JP7166204B2 - 磁気ヘッド及び磁気記録装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、磁気ヘッド及び磁気記録装置に関する。
磁気ヘッドを用いて、HDD(Hard Disk Drive)などの磁気記録媒体に情報が記録される。磁気ヘッド及び磁気記録装置において、記録密度の向上が望まれる。
米国特許出願公開第2015/0228295号明細書
本発明の実施形態は、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供する。
本発明の実施形態によれば、磁気ヘッドは、シールドと、磁極と、前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、を含む。前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。
図1は、第1実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図2は、第1実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図3は、第2実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図4は、第2実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図5は、第3実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図6は、第3実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図7は、実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図8は、実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。 図9は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。 図10は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。 図11(a)及び図11(b)は、実施形態に係る磁気記録装置の一部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。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。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率が異なって表される場合もある。
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実施形態)
図1は、第1実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図1に示すように、実施形態において、磁気記録装置150は、磁気ヘッド110及び磁気記録媒体80を含む。磁気記録装置150は、例えば、記録電流回路(第3回路30D)をさらに含んでも良い。
磁気ヘッド110は、シールド31、磁極30、第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第4非磁性層21~24を含む。この例では、磁気ヘッド110は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26をさらに含む。
例えば、磁気ヘッド110は、コイル30cを含む。コイル30cの少なくとも一部は、磁極30と対向する。例えば、記録電流回路(第3回路30D)から記録電流Iwがコイル30cに供給される。これにより、磁極30から記録電流Iwに応じた記録磁界が発生する。記録磁界が磁気記録媒体80に印加され、磁気記録媒体80の磁化の向きが制御される。これにより、磁気記録媒体80に情報が記録される。
磁極30は、例えば、主磁極である。磁極30は、媒体対向面30Fを含む。媒体対向面30Fは、磁気ヘッド110のABS(Air Bearing Surface)に沿う。媒体対向面30Fは、磁気記録媒体80に対向する。
媒体対向面30Fに対して垂直な方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。
Z軸方向は、例えば、ハイト方向である。X軸方向は、例えば、ダウントラック方向である。Y軸方向は、クロストラック方向である。
シールド31は、例えば、「trailing shield」に対応する。シールド31は、例えば、補助磁極である。シールド31は、磁極30とともに、磁気コアを形成可能である。例えば、サイドシールド(図示しない)などの追加のシールドが設けられても良い。
気ヘッド110において、第1磁性層11は、シールド31と磁極30との間に設けられる。第2磁性層12は、第1磁性層11と磁極30との間に設けられる。第3磁性層13は、第2磁性層12と磁極30との間に設けられる。
シールド31から磁極30への方向を第1方向D1とする。第1方向D1は、例えばX軸方向に沿う。
第1磁性層11は、例えば、FeNi、及び、CoFeよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2磁性層12及び第3磁性層13は、例えば、FeCo合金などを含む。これらの磁性層の材料の例については、後述する。
第1非磁性層21は、シールド31と第1磁性層11との間に設けられる。第2非磁性層22は、第1磁性層11と第2磁性層12との間に設けられる。第3非磁性層23は、第2磁性層12と第3磁性層13との間に設けられる。第4非磁性層24は、第3磁性層13と磁極30との間に設けられる。第5非磁性層25は、第1磁性層11と第2非磁性層22との間に設けられる。第6非磁性層26は、第2非磁性層22と第2磁性層12との間に設けられる。第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第6非磁性層21~26は、積層体SBに含まれる。
第1非磁性層21及び第3非磁性層23は、例えば、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第1非磁性層21及び第3非磁性層2は、例えば、スピンを透過させる層である。
第2非磁性層22及び第4非磁性層24は、例えば、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24は、例えば、スピンを消す(または弱める)層である。第2非磁性層22及び第4非磁性層のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、例えば、1nm以上3nm以下である。
第5非磁性層25及び第6非磁性層26は、例えば、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第5非磁性層25及び第6非磁性層26のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26の少なくともいずれかが設けられても良い。これらの非磁性層により、例えば、第1磁性層11におけるダンピングの増加が抑制される。これらの非磁性層により、例えば、第2磁性層12におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、動作電流密度が低減する。例えば、長い寿命が得られる。
図1に示すように、磁気ヘッド110において、第1電流I1が流れることが可能である。第1電流I1は、シールド31から磁極30への向きを有する。第1電流I1は、第1非磁性層21から第4非磁性層24への向きを有する。第1電流I1は、例えば、第1回路10Dから供給される。例えば、第1回路10Dは、シールド31及び磁極30と電気的に接続される。
第1電流I1は、第1非磁性層21、第1磁性層11、第5非磁性層25、第2非磁性層22、第6非磁性層26、第2磁性層12、第3非磁性層23、第3磁性層13及び第4非磁性層24を、第1非磁性層21から第4非磁性層24の方向に流れる。
第1電流I1により、第1電子流Je1が流れる。第1電子流Je1は、磁極30からシールド31への向きに流れる。
磁極30は、磁極磁化30Mを有する。シールド31は、シールド磁化31Mを有する。第1磁性層11は、第1磁性層磁化11Mを有する。第2磁性層12は、第2磁性層磁化12Mを有する。第3磁性層13は、第3磁性層磁化13Mを有する。
第1電流I1(第1電子流Je1)により、例えば、第1磁性層磁化11Mは、シールド磁化31M及び磁極磁化30Mに対して反転する。これにより、磁極30で発生した記録磁界は、積層体SBを通過し難くなる。シールド31と磁極30との間の磁界(ギャップ磁界)を低減できる。
