(57)【要約】【課題】製造コストの上昇や記録密度の低下を抑えて、ポールイレーズやサイドイレーズを抑制することができる磁気ヘッド、および情報記憶装置を提供する。【解決手段】記録媒体の表面に対向した、表面に対して相対的に、表面に沿う方向に移動する、記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、磁極を励磁するコイルとを備え、上記磁極が、記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、移動の最後方に位置する、第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えた。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の表面に対向した、該表面に対して相対的に、該表面に沿う方向に移動する、該記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、
前記磁極を励磁するコイルとを備え、
前記磁極が、前記記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、前記移動の最後方に位置する、該第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，０＜ｙ≦１０，０＜ｘ≦３３  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記磁極は、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記磁極は、前記記録媒体の表面に沿った断面が、前記移動の前方が狭くて後方が広い形状のものであることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記磁極が、前記第１の磁性層の、前記記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ１、前記第２の磁性層の、該記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ２としたときに、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）＞０．３５の関係を満たすものであることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
前記磁極は、非磁性の下地層を有し、該下地層上に、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
前記磁極は、磁性の下地層を有し、該下地層上に、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであることを特徴とする請求項１から８のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
記録媒体に対し、磁場を用いて情報アクセスを行う情報記憶装置において、
前記記録媒体の表面に対向した、該記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、
前記磁極を励磁するコイルと、
前記磁極を、前記記録媒体の表面に対して相対的に、該表面に沿う方向に移動させる移動機構とを備え、
前記磁極が、前記記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、前記移動の最後方に位置する、該第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に磁場を印加する磁気ヘッド、および記録媒体に対して磁場を用いて情報アクセスを行う情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の進展に伴い、情報量は増大の一途を辿っている。この情報量の増大に対応して、飛躍的に高い記録密度の情報記録方式や情報記憶装置の開発が待望されている。特に、磁場で情報アクセスが行われる磁気ディスクは、情報の書き換えが可能な高密度記録媒体として注目されており、さらなる高記録密度化などのために盛んに研究開発が行われている。
【０００３】
磁気ディスクに情報を記録する磁気記録方式としては、記録媒体を表面に沿った方向（面内方向）に磁化する面内記録方式が広く利用されているが、近年では、記録媒体を表面に対して垂直な方向に磁化する垂直記録方式の開発がさかんに行われてきている。垂直記録方式によると、トラックの周方向における記録密度（線記録密度）を向上させることができるうえ、記録済みの情報が熱揺らぎによって破壊されてしまう不具合を軽減することができるという利点があり、今後は、この垂直記録方式が従来の面内記録方式に代えて広く適用されると予測されている。
【０００４】
図１は、垂直記録方式の動作原理を説明するための図である。
【０００５】
図１に示す磁気ヘッド１０には、情報に応じた磁界を発生する薄膜コイル１３と、薄膜コイル１３で発生した磁界に応じた磁束を発する主磁極１１と、主磁極１１が発した磁束を拾って薄膜コイル１３や主磁極１１にフィードバックする補助磁極１２が備えられており、さらに、再生素子１４ａによって磁界を検知して、磁気ディスク１に記録された情報を読み取る再生ヘッド１４も備えられている。
【０００６】
また、磁気ディスク１は、基板１Ｃ上に、情報が記録される記録層１Ａと、軟磁性体で構成された軟磁性層１Ｂとが積層されている。この磁気ディスク１が矢印Ｒ方向に回転駆動されることによって、磁気ヘッド１０は、磁気ディスク１上を矢印Ｒ方向とは逆の矢印Ｒ´方向に相対移動することとなる。
【０００７】
情報の記録時には、薄膜コイル１３に電気的な記録信号が入力されることにより、薄膜コイル１３から情報に応じた向きの磁界が発生する。発生した磁界は主磁極１１に供給され、主磁極１１から磁極に応じた磁束が発せられる。この磁束は、磁気ディスク１に向けて印加されることによって磁気ディスク１の軟磁性層１Ｂを通過し、拡散されて補助磁極１２に戻り、薄膜コイル１３や主磁極１１に供給される。軟磁性層１Ｂを経てＵ字の磁路を描いて回収される磁束の流れが記録磁界を形成し、記録層１Ａが面に対して垂直方向に磁化されることにより、情報が記録される。
【０００８】
ところで、図１に示す垂直記録方式の磁気ヘッド１０に関する問題として、主磁極１１中に残留している残留磁化が漏洩して磁気ディスク１に印加されてしまい、すでに磁気ディスク１に記録済みの情報が消去されてしまうポールイレーズや、磁気ヘッドの傾き（スキュー）によって隣接トラックに記録された情報を破壊してしまうサイドイレーズなどが知られている。磁気ヘッド１０は、磁気ディスク１上を矢印Ｒ´方向に相対的に移動しているため、ポールイレーズやサイドイレーズが発生すると、磁気ディスク１に記録された情報が広範囲にわたって消去されてしまったり、磁気ディスク１上の位置などを表わすサーボ情報までも消去されてしまい、磁気ヘッド１０の位置を制御することができなくなってしまう恐れがある。
【０００９】
この点に関し、磁気ヘッドの主磁極を、ポールイレーズの抑制効果が高いＦｅＮｉ合金などで作製する方法が知られているが、このＦｅＮｉ合金は、従来から主磁極の材料として利用されているＦｅＣｏ合金などと比べて飽和磁束密度が低いため、記録密度が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
ポールイレーズの抑制や高記録密度を実現するための技術として、特許文献１には、強磁性材料と非磁性材料とを磁気ヘッドの移動方向Ｒ´に交互に複数積み重ねた主磁極を適用する技術について記載されており、特許文献２には、主磁極の、磁気ディスクと対向する対向面を、磁気ディスクの流入側（磁気ヘッドの移動方向Ｒ´の前方）ほど幅が狭く、磁気ディスクの流出側（磁気ヘッドの移動方向Ｒ´の後方）ほど幅広な形状に形成する技術について記載されている。特許文献１に記載された技術によると、強磁性材料で構成された２つの強磁性層が、非磁性材料で構成された非磁性層を介して対向し、それらの磁化の向きが相互に逆方向となることによって、残留磁化を軽減することができ、特許文献２に記載された技術によると、主磁極先端に効率よく磁束を集中させることができ、記録密度を向上させることができる。したがって、これら特許文献１および特許文献２それぞれに記載された技術を合わせて適用することによって、ポールイレーズの抑制と高記録密度とを両立することができると考えられる。
