JP5306431B2 - 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気記録再生装置、およびこれに使用される磁気記録ヘッドに関する。

１９９０年代においては、ＭＲ（Magneto-Resistive effect）ヘッドとＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive effect）ヘッドの実用化が引き金となって、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）の記録密度と記録容量が飛躍的な増加を示した。しかし、２０００年代に入ってから磁気記録媒体の熱揺らぎの問題が顕在化してきたために、記録密度増加のスピードが一時的に鈍化した。それでも、面内磁気記録よりも原理的に高密度記録に有利である垂直磁気記録が２００５年に実用化されたことが牽引力となって、昨今、ＨＤＤの記録密度は年率約４０％の伸びを示している。

また、最新の記録密度実証実験では４００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２を超えるレベルが達成されており、このまま堅調に進展すれば、２０１２年頃には記録密度１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２が実現されると予想されている。しかしながら、このような高い記録密度の実現は、垂直磁気記録方式を用いても、再び熱揺らぎの問題が顕在化するために容易ではないと考えられる。

この問題を解消し得る記録方式として「高周波アシスト磁気記録方式」が提案されている。高周波アシスト磁気記録方式では、記録信号周波数より十分に高い、磁気記録媒体の共鳴周波数付近の高周波磁界を局所的に印加する。この結果、磁気記録媒体が共鳴し、高周波磁界を印加された磁気記録媒体の保磁力（Ｈｃ）はもともとの保磁力の半分以下となる。このため、記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、より高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録媒体への磁気記録が可能となる。しかし、高密度記録時に効率的に高周波磁界を印加することが困難であった。

特開２００９−７０４５１号公報

実施形態によれば、高周波磁界を維持したまま、低電圧でアシスト磁界の駆動を行うことを目的とする。

実施形態によれば、
主磁極と、
該主磁極と磁気回路を形成するライトシールドと、
該主磁極とライトシールド間に設けられ、
該ライトシールドから主磁極にかけて順に設けられた、第１の発振層、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｒｅ，Ｎｂ，Ｐｔ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む非磁性スピンシンク層、第２の発振層、非磁性中間層、及びスピン注入層を有するスピントルク発振素子とを具備することを特徴とする磁気ヘッドが提供される。

実施の形態にかかる磁気記録ヘッドの一例の概略構成を表す斜視図である。 磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの一例を表す斜視図である。 磁気記録ヘッドに設けられるスピン発振素子の一例の構成を例示する模式図である。 書き込みヘッドに設けられたスピン発振素子の第２の例の構成を例示する模式図である。 磁気ヘッドに印加される電流とそのときのＳＮＲとの関係を表すグラフである。 実施形態にかかる磁気ヘッドを搭載可能な磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。 磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。 実施形態に用いることができる磁気記録媒体の一例を示す模式図である。 実施形態に用いることができる磁気記録媒体の他の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照し、実施形態をより詳細に説明する。

実施形態に係る磁気ヘッドは、主磁極と、該主磁極と磁気回路を形成するライトシールドと、主磁極とライトシールド間に設けられたスピントルク発振素子とを具備する。

スピントルク発振素子には、ライトシールド側から主磁極側にかけて順に、第１の発振層、非磁性スピンシンク層、第２の発振層、非磁性中間層、及びスピン注入層設けられている。

非磁性スピンシンク層は、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｒｅ，Ｎｂ，Ｐｔ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む。

また、実施形態に係る磁気記録再生装置は、上記磁気ヘッドを有する。

実施形態によれば、第１の発振層と第２の発振層の間に非磁性スピンシンク層を挿入することにより、スピン注入層から注入されたスピントルクを吸収することができる。非磁性スピンシンク層は十分に薄い場合、第１の発振層と第２の発振層の２層に分断された発振層の磁化は交換結合し、一体となって１つの磁性体として振る舞い、高周波アシスト磁界を発生させることができる。吸収されたスピントルクは、スピン角運動量保存則に従い、第１の発振層と第２の発振層の系全体で消費される。これにより、第１の発振層と第２の発振層の材料の制限（スピン拡散長）がなくなり、また、非磁性スピンシンク層がない場合よりもトルクの受け渡し効率が高まり、その結果、発振電流密度の低減がなされる。

非磁性スピンシンク層がない場合、発振層のスピン拡散長が膜厚に対し十分短い場合にはスピントルクを十分に受け渡すことができるが、発振層の膜厚は、狭ギャップ化の影響で高飽和磁化材料を用いて、薄く作成される傾向があり、発振層のスピン拡散長が膜厚に対し十分短くなくなると、スピントルクの受け渡しが発振層中で十分に行われない可能性がある。

