JP5586714B2 - 帰磁路部を備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドに関し、特に、主磁極とシールドと帰磁路部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドに関する。

磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。

一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッド部と、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッド部とを、基板の上面上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッド部は、記録媒体の面に対して垂直な方向の記録磁界を発生する主磁極を備えている。主磁極は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。垂直磁気記録方式の記録ヘッド部には、高記録密度化のために、トラック幅の縮小と、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性の向上が求められる。

ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、上記媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入端（リーディング端）と空気流出端（トレーリング端）とを有している。そして、空気流入端から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。

ここで、基準の位置に対して、よりリーディング端に近い位置をリーディング側と定義し、基準の位置に対して、よりトレーリング端に近い位置をトレーリング側と定義する。リーディング側は、スライダに対する記録媒体の進行方向の後側である。トレーリング側は、スライダに対する記録媒体の進行方向の前側である。

スライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面におけるトレーリング端近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。

特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの信号の記録時に、記録対象のトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が消去されたり減衰したりする現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じる場合がある。高記録密度化のためには、隣接トラック消去の発生を抑制する必要がある。

上述のようなスキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制すると共に記録密度を向上させる技術としては、主磁極の近傍に記録シールドを設ける技術が有効である。例えば、特許文献１や、特許文献２には、媒体対向面において主磁極の端面の周りを囲むように配置された端面を有する記録シールドを備えた磁気ヘッドが開示されている。

一般的に、記録シールドを備えた磁気ヘッドでは、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続する１つ以上の帰磁路部が設けられる。１つ以上の帰磁路部は、主磁極との間に１つ以上の空間を形成する。そして、この１つ以上の空間を通過するようにコイルが設けられる。記録シールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、記録シールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を、主磁極に還流させる機能も有している。記録シールドを備えた磁気ヘッドによれば、隣接トラック消去の発生を抑制することが可能になると共に、記録密度のより一層の向上が可能になる。

特許文献１や、特許文献２には、上記１つ以上の帰磁路部として、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部と、主磁極のリーディング側に配置された帰磁路部とを備えた磁気ヘッドが記載されている。

米国特許第６，９５４，３４０Ｂ２号明細書 特開２００５−１８２９８７号公報

ところで、記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、媒体対向面に配置された主磁極の端面のうち、トレーリング側の端部の位置によって決まる。そのため、記録ビットの端部の位置を精度よく規定するためには、記録シールドの端面は、主磁極の端面のトレーリング側に配置された端面部分を含むことが有効である。

また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。記録シールドを備えた磁気ヘッドでは、この要求に応えるためには、上述のように、記録シールドの端面が主磁極の端面のトレーリング側に配置された端面部分を含むことに加え、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部を設け、この帰磁路部の長さを短くすることが有効である。そのためには、主磁極と帰磁路部との間に形成される空間を通過するコイルの巻き数を少なくすることが有効である。しかし、そうすると、コイルによる起磁力が不足して、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることができなくなるおそれがある。

このように、従来は、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが難しかった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された帰磁路部の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることができるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドを提供することにある。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、第１および第２のコイルと、主磁極と、磁性材料よりなる記録シールドと、非磁性材料よりなるギャップ部と、磁性材料よりなる第１の帰磁路部と、磁性材料よりなるコア部とを備えている。第１および第２のコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。主磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、第１および第２のコイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録シールドは、媒体対向面に配置された端面を有している。ギャップ部は、主磁極と記録シールドとの間に配置されている。第１の帰磁路部およびコア部は、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。

記録シールドの端面は、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の端面部分を含んでいる。第１の帰磁路部は、記録シールドに磁気的に接続されたヨーク部と、媒体対向面から離れた位置に配置されてヨーク部と主磁極とを磁気的に連結する連結部とを有している。主磁極、ギャップ部、記録シールド、ヨーク部および連結部は、これらによって囲まれた第１の空間を形成する。第１のコイルは、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されて連結部の周りに巻かれ、且つその一部が第１の空間を通過している。コア部は、連結部に対して、媒体対向面からより遠い位置に配置され、且つ主磁極に対して磁気的に接続されている。第２のコイルは、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されてコア部の周りに巻かれている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１のコイルは、平面渦巻き形状の第１の巻線部分を含み、第２のコイルは、平面渦巻き形状の第２の巻線部分を含んでいてもよい。この場合、第１の巻線部分と第２の巻線部分は、同一平面上に配置されていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第２のコイルの巻き数は、第１のコイルの巻き数以上であってもよいし、第１のコイルの巻き数よりも多くてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、主磁極は、第１の部分と、この第１の部分に対して、媒体対向面からより遠い位置に配置されて第１の部分に接続された第２の部分とを含んでいてもよい。この場合、連結部は、主磁極の第１の部分に直接接続され、コア部は、主磁極の第２の部分に直接接続されていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、ヨーク部は、第１の部分と、この第１の部分に対して、媒体対向面からより遠い位置に配置されて第１の部分に接続された第２の部分とを含んでいてもよい。この場合、連結部は、ヨーク部の第１の部分に直接接続され、コア部は、ヨーク部の第２の部分に直接接続され、ヨーク部および連結部を介して主磁極に対して磁気的に接続されていてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部と、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第３のコイルとを備えていてもよい。第２の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続する。第３のコイルは、第２の帰磁路部の一部の周りに巻かれ、且つその一部が第２の空間を通過している。この場合、第２のコイルの巻き数は、第１のコイルの巻き数以上で、第３のコイルの巻き数は、第２のコイルの巻き数以上であってもよい。あるいは、第２のコイルの巻き数は、第１のコイルの巻き数よりも多く、第３のコイルの巻き数は、第２のコイルの巻き数よりも多くてもよい。

また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、記録シールドの端面は、更に、第２、第３および第４の端面部分を含んでいてもよい。第２の端面部分は、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置されている。第３および第４の端面部分は、主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置されている。

