JP2010003353A - 磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体に対向する媒体対向面を有する主磁極と、第１の磁性体層と、第２の磁性体層と、前記第１の磁性体層と前記第２の磁性体層との間に設けられた中間層と、を有する積層構造体と、を備え、前記積層構造体の積層面は、前記媒体対向面に対して傾斜していることを特徴とする磁気記録ヘッドが提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置に関する。

１９９０年代においては、ＭＲ（Magneto-Resistive effect）ヘッドとＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive effect）ヘッドの実用化が引き金となって、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）の記録密度と記録容量が飛躍的な増加を示した。しかし、２０００年代に入ってから磁気記録媒体の熱揺らぎの問題が顕在化してきたために、記録密度増加のスピードが一時的に鈍化した。それでも、面内磁気記録よりも原理的に高密度記録に有利である垂直磁気記録が２００５年に実用化されたことが牽引力となって、昨今、ＨＤＤの記録密度は年率約４０％の伸びを示している。

また、最新の記録密度実証実験では４００Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２を超えるレベルが達成されており、このまま堅調に進展すれば、２０１２年頃には記録密度１Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２が実現されると予想されている。しかしながら、このような高い記録密度の実現は、垂直磁気記録方式を用いても、再び熱揺らぎの問題が顕在化するために容易ではないと考えられる。

この問題を解消し得る記録方式として「高周波磁界アシスト記録方式」が提案されている（例えば特許文献１）。高周波磁界アシスト記録方式では、記録信号周波数よりも十分に高い、磁気記録媒体の共鳴周波数付近の高周波磁界を、媒体に局所的に印加する。この結果、媒体が共鳴し、高周波磁界が印加された部分の媒体の保磁力（Ｈｃ）がもとの保磁力の半分以下となる。この効果を利用して、記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、より高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体への磁気記録が可能となる。しかし、この特許文献１に開示された手法では、コイルにより高周波磁界を発生させているので、媒体に高周波磁界を効率的に印加することが困難であった。

そこで高周波磁界の発生手段として、スピントルク発振子を利用する手法が提案されている（例えば、特許文献２〜４、及び、非特許文献１）。この技術においては、スピントルク発振子は、スピン注入層と、中間層と、磁性体層と、電極とからなる。電極を通じてスピントルク発振子に直流電流を通電すると、スピン注入層によって生じたスピントルクにより、磁性体層の磁化が強磁性共鳴を生じる。その結果、スピントルク発振子から高周波磁界が発生する。

スピントルク発振子のサイズは数十ナノメートル程度であるため、発生する高周波磁界はスピントルク発振子の近傍の数十ナノメートル程度の領域に局在する。さらに高周波磁界の面内成分により、垂直磁化した媒体を効率的に共鳴すること可能となり、媒体の保磁力を大幅に低下させることが可能となる。この結果、主磁極による記録磁界と、スピントルク発振子による高周波磁界とが重畳した部分のみで高密度磁気記録が行われ、高保磁力（Ｈｃ）かつ高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体を利用することが可能となる。このため、高密度記録時の熱揺らぎの問題を回避できる。

高周波アシスト記録において、所望の効果を得るためには、記録磁界に重畳させる高周波磁界の強度をある程度以上高くする必要がある。
高周波磁化の強度を高くするために、スピントルク発振子に用いられる磁性体層のＭｓ・ｔ（Ｍｓは飽和磁化であり、ｔは膜厚である。）を大きくする方策や、スピントルク発振子と記録媒体との距離を縮小する方策が考えられる。しかし、前者の方策では、スピントルク効率が落ちてしまうため望ましくない。また、後者の方策は、磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの記録媒体表面からの浮上量が、現状既に約１０ｎｍ程度であるので、技術的に大きな困難を伴う。
米国特許第６０１１６６４号明細書 米国特許出願公開第２００５／００２３９３８号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２１９７７１号明細書 米国特許出願公開第２００８／００１９０４０Ａ１号明細書 IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL. 42, NO. 10, PP. 2670, "Bias-Field-Free Microwave Oscillator Driven by Perpendicularly Polarized Spin Current" by Xiaochun Zhu and Jian-Gang Zhu

本発明は、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を提供する。

本発明の一態様によれば、磁気記録媒体に対向する媒体対向面を有する主磁極と、第１の磁性体層と、第２の磁性体層と、前記第１の磁性体層と前記第２の磁性体層との間に設けられた中間層と、を有する積層構造体と、を備え、前記積層構造体の積層面は、前記媒体対向面に対して傾斜していることを特徴とする磁気記録ヘッドが提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、磁気記録媒体に対向する媒体対向面を有する主磁極と、第１の磁性体層と、第２の磁性体層と、前記第１の磁性体層と前記第２の磁性体層との間に設けられた中間層と、を有する積層構造体と、を備え、前記第１の磁性体層の配向軸は、前記媒体対向面に対して傾斜していることを特徴とする磁気記録ヘッドが提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、上記のいずれかの磁気記録ヘッドと、前記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、を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリが提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、磁気記録媒体と、上記の磁気ヘッドアセンブリと、前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備えたことを特徴とする磁気記録装置が提供される。

本発明によれば、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置が提供される。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、模式的斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
なお、同図には、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの他に、磁気記録ヘッドで磁気記録を行う磁気記録媒体も描かれている。

図１に表したように、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッド５０は、主磁極６１と、積層構造体２５と、を備える。
積層構造体２５は、発振層（第１の磁性体層）１０ａと、スピン注入層３０（第２の磁性体層）と、発振層１０ａとスピン注入層３０との間に設けられた中間層２２と、を有する。

主磁極６１は、磁気記録媒体８０と対向する媒体対向面６１ｓを有する。
そして、積層構造体２５の積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して傾斜している。

ここで、媒体対向面６１ｓと、主磁極６１が積層構造体２５に対向する平面と、が交わる軸をＹ軸とする。そして、媒体対向面６１ｓに平行な平面内において、Ｙ軸と直交する方向をＸ軸とする。そして、Ｘ軸とＹ軸とに直交する方向をＺ軸とする。すなわち、媒体対向面６１ｓは、Ｘ−Ｙ平面に平行な面である。なお、媒体対向面６１ｓは、磁気記録媒体８０に対して、Ｚ軸方向に離間してまたは接触して対向している。

積層構造体２５の積層面２５ａは、発振層１０ａと中間層２２との界面、及び、スピン注入層３０と中間層２２との界面、であるが、中間層２２の厚さは実質的に均一なので、以下では、積層面２５ａは、スピン注入層３０と中間層２２との界面として説明する。なお、中間層２２の厚さが均一でない場合には、発振層１０ａと中間層２２との界面、及び、スピン注入層３０と中間層２２との界面、との間の中心を通る平面とすることができる。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０では、積層構造体２５の積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して傾斜しているが、図１に例示した具体例では、積層面２５ａはＹ軸を中心にして回転している。すなわち、積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対してＹ軸を中心として回転するように傾斜している。ただし、本発明はこれに限らず、後述するように、積層面２５ａの媒体対向面６１ｓに対する傾斜の方向は、各種の変形が可能である。