非磁性スピンシンク層は、０．１ないし３ｎｍの厚さを有することが好ましい。

０．１ｎｍ未満であると、スピン注入層から注入されたスピントルクを吸収する効果が低下する傾向があり、３ｎｍを超えると、第１の発振層及び第２の発振層の交換結合の強度が不十分となる傾向がある。

非磁性スピンシンク層の厚さを調整することによって、第１の発振層と第２の発振層は、強磁性結合にも反強磁性結合にもなる。非磁性スピンシンク層の厚さを変化させると、第１の発振層と第２の発振層の結合力は振動的に変化し、反強磁性結合と強磁性結合がある振動周期で繰り返される。

どちらの場合も電流密度低減効果が期待できるが、強磁性結合が高周波磁界強度が強いという点で好ましい。

反強磁性結合と強磁性結合が繰り返される振動周期、結合強度の数値は、第１の発振層と第２の発振層の磁性材料や非磁性スピンシンク層の材料の組み合わせによって異なる。

第１の発振層は、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、及びＣｏ／Ｎｉからなる人工格子群から選択される少なくとも１種の材料からなることが好ましい。

第１の発振層の厚さｔ_１は、０．１ｎｍ以上であることが好ましい。

第１の発振層の厚さが０．１ｎｍ未満であると通常の磁性体として振る舞わない傾向がある。（磁化が発現しない、いわゆるデットレイヤーが形成される。）
第２の発振層は、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、及びＣｏ／Ｎｉからなる人工格子群から選択されることが好ましい。

第１の発振層１１と第２の発振層１３は、同じ材料、あるいは異なる材料を用いることができ、ＦｅＣｏ合金やその積層人工格子、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料を用いるのが好ましい。

第１の発振層の厚さをｔ１（ｎｍ）、第２の発振層の厚さをｔ２（ｎｍ）とするとき、
ｔ_２＜ｔ_１を満足することができる。

あるいは、第１の発振層の厚さをｔ_１（ｎｍ）、第２の発振層の厚さをｔ_２（ｎｍ）、は第１の発振層の飽和磁化をＭｓ１、第２の発振層は飽和磁化をＭｓ２とするとき、下記式（１）及び（２）で表される関係を満足することができる。

０．１＜ｔ_２＝ｔ_１…（１）
Ｍｓ_１ｔ_１＞Ｍｓ_２ｔ_２…（２）
式（１）は、一般的な磁性体が磁化を持つために必要な膜厚を規定するものである。

式（２）において、飽和磁化と磁性体膜厚の積は、一般に磁気膜厚と呼ばれる量である。スピントルク発振の開始される臨界電流密度は磁気膜厚に比例する。ここで、スピン注入層からのスピントルクを受け取る層は中間層を介してスピン注入層と隣接する第２の発振層である。スピン注入層で生成されたスピン分極電流は、非磁性スピンシンク層よりも先にスピン情報が伝達されず、非磁性スピンシンク層付近にスピン蓄積や反射を起こすと考えられる。第２発振層に伝わったスピントルクは非磁性スピンシンク層を介して磁気的に結合した第１の発振層へ伝達される。ここで、式（２）とは逆にＭｓ_２ｔ_２＞Ｍｓ_１ｔ_１の場合、反射によって消費されるスピントルクは２Ｍｓ_２ｔ_２>(Ｍｓ_２ｔ_２＋Ｍｓ_１ｔ_１)となり、非磁性スピンシンク層によって、臨界電流密度を下げる効果が期待できない。一方、式（２）を満足する設計を行うことによって、スピントルクを受け取る層である第２の発振層が第１の発振層に比べ、２Ｍｓ_２ｔ_２＜(Ｍｓ_２ｔ_２＋Ｍｓ_１ｔ_１)であるので、確実に発振しやすく、臨界電流密度を低減する効果が期待できる。

第１の発振層１１と第２の発振層１３の合計の厚さは、５ないし３０ｎｍであることが好ましい。

発振層は、高周波磁界強度の観点から厚い膜厚が好ましいが、１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２に対応できる記録ヘッド内にＳＴＯを形成するためには、前記の膜厚程度が限界である。また、５ｎｍ未満であると、一般に知られる磁性体の飽和磁化では、高周波磁界強度の不足によるアシスト効果への影響が顕著になると考えられる。

