JP4743782B2 - Near-field optical recording element, near-field optical head, and information recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、近接場光を利用して磁気記録媒体に各種の情報を超高密度で記録することができる近接場光記録素子、該近接場光記録素子を有する近接場光ヘッド及び該近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置に関するものである。 The present invention relates to a near-field optical recording element capable of recording various kinds of information on a magnetic recording medium at a very high density using near-field light, a near-field optical head having the near-field optical recording element, and the near-field The present invention relates to an information recording / reproducing apparatus having an optical head.
近年、コンピュータ機器におけるハードディスク等の容量増加に伴い、単一記録面内における情報の記録密度が増加している。例えば、磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を多くするためには、面記録密度を高くする必要がある。ところが、記録密度が高くなるにつれて、記録媒体上で1ビット当たりの占める記録面積が小さくなっている。このビットサイズが小さくなると、1ビットの情報が持つエネルギーが、室温の熱エネルギーに近くなり、記録した情報が熱揺らぎ等のために反転したり、消えてしまったりする等の熱減磁の問題が生じてしまう。 In recent years, the recording density of information within a single recording surface has increased as the capacity of hard disks and the like in computer equipment has increased. For example, in order to increase the recording capacity per unit area of the magnetic disk, it is necessary to increase the surface recording density. However, as the recording density increases, the recording area occupied by one bit on the recording medium decreases. When this bit size is reduced, the energy of 1-bit information is close to that of room temperature, and the recorded information is reversed or lost due to thermal fluctuation, etc. Will occur.
一般的に用いられてきた面内記録方式では、磁化の方向が記録媒体の面内方向に向くように磁気を記録する方式であるが、この方式では上述した熱減磁による記録情報の消失等が起こり易い。そこで、このような不具合を解消するために、記録媒体に対して垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式に移行しつつある。この方式は、記録媒体に対して、単磁極を近づける原理で磁気情報を記録する方式である。この方式によれば、記録磁界が記録膜に対してほぼ垂直な方向を向く。垂直な磁界で記録された情報は、記録膜面内においてN極とS極とがループを作り難いため、エネルギー的に安定を保ち易い。そのため、この垂直記録方式は、面内記録方式に対して熱減磁に強くなっている。 In the in-plane recording method that has been generally used, the magnetism is recorded so that the direction of magnetization is in the in-plane direction of the recording medium. In this method, the recorded information is lost due to the thermal demagnetization described above. Is likely to occur. Therefore, in order to solve such a problem, a shift is being made to a perpendicular recording method in which a magnetization signal is recorded in a direction perpendicular to the recording medium. This method is a method for recording magnetic information on the principle of bringing a single magnetic pole closer to a recording medium. According to this method, the recording magnetic field is directed substantially perpendicular to the recording film. Information recorded by a perpendicular magnetic field is easy to maintain in energy stability because it is difficult for the N pole and the S pole to form a loop in the recording film surface. Therefore, this perpendicular recording method is more resistant to thermal demagnetization than the in-plane recording method.
しかしながら、近年の記録媒体は、より大量且つ高密度情報の記録再生を行いたい等のニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものが記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。 However, recent recording media are required to have a higher density in response to the need to record and reproduce a larger amount and higher density information. For this reason, in order to minimize the influence of adjacent magnetic domains and thermal fluctuations, those having a strong coercive force have begun to be adopted as recording media. For this reason, it is difficult to record information on a recording medium even in the above-described perpendicular recording system.
そこで、この不具合を解消するために、近接場光により磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に書き込みを行うハイブリッド磁気記録方式(近接場光アシスト磁気記録方式)が提供されている。このハイブリッド磁気記録方式は、微小領域と、近接場光ヘッドに形成された光の波長以下のサイズに形成された光学的開口との相互作用により発生する近接場光を利用する方式である。このように、光の回折限界を超えた微小な光学的開口、即ち、近接場光発生素子を有する近接場光ヘッドを利用することで、従来の光学系において限界とされていた光の波長以下となる領域における光学情報を扱うことが可能となる。よって、従来の光情報記録再生装置等を超える記録ビットの高密度化を図ることができる。
なお、近接場光発生素子は、上述した光学的微小開口によるものだけでなく、例えば、ナノメートルサイズに形成された突起部により構成しても構わない。この突起部によっても、光学的微小開口と同様に近接場光を発生させることができる。
Therefore, in order to solve this problem, there is a hybrid magnetic recording method (near-field light assisted magnetic recording method) in which the magnetic domain is locally heated by near-field light to temporarily reduce the coercive force, and writing is performed during that time. Is provided. This hybrid magnetic recording system is a system that uses near-field light generated by the interaction between a minute region and an optical aperture formed in a size equal to or smaller than the wavelength of light formed in the near-field optical head. Thus, by using a small optical aperture that exceeds the diffraction limit of light, that is, a near-field light head having a near-field light generating element, the wavelength of light that has been limited in the conventional optical system can be reduced. It is possible to handle the optical information in the region. Therefore, it is possible to achieve a higher recording bit density than conventional optical information recording / reproducing apparatuses.
Note that the near-field light generating element is not limited to the above-described optical micro-aperture, and may be constituted by, for example, a protrusion formed in a nanometer size. This projection can also generate near-field light in the same manner as the optical minute aperture.
上述したハイブリッド磁気記録方式による記録ヘッドとしては、各種のものが提供されているが、その1つとして、光スポットのサイズを縮小して記録密度の増大化を図った磁気記録ヘッドが知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
この磁気記録ヘッドは、主に主磁極と、補助磁極と、螺旋状の導体パターンが絶縁体の内部に形成されたコイル巻線と、照射されたレーザ光から近接場光を発生させる金属散乱体と、金属散乱体に向けてレーザ光を照射する平面レーザ光源と、照射されたレーザ光を集束させるレンズとを備えている。これら各構成品は、ビームの先端に固定されたスライダの先端面に取り付けられている。
Various types of recording heads based on the hybrid magnetic recording system described above are provided, and one of them is a magnetic recording head in which the recording density is increased by reducing the size of the light spot. (For example, see
This magnetic recording head mainly includes a main magnetic pole, an auxiliary magnetic pole, a coil winding in which a helical conductor pattern is formed inside an insulator, and a metal scatterer that generates near-field light from irradiated laser light. A planar laser light source that irradiates the metal scatterer with laser light, and a lens that focuses the irradiated laser light. Each of these components is attached to the front end surface of a slider fixed to the front end of the beam.
主磁極は、一端側が記録媒体に対向した面となっており、他端側が補助電極に接続されている。つまり、主磁極及び補助電極は、1本の磁極(単磁極)を垂直方向に配置した単磁極型垂直ヘッドを構成している。また、コイル巻線は、磁極と補助電極との間を一部が通過するように補助電極に固定されている。これら磁極、補助電極及びコイル巻線は、全体として電磁石を構成している。
主磁極の先端には、金等からなる上記金属散乱体が取り付けられている。また、金属散乱体から離間した位置に上記平面レーザ光源が配置されると共に、該平面レーザ光源と金属散乱体との間に上記レンズが配置されている。
上述した各構成品は、スライダの先端面側から、補助磁極、コイル巻線、主磁極、金属散乱体、レンズ、平面レーザ光源の順に取り付けられている。
One end of the main magnetic pole is a surface facing the recording medium, and the other end is connected to the auxiliary electrode. That is, the main magnetic pole and the auxiliary electrode constitute a single magnetic pole type vertical head in which one magnetic pole (single magnetic pole) is arranged in the vertical direction. The coil winding is fixed to the auxiliary electrode so that part of the coil winding passes between the magnetic pole and the auxiliary electrode. These magnetic poles, auxiliary electrodes, and coil windings constitute an electromagnet as a whole.
The metal scatterer made of gold or the like is attached to the tip of the main magnetic pole. The planar laser light source is disposed at a position separated from the metal scatterer, and the lens is disposed between the planar laser light source and the metal scatterer.
Each component described above is attached in the order of the auxiliary magnetic pole, the coil winding, the main magnetic pole, the metal scatterer, the lens, and the planar laser light source from the front end surface side of the slider.
このように構成された磁気記録ヘッドを利用する場合には、近接場光を発生させると同時に記録磁界を印加することで、記録媒体に各種の情報を記録している。
即ち、平面レーザ光源からレーザ光を照射させる。このレーザ光は、レンズによって集束され、金属散乱体に照射される。すると金属散乱体は、内部の自由電子がレーザ光の電場によって一様に振動させられるのでプラズモンが励起されて先端部分に近接場光を発生させる。その結果、記録媒体の磁気記録層は、近接場光によって局所的に加熱され、一時的に保磁力が低下する。
また、上記レーザ光の照射と同時に、コイル巻線の導体パターンに駆動電流を供給することで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記録層に対して記録磁界を局所的に印加する。これにより、保磁力が一時的に低下した磁気記録層に各種の情報を記録することができる。つまり、近接場光と磁場との協働により、記録媒体への記録を行うことができる。
When the magnetic recording head configured in this way is used, various information is recorded on the recording medium by generating a near-field light and simultaneously applying a recording magnetic field.
In other words, laser light is irradiated from a planar laser light source. This laser beam is focused by a lens and irradiated onto a metal scatterer. Then, in the metal scatterer, the internal free electrons are uniformly oscillated by the electric field of the laser beam, so that the plasmon is excited to generate near-field light at the tip portion. As a result, the magnetic recording layer of the recording medium is locally heated by near-field light, and the coercive force temporarily decreases.
Simultaneously with the irradiation of the laser beam, a recording current is locally applied to the magnetic recording layer of the recording medium close to the main pole by supplying a driving current to the conductor pattern of the coil winding. Thereby, various types of information can be recorded on the magnetic recording layer whose coercive force has temporarily decreased. That is, recording on a recording medium can be performed by the cooperation of near-field light and a magnetic field.
更に、上述した磁気記録ヘッドに対して、さらに予熱機構を組み合わせた磁気記録ヘッドも知られている(例えば、特許文献3参照)。
この磁気記録ヘッドは、上述した主磁極と補助磁極との間に、予熱機構である抵抗ヒータを備えている。この抵抗ヒータは、主磁極及び金属散乱体に比べて先端面積が大きいので、加熱する対象領域が広く温度勾配が低い。そのため、抵抗ヒータは、記録媒体の磁気記録層に対して、予め予熱する程度の熱しか加えることができないようになっている。
このように構成された磁気記録ヘッドによれば、予め抵抗ヒータによって磁気記録層を予熱できるので、近接場光を発生させる金属散乱体における発熱を低減することができる。よって、温度上昇による金属散乱体の劣化や、損傷の可能性等を低下させることができ、耐久性の向上化を図ることができる。
This magnetic recording head includes a resistance heater as a preheating mechanism between the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole described above. Since this resistance heater has a larger tip area than the main magnetic pole and the metal scatterer, the target area to be heated is wide and the temperature gradient is low. For this reason, the resistance heater can apply only heat that is preheated to the magnetic recording layer of the recording medium.
