(57)【要約】【課題】高記録密度化が可能な磁気記録装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、磁気記録装置は、保磁力が５．２ｋＯｅよりも大きい磁気記録層を有する磁気ディスクと、磁気記録層に磁気データを書き込む記録ヘッド５８と、を備えている。記録ヘッドは、トラック幅方向の幅が４０〜５５ｎｍの主磁極６０と、１６〜１８．５ｎｍのライトギャップＷＧを挟んで主磁極に対向するライトシールド６２と、ライトギャップ内で、主磁極とライトシールドとの間に設けられた磁束制御層８０と、を具備している。磁束制御層は、金属層で形成された第１制御層８０ａと、磁性金属あるいは軟磁性金属合金のいずれかで形成され、第１制御層上に積層された第２制御層８０ｂと、Ｔａ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏの群から選ばれる少なくとも１つ、あるいは少なくとも１つを含む合金により形成され、第２制御層上に積層された第３制御層８０ｃと、を有している。【選択図】図５
2019109953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保磁力が５．２ｋＯｅよりも大きい磁気記録層を有するディスク状の記録媒体と、
トラック幅方向の幅が４０〜５５ｎｍの主磁極と、１６〜１８．５ｎｍのライトギャップを挟んで前記主磁極に対向するライトシールドと、前記ライトギャップ内で、前記主磁極とライトシールドとの間に設けられた磁束制御層と、を具備し、前記磁気記録層に磁気データを書き込む記録ヘッドと、を備え、
前記磁束制御層は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｒ、ＮｉＡｌ合金からなる群から選択された少なくとも１つの金属を含む金属層で形成された第１制御層と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる磁性金属、およびそれらの少なくとも１つを含む軟磁性金属合金のいずれかで形成され、前記第１制御層上に積層された第２制御層と、Ｔａ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏの群から選ばれる少なくとも１つ、あるいは少なくとも１つを含む合金により形成され、前記第２制御層上に積層された第３制御層と、を備え、
前記第１制御層は前記主磁極およびライトシールドの一方に接触し、前記第３制御層は前記主磁極およびライトシールドの他方に接触している磁気記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、前記前記主磁極、前記磁束制御層、および前記ライトシールドを通して通電するための接続端子を備えている請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記第１制御層は前記主磁極に接触して設けられ、前記第３制御層は前記ライトシールドに接触して設けられ、前記第２制御層は、前記第１制御層と第３制御層との間に設けられ、
前記主磁極、第１制御層、第２制御層、第３制御層、および前記ライトシールドの順で通電可能に形成されている請求項２に記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記第１制御層は前記ライトシールドに接触して設けられ、前記第３制御層は前記主磁極に接触して設けられ、前記第２制御層は、前記第１制御層と第３制御層との間に設けられ、
前記ライトシールド、第１制御層、第２制御層、第３制御層、および前記主磁極の順で通電可能に形成されている請求項２に記載の磁気記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、前記記録媒体に対向する空気支持面を有し、
前記第１制御層、第２制御層、および第３制御層は、それぞれ前記空気支持面に露出した端面を有している請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項６】
前記記録媒体は、軟磁性層と、前記軟磁性層の上に設けられ、記録媒体面に対して垂直な磁気異方性を有する前記磁気記録層と、を備えている請求項１に記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、磁気記録ヘッドを有する磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク装置として、磁気ディスクドライブは、ケース内に配設されたディスク状の記録媒体、すなわち、磁気ディスクと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、を備えている。磁気ヘッドは、例えば、記録ヘッドおよび再生ヘッド（再生素子）を含んでいる。記録ヘッドは、記録磁界を発生する主磁極と、主磁極のギャップを置いて対向するライトシールドおよびサイドシールドと、を有している。
【０００３】
近年、ディスク装置の高記録密度化に伴い、記録媒体の保磁力が増加傾向となっている。保磁力の増加に伴い、記録に必要となる記録磁界強度も増加していく。記録密度を増加する方法としては、記録ヘッドのライトギャップ長を広くすることが考えられるが、ライトギャップ長を広くすると記録分解能が低下し、密度をロスしてしまう。また、ライトギャップ長を狭くすることにより、記録密度を向上することがであるが、その反面、磁界強度が低下する。前述したように、高記録密度化においては、記録媒体の高保磁力化が必要であり、記録ヘッドの狭ライトギャップ化による磁界強度の低下が問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０３１４８０９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１７／０１８６４５２号明細書
