(57)【要約】【課題】残留磁化の影響が抑制されるとともに、飽和磁場が低くなるように構成された垂直磁気ヘッドを提供する。【解決手段】本発明に係る垂直磁気ヘッドは、記録媒体にデータの記録を行うことが可能に構成された垂直磁気ヘッドである。上記の垂直磁気ヘッドの、前記記録媒体に記録をするための主磁極が、第１の磁化方向を有する第１の磁性層と、前記第１の磁化方向と異なる第２の磁化方向を有する第２の磁性層と、を有することを特徴としている。【選択図】図６
2008010042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に記録を行う垂直磁気ヘッドであって、
前記記録媒体に記録をするための主磁極が、
第１の磁化方向を有する第１の磁性層と、
前記第１の磁化方向と異なる第２の磁化方向を有する第２の磁性層と、を有することを特徴とする垂直磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第１の磁化方向と前記第２の磁化方向が、互いに直交することを特徴とする請求項１記載の垂直磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層が積層された構造であることを特徴とする請求項１または２記載の垂直磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１の磁性層が２つの前記第２の磁性層に挟まれるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
【請求項５】
前記第２の磁性層は、磁性層と非磁性層が交互に複数積層された構造を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録用の磁気ヘッドに係り、特には垂直磁気記録用の磁気ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置、磁気テープ装置などの磁気記録装置では、記録媒体上のデータは薄膜磁気ヘッドによって読み書きが行われるが、読み出しは薄膜磁気ヘッドを構成する巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子等を用いた再生ヘッドにより行われ、書き込みは誘導型記録ヘッドにより行われる。
【０００３】
この場合の記録方式は、現在すでに実用化されている磁化信号の向きが記録媒体面内方向とする長手磁気記録方式と、磁化信号の向きが記録媒体面に垂直な方向とする垂直磁気記録方式があり、一般に、後者の垂直磁気記録方式は前者の長手磁気記録方式に比べて記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であるといわれている。
【０００４】
現在、主流とされている長手磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドは、媒体対向面側において、ギャップ部を介して対向する第１および第２の磁性層が磁気的に接続されており、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に電気的に絶縁された状態で平面スパイラル状の薄膜コイル、即ち、ライトコイルが備えられた構造になっている。
【０００５】
一方、垂直磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドは、長手磁気記録方式の薄膜磁気ヘッドと同様のリングヘッド型と、単一の主磁極によって記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加する単磁極ヘッド型がある。次に、上記の単磁極ヘッド型の垂直磁気記録方式を例にとり、その概略を説明する。
【０００６】
図１は、上記の単磁極ヘッド型の垂直磁気記録方式の原理を示す概略図である。図１を参照するに、本図に示す垂直磁気記録方式の磁気ヘッド１０は、記録層１６Ａと裏打ち層１６Ｂとを有する記録媒体１６に記録するための磁気ヘッドであり、該記録層１６Ａに書き込みを行うための磁束を発生させる主磁極１１、およびコイル１３を有している。また、本図では図示を省略する読み取り素子は、ディスク回転方向の上流側に設置される。