【特許文献１】特開２００４−２８１０２３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４２６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載された技術では、主磁極を構成する強磁性材料（例えば、ＦｅＣｏ）と非磁性材料（例えば、Ｒｕ）との組み合わせがかなり限定されてしまう。例えば、ＦｅＣｏとＲｕとの組み合わせで主磁極を作製する場合、それらを積層する積層方法として、コスト面および量産性に優れためっき法を利用することができず、スパッタ法にほぼ限定されてしまい、製造コストが上昇してしまうという問題がある。また、特許文献１および特許文献２に記載された技術を適用しても、サイドイレーズを十分には抑制することができないという問題がある。
【００１２】
上記事情に鑑み、製造コストの上昇を抑えて、ポールイレーズおよびサイドイレーズの抑制と、高記録密度とを両立することができる磁気ヘッド、および情報記憶装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する磁気ヘッドの基本形態は、
記録媒体の表面に対向した、表面に対して相対的に、表面に沿う方向に移動する、記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、
磁極を励磁するコイルとを備え、
上記磁極が、記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、移動の最後方に位置する、第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ポールイレーズは、磁極の保磁力との相関が高いことが知られており、ポールイレーズを抑制するためには、磁極の保磁力を８００Ａ／ｍ以下程度にまで低下させることが求められる。一方、磁気ヘッドの記録密度を向上させるためには、磁極に対して高い飽和磁束密度が要求される。
【００１５】
この磁気ヘッドの基本形態によると、磁極の保磁力が８００Ａ／ｍ以下であるため、ポールイレーズを確実に抑制することができる。また、サイドイレーズが発生しやすく、Ｏ／Ｗ（オーバーライト）特性への影響が小さい磁極の最前方が飽和磁束密度が低い第１の磁性層で構成され、Ｏ／Ｗ(オーバーライト)特性への影響が大きい磁極の最後方が飽和磁束密度が高い第２の磁性層で構成されているため、サイドイレーズを効率よく抑制して磁極の飽和磁束密度を高めることができる。
【００１６】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有する応用形態は好ましい。
【００１７】
Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５＞ｘ  ｗｔ％）の組成範囲を有する材料では、垂直異方性が発生することが知られている。垂直異方性を有する磁性層は、面内異方性を有する磁性層と比べて保磁力が大きいうえ、さらに、プロセス途中の熱ストレスなどによっても保磁力が増大するため、ポールイレーズが発生しやすくなるという問題がある。この好ましい応用形態によると、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有する第１の磁性層が面内異方性を有し、保磁力を十分に低減することができるため、ポールイレーズの発生を抑えることができる。また、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することにより、磁極の飽和磁束密度を十分に高く（２．３Ｔ程度以上）維持することができる。
【００１８】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１８≦ｘ≦７０  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態はさらに好ましい。
【００１９】
Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１８≦ｘ≦７０  ｗｔ％）の組成範囲を有する第１の磁性層を適用することによって、保磁力を効率良く低減することができ、ポールイレーズの発生を確実に防止することができる。
【００２０】
また、ＮｉＦｅ合金では、Ｆｅの割合が低下すると飽和磁束密度の値がリニアに減少するため、第１の磁性層がＮｉ１００−ｘＦｅｘ（１８≦ｘ≦７０  ｗｔ％）の組成範囲を有する場合、磁極全体の飽和磁束密度も低下してＯ／Ｗ特性が劣化してしまう恐れがある。しかし、今回、磁極全体に対する第１の磁性層の割合を増加させていくと保磁力が低下していくが、第１の磁性層の割合が所定値（約４０％）を超えると保磁力の低下が飽和することがわかった。このため、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１８≦ｘ≦７０  ｗｔ％）の組成範囲を有する第１の磁性層の割合を抑え、磁極全体の飽和磁束密度への影響が大きい第２の磁性層の割合を高めることによって、ポールイレーズの防止と、Ｏ／Ｗ特性の向上とを両立させることができる。
【００２１】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，０＜ｙ≦１０，０＜ｘ≦３３  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態は好ましい。
【００２２】
第１の磁性層がＣｏｘＮｉｙＦｅｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，０＜ｙ≦１０，０＜ｘ≦３３  ｗｔ％）の組成を有することによって、磁極の保磁力を８００Ａ／ｍ以下にまで抑えることができ、ポールイレーズの発生を確実に防止することができる。
【００２３】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、上記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態は好適である。
【００２４】
第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有することによって、磁歪を抑えて保磁力を低減させることができ、ポールイレーズの発生を防止することができる。
【００２５】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，６４≦x≦６８，１５≦ｚ≦２０  ｗｔ％）の組成を有し、上記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態は好ましい。
【００２６】
第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，６４≦x≦６８，１５≦ｚ≦２０  ｗｔ％）の組成を有する場合にも、ポールイレーズの発生を効率良く防止することができる。
【００２７】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極は、第１の磁性層および第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであるという応用形態は好ましい。
【００２８】
磁気ヘッドの基本形態においては、第１の磁性層および第２の磁性層を構成する材料として、飽和磁束密度が相互に異なる磁性材料を組み合わせればよく、それらの両方が強磁性材料であってもよい。このため、材料の選択範囲が広がり、コスト面および量産性に優れためっき法で積層可能な材料を組み合わせることができる。
