JP6486673B2 - 高周波アシスト磁気記録ヘッドおよびこの磁気記録ヘッドを備えた磁気記録装置 - Google Patents
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Description
磁気ディスク装置の高記録密度化、大容量化、あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録用の磁気ヘッドが提案されている。更に、主磁極の近傍に高周波を発生するスピントルク発振子を設け、このスピントルク発振子から記録媒体に高周波磁界を印加する高周波アシスト記録ヘッドが提案されている。
(第1実施形態)
第1実施形態による磁気記録ヘッドを図1に示す。この磁気記録ヘッド10は、図示しないジンバルアセンブリのサスペンション50に取り付けられたほぼ矩形状のスライダ12と、このスライダ12に設けられたヘッド部20と、を備えている。ヘッド部20は、主磁極22と、トレーリングシールド24と、スピントルク発振子30と、主磁極22に巻かれた記録コイル40と、を備えている。
第1実施形態の第1変形例による磁気記録ヘッドについて図5を参照して説明する。この第1変形例の磁気記録ヘッド10は、図1に示す第1実施形態の磁気記録ヘッド10において、スピントルク発振子30を図5に示すスピントルク発振子30に置き換えた構成を有している。
第1実施形態の第2変形例による磁気記録ヘッドを図6に示す。図1に示す第1実施形態の磁気記録ヘッド10においては、記録ギャップ26aは、ABSに対して垂直方向に延在するように設けられている。しかし、この第2変形例の磁気記録ヘッド10においては、記録ギャップ26aは、ABSに対して垂直方向に対してトレーリングシールド24側に傾いた方向に延在するように設けられている。そして、スピントルク発振子30における中間層34は、記録ギャップ26a内では、記録ギャップ26aの傾斜に沿って配置された第1部分と、この第1部分に接続しABSに対して垂直方向に延在する第2部分とを有している。すなわち、中間層34は、折れ曲がった形状を有している。第1部分に発振層32が設けられ、第2部分にスピン注入層36a、36bが設けられている。なお、図6においては、発振層32は、中間層34の、スピン注入層36a、36bが形成された側と同じ側に設けられている。しかし、発振層32は、中間層34の、スピン注入層36a、36bが形成された側と反対側に設けられていてもよい。
第1実施形態の第3変形例による磁気記録ヘッドを図7に示す。この第3変形例の磁気記録ヘッド10においては、記録ギャップ26aは、ABSに対して垂直方向に対してトレーリングシールド24側に傾いた方向に延在するように設けられている。そして、スピントルク発振子30における中間層34は、記録ギャップ26aの傾斜に沿って一直線状に配置されている。発振層32は、記録ギャップ26a内における中間層34上に設けられ、スピン注入層36a、36bは、記録ギャップ26aと異なる空隙26b内の中間層34上に互いに離間しかつ発振層32と離れて設けられる。なお、図7においては、発振層32は、中間層34の、スピン注入層36a、36bが形成された側と同じ側に設けられている。しかし、発振層32は、中間層34の、スピン注入層36a、36bが形成された側と反対側に設けられていてもよい。
第1実施形態の第4変形例による磁気記録ヘッドを図8に示す。この第4変形例の磁気記録ヘッド10は、図1に示す第1実施形態の磁気記録ヘッド10において、スピントルク発振子30を図8に示すスピントルク発振子30に置き換えた構成を有している。この第4変形例におけるスピントルク発振子30は、図1に示す第1実施形態におけるスピントルク発振子30において、スピン注入層36bの代わりに非磁性電極層39を設けた構成を有している。すなわち、この第4変形例におけるスピントルク発振子30は、中間層34を介してスピン注入層36aと非磁性電極層39との間に通電を行う構成を有している。この場合、2個のスピン注入層を有する第1実施形態等に比べて、中間層34に注入されるスピン流量は半分となる。
第1実施形態の第5変形例による磁気記録ヘッドを図9に示す。この第5変形例の磁気記録ヘッド10は、図1に示す第1実施形態の磁気記録ヘッド10において、スピントルク発振子30を図9に示すスピントルク発振子30に置き換えた構成を有している。この第5変形例におけるスピントルク発振子30は、図1に示す第1実施形態におけるスピントルク発振子30において、スピン注入層36aを削除するとともに、発振層32とトレーリングシールド24との間の記録ギャップに金属からなるメタル層31を設けた構成を有している。このキャップ層31は、発振層32に接するとともにトレーリングシールド24にも接する。このため、駆動電流は、スピン注入層36bと、トレーリングシールド24との間に通電される。これにより、スピントルク電流は、中間層34、発振層32、およびメタル層31を介して、スピン注入層36bとトレーリングシールド24との間に流れる。
次に、ABSに垂直で磁気記録媒体の進行方向に垂直な平面、すなわち平面(CT(Cross Track)方向×H(Height)方向)から見たスピントルク発振子の形状について、図5に示す第1変形例におけるスピントルク発振子を例にとって図10を参照して説明する。なお、STは磁気記録媒体に向かう方向を示す。
次に、スピントルク発振子の製造方法について図12A乃至12Dを参照して説明する。
次に、スピントルク発振子の中間層34について説明する。
発振層には、従来の高周波アシスト記録の場合と同様に、FeCo合金、FeとCoを交互に積層した積層膜などの、飽和磁界が大きな材料が用いられる。発振層と中間層との界面には、スピン注入層の場合と同様に、面積抵抗RAが0.01Ωμm2〜0.05Ωμm2の範囲の界面層を挿入してもよい。スピン注入層に界面層を挿入して、発振層には界面層を挿入しなくとも良い。記録動作に発振層への通電用電極は不要であり、発振層と、主磁極あるいはトレーリングシールドとの間は絶縁層を挿入することが望ましい。しかし、磁気記録ヘッドの作製工程において、個々の磁気記録ヘッドがライン状に配列したバー状態において、スピントルク特性を調べることが、良品の歩留り向上に望ましい。そのために、図14に示す第6変形例の磁気記録ヘッドのように、発振層32の中間層34と反対側にはメタル層31を介して主磁極22またはトレーリングシールド24と接合することが望ましい。この場合、中間層34は、主磁極22およびトレーリングシールド24と、図示しない絶縁層を介して積層される。なお、図14では、発振層32がメタル層31を介してトレーリングシールド24と接合している例を示している。
