JP5570745B2 - 磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 - Google Patents

磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 Download PDF

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Description

本発明は、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置に関する。
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「高周波磁界アシスト記録方式」が提案されている（例えば特許文献１）。高周波磁界アシスト記録方式では、記録信号周波数よりも十分に高い、磁気記録媒体の共鳴周波数付近の高周波磁界を、媒体に局所的に印加する。この結果、媒体が共鳴し、高周波磁界が印加された部分の媒体の保磁力（Ｈｃ）がもとの保磁力の半分以下となる。この効果を利用して、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）の媒体への磁気記録が可能となる。しかし、この特許文献１に開示された手法では、コイルにより高周波磁界を発生させているので、媒体に高周波磁界を効率的に印加することが困難であった。
そこで高周波磁界の発生手段として、スピントルク発振子を利用する手法が提案されている（例えば、特許文献２〜４、及び、非特許文献１）。これらにより開示された技術においては、スピントルク発振子は、スピン注入層と、中間層と、磁性体層と、電極とからなる。電極を通じてスピントルク発振子に直流電流を通電すると、スピン注入層によって生じたスピントルクにより、磁性体層の磁化が強磁性共鳴を生じる。その結果、スピントルク発振子から高周波磁界が発生する。
スピントルク発振子のサイズは数十ナノメートル程度であるため、発生する高周波磁界はスピントルク発振子の近傍の数十ナノメートル程度の領域に局在する。さらに高周波磁界の面内成分により、垂直磁化した媒体を効率的に共鳴すること可能となり、媒体の保磁力を大幅に低下させることが可能となる。この結果、主磁極による記録磁界と、スピントルク発振子による高周波磁界とが重畳した部分のみで高密度磁気記録が行われ、高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体を利用することが可能となる。このため、高密度記録時の熱揺らぎの問題を回避できる。
しかし、従来の技術（例えば、非特許文献１）では、浮上面に露出したスピン注入層の磁化による漏洩磁界のため、記録性能向上に重要な、記録媒体へ斜めに入射する記録磁界を発生しにくく、十分な記録性能を達成し難い、という課題があった。
また、高密度記録の実現にはライトギャップ間隔を狭くする必要がある。しかしながら、従来の技術では、ライトギャップ内に設置するスピントルク発振子の膜厚が厚く、スピントルク発振子を構成する発振層の薄膜化は高周波磁界強度の減少を招き、スピン注入層の薄膜化は発振安定性の劣化を招くため、ライトギャップ間隔を狭くするは困難であった。また、更なる高密度記録の実現には記録トラックピッチを狭くする必要があり、このためには、高周波磁界が印加される部分を狭くする必要がある。しかしながら、従来の技術では、高周波磁界のトラック幅方向への滲み出しが大きく、発振層の狭コア幅化では高周波磁界強度の減少を招き、記録トラックピッチを狭くすることは困難であった。
米国特許第６０１１６６４号明細書 米国特許出願公開第２００５／００２３９３８号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２１９７７１号明細書 米国特許出願公開第２００８／００１９０４０Ａ１号明細書
IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL. 42, NO. 10, PP. 2670, "Bias-Field-Free Microwave Oscillator Driven by Perpendicularly Polarized Spin Current" by Xiaochun Zhu and Jian-Gang Zhu
本発明は、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録を可能とする磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を提供する。
また、本発明の一態様によれば、磁気記録媒体に記録磁界を印加し、前記磁気記録媒体に対向する第１面と、前記第１面と交わる第２面と、を有する主磁極と、前記主磁極の前記第２面に対向して設けられた部分を有し、第１磁性体層と、第２磁性体層と、前記第１磁性体層と前記第２磁性体層との間に設けられた中間層と、を有する積層構造体と、を備え、前記第１磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第１磁性体層の体積との積は、前記第２磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第２磁性体層の体積との積よりも小さく、前記第１磁性体層の端面であって前記第１磁性体層の前記第１面を含む面の側の前記端面における前記第１面と前記第２面とが交わる線分の方向の長さは、前記端面の前記第２面に対向する側よりも、前記端面の前記第２面に対向する側とは反対の側の方が短いことを特徴とする磁気記録ヘッドが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、上記の磁気記録ヘッドと、前記磁気記録ヘッドが搭載されたヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを一端に搭載するサスペンションと、前記サスペンションの他端に接続されたアクチュエータアームと、を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、磁気記録媒体と、上記の磁気ヘッドアセンブリと、前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備えたことを特徴とする磁気記録装置が提供される。
本発明によれば、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録を可能とする磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置が提供される。
本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの構成を例示する模式的斜視図である。 比較例の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの特性を例示するグラフ図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの動作を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの動作を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的上面図である。 本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の別の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は模式的側面図であり、同図（ｃ）は模式的正面図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的斜視図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの構成を例示する模式的斜視図である。
以下、まず、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの概要と動作について図２及び図３を用いて説明する。なお、以下では、多粒子系の垂直磁気記録媒体に記録する場合を想定して、説明する。
図２に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０は、主磁極６１とスピントルク発振子１０（積層構造体）とを備える。主磁極６１とスピントルク発振子１０の詳細については後述する。
主磁極６１とスピントルク発振子１０とは、書き込みヘッド部６０に含まれる。
さらに、書き込みヘッド部６０は、リターンパス（シールド）６２をさらに含むことができる。
磁気記録ヘッド１１０には、さらに、再生ヘッド部７０を設けることができる。
再生ヘッド部７０は、第１磁気シールド層７２ａと、第２磁気シールド層７２ｂと、第１磁気シールド層７２ａと第２磁気シールド層７２ｂとの間に設けられた磁気再生素子７１と、を含む。
上記の再生ヘッド部７０の各要素、及び、上記の書き込みヘッド部６０の各要素は、図示しないアルミナ等の絶縁体により分離される。
磁気再生素子７１としては、ＧＭＲ素子やＴＭＲ(Tunnel Magneto-Resistive effect）素子などを利用することが可能である。なお、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、すなわち、第１及び第２磁気シールド層７２ａ、７２ｂの間に設置される。
図３に表したように、磁気記録ヘッド１１０は、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、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣなどからなり、磁気ディスクなどの磁気記録媒体８０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され、製作される。 ヘッドスライダー３は、例えば、空気流入側３Ａと空気流出側３Ｂとを有し、磁気記録ヘッド１１０は、空気流出側３Ｂの側面などに配置される。これにより、ヘッドスライダー３に搭載された磁気記録ヘッド１１０は、磁気記録媒体８０の上を浮上または接触しながら相対的に運動する。
図２に表したように、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。書き込みヘッド部６０から印加される磁界により、磁気記録層８１の磁化８３が所定の方向に制御され、書き込みがなされる。なお、この時、磁気記録媒体８０は、媒体移動方向８５の方向に、磁気記録ヘッド１１０に対して相対的に移動する。一方、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。
そして、スピントルク発振子１０に駆動電子流を流すことにより、スピントルク発振子１０から高周波磁界を発生させ、磁気記録媒体８０を高周波磁界と共鳴させ、磁気記録媒体８０の保磁力（Ｈｃ）を局所的に低下させ、高周波アシスト記録を行う。
