(57)【要約】【課題】近接場トランスデューサと磁性リップの間に拡散障壁層を有する近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を用いる熱アシスト磁気書き込みヘッドを提供する。【解決手段】近接場トランスデューサ、磁性リップ、および近接場トランスデューサと磁性リップの間に拡散障壁層を有している熱アシスト磁気書き込みヘッド。近接場トランスデューサは、ＳｉＯ２等の材料で構成された透明な開口部、開口部の第１端で形成されたＡｕ等の金属で構成された不透明な金属アンテナを含んでいる。書き込み極に接続された磁性リップが開口部の第２端部近傍で形成され、磁性リップと開口部の間に拡散障壁層が配置されている。拡散障壁層は、開口部と磁性リップ間における原子の移動を防止することにより、近接場トランスデューサにより生じた局所的な高温下で確実な性能を保証する。【選択図】図５
2012099206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｔからなる群より選択される１つの物質を含む金属製のＥ字形アンテナ、およびＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙからなる群より選択される１つの物質を含む誘電性Ｃ字形開口部を含む近接場トランスデューサと、
磁極と、
前記磁極に接続された磁性リップと、
前記近接場トランスデューサと前記磁性リップに挟まれた拡散障壁層と
を含む、熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２】
前記拡散障壁層が、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる層を含み、厚さが５ｎｍ以下である、請求項１に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項３】
前記拡散障壁層が、厚さが４ｎｍ以下であるＲｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｉｒからなる群より選択される１つの物質からなる貴金属層、および厚さが１ｎｍ以下であってＲｈまたはＲｕからなる層と前記近接場トランスデューサに挟まれたＴａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる接着層を含む、請求項１に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項４】
前記拡散障壁層が、各々Ｔａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質を含む第１と第２の接着層に挟まれた厚さ４ｎｍ以下の貴金属層を含み、各々の接着層の厚さが１ｎｍ以下である、請求項１に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項５】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｔからなる群より選択される１つの物質を含み、先細りであってＡＢＳで一点に収束する三角形のビークアンテナを含み近接場トランスデューサと、
磁極と、
前記磁極に磁気的に接続された磁性リップと、
前記近接場トランスデューサと前記磁性リップに挟まれた拡散障壁層と
を含む、熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項６】
前記拡散障壁層が、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる層を含み、厚さが５ｎｍ以下である、請求項５に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項７】
前記拡散障壁層が、厚さが４ｎｍ以下である貴金属層、および厚さが１ｎｍ以下であってＲｈまたはＲｕからなる層と前記近接場トランスデューサに挟まれたＴａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる接着層を含む、請求項５に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項８】
前記拡散障壁層が、各々Ｔａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる第１と第２の接着層に挟まれた厚さ４ｎｍ以下の貴金属層を含み、各々の接着層の厚さが１ｎｍ以下である、請求項５に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項９】
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｔからなる群より選択される１つの物質からなるロリポップ形の金属アンテナを含む近接場トランスデューサと、
磁極と、
前記磁極に磁気的に接続された磁性リップと、
前記近接場トランスデューサの先端と前記磁性リップに挟まれた拡散障壁層と
