(57)【要約】【課題】  アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることが可能な垂直磁気記録構造体を提供する。【解決手段】  ギャップｇ１，ｇ２を隔てて磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）およびリターンポール１４の双方から離間されたＭＰＣＳ２５を備えるように垂直磁気記録ヘッドを構成する。ＭＰＣＳ２５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。これにより、垂直磁気記録ヘッドの磁気的特性（磁気ポテンシャル）が適性化されるため、アンダーシュート磁界が可能な限り小さくなると共に、最大垂直磁界が可能な限り大きくなる。【選択図】    図１
2004319084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに非平行に延在して磁気的に連結された第１の非平行部分および第２の非平行部分を含み、前記第１の非平行部分がポールチップを有すると共に前記ポールチップのうちの磁気記録媒体に対向する第１の対向面がその磁気記録媒体を構成する軟磁性下地層から距離Ｓだけ離れて位置する磁気ヨークと、
前記磁気ヨークの周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイルと、
第１の端縁から第２の端縁まで延在し、前記第１の端縁において前記磁気ヨークのうちの前記第２の非平行部分に磁気的に連結されると共に前記磁気記録媒体に対向して前記第２の端縁を含む第２の対向面が前記ポールチップのうちの前記第１の対向面と同一面内に位置するリターンポールと、
前記磁気ヨークのうちの前記ポールチップと前記リターンポールとの間に配置され、前記磁気記録媒体に対向する第３の対向面が前記ポールチップのうちの前記第１の対向面および前記リターンポールのうちの前記第２の対向面の双方と同一面内に位置するコントロールシールドと、
前記磁気ヨークのうちの前記ポールチップと前記コントロールシールドとの間に設けられた第１の非磁性ギャップと、
前記コントロールシールドと前記リターンポールとの間に設けられた第２の非磁性ギャップと
を備えたことを特徴とする垂直磁気記録構造体。
【請求項２】
前記磁気ヨークが、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルトとニッケルと鉄とを含む合金、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項３】
前記距離Ｓが、０．０８μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項４】
前記コントロールシールドが、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、あるいは鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項５】
前記コントロールシールドが、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さを有すると共に、１．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項６】
５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍよりも小さいアンダーシュート磁界を有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項７】
従来の最大垂直磁界を５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ越える最大垂直磁界を有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項８】
前記第１の非磁性ギャップが、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内の間隔を有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項９】
前記第２の非磁性ギャップが、０．０１μｍ以上２．０μｍ以下の範囲内の間隔を有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１０】
前記リターンポールが、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、あるいは鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１１】
前記リターンポールが、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さを有すると共に、２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１２】
前記磁気ヨークのうちの前記第１の非平行部分が、２．０μｍ以下の厚さを有すると共に、１２．０μｍ以下の長さを有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１３】
前記磁気ヨークのうちの前記第２の非平行部分が、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さを有すると共に、２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有している
ことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１４】
互いに非平行に延在して磁気的に連結された第１の非平行部分および第２の非平行部分を含み、前記第１の非平行部分がポールチップを有すると共に前記ポールチップのうちの磁気記録媒体に対向する第１の対向面がその磁気記録媒体を構成する軟磁性下地層と平行に距離Ｓだけ離れて位置する磁気ヨークと、
前記磁気ヨークの周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイルと、
第１の端縁から第２の端縁まで延在し、前記第１の端縁において前記磁気ヨークのうちの前記第２の非平行部分に磁気的に連結されると共に前記磁気記録媒体に対向して前記第２の端縁を含む第２の対向面が前記ポールチップのうちの前記第１の対向面と同一面内に位置するリターンポールと、
前記リターンポールに磁気的に連結され、前記磁気ヨークのうちの前記ポールチップへ向かって延在すると共に前記磁気記録媒体に対向する第３の対向面が前記ポールチップのうちの前記第１の対向面および前記リターンポールのうちの前記第２の対向面と同一面内に位置する拡張リターンポールと、
前記磁気ヨークのうちの前記ポールチップと前記拡張リターンポールとの間に設けられた非磁性ギャップと、を備え、
前記拡張リターンポールが、前記非磁性ギャップの間隔の６倍の厚さを有している
ことを特徴とする垂直磁気記録構造体。
【請求項１５】
前記磁気ヨークが、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルトとニッケルと鉄とを含む合金、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１６】
前記距離Ｓが、０．０２μｍ以上０．２μｍ以下の範囲内である
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１７】
前記拡張リターンポールが、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、あるいは鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１８】
前記拡張リターンポールが、１．０μｍ以上４．０μｍ以下の範囲内の長さを有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項１９】