図１（ｂ）に表したように、媒体対向面６１ｓと積層面２５ａとのなす角を、傾斜角θとする。本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０においては、積層面２５ａが媒体対向面６１ｓに対して傾斜しているので、傾斜角θは、０度よりも大きく、９０度よりも小さい。すなわち、積層面２５ａは媒体対向面６１ｓに対して平行ではなく、垂直でもない。

なお、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０は、シールド６２を有している。また、図示しない、補助ヨーク、リターンヨーク、及び、コイルを有することができる。

本具体例の磁気記録ヘッド５０は、いわゆるシールデッド構造であり、主磁極６１のシールド６２の側の端部で書き込み磁界が強くなる。この部分に高周波磁界アシストのための高周波磁界が効率良く印加されるように、積層構造体２５が主磁極６１とシールド６２との間に設置されている。

なお、積層構造体２５の積層方向の両側に、図示しない一対の電極を設け、積層構造体２５に電流を通電することができ、積層構造体２５はスピントルク発振子１０となる。

この時、上述の一対の電極の少なくともいずれかは、主磁極６１及びシールド６２の少なくともいずれかで兼用されても良い。
積層構造体２５は、さらに、図示しない、下地層、保護層、及び、バイアス層などを含んでも良い。
スピン注入層３０には、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ、及び、ＳｍＣｏなどの磁気異方性エネルギーの大きな磁性体や、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の磁性金属や、それらを含む合金と、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ等の反磁性体との積層膜を用いることができる。
スピン注入層３０を通過する電子、または、スピン注入層３０の界面で反射される電子が、スピン偏極し、このスピン偏極した電子が、発振層１０ａの磁化と相互作用する。なお、スピン注入層３０は、膜面に対し垂直な方向に磁気異方性を有する垂直磁化型であることが望ましい。

中間層２２は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の伝導率が高い金属や、ＭｇＯ、ＡｌＯ_ｘ、ＡｌＯ_ｘ、ＴｉＯ_ｘなどトンネル絶縁膜を用いることが可能である。

発振層１０ａにおいては、その磁化が動作時に振動(発振)する。
発振層１０ａには、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の磁性金属や、それらを含む合金を用いることができる。なお、発振層１０ａは、膜面に対し垂直な方向に磁気異方性を有する垂直磁化型であっても良い。

積層構造体２５を有するスピントルク発振子１０に一定以上の電流を通電すると、スピン注入層３０でスピン偏極した電子の影響で、発振層１０ａの磁化が一定周波数で発振する。このとき発振している磁化が高周波磁界Ｈａｃを作り出す。その際、磁気記録ヘッド５０の図示しないコイルに通電し、主磁極６１から記録磁界Ｈｒを発生させ、記録磁界Ｈｒと高周波磁界Ｈａｃとが重畳されて、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１に印加される。なお、磁気記録媒体８０においては、例えば媒体基板８２に磁気記録層８１が設けられている。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの作用を例示する模式図である。
同図（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面に相当する模式的断面図であり、同図（ｂ）は、磁気記録ヘッドで生成される高周波磁界Ｈａｃの偏光状態を例示する模式図である。

図２（ａ）に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０では、積層構造体２５の積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して傾斜しているため、スピントルク発振子１０による高周波磁界Ｈａｃは、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１に対して、円偏光磁界として作用する。

そして、図２（ｂ）に表したように、高周波アシスト記録に有効に作用する高周波磁界Ｈａｃの大きさは、円偏光磁界の長軸方向の成分Ｈａｃ１と、短軸方向の成分Ｈａｃ２と、の大きさ(長さ)の和となる。従って、高周波アシスト記録に有効に作用する高周波磁界Ｈａｃの大きさが大きくできる。

（比較例）
図３は、比較例の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、模式的斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図４は、比較例の磁気記録ヘッドの作用を例示する模式図である。
同図（ａ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線断面に相当する模式的断面図であり、同図（ｂ）は、磁気記録ヘッドで生成される高周波磁界Ｈａｃの偏光状態を例示する模式図である。

図３に表したように、比較例の磁気記録ヘッド５０ｘにおいては、スピントルク発振子１０の積層構造体２５の積層面２５ａは、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜していない。すなわち、積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して垂直である。

この場合、図４（ａ）に表したように、積層構造体２５が発生する高周波磁界Ｈａｃは、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１に対して、直線偏光磁界として作用する。

このため、図４（ｂ）に表したように、高周波アシスト記録に有効に作用する高周波磁界Ｈａｃの大きさは、直線偏光成分Ｈａｃ３の大きさ（長さ）となる。このため、高周波アシスト記録に有効に作用する高周波磁界Ｈａｃの大きさが小さい。

すなわち、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０における高周波アシスト記録に有効に作用する高周波磁界Ｈａｃの大きさは、比較例の磁気記録ヘッド５０ｘに比べ、円偏光磁界の短軸成分Ｈａｃ２の分だけ大きくできる。

このように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０によれば、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の構成を例示する模式的断面図である。
図５に表したように、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッド５０において、スピントルク発振子１０は、積層構造体２５と、その両側に配置された第１電極４１及び第２電極４２を有する。なお既に説明したように、第１及び第２電極４１、４２は、主磁極６１及びシールド６２の少なくともいずれかで兼用されても良く、省略可能である。

そして、積層構造体２５の積層面２５ａは、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜しており、その傾斜の角度（積層面２５ａと媒体対向面６１ｓとのなす角度）が傾斜角θである。

このとき、傾斜角θが過度に大きいと、スピントルク発振子１０で発生する高周波磁界Ｈａｃの短軸方向の成分Ｈａｃ２が小さくなり、円偏光磁界の効率が下がるため、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度の向上の効果が小さくなる。
一方、傾斜角θが過度に小さいと、主磁極６１からの磁界と、スピントルク発振子１０の積層面２５ａと、の角度が、垂直方向から大きく外れてしまい、発振特性が不安定となってしまう。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図は、スピントルク発振子１０の円偏光磁界強度と傾斜角θとの関係についてのシミュレーション結果を例示している。そして、横軸は傾斜角θを表し、縦軸は、スピントルク発振子１０の円偏光磁界強度を、傾斜角θが９０度の時を１として、表している。

図６に表したように、傾斜角θを９０度から減少させていくと、円偏光磁界強度が上昇し、５５度付近で最大約３０％の上昇が見られる。さらに傾斜角θを減少させると、円偏光磁界強度は低下し、傾斜角θが２５度よりも小さいと円偏光磁界強度は１よりも小さくなってしまい、円偏光磁界強度は傾斜角θが９０度の場合よりも劣化してしまう。

磁化の発振が一定で起こっている条件では、円偏光磁界強度は傾斜角θが９０度から０度に向かって上昇するはずである。一方、傾斜角θが９０度から減少するにつれ、磁気記録ヘッドの主磁極６１からスピントルク発振子１０に印加される磁界によって、スピントルク発振子１０の磁化の発振が徐々に不安定になってしまい、円偏光磁界強度は減少してしまう。結果として、円偏光磁界強度は、図６に例示したような振る舞いを示すのである。

