(57)【要約】【課題】効果的・効率的な高周波アシスト磁気記録を可能とした磁気記録ヘッド及びこれを用いた磁気記録装置を提供する。【解決手段】少なくとも１層の磁性体層を有する第１のスピン発振層と、少なくとも１層の磁性体層を有する第２のスピン発振層と、前記第１のスピン発振層と前記第２のスピン発振層との間に設けられた第１の非磁性体層と、を有するスピン発振素子と、を備え、前記第１のスピン発振層と、前記第２のスピン発振層と、は、互いに反強磁性結合および／または静磁結合してなり、前記第１のスピン発振層と、前記第２のスピン発振層と、は、媒体対向面に対して略平行な方向で且つ前記記録磁極の媒体対向面に対して交差した側面に対して略平行な方向に積層してなることを特徴とする磁気記録ヘッドを提供する。【選択図】図１
2008305486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録磁極と、
少なくとも１層の磁性体層を有する第１のスピン発振層と、少なくとも１層の磁性体層を有する第２のスピン発振層と、前記第１のスピン発振層と前記第２のスピン発振層との間に設けられた第１の非磁性体層と、を有するスピン発振素子と、
を備え、
前記第１のスピン発振層と、前記第２のスピン発振層と、は、互いに反強磁性結合および／または静磁結合してなり、
前記第１のスピン発振層と、前記第２のスピン発振層と、は、媒体対向面に対して略平行な方向で且つ前記記録磁極の媒体対向面に対して交差した側面に対して略平行な方向に積層してなることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記スピン発振素子は、
前記第１のスピン発振層と前記第２のスピン発振層との間に設けられた第１の非磁性体層と、
磁化方向が固定された強磁性体を含むスピン偏極層と、
前記第１及び第２のスピン発振層と、前記非磁性体層と、前記スピン偏極層と、を有する積層体に電流を通電可能とした一対の電極と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記積層体を流れる電流は、前記記録磁極の前記側面に対して略平行な方向に流れることを特徴とする請求項２記載の磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録磁極と磁気的に結合されその先端が前記媒体対向面に延在した補助磁極をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記記録磁極の前記側面は、磁気記録媒体に形成される記録トラックの長手方向に対して略垂直であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記スピン発振素子は、前記記録磁極のトレーリング側に設けられたことを特徴とする請求項５記載の磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記スピン発振素子は、前記記録磁極のリーディング側に設けられたことを特徴とする請求項５記載の磁気記録ヘッド。
【請求項８】
前記記録磁極の前記側面は、磁気記録媒体に形成される記録トラックの長手方向に対して略平行であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
【請求項９】
前記記録磁極により形成され前記媒体対向面に対して略４５°傾斜した記録磁界が磁気記録媒体に印加される領域と、前記スピン発振素子により形成される高周波磁界が磁気記録媒体に印加される領域と、が略一致してなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
磁気記録媒体と、
請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッドと、
前記磁気記録媒体と前記磁気記録ヘッドとを離間させまたは接触させた状態で対峙させながら相対的に移動可能とした可動手段と、
前記磁気記録ヘッドを前記磁気記録媒体の所定記録位置に位置合せする制御手段と、
前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読出しを行う信号処理手段と、
を備え、
前記スピン発振素子の発振周波数は、前記磁気記録媒体の記録磁性層を構成する記録磁性粒または記録磁性ドットの強磁性共鳴周波数と略等しいことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項１１】
前記磁気記録媒体は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体であることを特徴とする請求項１０記載の磁気記録装置。
【請求項１２】
前記磁気記録媒体は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性ドットが規則的に配列形成されたディスクリートビット媒体であることを特徴とする請求項１０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、磁気記録ヘッド及び磁気記録装置に関し、特に高周波アシスト磁界を用いて高記録密度、高記録容量、高データ転送レートのデータストレージの実現に好適な磁気記録ヘッド及び磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９０年代においては、ＭＲ（Magneto-Resistive effect）ヘッドとＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive effect）ヘッドの実用化が引き金となって、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）の記録密度と記録容量が飛躍的な増加を示した。しかし、２０００年代に入ってから磁気記録媒体の熱揺らぎの問題が顕在化してきたために、記録密度増加のスピードが一時的に鈍化した。それでも、面内磁気記録よりも原理的に高密度記録に有利である垂直磁気記録が２００５年に実用化されたことが牽引力となって、昨今、ＨＤＤの記録密度は年率約４０％の伸びを示している。
【０００３】
また、最新の記録密度実証実験では４００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２を超えるレベルが達成されており、このまま堅調に進展すれば、２０１２年頃には記録密度１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２が実現されると予想されている。しかしながら、このような高い記録密度の実現は、垂直磁気記録方式を用いても、再び熱揺らぎの問題が顕在化するために容易ではないと考えられる。
【０００４】
この問題を解消し得る記録方式として「高周波アシスト磁気記録方式」が提案されている。高周波アシスト磁気記録方式では、記録信号周波数より十分に高い、磁気記録媒体の共鳴周波数付近の高周波磁界を局所的に印加する。この結果、磁気記録媒体が共鳴し、高周波磁界を印加された磁気記録媒体の保磁力（Ｈｃ）はもともとの保磁力の半分以下となる。このため、記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、より高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録媒体への磁気記録が可能となる（例えば、特許文献１）。しかし、この特許文献１に開示された手法ではコイルにより高周波磁界を発生させており、高密度記録時に効率的に高周波磁界を印加することが困難であった。
