JP4800896B2 - 磁気センサー素子及びその製造方法、磁気ヘッド、磁気再生装置、並びに磁気再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、光を用いて磁気抵抗効果素子を昇温し、磁気記録媒体に記録された記録情報を再生する磁気センサー素子と、この磁気センサー素子を備えている磁気ヘッド、磁気再生装置および磁気再生方法とに関する。

ハードディスクに代表される磁気記録媒体の高密度化に伴い、記録された磁気記録情報を高感度に読み出すための磁気センサー素子として、外部磁界の変化によって素子の抵抗値が変化する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を用いた磁気抵抗効果センサー（ＭＲセンサー）が広く用いられている。

上記のＭＲ素子の中でも、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子：Giant magneto-resistive）や、トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子：Tunneling magneto-resistive）は、数％から、場合によっては２００％を超える高い磁気抵抗効果比（ＭＲ比）が得られるため、高感度な磁気抵抗効果センサーに適した磁気抵抗効果素子として磁気センサー素子への応用が盛んに行われている。

図２４には、従来の磁気抵抗効果素子についてその一例の概略図を示す。基板３００上に下部電極層３０８、磁化が面内の一方向に固定された磁化固定層３０３、非磁性体層３０４、外部磁界によって磁化方向が膜面内で変化する磁化自由層３０５、上部電極層３０７を有している。ここに示す磁気抵抗効果素子は、下部電極層３０８と上部電極層３０７との間に電圧を印加することで電位差を生じさせ、膜面に対して垂直方向に電流を流すことで動作するいわゆるＣＰＰ(Current Perpendicular to Plane)型の磁気抵抗効果素子である。

上記磁化固定層３０３は、反強磁性層３０１と強磁性層３０２とを含んで形成されることが一般的であり、反強磁性層３０１が強磁性層３０２の磁化を交換結合力でもって一方向に固定することで強磁性層３０２の見かけ上の保磁力を大きくしている。なお、反強磁性層３０１にはＭｎＰｔやＭｎＦｅ、ＭｎＩｒに代表される反強磁性体が用いられ、強磁性層３０２にはＦｅやＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢが主に用いられる。また、上記基板３００には、表面を熱酸化したＳｉ基板やアルチック（Ａｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣ）が主に用いられ、下部電極層３０８および上部電極層３０７には、ＣｕやＣｕを含む金属やＮｉＦｅ等の軟磁性材料が用いられる。非磁性体層３０４には、ＧＭＲ素子においてはＣｕやＣｕを含む金属が主に用いられ、ＴＭＲ素子においては酸化Ａｌや酸化Ｍｇが一般に用いられる。また、磁化自由層３０５には、ＦｅやＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＮｉＦｅや、これらを積層したものが用いられる。

このような磁気抵抗効果素子では、磁化固定層３０３と磁化自由層３０５との磁化の相対角度によって電子の透過率が変化し、磁気抵抗効果が生じる。磁気抵抗効果が生じる原因を簡単に記述すれば以下の通りである。なお、上下電極層間に印加される電圧は下部電極層３０８から上部電極層３０７に向かって伝導電子が移動する方向であってもよく、上部電極層３０７から下部電極層３０８に向かって移動する方向であってもよいが、ここでは、下部電極層３０８から上部電極層３０７に向かって伝導電子が移動する方向に電圧が印加された場合について説明する。

下部電極層３０８−上部電極層３０７間の電圧印加によって生じる伝導電子は、スピン角運動の向きの異なる２種の電子、すなわち、アップスピン電子とダウンスピン電子とからなり、下部電極層３０８を発する時点では同数のアップスピン電子とダウンスピン電子とを持つ。

上記伝導電子が、一方向に揃った磁化を有する磁化固定層３０３を通過すると、スピンの向きに応じて通過する量が異なるスピン依存散乱を生じ、アップスピン電子数とダウンスピン電子数とに差が生じる。続いて、非磁性体層３０４を通過した伝導電子は、磁化自由層３０５を通過する際に、再度スピン依存散乱を生じるが、このとき、磁化固定層３０３の磁化方向と磁化自由層３０５の磁化方向とが略平行の場合には、磁化固定層３０３の磁化方向と磁化自由層３０５の磁化方向とが略反平行の場合に比べて、磁化自由層３０５における散乱量が小さくなる。

このため、磁化自由層３０５を通過する伝導電子の数は、磁化自由層３０５の磁化方向によって異なり、上部電極層３０７に到達する伝導電子の総数が変化するため、素子抵抗の変化を生じる。このとき、磁化固定層３０３の磁化方向と磁化自由層３０５の磁化方向が略平行な場合の素子抵抗をＲ_Ｐ、略反平行な場合の素子抵抗をＲ_ＡＰとすれば、磁気抵抗効果素子のＭＲ比（磁気抵抗効果比）はΔＲ／Ｒ＝（Ｒ_ＡＰ−Ｒ_Ｐ）／Ｒ_Ｐで定義される。

このような磁気抵抗効果素子を、磁気記録媒体に記録された磁気記録情報を読み出すための磁気センサー素子として用いる場合には、上記の構成に加えて、磁化自由層３０５の両端に磁化自由層３０５の磁化を安定化（一軸化）する目的でバイアス層３０６が形成され、磁化自由層３０５の紙面上下方向の厚み（膜厚）がトラック長さ方向の再生分解能を、紙面左右方向の幅（磁性膜の膜面方向幅）がトラック幅方向の再生分解能をそれぞれ決定する。

上記バイアス層３０６には主にＣｏＦｅＰｔやＣｏＦｅＰｔＣｒ等の強磁性金属が用いられ、バイアス層３０６の形成に際しては、フォトリソグラフィを用いたパターニングが施され、下部電極層３０８上の一部が削り取られた後、磁化固定層３０３から非磁性体層３０４にかけての素子側面に、ＳｉＯ_２に代表される絶縁層３０９が形成され、磁化自由層３０５の両側面に、磁化自由層３０５に直接接して、または、非磁性体を介して、バイアス層３０６が配置される。また、下部電極層３０８と磁化固定層３０３との間、および、上部電極層３０７と磁化自由層３０５の間には、必要に応じて、膜表面のラフネス低減や、膜の密着性向上、および、リソグラフィ時のダメージ防止の目的でバッファ層が形成される場合もある。

このような磁気センサー素子の読み出し対象となる磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体である場合、媒体からの漏洩磁界は図２２の磁気抵抗効果素子に対して紙面の表裏方向に加わることになり、紙面が媒体対向面となる。

ここで特許文献１には、上述したような磁気センサー素子を動作させるために磁気抵抗効果素子にセンス電流を流す際、発生する熱によって生じる磁気抵抗効果素子の温度上昇を抑える技術が開示されている。具体的には、熱伝導率と絶縁性とが優れているシリコンやダイヤモンドライクカーボンを用い、磁気抵抗効果素子が発熱しても放熱効果の優れた絶縁層を通して熱が外部に放熱され、磁気抵抗効果素子の温度上昇を抑えることができる技術が開示されている。

特開平６−２２３３３１号公報

なお、近年では、急速な高度情報社会化と共に、磁気記録媒体の高密度化が進み、記録密度が１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２もの高密度記録媒体を視野に入れた検討が行われている。その記録ビットの大きさは理論計算上で、２５ nｍ×２５ nmもの微小サイズである。

記録されたデータを再生するための磁気センサー素子は、一般的に磁気抵抗効果素子が用いられている。このうち、磁気抵抗効果素子の幅すなわち図２４における紙面左右方向については、記録ビットと同程度の大きさ、もしくはより小さく加工する必要がある。なぜならば、磁気抵抗効果素子幅がトラック幅方向の再生分解能を担っているからである。つまり、仮に高密度に記録が行えたとしても、磁気抵抗効果素子幅を記録ビットサイズと同程度に加工できない限り、クロストーク等の問題があり再生することが難しく、微細化加工技術の進歩に依存した現状がある。

このうち、高密度に記録された記録媒体の記録ビットの再生を行う磁気抵抗効果素子を微細化する技術として、フォトリソグラフィが一般的であるが、現在の技術では約６０ nmのサイズ程度が限界であり、２５nmの微小サイズに加工することは難しい。

フォトリソグラフィ以外の加工技術として、収束イオンビーム（ＦＩＢ）や高密度電子ビーム（ＥＢ）を用いた微細加工技術が挙げられるが、微細化加工過程上、超高真空にする必要がある、多数の素子を同時加工出来ないといった問題があるため量産化が難しい問題がある。また、仮に微細化加工技術の進歩により、さらなる磁気抵抗効果素子の微細化加工が可能になるとしても、磁気抵抗効果素子幅が微細化されることで磁化自由層のサイズが小さくなるので、反磁界や熱揺らぎの問題によって一軸異方性を持った磁化状態を実現することは難しい。特に加工エッジ部では磁化が閉磁路を形成し易くなる問題が生じ、再生信号特性の信頼性や再生分解能の向上に大きな妨げとなる。このようなことから、単純に磁気抵抗効果素子幅を微細化することで高密度記録媒体の再生を行うことは難しくなってきている。

したがって、磁気抵抗効果素子の幅よりも狭い幅の磁気信号を、高い分解能で読み出すことができる磁気センサー素子が望まれているが、上述した特許文献１のものでは、単に磁気抵抗効果素子の温度上昇を抑えることができるだけであり、それだけでは、より高い分解能で読み出すことができる磁気センサー素子を提供できないと考えられる。

そこで、本発明は、磁気抵抗効果素子の幅よりも狭い幅の磁気信号を、高い分解能で読み出すことができる磁気センサー素子を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び効果

（１） 本発明の磁気センサー素子は、非磁性体層と、前記非磁性体層を挟む磁化自由層と磁化固定層とを有し、温度変化に伴って外部磁界に対する磁界感度が変化する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の側面に沿って形成された熱交換熱伝導体層とを含んでなる磁気センシング部と、前記磁気センシング部にレーザー光を照射するレーザー光源素子とを備えている

上記（１）の構成によれば、磁気センシング部にレーザー光源素子からの光ビームが照射された際、磁気センシング部に含まれる磁気抵抗効果素子内において温度勾配を生じさせることができる。すなわち、磁気抵抗効果素子が熱せられるとともに、熱伝導体層が磁気抵抗効果素子の側面周囲の熱を外部に放熱することによって、上記磁気センシング部に含まれる磁気抵抗効果素子内に温度勾配を発生させ、磁気抵抗効果素子内の磁界感度の高い箇所（最高温度となっている箇所とその周囲付近）でのみ、記録された磁界を読むことができる高分解能の磁気センサーを実現することができる。

（２） 上記（１）の磁気センサー素子においては、前記磁気抵抗効果素子と一端が近接するように形成された直線状の微小開口を有している近接場光発生部をさらに備え、前記微小開口が、他端側からの前記レーザー光源素子によるレーザー光の照射によって、前記一端側において発生させた近接場光を前記磁気抵抗効果素子の前記磁化自由層に照射するものであることが好ましい。

上記（２）の構成によれば、微小開口で発生する近接場光を磁気センシング部の微小領域（磁気抵抗効果素子の磁化自由層）に照射できるため、磁気抵抗効果素子の磁化自由層を中心に熱することができ、磁気抵抗効果素子の磁化自由層内の温度勾配をより強めることができる。

（３） 上記（１）又は（２）の磁気センサー素子においては、前記熱伝導体層が、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向における前記磁気抵抗効果素子の中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記磁気抵抗効果素子を挟むように形成された１対の層であることが好ましい。

上記（３）の構成によれば、レーザー光源素子からの光ビームの照射で発生した際の熱の放熱効果を強くすることができるので、磁気抵抗効果素子内において、磁気抵抗効果素子中心から１対の層で構成される熱伝導体層のそれぞれの層方向に、より大きな温度勾配を対称的に発生させることができる。また、温度勾配を磁気抵抗効果素子中心から対称的に発生させていることから、外部磁界のセンシングポイント（原点）を、磁気抵抗効果素子の中心とすることができるので、磁気再生装置の磁気センサー用の部品として利用しやすいものとなり、磁気再生装置の設計がしやすくなる。

