(57)【要約】【課題】高密度記録に対応したＴＡＭＲヘッドを提供する。【解決手段】本発明のＴＡＭＲヘッドは、主磁極と、磁性材料からなるコア２４および非磁性導電性材料からなるクラッド２７を含むプラズモンアンテナ２２と、光源からの電磁放射線をプラズモンアンテナ２２へ導き、その電磁放射線をプラズモンモードと結合させる光導波路２３とを備える。プラズモンアンテナ２２は、その内部にプラズモンモードを形成すると共に維持し、かつ、プラズモンモードによって生じたエネルギーを磁気記録メディアの局所部分へ輸送することにより局所部分を加熱して保磁力および磁気異方性を低下させるものである。磁気メディア上のヒートスポットにおける記録磁界の強度および勾配がプラズモンモードの熱エネルギーのプロファイルと結合し、書込動作にとって最適な状況が形成される。【選択図】図３
2010287307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起されることにより、磁気記録メディアへの記録を行うための記録磁界を生じる磁極と、
光周波数帯域の電磁放射線の光源と、
磁性コアおよびプラズモン生成層を含むプラズモンアンテナと、
前記電磁放射線を前記プラズモンアンテナへ導き、前記電磁放射線をプラズモンモードと結合させる光導波路と
を備え、
前記プラズモンアンテナは、その内部に前記プラズモンモードを形成すると共に維持し、かつ、前記プラズモンモードによって生じたエネルギーを前記磁気記録メディアの局所部分へ輸送することにより前記局所部分を加熱して保磁力および磁気異方性を低下させるものであり、
前記局所部分への書込動作を行うにあたり、前記磁性コアによって前記記録磁界が前記局所部分へ向かうことにより前記局所部分における記録磁界の強度および勾配が前記プラズモンモードの熱エネルギーのプロファイルと結合し、その書込動作にとって最適な状況が形成される
ことを特徴とするＴＡＭＲヘッド。
【請求項２】
前記プラズモンアンテナは、磁性材料からなる前記磁性コアを覆うように導電性材料からなる前記プラズモン生成層が形成されたものである
ことを特徴とする請求項１記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項３】
前記磁性コアを構成する磁性材料は、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）のうちの少なくとも１種を含むものであり、
前記プラズモン生成層を構成する導電性材料は、Ａｕ（金）およびＡｇ（銀）のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項２記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項４】
前記磁性コアは、二等辺三角形の断面を有する三角柱であり、
前記プラズモン生成層は、前記三角柱の一対の表面およびそれらが交わる頂点をも途切れることなく覆っている
ことを特徴とする請求項２記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項５】
前記三角柱の頂点は、平坦面または曲面を含んで構成されていることを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項６】
前記二等辺三角形におけるトラック幅方向の長さは、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項７】
前記プラズモン生成層の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項８】
前記プラズモンアンテナの、エアベアリング面と直交する方向の長さは、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項９】
前記プラズモンモードは、前記プラズモン生成層の一部分において形成されるエッジプラズモンモードであることを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１０】
前記プラズモンアンテナは、前記光導波路と前記磁極との間に位置しており、
前記三角柱の頂点が前記光導波路と接し、
前記三角柱における頂点と反対側の底面は、前記磁極におけるトレーリングエッジを含んでエアベアリング面と直交する方向へ延在する上面と平行である
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１１】
前記プラズモンアンテナは、前記光導波路と前記磁極との間に位置しており、
前記三角柱の頂点が前記磁極と隣接し、
前記三角柱における頂点と反対側の底面は、前記光導波路と隣接すると共に、前記磁極におけるトレーリングエッジを含んでエアベアリング面と直交する方向へ延在する上面と平行である
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１２】
前記三角柱の頂点と前記磁極との間隔は１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１１記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１３】
前記プラズモンアンテナの端縁および前記磁極の端縁は、いずれもエアベアリング面に露出しており、
前記光導波路の端縁は、エアベアリング面から離れた位置にある
ことを特徴とする請求項１０記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１４】
前記プラズモンアンテナの端縁および前記磁極の端縁は、いずれもエアベアリング面に露出しており、
前記光導波路の端縁は、エアベアリング面から離れた位置にある
ことを特徴とする請求項１１記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１５】
前記三角柱の底面は、前記磁極と物理的に接していることを特徴とする請求項１０記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１６】
前記磁極の上に設けられた非磁性材料層を備え、
前記三角柱の底面は、前記非磁性材料層と物理的に接しており、
前記プラズモンアンテナは、前記磁極と離間している
ことを特徴とする請求項１０記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１７】
前記三角柱は、前記磁極と一体に形成され、かつ、前記三角柱の頂点がエアベアリング面と直交する方向へ延在している
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１８】
前記光導波路は、前記三角柱の頂点と反対側に位置し、
前記光導波路の電磁波は、前記プラズモンアンテナの一部領域へ影響を及ぼし、
前記光導波路の端縁は、エアベアリング面から離れている
ことを特徴とする請求項１７記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項１９】
前記光導波路における第１の側面は、前記磁極におけるトレーリングエッジを含んでエアベアリング面と直交する方向へ延在する上面と接することなく対向しており、
前記光導波路における前記第１の側面と反対側の第２の側面は、前記三角柱における頂点と反対側の底面と隣接し、
前記光導波路からの電磁放射線は前記プラズモンアンテナへ影響を及ぼし、
前記磁極は、その一部分が前記磁極と同方向へ延在する前記光導波路の端縁を通り過ぎるまで延在し、他の一部が前記光導波路と重複するように設けられている
