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特許5778812高抵抗性磁気材料を有するマイクロ波アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッド
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5778812
(24)【登録日】2015年7月17日
(45)【発行日】2015年9月16日
(54)【発明の名称】高抵抗性磁気材料を有するマイクロ波アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッド
(51)【国際特許分類】
G11B 5/31 20060101AFI20150827BHJP
G11B 5/02 20060101ALI20150827BHJP
【ＦＩ】
G11B5/31 A
G11B5/31 C
G11B5/31 E
G11B5/02 R
【請求項の数】19
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2014-51269(P2014-51269)
(22)【出願日】2014年3月14日
(65)【公開番号】特開2014-179158(P2014-179158A)
(43)【公開日】2014年9月25日
【審査請求日】2014年3月14日
(31)【優先権主張番号】13/830,810
(32)【優先日】2013年3月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】503116280
【氏名又は名称】エイチジーエスティーネザーランドビーブイ
(74)【代理人】
【識別番号】100091096
【弁理士】
【氏名又は名称】平木 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100105463
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 三男
(74)【代理人】
【識別番号】100102576
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 敏章
(74)【代理人】
【識別番号】100101063
【弁理士】
【氏名又は名称】松丸 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100162330
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 幹規
(72)【発明者】
【氏名】堀出 朋哉
(72)【発明者】
【氏名】岡田 智弘
【審査官】
斎藤 眞
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−３０１６９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−１３８１３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ１１Ｂ ５／００−５／０２４
Ｇ１１Ｂ ５／３１−５／３９
Ｈ０１Ｆ １０／００−１０／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高周波数磁界アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッドであって、
前記ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、
前記ヨークに磁気的に結合されると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、
前記主磁極から離隔したリターン磁極と、
前記主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、
前記ＳＴＯと前記リターン磁極の間において位置決めされた遮蔽体と、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層と、
を有し、
前記ヨーク、前記主磁極、前記リターン磁極、及び前記バックギャップ層のうちの少なくとも１つは、高抵抗性磁性材料を有し、
前記遮蔽体は、前記高抵抗性磁性材料を有する、ヘッド。
前記ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、
前記ヨークに磁気的に結合されると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、
前記主磁極から離隔したリターン磁極と、
前記主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、
前記ＳＴＯと前記リターン磁極の間において位置決めされた遮蔽体と、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層と、
を有し、
前記ヨーク、前記主磁極、前記リターン磁極、及び前記バックギャップ層のうちの少なくとも１つは、高抵抗性磁性材料を有し、
前記遮蔽体は、前記高抵抗性磁性材料を有する、ヘッド。
【請求項2】
前記高抵抗性磁性材料は、ＸＦｅ２Ｏ４、ＲＦｅ５Ｏ１２、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化マンガンから構成された群から選択された材料を有し、
Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、且つ、
Ｒは、希土類元素である、請求項１に記載のヘッド。
Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、且つ、
Ｒは、希土類元素である、請求項１に記載のヘッド。
【請求項3】
前記高抵抗性磁性材料は、約１×１０−３Ωｍ以上の抵抗率を有することを特徴としている、請求項１に記載のヘッド。
【請求項4】
前記高抵抗性磁性材料は、約１×１０４Ωｍの抵抗率を有することを特徴としている、請求項１に記載のヘッド。
【請求項5】
前記高抵抗性磁性材料は、約０．１Ｔ以上の飽和磁束密度を有することを更なる特徴としている、請求項４に記載のヘッド。
【請求項6】
前記高抵抗性磁性材料は、約１０ｎｍ以上の厚さを有することを更なる特徴としている、請求項５に記載のヘッド。
【請求項7】
前記バックギャップ層は、前記高抵抗性磁性材料から構成されている、請求項１に記載のヘッド。
【請求項8】
前記ヨークは、前記高抵抗性磁性材料から構成されている、請求項１に記載のヘッド。
【請求項9】
前記リターン磁極は、前記高抵抗性磁性材料から構成されている、請求項１に記載のヘッド。
【請求項10】
前記ＳＴＯと前記リターン磁極の間において位置決めされた遮蔽体を更に有し、
前記ヨーク、前記リターン磁極、前記主磁極、及び前記遮蔽体のうちの２つ以上が前記高抵抗性磁性材料を有する、請求項１に記載のヘッド。
前記ヨーク、前記リターン磁極、前記主磁極、及び前記遮蔽体のうちの２つ以上が前記高抵抗性磁性材料を有する、請求項１に記載のヘッド。
【請求項11】
前記高抵抗性磁性材料は、ＸＦｅ２Ｏ４又はＲＦｅ５Ｏ１２であり、
Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、且つ、
Ｒは、希土類元素である、請求項１に記載のヘッド。
Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、且つ、
Ｒは、希土類元素である、請求項１に記載のヘッド。
【請求項12】
前記高抵抗性磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化マンガンから構成された群から選択された粒状磁性材料である、請求項１に記載のヘッド。
【請求項13】
前記ヘッドの動作の際に、前記バックギャップ層を通じて流れる電流は、約１×１０８Ω〜約１×１０９Ωの範囲の抵抗値を特徴とする第１電流経路に沿って流れる、請求項１に記載のヘッド。
【請求項14】
前記ヘッドの動作の際に、第２電流経路に沿って前記ＳＴＯを通じて流れる電流は、約１００％の効率により、前記ＳＴＯに供給される、請求項１に記載のヘッド。
【請求項15】
磁気データストレージシステムであって、
請求項１に記載の少なくとも１つのヘッドと、
磁気媒体と、
