JP5719184B2 - Tamrヘッド - Google Patents

Tamrヘッド Download PDF

Info

Publication number
JP5719184B2
JP5719184B2 JP2011012939A JP2011012939A JP5719184B2 JP 5719184 B2 JP5719184 B2 JP 5719184B2 JP 2011012939 A JP2011012939 A JP 2011012939A JP 2011012939 A JP2011012939 A JP 2011012939A JP 5719184 B2 JP5719184 B2 JP 5719184B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasmon
magnetic
air bearing
bearing surface
region portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011012939A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011154775A (ja
Inventor
旭輝 金
旭輝 金
研一 ▲高▼野
研一 ▲高▼野
宇辰 周
宇辰 周
シュレック エルハルト
シュレック エルハルト
スミス ジョー
スミス ジョー
ドベク モリス
ドベク モリス
Original Assignee
ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド
ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド, ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド filed Critical ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド
Publication of JP2011154775A publication Critical patent/JP2011154775A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5719184B2 publication Critical patent/JP5719184B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3133Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
    • G11B5/314Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure where the layers are extra layers normally not provided in the transducing structure, e.g. optical layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6088Optical waveguide in or on flying head
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0021Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

本発明は、プラズモンジェネレータを搭載した熱アシスト磁気記録(TAMR:thermal-assisted magnetic recording)方式の磁気記録ヘッド(TAMRヘッド)に関する。
1インチ四方あたり1〜10テラビット(Tbpsi)の高密度記録に対応するには、新たな磁気記録メディアや磁気記録ヘッドの開発のほか、いわゆる超常磁性(superparamagnetic)効果の発現を妨げることが可能な新たな磁気記録の仕組みの開発(これが最も重要である)が必要とされる。この超常磁性効果は、要求されるデータ密度を達成するために極めて狭小化された情報記録領域において生じる熱的不安定性である。このような熱的不安定状態の回避方法としては、高い磁気異方性および保磁力を有する磁気メディアを使用することが挙げられる。そのような磁気メディアには、高密度記録に対応するためにいっそう小型化した磁気記録ヘッドによって書込を行うことが可能である。そのような磁気メディアは、熱的摂動(thermal perturbations)に対して記録領域を安定化させるからである。
しかしながら、高保磁力および高磁気異方性の磁気メディアを用いることにより、以下の2つの対立する必要条件を生み出すこととなる。すなわち、第1の条件として、高保磁力および高磁気異方性の磁気メディアを用いることにより、より強力な記録磁界が必要である一方、第2の条件として、高い記録密度を生み出すために、より小型化された磁気記録ヘッドが必要となる。ところがこのような小型化した磁気記録ヘッドは、不都合なことに小さくなるほど記録磁界勾配が緩くなり、記録磁界が空間において幅広い分布を有するようになる。上記の条件の双方を満足することは、ハードディスクドライブ(HDD:hard-disk-drive)における現状の磁気記録スキームのさらなる発展を妨げる要因となるおそれがある。これらの対立条件は、典型的な磁気記録装置の構成に制限されるものではないことに留意すべきである。ここでいう磁気記録装置とは、磁気メディアの上方を0.5nm以上の高さで飛行するスライダに搭載された記録ヘッドを備えたものである。実際に、磁気メディアへの書込に関する他の手法、例えば浮上高さが0.5nm以下であるニア・コンタクト記録装置(near-contact writers)は、高分解能が要求される小型の記録ヘッドの犠牲となっている。そのような小型の記録ヘッドは、記録メディアの磁気異方性および保磁力に打ち勝つような十分な強度の磁界を生成できないからである。
これらの相反する必要条件について対処するための1つの方法として、何らかの補助を伴う記録装置、特に熱的な補助を受けて行う磁気記録装置、すなわち、TAMRスキームを採用することが挙げられる。
上記の問題の除去に適用されるアシスト記録スキームに関する従来の形態は、ある共通した特徴を有している。それは、記録ヘッドによってもたらされる磁界に直接的に関連しない物理的方法の使用を通じて、磁気記録システムへエネルギーを注入するということである。仮に、そのようなアシスト記録スキームが、局所的な記録磁界領域における弱磁場記録を可能とするような媒体特性プロファイル(a medium-property profile)を生成することができれば、弱い記録磁界を用いた場合であっても高いデータ密度記録が達成され得る。これは、媒体特性プロファイルおよび記録磁界の双方の空間的な勾配における増大(multiplicative)効果によるものである。このような従来のアシスト記録スキームは、ディープ・サブミクロン(deep sub-micron)以下の局所領域を光ビームの照射、あるいは超高周波交流磁界の発生により加熱する方法を含んでいる。
TAMR素子の加熱効果は、磁気メディアの微小部分における、本質的にはそのキュリー温度Tcに至るまでの温度上昇によって発揮される。キュリー温度Tcでは、保磁力および磁気異方性の双方が著しく低下するので、その微小部分に対する磁気記録が容易となる。
最近では、TAMRスキームの特定の実施方法、すなわち、エッジプラズモンもしくは表面プラズモンの近接場光との相互作用を通じてなされる、電磁放射線(EMR)から磁気メディアの微小なサブミクロンサイズの領域部分へのエネルギー伝達が提案されている。この場合、電磁放射は光周波数の範囲の放射線であり、光周波数レーザによって励起されるものである。プラズモンは、小さな導電性のプラズモンジェネレータ(PG)において励起される。プラズモンジェネレータは、例えば記録再生ヘッドに組み込まれている。光励起の特有の光源としては、例えば記録再生ヘッドに組み込まれたレーザダイオードが用いられる。あるいは、レーザ光源は記録再生ヘッドの外部に設けるようにしてもよい。いずれにしても、そのような光源は、例えば光導波路(WG)などの手段を通じてアンテナにビームを照射する。光導波路(WG)により、入射する電磁波の光学モードはプラズモンジェネレータにおけるプラズモンモードと結合し、それによって光学エネルギーがプラズモンエネルギーに変換される。このプラズモンエネルギーは、プラズモンジェネレータによって磁気メディア上に集中し、その集中したスポットにおいて磁気メディアを加熱する。磁気メディア上の加熱スポットは、記録ヘッドの磁極によって形成される磁界に沿って正確に配向されることで、熱アシスト磁気記録がなされる。
