JP4101240B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ハード膜を有するディスクなどの記録媒体に対して垂直磁界を与えて記録を行う磁気ヘッドに係り、特に非記録時における記録媒体への書き込みを抑制することのできる磁気ヘッドに関する。

図１３は、従来の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
図１３示す磁気ヘッドＨ１は、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。

記録媒体Ｍは例えばディスク状であり、その表面に保磁力の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。

スライダ１はＡｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１の対向面１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１が記録媒体Ｍの表面から浮上し、またはスライダ１が記録媒体Ｍに摺動する。図１３においてスライダ１に対する記録媒体Ｍの移動方向はＡ方向である。

スライダ１のトレーリング側端面１ｂには、Ａｌ_２Ｏ_３またはＳｉＯ_２などの無機材料による非磁性絶縁層２が形成されて、この非磁性絶縁層２の上に読取り部ＨＲが形成されている。

読取り部ＨＲは下部シールド層３と上部シールド層６と、下部シールド層３と上部シールド層６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）５内に位置する読み取り素子４とを有している。読み取り素子４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。

前記上部シールド層６の上には、コイル絶縁下地層７を介して、Ｃｕなどの導電性材料で形成された複数本の第２コイル層８が形成されている。

第２コイル層８の周囲は、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層９が形成されている。

前記コイル絶縁層９の上に、対向面Ｈ１ａからハイト方向に所定長さで形成され対向面Ｈ１ａにおけるトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成され所定長さＬ２で延びている主磁極１０が形成されている。主磁極１０は強磁性材料で例えばメッキ形成され、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い材料で形成されている。

前記主磁極１０の上には、アルミナまたはＳｉＯ_２などの非磁性無機材料によって、ギャップ層１３が形成されている。

前記ギャップ層１３上には、コイル絶縁下地層１４を介してＣｕなどからなる第1コイル層１５が形成されている。第２コイル層８と第１コイル層１５とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部どうしが電気的に接続されており、第２コイル層８と第１コイル層１５とで、前記主磁極１０を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層が形成されている。

第１コイル層１５の周囲は、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１６が形成され、このコイル絶縁層１６の上から前記ギャップ層１３上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によって、リターンパス層１７が形成されている。

前記リターンパス層１７の前記接続部１７ｂのハイト方向（図示Ｙ方向）側には、第１コイル層１５から延出されたリード層１９が、コイル絶縁下地層１４を介して形成されている。そして、リターンパス層１７およびリード層１９が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層２０に覆われている。

前記磁気ヘッドＨ１では、リード層１９を介して第２コイル層８および第1コイル層１５に記録電流が与えられると、第２コイル層８および第１コイル層１５を流れる電流の電流磁界によって前記主磁極１０および前記リターンパス層１７に記録磁界が誘導され、前記対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１０の前端面１０ｃから記録磁界の磁束φ１が飛び出し、この記録磁界の磁束φ１が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層１７の前端面１７ａへ前記磁束φ１が戻る。

垂直磁気記録型の磁気ヘッドは、記録時に主磁極層１０の磁化方向が記録媒体との対向面に垂直な方向を向く（図１４）。この方向は、主磁極層１０の形状磁気異方性の方向でもある。このため、非記録時にも主磁極層１０の磁化方向は記録媒体との対向面に垂直な方向を向きやすく、記録媒体への意図しない信号書き込みが発生することがある。この現象は主磁極層１０とトラック幅方向寸法が小さくなるにつれて顕著になる。

非記録時の意図しない書き込みを防止するために、特許文献１（特開２００４−１３９６７６号公報）に記載の磁気ヘッドでは、主磁極層の上に光の照射によって強磁性−非磁性相転移する補助層を重ねることが記載されている。この補助層はＫＣｏＦｅＣＮ合金によって形成されており、青色半導体レーザからの青色光によって強磁性状態から非磁性状態に転移し、赤色半導体レーザからの赤色光によって非磁性状態から強磁性状態に転移する。記録時には、記録動作に影響がないように青色レーザを照射してこの補助層を非磁性状態にし、非記録時には赤色レーザを照射して前記補助層を磁性状態にする。前記補助層が磁性状態になると主磁極層先端部の体積が増加して還流磁区が形成されて、主磁極層先端部の磁化方向が記録媒体との対向面に垂直な方向を向くことを抑えることができる。または、前記補助層に記録媒体との対向面に平行な方向（トラック幅方向）の磁気異方性を付与して、主磁極層先端部の非記録時の磁化方向を記録媒体との対向面に平行な方向にすることも記載されている。
特開２００４−１３９６７６号公報