前記少なくとも１つのヘッドの上方において前記磁気媒体を通過させるための駆動メカニズムと、
前記少なくとも１つのヘッドの動作を制御するべく前記少なくとも１つのヘッドに電気的に結合されたコントローラと、
を有するシステム。
請求項１に記載の少なくとも１つのヘッドと、
磁気媒体と、
前記少なくとも１つのヘッドの上方において前記磁気媒体を通過させるための駆動メカニズムと、
前記少なくとも１つのヘッドの動作を制御するべく前記少なくとも１つのヘッドに電気的に結合されたコントローラと、
を有するシステム。
【請求項16】
請求項１に記載の前記ヘッドを形成する方法であって、
前記ヨークを形成するステップと、
前記ヨークの上方において前記主磁極を形成するステップと、
前記主磁極の上方において前記ＳＴＯを形成するステップと、
前記ＳＴＯの上方において前記遮蔽体を形成するステップと、
前記遮蔽体の上方において前記リターン磁極を形成するステップであって、これにより、前記遮蔽体が前記ＳＴＯと前記リターン磁極の間において位置決めされる、ステップと、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において前記バックギャップ層を形成するステップと、
を有する方法。
前記ヨークを形成するステップと、
前記ヨークの上方において前記主磁極を形成するステップと、
前記主磁極の上方において前記ＳＴＯを形成するステップと、
前記ＳＴＯの上方において前記遮蔽体を形成するステップと、
前記遮蔽体の上方において前記リターン磁極を形成するステップであって、これにより、前記遮蔽体が前記ＳＴＯと前記リターン磁極の間において位置決めされる、ステップと、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において前記バックギャップ層を形成するステップと、
を有する方法。
【請求項17】
高周波数磁界アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッドであって、
第１センサ遮蔽体と、第２センサ遮蔽体と、前記第１センサ遮蔽体と前記第２センサ遮蔽体の間のセンサと、を有する再生部分と、
前記再生部分に隣接した状態において位置決めされた記録部分と、
を備え、
前記記録部分が、
前記ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、
前記ヨークの上方において位置決めされると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、
前記主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、
前記ＳＴＯの上方において位置決めされたＳＴＯ遮蔽体と、
前記ＳＴＯ遮蔽体の上方において位置決めされたリターン磁極と、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層であって、ＸＦｅ２Ｏ４、ＲＦｅ５Ｏ１２、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化マンガンから構成された群から選択された少なくとも１つの高抵抗性材料を有するバックギャップ層と、
を有し、
Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、
Ｒは、希土類元素であり、
前記ヨーク、前記リターン磁極、前記主磁極、及び前記ＳＴＯ遮蔽体のうちの少なくとも２つは、少なくとも１つの高抵抗性材料を有し、
前記高抵抗性材料は、約１Ωｍ〜約１×１０４Ωｍの範囲の抵抗率、約０．１Ｔ以上である飽和磁束密度、及び約１０ｎｍ以上である厚さを特徴としており、
前記ヘッドの動作の際に、前記バックギャップ層を通じて流れる電流は、１×１０−３Ωｍ以上の抵抗率を特徴とする第１電流経路に沿って流れ、
前記ヘッドの動作の際には、第２電流経路に沿って前記ＳＴＯを通じて流れる電流は、約１００％の効率により、前記ＳＴＯに供給される、ヘッド。
第１センサ遮蔽体と、第２センサ遮蔽体と、前記第１センサ遮蔽体と前記第２センサ遮蔽体の間のセンサと、を有する再生部分と、
前記再生部分に隣接した状態において位置決めされた記録部分と、
を備え、
前記記録部分が、
前記ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、
前記ヨークの上方において位置決めされると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、
前記主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、
前記ＳＴＯの上方において位置決めされたＳＴＯ遮蔽体と、
前記ＳＴＯ遮蔽体の上方において位置決めされたリターン磁極と、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層であって、ＸＦｅ２Ｏ４、ＲＦｅ５Ｏ１２、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化マンガンから構成された群から選択された少なくとも１つの高抵抗性材料を有するバックギャップ層と、
を有し、
Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、
Ｒは、希土類元素であり、
前記ヨーク、前記リターン磁極、前記主磁極、及び前記ＳＴＯ遮蔽体のうちの少なくとも２つは、少なくとも１つの高抵抗性材料を有し、
前記高抵抗性材料は、約１Ωｍ〜約１×１０４Ωｍの範囲の抵抗率、約０．１Ｔ以上である飽和磁束密度、及び約１０ｎｍ以上である厚さを特徴としており、
前記ヘッドの動作の際に、前記バックギャップ層を通じて流れる電流は、１×１０−３Ωｍ以上の抵抗率を特徴とする第１電流経路に沿って流れ、
前記ヘッドの動作の際には、第２電流経路に沿って前記ＳＴＯを通じて流れる電流は、約１００％の効率により、前記ＳＴＯに供給される、ヘッド。
【請求項18】
磁気データストレージシステムであって、
請求項１７に記載の少なくとも１つのヘッドと、
磁気媒体と、
前記少なくとも１つのヘッドの上方において前記磁気媒体を通過させるための駆動メカニズムと、
前記少なくとも１つのヘッドの動作を制御するために前記少なくとも１つのヘッドに電気的に結合されたコントローラと、
を有するシステム。
請求項１７に記載の少なくとも１つのヘッドと、
磁気媒体と、
前記少なくとも１つのヘッドの上方において前記磁気媒体を通過させるための駆動メカニズムと、
前記少なくとも１つのヘッドの動作を制御するために前記少なくとも１つのヘッドに電気的に結合されたコントローラと、
を有するシステム。
【請求項19】
請求項１７に記載の前記ヘッドを形成する方法であって、
前記ヨークを形成するステップと、
前記ヨークの上方において前記主磁極を形成するステップと、
前記主磁極の上方において前記ＳＴＯを形成するステップと、
前記ＳＴＯの上方において前記リターン磁極を形成するステップと、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において前記バックギャップ層を形成するステップと、
を有する方法。
前記ヨークを形成するステップと、
前記ヨークの上方において前記主磁極を形成するステップと、
前記主磁極の上方において前記ＳＴＯを形成するステップと、
前記ＳＴＯの上方において前記リターン磁極を形成するステップと、
前記ヨークと前記リターン磁極の間において前記バックギャップ層を形成するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、データストレージシステムに関し、且つ、更に詳しくは、本発明は、マイクロ波アシスト磁気記録ヘッドと、その製造及び使用の方法と、に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータの心臓部は、磁気ハードディスク駆動装置（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）であり、ＨＤＤは、通常、回転磁気ディスクと、読取り及び書込みヘッドを有するスライダと、回転ディスクの上方のサスペンションアームと、サスペンションアームを回動させて読取り及び／又は書込みヘッドを回転ディスク上の選択された円形トラックの上方に配置するアクチュエータアームと、を含む。ディスクが回転していない際には、サスペンションアームがスライダをディスクの表面との接触状態に付勢するが、ディスクが回転した際には、スライダのエアベアリング表面（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ：ＡＢＳ）との隣接状態にある回転ディスクによって空気が巻き上げられ、その結果、スライダは、回転ディスクの表面からわずかな距離においてエアベアリング上に載置されることになる。スライダがエアベアリング上に載置された際に、書込み及び読取りヘッドを利用することにより、回転ディスクに対して磁気インプレッションを書き込むと共に、回転ディスクから信号磁界を読み取る。読取り及び書込みヘッドは、処理回路に接続されており、処理回路は、コンピュータプログラムに従って動作し、書込み及び読取り機能を実現する。
