(57)【要約】【課題】高密度大容量の磁気記録ために、書き込み磁極からの影響が小さいく、さらに、より強い記録アシスト電磁界を生成する。【解決手段】本発明の一実施形態において、磁気ヘッド１は、記録磁界を生成する磁極１１と、アシスト電磁界を生成する対向電極対１０、１２とを有している。対向電極対の二つの電極の間には絶縁層があり、これらはコンデンサとして機能する。この対向電極対は高周波電磁界を生成し、磁極が生成する記録磁界による磁化方向変化をアシストする。スライダの入力端子６２、６３から対向電極対へ電力を伝送する伝送線路６０、６１上に、インダクタンス素子６４、６５を有している。このインダクタンス素子は、対向電極対と直列に接続されている。磁気ディスク装置は、ＬＣ直列共振を利用してアシスト電磁界を生成する。【選択図】図４
2010250899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体にデータを記録する磁気ヘッドを有する磁気記録装置であって、
前記磁気記録媒体の磁気記録層の磁化方向を変化させる磁界を生成する、前記磁気ヘッド上に形成されている磁極と、
電磁界を生成して前記磁気記録層にエネルギーを与えることで前記磁極からの磁界による前記磁気記録層の磁化方向の変化をアシストする、前記磁気ヘッド上に形成されている対向電極対と、
前記磁気ヘッド上に形成されており、前記対向電極対への電力が入力される２つの入力端子と、
前記磁気ヘッド上において前記２つの入力端子のそれぞれから前記対向電極対に電力を伝送する、２本の伝送線路と、
前記２本の伝送線上に前記対向電極対と直列に形成されている、インダクタンス素子と、
前記対向電極対と前記２つの入力端子間の回路の共振帯域内にある周波数の電力を前記２つの入力端子に与える回路と、
を有する磁気記録装置。
【請求項２】
前記電力の周波数は、前記二つの入力端子間の回路の共振周波数である、
請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記２本の伝送線路は、前記電力を対向電極対にディファレンシャル伝送する、
請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記２本の伝送線路上のそれぞれに、インダクタンス素子が形成されている、
請求項３に記載の磁気記録装置。
【請求項５】
前記インダクタンス素子のそれぞれは、メアンダ型インダクタンス素子であり、
前記メアンダ型インダクタンス素子は、並進対称あるいは鏡像対称の形状を有している、
請求項４に記載の磁気記録装置。
【請求項６】
前記２本の伝送線路は、並進対称あるいは鏡像対称の形状を有している、
請求項５に記載の磁気記録装置。
【請求項７】
前記インダクタンス素子は、メアンダ型インダクタンス素子である、
請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項８】
前記２本の伝送線路のそれぞれと前記対向電極対との接続部において、前記２本の伝送線のそれぞれは、前記対向電極対にまで段階的あるいは連続的に小さくなる線路幅を有する部分を備える、
請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項９】
前記２本の伝送線のそれぞれは、前記対向電極対に向かって連続的に小さくなる線路幅を有し
前記線路幅が減少する部分において、前記２本の伝送線路のそれぞれの端は直線状である、
請求項８に記載の磁気記録装置。
【請求項１０】
前記磁極は、前記対向電極対の間にある、
請求項１に記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録装置に関し、特に、磁気記録層への記録において電磁波によるアシストを行うアシスト記録に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報機器の記憶（記録）装置には、主に半導体メモリと磁性体メモリが用いられる。アクセス時間の観点から内部記憶装置に半導体メモリが用いられ、大容量かつ不揮発性の観点から外部記憶装置に磁気ディスク装置が用いられる。記憶容量は磁気ディスク装置の性能を表す重要な指標であり、近年の情報社会の発展に伴い大容量かつ小型の磁気ディスク装置が市場から要求されている。この要求に好適な記録方式に垂直記録方式がある。
【０００３】