特許文献１に記載の磁気ヘッドには次のような問題点があった。まず、補助層の磁気相転移をレーザ光の照射によって行なうため、レーザ光照射装置を磁気記録再生装置内に備え付ける必要がある。このため、装置が複雑化し、装置の小型化及び低価格化が困難である。

また、主磁極層の形状磁気異方性に逆らって主磁極層の磁化方向を記録媒体との対向面に平行な方向に向かせる必要があり、補助層と主磁極層間の強磁性結合を充分に強くさせる必要があった。しかし、高記録密度化に対応するために、主磁極層のトラック幅方向寸法を小さくしていくにつれて、補助層と主磁極層の接合面積が減少して補助層と主磁極層間の強磁性結合が弱くなる。しかも、主磁極層のトラック幅方向寸法を小さくすると、主磁極層の磁化方向を記録媒体との対向面と垂直な方向に向かせる形状磁気異方性は強くなり、ますます、主磁極層先端部の磁区制御は困難になる。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、主磁極層による非書き込み時の意図しない書き込みを効果的に抑制することのできる磁気ヘッドを提供することを目的としている。

本発明は、記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法がトラック幅を規制する第１磁性層、及び記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法が前記トラック幅よりも広い幅寸法で形成される第２磁性層を有し、前記第１磁性層と前記第２磁性層とが素子厚さ方向に間隔を開けて配置されるとともに、これらの第１磁性層と第２磁性層がハイト側で接続されており、
前記対向面よりも奥側に前記第１磁性層と前記第２磁性層とに記録磁界を与えるコイル層が設けられ、前記第１磁性層に集中する垂直磁界によって、前記記録媒体に磁気データを記録する磁気ヘッドにおいて、
記録する時には非磁性状態であり記録時以外の時には磁性状態に切替わる切替層が、前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記記録媒体との対向面側の間隔内に設けられており、
前記切替層と前記コイル層とは接続されており、
前記切替層は磁性合金からなり、この磁性合金は前記第１磁性層及び前記第２磁性層のキュリー温度よりも低いキュリー温度を有しており、前記記録媒体に信号を記録する時には前記コイル層に電流を流して、前記切替層を前記切替層のキュリー温度以上に加熱して非磁性状態とし、記録時以外の時には前記コイル層に電流を流さず前記切替層をキュリー温度以下にして磁性状態にすることを特徴とするものである。

本発明では、前記切替層が前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記記録媒体との対向面側の間隔内に設けられている。磁気ヘッドの記録時に前記切替層を非磁性状態にすると、第１磁性層の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向き、前記第１磁性層の前端面から記録媒体に向かう磁界が発生し、記録媒体に磁気記録信号が書き込まれる。

前記コイル層に電流を流すことを停止して磁気ヘッドを非記録状態にしたときに、前記第１磁性層の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向いたままであっても、本発明では前記切替層を磁性状態にすることによって第１磁性層−切替層−第２磁性層からなる磁気回路を形成するので、第１磁性層の前端面から磁気ヘッドの外部に向かう磁界の発生を抑制することができる。従って、本発明は非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる。

また、本発明では、前記第１磁性層の磁化方向を記録媒体との対向面と垂直な方向から平行な方向へ強制的に変化させるものではなく、磁気ヘッド内部に磁気回路を生成することによって磁気ヘッドの外部に磁界が発生することを抑える機構を有しており、前述した特許文献１に記載の磁気ヘッドよりも必要とするエネルギーが小さくなる。従って、高記録密度化に対応するために、主磁極層のトラック幅方向寸法を小さくした場合にも、確実に非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる。

前記切替層のキュリー温度は、１２０℃から１８０℃の範囲であることが好ましい。整磁合金の具体例としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち１種又は２種以上と半金属（メタロイド元素）からなるアモルファス合金、例えば、（Ｃｏ_aＦｅ_bＮｉ_c）_uＸ_v（ＸはＰ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃのうち１種又は２種以上、ａ、ｂ、ｃは組成比率で０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｕ、ｖはａｔ％で７５≦ｕ≦８０、２０≦ｖ≦２５、ｕ＋ｖ＝１００）や、（Ｃｏ_aＦｅ_bＮｉ_c）_wＰ_xＢ_yＡｌ_z（ａ、ｂ、ｃは組成比率で０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはａｔ％で７５≦ｗ≦８０、１２≦ｘ≦１６、６≦ｙ≦２０、０≦ｚ≦３、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）があげられる。