光導波路(WG)によって伝播する電磁波(の光学モード)とPGにおけるプラズモンモードとの効率的結合を獲得し、維持するためには、(1)WGの寸法と十分に整合するようにPGの形状を設計すること、および(2)PGの内部へ自己収束部分を組み込み、それを活用することによって、プラズモンエネルギーを閉じこめられたプラズモンモードへ凝縮すること、が必要となる。
図1(A)は、典型的な従来のTAMR構造についてのエアベアリング面(ABS)に沿った平面の構成を表し、図1(B)はそのエアベアリング面と直交する断面の構成を表す。ここでは、ABSをXY座標とする。すなわち、磁気メディア表面におけるクロストラック方向をX軸方向とし、ダウントラック方向をY軸方向とする。また、磁極の長手方向、すなわちABSに直交する方向をZ軸方向とする。
図1(A)および図1(B)に示したように、従来のTAMR型の磁気誘導型記録ヘッドは、主磁極(メインポール)101と、ポール構造の内部に記録磁界を生成する記録コイル105と、磁束の回路を形成するためのリターンポール103とを有している。主磁極101はABSに露出する端面の形状が矩形のものである。一般に、主磁極101から放出された磁束は、磁気メディアを通過したのち、リターンポール103へ戻ることとなる。
図1(C)に、従来のTAMR型磁気ヘッドの斜視構成を示す。図1(C)では、プラズモンジェネレータ102と、プラズモンジェネレータ102の頭頂部の僅か上方に位置する光導波路(waveguide)104と、プラズモンジェネレータに作用する光周波数モード106(矢印で示す)と、エッジプラズモンモード107(矢印で示す)とが示されている。エッジプラズモンモード107は、プラズモンジェネレータ102の頭頂部に沿って水平方向に伝播する。
光導波路104は、光周波数電磁波106をABSへ向けて導くものである。記録ヘッドの端面はABSに露出している。プラズモンジェネレータ102は、ABSに至るまで延在しており、ABSに露出した端面が三角形状を有するものである。なお、プラズモンを伝播するデバイスをプラズモンジェネレータ(PG)と呼び、局所的なプラズモンモードをサポートするデバイスをプラズモンアンテナ(PA)と呼ぶ。光導波路104の端面は、ABSから長さd(0〜数μm)離れた位置にある。電磁波の光周波数モード106は、プラズモンジェネレータ2のエッジプラズモンモード7と結合しており、プラズモンモードからのエネルギーは、磁気メディア表面へ移動される。その際、プラズモンジェネレータ2のABSに露出した端面と対応する位置の磁気メディアの表面は局所的に加熱される。エッジプラズモンモードの局所的な閉じ込めは、プラズモンジェネレータ2の三角形の断面における角度および寸法によって決定される。 よって、プラズモンジェネレータは、磁気メディア上において、大きな温度勾配と非常に小さな光スポットとを実現するように設計可能である。それらはいずれも、TAMR記録スキームにおいて要求される特性である。金属からなるプラズモンジェネレータの体積が大きいことによって、記録動作の際にプラズモンジェネレータが受ける加熱によるダメージは、孤立した小さな体積のプラズモンジェネレータと比較して大幅に減らすことが可能である。
TAMR技術に関しては、以下の先行技術文献が挙げられる。
米国特許出願公開第2008/0192376号明細書 米国特許出願公開第2008/0198496号明細書 米国特許第6741524号明細書
最近、光学レーザの電力消費を控えることが望まれており、したがって、TAMR方式を採用したHDDの動作時において可能な限り少ない電力消費量となるように、より高い光学効率(optical efficiency)を追求することも望まれるようになっている。ところが従来技術においては、光学パワーの使用に課されるいくつかの重要な制約条件が存在していた。第1に、光導波路の光周波数モード(光学モード)106とPG2のエッジプラズモンモード107との結合効率は、光導波路(WG)における回折限界の光学モード106と、プラズモンジェネレータ102におけるサブ回折限界のエッジプラズモンモード107との不整合に起因して制限される。光学モード106は十分に閉じ込められたプラズモンモード107よりも大きく、光学パワーの一部のみが移動するからである。第2に、プラズモンジェネレータ102に沿ったエッジプラズモンモードの伝播損失が、プラズモンモードの厳しい制約に起因して顕著である。第3に、エッジプラズモンモードの結合効率および伝播効率は、プラズモンジェネレータのエッジ形状の変化に敏感に反応する傾向にあり、厳しい公差での製造が必要となる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、新規の形状を有するプラズモンジェネレータを採用することにより、磁気メディアの被加熱スポットへ光学パワーを効率的に伝達し、TAMRヘッドにおける光学的効率を向上させることにある。
また、本発明の第2の目的は、上記第1の目的を実現するための、既存の磁気ヘッドプロセスと互換性を有するTAMRシステムの製造方法を提供することにある。
本発明の第3の目的は、動作中における磁気ディスクとの距離に関係なく、記録ヘッドの動作を向上させることの可能な新規形状のプラズモンジェネレータを提供することにある。
これらの目的は、プラズモンジェネレータの形状を変更させることによって達成され得る。プラズモンジェネレータの形状は、より効率的なモード結合を実現するための光導波路の寸法とジェネレータの寸法とが改善された整合性を有しているだけでなく、それに組み込まれた自己収束部分により十分に閉じ込められたプラズモンモードへ表面プラズモンエネルギーが凝集され得る機構をも有している。具体的には以下の通りである。
本発明のTAMRヘッドは、励起されると磁気記録媒体への書込を行うための記録磁界を発生する磁極と、この磁極と接するように設けられたスティッチトポール部分と、電磁放射線を発生する光源と、導波路と、ABSと平行な断面において一定の形状を有する第1の領域部分と、第1の領域部分と接合されてABSへ向かうように延在し、ABSと平行な断面の面積がABSに近づくほど次第に縮小する第2の領域部分と、第2の領域部分と接合されてABSへ向かうように延在すると共にABSと平行な断面が一定の形状もしくはABSへ近づくほど縮小するように構成された第3の領域部分とをABSから遠い側から順に含みプラズモンモードを発生させるプラズモンジェネレータとを備える。導波路は、光源からの電磁放射線を前記プラズモンジェネレータへ案内すると共に、プラズモンジェネレータとの積層方向における重なり部分において電磁放射線をプラズモンモードと結合させるものである。プラズモンジェネレータは、プラズモンモードを発生してエアベアリング面へ向けて伝播させつつ凝集させ、そのエネルギーを磁気記録媒体の局所部分へ伝達することにより局所部分を加熱して局所部分の保磁力および磁気異方性を低下させ、記録磁界による書込が可能な状態とするものである。第2の領域部分では、プラズモンモードが凝集および収束しつつエアベアリング面へ向けて伝播し、導波路からの電磁放射線と効率的に結合する。スティッチトポール部分および導波路は、磁極とプラズモンジェネレータとの間に配置され、導波路は、スティッチトポール部分を挟んでエアベアリング面と反対側に配置され、第3の領域部分は、スティッチトポール部分と対向する頭頂部を含む。
このTAMRヘッドは、例えばスライダに搭載され、そのスライダは回転する磁気メディアの上空を空気力学的に飛行する。あるいは、そのスライダは、実質的に磁気メディアと接するコンタクトタイプのものであってもよい。
このTAMRヘッドでは、例えば、電磁放射線は光学的放射(optical radiation)であり、導波路は光導波路であり、電磁放射線の光源は光レーザ光源である。
また、プラズモンジェネレータは、例えば、ABSから遠い側から順に、上記第1の領域部分と、この第1の領域部分と接合されてABSへ向かうように延在する上記第2の領域部分と、この第2の領域部分と接合されABSへ向かうように突き出すと共に、ABSと平行な断面が一定の形状もしくはABSへ近づくほど縮小するように構成された第3の領域部分とを含むものである。ここで、第2の領域部分が、第1の領域部分との接続部において第1の領域部分と一致する断面形状を有しており、第3の領域部分が、第2の領域部分との接続部において第2の領域部分と一致する断面形状を有しているとよい。
また、このTAMRヘッドでは、光導波路と第1の領域部分との積層方向における重なり部分(対向部分)において、光学的放射と表面プラズモン(プラズモンモードとが結合するようにしてもよい。
また、プラズモンジェネレータは、例えば、磁性材料、非磁性材料もしくは誘電材料からなる単一組成のコアの表面に、導電性材料からなるプラズモン生成層が被覆された構造を有している。
本発明のTAMRヘッドによれば、プラズモンジェネレータが所定の形状および機能を有する第1および第2の領域部分を含むようにしたので、プラズモンモードの電界強度が向上し、磁気記録媒体への高効率のエネルギー伝達が可能となる。よって、動作時の省電力化に有利となる。