スピン注入層としては、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｆｅ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ｐｄからなる人工格子群から選択される少なくとも１種の材料からなることが好ましい。

非磁性中間層は、例えばＣｕ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｏｓ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｌ，及びＡｕから選択することができる。

以下、図面を参照し、実施形態をより詳細に説明する。

図１は、実施の形態にかかる磁気記録ヘッドの一例の概略構成を表す斜視図である。

また、図２は、この磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの一例を表す斜視図である。
また、図３は、この磁気記録ヘッドに設けられるスピン発振素子の一例の構成を例示する模式図である。

実施形態にかかる磁気記録ヘッド５は、再生ヘッド部７０と、書込ヘッド部６０と、を備えている。再生ヘッド部７０は、磁気シールド層７２ａと、磁気シールド層７２ｂと、磁気シールド層７２ａと磁気シールド層７２ｂとに挟まれた磁気再生素子７１と、を有する。また、書込ヘッド部６０は、記録磁極６１と、リターンパス（補助磁極）６２と、励磁コイル６３と、図示しない電極を含むスピン発振素子１０と、を有する。再生ヘッド部７０の各要素、および書込ヘッド部６０を構成する各要素は、アルミナ等の絶縁体（図示せず）により分離されている。磁気再生素子７１としては、ＧＭＲ素子なＴＭＲ素子などを利用することが可能である。また、再生分解能をあげるために、磁気再生素子７１は、２枚の磁気シールド層７１ａ、７２ｂの間に設置される。

この磁気記録ヘッド５は、図２に表したようにヘッドスライダー３に搭載される。ヘッドスライダー３は、Ａｌ_２Ｏ_３／ＴｉＣなどからなり、磁気ディスクなどの磁気記録媒体８０（図１参照）の上を浮上または接触しながら相対的に運動できるように設計・加工されている。そして、ヘッドスライダー３は、空気流入側３Ａと空気流出側３Ｂとを有し、磁気記録ヘッド５、空気流出側３Ｂの側面などに配置される。

磁気記録媒体８０は、媒体基板８２とその上に設けられた磁気記録層８１とを有する。書込ヘッド部６０から印加される磁界により磁気記録層８１の磁化が所定の方向に制御され、書込がなされる。そして、再生ヘッド部７０は、磁気記録層８１の磁化の方向を読み取る。

記録磁極６１のみからなる書込みヘッドでは、垂直成分の記録磁界が主に発生し、磁気記録媒体８０内部にて斜め記録磁界が十分に発生しない場合がある。このため記録磁極６１の近傍にリターンパス（補助磁極）６２を設置することが望ましい。また、記録磁極６１からの漏洩記録磁界により、隣接トラックもしくは隣接ビットの磁化８４が影響を受ける場合がある。このため、補助磁極６２以外にも記録磁極６１に対向、もしくは取り囲むように磁気シールド（図示せず）を設置し、記録磁極６１から磁気記録媒体８０への漏洩記録磁界を少なくしても良い。

図３は、スピン発振素子の第１の例の構成を備えた書き込みヘッドを例示する模式図である。

この書き込みヘッド６０は、スピントルク発振素子１０は、ライトシールド６２側から主磁極６１側にかけて順に、第１の発振層１１、非磁性スピンシンク層１２、第２の発振層１３、非磁性中間層１４、及びスピン注入層１５を積層した構成を有する。

図中、矢印は１５ａ，１３ａ，１１ａは、それぞれ、スピン注入層の磁化、第２の発振層の磁化、第１の発振層の磁化を表している。この例では、第１の発振層１１と第２の発振層１３の磁化は、強磁性結合している。

図４は、書き込みヘッドに設けられたスピン発振素子の第２の例の構成を例示する模式図である。

この例では非磁性スピンシンク層１２の厚さが図３とは異なり、第１の発振層１１と第２の発振層１３が、反強磁性結合していること以外は図３と同様である。

実施例１
例えば、ＳｉＯ_２基板、下地層としてＴａ４ｎｍ、Ｒｕ２ｎｍ、Ｃｕ２ｎｍ、スピン注入層として（Ｃｏ／Ｎｉ）ｘ１４ｎｍ、スペーサ（非磁性中間層）層としてＣｕ２ｎｍ、第２の発振層としてＦｅＣｏＡｌ ２ｎｍ、非磁性スピンシンク層としてＲｕ０．４ｎｍ、第１の発振層としてＦｅＣｏＡｌ １１ｎｍ、酸化防止層としてＲｕ１５ｎｍを積層することにより、スピントルク発振素子を得た。