本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に、第１の帰磁路部および第１のコイルに加えて、コア部および第２のコイルが設けられている。これにより、第１のコイルの巻き数を少なくして第１の帰磁路部の長さを短くしても、第１のコイルの起磁力および第２のコイルの起磁力によって、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。このように、本発明によれば、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になるという効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第３のコイルを示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１および第２のコイルを示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第３のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１および第２のコイルを示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第３のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１、第２および第４のコイルを示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第４のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１、第２および第４のコイルを示す平面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第４のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第３のコイルを示す平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１および第２のコイルを示す平面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第３のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面を示している。図１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図１において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図２は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第３のコイルを示す平面図である。図４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１および第２のコイルを示す平面図である。図２ないし図４において記号ＴＷで示す矢印は、トラック幅方向を表している。図５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第３のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。

図１および図２に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる第１の再生シールド層３と、第１の再生シールド層３を覆うように配置された絶縁膜である第１の再生シールドギャップ膜４と、この第１の再生シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である第２の再生シールドギャップ膜６と、この第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる第２の再生シールド層７とを備えている。

ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面８０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。

第１の再生シールド層３から第２の再生シールド層７までの部分は、再生ヘッド部８を構成する。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなる非磁性層５０，６０を備えている。非磁性層５０は、第２の再生シールド層７の上に配置されている。非磁性層６０は、再生ヘッド部８および非磁性層５０の周囲において基板１の上面１ａの上に配置されている。非磁性層５０，６０の上面は平坦化されている。非磁性層５０，６０は、例えばアルミナによって形成されている。

磁気ヘッドは、更に、非磁性層５０，６０の上に配置された記録ヘッド部９を備えている。記録ヘッド部９は、第１のコイル１１と、第２のコイル１２と、第３のコイル１３と、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７とを有している。

第１ないし第３のコイル１１〜１３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。第１ないし第３のコイル１１〜１３は、いずれも、銅等の導電材料によって形成されている。主磁極１５は、媒体対向面８０に配置された端面を有し、第１ないし第３のコイル１１〜１３によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。図１は、媒体対向面８０に配置された主磁極１５の端面と交差し、媒体対向面８０および基板１の上面１ａに垂直な断面（以下、主断面と言う。）を示している。

記録シールド１６は、媒体対向面８０に配置された端面を有している。記録シールド１６の端面は、第１ないし第４の端面部分１６Ａａ，１６Ｂａ，１６Ｃａ，１６Ｄａを含んでいる。第１の端面部分１６Ａａは、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２の端面部分１６Ｂａは、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。第３および第４の端面部分１６Ｃａ，１６Ｄａは、主磁極１５の端面に対してトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。媒体対向面８０において、第１ないし第４の端面部分１６Ａａ，１６Ｂａ，１６Ｃａ，１６Ｄａは、主磁極１５の端面の周りを囲むように配置されている。

記録シールド１６は、磁性材料によって形成されている。記録シールド１６の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

記録ヘッド部９は、更に、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を有している。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第１の帰磁路部４０と第２の帰磁路部３０は、主磁極１５を挟むように基板１の上面１ａに垂直な方向に沿って並んでいる。第１の帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２の帰磁路部３０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。

第２の帰磁路部３０は、磁性層３１，３２，３３，３４，３５，３６を有している。磁性層３１は、非磁性層５０の上に配置されている。磁性層３２，３３は、いずれも磁性層３１の上に配置されている。磁性層３２は、媒体対向面８０の近傍に配置されている。磁性層３３は、磁性層３２に対して、媒体対向面８０からより遠い位置に配置されている。磁性層３１，３２は、それぞれ、媒体対向面８０に向いた端面を有し、これらの端面は、媒体対向面８０から離れた位置に配置されている。図３に示したように、第３のコイル１３は、磁性層３３の周りに約３回巻かれている。

磁気ヘッドは、更に、磁性層３１の周囲において非磁性層５０，６０の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５１と、磁性層３１および絶縁層５１の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５２とを備えている。第３のコイル１３は、絶縁層５２の上に配置されている。絶縁層５１，５２は、例えばアルミナによって形成されている。

磁気ヘッドは、更に、第３のコイル１３の巻線間に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５３と、第３のコイル１３および磁性層３２の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５４とを備えている。第３のコイル１３、磁性層３２，３３および絶縁層５３，５４の上面は平坦化されている。絶縁層５３は、例えばフォトレジストによって形成されている。絶縁層５４は、例えばアルミナによって形成されている。

磁性層３４は、磁性層３２および絶縁層５４の上に配置されている。磁性層３５は、磁性層３３の上に配置されている。磁性層３４は、媒体対向面８０に配置された端面を有している。磁気ヘッドは、更に、第３のコイル１３および絶縁層５３，５４の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５５と、磁性層３４，３５の周囲において絶縁層５５の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５６とを備えている。磁性層３４，３５および絶縁層５６の上面は平坦化されている。絶縁層５５，５６は、例えばアルミナによって形成されている。

図２に示したように、記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、主磁極１５のトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。第１のシールド１６Ａは、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２のシールド１６Ｂは、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、第１のシールド１６Ａと第２のシールド１６Ｂを磁気的に連結している。

図１および図２に示したように、第１のシールド１６Ａは、第１の端面部分１６Ａａと、上面と、下面と、第１の端面部分１６Ａａと上面とを接続する接続面とを有している。接続面における任意の位置の媒体対向面８０からの距離は、任意の位置が基板１の上面１ａから離れるに従って大きくなっている。図２に示したように、第２のシールド１６Ｂは、第２の端面部分１６Ｂａを有している。サイドシールド１６Ｃは、第３の端面部分１６Ｃａを有している。サイドシールド１６Ｄは、第４の端面部分１６Ｄａを有している。

第２のシールド１６Ｂは、磁性層３４の上に配置されている。磁性層３６は、磁性層３５および絶縁層５６の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなる非磁性層５７を備えている。非磁性層５７は、第２のシールド１６Ｂおよび磁性層３６の周囲において、磁性層３４および絶縁層５６の上面の一部の上に配置されている。非磁性層５７は、例えばアルミナによって形成されている。

