前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化させる、磁気記録装置。
10. 第１磁極と、第２磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第１磁性層を含む、前記磁気ヘッドの前記コイルにコイル電流を供給し、前記磁気素子に素子電流を供給し、前記磁気素子の電気抵抗を検出し、
    前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した結果に基づいて、前記素子電流を制御する、磁気記録方法。
11. 第１時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
    第２時刻よりも前に前記素子電流を第１値とし、
    前記第２時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なる第２値に変化させ、
    前記第２時刻の後の第３時刻に前記素子電流を前記第１値に変化させ、
    前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した前記結果に基づいて、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第１値及び前記第２値の少なくともいずれかを制御する、請求項１０磁気記録方法。
12. 前記第２時刻の前の第４時刻に前記素子電流を前記第１値とは異なり前記第２値とも異なる第３値に変化させ、前記第４時刻の後で前記第２時刻以前の第５時刻に前記素子電流を前記第２値に向けて変化させ、
    前記検出した前記電気抵抗に基づいて、前記第２時刻、前記第３時刻、前記第４時刻、前記第５時刻、前記第１値、前記第２値及び前記第３値の少なくともいずれかを制御する、請求項１１記載の磁気記録方法。

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