図１に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０は、主磁極６１と積層構造体２５とを備える。この積層構造体２５はスピントルク発振子１０となる。なお、本具体例は、磁気記録ヘッド１１０がリターンパス６２をさらに備える例である。
主磁極６１は、磁気記録媒体８０に記録磁界を印加する。主磁極６１は、磁気記録媒体８０に対向する媒体対向面６１ａ（第１面）と、媒体対向面と交わるＳＴＯ対向面６１ｂ（第２面）と、を有する。
積層構造体２５は、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対向して設けられる。なお、この時、積層構造体２５の全ての部分がＳＴＯ対向面６１ｂに対向していなくても良く、積層構造体２５の少なくとも一部がＳＴＯ対向面６１ｂに対向して設けられれば良い。すなわち、積層構造体２５は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対向して設けられた部分を有している。
積層構造体２５は、発振層１０ａ（第１磁性体層）と、スピン注入層３０（第２磁性体層）と、発振層１０ａとスピン注入層３０との間に設けられた中間層２２と、を有する。
また、例えば、主磁極６１と積層構造体２５との間、及び主磁極６１と積層構造体２５の周囲には、絶縁体が埋め込まれている。積層構造体２５は、例えば、媒体対向面６１ａを含む面においてこの絶縁層から露出される。本具体例では、発振層１０ａが、媒体対向面６１ａにおいて露出している。
積層構造体２５には、主磁極６１から磁界が印加され、積層構造体２５は、スピントルク発振子１０として機能する。
発振層１０ａの異方性エネルギー定数と発振層１０ａの体積との積は、スピン注入層３０の異方性エネルギーとスピン注入層３０の体積との積よりも小さく設定されている。
例えば、発振層１０ａの体積とスピン注入層３０の体積が同じ場合は、発振層１０ａの保磁力はスピン注入層３０よりも小さい。
また、発振層１０ａの保磁力は、主磁極６１から印加される磁界より小さく設定され、スピン注入層３０の保磁力は、主磁極６１から印加される磁界より小さく設定されることが望ましい。この時、スピン注入層３０の磁化方向と、主磁極６１からの印加磁界方向とは略平行となる。その結果、主磁極６１から発振層１０ａに印加される磁界と、スピン注入層３０から発振層１０ａに印加されるスピントルクとが、主磁極６１からの印加磁界方向に依存せず常につりあい、安定した発振が可能となる。このため、主磁極６１が、「０」及び「１」のどちらを磁気記録媒体８０に記録する場合にも、安定した高周波磁界アシスト記録が可能となる。
図１に例示した具体例では、スピントルク発振子１０には、主磁極６１からリターンパス６２の方向への磁界（外部磁界Ｈｅｘ）が印加される。
そして、スピントルク発振子１０に駆動電子流Ｊｅを通電することにより、発振層１０ａから高周波磁界を発生させることができる。なお、このとき、発振層１０ａから中間層２２を経由してスピン注入層３０の方向に電子が通電される。
すなわち、スピントルク発振子１０における電流の向きは、スピン注入層３０から発振層１０ａに向けた方向である。なお、スピントルク発振子１０への駆動電子流Ｊｅの通電は、例えば、発振層１０ａの側に設けられた電極（図示しない）と、スピン注入層３０の側に設けられた電極（図示しない）と、を介して行うことができる。これらの電極の少なくともいずれかは、主磁極６１またはリターンパス６２と兼用されても良い。
本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０においては、積層構造体２５（スピントルク発振子１０）の積層方向（すなわち、発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層方向）は、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である、または、傾斜している。
ここで、「傾斜」とは、積層構造体２５の積層方向が、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行でもなく、垂直でもない状態を表す。すなわち、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して垂直ではない。
なお、本願明細書において、「平行」及び「垂直」は、それぞれ厳密な平行及び垂直の他、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、それぞれ実質的に平行及実質的に垂直であれば良い。
すなわち、本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいては、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して、実質的に平行であるか、傾斜しており、実質的に垂直ではない。例えば、積層構造体２５の積層方向と、ＳＴＯ対向面６１ｂの法線と、のなす角度の絶対値が、５度よりも大きく、９０度以下とすることができる。５度よりも大きく８５度未満の場合が、積層方向がＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜している状態であり、８５度以上９０度以下が、積層方向がＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である状態である。
ここで、本願明細書において、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を導入する。この座標系においては、媒体対向面６１ａの法線をＺ軸方向とする。すなわち、媒体対向面６１ａはＸ−Ｙ平面に対して平行である。そして、媒体対向面６１ａとＳＴＯ対向面６１ｂとが交わる線分の方向をＸ軸方向とする。そして、Ｘ−Ｙ平面内において主磁極６１から積層構造体２５に向かう方向をＹ軸方向とする。
本具体例では、媒体対向面６１ａはＸ−Ｙ平面に対して平行であり、ＳＴＯ対向面６１ｂがＸ−Ｚ平面に対して平行である例である。すなわち、ＳＴＯ対向面６１ｂの法線がＹ軸方向である例である。
そして、積層構造体２５は、Ｘ−Ｚ平面に対して平行な側面と、Ｙ−Ｚ平面に対して平行な側面と、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な上面と下面と、を有する直方体の形状を有しており、積層構造体２５の積層方向はＺ軸方向に対して平行である。
従って、積層構造体２５（スピントルク発振子１０）の積層方向はＺ軸方向であり、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である。
ただし、本発明はこれに限らず、後述するように、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行、または、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜していれば良い。
例えば、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行でありつつ、媒体対向面６１ａに対して垂直とすることができる。
または、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行でありつつ、媒体対向面６１ａに対して傾斜しているとすることができる。
または、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行でありつつ、媒体対向面６１ａに対しても平行とすることができる。
また、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しつつ、媒体対向面６１ａに対して垂直とすることができる。
また、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しつつ、媒体対向面６１ａに対しても傾斜しているとすることができる。
また、上記の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しつつ、媒体抵抗面６１ａに対して平行とすることができる。
なお、磁気記録ヘッド１１０は、上記のうち、積層方向が、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行でありつつ、媒体対向面６１ａに対して垂直である例である。
本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０において、例えば、発振層１０ａ及びスピン注入層３０が、立方体であり、その立方体のそれぞれの辺の長さが２０ｎｍであるとする。そして、中間層２２が、２０ｎｍの辺と２０ｎｍの辺と３ｎｍの辺とを有する直方体であるとする。この時、スピントルク発振子１０は、２０ｎｍ×２０ｎｍ×４３ｎｍの直方体となる。そして、スピントルク発振子１０の主磁極６１とリターンパス６２とに挟まれている方向の長さｔ１１０は、２０ｎｍとなる。従って、主磁極６１とリターンパス６２との間の間隔は、２０ｎｍに近い値にすることができ、狭いライトギャップを実現できる。
（比較例）
図４は、比較例の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は模式的側面図であり、同図（ｃ）は模式的正面図である。
図４に表したように、比較例の磁気記録ヘッド１３０においては、積層構造体２５（スピントルク発振子１０）の積層方向が、Ｙ軸方向である。すなわち、積層方向は、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対して垂直である。
このような磁気記録ヘッド１３０において、スピントルク発振子１０の発振層１０ａ、スピン注入層３０及び中間層２２のそれぞれの大きさが、磁気記録ヘッド１１０と同じとすると、スピントルク発振子１０の主磁極６１とリターンパス６２とに挟まれている方向の長さｔ１３０は、４３ｎｍとなり、主磁極６１とリターンパス６２との間の間隔は、４３ｎｍよりも大きくなる。このように、比較例の磁気記録ヘッド１３０においては、ライトギャップが広くなってしまう。
これに対し、既に説明したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０によれば、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録を可能とする磁気記録ヘッドが提供できる。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図は、図１に例示した磁気記録ヘッド１１０において、積層構造体２５の積層方向と、ＳＴＯ対向面６１ｂの法線と、のなす角度θを変えた時の最小のライトギャップ幅Ｗｍｉｎのシミュレーション結果を例示している。
すなわち、積層構造体２５（スピントルク発振子１０）が、２０ｎｍ×２０ｎｍ×４３ｎｍの直方体であるとし、積層構造体２５の積層方向を、Ｘ軸を中心に角度θで回転し、そのときの積層構造体２５のＹ軸方向の幅を計算した。その結果を例示したのが図５である。同図において、横軸は角度θを示し、縦軸は最小のライトギャップ幅Ｗｍｉｎを示す。