を含む、熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１０】
前記拡散障壁層が、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる層を含み、厚さが５ｎｍ以下である、請求項９に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１１】
前記拡散障壁層が、厚さが４ｎｍ以下である貴金属層、および厚さが１ｎｍ以下であってＲｈまたはＲｕからなる層と前記近接場トランスデューサに挟まれたＴａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる接着層を含む、請求項９に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１２】
前記拡散障壁層が、各々Ｔａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる第１と第２の接着層に挟まれた厚さ４ｎｍ以下の貴金属層を含み、各々の接着層の厚さが１ｎｍ以下である、請求項９に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１３】
近接場トランスデューサと、
磁極と、
前記近接場トランスデューサと前記磁極に挟まれた拡散障壁層と
を含む、熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１４】
前記拡散障壁層が前記近接場トランスデューサの先端と磁極の先端に挟まれている、請求項１３に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１５】
前記近接場トランスデューサがプラズモン装置である、請求項１３又は１４に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１６】
前記近接場トランスデューサが、金属アンテナを含むプラズモン装置であって、前記拡散障壁層が前記金属アンテナと前記磁性リップに挟まれている、請求項１３又は１４に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１７】
前記近接場トランスデューサが、ロリポップ形の金属アンテナであって、前記拡散障壁層が前記金属アンテナと前記磁性リップに挟まれている、請求項１３又は１４に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１８】
前記近接場トランスデューサが、金属アンテナおよび開口部を含むプラズモン装置であって、前記拡散障壁層が前記開口部と前記磁性リップに挟まれている、請求項１３又は１４に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項１９】
前記拡散障壁層が、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる層を含み、厚さが５ｎｍ以下である、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２０】
前記拡散障壁層が、厚さが４ｎｍ以下であるＲｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｉｒからなる群より選択される１つの物質からなる貴金属層、および厚さが１ｎｍ以下であってＲｈまたはＲｕからなる層と前記近接場トランスデューサに挟まれたＴａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる接着層を含む、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２１】
前記拡散障壁層が、各々Ｔａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる第１と第２の接着層に挟まれた厚さ４ｎｍ以下の貴金属層を含み、各々の接着層の厚さが１ｎｍ以下である、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２２】
前記近接場トランスデューサが、屈折率が１．７５未満である誘電材料を含む開口部を含み、前記拡散障壁層が前記開口部と前記磁性リップに挟まれている、請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２３】
前記近接場トランスデューサが、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３からなる群より選択される１つの物質からなる開口部を含んでいる、請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２４】