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２０】
前記光導波路における第１の側面は、前記磁極におけるトレーリングエッジを含んでエアベアリング面と直交する方向へ延在する上面と接することなく対向しており、
前記光導波路における前記第１の側面と反対側の第２の側面は、前記三角柱の頂点と隣接し、
前記磁極は、その一部分が前記磁極と同方向へ延在する前記光導波路の端縁を通り過ぎるまで延在し、他の一部が前記光導波路と重複するように設けられており、かつ、Ｌ字形状をなす部分を有する
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２１】
前記光導波路における第１の側面は、前記磁極と接することなく対向し、
前記光導波路における前記第１の側面と反対側の第２の側面は、前記三角柱における頂点と反対側の底面と隣接し、
前記磁極は、その一部分が前記磁極と同方向へ延在する前記光導波路の端縁を通り過ぎるまで延在し、他の一部が前記導波路と重複するように設けられており、かつ、Ｌ字形状をなす部分を有する
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２２】
前記プラズモンアンテナは、前記光導波路の端縁からエアベアリング面に至るまで延在し、
前記三角柱の頂点が前記磁極と対向し、前記三角柱における頂点と反対側の底面は前記磁極の側面と平行に延在している
ことを特徴とする請求項４記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２３】
前記プラズモンアンテナは、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）のうちの少なくとも１種を含む磁性材料からなる前記磁性コアを覆うように、Ａｕ（金）およびＡｇ（銀）のうちの少なくとも１種からなる前記プラズモン生成層が形成されたものであり、
前記磁極に形成された溝に沿って延在するように、前記プラズモン生成層と非金属分離シード層との２層構造と、前記磁性コアとが設けられており、
前記溝は、前記三角柱と整合する断面形状を有し、前記三角柱の頂点に対応する部分が最深部となったものである
ことを特徴とする請求項１記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２４】
前記光導波路からの前記電磁放射線は、前記プラズモン生成層における、前記三角柱の頂点と反対側の端面を介して前記プラズモンモードと結合される
ことを特徴とする請求項２３記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２５】
前記電磁放射線は、光周波数レーザによって生成されることを特徴とする請求項１記載のＴＡＭＲヘッド。
【請求項２６】
磁気記録メディアに対する記録磁界を生成する磁極を形成する工程と、
前記磁極と隣接し、磁性材料からなる磁性コアと、その磁性コアを覆うプラズモン生成層とを有するプラズモンアンテナを形成する工程と、
前記プラズモンアンテナと隣接する光導波路を形成する工程と
を含むことを特徴とするＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項２７】
前記プラズモンアンテナを、前記磁極と一体をなすように形成することを特徴とする請求項２６に記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項２８】
前記プラズモンアンテナを、前記磁極と離間して形成することを特徴とする請求項２６記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項２９】
前記磁極の、トレーリングエッジを含んでエアベアリング面と直交する方向へ延在する上面に溝を形成する工程と、
前記溝の内面に沿って、非金属分離シード層と導電性材料からなるクラッド層との２層構造を形成する工程と、
前記２層構造によって内面が覆われた前記磁極の溝を磁性材料によって埋めることにより前記磁性コアを形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項２７記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３０】
前記磁性コアの、エアベアリング面に平行な断面を二等辺三角形とすることを特徴とする請求項２９記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３１】
前記磁性コアの、トラック幅方向の長さを５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とする
ことを特徴とする請求項３０記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３２】
前記プラズモン生成層の厚さを、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項３１記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３３】
前記プラズモンアンテナの、エアベアリング面と直交する方向の長さを、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項３０記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３４】
前記磁極の厚さ方向の一部を除去することにより前記磁性コアを形成したのち、前記磁性コアを覆うように前記プラズモン生成層を形成する
ことを特徴とする請求項２７記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３５】
前記プラズモン生成層を、前記磁性コアを覆うと共に前記磁極の一部をも覆うように形成する
ことを特徴とする請求項３４記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３６】
前記磁性コアの、トラック幅方向の長さを５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とする
ことを特徴とする請求項３５記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３７】
前記プラズモン生成層の厚さを、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項３４記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３８】
前記磁性コアの、エアベアリング面と直交する方向の長さを、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下とする
ことを特徴とする請求項３０記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項３９】
非磁性材料層を前記磁極の上に形成する工程と、
磁性材料層を前記非磁性材料層の上に形成する工程と、
前記磁性材料層の一部を選択的に除去することにより、前記磁性コアとしての三角柱を形成する工程と、
前記三角柱を覆うように導電性材料層を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項２８記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４０】
前記導電性材料層を、前記三角柱と共に前記磁極をも覆うように形成する