本発明では、前記切替層と前記第１磁性層及び前記第２磁性層は直接接続されているか、または、前記切替層と前記第１磁性層の間及び前記切替層と前記第２磁性層の間に絶縁層が形成されている。

前記切替層と前記第１磁性層及び前記第２磁性層が直接接続されていると、前記切替層が磁性状態なった時に、第１磁性層−切替層−第２磁性層からなる磁気回路の磁気抵抗が低下するので、磁束を磁気ヘッド内部に閉じ込めることが容易になる。一方、前記切替層と前記第１磁性層の間及び前記切替層と前記第２磁性層の間に絶縁層が形成されていると熱伝導を遮断することができる。

本発明では、前記切替層の前記記録媒体との対向面側の前端面が前記対向面よりもハイト方向奥側に位置していると、非記録時に磁気ヘッドの外部に磁界が発生することをより効果的に抑制することができるので好ましい。

本発明では、前記切替層が前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記間隔内に設けられている。磁気ヘッドの記録時に前記切替層を非磁性状態にすると、第１磁性層の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向き、前記第１磁性層の前端面から記録媒体に向かう磁界が発生し、記録媒体に磁気記録信号が書き込まれる。前記コイル層に電流を流すことを停止して磁気ヘッドを非記録状態にしたときに、前記第１磁性層の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向いたままであっても、本発明では前記切替層を磁性状態にすることによって第１磁性層−切替層−第２磁性層からなる磁気回路を形成するので、第１磁性層の前端面から磁気ヘッドの外部に向かう磁界の発生を抑制することができる。従って、本発明は非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図である。
図１に示す磁気ヘッドＨ１は、記録媒体Ｍに垂直磁界を与え、記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させる、いわゆる垂直記録磁気ヘッドと呼ばれるものである。

記録媒体Ｍは例えばディスク状であり、その表面に保磁力の高いハード膜Ｍａが、内方に磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂを有しており、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。

スライダ１０１はＡｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１０１の対向面１０１ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、表面の空気流によりスライダ１０１が記録媒体Ｍの表面から浮上し、またはスライダ１０１が記録媒体Ｍに摺動する。図１においてスライダ１０１に対する記録媒体Ｍの移動方向はＡ方向である。

スライダ１０１のトレーリング側端面１０１ｂには、Ａｌ_２Ｏ_３またはＳｉＯ_２などの無機材料による非磁性絶縁層１０２が形成されて、この非磁性絶縁層１０２の上に読取り部ＨＲが形成されている。

読取り部ＨＲは下部シールド層１０３と上部シールド層１０６と、下部シールド層１０３と上部シールド層１０６との間の無機絶縁層（ギャップ絶縁層）１０５内に位置する読み取り素子１０４とを有している。読み取り素子１０４は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。

上部シールド層１０６の上には、コイル絶縁下地層１０７を介して、導電性材料で形成された複数本の第２コイル層（第２コイル片）１０８が形成されている。第２コイル層１０８は、例えばＣｕ等の導電性金属材料からなる。

第２コイル層１０８の周囲は、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１０９が形成されている。

コイル絶縁層１０９の上面１０９ａは平坦化面に形成され、この上面１０９ａの上に、メッキ下地層１３０が形成され、このメッキ下地層１３０の上に主磁極１１０（第１磁性層）が形成されている。主磁極層１１０は対向面Ｈ１ａからハイト方向に所定長さＬ２の範囲でトラック幅方向（図示Ｘ方向）への幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成され、その後方部の幅寸法がトラック幅よりもひろがり、長さＬ３で延びている。主磁極層１１０の膜厚は約０．３μｍである。主磁極１１０は、強磁性材料でメッキ形成され、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い材料で形成されている。

図２に示されるように、トラック幅Ｔｗは具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍ、長さＬ２は具体的には０．０３μｍ〜０．５μｍの範囲内で形成される。

主磁極１１０の上には、アルミナまたはＳｉＯ_２などの無機材料によって絶縁層１１３が形成されており、絶縁層１１３の対向面側（図示Ｙ方向と反対側）に加熱によって磁性状態から非磁性状態に変化する切替層１２０が設けられている。切替層１２０については後述する。

