WO2008013102A1

WO2008013102A1 - Proximity-field light assist magnetic recording head, and recording device using the same

Info

Publication number: WO2008013102A1
Application number: PCT/JP2007/064306
Authority: WO
Inventors: Manabu Oumi; Masakazu Hirata; Majung Park
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2009-01-24
Also published as: JP4673263B2; JP2008027543A; US20100002549A1; US8054714B2

Description

明細書

近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置

技術分野

[0001] この発明は、微細な領域に光を局在化させることで回折限界を超える分解能を持つ近接場光を利用した近接場光利用ヘッド、特に近接場光と磁場の両者を利用することで超高記録密度を実現した近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置に関する。

背景技術

[0002] 近年情報化社会における画像 ·動画情報の急激な増加に対応するため、情報記録再生装置は大容量化 ·小型化が進められて!/、る。光を用レ、た情報記録再生装置においては、記録密度が光波長に依存するため、短い波長の光を用いることで高密度化が図られてきた。波長に依存しない記録密度の実現の方法としては、近接場光を用いた記録再生原理が注目されて!/、る。磁気を用いた情報記録再生装置におレ、ては、記録媒体表面の微小領域を分離して磁化するために、微小領域のみに近接場光を照射することで加熱して保磁力を低下させてから磁化させる近接場光アシスト磁気記録方式が、次世代の記録再生原理の有力候補と見られている。

[0003] 記録媒体への情報の記録は、従来、記録層の微小領域を記録媒体表面に平行な方向に磁化させる、いわゆる長手記録方式が行われてきたが、熱揺らぎの問題から記録密度の向上が困難になってきていた。この問題を解決するために、記録層の微小領域を記録媒体表面に垂直方向に磁化させるいわゆる垂直記録方式が採用され始めている。この方式では、記録層内において N極と S極とがループを作り難いため、エネルギー的により安定で、長手記録方式に対して熱減磁に強くなつている。更に記録密度を向上させるために、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、更に保磁力の強いものが記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。

[0004] そこで保磁力の強!/、記録媒体に対して、瞬間的に微小領域を加熱することで保磁力を低下させて磁化記録する方式が注目されている。これは、空気浮上スライダーに搭載された磁気記録素子の近傍に熱源となる素子を形成し、熱源から放射された熱によって記録媒体表面を加熱しつつ磁気記録素子が発生する磁場によって媒体記録層の磁化を反転させるという方式である。記録層の保磁力が高いため、いったん磁化された領域は隣りの領域に近接していても熱揺らぎに対して安定に存在することができる。これを熱アシスト磁気記録方式と呼ぶ。熱アシスト磁気記録方式において記録の高密度化に重要な要因は、アシストのために加熱された領域をできるだけ微小化し、記録したい領域のみを加熱することであある。また、磁場を発生させる磁極の微小化も重要であり、加熱された領域のうちできるだけ微小領域のみを磁化させる必要がある。高周波数でオンオフの切り替えができ、かつ数〜数十 nmという領域のみに熱を与える方法として近接場光を利用することができる。これを近接場光アシスト磁気記録方式と呼ぶ。

[0005] 近接場光アシスト磁気記録方式のヘッドは、従来の磁気ヘッドの記録磁極に隣接して近接場光発生素子を持つ構造となっている。近接場光発生素子は、例えば薄膜金属から成る散乱体であり、レーザーからの光を照射することによって微小領域に近接場光を発生させる（特許文献 1 ;特開 2004— 158067号公報)。

[0006] また、ヘッド底面にボウタイ形状の金属薄膜を形成し、光を記録媒体の上方から垂直に照射することで近接場光を発生させて、磁場を強くかけて!/、る領域に近接場光を重ねる構造も提案されている。この近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子はヘッド底面に形成された平面膜のボウタイ形状金属であり、レーザー力、らの光を光ファイバ一などで導入したのちミラーで反射させてボウタイに照射させることで、ボウタイ中央のギャップに近接場光を発生させる。さらにこのボウタイが磁気記録素子も兼ねていることで、近接場光によって加熱される媒体表面領域と、磁場によって磁化される領域が一致している。これにより近接場光による微小スポットを限界まで微小化することが可能となり、高密度記録に適している（特許文献 2 ;特開 2002 — 298302号公報）。