【０００７】
上記の磁気ヘッドで書き込みを行う場合、ＡＢＳ面１４まで下降された磁気ヘッドの前記主磁極１１から絞り込まれた磁束１５は、前記記録層１６Ａを通り軟磁性体からなる裏打ち層１６Ｂに浸透し、補助磁極１２、即ち、リターンヨークに入る磁気的回路が形成される。
【特許文献１】特開昭６０−１５４３０９号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３６００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の磁気ヘッド１０においては、主磁極の残留磁化による磁束によって、記録媒体に記録が誤書き込みされる、いわゆるポールイレーズとよばれる問題が生じる場合があった。
【０００９】
そこで、このような問題を解決するための一つの方法として、主磁極を多層構造（多層型主磁極）とする方法がある。図２Ａと図２Ｂは、それぞれ単層型主磁極（図１に対応）と、多層型主磁極の構造を比較した図である。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１０】
図２Ａ，図２Ｂを参照するに、まず、図２Ａに示す単層型主磁極１１の場合、主磁極全体が軟磁性層により構成され、該軟磁性層の残留磁化によるポールイレーズの発生が問題になっていた。一方で図２Ｂに示す多層型主磁極１１Ａは、磁性層（軟磁性層）１１ａと非磁性層１１ｂとの多層構造となっている。
【００１１】
上記の多層型主磁極１１Ａでは、非磁性層１１ｂを介した磁性層１１ａの交換結合により、隣り合う磁性層１１ａが反平衡状態となり、ポールイレーズの原因となる残留磁化が大幅に低減される。
【００１２】
上記の多層型主磁極を用いた場合には、例えば磁性層と非磁性層の積層数を増せば増すほど、残留磁化は小さくなり、ポールイレーズを抑制する効果が大きくなる。しかし、積層数の増加は飽和磁場を増大させ、最大書き込み電流を流しても、所望の書き込み磁場が得られない問題が生じてしまう。
【００１３】
このように、多層型主磁極を用いた磁気ヘッドでは、残留磁化を抑制することは可能であっても、同時に飽和磁場を低くすることが困難となる問題がある。
【００１４】
図３は、多層型主磁極（４層および５層）の層間の交換結合エネルギー（Ｊｅｘ）と残留磁化比の関係を、図４は、当該交換結合エネルギーと飽和磁場の関係をシミュレーションにより算出した結果を示した図である。まず、図３を参照するに、交換結合エネルギーを大きくすることで、多層型主磁極の残留磁化比が小さくなる傾向にあり、交換結合の効果によって残留磁化が抑制されることがわかる。
【００１５】
しかし、一方では、図４に示されるように、交換結合エネルギーを大きくすると、すなわち交換結合の効果を積極的に活用しようとすると、飽和磁場が大きくなってしまうことがわかる。例えば、飽和磁場が大きくなると、所望の書込み磁場を得るために必要な電力が大きくなってしまう問題が生じてしまう。上記の図３、図４に示した場合には、残留磁化比を０．５以下としようとすると、飽和磁場を３ｋＯｅ以下とすることが実質的に困難となっていることがわかる。
【００１６】
さらに、多層型主磁極を用いて交換結合エネルギーを小さくするためには、非磁性層の膜厚のばらつきの許容範囲が著しく小さくなってしまう問題がある。例えば、交換結合エネルギーを、０．１ｅｒｇ／ｃｍ２以下とするためには、非磁性層の膜厚のばらつきを１オングストローム（０．１ｎｍ）以下とする必要が生じ、非磁性層の成膜が困難となってしまう。
【００１７】
すなわち、多層型主磁極を用いた場合には、残留磁化を抑制するとともに、飽和磁場を低くすることが困難となっていた。
【００１８】
また、単層型主磁極を用いた場合には、飽和磁場は多層型主磁極に比べて小さくなるものの、先に説明したように残留磁化によるポールイレーズの発生を抑制することが困難となっていた。