ここでは、スペーサ（非磁性中間層）Ｃｕ界面から約２ｎｍの位置に極薄のＲｕスピンシンク層挿入し、スピントルクの受け渡しを２ｎｍ（矢印１３ａ）で完結させる。

試料振動型磁力計（ＶＳＭ）にて磁化を測定した結果磁化曲線が磁気結合を示す結果であったことから、得られたスピントルク発振素子において、第１の発振層と第２の発振層は、図３に示すように、強磁性結合していることがわかる。

得られたスピントルク発振素子を図１に示す磁気ヘッドに搭載して、電流の変化に対するＳＮＲの変化を測定し、アシスト効果の立ち上がりを調べた。磁気ヘッドに印加される電流とそのときのＳＮＲとの関係を表すグラフを図５のグラフ１０１に示す。

また、第１の発振層および第２の発振層の飽和磁化は１．５Ｔ、であり、上記式（１）及び（２）で表される関係を満足していることがわかった。

比較例１
ＦｅＣｏＡｌ層 ２ｎｍ、Ｒｕ層０．４ｎｍ、ＦｅＣｏＡｌ層１１ｎｍを積層する代わりに、ＦｅＣｏＡｌを１３ｎｍ形成すること以外は、実施例１と同様にして、スピントルク発振素子を得た。

得られたスピントルク発振素子を図１に示す磁気ヘッドに搭載して、電流の変化に対するＳＮＲの変化を測定し、アシスト効果の立ち上がりを調べた。磁気ヘッドに印加される電流とＳＮＲとの関係を表すグラフを図５のグラフ１０２に示す。

図５から明らかなように、実施形態によれば、発振層を単一層ではなく、第１の発振層と非磁性スピンシンク層と第２の発振層の積層にすることにより、高周波磁界を維持したまま、低電圧でアシスト磁界の駆動を行うことが可能である。

実施例２
Ｒｕ膜厚を０．４ｎｍから０．８ｎｍへ変更すること以外は実施例１と同様にして、スピントルク発振素子を得た。

ＶＳＭ測定の結果から、Ｒｕ膜厚を０．４ｎｍから０．８ｎｍへ変更すると、図４の矢印１３ａ’に示すように、第１の発振層１１と第２の発振層１３の結合は強磁性から反強磁性へ変化することがわかる。

第１の発振層と第２の発振層の結合は強磁性結合であっても反強磁性結合であっても発振に必要な電流密度は低減することができるが、高周波磁界強度の点で、磁化を打ち消しあう反強磁性結合よりも強磁性結合のケースのほうがより好ましい。

また、第１の発振層および第２の発振層の飽和磁化は１．５Ｔ、であり、上記式（１）及び（２）で表される関係を満足していることがわかった。

図６は、実施形態にかかる磁気ヘッドを搭載可能な磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。

すなわち、磁気記録再生装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、記録用媒体ディスク１８０は、スピンドル１５２に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。本発明の磁気記録再生装置１５０は、複数の媒体ディスク１８０を備えたものとしてもよい。

媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダー３は、図２に関して前述したような構成を有し、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダー３は、例えば、前述したいずれかの実施の形態にかかる磁気記録ヘッドをその先端付近に搭載している。

媒体ディスク１８０が回転すると、ヘッドスライダー３の媒体対向面（ＡＢＳ）は媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。あるいはスライダが媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」であってもよい。

サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。

アクチュエータアーム１５５は、スピンドル１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。

図７は、アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５を有し、アクチュエータアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続されている。

サスペンション１５４の先端には、図１〜図４に関して前述したいずれかの磁気記録ヘッド５を具備するヘッドスライダー３が取り付けられている。サスペンション１５４は信号の書き込みおよび読み取り用のリード線１６４を有し、このリード線１６４とヘッドスライダー３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。図中１６５は磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッドである。

実施形態によれば、図１〜図４に関して前述したような磁気記録ヘッドを具備することにより、従来よりも高い記録密度で垂直磁気記録型の媒体ディスク１８０に情報を確実に記録することが可能となる。なお、効果的な高周波アシスト記録を行うためには、使用する媒体ディスク１８０の共鳴周波数とスピン発振素子１０の発振周波数とをほぼ等しくすることが望ましい。

図８は、本実施形態に用いることができる磁気記録媒体を例示する模式図である。
磁気記録媒体１は、非磁性体（あるいは空気）８７により互いに分離された垂直配向した多粒子系の磁性ディスクリートトラック８６を有する。この媒体１がスピンドルモータ４により回転され、媒体走行方向８５に向けて移動する際に、図１〜図４に関して前述した磁気記録ヘッド５により、記録磁化８４を形成することができる。

