磁记录头和磁记录装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁记录头，其包括主磁极、层叠体和一对电极。所述层叠体第一磁层、第二磁层和中间层，该第一磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力，该第二磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力，并且该中间层设置在所述第一磁层和第二磁层之间。所述一对电极可操作地使电流通过所述层叠体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设置有自旋扭矩振荡器的磁记录头和磁记录装置，其 适用于使用高频辅助磁场来实现具有高记录密度、高记录容量和高数 据传输率的数据存储。
技术介绍
在20世纪90年代，磁阻效应(MR)头以及巨磁阻效应(GMR) 头的实际应用引发了硬盘驱动器(HDD)的记录密度和记录容量的急 剧增加。然而，在21世纪的头几年，磁记录介质中的热涨落(thermal fluctuation)问题变得突出，因而记录密度的增加暂时放慢。无论如何， 对于高密度记录而言在原理上比纵向磁记录更有优势的垂直磁记录在 2005年投入实际使用。垂直磁记录促进了 HDD记录密度在近年来以 大约40%的年增长率在增加。而且，最新的演示试验己经获得超过400G比特/平方英寸的记录 密度。如果该发展稳定地持续下去，到2012年前后，记录密度有望达 到lT比特/平方英寸。然而，由于热涨落问题再次变得突出，即使使 用了垂直磁记录，也不容易获得这样高的记录密度。作为可能解决上述问题的一种记录方案，提出了 微波辅助磁记 录方案。在该微波辅助磁记录方案中，在磁记录介质的共振频率附近 局部施加高频磁场，该高频磁场的频率充分高于记录信号频率。这在 磁记录介质中产生共振，将处于该高频磁场中的磁记录介质的矫顽力 (Hc)降低到原始矫顽力的一半以下。因而，将高频磁场叠加到记录磁场实现了在具有更高的矫顽力(He)和更高的磁各向异性能量(Ku) 的磁记录介质上的磁记录(例如专利号为6,011，664的美国专利，以下 将其称为专利文献l)。然而，专利文献1中公开的技术使用线圈产生 高频磁场，并且在高密度记录期间难以有效地施加高频磁场。还提出了基于自旋扭矩振荡器的技术以作为用于产生高频磁场的 手段(例如公开号为2005/0023938的美国专利申请，以下将其称为专 利文献2;公开号为2005/0219771的美国专利申请，以下将其称为专 利文献3)。在专利文献2和专利文献3中公开的技术中，自旋扭矩振 荡器包括自旋注入层、中间层、磁层和电极。当DC电流经由电极通 过自旋扭矩振荡器时，由自旋注入层产生的自旋扭矩在磁层的磁化中 产生铁磁共振。结果，由该自旋扭矩振荡器产生高频磁场。由于该自旋扭矩振荡器具有大致几十纳米的尺寸，所以产生的高 频磁场局限于自旋扭矩振荡器周围大致几十纳米的范围内。而且，通 过该高频磁场的纵向分量可以使垂直磁化的磁记录介质有效地共振， 这使得磁记录介质的矫顽力明显降低。结果，只在主磁极的记录磁场 叠加在自旋扭矩振荡器的高频磁场上的部分中执行高密度磁记录，这 实现了具有高矫顽力(Hc)和高磁各向异性能量(Ku)的磁记录介质 的利用。因此可以避免高密度记录期间热涨落的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种磁记录头，其包括主磁极；包 括第一磁层、第二磁层和中间层的层叠体，该第一磁层具有低于由所述主 磁极施加的磁场的矫顽力，该第二磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场 的矫顽力，并且该中间层设置在所述第一磁层和第二磁层之间；以及一对 电极，用于使电流通过所述层叠体。根据本专利技术的另一方面，提供一种磁记录装置，其包括磁记录介质； 磁记录头；移动机构，其配置为允许彼此相对的所述磁记录介质和所述磁 记录头之间的相对运动，该磁记录介质和磁记录头之间相互间隔分开或者 彼此接触；控制器，其配置为将所述磁记录头定位在所述磁记录介质的指 定记录位置处；以及信号处理单元，其配置为通过使用所述磁记录头在所述磁记录介质上执行信号的写入和读取，所述磁记录头包括主磁极；包 括第一磁层、第二磁层和中间层的层叠体，该第一磁层具有低于由所述主 磁极施加的磁场的矫顽力，该第二磁层具有低于由戶A述主磁极施加的磁场 的矫顽力，并且该中间层设置在所述第一磁层和第二磁层之间；以及一对 电极，用于使电流通过所述层叠体。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的磁记录头的示意性结构的透视图2是示出其上安装有磁记录头的头滑块(head slider)的透视图； 图3是示出设置在该磁记录头中的自旋扭矩振荡器10的结构示意图4A到图4D是示出设置有图3所示的自旋扭矩振荡器10的磁 记录头的写入操作的曲线图5A到图5D是示出根据比较例的微波辅助磁头的写入操作的曲 线图6是用于解释本实施例的磁记录头操作的概念图； 图7是用于解释本实施例的磁记录头操作的概念图； 图8是用于解释自旋扭矩振荡器中的电流方向与磁记录头的操作之间关系的概念图9是用于解释自旋扭矩振荡器中的电流方向与磁记录头的操作之间关系的概念图10是示出根据本专利技术第二实施例的磁记录头的示意性结构的透视图11是用于解释第二实施例的磁记录头操作的概念图12A到图12D是示出设置有图11所示的自旋扭矩振荡器10的磁记录头的写入操作的曲线图13是示出根据本专利技术第三实施例的磁记录头的示意性结构的透视图14是示出第三实施例的磁记录头操作的概念图15是示出根据本专利技术第四实施例的磁记录头的示意性结构的 透视图16是表明磁化反演(magnetization inversion)时间与阻尼常数 之间关系的曲线图17是示出根据本专利技术第五实施例的磁记录头的示意性结构的 透视图18是示出根据本专利技术第五实施例的磁记录头中自旋扭矩特性 的概念图19是示出根据本专利技术第六实施例的磁记录头的示意性结构的 透视图20是示出根据本专利技术第六实施例的磁记录头的特性的曲线图； 图21是示出根据本专利技术第七实施例的磁记录头的示意性结构的 透视图22是示出根据本专利技术第八实施例的磁记录头的示意性结构的 透视图23是示出根据本专利技术第九实施例的磁记录头的示意性结构的 透视图24是示出根据本专利技术第十实施例的磁记录/再生装置的示意性 结构的原理性透视图25是示出从磁盘侧观察的位于致动器臂155前面的磁头组件的 放大透视图26是示出可以用于本实施例的磁记录介质的示意图；以及 图27是表示可以用于本实施例的磁记录介质的另一示意图。