ことを特徴とする請求項３９記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４１】
前記三角柱の、トラック幅方向の長さを５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項３９記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４２】
前記導電性材料層の厚さを、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項４０記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４３】
前記三角柱の、エアベアリング面と直交する方向の長さを、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下とする
ことを特徴とする請求項３９記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４４】
前記磁極の、トレーリングエッジを含んでエアベアリング面と直交する方向へ延在する上面を覆うように非磁性層を形成する工程と、
前記非磁性層を覆うように誘電体材料層を形成する工程と、
前記誘電体材料層に、二等辺三角形の断面を有する溝を形成する工程と、
前記溝の内面に沿って、非磁性材料からなる分離シード層と導電性材料からなるクラッド層との２層構造を形成する工程と、
前記２層構造によって内面が覆われた前記磁極の溝を磁性材料によって埋めて平坦化することにより前記磁性コアとしての三角柱を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項２８記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４５】
前記導電性材料層を、前記三角柱と共に前記磁極をも覆うように形成することを特徴とする請求項４４記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４６】
前記三角柱の、エアベアリング面と直交する方向の長さを、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下とする
ことを特徴とする請求項４５記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４７】
前記プラズモン生成層の厚さを、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項４４記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４８】
前記三角柱の、エアベアリング面と直交する方向の長さを、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下とする
ことを特徴とする請求項４４記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項４９】
前記磁極を、エアベアリング面と直交する方向へ延在する第１部分とエアベアリング面に沿って延在する第２部分とが連結したＬ字形状をなすように形成し、
前記プラズモンアンテナを、前記第２部分と対向し、エアベアリング面と直交する方向へ延在するように形成し、
前記光導波路を、前記第２部分の、エアベアリング面と反対側においてエアベアリング面と直交する方向へ延在するように形成する
ことを特徴とする請求項２８記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項５０】
前記第１部分を形成したのち、前記第１部分の端部を露出させるようにフォトレジスト層を選択的に形成し、
前記第１部分の露出領域とフォトレジスト層とを覆うように磁性膜を形成したのち、全体を平坦化することにより前記第２部分を形成し、
前記フォトレジスト層を除去したのち、前記第１部分および第２部分を覆うように非磁性層を形成する
ことを特徴とする請求項４９記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項５１】
前記非磁性層を、光導波路とプラスモンアンテナとの間での放射エネルギーの伝達を促進する低屈折率の誘電体材料によって形成する
ことを特徴とする請求項５０記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【請求項５２】
前記低屈折率の誘電体材料として、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＭｇＦ2 を用いることを特徴とする請求項５１記載のＴＡＭＲヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズモンアンテナ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）、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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に加え、いわゆる超常磁性（superparamagnetic）効果の発現を抑制す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、情報が記録されるべき極めて狭い領域において熱的不安定状態を生じさせる。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高い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。
【０００３】
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に情報記録を行うにあたり、より強力な記録磁界が必要となる。その一方、第２の条件として、高い記録密度を生み出すためには、磁気記録ヘッドの小型化が求められる。一般に、磁気記録ヘッドは、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。仮に、上記条件を満足することができないのであれば、記録密度のさらなる向上は困難である。このような対立条件に対処する１つの方法は、熱的にアシストされた磁気記録（ＴＡＭＲ：thermal-assisted magnetic recording）スキームを採用することである。
【０００４】
従来の形態の熱アシスト磁気記録（ＴＡＭＲ）スキームは、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、磁気記録メディア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ＴＡＭＲ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、より弱い記録磁界を用いた場合であっても高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ＴＡＭＲ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。
【０００５】
ＴＡＭＲスキームの加熱効果は、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し、その微小部分に対する磁気記録が容易となる。
【０００６】
