主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッド
【課題】主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させる。
【解決手段】磁気ヘッドは、コイル、主磁極１５、記録シールド１６および帰磁路部４０を備えている。帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されて空間Ｓ１を形成する。コイルは、空間Ｓ１を通過するように延びる１つの第１のコイル要素１２１Ａおよび複数の第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを含んでいる。第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、第１のコイル要素１２１Ａに対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。帰磁路部４０は、媒体対向面１００との間で第１のコイル要素１２１Ａを挟む第１の部分４０Ａと、媒体対向面１００との間で第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを挟む第２の部分４０Ｂを含んでいる。
【解決手段】磁気ヘッドは、コイル、主磁極１５、記録シールド１６および帰磁路部４０を備えている。帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されて空間Ｓ１を形成する。コイルは、空間Ｓ１を通過するように延びる１つの第１のコイル要素１２１Ａおよび複数の第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを含んでいる。第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、第１のコイル要素１２１Ａに対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。帰磁路部４０は、媒体対向面１００との間で第１のコイル要素１２１Ａを挟む第１の部分４０Ａと、媒体対向面１００との間で第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを挟む第２の部分４０Ｂを含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドに関し、特に、主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
【０００３】
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッド部と、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッド部とを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッド部は、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する主磁極を備えている。主磁極は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。垂直磁気記録方式の記録ヘッド部には、高記録密度化のために、トラック幅の縮小と、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性の向上が求められる。
【０００４】
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、上記媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入端（リーディング端）と空気流出端（トレーリング端）とを有している。そして、空気流入端から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。
【０００５】
ここで、基準の位置に対して、よりリーディング端に近い位置をリーディング側と定義し、基準の位置に対して、よりトレーリング端に近い位置をトレーリング側と定義する。リーディング側は、スライダに対する記録媒体の進行方向の後側である。トレーリング側は、スライダに対する記録媒体の進行方向の前側である。
【０００６】
スライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面におけるトレーリング端近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
【０００７】
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの信号の記録時に、記録対象のトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が消去されたり減衰したりする現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じる場合がある。高記録密度化のためには、隣接トラック消去の発生を抑制する必要がある。
【０００８】
上述のようなスキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制すると共に記録密度を向上させる技術としては、主磁極の近傍に記録シールドを設ける技術が有効である。記録シールドは、媒体対向面に配置された端面を有している。例えば、特許文献１には、主磁極と共に磁路を形成するリターンヨークを備え、このリターンヨークが、媒体対向面において主磁極の端面に対して所定の距離だけ離れた位置に配置された端面を有するリターンヨークチップを含む磁気ヘッドが開示されている。リターンヨークチップは、記録シールドとして機能する。
【０００９】
一般的に、記録シールドを備えた磁気ヘッドでは、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続する１つ以上の帰磁路部が設けられる。記録シールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、記録シールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を、主磁極に還流させる機能も有している。記録シールドを備えた磁気ヘッドによれば、隣接トラック消去の発生を抑制することが可能になると共に、記録密度のより一層の向上が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、媒体対向面に配置された主磁極の端面のうち、トレーリング側の端部の位置によって決まる。そのため、記録ビットの端部の位置を精度よく規定するためには、記録シールドの端面は、主磁極の端面のトレーリング側に配置された端面部分を含むことが有効である。
【００１２】
また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。記録シールドを備えた磁気ヘッドでは、この要求に応えるためには、上述のように、記録シールドの端面が主磁極の端面のトレーリング側に配置された端面部分を含むことに加え、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部を設け、この帰磁路部の長さを短くすることが有効である。