【特許文献３】米国特許第７１１０２１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の実施形態の課題は、高記録密度化が可能な磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、磁気記録装置は、保磁力が５．２ｋＯｅよりも大きい磁気記録層を有するディスク状の記録媒体と、トラック幅方向の幅が３０〜５５ｎｍの主磁極と、１４．５〜１８．５ｎｍのライトギャップを挟んで前記主磁極に対向するライトシールドと、前記ライトギャップ内で、前記主磁極とライトシールドとの間に設けられた磁束制御層と、を具備し、前記磁気記録層に磁気データを書き込む記録ヘッドと、を備えている。前記磁束制御層は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｒ、ＮｉＡｌ合金からなる群から選択された少なくとも１つの金属を含む金属層で形成された第１制御層と、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる磁性金属、およびそれらの少なくとも１つを含む軟磁性金属合金のいずれかで形成され、前記第１制御層上に積層された第２制御層と、Ｔａ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏの群から選ばれる少なくとも１つ、あるいは少なくとも１つを含む合金により形成され、前記第２制御層上に積層された第３制御層と、を備えている。前記第１制御層は前記主磁極およびライトシールドの一方に接触し、前記第３制御層は前記主磁極およびライトシールドの他方に接触している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図。
【図２】図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッド、サスペンション、磁気ディスクを示す側面図。
【図３】図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。
【図４】図４は、前記磁気ヘッドにおける記録ヘッドの主要構成要素を一部破断して示す斜視図。
【図５】図５は、前記記録ヘッドの先端部を拡大して示す断面図。
【図６】図６は、前記記録ヘッドをＡＢＳ側から見た平面図。
【図７】図７は、記録媒体の記録容量と保磁力との関係を示す図。
【図８】図８は、記録媒体の保磁力と書込みに必要な磁界強度との関係を示す図。
【図９】図９は、複数のライトギャップ長について、主磁極のトラック方向幅と磁界強度との関係を示す図。
【図１０】図１０は、ライトギャップ長と磁界傾度および磁界強度との関係を示す図。
【図１１】図１１は、磁界傾度と到達可能な記録密度（分解能）ＢＰＩとの関係を示す図。
【図１２】図１２は、実施形態に係るＨＤＤの記録ヘッドと、磁束制御層を持たない比較例に係る記録ヘッドとについて、ライトギャップＷＧと磁界強度との関係を比較して示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照しながら、実施形態に係る磁気記録装置ついて説明する。  
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本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、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
（第１の実施形態）  
磁気記録装置の一例として、実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）について詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に係るＨＤＤを概略的に示すブロック図、図２は、浮上状態の磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す側面図である。  
図１に示すように、ＨＤＤ１０は、矩形状の筐体１１と、筐体１１内に配設された記録媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を支持および回転するスピンドルモータ２１と、磁気ディスク１２に対してデータの書込み（ライト）、読出し（リード）を行う複数の磁気ヘッド１６と、を備えている。ＨＤＤ１０は、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上の任意のトラック上に移動するとともに位置決めするヘッドアクチュエータ１８を備えている。ヘッドアクチュエータ１８は、磁気ヘッド１６を移動可能に支持するキャリッジアッセンブリ２０と、このキャリッジアッセンブリ２０を回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２とを含んでいる。
【００１０】
