本发明专利技术的实施方式得到可以使高频振荡的驱动电流降低的旋转扭矩振荡元件及使用其的高频辅助磁记录头。实施方式涉及的旋转扭矩振荡元件具有：层叠结构体，其包括旋转注入层、形成于旋转注入层上的非磁性中间层和形成于非磁性中间层上的振荡层；以及非磁性导电层，其设置于层叠结构体的侧壁；层叠结构体的膜面方向的宽度为60nm以下。
【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请享有以日本专利申请2014-214457号(申请日:2014年10月21日)以及日本专利申请2014-231573号(申请日:2014年11月14日)为基础申请的优先权。本申请通过参照这些基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及旋转扭矩振荡元件及高频辅助磁记录头。
技术介绍
为了实现高频磁场辅助记录头，重要的是设计制作可以以低驱动电流稳定地振荡的旋转扭矩振荡元件。对STO可以通电的最大电流密度例如在元件尺寸为70nm左右时为2ⅹ108A/cm2。这以上的电流密度，由于例如旋转扭矩振荡子的发热以及迁移，特性会劣化。此外，在制作高频磁场辅助记录头时，需要与主磁极对齐STO位置。在以与主磁极同一掩模加工STO并且使主磁极自调整地与STO位置对准的方法中，若以离子束蚀刻加工主磁极，则有下述问题：由于主磁极材料向STO侧壁再附着，源自于振荡层的高频振荡会被抑制。另一方面，若在先形成主磁极之后形成STO，则虽然由于不以IBE形成主磁极所以能够减轻主磁极材料的再附着，但是由于自调整的位置对准困难、因STO的底缘残留而形状劣化，所以会出现高频振荡的抑制、电接触不良等问题。虽然考虑在加工STO时通过进行过铣削来改善形状的劣化，但若进行过铣削，则会引起主磁极材料的再附着，二律背反。或者，虽然考虑在加工主磁极之前以氧化物等保护STO侧壁、防止主磁极材料的再附着，但是却达不到使高频振荡的驱动电流更加降低。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供可以使高频振荡的驱动电流降低的旋转扭矩振荡元件及使用其的高频辅助磁记录头。根据实施方式，提供旋转扭矩振荡元件，其具备：层叠结构体，其包括旋转注入层、形成于该旋转注入层上的非磁性中间层和形成于该非磁性中间层上的振荡层；以及非磁性导电层，其设置于该层叠结构体的侧壁；所述层叠结构体的膜面方向的宽度为60nm以下。附图说明图1是表示第1实施方式涉及的旋转扭矩振荡元件的结构的示意图。图2是表示第2实施方式涉及的高频辅助磁记录头的结构的示意图。图3(a)～(f)是表示第2实施方式涉及的高频辅助磁记录头的制造方法的一例的图。图4是表示第2实施方式涉及的高频辅助磁记录头的结构的示意图。图5是例示可以搭载实施方式涉及的高频辅助磁记录头的磁记录再现装置的概略结构的主要部分立体图。图6是表示实施方式涉及的磁头组件的一例的概略图。图7是表示振荡开始电流密度与元件尺寸的关系的曲线图。具体实施方式以下，关于实施方式更详细地进行说明。第1实施方式涉及的旋转扭矩振荡元件(STO)包括：层叠结构体以及设置于层叠结构体的侧壁的非磁性导电层，所述层叠结构体包括旋转注入层、形成于旋转注入层上的非磁性中间层以及形成于非磁性中间层上的振荡层。层叠结构体的膜面方向的宽度为60nm以下。第2实施方式提供可以应用第1实施方式涉及的旋转扭矩振荡元件的高频辅助磁记录头。第2实施方式涉及的磁记录头是高频辅助磁记录头，具有对磁记录介质施加记录磁场的主磁极、与主磁极构成磁路的辅助磁极和设置于主磁极与辅助磁极之间的旋转扭矩振荡元件。所使用的旋转扭矩振荡元件包括：层叠结构体以及设置于层叠结构体的空气轴承面以外的侧壁的至少一部分的非磁性导电层，所述层叠结构体包括形成于主磁极或辅助磁极上的旋转注入层、形成于旋转注入层上的非磁性中间层以及形成于非磁性中间层上的振荡层。层叠结构体的空气轴承面的膜面方向的宽度为60nm以下。在高频磁场辅助记录方式中，使用高频辅助磁记录头，对磁记录介质局部地施加比记录信号频率充分高的、磁记录介质的共振频率附近的高频磁场。其结果，磁记录介质进行共振，被施加了高频磁场的磁记录介质的顽磁力(Hc)成为原本的顽磁力的一半以下。因此，通过在记录磁场重叠高频磁场，可以实现向更高顽磁力(Hc)并且高磁各向异性能量(Ku)的磁记录介质的磁记录。图1是表示第1实施方式涉及的旋转扭矩振荡元件的结构的示意图。STO10具有层叠结构体4和设置于层叠结构体4的侧壁的非磁性导电层5。层叠结构体4具有振荡层(FGL)1、旋转注入层(SIL)3、设置于振荡层1与旋转注入层3之间的中间层(IL)2、设置于最下层的基底层(未图示)和设置于最上层的覆盖层(未图示)。