(57)【要約】【課題】狭トラック領域でもサイドフリンジングを抑制し、記録にじみを回避し得る薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】ノッチ部４１１，４１２は、互いに間隔ＰＷ１を隔てて形成され、第１のポール片４１３は間隔ＰＷ１によって画定されている。第２の磁性膜４５は、第２のポール片４５１を有する。第１のポール片４１３は、媒体対向面を基準にした高さＴＨ１と、第１の磁性膜４１の一面を基準にした深さＮＤ１と、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧに関して、ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧを満たす。【選択図】　　　図４
2004127404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの書込素子を含む薄膜磁気ヘッドであって、
前記書込素子は、第１の磁性膜と、第２の磁性膜と、ギャップ膜と、コイル膜とを含んでおり、
前記第１の磁性膜は、２つのノッチ部と、第１のポール片とを有しており、
前記２つのノッチ部のそれぞれは、前記第１の磁性膜の一面に互いに間隔を隔てて形成され、媒体対向面に開口しており、
前記第１のポール片は、トラック幅が前記２つのノッチ部の間に存在する前記間隔によって画定され、前記トラック幅が、前記媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、
前記第２の磁性膜は、第２のポール片を有し、前記ギャップ膜を介して、前記第１のポール片に隣接しており、
前記コイル膜は、前記第１の磁性膜、前記第２の磁性膜及び前記ギャップ膜を含む薄膜磁気回路を励磁するものであり、
前記第１のポール片は、前記定幅部分の高さをＴＨ１とし、前記第１の磁性膜の前記一面を基準にした前記定幅部分の深さをＮＤ１とし、前記ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
少なくとも１つの書込素子を含む薄膜磁気ヘッドであって、
前記書込素子は、第１の磁性膜と、ギャップ膜と、第２の磁性膜と、コイル膜とを含んでおり、
前記第１の磁性膜は、２つのノッチ部と、第１のポール片とを有しており、
前記２つのノッチ部のそれぞれは、前記第１の磁性膜の一面に互いに間隔を隔てて形成され、媒体対向面に開口し、
前記第１のポール片は、前記２つのノッチ部の間に存在する前記間隔によって画定されており、
前記第２の磁性膜は、第２のポール片を有し、前記第２のポール片は前記ギャップ膜を介して前記第１のポール片に隣接し、トラック幅が、前記媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、
前記コイル膜は、前記第１の磁性膜、前記第２の磁性膜及び前記ギャップ膜を含む薄膜磁気回路を励磁するものであり、
前記第２のポール片は、前記定幅部分の高さをＴＨ２とし、前記ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
少なくとも１つの書込素子を含む薄膜磁気ヘッドであって、
前記書込素子は、第１の磁性膜と、ギャップ膜と、第２の磁性膜と、コイル膜とを含んでおり、
前記第１の磁性膜は、平面状である一面に第１のポール片を有しており、
前記第１のポール片は、前記トラック幅が、前記媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、
前記第２の磁性膜は、第２のポール片を有し、前記第２のポール片は、前記ギャップ膜を介して、前記第１のポール片に隣接しており、
前記コイル膜は、前記第１の磁性膜、前記第２の磁性膜及び前記ギャップ膜を含む薄膜磁気回路を励磁するものであり、
前記第１のポール片は、前記定幅部分の高さをＴＨ１とし、前記第１の磁性膜の前記一面を基準にした前記定幅部分の深さをＮＤ１とし、前記ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
少なくとも１つの書込素子を含む薄膜磁気ヘッドであって、
前記書込素子は、第１の磁性膜と、ギャップ膜と、第２の磁性膜と、コイル膜とを含んでおり、
前記第１の磁性膜は、平面状である一面に第１のポール片を有しており、
前記第２の磁性膜は、第２のポール片を有し、
前記第２のポール片は前記ギャップ膜を介して前記第１のポール片に隣接し、トラック幅が、前記媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、
前記コイル膜は、前記第１の磁性膜、前記第２の磁性膜及び前記ギャップ膜を含む薄膜磁気回路を励磁するものであり、
前記第２のポール片は、前記定幅部分の高さをＴＨ２とし、前記ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
請求項１または３に記載された薄膜磁気ヘッドであって、
前記第２のポール片は、前記媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向に一定幅を維持して延びる定幅部分を有しており、前記媒体対向面を基準にした前記定幅部分の高さをＴＨ２としたとき、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載された薄膜磁気ヘッドであって、