According to the magnetic recording head configured as described above, since the magnetic recording layer can be preheated by the resistance heater in advance, heat generation in the metal scatterer that generates near-field light can be reduced. Therefore, deterioration of the metal scatterer due to temperature rise, possibility of damage, and the like can be reduced, and durability can be improved.
しかしながら、上述した従来の磁気記録ヘッドには、まだ以下の課題が残されていた。
即ち、上記特許文献1及び2に記載されている磁気記録ヘッドでは、金属散乱体が、走査方向の最後端に位置するように主磁極の外側に設けられているので、磁気記録層に情報を記録する際に、記録磁界を印加している位置に対して効率良く加熱を行うことが困難なものであった。つまり、記録媒体の回転に伴って磁気記録層は、補助磁極、磁極、金属散乱体の順に移動するので、近接場光で加熱される前に記録磁界が印加されてしまう。そのため、記録磁界が印加された領域外に、近接場光による加熱温度のピーク位置がきてしまい、書き込みの信頼性が劣るものであった。
特に、近接場光による温度勾配は、記録媒体の走査方向に対して遅れる傾向にあるので、加熱温度のピーク位置が金属散乱体の真下からずれてしまうと考えられる。この点を考慮すると、実際には加熱温度のピーク位置が記録磁界の印加領域からさらに外れる方向にずれてしまい、正確な書き込みを行えない可能性が高かった。
However, the conventional magnetic recording head described above still has the following problems.
That is, in the magnetic recording heads described in
In particular, since the temperature gradient due to near-field light tends to be delayed with respect to the scanning direction of the recording medium, it is considered that the peak position of the heating temperature is shifted from directly below the metal scatterer. In consideration of this point, the peak position of the heating temperature is actually shifted in a direction further away from the recording magnetic field application region, and there is a high possibility that accurate writing cannot be performed.
一方、特許文献3に記載されている磁気記録ヘッドは、主磁極と補助磁極との間に抵抗ヒータ等の予熱機構を備えているので、上述した書き込みの信頼性の問題点を解消する構成にはなっているが、その反面、構成品としてさらに予熱機構が加わるので、構成がさらに煩雑になり大型化してしまう不都合があった。
On the other hand, the magnetic recording head described in
また、上記特許文献1から3に記載されている磁気記録ヘッドでは、記録トラック幅をより小さくしてさらなる高密度記録化を図ろうとする場合、両磁極の間隔を狭めたり、金属散乱体のサイズをさらに小さく設計したりする等、構成品自体のサイズをさらに微細化する必要がある。そのため、製造の困難化や高コスト化を招いてしまい、容易に行えるものではなかった。
In the magnetic recording heads described in
更に、従来の磁気記録ヘッドでは、記録磁界を印加した際に、記録媒体に対向する主磁極の先端面から磁束が流れるだけでなく、主磁極の側面から洩れ出た磁束も記録媒体に流れてしまう。そのため、記録媒体に流入する記録磁界の一部が、磁界の表面に対して垂直にならず、斜めになってしまっていた。つまり、磁界勾配がなだらかで小さくなってしまっていた。その結果、記録媒体の磁気記録層に対して一部の磁束が真直ぐに入らず、磁化反転を効率良く行うことが難しかった。従って、さらなる高密度記録化に対応することが難しかった。 Further, in the conventional magnetic recording head, when a recording magnetic field is applied, not only the magnetic flux flows from the front end surface of the main magnetic pole facing the recording medium, but also the magnetic flux leaking from the side surface of the main magnetic pole flows to the recording medium. End up. Therefore, a part of the recording magnetic field flowing into the recording medium is not perpendicular to the surface of the magnetic field but is inclined. In other words, the magnetic field gradient was gradually reduced. As a result, part of the magnetic flux does not enter the magnetic recording layer of the recording medium straight, and it is difficult to efficiently perform magnetization reversal. Therefore, it has been difficult to cope with higher density recording.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、小型化を図りながら低コストで容易に製造できると共に、近接場光を効率良く発生させて書き込みの信頼性が向上し、洩れ磁束を減少させてさらなる高密度記録化を図ることができる近接場光記録素子、近接場光ヘッド及び情報記録再生装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to easily manufacture at a low cost while achieving miniaturization, and to improve the writing reliability by efficiently generating near-field light. It is another object of the present invention to provide a near-field optical recording element, a near-field optical head, and an information recording / reproducing apparatus that can achieve higher density recording by reducing leakage magnetic flux.
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る近接場光記録素子は、導入された光束から近接場光を発生させて一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、磁気記録媒体に対して垂直方向の記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、情報を記録させる近接場光記録素子であって、前記光束が導入される底面と、該底面から所定距離離間した位置に平行に配され、光束が導入されたときに前記近接場光が発せられる端面と、前記底面及び前記端面の頂点をそれぞれ結んで形成された4つの側面と、を有する四角錐台状に形成された光透過性のコアと、前記コアの側面のうち、互いに対向する2つの側面上にそれぞれ形成され、両者の間に前記記録磁界を発生させる主磁極及び補助磁極と、を備え、前記補助磁極が、前記近接場光が発生する前記コアの端面側において、前記主磁極の一方の側面に近接するように該一方の側面に向けて突出した突出部を備えていることを特徴とするものである。
The present invention provides the following means in order to solve the above problems.
The near-field optical recording element according to the present invention generates a near-field light from the introduced light flux, heats the magnetic recording medium rotating in a certain direction, and applies a perpendicular recording magnetic field to the magnetic recording medium. A near-field optical recording element that causes magnetization reversal and records information, and is arranged in parallel to a bottom surface on which the light beam is introduced and a position spaced apart from the bottom surface by a predetermined distance. A light-transmitting core formed in a quadrangular pyramid shape having an end face from which the near-field light is emitted and four side faces formed by connecting the bottom face and the apex of the end face, respectively, and a side face of the core Each of which is formed on two side surfaces facing each other and includes a main magnetic pole and an auxiliary magnetic pole for generating the recording magnetic field between them, and the auxiliary magnetic pole is formed on the core where the near-field light is generated. On the end side , And is characterized in that it comprises a protrusion protruding toward the one side said to be close to one side of the main magnetic pole.
この発明に係る近接場光記録素子においては、四角錐台状に形成されたコアを利用することで近接場光を発生させることができると共に、回転する磁気記録媒体に対して情報の書き込みを行うことができる。 In the near-field optical recording element according to the present invention, near-field light can be generated by using a core formed in a quadrangular pyramid shape, and information is written to a rotating magnetic recording medium. be able to.
ここで記録を行う場合には、まず光透過性のコアの内部に光束を導入する。コアの内部に導入された光束は、端面から近接場光として外部に漏れ出す。この近接場光によって磁気記録媒体は、局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
また、光束の導入と同時に、主磁極及び補助磁極の両磁極間に記録磁界を発生させる。即ち、磁気記録媒体に対して垂直方向の記録磁界を発生させる。具体的には、主磁極から発生した磁束が、磁気記録媒体に対して垂直に流れると共に、磁気記録媒体を経由した後に補助磁極に戻ってくる。この際、主磁極と補助磁極との間の磁気ギャップが微小な隙間となっているため、記録磁界は磁気記録媒体に対して局所的に作用する。これにより、近接場光によって保磁力が低下した磁気記録媒体の局所的な位置に対して、ピンポイントで記録磁界を作用させることができる。なおこの記録磁界は、記録する情報に応じて向きが反転する。
When recording is performed here, a light beam is first introduced into the interior of the light transmissive core . The light beam introduced into the core leaks out from the end face as near-field light. The magnetic recording medium is locally heated by the near-field light, and the coercive force temporarily decreases.
Simultaneously with the introduction of the luminous flux, a recording magnetic field is generated between both the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole. That is, a recording magnetic field perpendicular to the magnetic recording medium is generated. Specifically, the magnetic flux generated from the main magnetic pole flows perpendicularly to the magnetic recording medium and returns to the auxiliary magnetic pole after passing through the magnetic recording medium. At this time, since the magnetic gap between the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole is a minute gap, the recording magnetic field acts locally on the magnetic recording medium. Thereby, the recording magnetic field can be applied to the local position of the magnetic recording medium whose coercive force is reduced by the near-field light. The direction of the recording magnetic field is reversed according to the information to be recorded.
そして、磁気記録媒体は、記録磁界を受けると、記録磁界の方向に応じて磁化の方向が垂直方向に反転する。その結果、情報の記録を行うことができる。つまり、近接場光と両磁極で発生した記録磁界とを協働させた、近接場光アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。また、垂直磁気記録方式により情報の記録を行うことができるので、熱揺らぎの現象を受け難く、書き込みの信頼性が高い安定した記録を行うことができる。 When the magnetic recording medium receives a recording magnetic field, the direction of magnetization is reversed in the vertical direction according to the direction of the recording magnetic field. As a result, information can be recorded. That is, information can be recorded by a near-field light assisted magnetic recording method in which near-field light and a recording magnetic field generated by both magnetic poles cooperate. In addition, since information can be recorded by the perpendicular magnetic recording method, it is difficult to receive the phenomenon of thermal fluctuation, and stable recording with high writing reliability can be performed.
特に、主磁極と補助磁極との間で近接場光を発生させることができるので、記録磁界が局所的に作用する範囲内に近接場光による加熱温度のピーク位置を入れることができる。
また、コアの側面に主磁極及び補助磁極を形成するだけで、近接場光の発生と記録磁界の発生とを同時に達成することができるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構造にすることができる。よって、構成を簡略化することができ、製造の容易化及び低コスト化を図りながら小型化にすることができる。
In particular, since the near-field light can be generated between the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole, the peak position of the heating temperature by the near-field light can be set within the range where the recording magnetic field acts locally .
In addition, it is possible to achieve both near-field light generation and recording magnetic field generation simply by forming the main magnetic pole and auxiliary magnetic pole on the side surface of the core. Structure. Therefore, the configuration can be simplified, and the size can be reduced while facilitating the manufacture and reducing the cost.