主磁極１５は、記録媒体の進行方向Ｔの前側の端に位置する面である上面（図１参照）と、上面とは反対側の下端部（図１参照）と、トラック幅方向ＴＷの両側に配置された第１および第２の側部（図２参照）とを有している。サイドシールド１６Ｃは、主磁極１５の第１の側部に対向する第１の側壁を有している。サイドシールド１６Ｄは、主磁極１５の第２の側部に対向する第２の側壁を有している。

ギャップ部１７は、主磁極１５と記録シールド１６との間に設けられている。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、その一部がギャップ部１７の一部を構成する第１のギャップ層１９と、非磁性材料よりなり、その一部がギャップ部１７の他の一部を構成する第２のギャップ層１８とを備えている。第１のギャップ層１９のうち、ギャップ部１７の一部を構成する部分は、主磁極１５と第１のシールド１６Ａとの間に配置されている。第２のギャップ層１８のうち、ギャップ部１７の他の一部を構成する部分は、主磁極１５と第２のシールド１６Ｂおよびサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとの間に配置されている。

サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、第２のシールド１６Ｂの上に配置され、第２のシールド１６Ｂの上面に接している。第２のギャップ層１８は、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの側壁、第２のシールド１６Ｂの上面および非磁性層５７の上面に沿って配置されている。第２のギャップ層１８を構成する非磁性材料は、絶縁材料でもよいし、非磁性金属材料でもよい。第２のギャップ層１８を構成する絶縁材料としては、例えばアルミナが用いられる。第２のギャップ層１８を構成する非磁性金属材料としては、例えばＲｕが用いられる。

主磁極１５は、第２のシールド１６Ｂおよび非磁性層５７の上面と主磁極１５との間に第２のギャップ層１８が介在するように、第２のシールド１６Ｂおよび非磁性層５７の上に配置されている。また、図２に示したように、主磁極１５とサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとの間にも、第２のギャップ層１８が介在している。

媒体対向面８０から離れた位置において、主磁極１５の下端部は、磁性層３６の上面に接している。主磁極１５は、金属磁性材料によって形成されている。主磁極１５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。主磁極１５の形状については、後で詳しく説明する。

磁気ヘッドは、更に、主磁極１５およびサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの周囲に配置された非磁性材料よりなる非磁性層６１を備えている。本実施の形態では、特に、非磁性層６１は、アルミナ等の非磁性絶縁材料よりなる。

磁気ヘッドは、更に、媒体対向面８０から離れた位置において、主磁極１５の上面の一部の上に配置された非磁性金属材料よりなる非磁性金属層５８と、この非磁性金属層５８の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５９とを備えている。非磁性金属層５８は、例えばＲｕ、ＮｉＣｒまたはＮｉＣｕによって形成されている。絶縁層５９は、例えばアルミナによって形成されている。

第１のギャップ層１９は、主磁極１５、非磁性金属層５８および絶縁層５９を覆うように配置されている。第１のギャップ層１９の材料は、アルミナ等の非磁性絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性導電材料でもよい。

第１のシールド１６Ａは、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄおよび第１のギャップ層１９の上に配置され、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄおよび第１のギャップ層１９の上面に接している。媒体対向面８０において、第１のシールド１６Ａの第１の端面部分１６Ａａの一部は、主磁極１５の端面に対して、第１のギャップ層１９の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。第１のギャップ層１９の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。主磁極１５の端面は、第１のギャップ層１９に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。

第１の帰磁路部４０は、ヨーク部４１と連結部４２とを有している。ヨーク部４１は、記録シールド１６に磁気的に接続されている。連結部４２は、媒体対向面８０から離れた位置において主磁極１５の上に配置されて、ヨーク部４１と主磁極１５とを磁気的に連結している。記録ヘッド部９は、更に、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されたコア部７１および磁性層７２を有している。コア部７１は、連結部４２に対して、媒体対向面８０からより遠い位置において主磁極１５の上に配置されている。

コア部７１および磁性層７２は、いずれも磁性材料によって形成されている。コア部７１および磁性層７２の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。

図４に示したように、第１のコイル１１は、連結部４２の周りに約１回巻かれている。第２のコイル１２は、コア部７１の周りに約２回巻かれている。磁気ヘッドは、更に、絶縁材料よりなる絶縁膜６２および絶縁層６３と、非磁性材料よりなる図示しない非磁性層とを備えている。絶縁膜６２は、第１のシールド１６Ａ、第１のギャップ層１９および連結部４２と第１のコイル１１との間に介在していると共に、コア部７１と第２のコイル１２との間に介在している。絶縁層６３は、第１のコイル１１と第２のコイル１２との間および第２のコイル１２の巻線間に配置されている。図示しない非磁性層は、第１のコイル１１、第２のコイル１２および第１のシールド１６Ａの周囲に配置されている。絶縁膜６２および図示しない非磁性層は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層６３は、例えばフォトレジストによって形成されている。第１のコイル１１、第２のコイル１２、第１のシールド１６Ａ、連結部４２、コア部７１、絶縁膜６２、絶縁層６３および図示しない非磁性層の上面は平坦化されている。

磁気ヘッドは、更に、第１のコイル１１、第２のコイル１２、絶縁膜６２および絶縁層６３の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６４を備えている。絶縁層６４は、例えばアルミナによって形成されている。

ヨーク部４１は、第１のシールド１６Ａ、連結部４２および絶縁層６４の上に配置され、第１のシールド１６Ａと連結部４２とを接続している。ヨーク部４１は、媒体対向面８０に向いた端面を有し、この端面は、媒体対向面８０から離れた位置に配置されている。ヨーク部４１の端面における任意の位置の媒体対向面８０からの距離は、任意の位置が基板１の上面１ａから離れるに従って大きくなっている。

磁性層７２は、ヨーク部４１に対して、媒体対向面８０からより遠い位置においてコア部７１および絶縁層６４の上に配置されている。なお、磁性層７２は、記録ヘッド部９における必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。

磁気ヘッドは、更に、ヨーク部４１および磁性層７２の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６５を備えている。絶縁層６５は、例えばアルミナによって形成されている。

磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、記録ヘッド部９を覆うように配置された保護層７０を備えている。保護層７０は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料によって形成されている。

以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面８０と再生ヘッド部８と記録ヘッド部９とを備えている。再生ヘッド部８と記録ヘッド部９は、基板１の上に積層されている。再生ヘッド部８は、記録ヘッド部９に対して、記録媒体の進行方向Ｔの後側（リーディング側）に配置されている。

再生ヘッド部８は、再生素子としてのＭＲ素子５と、媒体対向面８０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための第１の再生シールド層３および第２の再生シールド層７と、ＭＲ素子５と第１の再生シールド層３との間に配置された第１の再生シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と第２の再生シールド層７との間に配置された第２の再生シールドギャップ膜６とを有している。

記録ヘッド部９は、第１ないし第３のコイル１１〜１３と、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７と、第１の帰磁路部４０と、第２の帰磁路部３０と、コア部７１とを有している。記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。ギャップ部１７は、第１のギャップ層１９の一部および第２のギャップ層１８の一部によって構成されている。第１の帰磁路部４０と第２の帰磁路部３０は、主磁極１５を挟むように基板１の上面１ａに垂直な方向に沿って並んでいる。

第１の帰磁路部４０は、ヨーク部４１と連結部４２とを有し、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。図１に示したように、主磁極１５、ギャップ部１７（ギャップ層１９の一部）、記録シールド１６、ヨーク部４１および連結部４２は、これらによって囲まれた第１の空間Ｓ１を形成している。

第１のコイル１１は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて連結部４２の周りに巻かれ、且つその一部が第１の空間Ｓ１を通過している。第２のコイル１２は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されてコア部７１の周りに巻かれている。

第２の帰磁路部３０は、磁性層３１〜３６を有し、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。図１に示したように、第２の帰磁路部３０は、主磁極１５、ギャップ部１７（ギャップ層１８の一部）、記録シールド１６および第２の帰磁路部３０（磁性層３１〜３６）によって囲まれた第２の空間Ｓ２が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面８０から離れた部分と記録シールド１６とを接続している。

以下、図３ないし図５を参照して、第１ないし第３のコイル１１〜１３について詳しく説明する。図３は、第３のコイル１３を示す平面図である。第３のコイル１３は、平面渦巻き形状の第３の巻線部分１３Ａを含み、第２の帰磁路部３０の一部である磁性層３３の周りに約３回巻かれている。第３の巻線部分１３Ａは、第２の空間Ｓ２を通過している。また、第３のコイル１３は、第１のコイル１１に電気的に接続されたコイル接続部１３Ｓと、第２のコイル１２に電気的に接続されたコイル接続部１３Ｅとを有している。上方から見て、第３の巻線部分１３Ａは、コイル接続部１３Ｓからコイル接続部１３Ｅに向かって反時計回り方向に巻かれている。

図４は、第１および第２のコイル１１，１２を示す平面図である。第１のコイル１１は、リード部分１１Ｌと、このリード部分１１Ｌに連続する平面渦巻き形状の第１の巻線部分１１Ａとを含んでいる。図４では、リード部分１１Ｌと第１の巻線部分１１Ａの境界を破線で示している。第１の巻線部分１１Ａは、連結部４２の周りに約１回巻かれている。また、第１の巻線部分１１Ａは、第１の空間Ｓ１内のうち特に第１のシールド１６Ａと連結部４２との間を通過している。連結部４２は、媒体対向面８０に最も近い端部を有している。媒体対向面８０から連結部４２の端部までの距離は、０．６〜１．６μｍの範囲内である。

また、第１の巻線部分１１Ａは、第３のコイル１３のコイル接続部１３Ｓに電気的に接続されたコイル接続部１１Ｅを有している。上方から見て、第１の巻線部分１１Ａは、リード部分１１Ｌとの境界からコイル接続部１１Ｅに向かって時計回り方向に巻かれている。コイル接続部１１Ｅは、第１のコイル１１と第３のコイル１３との間の複数の層を貫通する柱状の接続層９１を介してコイル接続部１３Ｓに電気的に接続されている。接続層９１は、銅等の導電材料によって形成されている。

第２のコイル１２は、リード部分１２Ｌと、このリード部分１２Ｌに連続する平面渦巻き形状の第２の巻線部分１２Ａとを含んでいる。図４では、リード部分１２Ｌと第２の巻線部分１２Ａの境界を破線で示している。第２の巻線部分１２Ａは、コア部７１の周りに約２回巻かれている。第１の巻線部分１１Ａと第２の巻線部分１２Ａは、同一平面上に配置されている。また、第２の巻線部分１２Ａは、第３のコイル１３のコイル接続部１３Ｅに電気的に接続されたコイル接続部１２Ｓを有している。上方から見て、第２の巻線部分１２Ａは、コイル接続部１２Ｓから、リード部分１２Ｌとの境界に向かって時計回り方向に巻かれている。コイル接続部１２Ｓは、第２のコイル１２と第３のコイル１３との間の複数の層を貫通する柱状の接続層９２を介してコイル接続部１３Ｅに電気的に接続されている。接続層９２は、銅等の導電材料によって形成されている。

図５に示した例では、第１ないし第３のコイル１１〜１３は、第１のコイル１１、第３のコイル１３、第２のコイル１２の順に、直列に接続されている。

次に、図１、図３ないし図５を参照して、主磁極１５の形状について詳しく説明する。主磁極１５は、第１の部分１５Ａと、第１の部分１５Ａに対して、媒体対向面８０からより遠い位置に配置されて第１の部分１５Ａに接続された第２の部分１５Ｂとを含んでいる。図１では、第１の部分１５Ａと第２の部分１５Ｂとの境界を点線で示している。連結部４２は、主磁極１５の第１の部分１５Ａに対して直接接続されている。コア部７１は、主磁極１５の第２の部分１５Ｂに対して直接接続されている。

