JP5189113B2 - 熱アシスト磁気記録ヘッド及び熱アシスト磁気記録装置 - Google Patents
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Description
(1)従来例では、金属の散乱体102は、導波路コア3の下部に配置し、導波路コア3から出射する光で直接局在プラズモンを励起した。これに対し、本発明では、導波路の光で表面プラズモンを励起する。金属構造体1の上部21はこの表面プラズモンを集める働きをするので、金属構造体1の下部22に発生する局在プラズモンの強度を大きくすることが出来る。その結果、近接場光発生効率を大きくすることが出来、記録に必要な光源のパワーを小さくすることが出来る。その結果、消費電力を小さくすることが出来る。
(2)従来例では、散乱体102の形状は、光の進行方向に対して一様になるようにした。例えば、浮上面側から見たときの散乱体の形状が三角形となるようにしたとき、散乱体の形状は、三角柱となるようにした。これに対し本発明では、スライダ側面から見たときの金属構造体1の幅は、上部において大きくなるようにした。その結果、近接場光発生素子の体積が増加し、放熱性も向上する。したがって、近接場光発生素子の温度を下げることが可能になる。
(3)本発明では、導波路コア3は金属構造体1の横に配置するため、磁極2,27と導波路コア3の距離(図中dw1及びdw2)が、従来例と比べて大きくなる。導波路コアの近くに磁極が存在すると、クラッドに染み出すエバネッセント光成分が磁極に吸収され、伝播ロスが発生する。本発明のように導波路コアと磁極の距離を大きくすると、その影響を小さくすることが出来る。したがって、導波路の透過効率が上昇し、記録に必要な光源のパワーを小さくすることが出来る。
本実施例では、金属構造体1の材料としては金を用い、金属構造体1の周辺の材料はアルミナ(Al2O3)とした。金属構造体1の材料は、導電性を有するものであれば良く、例えば、銀、銅、アルミニウム、白金、合金などの金属であっても良い。また、金属に替え、半導体にしても良い。ただし、強い近接場光を発生させるためには、金、銀、銅、アルミニウムもしくはそれらを混ぜ合わせた合金などの導電性の高い金属材料を用いるのが好ましい。金属構造体1の周辺の材料は、誘電体であれば良く、SiO2,SiN,SiC,フッ化マグネシウムなどにしても良い。
(i) 磁界強度は、主磁極のエッジに近づく程強くなる。主磁極2の一部を窪ませることにより、光による加熱位置を主磁極中心部に近づけることができるため、加熱位置における磁界強度を強くすることが可能になる。その結果、保磁力(もしくは異方性磁界)のより大きな媒体への記録が可能になり、記録密度の向上が可能になる。
(ii) 熱アシスト磁気記録において、記録ビットの境目(記録点)は、温度をTとしたとき温度勾配dT/dxが最小となる位置で決まる。このとき、記録点において、実効磁界強度Heffの勾配dHeff/dxが小さいほど記録ビットの境目はより明瞭になり、高い記録密度を実現することができる。実効磁界強度Heffは、図33に示すように、主磁極のエッジ部において強くなる。加熱位置が主磁極の外側である場合(加熱位置A)、記録点における磁界勾配はプラスであるが、加熱位置が主磁極の中心に近づいた場合(加熱位置B)、加熱位置における磁界勾配はマイナスとなり、dT/dxが最小となる位置と、dHeff/dxが最小になる位置を重ねることができる。したがって、記録ビットの境目はより明瞭になり、高い記録密度を実現することができる。
2 主磁極
3 導波路コア
4 再生素子
5 スライダ
6 磁気ヘッド
7 コイル
8 リターンポール
9 シールド
10 ポリマー導波路
12 ミラー
13 サスペンション
14 記録媒体
14’記録層
15 導波路クラッド
16 サスペンションのフレクシャー部
17 スライダ浮上面
20 頂点部
21 金属構造体の上部
22 金属構造体の下部
23 入射光の偏光方向
24 入射光の入射方向
25 散乱体表面のリセス部
26 近接場光
27 磁束を伝える磁極
28 主磁極上部
29 金属構造体の導波路側の側面
30 導波路側面の誘電体層
31 磁極先端のエッジ
32 金属構造体のテーパー部
33 金属構造体上部の幅が広くなった部分
34 上下方向に幅が大きくなった部分
35 金属構造体の磁極側の側面
36 誘電体に接する部分
37 金属構造体の幅が広くなった部分の下部
38 導波路コア終端部
39 遮光膜
40 遮光膜のエッジ
41 主磁極横の導電性を有する層
42 材質が他と異なる層
43 幅が変化する部分
48 スポット径変換器
49 ボイスコイルモータ
50 FPC
51 配線用端子
52 ドライバ用回路基板
53 スピンドルモータ
54 信号処理用LSI
55 半導体レーザ
56 サスペンションのテール部
60 面発光レーザ
61 サブマウント
70 レジストパターン
71 磁極材料の層
72 誘電体層
73 金属層
74 金属層
75 第1の誘電体層
76 第2の誘電体層
77 誘電体もしくは非磁性の金属層
78 主磁極上部の出っ張り
79 主磁極に形成された窪み
101 表面プラズモン
102 金属の散乱体
Claims (16)
- 記録磁界を発生する磁界発生部と近接場光を発生する近接場光発生部とを有する熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記近接場光発生部は、導電性を有する構造体と光源からの入射光を伝える導波路とを備え、
前記構造体は、浮上面側端面が前記導波路を伝わる入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が近接場光が発生する頂点部に向かって徐々に小さくなる形状を有し、前記入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が浮上面側の方がその反対側よりも小さく、
前記構造体の前記頂点部が前記磁界発生部と対向し、前記構造体の前記磁界発生部と反対側の側方に前記導波路が形成されており、