【0003】
情報時代を迎え、情報の処理量が迅速に増大している。具体的には、ＨＤＤは、相対的に多くの情報をその限られた面積及び容積内に保存するべく、望ましいものであった。この需要に対する技術的な１つの方式が、ＨＤＤの記録密度を増大させることによって容量を増大させるというものである。相対的に高い記録密度を実現するには、記録ビットの更なる小型化が有効であり、このためには、通常、益々小さなコンポーネントの設計が必要とされる。
【0004】
但し、様々なコンポーネントの更なる小型化及びその性能の改善には、その独自の課題及び障害の組が付随している。
【0005】
１つの方式においては、エネルギーアシスト磁気記録を利用して高磁気記録密度を生成してもよい。従来のマイクロ波アシスト磁気記録の製品及びアプリケーションにおいては、通常の磁気記録は、アシスト磁界と書込み磁界を重畳させるステップに基づいている。ＭＡＭＲ製品の性能を十分に改善するために、アシスト磁界特性及び書込み磁界特性のそれぞれを改善してもよい。
【0006】
大きな電流がＭＡＭＲヘッドのスピントルク発振器（Ｓｐｉｎ Ｔｏｒｑｕｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＳＴＯ）に効率的に流れるように、バックギャップ側の電流経路を電気絶縁しなければならない（なお、特許文献１には、ＳＴＯに電流が流れる構成が記載されている）。この点に留意し、通常、アルミナ（ＡＬ２Ｏ３）がバックギャップ材料として利用されている。但し、アルミナは、非磁性材料であることから、記録ヘッドの磁気回路がバックギャップの近傍において磁気的に分離されることになる。これにより、バックギャップ内の磁気回路抵抗値が顕著に増大し、その結果、主磁極からの書込み磁界の効率的な生成が不可能になる。従って、従来のＭＡＭＲ構造は、望ましくない記録電流に対する書込み磁界の低応答性を有している。
【0007】
その他の従来の垂直磁気記録ヘッド構造においては、バックギャップのためにＦｅＣｏＮｉ合金を利用してもよい。表１は、バックギャップのためにアルミナを利用した際とバックギャップのためにパーマロイを利用した際の電気的及び磁気的特性の比較を示している。
【0008】
【表1】
【0009】
これらのデータは、Ｆｅ８０Ｎｉ２０という組成によって規定された従来のパーマロイであるＦｅＣｏＮｉ合金を示している。このパーマロイをバックギャップのために利用した際の電気抵抗値は、５×１０−４Ωであり、且つ、その応答性は、２．４×１０５Ｏｅ／Ａである。ＳＴＯ側の抵抗値は、０．６Ωである。この結果、ほとんどすべての電流がバックギャップ側の電流経路に沿って流れるため、ＳＴＯは、発振せず、且つ、アシスト磁界も生成されない。特に、Ｆｅ８０Ｎｉ２０以外の組成を有するＦｅＣｏＮｉ合金を利用した際には、等価な抵抗率及び０．１Ｔ以上である飽和磁束密度が生成されるため、その特定の組成とは無関係に、パーマロイを含有するＭＡＭＲヘッド構造の場合には、この同一の結論が引き出されることになろう。
【0010】
この結果、バックギャップ材料としてパーマロイを利用している通常の構造においては、磁気記録の際に生成されるマイクロ波アシスト効果が、ほとんど又はまったく存在しない。
【0011】
その一方で、バックギャップ材料のためにアルミナを利用している従来のＭＡＭＲヘッド構造においては、５×１０１７Ωという電気抵抗値と、１．９×１０５Ｏｅ／Ａという応答性が生成される。上述のバックギャップ内における磁気回路抵抗値の顕著な増大の結果として、バックギャップ材料としてアルミナを利用している従来のＭＡＭＲヘッド構造によっては、書込み磁界を効率的に生成することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開２０１３−４８００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
従って、アルミナをバックギャップ材料として利用している従来のＭＡＭＲヘッド構造においては、不都合なことには、記録電流に対する書込み磁界の応答性が低い。従って、アルミナであるバックギャップ材料の近傍における電流経路の電気的絶縁特性を回避すると同時に、パーマロイであるバックギャップ材料を有する場合と同程度に書込み磁界応答性が改善されているマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドが非常に望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【0014】
一実施形態においては、高周波数磁界アシスト磁気記録（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ：ＭＡＭＲ）ヘッドは、ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、ヨークに磁気的に結合されると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、主磁極から離隔したリターン磁極と、主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、ヨークとリターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層と、を含み、ヨーク、主磁極、リターン磁極、及びバックギャップ層のうちの少なくとも１つは、高抵抗性磁性材料を有する。
【0015】
別の実施形態においては、高周波数磁界アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッドは、第１センサ遮蔽体、第２センサ遮蔽体、及び第１センサ遮蔽体と第２センサ遮蔽体の間のセンサを有する再生部分と、再生部分に隣接した状態において位置決めされた記録部分と、を含み、記録部分は、ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、ヨークの上方において位置決めされると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、ＳＴＯの上方において位置決めされたＳＴＯ遮蔽体と、ＳＴＯ遮蔽体の上方において位置決めされたリターン磁極と、ヨークとリターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層と、を有し、バックギャップ層は、ＸＦｅ２Ｏ４、ＲＦｅ５Ｏ１２、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化マンガンから構成された群から選択された少なくとも１つの高抵抗性材料を有し、Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、且つ、Ｒは、希土類元素であり、ヨーク、リターン磁極、主磁極、及びＳＴＯ遮蔽体のうちの少なくとも２つは、少なくとも１つの高抵抗性材料を有し、高抵抗性材料は、約１Ωｍ〜約１×１０４Ωｍの範囲の抵抗率、約０．１Ｔ以上である飽和磁束密度、及び約１０ｎｍ以上である厚さを特徴としており、ヘッドの動作の際に、バックギャップ材料を通じて流れる電流は、１×１０−３Ωｍ以上である抵抗率を特徴とする第１電流経路に沿って流れ、且つ、ヘッドの動作の際に、第２電流経路に沿ってＳＴＯを通じて流れる電流は、約１００％の効率により、ＳＴＯに供給される。
【0016】
これらの実施形態は、いずれも、ディスク駆動システムなどの磁気データストレージシステム内において実施してもよく、ディスク駆動システムは、磁気ヘッドと、磁気ヘッドの上方において磁気媒体（例えば、ハードディスク）を通過させるための駆動メカニズムと、磁気ヘッドに電気的に結合されたコントローラと、を含んでもよい。