本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいては、磁気記録媒体８０への書き込み効率の向上として、スピントルク発振子１０が発生する円偏光磁界強度を、傾斜角θが９０度である従来よりも１０％以上向上させる。従って、本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、傾斜角θは、３０度以上、８５度以下であることが望ましい。

なお、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０において、積層構造体２５の積層面２５ａの傾斜方向は、媒体対向面６１ｓに対して垂直な直線が、積層面２５ａを含む平面と交わる点が、磁気記録媒体８０側にあるような傾斜方向とすることができる。すなわち、積層構造体２５の媒体対向面６１ｓの側の部分で、積層面２５ａは主磁極６１に近接し、積層構造体２５が媒体対向面６１ｓの側から離れるに従って、積層面２５ａと主磁極６１との間の距離が離れるような傾斜方向とすることができる。
これにより、スピントルク発振子１０（積層構造体２５）で発生する高周波磁界Ｈａｃを、主磁極６１で発生する記録磁界Ｈｒに近づけることができ、より効果が高まる。

なお、図５に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５０においては、スピントルク発振子１０の下面１０ｓ、すなわち、主磁極６１の媒体対向面６１ｓの側の面は、媒体対向面６１ｓと略同一平面上にある。一方、スピントルク発振子１０の上面１０ｕ、すなわち、下面１０ｓと反対側の面は、下面１０ｓと非平行であり、媒体対向面６１ｓと非平行である。そして、本具体例では、スピントルク発振子１０の上面１０ｕは、積層構造体２５の積層面２５ａに対して垂直である。ただし、本発明に係る磁気記録ヘッドにおいて、スピントルク発振子１０の上面１０ｕの角度は任意である。

図７は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの要部の構成を例示する模式的断面図である。
図７に表したように、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｉにおいては、上記の磁気記録ヘッド５０と同様に、スピントルク発振子１０の下面１０ｓは、媒体対向面６１ｓと略同一平面上にある。そして、スピントルク発振子１０の上面１０ｕは、媒体対向面６１ｓと平行な平面内にある。すなわち、スピントルク発振子１０の上面１０ｕと下面１０ｓとが平行である。なお、この時、上面１０ｕは、積層面２５ａに対して傾斜している。

このような構成の磁気記録ヘッド５０ｉによっても、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

図８〜１１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の各種の変形例を例示する模式的断面図である。
図８（ａ）に表したように、本実施形態に係る１つの磁気記録ヘッド５０ａにおいては、リーディングＲの側に主磁極６１が配置され、トレーリングＴの側にシールド６２が配置され、主磁極６１とシールド６２との間にスピントルク発振子１０が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、発振層１０ａが、リーディングＲの側、すなわち、主磁極６１の側に配置され、スピン注入層３０が、トレーリングＴの側、すなわち、シールド６２の側に配置されている。

また、図８（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｂにおいては、リーディングＲの側に主磁極６１が配置され、トレーリングＴの側にシールド６２が配置され、主磁極６１とシールド６２との間にスピントルク発振子１０が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、スピン注入層３０が、リーディングＲの側、すなわち、主磁極６１の側に配置され、発振層１０ａが、トレーリングＴの側、すなわち、シールド６２の側に配置されている。

また、図９（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｃにおいては、リーディングＲの側にスピントルク発振子１０が配置され、トレーリングＴの側にシールド６２が配置され、スピントルク発振子１０とシールド６２との間に主磁極６１が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、発振層１０ａが、トレーリングＴの側、すなわち、主磁極６１に近い側に配置され、スピン注入層３０が、リーディングＲの側、すなわち、主磁極６１から遠い側に配置されている。

また、図９（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｄにおいては、リーディングＲの側にスピントルク発振子１０が配置され、トレーリングＴの側にシールド６２が配置され、スピントルク発振子１０とシールド６２との間に主磁極６１が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、スピン注入層３０が、トレーリングＴの側、すなわち、主磁極６１に近い側に配置され、発振層１０ａが、リーディングＲの側、すなわち、主磁極６１から遠い側に配置されている。

また、図１０（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｅにおいては、リーディングＲの側にシールド６２が配置され、トレーリングＴの側に主磁極６１が配置され、主磁極６１とシールド６２との間にスピントルク発振子１０が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、発振層１０ａが、リーディングＲの側、すなわち、シールド６２の側に配置され、スピン注入層３０が、トレーリングＴの側、すなわち、主磁極６１の側に配置されている。

また、図１０（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｆにおいては、リーディングＲの側にシールド６２が配置され、トレーリングＴの側に主磁極６１が配置され、主磁極６１とシールド６２との間にスピントルク発振子１０が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、スピン注入層３０が、リーディングＲの側、すなわち、シールド６２の側に配置され、発振層１０ａが、トレーリングＴの側、すなわち、主磁極６１の側に配置されている。

また、図１１（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｇにおいては、リーディングＲの側にシールド６２が配置され、トレーリングＴの側にスピントルク発振子１０が配置され、スピントルク発振子１０とシールド６２との間に主磁極６１が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、発振層１０ａが、リーディングＲの側、すなわち、主磁極６１に近い側に配置され、スピン注入層３０が、トレーリングＴの側、すなわち、主磁極６１から遠い側に配置されている。

また、図１１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｈにおいては、リーディングＲの側にシールド６２が配置され、トレーリングＴの側にスピントルク発振子１０が配置され、スピントルク発振子１０とシールド６２との間に主磁極６１が配置されている。そしてスピントルク発振子１０においては、スピン注入層３０が、リーディングＲの側、すなわち、主磁極６１に近い側に配置され、発振層１０ａが、トレーリングＴの側、すなわち、主磁極６１から遠い側に配置されている。

このように、本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、主磁極６１、スピントルク発振子１０及びシールド６２の配置は任意である。また、スピントルク発振子１０における発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層順は任意である。

このような各種の構成の磁気記録ヘッド５０ａ〜５０ｈによっても、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

なお、上記で説明した磁気記録ヘッド５０ａ〜５０ｈにおいて、スピントルク発振子１０の上面１０ｕの角度は、既に図７で説明した磁気記録ヘッド５０ｉのように任意である。

図１２は、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、模式的斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図１２に表したように、本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５０ｊは、主磁極６１と、積層構造体２５と、を備える。積層構造体２５は、発振層１０ａと、スピン注入層３０と、発振層１０ａとスピン注入層３０との間に設けられた中間層２２と、を有する。主磁極６１は、磁気記録媒体８０と対向する媒体対向面６１ｓを有する。
そして、積層構造体２５の積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して傾斜している。この時、本具体例の磁気記録ヘッド５０ｊにおいては、積層面２５ａの媒体対向面６１ｓに対する傾斜方向は、Ｙ軸を中心にして回転し、さらに、Ｘ軸を中心にして回転した方向である。