【００１３】
特許文献１には、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部の長さに関係するヨーク長を短くする技術が記載されている。すなわち、この技術では、主磁極をソレノイド構造で取り囲むコイルを設けている。このコイルは、主磁極の下部を通る下部導線部と、主磁極の上部を通る上部導線部と、下部導線部と上部導線部とを電気的に連結する連結部とを備えている。上部導線部は、少なくとも２層で積層された上部導線層を備えている。
【００１４】
しかし、特許文献１に開示された磁気ヘッドでは、以下のような問題点がある。この磁気ヘッドでは、上部導線部は、主磁極に相対的に近い第１上部導線層と、主磁極から相対的に遠い第２上部導線層とを有している。リターンヨークは、上部導線部よりも媒体対向面から遠い位置にある部分を有している。この部分の下面は、主磁極上に設けられたサブヨークの上面に接している。以下、リターンヨークの上記の部分をバックギャップ部と言う。バックギャップ部の媒体対面に向いた端部における任意の位置の媒体対向面からの距離は、任意の位置が主磁極に近づくに従って段階的に大きくなっている。このようなバックギャップ部の形状では、バックギャップ部からサブヨークに向かう磁束の方向は、バックギャップ部とサブヨークの界面の近傍において、９０°以上の大きな角度で変化する。この場合、バックギャップ部とサブヨークの界面の近傍において磁束の漏れが生じ、その結果、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることができなくなるおそれがある。
【００１５】
このように、従来は、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側（トレーリング側）に配置された帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが難しかった。
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることができるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、主磁極と、記録シールドと、ギャップ部と、第１の帰磁路部とを備えている。主磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録シールドは、磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有している。ギャップ部は、非磁性材料よりなり、主磁極と記録シールドとの間に配置されている。第１の帰磁路部は、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。
【００１８】
記録シールドの端面は、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の端面部分を含んでいる。第１の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続している。コイルは、第１の空間を通過するように延びる１つ以上の第１のコイル要素および複数の第２のコイル要素を含んでいる。複数の第２のコイル要素は、１つ以上の第１のコイル要素に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。
【００１９】
第１の帰磁路部は、媒体対向面との間で１つ以上の第１のコイル要素を挟む位置に配置された第１の部分と、媒体対向面との間で複数の第２のコイル要素を挟む位置に配置された第２の部分とを含んでいる。第２の部分は、第１の部分に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。媒体対向面に配置された主磁極の端面と交差し、記録媒体の進行方向に平行であって、媒体対向面に垂直な断面において、媒体対向面から最も遠い１つ以上の第１のコイル要素の端部は、媒体対向面から最も遠い複数の第２のコイル要素の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置され、媒体対向面に最も近い第１の部分の端部は、媒体対向面に最も近い第２の部分の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置されている。
【００２０】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、１つ以上の第１のコイル要素は、複数の第２のコイル要素よりも数が少なくてもよい。
【００２１】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、記録シールドは、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されて第１の端面部分を含む第１のシールドを有していてもよい。この場合、１つ以上の第１のコイル要素は、第１のシールドと第１の部分との間に配置されていてもよい。
【００２２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の部分と媒体対向面の最短距離は、０．８〜４．０μｍの範囲内であってもよい。
【００２３】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部を備えていてもよい。第２の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続している。コイルは、更に、第２の空間を通過するように延びる１つ以上の第３のコイル要素を含んでいてもよい。
【００２４】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、記録シールドの端面は、更に、第２、第３および第４の端面部分を含んでいてもよい。第２の端面部分は、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置されている。第３および第４の端面部分は、主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置されている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、媒体対向面に配置された主磁極の端面と交差し、記録媒体の進行方向に平行であって、媒体対向面に垂直な断面において、媒体対向面に最も近い第１の部分の端部は、媒体対向面に最も近い第２の部分の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置されている。これにより、本発明によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部と主磁極とを経由する磁路の長さを短くすることが可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、媒体対向面に最も近い第１の部分の端部が、媒体対向面に最も近い第２の部分の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置されていることにより、第１の帰磁路部の第２の部分から、第１の部分を経由して、主磁極に向かう磁束の方向は大きくは変化しない。その結果、本発明によれば、第１の帰磁路部の第１および第２の部分の近傍の部分から外部へ磁束が漏れることを防止することができる。