作为FGL，例如能够使用合金材料及从包括Fe/Co、Fe/Ni、Co/Ni的组中选择的至少一种人工晶格材料等，所述合金材料包含FeCo和从包括Al、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn以及Ni的组中选择的至少一种添加成分。由此，例如能够调整FGL和旋转注入层的Bs、Hk(各向异性磁场)以及旋转扭矩传递效率。作为IL，例如能够使用从例如包括Cu、Al、Au、Ag、Pd、Os以及Ir的组中选择的至少一种非磁性金属。此外，IL的层厚优选设为1原子层至3nm。由此，可以将FGL与SIL的交换连接调节为最适合的值。作为SIL，例如能够使用从包括Fe/Co、Fe/Ni、Co/Ni、Co/Pt、Co/Pd、Fe/Pt、Fe/Pd的组中选择的至少一种人工晶格材料以及CoPt、FePt等合金。
此外，SIL能够在与IL的界面进而设置包括合金材料的层，该合金材料包含FeCo和从包括Al、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn以及Ni的组中选择的至少一种添加成分。作为基底层以及覆盖层，例如能够使用Ti、Cu、Ru以及Ta等非磁性导电材料。在此，STO10能够具有对包含FGL1、IL2和SIL3的层叠结构体4的层叠方向的两端可以通电的未图示的一对电极。通过该电极，例如将由箭头6表示的方向的驱动电流(I)通电到层叠结构体4。进而，通过对STO施加由箭头7表示的、相对于膜面垂直方向的外部磁场(H)，以大致垂直于膜面的轴为旋转轴，FGL1进行旋进运动，使外部产生高频磁场。在第1实施方式涉及的STO中，通过在层叠结构体4的侧壁设置非磁性导电层5，在非磁性导电层5中极化了的电子由于旋转霍尔(スピンホール)效应注入于FGL1，能够更加降低驱动电流。通常，源自于在非磁性导电层5使用的非磁性导电材料的旋转极化效应与源自于SIL3的旋转极化效应相比小到能够忽视的程度，但是在使用膜厚15nm的FGL1且STO的元件尺寸为的情况下，FGL1与IL2的界面的面积以及SIL3与IL2的界面的面积的合计面积与FGL1侧壁的面积相等。此时，在该尺寸以下由于侧壁的面积率比上述2个界面的面积大，所以源自于非磁性导电材料的旋转极化效应即使旋转极化率小、面积上也呈现大的效应。另外，在此所谓的STO的元件尺寸，是层叠结构体的膜面方向的宽度，在STO为圆柱形状的情况下为其直径，在四边形状的情况下一边的长度为尺寸，但是STO的形状并不特别限定。STO的元件尺寸例如在组装磁头的情况下相当于从空气轴承面(ABS)看的层叠结构体的膜面方向的宽度。但是，在STO的侧壁代替非磁性导电层而有磁性层的情况下，由于侧壁的磁性层与FGL的旋进运动共振而会使得振荡衰减，所以需要更大的驱动电流。另一方面，在侧壁代替非磁性导电层而有氧化膜或氮化膜等的情况下，驱动电流不向侧壁流动，因镜面反射效应能够降低驱动电流。相对于此，在实施方式涉及的STO中进一步的驱动电流的降低上，可
期待由旋转霍尔效应引起的来自于侧壁的电子的注入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转扭矩振荡元件，其特征在于，具备：层叠结构体，其包括旋转注入层、形成于该旋转注入层上的非磁性中间层和形成于该非磁性中间层上的振荡层；以及非磁性导电层，其设置于该层叠结构体的侧壁；所述层叠结构体的膜面方向的宽度为60nm以下。
【技术特征摘要】
2014.10.21 JP 2014-214457;2014.11.14 JP 2014-231571.一种旋转扭矩振荡元件，其特征在于，具备：层叠结构体，其包括旋转注入层、形成于该旋转注入层上的非磁性中间层和形成于该非磁性中间层上的振荡层；以及非磁性导电层，其设置于该层叠结构体的侧壁；所述层叠结构体的膜面方向的宽度为60nm以下。2.根据权利要求1所述的旋转扭矩振荡元件，其特征在于：在所述非磁性导电层使用的非磁性导电材料的电阻率与所述振荡层及所述中间层的电阻率相同或比所述振荡层及所述中间层的电阻率高。3.根据权利要求1或2所述的旋转扭矩振荡元件，其特征在于：所述非磁性导电层材料包含从钨、铪及钽选择的非磁性导电材料。4.根据权利要求1或2所述的旋转扭矩振荡元件，其特征在于：在所述非磁性导电层上，设置有非磁性导电材料的氧化膜及氮化膜中的至少一方。5.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：白鸟聪志，鸿井克彦，清水真理子，村上修一，藤田伦仁，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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