図３および図４に示したように、第１の部分１５Ａは、媒体対向面８０に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部１５Ａ１と、トラック幅規定部１５Ａ１の端部に接続された幅広部１５Ａ２とを含んでいる。また、図１に示したように、主磁極１５は、記録媒体の進行方向Ｔの前側の端に位置する面である上面と、この上面とは反対側の下端部と、第１の側部と、第２の側部とを有している。幅広部１５Ａ２における上面のトラック幅方向ＴＷの幅は、トラック幅規定部１５Ａ１における上面のトラック幅方向ＴＷの幅よりも大きい。第２の部分１５Ｂにおける上面のトラック幅方向ＴＷの幅は、幅広部１５Ａ２における上面のトラック幅方向ＴＷの幅と等しい。

トラック幅規定部１５Ａ１における上面のトラック幅方向ＴＷの幅は、媒体対向面８０からの距離によらずにほぼ一定である。幅広部１５Ａ２における上面のトラック幅方向ＴＷの幅は、例えば、トラック幅規定部１５Ａ１との境界位置ではトラック幅規定部１５Ａ１における上面のトラック幅方向ＴＷの幅と等しく、媒体対向面８０から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ここで、媒体対向面８０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１５Ａ１の長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば０〜０．３μｍの範囲内である。ネックハイトが０の場合は、トラック幅規定部１５Ａ１がなく、幅広部１５Ａ２の端面が媒体対向面８０に配置される。

第１の部分１５Ａにおける上面は、媒体対向面８０に近い順に、連続するように配置された傾斜部分と水平部分を含んでいる。傾斜部分は、媒体対向面８０に配置された第１の端部と、その反対側の第２の端部とを有している。水平部分は、傾斜部分の第２の端部に接続されている。傾斜部分は、その第２の端部がその第１の端部に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されるように傾斜している。第１のシールド１６Ａの下面は、ギャップ部１７の一部を構成する第１のギャップ層１９を介して傾斜部分に対向する部分を含んでいる。水平部分は、実質的に媒体対向面８０に垂直な方向に延在している。

第１の部分１５Ａにおける下端部は、媒体対向面８０に近い順に、連続するように配置された第１の傾斜部分、第１の水平部分、第２の傾斜部分および第２の水平部分を含んでいる。第１の傾斜部分は、媒体対向面８０に配置された第１の端部と、その反対側の第２の端部とを有している。第１の水平部分は、第１の傾斜部分の第２の端部に接続されている。第２の傾斜部分は、第１の水平部分に接続された第１の端部と、第１の端部よりも媒体対向面８０からより遠い位置に配置された第２の端部とを有している。第１の傾斜部分、第１の水平部分および第２の傾斜部分は、２つの面が交わってできるエッジでもよいし、２つの面を連結する面でもよい。第２の水平部分は、第２の傾斜部分の第２の端部に接続された面である。第１および第２の傾斜部分は、それぞれ、その第２の端部がその第１の端部に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されるように傾斜している。第１および第２の水平部分は、実質的に媒体対向面８０に垂直な方向に延在している。

媒体対向面８０に配置された主磁極１５の端面は、第１のギャップ層１９に隣接する第１の辺と、第１の辺の一端部に接続された第２の辺と、第１の辺の他端部に接続された第３の辺とを有している。第１の辺はトラック幅を規定する。記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、第１の辺の位置によって決まる。媒体対向面８０に配置された主磁極１５の端面のトラック幅方向ＴＷの幅は、第１の辺から離れるに従って、すなわち基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。第２の辺と第３の辺がそれぞれ基板１の上面１ａに垂直な方向に対してなす角度は、例えば７°〜１７°の範囲内であり、１０°〜１５°の範囲内であることが好ましい。第１の辺の長さは、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。

次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッド部９によって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッド部８によって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッド部９において、第１ないし第３のコイル１１〜１３は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。図１に示したように、第１のコイル１１によって発生された磁界に対応する磁束は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５を通過する。第２のコイル１２によって発生された磁界に対応する磁束は、磁性層７２とコア部７１と主磁極１５を通過する。磁性層７２は、より多くの磁束がコア部７１を通過するように、磁束を集中させる作用を有する。第３のコイル１３によって発生された磁界に対応する磁束は、第２の帰磁路部３０と主磁極１５を通過する。従って、主磁極１５は、第１のコイル１１によって発生された磁界に対応する磁束、第２のコイル１２によって発生された磁界に対応する磁束、および第３のコイル１３によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる。

主磁極１５において、第１ないし第３のコイル１１〜１３によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、第１ないし第３のコイル１１〜１３は接続される。本実施の形態では、第１ないし第３のコイル１１〜１３は、直列に接続されている。

主磁極１５は、上述のように第１ないし第３のコイル１１〜１３によって発生された磁界に対応する磁束を通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。

記録シールド１６は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が主磁極１５に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、記録シールド１６は、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。

また、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能を有している。具体的に説明すると、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の一部は、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０を通過して主磁極１５に還流する。また、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の他の一部は、記録シールド１６と第２の帰磁路部３０を通過して主磁極１５に還流する。

記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。これにより、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側および後側ならびにトラック幅方向ＴＷの両側において、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。第１および第２のシールド１６Ａ，１６Ｂは、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することに寄与する他に、記録磁界の勾配を大きくすることに寄与する。サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、特に隣接トラック消去を抑制することへの寄与が大きい。このような記録シールド１６の機能により、本実施の形態によれば、記録密度を高めることができる。

また、本実施の形態では、図２に示したように、媒体対向面８０において、トラック幅方向ＴＷにおける主磁極１５の第１および第２の側部の間隔すなわち主磁極１５の端面の幅は、基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。本実施の形態によれば、この特徴によっても、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態では、媒体対向面８０において、トラック幅方向ＴＷにおけるサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄにおける第１および第２の側壁の間隔は、主磁極１５の第１および第２の側部の間隔と同様に、基板１の上面１ａに近づくに従って小さくなっている。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面８０において、第１の側部と第１の側壁との間隔、ならびに第２の側部と第２の側壁との間隔を、小さく、且つ均一にすることが可能になる。これにより、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄによって、主磁極１５の端面より発生されてトラック幅方向ＴＷの両側に広がる磁束を、効果的に取り込むことができる。その結果、本実施の形態によれば、特にサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの機能を高めることが可能になり、スキューに起因した隣接トラック消去の発生をより効果的に抑制することが可能になる。