前記第２のポール片は、前記ギャップ膜と隣接する面を基準にしてその対向面までの前記定幅部分の深さをＮＤ２としたとき、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
請求項２または４に記載された薄膜磁気ヘッドであって、
前記第２のポール片は、前記ギャップ膜と隣接する面を基準にしてその対向面までの前記定幅部分の深さをＮＤ２としたとき、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
を満たす薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載された薄膜磁気ヘッドであって、
更に、読取素子を含んでおり、
前記読取素子は、第１シ−ルド膜と、第２シ−ルド膜と、磁気抵抗効果膜とを含んでおり、
前記磁気抵抗効果膜は、前記第１シ−ルド膜及び前記第２シ−ルド膜の間に配置されている
薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載された薄膜磁気ヘッドであって、前記磁気抵抗効果膜は巨大磁気抵抗効果膜である薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
薄膜磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む磁気ヘッド装置であって、
前記薄膜磁気ヘッドは、請求項１乃至９の何れかに記載されたものでなり、
前記ヘッド支持装置は、前記薄膜磁気ヘッドを支持する
磁気ヘッド装置。
【請求項１１】
磁気ヘッド装置と、磁気ディスクとを含む磁気記録再生装置であって、
前記磁気ヘッド装置は、請求項７に記載されたものでなり、
前記磁気ディスクは、前記磁気ヘッド装置との協働により、磁気記録の書き込み及び読み出しを行う
磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュ−タの記憶装置を構成する磁気ディスク装置に用いられる薄膜磁気ヘッドとして、書込素子と、巨大磁気抵抗効果膜（以下ＧＭＲ膜と称する）を用いた読取素子とを有する複合型のものが主に用いられる。
【０００３】
書込素子としては、誘導型電磁変換素子が用いられ、読取素子の上に積層される。書込素子となる誘導型薄膜磁気変換素子は、下部磁性膜、上部磁性膜、ギャップ膜及び絶縁膜によって支持されたコイル膜等を有している。
【０００４】
下部磁性膜及び上部磁性膜の先端部は微小厚みのギャップ膜を隔てて対向する下部及び上部ポール片とから構成されており、下部ポール片及び上部ポール片において書込を行なう。下部磁性膜及び上部磁性膜は、そのヨ−クが下部ポール片及び上部ポール片とは反対側にあるバックギャップ部において、磁気回路を完成するように互いに結合されている。コイル膜はヨ−クの結合部のまわりを渦巻状にまわるように形成されている。
【０００５】
読取素子を構成するＧＭＲ膜としては、スピンバルブ膜（以下ＳＶ膜と称する）や、強磁性トンネル接合膜（以下ＴＭＲ膜と称する）が知られている。ＧＭＲ膜を用いた読取素子は、磁気ディスクとの間の相対速度に依存せず、高い分解能が得られる。
【０００６】
この種の薄膜磁気ヘッドを用いて、高記録密度に対応するためには、磁気ディスクの単位面積当たりに記憶されるデ−タ量（面密度）を高めなければならない。面密度の向上は、書込素子の能力向上とともに、磁気ディスク等の磁気記録媒体の性能向上、及び、書込回路の高周波化によって達成される。
【０００７】
書込素子の能力を向上させて面密度を向上させる一つの手段は、ポール片間のギャップ長を小さくすることである。但し、ギャップ長の短縮は、ポール片間の記録磁界強度の減少を招くので、おのずと限界がある。
【０００８】
面密度を高めるもう一つの手段は、磁気ディスクに記録できるデ−タトラック数を増やすことである。磁気ディスクに記録できるトラック数は、通常、ＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ　Ｐｅｒ　Ｉｎｃｈ）として表現される。書込素子のＴＰＩ能力は、デ−タ．トラックの幅を決めるヘッド寸法を小さくすることによって高めることができる。このヘッド寸法は、通常、ヘッドのトラック幅と称されている。
【０００９】
トラック幅は、コンピュータに使用されるＨＤＤの高密度記録化に対応するため、０．４μｍ、０．３μｍのように狭小化され、トラック幅の狭小化は、最近では、０．２μｍ以下の領域まで進んでいる。トラック幅がこのように狭小化されると、オーバーライト特性の確保と同時に、ポール片において、トラック幅方向の両端から漏れる漏洩磁界の磁気記録媒体に対する影響（サイドフリンジング）を、如何に低減させるかが、きわめて重要な課題になる。
【００１０】
オーバーライト特性を確保する手段としては、ポール片に高飽和磁束密度材料を用いたり、あるいは、ポール形状を最適化するなどの技術が提案されている。一方、トラック幅方向のサイドフリンジング低減手段としては、例えば、イオン．ビ−ム．ミリングにより、下部の幅を、上部ポール片の幅に合わせ、下部ポール片と上部ポールとを、実質的に、同一のトラック幅にする技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【００１１】
また、下部磁性膜及び上部磁性膜について、ゼロスロート点と、拡張部との間にテーパ部を設ける構造も既に知られている（例えば、特許文献３参照）。
【００１２】