（４） また、上記（３）の磁気センサー素子においては、前記磁化自由層の磁化を一方向に揃えるための１対のバイアス層が、前記中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記熱伝導体層のそれぞれに対し、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向において隣接するように、前記磁気センシング部に形成されていることが好ましい。

上記（４）の構成によれば、磁化自由層の磁化を一方向に揃えるためのバイアス層と、放熱効果の高い熱伝導体層とを共に形成できるので、生産性を向上できると共に小型の磁気センサー素子を提供できる。

（５） また、別の観点として、上記（２）の磁気センサー素子においては、前記熱伝導体層が、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向における前記磁気抵抗効果素子の中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記磁気抵抗効果素子と前記微小開口とを同時に挟むように、前記磁気センシング部及び前記近接場光発生部にまたがって形成された１対の層であることが好ましい。

上記（５）の構成によれば、熱伝導体層の容量が大きくなるので、磁気抵抗効果素子からより熱を奪うことができる。その結果として、温度勾配をより急峻にすることができる。また、近接場光発生部の熱伝導体層と、磁気センシング部の熱伝導体層とを、一度に形成できるため、生産性を向上できるとともに小型の磁気センサー素子を提供できる。

（６） 上記（５）の磁気センサー素子においては、前記磁化自由層の磁化を一方向に揃えるための１対のバイアス層が、前記中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記熱伝導体層のそれぞれに対し、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向において隣接するように、前記磁気センシング部及び前記近接場光発生部にまたがって形成されていることが好ましい。

上記（６）の構成によれば、近接場光発生部のバイアス層と、磁気センシング部のバイアス層とを、一度に形成できるため、生産性を向上できるとともに小型の磁気センサー素子を提供できる。

（７） 上記（２）、（５）及び（６）の磁気センサー素子においては、前記近接場光発生部が、前記微小開口と隣接する金属層をさらに有していることが好ましい。これにより、微小開口で発生する近接場光を増強することができる。

（８） 上記（２）及び（５）〜（７）の磁気センサー素子においては、前記微小開口内に誘電体層が形成されていてもよい。これにより、微小開口で発生する近接場光を効率よく伝播させることができる。また、近接場光発生部における誘電体層の上部に積層される層を容易に形成できる磁気センサー素子を提供できる。

（９） 上記（２）及び（５）〜（８）の磁気センサー素子においては、前記微小開口の一端が、前記磁気抵抗効果素子の前記磁化自由層と隣接するように形成されていてもよい。

上記（９）の構成によれば、微小開口で発生する近接場光を磁気抵抗効果素子の磁化自由層に直接照射することができ、磁気抵抗効果素子の中心付近の温度を側面よりもより高くできるので、磁気抵抗効果素子内の温度勾配をさらに強くすることができる。

（１０） 上記（１）〜（９）の磁気センサー素子においては、前記磁化自由層が、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏから選ばれる少なくとも１種類の元素とＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種類の元素とを含んで成ることが好ましい。

上記（１０）の構成によれば、温度変化によって保磁力が小さくなった際の保磁力絶対値を小さくでき、磁気抵抗効果素子の外部磁界感度を高めることが可能であるとともに、組成調整により使用温度の調整を容易に行うことができる。

（１１） 上記（１）〜（１０）の磁気センサー素子においては、前記熱伝導体層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、ダイヤモンドライクカーボン、又は、これらの元素を主体とする金属材料から成ることが好ましい。

上記（１１）の構成によれば、磁気抵抗効果素子からの放熱性をさらに高めることが可能となるので、磁気抵抗効果素子内の温度勾配をよりさらに強くすることができる。
（１２） 上記（１）〜（１１）の磁気センサー素子においては、前記熱交換熱伝導体層は、前記磁気抵抗効果素子の側面に沿って絶縁層を介して形成されていてもよい。
上記（１２）の構成によれば、磁気抵抗効果素子からの放熱性を維持しつつ、熱交換熱伝導体層と磁気抵抗効果素子とが接して電流短絡が生じることを防ぐことができる。

（１３） また、本発明は、上記（２）及び（５）〜（８）の磁気センサー素子のいずれか１つの磁気センサー素子の製造方法であって、基板上に磁化固定層、非磁性体、磁化自由層を積層してなる磁気抵抗効果素子を有する磁気センシング部を形成する工程と、前記磁気抵抗効果素子の一部を削り取ってなる微小開口を有する近接場光発生部を形成する工程とを有している。

上記（１３）の構成によれば、近接場光発生部の製造プロセスを簡略化でき、微小開口と磁気抵抗効果素子との位置合わせが高精度に行われる製造方法を提供できる。

（１４） 上記（１３）の方法においては、上記（５）又は（６）の磁気センサー素子の製造方法であって、熱伝導体層を磁気センシング部と近接場光発生部とにまたがって形成する工程をさらに有することが好ましい。これにより、磁気センシング部と近接場光発生部とにおいて、熱伝導体層を別個に作製する場合に比べて、製造プロセスを簡略化できる。

（１５） 上記（１４）の磁気センサー素子の製造方法においては、バイアス層を磁気センシング部と近接場光発生部とにまたがって形成する工程をさらに有することが好ましい。これにより、磁気センシング部と近接場光発生部とにおいて、バイアス層を別個に作製する場合に比べて、製造プロセスを簡略化できる。

（１６） また、別の観点として、上記（１３）の方法においては、上記（８）の磁気センサー素子の製造方法であって、前記微小開口に誘電体層を埋め込み形成する工程をさらに有することが好ましい。これにより、近接場光発生部における誘電体層の上部に積層される部位を容易に形成でき、製造プロセスを簡略化できる。

（１７） また、本発明の磁気ヘッドは、ＡＢＳ面形状が形成されているスライダ基板と、前記スライダ基板上に形成されている上記（１）〜（１１）のいずれか１つの磁気センサー素子とを有している。これにより、スライダと磁気センサー素子用の基板とを別個に作製する場合に比べて部材を減らすことができるので、製造プロセスが簡略で、軽量な磁気ヘッドを提供できる。

（１８） 上記（１７）の磁気ヘッドにおいては、前記磁気センサー素子に光ビームを照射するレーザー光源素子が、前記スライダ基板上に形成されていることが好ましい。このように、１つの基板上に磁気センサー素子とレーザー光源素子とを形成することで、光ビームの照射位置決め精度を高め、光ビーム照射信頼性の向上と、生産性向上とを実現することができる。

（１９） また、本発明の磁気再生装置は、上記（１７）又は（１８）の磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドによって磁気再生される磁気記録媒体とを備えている。これにより、上述の磁気ヘッドの効果を奏するとともに、効率的な情報再生が可能な磁気再生装置を提供できる。

（２０） また、本発明の磁気再生方法は、上記（１９）の磁気再生装置を用い、近接場光で磁気抵抗効果素子を昇温し、磁気記録媒体に記録された記録情報を再生するものである。これにより、上記の磁気再生装置を用いて、高精度かつ効率的な情報再生を実現できる。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。図２は、図１の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子の記録媒体対向面（Ｘ−Ｚ平面）と、この記録媒体対向面の中心点とを示す平面図である。図３は、図２の磁気センサー素子における磁気抵抗効果素子のＸ−Ｚ平面の断面図である。

本実施形態の磁気ヘッド１においては、図１に示すように、記録媒体対向面にＡＢＳ面形状（図示せず）を有するスライダ基板としての基板２と、基板２に実装される磁気センサー素子３と、磁気センサー素子３に光ビームを照射するレーザー光源素子４とを備えている。ここで、説明の便宜のため、図１においては、以下のようなＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸とする。すなわち、基板２面の鉛直方向をＺ軸とし、上方向をＺ軸の正方向とする。また、レーザー光源素子４から磁気センサー素子３への光ビーム照射軸をＹ軸とし、紙面奥向きをＹ軸正方向とする。さらに、基板２面と平行であり、かつ光ビーム照射方向と直交する軸をＸ軸とし、紙面右方向をＸ軸正方向とする。また、図１における基板２と磁気センサー素子３との端面（紙面手前の面）が、記録媒体対向面となる。なお、以下では、特に表記しない限り、各図中に示したＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を用いて、方向を示すことがある。

基板２には、表面にレーザー光源素子４をエピキタシシャル成長させるために、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ等のIV族半導体、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ等のIII−V族化合物半導体、又は、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＯ等のIII−VI族化合物半導体などの材料を用いる。なお、一変形例として、基板２上にレーザー光源素子４を形成せず、外部から磁気センサー素子３に光ビームを照射する場合は、上記材料の他に、アルチック（Ａｌ_２Ｏ_３・ＴｉＣ）やＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＣｒＯ_２、ＣｅＯ_２等の酸化物絶縁体、ＳｉＮなどの窒化物絶縁体、ガラス、又は、プラスチックなどを用いてもよい。

磁気センサー素子３は、磁気センシング部５からなる。この磁気センシング部５は、基板２上に、絶縁膜６、下部磁気シールド層７、磁気抵抗効果素子８が順に積層されている。また、磁気抵抗効果素子８の両側部のそれぞれには、絶縁層９を介して、膜面方向すなわちトラック幅方向（Ｘ軸に沿った方向）に熱勾配をつけるための熱伝導体層１０、磁気抵抗効果素子８にバイアス磁界を印加するためのバイアス層１１を順に積層してなる積層体が形成されている。なお、絶縁層９は、下部磁気シールド層７の上表面にも形成されている。そして、磁気抵抗効果素子８、絶縁層９及びバイアス層１１の上を覆うように上部磁気シールド層１２が積層されている。

ここで、下部磁気シールド層７及び上部磁気シールド層１２は、磁気記録媒体や磁気センサー素子３の周囲から発生するノイズ磁界を打ち消すためのものである。これら上部磁気シールド層１２および下部磁気シールド層７には、高透磁率材料が適している。なぜなら、磁気遮蔽したい空間を高透磁率材料で囲むと、磁力線は比透磁率が高く磁気抵抗の低い材料にそって流れ、磁気シールド効果が発生するからである。具体的には、例えばＮｉＦｅやＮｉＦｅＴａ等を用いて形成される。上部磁気シールド層１２および下部磁気シールド層７の膜厚は、ノイズ源となる磁界を打ち消すことのできる膜厚であればよく、例えば５００ｎｍから３μｍ程度とする。また、上部磁気シールド層１２、下部磁気シールド５ｂはそれぞれ上部電極、下部電極を兼ねており、磁気センサー素子３の外部から電圧を印加して、伝導電子を磁気抵抗効果素子８内に流すための電極層の役割を併せ持つ。したがって、絶縁膜６を用いて、基板２との電気的な絶縁を下部磁気シールド層７に対して行っている。

磁気抵抗効果素子８には、温度変化に伴って外部磁界に対する磁界感度が変化する熱感応型磁気抵抗効果素子を用いる。この熱感応型磁気抵抗効果素子とは、言い換えれば、磁気抵抗効果素子の低温領域で検出できる磁界強度と、高温領域で検出できる磁界強度とが異なる磁気抵抗効果素子である。磁気抵抗効果素子は、磁気抵抗効果素子に含まれる磁化自由層で磁気記録媒体からの漏洩磁界をセンシングするが、上記の熱感応型磁気抵抗効果素子では、磁化自由層中のトラック幅方向（図中のＸ方向）に温度分布を持たせることにより、磁気記録媒体からの漏洩磁界を磁化自由層の磁界感度の高い箇所（高温領域）のみで検出する。つまり、磁化自由層よりも幅の狭い記録ビットからの漏洩磁界を高分解能で検出できる磁気抵抗効果素子である。以下、このような熱感応型磁気抵抗効果素子である磁気抵抗効果素子８について説明する。

磁気抵抗効果素子８は、磁化自由層を除いて従来技術と基本的には同じ構成であり、図３に示す通り、反強磁性層２１と強磁性層２２とを順に積層してなる磁化固定層２３、非磁性体層２４、面内磁化層２６と高透磁率層２７と保磁力変化自由層２８とを順に積層してなる磁化自由層２５を、順に積層することによって形成されている。このうち、磁化固定層２３は、膜面内に磁化方向を持っている。なお、磁化自由層２５における面内磁化層２６と高透磁率層２７とは、必要に応じて形成されるものであり、なくてもよい。