【００２９】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極は、記録媒体の表面に沿った断面が、移動の前方が狭くて後方が広い形状のものであるという応用形態は好ましい。
【００３０】
記録媒体の表面に沿った断面が、移動の前方が狭くて後方が広い形状を有する磁極を適用することによって、ヘッド駆動時スキュー角が発生した際に、磁極の前方側が隣のトラックにはみ出す不具合を防止することができ、記録情報を消去してしまうサイドイレーズの発生を抑制することができる。
【００３１】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極が、第１の磁性層の、記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ１、第２の磁性層の、記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ２としたときに、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）＞０．３５の関係を満たすものであるという応用形態は好ましい。
【００３２】
Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）＞０．３５とすることによって、Ｏ／Ｗ特性を維持したままでライトコア幅を狭くすることができ、ポールイレーズも確実に抑えることができる。
【００３３】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極が、複数の層の総体で、２．１Ｔよりも大きい飽和磁束密度と、８００Ａ／ｍよりも低い保磁力とを有するものであるという応用形態は好適である。
【００３４】
２．１Ｔよりも大きい飽和磁束密度と、８００Ａ／ｍよりも低い保磁力とを有する磁極を適用することにより、ポールイレーズの抑制と高記録密度とを確実に両立させることができる。
【００３５】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極は、下地層と第１の磁性層および第２の磁性層との間に、第１の磁性層および第２の磁性層の組成とは異なる合金膜が形成されたものであるという応用形態は好適である。
【００３６】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極は、非磁性の下地層を有し、下地層上に、第１の磁性層および第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであるという応用形態は好ましく、
上記磁極は、下地層が、Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ、Ａｕ，Ｃｕ，ＮｉＰ，ＮｉＭｏ，ＮｉＣｒのうちの少なくとも１種類以上の元素を含という応用形態はさらに好ましい。
【００３７】
垂直ヘッドプロセスにおいて、めっき処理によって磁極を形成した後、不要なめっき下地層部分をイオンミリングなどにより除去するときに、磁極側壁に除去した下地層の一部が再付着することがある。めっき下地層を磁性膜で形成した場合、再付着層が磁性を持つため再付着層も磁極の一部として機能することになり、磁極の幅が増加して断面形状が悪化するという問題がある。めっき下地層を非磁性導電性膜で形成することによって、再付着層が非磁性となり、再付着層による磁極幅の増加、磁極断面形状の悪化を抑制することができる。また、下地層が非磁性である場合は下地が磁極の一部として機能することは無いため、下地を、先端ほど細く形成された磁極の幅と形状に精度良く合わせて、不要な部分だけを除去する手間を省くことが出来る。
【００３８】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極は、下地層がＲｕで構成されたものであるという応用形態は好ましい。
【００３９】
Ｆｅの割合が高く、飽和磁束密度が高い磁性膜の結晶構造は体心立方格子であるが、体心立方格子の磁性膜は、（１１０）配向に制御することによって保磁力を低減することができる。下地層としてＲｕを利用することにより、体心立方格子の磁性膜を（１１０）配向に制御することができ、保磁力を低減することが可能になる。また、面心立方格子の結晶構造を有する磁性膜は、下地層によらず保磁力が低下する傾向にあるが、下地層としてＲｕを利用する場合にも低い保磁力が得られる。
【００４０】
下地層としてＲｕを利用する場合、表面に揮発性の酸化物を作りやすく、めっき処理時に不具合が発生しやすいため、Ｒｕ上にＮｉＦｅなどのような導電性膜を薄く形成することが好ましい。
【００４１】
また、上述した磁気ヘッドの基本形態に対して、上記磁極は、磁性の下地層を有し、下地層上に、第１の磁性層および第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであるという応用形態は好ましく、
上記磁極は、下地層が、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏのうち少なくとも１種類以上の元素を含むものであるという応用形態はさらに好ましい。
【００４２】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
記録媒体に対し、磁場を用いて情報アクセスを行う情報記憶装置において、
記録媒体の表面に対向した、記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、
磁極を励磁するコイルと、
磁極を、記録媒体の表面に対して相対的に、表面に沿う方向に移動させる移動機構とを備え、
上記磁極が、記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、移動の最後方に位置する、第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えたことを特徴とする。
【００４３】
この情報記憶装置の基本形態によると、ポールイレーズを抑制するとともに、高い記録密度で情報を記録することができる。
【００４４】
また、上述した情報記憶装置の基本形態に対して、上記第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態は好ましい。
【００４５】
この好ましい情報記憶装置の応用形態によると、第１の磁性層が面内異方性を有するため、保磁力を低減してポールイレーズの発生を抑えることができる。また、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することにより、高い飽和磁束密度を実現することができ、Ｏ／Ｗ特性を向上させることができる。
【００４６】
また、上述した情報記憶装置の基本形態に対して、第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，０＜ｙ≦１０，０＜ｘ≦３３  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態は好適である。
【００４７】
この好適な情報記憶装置の応用形態によると、磁極の保磁力を８００Ａ／ｍ以下まで抑えることができ、ポールイレーズの発生を確実に防止することができる。
【００４８】
また、上述した情報記憶装置の基本形態に対して、上記第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（  ７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有するという応用形態は好ましい。
【００４９】
この好ましい情報記憶装置の応用形態によると、第１の磁性層における磁歪を抑えて保磁力を低減させることができる。
【００５０】
尚、情報記憶装置については、ここではその基本的な応用形態のみを示すのにとどめるが、情報記憶装置には、上記の応用形態のみではなく、前述した磁気ヘッドの各応用形態に対応する各種の応用形態が含まれる。
【発明の効果】
【００５１】