これにより、記録磁界の多くの部分が、磁気記録媒体80に向かう。記録磁界が磁気記録媒体80に効率良く印加される。第1磁性層11は、例えば、MFCL(Magnetic Field Control Layer)として機能する。
一方、第1電流I1(第1電子流Je1)及びギャップ磁界により、スピンが第3磁性層13から第2磁性層12に注入され、第2磁性層磁化12Mが回転する。第3磁性層13は、例えば、スピン注入層として機能する。第2磁性層12は、例えば、発振層として機能する。第2磁性層12、第3非磁性層23及び第3磁性層13を含む積層体は、例えば、STO(Spin Torque Oscillator)として機能する。例えば、第2磁性層12及び第3磁性層13において、相互にスピントルクが与えられる。例えば、電流を増加すると、第3磁性層13の第3磁性層磁化13Mが先に反転し、その後、第2磁性層12の第2磁性層磁化12Mが発振し始める。第2磁性層磁化12Mが発振し始めると、第3磁性層磁化13Mの反転方向を向きながら発振する。例えば、第2磁性層磁化12Mはギャップ磁界方向に傾いて、実質的に面内で発振する。
STOから高周波磁界が発生し、この高周波磁界が磁気記録媒体80に印加される。磁気記録媒体80にうちで、高周波が印加された部分において、磁化の向きが変化し易くなる。磁気記録媒体80の磁化の向きを制御し易くできる。
実施形態においては、第1磁性層11を設けることで、記録磁界を低減させることなくギャップ磁界が低減できる。これにより、例えば、低い電流密度において、第2磁性層磁化12Mをスピントルクにより回転させることが可能になる。これにより、例えば、記録特性が向上できる。例えば、記録密度を向上できる。例えば、高い信頼性が得易くなる。実施形態においては、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供できる。
例えば、第1磁性層11により、STOに印加されるギャップ磁界が制御できる。例えば、記録磁界と、STOに印加されるギャップ磁界と、独立に設計できる。これにより、例えば、STOの発振周波数の調整が容易になる。
図2は、第1実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図2に示すように、実施形態において、磁気記録装置150は、磁気ヘッド111及び磁気記録媒体80を含む。磁気ヘッド111は、シールド31、磁極30、第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第4非磁性層21~24を含む。この例では、磁気ヘッド111は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26をさらに含む。
磁気ヘッド111においては、第1磁性層11は、シールド31と磁極30との間に設けられる。第2磁性層12は、シールド31と第1磁性層11との間に設けられる。第3磁性層13は、シールド31と第2磁性層12との間に設けられる。
第1非磁性層21は、第1磁性層11と磁極30との間に設けられる。第2非磁性層22は、第2磁性層12と第1非磁性層21との間に設けられる。第3非磁性層23は、第3磁性層13と第2非磁性層22との間に設けられる。第4非磁性層24は、シールド31と第3磁性層13との間に設けられる。第5非磁性層25は、第2非磁性層22と第1磁性層11との間に設けられる。第6非磁性層26は、第2磁性層12と第2非磁性層22との間に設けられる。
この場合も、第1非磁性層21及び第3非磁性層23は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24のそれぞれの、第1方向D1(シールド31から磁極30への方向)に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第5非磁性層25及び第6非磁性層26のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26の少なくともいずれかが設けられても良い。例えば、第1磁性層11におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、第2磁性層12におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、動作電流密度が低減する。例えば、長い寿命が得られる。
図2に示すように、磁気ヘッド111においては、磁極30からシールド31への第1電流I1が流れる。第1電流I1は、第1非磁性層21から第4非磁性層24への向きを有する。第1電子流Je1は、シールド31から磁極30への向きを有する。第1電流I1は、第1回路10Dから供給される。
磁気ヘッド111においても、記録磁界を低減させることなくギャップ磁界が低減できる。例えば、低い電流密度において、第2磁性層磁化12Mをスピントルクにより回転させることが可能になる。例えば、記録特性が向上できる。記録密度を向上できる。例えば、高い信頼性が得易くなる。記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供できる。例えば、STOの発振周波数の調整が容易になる。
磁気ヘッド110及び111において、例えば、第1磁性層11は、第1非磁性層21及び第5非磁性層25と接する。第2非磁性層22は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26と接する。第2磁性層12は、第6非磁性層26及び第3非磁性層23と接する。第3磁性層13は、第3非磁性層23及び第4非磁性層24と接する。
磁気ヘッド110及び111において、例えば、第2磁性層12の厚さ(第1方向D1に沿う厚さ)と、第2磁性層12の第2飽和磁束密度と、の積は、第3磁性層の厚さ(第1方向D1に沿う厚さ)と、第3磁性層13の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい。これにより、第2磁性層12において、発振し易くなる。例えば、第2磁性層12の体積と、第2磁性層12の第2飽和磁束密度と、の積は、第3磁性層13の体積と、第3磁性層13の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい。例えば、第3磁性層13の厚さは、第2磁性層12の厚さよりも薄い。これにより、例えば、第2磁性層12及び第3磁性層13において、安定した発振が得られる。
(第2実施形態)
図3は、第2実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図3に示すように、実施形態において、磁気記録装置150は、磁気ヘッド120、磁気記録媒体80及び回路部10Uを含む。磁気記録装置150は、例えば、記録電流回路(第3回路30D)をさらに含んでも良い。
磁気ヘッド120は、シールド31、磁極30、第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第4非磁性層21~24を含む。この例では、磁気ヘッド120は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26をさらに含む。
第1磁性層11は、シールド31と磁極30との間に設けられる。第2磁性層12は、第1磁性層11と磁極30との間に設けられる。第3磁性層13は、第2磁性層12と磁極30との間に設けられる。
第1非磁性層21は、シールド31と第1磁性層11との間に設けられる。第2非磁性層22は、第1磁性層11と第2磁性層12との間に設けられる。第3非磁性層23は、第2磁性層12と第3磁性層13との間に設けられる。第4非磁性層24は、第3磁性層13と磁極30との間に設けられる。第5非磁性層25は、第1磁性層11と第2非磁性層22との間に設けられる。第6非磁性層26は、第2非磁性層22と第2磁性層12との間に設けられる。
回路部10Uは、第1回路10D及び第2回路20Dを含む。第1回路10Dは、第1電流I1を供給可能である。第1電流I1は、シールド31から第2非磁性層22への向きを有する。第1電流I1は、第1非磁性層21から第2非磁性層22への向きを有する。第2回路20Dは、第2電流I2を供給可能である。第2電流I2は、第2非磁性層22から磁極30への向きを有する。第2電流I2は、第2非磁性層22から第4非磁性層2への向きを有する。第1電流I1に基づく第1電子流Je1の向きは、第1電流I1の向きと反対である。第2電流I2に基づく第2電子流Je2の向きは、第2電流I2の向きと反対である。