【００２７】
これらのことから、本発明によれば、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第１層を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第２層を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。図２は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す断面図である。図４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。図５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第１層を示す平面図である。図６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第２層を示す平面図である。なお、図１において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図１および図３において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２、図４ないし図６において記号ＴＷで示す矢印は、トラック幅方向を表している。
【００３０】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる第１の再生シールド層３と、第１の再生シールド層３を覆うように配置された絶縁膜である第１の再生シールドギャップ膜４と、この第１の再生シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である第２の再生シールドギャップ膜６と、この第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる第２の再生シールド層７とを備えている。
【００３１】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面１００に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。
【００３２】
第１の再生シールド層３から第２の再生シールド層７までの部分は、再生ヘッド部８を構成する。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、第２の再生シールド層７の上に配置された非磁性層５０と、非磁性層５０の上に配置された記録ヘッド部９とを備えている。非磁性層５０は、例えばアルミナによって形成されている。記録ヘッド部９は、コイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７とを有している。
【００３３】
コイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイルは、第１の部分１２０と第２の部分１１０とを含んでいる。第１の部分１２０と第２の部分１１０は、いずれも、銅等の導電材料によって形成されている。第１の部分１２０と第２の部分１１０は、直列または並列に接続されている。主磁極１５は、媒体対向面１００に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。図１および図３は、媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面と交差し、記録媒体の進行方向Ｔに平行であって、媒体対向面１００に垂直な断面（以下、主断面と言う。）を示している。
【００３４】
記録シールド１６は、媒体対向面１００に配置された端面を有している。記録シールド１６の端面は、第１ないし第４の端面部分１６Ａａ，１６Ｂａ，１６Ｃａ，１６Ｄａを含んでいる。第１の端面部分１６Ａａは、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２の端面部分１６Ｂａは、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。第３および第４の端面部分１６Ｃａ，１６Ｄａは、主磁極１５の端面に対してトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。媒体対向面１００において、第１ないし第４の端面部分１６Ａａ，１６Ｂａ，１６Ｃａ，１６Ｄａは、主磁極１５の端面の周りを囲むように配置されている。
【００３５】
記録シールド１６は、磁性材料によって形成されている。記録シールド１６の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００３６】
記録ヘッド部９は、更に、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を有している。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第１の帰磁路部４０と第２の帰磁路部３０は、主磁極１５を挟むように基板１の上面１ａに垂直な方向に沿って並んでいる。第１の帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続し、これにより、主磁極１５と記録シールド１６とを磁気的に連結している。第２の帰磁路部３０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続し、これにより、主磁極１５と記録シールド１６とを磁気的に連結している。
【００３７】
第２の帰磁路部３０は、磁性層３１，３２，３３，３４，３５，３６を有している。磁性層３１は、非磁性層５０の上に配置されている。磁性層３２，３３は、いずれも磁性層３１の上に配置されている。磁性層３２は、媒体対向面１００の近傍に配置されている。磁性層３３は、磁性層３２に対して、媒体対向面１００からより遠い位置に配置されている。磁性層３１，３２は、それぞれ、媒体対向面１００に向いた端面を有し、これらの端面は、媒体対向面１００から離れた位置に配置されている。図４に示したように、コイルの第２の部分１１０は、磁性層３３の周りに約３回巻かれている。
【００３８】
磁気ヘッドは、更に、磁性層３１の周囲において非磁性層５０の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５１と、磁性層３１〜３３と第２の部分１１０との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜５２と、第２の部分１１０の巻線間に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５３と、第２の部分１１０および磁性層３２の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５４とを備えている。第２の部分１１０、磁性層３２，３３、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面は平坦化されている。絶縁層５１，５４および絶縁膜５２は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層５３は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００３９】