ＨＤＤ１０は、ヘッドアンプＩＣ３０と、メインコントローラ３２と、ドライバＩＣ３７と、を備えている。ヘッドアンプＩＣ３０は、例えば、キャリッジアッセンブリ２０に設けられ、磁気ヘッド１６に電気的に接続されている。メインコントローラ３２およびドライバＩＣ３７は、例えば、筐体１１の背面側に設けられた図示しない制御回路基板に構成されている。メインコントローラ３２は、Ｒ／Ｗチャネル３３と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）３４と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３６と、を備えている。メインコントローラ３２は、ヘッドアンプＩＣ３０を介して磁気ヘッド１６に電気的に接続されている。メインコントローラ３２は、ドライバＩＣ３７を介して、ＶＣＭ２２及びスピンドルモータ２１に電気的に接続されている。ＨＤＣ３４は、ホストコンピュータ３８に接続可能である。
【００１１】
図１および図２に示すように、磁気ディスク１２は、垂直磁気記録媒体として構成されている。磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチ（６．３５ｃｍ）の円板状に形成され非磁性体からなる基板１０１を有している。基板１０１の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２と、その上層部に、磁気ディスク１２の表面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層１０３と、保護膜１０４とが順次積層されている。磁気記録層１０３は、例えば、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒ系合金等により形成され、保磁力５．２ｋＯｅ以上、より望ましくは、５．４ｋＯｅ以上を有している。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ２１のハブに互いに同軸的に嵌合されている。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ２１により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転される。
【００１２】
キャリッジアッセンブリ２０は、筐体１１に回動自在に固定された軸受部２４と、軸受部２４から延出した複数のサスペンション２６と、を有している。図２に示すように、磁気ヘッド１６は、各サスペンション２６の延出端に支持されている。磁気ヘッド１６は、キャリッジアッセンブリ２０に設けられた配線部材２８を介して、ヘッドアンプＩＣ３０に電気的に接続されている。
【００１３】
図２に示すように、磁気ヘッド１６は浮上型のヘッドとして構成されている。磁気ヘッド１６は、ほぼ直方体状のスライダ４２と、スライダ４２の流出端（トレーリング）側の端部に形成された記録再生用のヘッド部４４とを有している。スライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成されている。ヘッド部４４は複数の薄膜を積層することにより形成されている。磁気ヘッド１６は、サスペンション２６の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。
【００１４】
スライダ４２は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のディスク対向面（媒体対向面、空気支持面（ＡＢＳ））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とＡＢＳ４３との間に生じる空気流Ｃにより、磁気ディスク１２の表面から所定量浮上した状態に維持される。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１２の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。磁気ディスク１２の回転に伴い、磁気ヘッド１６は、磁気ディスク１２に対して矢印Ａ方向（ヘッド走行方向）、すなわち、ディスクの回転方向Ｂと反対の方向、に走行する。
【００１５】
図３は、ヘッド部４４を拡大して示す断面図である。図３に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド（リードヘッド）５４および記録ヘッド５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。リードヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出する部分を除いて、非磁性の保護絶縁膜５３により覆われている。保護絶縁膜５３は、ヘッド部４４の外形を構成している。
【００１６】
リードヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜５５のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。磁性膜５５、シールド膜５６、５７の下端は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。
【００１７】