例えば、磁気ヘッド120は、第1~第3端子T1~T3を含む。第1端子T1は、シールド31と電気的に接続される。第2端子T2は、磁極30と電気的に接続される。第3端子T3は、第2非磁性層22と電気的に接続される。
第1回路10Dの一端は、第1端子T1と電気的に接続される。第1回路10Dの他端は、第3端子T3と電気的に接続される。第2回路20Dの一端は、第2端子T2と電気的に接続される。第2回路20Dの他端は、第3端子T3と電気的に接続される。
第1電流I1により、第1磁性層11の第1磁性層磁化11Mは、シールド磁化31M及び磁極磁化30Mに対して反転する。第2電流I2により、第2磁性層磁化12Mが回転する。第2磁性層12は、発振する。
回路部10Uは、第1電流I1と第2電流I2とを互いに独立して制御可能である。これにより、第1電流I1によりギャップ磁界を低減しつつ、STOの発振周波数を第2電流I2により、調整し易くできる。これにより、記録密度を向上し易くできる。例えば、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供できる。
例えば、製造プロセスの変動などに起因して、STOの発振周波数は変動する場合がある。このような場合に、第1電流I1及び第2電流I2を独立して制御することで、発振周波数の調整が容易になる。
磁気ヘッド120において、第1非磁性層21及び第3非磁性層23は、例えば、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24は、例えば、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24のそれぞれの、第1方向D1(シールド31から磁極30への方向)に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26は、例えば、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第5非磁性層25及び第6非磁性層26のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26の少なくともいずれかが設けられても良い。例えば、第1磁性層11におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、第2磁性層12におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、動作電流密度が低減する。例えば、長い寿命が得られる。
磁気ヘッド120において、例えば、第1磁性層11は、第1非磁性層21及び第5非磁性層25と接する。第2非磁性層22は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26と接する。第2磁性層12は、第6非磁性層26及び第3非磁性層23と接する。第3磁性層13は、第3非磁性層23及び第4非磁性層24と接する。
図4は、第2実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図4に示すように、実施形態において、磁気記録装置150は、磁気ヘッド121、磁気記録媒体80及び回路部10Uを含む。磁気記録装置150は、例えば、記録電流回路(第3回路30D)をさらに含んでも良い。
磁気ヘッド121は、シールド31、磁極30、第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第4非磁性層21~24を含む。この例では、磁気ヘッド120は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26をさらに含む。
磁気ヘッド121においては、第1磁性層11は、シールド31と磁極30との間に設けられる。第2磁性層12は、第1磁性層11と磁極30との間に設けられる。第3磁性層13は、第1磁性層11と第2磁性層12との間に設けられる。
第1非磁性層21は、シールド31と第1磁性層11との間に設けられる。第2非磁性層22は、第1磁性層11と第3磁性層13との間に設けられる。第3非磁性層23は、第3磁性層13と第2磁性層12との間に設けられる。第4非磁性層24は、第2磁性層12と磁極30との間に設けられる。第5非磁性層25は、第1磁性層11と第2非磁性層22との間に設けられる。第6非磁性層26は、第2非磁性層22と第3磁性層13との間に設けられる。
この例においても、回路部10Uは、第1電流I1を供給可能な第1回路10D、及び、第2電流I2を供給可能な第2回路20Dを含む。第1電流I1は、第1非磁性層21から第2非磁性層22への向きを有する。第2電流I2は、第4非磁性層24から第2非磁性層22への向きを有する。回路部10Uは、第1電流I1と第2電流I2とを互いに独立して制御可能である。
例えば、第1電流I1によりギャップ磁界を低減しつつ、STOの発振周波数を第2電流I2により、調整し易くできる。記録密度を向上し易くできる。例えば、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供できる。発振周波数の調整が容易になる。
磁気ヘッド121において、第1非磁性層21及び第3非磁性層23は、例えば、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24のそれぞれの、厚さ(シールド31から磁極30への方向に沿う厚さ)は、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第5非磁性層25及び第6非磁性層26のそれぞれの第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26の少なくともいずれかが設けられても良い。例えば、第1磁性層11におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、第2磁性層12におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、動作電流密度が低減する。例えば、長い寿命が得られる。
磁気ヘッド121において、例えば、第1磁性層11は、第1非磁性層21及び第5非磁性層25と接する。第2非磁性層22は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26と接する。第3磁性層13は、第6非磁性層26及び第3非磁性層23と接する。第2磁性層12は、第3非磁性層23及び第4非磁性層24と接する。
磁気ヘッド120及び121において、例えば、第2磁性層12の厚さ(第1方向D1に沿う厚さ)と、第2磁性層12の第2飽和磁束密度と、の積は、第3磁性層の厚さ(第1方向D1に沿う厚さ)と、第3磁性層13の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい。これにより、第2磁性層12において、発振し易くなる。例えば、第2磁性層12の体積と、第2磁性層12の第2飽和磁束密度と、の積は、第3磁性層の体積と、第3磁性層13の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい。例えば、第3磁性層13の厚さは、第2磁性層12の厚さよりも薄い。これにより、例えば、第2磁性層12及び第3磁性層13において、安定した発振が得られる。
(第3実施形態)
図5は、第3実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図5に示すように、実施形態において、磁気記録装置150は、磁気ヘッド130、磁気記録媒体80及び回路部10Uを含む。磁気記録装置150は、例えば、記録電流回路(第3回路30D)をさらに含んでも良い。
磁気ヘッド130は、シールド31、磁極30、第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第4非磁性層21~24を含む。この例では、磁気ヘッド130は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26をさらに含む。
磁極30は、媒体対向面30Fを含む。シールド31から磁極30への第1方向D1は、媒体対向面30Fに沿う。媒体対向面30Fは、例えば、X-Y平面に沿う。
第1磁性層11の第1方向D1における位置は、シールド31の第1方向D1における位置と、磁極30の第1方向D1における位置と、の間にある。
第2磁性層12は、シールド31と磁極30との間に設けられる。媒体対向面30Fと交差する方向を第2方向D2とする。第2方向D2は、例えば、Z軸方向に沿う。第2磁性層12の第2方向D2における位置は、媒体対向面30Fを含む平面(X-Y平面に沿う平面)の第2方向D2における位置と第1磁性層11の、第2方向D2における位置との間にある。