【0017】
本発明のその他の態様及び利点については、本発明の原理を一例として示している添付図面との関連において以下の詳細な説明を参照することにより、明らかとなろう。
【0018】
本発明の特性及び利点並びに好適な使用モードについて更に十分に理解するために、添付図面との関連において以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】磁気記録ディスク駆動システムの概略図である。
【図2A】長手方向の記録フォーマットを利用した記録媒体の断面の概略図である。
【図2C】垂直記録フォーマットを利用した磁気記録媒体である。
【図2D】一面における垂直記録のための記録ヘッドと記録媒体の組合せの概略図である。
【図2E】媒体の両面上において別個に記録するように適合された記録装置の概略図である。
【図3A】螺旋形コイルを有する垂直磁気ヘッドの特定の一実施形態の断面図である。
【図3B】螺旋形コイルを有するピギーバック磁気ヘッドの特定の一実施形態の断面図である。
【図4A】ループコイルを有する垂直磁気ヘッドの特定の一実施形態の断面図である。
【図4B】ループコイルを有するピギーバック磁気ヘッドの特定の一実施形態の断面図である。
【図5】一実施形態によるマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドの概略図を示す。
【図7】一実施形態によるフェライトバックギャップを有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを示す。
【図8】一実施形態によるバックギャップの一部分内にフェライトを有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを示す。
【図9】一実施形態によるヨーク内にフェライトを有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを示す。
【図10】一実施形態によるリターン磁極内にフェライトを有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを示す。
【図11】一実施形態によるラミネートされたバックギャップを有するマイクロ波磁気記録ヘッドを示す。
【図12】一実施形態によるバックギャップ及びヨーク内にフェライトを有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを示す。
【図13】一実施形態に従ってＳＴＯ電流比をバックギャップ材料の抵抗率の関数として示す。
【図14】一実施形態に従ってＡｌ２Ｏ３、フェライト、及びパーマロイにおけるバックギャップ内の磁束密度を示す。
【図15】一実施形態による書込み磁界の書込み電流依存性を示す。
【図16】一実施形態による方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下の説明は、本発明の一般的な原理の例示を目的として提供されるものであり、且つ、本明細書において特許請求されている本発明の概念を限定することを意図したものではない。更には、本明細書に記述されている特定の特徴は、様々な可能な組合せ及び順列のそれぞれにおいて、その他の記述されている特徴との組合せにおいて使用することができる。
【0021】
本明細書に特記されていない限り、すべての用語には、本明細書から含意される意味、並びに、当業者によって理解されると共に／又は、辞書や論文などにおいて規定されている意味を含むその可能な最も広範な解釈を付与することを要する。
【0022】
又、本明細書及び添付の請求項において使用されている単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、特記されていない限り、複数形の対象物をも含むことについて留意されなければならない。
【0023】
以下の説明は、ディスクに基づいたストレージシステム及び／又は関係するシステム及び方法、並びに、その動作及び／又はコンポーネント部品のいくつかの好適な実施形態を開示している。
【0024】
一般的な一実施形態においては、高周波数磁界アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッドは、ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、ヨークに磁気的に結合されると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、主磁極から離隔したリターン磁極と、主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、ヨークとリターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層と、を含み、ヨーク、主磁極、リターン磁極、及びバックギャップ層のうちの少なくとも１つは、高抵抗性磁性材料を有する。
【0025】
別の一般的な実施形態においては、高周波数磁界アシスト磁気記録（ＭＡＭＲ）ヘッドは、第１センサ遮蔽体、第２センサ遮蔽体、及び第１センサ遮蔽体と第２センサ遮蔽体の間のセンサを有する再生部分と、再生部分に隣接した状態において位置決めされた記録部分と、を含み、記録部分は、ＭＡＭＲヘッドを通じて磁束を促進するように適合されたヨークと、ヨークの上方において位置決めされると共に書込み磁界を生成するように適合された主磁極と、主磁極の上方において位置決めされたスピントルク発振器（ＳＴＯ）と、ＳＴＯの上方において位置決めされたＳＴＯ遮蔽体と、ＳＴＯ遮蔽体の上方において位置決めされたリターン磁極と、ヨークとリターン磁極の間において位置決めされたバックギャップ層と、を有し、バックギャップ層は、ＸＦｅ２Ｏ４、ＲＦｅ５Ｏ１２、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化マンガンから構成される群から選択された少なくとも１つの高抵抗性材料を有し、Ｘは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅから構成された群から選択された元素であり、且つ、Ｒは、希土類元素であり、ヨーク、リターン磁極、主磁極、及びＳＴＯ遮蔽体のうちの少なくとも２つは、少なくとも１つの高抵抗性材料を有し、高抵抗性材料は、約１Ωｍ〜約１×１０４Ωｍの範囲の抵抗率、約０．１Ｔ以上である飽和磁束密度、及び約１０ｎｍ以上である厚さを特徴としており、ヘッドの動作の際に、バックギャップ材料を通じて流れる電流は、１×１０−３Ωｍ以上である抵抗率を特徴とする第１電流経路に沿って流れ、且つ、ヘッドの動作の際に、第２電流経路に沿ってＳＴＯを通じて流れる電流は、約１００％効率により、ＳＴＯに供給される。
【0026】
まず、図１を参照すれば、本発明の一実施形態によるディスク駆動装置１００が示されている。図１に示されているように、少なくとも１つの回転自在の磁気ディスク１１２が、スピンドル１１４上において支持されており、且つ、ディスク駆動モーター１１８によって回転する。それぞれのディスク上における磁気記録は、通常、ディスク１１２上における同心データトラックの環状パターン（図示されてはいない）の形態を有する。
【0027】
少なくとも１つのスライダ１１３がディスク１１２の近傍において位置決めされており、それぞれのスライダ１１３は、１つ又は複数の磁気読取り／書込みヘッド１２１を支持している。ディスクの回転に伴って、スライダ１１３は、望ましいデータが記録されていると共に／又は書き込まれるディスクの様々なトラックにヘッド１２１がアクセスすることになるように、ディスク表面１２２の上方において半径方向を内向きに且つ外向きに運動する。それぞれのスライダ１１３は、サスペンション１１５により、アクチュエータアーム１１９に装着されている。サスペンション１１５は、スライダ１１３をディスク表面１２２に対して付勢するわずかなスプリング力を提供する。それぞれのアクチュエータアーム１１９は、アクチュエータ１２７に装着されている。図１に示されているアクチュエータ１２７は、ボイスコイルモーター（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）であってもよい。ＶＣＭは、固定磁界内において運動自在であるコイルを有し、コイルの運動の方向及び速度は、コントローラ１２９によって供給されるモーター電流信号によって制御されている。