前記近接場トランスデューサが、切欠きおよび開口部で構成された金属アンテナを含み、前記開口部が前記金属アンテナと前記磁性リップの間に配置されていて、前記拡散障壁層が前記開口部と前記磁性リップに挟まれている、請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２５】
前記拡散障壁層が、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる層を含み、厚さが５ｎｍ以下である、請求項２２に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２６】
前記拡散障壁層が、厚さが４ｎｍ以下であるＲｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｉｒからなる群より選択される１つの物質からなる貴金属層、および厚さが１ｎｍ以下であってＲｈまたはＲｕからなる層と前記近接場トランスデューサに挟まれたＴａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる接着層を含む、請求項２２に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【請求項２７】
前記拡散障壁層が、各々Ｔａ、Ｃｒ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４からなる群より選択される１つの物質からなる第１と第２の接着層に挟まれた、厚さ４ｎｍ以下であるＲｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｉｒからなる群より選択される１つの物質からなる貴金属層を含み、各々の接着層の厚さが１ｎｍ以下である、請求項２２に記載の熱アシスト磁気書き込みヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱アシスト磁気記録に関し、より具体的には、磁気書き込み極リップの近傍に配置された近接場トランスデューサを有する磁気書き込みヘッドに関する。磁気書き込み極リップは、磁性リップと開口部材の間における原子拡散を防止するように拡散障壁層により近接場トランスデューサから分離されている。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの長期メモリの中核は、磁気ディスクドライブと称するアセンブリである。磁気ディスクドライブは、回転する磁気ディスク、回転する磁気ディスク表面に隣接するサスペンションアームにより懸架される書き込み／読み出しヘッド、および読出し／書き込みヘッドを回転中のディスクの選択された円形トラック上へ配置するためにサスペンションアームを揺動させるアクチュエータを含んでいる。読出し／書き込みヘッドは、エアベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ上に直接置かれる。サスペンションアームは、スライダをディスク表面の方へ付勢して、ディスクが回転した際に、ディスクに隣接する空気がディスク表面と共に移動する。スライダは、この移動する空気のクッションに乗ってディスク表面の上方を飛行する。スライダがエアベアリングに乗ったとき、書き込み／読み出しヘッドを用いて回転中のディスクから磁気転移を書き込み、また磁気転移を読み出す。読み出し／書き込みヘッドは、書き込み／読み出し機能を実装するコンピュータプログラムに従い動作する処理回路に接続されている。
【０００３】
回転する磁気ディスクから磁場を検知するためにＧＭＲまたはＴＭＲセンサ等の磁気抵抗センサが採用されている。センサは、ピン止め層および自由層と呼ばれる第１および第２の強磁性層に挟まれた非磁性導電層、または障壁層を含んでいる。第１および第２のリードは、センス電流を貫通させて導電するセンサに接続している。ピン止め層の磁化方向は、エアベアリング面（ＡＢＳ）に垂直にピン止めされ、自由層の磁気モーメントはＡＢＳと平行であるが、外部磁場に応答して自由に回転するように配置されている。ピン止め層の磁化は通常、反強磁性層との交換結合によりピン止めされている。
【０００４】
スペーサ層の厚さは、センサによる伝導電子の平均自由行程未満であるように選択されている。この構成では、伝導電子の一部は、各々のピン止めされた自由層とスペーサ層の界面により散乱される。ピン止めされた自由層の磁化方向が互いに平行な場合、散乱は最小であり、ピン止めされた自由層の磁化方向が逆平行の場合、散乱は最大化される。散乱の変化はｃｏｓΘに比例してスピンバルブセンサの抵抗を変化させ、ここにΘはピン止めされた自由層の磁化方向間の角度である。読取りモードにおいて、スピンバルブセンサの抵抗は、回転するディスクからの磁場の大きさに比例して変化する。センス電流がスピンバルブセンサ内を伝達されたならば抵抗変化により、検知されて再生信号として処理される電位の変化が生起される。
【０００５】