第3磁性層13は、第2磁性層12と磁極30との間に設けられる。
第1磁性層11と磁極30との間に、第1非磁性層21が設けられる。第2非磁性層22は、シールド31と第2磁性層12との間に設けられる。第3非磁性層23は、第2磁性層12と第3磁性層13との間に設けられる。第4非磁性層24は、第3磁性層13と磁極30との間に設けられる。第5非磁性層25と第1非磁性層21との間に第1磁性層11が設けられる。第6非磁性層26は、第2非磁性層22と第2磁性層12との間に設けられる。
磁気ヘッド130においては、第1磁性層11は、第2磁性層12及び第3磁性層13を含む積層体とは別に設けられる。第1磁性層11に流れる第1電流I1と、第2磁性層12及び第3磁性層13を含む積層体に流れる第2電流I2と、は、互いに独立して制御可能である。
磁気ヘッド130においては、第1磁性層11に流れる第1電流I1により、第1磁性層磁化11Mが、シールド磁化31M及び磁極磁化30Mの向きに対して反転する。ギャップ磁界が増大する。
例えば、第1電流I1によりギャップ磁界を増大しつつ、2磁性層12及び第磁性層13を含む積層体に流れる第2電流I2によりSTOの発振周波数を調整し易くできる。記録密度を向上し易くできる。例えば、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供できる。発振周波数の調整が容易になる。
磁気ヘッド130を含む磁気記録装置150は、回路部10Uを含んでも良い。回路部10Uは、第1電流I1を供給可能な第1回路10Dと、第2電流I2を供給可能な第2回路20Dと、を含む。第1電流I1は、第1磁性層11から第1非磁性層21への向きへの向きを有する。第1電流I1は、磁極30から第1非磁性層21への向きを有する。第2電流I2は、第2非磁性層22から第4非磁性層24への向きを有する。第2電流I2は、シールド31から磁極30への向きを有する。回路部10Uは、第1電流I1と第2電流I2とを互いに独立して制御可能である。
この例では、導電層2eが設けられている、導電層2eと第1磁性層1との間に第1磁性層1がある。
例えば、磁気ヘッド130は、第1~第3端子T1~T3を含む。第1端子T1は、シールド31と電気的に接続される。第2端子T2は、磁極30と電気的に接続される。第3端子T3は、導電層2eと電気的に接続される。
第2回路20Dの一端は、第1端子T1と電気的に接続される。第2回路20Dの他端は、第3端子T3と電気的に接続される。第1回路10Dの一端は、第2端子T2と電気的に接続される。第1回路10Dの他端は、第3端子T3と電気的に接続される。
磁気ヘッド130において、第1非磁性層21及び第3非磁性層23は、例えば、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24のそれぞれの、第1方向D1(シールド31から磁極30への方向)に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第5非磁性層25及び第6非磁性層26のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26の少なくともいずれかが設けられても良い。例えば、第1磁性層11におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、第2磁性層12におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、動作電流密度が低減する。例えば、長い寿命が得られる。
磁気ヘッド130において、例えば、第1磁性層11は、第1非磁性層21及び第5非磁性層25と接する。第6非磁性層26は、第2非磁性層22及び第2磁性層12と接する。第2磁性層12は、第6非磁性層26及び第3非磁性層23と接する。第3磁性層13は、第3非磁性層23及び第4非磁性層24と接する。
図6は、第3実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図6に示すように、実施形態において、磁気記録装置150は、磁気ヘッド131、磁気記録媒体80及び回路部10Uを含む。磁気記録装置150は、例えば、記録電流回路(第3回路30D)をさらに含んでも良い。
磁気ヘッド131は、シールド31、磁極30、第1~第3磁性層11~13、及び、第1~第4非磁性層21~24を含む。この例では、磁気ヘッド131は、第5非磁性層25及び第6非磁性層26をさらに含む。
シールド31から磁極30への第1方向D1は、磁極30の媒体対向面30Fに沿う。 第1磁性層11の第1方向D1における位置は、シールド31の第1方向D1における位置と、磁極30の第1方向D1における位置と、の間にある。
第2磁性層12は、シールド31と磁極30との間に設けられる。媒体対向面30Fと交差する第2方向D2における第2磁性層12の位置は、媒体対向面30Fを含む平面の第2方向D2における位置と、第1磁性層11の第2方向D2における位置との間にある。
第3磁性層13は、シールド31と第2磁性層12との間に設けられる。
第1磁性層11と磁極30との間に第1非磁性層21が設けられる。第2非磁性層22は、第2磁性層12と磁極30との間に設けられる。第3非磁性層23は、第3磁性層13と第2磁性層12との間に設けられる。第4非磁性層24は、シールド31と第3磁性層13との間に設けられる。第5非磁性層25と第1非磁性層21との間に第1磁性層11が設けられる。第6非磁性層26は、第2非磁性層22と第2磁性層12との間に設けられる。
磁気ヘッド131においても、第1磁性層11は、第2磁性層12及び第磁性層13を含む積層体とは別に設けられる。第1磁性層11に流れる第1電流I1と、第2磁性層12及び第磁性層13を含む積層体に流れる第2電流I2と、は、互いに独立して制御可能である。第1電流I1は、第1磁性層11から第1非磁性層21への向きを有する。第2電流I2は、第2非磁性層22から第4非磁性層24への向きを有する。
磁気ヘッド131においては、第1磁性層11に流れる第1電流I1により、第1磁性層磁化11Mが、シールド磁化31M及び磁極磁化30Mの向きに対して反転する。ギャップ磁界が増大する。
例えば、第1電流I1によりギャップ磁界を増大しつつ、2磁性層12及び第磁性層13を含む積層体に流れる第2電流I2によりSTOの発振周波数を調整し易くできる。記録密度を向上し易くできる。例えば、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供できる。発振周波数の調整が容易になる。
例えば、磁気ヘッド131は、第1~第3端子T1~T3を含む。第3端子T3は、導電層2eと電気的に接続される。第2回路20Dは、第1端子T1及び第3端子T3と電気的に接続される。第1回路10Dは、第2端子T2及び第3端子T3と電気的に接続される。
磁気ヘッド131において、第1非磁性層21及び第3非磁性層23は、例えば、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第2非磁性層22及び第4非磁性層24のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第5非磁性層25及び第6非磁性層26のそれぞれの、第1方向D1に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である。第5非磁性層25及び第6非磁性層26の少なくともいずれかが設けられても良い。例えば、第1磁性層11におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、第2磁性層12におけるダンピングの増加が抑制される。例えば、動作電流密度が低減する。例えば、長い寿命が得られる。
磁気ヘッド131において、例えば、第1磁性層11は、第1非磁性層21及び第5非磁性層25と接する。第3磁性層13は、第4非磁性層24及び第3非磁性層23と接する。第2磁性層12は、第3非磁性層23及び第6非磁性層26と接する。第6非磁性層26は、第2磁性層12及び第2非磁性層22と接する。
磁気ヘッド130及び131において、例えば、第2磁性層12の厚さ(第1方向D1に沿う厚さ)と、第2磁性層12の第2飽和磁束密度と、の積は、第3磁性層13の厚さ(第1方向D1に沿う厚さ)と、第3磁性層13の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい。これにより、第2磁性層12において、発振し易くなる。例えば、第2磁性層12の体積と、第2磁性層12の第2飽和磁束密度と、の積は、第3磁性層13の体積と、第3磁性層13の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい。例えば、第3磁性層13の厚さは、第2磁性層12の厚さよりも薄い。これにより、例えば、第2磁性層12及び第3磁性層13において、安定した発振が得られる。