【0028】
ディスクストレージシステムの動作の際には、ディスク１１２の回転により、スライダに対して上向きの力又は揚力を作用させるエアベアリングがスライダ１１３とディスク表面１２２の間に生成される。従って、エアベアリングは、サスペンション１１５のわずかなスプリング力を相殺し、且つ、正常動作の際に、小さな実質的に一定の間隔だけ、ディスク表面から離れて、且つ、そのわずかに上方において、スライダ１１３を支持する。いくつかの実施形態においては、スライダ１１３は、ディスク表面１２２に沿って摺動してもよいことに留意されたい。
【0029】
ディスクストレージシステムの様々なコンポーネントは、動作の際に、アクセス制御信号及び内部クロック信号などの制御ユニット１２９によって生成される制御信号によって制御される。通常、制御ユニット１２９は、論理制御回路、ストレージ（例えば、メモリ）、及びマイクロプロセッサを有する。制御ユニット１２９は、ライン１２３上の駆動モーター制御信号及びライン１２８上のヘッド位置及びシーク制御信号などのような様々なシステム動作を制御するための制御信号を生成する。ライン１２８上の制御信号は、スライダ１１３をディスク１１２上の望ましいデータトラックまで最適に運動させると共に位置決めするための望ましい電流プロファイルを提供している。読取り及び書込み信号は、記録チャネル１２５により、読取り／書込みヘッド１２１との間において伝達される。
【0030】
通常の磁気ディスクストレージシステムに関する上述の説明と添付の図１の図は、例示を目的としたものに過ぎない。ディスクストレージシステムが多数のディスク及びアクチュエータを含んでもよく、且つ、それぞれのアクチュエータがいくつかのスライダを支持してもよいことは明らかであろう。
【0031】
又、そのいずれもが当業者には理解されるように、データを送受信するためのディスク駆動装置とホスト間における（内部的又は外部的）通信のために、且つ、ディスク駆動装置の動作を制御すると共にディスク駆動装置の状態をホストに伝達するために、インターフェイスを提供してもよい。
【0032】
通常のヘッドにおいては、誘導型書込みヘッドは、１つ又は複数の絶縁層（絶縁積層体）に埋め込まれたコイル層を含み、絶縁積層体は、第１及び第２磁極片層の間に配置されている。書込みヘッドのエアベアリング表面（ＡＢＳ）におけるギャップ層により、第１及び第２磁極片層の間に、ギャップが形成される。磁極片層は、バックギャップにおいて接続してもよい。電流がコイル層を通じて伝導され、この結果、磁極片内に磁界が生成される。磁界は、回転磁気ディスク上の円形トラック内などの運動する媒体上のトラック内に磁界情報のビットを書き込むことを目的として、ＡＢＳにおけるギャップに跨って延在する。
【0033】
第２磁極片層は、ＡＢＳからフレア地点まで延在する磁極先端部分と、フレア地点からバックギャップまで延在するヨーク部分と、を有する。フレア地点とは、第２磁極片が広がって（フレアして）ヨークを形成することを開始する地点である。フレア地点の配置は、記録媒体上に情報を書き込むべく生成される磁界の大きさに直接的な影響を及ぼす。
【0034】
図２Ａは、図１に示されているものなどの磁気ディスク記録システムと共に使用されるものなどの従来の記録媒体を概略的に示している。この媒体は、媒体自体のプレーン内において、或いは、これに対して平行に、磁気インパルスを記録するために利用される。記録媒体、この例においては、記録ディスクは、基本的に、適切な且つ従来型の磁性層からなる上部被覆２０２と共に、ガラスなどの適切な非磁性材料からなる支持基板２００を有する。
【0036】
図２Ｃは、図１に示されているものなどの磁気ディスク記録システムと共に使用される記録媒体の表面に対して実質的に垂直である磁気インパルスの向きを概略的に示している。このような垂直記録の場合には、媒体は、通常、高透磁性を有する材料からなる下層２１２を含む。従って、この下層２１２に、下層２１２との関係において好ましくは大きな保磁力を有する磁性材料からなる上部被覆２１４が設けられる。
【0037】
図２Ｄは、垂直ヘッド２１８と記録媒体の間の動作における関係を示している。図２Ｄに示されている記録媒体は、高透磁性の下層２１２と上述の図２Ｃとの関係において説明した磁性材料からなる上部被覆２１４の両方を含む。但し、これらの層２１２及び２１４は、いずれも、適切な基板２１６に適用された状態において示されている。又、通常、層２１２及び２１４の間には、「交換−遮断（ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｂｒｅａｋ）」層又は「中間層（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）」と呼ばれる更なる層（図示されてはいない）も存在している。
【0038】
この構造においては、垂直ヘッド２１８の磁極の間に延在する磁束線は、記録媒体の高透磁性の下層２１２を有する記録媒体の上部被覆２１４の内部に且つこれから外部にループし、これにより、磁束線が、媒体の表面に略垂直の方向において上部被覆２１４を通過して、媒体の表面に実質的に垂直であるその磁化軸を有する磁気インパルスの形態において、好ましくは下層２１２との関係において大きな保磁力を有する磁性材料の上部被覆２１４内において情報を記録する。磁束は、ソフトな下部被覆２１２により、ヘッド２１８のリターン層（Ｐ１）に戻るように導かれている。
【0039】
図２Ｅは、基板２１６がその２つの反対面のそれぞれの上部に層２１２及び２１４を担持している類似の構造を示しており、適切な記録ヘッド２１８が、媒体のそれぞれの面上において磁気被覆２１４の外側表面に隣接した状態で位置決めされることにより、媒体のそれぞれの面上における記録が実現されている。
【0040】
図３Ａは、垂直磁気ヘッドの断面図である。図３Ａにおいては、螺旋形コイル３１０及び３１２を使用してスティッチ磁極（ｓｔｉｔｃｈ ｐｏｌｅ）３０８内に磁束を生成しており、次いで、スティッチ磁極が、この磁束を主磁極３０６に供給している。コイル３１０は、ページから外に延在するコイルを示しており、コイル３１２は、ページ内に延在するコイルを示している。スティッチ磁極３０８は、ＡＢＳ３１８から凹入していてもよい。絶縁体３１６がコイルを取り囲んでおり、且つ、要素のうちのいくつかのための支持を提供してもよい。構造の右側における矢印によって示されているように、媒体移動の方向に従って、媒体は、まず、下部リターン磁極３１４を通過し、次いで、スティッチ磁極３０８、主磁極３０６、ラップアラウンド遮蔽体（図示されてはいない）に接続されてもよいトレーリング遮蔽体３０４を通過し、且つ、最後に上部リターン磁極３０２を通過するように、移動する。これらのコンポーネントのそれぞれは、ＡＢＳ３１８との接触状態にある部分を有してもよい。ＡＢＳ３１８は、構造の右側に跨って示されている。
【0041】
垂直書込みは、スティッチ磁極３０８を通じて、主磁極３０６内に、且つ、次いで、ＡＢＳ３１８に向かって位置決めされたディスクの表面に対して、磁束を強制的に導くことにより、実現される。
【0042】
図３Ｂは、図３Ａのヘッドに類似した特徴を有するピギーバック磁気ヘッドを示している。２つの遮蔽体３０４、３１４がスティッチ磁極３０８及び主磁極３０６の両側に位置している。又、センサ遮蔽体３２２、３２４も示されている。センサ３２６は、通常、センサ遮蔽体３２２、３２４の間において位置決めされる。
【0043】
図４Ａは、磁束をスティッチ磁極４０８に供給するための、しばしば、パンケーキ構成とも呼ばれる、ループコイル４１０を使用した一実施形態の概略図である。スティッチ磁極は、この磁束を主磁極４０６に対して供給する。この向きにおいて、下部リターン磁極は、任意選択である。絶縁体４１６が、コイル４１０を取り囲んでおり、且つ、スティッチ磁極４０８及び主磁極４０６のための支持を提供してもよい。スティッチ磁極は、ＡＢＳ４１８から凹入していてもよい。構造の右側の矢印によって示されている媒体移動の方向に従って、媒体は、スティッチ磁極４０８、主磁極４０６、ラップアラウンド遮蔽体（図示されてはいない）に接続されてもよいトレーリング遮蔽体４０４０を通過し、且つ、最後に上部リターン磁極４０２を通過するように、移動する（これらは、いずれも、ＡＢＳ４１８との接触状態にある部分を有してもよく、或いは、有していなくてもよい）。ＡＢＳ４１８は、構造の右側に跨って示されている。トレーリング遮蔽体４０４は、いくつかの実施形態においては、主磁極４０６との接触状態にあってもよい。