従来のTAMRヘッドの構成を表す平面図、断面図および斜視図である。 本発明のTAMRヘッドに適用されるプラズモンジェネレータおよび導波路についての形状および位置関係を表す断面図、平面図、斜視図である。 図2に示したプラズモンジェネレータの平面形状のバリエーションを表す概略図である。 図2に示したプラズモンジェネレータの、第1の領域部分S1として取りうるXY面の形状のバリエーションを表す概略図である。 図2に示したプラズモンジェネレータの、ABSに露出したXY面の形状のバリエーションを表す概略図である。 図2に示したプラズモンジェネレータにおいて発生する表面プラズモンモードの実効モード係数および伝播長を表す特性図である。 図2に示したプラズモンジェネレータにおいて発生する表面プラズモンモードのXY断面における分布を表す特性図である。 図2に示したプラズモンジェネレータが適用される本実施の形態の第1のTAMRヘッドの構成を表す断面図および平面図である。 図2に示したプラズモンジェネレータが適用される本実施の形態の第2のTAMRヘッドの構成を表す断面図および平面図である。 図2に示したプラズモンジェネレータが適用される本実施の形態の第3のTAMRヘッドの構成を表す断面図および平面図である。 本発明の第1の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるXZ断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第1の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるYZ断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第1の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるXY断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第2の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるXZ断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第2の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるYZ断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第2の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるXY断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第3の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるXZ断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第3の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるYZ断面での電界強度分布を表す特性図である。 本発明の第3の実施例としてのプラズモンジェネレータにおけるXY断面での電界強度分布を表す特性図である。
本発明の対象、特徴および長所は、以下に述べる実施の形態の記載により理解できる。
[プラズモンジェネレータおよび光導波路]
まず、図2〜図5を参照して、本発明の実施の形態におけるTAMRヘッドに用いられるプラズモンジェネレータおよび光導波路の構成について説明する。
図2には、本発明の目的を達成可能な構造の概略が示されている。図2(A)はABSに平行な断面構成を示している。図2(A)に示したように、光導波路(WG)4はプラズモンジェネレータ(PG)2の上方に配置されている。エアベアリング面(ABS)におけるPG2の形状は、三角形の頂部を切り取った台形となっている。その台形における底辺のトラック幅方向(X軸方向)の寸法は0.1μm以上0.5μm以下の範囲にあり、厚さ方向(Y軸方向)の寸法は0.05μm以上0.5μm以下である。
図2(B)は、ABSと直交し、PG2の上面(光導波路4と対向する側の面)を含む断面を表している。図2(B)に示したように、PG2は、その形状から3つの領域部分、すなわち第1〜第3の領域部分S1〜S3に分けることができる。なお、第3の領域部分S3は省略可能である。
第1の領域部分S1は、X軸方向において一定の幅(例えば0.3μm以上1.0μm以下)を有すると共に、ABSに直交する方向(Z軸方向)において例えば0.5μm以上5.0μm以下の長さを有している。この第1の領域部分S1では、WG4からの放射線(例えばレーザ光、以下WGモードという。)は、PG2とクラッド層との界面を伝播する表面プラズモン(SP)と結合する。このクラッド層は、WG4とPG2との間に位置する。
第2の領域部分S2は、Z軸方向の長さが例えば0.5μm以上5.0μm以下であると共に、X軸方向の幅がABSに近づくほど狭くなるようなテーパ形状を有しており、XY平面では、全体として三角形状となっている。第2の領域部分S2では、表面プラズモンがZ軸方向に伝播してABSへ近づくほど収束される。
第3の領域部分S3は、第2の領域部分S2と接合され、ABSへ向かうように突き出すと共に、ABSと平行な断面が一定の形状もしくはABSへ近づくほど縮小するように構成されたものである。第3の領域部分S3では、Z軸方向において例えば0μm以上2.0μm以下の長さを有しており、X軸方向においては極めて微小な幅を有している。第3の領域部分S3では、より高度に圧縮(凝集)されて閉じ込められた表面プラズモンモードを近接場光として放出し、磁気記録媒体のうちのPG2と対向する部分へのエネルギー伝達を行う。なお、第3の領域部分S3を省略する場合には、第2の領域部分S2における、第1の領域部分S1と反対側の端面から近接場光を放出する。
図2(C)では、PG2およびWG4の等角図を表している。PG2のABSに露出した端面9は台形のほか、三角形あるいは矩形であってもよい。
従来技術で述べたPGは、Z軸方向に沿って一定の断面形状を有している。これに対し、本実施の形態のPG2では、互いに異なった断面形状の第1〜第3の領域部分S1〜S3を有するようにしたので、従来のプラズモンジェネレータと比較して、優れた光学的効率が発揮される。
これは以下の(1)から(3)の理由による。
(1)第1の領域部分S1が存在することで、WG4とPG2との厚さ方向における重なり領域が比較的大きく確保されている。このため、WGモードと表面プラズモンモードとの結合が十分になされる。
(2)第2の領域部分S2を設けることで、断熱的に収束(例えば伝播する間に、閉じ込めおよび局在化が行われること)および表面プラズモンの集中がより顕著に行われる。
(3)表面プラズモンが伝播する際の損失が小さい。
図3(A)〜3(F)は、本実施の形態のPG2の、XZ平面における好ましい形状の変形例を表している。いずれの形状も、図2(B)に示したものの代わりに採用することができる。
図4(A)〜4(D)は、いずれも、本実施の形態のPG2のうち、第1の領域部分S1として取りうるXY面の形状の変形例を表している。図4(A)〜4(D)では、プラズモンジェネレータ2の、ABSと反対側の端面の形状を表している。その端面からは、WGモードが入射される。
図4(A)および図4(B)の例では、PG2は台形となっている。図4(A)は単一組成の台形のPG2を表しており、Au(金),Cu(銅),Al(アルミニウム),Ag(銀)またはその他のプラズモン生成材料として好適な導電性材料によって構成されている。図4(B)のPG2は、磁性材料または誘電材料からなる単一組成の台形のコア31の両斜面および上面に、Au,Cu,Al,Agまたはその他のプラズモン生成材料として好適な導電性材料からなる被覆層32を被覆するようにしたものである。磁性材料としては、例えばFeCo(鉄コバルト合金),NiFe(ニッケル鉄合金),Fe(鉄),Co(コバルト)およびB(硼素)の単体、またはそれらの2種以上からなる合金が挙げられる。また、誘電材料としては酸化アルミニウム(アルミナ)が挙げられる。なお、コア31の構成材料と被覆層32の構成材料とを入れ替えた構成としてもよい。図4(A)に示した底面と側面とがなす角度であるフレア角27は、そのPG2を特徴づけるものであり、例えば45以上90°未満である。フレア角27によって光学的特性が調整可能となっている。
一方、図4(C)および図4(D)の例ではPG2は矩形状となっている。図4(C)は、単一組成の矩形のPG2を表しており、上記のプラズモン生成材料として好適な導電性材料によって構成されている。図4(D)のPG2は、上記の磁性材料または誘電材料からなる単一組成の矩形のコア31の両側面および上面に、上記の導電性材料からなる被覆層32を被覆するようにしたものである。図4(D)のPG2においても、コア31の構成材料と被覆層32の構成材料とを入れ替えた構成としてもよい。第1の領域部分S1におけるABSに平行な断面は、Z軸方向に沿って一定の形状を維持している。