記録ヘッド５８は、リードヘッド５４に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。図４は、記録ヘッドの主要構成要素を一部破断して示す斜視図、図５は、記録ヘッドの先端部を拡大して示す断面図、図６は、ＡＢＳ側から見た記録ヘッドを拡大して示す平面図である。  
図３および図４に示すように、記録ヘッド５８は、高飽和磁束密度材料からなる主磁極６０と、軟磁性材料からなるトレーリングシールド（ライトシールド）６２と、一対のサイドシールド６３と、リーディングシールド６４と、を有している。主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面およびＡＢＳ４３に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０のＡＢＳ４３側の先端部６０ａは、ＡＢＳ４３に向かって先細に（ロート状に）絞り込まれている。主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる。
トレーリングシールド６２は、主磁極６０のトレーリング側にライトギャップＷＧ（ダウントラック方向Ｄのギャップ長）を置いて配置され、主磁極６０直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。一対のサイドシールド６３は、主磁極６０のトラック幅方向ＴＷの両側にそれぞれサイドギャップＳＧを置いて対向配置されている。リーディングシールド６４は、主磁極６０のリーディング側にギャップを置いて配置されている。本実施形態において、サイドシールド６３およびリーディングシールド６４は、軟磁性材料により一体に形成してもよい。
【００１８】
トレーリングシールド６２は、ほぼＬ字形状に形成され、主磁極６０に接続される第１接続部５０を有している。第１接続部５０は非導電体５２を介して主磁極６０の上部、すなわち、ディスク対向面４３から離れた上部（バックギャップ）に接続されている。リーディングシールド６４は、磁気ディスク１２から離間した位置（バックギャップ）で非導電体（絶縁体）６９を介して主磁極６０に接合された第１接続部６８を有している。この第１接続部６８は、例えば、軟磁性体で形成され、主磁極６０およびリーディングシールド６４とともに磁気回路を形成している。また、第１接続部６８の位置で、主磁極６０とリーディングシールド６４とは絶縁体６９により電気的に絶縁されている。
【００１９】
記録ヘッド５８は、主磁極６０に磁束を流すための第１記録コイル７０および第２記録コイル７２を有している。第１記録コイル７０は、主磁極６０およびトレーリングシールド６２を含む第１磁気コアに巻き付くように配置され、第２記録コイル７２は、主磁極６０およびリーディングシールド６４を含む第２磁気コアに巻き付くように配置されている。第１記録コイル７０および第２記録コイル７２にはそれぞれ端子９５、９６が接続され、これらの端子９５、９６に記録電流回路９７が接続されている。第２記録コイル７２は、第１記録コイル７０と直列に接続されている。磁気ディスク１２に信号を書き込む際、記録電流回路９７から第１記録コイル７０および第２記録コイル７２に所定の電流が供給され、主磁極６０に磁束を流し磁界を発生させる。
【００２０】
図５および図６に示すように、主磁極６０の先端部６０ａは、トレーリング端側に位置したトレーリング側端面６０ｃ、トレーリング側端面６０ｃと対向するリーディング側端面６０ｄ、および両側面６０ｅを有している。主磁極６０の先端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。先端部６０ａにおいて、トレーリング側端面６０ｃは、ＡＢＳ４３に垂直な方向に対して、傾斜して延びている。両側面６０ｅは、主磁極６０の中心軸線に対して、すなわち、ダウントラック方向Ｄに対して、傾斜して延びている。  
先端部６０ａにおける主磁極６０のトラック幅方向ＴＷの幅Ｗ２（トレーリング側端面６０ｃの幅）は、５５ｎｍ以下、例えば、３０〜５５ｎｍ程度に形成されている。
【００２１】
トレーリングシールド６２の先端部６２ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド６２の下端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。先端部６２ａのリーディング側端面（主磁極側端面）６２ｂは、トラック幅方向ＴＷに沿って延びている。リーディング側端面６２ｂは、ＡＢＳ４３に垂直な方向に対して、傾斜して延びている。リーディング側端面６２ｂは、主磁極６０の先端部６０ａにおいて、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃとライトギャップＷＧを置いてほぼ平行に対向している。ライトギャップＷＧのギャップ長（トラック方向Ｄの長さ）は、１８．５ｎｍ以下、例えば、１４．５〜１８．５ｎｍ程度に設定されている。なお、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃおよびトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｂは、ＡＢＳ４３と垂直な方向に延在していてもよい。
【００２２】
本実施形態において、一対のサイドシールド６３は、軟磁性体によりリーディングシールド６４と一体に形成され、リーディングシールド６４からトレーリングシールド６２側に延出している。一対のサイドシールド６３は、主磁極６０のトラック幅方向ＴＷ両側に主磁極６０から物理的に分断し、かつ、リーディングシールド６４と磁気的かつ電気的に接続している。各サイドシールド６３の側面６３ｂは、主磁極６０の側面６０ｅにギャップＳＧを置いてほぼ平行に対向している。サイドシールド６３の先端面は、ＡＢＳ４３に露出している。