また、記録磁界を発生させる際に、磁気記録媒体の表面に対向する主磁極の先端面から磁束が流れるだけでなく、主磁極の側面からも磁束が漏れ出している。ところが、補助磁極の一部は、上述したようにコアの端面側において主磁極の側面に向かって突出した突出部となっているので、主磁極の側面から漏れ出した磁束が磁気記録媒体に流れる前に、この突出部に流入させることができる。これにより、側面からの洩れ磁束が減少するので、主磁極の先端面から集中的に磁気記録媒体に磁束を流すことができ、従来に比べ磁界勾配を急峻にすることができる。つまり、磁気記録媒体に対してより垂直に磁束を流すことができる。従って、磁気記録媒体の磁化反転をより容易に行わせることができ、さらなる高密度記録化を図ることができる。 Further, when the recording magnetic field is generated, not only the magnetic flux flows from the front end surface of the main magnetic pole facing the surface of the magnetic recording medium, but also the magnetic flux leaks from the side surface of the main magnetic pole. However, since a part of the auxiliary magnetic pole is a protruding portion that protrudes toward the side surface of the main magnetic pole on the end surface side of the core as described above, the magnetic flux leaking from the side surface of the main magnetic pole flows to the magnetic recording medium. Before, it can flow into this protrusion. As a result, the leakage magnetic flux from the side surface is reduced, so that the magnetic flux can flow intensively from the front end surface of the main pole to the magnetic recording medium, and the magnetic field gradient can be made steeper than before. That is, the magnetic flux can flow more perpendicular to the magnetic recording medium. Therefore, the magnetization reversal of the magnetic recording medium can be performed more easily, and higher density recording can be achieved.
また、主磁極及び補助磁極は、コアの側面上にそれぞれ形成されているので、両者のトラック幅を同じ幅にすることができる。よって、主磁極から出た磁束が磁気記録媒体を経由して補助磁極に戻る際に、トラック幅方向に磁束が広がってしまうことがない。よって、シャープな磁化転移状態を形成することができ、トラックエッジノイズを極力減少させることができる。この点においても、さらなる高密度記録化を図ることができる。 In addition, since the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole are respectively formed on the side surfaces of the core, the track widths of both can be made the same. Therefore, when the magnetic flux emitted from the main magnetic pole returns to the auxiliary magnetic pole via the magnetic recording medium, the magnetic flux does not spread in the track width direction. Therefore, a sharp magnetization transition state can be formed, and track edge noise can be reduced as much as possible. In this respect as well, higher density recording can be achieved.
上述したように、本発明に係る近接場光記録素子によれば、小型化を図りながら低コストで容易に製造することができると共に、近接場光を効率良く発生させて書き込みの信頼性を向上することができる。また、主磁極の側面からの洩れ磁束を減少させると共に、磁束の広がりを抑えることができるので、さらなる高密度記録化を図ることができる。 As described above, the near-field optical recording element according to the present invention can be easily manufactured at a low cost while reducing the size, and can efficiently generate near-field light to improve writing reliability. can do. Further, the leakage magnetic flux from the side surface of the main magnetic pole can be reduced and the spread of the magnetic flux can be suppressed, so that higher density recording can be achieved.
また、本発明に係る近接場光記録素子は、上記本発明の近接場光記録素子において、前記主磁極の他方の側面上に形成された絶縁層と、該絶縁層上に形成された磁気シールド層とを備えていることを特徴とするものである。 The near-field optical recording element according to the present invention includes an insulating layer formed on the other side surface of the main magnetic pole and a magnetic shield formed on the insulating layer in the near-field optical recording element of the present invention. And a layer.
この発明に係る近接場光記録素子においては、主磁極の他方の側面(コア側の内面ではなく外部に露出している外面)上に、絶縁層を介して磁気シールド層が形成されている。これにより、記録磁界を発生させる際に、主磁極の他方の側面から漏れ出す磁束を磁気シールド層で遮断することができる。つまり、補助磁極の突出部により主磁極の一方の側面から漏れ出す磁束を吸収できることに加え、この磁気シールドによって主磁極の他方の側面から漏れ出す磁束を遮断することができる。
従って、主磁極の先端面からより集中的に磁気記録媒体に磁束を流すことができ、磁界勾配をさらに急峻にすることができる。その結果、磁気記録媒体に対してさらに垂直に磁束を流すことができ、さらに顕著な高密度記録化を図ることができる。
In the near-field optical recording element according to the present invention, the magnetic shield layer is formed on the other side surface (the outer surface exposed to the outside rather than the inner surface on the core side) via the insulating layer. Thereby, when the recording magnetic field is generated, the magnetic flux leaking from the other side surface of the main pole can be blocked by the magnetic shield layer. That is, the magnetic flux leaking from the one side surface of the main magnetic pole can be absorbed by the protruding portion of the auxiliary magnetic pole, and the magnetic flux leaking from the other side surface of the main magnetic pole can be blocked by this magnetic shield.
Accordingly, the magnetic flux can flow more concentratedly from the front end surface of the main pole to the magnetic recording medium, and the magnetic field gradient can be further steepened. As a result, the magnetic flux can be made to flow more perpendicularly to the magnetic recording medium, and a much higher density recording can be achieved.
また、本発明に係る近接場光記録素子は、上記本発明の近接場光記録素子において、前記絶縁層が、前記コアの側面全ての周囲を囲むように形成され、前記磁気シールド層が、前記コアの側面全ての周囲を囲んだ前記絶縁層の周囲をさらに囲むように形成されていることを特徴とするものである。 Further, the near-field optical recording element according to the present invention is the near-field optical recording element according to the present invention, wherein the insulating layer is formed so as to surround all the side surfaces of the core, and the magnetic shield layer is It is characterized by being formed so as to further surround the periphery of the insulating layer that surrounds the periphery of all the side surfaces of the core.
この発明に係る近接場光記録素子においては、絶縁層及び磁気シールド層がそれぞれ主磁極の他方の面上だけでなく、コアの側面の周囲を囲むように形成されている。特に、狙った面上にだけ絶縁層及び磁気シールド層を形成する必要がないので、絶縁層及び磁気シールド層を形成し易い。従って、製造の容易化を図ることができる。 In the near-field optical recording element according to the present invention, the insulating layer and the magnetic shield layer are formed so as to surround not only the other surface of the main pole but also the side surface of the core . In particular, since it is not necessary to form the insulating layer and the magnetic shield layer only on the target surface, it is easy to form the insulating layer and the magnetic shield layer. Therefore, the manufacturing can be facilitated.
また、本発明に係る近接場光記録素子は、上記本発明のいずれかの近接場光記録素子において、前記主磁極と前記コアとの間には、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されていることを特徴とするものである。 The near-field optical recording element according to the present invention is a metal that increases the light intensity of the near-field light between the main magnetic pole and the core in any of the near-field optical recording elements of the present invention. A film is formed.
この発明に係る近接場光記録素子においては、コアの内部に光束が導入されると、該光束は底面側から端面側に向かって進み、端面から近接場光となって外部に漏れ出す。また、これと同時にコアの内部に導入された光束は、金属膜にも入射する。金属膜に光束が入射すると、該金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜とコアとの界面を端面に向かって伝播する。そして、コアの端面に達した時点で、光強度の強い近接場光となって外部に漏れ出す。特に、金属膜を伝播した近接場光の方が、直接底面から端面に向かって透過した後に生じた近接場光よりも光強度が強いので、磁気記録媒体の加熱により貢献する光となる。 In the near-field optical recording element according to the present invention, when a light beam is introduced into the core, the light beam travels from the bottom surface side toward the end surface side, and leaks to the outside as near-field light from the end surface. At the same time, the light beam introduced into the core enters the metal film. When a light beam enters the metal film, surface plasmons are excited in the metal film. The excited surface plasmon propagates toward the end face through the interface between the metal film and the core while being enhanced by the resonance effect. And when it reaches the end face of the core, it becomes a near-field light with a strong light intensity and leaks outside. In particular, the near-field light propagated through the metal film has higher light intensity than the near-field light generated after being transmitted directly from the bottom surface toward the end surface, so that the light contributes by heating the magnetic recording medium.
このように、近接場光の光強度を増加させて磁気記録媒体をより効率良く加熱することができるので、書き込みの信頼性をより向上することができる。特に、金属膜とコアとの界面に近接場光を発生させることができるので、各構成品の設計サイズ自体に直接影響を受けることがない。つまり、コアの端面のサイズをより微細化する等の作りこみを行わなくても、これら物理的な設計に影響されることなく、光強度の強い近接場光を発生させることができる。 As described above, since the magnetic recording medium can be heated more efficiently by increasing the light intensity of the near-field light, the writing reliability can be further improved. In particular, since near-field light can be generated at the interface between the metal film and the core, it is not directly affected by the design size of each component. That is, near-field light having a high light intensity can be generated without being influenced by the physical design without making the size of the end face of the core smaller.
また、本発明に係る近接場光記録素子は、上記本発明のいずれかの近接場光記録素子において、前記コアの側面のうち、前記主磁極及び前記補助磁極がそれぞれ形成された側面に挟まれる少なくとも1つの側面上には、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されていることを特徴とするものである。 Further, the near-field optical recording element according to the present invention is sandwiched between the side surfaces of the core where the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole are respectively formed in the near-field optical recording element of the present invention. A metal film that increases the light intensity of the near-field light is formed on at least one side surface.
この発明に係る近接場光記録素子においては、主磁極及び補助磁極が形成された側面に隣接する側面のうち、少なくともいずれか一方の側面上に光強度を増加させる金属膜が形成されている。よって、この金属膜は、磁気記録媒体の移動方向に平行状態となっている。そしてコアの内部に光束が導入されると、該光束は底面側から端面側に向かって進み、端面から近接場光となって外部に漏れ出す。また、これと同時にコアの内部に導入された光束は、金属膜にも入射する。金属膜に光束が入射すると、該金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜とコアとの界面を端面に向かって伝播する。そして、コアの端面に達した時点で、光強度の強い近接場光となって外部に漏れ出す。特に、金属膜を伝播した近接場光の方が、直接底面から端面に向かって透過した後に生じた近接場光よりも光強度が強いので、磁気記録媒体の加熱により貢献する光となる。 In the near-field optical recording element according to the present invention, the metal film for increasing the light intensity is formed on at least one of the side surfaces adjacent to the side surface on which the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole are formed. Therefore, this metal film is in a state parallel to the moving direction of the magnetic recording medium. When a light beam is introduced into the core, the light beam travels from the bottom surface side toward the end surface side, and leaks to the outside as near-field light from the end surface. At the same time, the light beam introduced into the core enters the metal film. When a light beam enters the metal film, surface plasmons are excited in the metal film. The excited surface plasmon propagates toward the end face through the interface between the metal film and the core while being enhanced by the resonance effect. And when it reaches the end face of the core, it becomes a near-field light with a strong light intensity and leaks outside. In particular, the near-field light propagated through the metal film has higher light intensity than the near-field light generated after being transmitted directly from the bottom surface toward the end surface, so that the light contributes by heating the magnetic recording medium.
このように、近接場光の光強度を増加させて磁気記録媒体をより効率良く加熱することができるので、書き込みの信頼性をより向上することができる。特に、金属膜とコアとの界面に近接場光を発生させることができるので、各構成品の設計サイズ自体に直接影響を受けることがない。つまり、コアの端面のサイズをより微細化する等の作りこみを行わなくても、これら物理的な設計に影響されることなく、光強度の強い近接場光を発生させることができる。 As described above, since the magnetic recording medium can be heated more efficiently by increasing the light intensity of the near-field light, the writing reliability can be further improved. In particular, since near-field light can be generated at the interface between the metal film and the core, it is not directly affected by the design size of each component. That is, near-field light having a high light intensity can be generated without being influenced by the physical design without making the size of the end face of the core smaller.