図１に示すように、絶縁層１１３上には、第１コイル層（第１コイル片）１１５が形成されている。第１コイル層１１５は第２コイル層１０８と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。第１コイル層１１５は、例えばＣｕなどの導電性金属材料からなる。

図２に示すように、第２コイル層１０８と第１コイル層１１５とは、それぞれのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における端部１０８ａおよび１１５ａ同士と、１０８ｂおよび１１５ｂ同士が電気的に接続されており、第２コイル層１０８と第１コイル層１１５とで、主磁極１１０を軸にして巻回形成されたトロイダルコイル層１４０が形成されている。

第１コイル層１１５の周囲には、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層１１６が形成され、このコイル絶縁層１１６の上から絶縁層１１３上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料によって、本発明の第２磁性層であるリターンパス層１１７が形成されている。

対向面Ｈ１ａでは、主磁極１１０の前端面１１０ｃの面積が、リターンパス層１１７の前端面１１７ａでの面積よりも十分に小さい。従って、主磁極１１０の前端面１１０ｃに洩れ記録磁界の磁束φが集中し、この集中している磁束φによりハード膜Ｍａが垂直方向へ磁化されて、磁気データが記録される。

リターンパス層１１７の前端面１１７ａは、記録媒体との対向面Ｈ１ａに露出している。また、対向面Ｈ１ａよりも奥側で、リターンパス層１１７の接続部１１７ｂと主磁極１１０とが接続されている。これにより、主磁極１１０からリターンパス層１１７を通る磁路が形成される。

なお、絶縁層１１３上であって、記録媒体との対向面Ｈ１ａから所定距離離れた位置に、無機または有機材料によってＧｄ決め層１１８が形成されている。記録媒体との対向面Ｈ１ａからＧｄ決め層１１８の前端縁までの距離で、磁気ヘッドＨ１のギャップデプス長が規定される。

リターンパス層１１７の接続部１１７ｂのハイト方向（図示Ｙ方向）側には、第１コイル層１１５から延出されたリード層１１９が、形成されている。そして、リターンパス層１１７およびリード層１１９が、無機非磁性絶縁材料などで形成された保護層１２０に覆われている。

磁気ヘッドＨ１では、リード層１１９を介して第２コイル層１０８および第１コイル層１１５に記録電流が与えられると、第２コイル層１０８および第１コイル層１１５を流れる電流の電流磁界によって主磁極１１０およびリターンパス層１１７に記録磁界が誘導され、対向面Ｈ１ａにおいて、主磁極１１０の前端面１１０ｃから記録磁界の磁束φ１が飛び出し、この記録磁界の磁束φ１が記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを貫通しソフト膜Ｍｂを通過し、これにより、記録媒体Ｍに記録信号が書き込まれた後、リターンパス層１１７の前端面１１７ａへ磁束φ１が戻る。

本実施の形態の磁気ヘッドの特徴部分について述べる。
図１に示されるように、主磁極層１１０とリターンパス層１１７の記録媒体との対向面側の間隔Ｉ内に切替層１２０が設けられている。図１では、切替層１２０はコイル層１４０よりも前記対向面側に位置している。

この切替層は、磁気ヘッドが記録媒体に磁気記録信号を記録する時には非磁性状態であり記録時以外の時には磁性状態に切替わる。切替層１２０は磁性合金からなり、この磁性合金は主磁極層１１０及びリターンパス層１１７のキュリー温度よりも低いキュリー温度を有しており、記録媒体に信号を記録する時には切替層１２０をそのキュリー温度以上に加熱して非磁性状態とし、記録時以外の時には切替層１２０をキュリー温度以下にして磁性状態にする。

切替層１２０を形成する磁性材料は、１２０℃から１８０℃の範囲で磁性状態と非磁性状態が切替わる整磁合金であることが好ましい。キュリー温度が１２０℃以下であると、本実施の形態の磁気ヘッドが備え付けられるハードディスク装置などの動作時温度が切替層１２０のキュリー温度以上になって、切替層１２０が常に非磁性状態になる可能性がある。また、切替層１２０のキュリー温度が１８０℃以上であると、切替層を非磁性状態にするために１８０℃以上の温度を加えた時に、磁気ヘッドの記録媒体との対向面Ｈ１ａが熱膨張し記録媒体Ｍと接触する危険性が増すとともに、主磁極層１１０の飽和磁束密度の低下をまねき、磁気記録にするために必要な磁束を発生させることが困難となる。