【００１９】
そこで、本発明は上記の問題を解決した、新規で有用な垂直磁気ヘッドを提供することを統括的課題としている。本発明の具体的な課題は、残留磁化の影響が抑制されるとともに、飽和磁場が低くなるように構成された垂直磁気ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記の課題を、記録媒体に記録を行う磁気ヘッドであって、前記記録媒体に記録をするための主磁極が、第１の磁化方向を有する第１の磁性層と、前記第１の磁化方向と異なる第２の磁化方向を有する第２の磁性層と、を有することを特徴とする磁気ヘッドにより、解決する。
【００２１】
上記の垂直磁気ヘッドにおいては、残留磁化の影響が抑制されるとともに、飽和磁場が低くなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、残留磁化の影響が抑制されるとともに、飽和磁場が低くなるように構成された磁気ヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る垂直磁気ヘッドは、記録媒体に記録をするための主磁極が、第１の磁化方向を有する第１の磁性層と、前記第１の磁化方向と異なる第２の磁化方向を有する第２の磁性層と、を有することを特徴としている。
【００２４】
上記の本発明に係る主磁極は、例えば従来の多層型主磁極と比べた場合、飽和磁場が小さくなる特徴を有している。従来の多層型主磁極では、非磁性層を介して隣り合う磁性層の交換結合による反平行状態を利用していて残留磁化を低減していたため、残留磁化を小さくしようとすると飽和磁場が大きくなってしまう問題を有していた。
【００２５】
一方で上記の本発明による主磁極では、記録媒体へのデータの書き込みに用いられる第１の磁性層と異なる磁化方向を有する第２の磁性層が設けられている。したがって、当該第２の磁性層の磁化（磁束）によって、前記第１の磁性層の残留磁化が打ち消されるように作用する。このため、飽和磁場増大の問題を抑制しつつ、かつ、残留磁化の抑制をすることが可能となっている。
【００２６】
すなわち、本発明に係る磁気ヘッドでは、残留磁化が小さく、ポールイレーズの発生が抑制されるとともに、飽和磁場が低く、消費電力が小さくなっていることが特徴である。
【００２７】
次に、上記の本発明に係る磁気ヘッドの構成の一例について図面に基づき、以下に具体的に説明する。
【実施例１】
【００２８】
図５Ａは、本発明の実施例１による（垂直）磁気ヘッド１００の概略断面図であり、図５ＢはＡＢＳ面１０４側から該磁気ヘッド１００をみた平面図である。図５Ａ、図５Ｂを参照するに、前記磁気ヘッド１００は、大別してデータの読み出しに係る領域（図中の下部）とデータの書き込み（記録）に係る領域（図中の上部）とに分けられる。まず、データの読み出しに係る領域には、データの読み出しに係る読み取り素子１１０が、下部シールド層１１１と上部シールド層１０９に挟まれるようにして形成されている。
【００２９】
また、データの書き込みに係る領域は、前記上部シールド層１０９上に、以下に説明するように形成されている。まず、主磁極補助層１０７上に主磁極１０１が形成され、該主磁極１０１と対向するように補助磁極１０２が形成されている。また、前記主磁極補助層１０７と前記補助磁極１０２は、接続部１０８で接続されるとともに、該主磁極補助層１０７と該補助磁極１０２の間には、コイル１０３が設置されている。この場合、前記主磁極１０１から絞り込まれた磁束１０５は記録媒体（本図では図示を省略）を透過して補助磁極１０２に戻るようになっている。
【００３０】
また、図６は、図５に示した前記主磁極１０１を拡大して模式的に示した断面図である。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本図には、図５Ａで図示を省略した、前記磁気ヘッド１００によって書き込み（記録）が行われる、記録層１０６Ａ、裏打ち層１０６Ｂを有する記録媒体１０６を図示している。
【００３１】
