JP4081485B2 - 熱アシスト記録装置用ヘッド及び熱アシスト記録装置 - Google Patents
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Description
特開平5-101329号公報には,主極の先端にZn等が拡散されていることが記載されている。しかし,それは散乱体として用いるものではない。
Jpn. J. Appl. Phys. 38, Part 1, 1839 (1999) Technical Digest of 6th international conference on near field optics and related techniques, the Netherlands, Aug. 27-31, 2000, p55
を目的とする。
[実施例1]
本発明の熱アシスト記録装置用ヘッドでは,図1及び図2に示すように,ヘッドの母体となるスライダ5の底部に近接場光を発生するための導電性を有する散乱体1を配置し,散乱体1の上側(媒体7と反対側の方向)に磁界を発生させるためのコイル3を配置した。そして,近接場光が発生する位置における磁界強度を強くするために,散乱体の上部に磁極2を配置した。ここで,散乱体の上部に配置するとは,散乱体の近接場光が発生する点とその反対側の端部を結ぶ線上の中点が磁極の下部に位置するように配置することを言う。
Sd=c/(2ωk)
となる厚さを言う。なお,図5(c)は,散乱体の材質が金の場合であるが,散乱体の材質を変えた場合も,Psの最小値は上記の表皮厚となる。以上をまとめると,スライダ浮上面と磁極底面の距離Psは,Sd<Ps<磁極の幅,となるようにするのが好ましい。
次に,散乱体の形状を変えた場合の実施例について説明する。
散乱体の形状は,三角形に替えて,台形,長方形,楕円形,球等にしても良い。図14(a)は,散乱体の形状を台形にした場合の実施例を示す。散乱体1の材質は金とし,長さSxを100nm,上辺の長さS2を40nm,下辺の長さS1を100nm, 厚さShを30nmとした。磁極2の形状も台形とし,xy方向の寸法は,散乱体1と同じとし,散乱体1と磁極2が重なるように配置した。磁極2の厚さPhは500nmとした。磁極2の材質はFeCo合金とした。x方向に偏光した波長780nmの光を上側から入射させ,散乱体1の頂点11に近接場光を発生させた。図14(b)は,散乱体の形状を長方形にした場合の実施例を示す。散乱体1の材質は金とし,x方向の幅Sxを100nm,y方向の幅Syを30nm,厚さShを30nmとした。磁極2の形状は直方体とし,xy方向の寸法は散乱体1と同じとし,散乱体1と磁極2が重なるように配置した。磁極2の厚さPhは500nmとした。磁極2の材質はFeCo合金とした。波長780nmの光を上側から入射させ,偏光方向はx方向とした。
次に,散乱体を軟磁性体にした場合の実施例について説明する。
散乱体の材質は,軟磁性体に替えても良い。図16は,散乱体の材質をFeCo合金にして,散乱体に磁極の役割を持たせた場合の実施例を示す。FeCo合金は導電性を有するため,金などの金属を用いた場合と同様,頂点11に近接場光を発生させることが可能である。このようにすることにより,磁極(散乱体)と媒体の距離を小さくすることが出来るので,媒体に印加する磁界強度を大きくすることが出来る。
次に,近接場光が発生する散乱体の頂点11の周辺に,第2の散乱体が置かれた場合の実施例について説明する。
図19に示すように,近接場光が発生する散乱体1の頂点11の周辺に,導電性を有する第2の散乱体19を置いた場合,第2の散乱体19が入射光のエネルギーを磁極2の内側に引き込む働きをするため,近接場光を発生させる散乱体1の頂点11が磁極2の内側にあっても強い近接場光を発生させることが可能になる。すなわち,磁極2の中心付近を加熱することが可能になる。磁界強度は,磁極の中心に近いほど強くなるので,これにより,加熱領域により強い磁界を印加することが可能になる。
次に,磁極の上面又は側面に,反射膜を形成した場合の実施例について説明する。
散乱体上部に設けた磁極に光を照射したとき,磁極が光を吸収し,熱膨張する可能性がある。このように磁極が熱膨張すると,散乱体がスライダの浮上面から突き出るために,媒体を破損してしまう可能性がある。このような磁極の加熱を防ぐためには,磁極の上面又は側面又は上面と側面の両方を反射膜で覆うと良い。ここで,反射膜とは,入射光に対する反射率が磁極の反射率よりも大きくなった膜を意味する。
次に,磁気ディスク装置に用いられる単磁極ヘッドと組み合わせた場合の実施例について説明する。
図27は,単磁極ヘッドと散乱体を組み合わせた記録ヘッドの断面図を示す。スライダ5の表面に近接場光を発生させるための散乱体1を形成し,その上に磁極2を形成した。光は波長785nmの半導体レーザ40を用いて発生させ,半導体レーザ40から発生する光をコア部35とクラッド部44から構成される導波路を用いて散乱体1まで導いた。導波路35はクラッド部44で囲まれている。磁界は,薄膜コイル32を用いて発生させ,発生した磁界を主磁極30によって散乱体1の近くに導いた。主磁極30及び薄膜コイル32は,導波路に対して流出端37側に配置した。散乱体1の上部にある磁極2と主磁極30は,磁極36を用いて結合した。薄膜コイル32の反対側には,閉磁路を形成するための補助磁極31を形成した。散乱体1上の磁極2と主磁極30,補助磁極31によって形成される磁気回路に,コイル32が鎖交している。導波路の横には,記録マークを再生するための,磁気再生素子33(Giant Magneto Resistive (GMR)素子又はTunneling Magneto Resistive (TMR)素子)を形成した。磁気再生素子33の周辺には,周りからの磁界を遮蔽するためのシールド34を形成した。この再生素子は,補助磁極31の横(流出端37側)に置いても良い。磁気記録媒体7としては,記録層8,金属層9及び閉磁路を形成するための軟磁性裏打ち層10を有するものを用いた。