整磁合金の具体例としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち１種又は２種以上と半金属（メタロイド元素）からなるアモルファス合金、例えば、（Ｃｏ_ａＦｅ_ｂＮｉ_ｃ）_ｕＸ_ｖ（ＸはＰ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃのうち１種又は２種以上、ａ、ｂ、ｃは組成比率で０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｕ、ｖはａｔ％で７５≦ｕ≦８０、２０≦ｖ≦２５、ｕ＋ｖ＝１００）や、（Ｃｏ_ａＦｅ_ｂＮｉ_ｃ）_ｗＰ_ｘＢ_ｙＡｌ_ｚ（ａ、ｂ、ｃは組成比率で０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはａｔ％で７５≦ｗ≦８０、１２≦ｘ≦１６、６≦ｙ≦２０、０≦ｚ≦３、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）があげられる。
切替層１２０はメッキ法やスパッタ法などを用いて形成することができる。

図３は記録時の磁気ヘッドのギャップ層周辺の拡大部分断面図、図４は非記録時の磁気ヘッドのギャップ層周辺の拡大部分断面図である。

磁気ヘッドの記録時に切替層１２０を非磁性状態にすると、主磁極層１１０の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向き、主磁極層１１０の前端面から記録媒体に向かう磁界が発生し、記録媒体に磁気記録信号が書き込まれる（図３）。コイル層に電流を流すことを停止して磁気ヘッドを非記録状態にしたときに、主磁極層１１０の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向いたままであっても、本発明では切替層１２０を磁性状態にすることによって主磁極層１１０−切替層１２０−リターンパス層１１７からなる磁気回路φ２を形成するので、主磁極層１１０の前端面から磁気ヘッドの外部に向かう磁界の発生を抑制することができる。従って、本発明は非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる（図４）。

本発明は、主磁極層１１０の磁化方向を記録媒体との対向面と垂直な方向から平行な方向へ強制的に変化させるものではなく、磁気ヘッド内部に磁気回路φ２を生成することによって磁気ヘッドの外部に磁界が発生することを抑える機構を有しており従来の磁気ヘッドよりも必要とするエネルギーが小さくなる。従って、高記録密度化に対応するために、主磁極層のトラック幅方向寸法を小さくした場合にも、確実に非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる。

本実施の形態では、切替層１２０を第１コイル片１１５に接続している。これによって、磁気ヘッドの記録時、すなわち、コイル層１４０に電流が流されたときに切替層１２０が加熱されて、切替層１２０がそのキュリー温度以上に加熱して非磁性状態となり、記録時以外の時には加熱を停止し切替層１２０をキュリー温度以下にして磁性状態にする。

本実施の形態では、切替層１２０と主磁極層１１０及リターンパス層及び１１７は直接接続されている。切替層１２０と主磁極層１１０及びリターンパス層１１７が直接接続されていると、切替層１２０が磁性状態なった時に、主磁極層１１０−切替層１２０−リターンパス層１１７からなる磁気回路φ２の磁気抵抗が低下するので、磁束を磁気ヘッド内部に閉じ込めることが容易になる。

図１ないし図４に示される磁気ヘッドは、切替層１２０と第１コイル片１１５を接続し、第１コイル片１１５から発生する熱によって切替層１２０を加熱する。ただし、切替層１２０と第１コイル片１１５が直接接続していなくてもよく、第１コイル片１１５が発生するジュール熱が伝わる程度の近傍に、切替層１２０の一部が存在していればよい。図５では、切替層１２０をハイト方向後方（図示Ｙ方向）に延長して、第１コイル片１１５の絶縁層１１４を介した下方に位置させている。絶縁層１１４の厚さを調節して、記録時に第１コイル片１１５が発生するジュール熱が切替層１２０に伝わるようにする。これによって、記録時に切替層１２０をそのキュリー温度以上にして非磁性状態に転移させることが可能になる。第１コイル片１１５と切替層１２０が電気的に絶縁されていると、第１コイル片１１５の電気的特性の変化を抑えることができる。なお、切替層１２０はハイト方向後方（図示Ｙ方向）に任意の距離延長することができる。