ＴＡＭＲスキームでは、磁気メディアの特定微小領域における磁気記録層に対してニアフィールド光（近接場光）もしくは光周波数レーザ光を照射してその特定微小領域の磁気記録層の温度を上昇させる。これにより、磁気記録層の保磁力が低下し、比較的低い記録磁界によって磁気情報の記録が可能となる。近接場光は、例えば金属膜を励起し、その表面にエッジプラズモンを局在させることで得られる。光学的な励起は、外部に設けられたレーザダイオード、または再生記録ヘッドに組み込まれたレーザダイオードによって引き起こされるものである。レーザダイオードは、光導波路などの手段によって光線がアンテナへ向かうように構成されている。光導波路の存在により、入射放射線の光学モードはプラズモンアンテナにおけるプラズモンモードと結合し、光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アンテナによって磁気メディアの表面に収束し、その表面を加熱する。磁気メディアにおけるヒートスポット（加熱領域）は、磁極によって形成される記録磁界により正確に配向され、熱アシスト磁気記録がなされる。
【０００７】
図１は、典型的な従来のＴＡＭＲ構造についてのエアベアリング面に沿った平面図およびエアベアリング面と直交する断面の構成を表わしている。ここでは、エアベアリング面を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。この断面図において、エアベアリング面と直交する方向をｚ軸方向とする。
【０００８】
従来の磁気記録ヘッドは主磁極（メインポール）１と、ポール構造の内部に記録磁界を生成する記録コイル５と、リターンポール３とを有している。主磁極１はエアベアリング面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１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３へ戻ることとなる。
【０００９】
光導波路（waveguide）４は、光周波数電磁波６をエアベアリング面（ＡＢＳ）へ向けて導くものである。記録ヘッドの端面はエアベアリング面に露出している。プラズモンアンテナ２は、エアベアリング面に至るまで延在しており、エアベアリング面に露出した端面が三角形状をなすものである。光導波路４の端面は、エアベアリング面から長さｄ離れた位置にある。
【００１０】
電磁波の光周波数モード６は、プラズモンアンテナ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、プラズモンアンテナ２のエアベアリング面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。
【００１１】
図１に示した従来の記録磁気ヘッドにおける構造上の有利な点は、光導波路４が記録磁気ヘッドにおけるエアベアリング面に到達する前に途切れており、その結果、電磁波の漏れが低減されることである。一方、エッジプラズモンモード７からのエネルギーは、エアベアリング面に到達すると、即座に、磁気メディアにおける空間的に限られた領域において、大きな熱勾配を形成することができる。長い寸法を有すると共に大きな体積の金属化合物からなるプラズモンアンテナ２は、熱による損傷を十分に低減することができる。
【００１２】
なお、ＴＡＭＲ技術に関しては、以下の先行技術文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１９２３８６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０１９８４９６号明細書
【特許文献３】米国特許第６５３８６１７号明細書
【特許文献４】米国特許第６４２４８２０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上記の従来技術では、プラズモンアンテナに使用される材料はＡｇ（銀）やＡｕ（金）である。これらの材料は、プラズモンモードを生じさせるのに優れていることが知られている。
【００１５】
しかしながら、磁気メディア表面でのエネルギー輸送の一部における光加熱プロファイルを調整するにあたり、磁気記録ヘッドによって生じる磁界プロファイルと共に従来技術における問題は依然として存在している。
【００１６】
図２（Ａ）は、一般的なＴＡＭＲヘッドにおける記録磁界プロファイル８を表わし、図２（Ｂ）は、一般的なＴＡＭＲヘッドにおける加熱プロファイル（heating profile）９を表わす。これら記録磁界プロファイル８および加熱プロファイル９は、図１に示したＴＡＭＲヘッドによる磁気メディア表面上のヒートスポット（プロファイルのピーク部）に対応する位置でのものである。図２（Ａ），２（Ｂ）の横軸は、図１のＹ軸方向に対応している。図２（Ａ）の縦軸は磁界Ｈｚを表わし、図２（Ｂ）の縦軸は熱強度Ｐheatを表わしている。どちらのプロファイルも磁気メディア上の微小部分に局在している。なお、図２には、プラズモンアンテナ２および主磁極１のＡＢＳに露出した端面の形状および位置が、グラフに対応して記載されている。
【００１７】
図２に示したように、ヒートスポットは主磁極のリーディングエッジから離れた位置に生じている。この位置は磁気記録を行うのに十分な加熱を行うことができるが、２つの曲線の相対位置は最適なものではない。ＴＡＭＲヘッドの十分な利益を得るには、加熱プロファイル９の傾斜が、記録磁界プロファイル８における最大の傾斜部分１０，１１と揃っていることが必要である。その場合、２つの最大傾斜の乗法因子（a multiplicative factor）が得られるからである。
【００１８】
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、磁気メディア上のヒートスポットに対して同時に行われる記録磁界の付与および加熱を最適化し、より効果的な記録磁界勾配を得ることのできる新たなＴＡＭＲヘッドを提供することにある。
【００１９】
また、本発明の第２の目的は、磁気メディアに対する記録磁界の位置およびその加熱に要する熱エネルギーを最適化し、より高い記録密度での磁気記録を達成することのできるＴＡＭＲヘッドを提供することにある。
【００２０】
また、本発明の第３の目的は、ヒートスポットにおいて、より高く、かつ最大の勾配を有する記録磁界を形成することの可能なＴＡＭＲヘッドを提供することにある。
【００２１】
また、本発明の第４の目的は、ヒートスポットにおいて記録磁界勾配および熱出力（thermal power）勾配の自己配列（self-alignment）を実現することの可能なＴＡＭＲヘッドを提供することにある。
【００２２】
また、本発明の第５の目的は、より優れた性能を発揮するプラズモンアンテナを備えた上記のＴＡＭＲヘッドを既存の製造技術を利用して製造する、新たなＴＡＭＲヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の目的は、磁性材料（例えばＣｏＦｅまたはＮｉＦｅ）からなるコアが非磁性かつ高導電性の金属材料（例えばＡｕまたはＡｇ）によって被覆されてなるプラズモンアンテナを採用することによって実現することができる。このようなプラズモンアンテナの構造では、記録動作の際に光導波路との放射結合（radiative coupling）に起因して励起されるプラズモンモードによって生成される熱出力勾配と記録磁界勾配とが自己配列（self-alignment）する。最大熱出力勾配と最大記録磁界勾配とが整列するこのような自己配列は、効果的な記録磁界勾配を改善して、より高い記録密度を実現する。また、本発明のＴＡＭＲヘッドの製造方法は、ＴＡＭＲヘッドに関する既存の製造技術を利用して実施することができる。具体的には以下の通りである。