図５において、角度θが０度の時が比較例の磁気記録ヘッド１３０に相当し、角度θが−９０度または＋９０度の時が、本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０に相当する。
図５に表したように、θが５０度〜９０度の場合において、最小のライトギャップ幅Ｗｍｉｎは、比較例の磁気記録ヘッド１３０の最小のライトギャップ幅Ｗｍｉｎよりも小さくなる。そして、角度θが±９０度、すなわち、積層方向がＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である磁気記録ヘッド１１０の時に、最小のライトギャップ幅Ｗｍｉｎは最も小さくなる。
このように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０においては、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。そして、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して必ずしも平行でなくても良く、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜していても良い。この時、積層構造体２５の積層方向と、ＳＴＯ対向面６１ｂの法線と、のなす角度θは、５０度〜９０度に設定することで、比較例の磁気記録ヘッド１３０よりもライトギャップを小さくできる。すなわち、積層構造体２５の積層方向をＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜させる場合は、積層構造体２５の積層方向と、ＳＴＯ対向面６１ｂの法線と、のなす角度θを５０度〜９０度に設定することが望ましい。また、製造条件等によるばらつきを含めると、角度θは、５５度〜９５度であることが望ましい。
ただし、上記は、積層構造体２５の形状を一定として、積層構造体２５をＸ軸を中心にして回転させた場合の結果であり、角度θの変化に対応させて積層構造体２５の形状を変化させ、ライトギャップを縮小することもできる。例えば、積層構造体２５が直方体である場合、Ｙ−Ｚ平面に平行な平面で切断した時の積層構造体２５の形状は長方形である。この時、その長方形の対角線の長さを短くするように、長方形の対角部分を削った形状にすることで、角度θが５０度未満の場合においても、磁気記録ヘッド１３０よりも最小のライトギャップを小さくできる。このように、本実施形態において、積層構造体２５の積層方向と、ＳＴＯ対向面６１ｂの法線と、のなす角度は、必ずしも５０度〜９０度に制限されない。
磁気記録媒体８０へ印加される発振層１０ａからの高周波磁界の大きさは、媒体対向面６１ａに露出している発振層１０ａの面積に依存する。磁気記録ヘッド１１０においては、ライトギャップを狭くしつつ、発振層１０ａが媒体対向面６１ａに露出する面積は、比較例の磁気記録ヘッド１３０と同じである。従って、磁気記録ヘッド１１０においては、ライトギャップを狭くしつつ、発振層１０ａによる高周波磁界強度を比較例と同一にすることが可能となり、記録能力を劣化させずに記録密度を向上できる。
また、磁気記録ヘッド１１０の構成によれば、ライトギャップが一定の場合には、比較例の構成に比べて、発振層１０ａの媒体対向面６１ａでの露出面積の増大が可能となり、高周波磁界強度が向上し、記録能力が向上する。
なお、スピン注入層３０の漏洩磁界が磁気記録媒体８０に印加されると、主磁極６１から磁気記録媒体８０に印加され記録磁界をキャンセルし、磁気記録の効率が低下する。本実施形態に係る磁気記録ヘッド１１０においては、媒体対向面６１ａを含む面に対して、発振層１０ａの方がスピン注入層３０よりも近接し、スピン注入層３０と磁気記録媒体８０との距離が長くなる。これにより、スピン注入層３０の漏洩磁界が磁気記録媒体８０に印加されることを抑制し、記録能力を向上させることができる。
そして、この構成によれば、スピン注入層３０が媒体対向面６１ａから離れるため、主磁極６１からスピン注入層３０へ印加される磁界の分布が均一になる。この結果、スピン注入層３０によって発生する磁界の分布が均一になり、ピンフリップ時に遅延なくスピン注入層３０が均一に反転することができる。これによっても記録能力がさらに向上する。
なお、上記においては、説明を簡単にするために、スピントルク発振子１０がモデル的に直方体である場合として説明したが、スピントルク発振子１０の形状は任意である。
例えば、スピントルク発振子１０は、各種の形状の柱状の形状を有することができ、例えば、その時、発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０のそれぞれにおいて、積層方向に垂直な平面における形状は任意であり、それぞれで異なっていても良い。また、発振層１０ａの中間層２２とは反対側の面と、スピン注入層３０の中間層２２とは反対側の面とは、非平行であっても良く、スピントルク発振子１０の外形も任意である。
発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０のそれぞれの層は、必ずしも厳密に平行でなくても良い。これらの層は、湾曲していても良い。
ここで、スピントルク発振子１０（積層構造体２５）の積層方向は、中間層２２と発振層１０ａとの界面に対して垂直な方向とすることができる。なお、中間層２２の層厚が一定の場合には、中間層２２と発振層１０ａとの界面に対して垂直な方向と、中間層２２とスピン注入層３０との界面に対して垂直な方向とは一致する。もし、中間層２２の層厚が一定でない場合には、積層構造体２５の積層方向は、中間層２２と発振層１０ａとの界面に対して垂直な方向と、中間層２２とスピン注入層３０との界面に対して垂直な方向と、の平均とされる。
なお、図１において、主磁極６１からスピントルク発振子１０に印加される外部磁界Ｈｅｘが、Ｙ軸方向の正の方向（主磁極６１からリターンパス６２に向けた方向）の磁界である場合が例示されているが、Ｙ軸方向の負の方向（リターンパス６２から主磁極６１に向けた方向）の磁界としても良い。
なお、発振層１０ａにおける磁化容易軸は、膜面（積層方向に対して垂直な面）に対して垂直でも良く、平行でも良く、任意である。また、スピン注入層３０における磁化容易軸は、Ｙ軸方向（主磁極６１からリターンパス６２に向けた方向またはその逆の方向）であることが望ましい。
磁気記録ヘッド１１０において、主磁極６１及びリターンパス６２には、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ等の、比較的、飽和磁束密度の大きい軟磁性材料を用いることができる。
また、主磁極６１は、媒体対向面６１ａの側の部分と、それ以外の部分の材料を別々の材料としても良い。すなわち、例えば、磁気記録媒体８０やスピントルク発振子１０に発生する磁界を大きくするため、媒体対向面６１ａの側の部分の材料を、飽和磁束密度の特に大きいＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＮ等とし、それ以外の部分は、特に透磁率が高いＮｉＦｅ等にしても良い。また、磁気記録媒体８０やスピントルク発振子１０に発生する磁界を大きくするため、主磁極６１の媒体対向面６１ａの側の形状を、バックギャップ部より小さくしても良い。これにより、磁束が媒体対向面６１ａの側の部分に集中し、高強度の磁界を発生することが可能となる。
発振層１０ａ及びスピン注入層３０には、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＣｏＡｌ、ＦｅＣｏＳｉ、ＣｏＦｅＢ等の、比較的、飽和磁束密度が大きく膜面内方向に磁気異方性を有する軟磁性層やＣｏＩｒ等の膜面内方向に磁化が配向したＣｏＣｒ系の磁性合金膜を用いることができる。
さらに、スピン注入層３０及び発振層１０ａには、膜面に対して垂直方向に磁化配向したＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＴａＮｂ等のＣｏＣｒ系磁性、ＴｂＦｅＣｏ等のＲＥ−ＴＭ系アモルファス合金磁性層、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｎｉ、ＣｏＣｒＴａ／Ｐｄ等のＣｏ人工格子磁性層、ＣｏＰｔ系やＦｅＰｔ系の合金磁性層、ＳｍＣｏ系合金磁性層など、垂直配向性に優れた材料も適宜用いることができる。
また、複数の上記材料を積層した積層膜を用いることもできる。積層膜を用いた場合には、発振層１０ａとスピン注入層３０との飽和磁束密度（Ｂｓ）及び異方性磁界（Ｈｋ）を調整することができる。
発振層１０ａには、例えば、高Ｂｓ軟磁性材料（ＦｅＣｏ／ＮｉＦｅ積層膜）の厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの膜を用いることができる。この時、例えば、スピン注入層３０には、膜面垂直方向に磁化配向したＣｏＰｔ合金からなる厚さが２ｎｍ〜６０ｎｍの膜を用いることができる。
中間層２２としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどのスピン透過率の高い非磁性材料を用いることができる。中間層２２の膜厚は、１原子層から３ｎｍ程度とすることができる。これにより発振層１０ａとスピン注入層３０の交換結合を少なくすることが可能となる。
また、スピントルク発振子１０の素子のサイズ（積層方向に対して垂直な平面で切断したときの断面の大きさ）は、１０ｎｍ四方から１００ｎｍ四方にすることが望ましく、素子形状も直方体だけでなく、円柱状や六角柱状としてもよい。
ただし、本発明は上記に限らず、発振層１０ａ、スピン注入層３０及び中間層２２に用いられる材料及びこれらの大きさは任意である。
図６は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、磁気記録媒体８０の側から磁気記録ヘッドみたときの下面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図６に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１１０ａにおいては、主磁極６１及びスピントルク発振子１０の側面にサイドシールド６４ａ及び６４ｂが設けられている。
すなわち、磁気記録ヘッド１１０ａは、主磁極６１及び積層構造体２５（スピントルク発振子１０）の少なくともいずれかの側面、すなわち、主磁極６１とスピントルク発振子１０とが並ぶ方向と直交し、主磁極６１の媒体対向面６１ａとは異なる面に対向して設けられたサイドシールド６４ａ及び６４ｂをさらに備えている。これ以外については、磁気記録ヘッド１１０と同様とすることができるので説明を省略する。
これにより、磁気記録媒体８０の隣接記録トラックへの、主磁極６１からの記録磁界の漏洩を抑制することができると供に、磁気記録媒体８０の隣接記録トラックへの、発振層１０ａからの高周波磁界の漏洩を抑制することができる。その結果、記録トラックピッチをより狭くすることが可能となり、記録密度をさらに向上させることができる。
なお、このサイドシールド６４ａ及び６４ｂは、例えば、リターンパス６２と供に、一体の形状であっても良い。