更に、上部ヨーク幅を上部ポール片の幅よりも大きくし、上部ヨークの幅方向の両側面を、上部ポール片の両側面から突出させた構造も知られている（例えば特許文献４参照）。
【００１３】
しかし、これらの公知文献に記載された技術は、トラック幅が０．３μｍ以下のような狭トラック幅領域では、特にサイドフリンジの点で、隣接トラックを消去してしまうなどの問題を抱えており、この問題に対する解決策は未だ見出されていない。
【００１４】
【特許文献１】
特開平７−２６２５１９号公報
【特許文献２】
特開平７−２２５９１７号公報
【特許文献３】
米国特許第５、６００、５１９号明細書
【特許文献４】
米国特許第５、４５２、１６４号明細書
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、狭トラック領域でもサイドフリンジングを抑制し、記録にじみを回避し得る薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題解決のため、本発明は、薄膜磁気ヘッドについて、４つの態様を開示する。
【００１７】
１．第１の態様
第１の態様に係る薄膜磁気ヘッドは、少なくとも１つの書込素子を含む。前記書込素子は、第１の磁性膜と、ギャップ膜と、第２の磁性膜と、コイル膜とを含む。前記第１の磁性膜は、２つのノッチ部と、第１のポール片とを有しており、前記２つのノッチ部のそれぞれは、前記第１の磁性膜の一面に互いに間隔を隔てて形成され、媒体対向面に開口する。
【００１８】
前記第１のポール片は、トラック幅が前記２つのノッチ部の間に存在する前記間隔によって画定され、前記トラック幅が、前記媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有する。前記第２の磁性膜は、第２のポール片を有し、前記ギャップ膜を介して、前記第１のポール片に隣接する。前記コイル膜は、前記第１の磁性膜、前記第２の磁性膜及び前記ギャップ膜を含む薄膜磁気回路を励磁する。
【００１９】
上記構成において、前記第１のポール片は、前記定幅部分の高さをＴＨ１とし、前記第１の磁性膜の前記一面を基準にした前記定幅部分の深さをＮＤ１とし、前記ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
を満たす。
【００２０】
第１の態様に係る薄膜磁気ヘッドにおいて、第２の磁性膜に備えられた第２のポール片は、ギャップ膜を介して、第１の磁性膜に備えられた第１のポール片と隣接している。コイル膜は第１の磁性膜、第２の磁性膜及びギャップ膜を含む薄膜磁気回路を励磁する。従って、コイル膜に書き込み電流を供給することによって薄膜磁気回路を励磁し、ギャップ膜を介して隣接する第１のポール片及び第２のポール片の間に、書き込み磁界を生じさせ、この書き込み磁界により、磁気記録媒体に対する磁気記録を行うことができる。
【００２１】
書込素子を構成する第１の磁性膜は、２つのノッチ部と、第１のポール片とを有する。２つのノッチ部のそれぞれは、第１の磁性膜の一面に互いに間隔を隔てて形成される。第１のポール片は、トラック幅が、２つのノッチ部の間に存在する間隔によって画定されている。この構造によれば、第１のポール片のトラック幅を、２つのノッチ部間の間隔によって定まる寸法まで狭小化し、書込素子のＴＰＩ能力を向上させることができる。また、トラック幅方向の両端から漏れる漏洩磁界による記録にじみ等のサイドフリンジングを低減させることができる。
【００２２】
第１のポール片は、トラック幅が、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、定幅部分の高さをＴＨ１とし、第１の磁性膜の一面を基準にした定幅部分の深さをＮＤ１とし、ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
を満たす。
【００２３】
上記条件のうち、まず、ＴＨ１≧４ＷＧの条件を満たすことにより、ポール片のトラック幅方向の端部から漏洩する磁界（以下エッジ磁界と称する）を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。このため、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００２４】
また、ＮＤ１≧４ＷＧの条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。このため、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００２５】
２．第２の態様
第２の態様では、第２のポール片に焦点があわせられる。第１の磁性膜は、第１の態様で述べた条件を必ずしも満たす必要はない。第２のポール片は、トラック幅が、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、定幅部分の高さをＴＨ２とし、ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす。この条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。このため、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００２６】
第２の態様において、第２のポール片は、ギャップ膜と隣接する面を基準にして、その対向面までの定幅部分の深さをＮＤ２としたとき、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