図２に示したように、記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、主磁極１５のトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。第１のシールド１６Ａは、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２のシールド１６Ｂは、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、第１のシールド１６Ａと第２のシールド１６Ｂを磁気的に連結している。
【００４０】
図３に示したように、第１のシールド１６Ａは、第１の端面部分１６Ａａと、第１の傾斜面１６Ａｂを含む下面とを含んでいる。第２のシールド１６Ｂは、第２の端面部分１６Ｂａと、上面である第２の傾斜面１６Ｂｂとを含んでいる。第１の傾斜面１６Ａｂと第２の傾斜面１６Ｂｂについては、後で詳しく説明する。図２に示したように、サイドシールド１６Ｃは、第３の端面部分１６Ｃａを含んでいる。サイドシールド１６Ｄは、第４の端面部分１６Ｄａを含んでいる。
【００４１】
磁性層３４は、磁性層３２および絶縁層５４の上に配置されている。磁性層３５は、磁性層３３の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、第２の部分１１０、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５５と、磁性層３４，３５の周囲において絶縁層５５の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５６とを備えている。磁性層３４，３５および絶縁層５６の上面は、平坦化されている。絶縁層５５，５６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４２】
第２のシールド１６Ｂは、磁性層３４の上に配置されている。磁性層３６は、磁性層３５の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなる非磁性層５７を備えている。非磁性層５７は、第２のシールド１６Ｂおよび磁性層３６の周囲において磁性層３４の上面の一部および絶縁層５６の上面の上に配置されている。非磁性層５７は、例えばアルミナによって形成されている。また、非磁性層５７の上面は、第２の傾斜面１６Ｂｂに連続する傾斜面ＵＬ１と、この傾斜面ＵＬ１に連続し傾斜面ＵＬ１よりも媒体対向面１００からより遠い位置に配置された底部ＵＬ２とを含んでいる。
【００４３】
主磁極１５は、記録媒体の進行方向Ｔの前側の端に位置する面である上面１５Ｔ（図３参照）と、上面１５Ｔとは反対側の下端部１５Ｌ（図３参照）と、トラック幅方向ＴＷの両側に配置された第１および第２の側部（図２参照）とを有している。サイドシールド１６Ｃは、主磁極１５の第１の側部に対向する第１の側壁を有している。サイドシールド１６Ｄは、主磁極１５の第２の側部に対向する第２の側壁を有している。
【００４４】
ギャップ部１７は、主磁極１５と記録シールド１６との間に配置されている。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、その一部がギャップ部１７の一部を構成する第１のギャップ層１９と、非磁性材料よりなり、その一部がギャップ部１７の他の一部を構成する第２のギャップ層１８とを備えている。第１のギャップ層１９のうち、ギャップ部１７の一部を構成する部分は、主磁極１５と第１のシールド１６Ａとの間に配置されている。第２のギャップ層１８のうち、ギャップ部１７の他の一部を構成する部分は、主磁極１５と第２のシールド１６Ｂおよびサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとの間に配置されている。
【００４５】
サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、第２のシールド１６Ｂの上に配置され、第２のシールド１６Ｂの第２の傾斜面１６Ｂｂに接している。第２のギャップ層１８は、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの側壁、第２のシールド１６Ｂの第２の傾斜面１６Ｂｂおよび非磁性層５７の上面に沿って配置されている。第２のギャップ層１８を構成する非磁性材料は、絶縁材料でもよいし、非磁性金属材料でもよい。第２のギャップ層１８を構成する絶縁材料としては、例えばアルミナが用いられる。第２のギャップ層１８を構成する非磁性金属材料としては、例えばＲｕが用いられる。第２のギャップ層１８には、磁性層３６の上面を露出させる開口部が形成されている。
【００４６】
主磁極１５は、第２のシールド１６Ｂの第２の傾斜面１６Ｂｂおよび非磁性層５７の上面と主磁極１５との間に第２のギャップ層１８が介在するように、第２のシールド１６Ｂおよび非磁性層５７の上に配置されている。また、図２に示したように、主磁極１５とサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとの間にも、第２のギャップ層１８が介在している。
【００４７】
媒体対向面１００から離れた位置において、主磁極１５の下端部１５Ｌは、磁性層３６の上面に接している。主磁極１５は、金属磁性材料によって形成されている。主磁極１５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。主磁極１５の形状については、後で詳しく説明する。
【００４８】
磁気ヘッドは、更に、主磁極１５およびサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの周囲に配置された非磁性材料よりなる図示しない第１の非磁性層を備えている。本実施の形態では、特に、第１の非磁性層は、アルミナ等の非磁性絶縁材料よりなる。
【００４９】
磁気ヘッドは、更に、媒体対向面１００から離れた位置において、主磁極１５の上面１５Ｔの一部の上に配置された非磁性金属材料よりなる非磁性金属層５８と、この非磁性金属層５８の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５９とを備えている。非磁性金属層５８は、例えばＲｕ、ＮｉＣｒまたはＮｉＣｕによって形成されている。絶縁層５９は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５０】
第１のギャップ層１９は、主磁極１５、非磁性金属層５８および絶縁層５９を覆うように配置されている。第１のギャップ層１９の材料は、アルミナ等の非磁性絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性導電材料でもよい。
【００５１】