１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍよりも小さいアンダーシュート磁界を有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２０】
従来の最大垂直磁界を１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ越える最大垂直磁界を有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２１】
前記非磁性ギャップが、０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内の間隔を有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２２】
前記リターンポールが、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２３】
前記リターンポールが、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さを有すると共に、２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２４】
前記磁気ヨークのうちの前記第１の非平行部分が、４．０μｍ以下の厚さを有すると共に、１２．０μｍ以下の長さを有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２５】
前記磁気ヨークのうちの前記第２の非平行部分が、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さを有すると共に、２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有している
ことを特徴とする請求項１４記載の垂直磁気記録構造体。
【請求項２６】
互いに非平行に延在して磁気的に連結された第１の非平行部分および第２の非平行部分を含み、前記第１の非平行部分がポールチップを有すると共に前記ポールチップのうちの磁気記録媒体に対向する第１の対向面がその磁気記録媒体を構成する軟磁性下地層と平行に距離Ｓだけ離れて位置する磁気ヨークと、
前記磁気ヨークの周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイルと、
第１の端縁から第２の端縁まで延在し、前記第１の端縁において前記磁気ヨークのうちの前記第２の非平行部分に磁気的に連結されると共に前記磁気記録媒体に対向して前記第２の端縁を含む第２の対向面が前記ポールチップのうちの前記第１の対向面と同一面内に位置するリターンポールと、
前記磁気ヨークのうちの前記ポールチップと前記リターンポールとの間に配置され、前記距離Ｓの６倍の厚さを有すると共に前記磁気記録媒体に対向する第３の対向面が前記ポールチップのうちの前記第１の対向面および前記リターンポールのうちの前記第２の対向面の双方と同一面内に位置する拡張リターンポールと、
前記磁気ヨークのうちの前記ポールチップと前記拡張リターンポールとの間に設けられた第１の非磁性ギャップと、
前記拡張リターンポールと前記リターンポールとの間に配置された第２の非磁性ギャップと
を備えたことを特徴とする垂直磁気記録構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクシステムの分野における垂直磁気記録構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録の分野において面記録密度の高密度化が要望されており、この要望に答え得る記録方式として垂直磁気記録方式が提案されている。この垂直磁気記録方式は熱安定性の観点において長手磁気記録方式よりも優れているが（例えば、非特許文献１，２参照）、現状では超常磁性の限界に達したものと未だ言い難い状況にある。単磁極（ＳＰ；single pole ）構造を有する垂直磁気記録方式のヘッド（以下、単に「垂直磁気記録ヘッド」という。）と共に、軟磁性下地層を有する垂直磁気記録用の磁気記録媒体を使用した場合には、異方性定数が大きい比較的厚めの磁気記録媒体に情報を記録する際に、リングヘッドを使用した場合と比較して大きな記録磁界を発生させることが可能な点において利点が得られる。この利点は、垂直磁気記録方式が高い記録密度ポテンシャルを有していることを示しているが、この垂直磁気記録方式において実現される記録密度は、現在のところ、熱的に安定な反強磁性結合（ＡＦＣ；anti-ferromagnetic coupled）型の磁気記録媒体を使用した場合において実現される高記録密度レベルを超えるまでには未だ至っていない（例えば、非特許文献３参照。）。この理由としては、垂直磁気記録ヘッドでは、クロストラック方向およびダウントラック方向の双方において磁界勾配が十分でないため、その不十分な磁界勾配に起因して記録密度が制限されてしまうからである。
【非特許文献１】H.Charap,Pu-Ling,and Yanjun He, "Thermal Stability of recording information at high densities",IEEE Trans.Magn.,vol.33,978(1997)
【非特許文献２】S.Iwasaki,and Y.Nakamura, "An analysis for the magnetization mode for high density magnetic recording",IEEE Trans.Magn.,vol.13,1272(1977)
【非特許文献３】Z.Zhang,et al.,"Magnetic recording demonstration over 100Gbit/in2",paper BA-02,INTERMAG conference
【０００３】
垂直磁気記録ヘッドの構成に関しては、例えば、ポールチップの面内磁界強度を増加させると共に、そのポールチップのトレーリングエッジにおける磁界勾配も増加させるために、ダウンストリームシールドが導入されている（例えば、非特許文献４，５参照。）。
【非特許文献４】M.Mallary,"Vertical Magnetic Recording Arrangement",US Patent #4656546,4/7/87,Re #33949 with S.Das,6/2/92.
【非特許文献５】M.Mallary et al,"1Tb/in2 Perpendicular Recording Conceptual Design",IEEE trans.mag.38 no.4 July 2002 pp.1719-1724
【０００４】
図６は、従来の垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表している。この垂直磁気記録ヘッドは、ポールチップ１１３を含む略Ｌ字型構造を有する磁気ヨーク１１１（１１１ａ，１１１ｂ）と、この磁気ヨーク１１１の周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイル１１２と、略Ｌ字型構造となるように連結されたリターンポール１１４および拡張リターンポール１１５とを備えている。この垂直磁気記録ヘッドを構成している磁気ヨーク１１１（ポールチップ１１３）、リターンポール１１４および拡張リターンポール１１５は、いずれも磁気記録媒体（軟磁性下地層１１６）に対向配置されており、ポールチップ１１３、リターンポール１１４および拡張リターンポール１１５のそれぞれのうちの軟磁性下地層１１６に対向する面（対向面）は同一面内に位置している。この垂直磁気記録ヘッドでは、導電性コイル１１２において発生した磁束が磁気ヨーク１１１のうちのポールチップ１１３から軟磁性下地層１１６へ向けて放出されると、その磁束が軟磁性下地層１１６を経由したのちにリターンポール１１４へ導かれることにより磁気回路が構成されるため、その磁気回路の磁気的作用を利用して磁気記録媒体に情報が磁気的に記録される。この際、垂直磁気記録ヘッドが拡張リターンポール１１５を備えている構造的特徴に基づき、ポールチップ１１３からダウントラック方向において幅方向に広がりながら磁束が放出されたとしても、その磁束のうちの幅方向への広がり成分が拡張リターンポール１１５に取り込まれるため、磁束の広がり幅が小さくなる。これにより、ポールチップ１１３から放出された磁束に基づいて発生する磁界（垂直磁界）の磁界勾配が大きくなる。