を満たすことが好ましい。この条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができるから、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００２７】
第１の態様に係る構成と、第２の態様に係る構成とを併せ備えることは、当然に、本発明の内容をなす。即ち、第１の態様の条件、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
と、第２の態様の条件、
ＴＨ２≧４ＷＧ
または、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
とを満たすことである。この場合は、第１の態様に係る条件の作用効果と、第２の態様に係る条件の作用効果とを併せ得ることができる。
【００２８】
３．第３の態様
第３の態様に係る薄膜磁気ヘッドでは、前記第１の磁性膜は、平面状である一面に第１のポール片を有しており、第１の態様におけるノッチ部は備えていない。前記第１のポール片は、トラック幅が、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、前記定幅部分の高さをＴＨ１とし、前記第１の磁性膜の前記一面を基準にした前記定幅部分の深さをＮＤ１とし、前記ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
を満たす。
【００２９】
上記条件によれば、第１の態様において説明した作用効果と同等の作用効果を得ることができる。
【００３０】
４．第４の態様
第３の態様に係る薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁性膜は、平面状である一面に第１のポール片を有しており、第１の態様におけるノッチ部は備えていない。この点では、第３の態様と共通であるが、第２のポール片に焦点があわせられている点で、第３の態様とは異なる。
【００３１】
第２のポール片は、トラック幅が、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分を有しており、前記定幅部分の高さをＴＨ２とし、ギャップ膜の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす。この条件を満たす点では、第２の態様と同じであり、第２の態様で述べたと同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
第４の態様においても、第２のポール片は、ギャップ膜と隣接する面を基準にして、その対向面までの定幅部分の深さをＮＤ２としたとき、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
を満たすことが好ましい。この条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができるから、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００３３】
第３の態様に係る構成と、第４の態様に係る構成とを併せ備えることは、当然に、本発明の内容をなす。即ち、第３の態様の条件、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
と、第４の態様の条件、
ＴＨ２≧４ＷＧ
または、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
とを満たすことである。この場合は、第３の態様に係る条件の作用効果と、第４の態様に係る条件の作用効果とを併せ得ることができる。
【００３４】
本発明は、更に、上述した薄膜磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを組み合わせた磁気ヘッド装置、及び、磁気ヘッド装置と磁気記録媒体とを組み合わせた磁気記録再生装置についても開示する。
【００３５】
本発明の他の目的、構成及び利点については、実施例である添付図面を参照して、更に詳しく説明する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
１．第１の態様に係る実施の形態
図１は第１の態様に係る薄膜磁気ヘッドの断面図、図２は図１に示した薄膜磁気ヘッドの拡大断面図、図３は図２の３−３線に沿った拡大断面図、図４は図１乃至図３に示した薄膜磁気ヘッドのポール部分における拡大斜視図である。図において、寸法は誇張されている。この実施例は、書込素子４と、読取素子３とを併せ持つ複合型の薄膜磁気ヘッドを示している。書込素子４及び読取素子３は、スライダとして用いられる基体５の上に付着されて、先端が、基体５の媒体対向面となる空気ベアリング面（以下ＡＢＳと称する）５３、５４に位置している。矢印Ｆ１は磁気記録媒体の回転方向（空気の流れ方向）を示している。
【００３７】
書込素子４は、誘導型薄膜磁気変換素子であり、読取素子３の上に積層されている。但し、書込素子４の上に読取素子３を設ける構造であってもよい。書込素子４は、第１の磁性膜４１と、ギャップ膜４２と、第２の磁性膜４５と、コイル膜４３とを含む。第１の磁性膜４１及び第２の磁性膜４５は、一般には、パーマロイで構成できる。
【００３８】