反強磁性層２１は、強磁性層２２と交換結合して、強磁性層２２を固定（一方向異方性を付与）する目的で作製されるものであって、例えばＭｎを用いた反強磁性を示す合金、具体的にはＭｎと、Ｐｔ，Ｉｒ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｎｉから選ばれる少なくとも一つの元素とを合わせて用いるものである。反強磁性層２１の膜厚は１０〜２０ｎｍ程度である。強磁性層２２は、反強磁性層２１と交換結合することで一方向異方性を付与され、強磁性層２２を単層で作製した場合よりも、見かけ上高い保磁力を一方向に有する層であり、例えば、ＣｏＦｅ，ＣｏＦｅＮｉ，ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＢ，ＣｏＰｔ，ＣｏＦｅＰｔ等の強磁性体金属を用いて形成する。強磁性層２２の膜厚は２〜１０ｎｍ程度である。また、一変形例として、強磁性層２２の配向性を揃えるために、シードレイヤーとしてＮｉＦｅを含む材料が○○上に積層されても構わない。

非磁性体層２４は、例えばＡｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ｍｇ等の電気的に導電性の高い金属材料、またはこれらの合金、または、これらの酸化物または窒化物からなり、磁化固定層２３と磁化自由層２５との間の磁気的な交換結合力を遮断するとともに、膜面に対して垂直方向に流れる伝導電子を通過させる役割を果たす。ここで、非磁性体層２４を、電気抵抗の低い材料、すなわち導電性金属材料を用いて形成すれば磁気抵抗効果素子はＧＭＲ素子となり、電気抵抗の高い材料、すなわち上記導電性金属元素の酸化物や窒化物を用いればＴＭＲ素子となる。非磁性体層２４の膜厚は１〜３ｎｍ程度である。ここで、一変形例として、非磁性体層２４は、酸化物や窒化物中に導電性金属材料のクラスターが存在するといったように、酸化物や窒化物、導電性金属材料とを複合した層であっても構わない。

面内磁化層２６は、スピン分極率を高め、ＭＲ比を高める目的と、非磁性体層２４に酸化物または窒化物を用いた場合に保磁力変化自由層２８が酸化または窒化して特性劣化してしまうことを防ぐ目的、および／または、保磁力変化自由層２８の検出感度を高める目的で、形成されている。面内磁化層２６は、保磁力変化自由層２８よりも高いスピン分極率を有している材料や、保磁力変化自由層２８よりも酸化または窒化されにくい材料を用いる。具体的には、例えば、ＣｏＦｅ，ＣｏＦｅＮｉ，ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＴａ，ＮｉＦｅＮｂ，ＣｏＦｅＢ，ＣｏＰｔ，ＣｏＦｅＰｔ等から選択した材料を用いて形成する。面内磁化層２６の膜厚は１〜５ｎｍ程度である。

高透磁率層２７は、外部磁界に対する感度を高める目的で、保磁力変化自由層２８と接するように形成されている。高透磁率層２７には、ＮｉＦｅやこれにＴａ，Ｎｂ等の添加物が添加された軟磁性材料を用いる。高透磁率層２７の膜厚は２〜１５ｎｍ程度である。

保磁力変化自由層２８は外部磁界を検出する層であり、検出感度を高めるために、磁界を検出する温度（保磁力が相対的に小さくなる温度）において保磁力絶対値が小さく、透磁率が大きな特性を示す材料を用いる。保磁力変化自由層２８の膜厚は３〜２０ｎｍ程度である。このような保磁力変化自由層２８を用いるので、磁化自由層２５において、温度によって磁界感度が変わるという特性を実現できる。以下に、保磁力変化自由層２８について詳述する。

保磁力変化自由層２８は、自発磁化が０となり保磁力が原理上無限大となる補償温度（Ｔ_ｃｏｍｐ）を持つフェリ磁性体で形成される。具体的には例えば、Ｇｄ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｄｙから選ばれる少なくとも一つの重希土類金属と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも一つの３ｄ遷移金属とを含んで成り、より具体的には、例えばＧｄＣｏ、ＧｄＦｅＣｏを含んで成る保磁力変化自由層を用いる。そして、膜面方向の保磁力が、室温下と室温より高い温度下で変化するように組成が調整されている。これにより、例えば室温近傍に補償温度（Ｔ_ｃｏｍｐ）を設定すれば、室温では保磁力が大きく、室温より高い温度下では保磁力が小さくなるようにできる。これにより、温度によって磁界検出感度の異なる磁化自由層２５、引いては、温度によって磁界検出感度の異なる磁気抵抗効果素子８を実現できる。

次に、保磁力変化自由層２８の動作原理を、重希土類金属と３ｄ遷移金属との合金（希土類遷移金属合金）を例に取って示す。

重希土類金属と３ｄ遷移金属との合金は、互いの磁化が反平行に揃ったフェリ磁性を示すアモルファス金属体であり、重希土類金属副格子の磁化と３ｄ遷移金属副格子の磁化との差がトータル磁化として現れることが知られている。このような希土類遷移金属合金は、温度上昇に伴いキュリー温度に向かって希土類金属副格子と遷移金属副格子とが異なった磁化の減少傾向を示すため、温度によってトータル磁化量（自発磁化量）が変化する。

具体的には、希土類金属副格子の磁化量と遷移金属副格子の磁化量が同じとなる温度（補償温度Ｔ_ｃｏｍｐ）以下の温度では希土類金属副格子の磁化量（Ｍ_ＲＥ）が遷移金属副格子の磁化量（Ｍ_ＴＭ）を上回り、トータルの磁化量（Ｍ_{ＴＯＴＡＬ}）は、Ｍ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｍ_ＲＥ−Ｍ_ＴＭで表すことができる。一方、補償温度（Ｔ_ｃｏｍｐ）以上の温度では遷移金属副格子の磁化量（Ｍ_ＴＭ）が希土類金属副格子の磁化量（Ｍ_ＲＥ）を上回り、トータルの磁化量（Ｍ_{ＴＯＴＡＬ}）は、Ｍ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｍ_ＴＭ−Ｍ_ＲＥで表される。また、補償温度Ｔ_ｃｏｍｐ近傍では、トータル磁化量（自発磁化量）が０となるために、外部磁界を感知しなくなり、このため、保磁力Ｈ_ｃが大きくなって、理論上無限大に増加することが知られている。

上記のような、保磁力Ｈ_ｃが大きくなる温度（補償温度Ｔ_ｃｏｍｐ）は、希土類金属と遷移金属との組成比によって調整することが可能である。

磁気抵抗効果素子８の保磁力変化自由層２８では、上記フェリ磁性体の補償温度Ｔ_ｃｏｍｐ近傍を利用する。例えば、室温において補償温度Ｔ_ｃｏｍｐ近傍となるように組成調整しておく。これによれば、温度上昇または温度低下に伴って、遷移金属副格子の磁化量（Ｍ_ＴＭ）と希土類金属副格子の磁化量（Ｍ_ＲＥ）との差が大きくなる（温度上昇に伴ってＭ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｍ_ＴＭ−Ｍ_ＲＥが大きくなり、温度低下に伴ってＭ_{ＴＯＴＡＬ}＝Ｍ_ＲＥ−Ｍ_ＴＭが大きくなる）、保磁力変化自由層２８が得られる。すなわち、室温において保磁力Ｈ_ｃが非常に大きく、温度上昇や温度低下に伴って保磁力Ｈｃが小さくなる保磁力変化自由層２８を実現できる。

ここで、図４に、磁化自由層２５の一例として、面内磁化層：Ｃｏ_７０Ｆｅ_３０（１ｎｍ）／高透磁率層：Ｎｉ_８０Ｆｅ_２０（１０ｎｍ）／保磁力変化自由層：Ｇｄ_３９Ｃｏ_６１（１５ｎｍ）の積層膜からなる磁化自由層における保磁力の温度依存性を示す。

図４に示すように、本例の磁化自由層は、温度上昇に伴って保磁力が減少し、１２０℃を超える温度では、約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）以下の保磁力を示すような磁化自由層２５となっている。一般的に磁気記録媒体からの漏洩磁界を検出するためには、磁化自由層の保磁力が例えば約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）以下であることが望ましいとされているので、この場合については、１１０℃以上程度で漏洩磁界を検出することが可能となる。なお、図４に示したような保磁力の温度依存性は、磁化自由層を構成する積層膜の各膜厚や、保磁力変化自由層（ここではＧｄＣｏ）の組成を変化させることによって調整可能である。

このように、温度変化に伴って保磁力が単調変化する磁化自由層２５を用いる場合には、磁化自由層２５内に生じる温度差が大きいほど、磁化自由層２５内に生じる保磁力差を大きくできる。言い換えれば、磁化自由層２５内に生じる外部磁界検出感度の差を大きく出来る。従って、磁化自由層２５のトラック幅方向（図１のＸ方向）に大きな温度勾配が生成できれば、保磁力が小さくなった一部の領域でのみ、磁気記録媒体からの漏洩磁界が検出されることになり、磁化自由層２５のトラック幅方向の長さよりも小さなトラック幅を有する磁気記録媒体からの信号を高分解能で再生できる。

絶縁層９は、熱伝導体層１０及びバイアス層１１と磁気抵抗効果素子８とが接したり、熱伝導体層１０と下部磁気シールド層７とが接したりして、電流短絡が生じることを防ぐ目的で形成されている。絶縁層９には、電気抵抗値の高いＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＣｒＯ_２、ＣｅＯ_２等の酸化物絶縁体や、ＳｉＮなどの窒化物絶縁体、あるいはガラス、プラスチックなどを用いる。絶縁層９は、例えば２ｎｍから１０ｎｍ程度の膜厚で形成する。

熱伝導体層１０は、磁化固定層２３、非磁性体層２４及び磁化自由層２５の積層方向における磁気抵抗効果素子８の中心線に対して対称位置となるように、且つ、磁気抵抗効果素子８を挟むように形成された１対の層である。この熱伝導体層１０は、高い熱伝導率を示す材料、例えば、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｓｉ（シリコン）、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）や、これらを主体とする金属材料を、単層で、または積層して用いる。このような高い熱伝導率を示す材料を熱伝導体層１０に用いることで、磁気抵抗効果素子８のＸ方向（トラック幅方向）の放熱効果を高め、磁気抵抗効果素子８のトラック幅方向中心部と両端部との温度差をより大きくすることができる。

バイアス層１１は、磁化固定層２３、非磁性体層２４及び磁化自由層２５の積層方向における磁気抵抗効果素子８の中心線に対して対称位置となるように、且つ、熱伝導体層１０のそれぞれに対し、磁化固定層２３、非磁性体層２４及び磁化自由層２５の積層方向において隣接するように、磁気センシング部５に形成されている。このバイアス層１１は、図２に示すように、磁気抵抗効果素子８のＸ軸方向側壁に絶縁層９を挟んで形成され、磁気抵抗効果素子８内の磁化自由層２５の磁化方向を一様に揃えるためのバイアス磁界を付与するためのものであって、ＣｏＰｔ、ＣｏＦｅＰｔ、ＣｏＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢなどの強磁性体からなる。

レーザー光源素子４は、図１に示すように、Ｙ軸方向に長い直方体の形状をしている。そして、レーザー光源素子４の上面には、ｐ型電極層１３が形成されており、レーザー光源素子４側方の基板２上にはｎ型電極層１４が形成されている。なお、一変形例として、ｎ型電極層１４は、基板２の下面側に形成されていてもよい。このレーザー光源素子４から発せられるレーザー光は、Ｙ軸負方向へ放射され、レーザー光源素子４の活性層の高さと同じ高さになるように形成されている磁気抵抗効果素子８を中心に、磁気センシング部５に照射される。