【０００５】
この垂直磁気記録ヘッドの構成に関連する技術としては、既に多様な技術が知られている。具体的には、例えば、Rottmayer は、拡張シールド部を備えた磁気ヘッドアセンブリを提案している（例えば、特許文献１参照。）。また、例えば、Das 等は、サイドシールドを備えた記録ヘッドを提案している（例えば、特許文献２，３参照。）。
【特許文献１】米国特許第５８０９６３７号明細書
【特許文献２】米国特許第４９３５８３２号明細書
【特許文献３】米国特許第５０７５９５６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、垂直磁気記録ヘッドに関してより一層の高性能化を図るためには、例えば、記録特性に関与する磁気的特性を可能な限り向上させる必要がある。しかしながら、従来の垂直磁気記録ヘッドでは、磁気ヨーク１１１（ポールチップ１１３）のうちの対向面とリターンポール１１４のうちの対向面とが同一面内に位置するようにそのリターンポール１１４が延在していると、長手磁気記録方式のリングヘッドの場合と同様に、ポールチップ１１３のトレーリングエッジにおいてアンダーシュート磁界が大きくなると共に最大垂直磁界が小さくなってしまうという問題があった。したがって、垂直磁気記録ヘッドの高性能化を実現するためには、垂直磁気記録方式に適した垂直磁気記録ヘッド、より具体的にはアンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることが可能な垂直磁気記録ヘッドを具現化する必要がある。
【０００７】
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、垂直磁気記録方式に適した垂直磁気記録構造体を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることが可能な垂直磁気記録構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点に係る垂直磁気記録構造体は、互いに非平行に延在して磁気的に連結された第１の非平行部分および第２の非平行部分を含み、第１の非平行部分がポールチップを有すると共にポールチップのうちの磁気記録媒体に対向する第１の対向面がその磁気記録媒体を構成する軟磁性下地層から距離Ｓだけ離れて位置する磁気ヨークと、磁気ヨークの周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイルと、第１の端縁から第２の端縁まで延在し、第１の端縁において磁気ヨークのうちの第２の非平行部分に磁気的に連結されると共に磁気記録媒体に対向して第２の端縁を含む第２の対向面がポールチップのうちの第１の対向面と同一面内に位置するリターンポールと、磁気ヨークのうちのポールチップとリターンポールとの間に配置され、磁気記録媒体に対向する第３の対向面がポールチップのうちの第１の対向面およびリターンポールのうちの第２の対向面の双方と同一面内に位置するコントロールシールドと、磁気ヨークのうちのポールチップとコントロールシールドとの間に設けられた第１の非磁性ギャップと、コントロールシールドとリターンポールとの間に設けられた第２の非磁性ギャップとを備えたものである。
【００１０】
本発明の第１の観点に係る垂直磁気記録構造体では、磁気ヨークから第１の非磁性ギャップを隔てて離間されると共にリターンポールから第２の非磁性ギャップを隔てて離間されたコントロールシールドを備えるため、そのコントロールシールドの存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される。これにより、ポールチップから磁気記録媒体へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る垂直磁気記録構造体は、互いに非平行に延在して磁気的に連結された第１の非平行部分および第２の非平行部分を含み、第１の非平行部分がポールチップを有すると共にポールチップのうちの磁気記録媒体に対向する第１の対向面がその磁気記録媒体を構成する軟磁性下地層と平行に距離Ｓだけ離れて位置する磁気ヨークと、磁気ヨークの周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイルと、第１の端縁から第２の端縁まで延在し、第１の端縁において磁気ヨークのうちの第２の非平行部分に磁気的に連結されると共に磁気記録媒体に対向して第２の端縁を含む第２の対向面がポールチップのうちの第１の対向面と同一面内に位置するリターンポールと、リターンポールに磁気的に連結され、磁気ヨークのうちのポールチップへ向かって延在すると共に磁気記録媒体に対向する第３の対向面がポールチップのうちの第１の対向面およびリターンポールのうちの第２の対向面と同一面内に位置する拡張リターンポールと、磁気ヨークのうちのポールチップと拡張リターンポールとの間に設けられた非磁性ギャップとを備え、拡張リターンポールが非磁性ギャップの間隔の６倍の厚さを有しているものである。
【００１２】
本発明の第２の観点に係る垂直磁気記録構造体では、非磁性ギャップの間隔の６倍の厚さを有する拡張リターンポールを備えるため、その拡張リターンポールの存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される。これにより、ポールチップから磁気記録媒体へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。
【００１３】
本発明の第３の観点に係る垂直磁気記録構造体は、互いに非平行に延在して磁気的に連結された第１の非平行部分および第２の非平行部分を含み、第１の非平行部分がポールチップを有すると共にポールチップのうちの磁気記録媒体に対向する第１の対向面がその磁気記録媒体を構成する軟磁性下地層と平行に距離Ｓだけ離れて位置する磁気ヨークと、磁気ヨークの周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイルと、第１の端縁から第２の端縁まで延在し、第１の端縁において磁気ヨークのうちの第２の非平行部分に磁気的に連結されると共に磁気記録媒体に対向して第２の端縁を含む第２の対向面がポールチップのうちの第１の対向面と同一面内に位置するリターンポールと、磁気ヨークのうちのポールチップとリターンポールとの間に配置され、距離Ｓの６倍の厚さを有すると共に磁気記録媒体に対向する第３の対向面がポールチップのうちの第１の対向面およびリターンポールのうちの第２の対向面の双方と同一面内に位置する拡張リターンポールと、磁気ヨークのうちのポールチップと拡張リターンポールとの間に設けられた第１の非磁性ギャップと、拡張リターンポールとリターンポールとの間に配置された第２の非磁性ギャップとを備えたものである。
【００１４】
本発明の第３の観点に係る垂直磁気記録構造体では、距離Ｓの６倍の厚さを有する拡張リターンポールを備えるため、その拡張リターンポールの存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される。これにより、ポールチップから磁気記録媒体へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。
【００１５】