具体实施例方式下面将参照附图描述本专利技术的实施例。第一实施例在用于垂直磁记录的多粒子介质上进行记录的情况下对本专利技术的 微波辅助磁头的第一实施例进行描述。图1是示出根据本专利技术实施例的磁记录头5的示意性结构的透视图。图2是示出其上安装有磁记录头5的头滑块的透视本实施例的磁记录头5包括再生头部分70和写入头部分60。再 生头部分70包括磁屏蔽层72a、磁屏蔽层72b和设置在磁屏蔽层72a 和磁屏蔽层72b之间的磁再生装置71。写入头部分60包括主磁极61、返回路径(屏蔽)62、励磁线圈 63和自旋扭矩振荡器10。再生头部分70的组件和写入头部分60的组 件通过氧化铝或其它绝缘体(未示出)彼此分隔开。磁再生装置71 可以是GMR装置或者TMR (隧道磁阻效应)装置。为了增强再生分 辨率，将磁再生装置71放置在两个磁屏蔽层72a和72b之间。如图2所示，磁记录头5安装在头滑块3上。设计和驱动例如由 Al203/TiC制成的头滑块3以使其能够相对于诸如磁盘的磁记录介质 (介质)80移动，同时该头滑块3浮置在该磁记录介质上方或者与其 接触。头滑块3具有空气流入侧3A和空气流出侧3B，并且磁记录头 5示例性地设置在空气流出侧3B的侧表面上。磁记录介质80具有介质基板82和设置在其上的磁记录层81。通 过由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁记录头，包括：　主磁极；　包括第一磁层、第二磁层和中间层的层叠体，该第一磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力，该第二磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力，并且该中间层设置在所述第一磁层和第二磁层之间；以及　一对电极，用于使电流通过所述层叠体。

【技术特征摘要】
JP 2007-8-22 215594/20071.一种磁记录头，包括主磁极；包括第一磁层、第二磁层和中间层的层叠体，该第一磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力，该第二磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力，并且该中间层设置在所述第一磁层和第二磁层之间；以及一对电极，用于使电流通过所述层叠体。2、 根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，所述第一磁层、中间 层和第二磁层层叠为基本上垂直于介质移动方向。3、 根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，所述第一磁层、中间 层和第二磁层层叠为基本上平行于介质移动方向。4、 根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于， 所述第一磁层的矫顽力低于所述第二磁层的矫顽力，以及 所述电流经由所述一对电极从所述第二磁层传输到所述第一磁层。5、 根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，还包括 设置在所述主磁极和所述层叠体之间的第三磁层， 其中所述第三磁层具有高于所述第一磁层的饱和磁通密度。6、 根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，还包括屏蔽， 其中所述层叠体夹置在所述屏蔽和所述主磁极之间。7、 根据权利要求6所述的磁记录头，其特征在于，还包括 设置在所述屏蔽和所述层叠体之间的第四磁层， 其中所述第四磁层具有高于所述第一磁层的饱和磁通密度。8、 根据权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，还包括 设置在所述电极其中之一与所述第一磁层之间的第五磁层， 其中所述第五磁层具有低于由所述主磁极施加的磁场的矫顽力。9、 根据权利要求8所述的磁记录头，其特征在于，所述第五磁层包含从以下组中选择的至少一种材料该组由RU、 W、Re、 Os、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh和Pd组成。10、 根据权利要求l所述的磁记录头，其特征在于，所述第二磁层包含从以下组中选择的至少一种材料该组由RU、 W、Re、 Os、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh和Pd组成。11、 根据权利要求l所述的磁记录头，其特征在于， 所述一对电极中比另一电极更靠近所述第二磁层的电极包含从以下组中选择的至少一种材料由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt组成的组。12、 根据权利要求8所述的磁记录头，其特征在于，所述一对电极中比另一电极更靠近所述第五磁层的电极包含从以下组中 选择的至少一种材料由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt组成的组。13、 根据权利要求l所述的磁记录头，其特征在于， 所述层叠体...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田健一郎，岩崎仁志，秋山纯一，高岸雅幸，船山知己，高下雅弘，清水真理子，村上修一，甲斐正，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]