また、上述したように金属膜は磁気記録媒体の移動方向に平行となっているので、加熱に貢献する光強度の強い近接場光を磁気記録媒体の移動方向に沿ってライン状に発生させることができる。つまり、磁気記録媒体のトラック方向に沿ってライン状に発生させることができる。従って、隣接するトラックに記録された情報に影響を与えることなく、所望するトラックに対して情報を正確に記録することができる。 Further, as described above, since the metal film is parallel to the moving direction of the magnetic recording medium, near-field light having a strong light intensity contributing to heating is generated in a line along the moving direction of the magnetic recording medium. Can do. That is, it can be generated in a line along the track direction of the magnetic recording medium. Therefore, information can be accurately recorded on a desired track without affecting the information recorded on the adjacent track.
また、本発明に係る近接場光記録素子は、上記本発明の近接場光記録素子において、前記金属膜が、前記主磁極及び前記補助磁極上にも形成されていることを特徴とするものである。
この発明に係る近接場光記録素子においては、金属膜がコアの側面だけでなく主磁極及び補助磁極上にも形成されているので、表面プラズモンの伝播によって主磁極及び補助磁極のより近傍に近接場光を発生させることができる。よって、近接場光と記録磁界とを、より効率良く協働させることができ、書き込みの信頼性をさらに高めることができる。
The near-field optical recording element according to the present invention is characterized in that, in the near-field optical recording element of the present invention, the metal film is also formed on the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole. is there.
In the near-field optical recording element according to the present invention, since the metal film is formed not only on the side surface of the core but also on the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole, it is closer to the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole by the propagation of the surface plasmon. Field light can be generated. Therefore, the near-field light and the recording magnetic field can be more efficiently coordinated, and the writing reliability can be further improved.
また、本発明に係る近接場光記録素子は、上記本発明の近接場光記録素子において、前記主磁極及び前記補助磁極が、前記磁気記録媒体の回転方向に並んでいることを特徴とするものである。
The near-field optical recording element according to the present invention is the near-field optical recording element according to the present invention, wherein the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole are aligned in the rotation direction of the magnetic recording medium. It is.
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明のいずれかの近接場光記録素子と、前記磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置され、磁気記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、前記端面に対して平行に配された底面側から前記コア内に前記光束を導入させる光束導入手段と、磁性材料から形成され、前記主磁極と前記補助磁極とを接続する磁気回路と、前記情報に応じて変調された電流が供給され、前記磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、前記コアが、前記スライダの対向面に前記底面が面接触した状態で固定されていることを特徴とするものである。 Further, a near-field optical head according to the present invention is disposed with any one of the near-field optical recording elements of the present invention as described above in a state of being floated by a predetermined distance from the surface of the magnetic recording medium, and facing the surface of the magnetic recording medium. A slider having an opposing surface, a light beam introducing means for introducing the light beam into the core from a bottom surface side arranged in parallel to the end surface , a magnetic material, and the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole. A magnetic circuit to be connected and a coil that is supplied with a current modulated in accordance with the information and winds around the magnetic circuit around the magnetic circuit, and the core is disposed on the opposing surface of the slider. It is characterized in that the bottom surface is fixed in surface contact.
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、スライダが対向面を磁気記録媒体の表面に対向させた状態で、該磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置されている。そして、近接場光記録素子のコアが、スライダの対向面に底面を面接触させた状態で固定されている。これにより、コアは、端面を磁気記録媒体の表面に対向させながら、磁気記録媒体上を浮遊した状態となっている。
記録を行う場合には、まず光束導入手段によりコアの内部に底面側から光束を導入する。この際、光束導入手段は、従来の光の入れ方とは異なり、スライダの上面側からコアの端面に向けて略一直線に光束を容易且つ確実に導入できるので、効率良く近接場光を発生させることができる。
また、光束の導入と同時に、記録する情報に応じて変調した電流をコイルに供給する。すると電磁石の原理により、電流磁界が磁気回路内に磁束を発生させるので、主磁極と補助磁極との間に記録磁界を確実に発生させることができる。
In the near-field optical head according to the present invention, the slider is disposed in a state where the slider floats a predetermined distance from the surface of the magnetic recording medium with the opposing surface facing the surface of the magnetic recording medium. The core of the near-field optical recording element is fixed with the bottom surface in surface contact with the opposing surface of the slider. As a result, the core is in a state of floating on the magnetic recording medium while the end face is opposed to the surface of the magnetic recording medium.
When recording is performed, the light beam is first introduced into the core from the bottom surface side by the light beam introducing means. At this time, unlike the conventional method of entering light, the light beam introducing means can easily and surely introduce the light beam in a substantially straight line from the upper surface side of the slider toward the end surface of the core, so that the near-field light is efficiently generated. be able to.
Simultaneously with the introduction of the luminous flux, a current modulated according to the information to be recorded is supplied to the coil. Then, due to the principle of the electromagnet, the current magnetic field generates a magnetic flux in the magnetic circuit, so that a recording magnetic field can be reliably generated between the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole.
特に、小型化を図りながら低コストで容易に製造できる近接場光記録素子を備えているので、近接場光ヘッド自体の小型化、低コスト化及び製造の容易化をも図ることができる。また、近接場光を効率良く発生させて、書き込みの信頼性が向上した近接場光記録素子でもあるので、同様に近接場光ヘッド自体の書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。更には、洩れ磁束が減少して高密度記録化が図られた近接場光素子でもあるので、近接場光ヘッド自体を高密度記録に対応した高性能なものにすることができる。 In particular, since the near-field optical recording element that can be easily manufactured at low cost while achieving miniaturization is provided, the near-field optical head itself can be reduced in size, cost, and manufacture. In addition, the near-field optical recording element that efficiently generates near-field light and has improved writing reliability. Similarly, the writing reliability of the near-field light head itself can be increased to improve the quality. it can. Furthermore, since the near-field optical element is designed to achieve high-density recording by reducing the leakage magnetic flux, the near-field optical head itself can be made to have high performance corresponding to high-density recording.
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記磁気回路が、前記スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部を一部に有し、前記コイルが、前記対向面に沿って広がるように、前記垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されていることを特徴とするものである。 Further, the near-field optical head according to the present invention is the near-field optical head according to the present invention, wherein the magnetic circuit has in part a vertical circuit portion along a direction perpendicular to the facing surface of the slider. Is formed in a state in which the periphery of the vertical circuit portion is spirally wound so as to spread along the facing surface.
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、主磁極と補助磁極とを接続する磁気回路の一部が、スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部となっている。そして、コイルは、スライダの対向面に沿って広がるように、垂直回路部を中心として該垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されている。つまり、コイルは、スライダの対向面に対して平行した状態となっている。
よって、コイルの巻線を増やしたとしても。スライダの厚みに影響しないので、薄型化を図りながら記録磁界の強度を高めることができる。また、垂直面ではなく水平面にコイルを作製できるので、特別な方法を用いずとも従来の方法で容易に作製を行える。そのため、コイルを細くしたり巻線を増やしたりする等、設計の自由度を向上することができる。また、コイルを自由に設計できるため、磁気回路についても幅を太くする等自由に設計を行い易い。このように、磁気回路及びコイルを状況に応じて自由に設計でき、信頼性のある電磁石を製造することができる。
In the near-field optical head according to the present invention, a part of the magnetic circuit connecting the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole is a vertical circuit portion along a direction perpendicular to the opposed surface of the slider. And the coil is formed in a state in which the periphery of the vertical circuit portion is spirally wound around the vertical circuit portion so as to spread along the opposing surface of the slider. That is, the coil is in a state parallel to the facing surface of the slider.
Therefore, even if the number of coils is increased. Since it does not affect the thickness of the slider, it is possible to increase the strength of the recording magnetic field while reducing the thickness. Further, since the coil can be produced on a horizontal plane instead of a vertical plane, it can be easily produced by a conventional method without using a special method. Therefore, the degree of freedom in design can be improved, such as making the coil thinner or increasing the number of windings. In addition, since the coil can be designed freely, it is easy to design the magnetic circuit freely, for example, by increasing the width. Thus, a magnetic circuit and a coil can be designed freely according to the situation, and a reliable electromagnet can be manufactured.
また、本発明に係る情報記録再生装置は、上記本発明の近接場光ヘッドと、前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、該磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する2軸回りに回動自在な状態で前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、前記光束導入手段に対して前記光束を入射させる光源と、前記ビームの基端側を支持すると共に、該ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、前記コイルに前記電流を供給すると共に、前記光源の作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とするものである。 An information recording / reproducing apparatus according to the present invention is movable in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium and the near-field optical head of the present invention, and is parallel to the surface of the magnetic recording medium and orthogonal to each other. A beam that supports the near-field optical head on the tip side while being rotatable about two axes, a light source that makes the light beam incident on the light beam introducing means, and a base end side of the beam. An actuator for moving the beam in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium, a rotation drive unit for rotating the magnetic recording medium in the fixed direction, and supplying the current to the coil, and the light source And a control unit for controlling the operation of the apparatus.
この発明に係る情報記録再生装置においては、回転駆動部により磁気記録媒体を一定方向に回転させた後、アクチュエータによりビームを移動させて近接場光ヘッドをスキャンさせる。そして、近接場光ヘッドを磁気記録媒体上の所望する位置に配置させる。この際、近接場光ヘッドは、磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する2軸回りに回動自在な状態、即ち、2軸を中心として捻れることができるようにビームに支持されている。よって、磁気記録媒体にうねりが生じたとしても、うねりに起因する風圧変化を捩じりによって吸収でき、近接場光ヘッドを安定して浮上させることができる。 In the information recording / reproducing apparatus according to the present invention, after the magnetic recording medium is rotated in a certain direction by the rotation driving unit, the beam is moved by the actuator to scan the near-field optical head. Then, the near-field optical head is arranged at a desired position on the magnetic recording medium. At this time, the near-field optical head is supported by the beam so that it can rotate about two axes parallel to the surface of the magnetic recording medium and orthogonal to each other, that is, can be twisted about the two axes. Yes. Therefore, even if waviness occurs in the magnetic recording medium, changes in wind pressure due to waviness can be absorbed by twisting, and the near-field optical head can be stably levitated.
その後、制御部は光源を作動させると同時に、情報に応じて変調した電流をコイルに供給する。これにより、近接場光ヘッドは、近接場光と記録磁界とを協働させて、磁気記録媒体に情報を記録することができる。
特に、上述した近接場光記録素子を有する近接場光ヘッドを備えているので、小型化、低コスト化を図ることができ、また、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。また、高密度記録化に対応することができる高品質なものにすることができる。
Thereafter, the control unit activates the light source and simultaneously supplies a current modulated according to information to the coil. Thereby, the near-field light head can record information on the magnetic recording medium by cooperating the near-field light and the recording magnetic field.