【００２３】
図５および図６に示すように、記録ヘッド５８は、ライトギャップＷＧにおいて、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間に設けられた磁束制御層８０を備えている。磁束制御層８０は、複数の金属層を積層して構成されている。磁束制御層８０は、例えば、主磁極６０側からトレーリングシールド６２に向かって、順に積層された第１制御層（中間層）８０ａ、第２制御層（透磁率調整層）８０ｂ、第３制御層（伝導キャップ層）８０ｃを有している。
【００２４】
第１制御層（中間層）８０ａは、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｒ、ＮｉＡｌ合金などからなる第１群の金属相の少なくとも１つで、かつ、スピン伝導を妨げない物質を使うことができる。また、第１制御層８０ａは、Ｐｔ、Ｗ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｐｄなどからなる第２群から少なくとも１つの元素を含んでもよい。例えば、第１群から選択された少なくとも１つの元素を含む部分と第２群から選択された少なくても１つの元素を含む部分との積層構造でも良い。例えば、ＣｕとＴａの積層体などを用いることができる。第１制御層８０ａは、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｃに接触あるいは当接している。  
第２制御層（透磁率調整層）８０ｂは、第１制御層８０ａ上に積層され、第１制御層８０ａと第３制御層８０ｃとの間に位置している。第２制御層８０ｂは、金属層を含み、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれる磁性金属、およびそれらの少なくとも１つを含む軟磁性金属合金を用いることができる。
【００２５】
第３制御層（伝導キャップ層）８０ｃは、第２制御層８０ｂに積層されているとともに、トレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｂに接触あるいは当接している。第３制御層８０ｃは、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｒ、ＮｉＡｌ合金などからなる第１群の金属相の少なくとも１つで、かつ、スピン伝導を妨げない物質を使うことができる。また、第３制御層８０ｃは、Ｐｔ、Ｗ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｐｄなどからなる第２群から少なくとも１つの元素を含んでもよい。例えば、第１群から選択された少なくとも１つの元素を含む部分と第２群から選択された少なくても１つの元素を含む部分との積層構造でも良い。例えば、ＣｕとＴａの積層体などを用いることができる。  
磁束制御層８０の幅は、主磁極６０のトラック幅方向の幅Ｗ２とほぼ等しく形成している。磁束制御層８０の高さ（ＡＢＳ４３と交差する方向の高さ）は、ライトギャップＷＧの高さとほぼ等しく形成されている。第１制御層８０ａ、第２制御層８０ｂ、第３制御層８０ｃの膜厚は、一例では、それぞれ３ｎｍ、１０ｎｍ、３ｎｍ程度に形成されている。
【００２６】
主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２の先端部６２ａとは、磁束制御層８０を介して電気的に導通している。第１、第２、第３制御層８０ａ、８０ｂ、８０ｃの下端面は、スライダのＡＢＳ４３に露出している。なお、第１制御層８０ａと第３制御層８０ｃの積層順番は逆でも構わない。すなわち、第１制御層８０ａがトレーリングシールド６２に接触して設けられ、第３制御層８０ｃが主磁極６０に接触して設けられていてもよい。  
磁束制御層８０の部分を除いて、主磁極６０とトレーリングシールド６２の先端部６２ａとの間、主磁極６０とリーディングシールド６４との間、および主磁極６０とサイドシールド６３との間、のスペースには、非磁性の絶縁体、例えば、アルミナ、酸化シリコン等からなる保護絶縁膜７３が設けられている。保護絶縁膜７３により記録ヘッド５８の外形状を形成している。  
【００２７】
図３および図５に示すように、記録ヘッド５８は、主磁極６０およびトレーリングシールド６２に通電するための接続端子９０、９１を有している。接続端子９０、９１はそれぞれ主磁極６０およびトレーリングシールド６２に接続されている。ＨＤＤの制御部は、接続端子９０、９１に接続される電源９４を有している。接続端子９０、主磁極６０、磁束制御層８０、トレーリングシールド６２、接続端子９１を通して通電可能な電気回路が構成されている。
【００２８】