磁気ヘッド130において、第2磁性層12と第1磁性層11との間の第2方向D2に沿う距離は、例えば、第1磁性層11の第2方向D2に沿う長さの1/2以上である。磁気ヘッド131において、第3磁性層13と第1磁性層11との間の第2方向D2に沿う距離は、例えば、第1磁性層11の第2方向D2に沿う長さの1/2以上である。
図7及び図8は、実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図7に例示する磁気ヘッド140のように、磁気ヘッド110の構成において、積層体SBの積層方向(第1方向D1)が媒体対向面30Fを含む平面(例えば、X-Y平面)に対して傾斜しても良い。図8に例示する磁気ヘッド141のように、磁気ヘッド111の構成において、積層体SBの積層方向が媒体対向面30Fを含む平面(例えば、X-Y平面)に対して傾斜しても良い。磁気ヘッド141においては、第2磁性層12の体積が、第磁性層13体積よりも大きくし易い。
このような積層方向(第1方向D1)の傾斜は、第1~第3実施形態に係る任意の磁気記録ヘッドに適用されても良い。
実施形態において、磁極30は、例えば、FeCo合金、または、FeCoNi合金などを含む。
シールド31は、例えば、FeCo合金またはFeCoNi合金などを含む。
第2磁性層12及び第3磁性層13の少なくともいずれかは、例えば、FeCo合金、ホイスラー合金、[Fe/Co]人工格子、[FeCoNi/Ni]人工格子、及び、[Co/Pt]人工格子の少なくともいずれかを含む。第1磁性層11及び第2磁性層12の少なくともいずれかは、FeCo合金膜、ホイスラー合金膜、[Fe/Co]人工格子膜、[FeCoNi/Ni]人工格子膜、及び、[Co/Pt]人工格子膜の少なくとも2つを含む積層膜を含んでも良い。
磁気記録媒体80は、例えば、CoCrPt-SiOグラニュラ膜を含む。
実施形態に係る磁気ヘッドは、磁気記録媒体80に、瓦書き記録またはインタレース記録を行っても良い。記録密度をさらに向上できる。
以下、本実施形態に係る磁気記録装置の例について説明する。
図9は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図9は、ヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド110は、ヘッドスライダ159に設けられる。ヘッドスライダ159は、例えばAl/TiCなどを含む。ヘッドスライダ159は、磁気記録媒体の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体に対して相対的に運動する。
ヘッドスライダ159は、例えば、空気流入側159A及び空気流出側159Bを有する。磁気ヘッド110は、ヘッドスライダ159の空気流出側159Bの側面などに配置される。これにより、磁気ヘッド110は、磁気記録媒体の上を浮上または接触しながら磁気記録媒体に対して相対的に運動する。
図10は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図10に示すように、実施形態に係る磁気記録装置150においては、ロータリーアクチュエータが用いられる。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ180Mに設けられる。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ180Mにより矢印ARの方向に回転する。スピンドルモータ180Mは、駆動装置制御部からの制御信号に応答する。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を含んでも良い。磁気記録装置150は、記録媒体181を含んでもよい。記録媒体181は、例えば、SSD(Solid State Drive)である。記録媒体181には、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられる。例えば、磁気記録装置150は、ハイブリッドHDD(Hard Disk Drive)でも良い。
ヘッドスライダ159は、記録用媒体ディスク180に記録する情報の、記録及び再生を行う。ヘッドスライダ159は、薄膜状のサスペンション154の先端に設けられる。ヘッドスライダ159の先端付近に、実施形態に係る磁気ヘッドが設けられる。
記録用媒体ディスク180が回転すると、サスペンション154による押し付け圧力と、ヘッドスライダ159の媒体対向面(ABS)で発生する圧力と、がバランスする。ヘッドスライダ159の媒体対向面と、記録用媒体ディスク180の表面と、の間の距離が、所定の浮上量となる。実施形態において、ヘッドスライダ159は、記録用媒体ディスク180と接触しても良い。例えば、接触走行型が適用されても良い。
サスペンション154は、アーム155(例えばアクチュエータアーム)の一端に接続されている。アーム155は、例えば、ボビン部などを有する。ボビン部は、駆動コイルを保持する。アーム155の他端には、ボイスコイルモータ156が設けられる。ボイスコイルモータ156は、リニアモータの一種である。ボイスコイルモータ156は、例えば、駆動コイル及び磁気回路を含む。駆動コイルは、アーム155のボビン部に巻かれる。磁気回路は、永久磁石及び対向ヨークを含む。永久磁石と対向ヨークとの間に、駆動コイルが設けられる。サスペンション154は、一端と他端とを有する。磁気ヘッドは、サスペンション154の一端に設けられる。アーム155は、サスペンション154の他端に接続される。
アーム155は、ボールベアリングによって保持される。ボールベアリングは、軸受部157の上下の2箇所に設けられる。アーム155は、ボイスコイルモータ156により回転及びスライドが可能である。磁気ヘッドは、記録用媒体ディスク180の任意の位置に移動可能である。
図11(a)及び図11(b)は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図11(a)は、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。図11(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:HGA)158を例示する斜視図である。
図11(a)に示すように、ヘッドスタックアセンブリ160は、軸受部157と、ヘッドジンバルアセンブリ158と、支持フレーム161と、を含む。ヘッドジンバルアセンブリ158は、軸受部157から延びる。支持フレーム161は、軸受部157から延びる。支持フレーム161の延びる方向は、ヘッドジンバルアセンブリ158の延びる方向とは逆である。支持フレーム161は、ボイスコイルモータ156のコイル162を支持する。
図11(b)に示すように、ヘッドジンバルアセンブリ158は、軸受部157から延びたアーム155と、アーム155から延びたサスペンション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159が設けられる。ヘッドスライダ159に、実施形態に係る磁気ヘッドが設けられる。
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、実施形態に係る磁気ヘッドと、磁気ヘッドが設けられたヘッドスライダ159と、サスペンション154と、アーム155と、を含む。ヘッドスライダ159は、サスペンション154の一端に設けられる。アーム155は、サスペンション154の他端と接続される。
サスペンション154は、例えば、信号の記録及び再生用のリード線(図示しない)を有する。サスペンション154は、例えば、浮上量調整のためのヒーター用のリード線(図示しない)を有しても良い。サスペンション154は、例えばスピントルク発振子用などのためのリード線(図示しない)を有しても良い。これらのリード線と、磁気ヘッドに設けられた複数の電極と、が電気的に接続される。
磁気記録装置150において、信号処理部190が設けられる。信号処理部190は、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う。信号処理部190は、信号処理部190の入出力線は、例えば、ヘッドジンバルアセンブリ158の電極パッドに接続され、磁気ヘッドと電気的に接続される。