In particular, since the near-field optical head having the above-mentioned near-field optical recording element is provided, it is possible to reduce the size and cost, and to improve the writing reliability and the quality. . Further, it is possible to achieve a high quality that can cope with high density recording.
この発明に係る近接場光記録素子によれば、小型化を図りながら低コストで容易に製造することができると共に、近接場光を効率良く発生させて書き込みの信頼性を向上することができる。また、主磁極の側面からの洩れ磁束を減少させると共に、磁束の広がりを抑えることで、さらなる高密度記録化を図ることができる。 The near-field optical recording element according to the present invention can be easily manufactured at a low cost while reducing the size, and can efficiently generate near-field light to improve the writing reliability. Further, by reducing the leakage magnetic flux from the side surface of the main magnetic pole and suppressing the spread of the magnetic flux, further high density recording can be achieved.
また、本発明に係る近接場光ヘッド及び情報記録再生装置によれば、上述した近接場光記録素子を備えているので、小型化、低コスト化及び製造の容易化を図ることができると共に、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。また、高密度記録に対応した高性能なものにすることができる。 Further, according to the near-field optical head and the information recording / reproducing apparatus according to the present invention, since the near-field optical recording element described above is provided, it is possible to reduce the size, reduce the cost, and facilitate the manufacture. The reliability of writing is increased, and the quality can be improved. In addition, it is possible to achieve high performance corresponding to high density recording.
以下、本発明に係る近接場光記録素子、近接場光ヘッド及び情報記録再生装置の一実施形態を、図1から図28を参照して説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置1は、垂直記録層d2を有するディスク(磁気記録媒体)Dに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。
Hereinafter, an embodiment of a near-field optical recording element, a near-field optical head, and an information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the information recording / reproducing
本実施形態の情報記録再生装置1は、図1に示すように、後述する近接場光記録素子20を有する光近接場光ヘッド2と、ディスク面(磁気記録媒体の表面)D1に平行なXY方向に移動可能とされ、ディスク面D1に平行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在な状態で近接場光ヘッド2を先端側で支持するビーム3と、光導波路4の基端側から該光導波路4に対して光束Lを入射させる光信号コントローラ(光源)5と、ビーム3の基端側を支持すると共に、該ビーム3をディスク面D1に平行なXY方向に向けてスキャン移動させるアクチュエータ6と、ディスクDを一定方向に回転させるスピンドルモータ(回転駆動部)7と、情報に応じて変調した電流を後述するコイル24に対して供給すると共に、光信号コントローラ5の作動を制御する制御部8と、これら各構成品を内部に収容するハウジング9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the information recording / reproducing
ハウジング9は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部9aが形成されている。また、このハウジング9には、凹部9aの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。凹部9aの略中心には、上記スピンドルモータ7が取り付けられており、該スピンドルモータ7に中心孔を嵌め込むことでディスクDが着脱自在に固定される。凹部9aの隅角部には、上記アクチュエータ6が取り付けられている。このアクチュエータ6には、軸受10を介してキャリッジ11が取り付けられており、該キャリッジ11の先端にビーム3が取り付けられている。そして、キャリッジ11及びビーム3は、アクチュエータ6の駆動によって共に上記XY方向に移動可能とされている。
The housing 9 is made of a metal material such as aluminum and has a quadrangular shape when viewed from above, and a
なお、キャリッジ11及びビーム3は、ディスクDの回転停止時にアクチュエータ6の駆動によって、ディスクD上から退避するようになっている。また、近接場光ヘッド2とビーム3とで、サスペンション12を構成している。また、光信号コントローラ5は、アクチュエータ6に隣接するように凹部9a内に取り付けられている。そして、このアクチュエータ6に隣接して、上記制御部8が取り付けられている。
The carriage 11 and the
上記近接場光ヘッド2は、図2及び図3に示すように、近接場光記録素子20と、ディスク面D1から所定距離Hだけ浮上した状態で配置され、ディスク面D1に対向する対向面を有するスライダ21と、後述するコア30の底面30a側からコア30内に光束Lを導入させる光束導入手段22と、磁性材料から形成され、後述する主磁極31と補助磁極32とを接続させる磁気回路23と、磁気回路23を中心として該磁気回路23の周囲を巻回するコイル24とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the near-field
上記近接場光記録素子20は、導入された光束Lから近接場光Rを発生させてディスクDを加熱すると共に、ディスクDに対して垂直方向の記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、情報を記録させるものである。
即ち、近接場光記録素子20は、図4から図6に示すように、近接場光Rを発生させるコア30と、コア30に形成された主磁極31及び補助磁極32とを備えている。なお、本実施形態では、コア30の端面30bの一部に、補助磁極32の突出部32aが埋まるように形成されている場合を例に挙げて説明する。
The near-field
That is, the near-field
コア30は、石英ガラス等の光透過性材料に形成されており、底面30aと端面30bと4つの側面30cとを有する四角錐台状に形成されている。具体的には、少なくとも互いに平行な2辺を一組有するように平面視正方形状に形成され、ディスク面D1に平行な状態で配されて光束Lが導入される底面30aと、該底面30aより小さな面積で同一形状(平面視正方形状)に形成され、底面30aから所定距離離間した位置に配された端面30bと、底面30a及び端面30bの頂点をそれぞれ結んで形成された4つの側面30cとを有するように加工されている。
但し、本実施形態では、上述したように、端面30bの一部に突出部32aが埋まるように形成されているので、端面30bに段部30dが形成されている。
The
However, in the present embodiment, as described above, since the protruding
なお、コア30の底面30a及び端面30bは、正方形状に限定されるものではなく、平面視四角形状に形成されていれば構わない。例えば、平面視、長方形状、平行四辺形状や台形状であっても構わない。また、底面30a及び端面30bは、共に平面視四角形状に形成されていればよく、同じ形状でなくても構わない。
The
コア30の端面30bは、光束Lが内部に導入されたときに近接場光Rを発生させるサイズに形成されている。即ち、コア30の端面30bのサイズは、光束Lの波長よりも遥かに微細なサイズ(例えば、一辺が数十nm程度のサイズ)となるように設計されており、通常の伝播光を透過させることがないが、近接場光Rを近傍に漏れ出させることを可能にしている。よって、4つの側面30cは、端面30bに向かうにしたがって向い合う側面30cとの間隔が漸次狭まる斜面状態となっている。
The
また、コア30の4つの側面30cのうち、ディスクDの回転方向に並んだ状態で互いに対向する2つの側面30c上には、両者の間に上記記録磁界を発生させる主磁極31及び補助磁極32が形成されている。これら両磁極31、32は、磁束密度が高い高飽和磁束密度(Bs)材料(例えば、CoNiFe合金、CoFe合金等)を蒸着等の薄膜成膜技術によって形成されたものである。
Of the four
また、補助磁極32の一部は、コア30の端面30b側において、主磁極31の一方の側面(補助磁極32に対向する面)に近接するように該一方の側面に向けて突出した突出部32aとなっている。しかも、この突出部32aは、端面30bの一部に埋まるように形成されている。そのため、端面30bと突出部32aとの表面とは、面一になっている。この突出部32aによって、露出している端面30bの領域はさらに微小なサイズとなっている。また、主磁極31と突出部32aとの間隔(磁気ギャップG)は、微小な間隔(例えば、数nmから数十nm)となっている。
なお、補助磁極32の膜厚は、主磁極31の膜厚よりも厚くなるように膜厚が調整されている。また、突出部32aの厚みは、さらに薄く(例えば、数十nmから数百nm)なるように調整されている。
Further, a part of the auxiliary
The film thickness of the auxiliary
このように構成されたコア30は、図2及び図3に示すように、底面30aをスライダ21の対向面21aに面接触させた状態で固定されている。この際、コア30は、主磁極31及び補助磁極32がディスクDの移動方向に沿って並ぶと共に、主磁極31が補助磁極32よりもディスクDの移動方向側(進行方向側)に位置するように向きが調整された後、固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the core 30 configured in this manner is fixed in a state where the
上記スライダ21は、コア30と同様に石英ガラス等の光透過性材料によって直方体状に形成されている。このスライダ21は、対向面21aをディスクD側にした状態で、ジンバル部35を介してビーム3の先端にぶら下がるように支持されている。このジンバル部35は、ディスク面D1に垂直なZ方向、X軸回り及びY軸回りにのみ変位するように動きが規制された部品である。これによりスライダ21は、上述したようにディスク面D1に平行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在とされている。
Similar to the
スライダ21の対向面21aには、回転するディスクDによって生じた空気流の粘性から、浮上するための圧力を発生させる凸状部21bが形成されている。本実施形態では、レール状に並ぶように、長手方向に沿って延びた凸状部21bを2つ形成している場合を例にしている。但し、この場合に限定されるものではなく、スライダ21をディスク面D1から離そうとする正圧とスライダ21をディスク面D1に引き付けようとする負圧とを調整して、スライダ21を最適な状態で浮上させるように設計されていれば、どのような凹凸形状でも構わない。なお、この凸状部21bの表面はABS(Air Bearing Surface)と呼ばれる面とされている。
On the opposing
スライダ21は、この2つの凸状部21bによってディスク面D1から浮上する力を受けていると共に、ビーム3によってディスク面D1側に押さえ付けられる力を受けている。スライダ21は、この両者の力のバランスによって、上述したようにディスク面D1から所定距離H離間した状態で浮上するようになっている。
The
また、上述したようにスライダ21の対向面21aには、底面30aを面接触させた状態でコア30が固定されているので、コア30の端面30bも同様にスライダ21の対向面21a及びディスク面D1に対して平行状態となっている。この際、端面30bの高さが凸状部21bの高さと同じになるように、コア30の高さが設定されている。
なお、コア30とスライダ21とをそれぞれ別々に作製した後、互いを固定しても構わないし、石英ガラス等から一体的に作製しても構わない。特に、一体的に作製することで、製造工程の簡略化、製造時間の短縮化等を図ることができるので、より好ましい。
Further, as described above, since the
Note that the
また、スライダ21の上面には、コア30の真上に当たる位置にレンズ36が形成されている。このレンズ36は、例えば、グレースケールマスクを用いたエッチングによって形成される非球面のマイクロレンズである。更に、スライダ21の上面には、光ファイバー等の光導波路4が取り付けられている。この光導波路4は、先端が略45度にカットされたミラー面4aとなっており、該ミラー面4aがレンズ36の真上に位置するように取り付け位置が調整されている。そして、光導波路4は、ビーム3及びキャリッジ11等を介して光信号コントローラ5に引き出されて接続されている。
これにより光導波路4は、光信号コントローラ5から入射された光束Lを先端側まで導き、ミラー面4aで反射させて向きを変えた後、レンズ36に出射することができるようになっている。また、出射された光束Lは、レンズ36によって集束した後、スライダ21を透過してコア30の底面30aに導入されるようになっている。即ち、光導波路4及びレンズ36は、上述した光束導入手段22を構成している。
In addition, a
As a result, the optical waveguide 4 can guide the light beam L incident from the
上記磁気回路23は、図3に示すように、磁性材料によりスライダ21内にパターニングされて形成されている。この磁気回路23は、両端がそれぞれ主磁極31及び補助磁極32に接続されていると共に、図7に示すように、回路の略中間付近にあたる一部分が、スライダ21の対向面21aに垂直な方向に沿って折り曲げられた垂直回路部23aとなっている。
As shown in FIG. 3, the
そして、コイル24は、磁気回路23のうち上述した垂直回路部23aの周囲を螺旋状に巻回した状態で、スライダ21の対向面21aに沿うように形成されている。この際コイル24は、ショートしないように、隣り合う線材間、磁気回路23との間が絶縁状態とされている。また、このコイル24は、ビーム3やキャリッジ11を介して制御部8に電気的に接続されており、該制御部8から情報に応じて変調された電流が供給されるようになっている。即ち、磁気回路23及びコイル24は、全体として電磁石を構成している。
The
また、スライダ21の先端面には、図2及び図3に示すように、ディスクDの垂直記録層d2から洩れ出ている磁界の大きさに応じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜37が形成されている。この磁気抵抗効果膜37には、図示しないリード膜等を介して制御部8からバイアス電流が供給されている。これにより制御部8は、ディスクDから洩れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することでき、この電圧の変化から信号の再生を行っている。即ち、磁気抵抗効果膜37は、再生素子として機能している。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a
なお、本実施形態のディスクDは、少なくとも、ディスク面D1に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直記録層d2と、高透磁率材料からなる軟磁性層d3との2層で構成される垂直2層膜ディスクDを使用する。このようなディスクDとしては、例えば、図2に示すように、基板d1上に、軟磁性層d3と、中間層d4と、垂直記録層d2と、保護層d5と、潤滑層d6とを順に成膜したものを使用する。
基板d1としては、例えば、アルミ基板やガラス基板等である。軟磁性層d3は、高透磁率層である。中間層d4は、垂直記録層d2の結晶制御層である。垂直記録層d2は、垂直異方性磁性層となっており、例えばCoCrPt系合金が使用される。保護層d5は、垂直記録層d2を保護するためのもので、例えばDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)膜が使用される。潤滑層d6は、例えば、フッ素系の液体潤滑材が使用される。
The disk D of the present embodiment is a perpendicular structure composed of at least two layers: a perpendicular recording layer d2 having an easy axis in the direction perpendicular to the disk surface D1, and a soft magnetic layer d3 made of a high magnetic permeability material. A double layer disc D is used. As such a disk D, for example, as shown in FIG. 2, a soft magnetic layer d3, an intermediate layer d4, a perpendicular recording layer d2, a protective layer d5, and a lubricating layer d6 are sequentially formed on a substrate d1. Use the film.