垂直記録方式において高記録密度化を推進するためには、記録ビットの微小化を進める必要がある。この微小化を進めると記録ビットの熱的な安定性が損なわれ、磁気情報の不揮発性を満足できなくなる。このため、熱的な安定性を確保するため、垂直方向の異方性を高めた記録媒体が必要になる。異方性を高めた記録媒体では、保磁力が高くなり記録が困難となることが一般に知られている。
【０００４】
この問題に対して、下記特許文献１に解決策が開示されている。それによると、記録系を、記録情報に対応した磁界反転動作を行う第１の書き込み磁極と高周波磁界を発生する第２の書き込み磁極とから構成し、それらからの合成磁場によって第１の書き込み磁極からの磁界に比べ強い有効反転磁場を得る（第２の書き込み磁極が記録動作のアシストをする）技術が述べられている。特に、第２の書き込み磁極は、スピン伝達トルクによって磁化が制御される自由層と第１の書き込み磁極間に配置される特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５２５６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者らの検討の結果、上記特許文献１の技術には、以下の課題があることが判明した。第２の書き込み磁極を第１の書き込み磁極に隣接して設けたところ、第１の書き込み磁極が発生する磁界により、第２の書き込み磁極が磁気的に飽和し、安定的にスピン反転に起因した磁化状態の変化が起こり難いことが分かった。同様にスピン伝達トルクによって磁化が制御される自由層についても、第１の書き込み磁極からの磁界の影響を受けるため、反転周波数に変動が生じ、目的とした周波数制御がし難い問題が生じた。
【０００７】
このため、第２の書き込み磁極を第１の書き込み磁極から遠ざける、あるいは、磁気的なシールドを設ける改良を試みた。しかし、第１の書き込み磁極と第２の書き込み磁極との実効的な距離が離れるほど、アシスト磁界が低下する問題が生じた。このため、本来目的とした保磁力の高い記録媒体への記録が困難となり、高密度の磁気ディスク装置を実現することができなかった。
【０００８】
従って、より高密度大容量の磁気記録ために、書き込み磁極からの影響が小さく、さらに、より強い記録アシスト電磁界を生成することができる磁気記録技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、磁気記録媒体にデータを記録する磁気ヘッドを有する磁気記録装置である。この装置は、前記磁気記録媒体の磁気記録層の磁化方向を変化させる磁界を生成する前記磁気ヘッド上に形成されている磁極と、電磁界を生成して前記磁気記録層にエネルギーを与えることで前記磁極からの磁界による前記磁気記録層の磁化方向の変化をアシストする前記磁気ヘッド上に形成されている対向電極対と、前記磁気ヘッド上に形成されており前記対向電極対への電力が入力される２つの入力端子と、前記磁気ヘッド上において前記２つの入力端子のそれぞれから前記対向電極対に電力を伝送する２本の伝送線路と、前記２本の伝送線上に前記対向電極対と直列に形成されているインダクタンス素子と、前記対向電極対と前記２つの入力端子間の回路の共振帯域内にある周波数の電力を前記２つの入力端子に与える回路とを有する。これにより、強いアシスト・エネルギーを磁気記録層に与えることができ、高密度の磁気記録を実現することができる。
好ましくは、前記電力の周波数は前記二つの入力端子間の回路の共振周波数である。これにより、効率的により強いアシスト電磁界を磁気記録層に与えることができる。
【００１０】
前記２本の伝送線路は、前記電力を対向電極対にディファレンシャル伝送することが好ましい。これにより、効率的にアシスト電磁界を生成することができる。さらに、前記２本の伝送線路上のそれぞれに、インダクタンス素子が形成されていることが好ましい。これにより、安定して強い電磁界を放射することができる。また、前記インダクタンス素子のそれぞれはメアンダ型インダクタンス素子であり、前記メアンダ型インダクタンス素子は並進対称あるいは鏡像対称の形状を有していることが好ましい。これにより、インダクタンスによる磁界を抑制し、また、磁気ヘッドを効率的に製造することができる。をさらに、前記２本の伝送線路は、並進対称あるいは鏡像対称の形状を有していることが好ましい。これにより、安定して強い電磁界を放射することができる。
【００１１】
好ましくは、前記インダクタンス素子はメアンダ型インダクタンス素子である。これにより、インダクタンス素子を容易に形成することができるとともに、磁界生成や他の素子の形成への影響を小さくし、所望特性のインダクタンス素子を容易に設計、形成することができる。
【００１２】