図5(A)〜5(D)は、4種類のPG2におけるABSに露出した端面(XY平面に平行な断面)を表している。第3の領域部分S3を有する場合には、その第3の領域部分S3の端面がABSに露出する。また、第3の領域部分S3が存在しない場合には、第2の領域部分S2の端面がABSに露出する。先に図2(B)に示したように、第2の領域部分S2は、第1の領域部分S1と第3の領域部分S3とを繋ぐように延在しており、Z軸方向に沿ってABSに近づくほどX軸方向の幅が徐々に縮小するような形状となっている。
図5(A)および図5(B)に示したPGは台形状(三角形の頭頂部が除去された形状)をなしており、例えば60°のフレア角28を有している。図5(A)は、単一組成の台形状のPG2を表しており、上記の導電性材料によって構成されている。一方、図5(B)のPG2は、上記の導電性材料からなる被覆層32が、上記の磁性材料または誘電材料からなる単一組成の台形状のコア31の両斜面および上面を覆うように設けられている。図5(B)のPG2においても、コア31の構成材料と被覆層32の構成材料とを入れ替えた構成としてもよい。
図5(C)および図5(D)は、非常に幅の狭い矩形状をなすPG2を示している。図5(C)は、単一組成の矩形状のPG2を表しており、上記の導電性材料によって構成されている。図5(D)のPG2は、上記の導電性材料からなる被覆層32が、上記の磁性材料または誘電材料からなる単一組成の矩形状のコア31の両側面および上面を覆うようにしたものである。図5(D)のPG2においても、コア31の構成材料と被覆層32の構成材料とを入れ替えた構成としてもよい。
これまで記載した全てのPG2は、高い電気伝導性を有する材料、例えば主成分としてAl(アルミニウム),Au(金),Ag(銀),Cu(銅)およびそれらの合金などによって構成される。なお、PG2は上記以外の金属元素を含んでもよい。主成分とは、それ以外の全ての副成分よりも全体に占める割合が大きい一群の構成材料をいう。プラズモンジェネレータ2の構成材料は、電磁波の波長の選択および光導波路の構成材料の誘電率に応じて決定される。一般的な指針としては、相対的に長い(例えば1〜10μmに亘る)伝播長の表面プラズモンをサポートするような材料を選択することが望ましい。PG2における各領域部分(第1〜第3の領域部分S1〜S3)は、最高の光学効率を発揮するように容易に設計することが可能である。例えば第1の領域部分S1におけるX軸方向の寸法は、WGモードのサイズと整合するように設計される。第3の領域部分S3における頭頂部の幅(X軸方向の寸法)およびフレア角の大きさ、ならびに第2の領域部分S2におけるZ軸方向の長さは、表面プラズモンの断熱的収束(adiabatic focusing)が可能となるように、すなわち表面プラズモンが第2の領域部分S2を通過する際に圧縮および局在化される過程が実現されるように、また、表面プラズモンがZ軸方向に伝播する際の、そのエネルギーの伝播損失が最小化するように設計される。第3の領域部分S3の存在は、ABSをラッピングする際の誤差を許容することにもなる。
表面プラズモン(SP)モードは、XY平面におけるチップ幅(第3の領域部分S3の頭頂部の幅)およびフレア角によって変化する。図6は、第3の領域部分S3においてフレア角が60°のAuからなる台形状のコア31にアルミナが被覆されてなるプラズモンジェネレータについて、波長900nmの場合の表面プラズモンモードの物理的パラメータに関する特性図である。図6において、曲線C1は表面プラズモンモードの実効モード係数を表し、曲線C2は表面プラズモンモードの伝播長を表している。図6において、X軸は、ABSに露出した端面におけるチップ幅(第3の領域部分S3の頭頂部の幅)を表している。図6から、チップ幅が大きくなるほど実効モード係数が減少する傾向にあることがわかる。これは、第3の領域部分S3の頭頂部における表面プラズモンの圧縮(confinement)が十分になされなくなることを意味している。一方、チップ幅が大きくなるほど表面プラズモンモードの伝播長が増加する傾向にあることがわかる。したがって、チップ幅を減少させることで、プラズモンモードをより圧縮し、集中させることができるであろう。
図7(A)および7(B)は、いずれも図6の特性図に対応するものであり、グレースケールの画像モデルによって表面プラズモンモードの分布を表したものである。図7(A)では40nmのチップ幅とし、図7(B)では320nmのチップ幅としている。プラズモンモードの圧縮の程度は、プラズモンジェネレータでの波長λspに比例し、同様に、λ0/neffにも比例する。ここで、λ0は真空中での波長を表し、neffは、表面プラズモンの実効モード係数である。 大きな実効モード係数であれば、プラズモンモードは横方向(Z軸方向)においてより狭い範囲に閉じ込められることとなる。表面プラズモンの電界は、プラズモンジェネレータの金属からなるコアとそれを取り囲む誘電体との界面において最大化し、その界面から離れると指数関数的に低下する。
より幅の広いチップの場合には、より小さな実効モード係数となるようである。例えばチップ幅が大きな場合にはneff=1.79となるのに対し、チップ幅が小さな場合にはneff=1.87となる。したがって、表面プラズモンモードがあまり圧縮されないと、伝播長が長くなる。チップ幅が(Y軸方向に)徐々に狭くなるように構成されることで、表面プラスモンモードエネルギーは、より強度を増し、より狭い領域に収束することとなる。
[TAMRヘッド]
次に、上記の新規な構造を有するプラズモンジェネレータおよび光導波路が搭載されたTAMRヘッドについて説明する。
このTAMRヘッドは、回転する磁気記録媒体の上空を、例えば0.5nm以上1.0nm以下の浮上高さで空気力学的に飛行するスライダに搭載される。あるいは、スライダは回転する磁気記録媒体と実質的に接触し、あるいは0.5nm未満の浮上高さで磁気記録媒体と対向するものであってもよい。TAMRヘッドは、磁気記録媒体への高密度記録を行うためのデバイスとして機能し、プラズモンジェネレータの端面は、ABSにおいて、主磁極の端面と隣接した位置に露出している。プラズモンジェネレータは光周波数電磁放射と放射結合している。その光周波数電磁放射は、望ましくは光学レーザによって発生し、光導波路によってプラズモンジェネレータへ導かれるものである。放射結合は、プラズモンジェネレータの内部に表面プラズモンモードを生成する。その表面プラズモンモードに関連した電磁波(近接場光)は、磁気記録媒体表面の微小領域に作用し、その微小領域に熱エネルギーを付与し、温度上昇を引き起こす。主磁極は、磁気記録媒体の局所的な磁化の変化、すなわち加熱スポットの磁区における磁化反転をもたらすような記録磁界を発生させる。プラズモンジェネレータは、水平面(膜面)においてABSへ向かうほど幅を徐々に縮小するようなテーパ形状を有している。このテーパ形状をなす領域およびそれに付加されてABSへ向かうように延在するチップ領域は、プラズモンエネルギーの磁気記録媒体への輸送に最適な形状となるように、ABSと平行な断面においてフレア角を有するように傾斜した側面を有している。
図8(A)は、本実施の形態としてのTAMRヘッド(第1のTAMRヘッド)の、ABSと直交する断面の構成を表している。このTAMRヘッドは、光源(図示せず)と、磁極21と、プラズモンジェネレータ(PG)23と、隣接した光導波路(WG)24と、小型のスティッチトポール部分22とを備えている。スティッチトポール部分22は、図示しない磁気メディア上の適切な場所へ記録磁界を伝達するのを補助するものである。WG24は、ABS側からみてスティッチトポール部分22の後方に位置している。
PG23は、プラズモンモードをABSと対向する磁気メディア表面のへ向かうように輸送する。磁気メディア上では、そのプラズモンモードからのエネルギー吸収によって局所的な温度上昇が引き起こされる。このような温度上昇により、磁気記録媒体の保磁力および磁気異方性が低下し、比較的容易に磁化反転が生じ得る状態となる。一旦、磁気記録媒体が加熱前の温度に戻れば、その保磁力および磁気異方性は熱的に安定したモードで加熱後の磁化状態をそのまま維持することとなる。
WG24は、例えば固体レーザ光源(図示せず)によって発生した電磁波の光学モードを伝播する。WG24からの電磁波は、WG24とPG23との重なり部分25においてプラズモンモードと結合する。
図8(B)は、ABSに露出した平面の構成を表している。PG23は三角形状を有している。PG23の頭頂部26はWG24および磁極21と対向するように向いている。磁極21,スティッチトポール部分22およびPG23は、完全にABSに露出している。WG24の輪郭は破線で示されている。WG24は、スティッチトポール部分22の背後に配置されているからである。この実施の形態では、(積層方向において)一定の間隔27が、PG23と、スティッチトポール部分22および光導波路24との間に設けられている。