第１の磁性膜４１は、２つのノッチ部４１１、４１２と、第１のポール片４１３とを有する。２つのノッチ部４１１、４１２のそれぞれは、第１の磁性膜４１の一面に互いに間隔ＰＷ１を隔てて形成されている。第１の磁性膜４１の一面は、ノッチ部４１１、４１２を除き、全体として平面状である。
【００３９】
第１のポール片４１３は、２つのノッチ部４１１、４１２の間に存在する間隔ＰＷ１によって画定されている。この実施例において、間隔ＰＷ１は、書き込みトラック幅となるので、以下、間隔ＰＷ１を「トラック幅ＰＷ１」と称することとする。ノッチ部４１１、４１２は、例えば、イオンミリング、リアクティブ．イオン．エッチング（ＲＩＥ）等の手段によって、高精度パターンとして形成される。
【００４０】
トラック幅ＰＷ１は、媒体対向面となる端面を基準にして後方側となる高さ方向で見て、高さＴＨ１にわたって一定である。トラック幅ＰＷ１が一定となる高さＴＨ１を持つ部分を、定幅部分４１４と称することとする。
【００４１】
ギャップ膜４２は、一面が第１のポール片４１３に隣接している。ギャップ膜４２はＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の金属酸化物や、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＮ等の窒化物によって構成できる。あるいは、Ａｕ、ＣｕまたはＮｉＰ等の導電性非磁性材料によって構成してもよい。
【００４２】
第２の磁性膜４５は、第２のポール片４５１を有し、第２のポール片４５１はギャップ膜４２の他面に隣接している。図示実施例において、第２の磁性膜４５はヨーク片４５２を有しており、ヨーク片４５２は、一端が第２のポール部４５１に連なり、他端が、媒体対向面を基準にして後方に導かれ、後方結合部４７において、第１の磁性膜４１に磁気結合されている。
【００４３】
第１のポール片４１３、第２のポール片４５１及びギャップ膜４２は、端面が同一の平面上にあり、媒体対向面を構成する。
【００４４】
コイル膜４３は、第１の磁性膜４１、第２の磁性膜４５及びギャップ膜４２を含む薄膜磁気回路を励磁する。コイル膜４３は、絶縁膜４４によって支持され、後方結合部４７を回るように配置されている。図示実施例において、コイル膜４３は、連続する２層構成になっているが、単層構造であってもよいし、２層以上の多層構造であってもよい。コイル膜４３は、一般には、Ｃｕを主成分とする導電材料によって構成される。
【００４５】
第２の磁性膜４５はヨーク片４５２を有しており、ヨーク片４５２は、一端が第２のポール部４５１に連なり、他端が、媒体対向面を基準にして、後方に導かれ、後方結合部４７において、第１の磁性膜４１に磁気結合されている。すなわち、ポール片とヨークとを分離したステッチ型薄膜磁気ヘッドを構成している。参照符号４９は全体を覆う保護膜であり、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等で構成される。
【００４６】
読取素子３は、ＧＭＲ膜を用いたものが好ましい。図示実施例はその一例を示す。読取素子３は、ＧＭＲ膜３０と、磁区制御膜２１、２２と、第１の磁気シールド膜２５と、第２の磁気シールド膜２６とを含む。ＧＭＲ膜３０は、外部磁界に応答するフリー層を含んでおり、磁区制御膜２１、２２は、ＧＭＲ膜３０の幅方向の両側部に配置され、フリー層の磁区を制御する。
【００４７】
磁区制御膜２１、２２は、この実施例では、硬磁性膜（マグネット）で構成されている。具体的には、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔなどである。この他、反強磁性膜によって構成することもできる。磁区制御膜２１、２２と、第２の電極膜２６及びＧＭＲ膜３０との間は、絶縁層２３、２４によって埋められている。
【００４８】
第１の磁気シールド膜２５は、ＧＭＲ膜３０の膜厚方向の一面側に配置されており、第２の磁気シールド膜２６は、ＧＭＲ膜３０の膜厚方向の他面側に配置されている。第１の磁気シールド膜２５は、スライダ基体５の上に設けられた絶縁膜５０１によって支持されている。
【００４９】
ＧＭＲ膜３０は、センス電流を供給するための第１の電極膜２５と、第２の電極膜２６とを備えている。第１の電極膜２５はＧＭＲ膜３０の膜厚方向の一面に隣接し、第２の電極膜２６は、ＧＭＲ膜３０の膜厚方向の他面に隣接している。このようなＧＭＲ膜３０の例は、強磁性トンネル接合膜（ＴＭＲ膜）または、膜面に対して垂直にセンス電流を流すＣＰＰタイプのスピンバルブ膜（ＳＶ膜）である。
【００５０】
図示実施例では、第１の電極膜２５が、第１の磁気シールド膜２５として兼用され、第２の電極膜２６が第２の磁気シールド膜２６として兼用されている。この構造によれば、シールドギャップを最小化し、高密度記録に対応することができる。第１の磁気シールド膜２５及び第２の磁気シールド膜２６を電極膜として利用する場合、適した材料の具体例としては、ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等がある。第２の電極膜２６は、絶縁膜４６を介して第１の磁性膜４１と隣接する。
【００５１】
上述した第１の態様に係る薄膜磁気ヘッドにおいて、ギャップ膜４２が、第１のポール片４１３と第２のポール片４５１との間に配置されており、コイル膜４３は第１の磁性膜４１、第２の磁性膜４５及びギャップ膜４２を含む薄膜磁気回路を励磁する。従って、コイル膜４３に書き込み電流を供給することによって薄膜磁気回路を励磁し、第１のポール片４１３、第２のポール片４５１及びギャップ膜４２によって構成される書き込みギャップに、書き込み磁界を生じさせ、この書き込み磁界により、磁気記録媒体に対する磁気記録を行うことができる。