好ましくは、前記２本の伝送線路のそれぞれと前記対向電極対との接続部において、前記２本の伝送線のそれぞれは、前記対向電極対にまで段階的あるいは連続的に小さくなる線路幅を有する部分を備える。これにより、電流のよりスムーズな伝送を行うことができる。さらに、前記２本の伝送線のそれぞれは、前記対向電極対に向かって連続的に小さくなる線路幅を有し、前記線路幅が減少する部分において、前記２本の伝送線路のそれぞれの端は直線状であることが好ましい。これにより、電流のさらにスムーズな伝送を行うことができる。
前記磁極は、前記対向電極対の間にあることが好ましい。これにより、アシスト電磁界と記録磁界とを効果的に重ね合わせることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高密度の磁気記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における磁気ディスク装置の構造を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態に係る記録ヘッドを構成する主要部を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態に係る磁気ヘッドの断面図である。
【図４】本実施形態において、アシスト電磁界を生成する対向電極対とそれに高周波電力を伝送する伝送線路及びその伝送線路上のインダクタンス素子を有する記録アシスト回路の構成を模式的に示す図である。
【図５】損失を伴うＬＣ直列共振による電力と周波数との関係を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態に係る対向電極対と伝送線路との接続部の構成を模式的に示す図である。
【図７】本実施形態における対向電極対と伝送線路との接続部の構成のバリエーションを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本形態において、磁気ヘッドにおける書込機能部である記録ヘッドは、磁気記憶媒体である磁気ディスクの記録層の磁化方向を変化させる記録磁界を生成する磁極と、アシスト電磁界を生成する対向電極対とを有している。
【００１６】
対向電極対の二つの電極の間には絶縁層があり、これらは電荷を蓄積するコンデンサとして機能する。この対向電極対は高周波電磁界を生成し、磁極が生成する記録磁界による磁化方向変化をアシストする。対向電極対が生成する高周波電磁界はマイクロ波である。磁気記録層は高周波電磁界によるエネルギーによってポテンシャルが高まり、磁極からの記録磁界に対して磁化方向を変化しやすくなる。
【００１７】
対向電極対の高周波電磁界の生成は磁極からの磁界により実質的に影響を受けないため、対向電極対により効果的にアシスト電磁界を生成することができる。対向電極対によるアシスト電磁界により、保磁力が大きい磁気記録層の磁化方向を、書き込み信号に従って変化する磁極からの記録磁界により変化させることができ、高記録密度の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００１８】
高周波電磁界によるアシストを効果的に行うためには、磁極による記録磁界と対向電極対が生成する高周波電磁界とが重なることが重要である。そのため、対向電極対は磁極に隣接して配置されることが好ましい。隣接配置された磁極と対向電極対との間には、他の能動機能部（例えば、ヒータ素子や磁気抵抗効果素子）は存在しない。この隣接配置を満足させるための特に好ましい態様において、磁極の磁気記録層側端の少なくとも一部が対向電極対を構成する二枚の電極板の間に配置される。これにより、磁極と対向電極対とを近づけて配置することができ、対向電極対による電磁界を磁極の記録磁界に効果的に重ねることができる。
【００１９】
さらに、高周波電磁界によるアシストを効果的に行うためには、対向電極対からのアシスト電磁界を強くすることが重要である。本形態の記録ヘッドは、ヘッド・スライダの入力端子から対向電極対へ電力を伝送する伝送線上に、インダクタンス素子を有している。このインダクタンス素子は、対向電極対（コンデンサ）と直列に接続されている。本形態の磁気ディスク装置は、インダクタンス素子とコンデンサとのＬＣ直列共振を利用して、アシスト電磁界を生成する。具体的には、アシスト電磁界の周波数は、ＬＣ直列共振により電圧（電力）が増加する周波数域内にあるように、記録アシスト回路を生成する。これにより、効果的にアシスト電磁界を強めることができる。
【００２０】