ABSに平行な断面において、(PG23における)底面の幅(X軸方向の寸法)は例えば0.1μm以上0.5μm以下であり、底面から頭頂部26までの距離、すなわち高さ(Y軸方向の寸法)は例えば0.05μm以上0.5μm以下である。なお、図8(B)では、PG23におけるABSに露出した端面形状を三角形状としたが、これに限定されず、例えば図5に示したように様々な形状を採用することができる。
図2(B)を再び参照する。図8(A)に示したPG23についても、図2(B)に示したように3つの区域を有するように構成されている。第1の領域部分S1(ABSから最も遠い領域部分)は、X軸方向において一定の幅、例えば0.3μm以上1.0μm以下の幅を有し、Z軸方向において0.5μm以上5.0μm以下に亘って延在している。この第1の領域部分S1は、導波路(WG)放射線エネルギーを、PG23と、WG24を取り囲むクラッド層との界面に沿って伝播する表面プラズモンSPに結合させる部分である。第2の領域部分S2はおおよそ三角形をなすテーパ状の領域部分であり、Z軸方向において0.5μm以上5.0μm以下の長さを有している。この第2の領域部分S2では、表面プラズモンが横方向(Z軸方向)に凝集されてABSへ向かうように伝播する。第3の領域部分S3は直線状またはテーパ状の区域であり、Z軸方向において0〜0.2μmの長さを有している。 この第3の領域部分S3では、高度に凝集(圧縮)されて閉じ込められた表面プラズモンモードのエネルギーが輸送され、PG23と対向する部分の磁気記録媒体へ伝達される。
図8(C)は、ABSと反対側の端部(後端部)の断面形状を表すものである。図8(C)では、WG24および磁極21と共に、PG23の入射側の端面が示されている。なお、後端部の断面形状についても図8(C)に示したものに限定されず、例えば図4に示したような種種の形状をとることができる。
図9(A)は、本実施の形態の第1の変形例としてのTAMRヘッド(第2のTAMRヘッド)の、ABSと直交する断面の構成を表している。このTAMRヘッドは、WG24の位置が異なることを除き、他は図8(A)〜8(C)に示した第1のTAMRヘッドと同様の構成を有している。
図9(A)では、磁極21と、PG23と、小型のスティッチトポール部分22とを備えている。スティッチトポール部分22は、図示しない磁気記録媒体上の適切な場所へ記録磁界を伝達するのを補助するものである。WG24は、PG23の、磁極21およびスティッチトポール部分22と反対側に位置する。したがって、PG23は、WG24と、磁極21およびスティッチトポール部分22との間に挟まれた状態となっている。WG24の端面は、スティッチトポール部分22の後方端面よりも後退した位置(ABSから遠ざかった位置)にある。図9(B)に示したように、PG23の頭頂部26は磁極21へ向いている。磁極21、スティッチトポール部分22およびPG23は、TAMRヘッドのABSに完全に露出している。WG24の輪郭は破線で示されている。WG24は、ABSからみてスティッチトポール部分22よりも後退した位置にあるからである。 このTAMRヘッドでは、(積層方向において)一定の間隔27が、PG23と、スティッチトポール部分22との間に設けられている。なお、図9(B)では、PG23におけるABSに露出した端面形状を三角形状としたが、これに限定されず、例えば図5に示したように様々な形状を採用することができる。
図9(C)は、PG23の、ABSと反対側の端面(後端面)のを含むTAMRヘッドの断面形状を表すものである。すなわち、図9(C)では、WG24および磁極21と共に、PG23の入射側の端面が示されている。なお、後端面の形状についても図9(C)に示したものに限定されず、例えば図4に示したような形状をとることができる。
図10(A)は、本実施の形態の第2の変形例としてのTAMRヘッド(第3のTAMRヘッド)の、ABSと直交する断面の構成を表している。このTAMRヘッドは、スティッチトポール部分22の後方部分(ABSと反対側の端面の近傍)の形状が異なる(傾斜部分29を有する)ことを除き、他は図8(A)〜8(C)に示した第1のTAMRヘッドと同様の構成を有している。この傾斜部分29は、表面プラズモンがPG23の表面をABSへ向けてより効率的に伝播するのを可能とするものである。
図10(B)に示したように、PG23の頭頂部26は、WG24および磁極21へ向いている。磁極21、スティッチトポール部分22およびPG23は、TAMRヘッドのABSに完全に露出している。WG24の輪郭は破線で示されている。WG24は、スティッチトポール部分22の背後に配置されているからである。この第3のTAMRヘッドでは、(積層方向において)一定の間隔27が、PG23と、スティッチトポール部分22およびWG24との間に設けられている。なお、図10(B)では、PG23におけるABSに露出した端面の形状を三角形状としたが、これに限定されず、例えば図5に示したように様々な形状を採用することができる。
図10(C)は、PG23の後端面を含むTAMRヘッドの断面形状を表すものである。図10(C)では、WG24および磁極21と共に、PG23の入射側の端面が示されている。なお、後端面の形状についても図10(C)に示したものに限定されず、例えば図4に示したような種種の形状をとることができる。
本発明のデザインのプラズモンジェネレータを用いることによる光学効率(光エネルギーの光導波路からプラズモンジェネレータへの移動)の改善を明らかにするために、有限差分時間領域(FDTD;finite-difference time-domain )分析を実施した。この分析により、プラズモンジェネレータに沿って伝播するSP波とWGにおける光学的反射(optical radiation)との結合についてのフルウェーブ電磁気シミュレーションの効果が示されている。このシミュレーションモデルは、光導波路(WG)と、プラズモンジェネレータ(PG)と、WGおよびPGの双方を取り囲むクラッド層と、ABSとを考慮したものである。
(第1の実施例)
図11〜図13は、XY断面の形状が台形を有すると共に、Z軸方向においてそのXY断面の形状および大きさを維持するように延在するPG23の効果(電界強度分布)を示している。
(第2の実施例)
図14〜図16は、XY断面の形状が台形を有すると共に、Z軸方向においてそのXY断面の大きさがABSへ近づくほど縮小するように延在するPG23の効果(電界強度分布)を示している。
(第2の実施例)
図17〜図19は、XY断面の形状が矩形を有すると共に、Z軸方向においてそのXY断面の大きさがABSへ近づくほど縮小するように延在するPG23の効果(電界強度分布)を示している。
図11,14および17は、Z軸に沿ってABSに向けて伝播する表面プラズモンの、XZ平面における電界強度分布を表している。図12,15および18は、Z軸に沿ってABSに向けて伝播する表面プラズモンの、YZ平面における電界強度分布を表している。WGの端面およびPGの側面は、それぞれ破線で記載している。さらに、図13,16および19は、Z軸に沿ってABSに向けて伝播する表面プラズモンの、ABSから20nm離れた位置でのXY平面における電界強度分布を表している。単純化のため、第1および第2の領域部分S1,S2についてはここでは図示していない。
このように、PGが徐々に幅が狭くなる(断面積が絞り込まれる)形状を有すると共にABSに平行な断面において台形を有することにより、プラズモンの電界強度は著しく向上することがわかる。例えば、図16では、断面形状および断面積が一定の場合と比較して、電界のピーク強度が47%向上している。PGが、ABSに平行な断面において三角形をなす場合についても同様に、断面積がZ軸に沿って徐々に絞り込まれる形状を有することで、断面形状および断面積が一定の場合と比較して、プラズモンの電界強度は著しく向上することがわかる。改善された電界強度は、磁気記録媒体上において、より小さな寸法のスポットが生成されることを意味している。一般に、モデリングの結果は、ピーク強度および近接場光の圧縮(凝集)の程度に関して従来のPGに対する本願発明のPGの実質的改善を明らかにする。モデリングの結果は、さらに、表面プラズモンエネルギーを収束するテーパ形状が結果として近接場光を増強することも示している。WGおよびそれと重なり合う第1の領域部分S1のマッチング、テーパ角度および第2の領域部分S2の長さの調整、ならびに台形もしくは三角形の断面におけるフレア角の調整の最適化により、レーザ光源から磁気記録媒体上の加熱スポットへ移動する光エネルギーの全体的効率を改善することが可能である。
以上、特定の実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、本発明の趣旨から外れることがない限りにおいて、製造方法、プロセス、材料、構造などについての種々の変形が可能である。
21…主磁極、22…スティッチトポール部分、2,23…プラズモンジェネレータ(PG)、4,24…光導波路(WG)、25…重なり部分、26…頭頂部、27…間隔。