書き込みヘッドは、磁化が磁気ディスクの平面に垂直方向であるため、データを記録する垂直な磁気記録ヘッドとすることができる。磁気ディスクは、薄い硬磁性最上層で覆われた軟磁性裏打ち層を有する。垂直書き込みヘッドは、断面が極めて小さい書き込み極および面図がはるかにより大きい戻り極を有する。強い、且つ高度に密な磁場が書き込み極から磁気ディスク表面に垂直な方向に生じて硬磁性最上層を磁化させる。その結果生じる磁束は次いで、軟磁性裏打ち層内を進行し、硬磁性最上層を通って戻り極へ戻る途中で通過する際に書き込み極により記録された信号を消去しない程度に充分に広げられて弱い戻り極に戻る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ビットサイズを更に減らし、従って対応するデータ密度を高めることができるように、加熱要素を書き込みヘッドに組み込むことができる。従来よりも小さいビットのデータを書き込むには、データが書き込まれた後で極めて小さいビットが消磁されるのを防止するために保磁力を増大しなければならない。データを書き込む間に媒体を局所的に加熱することで、媒体の保磁力が一時的に下がってデータを高保磁力媒体に書き込むことができるようになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、磁性リップおよび加熱装置を含む熱アシスト磁気書き込みヘッドを提供する。加熱装置は、プラズモンアンテナまたは透過開口部等の近接場トランスデューサを含んでいてもよい。近接場トランスデューサと磁性リップの間に拡散障壁層が挟まれている。
【０００８】
加熱装置は、プラズモンアンテナに隣接する不透明な金属性プラズモンアンテナおよび開口部を含むプラズモン加熱装置であってもよい。磁性リップ構造とプラズモンアンテナの間に開口部が存在するようにプラズモンアンテナの反対側に磁性リップ構造を配置することができる。アンテナ／開口部と磁性リップ構造の間に拡散障壁層を挟むことができる。
【０００９】
開口部と磁性リップの間に拡散障壁層が存在することで、プラズモン加熱装置により高温が生じている間に、開口部と磁性リップの間を原子が移動するのを防止する点が好都合である。これにより、いくつかの点で書き込みヘッドの確実な動作および高性能が保証される。例えば、拡散の防止により、磁性リップの書き込み端と熱アシスト記録用に熱を発生させるアンテナ／開口部界面の間の有効間隔により無用な拡大が回避される。また、そのような拡散を防止することで開口部の光学特性の維持が保証される。
【００１０】
本発明の上記および他の特徴および利点は、以下に示す好適な実施形態の詳細説明を図面と合わせて精査すれば明らかであろう。図面中、同一参照番号は同一要素を指す。
【００１１】
本発明の特性および利点、並びにその好適な使用モードの完全な理解のために、添付図面と合わせて以下の詳細説明を参照されたい。図面は原寸に比例していない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を実施可能なディスクドライブシステムの概略図である。
【図２】図１の線２−２から見た、磁気ヘッドの位置を示すスライダのＡＢＳ図である。
【図３】本発明の一実施形態による磁気書き込みヘッドの側面断面図である。
【図４】図３の円４−４から見た磁気書き込みヘッドの一部の拡大図である。
【図５】図４の線５−５から見た書き込みヘッドの一部のＡＢＳ図である。
【図６】本発明の一実施形態による拡散障壁層構造を示す拡大図である。
【図７】本発明の別の実施形態による拡散障壁層を示す拡大図である。
【図８】本発明の別の実施形態による近接場トランスデューサ加熱要素を示す、書き込みヘッドの断面図である。
【図９】図８の実施形態からの加熱要素のプラズモンアンテナを上から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の記述は、本発明を実施するために現在考えられる最良の実施形態に関するものである。この記述は、本発明の一般原理を例示するためのものであり、本明細書において権利請求する発明の概念を限定することを意図していない。
【００１４】
ここで図１を参照するに、本発明を実現するディスクドライブ１００を示す。図１に示すように、少なくとも１個の回転可能な磁気ディスク１１２がスピンドル１１４上で支持されていて、ディスクドライブモーター１１８により回転される。各ディスク上の磁気記録は、磁気ディスク１１２上の同心データトラック（図示せず）の環状パターンの形式をなしている。
【００１５】
少なくとも１個のスライダ１１３が磁気ディスク１１２の近くに配置されていて、各スライダ１１３は１個以上の磁気ヘッドアセンブリ１２１を支持している。磁気ディスクが回転するにつれて、所望のデータが書き込まれた磁気ディスクの異なるトラックに磁気ヘッドアセンブリ１２１がアクセスできるように、スライダ１１３はディスク表面１２２上方を半径方向内側および外側に移動する。各スライダ１１３は、サスペンション１１５によりアクチュエータアーム１１９に取り付けられている。サスペンション１１５は、スライダ１１３をディスク表面１２２に付勢する弱いバネ力を提供する。各アクチュエータアーム１１９は、アクチュエータ手段１２７に取り付けられている。図１に示すようにアクチュエータ手段１２７は、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）であってもよい。ＶＣＭは、固定磁場内で移動可能なコイルを含んでいて、コイルの移動方向および速度はコントローラ１２９が与えるモーター電流信号により制御される。