Examples of the substrate d1 include an aluminum substrate and a glass substrate. The soft magnetic layer d3 is a high magnetic permeability layer. The intermediate layer d4 is a crystal control layer of the perpendicular recording layer d2. The perpendicular recording layer d2 is a perpendicular anisotropic magnetic layer, and for example, a CoCrPt alloy is used. The protective layer d5 is for protecting the perpendicular recording layer d2, and for example, a DLC (Diamond Like Carbon) film is used. For the lubrication layer d6, for example, a fluorine-based liquid lubricant is used.
ここで、本実施形態の近接場光記録素子20の製造方法について、図8を参照しながら以下に説明する。なお、ここではスライダ21とコア30とを1枚の基板Tから一体的に製造する場合を例に挙げて説明する。但し、コア30の製造方法を中心に説明する。よって、下記に説明する工程の途中で、凸状部21bやレンズ36等を適宜形成すれば良い。なお、図8では、それぞれ異なった視点の断面図を左側と右側とにそれぞれ図示する。左側の断面図は、図4に示す平面Aに沿った断面図を示している。また、左側の断面図は、図4に示す平面Bに沿った断面図を示している。
Here, a manufacturing method of the near-field
初めに、石英ガラス等の基板Tを用意した後、図8(a)に示すように、基板T上に端面30bの段部30dを形成するためのエッチングマスクM1を所定領域だけパターニングする。このエッチングマスクM1は、フォトリソグラフィ技術で加工されたフォトレジスト薄膜である。
次いで、エッチングマスクM1をマスクとして、基板Tの表面をエッチング加工する。なお、エッチング加工としては、ウェットエッチングでも構わないし、ドライエッチングでも構わない。そして、エッチングマスクM1を除去することで、図8(b)に示すように、基板T上に段部30dを形成することができる。なお、段部30dの深さが、数十nmから数百nmの範囲内に収まるようにエッチング加工を行う。
First, after preparing a substrate T of quartz glass or the like, as shown in FIG. 8A, an etching mask M1 for forming a
Next, the surface of the substrate T is etched using the etching mask M1 as a mask. The etching process may be wet etching or dry etching. Then, by removing the etching mask M1, a
次いで、図8(c)に示すように、基板T上に端面30bを形成するためのエッチングマスクM2を、段部30dの一部を含んだ所定領域だけパターニングする。この際、エッチングマスクM2は、上面視すると略正方形である。
次いで、エッチングマスクM2をマスクとして、基板Tのエッチング加工を行う。この際、ドライエッチングでもウェットエッチングでも構わないが等方性エッチングを行う。これにより、エッチングマスクM2の下に隠れている基板Tの表面の一部にもエッチャントが入り込み、四角錐台状のコア30を形成することができる。なお、基板Tとして石英ガラスを用いた場合には、フッ化水素酸水溶液による等方性のウェットエッチングが好ましい。
Next, as shown in FIG. 8C, the etching mask M2 for forming the
Next, the substrate T is etched using the etching mask M2 as a mask. At this time, isotropic etching is performed although either dry etching or wet etching may be performed. Thereby, the etchant also enters a part of the surface of the substrate T hidden under the etching mask M2, and the quadrangular pyramid shaped
続いて、エッチングマスクM2を除去した後、図8(d)に示すように、主磁極31及び補助磁極32を形成するための金属膜M3を基板Tの表面にスパッタ等により成膜する。これにより、コア30の4つの側面30c上及び端面30b上の全てに金属膜M3が成膜された状態となる。
Subsequently, after removing the etching mask M2, as shown in FIG. 8D, a metal film M3 for forming the main
次いで、成膜した金属膜M3上の一部にスプレーコート法等の指向性を有する成膜方法を利用して、図8(e)に示すように、エッチングマスクM4を形成する。具体的には、後に主磁極31及び補助磁極32が形成される2つの側面30c上と、これら2つの側面30cの間に挟まれる2つの側面30cのうちいずれか一方の側面30c上と、端面30b上と、に成膜されている金属膜M3上にそれぞれエッチングマスクM4を形成する。
次いで、このエッチングマスクM4をマスクとして、金属膜M3をエッチング加工する。そして、エッチングマスクM3を除去することで、図8(f)に示す状態となる。
Next, as shown in FIG. 8E, an etching mask M4 is formed on a part of the formed metal film M3 using a film forming method having directivity such as a spray coating method. Specifically, on the two
Next, the metal film M3 is etched using the etching mask M4 as a mask. Then, the state shown in FIG. 8F is obtained by removing the etching mask M3.
次いで、スプレーコート法等の指向性を有する成膜方法を利用して、再び残りの金属膜M3の一部に図示しないエッチングマスクを形成する。具体的には、後に主磁極31及び補助磁極32が形成される2つの側面30c及び端面30b上に成膜されている金属膜M3上にエッチングマスクを形成する。そして、このエッチングマスクをマスクとして、再度金属膜M3をエッチング加工する。そして、エッチングマスクを除去することで、図8(g)に示す状態となる。
Next, an etching mask (not shown) is formed again on a part of the remaining metal film M3 by using a directional film forming method such as a spray coating method. Specifically, an etching mask is formed on the metal film M3 formed on the two
そして、最後にコア30の端面30b上方から、端面30bと略平行に研磨加工を行う。これにより、図8(h)に示すように、主磁極31と突出部32aを有する補助磁極32とが形成されたコア30を、スライダ21に固定した状態で製造することができる。しかも、段部30dを形成しているので、突出部32aを端面30bに埋め込んだ状態で形成することができると共に、端面30bと突出部32aの表面とを面一にすることができる。
Finally, polishing is performed from above the
上述したように、通常使用されるフォトリソグラフィ技術及びエッチング加工等の半導体加工技術を利用して、容易にコア30、主磁極31、補助磁極32及びスライダ21を一体的に製造することができる。従って、効率良く製造を行えると共に、製造コストを抑えることができる。
また、エッチング加工により段部30dを形成し、その上から金属膜M3を成膜するだけで突出部32aを形成できるので、該突出部32aの厚みを容易に薄くすることができる。なお、突出部32aを薄くすることの利点については、後に説明する。
As described above, the
Further, since the protruding
次に、このように構成された情報記録再生装置1により、ディスクDに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。
まず、スピンドルモータ7を駆動させてディスクDを一定方向に回転させる。次いで、アクチュエータ6を作動させて、キャリッジ11を介してビーム3をXY方向にスキャンさせる。これにより、図1に示すように、ディスクD上の所望する位置に近接場光ヘッド2を位置させることができる。この際、近接場光ヘッド2は、スライダ21の対向面21aに形成された2つの凸状部21bによって浮上する力を受けると共に、ビーム3等によってディスクD側に所定の力で押さえ付けられる。近接場光ヘッド2は、この両者の力のバランスによって、図2に示すようにディスクD上から所定距離H離間した位置に浮上する。
Next, a case where various kinds of information is recorded / reproduced on / from the disk D by the information recording / reproducing
First, the spindle motor 7 is driven to rotate the disk D in a certain direction. Next, the
また、近接場光ヘッド2は、ディスクDのうねりに起因して発生する風圧を受けたとしても、ジンバル部35によってZ方向、XY軸回りに変位することができるようになっているので、うねりに起因する風圧を吸収することができる。そのため、近接場光ヘッド2を安定した状態で浮上させることができる。
Further, even if the near-field
ここで、情報の記録を行う場合、制御部8は光信号コントローラ5を作動させると共に、情報に応じて変調した電流をコイル24に供給する。
光信号コントローラ5は、制御部8からの指示を受けて光束Lを光導波路4の基端側から入射させる。入射した光束Lは、光導波路4内を先端側に向かって進み、図2に示すようにミラー面4aで略90度向きを変えて光導波路4内から出射する。出射した光束Lは、レンズ36によって集束された状態でスライダ21内部を透過すると共に、レンズ36の略真下に設けられた近接場光記録素子20のコア30の内部に底面30a側から入射する。つまり、光束Lは、光束導入手段22によってスライダ21の上面側から略一直線状にコア30に向かって導入される。
Here, when recording information, the
In response to an instruction from the
コア30の内部に導入された光束は、底面30a側から端面30b側に向かって進み、図9に示すように、ディスク面D1に対向する端面30bから近接場光Rとして外部に漏れ出す。この近接場光Rによって、ディスクDは局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
なお、両磁極31、32を光非透過性の材料から形成することが好ましい。こうすることで、両磁極31、32が形成された側面30cから光束がコア30の外部に洩れてしまうことを防止することができる。
The light beam introduced into the core 30 travels from the
Both
一方、制御部8によってコイル24に電流が供給されると、電磁石の原理により電流磁界が磁気回路23内に磁束を発生させるので、両磁極31、32間にディスクDに対して垂直方向の記録磁界が生じる。すると、主磁極31側から発生した磁束が、図9に示すように、ディスクDの垂直記録層d2を真直ぐ通り抜けて軟磁性層d3に達する。これによって、垂直記録層d2の磁化をディスク面D1に対して垂直に向けた状態で記録を行うことができる。また、軟磁性層d3に達した磁束は、該軟磁性層d3を経由して補助磁極32に戻る。この際、補助磁極32に戻るときには磁化の方向に影響を与えることはない。これは、ディスク面D1に対向する補助磁極32の面積が、主磁極31よりも大きいので磁束密度が大きく磁化を反転させるほどの力が生じないためである。つまり、主磁極31側でのみ記録を行うことができる。
On the other hand, when a current is supplied to the
その結果、近接場光Rと両磁極31、32で発生した記録磁界とを協働させた近接場光アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。しかも垂直記録方式で記録を行うので、熱揺らぎ現象等に影響を受け難く、安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性を高めることができる。
As a result, information can be recorded by the near-field light assisted magnetic recording method in which the near-field light R and the recording magnetic field generated by the
次に、ディスクDに記録された情報を再生する場合には、スライダ21の先端面に形成されている磁気抵抗効果膜37が、ディスクDの垂直記録層d2から洩れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、磁気抵抗効果膜37の電圧が変化する。これにより制御部8は、ディスクDから洩れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部8は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、情報の再生を行うことができる。
Next, when reproducing information recorded on the disk D, the
特に、本実施形態の情報記録再生装置1によれば、従来の光の入れ方とは異なり、光束Lをスライダ21の上面側からコア30の端面30bに向けて略一直線に容易且つ確実に導入できるので、効率良く近接場光Rを発生させることができる。
また、スライダ21の対向面21aにコア30を固定すると共に、コア30の側面30cに両磁極31、32を形成するだけで、近接場光Rの発生と記録磁界の発生とを同時に達成することができるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構造にすることができる。よって、構成を簡略化することができ、小型化を図ることができる。
In particular, according to the information recording / reproducing
In addition, the generation of the near-field light R and the generation of the recording magnetic field can be achieved simultaneously by fixing the core 30 to the facing
また、主磁極31と補助磁極32との間の磁気キャップGが微小な隙間となっているため、記録磁界はディスクDに対して局所的に作用する。これにより、近接場光Rによって保磁力が低下した局所的な位置に対して、ピンポイントで記録磁界を作用させることができる。
特に主磁極31と補助磁極32との間で近接場光Rを発生させることができるので、記録磁界が局所的に作用する範囲内に、近接場光Rによる加熱温度のピーク位置を入れることができる。しかも近接場光Rによる加熱の温度勾配がディスクDの移動方向に対して遅れたとしても、図10(点線は近接場光Rの発生領域を示し、実線は近接場光Rによる加熱温度分布を示し、2点鎖線は両磁極31、32から発する磁界強度分布を図示している)に示すように、加熱温度のピーク位置を主磁極31に近づけることができる。従って、書き込み可能領域Aが、第主磁極31の略真下となり、ディスクDの局所的な位置に対して確実に記録を行うことができる。
Further, since the magnetic cap G between the main
In particular, since the near-field light R can be generated between the main
また、コア30の側面30cに主磁極31及び補助磁極32を形成するだけで、近接場光Rの発生と記録磁界の発生とを同時に達成できるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構成にすることができる。よって、構成を簡略化して小型化を図ることができる。また、上述した製造方法でも述べたように、容易且つ低コストで製造を行うことができる。
In addition, since only the main
また、記録磁界を発生させる際に、ディスクDの表面に対向する主磁極31の先端面から磁束が流れるだけでなく、主磁極31の側面30cからも磁束が漏れ出している。ところが、図9に示すように、補助磁極32の一部が突出部32aとなっているので、主磁極31の側面30cから漏れ出した磁束がディスクDに流れる前に、この突出部32aに流入させることができる。これにより、主磁極31の側面30cからの洩れ磁束が減少するので、主磁極31の先端面から集中的にディスクDに磁束を流すことができ、従来に比べ磁界勾配を急峻にすることができる。つまり、ディスクDに対してより垂直に磁束を流すことができる。従って、ディスクDの磁化反転をより容易に行わせることができ、さらなる高密度記録化を図ることができる。
Further, when the recording magnetic field is generated, not only the magnetic flux flows from the front end surface of the main
また、突出部32aの厚みを数μmから数十μm程度に薄くすることが好ましい。突出部32aの厚みを薄くすることで、主磁極31から突出部32aに向けて過度に磁束が流れ込むことを防止することができる。仮に、突出部32aの厚みを厚くした場合には、主磁極31の側面30cから洩れる磁束に加え、先端面からディスクDに流れる磁束(情報の記録に貢献する必要な磁束)まで流れ込む可能性がある。従って、突出部32aの厚みをできるだけ薄くすることが好ましい。特に、上述した製造方法で述べたように、容易に厚みの薄い突出部32aを製造することができるので、情報の書き込みに必要な磁束に影響を与えずに、側面30cから洩れ出る磁束のみを吸収することができる。
Moreover, it is preferable to make the thickness of the
また、主磁極31及び補助磁極32は、コア30の側面30c上にそれぞれ形成されているので、図10に示すように、両者のトラック幅(W1、W2)を同じ幅にすることができる。よって、主磁極31から出た磁束がディスクDを経由して補助磁極32に戻る際に、トラック幅方向に磁束が広がってしまうことがない。よって、シャープな磁化転移状態を形成することができ、トラックエッジノイズを極力減少させることができる。この点においても、さらなる高密度記録化を図ることができる。
Also, since the main
また、コイル24は、図7に示すように、磁気回路23の垂直回路部23aの周囲を螺旋状に巻回した状態で形成され、スライダ21の対向面21aに対して平行している。よって、コイル24の巻線を増やしたとしても、スライダ21の厚みに影響しないので、薄型化を図りながら記録磁界の強度を高めることができる。また、垂直面ではなく水平面にコイル24を作製できるので、特別な方法を用いずとも従来の方法で容易に作製を行える。そのため、コイル24を細くしたり巻線を増やしたりする等、設計の自由度を向上することができる。また、コイル24を自由に設計できるため、磁気回路23についても幅を太くする等自由に設計を行い易い。このように、磁気回路23及びコイル24を状況に応じて自由に設計でき、信頼性のある電磁石を製造することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
上述したように本実施形態の近接場光記録素子20によれば、小型化を図りながら低コストで容易に製造することができると共に、近接場光Rを効率良く発生させて書き込みの信頼性を向上することができる。また、主磁極31の側面30cからの洩れ磁束を減少させると共に、磁束の広がりを抑えることができるので、さらなる高密度記録化を図ることができる。
本実施形態の近接場光ヘッド2及び情報記録再生装置1によれば、上述した近接場光記録素子20を備えているので、小型化、低コスト化及び製造の容易化を図ることができると共に、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。また、高密度記録に対応した高性能なものにすることができる。
As described above, according to the near-field
According to the near-field
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、コア30の底面30a及び端面30bの形状を上面視正方形状としたが、この場合に限られるものではない。例えば、図11に示すように、上面視平行四辺形状や、図12に示すように、上面視台形状に形成しても構わない。更には、図13に示すように、4辺のいずれもが平行関係とならない上面視四角形状に形成しても構わない。いずれにしても、コア30が四角錐台状に形成されていれば構わない。
For example, in the above-described embodiment, the shape of the
また、上記実施形態では、コア30の端面30bの一部に埋まるように突出部32aを形成したが、この場合に限られるものではない。例えば、図14及び図15に示すように、コア30の端面30b上に重なるように突出部32aを形成しても構わない。また、この場合には、主磁極31をコア30の端面30b側に若干突出するように形成すれば良い。こうすることで、コア30の端面30b側において、主磁極31の側面30cに突出部32aを近接させることができる。この場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、この場合には、端面30bに段部30dを形成する必要がないので、より製造が容易になる。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態において、図16及び図17に示すように、主磁極31の他方の側面(コア30側の内面ではなく外部に露出している外面)上に絶縁層40を形成すると共に、該絶縁層40上に磁気シールド層41(例えば、NiFe等からなる)を形成しても構わない。
こうすることで、記録磁界を発生させる際に、主磁極31の他方の側面から漏れ出す磁束を磁気シールド層41で遮断することができる。つまり、補助磁極32の突出部32aにより主磁極31の一方の側面から漏れ出す磁束を吸収できることに加え、この磁気シールド層41によって主磁極31の他方の側面から漏れ出す磁束を遮断することができる。従って、主磁極31の先端面からより集中的にディスクDに磁束を流すことができ、磁界勾配をさらに急峻にすることができる。その結果、ディスクDに対してさらに垂直に磁束を流すことができ、さらに顕著な高密度記録化を図ることができる。
In the above embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, the insulating
By doing so, the
なお、絶縁層40及び磁気シールド層41を形成する際に、図18に示すように、コア30の側面30c全ての周囲を囲むように絶縁層40を形成すると共に、このコア30の絶縁層40の周囲をさらに囲むように磁気シールド層41を形成しても構わない。つまり、コア30の端面30b及び底面30aを除く、4つの側面30cの周囲を囲むように絶縁層40及び磁気シールド層41をそれぞれ形成する。
この場合であっても、上述した作用効果と同様の作用効果を奏することができる。それに加え、狙った面上にだけ絶縁層40及び磁気シールド層41を形成する必要がないので、絶縁層40及び磁気シールド層41を形成し易くなる。従って、製造の容易化を図ることができる。
When forming the insulating
Even in this case, the same operational effects as those described above can be achieved. In addition, since it is not necessary to form the insulating
また、図19及び図20に示すように、主磁極31とコア30との間に、近接場光Rの光強度を増加させる金属膜45を形成しても構わない。この金属膜45は、例えば、Au膜であり、コア30の側面30c上に蒸着等によって成膜されている。
このように金属膜45を形成した場合には、コア30の内部に光束Lが導入されると、該光束Lは底面30a側から端面30b側に向かって進み、端面30bから近接場光Rとなって外部に漏れ出す。また、これと同時にコア30の内部に導入された光束Lは、金属膜45にも入射する。金属膜45に光束Lが入射すると、該金属膜45には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜45とコア30との界面を端面30bに向かって伝播する。そして、コア30の端面30bに達した時点で、光強度の強い近接場光Rとなって外部に漏れ出す。特に、金属膜45を伝播した近接場光Rの方が、直接底面30aから端面30bに向かって透過した後に生じた近接場光Rよりも光強度が強いので、ディスクDの加熱により貢献する光となる。
As shown in FIGS. 19 and 20, a
When the
上述したように金属膜45を形成することで、近接場光Rの光強度を増加させてディスクDをより効率良く加熱することができるので、書き込みの信頼性をより向上することができる。特に、金属膜45とコア30との界面に近接場光Rを発生させることができるので、各構成品の設計サイズ自体に影響を受けることがない。つまり、コア30の端面30bのサイズをより微細化する等の作りこみを行わなくても、これら物理的な設計に影響されることなく、光強度の強い近接場光Rを発生させることができる。
なお、ここでは金属膜45と磁気シールド層41とを両方同時に形成した場合を例にしたが、金属膜45だけを形成しても構わない。但し、金属膜45と磁気シールド層41とを同時に形成することが好ましい。
By forming the
Here, the case where both the
また、金属膜45を形成する際に、図19及び図20では主磁極31とコア30との間に形成したが、この場合に限られず、図21及び図22に示すように、主磁極31及び補助磁極32がそれぞれ形成された側面30cに挟まれる1つの側面30c上に金属膜45を形成しても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。
それに加え、この金属膜45はディスクDの移動方向に対して平行となっているので、加熱に貢献する光強度の強い近接場光RをディスクDの移動方向に沿ってライン状に発生させることができる。つまり、ディスクDのトラック方向に沿ってライン状に発生させることができる。具体的には、図23に示すように、コア30の端面30bの幅がW1(W2)であったとしても、金属膜45によって生じた光強度の強いライン状の近接場光RはW3程度の幅となる。従って、記録トラック幅をさらに小さくすることができ、隣接するトラックに記録された情報に影響を与えることなく、所望のトラックに対して情報を正確に記録することができる。
Further, when the
In addition, since the
また、図21及び図22では、金属膜45をコア30の側面30c上にのみ形成したが、この場合に限られず、図24に示すように、金属膜45を主磁極31及び補助磁極32上を覆うように形成しても構わない。こうすることで、表面プラズモンの伝播によって主磁極31及び補助磁極32のより近傍に近接場光Rを発生させることができる。よって、記録磁界と近接場光Rによる加熱温度のピーク位置とを、よりスポット的に重ね合わせ易くなる。そのため、近接場光Rと記録磁界とをより効率良く協働させることができ、書き込みの信頼性をさらに高めることができる。
21 and 22, the
また、図25に示すように、主磁極31及び補助磁極32がそれぞれ形成された側面30cに挟まれる2つの側面30c上に金属膜45をそれぞれ形成しても構わない。更には、図26に示すように、コア30の周囲を囲むように金属膜45を形成しても構わない。これらの場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。
また、金属膜45をコア30の2つの側面30c上に形成した際に、図27に示すように、コア30の周囲を囲むように絶縁層40及び磁気シールド層41を同時に形成しても構わない。この場合には、金属膜45による作用効果と、磁気シールド層41による作用効果とを同時に奏することができる。
Further, as shown in FIG. 25, the
In addition, when the
また、上記実施形態では、光信号コントローラ5をハウジング9内に取り付け、光束導入手段22を構成する光導波路4の基端側から光束Lを入射させることで、コア30に該光束Lを導いた構成を採用したが、この場合に限定されるものではない。
例えば、図28に示すように、光束導入手段22をレンズ36だけで構成し、該レンズ36とジンバル部35との間に光信号コントローラ5を設けても構わない。なお、この場合には、ビーム3に沿って配線等を這わせることで、光信号コントローラ5と制御部8とを電気的に接続すれば良い。この場合であっても、光信号コントローラ5から光束導入手段22に対して光束Lを確実に入射させることができる。特に、光束Lをレンズ36に直接入射できるので、より効率良く近接場光Rを発生させることができる。
In the above embodiment, the
For example, as shown in FIG. 28, the light
D ディスク(磁気記録媒体)
D1 ディスク面(磁気記録媒体の表面)
L 光束
R 近接場光
1 情報記録再生装置
2 近接場光ヘッド
3 ビーム
5 光源(光信号コントローラ)
6 アクチュエータ
7 スピンドルモータ(回転駆動部)
8 制御部
20 近接場光記録素子
21 スライダ
22 光束導入手段
23 磁気回路
23a 垂直回路部
24 コイル
30 コア
30a コアの底面
30b コアの端面
30c コアの側面
31 主磁極
32 補助磁極
32a 突出部
40 絶縁層
41 磁気シールド層
45 金属膜
D disk (magnetic recording medium)