このような構成を有する磁気記録ヘッド５０ｊにおいても、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

また、例えば、積層面２５ａの媒体対向面６１ｓに対する傾斜方向を、Ｙ軸を中心にして回転し、さらに、Ｚ軸を中心にして回転した方向としても良く、さらには、Ｙ軸、Ｘ軸及びＺ軸を中心にして回転した方向としても良い。

以下、図１に例示した磁気記録ヘッド５０を例にして、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を説明する。
図１３は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
同図（ａ）は最初の工程の図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に続く図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）に続く図であり、同図（ｄ）は同図（ｃ）に続く図である。
図１４は、図１３に続く工程順模式的断面図である。

図１３（ａ）に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法においては、まず、主磁極６１となる例えばＦｅＣｏ合金膜６１ｆ、及び、下部電極（例えば第１電極４１）となる例えばＴａ膜４１ｆを成膜する。

次に、図１３（ｂ）に表したように、Ｔａ膜４１ｆの上に、フォトリソグラフィー工程によりレジスト２０１を形成し、Ｔａ膜４１ｆをＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）によりエッチングする。その際、同図（ｂ）に表したように、Ｔａ膜４１ｆにテーパ部が形成されるようにする。

次に、図１３（ｃ）に表したように、スピントルク発振子１０となる積層膜２０２を、Ｔａ膜４１ｆのテーパ部に沿うように成膜する。積層膜２０２には、例えば、下地層となるＴａ／Ｒｕ膜、発振層１０ａとなるＣｏＦｅ膜、中間層２２となるＣｕ膜、スピン注入層３０となるＣｏＰｔ膜、及び、キャップ層となるＴａ膜の積層膜を用いることができる。

次に、図１３（ｄ）に表したように、積層膜２０２の上にフォトリソグラフィー工程によりレジスト２０３を形成し、イオンミリングにより積層膜２０２をパターニングする。

次に、図１４（ａ）に表したように、レジスト２０３を残したまま絶縁膜４５ｆのアルミナを成膜した後、レジスト２０３上の絶縁膜４５ｆをリフトオフにより除去する。その後、上部電極（例えば第２電極４２）となる例えばＴａ膜４２ｆを成膜し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械的研磨）によりＴａ膜４２ｆの表面を平坦化する。

次に、図１４（ｂ）に表したように、シールド６２となる例えばＦｅＣｏ合金膜６２ｆを成膜し、フォトリソグラフィー工程によりレジストを形成し、イオンミリングによりパターニングする。

そして、図１４（ｃ）に表したように、その後、図示しないコイルや下部及び上部電極と接続されるパッドなどを形成するなどの工程が終了した後、バー形状に切断し、その断面をラッピングする。この時、切断方向は、例えば、主磁極６１となるＦｅＣｏ合金膜６１ｆの成膜面に対して垂直な平面とする。
これにより、図１に例示した磁気記録ヘッド５０が得られる。

このようにして得られた磁気記録ヘッド５０は、下部電極となる例えばＴａ膜４１ｆにテーパ部を設けることにより、スピントルク発振子１０の積層構造体２５の積層面２５ａを、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜させることができ、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

（第２の実施の形態）
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、模式的斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図１５に表したように、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録ヘッド５２においては、主磁極６１の積層構造体２５に対向する面６１ｔが、積層構造体２５の積層面２５ａに沿うように傾斜している。
すなわち、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５２においては、積層構造体２５の積層面２５ａが、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜しており、さらに、主磁極６１の積層構造体２５に対向する面６１ｔが、積層構造体２５の積層面２５ａに対して略平行である。
これ以外は、第１の実施形態に係る磁気記録ヘッド５０と同様とすることができるので説明を省略する。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５２においては、スピントルク発振子１０（積層構造体２５）の積層面２５ａが媒体対向面６１ｓに対して垂直な方向から傾いているので、第１の実施形態で説明したように、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高周波磁界アシストの効果が高まる。

さらに、スピントルク発振子１０の積層面２５ａの傾斜に沿うように、主磁極６１のスピントルク発振子１０に対向する面６１ｔが傾斜している。
これにより、主磁極６１が発生する記録磁界が、スピントルク発振子１０の層面に対しほぼ垂直方向に印加される。すなわち、スピントルク発振子１０に対するバイアス磁界が、スピン注入層３０及び発振層１０ａの層面に対して垂直に印加され、垂直磁気異方性を有するスピン注入層３０及び発振層１０ａの磁化容易軸方向に印加されることになる。このため、スピントルク発振子１０において、安定した発振を得ることができる。

図１６は、本発明の第２の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、模式的斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図１６に表したように、本発明の第２の実施形態に係る別の磁気記録ヘッド５２ａにおいては、主磁極６１の積層構造体２５に対向する面６１ｔが、積層構造体２５の積層面２５ａに沿うように傾斜しており、さらに、シールド６２のスピントルク発振子１０に対向する面６２ｔが同様に傾斜している。
すなわち、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５２においては、積層構造体２５の積層面２５ａが、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜しており、主磁極６１の積層構造体２５に対向する面６１ｔが、積層構造体２５の積層面２５ａに対して略平行であり、シールド６２のスピントルク発振子１０に対向する面６２ｔが、積層構造体２５の積層面２５ａに対して略平行である。
これ以外は、第１の実施形態に係る磁気記録ヘッド５０と同様とすることができるので説明を省略する。

このような構成を有する本実施形態に係る磁気記録ヘッド５２ａにおいても、スピントルク発振子１０（積層構造体２５）の積層面２５ａが媒体対向面６１ｓに対して垂直な方向から傾いているので、第１の実施形態で説明したように、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高周波磁界アシストの効果が高まる。

さらに、スピントルク発振子１０の積層面２５ａの傾斜に沿うように、主磁極６１のスピントルク発振子１０に対向する面６１ｔ、及び、シールド６２のスピントルク発振子１０に対向する面６２ｔが傾斜しているので、さらに、安定した発振を得ることができる。

以下、図１６に例示した磁気記録ヘッド５２ａを例にして、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を説明する。
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
同図（ａ）は最初の工程の図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に続く図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）に続く図であり、同図（ｄ）は同図（ｃ）に続く図である。
図１８は、図１７に続く工程順模式的断面図である。

図１７（ａ）に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法においては、まず、主磁極６１となる例えばＦｅＣｏ合金膜６１ｆを成膜する。

次に、図１７（ｂ）に表したように、ＦｅＣｏ合金膜６１ｆの上にフォトリソグラフィー工程によりレジスト２０１を形成し、ＦｅＣｏ合金膜６１ｆをイオンミリングによりパターニングする。その際、同図（ｂ）に示すように、ＦｅＣｏ合金膜６１ｆにテーパ部が形成されるようにする。

次に、図１７（ｃ）に表したように、スピントルク発振子１０となる積層膜２０２を、ＦｅＣｏ合金膜６１ｆのテーパ部に沿うように成膜する。積層膜２０２には、例えば、下地層となるＴａ／Ｒｕ膜、発振層１０ａとなるＣｏＦｅ膜、中間層２２となるＣｕ膜、スピン注入層３０となるＣｏＰｔ膜、キャップ層となるＴａ膜の積層膜を用いることができる。なお、本具体例では、主磁極６１が下部電極（第１電極４１）を兼ねている。