電源９４から主磁極６０およびトレーリングシールド６２を介して磁束制御層８０に通電すると、すなわち、第１制御層８０ａ、第２制御層８０ｂ、第３制御層８０ｃの順で通電する。すると、第２制御層８０ｂを挟む２つの界面において、主磁極６０側のスピントルクＴ１、トレーリングシールド６２側のスピントルクＴ２が作用する。例えば、主磁極６０側のスピン分極率が０．３、トレーリングシールド６２側のスピン分極率が０．５となるように、第１制御層８０ａおよび第３制御層８０ｃの材料、膜厚を調整した場合、電流を大きくすることで、反平行となるスピントルクＴ１／Ｔ２の大きさが変わる。ここでライトギャップ磁界の向きに対して反対方向のスピントルクが、ライトキャップ磁界と同一方向スピントルクに対して大きくなると、第２制御層８０ｂの磁化が反転し、局所的に磁界の向きがギャップ磁界と反転する。これにより、磁束制御層８０は、トレーリングシールド６２から主磁極６０に向かう磁束を発生させる。すなわち、磁束制御層８０は、主磁極６０からトレーリングシールド６２へ向かう磁束と逆向きの磁束を発生させる。磁束制御層８０の発生磁束により、主磁極６０からライトギャップＷＧを通して直接トレーリングシールド６２に流れる磁束を抑制する。これにより、主磁極６０から発生する記録磁界、記録磁束を効率良く、磁気ディスク１２の磁気記録層に印加することができ、磁気ディスク１２に対する記録磁界強度が向上する。  
なお、第１制御層８０ａをトレーリングシールド６２側に設け、第３制御層８０ｃを主磁極６０側に設けた場合には、通電方向を逆向きとし、トレーリングシールド６２、磁束制御層８０、主磁極６０の順に通電する。この場合でも、磁束制御層８０は、通電により、トレーリングシールド６２から主磁極６０に向かう方向の磁束を発生する。
【００２９】
上記のように構成されたＨＤＤによれば、記録ヘッド５８において、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間のライトギャップＷＧを狭くしも、このライトギャップＷＧに磁束制御層８０を設けることにより、主磁極６０からトレーリングシールドに直接流れる磁束を低減することができる。そのため、主磁極６０から記録媒体に効率よく記録磁界を印加することができ、記録磁界強度の向上が可能となる。これにより、ＨＤＤは、保磁力の高い磁気記録層に対して、高記録密度で磁気記録を行うことができる。
【００３０】
以下、ＨＤＤの作用効果についてより詳細に説明する。  
図７は、記録媒体（磁気ディスク）の記録密度（記録容量）と磁気記録層の保磁力との関係を示している。図示のように、記録媒体の高記録密度化に伴い、磁気記録層の保磁力が増加している傾向にある。図８は、磁気記録に必要な記録磁界（磁界強度）と磁気記録層の保磁力との関係を示している。図示のように、保磁力の増加に伴って、必要となる磁界強度は増加していく。  
図９は、種々のライトギャップ長について、主磁極のトラック幅方向の幅Ｗ２と磁界強度との関係を示している。図示のように、幅Ｗ２を広くする、あるいは、ライトギャップ長を長くすることにより、磁界強度が増加する。しかし、幅Ｗ２を広くするとトラック幅方向に記録磁界が広がってしまい、記録密度をロスしてしまう。また、ライトギャップ長を長くしていくと、記録分解能が低下し、記録密度をロスしてしまう。
【００３１】
図１０は、ライトギャップ長と、磁界傾度および磁界強度との関係を示し、図１１は、磁界傾度と到達可能な記録密度（分解能）ＢＰＩとの関係を示している。図１０に示すように、ライトギャップＷＧを狭くすると、磁界傾度が高くなり、逆に、磁界強度は低下する。図１１に示すように、磁界傾度を高めると、記録密度の向上につながる。記録密度向上においては、磁界傾度の増加、すなわち、狭ライトギャップ化が必要となる。しかし、図７および図８に示したように、高記録密度化においては磁気記録層の高保磁力化が必要であり、高保磁力化した場合には、磁界強度の増加が必要となる。そのため、狭ライトギャップ化による磁界強度の低下が問題となり、記録密度の向上が難しい。なお、ここで示した磁界傾度や磁界強度と記録密度との関係は、測定条件や環境によって変化する。
【００３２】
上述したように、本実施形態に係るＨＤＤによれば、ライトギャップＷＧに磁束制御層８０を設け、主磁極６０からトレーリングシールド６２に漏れる磁束を低減している。そのため、主磁極６０から発生した記録磁界を効率よく記録媒体に印加することができ、その結果、磁界強度の向上を図ることができる。図１２は、本実施形態に係る記録ヘッドと、磁束制御層を持たない比較例に係る記録ヘッドとについて、ライトギャップＷＧと磁界強度との関係を示している。図示のように、比較例に比較して、本実施形態に係る記録ヘッドは、いずれのライトギャップ長においても、より高い磁界強度が得られる。以上のことから、本実施形態に係るＨＤＤでは、磁界強度を低下させることなく狭ライトギャップ化を図ることが可能となり、記録密度の向上を図ることができる。
【００３３】
本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。  
例えば、磁気記録ヘッドにおいて、リーディングシールドは省略可能である。ディスク装置を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…磁気ディスク装置（ＨＤＤ）、１２…磁気ディスク、１６…磁気ヘッド、  
４２…スライダ、４３…空気支持面（ＡＢＳ）、４４…ヘッド部、５４…リードヘッド、  
５８…記録ヘッド、６０…主磁極、６２…トレーリングシールド、  
６３…サイドシールド、６４…リーディングシールド、７３…保護絶縁膜、  
８０…磁束制御層、８０ａ…第１制御層、８０ｂ…第２制御層、８０ｃ…第３制御層、  
９０、９１…接続端子、９４…電源、ＷＧ…ライトギャップ
【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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