【００１６】
ディスク記憶システムの動作中、磁気ディスク１１２の回転により、スライダに対して上向きの力または浮力を作用させるエアベアリングをスライダ１１３とディスク表面１２２の間に生成する。当該エアベアリングは従って、サスペンション１１５の弱いバネ力と相殺し、正常動作する間、スライダ１１３をディスク表面からほぼ一定の狭い間隔だけ上方へ離れた状態で支持する。
【００１７】
ディスク記憶システムの各種要素は、制御装置１２９が生成するアクセス制御信号および内部クロック信号等の制御信号により動作が制御される。通常、制御装置１２９は、論理制御回路、記憶手段、およびマイクロプロセッサを含んでいる。制御装置１２９は、各種のシステム動作を制御するために、導線１２３上の駆動モーター制御信号や導線１２８上のヘッド位置およびシーク制御信号等の制御信号を生成する。導線１２８上の制御信号は、スライダ１１３をディスク１１２上の所望のデータトラックに最適に移動および配置させる所望の最新プロファイルを提供する。記録チャネル１２５を介して書き込み／読み出しヘッド１２１との間で書き込み／読み出し信号が通信される。
【００１８】
図２を参照するに、スライダ１１３内における磁気ヘッド１２１の向きをより詳細に見ることができる。図２はスライダ１１３のＡＢＳ図であり、図からわかるように、誘導書き込みヘッドおよび読み出しセンサを含む磁気ヘッドがスライダの後縁に配置されている。典型的な磁気ディスク記憶システムの上の記述および添付する図１の描画は、例示目的に過ぎない。ディスク記憶システムが多数のディスクおよびアクチュエータを含み得ることは明らかであり、各アクチュエータは多数のスライダを支持することができる。
【００１９】
ここで図３を参照するに、図２に示すヘッド１２１等の磁気ヘッドに組み込み可能な書き込みヘッド３００について述べる。書き込みヘッド３００は、エアベアリング面（ＡＢＳ）および磁気戻り極３０４まで延びる書き込み極３０２を含んでいてもよい。戻り極３０４はＡＢＳにおいて、ＡＢＳにおける書き込み極３０２の断面より大きい断面を有する。書き込み極３０２は、ＡＢＳから除外された領域において整形層３０６と関係があることができる。磁気後部ギャップ層３０８は、整形層３０６とＡＢＳから除外された領域における戻り極３０４を接続することにより、書き込み極３０２をＡＢＳから除外された領域の戻り極３０４と磁気的に接続する。書き込み極３０２、戻り極３０４、整形層３０６、および後部ギャップ層３０８は全て、ＮｉＦｅまたはＣｏＦｅ等の磁気材料で構成されている。書き込み極３０２もまた磁気材料で構成されていて、好適には非磁性材料の薄い層により分離されたＣｏＦｅ等の高磁気モーメント材料の層を積層して構成されている。
【００２０】
図３に断面で示す導電書き込みコイル３１０は、書き込み極３０２と戻り極３０４の間を通過し、また書き込み極３０２の下を通過することができる。書き込みコイル３１０は、Ｃｕ等の非磁性導電材料から構成されていてよく、アルミナ等の非磁性電気絶縁材料３１２内に埋め込まれていてもよい。
【００２１】
引き続き図３を参照するに、磁気媒体１１２を局所的に加熱するように書き込み極３０２に隣接して加熱装置３１４を設けることができる。加熱装置３１４は、後部ギャップ層３０８内の開口部を通過することができるため後部ギャップ層３０８を越えて延びることができる。磁気媒体１１２は、矢印３１６で示す方向へ書き込みヘッド３０２に相対的に移動する。従って、図からわかるように、加熱装置３１４は書き込み極３０２から上流に、換言すれば書き込み極３０２に対して先行する方向にある。加熱装置３１４は、書き込む極３０２からすぐ上流の領域で磁気媒体１１２を局所的に加熱して、一時的に磁気媒体の保磁力を弱める。これにより、これが無ければ書き込みを行なうには保磁力が高過ぎる磁気媒体への書き込みが極めて容易になる。加熱装置３１４が効果的に機能するために、書き込み極のなるべく近くに配置されなければならない。また、加熱装置３１４は、データの隣接トラックまたは同一トラック上の下流データの消磁を避けるために媒体１１２上の極めて狭い領域だけを加熱しなければならない。
【００２２】
磁気記録システムにおいて加熱装置としての使用に特に適した加熱要素の一例がプラズモン加熱装置である。図３の円４からわかるように、図４にプラズモン加熱装置３１４の一部の拡大図を示す。図５に、図４の線５−５からわかるように、図４に示す構造のＡＢＳ図を示す。図４を参照するに、プラズモン加熱装置３１４は光導波管４０２を含んでいて、タンタル酸化物（Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）、ニオブ酸化物（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ランタン酸化物（Ｌａ２Ｏ３）、イットリウム酸化物（Ｙ２Ｏ３）、スカンジウム酸化物（Ｓｃ２Ｏ３）、またはこれらの酸化物の二元、三元または四元の組合せ、等の酸化物で構成されていてもよい。導波管４０２もまた、シリコン酸窒化物（ＳｉＯｘＮｙ）、タンタル酸窒化物（ＴａＯｘＮｙ）、チタン酸窒化物（ＴｉＯｘＮｙ）、およびジルコニウム酸窒化物（ＺｒＯｘＮｙ）等の酸窒化物で構成されていてもよい。