以上説明したように、磁気ヘッドおよび情報記憶装置の基本形態によると、製造コストの上昇を抑えて、ポールイレーズおよびサイドイレーズの抑制と、高記録密度とを両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、図面を参照して、上記説明した基本形態および応用形態に対する具体的な実施形態を説明する。
【００５３】
図２は、上述した情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置１００の外観図である。
【００５４】
図２に示すハードディスク装置１００は、パーソナルコンピュータなどに代表されるホスト装置に接続され、あるいは内部に組み込まれて利用される。
【００５５】
図２に示すように、ハードディスク装置１００のハウジング１０１には、情報が記録される磁気ディスク１、磁気ディスク１を矢印Ｒ方向に回転させるスピンドルモータ１０２、磁気ディスク１の表面に近接して対向する浮上ヘッドスライダ１０４、アーム軸１０５、浮上ヘッドスライダ１０４を先端に固着して、アーム軸１０５を中心に磁気ディスク１上を面に沿って移動するキャリッジアーム１０６、キャリッジアーム１０６を駆動するボイスコイルモータ１０７、およびハードディスク装置１００の動作を制御する制御回路１０８が収容されている。スピンドルモータ１０２とボイスコイルモータ１０７とを合わせたものは、上述した情報記憶装置の基本形態における移動機構の一例に相当する。
【００５６】
浮上ヘッドスライダ１０４の先端には、上述した磁気ヘッドの具体的な実施形態であり、磁気ディスク１に磁場を印加する磁気ヘッド１０９が設けられており、ハードディスク装置１００は、この磁場を使って磁気ディスク１に情報を記録したり、磁気ディスク１に記録された情報を読み取るものである。尚、ハードディスク装置１００には、本来は複数枚の磁気ディスク１が備えられており、それら複数枚の磁気ディスクそれぞれに磁気ヘッド１０９が設けられている。しかし、説明を簡略化するため、本実施形態の説明においては、１枚の磁気ディスク１と、その磁気ディスク１に設けられた１つの磁気ヘッド１０９に着目して説明する。
【００５７】
図３は、ハードディスク装置１００の機能ブロック図であり、図４は、磁気ヘッド１０９の概略構成図である。
【００５８】
図３に示すように、ハードディスク装置１００には、図２にも示すスピンドルモータ１０２、ボイスコイルモータ１０７、制御回路１０８、および磁気ヘッド１０９などが備えられている。制御回路１０８は、ハードディスク装置１００全体の制御を行うハードディスク制御部１１１、スピンドルモータ１０２やボイスコイルモータ１０７を制御するサーボ制御部１１２、ボイスコイルモータ１０７を駆動させるボイスコイルモータ駆動部１１３、スピンドルモータ１０２を駆動させるスピンドルモータ駆動部１１４、磁気ディスク１をフォーマットするフォーマッタ１１５、磁気ディスク１に書き込む書込情報を担持した書込電流の発生と、磁気ヘッド１０９で磁気ディスク１に記録された情報が読み取られて得られた再生信号のデジタルデータへの変換とを行うリード／ライトチャネル１１６、ハードディスク制御部１１１においてキャッシュとして使用されるバッファ１１７、およびハードディスク制御部１１１において作業領域として使用されるＲＡＭ１１８などで構成されている。
【００５９】
図４には、磁気ヘッド１０９の一部の断面構造が示されている。この磁気ヘッド１０９は、磁気ディスク１上に位置決めされた状態で磁気ディスク１が矢印Ｒ方向に回転されることによって、見かけ上は、磁気ディスク１の回転方向とは逆の矢印Ｒ´方向へと移動する。
【００６０】
磁気ヘッド１０９には、移動方向Ｒ´における後方から順に、磁束を発する主磁極２１０、磁界を発生するコイル２５０、および主磁極２１０が発した磁束を拾ってコイル２５０と主磁極２１０にフィードバックする補助磁極２３０、磁気ディスク１に記録された情報を読み取る再生ヘッド２４０の順に配置されており、主磁極２１０と補助磁極２３０とを連結するヨーク２２０も備えられている。主磁極２１０は、上述した情報記憶装置および磁気ヘッドの基本形態における磁極の一例にあたり、コイル２５０は、上述した情報記憶装置および磁気ヘッドの基本形態におけるコイルの一例に相当する。
【００６１】
また、磁気ディスク１は、基板１Ｃ上に、情報が記録される記録層１Ａと、軟磁性体で構成された軟磁性層１Ｂとが積層されている。磁気ディスク１は、上述した情報記憶装置および磁気ヘッドの基本形態における記録媒体の一例に相当する。
【００６２】
以下では、図３および図４を使って、磁気ディスク１へのアクセス方法について説明する。
【００６３】
磁気ディスク１に情報を書き込む際には、図３に示すホスト装置２００からハードディスク装置１００に向けて、磁気ディスク１に記録する書込情報と、書込位置の論理アドレスが送られてくる。ハードディスク制御部１１１は、論理アドレスを物理アドレスに変換し、物理アドレスをサーボ制御部１１２に伝える。
【００６４】
サーボ制御部１１２は、スピンドルモータ駆動部１１４にスピンドルモータ１０２を回転させる指示を伝えるとともに、ボイスコイルモータ駆動部１１３にキャリッジアーム１０６（図２参照）を移動させる指示を伝える。スピンドルモータ駆動部１１４は、スピンドルモータ１０２を駆動して磁気ディスク１を回転させ、ボイスコイルモータ駆動部１１３は、ボイスコイルモータ１０７を駆動してキャリッジアーム１０６を移動させる。その結果、磁気ヘッド１０９が磁気ディスク１上に位置決めされる。
【００６５】
磁気ヘッド１０９が位置決めされると、ハードディスク制御部１１１は、書込信号をリード／ライトチャネル１１６に伝え、リード／ライトチャネル１１６は、磁気ヘッド１０９に、書込情報を担持した書込電流を印加する。
【００６６】
磁気ヘッド１０９では、図４に示すコイル２５０に書込信号が入力され、コイル２５０によって、書込信号に応じた向きの磁界が発生する。主磁極２１０では、コイル２５０によって発生した磁界に応じた磁束が磁気ディスク１に向けて発せられ、その結果、磁気ディスク１の記録層１Ａに、情報に応じた向きの磁化が形成されて、磁気ディスク１に情報が記録される。尚、記録層１Ａに磁化を形成した磁束は、軟磁性層１Ｂを経て補助磁極２３０に回収され、ヨーク２２０を介して主磁極２１０にフィードバックされる。
【００６７】
また、磁気ディスク１に記録された情報を読み取る際には、図３に示すホスト装置２００からハードディスク装置１００に向けて、情報が記録された記録位置の論理アドレスが送られてくる。その後、情報書込時と同様にして、ハードディスク制御部１１１において論理アドレスが物理アドレスに変換され、スピンドルモータ１０２が回転駆動して磁気ディスク１が回転され、ボイスコイルモータ１０７が駆動してキャリッジアーム１０６が移動されることにより、磁気ヘッド１０９が磁気ディスク１上に位置決めされる。
【００６８】
図４に示す磁気ヘッド１０９には、磁化から発生する磁界に応じた抵抗値を生じる再生素子２４０ａが組み込まれており、再生素子２４０ａに電流が流されることによって、磁化状態に応じた再生信号が生成される。尚、本実施形態では、再生素子１０９４の詳細なタイプについてはとくには限定しないが、この再生素子２４０ａとしては、例えばＧＭＲ（巨大磁気抵抗）素子やＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）素子などが採用可能である。
【００６９】
再生信号は、図３に示すリード／ライトチャネル１１６でデジタルデータに変換された後、ハードディスク制御部１１１を介してホスト装置２００に送られる。
【００７０】
基本的には、以上のようにして磁気ディスク１に対して情報アクセスが行われる。
【００７１】
次に、磁気ヘッド１０９についてさらに詳しく説明する。
【００７２】
図５は、主磁極２１０の先端部分の概略図であり、図６は、主磁極２１０を磁気ディスク１側から見たときの図である。
【００７３】
図５に示すように、主磁極２１０は、磁気ディスク１と対向する対向面２１１の形状が、磁気ディスク１の移動方向Ｒ´の前方ほど幅が狭く、移動方向Ｒ´の後方ほど幅広に形成されている。主磁極２１０が、移動方向Ｒ´の後方から前方に向けて先細りな形状を有することにより、ヘッド駆動時スキュー角が発生した際に、主磁極２１０の前方側が隣のトラックにはみ出す不具合を防止することができ、記録情報を消去してしまうサイドイレーズの発生を抑制することができる。
