(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体上を浮上走行する浮上スライダの後端面または前記後端面に平行な面上に、光導波路または半導体レーザを配置してレーザ光出射口から前記磁気記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光の出射によって加熱された前記磁気記録媒体に一対の磁気ポールから磁界を印加して情報を記録する薄膜磁気記録トランスデューサと、前記磁気記録媒体に記録された前記情報を検出する磁気抵抗センサを順次積層した光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記薄膜磁気記録トランスデューサは、前記一対の磁気ポール間のギャップ長が前記レーザ光出射口の前記ギャップ長の方向の長さよりも短く設定され、前記一対の磁気ポールの中心が前記レーザ光出射手段の前記レーザ光出射口の中心に一致し前記一対の磁気ポールが前記レーザ光出射口からの前記レーザ光が照射されるように配置され、前記磁気記録媒体に対向する面側に設けられた底面部ヨークを介して前記一対の磁気ポールを先端に有する下部ヨークと、前記下部ヨークの後端に中部ヨークを介して接続された上部ヨークと、前記下部ヨーク又は前記中部ヨークに巻回された薄膜コイルを備え、
前記下部ヨークおよび前記薄膜コイルが、前記光導波路または前記半導体レーザが配置された前記面上であって前記レーザ光出射口側から見て前記光導波路または半導体レーザの一方または両方に配置されていることを特徴とする光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記薄膜磁気記録トランスデューサは、前記薄膜コイルおよび前記ヨークが、前記レーザ光出射手段の前記レーザ出射口の左右の両側方にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記レーザ光出射手段は、前記レーザ光の偏光方向が、前記一対の磁気ポールが並ぶ方向と一致することを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記レーザ光出射手段は、半導体レーザから構成されていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記レーザ光出射手段は、レーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザからの前記レーザ光を一端から導入して他端の前記レーザ光出射口から出射する光導波路とを備えたことを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記レーザ光出射手段および前記磁気抵抗センサは、熱伝導率の低い膜を介して積層されていることを特徴とする請求項1記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記薄膜磁気記録トランスデューサの前記薄膜コイルは、前記浮上スライダのスライド方向に沿う軸回りに巻回されていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項８】
前記薄膜磁気記録トランスデューサの前記薄膜コイルは、前記浮上スライダのスライド方向に対して垂直な方向の軸周りに巻回されていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項９】
前記薄膜磁気記録トランスデューサの前記薄膜コイルは、複数形成されていることを特徴とする請求項1記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１０】
前記一対の磁気ポールは、少なくとも一方の磁気ポールが先端に向けて厚さが徐々に薄くなるように形成されたこと特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１１】
前記一対の磁気ポールは、少なくとも一方の先端が三角形状、台形状あるいは長方形状に形成されていること特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１２】
前記一対の磁気ポールは、少なくとも一方の先端が平坦に形成されていること特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１３】
前記一対の磁気ポールは、前記磁気記録媒体の記録方向に磁気ギャップが形成されていること特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１４】
前記一対の磁気ポールは、前記磁気記録媒体の記録方向に対して垂直な方向に磁気ギャップが形成されていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１５】
前記一対の磁気ポールは、その先端が、高屈折率を有する誘電体に埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１６】
前記磁気ポールは、複数の磁気ギャップを有することを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１７】
前記レーザ光出射手段の前記レーザ出射口は、開口あるいはスリットが形成されたＡｕ，Ａｇ，Ａｌ等の低抵抗金属、あるいはその合金からなる金属薄膜が配置されていることを特徴とする請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１８】
前記レーザ光出射手段の前記レーザ出射口は、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ等の低抵抗金属、あるいはその合金からなるボータイ型のダイポールアンテナが、前記ダイポールアンテナおよび前記一対の磁気ポールのそれぞれの並び方向が互いに直角をなすように配置され、前記レーザ光の偏光方向が前記ダイポールアンテナの並ぶ方向と同方向であることを特徴とする請求項1記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１９】
磁気記録ディスク上を浮上走行し、前記磁気記録ディスクの磁気記録媒体に対して情報の記録を行う光アシスト磁気記録ヘッドを有する光アシスト磁気記録ディスク装置において、
前記光アシスト磁気記録ヘッドは、
前記磁気記録媒体上を浮上走行する浮上スライダの後端面または前記後端面に平行な面上に、光導波路または半導体レーザを配置してレーザ光出射口から前記磁気記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光の出射によって加熱された前記磁気記録媒体に一対の磁気ポールから磁界を印加して情報を記録する薄膜磁気記録トランスデューサと、前記磁気記録媒体に記録された前記情報を検出する磁気抵抗センサが順次積層され、
前記薄膜磁気記録トランスデューサは、前記一対の磁気ポール間のギャップ長が前記レーザ光出射口の前記ギャップ長の方向の長さよりも短く設定され、前記一対の磁気ポールの中心が前記レーザ光出射手段の前記レーザ光出射口の中心に一致し前記一対の磁気ポールが前記レーザ光出射口からの前記レーザ光が照射されるように配置され、前記磁気記録媒体に対向する面側に設けられた底面部ヨークを介して前記一対の磁気ポールを先端に有する下部ヨークと、前記下部ヨークの後端に中部ヨークを介して接続された上部ヨークと、前記下部ヨーク又は前記中部ヨークに巻回された薄膜コイルを備え、
前記下部ヨークおよび前記薄膜コイルが、前記光導波路または前記半導体レーザが配置された前記面上であって前記レーザ光出射口側から見て前記光導波路または半導体レーザの一方または両方に配置されていることを特徴とする光アシスト磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光アシスト磁気記録ヘッドおよび光アシスト磁気記録ディスク装置に関し、特に、小型で、レーザ光の利用効率が高く、それにより、高密度・高転送レートの記録・再生を可能とする光アシスト磁気記録ヘッドおよび光アシスト磁気記録ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハード磁気記録装置（ＨＤＤ）の記録密度は年率１００％で増大しており、実験段階では、６０Ｇｂｐｓｉを超えるに至っている。しかし、超常磁性効果や、磁気ヘッドのギャップ幅の狭窄の難しさから、そろそろ従来型のＨＤＤの記録密度の限界が見え、１００〜３００Ｇｂｐｓｉが限界と言われ、その限界を超えるものとして、光アシスト磁気記録が期待されている。
【０００３】
ここで、「超常磁性効果」とは、熱や隣接磁区の磁界などにより記録磁区の磁化が乱されて記録情報が失われていく現象である。これを防ぐには、磁化やその異方性の大きな磁気記録媒体を使用することが一つの手段であるが、通常の磁気ヘッドでは記録できなくなる。それを解決する手段として、光アシスト磁気記録が提案されている。この「光アシスト磁気記録」は、レーザ光の照射により記録媒体をキュリー温度付近まで加熱することによりその磁化を下げたところで記録する方法である。
【０００４】
図８は、従来の光アシスト磁気記録ヘッドを示す。この光アシスト磁気記録ヘッド１は、図８（ａ）に示すように、浮上スライダ２の後端面２ａに、光導波路３、薄膜磁気記録トランスデューサ４および磁気抵抗センサ５を順次積層したものである。
【０００５】
光導波路３は、図８（ｂ）に示すように、コア３１と、コア３１の周囲に形成されたクラッド３２とから構成され、光導波路３の上部に位置する半導体レーザ（図示せず）から入射したレーザ光を底面まで伝送する。コア３１は、開口３８を有する金属膜３７により出射口が絞られ、出射されるレーザ光のサイズの微細化が図られている。
【０００６】
薄膜磁気記録トランスデューサ４は、誘電体絶縁膜４５により支持される薄膜コイル４４、光導波路３側の下部ヨーク４６、中部ヨーク４６ａ、および磁気抵抗センサ５側の上部ヨーク４７により磁気回路を形成する。
【０００７】
磁気抵抗センサ５は、スピンバルブ膜５１とその電極５２ａ，５２ｂが誘電体絶縁膜５３ａ，５３ｂを介して上部磁気ポール４７と磁気シールド膜５４に挟まれた構造である。
【０００８】
上記の構造の光アシスト磁気記録ヘッド１は、浮上スライダ２の凹部２ｃを有する浮上面２ｂにより磁気ディスク８の基板８ｂ上に形成された磁気記録層８ａ上を浮上走行し、光導波路３の開口３８から出射される近接場光３５により磁気記録層８ａを加熱して抗磁力を下げ、薄膜磁気記録トランスデューサ４により磁気記録層８ａに情報を記録し、磁気抵抗センサ５により情報を再生するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光アシスト磁気記録ヘッドによると、半導体レーザ３によるレーザ光照射位置と薄膜磁気記録トランスデューサ４の磁気ギャップで形成される磁界印加位置とが離れているため、レーザ光による加熱から磁界印加による記録までの間にレーザ光により加熱した部分が熱伝導により広がるとともに、温度勾配がなだらかになるため、磁区の境界位置がばらつきやすく、微細な磁区が形成できないなどの問題がある。
【００１０】
従って、発明の目的は、小型で、レーザ光の利用効率が高く、それにより、高密度・高転送レートの記録・再生を可能とする光アシスト磁気記録ヘッドおよび光アシスト磁気記録ディスク装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、磁気記録媒体上を浮上走行する浮上スライダの後端面または前記後端面に平行な面上に、光導波路または半導体レーザを配置してレーザ光出射口から前記磁気記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光の出射によって加熱された前記磁気記録媒体に一対の磁気ポールから磁界を印加して情報を記録する薄膜磁気記録トランスデューサと、前記磁気記録媒体に記録された前記情報を検出する磁気抵抗センサを順次積層した光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、前記薄膜磁気記録トランスデューサは、前記一対の磁気ポール間のギャップ長が前記レーザ光出射口の前記ギャップ長の方向の長さよりも短く設定され、前記一対の磁気ポールの中心が前記レーザ光出射手段の前記レーザ光出射口の中心に一致し前記一対の磁気ポールが前記レーザ光出射口からの前記レーザ光が照射されるように配置され、前記磁気記録媒体に対向する面側に設けられた底面部ヨークを介して前記一対の磁気ポールを先端に有する下部ヨークと、前記下部ヨークの後端に中部ヨークを介して接続された上部ヨークと、前記下部ヨーク又は前記中部ヨークに巻回された薄膜コイルを備え、前記下部ヨークおよび前記薄膜コイルが、前記光導波路または前記半導体レーザが配置された前記面上であって前記レーザ光出射口側から見て前記光導波路または半導体レーザの一方または両方に配置されていることを特徴とする光アシスト磁気記録ヘッドを提供する。
この構成により、レーザ光の照射位置と一対の磁気ポール間の磁気ギャップで形成される磁界印加位置が一致するため、磁界印加位置を正確に加熱することができる。従って、レーザ光照射から磁界印加までの間に加熱部が熱拡散により広がらないので、記録部分を狭めることができ、高記録密度化が可能となる。また、薄膜磁気記録トランスデューサの薄膜コイルおよびヨークの少なくとも一方をレーザ出射口の側方に配置することにより、小型化が可能となるとともに、レーザ出射口と磁気抵抗センサの距離を近づけることができるため、同一トラックをトラッキングさせることが容易となる。
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、磁気記録ディスク上を浮上走行し、前記磁気記録ディスクの磁気記録媒体に対して情報の記録を行う光アシスト磁気記録ヘッドを有する光アシスト磁気記録ディスク装置において、前記光アシスト磁気記録ヘッドは、前記磁気記録媒体上を浮上走行する浮上スライダの後端面または前記後端面に平行な面上に、光導波路または半導体レーザを配置してレーザ光出射口から前記磁気記録媒体にレーザ光を出射するレーザ光出射手段と、前記レーザ光の出射によって加熱された前記磁気記録媒体に一対の磁気ポールから磁界を印加して情報を記録する薄膜磁気記録トランスデューサと、前記磁気記録媒体に記録された前記情報を検出する磁気抵抗センサが順次積層され、前記薄膜磁気記録トランスデューサは、前記一対の磁気ポール間のギャップ長が前記レーザ光出射口の前記ギャップ長の方向の長さよりも短く設定され、前記一対の磁気ポールの中心が前記レーザ光出射手段の前記レーザ光出射口の中心に一致し前記一対の磁気ポールが前記レーザ光出射口からの前記レーザ光が照射されるように配置され、前記磁気記録媒体に対向する面側に設けられた底面部ヨークを介して前記一対の磁気ポールを先端に有する下部ヨークと、前記下部ヨークの後端に中部ヨークを介して接続された上部ヨークと、前記下部ヨーク又は前記中部ヨークに巻回された薄膜コイルを備え、前記下部ヨークおよび前記薄膜コイルが、前記光導波路または前記半導体レーザが配置された前記面上であって前記レーザ光出射口側から見て前記光導波路または半導体レーザの一方または両方に配置されていることを特徴とする光アシスト磁気ディスク装置を提供する。
この構成により、レーザ光の利用効率を高めた光アシスト磁気記録ヘッドを用いることができ、高密度・高転送レートの記録・再生が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第1の実施の形態に係る光アシスト磁気記録・再生ヘッド（以下、「光アシスト磁気記録ヘッド」という。）を示す。この光アシスト磁気記録ヘッド１は、図１（ａ）に示すように、浮上スライダ２の後端面２ａに、光導波路３、薄膜磁気記録トランスデューサ４および磁気抵抗センサ５を順次積層したものである。光アシスト磁気記録ヘッド１は、浮上スライダ２の凹部２ｃを有する浮上面２ｂにより、磁気ディスク８の基板８ｂ上に形成された磁気記録層８ａ上を浮上走行し、図示しない半導体レーザから光導波路３を介して出射されるレーザ光により、磁気記録層８ａを加熱して抗磁力を下げ、薄膜磁気記録トランスデューサ４によりその磁気記録層８ａに情報を記録し、磁気抵抗センサ５により情報を再生する。
【００１５】
光導波路３は、図１（ｂ）に示すように、誘電体層３０上に形成された、ＳｉＮ層からなるコア３１と、それを取り巻くＳｉＯ2からなるクラッド３２から構成され、光導波路３の上部に位置する図示しない半導体レーザから入射したレーザ光を底面まで伝送するものである。光導波路３のクラッド３２の幅は、カップリング効率を上げ、光損失を下げるために約３μｍと幅広くしている。一方、底面のレーザ出射端での光スポットのサイズは小さい方が光利用効率がよいため、光導波路３の内部に平面型の集光レンズなどの集光系を形成してもよい。光導波路３の底面のレーザ出射端には、後述する磁気ポール６ａ，６ｂが形成される。
【００１６】
薄膜磁気記録トランスデューサ４は、図１（ｂ）に示すように、誘電体層３０から光導波路３が後方に突出するように光導波路３の外周辺をメサエッチングで除去し、光導波路３の左右に一対の凹部を形成し、下部ヨーク４２、薄膜コイル４４、および薄膜コイル４４を支持する磁気シールド膜４５を一対の凹部内にそれぞれ積層し、更に下部ヨーク４２の後端で接合される中部ヨーク４３、および誘電体膜４０を介して中部ヨーク４３，４３の後端を結合する上部ヨーク５３を順次積層したものである。また、図１（ｄ）に示すように、下部ヨーク４２のそれぞれの先端４２ａに底面部ヨーク６ｄを介して磁気ポール６ａおよび磁気ポール６ｂが形成される。磁気ポール６ａと磁気ポール６ｂ間に磁気ギャップ６ｃが形成される。下部ヨーク４２、中部ヨーク４３、上部ヨーク５３、底面部ヨーク６ｄを介して形成される磁気ポール６ａおよび磁気ポール６ｂにより磁気回路を形成する。薄膜コイル４４は、図１（ｃ）に示すように、磁気回路と差交するように巻かれており、薄膜コイル４４に流れる電流に比例して磁気ポール６ａおよび磁気ポール６ｂ間の磁気ギャップ６ｃに磁界を発生し、その磁界の変調により磁気記録層８ａに記録を行う。下部ヨーク４２、薄膜コイル４４、中部ヨーク４３、上部ヨーク５３、底面部ヨーク６ｄ、磁気ポール６ａおよび磁気ポール６ｂは、それぞれパーマロイなどの軟磁性体で形成してもよい。なお、４４ａは、薄膜コイル４４に記録信号に基づく電流を供給するためのリード線である。
【００１７】
磁気ポール６ａ，６ｂは、これらの並び方向と光導波路３からのレーザ光の偏光方向３６を一致させている。このように形成することにより、磁気ポール６ａ，６ｂ中にレーザ光によりその周波数に等しい電子の集団運動が励起され、その極性が磁気ポール６ａと磁気ポール６ｂが逆位相になることから、磁気ポール６ａ，６ｂがダイポールアンテナの役割を果たし、磁気ギャップ６ｃに強力な近接場光が誘起される。磁気ポール６ａ，６ｂの先端は、テーパー状に細くなっており、それにより強力な磁界が形成できるとともに、近接場光の増強効果も高めることができ、光利用効率をあげることができる。なお、符号９は、記録トラックである。
【００１８】
磁気抵抗センサ５は、図１（ｂ），（ｄ）に示すように、スピンバルブ膜５１とその電極５２ａ、５２ｂが誘電体５５に支持され、磁気シールド膜５４と上部ヨーク５３に挟まれた構造を有する。磁気抵抗センサ５は、光導波路３との間に熱導電率の低い誘電体膜４０を介して積層されている。情報信号の再生は、スピンバルブ膜５１と差交する磁気記録層８ａからの磁界の強度を、スピンバルブ膜５１の抵抗変化として検出することにより行う。なお、磁気記録媒体として、遷移金属と希土類金属からなるフェリ磁性体を使用する場合には、補償点温度を調節することで加熱によって読み出し磁化の強度を上げることができ、その場合には、再生時にも照射を行う。それによって、記録層の加熱された部分だけからの信号を再生できるため、記録感度を上げられるのみならず、再生時の隣接トラックからのクロストークを下げることができる。
【００１９】
次に、上記の光アシスト磁気記録ヘッド１の製造方法の一例を説明する。浮上スライダ２の材質は、通常のハードディスク用磁気ヘッドに使用されるアルチック（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2）を用いる。磁気抵抗センサ５は、通常のＧＭＲ（Giant Magnetic Sensor）を使用する。アルチックのウェーハ上に１次元状又は２次元状に配されるように複数の光導波路を形成し、光導波路のクラッドの外周辺部をメサエッチングして、光導波路３の左右に一対の凹部を形成し、一対の凹部内に、構成要素である薄膜コイル４４および下部ヨーク４２を配置した複数の薄膜磁気記録トランスデューサ４および複数の磁気抵抗センサ５を薄膜プロセス法を用いて積層した後、通常の磁気ヘッド製造の際になされるように、光導波路３、薄膜磁気記録トランスデューサ４および磁気抵抗センサが１次元状に配列されたチップバーを切り出し、その断面を浮上スライダ２の浮上面２ｂとして加工した後、各ヘッドチップに切断する。磁気ポール６ａ，６ｂは、メサエッチングにより光導波路のレーザ光射出端の高屈折率の誘電体膜の一部を除去して凹部を形成し、その凹部にパーマロイなどの軟磁性膜を着膜して形成する。
【００２０】
次に、上記の光アシスト磁気記録ヘッド１の動作を説明する。光アシスト磁気記録ヘッド１は、浮上スライダ２の凹部２ｃを有する浮上面２ｂにより、磁気ディスク８の基板８ｂ上に形成された磁気記録層８ａ上を浮上走行し、光導波路３から出射されるレーザ光により、磁気記録層８ａを加熱して抗磁力を下げ、薄膜磁気記録トランスデューサ４の薄膜コイル４４に記録信号に基づく電流を供給し、その電流に比例した磁界を磁気ギャップ６ｃに発生させ、その磁界の変調により磁気記録層８ａに情報の記録を行う。信号再生は、スピンバルブ膜５１と交差する、磁気記録層８ａからの磁界の強度変化をスピンバルブ膜５１の抵抗変化として検出することにより行う。
【００２１】
以上述べた第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）この近接場光のサイズは磁気ギャップ６ｃと同程度であり、この近接場光を磁気記録層８ａの加熱に使用することにより、微細な記録領域を効率よく加熱することが可能となり、高密度の光アシスト磁気記録が達成できる。
（ロ）磁気ポール６ａ、６ｂは、磁界の発生と近接場光の発生を兼ねているため、構造が簡単で作製しやすい構造となる。このことは、ギャップ長が数十ｎｍと現在の加工精度の限界を要求されることから特に重要である。
（ハ）この構造によれば、下部ヨーク４２、中部ヨーク４３の幅に制限がなく、この部分を微細化する必要がないため、磁気回路の磁気抵抗を下げることができる。そのため高速の磁界変調が可能となり、記録の高速化が図れる。
（ニ）下部ヨーク４２、中部ヨーク４３は、磁気抵抗を高めずに薄くできるため、磁気トランスデューサ４の凹凸を少なくでき、磁気トランスデューサ４の上部の誘電体膜を用いた平坦化がしやすくなる。これは、その上に形成される磁気抵抗センサ５のスピンバルブ膜５１の形成に特に平坦な面が必要とされることから重要である。
【００２２】
なお、本実施の形態では、光導波路３を用いてレーザ光を導入したが、光導波路３の代わりに半導体レーザを使用することも可能である。この場合には、半導体レーザの活性層（図示せず）が光導波路３のコア３１の位置に来るように形成する。このようにしても、光利用効率を上げることが可能となる。半導体レーザとしては、端面発光型のレーザが磁気ヘッド部との作製プロセスとなじみがよいが、面発光型（ＶＣＳＥＬ）レーザも使用可能である。この場合には、面発光型レーザの出力面まで形成したのち、その上に磁気ヘッド部を集積することで使用可能となる。
【００２３】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す。この第２の実施の形態は、薄膜磁気記録トランスデューサ４の薄膜コイル４４を１つとし、一対の中部ヨーク４３，４３の一方が光導波路３の近くに形成されている点を除き、他は、前述した第１の実施の形態と同じである。すなわち、薄膜磁気記録トランスデューサ４は、図２（ａ）に示すように、下部ヨーク４２、薄膜コイル４４を支持する誘電体絶縁膜４５、下部ヨーク４２の後端で接合される中部ヨーク４３、および誘電体膜４０を介して中部ヨーク４３，４３の後端を結合する上部ヨーク５３を順次積層したもので、図の上方に一つの薄膜コイル４４が形成されている。下部ヨーク４２の先端に底面部ヨーク６ｄを介して磁気ポール６ａが形成され、中部ヨーク４３の先端に底面部ヨーク６ｄを介して磁気ポール６ｂが形成され、図２（ｃ）に示すように、磁気ポール６ａと磁気ポール６ｂ間に磁気ギャップ６ｃが形成される。この第２の実施の形態においても、情報の記録、再生が第１の実施の形態と同様に行われ、効果も第１の実施の形態と同様である。
【００２４】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す。この第３の実施の形態は、下部ヨーク４２に導体を巻回して薄膜コイル４８を形成する点を除き、他は、前述した第１の実施の形態と同じである。なお、同図中４８ａは、薄膜コイル４８に記録信号に基づく電流を供給するためのリード線である。この第３の実施の形態においても、情報の記録、再生が第１の実施の形態と同様に行われ、効果も第１の実施の形態と同様である。
【００２５】
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す。この第４の実施の形態の光アシスト磁気記録ヘッドは、図４（ａ）に示すように、浮上スライダ２の後端面２ａに、光導波路３、薄膜磁気記録トランスデューサ４および磁気抵抗センサ５を順次集積したものである。
【００２６】
光導波路３は、図４（ａ）に示すように、ＳｉＮ層からなるコア３１と、それを取り巻くＳｉＯ2からなるクラッド３２とにより構成され、浮上スライダ２の後端面２ａに形成された誘電体層３０中に形成する。光導波路３の底面のレーザ出射端に後述する磁気ポール６ａ，６ｂが形成される。
【００２７】
薄膜磁気記録トランスデューサ４は、図４（ａ）に示すように、誘電体層３０上に下部ヨーク４２、薄膜コイル４４を支持する誘電体絶縁膜４５、下部ヨーク４２の後端で接合される中部ヨーク４３、および中部ヨーク４３，４３の後端を結合する上部ヨーク５３を順次積層したものである。また、図４（ｃ）に示すように、下部ヨーク４２のそれぞれの先端４２ａに底面部ヨーク６ｄを介して磁気ポール６ａおよび磁気ポール６ｂが形成される。磁気ポール６ａと磁気ポール６ｂ間に磁気ギャップ６ｃが形成される。下部ヨーク４２、中部ヨーク４３、上部ヨーク５３、底面部ヨーク６ｄを介して形成される磁気ポール６ａおよび磁気ポール６ｂにより磁気回路を形成する。薄膜コイル４４は、図４（ｂ）に示すように、磁気回路と差交するように巻かれており、薄膜コイル４４に流れる電流に比例して磁気ギャップ６ｃに磁界を発生させる。
【００２８】
磁気ポール６ａ，６ｂは、これらの並び方向と光導波路３からのレーザ光の偏光方向３６を一致させている。このように形成することにより、磁気ポール６ａ，６ｂ中にレーザ光によりその周波数に等しい電子の集団運動が励起され、その極性が磁気ポール６ａと磁気ポール６ｂが逆位相になることから、磁気ポール６ａ，６ｂがダイポールアンテナの役割を果たし、磁気ギャップ６ｃに強力な近接場光が誘起される。磁気ポール６ａ，６ｂの先端は、テーパー状に細くなっており、それにより強力な磁界が形成できるとともに、近接場光の増強効果も高めることができる。
【００２９】
磁気抵抗センサ５は、図４（ａ），（ｃ）に示すように、スピンバルブ膜５１とその電極５２ａ，５２ｂが誘電体５５に支持され、磁気シールド膜５４と上部ヨーク５３に挟まれた構造を有する。磁気抵抗センサ５は、光導波路３との間に熱導電率の低い誘電体膜４０を介して積層されている。
【００３０】
以上述べた第４の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）薄膜コイル４４や下部ヨーク４２を光導波路３と磁気抵抗センサとを結ぶ線上から外れる位置に形成することとしたため、レーザ光が出射される光導波路３と磁気抵抗センサとの距離を短くすることができることから、同一トラックをトラッキングさせるのが容易となり、レーザ光を効率よく利用でき、記録領域に記録された情報信号が微弱でも再生することができる。
（ロ）この近接場光のサイズは磁気ギャップ６ｃと同程度であり、この近接場光を磁気記録層８ａの加熱に使用することにより、微細な記録領域を効率よく加熱することが可能となり、高密度の光アシスト磁気記録が達成できる。
（ハ）磁気ポール６ａ，６ｂは、磁界の発生と近接場光の発生を兼ねているため、構造が簡単で作製しやすい構造となる。このことは、ギャップ長が数十ｎｍと現在の加工精度の限界を要求されることから特に重要である。
（ニ）この構造によれば、下部ヨーク４２、中部ヨーク４３の幅に制限がなく、この部分を微細化する必要がないため、磁気回路の磁気抵抗を下げることができる。そのため高速の磁界変調が可能となり、記録の高速化が図れる。
（ホ）下部ヨーク４２、中部ヨーク４３は、磁気抵抗を高めずに薄くできるため、薄膜磁気記録トランスデューサ４の凹凸を少なくでき、薄膜磁気記録トランスデューサ４の上部の誘電体膜を用いた平坦化がしやすくなる。これは、その上に形成される磁気抵抗センサ５のスピンバルブ膜５１の形成に特に平坦な面が必要とされることから重要である。
（ヘ）端面に比較的簡単な薄膜プロセスにより、磁気ポール６ａ，６ｂを光出力位置に形成でき、それにより磁気抵抗の低い磁気回路ができるとともに、表面プラズモンを効率よく励起することができ、それによって高密度・高速、かつ、高効率の光アシスト磁気記録が可能となる。
【００３１】
図５は、光導波路のレーザ光出射口に配される磁気ポール６ａ，６ｂの構造の変形例を示す。図５（ａ）は、レーザ光出射口であるコア３１に配される一方の磁気ポール６ｂの先端を平坦にした例である。他方の磁気ポール６ａは、先端が台形状に形成し、底面部ヨーク６ｄを介して下部ヨークに取り付けられる。磁気ポール６ａの先端は、三角形状あるいは長方形状でもよい。なお、符号３６は、光導波路３からのレーザ光の偏光方向である。この構造により、さらに磁気ポールの加工性を高めることができる。また、レーザ光出射口から発生する近接場光の強度を実質的に弱めることなく、磁気ポール６ａ，６ｂでの磁気飽和を防ぐことができる。
【００３２】
図５（ｂ）は、磁気ポール６ａ，６ｂの並びにより形成される磁気ギャップ６ｃの方向を記録トラック９に対して９０度回転した例である。この場合、レーザ光の偏光方向３６も同様に９０度回転されている。このようにして、記録トラック９に対して垂直方向の磁化を有する記録を行うことが可能となる。
【００３３】
図５（ｃ）は、光導波路３の断面拡大図であり、光導波路のコア３１の出力端部および磁気ポール６ａ，６ｂの先端をテーパー状に形成した例を示す。これらの先端部をテーパー状に形成することにより、光導波路３の出力端での集光性能を上げることができるため高密度化が可能となり、かつ、底面部ヨーク６ｄの厚さを厚くできるため磁気回路の磁気抵抗を下げることができ、さらに高速動作が可能となる。なお、符号４９は、磁気ポール６ａ，６ｂ間で発生する磁界を示す。
【００３４】
図５（ｄ）は、コア３１のレーザ光射出端に開口３８が形成された金属薄膜３７を配した例である。金属薄膜３７は、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ（金、銀、アルミニウム）等の低抵抗金属、あるいはその合金から形成する。開口３８の代わりにスリットを形成してもよい。これにより、横方向への漏れ磁界を抑えられ、トラック幅を狭められるという利点がある。また、磁気ギャップ６ｃの形成には磁気ポール用の金属膜を被着した後、磁気ギャップ６ｃをエッチングすることにより、ギャップの位置精度を高めることができる。
【００３５】
図５（ｅ）は、コア３１のレーザ光射出端に、ボータイ型のダイポールアンテナを構成する一対の微小金属３９，３９を、一対の微小金属３９，３９および磁気ポール６ａ，６ｂのそれぞれの並び方向が互いに直角をなすように配し、それらの先端に開口３８が形成された例である。このとき、レーザ光の偏向方向３６は、磁気トラックと直角な方向、すなわち、ダイポールアンテナを形成する微小金属３９，３９の並びと同方向である。これにより、横方向への漏れ磁界を抑えられ、開口３８に強力な近接場光が誘起される。また、磁気ポール６ａ，６ｂの先端がテーパー状に細く形成することにより強力な磁界が形成できるとともに、近接場光を更に増強する効果をも奏する。
【００３６】
以上の磁気ポール６ａ，６ｂは、材料としてパーマロイを使用したが、その表面にＡｕやＡｇ，Ａｌの薄膜をコーティングしてもよい。これにより、表面プラズモンの励起効率を上げることができ、より高効率、低エネルギー消費の光アシスト磁気記録が可能となる。
【００３７】
図６は、磁気ギャップを複数形成した例を示す。この例では、図に示すように、２つの磁気ポール６ａ，６ａ’に対向した２つの磁気ポール６ｂ，６ｂ’により２つの磁気ギャップ６ｃ，６ｃ’が２本の記録トラック９，９’上に形成されている。磁気ポール６ｂ，６ｂ’は、それぞれ底面部ヨーク６ｄ，６ｄ’を介して下部ヨーク４２，４２’に接続されて、それぞれ独立な２つの磁気回路を構成する。また、下部ヨーク４２，４２’と中部ヨークの間には２つの薄膜コイル（図示せず）が形成されており、それぞれの磁気回路を独立に駆動することが可能である。また、磁気抵抗センサも磁気ギャップ６ｃ，６ｃ’の位置に合わせて、２つ形成される（図示せず）。
【００３８】
この構成によれば、底面部ヨークの膜厚を薄くできるため、複数のヨークを高密度に並べることができるので、並列記録に適した構造を有している。従って、磁気ギャップ６ｃ，６ｃ’と磁気抵抗センサを複数構成するだけで、磁気ギャップの数だけ記録再生速度を上げることができる。本実施の形態では、記録・再生速度を２倍に高めることができる。
【００３９】
図６は、本発明の第５の実施の形態の光アシスト磁気記録・再生ディスク装置を示す。この実施の形態の光アシスト磁気記録・再生ディスク装置６０は、磁気記録層６１ａとしてＰｔ／Ｃｒなどからなる垂直磁気記録媒体を使用した磁気ディスク６１と、その磁気ディスク６１を回転するためのモータ６２と、磁気記録層６１ａ上を浮上走行して、磁気記録層６１ａに記録・再生を行う第１〜第４の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッド７０と、光アシスト磁気記録ヘッド７０を支えるスイングアーム６３と、スイングアーム６３を走査するためのボイスコイルモータ６４と、記録時には記録信号を処理し、光アシスト磁気記録ヘッド７０のレーザ光を変調し、再生時には光アシスト磁気記録ヘッド７０からの光強度信号を用いて記録情報を再生する信号処理回路６５と、記録・再生時にモータ６２やボイスコイルモータ６４を制御する制御回路６６とを備える。
【００４０】
この構成により、記録時には半導体レーザから出射された信号入力に基づいて強度変調されたレーザ光が光導波路の出射面から出射され、その直下に配置された磁気記録層６１ａに入射して、磁気記録層６１ａに情報を記録する。また、再生時には、半導体レーザからの磁気記録層６１ａの記録に影響を与えない程度に弱いレーザ光を磁気記録層６１ａに照射する。また、記録・再生時には、ヘッド７０から出射した光を磁気記録層６１ａ上の特定の記録トラック（図示せず）上に移動し、かつ、トラッキングさせる必要がある。これは、ボイスコイルモータ６４の駆動による位置制御により行う。すなわち、磁気ディスク６１のアドレス情報を読み取り、その情報に基づいて形成した駆動信号により、ボイスコイルモータ６４を駆動してヘッド７０を所定のトラック付近に移動させた後、ボイスコイルモータ６４とビームスポット走査型半導体レーザ（図示せず）の駆動により、精細に所定のトラックを追従させる。また、ヘッド７０が自体、小型・軽量であるため、このヘッド７０全体を圧電素子（図示せず）により、駆動させて精細なトラッキングをさせてもよい。また、磁気抵抗センサの信号を用いてトラッキング誤差信号を形成することも可能である。
【００４１】
この第５の実施の形態によれば、高効率の光アシスト磁気記録ヘッド７０を磁気ディスク６１の記録・再生に使用することができ、高速記録・再生、高密度、特に高体積記録密度の光アシスト磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ光の照射位置と磁界印加位置が一致するため、レーザ光照射から磁界印加までの間に加熱部が熱拡散により広がらないので、記録部分を狭めることができ、高記録密度化が可能となる。
また、レーザ光の偏光方向を一対の磁気ポールが並ぶ方向と一致させることにより、一対の磁気ポールがレーザ光に対してダイポールアンテナの役割を果たし、ダイポールアンテナから強度の高い近接場光が放出されるので、レーザ光の利用効率を大幅に向上する。
また、薄膜磁気記録トランスデューサの薄膜コイルおよびヨークの少なくとも一方をレーザ出射口の側方に配置することにより、小型化が可能となるとともに、レーザ出射口と磁気抵抗センサの距離を近づけることができるため、同一トラックをトラッキングさせることが容易となる。
また、薄膜磁気記録トランスデューサの薄膜コイルをレーザ出射口と磁気抵抗センサの検出部を結ぶ線上から外れた位置に配置することにより、小型化が可能となるとともに、レーザ出射口と磁気抵抗センサの距離を近づけることができるため、同一トラックをトラッキングさせることが容易となる。
更に、レーザ光の利用効率を高めた光アシスト磁気ヘッドを用いるため、高密度・高転送レートでの記録・再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドを示ずであり、（ａ）は光ヘッドの側面概略断面図、（ｂ）は主要部の横断面の拡大図、（ｃ）は図（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｄ）は底面主要部の拡大図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す図であり、（ａ）は主要部の横断面の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は磁気ポールの詳細図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す図であり、（ａ）は主要部の横断面の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの要部を示す図であり、（ａ）は主要部の横断面の拡大図、（ｂ）は図（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図、（ｃ）は底面主要部の拡大図である。
【図５】（ａ）から（ｅ）は、レーザ光出射口に配される磁気ポールの構造の変形例を示す図である。
【図６】磁気ギャップを複数形成した例を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態の光アシスト磁気記録・再生ディスク装置を示す図である。
【図８】（ａ）は従来の光アシスト磁気記録ヘッドの概略構成を示す断面図、（ｂ）はその要部断面図である。
【符号の説明】
１  光アシスト磁気記録ヘッド
２  浮上スライダ
２ａ  浮上スライダの後端面
２ｂ  浮上スライダの浮上面
２ｃ  浮上スライダの凹部
３  光導波路
４  薄膜磁気記録トランスデューサ
５  磁気抵抗センサ
６ａ  磁気ポール
６ｂ，６ｂ’  磁気ポール
６ｃ，６ｃ’  磁気ギャップ
６ｄ，６ｄ’  底面部ヨーク
８  磁気ディスク
８ａ  磁気記録層
８ｂ  基板
９，９’  記録トラック
３０  誘電体層
３１  薄膜コア
３２  クラッド
３５  近接場光
３６  レーザ光の偏光方向
３７  金属膜
３８  開口
３９  微小金属
４０  熱導電率の低い誘電体膜
４２，４２’  下部ヨーク
４２ａ  下部ヨークの先端
４３  中部ヨーク
４４  薄膜コイル
４４ａ  リード線
４５  誘電体絶縁膜
４６  下部ヨーク
４６ａ  中部ヨーク
４７  上部ヨーク
４８  薄膜コイル
４８ａ  リード線
４９  磁界
５１  スピンバルブ膜
５２ａ，５２ｂ  電極
５３  上部ヨーク
５３ａ  誘電体絶縁膜
５３ｂ  誘電体絶縁膜
５４  磁気シールド膜
５５  誘電体
６０  光アシスト磁気記録・再生ディスク装置
６１  磁気ディスク
６１ａ  磁気記録層
６２  モータ
６３  スイングアーム
６４  ボイスコイルモータ
６５  信号処理回路
６６  制御回路
７０  光アシスト磁気記録ヘッド
【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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