本実施形態に係る磁気記録装置150は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドと、可動部と、位置制御部と、信号処理部と、を含む。可動部は、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で相対的に移動可能とする。位置制御部は、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合わせする信号処理部は、磁気ヘッドを用いた磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う。
例えば、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、例えば、ヘッドスライダ159を含む。上記の位置制御部は、例えば、ヘッドジンバルアセンブリ158を含む。
本実施形態に係る磁気記録装置150は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリと、磁気ヘッドアセンブリに設けられた磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う信号処理部と、を含む。
実施形態は、以下の構成(例えば、技術案)を含んでも良い。
(構成1)
シールドと、
磁極と、
前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、
前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、
前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
を備え、
前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、磁気ヘッド。
(構成2)
前記第1非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第1電流が流れる、構成1記載の磁気ヘッド。
(構成3)
シールドと、
磁極と、
前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第2磁性層と、
前記シールドと前記第2磁性層との間に設けられた第3磁性層と、
前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第1非磁性層と、
前記第2磁性層と前記第1非磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
前記第3磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
前記シールドと前記第3磁性層との間に設けられた第4非磁性層と、
を備え、
前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、磁気ヘッド。
(構成4)
前記第1非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第1電流が流れる、構成3記載の磁気ヘッド。
(構成5)
前記第2非磁性層と前記第1磁性層との間に設けられた第5非磁性層と、
前記第2磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
をさらに備え、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層のそれぞれの、前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、構成1~4のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
(構成6)
シールドと、
磁極であって、前記磁極は、媒体対向面を含み、前記シールドから前記磁極への第1方向は前記媒体対向面に沿う、前記磁極と、
第1磁性層であって、前記第1磁性層の前記第1方向における位置は、前記シールドの前記第1方向における位置と、前記磁極の前記第1方向における位置と、の間にある、前記第1磁性層と、
前記シールドと前記磁極との間に設けられた第2磁性層であって、前記媒体対向面と交差する第2方向における前記第2磁性層の位置は、前記媒体対向面を含む平面の前記第2方向における位置と、前記第1磁性層の前記第2方向における位置との間にある、前記第2磁性層と、
前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、
前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第1非磁性層と、
前記シールドと前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
第5非磁性層であって、前記第5非磁性層と前記第1非磁性層との間に前記第1磁性層が設けられた前記第5非磁性層と、
前記第2非磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
を備えた磁気ヘッド。
(構成7)
シールドと、
磁極であって、前記磁極は、媒体対向面を含み、前記シールドから前記磁極への第1方向は前記媒体対向面に沿う、前記磁極と、
第1磁性層であって、前記第1磁性層の前記第1方向における位置は、前記シールドの前記第1方向における位置と、前記磁極の前記第1方向における位置と、の間にある、前記第1磁性層と、
前記シールドと前記磁極との間に設けられた第2磁性層であって、前記媒体対向面と交差する第2方向における前記第2磁性層の位置は、前記媒体対向面を含む平面の前記第2方向における位置と、前記第1磁性層の前記第2方向における位置との間にある、前記第2磁性層と、
前記シールドと前記第2磁性層との間に設けられた第3磁性層と、
前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第1非磁性層と、
前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第2非磁性層と、
前記第3磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
前記シールドと前記第3磁性層との間に設けられた第4非磁性層と、
第5非磁性層であって、前記第5非磁性層と前記第1非磁性層との間に前記第1磁性層が設けられた前記第5非磁性層と、
前記第2磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
を備えた磁気ヘッド。
(構成8)
前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下であり、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層のそれぞれの、前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、構成6または7に記載の磁気ヘッド。
(構成9)
前記第2磁性層の前記第1方向に沿った第2厚さと、前記第2磁性層の第2飽和磁束密度と、の積は、前記第3磁性層の前記第1方向に沿った第3厚さと、前記第3磁性層の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい、構成1~8のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
(構成10)
前記第2磁性層の体積と、前記第2磁性層の第2飽和磁束密度と、の積は、前記第3磁性層の体積と、前記第3磁性層の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい、構成1~9のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
(構成11)
構成6~8のいずれか1つに記載の磁気ヘッドと、
回路部と、
を備え、
前記回路部は、
前記第1磁性層から前記第1非磁性層への向きを有する第1電流を供給可能な第1回路と、
前記第2非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第2電流を供給可能な第2回路と、
を含み、
前記回路部は、前記第1電流と前記第2電流とを互いに独立して制御可能である、磁気記録装置。
(構成12)
シールドと、
磁極と、
前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、
前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、
前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
前記第1非磁性層から前記第2非磁性層への向きを有する第1電流を供給可能な第1回路と、前記第2非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第2電流を供給可能な第2回路と、を含む回路部と、