アシスト電磁界を生成するための好ましいコンデンサは、互いに主面が向き合う平行平板対を有する平行平板コンデンサである。コンデンサを構成するためには、二つの電極が平板ではない、あるいは、二つの平板電極が平行でなくともよい。しかし、効率的に所望の電磁界を生成するためには、平行平板コンデンサによりアシスト電磁界を生成することが好ましい。従って、以下においては、平行平板コンデンサを実装した磁気ヘッドについて説明を行う。
【００２１】
本発明のアシスト記録は、記録磁化が磁気記録層の面内方向を向く面内記録方式の磁気ディスク装置及び記録磁化が磁気記録層に垂直な方向を向く垂直記録方式の磁気ディスク装置のいずれにも適用することができる。しかし、より高い記録密度を達成するためには、垂直記録方式が優れており、本発明は、特に、垂直磁気記録方式において有効である。そのため、以下においては、本発明を適用した垂直記録方式の磁気ディスク装置について具体的に説明を行う。
【００２２】
図１に、本実施形態における磁気ディスク装置の基本構成を示す。図１（ａ）、（ｂ）は、磁気ディスク装置の平面図と断面図である。記録媒体である磁気ディスク２はモータ３に固定されており、情報の記録再生時に回転している。図１の例において、４枚の磁気ディスク２が実装されている。磁気ヘッド・スライダ１（以下において磁気ヘッド）は、アーム７を介してロータリーアクチュエータ４に支持される。
【００２３】
磁気ヘッド１は、回転する記録媒体上を浮上するスライダと、スライダのトレーリング端面上に形成された機能素子部とを有している。サスペンション８は、磁気ヘッド１を磁気ディスク２上で所定の力で保持する。再生信号の処理及び情報の入出力には、信号処理回路５及び記録再生用の回路６が必要であり、装置本体に取り付けられている。垂直記録方式は、記録面に対して垂直方向に磁化の容易軸を有する媒体を用いる。記録媒体（磁気ディスク）２の基板上に、磁気記録層を形成する磁性薄膜が成膜されている。主磁極からの記録磁界は磁気記録層の磁化方向を変化させる。垂直磁気記録では垂直方向の磁界成分を用いて記録を行うため、記録層と基板との間に下地軟磁性膜(ＳＵＬ：soft under layer)が形成されている。
【００２４】
電磁変換作用を有する書込機能部である記録ヘッドが、磁気ディスク２に磁気情報を書き込む。また、磁気情報を再生するため、磁気抵抗現象ないしは、巨大磁気抵抗現象あるいは電磁誘導現象を利用した再生機能部である再生ヘッドが用いられる。本実施形態の構成では、特に、記録再生回路６に高周波を生成する回路が含まれる。同回路からの高周波電流・電圧波を通す伝送路が、アーム７及びサスペンション８上に設けられており、磁気ヘッド１に搭載されるコンデンサに電力を供給する。これら機能部は、磁気ヘッド１に設けられる。磁気ヘッド１は、アクチュエータ４の回動と共に磁気ディスク２上を移動し、任意の場所に位置決めされた後、磁気情報の記録・再生を行う。これを制御する電気回路は、信号処理回路５と共に存在する。
【００２５】
次に、磁気ヘッド１に搭載され、高周波電磁界による記録アシスト機能を有する書込機能部の全体構造について説明する。図２（ａ）は記録媒体に対面する浮上面９８から見た構造、図２（ｂ）は主磁極１１の膜厚中心での断面を平面的に見た構造、及び、主磁極１１の中心α−βでの断面を側面から見た構造を示す。本構成において、主磁極１１は浮上面９８まで延在している。主磁極１１は、平行平板コンデンサ２４内（対向電極対間）に配置されている。
【００２６】
本明細書において、磁気ヘッド１の飛行方向（リーディング端とトレーリング端を結ぶ方向）をＹ軸方向、浮上面９８の法線方向をＺ軸方向、これら二つの軸に垂直な方向をＸ軸方向と定義する。Ｘ軸方向はディスク半径方向、Ｙ軸方向はディスク円周方向、そしてＺ軸方向はディスク法線方向に対応する。図２（ａ）はＸＹ面における図、図２（ｂ）はＺＸ面における図（左図）とＹＺ面における図（右図）である。
【００２７】
主磁極１１を挟むように囲む上下の位置（素子膜の積層方向であるＹ軸方向での上下位置）に非磁性の平行平板電極１０、１２が配置される。平板電極１０がリーディング側、平板電極１２がトレーリング側の電極である。二つの平板電極１０、１２は、主磁極１１と同様に浮上面９８まで延在しており、それらの端部は浮上面９８で露出しており、磁気ディスク１１との距離を小さくしている。記録トラック幅は、浮上面９８に断面を有する主磁極１１の幅で規定される。
【００２８】