特許文献 1：特開 2004 _ 158067号公報

特許文献 2：特開 2002— 298302号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] しかしながら従来の構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子が磁気記録素子に隣接して形成されており、レーザーからの入射光がヘッドの斜め前方から照射される構成になっているため、近接場光発生素子は磁気記録素子の外側すなわちスライダーの端側に配置されて!/、る。空気浮上ヘッドは空気の流入端 (リーディングエッジ)が流出端（トレィリングエッジ)よりも高い浮上量となって傾いて浮上するものであり、磁気記録素子は高密度記録のために、記録媒体表面にできるだけ近接させる必要があるため、流出端付近に搭載される。近接場光発生素子はその外側になるため、結果として媒体から見た場合にヘッドの走査方向に対して磁気記録素子よりも常に後ろ側に配置される（特許文献 1、図;!〜 4)。

[0008] 近接場光によって媒体表面の微小領域を加熱した後に磁気記録素子によって記録する近接場光アシスト磁気記録にお!/、ては、近接場光発生素子は磁気記録素子よりも前側に配置されること力望ましい。従来技術においては後ろ側に配置されているため、近接場光によって加熱する領域は、近接場光発生素子直下だけでなくその前方まで含めた広い領域にならざるを得ない。このため、近接場光発生素子が本来持って!/、る微小スポット性能を十分に発揮できな!/、と!/、う問題点があった。またこの従来構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドでは、近接場光発生素子への光入射がレ一ザ一からの空中伝播となっており、光学系を小型化単純化する上で困難があった

〇

[0009] 別の従来構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッドは、近接場光と磁場の両方を発生させるボウタイがヘッド底面に形成された平面膜から成っているため、発生する磁場がボウタイ全体に広がってしまう。長手記録の場合はボウタイ中央のギャップが記録密度を規定する力垂直記録の場合は主磁極の媒体に対向する部分のサイズが記録密度を規定する。ボウタイを記録媒体側から見た場合に、主磁極がボウタイの片側全体となるため、高記録密度のためにはボウタイ自体を微小化する必要がある。ボゥタイのサイズを小さくすると、ボウタイ周辺部が入射光スポットの中に含まれてしまい、近接場光がボウタイ中央部だけでなく周辺部でも発生し、ボウタイ周辺部において誤記録が行われてしまう。このように、近接場光が局在するボウタイ中央部にのみ強 V、記録用磁場が発生する構造を持つヘッドが必要とされて!/、た。

課題を解決するための手段

[0010] 上記課題を解決するために、本発明は、先端に近接場光を発生させる錐状テイツプと、近接場光によって媒体表面の微小領域を加熱するとともに微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッドであって、磁化が媒体表面に対して略垂直方向であり、磁気記録素子が第一磁極と第二磁極から成り、第一磁極がテイッブの第一側面上の第一薄膜から成り、第二磁極がティップの前記第一側面に対向する第二側面上の第二薄膜から成り、第一薄膜と第二薄膜は膜厚が異なるものであることを特徴とする近接場光アシスト磁気記録ヘッドとした。

[0011] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、テイッブが平面基板上に形成され、断面が多角形で先端に平坦部を持つ透明な材質から成ることを特徴とした。

[0012] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、ティップ断面が台形であり、台形の第一辺がそれに対向する第二辺の長さよりも短ぐ第一側面が第一辺を含み、第二側面が第二辺を含むことを特徴とした。

[0013] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、ティップ側面のうち、第一側面と第二側面以外の側面のうち少なくとも一面が遮光膜で覆われていることを特 ί毁とした。

[0014] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、第一薄膜の第一側面と反対側の表面、および、第二薄膜の第二側面と反対側の表面、が磁気シールド層で覆われて!/ヽることを特徴とした。

[0015] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、媒体が回転することで発生する動圧を受けて媒体表面から所定の浮上量を持って浮上する空気浮上面を持つことを特徴とした。

[0016] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、ティップと空気浮上面が同一プロセスによって同時に作製され、略同一高さであることを特徴とした。

[0017] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、ティップと空気浮上面が同一プロセスによって同時に作製され、両者の高さの差が所定量であることを特徴とした。

[0018] また本発明は、近接場光アシスト磁気記録ヘッドと、媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、媒体の表面に平行で且つ互いに直交する 2軸回りに回動自在な状態で、近接場光アシスト磁気記録ヘッドを先端側で支持するサスペンションアームと、近接場光アシスト磁気記録ヘッドに対して光束を入射させる光源と、サスペンションァームの基端側を支持すると共に、サスペンションアームを前記媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるァクチユエ一ターと、媒体を一定方向に回転させる回転駆動部と、近接場光アシスト磁気記録ヘッドと光源と前記回転駆動部との作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置とした。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]実施の形態 1に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドを用いた情報記録装置の概略図である。