を備え、
前記回路部は、前記第1電流と前記第2電流とを互いに独立して制御可能である、磁気記録装置。
(構成13)
前記第1磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられた第5非磁性層と、
前記第2非磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
をさらに備え、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層のそれぞれの、前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、構成12記載の磁気記録装置。
(構成14)
シールドと、
磁極と、
前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3磁性層と、
前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
前記第1磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
前記第3磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
前記第1非磁性層から前記第2非磁性層への向きを有する第1電流を供給可能な第1回路と、前記第4非磁性層から前記第2非磁性層への向きを有する第2電流を供給可能な第2回路と、を含む回路部と、
を備え、
前記回路部は、前記第1電流と前記第2電流とを互いに独立して制御可能である、磁気記録装置。
(構成15)
前記第1磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられた第5非磁性層と、
前記第2非磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
をさらに備え、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層のそれぞれの、前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、構成14記載の磁気記録装置。
(構成16)
前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、構成12~15のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
(構成17)
前記第2磁性層の前記第1方向に沿った第2厚さと、前記第2磁性層の第2飽和磁束密度と、の積は、前記第3磁性層の前記第1方向に沿った第3厚さと、前記第3磁性層の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい、構成12~16のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
(構成18)
前記第2磁性層の体積と、前記第2磁性層の第2飽和磁束密度と、の積は、前記第3磁性層の体積と、前記第3磁性層の第3飽和磁束密度と、の積よりも大きい、構成12~17のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
(構成19)
前記第1磁性層は、FeNi、及び、CoFeよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成12~18のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
(構成20)
第3回路をさらに備え、
前記磁気ヘッドは、コイルをさらに含み、
前記第3回路は、前記コイルに記録電流を供給する、構成12~19のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
(構成21)
前記第2磁性層の厚さは、前記第3磁性層の厚さよりも薄い、構成1~10のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
(構成22)
前記第2磁性層の厚さは、前記第3磁性層の厚さよりも薄い、構成12~20のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
実施形態によれば、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置が提供できる。
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、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、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
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、磁気ヘッドに含まれる磁極、シールド、磁性層、導電層、絶縁層及び配線などの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装置及び磁気ヘッドを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録装置及び磁気ヘッドも、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。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10D…第1回路、 10U…回路部、 11~13…第1~第3磁性層、 11M~13M…第1~第3磁性層磁化、 20D…第2回路、 21~26…第1~第6非磁性層、 21e…導電層、 30…磁極、 30D…第3回路、 30F…媒体対向面、 30M…磁極磁化、 30c…コイル、 31…シールド、 31M…シールド磁化、 80…磁気記録媒体、 110、111、120、121、130、131、140、141…磁気ヘッド、 150…磁気記録装置、 154…サスペンション、 155…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、 159…ヘッドスライダ、 159A…空気流入側、 159B…空気流出側、 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、 180M…スピンドルモータ、 181…記録媒体、 190…信号処理部、 AR…矢印、 D1、D2…第1、第2方向、 I1、I2…第1、第2電流、 Iw…記録電流、 Je1、Je2…第1、第2電子流、 SB…積層体、 T1~T3…第1~第3端子

Claims (12)

  1. シールドと、
    磁極と、
    前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
    前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、
    前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、
    前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
    前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
    前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
    を備え、
    前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、磁気ヘッド。
  2. 前記第1非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第1電流が流れる、請求項1記載の磁気ヘッド。
  3. シールドと、
    磁極と、
    前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
    前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第2磁性層と、
    前記シールドと前記第2磁性層との間に設けられた第3磁性層と、
    前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第1非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記第1磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