なお、本発明の第１の観点に係る垂直磁気記録構造体では、第１に、磁気ヨークがコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルトとニッケルと鉄とを含む合金、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成され、距離Ｓが０．０８μｍ未満であってもよい。第２に、コントロールシールドがニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、あるいは鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）を含んで構成され、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さおよび１．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有していてもよい。第３に、５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍよりも小さいアンダーシュート磁界を有し、従来の最大垂直磁界を５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ越える最大垂直磁界を有しているのが好ましい。第４に、第１の非磁性ギャップが０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内の間隔を有し、第２の非磁性ギャップが０．０１μｍ以上２．０μｍ以下の範囲内の間隔を有していてもよい。第５に、リターンポールがニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、あるいは鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）を含んで構成され、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さおよび２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有していてもよい。第６に、磁気ヨークのうちの第１の非平行部分が２．０μｍ以下の厚さおよび１２．０μｍ以下の長さを有し、第２の非平行部分が１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さおよび２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有していてもよい。
【００１６】
また、本発明の第２の観点に係る垂直磁気記録構造体では、第１に、磁気ヨークがコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルトとニッケルと鉄とを含む合金、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成され、距離Ｓが０．０２μｍ以上０．２μｍ以下の範囲内であってもよい。第２に、拡張リターンポールがニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、あるいは鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）を含んで構成され、１．０μｍ以上４．０μｍ以下の範囲内の長さを有していてもよい。第３に、１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍよりも小さいアンダーシュート磁界を有し、従来の最大垂直磁界を１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ越える最大垂直磁界を有しているのが好ましい。第４に、非磁性ギャップが０．０２μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内の間隔を有していてもよい。第５に、リターンポールがニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）を含んで構成され、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さおよび２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有していてもよい。第６に、磁気ヨークのうちの第１の非平行部分が４．０μｍ以下の厚さおよび１２．０μｍ以下の長さを有し、第２の非平行部分が１．０μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の厚さおよび２．０μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の長さを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の観点に係る垂直磁気記録構造体によれば、磁気ヨークから第１の非磁性ギャップを隔てて離間されると共にリターンポールから第２の非磁性ギャップを隔てて離間されたコントロールシールドを備える構造的特徴に基づき、そのコントロールシールドの存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御されることにより、ポールチップから磁気記録媒体へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御される結果、記録特性に関与する磁気的特性が向上するため、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることができる。これにより、本発明の第１の観点に係る垂直磁気記録構造体は、垂直磁気記録方式に適したものとなる。
【００１８】
また、本発明の第２の観点に係る垂直磁気記録構造体によれば、非磁性ギャップの間隔の６倍の厚さを有する拡張リターンポールを備える構造的特徴に基づき、その拡張リターンポールの存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御されることにより、ポールチップから磁気記録媒体へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御される結果、記録特性に関与する磁気的特性が向上するため、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることができる。これにより、本発明の第２の観点に係る垂直磁気記録構造体は、垂直磁気記録方式に適したものとなる。
【００１９】
さらに、本発明の第３の観点に係る垂直磁気記録構造体によれば、距離Ｓの６倍の厚さを有する拡張リターンポールを備える構造的特徴に基づき、その拡張リターンポールの存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御されることにより、ポールチップから磁気記録媒体へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御される結果、記録特性に関与する磁気的特性が向上するため、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることができる。これにより、本発明の第３の観点に係る垂直磁気記録構造体は、垂直磁気記録方式に適したものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録構造体としての垂直磁気記録ヘッドの構成について説明する。図１は、垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表している。
【００２２】
本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、例えば、図１に示したように、ポールチップ１３を有する磁気ヨーク１１と、この磁気ヨーク１１の周囲を部分的に囲むように配設された導電性コイル１２と、磁気ヨーク１１に対向配置されたリターンポール１４と、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）とリターンポール１４との間に配置され、これらのポールチップ１３およびリターンポール１４の双方から離間された磁気ポテンシャルコントロールシールド（以下、単に「ＭＰＣＳ（Magnetic Potential Control Shield ）」という。）２５とを備えている。これらの磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）、リターンポール１４およびＭＰＣＳ２５は、磁気記録媒体２０、より具体的には磁気記録媒体２０の表面（記録面）２０ｍに対向配置されるようになっている。