次に、図１７（ｄ）に表したように、積層膜２０２の上に、フォトリソグラフィー工程によりレジスト２０３を形成した後、イオンミリングにより積層膜２０２をパターニングする。

次に、図１８（ａ）に表したように、レジスト２０３を残したまま、絶縁膜４５ｆのアルミナを成膜した後、レジスト２０３上の絶縁膜４５ｆをリフトオフにより除去する。その後、上部電極（例えば第２電極４２）となる例えばＴａ膜４２ｆを成膜する。

次に、図１８（ｂ）に表したように、シールド６２となるＦｅＣｏ合金膜６２ｆを成膜し、フォトリソグラフィー工程によりレジストを形成し、イオンミリングによりパターニングする。

そして、図１８（ｃ）に表したように、その後、図示しないコイルや上部電極と接続されるパッドなどを形成するなどの工程が終了した後、バー形状に切断し、その断面をラッピングする。この時、切断方向は、例えば、主磁極６１となるＦｅＣｏ合金膜６１ｆの成膜面に対して垂直な平面とする。
これにより、図１６に例示した磁気記録ヘッド５２ａが得られる。

このようにして得られた磁気記録ヘッド５２ａは、主磁極６１となる例えばＦｅＣｏ合金膜６１ｆにテーパ部を設けることにより、スピントルク発振子１０の積層構造体２５の積層面２５ａを、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜させることができ、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

（第３の実施の形態）
図１９は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、模式的斜視図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
図１９に表したように、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録ヘッド５３は、磁気記録媒体に対向する媒体対向面６１ｓを有する主磁極６１と、発振層１０ａと、スピン注入層３０と、発振層１０ａとスピン注入層３０との間に設けられた中間層２２と、を有する積層構造体２５と、を備え、発振層１０ａの配向軸１０ｐが、媒体対向面６１ｓに対して傾斜している。なお、図１９に例示した具体例では、発振層１０ａの配向軸１０ｐが媒体対向面６１ｓに対して傾斜しているが、さらに、スピン注入層３０の配向軸３０ｐが、媒体対向面６１ｓに対して傾斜していても良い。

なお、本具体例では、積層構造体２５の積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して垂直であり、傾斜していない。

これ以外は、第１の実施形態に係る磁気記録ヘッド５０と同様とすることができるので説明を省略する。

このように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５３では、発振層１０ａの配向軸１０ｐが媒体対向面６１ｓに対して傾斜しているので、発生する高周波磁界Ｈａｃは円偏光磁界となる。従って、第１の実施形態で説明したのと同様の効果によって、磁気記録媒体８０に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

以下、図１９に例示した磁気記録ヘッド５３を例にして、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を説明する。
図２０は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
同図（ａ）は最初の工程の図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に続く図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）に続く図であり、同図（ｄ）は同図（ｃ）に続く図である。
図２１は、図２０に続く工程順模式的断面図である。

図２０（ａ）に表したように、本実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法においては、まず、図示しない基板の上に、主磁極６１となる例えばＦｅＣｏ合金膜６１ｆ、及び、下部電極（例えば第１電極４１）となる例えばＴａ膜４１ｆを成膜する。

次に、図２０（ｂ）に表したように、Ｔａ膜４１ｆの上に、スピントルク発振子１０となる積層膜２０２を、成膜する。積層膜２０２には、例えば、下地層となるＴａ／Ｒｕ膜、発振層１０ａとなるＣｏＦｅ膜、中間層２２となるＣｕ膜、スピン注入層３０となるＣｏＰｔ膜、及び、キャップ層となるＴａ膜の積層膜を用いることができる。そして、発振層１０ａとなるＣｏＦｅ膜を成膜する際に、配向軸、すなわち結晶の軸が斜めに成長するように、成膜される材料の粒子が基板の主面に対して斜めに飛来するように成膜する。具体的には、イオンビームスパッタ法など、指向性の高い成膜方法を用い、基板を傾けることで、ＣｏＦｅ膜の結晶の軸が斜めになるように成膜する。なお、上記のＴａ／Ｒｕ膜、ＣｏＦｅ膜、Ｃｕ膜、ＣｏＰｔ膜、及びＴａ膜のそれぞれの配向軸が斜めになるように成膜しても良い。

次に、図２０（ｃ）に表したように、積層膜２０２の上にフォトリソグラフィー工程によりレジスト２０３を形成し、イオンミリングにより積層膜２０２をパターニングする。

次に、図２０（ｄ）に表したように、レジスト２０３を残したまま絶縁膜４５ｆのアルミナを成膜した後、レジスト２０３上の絶縁膜４５ｆをリフトオフにより除去する。その後、上部電極（例えば第２電極４２）となる例えばＴａ膜４２ｆを成膜し、ＣＭＰによりＴａ膜４２ｆの表面を平坦化する。

次に、図２１（ａ）に表したように、シールド６２となる例えばＦｅＣｏ合金膜６２ｆを成膜し、フォトリソグラフィー工程によりレジストを形成し、イオンミリングによりパターニングする。

そして、図２１（ｂ）に表したように、その後、図示しないコイルや下部及び上部電極と接続されるパッドなどを形成するなどの工程が終了した後、バー形状に切断し、その断面をラッピングする。この時、切断方向は、例えば、主磁極６１となるＦｅＣｏ合金膜６１ｆの成膜面に対して垂直な平面とする。
これにより、図１９に例示した磁気記録ヘッド５３が得られる。

このようにして得られた磁気記録ヘッド５３は、配向軸１０ｐが傾斜するように発振層１０ａとなる膜を成膜することよって、発振層１０ａの配向軸１０ｐを、主磁極６１の媒体対向面６１ｓに対して傾斜させることができ、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

なお、上記の具体例では、積層構造体２５の積層面２５ａは、媒体対向面６１ｓに対して垂直であり、傾斜していないが、発振層１０ａの配向軸１０ｐが、媒体対向面６１ｓに対して傾斜しつつ、積層構造体２５の積層面２５ａが、媒体対向面６１ｓに対して傾斜しても良い。すなわち、第１の実施形態と本実施形態とを組み合わせて実施することもできる。

また、本実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいて、図８〜図１１に例示したように、主磁極６１、スピントルク発振子１０及びシールド６２の配置は任意である。また、スピントルク発振子１０における発振層１０ａ、中間層２２及びスピン注入層３０の積層順は任意である。

（第４の実施の形態）
図２２は、本発明の第４の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的平面図である。
すなわち、同図は、磁気記録ヘッドの媒体対向面６１ｓの側から見た時の平面図である。
図２２に表したように、本発明の第４の実施形態に係る磁気記録ヘッド５４は、積層構造体２５の側面２５ｒに対向して設けられたサイドシールド６４をさらに備えている。そして、その他の構成は、既に説明した第１〜第３の実施形態で説明した磁気記録ヘッドと同様とすることができる。すなわち、上記の実施形態で説明した各種の磁気記録ヘッドのいずれかにおいて、サイドシールド６４を設けたものである。