【００２４】
本発明のＴＡＭＲヘッドは、励起されることにより、磁気記録メディアへの記録を行うための記録磁界を生じる磁極と、光周波数帯域の電磁放射線の光源と、磁性コアおよびプラズモン生成層を含むプラズモンアンテナと、電磁放射線をプラズモンアンテナへ導き、電磁放射線をプラズモンモードと結合させる光導波路とを備える。ここで、プラズモンアンテナは、その内部にプラズモンモードを形成すると共に維持し、かつ、プラズモンモードによって生じたエネルギーを磁気記録メディアの局所部分へ輸送することにより局所部分を加熱して保磁力および磁気異方性を低下させるものであり、局所部分への書込動作を行うにあたり、磁性コアによって記録磁界が局所部分へ向かうことにより局所部分における記録磁界の強度および勾配がプラズモンモードの熱エネルギーのプロファイルと結合し、その書込動作にとって最適な状況が形成される。
【００２５】
本発明のＴＡＭＲヘッドの製造方法は、磁気記録メディアに対する記録磁界を生成する磁極を形成する工程と、磁極と隣接し、磁性材料からなる磁性コアと、その磁性コアを覆うプラズモン生成層とを有するプラズモンアンテナを形成する工程と、プラズモンアンテナと隣接する光導波路を形成する工程とを含むものである。
【００２６】
本発明のＴＡＭＲヘッドにおけるプラズモンアンテナは、例えば磁性材料からなる磁性コアを覆うように導電性材料からなるプラズモン生成層が形成されたものである。磁性コアを構成する磁性材料は、ＦｅＣｏ，ＮｉＦｅ，Ｆｅ，ＣｏおよびＢのうちの少なくとも１種を含むものであり、プラズモン生成層を構成する導電性材料は、ＡｕおよびＡｇのうちの少なくとも１種であるとよい。また、例えば磁性コアは、二等辺三角形の断面を有する三角柱であり、プラズモン生成層は、二等辺三角形の断面における長さの等しい２辺を含む、三角柱の一対の表面およびそれらが交わる頂点をも途切れることなく覆うものであるとよい。三角柱の頂点は、平坦面または曲面を含んで構成されていてもよい。二等辺三角形におけるトラック幅方向の長さは、例えば５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。また、プラズモン生成層の厚さは、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。さらに、プラズモンアンテナの、エアベアリング面と直交する方向の長さは、例えば２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である。
【００２７】
本発明のＴＡＭＲヘッドでは、例えばプラズモンモードは、プラズモン生成層の一部分において形成されるエッジプラズモンモードである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のＴＡＭＲヘッドおよびその製造方法によれば、磁性コアをプラズモン生成層によって覆うようにしたプラズモンアンテナを搭載するようにしたので、効果的に記録磁界分布を拡張し、エッジプラズモンモードにより加熱されたヒートスポットにおいて最大の記録磁界勾配を得ることができる。よって、さらなる高密度記録に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のＴＡＭＲヘッドの構成を表す平面図および断面図である。
【図２】図１に示したＴＡＭＲヘッドの、記録磁界プロファイルおよび加熱プロファイルを表す特性図である。
【図３】本発明の一形態としてのＴＡＭＲヘッドの構成を表す平面図および斜視図である。
【図４】図３に示したＴＡＭＲヘッドのスライダの構成を表す断面図である。
【図５】図３に示したＴＡＭＲヘッドの、主磁極近傍の磁界分布を表す特性図である。
【図６】図３に示したＴＡＭＲヘッドの、電磁放射線とエッジプラズモンモードとの結合効率に関するシミュレーションを表す説明図である。
【図７】５つの異なる構造のプラズモンアンテナについて、その最大温度を算出した結果を表す説明図である。
【図８】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第１の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図９】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第２の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図１０】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第３の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図１１】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第４の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図１２】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第５の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図１３】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第６の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図１４】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第７の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【図１５】図３に示したＴＡＭＲヘッドの第８の具体例の構成および製造工程を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
まず、図３（Ａ），３（Ｂ）および図４を参照して、本発明の一形態におけるＴＡＭＲヘッドの構成について説明する。
図３（Ａ）は、本形態のＴＡＭＲヘッドの、エアベアリング面から眺めた概略図を表している。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示したＴＡＭＲヘッドの概略斜視構成を表している。また、図４は、図３（Ａ）に示したＴＡＭＲヘッドの、エアベアリング面（ＡＢＳ）と直交する断面の構成を表している。
【００３２】
このＴＡＭＲヘッドは、磁気メディア（図示せず）への高密度記録を行うための磁気デバイスである。このＴＡＭＲヘッドには、主磁極２１と共に新規の構造を有する磁気プラズモンアンテナ（ＭＣＡ；magnetic core plasmon antenna）２２と光導波路２３とが搭載されている。プラズモンアンテナ２２の端面は、エアベアリング面において、主磁極２１の端面と隣接した位置に露出している。プラズモンアンテナ２２は、望ましくは光学レーザによって発生したのち、光導波路２３によってプラズモンアンテナ２２へ導かれる光学的振動数電磁放射と、放射結合する。放射結合は、プラズモンアンテナの内部にエッジプラズモンモードを生成する。放射結合により、プラズモンアンテナ２２からの電磁波は、空間に依存するプロファイルを伴う熱エネルギーを発生させ、磁気メディアの微小な領域に影響を与え、その微小領域の温度上昇を引き起こす。
【００３３】
主磁極２１は、プラズモンフィールドと重複する表面領域に影響を与える空間依存フィールドの強度分布を伴い、記録磁界を形成する。熱エネルギー分散および記録磁界の空間分布は、それらの最大勾配を含む部分において重複している。この重複部分は、磁気メディアにおける局所的な磁化を回転させるための記録磁界の効果を上昇させる。その結果、磁気メディアに対する磁気記録の性能が向上し、磁気記録がなされる領域は極めて微小な表面領域に制限される。