ところで、記録シールド１６で取り込んだ磁束を吸収できるような、体積が大きい磁性層が記録シールド１６に磁気的に接続されていないと、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことはできない。本実施の形態では、記録シールド１６の第１のシールド１６Ａと主磁極１５とを磁気的に連結する第１の帰磁路部４０（ヨーク部４１および連結部４２）と、記録シールド１６の第２のシールド１６Ｂと主磁極１５とを磁気的に連結する第２の帰磁路部３０（磁性層３１〜３６）を備えている。このような構成により、記録シールド１６で取り込んだ磁束は、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を経由して主磁極１５に流れ込む。本実施の形態では、記録シールド１６に対して、体積が大きい磁性層である第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０と主磁極１５が磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことが可能になり、その結果、前述の記録シールド１６の効果を効果的に発揮させることができる。

また、本実施の形態では、主磁極１５の第１の部分１５Ａのうちの、媒体対向面８０の近傍の一部では、媒体対向面８０に近づくに従って厚みが小さくなっている。これにより、本実施の形態によれば、媒体対向面８０における主磁極１５の厚みを小さくすることができることから、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。また、媒体対向面８０から離れた位置では主磁極１５の厚みを大きくすることができることから、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面８０まで導くことができ、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を向上させることができる。

また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。また、記録ビットの端部の位置は、媒体対向面８０に配置された主磁極１５の端面のうち、記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端部の位置によって決まる。そのため、記録密度を高めるためには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上と共に、第１のシールド１６Ａを通過する磁束の方向の変化の速度の向上も求められる。この要求に応えるためには、第１のシールド１６Ａと主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが有効である。本実施の形態では、主磁極１５と第１のシールド１６Ａとを接続する第１の帰磁路部４０を設けることによって、第１の帰磁路部４０が設けられていない場合に比べて、上記の磁路の長さを短くすることができる。

また、本実施の形態では、第１の空間Ｓ１を通過する第１のコイル１１の巻き数は約１回である。本実施の形態によれば、第１のコイル１１の巻き数を少なくすることによって、第１のシールド１６Ａと主磁極１５とを経由する磁路の長さをより短くすることが可能になる。これにより、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度と、第１のシールド１６Ａを通過する磁束の方向の変化の速度の両方を向上させることができ、その結果、記録密度を高めることが可能になる。

しかし、第１のコイル１１の巻き数を少なくしただけでは、第１のコイル１１による起磁力が小さくなって、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることができなくなるおそれがある。これに対し、本実施の形態では、第１の帰磁路部４０および第１のコイル１１に加えて、コア部７１および第２のコイル１２が設けられている。これにより、第１のコイル１１の巻き数を少なくして第１の帰磁路部４０の長さを短くしても、第１のコイル１１の起磁力および第２のコイル１２の起磁力によって、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。

本実施の形態では、特に、第２のコイル１２の巻き数は約２回であり、第１のコイル１１の巻き数は約１回である。ここで、第２のコイル１２が設けられておらず、第１のコイル１１の巻き数が３回である比較例の磁気ヘッドを考える。比較例の磁気ヘッドでは、主磁極１５は第２の部分１５Ｂを有していない。また、比較例の磁気ヘッドでは、コア部７１および磁性層７２は設けられていない。比較例の磁気ヘッドのその他の構成は、本実施の形態に係る磁気ヘッドと同様である。本実施の形態における第１および第２のコイル１１，１２による合計の起磁力は、比較例の磁気ヘッドにおける第１のコイル１１による起磁力とほぼ等しくなる。一方、本実施の形態では、比較例の磁気ヘッドに比べて、第１のコイル１１の巻き数が少ないことから、第１のシールド１６Ａと主磁極１５とを経由する磁路の長さを短くすることができる。このようにして、本実施の形態によれば、主磁極１５から発生される記録磁界の大きさを比較例の磁気ヘッドと同等にしながら、比較例の磁気ヘッドよりも、第１のシールド１６Ａと主磁極１５とを経由する磁路の長さを短くすることができる。

また、本実施の形態では、第１のコイル１１の巻き数に制約されることなく、第２のコイル１２の巻き数を多くすることができる。第２のコイル１２の巻き数は、第１のコイル１１の巻き数以上であってもよいし、第１のコイル１１の巻き数よりも多くてもよい。そして、このように第２のコイル１２の巻き数を多くすることによって、第２のコイル１２による起磁力を大きくすることが可能になる。

また、本実施の形態では、更に、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に、第２の帰磁路部３０および第３のコイル１３が設けられている。第３のコイル１３の巻き数は、第２のコイル１２の巻き数以上であってもよいし、第２のコイル１２の巻き数よりも多くてもよい。本実施の形態では、特に、第３のコイル１３の巻き数は約３回であり、第２のコイル１２の巻き数よりも多い。本実施の形態では、第１のコイル１１の巻き数に制約されることなく、第３のコイル１３の巻き数を多くすることができる。これにより、本実施の形態によれば、第３のコイル１３の起磁力によって、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。

以上のことから、本実施の形態によれば、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１の帰磁路部４０の長さを短くしながら、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。

また、本実施の形態では、第１のコイル１１の第１の巻線部分１１Ａと、第２のコイル１２の第２の巻線部分１２Ａは、同一平面上に配置されている。そのため、本実施の形態によれば、第１および第２のコイル１１，１２を容易に形成することができる。

［第２の実施の形態］
次に、図６ないし図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図６は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面、特に前記主断面を示している。図６において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図７は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１および第２のコイルを示す平面図である。図８は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第３のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成は、以下の点で第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層７２が設けられていない。また、主磁極１５の第１および第２の部分１５Ａ，１５Ｂのうち、第２の部分１５Ｂが設けられていない。