【０００５】
そこで高周波磁界の発生手段として、スピン発振素子を利用する手法も提案されている（例えば、特許文献２および３）。この特許文献２および３に開示された技術においては、一対のスピン発振素子は、スピン偏極層と、非磁性層と、磁性層ａと、非磁性層と、磁性層ｂと、電極層とからなる。電極層を通じて一対のスピン発振素子に直流電流を通電すると、スピン偏極層によって生じたスピントルクにより、磁性層ａの磁化が強磁性共鳴を生じる。さらに、磁性層ａと磁性層ｂとは反強磁性結合およびまたは静磁結合により、それぞれの磁化が互いに反平行になるように強磁性共鳴する。その結果、スピン発振素子から高周波磁界が発生することになる。
【０００６】
スピン発振素子のサイズは数十ナノメートル程度であり、かつ、磁性層ａおよび磁性層ｂの強磁性共鳴の位相は１８０°ずれているため、発生する高周波磁界はスピン発振素子のギャップ近傍の数十ナノメートル程度に局在する。さらに高周波磁界の発生方向は面内方向となるため、垂直磁化した磁気記録媒体を効率的に共鳴させることが可能となり、磁気記録媒体の保磁力を大幅に低下させることが可能となる。この結果、記録磁極による記録磁界と、一対のスピン発振素子による高周波磁界とが重畳した部分のみで高密度磁気記録が行われ、高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録媒体を利用することが可能となる。このため、高密度記録時の熱揺らぎの問題を回避できる。
【０００７】
一方、斜め記録磁界により高保磁力（Ｈｃ）の磁気記録媒体に記録する手法もある。Stoner-Wohlfarthのモデルによれば、４５°方向磁界の場合に、高保磁力（Ｈｃ）の磁気記録媒体を反転することが可能である。垂直磁気記録方式では記録磁極の記録媒体対向面に対して交差した面から斜め記録磁界を発生させることが可能である。さらに、磁界強度変化が急峻な斜め磁界を発生させるためには、記録磁極近傍に補助磁極を追加することが有効である。記録磁極の記録媒体対向面に対して交差した面と補助磁極の記録媒体対向面に対して交差した面とのギャップ間隔を調整することにより、記録媒体内に発生する磁界方向を斜めとし、強度変化を急峻にすることが可能である。このため、記録磁極および補助磁極を備えた磁気記録ヘッドにより、高密度記録が可能となり、さらに高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録媒体を利用することが可能となる。
【特許文献１】米国特許第６０１１６６４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００２３９３８号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０２１９７７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高周波アシスト磁気記録ヘッドを実現するためには、スピン発振素子と記録磁極とを近接させ、面内高周波磁界および斜め記録磁界とを媒体内で効率的に重畳することが重要になる。しかし、スピン発振素子および記録磁極を膜厚方向に順に積層する構成を用いて更なる高記録密度に対応した高周波アシスト磁気記録ヘッドを形成しようとする場合、スピン発振素子を構成する機能膜が厚いため、面内高周波磁界を発生させるスピン発振素子内のギャップと、斜め記録磁界を発生させる記録磁極の記録媒体対向面に対して交差した面と、が離れてしまう。その結果、スピン発振素子が発生する面内高周波磁界と、記録磁極の記録媒体対向面に対して交差した面が生成する斜め記録磁界とが十分に混合せず、効果的な高周波アシスト磁気記録が困難になるという問題があった。
【０００９】
このため、更なる高記録密度化のためには、スピン発振素子が発生する面内高周波磁界と、記録磁極が生成する垂直記録磁界とを効率的に混合することが可能な高周波アシスト磁気記録ヘッドの開発が不可欠である。  
本発明は上記の状況を鑑み、効果的・効率的な高周波アシスト磁気記録を可能とした磁気記録ヘッド及びこれを用いた磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、少なくとも１層の磁性体層を有する第１のスピン発振層と、少なくとも１層の磁性体層を有する第２のスピン発振層と、前記第１のスピン発振層と前記第２のスピン発振層との間に設けられた第１の非磁性体層と、を有するスピン発振素子と、を備え、前記第１のスピン発振層と、前記第２のスピン発振層と、は、互いに反強磁性結合および／または静磁結合してなり、前記第１のスピン発振層と、前記第２のスピン発振層と、は、媒体対向面に対して略平行な方向で且つ前記記録磁極の媒体対向面に対して交差した側面に対して略平行な方向に積層してなることを特徴とする磁気記録ヘッドが提供される。
【００１１】
本発明の他の一態様によれば、磁気記録媒体と、上記の磁気記録ヘッドと、前記磁気記録媒体と前記磁気記録ヘッドとを離間させまたは接触させた状態で対峙させながら相対的に移動可能とした可動手段と、前記磁気記録ヘッドを前記磁気記録媒体の所定記録位置に位置合せする制御手段と、前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読出しを行う信号処理手段と、を備え、前記スピン発振素子の発振周波数は、前記磁気記録媒体の記録磁性層を構成する記録磁性粒または記録磁性ドットの強磁性共鳴周波数と略等しいことを特徴とする磁気記録装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、効果的・効率的な高周波アシスト磁気記録を可能とした磁気記録ヘッド及びこれを用いた磁気記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
本発明の磁気記録ヘッドに関わる第１の実施の形態について、ここでは多粒子系の垂直磁気記録媒体に記録する場合を想定して、説明する。  
図１は、本発明の実施の形態にかかる磁気記録ヘッドの概略構成を表す斜視図である。  また、図２は、この磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーを表す斜視図である。  
また、図３は、この磁気記録ヘッドに設けられるスピン発振素子の構成を例示する模式図である。
【００１４】
本実施形態の磁気記録ヘッド５は、再生ヘッド部７０と、書込ヘッド部６０と、を備えている。再生ヘッド部７０は、磁気シールド層７２ａと、磁気シールド層７２ｂと、磁気シールド層７２ａと磁気シールド層７２ｂとに挟まれた磁気再生素子７１と、を有する。また、書込ヘッド部６０は、記録磁極６１と、リターンパス（補助磁極）６２と、励磁コイル６３と、スピン発振素子１０と、を有する。再生ヘッド部７０の各要素、および書込ヘッド部６０を構成する各要素は、アルミナ等の絶縁体（図示せず）により分離されている。磁気再生素子７１としては、ＧＭＲ素子なＴＭＲ素子などを利用することが可能である。また、再生分解能をあげるために、磁気再生素子７１は、２枚の磁気シールド層７１ａ、７２ｂの間に設置される。