【0044】
図４Ｂは、パンケーキコイルを形成するように包み込むループコイル４１０を含む図４Ａのヘッドに類似した特徴を有する別のタイプのピギーバック磁気ヘッドを示している。又、センサ遮蔽体４２２、４２４も示されている。センサ４２６は、通常、センサ遮蔽体４２２、４２４の間において位置決めされる。
【0045】
図３Ｂ及び図４Ｂにおいては、磁気ヘッドの非ＡＢＳ側の近傍に、任意選択のヒーターが示されている。ヒーター（ヒーター）は、図３Ａ及び図４Ａに示されている磁気ヘッドの内部に含まれてもよい。このヒーターの位置は、突出が望ましい場所や包囲層の熱膨張係数などの設計パラメータに基づいて変化してもよい。
【0046】
従来技術図５は、ＭＡＭＲヘッドの従来の構造を示している。従来の磁気ヘッドは、記録ヘッド部分５１１と、再生ヘッド部分５１２と、から構成されている。記録ヘッド部分５１１は、主磁極５１３、スピントルク発振器（ＳＴＯ）５１４、ＳＴＯ遮蔽体５１５、リターン磁極５１６、バックギャップ５１７、コイル５１８、ヨーク５１９、下部電極５２０、及び上部電極５２１を有することを特徴としており、再生ヘッド部分５１２は、従来技術によるＣＩＰ−ＧＭＲセンサ、ＣＰＰ−ＧＭＲセンサ、又はＴＭＲセンサなどの再生センサ５２２を有することを特徴としている。更には、図５からわかるように、従来のＭＡＭＲヘッド構造内においては、下部再生遮蔽体５２３及び上部再生遮蔽体５２４が再生センサ５２２の両側に位置するように位置決めされている。
【0047】
図６は、従来技術による、９０°だけ右側に回転されると共にエアベアリング表面（ＡＢＳ）に対して垂直の軸に沿って反転された視点からの、動作の際の図５に示されている従来の構造を示している。磁気媒体の一部分をターゲットにした書込み動作などの記録動作の際には、電流がＭＡＭＲヘッド内の２つの経路を通じて流れる。具体的には、第１電流は、第１電流経路５３２を通じて、ヨーク５１９から、バックギャップ５１７を通じて、且つ、リターン磁極５１６内に、流れる。更には、第２電流は、従来技術によれば、第２電流経路５３１を通じて、ヨーク５１９を通じて、主磁極５１３、ＳＴＯ５１４、及びＳＴＯ遮蔽体５１５、そして、リターン磁極５１６内に、流れる。
【0048】
本発明の実施形態の説明本明細書において記述されている本発明の実施形態によれば、主磁極、リターン磁極、ヨーク、及びバックギャップを含む磁気回路の少なくとも一部分内に高抵抗性材料が配設されている。本発明による構造は、有利には、大きな電流がＳＴＯまで効率的に流れることを許容しつつ、書込み磁界の応答性を改善する。又、いくつかの方式においては、マイクロ波アシスト記録ヘッドは、ＳＴＯが主磁極とＳＴＯ遮蔽体の間においてラミネートされた構造を含む。図７〜図１２は、磁気回路内の様々な場所における高抵抗性材料７１６を示している。
【0049】
好ましくは、ヘッドは、主磁極を１つの電極として、且つ、ＳＴＯ遮蔽体をＳＴＯ用の別の電極として、使用するステップを伴うプロセスにより、磁気媒体上において情報を記録するように適合されている。動作の際には、主磁極と遮蔽体の間に閉じ込められたＳＴＯに対する電流の流れがマイクロ波磁界を生成する。更には、このマイクロ波磁界及び主磁極からの磁界を重畳させることにより、ＳＴＯに対する高電流の効率的な流れを許容しつつ、改善された書込み磁界応答性が結果的に得られる。
【0050】
いくつかの実施形態においては、高抵抗性磁性材料は、１０−３Ωｍ以上の抵抗率を特徴としている。一実施形態においては、抵抗率は、約１０−３Ωｍ〜１Ωｍの範囲であり、好適な一実施形態においては、約１０２Ωｍ〜１０３Ωｍの範囲であり、且つ、特に好適な実施形態においては、約１０３Ωｍ〜１０４Ωｍの範囲である。当然のことながら、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、本発明の範囲を逸脱することなしに、抵抗率のその他の範囲を利用してもよい。
【0051】
更には、この高抵抗性材料の飽和磁束密度は、望ましくは、０．１Ｔ以上である。いくつかの実施形態においては、磁束密度は、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、約１Ｔを上回っていてもよく、その他の実施形態においては、約１０２Ｔを上回っていてもよく、且つ、更にその他の実施形態においては、約１０４Ｔを上回っていてもよい。
【0052】
更には、高抵抗性材料がその内部において利用されている１つ又は複数のヘッド部分の厚さは、望ましくは、１０ｎｍ以上だが、本開示の範囲を逸脱することなしに、その内部の高抵抗性材料と、１０ｎｍを上回る又は下回る厚さと、を有するヘッド部分を利用してもよい。
【0053】
特に好ましい実施形態は、高抵抗性材料７１６としてフェライト（Ｆｅの酸化物）を利用している。本明細書において理解されるように、フェライトは、ＸＦｅ２Ｏ４という組成によって規定してもよい酸化鉄であり、Ｘは、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅなどの元素である。或いは、この代わりに、フェライトは、ＲＦｅ５Ｏ１２という組成によって規定される酸化鉄であってもよく、Ｒは、希土類元素である。
【0054】
これに加えて、且つ／又は、この代わりに、粒状磁性材料（ｇｒａｎｕｌａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）を高抵抗性材料７１６として使用してもよい。本明細書において理解されるように、粒状磁性材料は、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、好ましくは、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２などの非磁性絶縁体材料及び／又はＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、又はＦｅなどを含有する酸化物内に配設されたＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏＮｉ合金、フェライトなどの小さな磁化された粒子を有することを特徴としている。
【0055】
更には、いくつかの方式においては、高抵抗性材料７１６を有する構造は、ＦｅＣｏＮｉ合金と上述の高抵抗性材料７１６のいずれかのそれぞれの少なくとも１つの層をラミネートすることにより、形成してもよく、且つ、このラミネート構造体を高抵抗性材料７１６として利用してもよい。一実施形態によれば、このラミネート構造体の高抵抗性材料７１６の厚さは、１０ｎｍ以上である。
【0056】
好適な方式においては、高抵抗性材料７１６は、バックギャップとして使用されるように配設されている。一実施形態によれば、バックギャップは、その全体を高抵抗性材料７１６から構成してもよく、或いは、その一部を高抵抗性材料７１６から構成してもよい。
【0057】
図７は、本発明による例示用の一実施形態の構造を示している。本発明による磁気ヘッドは、記録ヘッド部分７００を含み、且つ、再生ヘッド部分（図示されてはいない）を含んでもよい。一選択肢として、本構造体７００は、その他の図面を参照して記述されているものなどの本明細書に列挙されている任意のその他の実施形態の特徴との関連において実施してもよい。但し、当然のことながら、このような構造体７００及び本明細書において提示されているその他のものは、本明細書に列挙されている例示用の実施形態において具体的に記述されている又は記述されていない様々なアプリケーション及び／又は置き換え（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）において使用してもよい。更には、本明細書において提示されている構造体７００は、任意の望ましい環境において使用してもよい。
【0058】
記録ヘッド部分７００は、主磁極７０２、スピントルク発振器（ＳＴＯ）７０４、ＳＴＯ遮蔽体７０６、リターン磁極７０８、バックギャップ７１０、コイル（図示されてはいない）、ヨーク７１２、下部電極（図示されてはいない）、及び上部電極（図示されてはいない）を有することを特徴としている。ＳＴＯと主磁極７０２の間において、且つ、ＳＴＯ７０４と遮蔽体７０６の間において、書込みギャップ内において従来から使用されている材料を含む任意の既知のタイプの１つ又は複数の非磁性導電性材料７０５、７０７を位置決めしてもよい。ＳＴＯ７０４に電力供給するための既知のタイプの電流源７２２をリターン磁極７０８及びヨーク７１２などの記録ヘッド部分７００の一部分に結合してもよい。電流源７２２の電圧又は電流レベルなどのパラメータは、当業者が一般に入手可能な知識に従って選択してもよい。