【００５２】
書込素子４を構成する第１の磁性膜４１は、２つのノッチ部４１１、４１２と、第１のポール片４１３とを有する。２つのノッチ部４１１、４１２のそれぞれは、第１の磁性膜４１の一面に互いにトラック幅ＰＷ１を隔てて形成されている。この構造によれば、第１のポール片４１３のトラック幅ＰＷ１を、２つのノッチ部４１１、４１２の間の間隔によって定まる寸法まで狭小化し、書込素子４のＴＰＩ能力を向上させることができる。また、トラック幅方向の両端から漏れる漏洩磁界による記録にじみ等のサイドフリンジングを低減させることができる。
【００５３】
本発明の最大の特徴は、上述した構造において、第１のポール片４１３がギャップ膜４２の膜厚との関係で限定されている点にある。即ち、第１のポール片４１３は、定幅部分４１４の高さＴＨ１、第１の磁性膜４１の一面を基準にした深さＮＤ１、及び、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ、
を満たすことである。次に、この条件の技術的意義について、図５〜図８を参照して説明する。
【００５４】
図５は高さＴＨ１と、書き込み磁界（Ｗｒｉｔｅ　Ｆｉｅｌｄ）及びエッジ磁界（Ｅｄｇｅ　Ｆｉｅｌｄ）との関係を示すデータである。横軸に高さＴＨ１（μｍ）をとり、左縦軸にＷｒｉｔｅ　Ｆｉｅｌｄ（ｋＯｅ）をとり、右縦軸にＥｄｇｅ　Ｆｉｅｌｄ（ｋＯｅ）をとってある。ギャップ膜４２の膜厚ＷＧは、０．１μｍとした。特性ＷＲ１は、書き込み磁界特性を示し、特性ＥＤ１はエッジ磁界特性を示している。
【００５５】
エッジ磁界強度が２．５（ｋＯｅ）以下であれば、一般的に要求されるサイドフリンジ低減条件を満たすとされている。この観点から、図５のデータを見ると、高さＴＨ１を０．３μｍ以上にすると、エッジ磁界を２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑え、サイドフリンジを低減させることができることが分かる。
【００５６】
次に、図６は高さＴＨ１とギャップ膜４３の膜厚ＷＧとの比（ＴＨ１／ＷＧ）に対するエッジ磁界の関係を示す図である。図において、横軸に（ＴＨ１／ＷＧ）をとり、縦軸にＥｄｇｅ　Ｆｉｅｌｄ（ｋＯｅ）をとってある。図示された３つの曲線は、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが、それぞれ、０．０８μｍ、０．１μｍ、０．１２μｍのときの各特性を示している。
【００５７】
図６をみれば明らかなように、ＴＨ１≧４ＷＧの条件を満たすことにより、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが変化しても、エッジ磁界を２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。エッジ磁界の強度は、ギャップ膜４２の膜厚には依存するが、トラック幅には殆ど依存しない。このため、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００５８】
図７は深さＮＤ１と、書き込み磁界（Ｗｒｉｔｅ　Ｆｉｅｌｄ）及びエッジ磁界（Ｅｄｇｅ　Ｆｉｅｌｄ）との関係を示すデータである。横軸に深さＮＤ１（μｍ）をとり、左縦軸にＷｒｉｔｅ　Ｆｉｅｌｄ（ｋＯｅ）をとり、右縦軸にＥｄｇｅ　Ｆｉｅｌｄ（ｋＯｅ）をとってある。ギャップ膜４２の膜厚ＷＧは、０．１μｍとした。特性ＷＲ１は、書き込み磁界特性を示し、特性ＥＤ１はエッジ磁界特性を示している。
【００５９】
エッジ磁界強度が２．５（ｋＯｅ）以下であれば、一般的に要求されるサイドフリンジ低減条件を満たすとされている。この観点から、図７のデータを見ると、深さＮＤ１を０．３５μｍ以上にすると、エッジ磁界を２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑え、サイドフリンジを低減させることができることが分かる。
【００６０】
次に、図８は深さＮＤ１とギャップ膜４３の膜厚ＷＧとの比（ＮＤ１／ＷＧ）に対するエッジ磁界の関係を示す図である。図において、横軸に（ＮＤ１／ＷＧ）をとり、縦軸にＥｄｇｅ　Ｆｉｅｌｄ（ｋＯｅ）をとってある。図示された３つの曲線は、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが、それぞれ、０．０８μｍ、０．１μｍ、０．１２μｍのときの各特性を示している。
【００６１】
図８をみれば明らかなように、ＮＤ１≧４ＷＧの条件を満たすことにより、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが変化しても、エッジ磁界を２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。エッジ磁界の強度は、ギャップ膜４２の膜厚には依存するが、トラック幅には殆ど依存しない。このため、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００６２】
２．第２の態様に係る実施の形態
図９は第２の態様に係る薄膜磁気ヘッドのポール部分の拡大斜視図である。第２の態様では、第２の磁性膜４５に含まれる第２のポール片４５１に焦点が合わされている。第２のポール片４５１は、ギャップ膜４２を介して、第１のポール片４１３に隣接し、トラック幅ＰＷ２が、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て一定となる定幅部分４５３を有している。定幅部分４５３の後方には、幅広部分４５４が備えられており、幅広部分４５４にヨーク片４５２が結合されている。