本具体例では、サイドシールド６４は、シールド６２と一体となった形状を有しているが、サイドシールド６４は、シールド６２とは別に設けても良い。

そして、主磁極６１とサイドシールド６４との距離は、主磁極６１とシールド６２との距離よりも短い。

一般に、シールド６２を有する構造（シールデッド構造）の場合、磁気記録ヘッドの記録ギャップ内の磁界がかなり強くなる。従って、スピントルク発振子１０に作用するバイアス磁界も強くなりすぎてしまうことがある。そこで、サイドシールド６４を設け、少なくとも一方のサイドシールド６４と主磁極６１との間の間隔を、主磁極６１とシールド６２との間の間隔よりも狭くすることで、主磁極６１で発生する磁界がより多くサイドシールド６４の側に流れるため、スピントルク発振子１０に印加されるバイアス磁界を適切な大きさに調節することが可能となる。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５４によれば、スピントルク発振子１０に印加されるバイアス磁界を適切な大きさに調節してさらに安定して発振させ、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施形態に係る磁気記録ヘッドにおいては、発振層１０ａ及びスピン注入層３０の保磁力が、主磁極６１から印加される磁界よりも小さくなるように構成されている。これ以外は、上記の本発明の第１〜第４の実施形態で説明した各種の磁気記録ヘッドと同様とすることができる。すなわち、本実施形態の磁気記録ヘッドは、第１〜第４の実施形態で説明した磁気記録ヘッドのいずれかにおいて、発振層１０ａ及びスピン注入層３０の保磁力が、主磁極６１から印加される磁界よりも小さくなるように構成したものである。

図２３は、本発明の第５の実施形態に係る磁気記録ヘッドの動作を例示する模式的断面図である。
すなわち、同図（ａ）は、主磁極６１からの磁界が正の方向の場合を例示し、同図（ｂ）は、主磁極６１からの磁界が負の方向の場合を例示している。ここでは、磁気記録媒体８０を図面の下向きに磁化する方向を、正の方向とし、磁気記録媒体８０を図面の上向きに磁化する方向を、負の方向とする。
また、同図は、一例として、図１６に例示した磁気記録ヘッド５２ａにおいて、発振層１０ａ及びスピン注入層３０の保磁力が、主磁極６１から印加される磁界よりも小さくなるように構成した場合を例示している。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５５においては、発振層１０ａ及びスピン注入層３０の保磁力が、主磁極６１から印加される磁界よりも小さくなるように構成されている。
このため、図２３（ａ）に表したように、主磁極６１からの磁界６１ｈが正の方向の場合、スピントルク発振子１０の磁化は、主磁極６１からシールド６２に向かう方向に向いて動作する。そして、図２３（ｂ）に表したように、主磁極６１からの磁界６１ｈ界が負の方向の場合、スピントルク発振子１０の磁化は、シールド６２から主磁極６１に向かう方向に向いて動作する。
これにより、主磁極６１からの磁界が正及び負のどちらの方向であっても、スピントルク発振子１０を安定に発振して動作させることが可能となる。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５５によれば、スピントルク発振子１０をさらに安定して発振させ、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態に係る磁気記録ヘッドについて、多粒子系の垂直磁気記録媒体に記録する場合を想定して、説明する。
図２４は、本発明の第６の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的斜視図である。
図２５は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの構成を例示する模式的斜視図である。
図２４に表したように、本発明の第６の実施形態に係る磁気記録ヘッド５６は、主磁極６１に併置された読み出し部（再生ヘッド部）７０をさらに備える。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５６において、主磁極６１とスピントルク発振子１０とは、書き込みヘッド部６０に含まれる。さらに、書き込みヘッド部６０は、シールド６２をさらに含むことができる。

再生ヘッド部７０は、第１磁気シールド層７２ａと、第２磁気シールド層７２ｂと、第１磁気シールド層７２ａと第２磁気シールド層７２ｂとの間に設けられた磁気再生素子７１と、を含む。
上記の再生ヘッド部７０の各要素、及び、上記の書き込みヘッド部６０の各要素は、図示しないアルミナ等の絶縁体により分離される。
磁気再生素子７１としては、ＧＭＲ素子やＴＭＲ(Tunnel Magneto-Resistive effect）素子などを利用することが可能である。なお、再生分解能をあげるために、磁気再生素子７１は、２枚の磁気シールド層、すなわち、第１及び第２磁気シールド層７２ａ、７２ｂの間に設置される。

そして、図２４に表したように、磁気記録ヘッド５６の媒体対向面６１ｓに対向して磁気記録媒体８０が設置される。そして、主磁極６１は、磁気記録媒体８０に記録磁界を印加する。なお、磁気記録ヘッド５６の媒体対向面６１ｓは、磁気記録ヘッド５６に対して設置される磁気記録媒体８０に対向した主磁極６１の主面とすることができる。
また、例えば、図２５に表したように、磁気記録ヘッド５６は、ヘッドスライダー３に搭載される。ヘッドスライダー３は、Ａｌ_２Ｏ_３／ＴｉＣなどからなり、磁気ディスクなどの磁気記録媒体８０の上を、浮上または接触しながら相対的に運動できるように設計され、製作される。
ヘッドスライダー３は、空気流入側３Ａと空気流出側３Ｂとを有し、磁気記録ヘッド５６は、空気流出側３Ｂの側面などに配置される。これにより、ヘッドスライダー３に搭載された磁気記録ヘッド５６は、磁気記録媒体８０の上を浮上または接触しながら相対的に運動する。
なお、第１〜第６の実施形態に係る磁気記録ヘッドの少なくともいずれか１つを、図２５に例示したヘッドスライダー３に搭載することができる。

図２４に表したように、磁気記録媒体８０は、媒体基板８２と、その上に設けられた磁気記録層８１と、を有する。書き込みヘッド部６０から印加される磁界により、磁気記録層８１の磁化８３が所定の方向に制御され、書き込みがなされる。なお、この時、磁気記録媒体８０は、媒体移動方向８５の方向に、磁気記録ヘッド５６に対して相対的に移動する。
一方、再生ヘッド部７０は、磁気記録層８１の磁化の方向を読み取る。

なお、主磁極６１及びシールド（リターンパス）６２は、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ等の、比較的、飽和磁束密度の大きい軟磁性層で構成することができる。

また、主磁極６１は、媒体対向面６１ｓの側の部分と、それ以外の部分の材料を別々の材料としても良い。すなわち、例えば、磁気記録媒体８０やスピントルク発振子１０に発生する磁界を大きくするため、媒体対向面６１ｓの側の部分の材料を、飽和磁束密度の特に大きいＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＮ等とし、それ以外の部分は、特に透磁率が高いＮｉＦｅ等にしても良い。また、磁気記録媒体８０やスピントルク発振子１０に発生する磁界を大きくするため、主磁極６１の媒体対向面６１ｓの側の形状を、バックギャップ部より小さくしても良い。これにより、磁束が媒体対向面６１ｓの側の部分に集中し、高強度の磁界を発生することが可能となる。