Claims (16)

  1. 励起されると磁気記録媒体への書込を行うための記録磁界を発生する磁極と、
    前記磁極と接するように設けられたスティッチトポール部分と、
    電磁放射線を発生する光源と、
    導波路と、
    エアベアリング面と平行な断面において一定の形状を有する第1の領域部分と、前記第1の領域部分と接合されてエアベアリング面へ向かうように延在し、前記エアベアリング面と平行な断面の面積が前記エアベアリング面に近づくほど次第に縮小する第2の領域部分と、前記第2の領域部分と接合されて前記エアベアリング面へ向かうように延在すると共に前記エアベアリング面と平行な断面が一定の形状もしくは前記エアベアリング面へ近づくほど縮小するように構成された第3の領域部分とを前記エアベアリング面から遠い側から順に含み、プラズモンモードを発生させるプラズモンジェネレータと
    を備え、
    前記導波路は、前記光源からの電磁放射線を前記プラズモンジェネレータへ案内すると共に、前記プラズモンジェネレータとの積層方向における重なり部分において、前記電磁放射線を前記プラズモンモードと結合させるものであり、
    前記プラズモンジェネレータは、前記プラズモンモードを発生してエアベアリング面へ向けて伝播させつつ凝集させ、そのエネルギーを前記磁気記録媒体の局所部分へ伝達することにより前記局所部分を加熱して前記局所部分の保磁力および磁気異方性を低下させ、前記記録磁界による書込が可能な状態とするものであり、
    前記第2の領域部分では、前記プラズモンモードが凝集および収束しつつエアベアリング面へ向けて伝播し、前記導波路からの前記電磁放射線と効率的に結合し、
    前記スティッチトポール部分および前記導波路は、前記磁極と前記プラズモンジェネレータとの間に配置され、
    前記導波路は、前記スティッチトポール部分を挟んで前記エアベアリング面と反対側に配置され、
    前記第3の領域部分は、前記スティッチトポール部分と対向する頭頂部を含む
    TAMRヘッド。
  2. 前記電磁放射線は、光学的放射であり、
    前記導波路は光導波路であり、
    前記電磁放射線の光源は、光レーザ光源である
    請求項1記載のTAMRヘッド。
  3. 前記光導波路と前記第1の領域部分との積層方向における重なり部分において、前記光学的放射は前記プラズモンモードと結合している
    請求項記載のTAMRヘッド。
  4. 前記プラズモンモードは、前記第2の領域部分を伝播する際、エネルギー損失を伴うことなく圧縮される
    請求項記載のTAMRヘッド。
  5. 前記プラズモンモードは、エアベアリング面における前記第3の領域部分の端面から、電磁エネルギーを前記磁気記録媒体へ伝達するものである
    請求項記載のTAMRヘッド。
  6. 前記第1の領域部分は、
    エアベアリング面と平行な断面が矩形状であって、その断面は、トラック幅方向において0.3μm以上1.0μm以下の幅と、0.05μm以上0.5μm以下の高さとを有し、
    エアベアリング面と直交する方向において0.5μm以上5.0μm以下の長さを有する
    請求項記載のTAMRヘッド。
  7. 前記第1の領域部分は、
    エアベアリング面と平行な断面が台形であって、その断面は、トラック幅方向において0.3μm以上1.0μm以下の幅と、45°以上90°未満のフレア角と、0.05μm以上0.5μm以下の高さとを有し、
    エアベアリング面と直交する方向において0.5μm以上5.0μm以下の長さを有する
    請求項記載のTAMRヘッド。
  8. 前記第2の領域部分は、エアベアリング面と直交する方向において0.5μm以上5.0μm以下の長さを有する
    請求項記載のTAMRヘッド。
  9. 前記第2の領域部分は、前記第1の領域部分との接続部において前記第1の領域部分と一致する断面形状を有している
    請求項記載のTAMRヘッド。
  10. 前記第3の領域部分は、
    前記第2の領域部分との接続部において前記第2の領域部分と一致する断面形状を有しており、
    エアベアリング面と直交する方向において0μm以上0.2μm以下の長さを有する
    請求項記載のTAMRヘッド。
  11. 前記第3の領域部分は、高度に圧縮された前記プラズモンモードのエネルギーを前記磁気記録媒体へ伝達する
    請求項記載のTAMRヘッド。
  12. 前記プラズモンジェネレータは、磁性材料、非磁性材料もしくは誘電材料からなる単一組成のコアの表面に、導電性材料からなるプラズモン生成層が被覆された構造を有する
    請求項記載のTAMRヘッド。
  13. 前記磁性材料は、FeCo(鉄コバルト合金),NiFe(ニッケル鉄合金),Fe(鉄)およびCo(コバルト)の単体、またはFeCo(鉄コバルト合金),NiFe(ニッケル鉄合金),Fe(鉄),Co(コバルト)およびB(硼素)のうちの2種以上からなる合金であり、
    前記非磁性材料はB(硼素)の単体であり、
    前記誘電材料は酸化アルミニウムであり、
    前記導電性材料は、Au(金),Cu(銅),Al(アルミニウム)またはAg(銀)である
    請求項12記載のTAMRヘッド。
  14. 前記光導波路は、前記磁極に沿って延在し、
    前記スティッチトポール部分におけるエアベアリング面と反対側の面は、前記磁極へ近づくほど前記スティッチトポール部分と前記プラズモンジェネレータとの距離が減少するように傾斜しており、前記表面プラズモンモードがより効率的に伝播するようになっている
    請求項記載のTAMRヘッド。
  15. 前記磁極は、スライダに搭載された記録再生ヘッドの一部分であり、
    前記スライダは、回転する前記磁気記録媒体の上空を、0.5nm以上1.0nm以下の浮上高さで空気力学的に飛行するものである
    請求項1記載のTAMRヘッド。
  16. 前記磁極は、スライダに搭載された記録再生ヘッドの一部分であり、
    前記スライダは、回転する前記磁気記録媒体と実質的に接触し、あるいは0.5nm未満の浮上高さで前記磁気記録媒体と対向するものである
    請求項1記載のTAMRヘッド。
JP2011012939A 2010-01-25 2011-01-25 Tamrヘッド Expired - Fee Related JP5719184B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/657,637 US8284637B2 (en) 2010-01-25 2010-01-25 Shaped plasmon generators for thermally-assisted magnetic recording
US12/657,637 2010-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011154775A JP2011154775A (ja) 2011-08-11
JP5719184B2 true JP5719184B2 (ja) 2015-05-13