【００３４】
図３（Ａ）に示したように、エアベアリング面の近傍には、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３が互いに近接配置されている。プラズモンアンテナ２２は、磁性材料からなるコア２４と、その周囲を部分的に覆うクラッド２７とを有している。層２７は、非磁性高導電性材料（例えばＡｕ，Ａｇなど）からなる。  プラズモンアンテナ２２は、エアベアリング面と平行な断面が例えば二等辺三角形もしくは正三角形をなし、かつ、エアベアリング面と直交する方向へ延在する細長い三角柱状のものである。
【００３５】
図３（Ｂ）に示したように、プラズモンアンテナ２２は、その頂点２２ＥＧが光導波路２３の上面と対向するように、光導波路２３と同方向へ延在している。  このため、エッジプラズモン７と光導波路２３の内部の電磁光学モード６との結合が促進される。
【００３６】
コア２４は、主磁極２１の磁束の向きを制御することにより、磁気メディアの内部でプラズモンフィールドによって熱エネルギープロファイルを生成し、それを最適に配列させるように機能する。
【００３７】
図４に示したように、プラズモンアンテナ２２および主磁極２１は、共にエアベアリング面に露出した端面を有している。光導波路２３は、プラズモンアンテナ２２に隣接しているが、エアベアリング面には露出していない。すなわち、光導波路２３は、エアベアリング面から所定の距離を有する位置に設けられている。  図４において、プラズモンアンテナ２２の、エアベアリング面に露出した端面の形状を、破線で取り囲まれた位置に拡大して示す。コア２４は、ＦｅＣｏやＮｉＦｅからなり、クラッド２７はＡｕなどからなる。この構造において、プラズモンアンテナ２２の平坦な底面（頂点２２ＥＧと反対側の、クラッド２７によって覆われていない面）は、主磁極２１のトレーリングエッジと平行である。一方、頂点２２ＥＧは、光導波路２３と対向して近接している。光導波路２３は、プラズモンアンテナ２２のダウントラック方向に位置し、その端縁はエアベアリング面から離間している。光導波路２３からプラズモンアンテナ２２へ向かう破線矢印は放射結合を表す。さらに、プラズモンアンテナ２２から放出される破線矢印は、プラスモンエネルギーを示す。また、主磁極２１およびプラズモンアンテナ２２から放出される実線矢印は、記録磁界を表す。なお、プラズモンアンテナ２２からの記録磁界はコア２４によって放出され、プラズモンアンテナ２２からのプラズモンエネルギーはクラッド２７によって放出される。
【００３８】
記録動作の間、主磁極２１とコア２４との間隔が狭ければ（最も好ましくは接していれば）主磁極２１によって生成される記録磁界はコア２４を磁化し、飽和させることができる。
【００３９】
図５は、図４に示した本形態のＴＡＭＲヘッドの、主磁極２１近傍の磁界分布を表す特性図である。横軸はダウントラック方向の位置（主磁極２１の中心位置を０とする）を表す。曲線２０は、プラズモンアンテナ２２が存在する場合を表し、曲線２５は、プラズモンアンテナ２２が不在の場合を表している。図５に示したように、磁気メディアにおけるヒートスポット（加熱領域）は、主磁極２１の中心位置から約０．３５μｍの位置である。磁界強度分布は、主磁極２１に対応する位置（−０．３から＋０．２μｍの範囲）においては実質的に一定である。プラズモンアンテナ２２が存在しない場合（曲線２５）、磁界強度は主磁極２１に対応する位置から外れると、著しく低下する。一方、プラズモンアンテナ２２が存在する場合（曲線２０）、磁界強度は主磁極２１に対応する位置から外れたのち上昇し、プラズモンアンテナ２２のトレーリング側のエッジ部分に対応する位置（０．３５μｍ）でピークを示す。このピーク位置は、ヒートスポットとほぼ一致する。このことは、プラズモンアンテナ２２を用いた場合、ＴＡＭＲヘッドの磁界プロファイルの最大勾配の位置と、ＴＡＭＲ効果を最大にするための加熱プロファイルにおける最大勾配の位置とが合致することを表す。さらに、曲線２０における０．３５μｍ付近のピークは１０ｋＯｅ程度の強度を有し、曲線２５の４ｋＯｅと比較して十分に大きい。
【００４０】
このように、プラズモンアンテナ２２を設けることにより、最適勾配の位置調整と、記録磁界強度向上との２つの効果により、ＴＡＭＲ効果が改善される。
【００４１】
図６は、プラズモンアンテナ２２を構成するコア２４の材料を変更した３つのサンプルについて、光導波路２３からの光放射とエッジプラズモンモードとの結合効率を計算して比較したものである。シミュレーションモデルは、光導波路２３とプラズモンアンテナ２２との間で電磁気エネルギーが熱エネルギーとして磁気メディアへ移動される効率と同様に、光学モード結合効率の計算を可能にする。プラズモンアンテナの３つのサンプルは、Ａｇのみからなるもの（実験例１−１）、非磁性のＡｌ2 Ｏ3 からなるコア２４にＡｇからなるクラッド２７を設けたもの（実験例１−２）、および、ＮｉＦｅからなるコア２４にＡｕからなるクラッド２７を設けたもの（実験例１−３）である。
【００４２】
図６に示したように、エッジプラズモンモードは、実験例１−３の構成において最も効率的に発生することがわかった。実際に、結合効率およびパワー移動効率は、Ａｇのコアのみからなる場合と似通っており、アルミナからなるコア２４をＡｇからなるクラッド２７で覆った場合よりも高い。但し、このシミュレーションにおいて使われる入力光学モードが固体のＡｇのコアのみからなるプラズモンアンテナにとって、結合のために最適化されたと考えられる。したがって、入力モードとアンテナ構造とが最適化されるとき、クラッド２７を有するアンテナがより効率的な結合を生み出すことができると仮定することは、合理的である。
【００４３】
本形態のプラズモンアンテナ２２は、記録磁界の利点に加えて、十分な体積の金属からなることに起因するヒートシンク効果をももたらすことができる。磁気メディアがエッジプラズモンモードで加熱されるとき、プラズモンアンテナ自体の温度上昇も生じる。
【００４４】
図７は、５つの異なる構造のプラズモンアンテナについて、その最大温度を算出した結果を表す。
実験例２−１：アルミナからなるコアの周囲の一部（斜辺を含む面以外の面）を、Ａｕからなるクラッド層によって覆ったもの。
実験例２−２：Ａｕからなるコアの周囲の一部（斜辺を含む面以外の面）を、Ａｕからなるクラッド層によって覆ったもの。
実験例２−３：Ａｕからなるコアの周囲の全てを、Ａｕからなるクラッド層によって覆ったもの。
実験例２−４：Ｃｏからなるコアの周囲の一部（斜辺を含む面以外の面）をＡｕからなるクラッド層によって覆うと共に、そのコアの斜辺を含む面をＣｏからなるクラッド層によって覆うようにしたもの。
実験例２−５：Ｃｏからなるコアの周囲の全てを、Ａｕからなるクラッド層によって覆ったもの。
【００４５】
図７では、最大の温度を示した実験例２−１を１００％として規格化している。また、熱伝導率については、Ａｕを３１７Ｗ／ｍＫとし、アルミナを２Ｗ／ｍＫとし、Ｃｏを９３Ｗ／ｍＫとした。実験例２−１，２−３，２−５の相互比較により、コアの構成材料は、プラズモンアンテナの最終的な最大温度における決定要因となることがわかる。すなわち、アルミナのコアを有する実験例２−１において最高温度を示し、Ａｕからなるコアを有する実験例２−３において最も低い温度を示した。頂点２２ＥＧと反対側の面（斜辺を含む面）にクラッド２７を設けるようにした場合には、それがプラズモンモードをサポートし、ヒートシンクの機能を発揮してアンテナの最大温度の低減に寄与することがわかる。磁性材料からなるコアは、記録磁界の位置をシフトさせるので、クラッド２７を主磁極に直接取り付けることができる。その結果、その体積をより大きくすることができ、ヒートシンクとしての機能が高まることとなる。