【0059】
存在する場合に、再生ヘッド部分は、一実施形態によれば、ＣＩＰ−ＧＭＲセンサ、ＣＰＰ−ＧＭＲセンサ、又はＴＭＲセンサなどの再生センサ（図示されてはいない）を有することを特徴としている。更には、下部再生遮蔽体（図示されてはいない）及び上部再生遮蔽体（図示されてはいない）が、再生センサ（図示されてはいない）の両側に位置するように位置決めされている。
【0060】
図５において見出されるものなどの図７及びその他の実施形態には示されていない更なる要素が存在してもよい。このような更なる要素は、様々な実施形態において、図５に示されているものと実質的に類似した方式によって配列してもよい。
【0061】
一実施形態においては、記録部分は、再生部分に直接的に隣接した状態において位置決めしてもよく、且つ、その他の実施形態においては、記録部分は、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、再生部分から離隔していてもよい。
【0062】
好適な方式においては、本明細書に記述されている高抵抗性材料７１６をバックギャップ層７１０のために利用してもよい。特に好適な実施形態においては、高抵抗性材料７１６は、フェライトである。例示用の一実施形態においては、図７に示されている視点から観察された際に、バックギャップ層は、約７μｍという堆積プレーンにおける高さと、約３μｍという堆積プレーンにおける幅と、によって規定された約２１μｍのエリアを特徴としていてもよい。更には、いくつかの方式においては、（図７に示されている視点から観察された際のページの内部への）バックギャップの厚さは、約１μｍ以上である。
【0063】
図１３は、合計電流とＳＴＯに流れる電流の比に対して高抵抗性材料の抵抗率が有する影響を示している。後述する実験結果においては、これらの値を利用することにより、抵抗値を算出している。以下の実験に関する説明においては、コンポーネントの一例として、図７に示されている一般的な実施形態を使用している。実験の際に、第１電流経路７１８に沿ったバックギャップ７１０内への同時の流れを伴うことなしに大きな電流が第２電流経路７２０に沿ってＳＴＯ７０４まで効率的に流れるように、第１電流経路の抵抗値を増大させてもよいことが判明している。
【0064】
実験によって判定されたＳＴＯ側の抵抗値は、様々な実施形態において、約０．６Ωであった。従って、大きな電流がＳＴＯ側（第２電流経路）に効率的に流れるためには、第１電流経路の抵抗値は、この０．６Ωという値を適切に上回っていることが好ましい。特に好ましい実施形態においては、約１０−３Ωｍを下回らない抵抗率を特徴とする高抵抗性材料７１６をバックギャップ７１０内において利用することにより、第１電流経路の適切な抵抗値を実現してもよい。このような高抵抗性材料をバックギャップ７１０内において利用することにより、本発明によるＭＡＭＲヘッドの好適な実施形態は、電流をＳＴＯ７０４に供給する際に、優れており、且つ、好ましくは、実質的に完璧な、効率を実現することになろう。換言すれば、約１０−３Ωｍ以上の抵抗率を特徴とする高抵抗性材料７１６をバックギャップ７１０内において利用することにより、図１３に示されている実験結果からわかるように、第２電流経路７２０に沿って電流をＳＴＯ７０４に供給する際に、１００％に近い効率を実現してもよい。いくつかの実施形態においては、電流は、約９９％の効率により、好適な実施形態においては、約９９．９％の効率により、且つ、特に好適な実施形態においては、約９９．９９％の効率により、第２電流経路に沿って流れてもよい。
【0065】
更には、バックギャップ７１０内において約１ｎｍの厚さを有する高抵抗性材料７１６を使用することにより、一実施形態によれば、トンネル電流が生成される場合があり、この結果、バックギャップ７１０の抵抗値の望ましくない低下が結果的にもたらされる。従って、バックギャップ内における高抵抗性材料７１６の厚さは、好ましくは、少なくともトンネル電流の生成が回避される厚さである。いくつかの方式においては、トンネル電流によって生成される抵抗値の望ましくない降下を回避するには、約１０ｎｍのレベルの厚さで十分である。
【0066】
第１電流経路７１８に沿った適切な抵抗値を実現するための１つの特に効果的な方式は、バックギャップ７１０内において高抵抗性材料７１６としてフェライトを利用するというものである。フェライトがバックギャップ７１０内に配設される一実施形態によれば、実験結果は、フェライトの抵抗率が約１０４Ωｍであり、且つ、従って、第１電流経路７１８に沿った抵抗値が約５×１０８Ωであったことを示している。これは、ＳＴＯ７０４の例示用の０．６Ωの抵抗値よりも数桁だけ大きく、且つ、ＳＴＯ７０４への略完璧な（即ち、１００％の効率の）電流供給を実現するために十分に大きな電気抵抗値である。
【0067】
これに加えて、且つ／又は、この代わりに、いくつかの方式においては、粒状磁性材料をバックギャップ７１０内において高抵抗性材料７１６として使用してもよい。本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、粒の形態の磁性材料は、粒状磁性材料の磁気特性を提供する。従って、その透磁性は、真空中よりも大きく、且つ、その結果、磁気回路抵抗値が低減される。更には、非磁性絶縁体が粒状磁性材料に沿って電流伝導経路を中断することから、同時に、抵抗率が、均一な材料中におけるものよりも大きい。従って、いくつかの方式においては、粒状磁性材料が、高抵抗性材料７１６を形成しており、且つ、フェライトに類似した効果を提供している。
【0068】
これに加えて、且つ／又は、この代わりに、室温において強力な磁力を有する化合物を高抵抗性材料７１６として利用してもよい。いくつかの実施形態においては、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどを含む酸化物を高抵抗性材料７１６として利用してもよい。
【0069】
更には、高抵抗性材料７１６及びＦｅＣｏＮｉ合金などの磁性合金のラミネーションにて構築された材料をバックギャップ７１０内において高抵抗性材料７１６として利用してもよい。
【0070】
図７〜図１２は、第１電流経路７１８に沿って望ましい高抵抗値を、そして、第２電流経路７２０に沿って応答性を、生成するように、記録部分７００の１つ又は複数の要素内に配設された高抵抗性材料７１６を有する本明細書に記述されている本発明による磁気ヘッドの様々な実施形態を示している。本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、様々な実施形態は、互いに排他的なものではなく、且つ、主磁極７０２、ＳＴＯ遮蔽体７０６、リターン磁極７０８、ヨーク７１２、及び／又はバックギャップ７１０の任意の組合せにおいて高抵抗性材料７１６を含むことにより、これらの実施形態を望ましい任意の方式によって組み合わせてＭＡＭＲヘッドの性能を改善してもよい。
【0071】
図８に示されているように、高抵抗性材料７１６をバックギャップの一部分内においてのみ利用した際に、抵抗値及び応答性における類似した利点が生成される。図８に示されている一実施形態によれば、バックギャップ７１０は、高抵抗性材料７１６と、更なる材料と、を有してもよい。本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、更なる材料は、このような目的のために従来から使用されているものを含むＭＡＭＲヘッドのバックギャップ７１０における使用に適した任意の材料であってもよい。
【0072】
図９に示されているように、その他の実施形態においては、結果的に得られるＭＡＭＲヘッドにおける望ましい高抵抗値及び応答性を提供するべく、高抵抗性材料７１６をヨーク７１２のすべて又は一部内に配設してもよい。
【0073】
これに加えて、且つ／又は、この代わりに、ＳＴＯ遮蔽体７０６の一部分内において高抵抗性材料７１６を利用することによっても、類似の効果が得られる。
【0074】
更には、図１０に示されているように、リターン磁極７０８の一部分内において高抵抗性材料７１６を利用することによっても、同一の効果が得られる。
【0075】
更には、図１１に示されているように、バックギャップ７１０は、高抵抗性材料７１６とＦｅＣｏＮｉ合金などの磁性材料のラミネーションから構成してもよい。