図６を参照するに、上記の主磁極１０１は、データの書き込みに係る、第１の磁化方向を有する第１の磁性層１０１Ａと、該第１の磁化方向と異なる第２の磁化方向を有する第２の磁性層１０１Ｂと、を有する構造となっている。
【００３２】
上記の構造において、前記第１の磁性層１０１Ａは、例えば軟磁性材料により構成され、データの書き込みのための磁束１０５を発生させる磁性層である。前記第１の磁性層１０１Ａの磁化方向は、例えば記録媒体１０６の記録面１０６ａと垂直な方向であり、前記コイル１０３に電流が流されて前記第１の磁性層１０５から漏れ出した磁束１０５が前記記録媒体１０６（記録面１０６ａ）に浸透するように構成されている。さらに、前記記録媒体１０６の前記記録層１０６Ａを透過した前記磁束１０５は、前記裏打ち層１０６Ｂを透過し、前記補助磁極１０２（図５Ａ参照）、即ち、リターンヨークに戻るようになっている。
【００３３】
上記の構造においては、前記主磁極１０１に前記第２の磁性層１０１Ｂが設けられているため、該第２の磁性層１０１Ｂの磁化（磁束）によって、前記第１の磁性層１０１Ａの残留磁化が打ち消されるように作用する。このため、前記第１の磁性層１０１Ａの残留磁化が抑制される効果を奏する。
【００３４】
また、前記第２の磁性層１０１Ｂは、例えば、前記第１の磁性層１０１Ａの前記主磁極補助層１０７側か、または、前記第１の磁性層１０１Ａの前記コイル１０３側の、少なくともいずれか一方の側に前記第１の磁性層１０１Ａと積層されるようにして形成されることが好ましい。また、前記第１の磁性層１０１Ａが、２つの前記第２の磁性層１０１Ｂに挟まれるように構成されていると、残留磁化を抑制する効果がさらに大きくなり、好ましい。
【００３５】
また、上記の構造においては、前記第１の磁化方向（前記第１の磁性層１０１Ａの磁化方向）と前記第２の磁化方向（前記第２の磁性層１０１Ｂの磁化方向）が、互いに直交する方向であると、効果的に残留磁化を抑制することが可能になる。また、前記第２の磁化方向は、前記記録面１０６ａと平行な方向であると、すなわち、前記第２の磁性層１０１Ｂが、いわゆる垂直磁化膜を含むように構成されると、書き込み動作終了後に前記第１の磁性層１０１Ａから染み出す磁束を効果的に抑制することが可能になる。
【００３６】
上記の主磁極１０１は、例えば従来の多層型主磁極のように複数の磁性層が反平行状態となることを利用して残留磁化を低減させるものではないため、飽和磁場の増大の影響を抑制することができる。
【００３７】
したがって、上記の本実施例に係る磁気ヘッド１００では、従来の多層型主磁極で生じていた飽和磁場増大の問題を抑制しつつ、かつ、残留磁化の抑制をすることが可能となっている。
【００３８】
すなわち、本実施例に係る磁気ヘッド１００では、残留磁化が小さく、ポールイレーズの発生が抑制されるとともに、飽和磁場が低く、消費電力が小さくなっていることが特徴となっている。
【００３９】
上記の磁気ヘッド１００で書き込みを行う場合、該磁気ヘッド１００は以下のように動作される。まず、ＡＢＳ面１０４まで移動された磁気ヘッド１００において、前記コイル１０３に所定の電流が流され、前記主磁極１０１（前記第１の磁性層１０１Ａ）から絞り込まれた磁束１０５は、前記記録層１０６Ａを通り軟磁性体からなる裏打ち層１０６Ｂに浸透し、さらに補助磁極１０２、即ち、リターンヨークに入る磁気的回路が形成される。
【００４０】
また、書き込み動作終了後は、前記第２の磁性層１０１Ｂにより生じる磁束があるために、前記第１の磁性層１０１Ａの残留磁化の影響が抑制され、そのためにポールイレーズの発生が抑制される。
【００４１】
また、上記の磁気ヘッド１００を構成する材料としては、例えば以下の材料を用いることが可能である。また、以下に説明する材料は本実施例に係る磁気ヘッドを構成する材料の一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
まず、前記下部シールド層１１１，前記上部シールド層１０９、前記主磁極補助層１０７は、例えば、ＮｉＦｅにより構成される。また、前記読み取り素子１１０は、例えば、トンネル磁気抵抗効果ＴＭＲ、ＣＩＰスピンバルブ膜、ＣＰＰスピンバルブ膜などにより構成することができる。