このような構成を有する本実施形態に係る磁気記録ヘッド５６によれば、磁気記録媒体に印加される高周波磁界の強度を高め、高記録密度を実現する磁気記録ヘッドが提供できる。

なお、スピントルク発振子１０の高周波磁界Ｈａｃの強度の最大領域は、発振層１０ａのリーディング側及びトレーリング側にある。主磁極６１からの記録磁界の最大領域と、トレーリング側の高周波磁界Ｈａｃの強度の最大領域と、が重畳するように、スピントルク発振子１０と、主磁極６１と、シールド６２の位置を調整することにより、良好な記録が可能である。

本実施形態に係る磁気記録ヘッド５６において、スピントルク発振子（積層構造体）として、第１〜第５の実施形態で説明した各種の構成をとることができる。

（第７の実施の形態）
以下、本発明の第７の実施の形態に係る磁気記録装置及び磁気ヘッドアセンブリについて説明する。
上記で説明した本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドは、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録装置に搭載することができる。なお、本実施形態に係る磁気記録装置は、記録機能のみを有することもできるし、記録機能と再生機能の両方を有することもできる。

図２６は、本発明の第７の実施形態に係る磁気記録装置の構成を例示する模式的斜視図である。
図２７は、本発明の第７の実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示する模式的斜視図である。
図２６に表したように、本発明の第７の実施形態に係る磁気記録装置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、スピンドルモータ４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。本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、複数の記録用媒体ディスク１８０を備えたものとしても良い。

記録用媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダー３は、既に説明したような構成を有し、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３は、例えば、前述した実施の形態に係る磁気記録ヘッドをその先端付近に搭載している。

記録用媒体ディスク１８０が回転すると、サスペンション１５４による押付け圧力とヘッドスライダー３の媒体対向面（ＡＢＳ）で発生する圧力とがつりあい、ヘッドスライダー３の媒体対向面は、記録用媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッドスライダー３が記録用媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。

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、リニアモータの一種である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及び対向ヨークからなる磁気回路とから構成することができる。

アクチュエータアーム１５５は、軸受部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。

図２７（ａ）は、本実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示しており、ヘッドスタックアセンブリ１６０の拡大斜視図である。また、図１３（ｂ）は、ヘッドスタックアセンブリ１６０の一部となる磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８を例示する斜視図である。
図２７（ａ）に表したように、ヘッドスタックアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、この軸受部１５７から延出したヘッドジンバルアセンブリ１５８と、軸受部１５７からヘッドジンバルアセンブリ１５８と反対方向に延出しているとともにボイスコイルモータのコイル１６２を支持した支持フレーム１６１を有している。

また、図２７（ｂ）に表したように、ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７から延出したアクチュエータアーム１５５と、アクチュエータアーム１５５から延出したサスペンション１５４と、を有する。
サスペンション１５４の先端には、既に説明した本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドを具備するヘッドスライダー３が取り付けられている。そして、既に説明したように、ヘッドスライダー３には、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドが搭載される。

すなわち、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８は、本発明の実施形態に係るいずれかの磁気記録ヘッドと、前記磁気記録ヘッドが搭載されたヘッドスライダー３と、前記ヘッドスライダー３を一端に搭載するサスペンション１５４と、サスペンション１５４の他端に接続されたアクチュエータアーム１５５と、を備える。

サスペンション１５４は、信号の書き込み及び読み取り用、浮上量調節のためのヒーター用、スピントルク発振子用のリード線（図示しない）を有し、このリード線とヘッドスライダー３に組み込まれた磁気記録ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。また、図示しない電極パッドが、ヘッドジンバルアセンブリ１５８に設けられる。本具体例においては、電極パッドは８個設けられる。すなわち、主磁極６１のコイル用の電極パッドが２つ、磁気再生素子７１用の電極パッドが２つ、ＤＦＨ（ダイナミックフライングハイト）用の電極パッドが２つ、スピントルク発振子１０用の電極パッドが２つ、設けられる。

そして、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、例えば、図２６に例示した磁気記録装置１５０の図面中の背面側に設けられる。信号処理部１９０の入出力線は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の電極パッドに接続され、磁気記録ヘッドと電気的に結合される。

このように、本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、上記の実施形態に係る磁気記録ヘッドと、磁気記録媒体と磁気記録ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で対峙させながら相対的に移動可能とした可動部と、磁気記録ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合せする位置制御部と、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。

すなわち、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。
上記の可動部は、ヘッドスライダー３を含むことができる。
また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８を含むことができる。
すなわち、本実施形態に係る磁気記録装置１５０は、磁気記録媒体と、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリと、前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。

本実施形態に係る磁気記録装置１５０によれば、上記の実施形態のスピントルク発振子及び上記の実施形態に係る磁気記録ヘッドを用いることで、低電流密度で安定して発振が可能であり、かつ、面内高周波磁界の強度の高いスピントルク発振子による安定した高周波磁界が得られ、高密度の磁気記録を実現できる磁気記録装置が提供できる。

なお、本発明の実施形態に係る磁気記録装置において、スピントルク発振子１０は、主磁極６１のトレーリング側に設けることができる。この場合は、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１は、まず、スピントルク発振子１０に対向し、その後で主磁極６１に対向する。

また、本発明の実施形態に係る磁気記録装置において、スピントルク発振子１０は、主磁極６１のリーディング側に設けることができる。この場合は、磁気記録媒体８０の磁気記録層８１は、まず、主磁極６１に対向し、その後でスピントルク発振子１０に対向する。

以下、上記の実施形態の磁気記録装置に用いることができる磁気記録媒体について説明する。
図２８は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。
図２８に表したように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体８０は、非磁性体（あるいは空気）８７により互いに分離された垂直配向した多粒子系の磁性ディスクリートトラック（記録トラック）８６を有する。この磁気記録媒体８０がスピンドルモータ４により回転され、媒体移動方向８５に向けて移動する際に、上記の実施形態に係る磁気記録ヘッドのいずれかが設けられ、これにより、記録磁化８４を形成することができる。
このように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置においては、磁気記録媒体８０は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体とすることができる。

スピントルク発振子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、かつ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができる。このため、本具体例の磁気記録媒体８０では、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波磁界アシスト記録することができる。

本具体例によれば、いわゆる「べた膜状」の多粒子系垂直媒体を用いるよりも、狭トラックすなわち高トラック密度の高周波アシスト記録装置を実現することが容易になる。また、高周波磁界アシスト記録方式を利用し、さらに従来の磁気記録ヘッドでは書き込み不可能なＦｅＰｔやＳｍＣｏ等の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）の媒体磁性材料を用いることによって、媒体磁性粒子をナノメートルのサイズまでさらに微細化することが可能となり、記録トラック方向（ビット方向）においても、従来よりも遥かに線記録密度の高い磁気記録装置を実現することができる。
本実施形態に係る磁気記録装置によれば、ディスクリート型の磁気記録媒体８０において、高い保磁力を有する磁気記録層に対しても確実に記録することができ、高密度かつ高速の磁気記録が可能となる。