[図 2]実施の形態 1に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2とサスペンションアーム 3 、光導波路 4の断面図である。

[図 3]実施の形態 1に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2底面の斜視図である。

[図 4]実施の形態 1に係る記録素子 13の斜視図である。

[図 5]実施の形態 1係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2の製造方法を説明するための断面図である。

[図 6]実施の形態 2に係る記録素子 51の斜視図である。

[図 7]実施の形態 3に係る記録素子 61の斜視図である。

[図 8]実施の形態 4に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 71、 81の断面図である。発明を実施するための最良の形態

[0020] (実施の形態 1)

以下、本発明に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド及びそれを用いた記録装置の第 1実施形態を、図 1から図 5を参照して説明する。本実施形態の記録装置 1は、図 1に示すように、近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2と、ディスク面 (磁気記録媒体の表面） Dに平行な方向に移動可能とされ、ディスク面 Dに平行で且つ互いに直交する 2軸 (X軸、 Y軸とする）回りに回動自在な状態で近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2を先端側で支持するサスペンションアーム 3と、光導波路 4の基端側から該光導波路 4 に対して光束を入射させる光信号コントローラー（光源） 5と、サスペンションアーム 3 の基端側を支持すると共に、サスペンションアーム 3をディスク面 Dに平行な ΧΥ方向に向けてスキャン移動させるァクチユエ一ター 6と、ディスク Dを一定方向に回転させるスピンドルモーター（回転駆動部） 7と、情報に応じて変調した電流を近接場光ァシスト磁気記録ヘッド 2に対して供給すると共に、光信号コントローラー 5の作動を制御する制御部（図示略）と、これら各構成品を内部に収容するハウジング 8とを備えてい

[0021] ハウジング 8は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部 8aが形成されている。また、このハウジング 8には、凹部 8aの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになつている。凹部 8aの略中心には、上記スピンドルモーター 7が取り付けられており、該スピンドルモーター 7に中心孔を嵌め込むことでディスク Dが着脱自在に固定される。凹部 8aの隅角部には、上記ァクチユエ一ター 6が取り付けられている。このァクチュエーター 6には、軸受 9を介してキャリッジ 10が取り付けられており、該キャリッジ 10の先端にサスペンションアーム 3が取り付けられている。

[0022] そして、キャリッジ 10及びサスペンションアーム 3は、ァクチユエ一ター 6の駆動によつて共に上記 XY方向に移動可能とされている。なお、キャリッジ 10及びサスペンションアーム 3は、ディスク Dの回転停止時にはァクチユエ一ター 6の駆動によって、ディスク D上から退避する。また、光信号コントローラー 5は、ァクチユエ一ター 6に隣接するように凹部 8a内に取り付けられている。そして、このァクチユエ一ター 6に隣接して、上記制御部が取り付けられている。近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2は、導入された光束から近接場光を発生させてディスク Dの微小領域を加熱すると共に磁界を与えて磁化反転を生じさせ、情報を記録させる。

[0023] 図 2に本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2とサスペンションァーム 3、光導波路 4の断面図を示す。近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2は厚さ 200 m の石英ガラス基板から成り、上面に直径 80 mのマイクロレンズ 11を持ち、底面に空気浮上面 12と記録素子 13を持つ。空気浮上面 12は高さ 10 inの四角錐台レール状であり、底面に 2本形成されているが、これはコの字状に配置する構造に設計することも可能であり、底面に 3ケ所形成するトライポッド型にすることも可能である。記録素子 13は空気浮上面 12と同じ高さの四角錐台形状であり、微小構造の詳細は図 4 で後述する。光導波路 4は先端が斜めに研磨されたミラー面 14となっている。

[0024] 回転する記録媒体（図示略）に空気浮上面 12を対向させることで、空気浮上面 12 は空気浮上力を受ける。一方、サスペンションアーム 3からは負荷荷重がかけられ、空気浮上力と均衡することにより、近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2は記録媒体表面から所定の微小浮上量をもって浮上する。図示を略した光源からの入射光 ILは光導波路 4内を伝播した後、ミラー面 14で反射して方向を変え、マイクロレンズ 11によつて集光されて記録素子 13に入射する。この光が記録素子 13の先端から発生する近接場光 NLとなる。