【００１５】
この磁気記録ヘッド５は、図２に表したようにヘッドスライダー３に搭載される。ヘッドスライダー３は、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣなどからなり、磁気ディスクなどの磁気記録媒体８０（図１参照）の上を浮上または接触しながら相対的に運動できるように設計・加工されている。そして、ヘッドスライダー３は、空気流入側３Ａと空気流出側３Ｂとを有し、磁気記録ヘッド５、空気流出側３Ｂの側面などに配置される。
【００１６】
磁気記録媒体８０は、媒体基板８２とその上に設けられた磁気記録層８１とを有する。書込ヘッド部６０から印加される磁界により磁気記録層８１の磁化が所定の方向に制御され、書込がなされる。そして、再生ヘッド部７０は、磁気記録層８１の磁化の方向を読み取る。
【００１７】
記録磁極６１のみからなる書込みヘッドでは、垂直成分の記録磁界が主に発生し、磁気記録媒体８０内部にて斜め記録磁界が十分に発生しない場合がある。このため記録磁極６１の近傍にリターンパス（補助磁極）６２を設置することが望ましい。また、記録磁極６１からの漏洩記録磁界により、隣接トラックもしくは隣接ビットの磁化８４が影響を受ける場合がある。このため、補助磁極６２以外にも記録磁極６１に対向、もしくは取り囲むように磁気シールド（図示せず）を設置し、記録磁極６１から磁気記録媒体８０への漏洩記録磁界を少なくしても良い。
【００１８】
図３は、スピン発振素子１０の構造を例示する模式図である。  
図３は、図１におけるＸ方向を手前向きにして、且つＹ方向を右向きにして、右斜め上方からスピン発振素子１０および記録磁極６１を眺めている。スピン発振素子１０および記録磁極６１以外の補助磁極６２などを含む構成部品は、便宜上省略している。
スピン発振素子１０は、第１の電極層４１と、磁化３０１が膜面に対して略平行方向（図１（ａ））または略垂直方向（図１（ｂ））に配向したスピン偏極層３０と、スピン透過率の高い非磁性層２２（Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ等）と、第１のスピン発振層１０ａと、第１の非磁性層２１と、第２のスピン発振層１０ｂと、第２の電極層４２と、がこの順に積層された構造を有する。
【００１９】
第１の電極層４１と第２の電極層４２は、それぞれＴｉまたはＣｕなどからなる。  
第１のスピン発振層１０ａは、磁化１０ａ１が膜面内方向に配向した磁性層により形成することができる。  
第１の非磁性層２１は、Ｃｕ等の非磁性金属層からなる。  
第２のスピン発振層１０ｂは、磁化１０ｂ１が膜面内方向に配向した磁性層により形成することができる。
【００２０】
第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂは、第１の非磁性層２１（Ｃｕ,Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｒｕ等の貴金属を用いることが好ましく、Ｃｒ，Ｒｈ，Ｍｏ，Ｗ等の非磁性遷移金属を利用することも可能である）を介して互いに反強磁性結合および／または静磁結合をさせることによって、それぞれの磁化が互いに反平行となるように設けられている。そして、磁気ヘッドの内部または外部に適宜配置された定電流源５０を用いることによって、電極層４１と電極層４２を経由してこれら一対のスピン発振層１０ａ、１０ｂに所定の直流電流を流すことができる。
【００２１】
ここで、上述した反強磁性結合および／または静磁結合は、第１の非磁性層２１の材料と厚みを適宜調節することによって、どちらか一方またはどちらの結合もできるように設計することが可能である。また、スピン偏極層３０は磁化固着層の意味合いもあるため、スピン偏極層の磁化３０１が常に安定であるように、スピン偏極層３０と第１のスピン発振層１０ａとが、あまり大きな磁気的結合をしないように、非磁性層２２の材料や膜厚等を適宜選択することが好ましい。
【００２２】
第１のスピン発振層１０ａ、第２のスピン発振層１０ｂ、スピン偏極層３０に用いる材料としては、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ等の、比較的、飽和磁束密度の大きく膜面内方向に磁気異方性を有する軟磁性層や、膜面内方向に磁化が配向したＣｏＣｒ系の磁性合金膜等を利用することができる。さらに、膜面直方向に磁化配向したＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＴａＮｂ等のＣｏＣｒ系磁性層や、ＴｂＦｅＣｏ等のＲＥ−ＴＭ系アモルファス合金磁性層や、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、ＣｏＣｒＴａ／Ｐｄ等のＣｏ人工格子磁性層や、より高い磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）が必要であればＣｏＰｔ系やＦｅＰｔ系の合金磁性層や、ＳｍＣｏ系合金磁性層など、垂直配向性に優れた材料も適宜利用することができる。また、第１の非磁性層と第２の非磁性層としては、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｕ等の貴金属を用いることが好ましく、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｗ等の非磁性遷移金属を利用することも可能である。
【００２３】
第１のスピン発振層１０ａ、第２のスピン発振層１０ｂ、スピン偏極層３０に用いる材料は、前記磁性層を積層フェリ層にしてもよい。これは、スピン発振層１０ａ、１０ｂの発振周波数を上げるため、又はスピン偏極層３０の磁化を効率的に固着するため、である。さらに、第１のスピン発振層１０ａ、第２のスピン発振層１０ｂ、スピン偏極層３０に用いる材料は、複数の前記材料を積層してもよい。これは、スピン発振層１０ａ、１０ｂとスピン偏極層３０との飽和磁束密度（Ｍｓ）および異方性磁界（Ｈｋ）を調整するためである。
【００２４】
そして、本実施形態においては、スピン発振素子１０のギャップ（第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとの対向面）２１ａは、記録媒体対向面１００と交差した記録磁極６１の側面６１ａに対して略垂直になるように設置する。すなわち、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂは、記録媒体対向面１００に対して略平行であり、且つ、記録媒体対向面１００と交差した記録磁極６１の側面６１ａに対して略平行な方向に積層されている。例えば、図１及び図３に表した具体例の場合、記録磁極６１の側面６１ａは、Ｙ方向に対して平行であり、これに対して、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂは、Ｙ方向に対して平行な方向に積層されている。
【００２５】