本構成において、平板電極１０に主磁極１１が埋め込まれ、それらは、共通の面（つらいち）にて平板電極１２と対面する。平板電極１０と主磁極１１とは、直接に接触している。このように、平板電極１０と主磁極１１の平板電極１２に対向する面が平坦（一致）であるので、コンデンサ電極間が一定の距離を保って配置される。主磁極１１と平板電極１０との共通面上にアルミナ膜を介して対向する平板電極１２を形成できるため、製造を容易化することができる。また、コンデンサ２４における電流集中が少ないため、高い信頼性を得ることができる。
【００２９】
主磁極１１の浮上面側での幅は５０ｎｍ以下で、高密度の磁気情報を記録するに好適な寸法となっている。主磁極１１の幅は、後退方向（浮上面９８から遠ざかる方向）に拡大されており、狭トラック幅環境でも強磁界が得やすい。同時に主磁極１１の膜厚方向にも後退方向に膜厚が増加されており磁界強度を確保している。これら主磁極１１の断面積を浮上面９８向かって絞ることにより幅５０ｎｍ以下の狭トラック幅条件でも必要磁界を得る手段を設けている。
【００３０】
本実施形態が主な対象とする高Ｈｃ媒体（高保磁力媒体：高Ｋｕ媒体）への記録は、主磁極１１からの記録磁界のみでは達成できない。そこで、本形態は、上述のように、電磁界印加手段として平行平板型コンデンサ２４からの高周波電磁界アシストを利用する。平行平板対には、例えば、厚さ０．２μｍのＡｌ膜を用いる。他にＣｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｗ等の導電性非磁性膜単体ないしはこれらを含む合金体を用いてもよい。磁気記録の効果的なアシストを行うためには、コンデンサ２４が生成する高周波電磁界の周波数は重要な値の一つである。必要とされる周波数は、磁気ディスク２の特性に依存するが、本形態の構成により、少なくとも、１０ＧＨｚから５０ＧＨｚの範囲のアシスト周波数帯をカバーすることができる。
【００３１】
主磁極１１の上側（トレーリング側）にある平板電極１２は、主磁極１１に設けられた傾斜にならって、主磁極１１と一定の距離を保って配置される。このため、主磁極１１と平板電極１０との共通面上に、絶縁膜であるアルミナ膜を介して、第２の平板電極１２が形成される。このアルミナ膜の膜厚が、平行平板間距離を決定する。例えば、アルミナ膜の厚みは５ｎｍである。
【００３２】
図３は、上記主要部を含めた磁気ヘッド１の断面図（ＹＺ面における断面図）を示す。情報の書込機能部及び再生機能部はスライダ基板３０上に形成される。再生機能部はスライダ基板３０上に設けた絶縁層（下地層）３１、下部シールド３２、上部シールド３３、磁気情報を検出する素子部５０から基本的に構成される。書込機能部は、再生機能部の上に形成されている。成膜順序が後の層が上であり、本例においてトレーリング側が上側である。書込機能部は、非磁性膜１５にて再生機能部と分離される。
【００３３】
図２に示したように、主磁極１１の上下には平行平板コンデンサ２４を構成する非磁性導電膜１０、１２が配置される。主磁極１１の上部には平板導電膜１２を介して軟磁性膜２０が配置される。軟磁性膜２０は、閉磁路を形成するための軟磁性膜１７と磁気的に接続される。軟磁性膜１７は、その後端で下部磁性層１６と端部が接近し、磁気的に接続状態を構成する。なお、軟磁性膜１７と下部磁性層１６間に軟磁性膜を挿入しても良い。更に下部磁性層１６と主磁極１１は磁気的に接続される。
【００３４】
これらから構成される閉磁路内に、コイル１８ｂを配置する。主磁極１１に効率良く磁束を導入させるため、軟磁性膜１７と平行に軟磁性膜４２を下部に配している。さらに、軟磁性膜４２と下部磁性層１６間にコイル１８ａを配している。絶縁層２３、２１及び１９は、これらコイルと磁性膜との電気的な絶縁を確保する。絶縁層２３としてはアルミナ膜、絶縁層１９としては高分子樹脂膜を用いることができる。
【００３５】
コイル１８ｂに電流が流れることにより、磁束は軟磁性膜１７から下部磁性層１６を通って主磁極１１に導かれる。コイル１８ａに電流が流れることにより、下部の磁束は軟磁性膜４２から記録媒体を通り主磁極１１に導かれる。以上述べた全ての素子部を形成した後、これらを保護する目的で非磁性かつ絶縁性の保護膜２５としてアルミナ膜を被着する。アルミナ膜の厚さは、例えば、２５μｍである。
【００３６】
主磁極１１は、例えば、飽和磁束密度２．４ＴのＮｉＦｅＣｏ系合金で形成し、その膜厚は、浮上面９８側で略１６ｎｍである。軟磁性膜２０としては、例えば、飽和磁束密度１．６８ＴのＮｉＦｅ系合金を用いることができる。下部磁性層１６としては、膜厚１．２μｍのＮｉＦｅ系合金を用いることができる。軟磁性膜１７には、例えば、膜厚１．０μｍのＮｉＦｅ系合金を用いる。コイル１８は、例えば、膜厚２μｍの銅で構成する。
【００３７】