【００４６】
次に、本形態のＴＡＭＲヘッドにおける第１〜第８の具体例（具体例１〜８）について説明する。
【００４７】
＜具体例１＞
まず、図８（Ａ）を参照して、本形態の第１の具体例（具体例１）について説明する。図８（Ａ）は、主磁極２１、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３を備えたＴＡＭＲヘッドの断面構成を表す。
【００４８】
主磁極２１は、記録動作の際に、磁気メディアの記録層における磁化方向を切り替えるための記録磁界を生成するものである。プラズモンアンテナ２２は、電磁エネルギーをエッジプラズモンモードから磁気メディアへ移動させるためのものである。プラズモンモードとは、光導波路２３の内部における光学的放射により生成されるものであり、プラズモンアンテナ２２におけるプラズモン生成層としてのクラッド２７と結合する。プラズモンモードの電磁エネルギーは、磁気メディアの局所的な加熱を生じさせる。これは、磁気メディアが、プラズモンモードの電界エネルギーを吸収するためである。加熱されることで磁気メディアにおける磁気異方性および保磁力が低下し、主磁極２１およびプラズモンアンテナ２２から放出される記録磁界によって、より簡単なスイッチングが可能となる。
【００４９】
より詳しくは、光導波路２３は、外部において発生させた光周波数電磁波をＴＡＭＲヘッド（通常は、固体レーザと一体に形成されている）へ送り、光モードとプラズモンアンテナ２２におけるプラズモンモードとを結合させる。この結合は、光導波路２３とプラズモンアンテナ２２との重複部分（図８（Ａ）において破線で取り囲まれた部分）において生じる。
【００５０】
図８（Ｂ）は、具体例１のＴＡＭＲヘッドにおける、エアベアリング面と平行な断面を表している。図８（Ｂ）では、エアベアリン面から後退した光導波路２３を破線で示している。図８（Ｂ）に示したように、プラズモンアンテナ２２は、三角柱状のコア２４と、頂点２２ＥＧを形成する２つの面を覆うクラッド２７とによって構成されている。頂点２２ＥＧと対向する底面２２ＢＳは、主磁極２１のトレーリングエッジ２１ＴＥと接している。
【００５１】
次に、図８（Ｃ）〜８（Ｇ）を参照して、図８（Ａ）に示した具体例１のＴＡＭＲヘッドの製造方法について説明する。
【００５２】
まず、図８（Ｃ）に示したように、エアベアリング面に露出した端面が逆台形状をなす主磁極２１を作製する。次に、図８（Ｄ）に示したように、例えばイオンビームエッチング（ＩＢＥ）によってトレーリングエッジ２１ＴＥの一部２１ａ，２１ｂを除去する。この結果、図８（Ｅ）に示したように、三角形状（例えばクロストラック方向に対称な二等辺三角形もしくは正三角形が望ましい）の断面を有する突起部、すなわち、コア２４が形成される。最後に、図８（Ｆ）に示したように、コア２４を覆うように所定の導電性材料を用いてクラッド２７を堆積させることにより、主磁極２１と一体となったプラズモンアンテナ２２の作製が終了する。ここで、図８（Ｇ）に示したように、コア２４と共に、主磁極２１のトレーリングエッジ２１ＴＥをも覆うようにクラッド２７を形成してもよい。
【００５３】
プラズモン生成層としてのクラッド２７は、ＡｕやＡｇなどの高導電率を有する非磁性材料によって構成され、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下（特に１０ｎｍが望ましい）の厚さを有するものである。実施例１では、コア２４が主磁極２１と一体のものであるため、コア２４と主磁極２１とは同種の材料、例えば、Ｆｅ（鉄），Ｃｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル）およびＢ（硼素）の単体もしくはそれらの化合物によって構成される。
【００５４】
実施例１では、コア２４の頂点もクラッド２７によって覆われる。また、コア２４が主磁極２１と一体となっていることから、頂点２２ＥＧと反対側の底面２２ＢＳがクラッド２７に覆われることはない。
【００５５】
頂点２２ＥＧは、光導波路２３との間に所定の間隔を隔てて対向している。頂点２２ＥＧと光導波路２３との間隔は、１００ｎｍ以下であることが望ましい。エアベアリング面と直交する方向の長さは、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であるとよい。また、コア２４の高さ（頂点と底面とを結ぶ方向の長さ）は、例えば２５ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。底面２２ＢＳの幅、すなわちクロストラック方向の寸法は、例えば５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
【００５６】
主磁極２１およびプラズモンアンテナ２２はエアベアリング面に露出した端面を有するのに対し、光導波路２３の端面は、光の漏洩を防ぐため、エアベアリング面から０．２μｍ以上後退している。但し、プラズモンアンテナ２２との光結合が効率的であるならば、光導波路２３の端面をエアベアリング面に露出させてもよい。
【００５７】
なお、後述する図１２（Ｇ）のように、コア２４の先端部分は平坦もしくは丸みを帯びていてもよい。その場合には、磁界勾配がより大きくなる。コア２４の先端部分を鋭利な形状とすれば、より狭い領域にエネルギーを集中させることができる。
【００５８】
また、光導波路２３とプラズモンアンテナ２２との間で放射線を移動させる目的のために、光導波路２３とプラズモンアンテナ２２との間に、低屈折率の誘電体材料からなる非磁性分離層を形成するようにしてもよい。その場合、誘電体材料として、アルミナ（ｎ＝１．６５），ＳｉＯ2 （ｎ＝１．４６），ＭｇＯ2 （ｎ＝１．２）が挙げられる。
【００５９】
＜具体例２＞
次に図９（Ａ）を参照して、本発明の第２の具体例（具体例２）について説明する。図９（Ａ）に示した具体例２のＴＡＭＲヘッドは、具体例１と同様に、主磁極２１、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３を備えている。具体例２では、主磁極２１とプラズモンアンテナ２２とが非磁性分離層２８（金属でも非金属でもよい）によって分離されていることを除き、他は具体例１と同様である。  すなわち、具体例２では、トレーリングエッジ２１ＴＥと、底面２２ＢＳとが離間している。図９（Ｂ）は、具体例２のＴＡＭＲヘッドにおける、エアベアリング面と平行な断面を表している。図９（Ｂ）では、エアベアリン面から後退した光導波路２３を破線で示している。
【００６０】
図９（Ｃ）および図９（Ｄ）を参照して、図９（Ａ），９（Ｂ）に示した具体例２のＴＡＭＲヘッドの製造方法について説明する。図９（Ｃ）に示したように、まず、エアベアリング面に露出した端面が逆台形状をなす主磁極２１を作製したのち、そのトレーリングエッジ２１ＴＥの上に非磁性分離層２８および磁性膜２４０を順に積層する。そののち、エッチング処理により、磁性膜２４０の一部２４０ａ，２４０ｂを除去し、三角形状（例えばクロストラック方向に対称な二等辺三角形もしくは正三角形が望ましい）の断面を有する突起部、すなわち、コア２４を形成する。最後に、図９（Ｄ）に示したように、コア２４を覆うように所定の導電性材料を用いてクラッド層２７を堆積させることにより、主磁極２１と一体となったプラズモンアンテナ２２の作製が終了する。
【００６１】
＜具体例３＞