次に、第1実施形態および第1乃至第5変形例において用いられる電流駆動制御回路60について説明する。
第2実施形態による磁気記録装置について説明する。
12 スライダ
22 主磁極
24 トレーリングシールド
26a 空隙(記録ギャップ)
26b 空隙
30 スピントルク発振子
32 発振層
34 中間層
36a スピン注入層
36b スピン注入層
40 記録コイル
50 サスペンション
60 電流駆動制御回路
100 磁気記録媒体
Claims (15)
- 主磁極と、
第1部分および前記第1部分に接続する第2部分を有し、前記第1部分および前記第2部分は前記主磁極と磁路を形成し、前記第1部分と前記主磁極との間に前記磁路が切断された記録ギャップとなる空隙が設けられた磁気シールドと、
前記主磁極および前記磁気シールドのうちの少なくともどちらかに設けられた記録コイルと、
前記空隙の内と外に延在して設けられた非磁性中間層と、前記空隙内の前記非磁性中間層上に設けられ高周波磁界を発振する発振層と、前記空隙外の前記非磁性中間層上に前記発振層と離間して設けられ前記非磁性中間層を介して前記発振層にスピンを注入する磁化方向が固定されたスピン注入層と、を有するスピントルク発振子と、
を備えている高周波アシスト磁気記録ヘッド。 - 前記スピン注入層は、互いに離間して前記非磁性中間層上に設けられた第1および第2スピン注入部を有する請求項1記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記第1および第2スピン注入部はそれぞれ磁性層を有し、前記磁性層は互いに反対方向の磁化方向を有する請求項2記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記第1および第2スピン注入部のそれぞれと前記非磁性中間層との接合面積は、前記発振層と前記非磁性中間層との接合面積よりも大きい請求項2または3記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記記録ギャップにおいて、前記発振層と前記非磁性中間層の界面、前記スピン注入層と前記非磁性中間層の界面の少なくとも一方に、界面抵抗を増加する膜が設けられている請求項1乃至4のいずれかに記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記磁路には、前記空隙以外に切断部が設けられていない請求項5記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記記録ギャップは、前記主磁極から前記磁気シールドに向かう方向に対して傾いている請求項1乃至6のいずれかに記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記発振層と、前記主磁極または前記磁気シールドとの間は、メタル層により接続されている請求項1または7に記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 主磁極と、
磁気シールドと、
記録ギャップと、
発振層と、
中間層と、
スピン注入層と、を備えた高周波アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記記録ギャップ、前記発振層および前記中間層は前記主磁極と前記磁気シールドの間に、第1方向に沿って並んで設けられ、
前記スピン注入層は前記中間層と電気的に接続し、前記第1方向に交わる第2方向に沿って前記記録ギャップと並んで設けられた、高周波アシスト磁気記録ヘッド。 - さらに記録コイルを備え、前記記録コイルは前記主磁極または前記磁気シールドのいずれかに設けられた、請求項9に記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 前記スピン注入層は、第1注入層および第2注入層を備えた、請求項9または10記載の高周波アシスト磁気記録ヘッド。
- 請求項2乃至4のいずれかに記載の高周波アシスト磁気記録ヘッドと、
前記記録コイルに極性が切り替わることが可能な第1駆動電流を流すとともに、前記第1駆動電流に同期した第2駆動電流を前記第1および第2スピン注入部との間に流す電流駆動制御回路と、
を備えた磁気記録装置。 - 請求項8又は10に記載の高周波アシスト磁気記録ヘッドと、
前記記録コイルに極性が切り替わることが可能な第1駆動電流を流すとともに、前記第1駆動電流に同期した第2駆動電流を前記発振層と前記スピン注入層との間に流す電流駆動制御回路と、
を備えた磁気記録装置。 - 磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体と前記高周波アシスト磁気記録ヘッドとが浮上または接触の状態で対峙しながら相対的に移動するように制御する移動制御部と、
前記高周波アシスト磁気記録ヘッドを前記磁気記録媒体の所定記録位置に位置するように制御する位置制御部と、
前記高周波アシスト磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への書込み信号を処理する信号処理部と、
を更に備えている請求項12または13記載の磁気記録装置。 - 前記高周波アシスト磁気記録ヘッドは、前記磁気記録媒体に書き込まれた情報を再生する再生部を更に備え、
前記信号処理部は、前記再生部によって再生された信号も処理する請求項14記載の磁気記録装置。
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