【００４３】
また、前記主磁極１０１については、例えば以下のように構成することができる。前記第１の磁性層１０１Ａは、軟磁性材料である、ＣｏとＦｅの合金を用いて構成することが可能であり、さらに該合金にＮｉやその他の金属を加えて構成しても良い。また、当該第１の磁性層１０１Ａは、１Ｔ（テスラ）以上の高い飽和磁束密度を有する磁性材料から構成されることが好ましく、また厚さは５０ｎｍ以上とされることが好ましい。
【００４４】
また、前記第２の磁性層１０１Ｂは、磁性層と非磁性層を交互に繰り返し積層した構造で構成することができる。該磁性層としては、Ｃｏを含む磁性金属層、該非磁性層としては、Ｐｔ、さらにはＰｄを含む金属層を用いることができる。また、前記第２の磁性層１０１Ｂは、所定の合金層よりなる単層構造により構成されるようにしてもよい。該合金層は、ＣｏとＰｔを含む合金により形成することができる。また、当該第２の磁性層１０１Ｂの厚さは２０ｎｍ以上とされることが好ましい。
【００４５】
また、上記の第２の磁性層１０１Ｂは、該第２の磁性層１０１Ｂの配向性を良好とするため、配向性が考慮された所定の下地層上に形成されることが好ましい。
【００４６】
例えば、前記下地層としては、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔのいずれかの元素を含む金属層を用いることが好ましいが、前記第２の磁性層１０１Ｂが、ＣｏとＰｔを含む合金層である場合、Ｒｕを用いることが特に好ましい。
【００４７】
次に、上記の磁気ヘッド１００の製造方法の一例について、図５Ａ、および図６を参照しながら以下に説明する。
【００４８】
まず、スライダーの母体となる、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ基板（図示せず）上にＮｉＦｅからなる前記下部磁気シールド層１１１を設け、さらに、スパッタリング法を用いて磁気抵抗効果膜を形成し、パターニングすることにより前記読み取り素子１１０を形成する。また、必要に応じて、例えばＣｏＣｒＰｔよりなる磁区制御膜（図示を省略）を形成してもよい。
【００４９】
さらに、該読み取り素子１１０を覆う、ＮｉＦｅからなる前記上部シールド層１０９を設けることによって、読み出しに係る領域（再生ヘッド部）の構造が完成する。
【００５０】
次に、前記上部シールド層１０９上にＡｌ２Ｏ３層（図示せず）を全面に設けたのち、選択電解メッキ法を用いて該Ａｌ２Ｏ３層上に厚さが１〜３μｍ、例えば、厚さが１．０μｍのＮｉＦｅからなる主磁極補助層１０７を設ける。また、当該主磁極補助層１０７の周囲はＡｌ２Ｏ３層を埋め込んだ後、ＣＭＰ（化学機械研磨）法を用いて平坦化する。
【００５１】
次いで、スパッタリング法を用いて、前記第１の磁性層１０１Ａと前記第２の磁性層１０１Ｂを有する前記主磁極１０１を形成する。
【００５２】
まず、前記第２の金属層１０１Ｂを形成するための下地層（図示せず）を形成する。例えば、当該下地層として、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔのいずれかの元素を含む金属層を、１ｎｍ以上形成する。
【００５３】
次に、前記第２の磁性層１０１Ｂとして、例えば垂直磁化膜を形成するために、磁性(金属)層と、非磁性（金属）層を交互に繰り返し積層させた構造を形成する。当該磁性層としては、Ｃｏを含む磁性金属層を、当該非磁性層としては、ＰｔとＰｄを含む非磁性金属層を形成する。この場合、Ｃｏを含む磁性金属層を厚さが０．３〜１．０ｎｍとなるように、また、Ｐｄ、Ｐｔを含む合金層を厚さが０．３〜１．０ｎｍとなるように、成膜を交互に１０層以上繰り返し、垂直磁化膜よりなる前記第２の磁性層１０１Ｂを形成する。当該垂直磁化膜の膜厚は、２０ｎｍ以上となるように形成する．
次に、前記第１の磁性層１０１Ａとして、軟磁性膜を形成するために、ＣｏとＦｅを含む合金層を、スパッタリング法により、厚さが５０〜２００ｎｍとなるように形成する。また、当該第１の磁性層１０１Ａに、Ｎｉを加えるようにしてもよい。