このように設置することにより、スピン発振素子１０を記録磁極６１に近接して配置し、スピン発振素子１０から放出される高周波磁界と、記録磁極６１から放射される記録磁界とを、一致させ重畳させることが容易となる。またさらに、スピン発振素子１０の素子サイズ(記録磁極の側面６１ａに対して平行な方向、および媒体対向面１００に対して垂直な方向)の寸法を比較的自由に設定できる。つまり、図１及び図３において、Ｙ方向とＺ方向にはスピン発振素子１０を大きく形成することが可能である。このため、記録密度に対して最適なスピン発振素子１０のサイズを設計することが可能となる。また、スピン発振層１０ａ、１０ｂは記録磁極６１の記録媒体対向面１００に対して交差した側面６１ａと平行方向に磁化し、その磁化方向を軸として歳差運動１０ａ２、１０ｂ２することから、スピン発振層１０ａ、１０ｂの記録磁極６１方向への大きさ、およびスピン発振層１０ａ、１０ｂの媒体対向面（ＡＢＳ）に対して垂直方向の寸法は等しくすることが望ましい。
【００２６】
図４及び図５は、本実施形態の磁気記録ヘッドの動作を説明するための概念図である。なお、図４では、スピン偏極層３０の磁化３０１が膜面内方向の場合を例示したが、膜面直方向（図３（ｂ）参照）の場合もほぼ同様である。
【００２７】
電極層４２、一対のスピン発振層１０ｂ、１０ａ、そして電極層４１の順に直流電流５１が通電されると、それとは反対方向に電子流５２が流れることになる。電極層４１からスピン偏極層３０に流入し、スピン偏極層３０を通過する電子のスピンは、スピン偏極層３０の膜面に対して略平行方向（または略垂直方向）に配向した磁化３０１の向きに偏極される。この偏極された電子流５２は、スピン透過率の高い非磁性層２２を経由して、第１のスピン発振層１０ａに流入する。
【００２８】
第１のスピン発振層１０ａの磁化１０ａ１を膜面内方向に配向させると磁化１０ａ１と磁化３０１の方向とが直交するため、磁化１０ａ１は大きなスピントルクを受けることにより強磁性共鳴（磁化の歳差運動）を起こす。このため、第１のスピン発振層１０ａ内にはその磁気特性等に応じて数ＧＨｚから１００ＧＨｚを超える範囲内の高周波発振現象が生じる。このとき、第１のスピン発振層１０ａ内に生じた高周波磁化Ｍｒｆの媒体面直方向成分Ｍｒｆ（⊥）によって、第１のスピン発振層１０ａの媒体対向面１００側の端部には高周波磁荷が生じる。
【００２９】
本発明者の検討によれば、スピン偏極層３０の磁化３０１の方向が膜面に対して略平行方向でも略垂直方向でもこのような強磁性共鳴を生じさせることができ、本具体例の場合には、特に、磁化３０１が膜面に対して略平行方向の場合に、より顕著に強磁性共鳴を生じさせることができることが判明した。
【００３０】
次に、第１のスピン発振層１０ａからスピン透過率の高い非磁性層２１を通過した電子流５２が第２のスピン発振層１０ｂに流入すると、上述した第１のスピン発振層１０ａが強磁性共鳴を起したのと同様の原理で第２のスピン発振層１０ｂにも強磁性共鳴が生じる。ここで、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとは、これらの間に挿入した非磁性層２１の材料と厚みを適宜選択することによって、お互いの磁化を反強磁性結合および／または静磁結合させると、第２のスピン発振層１０ｂの磁化１０ｂ１は第１のスピン発振層１０ａの磁化１０ａ１に対して常に反平行状態となる。
【００３１】
このような状態が保たれると、第２のスピン発振層１０ｂの磁化１０ｂ１と第１のスピン発振層１０ａの磁化１０ａ１とは、逆位相（以降、「逆相」とも表記する）で歳差運動した方がエネルギー的に安定する。そのため、第２のスピン発振層１０ｂが高周波発振（歳差運動）すると、第２のスピン発振層１０ｂの媒体対向面１００側の端部に生じる高周波磁荷は、上述した第１のスピン発振層１０ａの媒体対向面１００側の端部に生じる高周波磁荷とは逆相となる。このため、これら一対のスピン発振層を媒体側から見ると、図５に表したように、一対のスピン発振層の媒体対向面１００側のそれぞれの端部には互いに逆相の高周波磁荷が生じる。従って、一対のスピン発振層の端部からは媒体面内方向成分Ｈｒｆ（Ｙ）が支配的な高周波磁界が発生することになり、これを媒体の磁気記録層８１に印加することができる。
【００３２】
ここで、媒体走行方向８５は、Ｘ方向（図１、図３参照）である。もし、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂの磁気特性と膜厚を等しく選ぶと、Ｈｒｆ（Ｙ）は非磁性層２１の中央直下近傍で最大となり、その直下位置からＹ方向（トラック幅方向）に離れると強度が減衰する。より詳細には、Ｈｒｆ（Ｙ）の分布９３の分解能（半値幅）は、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとの膜厚と飽和磁化とが同じで、その膜厚をｔ１（＝ｔ２）とし、非磁性層２１の膜厚をｔ２１とし、一対のスピン発振層と磁気記録媒体の記録層までのスペーシングがｔ１、ｔ２と同等以下であれば、上記の半値幅は近似的にｔ１とｔ２１／２との和すなわち（ｔ１＋（ｔ２１）／２）と表すことができる。
【００３３】
一例として、ｔ１とｔ２を１０ｎｍとし、ｔ２１として１ｎｍ（材料としてはＲｕを選択し、一対のスピン発振層が比較的強い反強磁性結合をする場合に相当する）を選択すると、Ｈｒｆ（Ｙ）の分布の半値幅は１０．５ｎｍ程度となる。
【００３４】
ところで、図５に表したように、一対のスピン発振層の発振周波数を媒体磁化の強磁性共鳴周波数もしくはその近傍に設定して、磁気ヘッドを垂直磁気記録媒体に対峙させると、一対のスピン発振層からは、記録層領域９１（前述のような分解能に相当する）内の垂直磁化Ｍに対して直交する方向の高周波磁界Ｈｒｆ（Ｙ）が印加される。従って、記録層８１の記録層領域９１内の磁化が強磁性共鳴による歳差運動をするため、記録層領域９１内の磁化は非常に反転し易くなる。
【００３５】
図６は、記録層の磁化容易軸と高周波磁界との関係を説明するための模式図である。  
記録層８１の保磁力を効率的に低減するには、図６（ａ）に表したように、磁気記録層８１に対してその磁化容易軸（磁化の配向方向）と直交する方向に高周波磁界を印加して磁化にトルクＴＨｒｆを与えて強磁性共鳴（歳差運動）を起させることが必要である。一方、図６（ｂ）に表したように、磁化容易軸に対して平行な方向に高周波磁界を印加すると、磁化に有効なトルクが働かず強磁性共鳴は生じ難い。従って、垂直記録媒体を用いる場合、その保磁力を効率的に低下させるには、媒体面の面内方向成分が支配的な高周波磁界を記録層に印加する必要がある。
【００３６】
ところが、特許文献２及び３に開示されている従来構造のスピン発振層が発生する高周波磁界は媒体面直方向成分が支配的で、これが記録層磁化と平行であるため、この高周波磁界を印加してもその部位の磁化が強磁性共鳴（歳差運動）を生じにくく、記録部位保磁力の効果的低減が困難という問題があった。
【００３７】
これに対して、本実施形態によれば、従来の磁気記録方式では書き込み困難な高保磁力の垂直磁気記録媒体への高効率な高周波アシスト磁気記録が可能となり、将来の超高密度磁気記録に好適な磁気記録ヘッドおよびこれを用いた磁気記録装置を提供することが可能となる。
【００３８】
図７は、記録層における保磁力の低下を例示するグラフ図である。  
垂直磁気記録媒体においても、記録層８１の媒体面に対して平行な方向に高周波磁界を印加することにより、記録層８１の保磁力Ｈｃ１をＨｃ２まで減少させることができる。このように保磁力が減少したタイミングで一対のスピン発振層に近接配置した記録磁極６１から記録層領域９１に記録磁界を印加すれば、記録層領域９１の磁化が容易に反転して、情報の書き込みが完了する。