D1 disk surface (surface of magnetic recording medium)
L Light flux R Near-
6 Actuator 7 Spindle motor (rotary drive)
8
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記光束が導入される底面と、該底面から所定距離離間した位置に平行に配され、光束が導入されたときに前記近接場光が発せられる端面と、前記底面及び前記端面の頂点をそれぞれ結んで形成された4つの側面と、を有する四角錐台状に形成された光透過性のコアと、
前記コアの側面のうち、互いに対向する2つの側面上にそれぞれ形成され、両者の間に前記記録磁界を発生させる主磁極及び補助磁極と、を備え、
前記補助磁極は、前記近接場光が発生する前記コアの端面側において、前記主磁極の一方の側面に近接するように該一方の側面に向けて突出した突出部を備えていることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field light is generated from the introduced light beam to heat the magnetic recording medium that rotates in a certain direction, and the perpendicular magnetic field is applied to the magnetic recording medium to cause magnetization reversal and record information. A near-field optical recording element comprising:
The bottom surface into which the light beam is introduced is connected in parallel to a position spaced apart from the bottom surface by a predetermined distance, and the end surface from which the near-field light is emitted when the light beam is introduced is connected to the bottom surface and the vertex of the end surface, respectively. A light-transmitting core formed in a quadrangular pyramid shape having four side surfaces formed by :
A main magnetic pole and an auxiliary magnetic pole that are respectively formed on two side surfaces facing each other among the side surfaces of the core, and that generate the recording magnetic field between them,
The auxiliary magnetic pole includes a protruding portion that protrudes toward the one side surface so as to be close to one side surface of the main magnetic pole on the end surface side of the core where the near-field light is generated. Near-field optical recording element.
前記主磁極の他方の側面上に形成された絶縁層と、
該絶縁層上に形成された磁気シールド層と、を備えていることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field optical recording element according to claim 1,
An insulating layer formed on the other side surface of the main pole;
A near-field optical recording element comprising: a magnetic shield layer formed on the insulating layer.
前記絶縁層は、前記コアの側面全ての周囲を囲むように形成され、
前記磁気シールド層は、前記コアの側面全ての周囲を囲んだ前記絶縁層の周囲をさらに囲むように形成されていることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field optical recording element according to claim 2,
The insulating layer is formed so as to surround all the side surfaces of the core,
The near-field optical recording element according to claim 1, wherein the magnetic shield layer is formed so as to further surround the periphery of the insulating layer surrounding all sides of the core.
前記主磁極と前記コアとの間には、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されていることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field optical recording element according to any one of claims 1 to 3,
A near-field optical recording element, wherein a metal film for increasing the light intensity of the near-field light is formed between the main magnetic pole and the core.
前記コアの側面のうち、前記主磁極及び前記補助磁極がそれぞれ形成された側面に挟まれる少なくとも1つの側面上には、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されていることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field optical recording element according to any one of claims 1 to 3,
A metal film for increasing the light intensity of the near-field light is formed on at least one side surface sandwiched between the side surfaces on which the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole are respectively formed among the side surfaces of the core. A near-field optical recording element characterized.
前記金属膜は、前記主磁極及び前記補助磁極上にも形成されていることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field optical recording element according to claim 5,
The near-field optical recording element, wherein the metal film is also formed on the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole.
前記主磁極及び前記補助磁極は、前記磁気記録媒体の回転方向に並んでいることを特徴とする近接場光記録素子。 The near-field optical recording element according to any one of claims 1 to 6 ,
The near-field optical recording element, wherein the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole are arranged in a rotation direction of the magnetic recording medium.
前記磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置され、磁気記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、
前記端面に対して平行に配された底面側から前記コア内に前記光束を導入させる光束導入手段と、
磁性材料から形成され、前記主磁極と前記補助磁極とを接続する磁気回路と、
前記情報に応じて変調された電流が供給され、前記磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、
前記コアは、前記スライダの対向面に前記底面が面接触した状態で固定されていることを特徴とする近接場光ヘッド。 The near-field optical recording element according to any one of claims 1 to 7 ,
A slider disposed in a state of floating a predetermined distance from the surface of the magnetic recording medium and having a facing surface facing the surface of the magnetic recording medium;
A light beam introducing means for introducing the light beam into the core from the bottom surface side arranged in parallel to the end surface;
A magnetic circuit formed of a magnetic material and connecting the main magnetic pole and the auxiliary magnetic pole;
A current that is modulated in accordance with the information is provided, and a coil that winds around the magnetic circuit around the magnetic circuit;
The near-field optical head according to claim 1, wherein the core is fixed in a state where the bottom surface is in surface contact with a facing surface of the slider.
前記磁気回路は、前記スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部を一部に有し、
前記コイルは、前記対向面に沿って広がるように、前記垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。 The near-field optical head according to claim 8 ,
The magnetic circuit has in part a vertical circuit portion along a direction perpendicular to the facing surface of the slider,
The near-field optical head according to claim 1, wherein the coil is formed in a state in which the coil is spirally wound around the vertical circuit portion so as to spread along the facing surface.
前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、該磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する2軸回りに回動自在な状態で前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、
前記光束導入手段に対して前記光束を入射させる光源と、
前記ビームの基端側を支持すると共に、該ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、
前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、
前記コイルに前記電流を供給すると共に、前記光源の作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とする情報記録再生装置。 A near-field optical head according to claim 8 or 9 ,
The near-field optical head is supported on the tip side in a state that it can move in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium and is rotatable about two axes parallel to the surface of the magnetic recording medium and orthogonal to each other. With the beam,
A light source for making the light beam incident on the light beam introducing means;
An actuator for supporting the base end side of the beam and moving the beam in a direction parallel to the surface of the magnetic recording medium;
A rotation drive unit for rotating the magnetic recording medium in the fixed direction;
An information recording / reproducing apparatus comprising: a controller for supplying the current to the coil and controlling the operation of the light source.
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