次に、磁気ヘッド１の製造方法について、一例を用いて説明する。図５（ａ）〜（ｆ）は、磁気ヘッド５１の製造工程を順に示す図である。ここでは、レーザー光源素子４を磁気センサー素子３の形成に先立って形成する方法について示すが、当然、レーザー光源素子４は、磁気センサー素子３を形成した後に形成しても構わない。また、レーザー光源素子４には、波長が７５０〜８５０ｎｍ程度のＧａＡｌＡｓ系半導体レーザーや、波長が６２０〜６８０ｎｍ程度のＧａＡｌＩｎＰ系半導体レーザー、さらには、波長が４０５ｎｍ近傍のＧａＮ系半導体レーザー等を用いることができるが、ここではＧａＡｌＩｎＰ系半導体レーザーを用いた磁気ヘッド５１の製造方法の一例について説明する。

まず、レーザー光源素子４をｎ型ＧａＡｓから成る基板２上に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて形成する。図示しないが、具体的には、バッファ層としてｎ型ＧａＩｎＰを３００ｎｍの膜厚で形成し、続いて、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を膜厚１μｍで、ＧａＩｎＰから成る活性層を膜厚６０ｎｍで、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を膜厚１．２μｍで、それぞれ形成する。ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の一部にはエッチングを施し、ストライプ状のリッジ構造を形成した上で、リッジ構造上部に膜厚２００ｎｍのｐ型ＧａＩｎＰからなるギャップ層を形成する。リッジ構造以外の領域は、膜厚７００ｎｍのｎ型ＧａＡｓブロック層を形成し、さらにこれらの上部にｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層を形成する。そして、レーザー光源素子４の上には、Ｚｎ／Ａｕからなるｐ型電極層１３を形成し、ｎ型ＧａＡｓからなる基板２上には、Ｇｅ／Ａｕからなるｎ型電極層１４を形成する（図５（ａ）参照）。なお、これらは何れも公知の半導体レーザーの構造及び製造法を用いるものである。

続いて、磁気センシング部５の製造プロセスを図５（ｂ）〜図５（ｆ）を用いて説明する。磁気センシング部５の形成には、スパッタリング法に代表される薄膜形成法とリソグラフィ法とを用いる。

まず、基板２上に絶縁膜６として、ＳｉＯ_２をＺ軸方向に膜厚５０ｎｍで形成し、ｎ型ＧａＡｓからなる基板２との電気的な絶縁を行った上で、ＮｉＦｅの下部磁気シールド層７をＺ軸方向膜厚１μｍで基板上に形成する（図５（ｂ）参照）。なお、下部磁気シールド層７は、基板２上において、レーザー光源素子４に対してＹ軸負方向側の位置に形成される。すなわち、レーザー光源素子４から発生する光ビームが照射される方向に下部磁気シールド層７を形成する。

次に、スパッタリング装置を用いるスパッタリング法と、リソグラフィ法とを用いて、図３に示すような磁気抵抗効果素子８を形成する。具体的には、まず、下部磁気シールド層７と磁化固定層２３との間の密着性を高め、磁化固定層２３および磁化固定層２３以降に形成される種々の層の結晶粒径や結晶構造、表面粗度を制御する目的で、ＴａとＮｉＦｅおよびＣｕをそれぞれ５ｎｍ、２ｎｍ、５ｎｍの膜厚で積層したシード層（図示しない）を、下部磁気シールド層７上に形成する。続いて、反強磁性層２１としてＭｎＩｒを膜厚１５ｎｍで形成した後、強磁性層２２としてＣｏＦｅを３ｎｍの膜厚で形成し、これらを磁化固定層２３とする。さらに続いて、非磁性体層２４としてＡｌを１ｎｍの膜厚で形成した後、スパッタリング装置のチャンバー内にＯ_２ガスを導入し、Ｏ_２雰囲気中でＡｌを酸素暴露して酸化し、酸化Ａｌ膜とする。そして、非磁性体層２４上に、図４の説明で示した磁化自由層２５を形成する。具体的には、面内磁化層２６としてＣｏ_７０Ｆｅ_３０を１ｎｍの膜厚で形成し、続いて、高透磁率層２７としてＮｉ_８０Ｆｅ_２０を１０ｎｍの膜厚で形成した後、保磁力変化自由層２８としてＧｄ_３９Ｃｏ_６１を１５ｎｍの膜厚で形成する。さらに、保磁力変化自由層２８上部には、保磁力変化自由層２８を保護するための、Ｔａから成るバッファ層（図示しない）を５ｎｍで形成した後、トラック幅方向（Ｘ方向）の長さが１００ｎｍとなるようにエッチング加工する。これらのような工程を得て、磁気抵抗効果素子８が形成される（図５（ｃ）参照）。なお、面内磁化層２６、高透磁率層２７、保磁力変化自由層２８の各組成比率は上述のものに限られず、適宜変更できる。

続いて、スパッタリング法とリソグラフィ法とを用いて、膜厚５ｎｍで、絶縁層９を下部磁気シールド層７上及び磁気抵抗効果素子８側面に積層・形成する（図５（ｄ）参照）。

そして、スパッタリング法を用いて絶縁層９上に、熱伝導体層１０となるＡｇを膜厚３０ｎｍで形成し、さらにバイアス層１１となるＣｏＰｔＢの層を、熱伝導体層１０上に膜厚３０ｎｍで形成する。このとき、磁気抵抗効果素子８の磁化自由層２５側部に熱伝導体層１０が形成されるようにする（図５（ｅ）参照）。ここで、一変形例として、磁気抵抗効果素子８形成の際、磁化固定層２３より先に磁化自由層２５を形成する場合は、熱伝導体層１０をバイアス層１１より先に形成する。すなわち、本実施形態における熱伝導体層１０とバイアス層１１との配置を逆にする。

続いて、バイアス層１１、絶縁層９及び磁気抵抗効果素子８の上に、上部磁気シールド層１２となるＮｉＦｅの層を１μｍの膜厚で形成する（図５（ｆ）参照）。そして、最後に、約３．９８×１０^４〔Ａ／ｍ〕（５００〔Ｏｅ〕）の磁場中で２５０℃、１時間の磁場中アニールを行って磁化固定層２３の固定を行う。以上の工程により、磁気センサー素子３とレーザー光源素子４とを備えた磁気ヘッド１が完成する。

次に、磁気ヘッド１の動作について説明する。まず、レーザー光源素子４から図１中のＹ軸方向に光ビームが発せられ、磁気抵抗効果素子８を中心とした磁気センシング部５に照射され、磁気抵抗効果素子８を加熱する。このとき、磁気抵抗効果素子８の周囲に形成された、上部磁気シールド１２、バイアス層１１、及び、特に磁気抵抗効果素子８のトラック幅方向（Ｘ方向）に形成された熱伝導体層１０に熱が奪われることによって、磁気抵抗効果素子８の特に端部が冷却され、トラック幅方向（Ｘ方向）に大きな温度勾配が生じる。

このように、磁化自由層２５のトラック幅方向（Ｘ軸方向）中心部とトラック幅方向の両端部との間に温度差を作り、中心部を高温にすることで、磁化自由層２５のトラック幅方向の中心近傍では、保磁力変化自由層２８の保磁力が磁気記録媒体からの漏洩磁界よりも小さくなり、磁気記録媒体からの漏洩磁界を検出する。一方、磁化自由層のトラック幅方向の両端部では、磁化自由層２５のトラック幅方向の中心よりも温度が低いために、保磁力変化自由層２８の保磁力が大きく、漏洩磁界の検出が行われない。すなわち、磁化自由層２５のトラック幅方向の両端部において、隣接トラックの信号を読み出すことが無い。

本実施形態によれば、磁気センシング部５にレーザー光源素子４から光ビームが照射された際、磁気センシング部５に含まれる磁気抵抗効果素子８内において温度勾配を生じさせることができる。すなわち、磁気抵抗効果素子８が熱せられるとともに、熱伝導体層１０が磁気抵抗効果素子８の側面周囲の熱を外部に放熱することによって、磁気センシング部５に含まれる磁気抵抗効果素子８内に温度勾配を発生させ、磁気抵抗効果素子８内の磁界感度の高い箇所（最高温度となっている箇所とその周囲付近）でのみ、記録された磁界を読むことができる高分解能の磁気センサー素子３を実現することができる。つまり、磁気抵抗効果素子８における磁化自由層２５のトラック幅方向の長さよりも小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子３を得ることができる。また、このような磁気センサー素子３を有する磁気ヘッド１を提供できる。

また、熱伝導体層１０が、磁化固定層２３、非磁性体層２４及び磁化自由層２５の積層方向における磁気抵抗効果素子８の中心線に対して対称位置となるように、且つ、磁気抵抗効果素子８を挟むように形成された１対の層であるので、レーザー光源素子４からの光ビームの照射によって発生した際の熱の放熱効果を強くすることができる。したがって、磁気抵抗効果素子８内において、磁気抵抗効果素子８の中心部から１対の層で構成される熱伝導体層１０のそれぞれの層方向に、より大きな温度勾配を対称的に発生させることができる。また、温度勾配を磁気抵抗効果素子８中心８ａから対称的に発生させていることから、外部磁界のセンシングポイント（原点）を、磁気抵抗効果素子８の中心８ａとすることができるので、磁気再生装置の磁気センサー用の部品として利用しやすいものとなり、磁気再生装置の設計がしやすくなる。

また、バイアス層１１は、磁化固定層２３、非磁性体層２４及び磁化自由層２５の積層方向における磁気抵抗効果素子８の中心線に対して対称位置となるように、且つ、熱伝導体層１０のそれぞれに対し、磁化固定層２３、非磁性体層２４及び磁化自由層２５の積層方向において隣接するように、磁気センシング部５に形成されている。その結果として、バイアス層１１と、熱伝導体層１０とを共に形成できるので、生産性を向上できると共に小型の磁気センサー素子３及び磁気ヘッド１を提供できる。

また、磁気ヘッド１は、ＡＢＳ面形状が形成されているスライダと兼用の基板２と、基板２上に形成されている磁気センサー素子３とを備えているので、スライダと磁気センサー素子用の基板とを別個に作製する場合に比べて部材を減らすことができる。その結果として、製造プロセスが簡略で、軽量な磁気ヘッド１を提供できる。

また、磁気ヘッド１においては、１つの基板２上に磁気センサー素子３とレーザー光源素子４とが形成されている。その結果として、光ビームの照射位置決め精度を高め、光ビーム照射信頼性の向上と、生産性向上とを実現することができる磁気ヘッド１を提供できる。

なお、本実施形態において、図１に示したように必ずしもレーザー光源素子４のトラック方向の幅（Ｘ方向の幅）と同じ幅で形成する必要は無い。

＜第１実施形態の変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係る磁気ヘッドについて説明する。図６は、本発明の第１実施形態の変形例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。なお、第１実施形態の符号２〜９及び１２〜１４と同様の部分には、順に符号３２〜３９及び４２〜４４を付け、その説明を省略することがある。

本変形例の磁気ヘッド３１は、第１実施形態の磁気センサー素子３におけるバイアス層１１及び熱伝導体層１０に代えて、熱伝導体層４０のみを形成した磁気センサー素子３３を有している点で、第１実施形態と異なる。

本変形例の磁気ヘッド３１の製造方法については、第１実施形態で示した製造方法と同じ製造方法を用いるが、第１実施形態の磁気センサー素子３におけるバイアス層１１及び熱伝導体層１０の代わりに、熱伝導体層１０のみを形成する点が第１実施形態と異なる。

本変形例によれば、第１実施形態のバイアス層１１の作用・効果を得ることができない以外は、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。ただし、第１実施形態におけるバイアス層１１が形成されていた部分も、熱伝導体層４０となっていることから、第１実施形態に比べて、レーザー光源素子４からの光ビームの照射によって発生した際の熱の放熱効果を強くすることができる。したがって、磁気抵抗効果素子３８内において、磁気抵抗効果素子３８の中心部から１対の層で構成される熱伝導体層４０のそれぞれの層方向に、第１実施形態より大きな温度勾配を対称的に発生させることができる。その結果として、第１実施形態よりも小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子３３と、この磁気センサー素子３３を有する磁気ヘッド３１を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。図８は、（ａ）が図７の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子の記録媒体対向面（Ｘ−Ｚ平面）と、この記録媒体対向面の中心点とを示す平面図、（ｂ）が図７の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子を所定の断面（境界面６８）からＹ軸の正方向に見た場合の平面図である。なお、第１実施形態の符号２、４〜６、８、１３、１４と同様の部分には、順に符号５２、５４〜５６、５８、６３、６４を付け、その説明を省略することがある。