あるいは図６に示されるように、第１コイル片１１５とは別体のヒータ層１２３を切替層１２０の近傍に設けてもよい。図７は図６に示された磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図である。図７に示されるようにヒータ層１２３は切替層１２０の後方に絶縁層１１３を介して配置されている。ヒータ層１２３はＣｕ、ＮｉＣｕ、ＮｉＣｒ、Ｔａ、Ｗなどの導電性材料で形成される。磁気ヘッドの記録時、すなわち、コイル層１４０に電流を流すとき同時にヒータ層１２３にも電流を流す。これによって、切替層１２０が加熱されて、切替層１２０がそのキュリー温度以上に加熱されて非磁性状態となる。本実施の形態のように、ヒータ層１２３とコイル層が分離されていると、記録媒体と磁気ヘッド間の放電などの現象が防止でき、磁気ヘッドの信頼性が向上する。

あるいは、図８に示されるように、切替層１２０に電流供給部１２０ａ、１２０ｂを設けてもよい。このときは、記録時にこの電流供給部１２０ａ、１２０ｂを介して切替層１２０に電流を流し、切替層１２０からジュール熱を発生させる。切替層１２０に電流を流す場合には、この電流が主磁極層１１０及びリターンパス層１１７に分流することを防止する必要がある。このため、図９に示されるように、切替層１２０と主磁極層１１０の間及び切替層１２０とリターンパス層１１７の間に絶縁層１２１を形成する。切替層１２０と主磁極層１１０の間及び切替層１２０とリターンパス層１１７の間に絶縁層１２１が形成されていると熱伝導を遮断することもできる。また、切替層１２０の加熱に伴う記録特性の劣化の抑制ができる。

また、図１０に示されるように、切替層１２０の記録媒体との対向面側の前端面１２０ｃが磁気ヘッドの対向面Ｈ１ａよりもハイト方向（図示Ｙ方向、対向面Ｈａ１から離れる方向）後方に位置し、切替層１２０の前端面１２０ｃと磁気ヘッドの記録媒体との対向面Ｈ１ａとの間が絶縁層１１３によって埋められていると、非記録時に磁気ヘッドの外部に磁界が発生することをより効果的に抑制することができるので好ましい。

図１１は、本発明の他の実施の形態を示す磁気ヘッドの縦断面図である。
図１１に示される磁気ヘッドは、リターンパス層１３０が平面構造であり、リターンパス層１３０と主磁極層１１０が磁性材料からなる接続層１１１で接続されている点で図１に示される磁気ヘッドと異なっている。このため、記録媒体との対向面Ｈ１ａにおける主磁極層１１０とリターンパス層１３０の距離ｔ１が図１に示される磁気ヘッドよりも大きい。

本実施の形態の磁気ヘッドでも、主磁極層１１０とリターンパス層１３０の間隔内に切替層１３１が設けられている。

この切替層１３１は、磁気ヘッドが記録媒体に磁気記録信号を記録する時には非磁性状態であり記録時以外の時には磁性状態に切替わる。切替層１３１は磁性合金からなり、この磁性合金は主磁極層１１０及びリターンパス層１３０のキュリー温度よりも低いキュリー温度を有しており、記録媒体に信号を記録する時には切替層１３１をそのキュリー温度以上に加熱して非磁性状態とし、記録時以外の時には切替層１３１をキュリー温度以下にして磁性状態にする。

切替層１３１を形成する磁性材料は、１２０℃から１８０℃の範囲で磁性状態と非磁性状態が切替わる整磁合金であることが好ましい。整磁合金の具体例としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち１種又は２種以上と半金属（メタロイド元素）からなるアモルファス合金、例えば、（Ｃｏ_ａＦｅ_ｂＮｉ_ｃ）_ｕＸ_ｖ（ＸはＰ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃのうち１種又は２種以上、ａ、ｂ、ｃは組成比率で０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｕ、ｖはａｔ％で７５≦ｕ≦８０、２０≦ｖ≦２５、ｕ＋ｖ＝１００）や、（Ｃｏ_ａＦｅ_ｂＮｉ_ｃ）_ｗＰ_ｘＢ_ｙＡｌ_ｚ（ａ、ｂ、ｃは組成比率で０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ｃ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｗ、ｘ、ｙ、ｚはａｔ％で７５≦ｗ≦８０、１２≦ｘ≦１６、６≦ｙ≦２０、０≦ｚ≦３、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）があげられる。