【００３９】
本実施形態による保磁力の減少については、高周波アシストが無い場合の保磁力の１／２〜１／３以下の低下が可能と考えられる。従って、上述のような一対のスピン発振層を用いた高周波アシスト磁気記録を行えば、より高い記録密度ポテンシャルを有するようなより高い磁気異方性エネルギー（すなわち高保磁力）の垂直磁気記録媒体を用いても、従来の記録磁極６１を用いての記録が可能となり、ＨＤＤ等の磁気記録装置の記録密度向上が将来に亘って継続できるという顕著な効果を得ることができる。
【００４０】
ここで、本実施形態においては、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂの磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）は、一致または略一致させることが好ましい。これは、スピン発振層の発振周波数は素子の磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の大きさにより決定され、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂの磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）が異なると、片方の素子が発振しても他方の素子が発振しなくなってしまい、上述のような互いに逆相の歳差運動が成立しなくなるからである。
【００４１】
また、より高分解能の高周波アシスト磁気記録を実現するためには、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとから発生する高周波磁界の媒体面内方向成分Ｈｒｆ（Ｙ）を媒体走行方向に対して対称形にすることが好ましい。そのためには、第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂの飽和磁化と膜厚とを、それぞれＭｓ１とｔ１、Ｍｓ２とｔ２と表記したとき、積Ｍｓ１×ｔ１を積Ｍｓ２×ｔ２に略等しくすることが好ましい。
【００４２】
図８は、図１に表した磁気記録ヘッドにより記録ギャップ６６近傍付近でトラック中心に発生する面内記録磁界強度と、垂直記録磁界強度と、高周波磁界強度と、トラック長手方向（Ｘ方向）との位置の関係を表すグラフ図である。なお、図８においては、磁界強度の絶対値を表した。また、図８には、記録磁極６１、補助磁極６２、スピン発振素子１０のＸ方向の配置関係も併せて表した。
【００４３】
第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとは、逆相で発振している。その結果として、スピン発振素子１０が磁気記録媒体８０内に生成する高周波磁界の主成分は面内成分となる。磁気記録媒体８０に印加される高周波磁界ＨＨＦの面内成分強度は、スピン発振素子１０直下が最も大きい。第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂは逆相で発振しているため、スピン発振素子１０の面内高周波磁界強度は、スピン発振素子１０から離れるに従い急激に減少する。このため、スピン発振素子１０による高周波磁界の印加範囲は、スピン発振素子１０の近傍のみに限定される。
【００４４】
スピン発振素子１０の高周波磁界周波数は、媒体の強磁性共鳴周波数と一致するように調整することが望ましい。その場合、スピン発振素子１０による面内高周波磁界を印加された磁気記録媒体８０の磁化８４は、強磁性共鳴する。強磁性共鳴している磁気記録媒体８０の磁化８４の反転磁界は、図７に関して前述したように、通常の保磁力の１／２〜１／３になる。
【００４５】
一方、励磁コイル６３によって記録磁極６１および補助磁極６２から発生した記録磁界の面内成分は、例えば記録ギャップ６６中央付近で最大の強度となり、記録ギャップ６６中央から離れるに従い減少する。これに対して、記録磁界の垂直成分は、例えば記録ギャップ６６の中央付近で小さくなり、記録ギャップ６６の端部付近において大きくなり、それよりも外側では記録ギャップ６６から離れるにしたがって小さくなる傾向がある。  
記録ギャップ６６の中央からトレーリング側及びリーディング側にそれぞれずれると、記録磁界の面内成分強度を示す曲線Ｈｘと、記録磁界の垂直成分強度を示す曲線Ｈｚとが交わる。この近辺では、記録磁界の方向は、図８に表したＸ方向とＺ方向との合成ベクトルとなるＲ方向（またはこれに反対の方向）、すなわち、磁気記録媒体８０に対して４５°となっている。このような斜め記録磁界を活用した磁気記録では、磁気記録媒体８０の通常の保磁力の１／２程度の磁界で記録することが可能である。
【００４６】
スピン発振素子１０は、記録ギャップ６６中央からリーディング側にずれており、記録磁極６１及び補助磁極６２による４５°斜め記録磁界の印加される領域と、スピン発振素子１０による面内高周波磁界の印加される範囲とをほぼ一致させることができる。この結果、強磁性共鳴による磁化反転能力の増大効果と、斜め磁界記録による書込み性能の増大効果と、を相乗させることができ、記録磁界の４倍から６倍の高保磁力を有する磁気記録媒体８０に対しても書き込むことが可能となる。したがって、本実施形態によれば、高密度記録に適したさらなる高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録媒体８０への磁気記録が可能となり、熱揺らぎの影響を排除することが可能となる。このため、高い信頼性をもつ高密度磁気記録装置を提供するという顕著な効果を得ることができる。
【００４７】
ここで、記録磁極６１のみの存在を考えた場合は、スピン発振素子１０は、記録磁極６１のトレーリング側、もしくは、リーディング側のどちらにも設置することが可能である。これは記録磁極６１による記録磁界の急峻さよりも、スピン発振素子１０による面内高周波磁界がより急峻であるためである。  
ただし、補助磁極６２が存在する場合には、記録磁極６１と補助磁極６２の間の記録磁界がより大きいため、記録磁極６１と補助磁極６２との間にスピン発振素子１０を設置することが望ましい。したがって、図１に表したように記録磁極６１のトレーリング側に補助磁極６２が設けられている場合には、スピン発振素子１０も記録磁極６１のトレーリング側に設置することが望ましい。
【００４８】
また、記録磁極６１および補助磁極６２には、書込み動作時に渦電流等の外乱電流が発生する。このため、スピン発振素子１０に電流を供給する電極に、記録磁極６１および補助磁極６２を利用すると、書込み動作時にスピン発振素子１０にノイズ電流が流れ込み、効果的なスピン発振動作を行えなくなる可能性がある。さらにこの場合、アルミナ等の絶縁体（図示せず）を用いて記録磁極６１と補助磁極６２とを分離する必要があり、記録磁極６１と補助磁極６２とが磁気的にも分離される。その結果、記録磁極６１および補助磁極６２からなる磁気回路のリラクタンス（磁気抵抗）が増加し、励磁コイル６３による記録磁界の発生が非効率になるという問題がある。そこで、記録磁極６１および補助磁極６２から電気的に絶縁され、かつ、記録磁極６１の記録媒体対向面１００に対して交差した側面６１ａに平行な電極を設置し、この電極を通じてスピン発振素子１０に電流を供給し、記録磁極６１および補助磁極６２も磁気的に接着することが望ましい。