[0025] 図 3は本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2底面の斜視図である。石英ガラスから成る基板 15の表面に、前述したレール状の空気浮上面 12と、記録素子 13が形成されている。記録素子 13は四角錐台形状をしており、その頂面は光学的微小ギャップ 19となっており、側面には磁極磁性膜 16が成膜されている。磁極磁性膜 16は NiFe、 NiFeCoなどの軟磁性材料から成る。磁極磁性膜 16は記録素子 13の底面において、基板 15の表面にパターユングされた基板上磁性膜 17に接続する。基板上磁性膜 17は磁極磁性膜 16と同一材料力も成る。基板上磁性膜 17 の一部の周辺を周回するようにコイル 18が形成されている。

[0026] コイル 18は Cu力、ら成る。磁極磁性膜 16、基板磁性膜 17、とコイル 18は全体として電磁石を構成する。記録媒体表面から微小浮上量をもって浮上した状態でコイル 18 に電流を流すことで磁極磁性膜 16から磁束を放出する。上述したように記録素子 13 の先端の光学的微小ギャップ 19からは近接場光 NLが発生しており、これによつて記録媒体表面の所定領域を加熱することでその領域のみ保磁力を一時的に低下させる。それと同時に上述の磁束によって記録媒体の該領域の磁化を保持あるいは反転させ、情報の記録を行う。近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2の底面にはまた、再生素子 20が記録素子 13と同様の四角錐台形状で形成されている。再生素子 20は磁気抵抗素子となっており、配線パターン 21によって外部に信号を出力する。

[0027] 図 4は本実施の形態に係る記録素子 13の斜視図である。図中左右方向に記録媒体（図示略）が移動しながら記録再生を行う。記録素子 13は底面が一辺約 10 πιの正方形である四角錐台の一側面（図中右側）に主磁極磁性膜 16a、それに対向する側面（図中左側）に副磁極磁性膜 16b、が形成された構造となっている。主磁極磁性膜 16aと副磁極磁性膜 16bはどちらも同一の軟磁性材料から成る薄膜であり、図 3では磁極磁性膜 16として総称したが、主磁極磁性膜 16aの先端平坦部 31の記録媒体移動方向厚み T1が数 nmであるのに対し、副磁極磁性膜 16bの先端平坦部 32の記録媒体移動方向厚み T2は約 lOOnmになっている。主磁極磁性膜 16aと副磁極磁性膜 16bは上方から見たときにボウタイ形状を成し、中央が光学的微小ギャップ 19となる。

[0028] 光学的微小ギャップ 19は一辺約 20nmの略正方形である。記録媒体への記録に使われる磁束は主磁極磁性膜 16aから発生する。光学的微小ギャップ 19から発生する近接場光 NLの空間的広がりと、主磁極磁性膜 16aから発生する磁束の空間的広力 Sりが重なる領域の大きさが、記録密度を規定する。本実施の形態では近接場光 N Lは光学的微小ギャップ 19のギャップサイズ約 20nmとほぼ同一の広がりを持つが、磁束は主磁極磁性膜 16 aの記録媒体移動方向厚み T 1が数 nmであるので、数 nm 程度の微小領域への記録が可能である。記録動作に寄与する磁束は主磁極磁性膜 16aのうち、記録媒体に対向する部分力も発生するもののみであるため、主磁極磁性膜 16aのうち記録素子 13の四角錐台の側面上に位置している部分は記録には影響しない。

[0029] このような立体構造を持つ記録素子 13によると、光学的にはボウタイの中央部に位置する光学的微小ギャップ 19が極めて局在化した近接場光を発生させ、磁気記録をアシストする。また、記録のための磁束は主磁極磁性膜 16aの先端平坦部 31から発生し、四角錐台の側面上の磁性膜からの寄与は無視できる。また、副磁極磁性膜 16bの先端平坦部 32は、主磁極磁性膜 16aの先端平坦部 31に比べて面積が数十力、ら数百倍大きぐこの平坦部 32によって記録に影響が出ることは無い。これにより、記録素子 13全体のサイズを微小化することなぐ近接場光と磁束の両方を局在化した領域に強く発生させることが可能になった。

[0030] 図 5は本実施の形態に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2の製造方法を示す。