また、サイドシールド６４ａ及び６４ｂは、以下説明する本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドのいずれにおいても設けることができ、同様の効果を発揮する。
図７〜図１５は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、図７（ａ）〜図１５（ａ）は模式的斜視図であり、図７（ｂ）〜図１５（ｂ）は模式的側面図であり、図７（ｃ）〜図１５（ｃ）は模式的正面図である。
図７、図８及び図９に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃでは、積層構造体２５の積層方向が、磁気記録ヘッド１１０に対してＸ軸を中心にして回転させられている。これ以外は、磁気記録ヘッド１１０と同様である。
図７に例示した磁気記録ヘッド１１１ａでは、スピントルク発振子１０の中間層２２と発振層１０ａとの界面は、リターンパス６２の側で媒体対向面６１ａを含む平面に近く、主磁極６１の側で遠くなるように、積層方向がＸ軸を中心にして回転させられている。
一方、図８に例示した磁気記録ヘッド１１１ｂでは、積層方向が、磁気記録ヘッド１１１ａの場合とは反対の方向に回転させられている。
なお、磁気記録ヘッド１１１ａ及び１１１ｂでは、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する面は、主磁極６１の媒体対向面６１ａと実質的に平行である。本具体例では、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する面は、媒体対向面６１ａを含む面内に配置されている。そして、スピン注入層３０の中間層２２とは反対の面は、媒体対向面６１ａと実質的に平行である。
図９に表したように、磁気記録ヘッド１１１ｃにおいては、積層方向が、磁気記録ヘッド１１１ａの場合とは反対の方向に回転させられている。そして、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する側の一部の面、及び、スピン注入層３０の中間層２２とは反対の面は、主磁極６１の媒体対向面６１ａに対して非平行である。発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する側の別の一部の面は、主磁極６１の媒体対向面６１ａに対して平行である。
このように、積層方向が、Ｘ軸を中心に回転させられ、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂの法線に対して非平行でありつつ、媒体対向面６１ａとＳＴＯ対向面６１ｂとが交わる線分の方向に対して非平行であれば、積層構造体２５の形状（各辺の方向）は任意である。
すなわち、磁気記録ヘッド１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃにおいては、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜している。
磁気記録ヘッド１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃにおいても、積層構造体２５の積層方向がＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しているので、比較例の磁気記録ヘッド１３０に対してライトギャップを縮小でき、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
なお、図９に例示したように、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する面が、媒体対向面６１ａ（すなわち、磁気記録媒体８０）に対して傾いている場合には、主磁極６１の側の発振層１０ａの下部（中間層２２とは反対の側の部分）が媒体対向面６１ａを含む平面に近接し、主磁極６１とは反対の側（すなわちリターンパス６２の側）の発振層１０ａの下部が媒体対向面６１ａを含む平面から離間している方が望ましい。これにより、発振層１０ａを主磁極６１の側で磁気記録媒体８０により近接させることができる。その結果、発振層１０ａの主磁極６１の側の高周波磁界強度を保ったまま、発振層１０ａの隣接記録トラック方向で発生する高周波磁界強度を弱めることが可能となる。この結果、狭記録トラック化が可能となり、記録密度の向上が可能となる。
図１０及び図１１に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１１１ｄ及び１１１ｅにおいては、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂが媒体対向面６１ａに対して傾斜している。そして、リターンパス６２がスピントルク発振子１０に対向する面も、媒体対向面６１ａに対して傾斜している。
磁気記録ヘッド１１１ｄの場合には、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂとリターンパス６２のスピントルク発振子に対向する面とが実質的に平行である。
磁気記録ヘッド１１１ｅの場合には、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂとリターンパス６２のスピントルク発振子に対向する面とが非平行である。本具体例では、リターンパス６２のスピントルク発振子１０に対向する面の方が、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂよりも、大きな角度で媒体対向面６１ａの法線から傾斜している。
そして、磁気記録ヘッド１１１ｄ及び１１１ｅにおいては、積層構造体２５の積層方向は、磁気記録ヘッド１１０に対してＸ軸を中心にして回転させられており、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜している。
なお、図１１に例示した磁気記録ヘッド１１１ｅにおいては、積層構造体２５の積層方向は、リターンパス６２のスピントルク発振子１０に対向する面に対して平行である。そして、積層構造体２５の外形は、リターンパス６２のスピントルク発振子１０に対向する面に沿っている。
磁気記録ヘッド１１１ｄにおいては、積層構造体２５の積層方向は、媒体対向面６１ａに対して傾斜しつつＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である。そして、磁気記録ヘッド１１１ｅにおいては、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しつつ媒体対向面６１ａに対して傾斜している。
このような、磁気記録ヘッド１１１ｄ及び１１１ｅも、積層構造体２５の積層方向はＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行であるか傾斜しており、ライトギャップを縮小し、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
磁気記録ヘッド１１１ｄ及び１１１ｅにおいては、主磁極６１とリターンパス６２との間のギャップを、媒体対向面６１ａの法線に対して傾けたテーパードギャップ構造を有している。これにより、主磁極６１からスピントルク発振子１０に印加される磁界の強度が向上する。この結果、発振層１０ａにおける発振周波数が上昇する。さらに、主磁極６１から磁気記録媒体８０へ印加される記録磁界も増大する。このような発振周波数の上昇、及び、記録磁界の増大により、より高Ｋｕかつ高Ｈｋの磁気記録媒体８０との共鳴、及び、より高Ｋｕかつ高Ｈｋの磁気記録媒体８０への磁気記録が可能となる。この結果、記録密度がさらに向上する。
なお、磁気記録ヘッド１１１ｄ及び１１１ｅにおいては、主磁極６１の媒体対向面６１ａの法線に垂直な平面で切断したときの断面は、媒体対向面６１ａの側で小さく、媒体対向面６１ａから離れた部分は大きい。このように、主磁極６１の断面を媒体対向面６１ａの側で小さくすることで、主磁極６１から発生する磁界を集中させ、より記録密度を高めることができる。
また、上記のように、主磁極６１の媒体対向面６１ａの法線に垂直な平面で切断したときの断面が、媒体対向面６１ａの側で小さく、媒体対向面６１ａから離れた部分は大きい構造、すなわち、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂが媒体対向面６１ａに対してテーパとなっている構造の場合に、積層構造体２５の積層方向が、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しつつ、媒体対向面６１ａに対して垂直である構成としても良い。この場合も、ライトギャップを縮小し、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
図１２及び図１３に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１１２ａ及び１１２ｂでは、積層構造体２５の積層方向が、磁気記録ヘッド１１０に対してＹ軸を中心にして回転させられている。これ以外は、磁気記録ヘッド１１０と同様である。
磁気記録ヘッド１１２ａでは、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する面は、主磁極６１の媒体対向面６１ａと実質的に平行である。本具体例では、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する面は、媒体対向面６１ａを含む面内に配置されている。そして、スピン注入層３０の中間層２２とは反対の面は、媒体対向面６１ａと実質的に平行である。
磁気記録ヘッド１１２ｂにおいては、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する側の一部の面、及び、スピン注入層３０の中間層２２とは反対の面は、主磁極６１の媒体対向面６１ａに対して非平行である。発振層１０ａが磁気記録媒体８０に対向する側の別の一部の面は、主磁極６１の媒体対向面６１ａに対して平行である。
磁気記録ヘッド１１２ａ及び１１２ｂにおいては、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しつつ媒体対向面６１ａに対して平行である。
磁気記録ヘッド１１２ａ及び１１２ｂにおいても、積層構造体２５の積層方向はＳＴＯ対向面６１ｂの法線に対して傾斜しており、ライトギャップを縮小し、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
なお、磁気記録ヘッド１１２ａ及び１１２ｂの例では、スピントルク発振子１０の全体は主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂには対向していない。すなわち、発振層１０ａはＳＴＯ対向面６１ｂに対向しているが、スピン注入層３０はＳＴＯ対向面６１ｂに対向していない部分を有している。
磁気記録ヘッド１１２ａ及び１１２ｂの場合、例えば、発振層１０ａへの電流供給部分１０ａｅを主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに設け、スピン注入層３０への電流供給部分３０ｅをリターンパス６２に設けることで、電気的な接続が容易となり、磁気記録ヘッドを小型化することができる。