【００２３】
磁気ヨーク１１は、互いに非平行に延在して磁気的に連結された２つの部分を含んで構成されており、すなわち縦方向（磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに垂直な方向）に延在してポールチップ１３を有する垂直部分１１ａ（第１の非平行部分）と、横方向（磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行な方向）に延在する水平部分１１ｂ（第２の非平行部分）とを含む略Ｌ字型構造を有している。特に、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）は、磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行に対向する端面（対向面）１１ｍ（第１の対向面）を有しており、この対向面１１ｍは、その磁気記録媒体２０を構成している後述する軟磁性下地層２６から距離Ｓだけ離れて位置している。この距離Ｓは、例えば、約０．０２μｍ〜０．２μｍ、好ましくは約０．０８μｍ未満である。
【００２４】
垂直部分１１ａは、磁気記録媒体２０に近い側の端部にポールチップ１３を有しており、例えば、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、これらの合金（コバルトとニッケルと鉄とを含む合金）、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている。この垂直部分１１ａは、例えば、約２．０μｍ以下の厚さを有すると共に、約１２．０μｍ以下の長さを有している。なお、「長さ」とは延在方向の寸法であり、「厚さ」とは延在方向に直交する方向の寸法である。これらの「長さ」および「厚さ」の意味合いは、以降の説明においても同様である。この垂直部分１１ａでは、例えば、磁気記録媒体２０に近い側の部分（ポールチップ１３）の厚さよりも、その磁気記録媒体２０から遠い側の部分（ポールチップ１３を除いた部分）の厚さが大きくなっている。
【００２５】
水平部分１１ｂは、例えば、垂直部分１１ａと同様の材料を含んで構成されている。この水平部分１１ｂは、例えば、約１．０μｍ〜５．０μｍの厚さを有していると共に、約２．０μｍ〜１２．０μｍの厚さを有している。
【００２６】
導電性コイル１２は、記録用の磁束を発生させるものである。この導電性コイル１２は、磁気ヨーク１１のうちの水平部分１１ｂの周囲を部分的に囲んでおり、例えば、その水平部分１１ｂを中心としてスパイラル状に巻回するスパイラル構造を有している。
【００２７】
リターンポール１４は、磁気ヨーク１１のうちの垂直部分１１ａと同様に縦方向に延在しており、具体的には磁気記録媒体２０から遠い側の端縁ｔ１（第１の端縁）から近い側の端縁ｔ２（第２の端縁）まで延在し、その端縁ｔ１において磁気ヨーク１１のうちの水平部分１１ｂに磁気的に連結されている。このリターンポール１４は、例えば、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト系合金、コバルト鉄系合金（例えばコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ））、コバルト鉄ニッケル系合金（例えばコバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ））、鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている。また、リターンポール１４は、例えば、約１．０μｍ〜５．０μｍの厚さを有していると共に、約２．０μｍ〜１２．０μｍの長さを有している。特に、リターンポール１４は、磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行に対向して端縁ｔ２を含む端面（対向面）１４ｍ（第２の対向面）を有しており、この対向面１４ｍは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）のうちの対向面１１ｍと同一面内に位置している。
【００２８】
ＭＰＣＳ２５は、垂直磁気記録ヘッドの記録特性に関与する磁気ポテンシャルを制御するものである。このＭＰＣＳ２５は、上記したように、ポールチップ１３およびリターンポール１４の双方から離間されており、具体的にはポールチップ１３とＭＰＣＳ２５との間に設けられた非磁性のギャップｇ１（第１の非磁性ギャップ）を隔ててポールチップ１３から離間されていると共に、リターンポール１４とＭＰＣＳ２５との間に設けられた非磁性のギャップｇ２（第２の非磁性ギャップ）を隔ててリターンポール１４から離間されている。このＭＰＣＳ２５は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている。また、ＭＰＣＳ２５は、例えば、約０．１μｍ〜５．０μｍの厚さを有していると共に、約１．０μｍ〜１２．０μｍ、好ましくは約１．０μｍ〜１０．０μｍの長さを有している。このＭＰＣＳ２５の厚さは、例えば、横方向において位置によって異なっており、具体的にはリターンポール１４に近い側において一定であると共に、遠い側においてリターンポール１４から遠ざかるにしたがって次第に小さくなっている。特に、ＭＰＣＳ２５は、磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行に対向する端面（対向面）２５ｍ（第３の対向面）を有しており、この対向面２５ｍは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）のうちの対向面１１ｍおよびリターンポール１４のうちの対向面１４ｍの双方と同一面内に位置している。
【００２９】
ギャップｇ１は、例えば、距離Ｓの約１倍〜２倍の間隔を有し、具体的には約０．０２μｍ〜０．５μｍ、好ましくは約０．０２μｍ〜０．４μｍの間隔を有している。このギャップｇ１は、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）から放出された記録用の磁束を意図的に遮り、すなわちポールチップ１３から放出された磁束がＭＰＣＳ２５に必要以上に取り込まれることを防止することにより、その磁束に基づいて発生する磁界（垂直磁界）の磁界勾配を大きくするものである。
【００３０】
ギャップｇ２は、例えば、約０．０１μｍ〜２．０μｍの間隔を有している。このギャップｇ２は、リターンポール１４およびＭＰＣＳ２５を含んで構成された磁束の流路（磁路）中に意図的に磁気抵抗を生じさせるものである。これらのギャップｇ１，ｇ２の間隔は、例えば、上記した範囲内において互いに独立して調整可能になっている。
【００３１】
なお、磁気記録媒体２０は、垂直磁気記録ヘッドにより情報が磁気的に記録されるものであり、例えば、軟磁性下地層（以下、単に「ＳＵＬ（soft magnetic underlayer）」という。）２６と、記録面２０ｍを有する垂直記録層２７とがこの順に積層された２層構造を含んで構成されている。ＳＵＬ２６は、例えば、約０．２μｍ〜１．０μｍの厚さを有している。垂直記録層２７は、例えば、コバルトクロム白金合金酸化物（ＣｏＣｒＰｔＯ）およびコバルトクロム鉄合金ホウ化物（ＣｏＣｒＦｅＢ）を含んで構成されており、約０．０１μｍ〜０．０３μｍの厚さを有している。
【００３２】
図１に示した垂直磁気記録ヘッドでは、導電性コイル１２において発生した記録用の磁束が磁気ヨーク１１のうちのポールチップ１３から磁気記録媒体２０（軟磁性下地層２６／垂直記録層２７）へ向けて放出されると、その磁束が磁気記録媒体２０を経由したのちにリターンポール１４へ導かれることにより磁気回路が構成されるため、その磁気回路の磁気的作用を利用して発生する磁界（垂直磁界）により磁気記録媒体２０（垂直記録層２７）に情報が磁気的に記録される。この際、垂直磁気記録ヘッドがＭＰＣＳ２５を備えている構造的特徴に基づき、ポールチップ１３からダウントラック方向において幅方向に広がりながら磁束が放出されたとしても、その磁束のうちの幅方向への広がり成分がＭＰＣＳ２５に取り込まれるため、磁束の広がり幅が小さくなる。これにより、ポールチップ１３から放出された磁束に基づいて発生する垂直磁界の磁界勾配が大きくなる。