【００４９】
図９は、本実施形態の磁気ヘッドの変型例を表す模式斜視図である。  
本変型例では、記録磁極６１のリーディング側に補助磁極６２が設置されている。このため、良好な記録特性を得るためには、記録磁極６１のリーディング側にスピン発振素子１０を設置し、記録磁極６１と補助磁極６２とにより発生する斜め発生磁界印加領域と、スピン発振素子１０による高周波発振磁界印加領域と、を一致させることが望ましい。スピン発振素子１０が発生する面内高周波磁界強度のトラック方向の依存性は、図５に関して前述したように非常に急峻であり、この急峻さにより記録分解能が決定している。スピン発振素子１０を記録磁極６１のリーディング側に設置した磁気記録ヘッドは、スピン発振素子１０をトレーリング側に設置した磁気記録ヘッドと同様の特性を得ることができる。また、本実施例におけるその他のヘッド構成、動作原理、効果等は第一の実施の形態において上述したものと同様である。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。  
図１０は、本発明の第２の実施の形態かかる記録ヘッドの概略構成を表す模式図である。  
本実施形態においては、トラック幅方向（Ｙ方向）に記録磁極６１を挟み込むように、第１のスピン発振層１０ａ４および第２のスピン発振層１０ｂ４が設けられている。さらに、これら記録磁極６１と、第１のスピン発振素子１０ａ４および第２のスピン発振素子１０ｂ４と、をトラック幅方向（Ｙ方向）に挟み込むように、第１の補助磁極６２ａ１と第２の補助磁極６２ｂ１とが設けられている。第１のスピン発振素子１０ａ４と第２のスピン発振素子１０ｂ４とは、それぞれ図３に関して前述したような構造を有する。  
そして、それぞれのスピン発振素子のギャップ（第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとの対向面）２１ａ（図３参照）は、Ｘ方向に対して略垂直になるように設けられている。すなわち、第１のスピン発振層１０ａ４および第２のスピン発振層１０ｂ４のそれぞれが有するスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂは、記録媒体対向面１００に対して略平行であり、且つ、媒体移動方向８５に略平行な方向（すなわち、Ｘ方向）に積層されている。
【００５１】
このように設置することにより、スピン発振素子１０を記録磁極６１に近接して配置し、スピン発振素子１０から放出される高周波磁界と、記録磁極６１から放射される記録磁界とを、一致させ重畳させることが容易となる。またさらに、第１のスピン発振素子１０ａ４および第２のスピン発振素子１０ｂ４の素子サイズ(Ｘ方向及びＺ方向)の寸法を比較的自由に設定できる。つまり、図１０において、Ｘ方向とＺ方向にはスピン発振素子１０ａ４、１０ｂ４を大きく形成することが可能である。このため、記録密度に対して最適なスピン発振素子１０のサイズを設計することが可能となる。
【００５２】
ここで、第１のスピン発振素子１０ａ４と第２のスピン発振素子１０ｂ４とは同時に成膜し、その後リソグラフィー等のパターニング技術を使って、２つのスピン発振素子に分割することができる。このようにすれば、第１のスピン発振素子１０ａ４と第２のスピン発振素子１０ｂ４は同一の積層構造を有し且つ同一平面状にあり、記録ビットのトラック方向のズレを少なくすることが可能である。
【００５３】
図１１は、本実施形態の磁気ヘッドにより、スピン発振素子１０の記録ギャップ６６ａ、６６ｂ近傍付近で発生する面内記録磁界強度と、垂直記録磁界強度と、高周波磁界強度と、トラック幅方向との位置の関係を表すグラフ図である。なお、図１１においては、磁界強度の絶対値を表した。また、図１１には、記録磁極６１、補助磁極６２、スピン発振素子１０のＸ方向の配置関係も併せて表した。
【００５４】
本実施形態においては、記録磁極６１に対向する補助磁極６２ａ１、６２ｂ１はトラック幅方向（Ｙ方向）に設けられている。このため、記録磁極６１が発生する斜め磁界はトラック幅方向に限定され、トラック長手方向（Ｘ方向）の斜め磁界の漏洩は小さくなっている。従って、記録ターゲットとなる記録ビット領域のみに集中的に斜め磁界を印加することができる。
【００５５】
すなわち、記録磁極６１と補助磁極６２ａ１、６２ｂ１とにより形成される記録磁界の面内成分Ｈｘの強度は、記録磁極６１の両側の磁気ギャップ６６ａ、６６ｂの中央付近で高く、ここから離れるに従って低くなる。一方、記録磁極６１と補助磁極６２ａ１、６２ｂ１とにより形成される記録磁界の垂直成分Ｈｚの強度は、記録磁極６１の近傍で高くなり、例えば磁気ギャップ６６ａ、６６ｂの両端近傍で低くなる。
【００５６】
そして、図１１に表した具体例の場合、記録磁極６１の近傍において、記録磁界の面内成分Ｈｘと垂直成分Ｈｚとがほぼ一致して、媒体主面に対して４５°（Ｒ方向またはその反対の方向）傾斜した斜め磁界が得られる。  
図１１に表したように、記録磁極６１からの４５°（Ｒ方向またはその反対の方向）斜め記録磁界の印加領域と、スピン発振素子１０による高周波磁界ＨＨＦの印加領域とが一致するように、第１のスピン発振層１０ａ４および第２のスピン発振層１０ｂ４が設置されている。このため、より効率よく高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の磁気記録媒体８０への書き込みが可能である。また、本実施例におけるその他のヘッド構成、動作原理、効果等は第１実施形態に関して前述したものと同様である。
【００５７】
図１２は、本発明の第３の実施の形態にかかる磁気ヘッドの要部を示した斜視図である。すなわち、図１２は、磁気ヘッド５を媒体対向面の側から眺めた斜視図である。  
本実施形態の記録ヘッド５も、記録磁極６１とこれと磁気コア（その全体は図示していない）を形成する補助磁極６２と、記録磁極６１および補助磁極６２とを結合するコイル（図示していない）と、を有し、磁気記録媒体は、垂直磁気記録媒体を想定している。そして、本実施形態においては、図３に関して前述したように一対のスピン発振層を有するスピン発振素子１０が、記録磁極６１と補助磁極６２とのギャップ６６の近傍に近接配置されている。
【００５８】
そして、それぞれのスピン発振素子のギャップ（第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂとの対向面）２１ａ（図３参照）は、Ｘ方向に対して略垂直になるように設けられている。すなわち、スピン発振素子１０が有する第１のスピン発振層１０ａと第２のスピン発振層１０ｂは、記録媒体対向面１００に対して略平行であり、且つ、媒体移動方向８５に略平行な方向（すなわち、Ｘ方向）に積層されている。
【００５９】
このように設置することにより、スピン発振素子１０を記録磁極６１に近接して配置し、スピン発振素子１０から放出される高周波磁界と、記録磁極６１から放射される記録磁界とを、一致させ重畳させることが容易となる。またさらに、第１のスピン発振素子１０ａ４および第２のスピン発振素子１０ｂ４の素子サイズの寸法を比較的自由に設定できる。つまり、図１２において、Ｘ方向、Ｚ方向及び−Ｙ方向にスピン発振素子１０を大きく形成することが可能である。このため、記録密度に対して最適なスピン発振素子１０のサイズを設計することが可能となる。