【００７４】
また、図６に示すように、主磁極２１０は、磁気ディスク１の移動方向Ｒ´に沿って、相対的に飽和磁束密度が小さい第１の層２１１Ａ（例えば、ＦｅＮｉ：飽和磁束密度Ｂｓが２．１［Ｔ］）と、相対的に飽和磁束密度が大きい第２の層２１１Ｂ（例えば、ＦｅＣｏ：飽和磁束密度Ｂｓが２．３［Ｔ］以上）とが交互に計４層積み重ねられており、その結果、主磁極２１０全体の飽和磁束密度Ｂｓが２．１［Ｔ］以上であり、保磁力Ｈｃが８００［Ａ／ｍ］以下に抑えられている。第１の層２１１Ａは、上述した情報記憶装置および磁気ヘッドの基本形態における第１の磁性層の一例にあたり、第２の層２１１Ｂは、上述した情報記憶装置および磁気ヘッドの基本形態における第２の磁性層の一例に相当する。本実施形態では、主磁極２１０の保磁力Ｈｃが８００［Ａ／ｍ］以下であるため、ポールイレーズを確実に抑制することができる。また、サイドイレーズが発生しやすい移動方向Ｒ´の前方に、飽和磁束密度Ｂｓが小さい第１の層２１１Ａが配置され、サイドイレーズが発生しにくい移動方向Ｒ´の後方に、飽和磁束密度Ｂｓが高い第２の磁性層が配置されるように、第１の層２１１Ａと第２の層２１１Ｂとが交互に積み重ねられているため、サイドイレーズを効率よく抑制してＯ／Ｗ特性を高めることができる。
【００７５】
また、第１の層２１１Ａおよび第２の層２１１Ｂを構成する材料としては、飽和磁束密度が相互に異なる磁性材料を組み合わせればよく、コスト面および量産性に優れためっき法で積層可能な材料を組み合わせることができる。本実施形態においては、非磁性材料であるＲｕの下地層の上に導電性膜（ＮｉＦｅなど）が薄く形成され、さらにその上に第１の層２１１Ａおよび第２の層２１１Ｂがめっき処理によって形成される。
【００７６】
下地層としてＲｕを利用することにより、Ｆｅの割合が高く、飽和磁束密度が高い体心立方格子の磁性層を（１１０）配向に制御することができ、保磁力Ｈｃを低減することが可能になる。また、Ｒｕ上に導電性膜を薄く形成することによって、めっき処理の不具合を軽減することができる。
【００７７】
図７は、下地層上に第１の層および第２の層が形成された主磁極を示す図である。
【００７８】
図７（Ａ）に示すように、めっき処理によって主磁極２１０´を形成した後、不要なめっき下地層部分をイオンミリングなどにより除去するときに、主磁極２１０´に除去した下地層２１１Ｃの一部が再付着することがある。下地層２１１Ｃが磁性材料で構成されている場合、この下地層２１１Ｃも主磁極２１０´の一部として機能してしまうため、図７（Ｂ）に示すように、下地層２１１Ｃを先端側ほど細く削る必要がある。本実施形態では、下地層２１１Ｃが非磁性材料で構成されているため、下地層２１１Ｃを精度良く主磁極の幅に削る手間を省くことができる。また、再付着層による磁極幅の増大や磁極断面形状の悪化も防止することが出来る。尚、非磁性の下地層２１１Ｃとしては、Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ、Ａｕ，Ｃｕ，ＮｉＰ，ＮｉＭｏ，ＮｉＣｒのうちの少なくとも１種類以上の元素を含んだものなどを好ましく用いることができる。また、磁性の下地層としては、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏのうち少なくとも１種類以上の元素を含むものなどを適用することができる。特にNiFeを下地としたときは、Ru下地同様、Feの割合が高く、飽和磁束密度が高い体心立方格子の磁性層を（１１０）配向に制御することができ、保磁力Ｈｃを低減することが可能になる。
【００７９】
以上のように、本実施形態によると、製造コストの上昇を抑え、ポールイレーズやサイドイレーズの抑制と、高記録密度とを両立することができる。
【００８０】
ここで、上記では、第１の層と第２の層とが交互に計４層積み重ねられた主磁極の例について説明したが、「課題を解決するための手段」で説明した磁気ヘッドおよび情報記憶装置の基本形態における磁極は、第１の磁性層と第２の磁性層とが2層積み重ねられたものでよい。また、第１の磁性層と第２の磁性層とが４層以上積み重ねられたものであってもよく、第１の磁性層および第２の磁性層とは異なる第３の層も積み重ねられたものであってもよい。尚、この第３の層は、導電性を有する材料であれば、非磁性材料であってもよい。この第３の層が磁性材料である場合には、ポールイレーズやサイドイレーズ抑制の面から、保磁力がなるべく低いものであることが好ましい。
【００８１】
また、第１の磁性層と第２の磁性層とを積層する場合、磁気ヘッド全体の飽和磁束密度Ｂｓは各層における飽和磁束密度の総和となるが、磁気ヘッド全体の保磁力Ｈｃは、各層を構成する材料の結晶性などによって変わるため、各層における保磁力から単純には決まらない。このため、飽和磁束密度が高い第２の磁性層の層厚をなるべく厚くすることによって（第１の磁性層の、記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ１、第２の磁性層の、記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ２としたときに、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）＞０．３５）、磁気ヘッド全体の飽和磁束密度を向上させることが好ましい。
【００８２】
また、磁気ヘッドおよび情報記憶装置の基本形態における第２の磁性層としては、ＦｅＣｏ（６０＜Ｆｅ＜８０ａｔ％）、ＦｅＣｏＮｉ（５５＜Ｆｅ＜８０ａｔ％、２０＜Ｃｏ＜４５ａｔ％、０＜Ｎｉ＜２０ａｔ％）などを適用することができ、磁気ヘッドおよび情報記憶装置の基本形態における第１の磁性層としては、ＦｅＮｉ合金（Ｆｅ＞７５ａｔ％）、ＦｅＣｏ合金（Ｆｅ＞７５ａｔ％）などを好ましく適用することができる。また、それら第１の磁性層と第２の磁性層との間に第３の層を積層する場合、その第３の層としては、パーマロイ、５０％ニッケルパーマロイ、ＮｉＰ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＭｏ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｕなどを用いることができる。
【実施例】
【００８３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００８４】
まずは、後でまとめて記述する各付記のうちの付記１（請求項１）に対応する実施例について説明する。
【００８５】
図８は、主磁極の保磁力Ｈｃ［Ａ／ｍ］と、ポールイレーズ発生の有無との関係を示すグラフである。
【００８６】
図８では、（１）ＮｉＦｅ合金のみで構成した第１の主磁極、（２）ＦｅＮｉ合金とＦｅＣｏ合金とで構成した第２の主磁極、（３）ＦｅＮｉ合金とＦｅＣｏ合金とで構成した第３の主磁極、（４）ＦｅＣｏ合金のみで構成した第４の主磁極、（５）ＦｅＮｉ合金とＦｅＣｏ合金とで構成した第５の主磁極、（６）ＦｅＣｏ合金のみで構成した第６の主磁極それぞれにおける困難軸方向の保磁力Ｈｃ［Ａ／ｍ］が白抜きバーで示され、容易軸方向の保磁力Ｈｃ［Ａ／ｍ］が黒塗りバーで示されており、さらに、ポールイレーズ発生の確認結果も示されている。
【００８７】
図８に示すように、容易軸方向保磁力Ｈｃが８００［Ａ／ｍ］よりも大きい第６の主磁極においてのみポールイレーズが発生している。このことから、主磁極全体の保磁力Ｈｃを８００［Ａ／ｍ］以下に調整することによって、ポールイレーズを抑制できることがわかった。
【００８８】
図９は、従来、主磁極の材料として広く用いられている各種磁性材料、および複数の磁性材料の積層膜それぞれの飽和磁束密度および保磁力を示すグラフである。
【００８９】
図９では、横軸に飽和磁束密度Ｂｓ［Ｔ］、縦軸に保磁力Ｈｃ［Ａ／ｍ］が対応付けられており、ＣｏＮｉＦｅ系の磁性材料は三角でプロットされており、ＮｉＦｅ系の材料は四角でプロットされており、ＦｅＣｏ系の材料はひし形でプロットされており、ＦｅＮｉとＦｅＣｏの積層膜およびＣｏＮｉＦｅとＦｅＣｏの積層膜は丸でプロットされている。