【００６３】
第２のポール片４５１は、定幅部分４５３の高さをＴＨ２とし、ギャップ膜４２の膜厚をＷＧとしたとき、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす。この条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。この点は、先に示した図５、６のデータから容易に予測できる。このため、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００６４】
第２の態様において、第２のポール片４５１の定幅部分４５３は、ギャップ膜４２と隣接する面を基準にして、その対向面までの深さＮＤ２に関して、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
を満たすことが好ましい。この条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができる。この点は、先に挙げた図７、図８のデータから容易に予測し得る。
【００６５】
第１の態様に係る構成と、第２の態様に係る構成とを併せ備えることは、当然に、本発明の内容をなす。図１０にその実施例を示す。この場合は、第１の態様の条件、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
と、第２の態様の条件、
ＴＨ２≧４ＷＧ
または、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
とを満たすことになり、第１の態様の作用効果と、第２の態様の作用効果とを併せ得ることができる。
【００６６】
３．第３の態様に係る実施の形態
図１１は第３の態様に係る薄膜磁気ヘッドの書込みポール部分の拡大斜視図である。第３の態様に係る薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁性膜４１は、平面状の一面に第１のポール片４１３を有しており、第１の態様におけるノッチ部は備えていない。第１のポール片４１３は、トラック幅ＰＷ１が、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て、高さＴＨ１にわたって一定となる定幅部分４１４を有しており、定幅部分４１４の高さＴＨ１、第１の磁性膜４１の一面を基準にした定幅部分４１４の深さＮＤ１、及び、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
を満たす。
【００６７】
上記条件によれば、第１の態様において説明した作用効果と同等の作用効果を得ることができる。
【００６８】
第１のポール片４１３は、第１の磁性膜４１の上に成膜されたものであってもよいし、第１の磁性膜４１の一部として構成されたものであってもよい。図示実施例では、第１のポール片４１３は、定幅部分４１４の後方に、幅広部分４１５を連続させたパターンを有する。
【００６９】
４．第４の態様に係る実施の形態
第４の態様に係る薄膜磁気ヘッドは、図１１に既に含まれている。第４の態様に係る薄膜磁気ヘッドでは、第１の磁性膜４１は、平面状の一面に第１のポール片４１３を有しており、第１の態様におけるノッチ部は備えていない。第４の態様に係る薄膜磁気ヘッドは、この点では、第３の態様と共通であるが、第２のポール片４５１に焦点が合わされている点で、第３の態様とは異なる。
【００７０】
第２のポール片４５１は、媒体対向面を基準にして後方側となる高さ方向で見て、トラック幅ＰＷ２が一定となる定幅部分４５３を有しており、定幅部分４５３の高さＴＨ２、及び、ギャップ膜４２の膜厚ＷＧが、
ＴＨ２≧４ＷＧ
を満たす。この条件を満たす点では、第２の態様と同じであり、第２の態様で述べたと同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
第４の態様においても、第２のポール片４５１は、ギャップ膜４２と隣接する面を基準にして、その対向面までの定幅部分４５４の深さをＮＤ２としたとき、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
を満たすことが好ましい。この条件を満たすことにより、エッジ磁界を、例えば２．５（ｋＯｅ）以下の低い値に抑えることができるから、トラック幅を、０．２μｍ以下に狭小化した場合でも、サイドフリンジを低減させることができる。
【００７２】
第３の態様に係る構成と、第４の態様に係る構成とを併せ備えることは、当然に、本発明の内容をなす。図１１はその実施例をも示している。即ち、第３の態様の条件、
ＴＨ１≧４ＷＧ、及び、ＮＤ１≧４ＷＧ
と、第４の態様の条件、
ＴＨ２≧４ＷＧ
または、
ＮＤ２≧４ＷＧ、
とを満たす。この場合は、第３の態様に係る条件の作用効果と、第４の態様に係る条件の作用効果とを併せ得ることができる。
【００７３】
５．磁気ヘッド装置
図１２は本発明に係る磁気ヘッド装置の正面図、図１３は図１２に示した磁気ヘッド装置の底面図である。図示された磁気ヘッド装置は、図１〜図４、図９〜図１１に示した薄膜磁気ヘッド４０と、ヘッド支持装置５０とを含む。ヘッド支持装置５０は、金属薄板でなる支持体５１の長手方向の一端にある自由端に、同じく金属薄板でなる可撓体５２を取付け、この可撓体５２の下面に薄膜磁気ヘッド４０を取付けた構造となっている。