本実施形態の磁気ヘッド５１は、磁気センシング部５５とレーザー光源素子５４との間の基板５２上に、磁気センシング部５５に接し、レーザー光源素子５４と接しないように形成されている近接場光発生部６５を有している点で、第１実施形態と異なる。また、図７における基板２及び磁気センシング部５５の端面（紙面手前の面）が記録媒体対向面となる。

近接場光発生部６５は、基板２上に磁気センシング部５５から連続形成されている絶縁膜５６及び下部磁気シールド層５７と、下部磁気シールド層７上に形成されている下部金属層６６と、下部金属層６６の上の微小開口６９内に形成された誘電体層７０とを有している。そして、誘電体層７０の両側部のそれぞれには、磁気センシング部５５から連続形成されている絶縁層５９を介して、熱伝導体層６０、バイアス層６１を順に積層してなる積層体が、磁気センシング部５５から連続形成されている。なお、絶縁層５９は、下部磁気シールド層７の上表面にも形成されている。さらに、近接場光発生部６５における、磁気抵抗効果素子５８、絶縁層５９及びバイアス層６１の上を覆うように、上部金属層６７が積層されている。そして、上部金属層６７の上には、磁気センシング部５５から連続形成された上部磁気シールド層１２が積層されている。

誘電体層７０が内部に形成されている微小開口６９は、レーザー光源素子５４の活性層の高さと同じ高さになるように形成されている。また、微小開口６９は、境界面６８で磁気センシング部５５の磁気抵抗効果素子５８と接している。そのため、レーザー光源素子５４から発せられた光ビームは、微小開口６９を通って近接場光として磁気抵抗効果素子５８に照射される。このとき、微小開口６９のＸ方向とＺ方向の長さは光ビームの波長よりも小さくなるように設定する。このようにすれば、磁気抵抗効果素子５８に光ビームの透過光（Ｆａｒ Ｆｉｅｌｄ光）が照射されることを防ぐことができ、近接場光のみ得ることができる。

上部磁気シールド層６２および下部磁気シールド層５７は、磁気記録媒体や磁気センサー素子５３の周囲から発生するノイズ磁界を打ち消すことを目的に形成されており、近接場光発生部６５まで連続形成されている。上部磁気シールド層１２および下部磁気シールド層７には、高透磁率材料を用いる。磁気遮蔽したい空間を高透磁率材料で囲むと、磁力線は比透磁率が高く磁気抵抗の低い材料にそって流れ、磁気シールド効果が発生するからである。なお、具体的には、例えばＮｉＦｅやＮｉＦｅＴａ等を用いて形成される。上部磁気シールド層６２および下部磁気シールド層５７の膜厚は、ノイズ源となる磁界を打ち消すことのできる膜厚であればよく、例えば５００ｎｍから３μｍ程度とする。ここで、磁気センシング部５５の下部磁気シールド層５７の膜厚は、近接場光発生部６５における下部磁気シールド層５７の膜厚と、下部金属層６６の膜厚とを足し合わせた膜厚となるように形成する。また、レーザー光源素子５４の活性層からの光ビームが、下部金属層６６上に形成する誘電体層７０に照射されるよう配置する。

絶縁層５９は、磁気センシング部５５から近接場光発生部６５にかけて連続的に形成された層であって、磁気センシング部５５においては、バイアス層６１及び熱伝導体層６０と磁気抵抗効果素子５８と、または、熱伝導体層６０と下部磁気シールド層５７とが接して、電流短絡が生じることを防ぐ目的で備えられている。また、近接場光発生部６５においては、熱伝導体層６０と下部金属層６６とが接して、電流短絡が生じることを防ぐ目的として備えられている。

熱伝導体層６０及びバイアス層６１は、磁気センシング部５５から近接場光発生部６５にかけて連続的に形成されている点以外、第１実施形態における熱伝導体層１０及びバイアス層１１と同様である。

下部金属層６６及び上部金属層６７は、近接場光発生部６５の一部として形成される部材であって、微小開口６９への光ビーム照射時に誘電体層７０との界面で表面プラズモンを発生・伝播させ、磁気センシング部５５の磁気抵抗効果素子５８表面で高強度の近接場光を発生させるための層である。下部金属層６６及び上部金属層６７には、可視光波長近傍の半導体レーザーから照射される光ビームに対して、効率良くプラズモンを発生・伝播できる材料が用いられる。具体的には、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌまたはこれらを主体とする合金材料を用いる。下部金属層６６及び上部金属層６７の膜厚は１０ｎｍ程度とする。なお、下部金属層６６及び上部金属層６７にＡｕを主体とする材料を用いる場合には、光源として６００ｎｍから１μｍ程度の半導体レーザーを用い、Ａｇ，Ａｌを主体とする材料を用いる場合には、６００ｎｍ以下の短波長半導体レーザーを用いるが、これに限られない。

誘電体層７０は、近接場光発生部６５の一部として形成されている部材であって、光ビーム照射時に下部金属層６６及び上部金属層６７との界面で表面プラズモンを発生・伝播させ、磁気センサー素子５３の磁気抵抗効果素子５８表面で高強度の近接場光を発生させるための層である。誘電体層７０には、表面プラズンモンを効率的に発生・伝播させる観点から、低屈折率の誘電体材料を選択する。具体的には、ＳｉＯ_２やＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＭｇＦ_２、ＭｇＯ等の材料を用いる。誘電体層７０の膜厚およびトラック幅方向の長さは磁気抵抗効果素子５８の膜厚およびトラック幅方向の長さと同じか、もしくはそれ以上となるよう形成する。

レーザー光源素子５４は、図７に示すように、Ｙ軸方向に長い直方体の形状をしている。レーザー光源素子５４から発せられるレーザー光は、Ｙ軸負方向へ放射され、近接場光発生部６５、より詳しくは近接場光発生部６５の略中央部の微小開口６９近傍に照射される。

次に、磁気ヘッド５１の製造方法について、一例を用いて説明する。図９（ａ）〜（ｇ）は、磁気ヘッド５１の製造工程を順に示す図である。ここでは、レーザー光源素子５４を磁気センサー素子５３の形成に先立って形成する方法について示すが、レーザー光源素子５４は、磁気センサー素子５３を形成した後に形成しても構わない。レーザー光源素子５４には、波長が７５０〜８５０ｎｍ程度のＧａＡｌＡｓ系半導体レーザーや、波長が６２０〜６８０ｎｍ程度のＧａＡｌＩｎＰ系半導体レーザー、さらには、波長が４０５ｎｍ近傍のＧａＮ系半導体レーザー等を用いることができるが、ここではＧａＡｌＩｎＰ系半導体レーザーを用いた磁気ヘッド５１の製造方法の一例を示す。

まず、レーザー光源素子５４をｎ型ＧａＡｓから成る基板５２上に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて形成する。図示しないが、具体的には、バッファ層としてｎ型ＧａＩｎＰを３００ｎｍの膜厚で形成し、続いて、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を膜厚１μｍで、ＧａＩｎＰから成る活性層を膜厚６０ｎｍで、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を膜厚１．２μｍで、それぞれ形成する。ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層の一部にはエッチングを施し、ストライプ状のリッジ構造を形成した上で、リッジ構造上部に膜厚２００ｎｍのｐ型ＧａＩｎＰからなるギャップ層を形成する。リッジ構造以外の領域は、膜厚７００ｎｍのｎ型ＧａＡｓブロック層を形成し、さらにこれらの上部にｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層を形成する。そして、レーザー光源素子５４の上には、Ｚｎ／Ａｕからなるｐ型電極層１３を形成し、ｎ型ＧａＡｓからなる基板５２上には、Ｇｅ／Ａｕからなるｎ型電極層１４を形成する（図９（ａ）参照）。なお、これらは何れも公知の半導体レーザーの構造及び製造法を用いるものである。

続いて、磁気センシング部５５及び近接場光発生部６５の製造プロセスを図９（ｂ）〜図９（ｇ）を用いて説明する。磁気センシング部５５の形成には、スパッタリング法に代表される薄膜形成法とリソグラフィ法とを用いる。

まず、基板５２上に絶縁膜５６として、ＳｉＯ_２をＺ軸方向に膜厚５０ｎｍで形成し、ｎ型ＧａＡｓからなる基板５２との電気的な絶縁を行った上で、ＮｉＦｅの下部磁気シールド層５７をＺ軸方向膜厚１μｍで基板上に形成する（図９（ｂ）参照）。なお、下部磁気シールド層５７は、基板５２上において、レーザー光源素子５４に対してＹ軸負方向側の位置に形成される。すなわち、レーザー光源素子５４から発生する光ビームが照射される方向に下部磁気シールド層５７を形成する。

次に、下部磁気シールド層５７におけるレーザー光源素子５４側の略半分の表面をＺ方向に５０ｎｍエッチングし、下部磁気シールド層５７上のうち、エッチングした部分にＡｕを用いて下部金属層６６をＹ軸方向幅２００ｎｍ、Ｚ軸方向膜厚５０ｎｍで積層する（図９（ｃ）参照）。

続いて、第１実施形態と同様に、スパッタリング装置を用いるスパッタリング法と、リソグラフィ法とを用いて、第１実施形態における磁気抵抗効果素子８と同構成の磁気抵抗効果素子５８を形成する。続いて、スパッタリング法とリソグラフィ法とを用いて、膜厚５ｎｍで、絶縁層５９を下部磁気シールド層５７上及び磁気抵抗効果素子５８側面に積層・形成する。

そして、スパッタリング法を用いて絶縁層５９上に、熱伝導体層６０となるＡｇを膜厚３０ｎｍで形成し、さらにバイアス層６１となるＣｏＰｔＢの層を、熱伝導体層６０上に膜厚３０ｎｍで形成する。このとき、磁気抵抗効果素子５８の磁化自由層（図示せず）側部に熱伝導体層６０が形成されるようにする（図９（ｄ）参照）。ここで、一変形例として、磁気抵抗効果素子５８形成の際、磁気抵抗効果素子５８における磁化固定層（図示せず）より先に磁化自由層を形成する場合は、熱伝導体層６０をバイアス層６１より先に形成する。すなわち、本実施形態における熱伝導体層６０とバイアス層６１との配置を逆にする。

続いて、下部金属層６６上に形成された磁気抵抗効果素子５８を（すなわち、後に近接場光発生部６５となる部分側に存在する磁気抵抗効果素子５８を）、エッチングして削り取り、微小開口６９を形成する。さらに、形成した微小開口６９にＳｉＯ_２から成る誘電体層７０を形成して微小開口６９を埋める。微小開口６９は、具体的には、Ｚ軸方向の幅が７０ｎｍ、Ｘ軸方向の幅が１００ｎｍ、Ｙ軸方向の幅が２００ｎｍになるように形成する（図９（ｅ）参照）。

続いて、誘電体層７０、および、後に近接場光発生部６５となる部分側に形成されたバイアス層６１の上部に、Ａｕを用いて上部金属層６７をＹ軸方向幅２００ｎｍ、Ｚ軸方向膜厚５０ｎｍで積層する（図９（ｆ）参照）。

続いて、上部磁気シールド層６２となるＮｉＦｅの層を１μｍの膜厚で形成する（図９（ｇ）参照）。そして、最後に、約３．９８×１０^４〔Ａ／ｍ〕（５００〔Ｏｅ〕）の磁場中で２５０℃、１時間の磁場中アニールを行って磁気抵抗効果素子５８の磁化固定層（図示せず）の固定を行う。以上の工程により、磁気センサー素子５３とレーザー光源素子５４とを備えた磁気ヘッド５１が完成する。