【００９０】
上述したように、ポールイレーズを抑制するためには、主磁極の保磁力Ｈｃが８００［Ａ／ｍ］以下であることが必要であり、さらに、高記録密度を実現するためには、主磁極の飽和磁束密度Ｂｓが２．１［Ｔ］以上であることが要求される。図９に示すように、ＮｉＦｅ系材料（四角でプロットされている材料）は、保磁力Ｈｃは８００［Ａ／ｍ］以下であるものの、飽和磁束密度Ｂｓが小さく、ＣｏＮｉＦｅ系の材料（三角でプロットされている材料）は、保磁力Ｈｃが高すぎたり、飽和磁束密度Ｂｓが小さすぎて、両方の条件を満たすものがなく、ＦｅＣｏ系材料（ひし形でプロットされている材料）は、１つだけ両方の条件を満たしているが、それ以外は保磁力Ｈｃが高すぎるとう問題がある。このように、１層のみで高記録密度とポールイレーズの抑制とを確実に両立する材料は大変少ない。一方で、ＦｅＮｉとＦｅＣｏの積層膜およびＣｏＮｉＦｅとＦｅＣｏの積層膜（丸でプロットされている材料）は、保磁力Ｈｃと飽和磁束密度Ｂｓの双方の条件を満たしている。このように、主磁極を複数層で構成することによって、高飽和磁束密度Ｂｓで主磁極全体の保磁力Ｈｃを抑制できることがわかった。
【００９１】
続いて、付記２（請求項２）に対応する実施例について説明する。
【００９２】
図１０は、第２の磁性層として用いられるＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【００９３】
図１０に示すように、ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合が増加すると飽和磁束密度Ｂｓも高くなり、さらに、Ｆｅの割合が７５％を超えると徐々に飽和磁束密度Ｂｓが低下していく。主磁極全体として２．１［Ｔ］以上の飽和磁束密度Ｂｓを実現しO/Wを向上させるためには、第２の磁性層であるＦｅＣｏ合金が２．１［Ｔ］より高ければ良いが、磁場勾配も急峻にし更に記録能力を良化させるためには、出来るだけ飽和磁束密度Ｂｓが高いことが望ましく、２．３［Ｔ］程度以上の飽和磁束密度Ｂｓが要求される。Ｆｅの割合が６５％から７５％の間であればこの条件を満たしており、本発明の有用性が実証された。
【００９４】
図１１は、第１の磁性層として用いられるＮｉＦｅ合金におけるＦｅの割合と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【００９５】
図１１に示すように、ＮｉＦｅ合金において、Ｆｅの割合が増加すると飽和磁束密度Ｂｓが向上している。しかし、第１の磁性層は、Ｏ／Ｗ特性への影響が小さいため、高い飽和磁束密度Ｂｓよりも低い保磁力Ｈｃが求められる。
【００９６】
図１２は、ＮｉＦｅ合金におけるＦｅの割合と保磁力Ｈｃとの関係を示す図であり、図１３は、ＮｉＦｅ合金におけるＮｉの割合、特に図１２のＦｅ組成が低い領域でＨｃが急激に悪化しているＮｉ組成領域付近のＮｉの割合と保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。黒塗りのプロットが容易軸方向保磁力を、白抜きのプロットが困難軸方向保磁力を示す。
【００９７】
図１２および図１３に示すように、ＮｉＦｅ合金において、Ｆｅの割合が１５％よりも小さく、Ｎｉの割合が８５％を超えたあたりから、保磁力Ｈｃが急激に増加している。この原因は、Ｆｅの割合が１５％よりも高いＮｉＦｅ合金（すなわち、Ｎｉが８５％以上）では、垂直異方性が発生するためであると考えられる。
【００９８】
図１４は、垂直異方性が生じていないＮｉＦｅ合金のＢ−Ｈカーブを示す図であり、図１５は、垂直異方性が生じているＮｉＦｅ合金のＢ−Ｈカーブを示す図である。
【００９９】
図１４には、Ｎｉの割合が７９．２７％のＮｉＦｅ合金におけるＢ−Ｈカーブが示されており、図１５には、Ｎｉの割合が８８．６％のＮｉＦｅ合金におけるＢ−Ｈカーブが示されている。図１４に示すように、Ｎｉの割合が７９．２７％のＮｉＦｅ合金では垂直異方性が生じておらず、保磁力Ｈｃが抑えられている。しかし、図１５に示すように、Ｎｉの割合が８８．６％のＮｉＦｅ合金には垂直異方性が生じており、保磁力Ｈｃが悪化していることがわかる。以上のことから、ＮｉＦｅ合金において、Ｆｅの割合は１５％以上が好ましいことがわかった。
【０１００】
続いて、付記３に対応する実施例について説明する。
【０１０１】
図１６は、主磁極全体に対する第１の磁性層の厚さと保磁力Ｈｃとの関係を示す図であり、図１７は、主磁極全体に対する第１の磁性層の厚さと飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【０１０２】
図１６および図１７では、（１）ＮｉＦｅ合金（Ｎｉが１０％）の第１の磁性層とＦｅＣｏ合金の第２磁性層が積層された第１の主磁極の結果がひし形でプロットされ、（２）ＮｉＦｅ合金（Ｎｉが３５％）の第１の磁性層とＦｅＣｏ合金の第２磁性層が積層された第２の主磁極の結果が四角でプロットされ、（３）ＮｉＦｅ合金（Ｎｉが５０％）の第１の磁性層とＦｅＣｏ合金の第２磁性層が積層された第３の主磁極の結果が三角でプロットされ、（４）ＮｉＦｅ合金（Ｎｉが８０％）の第１の磁性層とＦｅＣｏ合金の第２磁性層が積層された第４の主磁極の結果が丸でプロットされ、（５）ＣｏＮｉＦｅ合金の第１の磁性層とＦｅＣｏ合金の第２磁性層が積層された第５の主磁極の結果がばつ印でプロットされている。
【０１０３】
図１６に示すように、ＮｉＦｅ合金においてＦｅの割合が９０％である第１の磁極では、他の磁極と比較して保磁力Ｈｃの低減が少ない。図１７に示すように、ＮｉＦｅ合金においてＦｅの割合が２０％である第４の磁極では、他の磁極と比較して飽和磁束密度Ｂｓが大きく低下している。これらのことから、図１６および図１７中の実施例においては、Ｆｅの割合が６５％である第２の磁極、およびＦｅの割合が５０％である第３の磁極が好ましい。主磁極全体に対する第１の磁性層の厚さが薄いところでは、Ｆｅの割合が６５％である第２の磁極、およびＦｅの割合が５０％である第３の磁極に加え、Feの割合が２０％である第４の磁極も好適である。以上より、Ｆｅの割合が１８％から７０％であれば、保磁力Ｈｃと飽和磁束密度Ｂｓの条件を両立できることがわかる。また、主磁極全体に対するＮｉＦｅ合金の厚さの割合を４０％程度にまで抑え、磁極全体の飽和磁束密度への影響が大きいＦｅＣｏ合金の割合を高めることによって、ポールイレーズの防止と、Ｏ／Ｗ特性の向上とを両立させることができることがわかる。
【０１０４】
続いて、付記４（請求項３）に対応する実施例について説明する。
【０１０５】
図１８は、ＣｏＮｉＦｅ合金におけるＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅそれぞれの割合と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図であり、図１９は、ＣｏＮｉＦｅ合金におけるＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅそれぞれの割合と保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【０１０６】
図１８では、飽和磁束密度Ｂｓが２．３［Ｔ］以上であるＣｏＮｉＦｅ合金の組成が丸でプロットされており、飽和磁束密度Ｂｓが２．２［Ｔ］以上かつ２．３［Ｔ］よりも小さいＣｏＮｉＦｅ合金の組成が三角でプロットされており、飽和磁束密度Ｂｓが２．１［Ｔ］以上かつ２．２［Ｔ］よりも小さいＣｏＮｉＦｅ合金の組成が四角でプロットされており、飽和磁束密度Ｂｓが２［Ｔ］以上かつ２．１［Ｔ］よりも小さいＣｏＮｉＦｅ合金の組成がひし形でプロットされている。この図１８に示すように、飽和磁束密度Ｂｓが２．１よりも大きいＣｏＮｉＦｅ合金では、Ｆｅの割合が高いことがわかる。
【０１０７】
また、図１９では、保磁力Ｈｃが２４０［Ａ／ｍ］以上かつ４８０［Ａ／ｍ］よりも小さいＣｏＮｉＦｅ合金の組成が丸でプロットされており、保磁力Ｈｃが４８０［Ａ／ｍ］以上かつ７２０［Ａ／ｍ］よりも小さいＣｏＮｉＦｅ合金の組成が三角でプロットされており、保磁力Ｈｃが７２０［Ａ／ｍ］以上かつ９６０［Ａ／ｍ］よりも小さいＣｏＮｉＦｅ合金の組成が四角でプロットされている。図１９に示すように、保磁力Ｈｃを７２０［Ａ／ｍ］以下に抑えるためには、Ｃｏの割合が３３％以下で、Ｎｉの割合が１０％以下でにする必要があることがわかった。