図１４に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１１３ａでは、積層構造体２５が、磁気記録ヘッド１１０に対してＺ軸を中心にして回転させられている。この場合も、積層構造体２５の積層方向はＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行であり、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
図１５に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１１３ｂでは、積層構造体２５の積層方向に対して平行な平面で切断した時の断面が、磁気記録ヘッド１１０に対して異なっている。これ以外は、磁気記録ヘッド１１０と同様である。
磁気記録ヘッド１１３ｂにおいても、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向６１ｂに対して平行であり、磁気記録ヘッド１１０と同様に、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
そして、磁気記録ヘッド１１３ｂにおいては、積層構造体２５のＸ−Ｙ平面における断面が、台形である。そして、その台形の底辺（長い方の辺）は主磁極６１の側に対向している。スピントルク発振子１０（すなわち、発振層１０ａ）の形状をこのような台形の柱状とすることで、発振層１０ａから発生する高周波磁界の形状を整形し、サイドフリンジ効果を抑制でき、狭記録トラック化が可能となるため、さらに記録密度を高めることができる。サイドフリンジ効果の抑制に関しては後述する。
以上、図７〜図１５に関して説明したように、積層構造体２５の積層方向がＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行な（この場合は、同時に媒体対向面６１ｂに対して垂直でもある）磁気記録ヘッド１１０の構成において、積層方向を、Ｘ軸及びＹ軸の少なくともいずれかを中心とて回転する変形を行っても良く、また、積層構造体２５の形状（発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０）を任意に変化させる変形を行って良く、またこれらの変形を組み合わせて実施しても良い。
なお、上記の磁気記録ヘッド１１１ａ〜１１１ｅ、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ及び１１３ｂにおいて、積層構造体２５の積層方向の磁気記録ヘッド１１０に対する回転角は、例えば０度〜４０度（すなわち、積層方向とＳＴＯ対向面６１ｂとのなす角度θが５０度〜９０度）とすることができる。これにより上記の効果が効率的に発揮できる。ただし、回転角に対応させて積層構造体２５の形状を変形することもでき、本発明はこれに制限されない。
図１６〜図１８は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、図１６（ａ）〜図１８（ａ）は模式的斜視図であり、図１６（ｂ）〜図１８（ｂ）は模式的側面図であり、図１６（ｃ）〜図１８（ｃ）は模式的正面図である。
図１６に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１２０においては、積層構造体２５の積層方向は、Ｘ軸方向に対して平行である。これ以外は、磁気記録ヘッド１１０と同様である。この場合も、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である。
磁気記録ヘッド１２０において、積層構造体２５（スピントルク発振子１０）の外形が、２０ｎｍ×２０ｎｍ×４３ｎｍの直方体である場合は、スピントルク発振子１０の主磁極６１とリターンパス６２とに挟まれている方向の長さｔ１２０は２０ｎｍとなり、狭いライトギャップを実現できる。
このように、磁気記録ヘッド１２０によっても、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
図１７に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１２１ａにおいては、積層構造体２５が、磁気記録ヘッド１１０に対してＸ軸を中心にして回転させられている。これ以外は、磁気記録ヘッド１２０と同様である。なお、この場合も積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である。このように、積層構造体２５の形状は任意である。
なお、磁気記録ヘッド１２１ａの場合も、主磁極６１の側のスピントルク発振子１０の下部（中間層２２とは反対の側の部分）が媒体対向面６１ａを含む平面に近接し、主磁極６１とは反対の側（すなわちリターンパス６２の側）のスピントルク発振子１０の下部が媒体対向面６１ａを含む平面から離間している。これにより、スピントルク発振子１０を主磁極６１の側で磁気記録媒体８０により近接させることができる。その結果、発振層１０ａの主磁極６１の側の高周波磁界強度を保ったまま、発振層１０ａの隣接記録トラック方向で発生する高周波磁界強度を弱めることが可能となる。この結果、狭記録トラック化が可能となり、記録密度の向上が可能となる。
なお、図１７に例示した具体例では、スピントルク発振子１０の下部は媒体対向面６１ａを含む平面に線状で接する形状であるが、スピントルク発振子１０がより下方に配置され、スピントルク発振子１０の下部が媒体対向面６１ａを含む平面に面状で接する形状としても良い。
図１８に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１２２ａでは、積層構造体２５の積層方向が、磁気記録ヘッド１２０に対してＹ軸を中心にして回転させられている。これ以外は、磁気記録ヘッド１２０と同様である。なお、この場合も積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である。
磁気記録ヘッド１２２ａにおいても、積層構造体２５の積層方向はＳＴＯ対向面６１ｂの法線に対して非平行であり、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
なお、磁気記録ヘッド１２２ａにおいては、積層方向は、媒体対向面６１ａとＳＴＯ対向面６１ｂとが交わる線分の方向（Ｘ軸方向）に対して非平行である。
また、磁気記録ヘッド１２２ａにおいては、発振層１０ａはＳＴＯ対向面６１ｂに対向しているが、スピン注入層３０はＳＴＯ対向面に対向していない部分を有している。これにより、例えば、発振層１０ａへの電流供給部分１０ａｅを主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに設け、スピン注入層３０への電流供給部分３０ｅをリターンパス６２に設けることで、電気的な接続が容易となり、磁気記録ヘッドを小型化することができる。
なお、磁気記録ヘッド１２０の構成において、積層構造体２５の積層方向をＹ軸を中心に回転する場合、磁気記録ヘッド１２２ａのように、発振層１０ａの方が、スピン注入層３０よりも、媒体対向面６１ａを含む平面に近接するように回転することが望ましい。この方向に回転することにより、発振層１０ａがスピン注入層３０よりも磁気記録媒体８０に近接することができ、スピン注入層３０が磁気記録媒体８０に与える悪影響を抑制できる。
すなわち、スピン注入層３０の漏洩磁界が磁気記録媒体８０に印加された場合に発生する、主磁極６１から磁気記録媒体８０への記録磁界のキャンセルの効果を抑制し、記録能力が向上する。
例えば、発振層１０ａが媒体対向面６１ａにおいて露出している面積と同じ程度の面積で、スピン注入層３０が媒体対向面６１ａで露出していると、スピン注入層３０からの漏洩磁界により、記録能力が記録トラック内周側・外周側とで異なることが生じてしまう。この時、磁気記録ヘッド１２２ａのように、発振層１０ａよりもスピン注入層３０を媒体対向面６１ａを含む平面から後退させることにより、スピン注入層３０の漏洩磁界が減少する。これにより、記録能力を記録トラック内周側・外周側とで実質的に均一にすることができ、記録トラックピッチを縮めることが可能となり、記録密度をさらに向上させることができる。
図１９は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的正面図である。
図１９に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１２２ｂでは、スピントルク発振子１０が、図１８に例示した磁気記録ヘッド１２２ａよりも下方に配置されている。すなわち、スピントルク発振子１０の下部が、媒体対向面６１ａを含む平面内に面状で接している。これ以外は、磁気記録ヘッド１２０と同様である。なお、この場合も、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行である。
これにより、スピントルク発振子１０の下部が媒体対向面６１ａを含む平面内に線状で接する形状の磁気記録ヘッド１２２ａに比べて、磁気記録ヘッド１２２ｂでは、スピントルク発振子１０から発生する高周波磁気を安定して磁気記録媒体８０に印加することができ、安定した記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
なお、磁気記録ヘッド１２２ｂにおいては、発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０が、媒体対向面６１ａを含む平面に接しているが、発振層１０ａのみが媒体対向面６１ａを含む平面に接していても良く、また、発振層１０ａと中間層２２とが媒体対向面６１ａを含む平面に接していても良い。
なお、上記の磁気記録ヘッド１２１ａ、１２２ａ及び１２２ｂにおいても、積層構造体２５の積層方向の回転角は、例えば５度〜８５度とすることが望ましく、３０度以上にすることがさらに望ましい。
図２０は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、図２０（ａ）は模式的斜視図であり、図２０（ｂ）は模式的側面図であり、図２０（ｃ）は模式的正面図である。
図２０に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１２３ａでは、積層構造体２５の積層方向が、磁気記録ヘッド１２０に対してＺ軸を中心にして回転させられている。
そして、積層構造体２５の発振層１０ａ及びスピン注入層３０の中間層２２とは反対の側の面が、中間層２２の層の方向と実質的に平行である例である。
磁気記録ヘッド１２３ａにおいても、積層構造体２５の積層方向はＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜しており、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