【００２３】
導波管４０２は、アルミナ等の材料であるクラッド材４０４に囲まれている。プラズモン加熱装置３１４もまた、ＡＢＳに配置された不透明な金属アンテナ４０６を含んでいる。磁性金属リップ４０８が書き込み極３０２から磁性リップ４０８とアンテナ４０６の間に形成された開口部４１０の方へ延びていてもよい。
【００２４】
アンテナ４０６、磁性リップ４０８、および開口部４１０は、図４の全５−５から見た構造のＡＢＳ図を示す図５に参照すればより明瞭に見ることができる。磁性リップ４０８のいずれかの側の側面部分４１２は、クラッド材４０４に等しいまたは類似したクラッド材で構成されていてもよい。あるいは、アンテナ４０６は、側面部分４１２がアンテナ４０６と同一材料で構成されるように、リップ４０８の側面の上へ延びていてもよい。
【００２５】
引き続き図５を参照するに、開口部４１０に隣接してプラズモンアンテナ４０６が形成されていて、それらの間に界面５０４を形成している。プラズモンアンテナ４０６は、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕまたはＲｈ等の金属材料で構成されていてもよい。磁性リップ４０８は書き込み極３０２と磁気的に接続されていて書き込み極３０２の一部として磁気的に機能する。磁性リップ４０８は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｒおよび／またはＮｉを含む二元または三元合成物（例：ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＣｒ、ＣｏＦｅＮｉ）等の磁性金属で構成されていてよく、最前縁５０６がリップ４０８の書き込み端として機能する。開口部４１０は、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３等の低屈折率誘電材料、または屈折率が１．７５未満である他の何らかの類似誘電体で構成されている。
【００２６】
光が導波管４０２（図４）内を進む際に、アンテナ４０６と開口部４１０の間の接合部５０４でプラズモン波が形成される。アンテナ４０６と開口部４１０間の接合部５０４は切欠き５０８と共に形成されている。この切欠き５０８は、所望の位置でプラズモン波に結節を形成するように設計されている。
【００２７】
スライダの屈折面側の導波管断面にレーザー光が入射し、当該光は導波管４０２により搬送されて「Ｅ」字形のプラズモンアンテナ４０６で分配される。金属と誘電体の界面５０４にぶつかる光は、切欠きに平行に分極され、従って共鳴プラズモン波を生成する。「Ｅ」字形アンテナ４０６の幅が広い「翼部」領域は電荷貯蔵部として機能するため、境界条件を設定する。「避雷針」効果に起因してアンテナの残りの部分と比較して、アンテナ４０６の寸法が１００ｎｍ未満である切欠き５０８で空間電荷集中が増大する。光エネルギーの波長未満の寸法における当該集中により、切欠き５０８におけるホットスポットの生成につながる。このホットスポットを用いて磁気媒体１１２（図３）を局所的に加熱して当該位置における保磁力を一時的に低下させる。ホットスポットは、他の任意の加熱方法を用いるよりも、媒体の極めて集中した小領域で媒体１１２を加熱することができる。
【００２８】
プラズモンアンテナに光エネルギーが集中することにより、プラズモンアンテナ４０６、開口部４１０、および磁性リップ４０８の加熱につながる。本発明が無ければ、この極端な加熱により、ＳｉＯ２開口部４１０と磁性リップ４０８の間に相互拡散が生じる。この相互拡散は、書き込みヘッド３００の性能低下を引き起こす。例えば、磁性リップの最前縁の磁気特性が劣化に起因してプラズモン装置の界面５０４と磁性リップ４０８の端５０６の間隔が広がる。従って、磁気書き込みと熱源の距離が広がってしまう。また、内部へ金属原子が拡散することに起因してＳｉＯ２の光学特性が変化する恐れがある。
【００２９】
薄い拡散障壁層５０２の存在は好都合なことに、磁性リップとプラズモンアンテナ切欠きの間隔を極端に広げることなく、開口部材４１０とリップ材料４０８のこの相互拡散を防止する。拡散障壁層５０２の所望の特徴は、同時にＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉおよび／またはＣｒが磁気層４０８から開口部４１０へ移動するのを防止しながら、開口部４１０から磁性リップ４０８内への酸素拡散を防止するために酸素拡散係数が低くなければならない点である。拡散障壁５０２は、Ｓｉ、Ｏ、Ｃｏ、Ｆｅ、ＣｒまたはＮｉとの間で化学反応を生じてはならない。また、温度が上昇した場合でも開口部４１０のＳｉＯ２およびリップ４０８の磁気材料とも良好に接着しなければならない。また、磁性リップ４０８とアンテナ切欠き５０８の間隔を大幅に広げないよう充分に薄くなければならない。