    前記第3磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
    前記シールドと前記第3磁性層との間に設けられた第4非磁性層と、
    を備え、
    前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下であ
    前記第1非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第1電流が流れる、磁気ヘッド。
  4. 前記第2磁性層の厚さは、前記第3磁性層の厚さよりも薄い、請求項1~のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
  5. 第5非磁性層及び第6非磁性層の少なくともいずれかをさらに備え、
    前記第5非磁性層は、前記第2非磁性層と前記第1磁性層との間に設けられ、
    前記第6非磁性層は、前記第2磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられ、
    前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al、Ti及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第5非磁性層及び前記第6非磁性層のそれぞれの、前記第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、請求項1~のいずれか1つに記載の磁気ヘッド。
  6. シールドと、
    磁極であって、前記磁極は、媒体対向面を含み、前記シールドから前記磁極への第1方向は前記媒体対向面に沿う、前記磁極と、
    第1磁性層であって、前記第1磁性層の前記第1方向における位置は、前記シールドの前記第1方向における位置と、前記磁極の前記第1方向における位置と、の間にある、前記第1磁性層と、
    前記シールドと前記磁極との間に設けられた第2磁性層であって、前記媒体対向面と交差する第2方向における前記第2磁性層の位置は、前記媒体対向面を含む平面の前記第2方向における位置と、前記第1磁性層の前記第2方向における位置との間にある、前記第2磁性層と、
    前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、
    前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第1非磁性層と、
    前記シールドと前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
    前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
    第5非磁性層であって、前記第5非磁性層と前記第1非磁性層との間に前記第1磁性層が設けられた前記第5非磁性層と、
    前記第2非磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
    を備えた磁気ヘッド。
  7. シールドと、
    磁極であって、前記磁極は、媒体対向面を含み、前記シールドから前記磁極への第1方向は前記媒体対向面に沿う、前記磁極と、
    第1磁性層であって、前記第1磁性層の前記第1方向における位置は、前記シールドの前記第1方向における位置と、前記磁極の前記第1方向における位置と、の間にある、前記第1磁性層と、
    前記シールドと前記磁極との間に設けられた第2磁性層であって、前記媒体対向面と交差する第2方向における前記第2磁性層の位置は、前記媒体対向面を含む平面の前記第2方向における位置と、前記第1磁性層の前記第2方向における位置との間にある、前記第2磁性層と、
    前記シールドと前記第2磁性層との間に設けられた第3磁性層と、
    前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第1非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第2非磁性層と、
    前記第3磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
    前記シールドと前記第3磁性層との間に設けられた第4非磁性層と、
    第5非磁性層であって、前記第5非磁性層と前記第1非磁性層との間に前記第1磁性層が設けられた前記第5非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記第2非磁性層との間に設けられた第6非磁性層と、
    を備えた磁気ヘッド。
  8. 請求項またはに記載の磁気ヘッドと、
    回路部と、
    を備え、
    前記回路部は、
    前記第1磁性層から前記第1非磁性層への向きを有する第1電流を供給可能な第1回路と、
    前記第2非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第2電流を供給可能な第2回路と、
    を含み、
    前記回路部は、前記第1電流と前記第2電流とを互いに独立して制御可能である、磁気記録装置。
  9. シールドと、
    磁極と、
    前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
    前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、
    前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第3磁性層と、
    前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
    前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
    前記第3磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
    前記第1非磁性層から前記第2非磁性層への向きを有する第1電流を供給可能な第1回路と、前記第2非磁性層から前記第4非磁性層への向きを有する第2電流を供給可能な第2回路と、を含む回路部と、
    を備え、
    前記回路部は、前記第1電流と前記第2電流とを互いに独立して制御可能である、磁気記録装置。
  10. シールドと、
    磁極と、
    前記シールドと前記磁極との間に設けられた第1磁性層と、
    前記第1磁性層と前記磁極との間に設けられた第2磁性層と、
    前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3磁性層と、
    前記シールドと前記第1磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
    前記第1磁性層と前記第3磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
    前記第3磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
    前記第2磁性層と前記磁極との間に設けられた第4非磁性層と、
    前記第1非磁性層から前記第2非磁性層への向きを有する第1電流を供給可能な第1回路と、前記第4非磁性層から前記第2非磁性層への向きを有する第2電流を供給可能な第2回路と、を含む回路部と、
    を備え、
    前記回路部は、前記第1電流と前記第2電流とを互いに独立して制御可能である、磁気記録装置。
  11. 前記第1非磁性層及び前記第3非磁性層は、Cu、Ag、Au、Al及びTiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層は、Ta、Pt、Ir、W、Mo、Cr、Tb、Rh、Pd及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
    前記第2非磁性層及び前記第4非磁性層のそれぞれの、前記シールドから前記磁極への第1方向に沿う厚さは、1nm以上3nm以下である、請求項または1に記載の磁気記録装置。
  12. 第3回路をさらに備え、
    前記磁気ヘッドは、コイルをさらに含み、
    前記第3回路は、前記コイルに記録電流を供給する、請求項に記載の磁気記録装置。
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