【０１０８】
続いて、付記５（請求項４）に対する実施例について説明する。
【０１０９】
この付記５については、第１の磁性層および第２の磁性層がともにＦｅＣｏ合金で構成されているが、Ｆｅの割合が相互に異なっている。第１の磁性層は、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有する。図１０に示すように、Ｆｅの割合が７５％を超えると飽和磁束密度Ｂｓが低下するため、ＦｅＣｏ合金を使って飽和磁束密度Ｂｓが相互に異なる複数の磁性層を積層することができる。
【０１１０】
図２０は、ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合と磁歪λとの関係を示す図であり、図２１は、ＦｅＣｏ合金における磁歪λと保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【０１１１】
図２０に示すように、ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合が７５％以上であれば磁歪λが「３」以下に抑えられ、図２１に示すように、磁歪λが「３」以下であれば保磁力Ｈｃを８００［Ａ／ｍ］程度に抑えられることがわかった。
【０１１２】
図２２は、ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合と保磁力Ｈｃの関係を下地層ごとに示す図である。
【０１１３】
図２２では、下地層がＲｕであるＦｅＣｏ合金の保磁力Ｈｃがひし形でプロットされており、下地層がＮｉＦｅであるＦｅＣｏ合金の保磁力Ｈｃがばつ印でプロットされており、下地層がＲｕおよびＮｉＦｅ以外であるＦｅＣｏ合金の保磁力Ｈｃが四角でプロットされている。図２２に示すように、下地層が磁性材料であるＮｉＦｅや非磁性材料であるＲｕを使い、ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合が７５％以上である場合、保磁力Ｈｃを８００［Ａ／ｍ］以下にまで抑制できている。このように、第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有することによって、磁歪を抑えて保磁力を低減させることができ、ポールイレーズの発生を防止することができることがわかった。
【０１１４】
続いて、付記６に対応する実施例について説明する。
【０１１５】
図１６および図１７には、ＣｏｘＮｉｙＦｅz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，６４≦x≦６８，１５≦ｚ≦２０  ｗｔ％）の組成を有するＣｏＮｉＦｅ合金の保磁力Ｈｃおよび飽和磁束密度Ｂｓの値がばつ印でプロットされている。第１の磁性層として、ＣｏｘＮｉｙＦｅz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，６４≦x≦６８，１５≦ｚ≦２０  ｗｔ％）の組成を有するＣｏＮｉＦｅ合金を用いることによって、第１の磁性層の厚さに関わらず、効率良く保磁力Ｈｃを低減し、かつ高い飽和磁束密度Ｂｓを実現できることがわかった。
【０１１６】
続いて、付記９（請求項７）に対応する実施例について説明する。
【０１１７】
図２３は、Ｏ／Ｗ特性とライトコア幅との関係を示す図である。
【０１１８】
図２３では、ＮｉＦｅ合金の結果が四角でプロットされており、第１の磁性層であるＮｉＦｅ合金と第２の磁性層であるＦｅＣｏ合金との積層（ただし、ＦｅＣｏ合金の断面積が３５％よりも大きい）の結果が小さい丸でプロットされており、第１の磁性層であるＮｉＦｅ合金と第２の磁性層であるＦｅＣｏ合金との積層（ただし、ＦｅＣｏ合金の断面積が３５％以下）の結果が大きい丸でプロットされており、ＦｅＣｏ合金の結果がひし形でプロットされている。
【０１１９】
図２３に示すように、小さい丸でプロットされた積層（ＦｅＣｏ合金の断面積が３５％より大きい）は、広いコア幅から狭いコア幅までＮｉＦｅ合金より高く、ＦｅＣｏ合金と同等のＯ／Ｗであり、高いＯ／Ｗ特性を有することがわかる。一方、大きい丸でプロットされた積層（ＦｅＣｏ合金の断面積が３５％以下）は、同じコア幅で比べたとき、ＦｅＣｏ合金及び積層（ＦｅＣｏ合金の断面積が３５％より大きい）よりプロットが上方に集まりＯ／Ｗ特性が劣ることがわかる。このように、第１の磁性層の、記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ１、第２の磁性層の、記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ２としたときに、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）＞０．３５の関係を満たすことによって、ポールイレーズの抑制と高記録密度とを確実に両立させることができることがわかった。
【０１２０】
以下、本発明の各種形態について付記する。
【０１２１】
（付記１）
記録媒体の表面に対向した、該表面に対して相対的に、該表面に沿う方向に移動する、該記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、
前記磁極を励磁するコイルとを備え、
前記磁極が、前記記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、前記移動の最後方に位置する、該第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
【０１２２】
（付記２）
前記第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。
【０１２３】
（付記３）
前記第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１８≦ｘ≦７０  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１または２記載の磁気ヘッド。
【０１２４】
（付記４）
前記第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，０＜ｙ≦１０，０＜ｘ≦３３  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。
【０１２５】
（付記５）
前記第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。
【０１２６】
（付記６）
前記第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，６４≦x≦６８，１５≦ｚ≦２０  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。
【０１２７】
（付記７）
前記磁極は、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであることを特徴とする付記１から６のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【０１２８】
（付記８）
前記磁極は、前記記録媒体の表面に沿った断面が、前記移動の前方が狭くて後方が広い形状のものであることを特徴とする付記１から７のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【０１２９】
（付記９）
前記磁極が、前記第１の磁性層の、前記記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ１、前記第２の磁性層の、該記録媒体の表面に対向する面の面積をＳ２としたときに、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）＞０．３５の関係を満たすものであることを特徴とする付記１から８のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【０１３０】