製造ステップ S 1〜S7に、図 3中 A—A'における断面図を示す。簡単のため配線パターン 21は図示を略した。

[0031] ステップ S1において石英ガラス基板 15にレジスト 41、 42をフォトリソグラフィ一によつてパターユングする。レジスト 41はヘッドの一辺に沿って長く延びた長方形パターンであり、レジスト 42はヘッドの一方の端の近くに配置された正方形パターンである。ステップ S2では、これらのレジストを用いて石英ガラス基板 15を等方性エッチングする。その結果、レジスト 41に保護された部分が空気浮上面 12となり、レジスト 42に保護された部分が四角錐台ティップ 43となる。四角錐台ティップ 43は四角錐台形状である。

[0032] ステップ S3ではこの基板全体に対して図中右斜め上方から磁性材料を斜方蒸着することで、主磁極用磁性膜 44を形成する。主磁極用磁性膜 44は、四角錐台ティップ 43先端からの記録媒体移動方向厚み力 ST1である。 T1は典型的には数 nmである。ステップ S4では図中左斜め上方から同じく磁性材料を斜方蒸着することで、副磁極用磁性膜 45を形成する。副磁極用磁性膜 45は、四角錐台ティップ 43先端からの記録媒体移動方向厚みが T2である。 T2は典型的には lOOnmである。

[0033] ステップ S5で、四角錐台ティップ 43を含む近傍をレジスト 46で保護し、ステップ S6 で磁性膜をエッチングし、磁極用磁性膜 47を形成する。最後にステップ S7において四角錐台ティップ 43の先端の磁性膜を機械的圧力によって塑性変形させて光学的微小ギャップ 19を形成する。このとき、磁性膜は光学的微小ギャップ 19の両側に分離されて、主磁極磁性膜 16aと副磁極磁性膜 16bとなる。また、図示は略したが主磁極磁性膜 16a、副磁極磁性膜 16bの表面（四角錐台ティップ 43の反対側の面）に磁気シールド層を形成することも容易にできる。

[0034] このようにして、微小領域に近接場光と磁束の両方を同時に局在化させる機能を持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2を量産に適した安価な方法で安定的に製造すること力 Sできる。本願における近接場光アシスト磁気記録ヘッド 2は、近接場光と磁束を発生させる記録素子 13が図 4に示すような立体構造を持っており、強い近接場光を局在させるだけでなぐ垂直磁気記録のための主磁極の記録媒体に対向する部分の面積を極めて微小化することができる。また、記録素子 13と空気浮上面 12を同一プロセスによって形成するため、両者の基板からの高さを厳密に揃えることが容易であり、空気浮上面 12がナノレベルの微小浮上量をもって浮上したときに、記録素子 1 3が記録媒体表面に対して同一の微小浮上量を持って近接することができる。これにより、従来極めて困難であった超高密度の記録を実現することができる。

(実施の形態 2)

図 6は本発明の実施の形態 2に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの記録素子 5 1の構造を示す。本実施の形態においては記録装置全体の構成やヘッド構造は実施の形態 1とほぼ同一であるので説明を省略する。実施の形態 1と同様に、図中左右方向が記録媒体の移動方向である。実施の形態 1との違いは、四角錐台形状を持つ記録素子 51の断面が正方形ではなく台形である点である。四角錐台ティップ 52は石英ガラスの等方性エッチングによって形成する。断面が台形の四角錐台ティップ 52 は、ガラス基板のエッチングの際に使用するレジストパターンの形状を正方形の代わりに台形にすることで、正方形の場合と同じく容易に形成可能である。

[0035] 四角錐台ティップ 52の一側面（図中右側）に主磁極磁性膜 53が成膜されており、その面に対向する側面（図中左側）に副磁極磁性膜 54が成膜されている。主磁極磁性膜 53はその頂面 55が記録媒体表面に対向し、記録のための磁束放出面となる。副磁極磁性膜 54はその頂面 56が記録媒体表面に対向し、磁束戻り面となる。主磁極磁性膜 53の頂面 55の、記録媒体移動方向厚み T11は典型的には数 nmであり、副磁極磁性膜 54の頂面 56の、記録媒体移動方向厚み T12は約 lOOnmである。実施の形態 1と同様に、主磁極磁性膜 53のうち、四角錐台ティップ 52の側面に接している部分は記録媒体に対向しておらず、記録には寄与しない。