【００６０】
本実施形態によれば、特に記録ヘッドのサイズが、スピン発振素子１０に比べて３次元的に十分に大きい場合には、スピン発振素子１０に設けられた一対のスピン発振層によって高周波アシストされた媒体記録部位に十分な強度で且つ媒体記録層の磁化Ｍ（ｙ方向）に対して略４５°傾斜した斜め方向（角度θ＝４５°）の記録磁界Ｈｗを印加することが可能となる。記録磁極６１および補助磁極６２に対して、スピン発振素子１０の一対のスピン発振層の位置関係を適切に定めることによって、θ＝４５°のＨｗを媒体記録部位に印加することも可能である。これにより、図１〜図１１に関して前述した実施例と同様に、高効率の情報記録が可能となる。
【００６１】
また、本実施形態においては、媒体移動方向８５をＸ方向の代わりに、Ｚ方向とすることもできる。このようにしても、記録磁極６１及び補助磁極６２により得られる４５°斜め記録磁界と、スピン発振素子１０から放射される高周波磁界と、を一致させて重畳させ、高効率の書き込みを行うことができる。
【００６２】
次に、本発明の実施の形態に係る磁気記録装置について説明する。すなわち、図１〜図１２に関して説明した本発明の磁気記録ヘッド５は、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録再生装置に搭載することができる。
【００６３】
図１３は、このような磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。すなわち、本発明の磁気記録再生装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。同図において、記録用媒体ディスク１８０は、スピンドル１５２に装着され、図示しない駆動装置制御部からの制御信号に応答する図示しないモータにより矢印Ａの方向に回転する。本発明の磁気記録再生装置１５０は、複数の媒体ディスク１８０を備えたものとしてもよい。
【００６４】
媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダ３は、図２に関して前述したような構成を有し、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダ３は、例えば、前述したいずれかの実施の形態にかかる磁気記録ヘッドをその先端付近に搭載している。
【００６５】
媒体ディスク１８０が回転すると、ヘッドスライダ３の媒体対向面（ＡＢＳ）は媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。あるいはスライダが媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」であってもよい。
【００６６】
サスペンション１５４は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。
【００６７】
アクチュエータアーム１５５は、スピンドル１５７の上下２箇所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。
【００６８】
図１４は、アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。すなわち、磁気ヘッドアッセンブリ１６０は、例えば駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５を有し、アクチュエータアーム１５５の一端にはサスペンション１５４が接続されている。
【００６９】
サスペンション１５４の先端には、図１〜図１２に関して前述したいずれかの磁気記録ヘッド５を具備するヘッドスライダ３が取り付けられている。サスペンション１５４は信号の書き込みおよび読み取り用のリード線１６４を有し、このリード線１６４とヘッドスライダ３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。図中１６５は磁気ヘッドアッセンブリ１６０の電極パッドである。
【００７０】
本発明によれば、図１〜図１２に関して前述したような磁気記録ヘッドを具備することにより、従来よりも高い記録密度で垂直磁気記録型の媒体ディスク１８０に情報を確実に記録することが可能となる。なお、効果的な高周波アシスト記録を行うためには、使用する媒体ディスク１８０の共鳴周波数とスピン発振素子１０の発振周波数とをほぼ等しくすることが望ましい。
【００７１】
図１５は、本実施形態において用いることができる磁気記録媒体を例示する模式図である。  
すなわち、本具体例の磁気記録媒体１は、非磁性体（あるいは空気）８７により互いに分離された垂直配向した多粒子系の磁性ディスクリートトラック８６を有する。この媒体１がスピンドルモータ４により回転され、媒体走行方向８５に向けて移動する際に、図１〜図１２に関して前述した磁気記録ヘッド５により、記録磁化８４を形成することができる。
【００７２】
スピン発振素子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピン発振素子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができる。このため、本具体例の磁気記録媒体では、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波アシスト磁気記録することができる。
【００７３】
本具体例によれば、いわゆる「べた膜状」の多粒子系垂直媒体を用いるよりも、狭トラックすなわち高トラック密度の高周波アシスト記録装置を実現することが容易になる。また、高周波アシスト磁気記録方式を利用し、さらに従来の磁気記録ヘッドでは書き込み不可能なＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体磁性材料を用いることによって、媒体磁性粒子のさらなる微細化（ナノメーター級のサイズ）が可能となり、記録トラック方向（ビット方向）においても、従来より遥かに線記録密度の高い磁気記録装置を実現することができる。
【００７４】
図１６は、本実施形態において用いることができるもうひとつの磁気記録媒体を例示する模式図である。  
すなわち、本具体例の磁気記録媒体１は、非磁性体８７により違いに分離された磁性ディスクリートビット８８を有する。この媒体１がスピンドルモータ４により回転され、媒体走行方向８５に向けて移動する際に、図１〜図１２に関して前述した磁気記録ヘッド５により、記録磁化８４を形成することができる。
【００７５】
本発明によれば、図１５及び図１６に表したように、ディスクリート型の磁気記録媒体１において、高い保磁力を有する記録層に対しても確実に記録することができ、高密度且つ高速の磁気記録が可能となる。
【００７６】