この場合も、発振層１０ａはＳＴＯ対向面６１ｂに対向しているが、スピン注入層３０はＳＴＯ対向面６１ｂに対向していない部分を有している。これにより、例えば、発振層１０ａへの電流供給部分１０ａｅ（図示しない）を主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに設け、スピン注入層３０への電流供給部分３０ｅ（図示しない）をリターンパス６２に設けることで、電気的な接続が容易となり、磁気記録ヘッドを小型化することができる。
図２１は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図(a)及び（ｂ）は、２種類の磁気記録ヘッドの模式的上面図である。
図２１（ａ）及び（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１２３ｂ及び１２３ｃでは、積層構造体２５の外形が、図２０に例示した磁気記録ヘッド１２３ａに対して異なっている。
図２１（ａ）に例示した磁気記録ヘッド１２３ｂにおいては、積層構造体２５の外形が、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行な側面と垂直な側面とを有する直方体である例である。これ以外は、磁気記録ヘッド１２０と同様である。
すなわち、磁気記録ヘッド１２３ｂにおいては、発振層１０ａのＸ−Ｙ平面で切断した時の断面は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側の辺の長さは、ＳＴＯ対向面とは反対の側の辺よりも長い。
一方、図２１（ｂ）に例示した磁気記録ヘッド１２３ｃにおいては、発振層１０ａのＸ−Ｙ平面で切断した時の断面は、台形である。そして、その台形の底辺（長い方の辺）は主磁極６１の側に対向している。
すなわち、磁気記録ヘッド１２３ｂの場合も、発振層１０ａのＸ−Ｙ平面で切断した時の断面は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側の辺の長さは、ＳＴＯ対向面とは反対の側の辺よりも長い。
すなわち、磁気記録ヘッド１２３ｂ及び１２３ｃにおいては、発振層１０ａの媒体対向面６１ａを含む面の側の端面のＳＴＯ対向面６１ｂの側の辺の長さは、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側の辺の長さよりも長い。
発振層１０ａの平面形状をこのような形状とすることで、発振層１０ａから発生する高周波磁界の形状を整形し、サイドフリンジ効果を抑制でき、さらに記録密度を高めることができる。
図２２及び図２３は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの動作を例示する模式図である。
すなわち、これらの図は、主磁極６１と積層構造体２５（スピントルク発振子１０）と磁気記録媒体８０とのＸ−Ｙ平面における位置関係を例示する模式的上面図である。図２２は、図１６に例示した磁気記録ヘッド１２０における動作を例示しており、図２３は、図２１（ｂ）に例示した磁気記録ヘッド１２３ｃの動作を例示している。
図２２に表したように、磁気記録ヘッド１２０の場合は、発振層１０ａが直方体で、発振層１０ａの主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側の辺の長さと、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側の辺の長さとが同じである。この場合には、発振層１０ａから発生する高周波磁界の領域（高周波磁界発生領域ＲＨａ）は、略長方形の形状となる。一方、主磁極６１から発生する磁界の領域（主磁極磁界発生領域ＲＨ６１）は、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂと、主磁極６１の側面のＳＴＯ対向面６１ｂの側の辺と、に沿って、Ｕ字状の形状となる。
そして、これらが重畳されて磁気記録媒体８０に印加される。従って、磁気記録媒体８０において磁化反転がおきる領域（磁化反転領域ＲＨ８０）は、Ｕ字形状となる。
このため、磁気記録媒体８０における記録トラック８６の媒体記録パターン８０ｐ端において、サイドフリンジＳＦが発生する。
これに対し、図２３に表したように、磁気記録ヘッド１２３ｃの場合は、発振層１０ａの断面形状が台形であり、発振層１０ａの主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側の辺の長さは、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側の辺の長さよりも長い。このため、発振層１０ａから発生する高周波磁界の高周波磁界発生領域ＲＨａは、主磁極６１の側が凸の湾曲した形状となる。すなわち、高周波磁界発生領域ＲＨａのＸ軸方向における中心部ではＹ軸方向の長さが長く、Ｘ軸方向における端部（すなわち、主磁極６１の端に対向する部分）ではＹ軸方向の長さが短い。
このため、発振層１０ａからの高周波磁界と、主磁極からの磁界と、が重畳され、磁気記録媒体８０において磁化反転がおきる磁化反転領域ＲＨ８０は、略長方形となる。
このため、磁気記録媒体８０における記録トラック８６の媒体記録パターン８０ｐ端において、サイドフリンジＳＦの発生は抑制される。
なお、サイドフリンジＳＦの発生は、主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂの法線と記録トラック８６の方向がなすスキュー角度θｓ（図２２参照）にも依存する。このため、発振層１０ａの主磁極６１のＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側の辺の長さと、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側の辺の長さの比は、磁気記録装置での最大のスキュー角度θｓに応じて、サイドフリンジＳＦが最小となるように選択することが望ましい。すなわち、発振層１０ａの下面（発振層１０ａの媒体対向面６１ａを含む面の側の端面）におけるＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側のｘ軸方向の長さと、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側のｘ軸方向の長さと、の比は、最大のスキュー角度θｓに応じて、サイドフリンジＳＦが最小となるように選択することが望ましい。
これにより、磁気記録ヘッド１２３ｃのように、発振層１０ａを台形の形状とすることで、さらに記録密度を高めることができる。
なお、上記の磁気記録ヘッド１２３ｂ及び１２３ｃにおいても、積層構造体２５の積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜している。
なお、上記の磁気記録ヘッド１２３ａ、１２３ｂ及び１２３ｃにおいても、積層構造体２５の積層方向の回転角は、例えば５度〜８５度とすることが望ましく、３０度以上にすることがさらに望ましい。
以上、図１７〜図２１に関して説明したように、積層構造体２５の積層方向がＳＴＯ対向面６１ｂに対して平行な（この場合には、同時に媒体対向面６１ａに対しても平行である）磁気記録ヘッド１２０の構成において、積層方向をＸ軸及びＺ軸の少なくともいずれかを中心として回転する変形を行っても良く、また、積層構造体２５の形状や発振層の形状を任意に変化させる変形を行っても良く、またこれらの変形を組み合わせて実施しても良い。
図２４は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、図２４（ａ）は模式的斜視図であり、図２４（ｂ）は模式的側面図であり、図２４（ｃ）は模式的正面図である。
図２４に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１３２では、図４に例示した磁気記録ヘッド１３０に対して、積層構造体２５の積層方向が、Ｘ軸を中心にして回転され、さらに、Ｙ軸を中心にして回転させられている。すなわち、積層構造体２５の積層方向が、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜している。
そして、発振層１０ａがスピン注入層３０よりも磁気記録媒体８０に近接できる。これにより、スピン注入層３０が磁気記録媒体８０に与える悪影響を抑制できる。
さらに、磁気記録ヘッド１３２においては、発振層１０ａの磁気記録媒体８０に対向する面の大きさが、磁気記録媒体８０に対向する面よりも後退した部分の大きさよりも小さくされている。
すなわち、本具体例では、積層構造体２５の下側（磁気記録媒体８０に対向する側）の下端面２５ａにおけるＸ軸方向の長さｔ１３２ａ１は、積層構造体２５の下端面２５ａから後退した部分における、Ｘ軸方向の長さｔ２３１ａ２よりも短い。
一方、例えば、図４に例示した比較例の磁気記録ヘッド１３０においては、積層構造体２５のＸ軸方向の長さｔ１３０はＺ軸方向において一定である。
磁気記録ヘッド１３２と磁気記録ヘッド１３０とにおいて、長さｔ１３２ａ２と長さｔ１３０とがもし同じ長さである場合には、磁気記録ヘッド１３２においては、積層構造体２５が磁気記録媒体８０に対向する下端面２５ａにおいては、Ｘ軸方向の長さが長さｔ１３２ａ２よりも短い長さｔ１３２ａ１であるので、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に与える高周波磁界を狭い領域に集中させることができる。
このように、比較例の磁気記録ヘッド１３０と比較して、磁気記録ヘッド１３２の方が、記録密度を向上することができる。
図２５は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、図２５（ａ）は模式的上面図であり、図２５（ｂ）は模式的側面図であり、図２５（ｃ）は模式的正面図である。
図２５に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド１３３では、図４に例示した磁気記録ヘッド１３０に対して、積層構造体２５の積層方向をＺ軸を中心にして回転している。すなわち、積層構造体２５の積層方向が、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して傾斜している。
さらに、発振層１０ａのＸ−Ｙ平面で切断した時の断面は、長方形ではない四角形である。そして、その四角形の長い方の辺は主磁極６１の側に対向している。
すなわち、磁気記録ヘッド１３３においては、発振層１０ａの媒体対向面６１ａを含む面の側の端面のＳＴＯ対向面６１ｂの側の辺の長さは、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側の辺の長さよりも長い。
これにより、発振層１０ａから発生する高周波磁界の形状を整形し、サイドフリンジ効果を抑制でき、さらに記録密度を高めることができる。
なお、上記の磁気記録ヘッド１３２及び１３３においても、積層構造体２５の積層方向の回転角は、例えば５度〜８５度とすることが望ましく、３０度以上にすることがさらに望ましい。