図２９は、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の別の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。
図２９に表したように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置に用いることができる別の磁気記録媒体８０は、非磁性体８７により互いに分離された磁性ディスクリートビット８８を有する。この磁気記録媒体８０がスピンドルモータ４により回転され、媒体移動方向８５に向けて移動する際に、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドにより、記録磁化８４を形成することができる。
このように、本発明の実施形態に係る磁気記録装置においては、磁気記録媒体８０は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性ドットが規則的に配列形成されたディスクリートビット媒体とすることができる。

本実施形態に係る磁気記録装置によれば、ディスクリート型の磁気記録媒体８０において、高い保磁力を有する磁気記録層に対しても確実に記録することができ、高密度かつ高速の磁気記録が可能となる。

この具体例においても、スピントルク発振子１０の記録トラック幅方向の幅（ＴＳ）を記録トラック８６の幅（ＴＷ）以上で、かつ記録トラックピッチ（ＴＰ）以下とすることによって、スピントルク発振子１０から発生する漏れ高周波磁界による隣接記録トラックの保磁力低下を大幅に抑制することができるため、記録したい記録トラック８６のみを効果的に高周波磁界アシスト記録することができる。本具体例を用いれば、使用環境下での熱揺らぎ耐性を維持できる限りは、磁性ディスクリートビット８８の高磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）化と微細化を進めることで、１０Ｔｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２以上の高い記録密度の高周波磁界アシスト記録装置を実現できる可能性がある。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気記録装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの作用を例示する模式図である。 比較例の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 比較例の磁気記録ヘッドの作用を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の構成を例示する模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの特性を例示するグラフ図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの要部の構成を例示する模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の構成の変形例を例示する模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の構成の変形例を例示する模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の構成の変形例を例示する模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの要部の構成の変形例を例示する模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を例示する工程順模式的断面図である。 図１３に続く工程順模式的断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を例示する工程順模式的断面図である。 図１７に続く工程順模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式図である。 本発明の第３の実施形態に係る磁気記録ヘッドの製造方法を例示する工程順模式的断面図である。 図２０に続く工程順模式的断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的平面図である。 本発明の第５の実施形態に係る磁気記録ヘッドの動作を例示する模式的断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る磁気記録ヘッドの構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドが搭載されるヘッドスライダーの構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第７の実施形態に係る磁気記録装置の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の第７の実施形態に係る磁気記録装置の一部の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の別の磁気記録媒体の構成を例示する模式的斜視図である。

符号の説明

３ ヘッドスライダー
３Ａ 空気流入側
３Ｂ 空気流出側
４ スピンドルモータ
１０ スピントルク発振子
１０ａ 発振層（第１の磁性体層）
１０ｐ 配向軸
１０ｓ 下面
１０ｕ 上面
２２ 中間層
２５ 積層構造体
２５ａ 積層面
２５ｒ 側面
３０ スピン注入層（第２の磁性体層）
３０ｐ 配向軸
４１ 第１電極
４１ｆ Ｔａ膜
４２ 第２電極
４２ｆ Ｔａ膜
４５ｆ 絶縁膜
５０、５０ａ〜５０ｊ、５０ｘ、５２、５２ａ、５３、５４、５５、５６ 磁気記録ヘッド
６０ 書き込みヘッド部
６１ 主磁極
６１ｆ ＦｅＣｏ合金膜
６１ｈ 磁界
６１ｓ 媒体対向面
６１ｔ 面
６２ シールド（リターンパス）
６２ｆ ＦｅＣｏ合金膜
６２ｔ 面
６４ サイドシールド
７０ 再生ヘッド部（読み出し部）
７１ 磁気再生素子
７２ａ、７２ｂ 磁気シールド層
８０ 磁気記録媒体
８１ 磁気記録層
８２ 媒体基板
８３ 磁化
８４ 記録磁化
８５ 媒体移動方向
８６ 記録トラック
８７ 非磁性体
８８ 磁気ディスクリートビット
１５０ 磁気記録装置
１５４ サスペンション
１５５ アクチュエータアーム
１５６ ボイスコイルモータ
１５７ 軸受部
１５８ ヘッドジンバルアセンブリ（磁気ヘッドアセンブリ）
１６０ ヘッドスタックアセンブリ
１６１ 支持フレーム
１６２ コイル
１８０ 記録用媒体ディスク
１９０ 信号処理部
２０１、２０３ レジスト
２０２ 積層膜

Claims (16)

1. 磁気記録媒体に対向する媒体対向面を有する主磁極と、
   第１の磁性体層と、
   第２の磁性体層と、
   前記第１の磁性体層と前記第２の磁性体層との間に設けられた中間層と、
   を有する積層構造体と、
   を備え、
   前記積層構造体の積層面は、前記媒体対向面に対して傾斜していることを特徴とする磁気記録ヘッド。
2. 前記主磁極の前記積層構造体に対向する面は、
   前記積層構造体の前記積層面に対して略平行であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録ヘッド。
3. 前記積層面と前記媒体対向面とのなす角θは、３０度以上８５度以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録ヘッド。
4. 磁気記録媒体に対向する媒体対向面を有する主磁極と、
   第１の磁性体層と、
   第２の磁性体層と、
   前記第１の磁性体層と前記第２の磁性体層との間に設けられた中間層と、
   を有する積層構造体と、
   を備え、
   前記第１の磁性体層の配向軸は、前記媒体対向面に対して傾斜していることを特徴とする磁気記録ヘッド。
5. 前記積層構造体の前記主磁極に対向する面と反対の側に設けられたシールドをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
6. 前記積層構造体の側面に対向して設けられたサイドシールドをさらに備え、前記主磁極と前記サイドシールドとの距離は、前記主磁極と前記シールドとの距離よりも短いことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録ヘッド。
7. 前記第１の磁性体層及び前記第２の磁性体層の保磁力は、前記主磁極より印加される磁界よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
8. 前記第１の磁性体層は、前記主磁極と前記第２の磁性体層との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
9. 前記第２の磁性体層は、前記主磁極と前記第１の磁性体層との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
10. 前記主磁極に併置された読み出し部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッド。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の磁気記録ヘッドと、
    前記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、
    を備えたことを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
12. 磁気記録媒体と、
    請求項１１記載の磁気ヘッドアセンブリと、
    前記磁気ヘッドアセンブリに搭載された前記磁気記録ヘッドを用いて前記磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、
    を備えたことを特徴とする磁気記録装置。
13. 前記スピントルク発振子は、前記主磁極のトレーリング側に設けられたことを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録装置。
14. 前記スピントルク発振子は、前記主磁極のリーディング側に設けられたことを特徴とする請求項１２に記載の磁気記録装置。
15. 前記磁気記録媒体は、隣接し合う記録トラック同士が非磁性部材を介して形成されたディスクリートトラック媒体であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の磁気記録装置。
16. 前記磁気記録媒体は、非磁性部材を介して孤立した記録磁性ドットが規則的に配列形成されたディスクリートビット媒体であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の磁気記録装置。

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