この具体例においても、スピン発振素子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、且つ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピン発振素子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができるため、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波アシスト磁気記録することができる。本実施例を用いれば、使用環境下での熱揺らぎ耐性を維持できる限りは、磁性ドット８８の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）化と微細化を進めることで、１０Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２以上の高い記録密度の高周波アシスト磁気記録装置を実現できる可能性がある。
【００７７】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述した各具体例に限定されるものではない。例えば、図１〜図１６に関して前述した各具体例のいずれか２つあるいはそれ以上を技術的に可能な範囲で組み合わせたのも、本発明の範囲に包含される。  
すなわち、本発明は各具体例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能であり、これらすべては本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる磁気記録ヘッドの概略構成を表す斜視図である。
【図２】磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーを表す斜視図である。
【図３】磁気記録ヘッドに設けられるスピン発振素子の構成を例示する模式図である。
【図４】本実施形態の磁気記録ヘッドの動作を説明するための概念図である。
【図５】本実施形態の磁気記録ヘッドの動作を説明するための概念図である。
【図６】記録層の磁化容易軸と高周波磁界との関係を説明するための模式図である。
【図７】記録層における保磁力の低下を例示するグラフ図である。
【図８】図１に表した磁気記録ヘッドにより記録ギャップ６６近傍付近でトラック中心に発生する面内記録磁界強度と、垂直記録磁界強度と、高周波磁界強度と、トラック長手方向（Ｘ方向）との位置の関係を表すグラフ図である。
【図９】第１実施形態の磁気ヘッドの変型例を表す模式斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態かかる記録ヘッドの概略構成を表す模式図である。
【図１１】第２実施形態の磁気ヘッドにより、スピン発振素子１０の記録ギャップ６６ａ、６６ｂ近傍付近で発生する面内記録磁界強度と、垂直記録磁界強度と、高周波磁界強度と、トラック幅方向との位置の関係を表すグラフ図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態にかかる磁気ヘッドの要部を示した斜視図である。
【図１３】磁気記録再生装置の概略構成を例示する要部斜視図である。
【図１４】アクチュエータアーム１５５から先の磁気ヘッドアセンブリをディスク側から眺めた拡大斜視図である。
【図１５】本実施形態において用いることができる磁気記録媒体を例示する模式図である。
【図１６】本実施形態において用いることができるもうひとつの磁気記録媒体を例示する模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 磁気記録媒体、  ３ ヘッドスライダー、  ３Ａ 空気流入側、  ３Ｂ 空気流出側、  ４ スピンドルモータ、  ５ 磁気記録ヘッド、 １０ スピン発振素子、 １０ａ スピン発振層、 １０ａ スピン発振素子、 １０ａ 歳差運動、 １０ａ 磁化、 １０ｂ スピン発振層、 ２１ 非磁性層、 ２２ 非磁性層、 ３０ スピン偏極層、 ４１ 電極層、 ４２ 電極層、 ５０ 定電流源、 ５１ 直流電流、 ５２ 電子流、 ６０ 書込ヘッド部、 ６１ 記録磁極（記録磁極）、 ６１ａ 面、 ６２ 補助磁極、 ６２ａ 補助磁極、 ６２ｂ 補助磁極、 ６３ 励磁コイル、 ６６ 記録ギャップ、 ６６ａ 磁気ギャップ（記録ギャップ）、 ７０ 再生ヘッド部、 ７１ 磁気再生素子、 ７１ａ 磁気シールド層、 ７２ａ 磁気シールド層、 ７２ｂ 磁気シールド層、 ８０ 磁気記録媒体、 ８１ 磁気記録層、 ８２ 媒体基板、 ８４ 磁化、 ８５ 媒体移動方向、 ８５ 媒体走行方向、 ８６ 磁性ディスクリートトラック（記録トラック）、 ８７ 非磁性体、 ８８ 磁性ディスクリートビット（磁性ドット）、 ９１ 記録層領域、 ９３ 分布、１００ 記録媒体対向面、１５０ 磁気記録再生装置、１５２ スピンドル、１５４ サスペンション、１５５ アクチュエータアーム、１５６ ボイスコイルモータ、１５７ スピンドル、１６０ 磁気ヘッドアッセンブリ、１６４ リード線、１８０ 位相は、１８０ 媒体ディスク、１８０ 記録用媒体ディスク
【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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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月9日(2007.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
記録磁極と、
少なくとも１層の磁性体層を有する第１の磁性層と、少なくとも１層の磁性体層を有する第２の磁性層と、前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた第１の非磁性体層と、を有するスピン発振素子と、
を備え、
前記第１の磁性層と、前記第２の磁性層と、は、互いに反強磁性結合および／または静磁結合してなり、
前記第１の磁性層と、前記第２の磁性層と、は、媒体対向面に対して略平行な方向で且つ前記記録磁極の媒体対向面に対して交差した側面に対して略平行な方向に積層してなることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記スピン発振素子は、
前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた第１の非磁性体層と、
磁化方向が固定された強磁性体を含む第３の磁性層と、
前記第１及び第２の磁性層と、前記非磁性体層と、前記第３の磁性層と、を有する積層体に電流を通電可能とした一対の電極と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録ヘッド。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一態様によれば、記録磁極と、少なくとも１層の磁性体層を有する第１の磁性層と、少なくとも１層の磁性体層を有する第２の磁性層と、前記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられた第１の非磁性体層と、を有するスピン発振素子と、を備え、前記第１の磁性層と、前記第２の磁性層と、は、互いに反強磁性結合および／または静磁結合してなり、前記第１の磁性層と、前記第２の磁性層と、は、媒体対向面に対して略平行な方向で且つ前記記録磁極の媒体対向面に対して交差した側面に対して略平行な方向に積層してなることを特徴とする磁気記録ヘッドが提供される。