次に、磁気ヘッド５１の動作について説明する。まず、レーザー光源素子５４から図７中のＺ軸方向に偏光成分を持った光ビームが発せられ、近接場光発生部に形成された微小開口６９近傍に照射される。これにより、光ビームの波長よりも小さな微小開口６９を通過するしみ出し光が生じるとともに、誘電体層７０と上部金属層６７及び下部金属層６６の界面で表面プラズモンが発生・伝播して、微小開口６９の光ビームの入射面と反対側の面（磁気抵抗効果素子５８対向面）に達し、磁気抵抗効果素子５８を加熱する。このとき、特に磁気抵抗効果素子５８における磁化自由層のトラック幅方向の中心近傍に強い近接場光が生成され、該磁化自由層の端部に比べて中心部がより強く加熱される。加えて、磁気抵抗効果素子５８の周囲ならびに近接場光発生部６５に形成された上部磁気シールド６２及び下部磁気シールド層５７とバイアス層６１、特に磁気抵抗効果素子５８及び誘電体層７０のトラック幅方向（Ｘ方向）に形成された熱伝導体層６０に熱が奪われることによって、磁気抵抗効果素子５８の特に両端部が冷却され、トラック幅方向（Ｘ軸方向）に大きな温度勾配が生じる。

このように、磁気抵抗効果素子５８の磁化自由層のトラック幅方向（Ｘ軸方向）中心部とトラック幅方向の両端部との間に温度差を作り、中心部を高温にすることで、該磁化自由層のトラック幅方向の中心近傍では、該磁化自由層内の保磁力変化自由層の保磁力が磁気記録媒体からの漏洩磁界よりも小さくなり、磁気記録媒体からの漏洩磁界を検出する。一方、該磁化自由層のトラック幅方向の両端部では、該磁化自由層のトラック幅方向の中心よりも温度が低いために、該磁化自由層内の保磁力変化自由層の保磁力が大きく、漏洩磁界による磁化反転を起こさないとともに、漏洩磁界の検出が行われない。すなわち、該磁化自由層のトラック幅方向の両端部において、隣接トラックの信号を読み出すことが無い。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、磁気抵抗効果素子５８の磁化自由層における温度勾配が、第１実施形態よりも大きい磁気センサー素子５３を提供できるとともに、この磁気センサー素子５３を有する磁気ヘッド５１を提供できる。

また、熱伝導体層６０やバイアス層６１などのように、一度に、磁気センシング部５５から近接場光発生部６５にかけて連続形成しているので、簡易な製造工程で製造可能な磁気センサー素子５３及びその製造方法を提供できる。さらに、微小開口６９と磁気抵抗効果素子５８の位置合わせを、高精度で行うことができる磁気センサー素子５３の製造方法を提供できる。

また、微小開口６９が存在することにより、レーザー光源素子５４から磁気抵抗効果素子５８に対する光ビーム照射の高精度の位置決め制御を行う必要が無く、磁気抵抗効果素子５８の微小領域に光ビームを照射することが容易に行える。

なお、本実施形態において、レーザー光源素子５４からの光ビームは、Ｚ軸方向の偏光成分を有しているものであってもよい。このようにすれば、誘電体層７０をＺ軸方向に挟んでいる上部金属層６７及び下部金属層６６においてプラズモンの増強が生じる。その結果として、微小開口６９が磁気抵抗効果素子５８と接する面（境界面６８）において、微小開口６９内トラック幅方向（Ｘ軸方向）の近接場光強度分布が、磁気抵抗効果素子５８のＸ軸方向両端部に比べて、中心部近傍でより強い分布となり、磁気抵抗効果素子５８のトラック幅方向中心部をより強く加熱することができる。

また、レーザー光源素子５４からの光ビームは、Ｚ方向の偏光成分のみを有する直線偏光であってもよい。これは図７の示すレーザー光源素子５４と磁気センサー素子５３との間の光ビーム光路上に偏光子を形成することにより実現できる。

また、本実施形態において、磁気センシング部５５および近接場光発生部６５のトラック方向の幅（Ｘ方向の幅）は、必ずしもレーザー光源素子５４のトラック方向の幅（Ｘ方向の幅）と同じ幅で形成する必要は無い。

＜第２実施形態の変形例＞
次に、本発明の第２実施形態の変形例に係る磁気ヘッドについて説明する。図１０は、本発明の第２実施形態の変形例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。なお、第１実施形態の符号２、４〜６、８、１２〜１４と同様の部分には、順に符号７２、７４〜７６、７８、８２〜８４を付け、また、第２実施形態の符号６６〜６８と同様の部分には、順に符号８６〜８８を付け、その説明を省略することがある。

本変形例の磁気ヘッド７１は、第２実施形態の磁気センサー素子５３におけるバイアス層６１及び熱伝導体層６０に代えて、熱伝導体層８０のみを形成した磁気センサー素子７３を有している点で、第２実施形態と異なる。

磁気ヘッド７１の製造方法については、第２実施形態で示した製造方法と同じ製造方法を用いるが、第２実施形態の磁気センサー素子５３におけるバイアス層６１及び熱伝導体層６０の代わりに、熱伝導体層８０のみを形成する点が第２実施形態と異なる。

本変形例によれば、第２実施形態のバイアス層６１の作用・効果を得ることができない以外は、第２実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。ただし、第２実施形態におけるバイアス層６１が形成されていた部分も、熱伝導体層８０となっていることから、第２実施形態に比べて、レーザー光源素子７４からの光ビームの照射によって発生した際の熱の放熱効果を強くすることができる。したがって、磁気抵抗効果素子７８内において、磁気抵抗効果素子７８の中心部から１対の層で構成される熱伝導体層８０のそれぞれの層方向に、第２実施形態より大きな温度勾配を対称的に発生させることができる。その結果として、第２実施形態よりも小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子７３と、この磁気センサー素子７３を有する磁気ヘッド７１とを得ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。図１２は、（ａ）が図１１の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子の記録媒体対向面（Ｘ−Ｚ平面）と、この記録媒体対向面の中心点とを示す平面図、（ｂ）が図１１の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子を所定の断面（境界面１０７）からＹ軸の正方向に見た場合の平面図である。なお、第１実施形態の符号２、４〜１４と同様の部分には、順に符号９２、９４〜１０４を付け、その説明を省略することがある。

本実施形態の磁気ヘッド９１は、第２実施形態の近接場光発生部６５の代わりに、誘電体層１０９が埋入された微小開口１０８を略中央部に有する金属層１０６からなる近接場光発生部１０５を有している点で、第２実施形態と異なっている。

磁気ヘッド９１の製造方法において、磁気センシング部９５の製造には第１実施形態で示した製造方法と同じ製造方法を用いるが、近接場光発生部１０５の製造方法が以下のように異なっている。すなわち、図示しないが、磁気センシング部９５を形成した後、Ａｕの金属層をＺ軸方向膜厚１μｍで基板上に形成する。なお、この金属層は基板２上において、レーザー光源素子９４と磁気センシング部９５との間に、磁気センシング部９５に接するように形成する。

続いて、この膜厚１μｍの金属層上に誘電体層１０９となるＳｉＯ_２を７０ｎｍ成膜形成する。このとき、誘電体層１０９と磁気抵抗効果素子９８とが接するように形成される。

そして、誘電体層１０９を、トラック幅方向（Ｘ方向）の長さが１００ｎｍとなるようにエッチング加工し、誘電体層１０９、および、上述した膜厚１μｍの金属層の上部に、さらにＡｕの金属層をＺ軸方向膜厚１μｍで積層し、先に形成していたＡｕの金属層と合体させ、金属層１０６を形成することで、近接場光発生部１０５が完成する。

上述のように近接場光発生部１０５を形成することで、微小開口６９が、Ｚ軸方向の幅が７０ｎｍ、Ｘ軸方向の幅が１００ｎｍ、Ｙ軸方向の幅が２００ｎｍとなるように形成される。

なお、金属層１０６には、Ａｇ、Ａｌまたはこれらを主体とする合金材料を用いてもよい。

本実施形態によれば、第２実施形態と同様の作用・効果を奏する。また、近接場光発生部１０５が、Ａｕ、Ａｇ、又はＡｌを主体とした総じて熱伝導率が高い金属層１０６で形成されているので、第２実施形態に比べ、更なる放熱効果を得ている。その結果として、磁気抵抗効果素子９８の特に端部が冷却され、トラック幅方向（Ｘ方向）により大きな温度勾配を生じさせることができるので、第２実施形態よりも小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子９３を得ることができる。また、このような磁気センサー素子９３を有する磁気ヘッド９１を提供できる。

＜第３実施形態の変形例＞
次に、本発明の第３実施形態の変形例に係る磁気ヘッドについて説明する。図１３は、本発明の第３実施形態の変形例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。なお、第１実施形態の符号２、４〜９、１２〜１４と同様の部分には、順に符号１１２、１１４〜１１９、１２２〜１２４を付け、また、第３実施形態の符号１０６、１０７と同様の部分には、順に符号１２６、１２７を付け、その説明を省略することがある。

本変形例の磁気ヘッド１１１は、第３実施形態の磁気センサー素子９３におけるバイアス層１０１及び熱伝導体層１００に代えて、熱伝導体層１２０のみを形成した磁気センサー素子１１３を有している点で、第３実施形態と異なる。

磁気ヘッド１１１の製造方法については、第３実施形態で示した製造方法と同じ製造方法を用いるが、第３実施形態の磁気センサー素子９３におけるバイアス層１０１及び熱伝導体層１００の代わりに、熱伝導体層１２０のみを形成する点が第２実施形態と異なる。

本変形例によれば、第３実施形態のバイアス層１０１の作用・効果を得ることができない以外は、第３実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。ただし、第３実施形態におけるバイアス層１０１が形成されていた部分も、熱伝導体層１２０となっていることから、第３実施形態に比べて、レーザー光源素子１１４からの光ビームの照射によって発生した際の熱の放熱効果を強くすることができる。したがって、磁気抵抗効果素子１１８内において、磁気抵抗効果素子１１８の中心部から１対の層で構成される熱伝導体層１２０のそれぞれの層方向に、第３実施形態より大きな温度勾配を対称的に発生させることができる。その結果として、第３実施形態よりも小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子１１３と、この磁気センサー素子１１３を有する磁気ヘッド１１１とを得ることができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る磁気再生装置について説明する。図１４は、本発明の第４実施形態に係る磁気再生装置の摸式構成図である。

本実施形態に係る磁気再生装置２００は、上記実施形態及び変形例のうちいずれか１つと同構成の磁気センサー素子から成る磁気ヘッド２０１、ディスク状の磁気記録媒体２０２、磁気記録媒体２０２を回転駆動するためのスピンドル２０３、磁気ヘッド２０１を支持固定するサスペンションアーム２０４、サスペンションアーム２０４を磁気記録媒体２０２上で駆動するボイスコイルモーター２０５、およびこれらを制御するための制御回路２０６を含んで成る。制御回路２０６には、スピンドル２０３の回転駆動を制御する回転駆動制御装置２０７と、磁気ヘッド２０１と信号をやり取りする信号処理装置２０８と、磁気ヘッド２０１に形成された光源の出力を制御する出力制御装置２０９と、読み出した情報を蓄積するためのメモリ装置２１０とが含まれる。なお、磁気再生装置２００の各構成部位は、磁気ヘッド２０１を除いて、何れも公知のハードディスクに用いられる構成である。

磁気ヘッド２０１においては、基板の磁気記録媒体２０２側にＡＢＳ面形状（図示せず）を有している。このＡＢＳ面形状は、スピンドル２０３が回転させて磁気記録媒体２０２を回転させることによって、空気流を発生させ、磁気ヘッド２０１が磁気記録媒体２０２上を浮上する際に、磁気ヘッド２０１と磁気記録媒体２０２との間の空気の流れを制御して、磁気ヘッド２０１の浮上高さを５〜１０ｎｍ程度に調整するために磁気記録媒体２０２対向面に凸形状に形成されるものであり、従来のハードディスク装置に用いられる磁気ヘッドのスライダにおいて一般的に用いられるものである。ここで、スピンドル２０３の回転数は、記録再生を安定に行うことができる回転数であればよく、特に限定するものでは無いが、例えば１８００ｒｐｍから７２００ｒｐｍの回転数を用いることができる。