【００３３】
特に、図１に示した垂直磁気記録ヘッドでは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）およびリターンポール１４の双方から離間されたＭＰＣＳ２５を備えている構造的特徴に基づき、そのＭＰＣＳ２５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。これにより、ポールチップ１３のトレーリングエッジにおけるアンダーシュート磁界が小さくなると共に、そのポールチップ１３から放出される磁束に基づいて発生する垂直磁界の磁界勾配が大きくなることにより最大垂直磁界が大きくなる。具体的には、図１に示した垂直磁気記録ヘッドは、約５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ（＝約０．５ｋＯｅ）よりも小さいアンダーシュート磁界を有すると共に、従来の最大垂直磁界を約５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ（＝約５００Ｏｅ）越える最大垂直磁界を有することとなる。
【００３４】
本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドでは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）およびリターンポール１４の双方から離間された磁気ポテンシャル制御用のＭＰＣＳ２５を備えるようにしたので、上記したように、ＭＰＣＳ２５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。具体的には、ポールチップ１３およびリターンポール１４の双方から離間されたＭＰＣＳ２５を備えた垂直磁気記録ヘッド（図１参照）では、リターンポール１１４に連結された拡張リターンポール１１５を備えた従来の垂直磁気記録ヘッド（図６参照）とは異なり、ＭＰＣＳ２５の磁気ポテンシャルがポールチップ１３およびリターンポール１４のそれぞれの磁気ポテンシャルよりも高まる。したがって、垂直磁気記録ヘッドの磁気的特性（磁気ポテンシャル）が適性化されるため、上記したように、ポールチップ１３のトレーリングエッジにおけるアンダーシュート磁界を可能な限り小さくすることができると共に、そのポールチップ１３から放出される磁束に基づいて発生する垂直磁界の磁界勾配を大きくすることにより最大垂直磁界を可能な限り大きくすることができる。この場合には、磁界勾配の増加に基づいて最大垂直磁界が増加するため、記録密度を増加させることもできる。すなわち、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録方式に適したものとなる。
【００３５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３６】
図２ａは、本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録構造体としての垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表している。なお、図２ａでは、上記第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の要素に同一の符号を付している。
【００３７】
本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、上記第１の実施の形態において説明した垂直磁気記録ヘッド（図１参照）、すなわちリターンポール１４から離間されたＭＰＣＳ２５を備え、そのＭＰＣＳ２５を利用して磁気ポテンシャルを制御する垂直磁気記録ヘッドとは異なり、リターンポール１４に連結された薄い磁束漏れ減少（ＦＬＲ：Flux-Leakage-Reducing ）型の拡張リターンポール（以下、単に「ＦＬＲ拡張リターンポール」という。）３５を備え、そのＦＬＲ拡張リターンポール３５を利用して磁気ポテンシャルを制御するものである。具体的には、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、例えば、図２ａ示したように、（１）上記したようにＭＰＣＳ２５に代えてＦＬＲ拡張リターンポール３５を備え、（２）ギャップｇ２が設けられておらずにギャップｇ１のみが設けられ、（３）距離Ｓが約０．０１μｍ〜０．２μｍ、好ましくは約０．０２μｍ〜０．２μｍであり、（４）磁気ヨーク１１のうちの垂直部分１１ａが約４．０μｍ以下の厚さを有している点を除き、上記第１の実施の形態において説明した垂直磁気記録ヘッドと同様の構成を有している。
【００３８】
ＦＬＲ拡張リターンポール３５は、上記したように、ＭＰＣＳ２５と同様に磁気ポテンシャルを制御するものである。このＦＬＲ拡張リターンポール３５は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている。また、ＦＬＲ拡張リターンポール３５は、例えば、全体に渡って均一な薄い厚さ、具体的にはギャップｇ１の間隔の６倍の厚さを有していると共に、約１．０μｍ〜１０．０μｍ、好ましくは約１．０μｍ〜４．０μｍの長さを有している。特に、ＦＬＲ拡張リターンポール３５は、磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行に対向する端面（対向面）３５ｍ（第３の対向面）を有しており、この対向面３５ｍは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）のうちの対向面１１ｍおよびリターンポール１４のうちの対向面１４ｍの双方と同一面内に位置していると共に、磁気記録媒体２０を構成しているＳＵＬ２６から距離Ｓだけ離れて位置している。
【００３９】
なお、ＦＬＲ拡張リターンポール３５以外の垂直磁気記録ヘッドの主要な構成要素、すなわち磁気ヨーク１１およびリターンポール１４の構成、機能、材質および寸法は上記第１の実施の形態と同様であるので、それらの説明を省略する。
【００４０】
図２ａに示した垂直磁気記録ヘッドでは、薄いＦＬＲ拡張リターンポール３５を備えている構造的特徴に基づき、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）からＦＬＲ拡張リターンポール３５へ磁束が必要以上に漏れにくくなるため、そのＦＬＲ拡張リターンポール３５が理想的な磁気シールド、すなわちポールチップ１３から放出された記録用の磁束を大きくアンダーシュートさせないような磁気シールドとして機能する。これにより、ＦＬＲ拡張リターンポール３５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。これにより、ポールチップ１３のトレーリングエッジにおけるアンダーシュート磁界が小さくなると共に、そのポールチップ１３から放出される磁束に基づいて発生する垂直磁界の磁界勾配が大きくなることにより最大垂直磁界が大きくなる。具体的には、図２ａに示した垂直磁気記録ヘッドは、約１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ（＝約１ｋＯｅ）よりも小さいアンダーシュート磁界を有すると共に、従来の最大垂直磁界を約１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ（＝約１ｋＯｅ）越える最大垂直磁界を有することとなる。
【００４１】