（付記１０）
前記磁極が、前記複数の層の総体で、２．１Ｔよりも大きい飽和磁束密度と、８００Ａ／ｍよりも低い保磁力とを有するものであることを特徴とする付記１から９のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【０１３１】
（付記１１）
前記磁極は、非磁性の下地層を有し、該下地層上に、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであることを特徴とする付記１から１０のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【０１３２】
（付記１２）
前記磁極は、前記下地層が、Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ、Ａｕ，Ｃｕ，ＮｉＰ，ＮｉＭｏ，ＮｉＣｒのうちの少なくとも１種類以上の元素を含むものであることを特徴とする付記１１記載の磁気ヘッド。
【０１３３】
（付記１３）
前記磁極は、前記下地層がＲｕで構成されたものであることを特徴とする付記１１記載の磁気ヘッド。
【０１３４】
（付記１４）
前記磁極は、前記非磁性下地層と前記第１の磁性層との間に、少なくともＮｉを含む２種類以上の元素で構成された合金膜が形成されたものであることを特徴とする付記１１記載の磁気ヘッド。
【０１３５】
（付記１５）
前記磁極は、磁性の下地層を有し、該下地層上に、前記第１の磁性層および前記第２の磁性層がめっき処理によって形成されたものであることを特徴とする付記１から１０のうちのいずれか１項記載の磁気ヘッド。
【０１３６】
（付記１６）
前記磁極は、前記下地層が、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏのうち少なくとも１種類以上の元素を含むものであることを特徴とする付記１５記載の磁気ヘッド。
【０１３７】
（付記１７）
記録媒体に対し、磁場を用いて情報アクセスを行う情報記憶装置において、
前記記録媒体の表面に対向した、該記録媒体の表面に交わる磁力線を発する磁極と、
前記磁極を励磁するコイルと、
前記磁極を、前記記録媒体の表面に対して相対的に、該表面に沿う方向に移動させる移動機構とを備え、
前記磁極が、前記記録媒体の表面に対する相対的な移動に沿った方向に２層以上積み重なった、移動の最前方に位置する第１の磁性層と、前記移動の最後方に位置する、該第１の磁性層の飽和磁束密度より高い飽和磁束密度を有する第２の磁性層とを有する、保磁力が８００Ａ／ｍ以下である積層体を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【０１３８】
（付記１８）
前記第１の磁性層が、Ｎｉ１００−ｘＦｅｘ（１５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１７記載の情報記憶装置。
【０１３９】
（付記１９）
前記第１の磁性層が、ＣｏｘＮｉｙＦｅｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，０＜ｙ≦１０，０＜ｘ≦３３  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１７記載の情報記憶装置。
【０１４０】
（付記２０）
前記第１の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（  ７５≦ｘ  ｗｔ％）の組成を有し、前記第２の磁性層が、ＦｅｘＣｏ１００−ｘ（６５≦ｘ≦７５  ｗｔ％）の組成を有することを特徴とする付記１７記載の情報記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】垂直記録方式の動作原理を説明するための図である。
【図２】ハードディスク装置１００の外観図である。
【図３】ハードディスク装置の機能ブロック図である。
【図４】磁気ヘッドの概略構成図である。
【図５】主磁極の先端部分の概略図である。
【図６】主磁極を磁気ディスク側から見たときの図である。
【図７】下地層上に第１の層および第２の層が形成された主磁極を示す図である。
【図８】主磁極の保磁力Ｈｃ［Ａ／ｍ］と、ポールイレーズ発生の有無との関係を示すグラフである。
【図９】従来、主磁極の材料として広く用いられている各種磁性材料、および複数の磁性材料の積層膜それぞれの飽和磁束密度および保磁力を示すグラフである。
【図１０】第２の磁性層として用いられるＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図１１】第１の磁性層として用いられるＮｉＦｅ合金におけるＦｅの割合と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図１２】ＮｉＦｅ合金におけるＦｅの割合と保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【図１３】ＮｉＦｅ合金におけるＮｉの割合と保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【図１４】垂直異方性が生じていないＮｉＦｅ合金のＢ−Ｈカーブを示す図である。
【図１５】垂直異方性が生じているＮｉＦｅ合金のＢ−Ｈカーブを示す図である。
【図１６】主磁極全体に対する第１の磁性層の厚さと保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【図１７】主磁極全体に対する第１の磁性層の厚さと飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図１８】図１８は、ＣｏＮｉＦｅ合金におけるＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅそれぞれの割合と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図１９】ＣｏＮｉＦｅ合金におけるＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅそれぞれの割合と保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【図２０】ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合と磁歪λとの関係を示す図である。
【図２１】ＦｅＣｏ合金における磁歪λと保磁力Ｈｃとの関係を示す図である。
【図２２】ＦｅＣｏ合金におけるＦｅの割合と保磁力Ｈｃの関係を下地層ごとに示す図である。
【図２３】Ｏ／Ｗ特性とライトコア幅との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１    磁気ディスク
１Ａ    記録層
１Ｂ    軟磁性層
１Ｃ    基板
１０    磁気ヘッド
１１    主磁極
１２    補助磁極
１３    薄膜コイル
１４    再生ヘッド
１００    ハードディスク装置
１０１    ハウジング
１０２    スピンドルモータ
１０４    浮上ヘッドスライダ
１０５    アーム軸
１０６    キャリッジアーム
１０７    ボイスコイルモータ
１０８    制御回路
１０９    磁気ヘッド
１１１    ハードディスク制御部
１１２    サーボ制御部
１１３    ボイスコイルモータ駆動部
１１４    スピンドルモータ駆動部
１１５    フォーマッタ
１１６    リード／ライトチャネル
１１７    バッファ
１１８    ＲＡＭ
２１０    主磁極
２２０    ヨーク
２３０    補助磁極
２４０    再生ヘッド
２５０    コイル
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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