【００５４】
さらに、必要に応じて、当該第１の磁性層１０１Ａ上に、先に説明した下地層と第２の磁性層１０１Ｂの成膜を再び実施して、前記第１の磁性層１０１Ａが前記第２の磁性層１０１Ｂに挟まれるような構成にしてもよい。
【００５５】
また、前記第２の磁性層１０１Ｂとして、上記に説明した磁性層と非磁性層の積層構造に換えて、ＣｏとＰｔを含む合金層を形成してもよい。この場合、下地層としてＲｕを含む合金層を２ｎｍ以上形成し、その後でＣｏとＰｔを含む垂直磁化層を、厚さが２０ｎｍ以上となるように堆積させればよい。
【００５６】
また、この後の工程において必要なパターニングを行い、さらに公知の方法で、前記コイル１０３、前記補助磁極１０２を形成することで、前記磁気ヘッド１００を製造することができる。
【００５７】
次に、本発明に係る磁気ヘッドの特性を実証するために、０．１×０．１４×０．４μｍの主磁極形状（本実施例による主磁極の構造）を仮定し、計算機シミュレーションにより、主磁極の磁化過程を計算した。比較のため、単層主磁極（従来例１）、多層型主磁極（磁性層と非磁性層の積層構造、従来例２）についても、同様に０．１×０．１×０．４μｍの主磁極形状を仮定し、磁化過程を計算した。
【００５８】
本実施例による主磁極は、０．１μｍ厚の軟磁性主磁極に０．０２μｍの垂直磁化膜を両側に配した構造とした。
【００５９】
本実施例による主磁極の磁化過程の計算には、物理定数として、軟磁性層に、飽和磁化２．２Ｔ、磁気異方性定数Ｋｃ＝５×１０５ｅｒｇ／ｃｃ、垂直磁化膜に、飽和磁化１．０Ｔ、磁気異方性定数Ｋｕ=１０７ｅｒｇ／ｃｃを用いた。また、単層主磁極の場合は、軟磁性層の物理定数は本実施例の場合と同じとした。また、多層型主磁極の場合は、軟磁性層の物理定数は本実施例の場合と同じにするとともに、層間に０．０２〜０．７ｅｒｇ／ｃｍ２の交換結合エネルギーを与えた。上記のシミュレーションの結果について図７〜図１１を用いて説明する。
【００６０】
図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれ単層主磁極（従来例１）、多層型主磁極（従来例２）、および本実施例による主磁極の、残留磁化の違いを、主磁極の断面における模式図で示したものである。
【００６１】
また、図８は、上記の断面の位置関係を示した図である。例えば、図７Ａの単層主磁極の場合、断面Ｘ，Ｙは、それぞれ本図におけるＢ−Ｂ'断面と平行な断面であり、Ｘは主磁極の中心部の断面であり、Ｙは主磁極の端部の断面を示している。
【００６２】
また、図７Ｂの多層型主磁極の場合、磁性層の積層数は５層であり、断面Ｘ，Ｙは、それぞれ本図におけるＢ−Ｂ'断面と平行な断面であり、Ｘは２層目の断面であり、Ｙは３層目の断面を示している。
【００６３】
また、図７Ｃの本実施例による主磁極の場合、断面Ｐ，Ｑは、それぞれ本図におけるＡ−Ａ'断面と平行な断面であり、Ｐは主磁極の中心部の断面であり、Ｑは主磁極の端部の断面を示している。
【００６４】
図７Ａ〜７Ｃ、および図８を参照するに、まず、図７Ａの単層主磁極の場合、残留磁化が多く見られ、残留磁化の影響が大きいことが予想される。また、図７Ｂの多層型主磁極の場合、層間に反強磁性的な交換結合が働くため、磁化状態が、２層目と３層目で反平行になっていることがわかる。このため、残留磁化を抑制するためには有効な構造であるものの、飽和磁場が高くなり、飽和磁場形成のための電流値を大きくする必要が生じることが予想される。
【００６５】
一方、図７Ｃに示す本実施例による主磁極の場合、垂直磁化膜（第２の磁性層）は、記録媒体の記録面と平行な方向に磁化しているため、その磁化の影響によって軟磁性層（第１の磁性層）の記録媒体に近い部分の磁束が、記録媒体の記録面と水平な方向（残留磁化の影響が抑制される方向）になっていることがわかる．