スピン発振素子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピン発振素子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができる。このため、本具体例の磁気記録媒体では、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波アシスト磁気記録することができる。

本具体例によれば、いわゆる「べた膜状」の多粒子系垂直媒体を用いるよりも、狭トラックすなわち高トラック密度の高周波アシスト記録装置を実現することが容易になる。また、高周波アシスト磁気記録方式を利用し、さらに従来の磁気記録ヘッドでは書き込み不可能なＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体磁性材料を用いることによって、媒体磁性粒子のさらなる微細化（ナノメーター級のサイズ）が可能となり、記録トラック方向（ビット方向）においても、従来より遥かに線記録密度の高い磁気記録装置を実現することができる。

図９は、本実施形態において用いることができるもうひとつの磁気記録媒体を例示する模式図である。
すなわち、本具体例の磁気記録媒体１は、非磁性体８７により違いに分離された磁性ディスクリートビット８８を有する。この媒体１がスピンドルモータ４により回転され、媒体走行方向８５に向けて移動する際に、図１〜図４に関して前述した磁気記録ヘッド５により、記録磁化８４を形成することができる。

実施形態によれば、図８及び図９に表したように、ディスクリート型の磁気記録媒体１において、高い保磁力を有する記録層に対しても確実に記録することができ、高密度且つ高速の磁気記録が可能となる。

この具体例においても、スピン発振素子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピン発振素子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができるため、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波アシスト磁気記録することができる。本実施例を用いれば、使用環境下での熱揺らぎ耐性を維持できる限りは、磁性ドット８８の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）化と微細化を進めることで、１０Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２以上の高い記録密度の高周波アシスト磁気記録装置を実現できる可能性がある。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…スピン発振素子、１１…第１の発振層、１２…非磁性スピンシンク層、１３…第２の発振層、１４…非磁性中間層、１５…スピン注入層、６０…書込ヘッド部、６１…記録磁極、６２…補助磁極、６３…ライトコイル

Claims (7)

1. 主磁極と、
   該主磁極と磁気回路を形成するライトシールドと、
   該主磁極とライトシールド間に設けられ、
   該ライトシールドから主磁極にかけて順に設けられた、第１の発振層、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｒｅ，Ｎｂ，Ｐｔ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む非磁性スピンシンク層、該第１の発振層と強磁性結合している第２の発振層、非磁性中間層、及びスピン注入層を有するスピントルク発振素子とを具備することを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記非磁性スピンシンク層は、０．１ないし３ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. 第１の発振層は、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加されたもの、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、及びＣｏ／Ｎｉからなる群から選択される少なくとも１種の磁性材料からなる請求項１に記載の磁気ヘッド。
4. 前記第２の発振層の厚さｔ_２（ｎｍ）は、下記式（１）及び（２）
   ０．１＜ｔ_２ ＜ｔ_１…（１）
   Ｍｓ_１ｔ_１＞Ｍｓ_２ｔ_２…（２）
   （但し、ｔ_１は第１の発振層の厚さ（ｎｍ）、Ｍｓ_１は第１の発振層の飽和磁化、Ｍｓ_２は第２の発振層は飽和磁化を示す。）
   で表される関係を満足することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
5. 第２の発振層は、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加されたもの、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、及びＣｏ／Ｎｉからなる群から選択される少なくとも１種の磁性材料からなる請求項１に記載の磁気ヘッド。
6. 前記スピン注入層は、ＦｅＣｏに、Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｂ，Ｃ，Ｓｅ，Ｓｎ，及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＴｂＦｅＣｏ、及びＦｅＰｔ合金材料、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｆｅ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ｐｄからなる人工格子群から選択される少なくとも１種の磁性材料からなる請求項１に記載の磁気ヘッド。
7. 主磁極と、
   該主磁極と磁気回路を形成するライトシールドと、
   該主磁極とライトシールド間に設けられ、
   該ライトシールドから主磁極にかけて順に設けられた、第１の発振層、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｍｏ，Ｒｅ，Ｎｂ，Ｐｔ，及びＰｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む非磁性スピンシンク層、該第１の発振層と強磁性結合している第２の発振層、非磁性中間層、及びスピン注入層を有するスピントルク発振素子とを含む磁気ヘッドを有する磁気記録再生装置。

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