【0076】
更には、図１２に示されているように、磁気回路の主磁極７０２、ＳＴＯ遮蔽体７０６、リターン磁極７０８、ヨーク７１２、及び／又はバックギャップ７１０のうちの２つ以上の内部に高抵抗性材料７１６を配置することによっても、ＭＡＭＲヘッド性能に対する同様に有効な改善が得られる。
【0077】
特に、主磁極７０２、ＳＴＯ遮蔽体７０６、リターン磁極７０８、ヨーク７１２、及び／又は、バックギャップ７１０のうちの１つ又は複数の部分が本明細書に記述されている高抵抗性材料７１６を利用していない実施形態においては、ＦｅＣｏＮｉ合金などの更なる材料を利用してもよい。
【0078】
本明細書において記述されている本発明による構成を採用することにより、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、例えば、約１０−３Ω以上の抵抗値などの第１電流経路７１８の抵抗値の十分に有利な増大が保証される。そして、この大きな抵抗値により、略完璧な効率（即ち、約１００％の効率）による第２電流経路７２０に沿ったＳＴＯ７０４への大量の電流の流れが保証される。更には、この構成によれば、同時に、第１電流経路７１８に沿った磁気回路抵抗値の低減も可能になる。この結果、究極的に、ＳＴＯに対する大電流の効率的な流れを維持しつつ、高い書込み磁界応答性を有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドが得られる。
【0079】
このようにマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドのバックギャップ内においてフェライトを利用することにより、バックギャップ部分に対する電流の流れが存在しない状態において、スピントルク発振器に対する大電流の効率的な印加が許容され、且つ、記録ヘッド磁界の電流応答性が改善される。
【0080】
本明細書に記述されているように、いくつかの方式によれば、本発明によるＭＡＭＲヘッド構造は、図１６に示されている方法１６００などのプロセスを実行することにより、製造してもよい。本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、方法１６００は、限定を伴うことなしに、例えば、図１〜図１２に示されているものを含む任意の環境において実行してもよい。
【0081】
一実施形態においては、方法１６００は、ヨーク７１２などのヨークを形成するステップ１６０２を含む。ヨークは、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、限定を伴うことなしに、スパッタリング、化学気相蒸着、イオンビーム堆積などを含む任意の適切な方法によって形成してもよい。更には、ヨークは、いくつかの方式においては、高抵抗性材料７１６を含んでもよいが、このような組成を有することは、本発明によるＭＡＭＲヘッドを実現するために必須ではない。
【0082】
ステップ１６０４において、主磁極７０２などの主磁極をヨークの上方において形成してもよい。主磁極は、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、限定を伴うことなしに、スパッタリング、化学気相蒸着、イオンビーム堆積などを含む任意の適切な方法によって形成してもよい。更には、主磁極は、いくつかの方式においては、高抵抗性材料７１６を含んでもよいが、このような組成を有することは、本発明によるＭＡＭＲヘッドを実現するために必須ではない。
【0083】
ステップ１６０６において、ＳＴＯ７０４などのスピントルク発振器（ＳＴＯ）を主磁極の上方において形成してもよい。ＳＴＯは、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、限定を伴うことなしに、スパッタリング、化学気相蒸着、イオンビーム堆積などを含む任意の適切な方法によって形成してもよい。
【0084】
一方式においては、ＳＴＯの上方においてリターン磁極７０８などのリターン磁極を形成することにより、ステップ１６０８を実行してもよい。リターン磁極は、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、限定を伴うことなしに、スパッタリング、化学気相蒸着、イオンビーム堆積などを含む任意の適切な方法によって形成してよい。更には、リターン磁極は、いくつかの方式においては、高抵抗性材料７１６を含んでもよいが、このような組成を有することは、本発明によるＭＡＭＲヘッドを実現するために必須ではない。
【0085】
いくつかの方式においては、ステップ１６１０において、バックギャップ７１０などのバックギャップをヨークとリターン磁極の間に形成してもよい。バックギャップは、本明細書を参照した際に当業者には理解されるように、限定を伴うことなしに、スパッタリング、化学気相蒸着、イオンビーム堆積などを含む任意の適切な方法によって形成してもよい。更には、バックギャップは、いくつかの方式においては、高抵抗性材料７１６を含んでもよいが、このような組成を有することは、本発明によるＭＡＭＲヘッドを実現するために必須ではない。
【0086】
実験結果次に、本明細書に記述されている本発明によるＭＡＭＲヘッドの動作及び機能を参照すれば、図１３は、一実施形態によるＳＴＯ電流比をバックギャップ材料の抵抗率の関数として示している。当業者は、本開示と、特に、図１３に示されているデータと、を参照することにより、第１電流経路７１８に沿って約１０４Ωｍの抵抗値を有するＭＡＭＲヘッドの場合には（例えば、図７に示されているもの）、（例えば、図７に示されているように）実質的に電流の１００％が第２電流経路７２０に沿ってＳＴＯに流れることを理解するであろう。本明細書に開示されているフェライトは、上述の本発明による実施形態に従ってＭＡＭＲヘッドの１つ又は複数の要素内に配置された際に、この閾値を十分に上回る抵抗率を有しているため、従来のＭＡＭＲヘッド構造の電流の流れの効率性との比較において、ＳＴＯに対する優れた高効率の電流の流れという利点を提供するために十分な電気絶縁特性が第１電流経路内において維持されることになる。
【0087】
図１４は、有限要素磁界法を使用することによって計算されたバックギャップ内の飽和磁束密度を示している。アルミナを使用した磁束密度は、約０．０３Ｔのレベルとなることが判明しており、パーマロイの磁束密度は、約０．１４Ｔのレベルとなることが判明している。この磁束密度の差は、パーマロイの磁化に起因しており、且つ、これは、バックギャップの磁性材料の飽和磁束密度が約０．１Ｔ以上であることが望ましいことを示している。フェライトの場合に算出された飽和磁束密度は、約０．２Ｔであり、これは、０．１Ｔと比較して格段に大きい数値であった。バックギャップのためにフェライトを利用した際には、バックギャップの磁束密度が約０．１４Ｔとなることが判明している。
【0088】
図１５は、記録ヘッド電流（Ｉｗ）との関係における有限要素磁界計算を使用して算出された記録ヘッド磁界（Ｈｅｆｆ）の依存性を示している。実験結果からわかるように、フェライトをその内部において利用しているバックギャップは、アルミナをバックギャップ内において利用しているヘッドよりも、記録電流との関係において大きな記録ヘッド磁界を生成している。本発明者らは、この差は、バックギャップの磁気結合と、バックギャップ部分内における磁気回路抵抗値の低減と、に起因すると考えているが、なんらかの特定の理論に拘束されることを所望するものではない。一実施形態においては、このようにバックギャップ材料をＡｌ２Ｏ３からフェライトに変更することにより、電流応答性（ΔＨｅｆｆ／ΔＩｗ）を約２０％だけ改善してもよい。
【0089】
以上、様々な実施形態について説明したが、これらの実施形態は、限定ではなく、例示を目的として提示されたものに過ぎないことを理解されたい。従って、本発明の実施形態の幅及び範囲は、上述の例示用の実施形態のいずれによっても限定されるものではなく、添付の請求項及びその均等物によってのみ、規定されるものである。
【符号の説明】
【0090】
１００ ディスク駆動装置１１２ 磁気ディスク
１１３ スライダ
１１４ スピンドル
１１８ ディスク駆動モーター
１１９ アクチュエータアーム
１２１ 書込みヘッド
１２７ アクチュエータ
１２９ コントローラ
７００ 記録ヘッド部分
７０２ 主磁極
７０４ スピントルク発振器（ＳＴＯ）
７０６ ＳＴＯ遮蔽体
７０８ リターン磁極
７１０ バックギャップ層
７１２ ヨーク