上述のように、本実施形態は、記録磁界を生成する磁極に隣接して配置され、高周波アシスト電磁界を生成するコンデンサ２４に特徴を有している。図２の好ましい例において、主磁極１１は、コンデンサ２４を構成する二つの平板電極１０、１２の間に位置する。コンデンサを主磁極１１に隣接配置する方法としては、主磁極１１をコンデンサの外側に配置することもできる。しかし、コンデンサ２４内に、主磁極１１を配置することが好ましい。
【００３８】
コンデンサ２４による磁界は、平行平板１０、１２の内側で発生し（厚み領域は磁界が弱い）、主磁極１１からの磁界はその外側で磁界強度が高くなる。このため、コンデンサ２４の外側に主磁極１１を配置した場合には、主磁極１１からの強磁界領域とコンデンサ２４からの強磁界領域とが一致しなくなる。このため効率の高いアシスト記録ができなくなる。そのため、コンデンサ２４の中に主磁極１１を配置する構成が好ましい。この点から、面内記録方式においては、記録磁界を生成する上部磁極と下部磁極の双方が、コンデンサ２４の平板電極１０、１２の間にあることが好ましい。
【００３９】
主磁極を平行平板電極内に配置する構成については、図２、３を参照して説明した構造以外にも、種々考えられる。例えば、主磁極１１の一部が平板電極１０の一部に埋め込まれ、主磁極１１の一部が対向電極１２側に平板電極１０から突出した構成とすることができる。このように、主磁極１１の一部が、平板電極１０の他方の平板電極１２に対向する面から突出することで、その突出した部分に電流が集中する。このため、コンデンサによるアシスト電磁界を強くすることができる。あるいは、主磁極１１を平板電極１０、１２から離して配置してもよい。主磁極１１と平板電極１０、１２のそれぞれとの間には、非磁性絶縁性層が形成される。
【００４０】
本形態の記録ヘッドは、対向電極対１０、１２（コンデンサ２４）への伝送線上にインダクタンス素子を有している。インダクタンス素子とコンデンサ２４とを含む記録アシスト回路の共振を利用することで、より強いアシスト電磁界を生成することができる。図４は、記録アシスト回路の構造を模式的に示す図であり、スライダ流出端側から見た図であり、左右方向がディスク半径方向（Ｘ軸方向）、上下方向がディスクの法線方向（Ｚ軸方向）である。記録アシスト回路は、電極１０、１２の他、電極１０、１２のそれぞれに接続されている伝送線路６０、６１と入力パッド６２、６３とを有している。記録アシスト回路は、二つの入力パッド６２、６３間の回路である。
【００４１】
本構成において、伝送線路６０、６１は、ＺＸ面上に形成された二次元構造を有している。伝送線路６０、６１のそれぞれのＺ軸方向（ディスク法線方向）に延びている部分において、インダクタンス素子６４、６５が形成されている。インダクタンス素子６４、６５は、コンデンサ２４と直列に接続されている。インダクタンス素子６４、６５のそれぞれは、伝送線路６０、６１の一部を構成する、あるいは、伝送線路６０、６１の全部を構成することができる。インダクタンス素子６４、６５から先において、伝送線路６０、６１はＸ軸方向（ディスク半径方向）において延びて、電極１０、１２にそれぞれ接続している。
【００４２】
入力パッド６２、６３は、スライダ流出端面上に形成されて露出しており、サスペンション８上に形成されている伝送線路と電気的かつ物理的に接続される。記録再生回路６内の高周波生成する回路からの高周波電力は、サスペンション８上の伝送路を介して、二つの入力パッド６２、６３に入力される。２本の伝送線路６０、６１は、入力パッド６２、６３から入力された高周波電力をコンデンサ２４に伝送する。
【００４３】
記録再生回路６から入力パッド６２、６３に供給される電力の周波数は、アシスト電磁界の周波数である。従って、上述のように、供給電力の周波数は、好ましくは、１０ＧＨｚから５０ＧＨｚの範囲内である。記録アシスト回路は、直列接続されたインダクタンス素子６４、６５と対向電極対１０、１２のコンデンサとを有している。本形態の磁気ディスク装置は、この記録アシスト回路におけるＬＣ直列共振を利用して、強いアシスト電磁界を生成する。
【００４４】
二つの入力パッド６２、６３間の回路である記録アシスト回路は共振回路であり、その共振は、主に、インダクタンス素子６４、６５と対向電極対１０、１２のコンデンサとにより規定される。記録アシスト回路は抵抗成分の他に寄生の容量とインダクタンスとを有し、これらも、記録アシスト回路の共振にわずかに寄与する。ＬＣ直列共振においては、ＬＣ並列共振と異なり、コンデンサ２４の電圧が大きく増加する。このため、直列に接続されたインダクタンス素子６４、６５とコンデンサ２４とを有する記録アシスト回路の共振を利用することで、磁気ディスク２へのアシスト電磁界を効果的に強くすることができる。