以上、図２４及び図２５に関して説明したように、積層構造体２５の積層方向がＹ軸方向（ＳＴＯ対向面６１ｂの法線方向）に対して平行な比較例の磁気記録ヘッド１３０の構成において、積層方向のＸ軸及びＺ軸の少なくともいずれかを中心とした回転、及び、積層構造体２５の形状（例えば発振層１０ａの形状）の変形の少なくともいずれかによって、比較例の磁気記録ヘッド１３０よりも記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録が可能となる。
なお、既に説明したように、本実施形態の磁気記録ヘッドにおいて、発振層１０ａはスピン注入層３０よりも磁気記録媒体８０に近接している構成とすることが望ましい。これにより、スピン注入層３０から発生する磁気が磁気記録媒体８０に印加される悪影響を抑制できる。
すなわち、例えば、スピン注入層３０の媒体対向面６１ａを含む平面に最も近接する部分（第２磁性体近接部）は、発振層１０ａの前記平面に最も近接する部分（第１磁性体近接部）よりも、媒体対向面６１ａに対して垂直な方向であって、主磁極６１の外部側から主磁極６１の内部側に向かう方向の側に配置されることが望ましい。
この構成は、例えば、上記の磁気記録ヘッド１１０、１１０ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、１２２ａ及び１３２に適用されている。
また、例えば、スピン注入層３０の重心は、発振層１０ａの重心よりも、媒体対向面６１ａに対して垂直な方向であって、主磁極６１の外部側から主磁極６１の内部側に向かう方向の側に配置されていることが望ましい。
この構成は、例えば、上記の磁気記録ヘッド１１０、１１０ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、１２２ａ、１２２ｂ及び１３２に適用されている。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいては、発振層１０ａの端面であって、発振層１０ａの媒体対向面６１ａを含む面の側の端面におけるＸ軸方向（媒体対向面６１ａとＳＴＯ対向面６１ｂとが交わる線分の方向）の長さは、前記端面のＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側よりも、前記端面のＳＴＯ対向面６１ｂに対向する側とは反対の側の方が短く設定される。
例えば、発振層１０ａの媒体対向面６１ａを含む面の側の端面のＳＴＯ対向面６１ｂの側の辺の長さは、ＳＴＯ対向面６１ｂとは反対の側の辺の長さよりも長く設定される。
これにより、フリンジ効果が抑制され、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録を可能とする磁気記録ヘッドが提供できる。
この構成は、例えば、上記の磁気記録ヘッド１１３ｂ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１３３に適用されている。
なお、この構成においては、積層構造体２５の積層方向は任意であり、例えば積層方向は、ＳＴＯ対向面６１ｂに対して垂直であっても良い。
なお、本発明の第１及び第２の実施形態に係るいずれかの磁気記録ヘッドにおいて、積層構造体２５の下端面２５ａ（媒体対向面６１ａを含む平面の側の端面）の面積は、積層構造体２５の下端面２５ａから後退した部分における媒体対向面６１ａに対して平行な平面で切断したときの断面の面積よりも小さく設定することができる。
例えば、積層構造体２５の下端面２５ａにおける、Ｘ軸方向（媒体対向面６１ａとＳＴＯ対向面６１ｂとが交差する方向）における長さは、積層構造体２５の下端面２５ａから後退した部分における、Ｘ軸方向における長さよりも短く設定することができる。
これにより、発振層１０ａが磁気記録媒体８０に与える高周波磁界を狭い領域に集中でき、記録密度をより向上できる。
この構成は、例えば、上記の磁気記録ヘッド１１１ｃ、１１２ｂ、１２１ａ、１２２ａ１２２ｂ及び１３２に適用されている。ただし、この構成を本発明の実施形態に係る任意の磁気記録ヘッドに適用しても良い。
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る磁気記録装置及び磁気ヘッドアセンブリについて説明する。
上記で説明した本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドは、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録装置に搭載することができる。なお、本実施形態に係る磁気記録装置は、記録機能のみを有することもできるし、記録機能と再生機能の両方を有することもできる。
図２６は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置の構成を例示する模式的斜視図である。
図２７は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示する模式的斜視図である。
図２６に表したように、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置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、スピンドルモータ４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。本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、複数の記録用媒体ディスク１８０を備えたものとしても良い。
記録用媒体ディスク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、既に説明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、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドのいずれかをその先端付近に搭載している。
記録用媒体ディスク１８０が回転すると、サスペンション１５４による押付け圧力とヘッドスライダー３の媒体対向面（ＡＢＳ）で発生する圧力とがつりあい、ヘッドスライダー３の媒体対向面は、記録用媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッドスライダー３が記録用媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。
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及び対向ヨークからなる磁気回路とから構成することができる。
アクチュエータアーム１５５は、軸受部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。その結果、磁気記録ヘッドを記録用媒体ディスク１８０の任意の位置に移動可能となる。
図２７（ａ）は、本実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示しており、ヘッドスタックアセンブリ１６０の拡大斜視図である。
また、図２７（ｂ）は、ヘッドスタックアセンブリ１６０の一部となる磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８を例示する斜視図である。
図２７（ａ）に表したように、ヘッドスタックアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、この軸受部１５７から延出したヘッドジンバルアセンブリ１５８と、軸受部１５７からＨＧＡと反対方向に延出していると供にボイスコイルモータのコイル１６２を支持した支持フレーム１６１を有している。
また、図２７（ｂ）に表したように、ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７から延出したアクチュエータアーム１５５と、アクチュエータアーム１５５から延出したサスペンション１５４と、を有している。
サスペンション１５４の先端には、ヘッドスライダー３が取り付けられている。そして、ヘッドスライダー３には、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドのいずれかが搭載される。
すなわち、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドと、前記磁気記録ヘッドが搭載されたヘッドスライダー３と、ヘッドスライダー３を一端に搭載するサスペンション１５４と、サスペンション１５４の他端に接続されたアクチュエータアーム１５５と、を備える。
サスペンション１５４は、信号の書き込み及び読み取り用、浮上量調整のためのヒーター用、スピントルク発振子用のリード線（図示しない）を有し、このリード線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る。また、図示しない電極パッドが、ヘッドジンバルアセンブリ１５８に設けられる。本具体例においては、電極パッドは８個設けられる。すなわち、主磁極６１のコイル用の電極パッドが２つ、磁気再生素子７１用の電極パッドが２つ、ＤＦＨ（ダイナミックフライングハイト）用の電極パッドが２つ、スピントルク発振子１０用の電極パッドが２つ、設けられる。
そして、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う、信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、例えば、図２６に例示した磁気記録装置１５０の図面中の背面側に設けられる。信号処理部１９０の入出力線は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の電極パッドに接続され、磁気記録ヘッドと電気的に結合される。
このように、本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、上記の実施形態に係る磁気記録ヘッドと、磁気記録媒体と磁気記録ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で対峙させながら相対的に移動可能とした可動部と、磁気記録ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合せする位置制御部と、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。
すなわち、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。
上記の可動部は、ヘッドスライダー３を含むことができる。
また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８を含むことができる。
すなわち、本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリと、前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。
本実施形態に係る磁気記録装置１５０によれば、上記の実施形態に係る磁気記録ヘッドを用いることで、記録密度を高めた高周波磁界アシスト記録を可能とする磁気記録装置が提供できる。