磁気記録媒体２０２には、例えばディスク状のガラス基体上に、記録層としてＣｏＣｒＰｔや、ＣｏＣｒＰｔＢ，ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，ＣｏＰｄに代表されるフェロ磁性体や、ＴｂＦｅＣｏやＤｙＦｅＣｏに代表されるフェリ磁性体を膜厚２０〜５０ｎｍで形成したものを用いることができる。記録層とディスク状のガラス基体との間には、ＮｉＦｅに代表される軟磁性裏打ち層が形成されていても良い。磁気記録媒体２０２の記録層上には、この記録層を保護する目的でＣ膜を例えば膜厚５ｎｍ程度で形成し、さらに潤滑剤を例えば膜厚１ｎｍで塗布形成する。

次に、本発明の第４実施形態に係る磁気再生装置２００の動作について説明する。電源が投入されると、磁気ヘッド２０１は、スピンドル２０３の回転に伴って生じる空気流によって５〜１０ｎｍ程度の浮上高さで磁気記録媒体２０２上を浮上する。続いて、磁気ヘッド２０１のレーザー光源素子に通電し、光ビームを発生させ、これを磁気ヘッド２０１の磁気センサー素子に照射する。これにより、上述の実施形態にて示したように、磁気センサー素子の磁気抵抗効果素子に含まれる磁化自由層の磁気記録媒体２０２対向面で、トラック幅方向（Ｘ軸方向）に急峻な温度勾配を形成できる。このとき制御回路２０６に含まれる出力制御装置２０９においては、上述の磁化自由層における高温領域の保磁力が、磁気記録媒体２０２からの漏洩磁界を検出できる程度に小さくなるように、光源の出力を調整する。調整方法としては、記録媒体の試し書き領域でテストリードしながらレーザー光源の出力を調整する。これにより、磁気記録媒体２０２の記録された磁気ビットからの漏洩磁界を磁気抵抗効果素子の磁化自由層の局所的な磁界感度の高い箇所で読むことができる。これを電気信号に変換して記録情報を読み出す。

本実施形態によれば、上記実施形態及び変形例のうちいずれか１つの磁気センサー素子の効果を奏するとともに、磁気抵抗効果素子に温度勾配が生成されることによって磁気記録媒体に記録された磁気記録ビットを高分解能に再生することが可能な磁気再生装置を提供できる。

次に、本発明について、実施例及び比較例を用いて説明する。

（実施例１）
第１実施形態の磁気ヘッド１の製造方法において説明した磁気センサー素子３の一例と同構成の磁気センサー素子に、波長６８０ｎｍの光ビームを照射した場合の温度分布について、後述する熱伝導率シミュレーションを行い、磁気センサー素子の磁気抵抗効果素子に含まれる磁化自由層の磁気記録媒体対向面におけるトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度変化を検証した。また、比較例として、図１５に示す磁気ヘッド１３１における磁気センサー素子１３３についても同様に検証した。なお、比較例に係る磁気ヘッド１３１は、第１実施形態の磁気ヘッド１の磁気センサー素子３において、熱伝導体層１０を形成せず、バイアス層１４１のみを形成した磁気センサー素子１３３とした点で、第１実施形態と異なっている。また、第１実施形態の符号２、４〜９、１２〜１４と同様の部分には、順に符号１３２、１３４〜１４４を付け、その説明を省略する。

具体的には、以下のように熱伝導率シミュレーションを行った。すなわち、磁気センサー素子に照射される光ビームの強度分布をガウス分布とし、光ビームスポット径を６８０ｎｍとした。このとき、スポット径６８０ｎｍでピーク強度の１／ｅ^２倍になるようにし、そのガウス分布をもとに磁気センサー素子の各部に入射する熱量（ワット数）を決定した。また、実施例１、比較例では、磁化自由層の中心（図中Ｘ＝０の点）の温度が互いに等しくなるように、光ビームの入射強度を調整してシミュレーションを行った。

上述のシミュレーション結果を図１６に示す。ここで、図１６におけるグラフの横軸Ｘは、磁気抵抗効果素子の磁気記録媒体対向面の中心位置を０（原点）とし、Ｘ軸正方向の位置を示している。各磁気センサー素子は、Ｘ軸方向には中心位置を挟んで対称形であるため、Ｘ軸負方向についてはＸ軸正方向の結果を左右反転させた結果が得られることは言うまでもない。

図１６より、実施例１においては、比較例と比べて、媒体対向面における磁気抵抗効果素子内のトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度勾配が急峻になっていることがわかる。具体的には、比較例では、磁化自由層のトラック幅中心（Ｘ＝０）と、トラック幅方向端部（Ｘ＝５０）とで、９℃の温度差であるのに対し、実施例１では、１１．５℃の温度差が得られている。したがって、本実施例における磁気抵抗効果素子の中心部と端部との温度差を、比較例より大きくできることが確認できた。

また、本実施例では、図４に示すような特性を有する磁化自由層を用いてシミュレーションしたが、約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）の外部磁界を検出するトラック幅について、比較例では１００ｎｍであるのに対し、実施例１では８５ｎｍとなることがわかった。

（実施例２）
次に、第１実施形態の変形例に係る磁気ヘッド３１の製造方法において説明した磁気センサー素子３３の一例と同構成の磁気センサー素子（熱伝導体層はＡｇで形成）について、実施例１と同様の熱伝導シミュレーションを行った。その結果を図１７に示す。なお、熱伝導シミュレーションに際しての条件は実施例１と同じである。

図１７より、本実施例においては、記録媒体対向面における磁気抵抗効果素子内のトラック幅方向（Ｘ軸正方向）の温度勾配が実施例１よりも大きくなっていることがわかる。具体的には、トラック幅方向（Ｘ軸正方向）の中心部（Ｘ＝０）と端部(Ｘ＝５０)との温度差が１３℃となった。したがって、磁気抵抗効果素子中心部と端部との温度差を、比較例及び実施例１より大きくすることができることを確認できた。

（実施例３）
次に、第２実施形態の磁気ヘッド５１の製造方法において説明した磁気センサー素子５３の一例と同構成の磁気センサー素子に、波長６８０ｎｍの光ビームを照射した場合の温度分布について、後述する熱伝導率シミュレーションを行い、磁気センサー素子の磁気抵抗効果素子に含まれる磁化自由層の磁気記録媒体対向面におけるトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度変化を検証した。

具体的には、以下のように熱伝導率シミュレーションを行った。すなわち、磁気センサー素子に照射される光ビームの強度分布をガウス分布とし、光ビームスポット径を６８０ｎｍとした。また、本実施例においては、波長６８０ｎｍの光ビームを近接場光発生部（より詳しくは近接場光発生部の微小開口）に照射した場合の電場強度を予めＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ）法を用いてシミュレーションし、その結果をもとに、本実施例の磁気センサー素子の各部に入射する熱量（ワット数）を決定した。

上述のシミュレーション結果を図１８に示す。図１８より、実施例３においては、比較例及び実施例１と比べて、記録媒体対向面における磁気抵抗効果素子内のトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度勾配が急峻になっていることがわかる。具体的には、比較例及び実施例１では、磁化自由層のトラック幅中心（Ｘ＝０）と、トラック幅方向端部（Ｘ＝５０）とで、それぞれ９℃、１１．５℃の温度差であるのに対し、実施例３では１８℃の温度差が得られていることがわかる。したがって、本実施例の磁気センサー素子において、比較例及び実施例１より磁気抵抗効果素子内の温度勾配が急峻になることを確認できた。

また、本実施例では、図４に示すような特性を有する磁化自由層を用いてシミュレーションしたが、約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）の外部磁界を検出するトラック幅について、比較例、実施例１ではそれぞれ１００ｎｍ、８５ｎｍであるのに対し、実施例３では６５ｎｍとなることがわかった。

（実施例４）
次に、第２実施形態の変形例に係る磁気ヘッド７１の製造方法において説明した磁気センサー素子７３の一例と同構成の磁気センサー素子（熱伝導体層はＡｇで形成）について、実施例３と同様の熱伝導シミュレーションを行った。その結果を図１９に示す。なお、熱伝導シミュレーションに際しての条件は実施例３と同じである。

図１９より、本実施例では、比較例及び実施例２だけでなく、記録媒体対向面における磁気抵抗効果素子内のトラック幅方向（Ｘ軸正方向）の温度勾配が実施例３と比べても大きくなっていることがわかる。具体的には、本実施例では、トラック幅方向（Ｘ軸正方向）の中心部（Ｘ＝０）と端部(Ｘ＝５０)との温度差が２０．５℃となった。したがって、本実施例の磁気センサー素子において、実施例３より磁気抵抗効果素子内の温度勾配が急峻になることを確認できた。

また、本実施例では、図４に示すような特性を有する磁化自由層を用いてシミュレーションしたが、約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）の外部磁界を検出するトラック幅について、６０ｎｍとなることがわかった。

（実施例５）
次に、第３実施形態の磁気ヘッド９１の製造方法において説明した磁気センサー素子９３の一例と同構成の磁気センサー素子に、波長６８０ｎｍの光ビームを照射した場合の温度分布について、後述する熱伝導率シミュレーションを行い、磁気センサー素子の磁気抵抗効果素子に含まれる磁化自由層の磁気記録媒体対向面におけるトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度変化を検証した。その結果を図２０に示す。なお、熱伝導シミュレーションに際しての条件は実施例３と同じである。

図２０より、本実施例においては、比較例、実施例１及び実施例３と比べ、磁気記録媒体対向面におけるトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度勾配が急峻になっていることがわかる。具体的には、比較例、実施例１、実施例３では、磁化自由層のトラック幅中心（Ｘ＝０）と、トラック幅方向端部（Ｘ＝５０）とで、それぞれ９℃と１１．５℃と１８℃の温度差であるのに対し、実施例５では、２６℃の温度差が得られている。したがって、本実施例の磁気センサー素子において、比較例、実施例１及び実施例３より磁気抵抗効果素子内の温度勾配が急峻になることを確認できた。

また、本実施例では、図４に示すような特性を有する磁化自由層を用いてシミュレーションしたが、約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）の外部磁界を検出するトラック幅は、５３ｎｍとなることがわかった。

（実施例６）
次に、第２実施形態の変形例に係る磁気ヘッド１１１の製造方法において説明した磁気センサー素子１１３の一例と同構成の磁気センサー素子（熱伝導体層はＡｇで形成）について、実施例５と同様の熱伝導シミュレーションを行った。その結果を図２１に示す。なお、熱伝導シミュレーションに際しての条件は実施例５と同じである。

図２１より、本実施例においては、比較例や実施例２、４、５と比べ、磁気記録媒体対向面におけるトラック幅方向（Ｘ軸方向）の温度勾配が急峻になっていることがわかる。具体的には、本実施例においては、トラック幅方向（Ｘ軸正方向）の中心部（Ｘ＝０）と端部(Ｘ＝５０)との温度差が２９℃となった。したがって、本実施例の磁気センサー素子において、比較例や実施例２、４、５より磁気抵抗効果素子内の温度勾配が急峻になることを確認できた。

また、本実施例では、図４に示すような特性を有する磁化自由層を用いてシミュレーションしたが、約７．９６×１０^２〔Ａ／ｍ〕（１０〔Ｏｅ〕）の外部磁界を検出するトラック幅は、４９ｎｍとなることがわかった。

以上の各実施例から、各熱伝導体層の存在により、磁気抵抗効果素子の中心部と端部との温度差を、比較例より大きくできることが確認できた。したがって、この結果から、本発明によれば、磁気抵抗効果素子における磁化自由層のトラック幅方向の長さよりも小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子を提供できることがわかる。また、近接場光発生部により、さらに小さなトラック幅の信号検出が可能な磁気センサー素子を提供できることもわかった。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態においては、バイアス層と熱伝導体層との積層体が形成された構成を用いたが、バイアス層と熱伝導体層とを繰り返し多層形成する構成でもよい。また、バイアス層と熱伝導体層との積層体の代わりに、熱伝導体層を構成する材料と同様の成分が添加されたバイアス層のみを形成し、熱伝導率を高める、又は、バイアス層を構成する材料と同様の成分が添加された熱伝導体層のみを形成し、熱伝導体層にバイアス層の効果を持たせるような構成としてもよい。

また、第２実施形態及びその変形例、並びに、第３実施形態において、微小開口を有する磁気センサー素子については、微小開口を埋めるように誘電体層が形成されているが、必ずしも誘電体層が形成されていなくともよく、照射される光の波長より小さい空間からなる微小開口であってもよい。なお、この場合の微小開口においては、磁気センサー素子をレーザー光源素子の形成の前に形成すること、及び、磁気抵抗効果素子のエッチングを行わないこと以外、上述した本実施形態の製造工程と同様の方法で磁気センサー素子を形成し、近接場光発生部の略中央部（磁気抵抗効果素子と対向する部分）を、Ｙ軸方向にＦＩＢによってエッチング加工することで、形成することができる。

さらに、上述の各実施形態や各変形例において、磁気センサー素子と積層して磁気記録媒体に記録を行うための記録素子を形成し、磁気ヘッドを記録にも使用できるようにしてもよい。

加えて、第２及び第３実施形態並びにこれらの変形例において、磁気センサー素子とレーザー光源素子との間が誘電体で埋められていてもよい。さらには、この誘電体が、微小開口へレーザー光を導く光導波路を有していてもよい。

また、上述の各実施形態や各変形例において、レーザー光源素子は必ずしも磁気センサー素子と同一基板上に形成されなくても良い。例えば、磁気再生装置において、磁気ヘッドを支持するサスペンションアーム上にレーザー光源素子を形成し、光導波路を用いるかまたは、対物レンズを用いて磁気センサー素子に光ビームを引き込んで照射する構成としても構わない。

また、上述の各実施形態や各変形例において、磁気ヘッドの磁気記録媒体との対向面には、磁気記録媒体との接触による損傷を防ぐ目的で潤滑剤が塗布または成膜されていても構わない。

本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 図１の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子の記録媒体対向面（Ｘ−Ｚ平面）と、この記録媒体対向面の中心点とを示す平面図である。 図２の磁気センサー素子における磁気抵抗効果素子のＸ−Ｚ平面の断面図である。 図３の磁気抵抗効果素子における磁化自由層の一例についての保磁力の温度依存性を示すグラフである。 図１の磁気ヘッドの製造工程を示す斜視概略図であって、基板にレーザー光源素子と、ｐ型電極層及びｎ型電極層を作製した後の状態を示す図である。 図５（ａ）の基板上に、絶縁膜と、下部磁気シールド層とを順に積層した後の状態を示す斜視概略図である。 図５（ｂ）の下部磁気シールド層上に、磁気抵抗効果素子を形成した状態を示す斜視概略図である。 図５（ｃ）の下部磁気シールド層７上及び磁気抵抗効果素子８側面に、絶縁層を積層・形成した後の状態を示す斜視概略図である。 図５（ｄ）の絶縁層９上に、熱伝導体層と、バイアス層とを順に積層した後の状態を示す斜視概略図である。 図５（ｅ）のバイアス層、絶縁層及び磁気抵抗効果素子の上に、上部磁気シールド層を積層した後の状態を示す斜視概略図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 （ａ）が図７の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子の記録媒体対向面（Ｘ−Ｚ平面）と、この記録媒体対向面の中心点とを示す平面図、（ｂ）が図７の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子を所定の断面からＹ軸の正方向に見た場合の平面図である。 図７の磁気ヘッドの製造工程を示す斜視概略図であって、基板にレーザー光源素子と、ｐ型電極層及びｎ型電極層を作製した後の状態を示す図である。 図９（ａ）の基板上に、絶縁膜と、下部磁気シールド層とを順に積層した後の状態を示す斜視概略図である。 図９（ｂ）の下部磁気シールド層の一部をＺ方向にエッチングし、このエッチングした部分に下部金属層を積層した後の状態を示す斜視概略図である。 図９（ｃ）の下部磁気シールド層及び下部金属層の上に、磁気抵抗効果素子、絶縁層、熱伝導体層及びバイアス層を形成した後の状態を示す斜視概略図である。 図９（ｄ）の磁気抵抗効果素子の一部をエッチングし、このエッチングした部分に誘電体層を形成した後の状態を示す斜視概略図である。 図９（ｅ）の誘電体層と、絶縁層の一部と、バイアス層の一部とを覆うように上部金属層を積層した後の状態を示す斜視概略図である。 図９（ｆ）の上部金属層と、磁気抵抗効果素子と、上部金属層に覆われなかった絶縁層及びバイアス層の一部の上に上部磁気シールド層を積層した後の状態を示す斜視概略図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 本発明の第３実施形態に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 （ａ）が図１１の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子の記録媒体対向面（Ｘ−Ｚ平面）と、この記録媒体対向面の中心点とを示す平面図、（ｂ）が図１１の磁気ヘッドにおける磁気センサー素子を所定の断面からＹ軸の正方向に見た場合の平面図である。 本発明の第３実施形態の変形例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 本発明の第４実施形態に係る磁気再生装置の摸式構成図である。 比較例に係る磁気ヘッドの主要部を示す斜視概略図である。 本発明の実施例１に係るシミュレーション結果を示すグラフである。 本発明の実施例２に係るシミュレーション結果を示すグラフである。 本発明の実施例３に係るシミュレーション結果を示すグラフである。 本発明の実施例４に係るシミュレーション結果を示すグラフである。 本発明の実施例５に係るシミュレーション結果を示すグラフである。 本発明の実施例６に係るシミュレーション結果を示すグラフである。 従来の磁気抵抗効果素子の構成を示す模式断面図である。

符号の説明

１、３１、５１、７１、９１、１１１、２０１ 磁気ヘッド
２、３２、５２、７２、９２、１１２、３００ 基板
３、３３、５３、７３、９３、１１３ 磁気センサー素子
４、３４、５４、７４、９４、１１４ レーザー光源素子
５、３５、５５、７５、９５、１１５ 磁気センシング部
６、３６、５６、７６、９６、１１６ 絶縁膜
７、３７、５７、７７、９７、１１７ 下部磁気シールド層
８、３８、５８、７８、９８、１１８ 磁気抵抗効果素子
８ａ、５８ａ、９８ａ （磁気センサー素子の）中心
９、３９、５９、７９、９９、１１９、３０９ 絶縁層
１０、４０、６０、８０、１００、１２０ 熱伝導体層
１１、６１、１０１ バイアス層
１２、４２、６２、８２、１０２、１２２ 上部磁気シールド層
１３、４３、６３、８３、１０３、１２３ ｐ型電極層
１４、４４、６４、８４、１０４、１２４ ｎ型電極層
２１、３０１ 反強磁性層
２２、３０２ 強磁性層
２３、３０３ 磁化固定層
２４、３０４ 非磁性体層
２５、３０５ 磁化自由層
２６ 面内磁化層
２７ 高透磁率層
２８ 保磁力変化自由層
６５ 近接場光発生部
６６ 下部金属層
６７ 上部金属層
６８、１０７、１２７ 境界面
６９、１０８ 微小開口
７０、１０９ 誘電体層
１０６ 金属層
２００ 磁気再生装置
２０２ 磁気記録媒体
２０３ スピンドル
２０４ サスペンションアーム
２０５ ボイスコイルモーター
２０６ 制御回路
２０７ 回転駆動制御装置
２０８ 信号処理装置
２０９ 出力制御装置
２１０ メモリ装置
３０６ バイアス層
３０７ 上部電極層
３０８ 下部電極層

Claims (20)

1. 非磁性体層と、前記非磁性体層を挟む磁化自由層と磁化固定層とを有し、温度変化に伴って外部磁界に対する磁界感度が変化する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の側面に沿って形成された熱交換熱伝導体層とを含んでなる磁気センシング部と、前記磁気センシング部にレーザー光を照射するレーザー光源素子とを備えていることを特徴とする磁気センサー素子。
2. 前記磁気抵抗効果素子と一端が近接するように形成された直線状の微小開口を有している近接場光発生部をさらに備え、
   前記微小開口が、他端側からの前記レーザー光源素子によるレーザー光の照射によって、前記一端側において発生させた近接場光を前記磁気抵抗効果素子の前記磁化自由層に照射するものであることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサー素子。
3. 前記熱伝導体層が、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向における前記磁気抵抗効果素子の中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記磁気抵抗効果素子を挟むように形成された１対の層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気センサー素子。
4. 前記磁化自由層の磁化を一方向に揃えるための１対のバイアス層が、前記中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記熱伝導体層のそれぞれに対し、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向において隣接するように、前記磁気センシング部に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の磁気センサー素子。
5. 前記熱伝導体層が、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向における前記磁気抵抗効果素子の中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記磁気抵抗効果素子と前記微小開口とを同時に挟むように、前記磁気センシング部及び前記近接場光発生部にまたがって形成された１対の層であることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサー素子。
6. 前記磁化自由層の磁化を一方向に揃えるための１対のバイアス層が、前記中心線に対して対称位置となるように、且つ、前記熱伝導体層のそれぞれに対し、前記非磁性体層、前記磁化自由層及び前記磁化固定層の積層方向において隣接するように、前記磁気センシング部及び前記近接場光発生部にまたがって形成されていることを特徴とする請求項５に記載の磁気センサー素子。
7. 前記近接場光発生部が、前記微小開口と隣接する金属層をさらに有していることを特徴とする請求項２、５及び６のいずれか１項に記載の磁気センサー素子。
8. 前記微小開口内に誘電体層が形成されていることを特徴とする請求項２及び５〜７のいずれか１項に記載の磁気センサー素子。
9. 前記微小開口の一端が、前記磁気抵抗効果素子の前記磁化自由層と隣接するように形成されていることを特徴とする請求項２及び５〜８のいずれか１項に記載の磁気センサー素子。
10. 前記磁化自由層が、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏから選ばれる少なくとも１種類の元素とＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる少なくとも１種類の元素とを含んで成ることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気センサー素子。
11. 前記熱伝導体層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、ダイヤモンドライクカーボン、又は、これらの元素を主体とする金属材料から成ることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁気センサー素子。
12. 前記熱交換熱伝導体層は、前記磁気抵抗効果素子の側面に沿って絶縁層を介して形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の磁気センサー素子。
13. 請求項２及び５〜８のいずれか１項に記載の磁気センサー素子の製造方法であって、
    基板上に磁化固定層、非磁性体、磁化自由層を積層してなる磁気抵抗効果素子を有する磁気センシング部を形成する工程と、前記磁気抵抗効果素子の一部を削り取ってなる微小開口を有する近接場光発生部を形成する工程とを有することを特徴とする磁気センサー素子の製造方法。
14. 請求項５又は６に記載の磁気センサー素子の製造方法であって、
    熱伝導体層を磁気センシング部と近接場光発生部とにまたがって形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の磁気センサー素子の製造方法。
15. バイアス層を磁気センシング部と近接場光発生部とにまたがって形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の磁気センサー素子の製造方法。
16. 請求項８に記載の磁気センサー素子の製造方法であって、
    前記微小開口に誘電体層を埋め込み形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の磁気センサー素子の製造方法。
17. ＡＢＳ面形状が形成されているスライダ基板と、前記スライダ基板上に形成されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載の磁気センサー素子とを有していることを特徴とする磁気ヘッド。
18. 前記磁気センサー素子に光ビームを照射するレーザー光源素子が、前記スライダ基板上に形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の磁気ヘッド。
19. 請求項１７又は１８に記載の磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドによって磁気再生される磁気記録媒体とを備えている磁気再生装置。
20. 請求項１９に記載の磁気再生装置を用い、近接場光で磁気抵抗効果素子を昇温し、磁気記録媒体に記録された記録情報を再生することを特徴とする磁気再生方法。

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