[0036] 記録密度は頂面 55の厚み T11によって規定されるため、極めて高密度記録が可能となる。四角錐台ティップ 52の頂面が光学的微小ギャップ 57となって近接場光を発生し、記録媒体表面の微小領域を加熱して一時的に保磁力を低下させることで磁気記録のアシストを行う点は、実施の形態 1と同一の作用である。四角錐台ティップ 5 2は断面が台形であるので、主磁極磁性膜 53の頂面 55の、記録媒体移動方向に直交する方向の厚み T13は、それに対応する副磁極磁性膜 54頂面 56の、記録媒体移動方向に直交する方向の厚み T14に比べて小さい。これにより、ヘッドの走査方向の記録密度 (線密度）だけでなぐそれに垂直方向にも記録密度（トラック密度）を上げることができ、記録装置全体としての高密度化が実現される。

(実施の形態 3)

図 7は本発明の実施の形態 3に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッドの記録素子 6 1の構造を示す。本実施の形態においては記録装置全体の構成やヘッド構造は実施の形態 1とほぼ同一であるので説明を省略する。記録素子 61は全体として四角錐台形状であり、その一側面（図中右側）に主磁極磁性膜 62、それに対向する側面（図中左側）に副磁極磁性膜 63が形成されている。主磁極磁性膜 62の頂面 64が磁束を放出し、副磁極磁性膜 63の頂面 65に磁束が戻る。テイッブの先端部は光学的微小ギャップ 66となっており、ここから近接場光を発生して記録媒体表面の微小領域を加熱して一時的に保磁力を低下させて、磁気記録をアシストする。

本実施の形態と実施の形態 1との違いは、テイッブの残りの二側面（図中下側と上側）に遮光膜 67が形成されている点である。遮光膜 67は A 成る力他の遮光性のある材料から形成してもよレ、。ティップは前述のように石英ガラスから成るため光を透過するが、この遮光膜 67によってティップ側面からの光の漏れを防止する。光学的微小ギャップ 66の周辺部からの漏れ光が背景エネルギーとなって記録媒体に照射されることを防ぐことで、より安定した高密度記録が実現される。

(実施の形態 4)

図 8は本発明の実施の形態 4に係る近接場光アシスト磁気記録ヘッド 71、 81を示す。図 3における A— A'に沿った断面図を示す。記録装置全体あるいはヘッド構造は実施の形態 1と同様であるので説明を省略する。近接場光アシスト磁気記録ヘッド 71は、空気浮上面 12にくらべて記録素子の四角錐台ティップ 72が高い構造になつている。四角錐台ティップ 72の一側面には主磁極磁性膜 73、それに対向する側面には副磁極磁性膜 74が形成されている。四角錐台ティップ 72が空気浮上面 12よりも基板側から見て記録媒体に向かって突出した構造になっていることにより、ヘッドが微小浮上量をもって浮上しているときに、磁極が空気浮上面 12よりも更に記録媒体表面に近接する。こうすることによって、記録媒体表面における近接場光と磁束の両方をより強く発生させ、また局在化させることが可能となる。

[0038] また別の構造の近接場光アシスト磁気記録ヘッド 81では、空気浮上面 12にくらべて記録素子の四角錐台ティップ 82が低い構造になっている。四角錐台ティップ 82の一側面には主磁極磁性膜 83、それに対向する側面には副磁極磁性膜 84が形成されている。四角錐台ティップ 82が空気浮上面 12よりも奥まった場所に位置することによって、空気浮上面 12が記録媒体表面に接触した場合でも記録素子を損傷することがなくなる。

[0039] 四角錐台ティップ 72、 82と空気浮上面 12の高さに所定の差を設けることは、図 5で説明した作製方法の最初のステップの前にあらかじめ基板の所定領域を所定量エツチングすることによって容易に実現できる。

[0040] このように記録素子と空気浮上面の高さを自在に設計することによって、より高密度な記録あるいはより信頼性の高!/、近接場光アシスト磁気記録ヘッドを作製することができる。

(発明の効果）

本発明によれば、強!/、保磁力を持つ磁気記録媒体のナノレベルの微小領域を加熱することによってその領域のみの保磁力を一時的に低下させた後に磁気記録を行うことができ、超高密度の記録を安定的に実現できる。

[0041] また本発明によれば、近接場光を発生させると同時に磁場を発生させる素子を、通常のフォトリソグラフィーなどの半導体プロセス技術を用いて作製することが可能となり、低コストで大量に近接場光アシスト磁気記録ヘッドを安定製造することができる。