【００４５】
アシスト電磁界を最大とするためには、二つの入力パッド６２、６３に入力される電力の周波数は、記録アシスト回路の共振周波数と一致していることが好ましい。つまり、記録アシスト回路の共振周波数とアシスト電磁界の周波数とが一致していることが好ましい。図５は損失（抵抗成分）を持つ直列共振回路における、周波数と電力との関係を模式的に示す図である。図５に示すように、共振周波数ｆｒにおいて電力は最大となる。つまり、対向電極対１０、１２の電圧が最大となり、アシスト電磁界も最大となる。
【００４６】
一方、図５に示すように、共振による電力（電圧）の増加は、共振周波数ｆｒにおいてのみではなく、所定のバンド幅ｗを有する共振周波数域に認められる。バンド幅ｗは、共振周波数ｆｒにおけるピーク電力値Ｐｐの１／２（３ｄＢ減衰）の電力における幅である。バンド幅を定義する周波数はバンドパスフィルタの遮断周波数に相当する。本明細書において、この周波数帯域を共振帯域と呼ぶ。本形態の磁気ディスク装置は、記録アシスト回路の共振帯域内の周波数の電力を二つの入力パッド６２、６３に与える。記録アシスト回路の共振により、この共振帯域においては十分に強いアシスト電磁界を得ることができる。
【００４７】
効率的にアシスト電磁界を生成するため、記録アシスト回路への電力をディファレンシャル伝送することが好ましい。設計上の問題がなければ、シングル・エンディッド伝送でもよい。ディファレンシャル伝送においては特に、伝送線路６０、６１とインダクタンス素子６４、６５の形状が重要な設計要素となる。
【００４８】
安定して強い電磁界を放射するためには、二つのインダクタンス素子６４、６５の形状が並進対称あるいは鏡像対称であることが好ましい。本明細書において、並進対称は、二つの素子の一方を一方向に移動した場合にそれらが重なることを意味する。二つのインダクタンス素子６４、６５は、同一平面上に形成する、あるいは、異なる平面上に形成することができる。
【００４９】
並進対称あるいは鏡像対称であることが好ましいことは、伝送線路６０、６１についても同様である。図４の構成例においては、インダクタンス素子６４、６５は鏡像対称であり、さらに、伝送線路６０、６１も鏡像対称である。伝送線路６０、６１及びインダクタンス素子６４、６５の双方が対称であるとき、入力パッド６２、６３から対向電極対１０、１２までの線路長は同一である。なお、設計によっては、伝送線路６０、６１の一方のみにインダクタンス素子を形成してもよい。伝送線路６０、６１の一方のみにインダクタンス素子を有する構成は、特にシングル・エンディッド伝送に好適である。
【００５０】
図４の好ましい構成において、インダクタンス素子６４、６５のそれぞれは、一つの平面状で形成された二次元形状を有している。より具体的には、インダクタンス素子６４、６５のそれぞれは、一平面上で屈曲を繰り返して蛇行している。このような形状を有するインダクタンス素子は、一般に、メアンダ型と呼ばれる。磁気ヘッド１内に形成するインダクタンス素子は、このように、メアンダ型インダクタンス素子であることが好ましい。これにより、インダクタンス素子を容易に形成することができるとともに磁界生成や他の素子の形成への影響を小さくし、所望特性のインダクタンス素子を容易に設計、形成することができる。
【００５１】
インダクタンス素子６４を含む伝送線路６０とインダクタンス素子６５を含む伝送線６１とは、同一面あるいは異なる面上に形成する。伝送線路６０、６１は、例えば、１０μｍの線路幅と０．２μｍの厚みを有する。インダクタンス素子６４、６５は、例えば、５０μｍの幅（Ｘ軸方向における寸法）と、２０μｍの線路間ギャップを有する。典型的に、伝送線路６０、６１は高導電率材料で形成され、具体的にはＣｕあるいはＡｌで、好ましくはＣｕで形成される。
【００５２】
図６は、図４の記録アシスト回路構成におけるコンデンサ２４の部分を拡大した斜視図である。電極１０と電極１２のそれぞれの一部が所定ギャップをおいて向き合っている。電極１０と電極１２の一部がコンデンサ２４の電極を構成している。図６の構成において、電極１０、１２はＸＺ平面に形成された板である。図６の構成において、電極１０と電極１２とが対向するそれぞれの部分は同一形状であり、コンデンサ２４は、例えば１０μｍの幅（Ｘ軸方向の寸法）、１μｍの高さ（Ｚ軸方向の寸法）そして、０．２μｍの厚みを有している。電極１０、１２の間のギャップは、例えば、５ｎｍである。
【００５３】