本実施の形態では、ヨーク部４１は、第１の部分４１Ａと、第１の部分４１Ａに対して、媒体対向面８０からより遠い位置に配置されて第１の部分４１Ａに接続された第２の部分４１Ｂとを含んでいる。図６では、第１の部分４１Ａと第２の部分４１Ｂとの境界を点線で示している。連結部４２は、ヨーク部４１の第１の部分４１Ａに直接接続されている。コア部７１は、ヨーク部４１の第２の部分４１Ｂに直接接続され、ヨーク部４１および連結部４２を介して主磁極１５に対して磁気的に接続されている。上方から見て、第２の巻線部分１２Ａは、コイル接続部１２Ｓから、リード部分１２Ｌとの境界に向かって反時計回り方向に巻かれている。

図６に示したように、本実施の形態では、第２のコイル１２によって発生された磁界に対応する磁束は、コア部７１、ヨーク部４１、連結部４２および主磁極１５を順に通過する。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

［第３の実施の形態］
次に、図９ないし図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図９は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの記録ヘッド部を示す断面図である。なお、図９は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面、特に前記主断面を示している。図９において記録ヘッド部内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図１０は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１、第２および第４のコイルを示す平面図である。図１１は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第４のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成は、以下の点で第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドは、第４のコイル１４と、コア部７３と、磁性層７４とを備えている。第４のコイル１４は、銅等の導電材料によって形成されている。コア部７３および磁性層７４は、いずれも磁性材料によって形成されている。コア部７３および磁性層７４の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。また、本実施の形態では、第２のコイル１２は、リード部分１２Ｌを含んでいない。

コア部７３は、コア部７１に対して、媒体対向面８０からより遠い位置に配置され、且つ主磁極１５に対して磁気的に接続されている。主磁極１５は、第１の実施の形態で説明した第１および第２の部分１５Ａ，１５Ｂに加えて、第３の部分１５Ｃを含んでいる。第３の部分１５Ｃは、第２の部分１５Ｂに対して、媒体対向面８０からより遠い位置に配置されて第２の部分１５Ｂに接続されている。図９では、第１ないし第３の部分１５Ａ〜１５Ｃの境界を点線で示している。コア部７３は、主磁極１５の第３の部分１５Ｃに直接接続されている。第４のコイル１４は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されてコア部７３の周りに約２回巻かれている。

第４のコイル１４は、リード部分１４Ｌと、このリード部分１４Ｌに連続する平面渦巻き形状の第４の巻線部分１４Ａを含んでいる。図１０では、リード部分１４Ｌと第４の巻線部分１４Ａの境界を破線で示している。第１の巻線部分１１Ａ、第２の巻線部分１２Ａおよび第４の巻線部分１４Ａは、同一平面上に配置されている。本実施の形態では、第２のコイル１２は、コイル接続部１２Ｅを有している。上方から見て、第２の巻線部分１２Ａは、コイル接続部１２Ｓからコイル接続部１２Ｅに向かって時計回り方向に巻かれている。第４のコイル１４は、第２のコイル１２のコイル接続部１２Ｅに電気的に接続されたコイル接続部１４Ｓを有している。上方から見て、第４の巻線部分１４Ａは、コイル接続部１４Ｓから、リード部分１４Ｌとの境界に向かって時計回り方向に巻かれている。コイル接続部１４Ｓは、第２および第４のコイル１２，１４の上方に配置されたリード層９３を介してコイル接続部１２Ｅに電気的に接続されている。リード層９３は、銅等の導電材料によって形成されている。

図１１に示した例では、第１ないし第４のコイル１１〜１４は、第１のコイル１１、第３のコイル１３、第２のコイル１２、第４のコイル１４の順に、直列に接続されている。

本実施の形態では、絶縁膜６２は、第１のシールド１６Ａ、第１のギャップ層１９および連結部４２と第１のコイル１１との間に介在し、コア部７１と第２のコイル１２との間に介在し、更に、コア部７３と第４のコイル１４との間に介在する。絶縁層６３は、第１のコイル１１と第２のコイル１２との間、第２のコイル１２と第４のコイル１４との間、ならびに、第２および第４のコイル１２，１４の巻線間に配置されている。第１の実施の形態で説明した図示しない非磁性層は、第１のコイル１１、第２のコイル１２、第４のコイル１４および第１のシールド１６Ａの周囲に配置されている。第１のコイル１１、第２のコイル１２、第４のコイル１４、第１のシールド１６Ａ、連結部４２、コア部７１，７３、絶縁膜６２、絶縁層６３および図示しない非磁性層の上面は平坦化されている。絶縁層６４は、第１のコイル１１、第２のコイル１２、第４のコイル１４、絶縁膜６２および絶縁層６３の上面の上に配置されている。

リード層９３は、絶縁層６４の上に配置されている。磁性層７４は、磁性層７２に対して、媒体対向面８０からより遠い位置においてコア部７３および絶縁層６４の上に配置されている。なお、磁性層７４は、磁気ヘッドにおける必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。

図９に示したように、第４のコイル１４によって発生された磁界に対応する磁束は、磁性層７４とコア部７３と主磁極１５を通過する。磁性層７４は、より多くの磁束がコア部７３を通過するように、磁束を集中させる作用を有する。

本実施の形態によれば、第１ないし第４のコイル１１〜１４の起磁力によって、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

［第４の実施の形態］
次に、図１２ないし図１４を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図１２は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの記録ヘッド部を示す断面図である。なお、図１２は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面、特に前記主断面を示している。図１２において記録ヘッド部内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図１３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１、第２および第４のコイルを示す平面図である。図１４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第４のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成は、以下の点で第３の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層７２，７４が設けられていない。また、主磁極１５の第１ないし第３の部分１５Ａ〜１５Ｃのうち、第２および第３の部分１５Ｂ，１５Ｃが設けられていない。