[0042] また本発明によれば、ヘッドの走査方向と垂直に磁場や近接場光が広がることを防止でき、トラック密度の向上も実現できる。

[0043] また本発明によれば、背景光を遮ることで出力信号の S/Nを向上させることができ

[0044] また本発明によれば、背景磁場を遮ることで出力信号の S/Nを向上させることができる。

[0045] また本発明によれば、媒体表面にナノメートルレベルで近接場光アシスト磁気記録ヘッドを近接させた状態で高速に媒体を回転させることで高速記録再生が実現でき

[0046] また本発明によれば、ティップを媒体表面に極めて近接させることができ、近接場光と磁場の両方を微小領域に局在化させることによって高密度記録が実現できる。

[0047] また本発明によれば、ティップを空気浮上面よりも更に媒体表面に近接させることができ、媒体表面における近接場光と磁場の両方を更に局在化することによって更なる高密度記録が実現できる。

[0048] また本発明によれば、高!/、保磁力を持つ材質から成る記録媒体に対して極微小領域のみを近接場光によって瞬時に加熱して保磁力をその瞬間のみ低下させ、同時に磁場を印加することによって情報の記録を行うことができる。これを用いた記録装置は従来実現できなかった高密度大容量の装置を実現できる。

産業上の利用可能性

[0049] 本発明によれば、強い保磁力を持つ磁気記録媒体のナノレベルの微小領域を加熱することによってその領域のみの保磁力を一時的に低下させた後に磁気記録を行うことができ、超高密度の記録を安定的に実現できる。

Claims

請求の範囲

[1] 先端に近接場光を発生させる錐状ティップと、前記近接場光によって媒体表面の微小領域を加熱するとともに前記微小領域に磁化反転を生じさせる磁気記録素子とを持つ近接場光アシスト磁気記録ヘッドであって、

前記磁化が前記媒体表面に対して略垂直方向であり、

前記磁気記録素子が第一磁極と第二磁極から成り、

前記第一磁極が前記テイッブの第一側面上の第一薄膜から成り、

前記第二磁極が前記テイッブの前記第一側面に対向する第二側面上の第二薄膜から成り、

前記第一薄膜と前記第二薄膜は膜厚が異なるものであることを特徴とする近接場光アシスト磁気記録ヘッド。

[2] 前記テイッブが平面基板上に形成され、前記テイッブの断面が多角形で先端に平坦部を持つ透明な材質から成ることを特徴とする請求項 1記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。

[3] 前記テイッブの断面が台形であり、前記台形の第一辺がそれに対向する第二辺の長さよりも短ぐ前記第一側面が前記第一辺を含み、前記第二側面が前記第二辺を含むことを特徴とする請求項 2記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。

[4] 前記ティップの側面のうち、前記第一側面と前記第二側面以外の側面のうち少なくとも一面が遮光膜で覆われて!/、ることを特徴とする請求項 1に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。

[5] 前記第一薄膜の前記第一側面と反対側の表面、および、前記第二薄膜の前記第二側面と反対側の表面、が磁気シールド層で覆われて!/、ることを特徴とする請求項 1 に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。

[6] 前記媒体が回転することで発生する動圧を受けて前記媒体表面から所定の浮上量を持って浮上する空気浮上面を持つことを特徴とする請求項 1に記載の近接場光ァシスト磁気記録ヘッド。

[7] 前記テイッブと前記空気浮上面が同一プロセスによって同時に作製され、略同一高さであることを特徴とする請求項 6に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド。

[8] 前記テイッブと前記空気浮上面が同一プロセスによって同時に作製され、両者の高さの差が所定量であることを特徴とする請求項 6に記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッド、。

[9] 請求項 1から 8の!/、ずれかに記載の近接場光アシスト磁気記録ヘッドと、

前記媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、前記媒体の表面に平行で且つ互いに直交する 2軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光アシスト磁気記録へッドを先端側で支持するサスペンションアームと、

前記近接場光アシスト磁気記録ヘッドに対して光束を入射させる光源と、前記サスペンションアームの基端側を支持すると共に、前記サスペンションアームを前記媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるァクチユエ一ターと、

前記媒体を一定方向に回転させる回転駆動部と、

前記近接場光アシスト磁気記録ヘッドと前記光源と前記回転駆動部との作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。