本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドでは、リターンポール１４に連結された薄い磁気ポテンシャル制御用のＦＬＲ拡張リターンポール３５を備えるようにしたので、上記したように、ＦＬＲ拡張リターンポール３５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。したがって、上記第１の実施の形態と同様の作用により、垂直磁気記録ヘッドの磁気的特性（磁気ポテンシャル）が適性化されるため、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすることができると共に、最大垂直磁界を可能な限り大きくすることができる。すなわち、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、垂直磁気記録方式に適したものとなる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、全体に渡って均一な薄い厚さを有するＦＬＲ拡張リターンポール３５を備えるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。具体的には、例えば、図２ｂに示したように、全体に渡って均一な薄い厚さを有するＦＬＲ拡張リターンポール３５に代えて、部分的に異なる厚さを有するＦＬＲ拡張リターンポール３４５を備えるようにしてもよい。このＦＬＲ拡張リターンポール３４５は、例えば、リターンポール１４から遠い側（ポールチップ１３に近い側）に位置する薄い部分（薄型部分）３４５ａと、近い側に位置する厚い部分（厚型部分）３４５ｂとを含んで構成されており、すなわち厚型部分３４５ｂの厚さが薄型部分３４５ａの厚さよりも大きい構造を有している。この薄型部分３４５ａの厚さは、例えば、図２ａに示したＦＬＲ拡張リターンポール３５の厚さと同様である。また、薄型部分３４５ａの長さＬは、例えば、ギャップｇ１の間隔の約２倍〜ＦＬＲ拡張リターンポール３４５の厚さが全体に渡って薄型部分３４５ａの厚さに等しくならないまでであり、具体的には約０．１μｍ〜５．０μｍである。特に、ＦＬＲ拡張リターンポール３４５は、磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行に対向する端面（対向面）３４５ｍ（第３の対向面）を有しており、この対向面３４５ｍは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）のうちの対向面１１ｍおよびリターンポール１４のうちの対向面１４ｍの双方と同一面内に位置していると共に、磁気記録媒体２０を構成しているＳＵＬ２６から距離Ｓだけ離れて位置している。このＦＬＲ拡張リターンポール３４５を備えた垂直磁気記録ヘッドにおいても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドに関する上記以外の構成、機能、材質、寸法、動作、作用および効果は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４５】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録構造体としての垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表している。なお、図３では、上記第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の要素に同一の符号を付している。
【００４６】
本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、上記第１の実施の形態において説明した構造的特徴（磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）およびリターンポール１４の双方から離間されたＭＰＣＳ２５を備える構造的特徴）と上記第２の実施の形態において説明した構造的特徴（全体に渡って均一な薄いＦＬＲ拡張リターンポール３５を備える構造的特徴）とを組み合わせたものである。具体的には、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、例えば、図３に示したように、ＭＰＣＳ２５に代えて、ギャップｇ１，ｇ２を隔てて磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）およびリターンポール１４の双方から離間されていると共に全体に渡って均一な薄い厚さを有するＦＬＲ拡張リターンポール４５を備えている点を除き、上記第１の実施の形態において説明した垂直磁気記録ヘッドと同様の構成を有している。
【００４７】
ＦＬＲ拡張リターンポール４５は、ＭＰＣＳ２５と同様に磁気ポテンシャルを制御するものである。このＦＬＲ拡張リターンポールＳ４５は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）、コバルト鉄ニッケル合金（ＣｏＦｅＮｉ）、鉄アルミニウム合金窒化物（ＦｅＡｌＮ）、あるいはアモルファス磁性材料を含んで構成されている。また、ＦＬＲ拡張リターンポール４５は、上記したように全体に渡って均一な薄い厚さを有しており、例えば、距離Ｓの６倍の厚さを有している。特に、ＦＬＲ拡張リターンポール４５は、磁気記録媒体２０の記録面２０ｍに平行に対向する端面（対向面）４５ｍ（第３の対向面）を有しており、この対向面４５ｍは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）のうちの対向面１１ｍおよびリターンポール１４のうちの対向面１４ｍの双方と同一面内に位置していると共に、磁気記録媒体２０を構成しているＳＵＬ２６から距離Ｓだけ離れて位置している。
【００４８】
図３に示した垂直磁気記録ヘッドでは、薄いＦＬＲ拡張リターンポール４５を備えている構造的特徴に基づき、ＭＰＣＳ２５を備えた上記第１の実施の形態と同様に、ＦＬＲ拡張リターンポール４５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。これにより、ポールチップ１３のトレーリングエッジにおけるアンダーシュート磁界が小さくなると共に、そのポールチップ１３から放出される磁束に基づいて発生する垂直磁界の磁界勾配が大きくなることにより最大垂直磁界が大きくなる。この場合には、特に、ＦＬＲ拡張リターンポール４５の厚さがＭＰＣＳ２５の厚さよりも薄いため、磁気回路中においてより大きな磁気抵抗が磁束に付与されるように磁気ポテンシャルが制御される。
【００４９】
本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドでは、磁気ヨーク１１（ポールチップ１３）およびリターンポール１４の双方から離間された薄い磁気ポテンシャル制御用のＦＬＲ拡張リターンポール４５を備えるようにしたので、上記したように、ＦＬＲ拡張リターンポール４５の存在に基づいて磁気ポテンシャルが制御される結果、ポールチップ１３から磁気記録媒体２０へ向けて放出された記録用の磁束の流れが適性に制御されるため、記録特性に関与する磁気的特性が向上する。したがって、上記第１の実施の形態と同様の作用により、垂直磁気記録ヘッドの磁気的特性（磁気ポテンシャル）が適性化されるため、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすることができると共に、最大垂直磁界を可能な限り大きくすることができる。すなわち、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドは、垂直磁気記憶方式に適したものとなる。
【００５０】
なお、本実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドに関する上記以外の構成、機能、材質、寸法、動作、作用および効果は、上記第１の実施の形態と同様である。
【実施例】
【００５１】
次に、本発明に関する具体的な実施例について説明する。
【００５２】