本実施の形態では、ヨーク部４１は、第２の実施の形態で説明した第１および第２の部分４１Ａ，４１Ｂに加えて、第３の部分４１Ｃを含んでいる。第３の部分４１Ｃは、第２の部分４１Ｂに対して、媒体対向面８０からより遠い位置に配置されて第２の部分４１Ｂに接続されている。図１２では、第１ないし第３の部分４１Ａ〜４１Ｃの境界を点線で示している。連結部４２は、ヨーク部４１の第１の部分４１Ａに直接接続されている。コア部７１は、ヨーク部４１の第２の部分４１Ｂに直接接続され、ヨーク部４１および連結部４２を介して主磁極１５に対して磁気的に接続されている。コア部７３は、ヨーク部４１の第３の部分４１Ｃに直接接続され、ヨーク部４１および連結部４２を介して主磁極１５に対して磁気的に接続されている。上方から見て、第２のコイル１２の第２の巻線部分１２Ａは、コイル接続部１２Ｓからコイル接続部１２Ｅに向かって反時計回り方向に巻かれている。上方から見て、第４のコイル１４の第４の巻線部分１４Ａは、コイル接続部１４Ｓから、リード部分１４Ｌとの境界に向かって反時計回り方向に巻かれている。

図１２に示したように、第２のコイル１２によって発生された磁界に対応する磁束は、コア部７１、ヨーク部４１、連結部４２および主磁極１５を順に通過する。第４のコイル１４によって発生された磁界に対応する磁束は、コア部７３、ヨーク部４１、連結部４２および主磁極１５を順に通過する。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第２または第３の実施の形態と同様である。

［第５の実施の形態］
次に、図１５ないし図１８を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図１５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図１５は媒体対向面および基板の上面に垂直な断面、特に前記主断面を示している。図１５において記録ヘッド部内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図１６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第３のコイルを示す平面図である。図１７は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１および第２のコイルを示す平面図である。図１８は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける第１ないし第３のコイルの配置と接続関係を示す説明図である。

本実施の形態に係る磁気ヘッドの構成は、以下の点で第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、第１のコイル１１は、連結部４２の周りに約２回巻かれている。従って、本実施の形態では、第２のコイル１２の巻き数は、第１のコイル１１と等しいか、ほぼ等しい。上方から見て、第１のコイル１１の第１の巻線部分１１Ａは、リード部分１１Ｌとの境界からコイル接続部１１Ｅに向かって時計回り方向に巻かれている。絶縁層６３は、第１のコイル１１と第２のコイル１２との間、ならびに、第１および第２のコイル１１，１２の巻線間に配置されている。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。なお、第２ないし第４の実施の形態においても、本実施の形態と同様に、第１のコイル１１の巻き数を約２回にしてもよい。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、磁気ヘッドは、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０のうち、第１の帰磁路部４０のみを備えていてもよい。また、請求の範囲の要件を満たす限り、第１ないし第４のコイル１１〜１４の巻き数は、各実施の形態に示した例に限られず、任意である。

１１…第１のコイル、１２…第２のコイル、１５…主磁極、１６…記録シールド、１６Ａ…第１のシールド、４０…第１の帰磁路部、４１…ヨーク部、４２…連結部、７１…コア部、８０…媒体対向面。

Claims (10)

1. 記録媒体に対向する媒体対向面と、
   前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する第１および第２のコイルと、
   前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記第１および第２のコイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
   磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有する記録シールドと、
   非磁性材料よりなり、前記主磁極と前記記録シールドとの間に配置されたギャップ部と、
   磁性材料よりなり、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部と、
   磁性材料よりなり、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置されたコア部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
   前記記録シールドの端面は、前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の端面部分を含み、
   前記第１の帰磁路部は、前記記録シールドに磁気的に接続されたヨーク部と、前記媒体対向面から離れた位置に配置されて前記ヨーク部と前記主磁極とを磁気的に連結する連結部とを有し、
   前記主磁極、ギャップ部、記録シールド、ヨーク部および連結部は、これらによって囲まれた第１の空間を形成し、
   前記第１のコイルは、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置されて前記連結部の周りに巻かれ、且つその一部が前記第１の空間を通過し、
   前記コア部は、前記連結部に対して、前記媒体対向面からより遠い位置に配置され、且つ前記主磁極に対して磁気的に接続され、
   前記第２のコイルは、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置されて前記コア部の周りに巻かれていることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
2. 前記第１のコイルは、平面渦巻き形状の第１の巻線部分を含み、
   前記第２のコイルは、平面渦巻き形状の第２の巻線部分を含み、
   前記第１の巻線部分と第２の巻線部分は、同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
3. 前記第２のコイルの巻き数は、前記第１のコイルの巻き数以上であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
4. 前記第２のコイルの巻き数は、前記第１のコイルの巻き数よりも多いことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
5. 前記主磁極は、第１の部分と、前記第１の部分に対して、前記媒体対向面からより遠い位置に配置されて前記第１の部分に接続された第２の部分とを含み、
   前記連結部は、前記主磁極の第１の部分に直接接続され、
   前記コア部は、前記主磁極の第２の部分に直接接続されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
6. 前記ヨーク部は、第１の部分と、前記第１の部分に対して、前記媒体対向面からより遠い位置に配置されて前記第１の部分に接続された第２の部分とを含み、
   前記連結部は、前記ヨーク部の第１の部分に直接接続され、
   前記コア部は、前記ヨーク部の第２の部分に直接接続され、前記ヨーク部および連結部を介して前記主磁極に対して磁気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
7. 更に、磁性材料よりなり、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部と、
   前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置された第３のコイルとを備え、
   前記第２の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記記録シールドとを接続し、
   前記第３のコイルは、前記第２の帰磁路部の一部の周りに巻かれ、且つその一部が前記第２の空間を通過していることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
8. 前記第２のコイルの巻き数は、前記第１のコイルの巻き数以上であり、前記第３のコイルの巻き数は、前記第２のコイルの巻き数以上であることを特徴とする請求項７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
9. 前記第２のコイルの巻き数は、前記第１のコイルの巻き数よりも多く、前記第３のコイルの巻き数は、前記第２のコイルの巻き数よりも多いことを特徴とする請求項７記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
10. 前記記録シールドの端面は、更に、第２、第３および第４の端面部分を含み、前記第２の端面部分は、前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置され、前記第３および第４の端面部分は、前記主磁極の前記端面に対してトラック幅方向の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。

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