次に図１０（Ａ）を参照して、本発明の第３の具体例（具体例３）について説明する。図１０（Ａ）に示した具体例３のＴＡＭＲヘッドは、主磁極２１、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３を備えている。図１０（Ａ）は、エアベアリング面と直交する断面を表している。
【００６２】
具体例３では、光導波路２３が部分的に主磁極２１とプラズモンアンテナ２２との間に挟まれている。したがって、主磁極２１は、この断面においてＬ字部分を含む形状となっている。図１０（Ｂ）は、具体例３のＴＡＭＲヘッドにおける、エアベアリング面と平行な断面を表している。図１０（Ｂ）では、エアベアリン面から後退した光導波路２３を破線で示している。主磁極２１およびプラズモンアンテナ２２については、エアベアリング面に露出した部分のみ図示している。
【００６３】
プラズモンアンテナ２２に対する光導波路２３の相対位置により、クラッド層２７が設けられていない底面２２ＢＳを介してプラズモンモードと光学モードとの結合が生じる。主磁極２１とプラズモンアンテナ２２との距離を縮小するため、およびコア２４の上方での主磁極２１の磁界の影響を高めるため、主磁極２１は、光導波路２３の端縁２３Ｔと対向する部分を有すると共に、光導波路２３の下方をエアベアリング面と直交する方向へ延在している。
【００６４】
図１０（Ｃ）〜図１０（Ｇ）を参照して、図１０（Ａ），１０（Ｂ）に示した具体例３のＴＡＭＲヘッドの製造方法について説明する。まず図１０（Ｃ）に示したように、所定材料を用いて磁極部分２１１ａと、磁極部分２１１ａの端縁から後退した位置にフォトレジスト層２９を形成する。次に、図１０（Ｄ）に示したように、所定材料を用いて、磁極部分２１１ａの露出部分と、フォトレジスト層２９の一部とを覆うように磁極部分２１１ｂを形成する。そののち、ＣＭＰなどの平坦化処理を行うことにより、Ｌ字形状を有する主磁極２１を形成する。さらに、図１０（Ｆ）に示したように、フォトレジスト層２９を除去したのち、主磁極２１を覆うように非磁性分離層２８を形成する。最後に、図１０（Ｇ）に示したように、主磁極２１の凹部を埋めるように光導波路２３を形成すると共に、他の非磁性分離層２５によって全体を覆ったのち、プラズモンアンテナ２２を形成する。非磁性分離層２５は、例えば非磁性分離層２８と同様の材料によって構成される。
【００６５】
＜具体例４＞
次に図１１（Ａ），１１（Ｂ）を参照して、本発明の第４の具体例（具体例４）について説明する。図１１（Ａ）に示した具体例４のＴＡＭＲヘッドは、主磁極２１、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３を備えている。図１１（Ａ）は、エアベアリング面と直交する断面を表し、図１１（Ｂ）は、エアベアリング面と平行な断面を表している。図１１（Ｂ）では、エアベアリン面から後退した光導波路２３を破線で示している。
【００６６】
具体例４では、光導波路２３がプラズモンアンテナ２２の後方（エアベアリング面と反対側）に位置し、互いの端面が界面２２３において接している。すなわち、積層方向において、光導波路２３とプラズモンアンテナ２２とは互いに重複する部分を有しない。なお、光導波路２３とプラズモンアンテナ２２との間に非導電性のスペーサを設けるようにしてもよい。光導波路２３の光学モードとプラズモンアンテナ２２のプラズモンモードとの間の結合は、界面２３３の近傍領域（破線で取り囲んだ領域）において生じる。プラズモンアンテナ２２は、例えば図９（Ａ）〜９（Ｄ）に示した方法と同様にして作製することができる。
【００６７】
＜具体例５＞
次に図１２（Ａ），１２（Ｂ）を参照して、本発明の第５の具体例（具体例５）について説明する。図１２（Ａ）に示した具体例５のＴＡＭＲヘッドは、主磁極２１、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３を備えている。図１２（Ａ）は、エアベアリング面と直交する断面を表し、図１２（Ｂ）は、エアベアリング面と平行な断面を表している。図１２（Ｂ）では、エアベアリン面から後退した光導波路２３を破線で示している。
【００６８】
具体例５は、頂点２２ＥＧが主磁極２１のトレーリングエッジＴＥと対向している点を除き、他は実施例２と同様の構成である。このような構成においても、頂点２２ＥＧは、クラッド２７によって確立されるプラズモンモードの結果として、磁気メディアの表面の加熱を行うことができる。
【００６９】
図１２（Ｃ）から図１２（Ｇ）を参照して、図１２（Ａ），１２（Ｂ）に示した具体例５のＴＡＭＲヘッドの製造方法について説明する。
【００７０】
まず、図１２（Ｃ）に示したように、エアベアリング面に露出した端面が逆台形状をなす主磁極２１を作製したのち、そのトレーリングエッジ２１ＴＥの上に非磁性分離層２９および誘電体膜３３を順に積層する。次に図１２（Ｄ）に示したように、誘電体膜３３に溝３５を形成したのち、その溝３５の内面に沿ってクラッド２７を形成する。そののち、図１２（Ｅ）に示したように、溝３５を埋めるように磁性膜２４０を形成し、平坦化処理することによりコア２４を形成する（図１２（Ｆ））。なお、主磁極２１からの磁束集中を向上させ、主磁極２１とコア２４との間の磁界勾配を高めるために、図１２（Ｇ）に示したように、コア２４の先端２４Ａを平坦にしてもよい。
【００７１】
＜具体例６＞
図１３（Ａ），１３（Ｂ）に、本発明の第６の具体例（具体例６）としてのＴＡＭＲヘッドを示す。具体例６は、頂点２２ＥＧが主磁極２１のトレーリングエッジ２１ＴＥと対向している点を除き、他は具体例３と同様の構成である。
【００７２】
＜具体例７＞
図１４（Ａ），１４（Ｂ）に、本発明の第７の具体例（具体例７）としてのＴＡＭＲヘッドを示す。具体例７は、頂点２２ＥＧが主磁極２１のトレーリングエッジ２１ＴＥと対向している点を除き、他は具体例４と同様の構成である。
【００７３】
＜具体例８＞
次に図１５（Ａ），１５（Ｂ）を参照して、本発明の第８の具体例（具体例８）としてのＴＡＭＲヘッドについて説明する。具体例８のＴＡＭＲヘッドは、具体例１と同様に、主磁極２１、プラズモンアンテナ２２および光導波路２３を備えている。但し、プラズモンアンテナ２２が主磁極２１に埋設されている。プラズモンアンテナ２２を構成するクラッド２７と主磁極２１との間には、エアベアリング面と平行な断面がＶ字形状を有する非磁性シード層２５が設けられている。
【００７４】
図１５（Ｃ）〜図１５（Ｆ）を参照して、具体例８のＴＡＭＲヘッドの製造方法について説明する。図１５（Ｃ）に示したように、まず、エアベアリング面に露出した端面が逆台形状をなす主磁極２１を作製したのち、そのトレーリングエッジ２１ＴＥの一部２１０をＩＢＥなどにより除去し、Ｖ字形状の断面を有すると共にエアベアリング面と直交する方向へ延在する溝３５を形成する（図１５（Ｄ））。次に、図１５（Ｅ）に示したように、溝３５の内面に沿って非磁性シード層２５とクラッド層２７とを順に形成し、最後に溝３５をＦｅＣｏやＮｉＦｅなどの所定の材料により充填することにより、コア２４を形成し、プラズモンアンテナ２２を得る（図１５（Ｆ））。
【００７５】
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、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
２１…主磁極、２１ＴＥ…トレーリングエッジ、２２…プラズモンアンテナ、２２ＥＧ…頂点、２３…光導波路、２２ＥＧ…頂点、２４…コア、２７…クラッド。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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