図４及び図６に示すように、伝送線路６０、６１の幅Ｗｌ（Ｚ軸方向における寸法）は、その途中から電極１０、１２に近づくにつれて小さくなっている。伝送線路６０、６１の幅は、伝送方向に垂直な寸法である。より具体的には、伝送線路６０、６１の浮上面９８側の端は浮上面９８に平行であり、反対側の端が電極１０、１２に近づくにつれて浮上面９８に近づく。伝送線路６０、６１の幅が徐々に減少して電極１０、１２につながることで、線路幅の急激な変化によって起こる電流集中による損失を低減することができる。この構成において、一端の傾斜角度θは、３０°〜５０°が好ましい。また、電極１０、１２の傾斜角度θは、同一であることが好ましい。
【００５４】
図７は、電極１０、１２と伝送線路６０、６１との接続部のいくつかの構成例を示している。図７（ｅ）は、線路幅が一定の伝送線路６０、６１を示している。図７（ａ）は、図４及び図６に示す構成である。電流のよりスムーズな伝送を行うためには、図７（ａ）に示すように、伝送線路６０、６１が、途中から電極１０、１２まで連続的に小さくなる線路幅を有していることが好ましい。
【００５５】
このような構成のほか、伝送線路６０、６１が途中から電極１０、１２までに多段構造を有し、段階的にその幅が小さくなっている場合にも、損失を低減することができる。図７（ｂ）は、電極１０、１２までに４段を有する伝送線路６０、６１を示している。このような多段構造により、図７（ｅ）の構成のような無段の伝送線路６０、６１よりも、損失を小さくすることができる。
【００５６】
損失低減の観点からは、伝送線路６０、６１の幅は、段階的ではなく、連続的に電極１０、１２まで小さくなることが好ましい。このとき、図７（ａ）の構造のように、伝送線路６０、６１の両端を直線で形成し、一次関数において線路幅が減少するように伝送線路６０、６１を形成することが、設計及び製造容易性の点から好ましい。しかし、図７（ｃ）に例示するように、伝送線路６０、６１の一端を曲線により形成して、線路幅が電極１０、１２まで連続的に減少するようにしてもよい。
【００５７】
図７（ａ）〜（ｃ）のように伝送線路６０、６１の一端のみが他端に近づく形状と異なり、伝送線路６０、６１の両端が互いに近づくように幅が小さくなっていてもよい。図７（ｄ）は、そのような構成の一例を示している。この構成においては、伝送線路６０、６１のＺ軸方向において延びる部分が、伝送線路６０、６１に接続されている。このときの線路幅ｗは、伝送線路６０、６１のＸ軸方向における寸法である。
【００５８】
以上のように、本実施形態の記録ヘッド構造によれば、コンデンサからのアシスト電磁界を加えることにより、単一記録磁極では記録ができない高Ｋｕ媒体への記録を達成し、高密度記録を有する磁気ディスク装置を実現することができる。さらに、記録アシスト回路の伝送線路にコンデンサと直列のインダクタンス素子を設け、記録アシスト回路の共振帯域内にある高周波電力を与えることで、より強い記録アシスト電磁界を磁気記録層に与えることができる。
【００５９】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。本発明は、単磁極を有する垂直磁気記録の記録ヘッド構造の他、記録層に平行に記録磁界を生成する記録ヘッドにも適用することができる。アシスト電磁界を生成するコンデンサの中に磁極が配置されていることが好ましいが、磁極がコンデンサの外側にあり、対向電極の一方の隣に配置されていてもよい。設計上可能であれば、コンデンサと記録磁極とを離間し、それらの間に他の機能部を配置してもよい。本発明は、固定ディスク及び着脱可能ディスクのいずれの磁気ディスク装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１  磁気ヘッド、２  記録媒体、３  モータ、４  ロータリーアクチュエータ
５  回路基板、６  記録再生用回路、７  アーム、８  サスペンション
１０  下部平板、１１  主磁極、１２  上部平板、１４  非磁性絶縁膜
１５、１９、２３  非磁性膜絶縁膜、１６  下部磁性層、１７  軟磁性膜
１８  コイル下、２４  コンデンサ、２０  軟磁性膜、２４  コンデンサ
３０  スライダ基板、３２  下部シールド、３３  上部シールド、５０  磁気抵抗素子
６０、６１  伝送線路、６２、６３  入力パッド、６４、６５  インダクタンス素子
９８  浮上面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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