【００３０】
このことを念頭に置いて、拡散障壁層５０２は厚さ５ｎｍ以下のＴａＮまたはＳｉ３Ｎ４層として構成することができる。あるいは、図６により詳細に示すよう、拡散障壁層５０２は厚さ４ｎｍ以下のＲｈまたはＲｕ層６０２であって、当該ＲｈまたはＲｕ層とＳｉＯ２開口部４１０の間に厚さ１ｎｍ以下の接着層６０４が挟まれていてもよい。接着層はＴａ、ＣｒまたはＴａＮであってもよい。図７に示す別の実施形態において、拡散障壁層５０２は、各々が厚さ１ｎｍ以下である第１および第２の接着層７０４、７０６に挟まれた厚さ３ｎｍ以下のＲｈまたはＲｕ層７０２で構成されていてもよい。再び、接着層７０４、７０６は、Ｔａ、ＣｒまたはＴａＮであってもよい。
【００３１】
図４、５を参照して議論した、拡散障壁層により磁性リップから分離された上述のプラズモン装置は例に過ぎず、本発明が他の多くの装置の構成に組み込み可能であることを指摘する必要がある。ＮＦＴ（アンテナまたは開口部）は、その間に挟まれた拡散浸透層により磁性リップから分離されている。ＮＦＴ（アンテナまたは開口部であろうと）は各種な構成をなしていてもよい。例えば、上で議論したように、アンテナ４０６と磁性リップ４０８に挟まれた拡散障壁５０２により、磁性リップ４０８に隣接するアンテナ４０６を有する装置を構成することができる。また、磁気アンテナ４０６は、上で議論したもの以外の形状を有していてもよい。例えば、アンテナ４０６は、エアベアリング面で一点に狭まる、鳥のくちばしに似た形状を有するナノビーク設計であってもよい。図８、９に、アンテナがナノビークアンテナである本発明の別の可能な実施形態を示す。ナノビークアンテナは、拡散障壁層５０２により磁性リップ４０８に隣接且つ分離しているクラッド材４０４内に配置されていて、上で述べた材料または材料群で構成されていてもよい。ＡＢＳから測定したナノビーク金属および拡散障壁層の長さは、図８に示すように磁性リップ４０８の長さに等しい。図からわかるように、アンテナ８０４は先細構造をなしてＡＢＳにおいて一点に収束している。導波管８０２は、非磁性スペーサ層８０６により上側戻り極３０２から分離されていてもよい。図９にアンテナを上から見下ろした図を示し、アンテナ８０４も上から見た場合にＡＢＳで一点に収束することがわかる。導波管４０２内を進む光がアンテナへ導かれてアンテナ８０４の尖った先端で極端に集中したホットスポットを形成している。再び、当該ホットスポットからの熱により、アンテナ８０４と磁性リップ４０８の間に拡散を生じさせることできる。しかし、この拡散は、間に挟まれた拡散障壁層５０２の存在により防止される。従って、拡散障壁層５０２の存在により、現在記述している実施形態先においても先に述べた実施形態と同じ効果を提供する。
【００３２】
他のアンテナ形状として、ロリポップ形状、蝶ネクタイ形状、または２ロッドアンテナが含まれる。同様に、開口部４１０の形状または構成も同様に変更できる。例えば、開口部は「Ｃ」字形、三角形形状であってよく、あるいはリッジ導波管開口部として構成してもよい。また、ＮＦＴは超小型開口レーザー（ＶＳＡＬ）であってもよい。
【００３３】
各種の実施形態について上で記述したが、これらは例示目的であって限定的ではないことを理解されたい。本発明の範囲内に含まれる他の実施形態もまた、当業者には明らかであろう。従って、本発明の幅および範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されず、専ら添付の請求項およびその均等物に従って規定されるべきである。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ディスクドライブ
１１２  磁気ディスク
１１３  スライダ
１１４  スピンドル
１１５  サスペンション
１１８  ディスクドライブモーター
１１９  アクチュエータアーム
１２１  磁気ヘッドアセンブリ
１２２  ディスク表面
１２３  導線
１２５  記録チャネル
１２７  アクチュエータ手段
１２８  導線
１２９  制御装置
３００  書き込みヘッド
３０２  書き込み極
３０４  戻り極
３０６  整形層
３０８  後部ギャップ層
３１０  書き込みコイル
３１２  非磁性電気絶縁材料
３１４  加熱装置
３１６  矢印
４０２  導波管
４０４  クラッド材
４０６  金属アンテナ
４０８  磁性リップ
４１０  開口部
４１２  側面部分
５０２  拡散障壁層
５０４  界面
５０６  最前縁
５０８  切欠き
６０２  ＲｈまたはＲｕ層
６０４  接着層
７０２  ＲｈまたはＲｕ層
７０４  接着層
７０６  接着層
８０２  導波管
８０４  アンテナ
８０６  非磁性スペーサ層
【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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