Family

ID=44308781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011012939A Expired - Fee Related JP5719184B2 (ja) 2010-01-25 2011-01-25 Tamrヘッド

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8284637B2 (ja)
JP (1) JP5719184B2 (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8233358B2 (en) * 2009-06-15 2012-07-31 Headway Technologies, Inc. Plasmon antenna with magnetic core for thermally assisted magnetic recording
US8649245B2 (en) * 2010-03-29 2014-02-11 Seagate Technology Llc Direct waveguide light delivery to NFT for heat assisted magnetic recording
US8416649B2 (en) * 2010-05-11 2013-04-09 Headway Technologies, Inc. Main pole design for thermally assisted magnetic recording
US20110280515A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Carnegie Mellon University Coupled plasmonic waveguides and associated apparatuses and methods
US8576674B2 (en) * 2011-10-27 2013-11-05 Headway Technologies, Inc. Plasmon generator including two portions made of different metals
US8760978B2 (en) * 2011-12-05 2014-06-24 HGST Netherlands B.V. Magnetic recording head and system having optical waveguide core and/or cladding of an alloyed oxide material
US20130223196A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 Seagate Technology Llc Plasmonic funnel for focused optical delivery to a metallic medium
US8488419B1 (en) * 2012-07-13 2013-07-16 Headway Technologies, Inc. Hybrid plasmon generator structure and process
US8619514B1 (en) * 2012-08-10 2013-12-31 HGST Netherlands B.V. Thermally-assisted recording (TAR) head with waveguide having tapered region coupled to near-field transducer
US8947827B1 (en) * 2013-07-24 2015-02-03 HGST Netherlands B.V. Stitched pole having a tapered tip
US9251819B2 (en) * 2013-11-12 2016-02-02 Seagate Technology Llc Mode converter coupling energy at a high-order transverse electric mode to a plasmonic transducer
US8848495B1 (en) * 2013-12-02 2014-09-30 Headway Technologies, Inc. Plasmon generator self-annealing with current injection in TAMR
US9322997B2 (en) 2014-03-25 2016-04-26 Seagate Technology Llc Branched waveguide configuration
WO2015179702A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Multiprobe, Inc. Apparatus and method for atomic force, near-field scanning optical microscopy
US9384765B1 (en) 2015-09-24 2016-07-05 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for providing a HAMR writer having improved optical efficiency
US9659590B1 (en) 2015-10-30 2017-05-23 Seagate Technology Llc Angled near-field transducer and waveguide
US9659591B1 (en) * 2016-01-14 2017-05-23 Seagate Technology Llc Polynomial spiral waveguide that facilitates coupling light to a near-field transducer at an oblique angle
US9478241B1 (en) 2016-02-09 2016-10-25 Headway Technologies, Inc. Thermally-assisted magnetic recording head having inclined main magnetic pole and core
US10026421B1 (en) * 2016-02-18 2018-07-17 Seagate Technology Llc Hyperbolic metamaterial-based near-field transducer for heat assisted magnetic recording head
US9786314B1 (en) * 2016-06-17 2017-10-10 Seagate Technology Llc Waveguide system with inter-core coupler
US9852752B1 (en) * 2016-08-12 2017-12-26 Headway Technologies, Inc. Plasmon generator with metallic waveguide blocker for TAMR
US10068596B2 (en) * 2016-10-05 2018-09-04 Headway Technologies, Inc. Thermally-assisted magnetic recording head having symmetric optical side shields
US10339965B2 (en) * 2017-01-26 2019-07-02 Tdk Corporation Thermally assisted magnetic recording head having plasmon generator in which dielectric layer is surrounded by metal layer
US9997178B1 (en) 2017-01-27 2018-06-12 Tdk Corporation Thermal assisted magnetic recording head having plasmon generator in which dielectric layer is surrounded by metal layer
US10249333B2 (en) * 2017-08-25 2019-04-02 Headway Technologies, Inc. Single Rh layer optical field enhancer with pre-focusing structures
US10714137B1 (en) * 2019-03-14 2020-07-14 Seagate Technology Llc Near-field transducer having a peg surrounded by a metal aperture plate