前記導波路のコアとクラッドの界面に発生するエバネッセント光を利用して前記構造体と前記クラッドの界面に表面プラズモンを発生させ、当該表面プラズモンを用いて前記構造体の前記頂点部に近接場光を発生させることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。 - 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記入射光の偏光方向が、前記導波路のコア又はクラッドと前記構造体が接する界面に対して実質的に垂直であることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体は、前記入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が、前記入射光の進行方向に進むに従い徐々に小さくなるテーパー部を有することを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項3記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記テーパー部は、側部の広がり角が15度以上60度以下であることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体と前記導波路のコアの距離が100nm以下であることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体の高さは、前記入射光の波長をλ(nm)、前記構造体側面に接する材料の屈折率をnとしたとき、
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体は、前記入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が、前記入射光の進行方向に多段階に変化していることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体は、前記入射光の偏光方向に垂直な方向の最大幅が前記導波路のコアの幅よりも大きいことを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体は、前記入射光の入射側に前記入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が広くなった部分を有し、浮上面側に浮上面とほぼ平行となるような端面を有し、前記浮上面から前記ほぼ平行となるような端面までの距離が、入射光の波長をλ(nm)、前記構造体の周辺の材料の屈折率をnとしたとき、
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記導波路の終端部が斜めになっていることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体は、前記入射光の偏光方向に平行な方向の幅が前記入射光の進行方向に部分的に変化していることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項1記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記磁界発生部は前記記録磁界を発生する主磁極を有し、前記構造体は前記主磁極の近傍に配置されていることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項12記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記構造体の側面の一部が前記主磁極と接していることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項12記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極の一部に窪みが形成され、前記窪みの近傍に前記構造体の前記頂点部が位置することを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項12記載の熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記主磁極の周辺に導電性を有する材料の層が形成され、前記構造体の側面の一部が前記導電性を有する材料の層と接していることを特徴とする熱アシスト磁気記録ヘッド。
- 磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する媒体駆動部と、記録磁界を発生する磁界発生部と近接場光を発生する近接場光発生部とを有する熱アシスト磁気記録ヘッドと、前記熱アシスト磁気記録ヘッドを前記磁気記録媒体上の所望トラック位置に位置決めするためのアクチュエータとを有する熱アシスト磁気記録装置において、
前記近接場光発生部は、導電性を有する構造体と光源からの入射光を伝える導波路とを備え、
前記構造体は、浮上面側端面が前記導波路を伝わる入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が近接場光が発生する頂点部に向かって徐々に小さくなる形状を有し、前記入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が浮上面側の方がその反対側よりも小さく、
前記構造体の前記頂点部が前記磁界発生部と対向し、前記構造体の前記磁界発生部と反対側の側方に前記導波路が形成されており、
前記導波路のコアとクラッドの界面に発生するエバネッセント光を利用して前記構造体と前記クラッドの界面に表面プラズモンを発生させ、当該表面プラズモンを用いて前記構造体の前記頂点部に近接場光を発生させることを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
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