なお、本発明の実施形態に係る磁気記録装置において、スピントルク発振子１０は、主磁極６１のトレーリング側に設けることができる。この場合は、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１は、まず、主磁極６１に対向し、その後でスピントルク発振子１０に対向する。
また、本発明の実施形態に係る磁気記録装置において、スピントルク発振子１０は、主磁極６１のリーディング側に設けることができる。この場合は、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１は、まず、スピントルク発振子１０に対向し、その後で主磁極６１に対向する。
以下、上記の実施形態の磁気記録装置に用いることができる磁気記録媒体について説明する。
図２８は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。
図２８に表したように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体８０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（記録トラック）８６を有する。この磁気記録媒体８０がスピンドルモータ４により回転され、媒体移動方向８５に向けて移動する際に、上記の実施形態に係る磁気記録ヘッドのいずれかが設けられ、これにより、記録磁化８４を形成することができる。
このように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置においては、磁気記録媒体８０は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体とすることができる。
スピントルク発振子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、かつ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子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８０では、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波磁界アシスト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、狭記録トラックすなわち高記録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、高周波磁界アシスト記録方式を利用し、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、媒体磁性粒子をナノメートルのサイズまでさらに微細化することが可能となり、線記録密度方向（ビット方向）においても、従来よりも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。
本実施形態に係る磁気記録装置によれば、ディスクリート型の磁気記録媒体８０において、高い保磁力を有する磁気記録層に対しても確実に記録することができ、高密度かつ高速の磁気記録が可能となる。
図２９は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の別の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。
図２９に表したように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置に用いることができる別の磁気記録媒体８０は、非磁性体８７により互いに分離された磁性ディスクリートビット８８を有する。この磁気記録媒体８０がスピンドルモータ４により回転され、媒体移動方向８５に向けて移動する際に、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドにより、記録磁化８４を形成することができる。
このように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置においては、磁気記録媒体８０は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性ドットが規則的に配列形成されたディスクリートビット媒体とすることができる。
本実施形態に係る磁気記録装置によれば、ディスクリート型の磁気記録媒体８０において、高い保磁力を有する磁気記録層に対しても確実に記録することができ、高密度かつ高速の磁気記録が可能となる。
この具体例においても、スピントルク発振子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、かつ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子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磁界アシスト記録することができる。本具体例を用いれば、使用環境下での熱揺らぎ耐性を維持できる限りは、磁性ディスクリートビット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／ｉｎｃｈ２以上の高い記録密度の高周波磁界アシスト記録装置を実現できる可能性がある。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
３ ヘッドスライダー
３Ａ 空気流入側
３Ｂ 空気流出側
４ スピンドルモータ
１０ スピントルク発振子
１０ａ 発振層（第１磁性体層）
１０ａｅ 電流供給部分
２２ 中間層
２５ 積層構造体
２５ａ 下端面
３０ スピン注入層（第２磁性体層）
３０ｅ 電流供給部分
６０ 書き込みヘッド部
６１ 主磁極
６１ａ 媒体対向面（第１面）
６１ｂ ＳＴＯ対向面（第２面）
６２ リターンパス
６４ａ、６４ｂ サイドシールド
７０ 再生ヘッド部
７１ 磁気再生素子
７２ａ 第１磁気シールド層
７２ｂ 第２磁気シールド層
８０ 磁気記録媒体
８０ｐ 媒体記録パターン
８１ 磁気記録層
８２ 媒体基板
８３ 磁化
８４ 記録磁化
８５ 媒体移動方向
８６ 記録トラック
８７ 非磁性体
８８ 磁気ディスクリートビット
１１０、１１０ａ、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、１２０、１２１ａ、１２２ａ、１２２ｂ、１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１３０、１３２、１３３ 磁気記録ヘッド
１５０ 磁気記録装置
１５４ サスペンション
１５５ アクチュエータアーム
１５６ ボイスコイルモータ
１５７ 軸受部
１５８ ヘッドジンバルアセンブリ（磁気ヘッドアセンブリ）
１６０ ヘッドスタックアセンブリ
１６１ 支持フレーム
１６２ コイル
１８０ 記録用媒体ディスク
１９０ 信号処理部
ＲＨ６１ 主磁極磁界発生領域
ＲＨ８０ 磁化反転領域
ＲＨａ 高周波磁界発生領域
ＳＦ サイドフリンジ

Claims (8)

  1. 磁気記録媒体に記録磁界を印加し、前記磁気記録媒体に対向する第１面と、前記第１面と交わる第２面と、を有する主磁極と、
    前記主磁極の前記第２面に対向して設けられた部分を有し、
    第１磁性体層と、
    第２磁性体層と、
    前記第１磁性体層と前記第２磁性体層との間に設けられた中間層と、
    を有する積層構造体と、
    を備え、
    前記第１磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第１磁性体層の体積との積は、前記第２磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第２磁性体層の体積との積よりも小さく、
    前記第１磁性体層の端面であって前記第１磁性体層の前記第１面を含む面の側の前記端面における前記第１面と前記第２面とが交わる線分の方向の長さは、前記端面の前記第２面に対向する側よりも、前記端面の前記第２面に対向する側とは反対の側の方が短いことを特徴とする磁気記録ヘッド。
  2. 前記第１磁性体層の保磁力は前記主磁極から印加される磁界より小さく、
    前記第２磁性体層の保磁力は前記主磁極から印加される磁界より小さいこと、
    を特徴とする請求項１記載の磁気記録ヘッド。
  3. 前記第１磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第１磁性体層の体積との積は、前記第２磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第２磁性体層の体積との積よりも小さく、
    前記第２磁性体層の前記第１面を含む平面に最も近接する第２磁性体近接部は、前記第１磁性体層の前記平面に最も近接する第１磁性体近接部よりも、前記第１面に対して垂直な方向であって、前記主磁極の外部側から前記主磁極の内部側に向かう方向の側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録ヘッド。
  4. 前記第１磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第１磁性体層の体積との積は、前記第２磁性体層の異方性エネルギー定数と前記第２磁性体層の体積との積よりも小さく、
    前記第２磁性体層の重心は、前記第１磁性体層の重心よりも、前記第１面に対して垂直な方向であって、前記主磁極の外部側から前記主磁極の内部側に向かう方向の側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
  5. 前記積層方向は、前記第２面に対して略平行であり、前記第１面と前記第２面とが交わる線分の方向に対して垂直であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
  6. 前記積層方向は、前記第１面の法線に対して略平行であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
  7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッドと、
    前記磁気記録ヘッドが搭載されたヘッドスライダーと、
    前記ヘッドスライダーを一端に搭載するサスペンションと、
    前記サスペンションの他端に接続されたアクチュエータアームと、
    を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
  8. 磁気記録媒体と、
    請求項７記載の磁気ヘッドアセンブリと、
    前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、
    を備えたことを特徴とする磁気記録装置。
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