また、図９は、上記の従来例１、従来例２、および本実施例（図中、「垂直磁化膜付き」と表記）のそれぞれの主磁極における、印加磁場に対する規格化磁気モーメントの関係（磁化曲線）を示す図である。なお、このシミュレーションにおいては、多層型主磁極の交換結合エネルギーを計算する場合に、非磁性層としてＲｕを用いて膜厚を０．７５ｎｍとした場合に得られる交換結合定数を０．７ｅｒｇ／ｃｍ２としている。この図９に示す結果（磁化曲線）から、図１０、図１１で次に示す、それぞれの主磁極の残留磁化比と飽和磁場が得られる。
【００６６】
次に、図９に示した磁化曲線から得られる残留磁化比と飽和磁場を、単層主磁極（従来例１）、多層型主磁極（従来例２）、および本実施例（図中「垂直磁化膜付き単層主磁極」と表記）の場合について、それぞれ図１０、図１１に示す。また、図１１においては、残留磁化比Ｍｒ／Ｍｓが０．９となる磁場を飽和磁場Ｈｓとしている。
【００６７】
図１０を参照するに、残留磁化比は単層主磁極において０．７３と最も大きく、ポールイレーズの問題が発生することが予想される。また、本実施例による主磁極の残留磁化比は、０．４５であり、ポールイレーズを抑制するためには、充分なレベルにまで低減されていることがわかる。この場合、残留磁化比が０．５以下であればポールイレーズの発生が抑制されるため、本実施例ではポールイレーズの発生を充分に抑制できるレベルであることがわかる。
【００６８】
また、多層型主磁極の場合には、残留磁化比が最も低いが、次に説明するように飽和磁場が大きくなってしまう問題がある。
【００６９】
次に、図１１を参照するに、飽和磁場は多層型主磁極において３３００（Ｏｅ）と最も大きく、記録動作に係る消費電力が大きくなってしまう問題があることがわかる。また、単層主磁極の場合には、飽和磁場が最も低いが、先に説明したように残留磁化比が高い問題があり、単層主磁極は実用性に乏しい問題がある。一方で、本実施例による主磁極の飽和磁場は１９００（Ｏｅ）であり、多層型主磁極に比べて小さく、記録動作に係る消費電力が抑制されていることがわかる。
【００７０】
すなわち、上記の図１０、図１１のシミュレーションの結果を鑑みると、本実施例による磁気ヘッドは、残留磁化比が０．５以下であってポールイレーズの発生が抑制されているとともに、飽和磁場が３０００（Ｏｅ）以下となる低消費電力型であり、従来の磁気ヘッドが有していない特有の効果を奏することがわかる。
【００７１】
なお、本実施例に係る磁気ヘッドでは、データの書き込みに係る、前記記録媒体１０６に浸透する磁束の方向（図６の磁束１０５）を、前記第２の磁性層１０１Ｂによって適宜制御することも可能である。例えば、記録媒体に入射する磁束の入射角を変更する（例えば記録媒体に斜めに入射するようにする）ことで、記録媒体に記録するためのスイッチングフィールドが小さくてすむようになる。このため、記録に係る消費電力をさらに小さくすることが可能になる効果を奏する。
【００７２】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
（付記１）
記録媒体に記録を行う垂直磁気ヘッドであって、
前記記録媒体に記録をするための主磁極が、
第１の磁化方向を有する第１の磁性層と、
前記第１の磁化方向と異なる第２の磁化方向を有する第２の磁性層と、を有することを特徴とする垂直磁気ヘッド。
（付記２）
前記第１の磁性層が発生させる磁束が、前記記録媒体に浸透する方向を向いていることを特徴とする付記１記載の垂直磁気ヘッド。
（付記３）
前記第１の磁性層の磁化方向が、前記記録媒体の記録面と垂直であることを特徴とする付記１または２記載の垂直磁気ヘッド。
（付記４）
前記第２の磁性層の磁化方向が、前記記録媒体の記録面と平行であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記５）
前記第１の磁化方向と前記第２の磁化方向が、互いに直交することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記６）
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層が積層された構造であることを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記７）
