[發(fā)明專利]磁頭及磁記錄裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810215755.8
• 申請日: 2008-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN101399046A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 清水真理子;巖崎仁志;山田健一郎;秋山純一;高岸雅幸;船山知己;高下雅弘
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): G11B5/127
• 分類號(hào): G11B5/127;G11B5/02;G11B5/74;H03B28/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳 萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子的磁頭及磁記錄裝置。

背景技術(shù)

在20世紀(jì)90年代，MR(磁阻效應(yīng)：Magneto-Resistive?effect)頭、GMR(巨磁阻效應(yīng)：Giant?Magneto-Resistive?effect)頭的實(shí)用化為誘因，HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器：Hard?Disk?Drive)的記錄密度和記錄容量表現(xiàn)出飛躍性的增加。但是，在進(jìn)入到21世紀(jì)以后，磁記錄介質(zhì)的熱波動(dòng)的問題顯著化，所以記錄密度增加的速度暫時(shí)變緩。即使如此，在原理上比面內(nèi)磁記錄更有利于高密度記錄的垂直磁記錄在2005年實(shí)用化成為牽引力，近來HDD的記錄密度顯示出每年約40％的增長。

此外，在最新的記錄密度的實(shí)證實(shí)驗(yàn)中達(dá)到了超過400Gbits/inch²的水平，如果這樣順利地進(jìn)展，則預(yù)想在2012年左右會(huì)實(shí)現(xiàn)記錄密度1Tbits/inch²。但是，這樣高的記錄密度的實(shí)現(xiàn)，即使采用垂直磁記錄方式，由于熱波動(dòng)的問題再次顯著化，所以認(rèn)為也不容易。

作為能夠消除該問題的記錄方式，提出了“高頻輔助磁記錄方式”。在該高頻輔助磁記錄方式中，局部地施加比記錄信號(hào)頻率充分高的、磁記錄介質(zhì)的共振頻率附近的高頻磁場。結(jié)果，磁記錄介質(zhì)共振，被施加了高頻磁場的磁記錄介質(zhì)的矯頑力(Hc)變?yōu)樵瓉淼某C頑力的一半一下。因此，通過將高頻磁場疊加在記錄磁場上，能夠進(jìn)行向矯頑力(Hc)更大并且磁各向異性能(Ku)更大的磁記錄介質(zhì)的磁記錄(例如專利文獻(xiàn)1)。但是，在該專利文獻(xiàn)1中公開的方法中，通過線圈產(chǎn)生高頻磁場，越是為了提高記錄密度而減小磁記錄介質(zhì)的記錄部位的尺寸，能夠施加在該記錄部位上的高頻磁場的強(qiáng)度越急劇地減少，所以有難以使記錄部位的矯頑力降低的問題。

所以，作為高頻磁場的產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，還提出了利用自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子的方法(例如參照專利文獻(xiàn)2、3)。在這些專利文獻(xiàn)2、3中公開的技術(shù)中，一對自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子由自旋偏極層、設(shè)在該自旋偏極層上的非磁性層、和設(shè)在該非磁性層上的自旋振蕩層這樣的層疊膜構(gòu)成。如果將直流電流對自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子通電，則通過自旋偏極層的電子的自旋偏極。通過該偏極的自旋電流，自旋振蕩層受到自旋轉(zhuǎn)矩，由此自旋振蕩層的磁化產(chǎn)生強(qiáng)磁性共振，結(jié)果，從自旋振蕩層產(chǎn)生高頻磁場。

這樣的現(xiàn)象如果元件尺寸變?yōu)閹资{米以下則顯著地顯現(xiàn)，所以從自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子產(chǎn)生的高頻磁場達(dá)到的范圍被限制在距離自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子幾十納米以下的微小區(qū)域內(nèi)。如果振蕩頻率等于磁記錄介質(zhì)的記錄層的強(qiáng)磁性共振頻率，或者將振蕩頻率設(shè)定在其附近，使在記錄磁極的附近配置了自旋轉(zhuǎn)矩振蕩子的磁記錄頭與磁記錄介質(zhì)接近對置，則能夠?qū)淖孕D(zhuǎn)矩振蕩子產(chǎn)生的高頻磁場僅施加在磁記錄介質(zhì)的記錄層的細(xì)微的記錄部位上。結(jié)果，能夠僅使細(xì)微的記錄部位的矯頑力降低。

通過在該矯頑力降低的定時(shí)利用記錄磁極對上述記錄部位施加記錄磁場，能夠僅使記錄部位磁化反轉(zhuǎn)，即能夠進(jìn)行信息的寫入。

另一方面，還有通過傾斜記錄磁場記錄到矯頑力(Hc)較大的磁記錄介質(zhì)中的方法。根據(jù)斯托納-沃爾法特(Stoner-Wohlfarth)模型，在45°方向磁場的情況下，能夠通過較小的記錄磁場將矯頑力(Hc)較大的磁記錄介質(zhì)反轉(zhuǎn)。在垂直磁記錄方式中，能夠從相對于記錄磁極的記錄介質(zhì)的對置面交叉的面產(chǎn)生傾斜記錄磁場。進(jìn)而，為了產(chǎn)生磁場強(qiáng)度的變化陡峭的傾斜磁場，在記錄磁極的附近追加輔助磁極是有效的。通過調(diào)節(jié)相對于記錄磁極的記錄介質(zhì)的對置面交叉的面與相對于輔助磁極的記錄介質(zhì)的對置面交叉的面的間隙間隔，使在記錄介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向變?yōu)閮A斜，能夠使強(qiáng)度變化變得陡峭。因此，通過具備記錄磁極及輔助磁極的磁記錄頭，能夠進(jìn)行高密度記錄，進(jìn)而能夠利用矯頑力(Hc)較大且磁各向異性能(Ku)較大的磁記錄介質(zhì)。

【專利文獻(xiàn)1】美國專利第6011664號(hào)說明書

【專利文獻(xiàn)2】美國專利申請公開第2005/0023938號(hào)說明書

【專利文獻(xiàn)3】美國專利申請公開第2005/0219771號(hào)說明書