次に,本発明のヘッドの記録装置への応用について説明する。
図36に,本発明の記録ヘッドを熱アシスト記録装置へ応用した実施例を示す。本発明の記録ヘッド50はサスペンション51に固定し,ボイスコイルモータ52で位置を動かした。ヘッド表面には浮上用パッドを形成し,記録ディスク53の上を浮上量10nm以下で浮上させた。記録ディスク53としては,磁気記録媒体を用いた。記録ディスク53は,モータによって回転駆動されるスピンドル54に固定されて回転する。記録の瞬間,記録ヘッド50中に設けたコイルにより磁界を発生すると同時に,記録ヘッド50中に形成した半導体レーザを発光させ,記録マークを形成した。再生にはスライダ表面に形成した磁気再生素子33を用いた。再生信号は,信号処理用LSI55で処理した。
2. 磁極
3. 磁界発生用コイル
4. 入射光
5. スライダ
6. スライダ底面
7. 磁気記録媒体
8. 記録層
9. 金属層
10. 軟磁性裏打ち層
11. 頂点
12. 磁極の端部
14. 磁極下部の段差部
17. 軟磁性体よりなる散乱体
18. 導電率が高くなった部分
19. 第2の散乱体
21. 磁極の端部
22. 遮光膜
23. 開口部
24. 2つの頂点間
25. 磁極の側面
26. 反射膜
30. 主磁極
31. 補助磁極
32. 磁界発生用コイル
33. 磁気再生素子
34. シールド
35. 導波路コア部
37. 流出端
38. 磁極
40. 半導体レーザ
41. コリメートレンズ
42. プリズムミラー
43. 集光レンズ
44. 導波路クラッド部
50. 記録ヘッド
51. サスペンション
52. ボイスコイルモータ
53. 記録ディスク
54. スピンドル
55. 信号処理用LSI
Claims (10)
- 磁界発生用のコイル及び磁極と近接場光を発生させるための導電性を有する平面状の散乱体とを備え,前記磁極が,前記散乱体の上部に,前記散乱体の面に垂直な方向と前記磁極の軸の方向が実質的に平行になるように配置されていることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,次の3つの条件のうち少なくとも1つを満たすことを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
(1) 前記コイル,磁極及び散乱体はスライダに搭載され,前記磁極の幅が,スライダの浮上面と前記磁極の底面間の距離以上,500nm以下であること
(2) 近接場光が発生する前記散乱体の頂点の位置に対する前記磁極の端部の位置が,前記散乱体のある方向をプラス方向,前記散乱体のある方向と反対側の方向をマイナス方向とするとき,−100nm以上,スライダの浮上面と磁極底面の距離以下であること
(3) 前記散乱体を構成する材料の屈折率の虚部をk,入射光の角振動数をω,光速をcとしたとき,前記散乱体の厚さが,c/(2ωk)以上,前記磁極の幅以下であること - 請求項1記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,前記散乱体周辺部における前記磁極の底部の一部が削られていることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,前記散乱体を構成する材料が軟磁性体であることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,前記散乱体の近接場光が発生する頂点の近くに,第2の散乱体が配置されていることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 磁界発生用のコイル及び磁極と近接場光を発生させるための導電性を有する平面状の第1の散乱体とを備え,前記磁極が,前記第1の散乱体の上部に,前記第1の散乱体の面に垂直な方向と前記磁極の軸の方向が実質的に平行になるように配置されており,前記第1の散乱体の近接場光が発生する頂点の近くに第2の散乱体が配置され,前記第1の散乱体の近接場光が発生する頂点と反対側に位置する前記第1の散乱体の端部が,磁極の端部に実質的に重なったことを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 請求項6記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,前記第2の散乱体は,前記近接場光が発生する頂点を有する前記第1の散乱体の周辺に形成された遮光膜であることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,前記磁極の上面及び/又は側面に反射膜が形成されていることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト記録装置用ヘッドにおいて,更に,主磁極と補助磁極を有し,前記磁極は前記主磁極に結合し,前記磁極と前記主磁極と前記補助磁極によって形成される磁気回路に前記コイルが鎖交していることを特徴とする熱アシスト記録装置用ヘッド。
- 磁気記録媒体と,前記磁気記録媒体を駆動する媒体駆動部と,前記磁気記録媒体に対して記録・再生動作を行うヘッドと,前記ヘッドを前記磁気記録媒体に対して位置決めするためのヘッド駆動部とを備え,
前記ヘッドは,磁界発生用のコイルと,近接場光を発生させるための導電性を有する散乱体とを備え,前記散乱体の上部に前記磁極が配置されていることを特徴とする熱アシスト記録装置。
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