【００７４】
具体的には、可撓体５２は、支持体５１の長手方向軸線と略平行して伸びる２つの外側枠部５２１、５２２と、支持体５１から離れた端において外側枠部５２１、５２２を連結する横枠５２３と、横枠５２３の略中央部から外側枠部５２１、５２２に略平行するように延びていて先端を自由端とした舌状片５２４とを有する。横枠５２３のある方向とは反対側の一端は、支持体５１の自由端付近に溶接等の手段によって取付けられている。
【００７５】
支持体５１の下面には、例えば半球状の荷重用突起５２５が設けられている。この荷重用突起５２５により、支持体５１の自由端から舌状片５２４へ荷重力が伝えられる。
【００７６】
薄膜磁気ヘッド４０は、舌状片５２４の下面に接着等の手段によって取付けられている。薄膜磁気ヘッド４０は、ピッチ動作及びロール動作が許容されるように支持されている。
【００７７】
本発明に適用可能なヘッド支持装置５０は、上記実施例に限定するものではなく、これまで提案され、またはこれから提案されることのあるヘッド支持装置を、広く適用できる。例えば、支持体５１と舌状片５２４とを、タブテープ（ＴＡＢ）等のフレキシブルな高分子系配線板を用いて一体化したもの等を用いることもできる。また、従来より周知のジンバル構造を持つものを自由に用いることができる。
【００７８】
６．磁気記録再生装置
図１４は本発明に係る磁気記録再生装置の平面図である。図示された磁気記録再生装置は、図１２、図１３に示した磁気ヘッド装置６と、位置決め装置８と、磁気ディスク７とを含む。位置決め装置８は、ロータリ・アクチュエータ方式であり、ヘッド支持装置５０の他端側を支持している。
【００７９】
本実施例において、磁気ディスク７は磁気ヘッド装置６と協働して磁気記録再生を行う。磁気ディスク７は、図示しない回転駆動機構により、矢印Ｆ１の方向に高速で回転駆動される。
【００８０】
薄膜磁気ヘッド４０は、ヘッド支持装置５０、アーム９及び位置決め装置８により、矢印Ｂ１またはＢ２の方向に駆動され、所定のトラック上で、磁気ディスク７への書き込み及び読み出しを行う。
【００８１】
この場合、薄膜磁気ヘッド４０からのサイドフリンジが低減され、磁気記録媒体である磁気ディスク７に対する漏洩磁界による記録にじみを解消し得る。
【００８２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、狭トラック領域でもサイドフリンジングを抑制し、記録にじみを回避し得る薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示した薄膜磁気ヘッドの拡大断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った拡大断面図である。
【図４】図１乃至図３に示した薄膜磁気ヘッドのポール部分における拡大斜視図である。
【図５】第１のポール片４１３の高さＴＨ１と、Ｗｒｉｔｅ　Ｆｉｅｌｄ及びＥｄｇｅＦｉｅｌｄとの関係を示すデータである。
【図６】第１のポール片４１３の高さＴＨ１とギャップ膜の膜厚ＷＧとの比（ＴＨ１／ＷＧ）に対するエッジ磁界の関係を示す図である。
【図７】第１のポール片４１３の深さＮＤ１と、Ｗｒｉｔｅ　Ｆｉｅｌｄ及びＥｄｇｅＦｉｅｌｄとの関係を示すデータである。
【図８】第１のポール片４１３の深さＮＤ１とギャップ膜の膜厚ＷＧとの比（ＮＤ１／ＷＧ）に対するエッジ磁界の関係を示す図である。
【図９】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの別の実施例におけるポール部分の拡大斜視図である。
【図１０】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の実施例におけるポール部分の拡大斜視図である。
【図１１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の実施例におけるポール部分の拡大斜視図である。
【図１２】本発明に係る磁気ヘッド装置の正面図である。
【図１３】図１２に示した磁気ヘッド装置の底面図である。
【図１４】本発明に係る磁気記録再生装置の平面図である。
【符号の説明】
５　　　　　　　　　基体
４　　　　　　　　　書込素子
４１　　　　　　　　第１の磁性膜４１
４１１、４１２　　　ノッチ部
４１３　　　　　　　第１のポール片４１３
４２　　　　　　　　ギャップ膜
４５　　　　　　　　第２の磁性膜
４５１　　　　　　　第２のポール片４５１
４５２　　　　　　　ヨーク片
【図１】
2004127404.tif 000003
【図２】
2004127404.tif 000004
【図３】
2004127404.tif 000005
【図４】
2004127404.tif 000006
【図５】
2004127404.tif 000007
【図６】
2004127404.tif 000008
【図７】
2004127404.tif 000009
【図８】
2004127404.tif 000010
【図９】
2004127404.tif 000011
【図１０】
2004127404.tif 000012
【図１１】
2004127404.tif 000013
【図１２】
2004127404.tif 000014
【図１３】
2004127404.tif 000015
【図１４】
2004127404.tif 000016