まず、上記第１の実施の形態において説明したＭＰＣＳを備えた垂直磁気記録ヘッド（以下、単に「本発明の第１の垂直磁気記録ヘッド」という。）の記録特性を調べたところ、図４に示した結果が得られた。図４は本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドの記録特性を表しており、「横軸」はダウントラック位置（μｍ）を示し、「縦軸」は垂直磁界強度Ｈｙ（Ｔ（テスラ））を示している。この「ダウントラック位置」とは、ポールチップのトレーリングエッジの位置をゼロとしたときのトラック方向の位置である。なお、本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドの記録特性を調べる際には、その記録性能を比較評価するために、ＭＰＣＳに代えて拡張リターンポール（リターンポールに連結された拡張リターンポール；ギャップＧ２の間隔＝０μｍ）を備えた従来の垂直磁気記録ヘッド（図６参照）の記録特性も併せて調べた。図４中、「４Ａ」は本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドに関する結果を示し、「４Ｂ」は従来の垂直磁気記録ヘッドに関する結果を示している。
【００５３】
図４に示した結果から判るように、リターンポールに連結された拡張リターンポールを備えた従来の垂直磁気記録ヘッド（４Ｂ）では、ポールチップから放出された磁束がギャップを越えることにより拡張リターンポールを経由してリターンポールへ必要以上に取り込まれ、すなわちポールチップとリターンポールとの間で大きな磁気ポテンシャルジャンプが生じたため、そのポールチップのトレーリングエッジにおいて大きな磁気的アンダーシュート現象が生じた。これに対して、リターンポールから離間されたＭＰＣＳを備えた本発明の第１の垂直磁気記録ヘッド（４Ａ）では、リターンポールとＭＰＣＳとの間に設けられたギャップの存在に基づいてＭＰＣＳ中の磁気抵抗が大きくなる結果、ポールチップから放出された磁束がリターンポールへ必要以上に取り込まれにくくなり、すなわちポールチップとリターンポールとの間で小さな磁気ポテンシャルしか生じないため、そのポールチップのトレーリングエッジにおいて磁気的アンダーシュート現象が僅かしか生じず、具体的にはアンダーシュート磁界が約５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍよりも小さくなった。しかも、本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、リターンポールとＭＰＣＳとの間に設けられたギャップの存在に基づき、ポールチップからＭＰＣＳへ磁束が必要以上に漏れることが抑制されたため、最大垂直磁界が確保され、具体的には従来の最大垂直磁界を約５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ越える最大垂直磁界が得られた。したがって、本発明の第１の垂直磁気記録ヘッドでは、従来の垂直磁気記録ヘッドとは異なり、アンダーシュート磁界が可能な限り小さくなると共に、最大垂直磁界が可能な限り大きくなることが確認された。
【００５４】
続いて、上記第２の実施の形態において説明したＦＬＲ拡張リターンポールを備えた垂直磁気記録ヘッド（以下、単に「本発明の第２の垂直磁気記録ヘッド」ともいう。）の記録特性を調べたところ、図５に示した結果が得られた。図５は本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドの記録特性を表しており、図４に示した場合と同様の記録特性を表している。なお、本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドの記録特性を調べる際には、その記録性能を比較評価するために、ＦＬＲ拡張リターンポールに代えて拡張リターンポールを備えた従来の垂直磁気記録ヘッド（図６参照）の記録特性も併せて調べた。図５中、「５Ａ」は本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドに関する結果を示し、「５Ｂ」は従来の垂直磁気記録ヘッドに関する結果を示している。
【００５５】
図５に示した結果から判るように、拡張リターンポールを備えた従来の垂直磁気記録ヘッド（５Ｂ）では、上記したように、ポールチップのトレーリングエッジにおいて大きな磁気的アンダーシュート現象が生じた。これに対して、ＦＬＲ拡張リターンポールを備えた本発明の第２の垂直磁気記録ヘッド（５Ａ）では、ＦＬＲ拡張リターンポールの存在に基づき、ポールチップのトレーリングエッジにおいて磁気的アンダーシュート現象が僅かしか生じず、具体的にはアンダーシュート磁界が約１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍよりも小さくなり、すなわち従来の場合と比較してアンダーシュート磁界が約５００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ小さくなった。しかも、本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドでは、ＦＬＲ拡張リターンポールの存在に基づき、ポールチップからＦＬＲ拡張リターンポールへ磁束が必要以上に漏れることが抑制されたため、最大垂直磁界が確保され、具体的には従来の最大垂直磁界を約１０００×１０3 ／（４π）Ａ／ｍ越える最大垂直磁界が得られた。したがって、本発明の第２の垂直磁気記録ヘッドでは、従来の垂直磁気記録ヘッドとは異なり、アンダーシュート磁界が可能な限り小さくなると共に、最大垂直磁界が可能な限り大きくなることが確認された。
【００５６】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明の垂直磁気記録構造体を説明したが、本発明の垂直磁気記録構造体は上記した各実施の形態や実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、上記した垂直磁気記録構造体に関する構成、材質および寸法等は、必ずしも上記した各実施の形態および実施例において説明した態様に限られるものではなく、アンダーシュート磁界を可能な限り小さくすると共に最大垂直磁界を可能な限り大きくすることにより垂直磁気記録方式に適した垂直磁気記録構造体を構成可能な限り、自由に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る垂直磁気記録構造体は、例えば磁気ディスクシステムの分野における垂直磁気記録ヘッドなどに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表す断面図である。
【図２ａ】本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表す断面図である。
【図２ｂ】本発明の第２の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの構成に関する変形例を表す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表す断面図である。
【図４】本発明の第１の垂直磁気記録ヘッド（第１の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッド）の記録特性を表す図である。
【図５】本発明の第２の垂直磁気記録ヘッド（第２の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッド）の記録特性を表す図である。
【図６】従来の垂直磁気記録ヘッドの断面構成を模式的に表す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１…磁気ヨーク、１１ｍ，１４ｍ，２５ｍ，３５ｍ，４５ｍ，３４５ｍ…対向面、１１ａ…垂直部分、１１ｂ…水平部分、１２…導電性コイル、１３…ポールチップ、１４…リターンポール、２０…磁気記録媒体、２０ｍ…記録面、２５…ＭＰＣＳ、２６…軟磁性下地層、２７…垂直記録層、３５，４５，３４５…ＦＬＲ拡張リターンポール、３４５ａ…薄型部分、３４５ｂ…厚型部分、ｇ１，ｇ２…ギャップ、Ｓ…距離、ｔ１，ｔ２…端縁。
【図１】
2004319084.tif 000003
【図２ａ】
2004319084.tif 000004
【図２ｂ】
2004319084.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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