前記第１の磁性層が２つの前記第２の磁性層に挟まれるように構成されていることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記８）
前記第１の磁性層は、ＣｏとＦｅを含むことを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記９）
前記第２の磁性層は、磁性層と非磁性層が交互に複数積層された構造を有することを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１０）
前記磁性層はＣｏを含み、前記非磁性層は、ＰｄまたはＰｔを含むことを特徴とする付記９記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１１）
前記第２の磁性層は、ＣｏとＰｔを含む合金層よりなることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１２）
前記第２の磁性層は、該第２の磁性層の配向性を制御する下地層上に形成されることを特徴とする付記１乃至１１のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１３）
前記第１の磁性層の飽和磁束密度が１テスラ以上であることを特徴とする付記１乃至１２のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１４）
前記主磁極の残留磁化比が、０．５以下であることを特徴とする付記１乃至１３のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１５）
前記主磁極の飽和磁場が３ｋＯｅ以下であることを特徴とする付記１４記載の垂直磁気ヘッド。
（付記１６）
前記記録媒体の記録方式が、垂直磁気記録方式であることを特徴とする付記１乃至１５のいずれか１項記載の垂直磁気ヘッド。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、残留磁化の影響が抑制されるとともに、飽和磁場が低くなるように構成された磁気ヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来の磁気ヘッドの構造を示す図である。
【図２Ａ】従来の磁気ヘッドの構造を示す図（その１）である。
【図２Ｂ】従来の磁気ヘッドの構造を示す図（その２）である。
【図３】従来の磁気ヘッドの特性を示す図（その１）である。
【図４】従来の磁気ヘッドの特性を示す図（その２）である。
【図５Ａ】実施例１による磁気ヘッドの構成を示す図（その１）である。
【図５Ｂ】実施例１による磁気ヘッドの構成を示す図（その２）である。
【図６】図５Ａ、図５Ｂの磁気ヘッドの主磁極を示す拡大図である。
【図７Ａ】主磁極の残留磁化を示す図（その１）である。
【図７Ｂ】主磁極の残留磁化を示す図（その２）である。
【図７Ｃ】主磁極の残留磁化を示す図（その３）である。
【図８】主磁極と主磁極補助層の位置関係を示す図である。
【図９】主磁極の印加磁場と規格化磁気モーメントの関係を示す図である。
【図１０】主磁極の構造の違いによる残留磁化比を比較した図である。
【図１１】主磁極の構造の違いによる飽和磁場を比較した図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００  磁気ヘッド
１０１  主磁極
１０１Ａ  第１の磁性層
１０１Ｂ  第２の磁性層
１０２  補助磁極
１０３  コイル
１０４  ＡＢＳ面
１０５  磁束
１０６  記録媒体
１０６ａ  記録面
１０６Ａ  記録層
１０６Ｂ  裏打ち層
１０７  主磁極補助層
１０８  接続部
１０９  上部シールド層
１１０  読み取り素子
１１１  下部シールド層
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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