磁気ヘッドの記録時に切替層１３１を非磁性状態にすると、主磁極層１１０の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向き、主磁極層１１０の前端面から記録媒体に向かう磁界が発生し、記録媒体に磁気記録信号が書き込まれる。コイル層に電流を流すことを停止して磁気ヘッドを非記録状態にしたときに、主磁極層１１０の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向いたままであっても、本発明では切替層１３１を磁性状態にすることによって主磁極層１１０−切替層１３１−リターンパス層１３０からなる磁気回路を形成するので、主磁極層１１０の前端面から磁気ヘッドの外部に向かう磁界の発生を抑制することができる。従って、非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる。

図１２は、本発明の他の実施の形態を示す磁気ヘッドの縦断面図である。
図１２に示される磁気ヘッドは、図１１に示された磁気ヘッドと類似しているが、リターンパス層１３０が主磁極層１１０の下側にある点で図１１に示される磁気ヘッドと異なっている。

本実施の形態の磁気ヘッドでも、主磁極層１１０とリターンパス層１３０の間隔内に切替層１３１が設けられている。

磁気ヘッドの記録時に切替層１３１を非磁性状態にすると、主磁極層１１０の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向き、主磁極層１１０の前端面から記録媒体に向かう磁界が発生し、記録媒体に磁気記録信号が書き込まれる。コイル層に電流を流すことを停止して磁気ヘッドを非記録状態にしたときに、主磁極層１１０の磁化方向が記録媒体との対向面と垂直な方向を向いたままであっても、本発明では切替層１３１を磁性状態にすることによって主磁極層１１０−切替層１３１−リターンパス層１３０からなる磁気回路を形成するので、主磁極層１１０の前端面から磁気ヘッドの外部に向かう磁界の発生を抑制することができる。従って、非記録時における記録媒体への意図しない書き込みを抑制できる。

本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、 図１に示された磁気ヘッドの部分平面図、 記録時の磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図、 非記録時の磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図、 磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図（参考図）、 磁気ヘッドの部分平面図（参考図）、 図６に示された磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図、 磁気ヘッドの部分平面図（参考図）、 図８に示された磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図、 本発明の別の実施の形態の磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図、 本発明の別の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、 本発明の別の実施の形態の磁気ヘッドを示す縦断面図、 従来の磁気ヘッドを示す縦断面図、 図１３に示された磁気ヘッドの記録媒体との対向面周辺の拡大部分断面図、

符号の説明

１０８ 第２コイル片
１０９ コイル絶縁層
１１０ 主磁極（第１磁性層）
１１５ 第１コイル片
１１７、１３０ リターンパス層（第２磁性層）
１２０、１３１ 切替層

Claims (6)

1. 記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法がトラック幅を規制する第１磁性層、及び記録媒体との対向面におけるトラック幅方向寸法が前記トラック幅よりも広い幅寸法で形成される第２磁性層を有し、前記第１磁性層と前記第２磁性層とが素子厚さ方向に間隔を開けて配置されるとともに、これらの第１磁性層と第２磁性層がハイト側で接続されており、
   前記対向面よりも奥側に前記第１磁性層と前記第２磁性層とに記録磁界を与えるコイル層が設けられ、前記第１磁性層に集中する垂直磁界によって、前記記録媒体に磁気データを記録する磁気ヘッドにおいて、
   記録する時には非磁性状態であり記録時以外の時には磁性状態に切替わる切替層が、前記第１磁性層と前記第２磁性層の前記記録媒体との対向面側の間隔内に設けられており、
   前記切替層と前記コイル層とは接続されており、
   前記切替層は磁性合金からなり、この磁性合金は前記第１磁性層及び前記第２磁性層のキュリー温度よりも低いキュリー温度を有しており、前記記録媒体に信号を記録する時には前記コイル層に電流を流して、前記切替層を前記切替層のキュリー温度以上に加熱して非磁性状態とし、記録時以外の時には前記コイル層に電流を流さず前記切替層をキュリー温度以下にして磁性状態にすることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記切替層のキュリー温度は、１２０℃〜１８０℃の範囲である請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記切替層と前記第１磁性層及び前記第２磁性層が直接接続されている請求項１又は２に記載の磁気ヘッド。
4. 前記切替層と前記第１磁性層の間及び前記切替層と前記第２磁性層の間に絶縁層が形成されている請求項１又は２に記載の磁気ヘッド。
5. 前記切替層の前記記録媒体との対向面側の前端面は、前記対向面よりもハイト方向奥側に位置している請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド。
6. 前記切替層に電流を流すことにより前記切替層を発熱させる請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド。

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