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6741524B2 (en) 1999-12-28 2004-05-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Thermally-assisted magnetic recording and reproducing device having an electron beam thermal source
JP4081485B2 (ja) * 2005-11-01 2008-04-23 株式会社日立製作所 熱アシスト記録装置用ヘッド及び熱アシスト記録装置
WO2007119519A1 (ja) * 2006-04-13 2007-10-25 Sharp Kabushiki Kaisha 磁気センサー素子、磁気再生ヘッド、磁気再生装置及び磁気再生方法
JP2008059696A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Tdk Corp 熱アシスト磁気ヘッド
JP2008159192A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Tdk Corp 近接場光発生板、熱アシスト磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスク装置
US9135932B2 (en) * 2007-01-17 2015-09-15 Seagate Technology Llc Integrated head for heat assisted magnetic recording
JP2009157974A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Sony Corp 光アシスト型磁気ヘッド装置及び光アシスト型磁気ヘッド装置
US8036069B1 (en) * 2010-05-28 2011-10-11 Headway Technologies, Inc. Plasmon shield to shape and reduce optical spot
US7821732B2 (en) * 2008-09-25 2010-10-26 Tdk Corporation Thermally assisted magnetic head having an asymmetric plasmon antenna and manufacturing method thereof
US7835102B2 (en) * 2008-09-26 2010-11-16 Tdk Corporation Heat assisted magnetic recording head comprising plasmon antenna with flat surfaces opposed to medium
US8000178B2 (en) * 2008-10-29 2011-08-16 Tdk Corporation Near-field light generating element utilizing surface plasmon
US7936531B2 (en) * 2008-11-07 2011-05-03 Tdk Corporation Thermally assisted magnetic head having an asymmetric plasmon antenna and manufacturing method thereof
US8116172B2 (en) * 2009-02-09 2012-02-14 Tdk Corporation Near-field light generating device including surface plasmon generating element
US8233358B2 (en) * 2009-06-15 2012-07-31 Headway Technologies, Inc. Plasmon antenna with magnetic core for thermally assisted magnetic recording
US8254214B2 (en) * 2009-12-01 2012-08-28 Tdk Corporation Light source unit for thermally-assisted magnetic recording including dual electrode layers connected to a unit electrode
JP5189113B2 (ja) * 2010-01-14 2013-04-24 株式会社日立製作所 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
US8149653B2 (en) * 2010-03-22 2012-04-03 Tdk Corporation Light source unit for thermally-assisted magnetic recording capable of monitoring of light output
US8059496B1 (en) * 2010-07-16 2011-11-15 Headway Technologies, Inc. Magnetic core plasmon antenna with recessed plasmon layer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011154775A (ja) 2011-08-11
US20110181979A1 (en) 2011-07-28
US8284637B2 (en) 2012-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5719184B2 (ja) Tamrヘッド
JP5771364B2 (ja) Tamrヘッドおよびその製造方法
JP5934084B2 (ja) 熱アシスト磁気記録ヘッドおよび平面プラズモンジェネレータ
JP5684061B2 (ja) 熱アシスト磁気記録ヘッド、およびプラズモンアンテナの製造方法
JP5569470B2 (ja) 光導波路およびそれを用いた熱アシスト磁気記録ヘッド
JP4770980B2 (ja) 近接場光発生装置およびその製造方法
JP4635607B2 (ja) 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
JP5045721B2 (ja) 伝播エッジを有する表面プラズモン・アンテナ及び近接場光発生素子
JP5029724B2 (ja) 傾斜した端面を有する導波路を備えた近接場光発生素子
US8045422B2 (en) Near-field light generating element comprising surface plasmon antenna and waveguide with groove
JP5714377B2 (ja) 磁気記録ヘッド
US8107325B2 (en) Near-field light generating element comprising surface plasmon antenna with surface or edge opposed to waveguide
US7773330B2 (en) Apparatus for excitation, enhancement, and confinement of surface electromagnetic waves for confined optical power delivery
US8116172B2 (en) Near-field light generating device including surface plasmon generating element
JP2011187149A (ja) 光導波路およびそれを用いた熱アシスト磁気記録ヘッド
JP2010061782A (ja) 表面プラズモンモードを利用した熱アシスト磁気記録ヘッド
US9025422B2 (en) Plasmon generator having flare shaped section
JP2012108998A (ja) 表面プラズモン共振光学系を備えた熱アシストヘッド
JP2011141941A (ja) 逆台形状の断面を有する導波路を備えた熱アシスト磁気記録ヘッド
JP2014086126A (ja) 近接場光発生器および熱アシスト磁気記録ヘッド
US9064514B2 (en) Trenched near-field transducer for heat assisted magnetic recording
JP2006202461A (ja) 回折格子
US8817581B1 (en) Thermally-assisted magnetic recording head using near-field light
US10468058B1 (en) Magnetic write head with a tapered return pole
US8986556B2 (en) Heat assisted narrow pole design with trailing shield

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140428

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140502

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140527

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140530

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140630

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140731

RD13 Notification of appointment of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433

Effective date: 20141222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5719184

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees