(57)【要約】 【課題】発振層へのスピン注入効率を上昇させ、より強い高周波磁界を発生可能な高周波アシスト磁気記録ヘッドを得る。【解決手段】実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドでは、発振層よりもトラック幅方向の外側の領域、あるいは発振層の浮上面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に、スピン注入層をさらに形成して、スピン注入層と発振層との間の領域を広く設け、この領域内に中間層を形成することにより、中間層と発振層が接する面積を大きくすることが可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の側面を有するスピン注入層、前記スピン注入層上に設けられ、前記第１の側面と面一に形成された第２の側面を有する中間層、及び前記中間層上に設けられ、第１の側面と面一に設けられた第３の側面を有する発振層を含み、少なくとも、
前記スピン注入層の第１の側面に対し垂直方向の深さは、前記発振層の第３の側面に対し垂直方向の深さよりも大きく、かつ前記スピン注入層の少なくとも一部は、前記発振層の第３の側面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に前記中間層を介して設けられているか、あるいは、
前記スピン注入層の第１の側面の膜面方向の幅は、前記発振層の第３の側面の膜面方向の幅よりも大きく、前記スピン注入層の少なくとも一部は、前記発振層の第３の側面の膜面方向の外側の領域に前記中間層を介して設けられているスピントルク発振子。
【請求項２】
磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、
該主磁極と磁気回路を構成する補助磁極と、
該主磁極と該補助磁極との間に設けられたスピントルク発振素子とを具備し、
前記スピントルク発振素子は、前記主磁極及び前記補助磁極のうち一方の上に形成されたスピン注入層、該スピン注入層上に形成された中間層、及び該中間層上に形成された発振層を含み、少なくとも、
前記スピン注入層の浮上面に垂直な方向の深さは、前記発振層の浮上面に対し垂直な深さよりも大きく、前記スピン注入層の少なくとも一部は、前記発振層の浮上面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に前記中間層を介して設けられ、かつ補助磁極とは絶縁されているか、あるいは、
前記スピン注入層の浮上面のライトギャップ方向に垂直な幅は、前記発振層の浮上面のライトギャップ方向に垂直な幅よりも大きく、前記スピン注入層の少なくとも一部は、前記発振層のトラック幅方向の外側の領域に前記中間層を介して設けられ、かつ補助磁極とは絶縁されている高周波アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の高周波アシスト磁気記録ヘッドと、前記高周波アシスト磁気記録ヘッドが搭載されたヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを一端に搭載するサスペンションと、前記サスペンションの他端に接続されたアクチュエータアームとを備える磁気ヘッドアセンブリ。
【請求項４】
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を回転する駆動部と、
前記磁気記録媒体に情報処理を行う請求項２に記載の高周波アシスト磁気記録ヘッドとを具備する磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スピントルク発振子、高周波アシスト磁気記録ヘッド、高周波アシスト磁気記録ヘッドアッセンブリ、及び磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。磁気ヘッドのヘッド部は、ライト用の磁気記録ヘッドとリード用の再生ヘッドとを含んで構成されている。
【０００３】
近年、磁気ディスク装置の高記録密度化、大容量化あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録用の磁気ヘッドが提案されている。このような磁気ヘッドにおいて、記録ヘッドは、垂直方向磁界を発生させる主磁極と、その主磁極のトレーリング側にライトギャップを挟んで配置されて磁気ディスクとの間で磁路を閉じるライトシールドと、主磁極に磁束を流すためのコイルとを有している。
【０００４】
主磁極とライトシールドとの間（ライトギャップ）にスピントルク発振子を配置した高周波アシスト磁気記録用の磁気記録ヘッドが提案されている。スピントルク発振子は、発振層、中間層、スピン注入層を積層して形成され、このスピントルク発振子と主磁極およびライトシールドが電気的に接続されている。この中間層は、スピン注入層からのスピン流を、発振層に送る役割を有する。しかしながら、現在の構成では積層構成の関係上、偏極したスピンを発振層に充分に注入することが困難で、バイアス電流を増加させると、発振層からのスピントルクによってスピン注入層の磁化が揺らぐ問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４０１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、発振層へのスピン注入効率を上昇させ、より強い高周波磁界を発生可能なスピントルク発振子、高周波アシスト磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアッセンブリ、及び磁気記録再生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】
【０００７】
実施形態によれば、第１の側面を有するスピン注入層、前記スピン注入層上に設けられ、前記第１の側面と面一に形成された第２の側面を有する中間層、及び前記中間層上に設けられ、前記スピン注入層の第１の側面に対し垂直方向の深さは、前記発振層の第３の側面に対し垂直方向の深さよりも大きく、かつ前記スピン注入層の少なくとも一部は、前記発振層の第３の側面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に前記中間層を介して設けられているか、あるいは
第１の側面と面一に設けられた第３の側面を有する発振層を含み、少なくとも、前記スピン注入層の第１の側面の膜面方向の幅は、前記発振層の第３の側面の膜面方向の幅よりも大きく、前記スピン注入層の少なくとも一部は、前記発振層の第３の側面の膜面方向の外側の領域に前記中間層を介して設けられているスピントルク発振子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドを磁気ディスク上のトラックセンターに沿って破断して模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の破断面に対して垂直方向から記録ヘッドのＡＢＳ面近傍を見た図である。
【図３】図２をＡＢＳから見た図である。
【図４Ａ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｂ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｃ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｄ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｅ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｆ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｇ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｈ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図４Ｉ】実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を表す図である。
【図５】実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドの構成の他の一例を表す模式的な断面図である。
【図６】図５を主磁極を中心にＡＢＳ面に対し垂直に破断し、破断面に対して垂直方向から観察した図である。
【図７】実施形態にかかる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８】実施形態にかかる磁気ヘッドアッセンブリの一例を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態に係るスピントルク発振子は、第１の側面を有するスピン注入層、スピン注入層上に設けられ、第１の側面と面一に形成された第２の側面を有する中間層、及び中間層上に設けられ、第１の側面と面一に設けられた第３の側面を有する発振層を含む積層構造体を有する。
【００１０】
第１の実施形態では、スピン注入層は、その第１の側面の膜面方向の幅が、発振層の第３の側面の膜面方向の幅よりも大きく、かつスピン注入層の少なくとも一部は、発振層の第３の側面膜面方向の外側の領域に中間層を介して設けられている。
【００１１】
第２の実施形態では、スピン注入層は、その第１の側面に対し垂直方向の深さは、発振層の第３の側面に対し垂直方向の深さよりも大きく、かつスピン注入層の少なくとも一部は、発振層の第３の側面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に中間層を介して設けられている。
【００１２】
また、第３の実施形態では、スピン注入層は、第１の実施形態と第２の実施形態の両方の特徴を有する。
【００１３】
実施形態にかかる高周波アシスト磁気記録ヘッドは、磁気記録媒体に記録磁界を印加する主磁極と、主磁極と磁気回路を構成する補助磁極と、主磁極と補助磁極との間に設けられたスピントルク発振素子とを具備し、スピントルク発振素子は、主磁極及び補助磁極のうち一方の上に形成されたスピン注入層、スピン注入層上に形成された中間層、及び中間層上に形成された発振層を有する。
【００１４】
第４の実施形態では、スピン注入層は、その浮上面（ＡＢＳ：エアーベアリングサーフェス）のライトギャップ方向に垂直な幅が発振層の浮上面のライトギャップ方向に垂直な幅よりも大きく、スピン注入層の少なくとも一部は、発振層のトラック幅方向の外側の領域に中間層を介して設けられ、かつ補助磁極とは絶縁されている。
【００１５】
第５の実施形態では、スピン注入層は、その浮上面に対し垂直方向の深さが、発振層の浮上面に対し垂直方向の深さよりも大きく、かつスピン注入層の少なくとも一部は、発振層の浮上面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に中間層を介して設けられ、かつ補助磁極とは絶縁されている。
【００１６】
また、第６の実施形態では、スピン注入層は、第１の実施形態と第２の実施形態の両方の特徴を有する。
【００１７】
実施形態によれば、発振層よりもトラック幅方向の外側の領域、あるいは発振層の浮上面に対し垂直な深さ方向の外側の領域に、スピン注入層をさらに形成して、スピン注入層と発振層との間の領域を広く設けることにより、この領域内に、スピン注入層から発振層へ偏極した電子を受け渡す役割の中間層をより大きな面積で形成することが可能となる。発振層と接する中間層の面積を大きくすることで、発振層へ注入される偏極電子がより多くなる。その結果、発振層により大きいスピントルクが加わり、発振層の磁化の回転角が上昇するため、より大きな高周波磁界を発生させることができる。また、発振層よりもスピン注入層の体積が大きくなると、発振層からスピン注入層へのスピントルクによる影響によるスピン注入層の磁化の揺らぎも抑制することができ、発振層へ安定して偏極した電子を注入することが出来る。
【００１８】
他の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリは、各々、第４ないし第６の実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドのうち１つと、高周波アシスト磁気記録ヘッドが搭載されたヘッドスライダーと、ヘッドスライダーを一端に搭載するサスペンションと、サスペンションの他端に接続されたアクチュエータアームとを備える。
【００１９】
また、他の実施形態に係る磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体を回転する駆動部と、各々、磁気記録媒体に情報処理を行う第４ないし第６の実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドのうち１つとを有する。
【００２０】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は磁気ディスクのトラックセンターに沿って、記録ヘッドを破断した状態を示す模式図である。
【００２２】
図示するように、主磁極１は、図示しない磁気ディスクの表面およびＡＢＳに対してほぼ垂直に延びている。主磁極１の磁気ディスク側の先端部６０ａは、ＡＢＳに向かって先細に絞り込まれ、他の部分に対して幅の狭い柱状に形成されている。主磁極１の先端面は、図示しないスライダのＡＢＳに露出している。トレーリングシールド６０に端子９０が接続され、この端子９０に電源が接続されている。
【００２３】
トレーリングシールド７は、ほぼＬ字形状に形成され、主磁極１の先端部１ａに対向する先端部７ａを有している。トレーリングシールド７の先端部７ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド７の先端面は、図示しないスライダのＡＢＳに露出している。トレーリングシールド７に端子９１が接続され、この端子９１に電源が接続されている。
【００２４】
本実施形態において、記録ヘッド１０は、主磁極１のトラック幅方向両側に主磁極１から物理的に分断し、かつ、トレーリングシールド７と接続するように配置されたサイドシールド８２を有している。本実施形態において、サイドシールド８２はトレーリングシールド７と一体に形成されている。
【００２５】
記録コイル７０は、例えば、主磁極１とトレーリングシールド７との間に設けられている。記録コイル７０に端子９５が接続され、この端子９５に電源が接続されている。電源から記録コイル７０に供給する電流は、ＨＤＤの制御部によって制御される。磁気ディスク１２に信号を書き込む際、電源から記録コイル７０に所定の電流が供給され、主磁極１に磁束を流し磁界を発生させる。
【００２６】
スピントルク発振子２は、主磁極１の先端部１ａとトレーリングシールド７の先端部７ａとの間で、ライトギャップＷＧ内に設けられている。
【００２７】
図２は、図１の破断面に対して垂直方向から記録ヘッドのＡＢＳ面近傍を見た図である。  図示するように、この高周波アシスト磁気記録ヘッド１０は、主磁極１上に、スピントルク発振子２、及びトレーリングシールド７を順に積層した構造を有する。主磁極１の両側には、絶縁層１３を介して例えばＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉの単体、もしくはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの少なくとも２つから成る合金からなるサイドシールド１４が設けられている。
【００２８】
図３は、図２をＡＢＳから見た図である。
【００２９】
スピントルク発振子２は、例えば再生ヘッド部を備えた図示しないアルティック基板上に形成することができる。アルティック基板上には主磁極１を形成することができる。
【００３０】
このスピントルク発振子２は、第１の実施形態に係るスピントルク発振子の構成の一例であり、ライトギャップＷＧ方向に、図示しない下地層、スピン注入層３、中間層４、及び発振層５、図示しないキャップ層が順に形成された構成を有する。使用されるスピン注入層３は、スピン注入層３の浮上面に対し垂直方向の深さＤ２は、発振層５の浮上面に対し垂直方向の深さＤ１よりも大きい。また、スピン注入層３の少なくとも一部は、発振層５の浮上面に対し垂直な深さ方向の輪郭の外側の領域に中間層４を介して設けられている。さらに、スピン注入層３は補助磁極７とは絶縁層６を介して絶縁されている。
【００３１】
主磁極１は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉの単体、またはＦｅ，Ｃｏ，及びＮｉのうち少なくとも２つの金属が含まれている合金等から成り、メッキ法、またはスパッタ法によって作成される。
【００３２】
主磁極１上面はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を施すことで平坦化され、主磁極１上にスピントルク発振子２が形成される。
【００３３】
下地層は、平滑性、結晶性を向上させるために使用され、例えばＴａ、Ｔｉ、及びＣｒ等の濡れ性の良い材料、例えばＣｕ，Ａｕ，Ａｇ，及びＰｔ等の電気抵抗が小さい材料、またはそれらの積層構造等を用いることが望ましい。
【００３４】
スピン注入層３は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、及びＣｏＣｒＴａＮｂ等のＣｏＣｒ系合金、ＴｂＦｅＣｏ、及びＧｄＦｅＣｏ等のＲＥ−ＴＭ系アモルファス合金、ＦｅＣｏ／Ｎｉ、ＣｏＦｅ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｎｉ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄ，及びＦｅ／Ｐｔなどの人工格子、ＦｅＰｔ系，ＦｅＰｄ系、ＣｏＰｔ系，及びＣｏＰｄ系の合金、ＳｍＣｏ系合金に代表される垂直磁化膜を用いることができる。
【００３５】
スピン注入層３について、例えば、中間層４、発振層５が積層されるＡＢＳ１２近傍の積層方向の膜厚Ｔ１は５〜２０ｎｍの膜を用いることが出来る。また、発振層５のＡＢＳ１２に対し垂直な深さ方向の輪郭の外側の領域の主磁極１のライトギャップ方向のスピン注入層の膜厚Ｔ２は、中間層４と発振層５のライトギャップ方向の膜厚を考慮すると、１５〜４５ｎｍの厚さにすることができる。また、スピン注入層３の浮上面に対し垂直方向の深さＤ２は５０〜１５０ｎｍにすることが出来る。スピン注入層３は、発振層５から流入するスピントルクによる影響で、垂直磁化が揺らがない程度の体積を有していることが望ましい。例えば、発振層５の体積よりも５〜１０倍の体積を有するスピン注入層を用いることが出来る。
【００３６】
中間層４は、スピン注入層３からのスピン流を発振層５に送る役割を果たすため、中間層４はスピン拡散長の長い材料が好ましい。中間層４は、例えば、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，及びＡｌといった材料、またはそれらの積層構造や合金から選択することができる。
【００３７】
発振層５は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ単体、またＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉのうち少なくとも２つが含まれている合金、例えばＦｅＣｏ，ＦｅＮｉ合金である。また、ＦｅＣｏＡｌ、ＣｏＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ，ＮｉＦｅ，ＣｏＺｒＮｂ，ＦｅＮ，ＦｅＳｉ，ＦｅＡｌＳｉ，ＦｅＣｏＡｌ，ＦｅＣｏＳｉ，及びＣｏＦｅＢ等の比較的、飽和磁束密度が大きく膜面内方向に磁気異方性を有する軟磁性層、及びＣｏＩｒ等の膜面内方向に磁化が配向したＣｏＣｒ系の磁性合金膜から選択することができる。また、飽和磁化や異方性磁界を調整するために、複数の上記材料を積層した積層膜を用いることもできる。例えば、発振層５として、高Ｂｓ軟磁性材料（ＦｅＣｏ／Ｎｉ積層膜）膜を用いることができる。また、発振層５の浮上面に対し垂直方向の深さＤ１は１０〜５０ｎｍにすることができる。
【００３８】
キャップ層は、スピントルク発振子２を保護する目的で形成される。キャップ層としてはＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｗ等の濡れ性の良い材料、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の電気抵抗が小さい材料、またはそれらの積層構造等を用いることが望ましい。
【００３９】
トレーリングシールドは、Ｆｅ，Ｃｏ，及びＮｉ等の合金から成り、メッキ法、スパッタ法等で形成される。
【００４０】
図４Ａないし図４Ｉに、実施形態に係るスピントルク発振子の製造工程を各々示す。
【００４１】
図４Ａないし図４Ｉは全て主磁極を中心にＡＢＳ面に対し垂直に破断し、破断面に対して垂直方向から観察した図である。
【００４２】
まず、図４Ａに示すように、主磁極１上にスピン注入層３、絶縁層６を成膜し、絶縁層６上にフォトリソグラフィによってパターニングするためのマスク８を形成する。マスクとして、例えばフォトレジストを用いることができる。フォトレジストはスピンコート法等によって形成する。あるいは、マスクとしてＣ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｗ，及びＭｏ等のイオンミリングによる耐性が強い材料を用いたハードマスクを用いることができる。
【００４３】
次に、図４Ｂに示すように、マスクがフォトレジストからなる場合は露光・現像によって、マスクがハードマスクからなる場合は反応性ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等を用いて、マスク８をパターニングする。
【００４４】
さらに、図４Ｃに示すように、マスク８のパターンを絶縁層６、スピン注入層３に落とし込むためのパターニングを行う。例えば、イオンミリング法、あるいは反応性ガスを用いたＲＩＥ法を用いて、スピン注入層の途中までエッチングを行う。
【００４５】
次に、図４Ｄに示すように、中間層４及び発振層５を成膜する。
【００４６】
続いて、図４Ｅに示すように、リフトオフを行う前段階として、フォトレジストの側壁に堆積した中間層４及び発振層５をイオンミリングによって除去する。
【００４７】
次に、図４Ｆに示すように、フォトレジストが溶解する溶液に浸し、リフトオフを行うことによって、絶縁層６の頭出しを行うことが出来る。溶液として例えばＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることができる。
【００４８】
次に、図４Ｇに示すように、ライトシールド７をメッキ法、スパッタ法等により形成する。
【００４９】
最後に、図４Ｈに示すように、波線１１に沿ってＡＢＳ方向からラッピング処理を行うことにより、図４Ｉに示すように、図２と同様の構成を有する実施形態にかかる高周波アシスト磁気記録ヘッドが形成される。
【００５０】
図５に、第５の実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドの構成の他の一例を表す模式的な断面図を示す。
【００５１】
図５は、第５の実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッド２０のＡＢＳ側の構成を示す。
【００５２】
使用されるスピントルク発振子２は第２の実施形態にかかるスピントルク発振子の一例である。
【００５３】
使用されるスピン注入層３は、そのＡＢＳ１２のライトギャップＷＧの方向に垂直な幅ＰＷ２が、発振層５のＡＢＳ１２のライトギャップＷＧ方向に垂直な幅すなわちトラック幅ＰＷ１よりも大きく、かつスピン注入層３の少なくとも一部は、発振層５のトラック幅方向の外側の領域に中間層４を介して設けられている以外は、図３と同様の構成を有する。
【００５４】
また、図６に磁気ディスク上のトラックセンターに沿って、記録ヘッドを破断して破断した面に対して垂直方向から記録ヘッドのＡＢＳ面近傍を見た図を示す。
【００５５】
図示するように、実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッド２０をストライプハイト方向から見た場合には、スピン注入層３は、ライトギャップＷＧ方向に垂直かつスピン注入層３の浮上面に対し垂直方向の深さＤ３が、ライトギャップＷＧ方向に垂直かつ発振層５の浮上面に対し垂直方向の深さＤ４と同等であり、ライトギャップＷＧ方向に垂直かつ中間層４の浮上面に対し垂直方向の深さも同等であり、スピン注入層３は、発振層５の浮上面に対し垂直な深さ方向の輪郭の外側の領域には全く設けられていないこと以外は図１と同様の構成を有する。
【００５６】
なお、高周波アシスト磁気記録ヘッドのＡＢＳ側の構成を図５とし、ストライプハイト方向から見た図を図２とすることにより第６の実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドが得られる。
【００５７】
また、第６の実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドに使用されるスピントルク発振子は、第３の実施形態に係るスピントルク発振子の一例となる。
【００５８】
高周波アシスト磁気記録ヘッドにおいて、スピントルク発振子は、主磁極、ライトシールドが電極の役割を果たすことで電流Ｉを印加することができる。さらにスピントルク発振子に膜面垂直の外部磁界（Ｈ）が主磁極より矢印１０１の方向に印加されることで膜面にほぼ垂直な軸を回転軸にして、矢印１０２に示すように発振層が歳差運動を行うことで、外部に高周波磁界を発生させる。より強い高周波磁界を発生させるためには発振層の飽和磁束密度Ｂｓと発振層の体積（面積×膜厚）を増やすことで可能となる。発振層を安定に発振させるには、より高いエネルギー、つまり印加する電流密度を上げ、スピン注入層から偏極した電子を大量に注入する必要がある。しかしながら、電流密度を上げると、発振層からスピン注入層へのスピントルクも同時に増大し、スピン注入層の磁化が揺らぎ不安定となることで、発振層の発振を不安定化させ充分な高周波磁界を得ることが困難となる傾向がある。また、発振層の磁化Ｂｓと厚さｔが大きいスピントルク発振子を発振させるためには高い電流密度が必要となり、スピントルク発振子で発生するジュール熱により、元素拡散等によって、スピントルク発振子の積層構造が崩れ、スピントルク発振子としての機能を失ってしまうため、スピントルク発振子として動作する信頼性が低下してしまう。スピン注入層の体積を増やし、発振層からのスピントルクによって生じる磁化の不安定性を回避する構造が提案されているが、高い高周波磁界を発生させるには不十分であり、より多くのスピントルクを発振層に注入する必要がある。
【００５９】
これに対し、実施形態に係る高周波アシスト磁気記録ヘッドを用い、発振層よりもトラック幅方向の外側の領域、あるいは発振層の浮上面に対し垂直な深さ方向の輪郭の外側の領域に、スピン注入層をさらに形成して、スピン注入層と発振層との間の領域を広く設けると、この領域内に、中間層をより大きな面積で形成することが可能となり、これにより、中間層と発振層が接する面積を大きくできるため、発振層に注入されるスピンがより多くなる。よって、より大きな高周波磁界を安定に発生させることを実現することができる。
【００６０】
図７は、実施形態にかかる高周波アシスト磁気記録ヘッドを搭載可能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。
【００６１】
すなわち、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１５７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。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。
【００６２】
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ー１０３は、例えば図２及び図３に関して前述したような構成を有する磁気ヘッド１０を備え、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、ヘッドスライダー１０３は、例えば、実施の形態にかかる磁気ヘッドをその先端付近に搭載している。
【００６３】
媒体ディスク１８０が回転すると、ヘッドスライダー１０３のエアベアリング面（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。
【００６４】
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、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。
【００６５】
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。
【００６６】
図８に、実施形態にかかる磁気ヘッドアッセンブリの一例を表す概略図を示す。
【００６７】
図８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。
【００６８】
サスペンション１５４の先端には、例えば図２及び図３に示す磁気ヘッド１０を具備するヘッドスライダー１０３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とヘッドスライダー１０３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。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
１…主磁極、２…スピントルク発振子、３…スピン注入層、４…中間層、５…発振層、６…絶縁層、７…補助磁極、１０，２０…高周波アシスト磁気記録ヘッド、１２…浮上面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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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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