第１のシールド１６Ａは、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄおよび第１のギャップ層１９の上に配置され、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄおよび第１のギャップ層１９の上面に接している。媒体対向面１００において、第１のシールド１６Ａの第１の端面部分１６Ａａの一部は、主磁極１５の端面に対して、第１のギャップ層１９の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。第１のギャップ層１９の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。主磁極１５の端面は、第１のギャップ層１９に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。
【００５２】
第１の帰磁路部４０は、磁性層４１，４３，４４，４５を有している。磁性層４１は、媒体対向面１００から離れた位置において主磁極１５の上に配置されている。
【００５３】
コイルの第１の部分１２０は、第１層１２１および第２層１２２を含んでいる。図５に示したように、第１層１２１は、磁性層４１の周りに１回巻かれている。磁気ヘッドは、更に、第１のシールド１６Ａ、第１のギャップ層１９および磁性層４１と第１層１２１との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜６１と、第１層１２１および第１のシールド１６Ａの周囲に配置された非磁性材料よりなる図示しない第２の非磁性層とを備えている。絶縁膜６１は、例えばアルミナによって形成されている。第２の非磁性層は、例えば無機絶縁材料によって形成されている。この無機絶縁材料としては、例えばアルミナまたはシリコン酸化物が用いられる。第１のシールド１６Ａ、第１層１２１、磁性層４１、絶縁膜６１および第２の非磁性層の上面は平坦化されている。
【００５４】
磁気ヘッドは、更に、第１層１２１および絶縁膜６１の上面の上ならびに磁性層４１の上面の一部の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６２を備えている。絶縁層６２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５５】
磁性層４３は、第１のシールド１６Ａおよび絶縁層６２の上に配置されている。磁性層４４は、磁性層４１の上に配置されている。磁性層４３は、媒体対向面１００に配置された前端面と、実質的に媒体対向面１００に垂直な方向に延在する上面と、前端面と上面とを接続する第１および第２の接続面とを有している。磁性層４３において、第１の接続面の一端は媒体対向面１００に位置し、第１の接続面の他端は第２の接続面の一端に接続され、第２の接続面の他端は上面に接続されている。第１の接続面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面１００から離れるに従って大きくなっている。第２の接続面は、媒体対向面１００に平行である。
【００５６】
図６に示したように、第２層１２２は、磁性層４４の周りに約２回巻かれている。磁気ヘッドは、更に、磁性層４３，４４および絶縁層６２と第２層１２２との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜６４と、第２層１２２の巻線間に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６５と、第２層１２２および磁性層４３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６６とを備えている。第２層１２２、磁性層４３，４４、絶縁膜６４および絶縁層６５，６６の上面は平坦化されている。磁気ヘッドは、更に、第２層１２２、絶縁膜６４および絶縁層６５の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６７を備えている。絶縁膜６４および絶縁層６６，６７は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層６５は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００５７】
磁性層４５は、磁性層４３，４４および絶縁層６７の上に配置され、磁性層４３と磁性層４４とを接続している。磁性層４５は、媒体対向面１００に向いた端面を有し、この端面は、媒体対向面１００から離れた位置に配置されている。磁気ヘッドは、更に、磁性層４５の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６８を備えている。絶縁層６８は、例えばアルミナによって形成されている。磁性層４５および絶縁層６８の上面は平坦化されている。
【００５８】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、記録ヘッド部９を覆うように配置された保護層７０を備えている。保護層７０は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料によって形成されている。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面１００と再生ヘッド部８と記録ヘッド部９とを備えている。再生ヘッド部８と記録ヘッド部９は、基板１の上に積層されている。再生ヘッド部８は、記録ヘッド部９に対して、記録媒体の進行方向Ｔの後側（リーディング側）に配置されている。
【００６０】
記録ヘッド部９は、第１の部分１２０および第２の部分１１０を含むコイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７と、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０とを有している。記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。ギャップ部１７は、第１のギャップ層１９の一部および第２のギャップ層１８の一部によって構成されている。第１の帰磁路部４０と第２の帰磁路部３０は、主磁極１５を挟むように基板１の上面１ａに垂直な方向に沿って並んでいる。
【００６１】
第１の帰磁路部４０は、磁性層４１，４３〜４５を有し、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。図１に示したように、第１の帰磁路部４０は、主磁極１５、ギャップ部１７（ギャップ層１９）、記録シールド１６および第１の帰磁路部４０（磁性層４１，４３〜４５）によって囲まれた第１の空間Ｓ１が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続している。
【００６２】
第２の帰磁路部３０は、磁性層３１〜３６を有し、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。図１に示したように、第２の帰磁路部３０は、主磁極１５、ギャップ部１７（ギャップ層１８）、記録シールド１６および第２の帰磁路部３０（磁性層３１〜３６）によって囲まれた第２の空間Ｓ２が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続している。
【００６３】
以下、図１、図４ないし図６を参照して、コイルの第１の部分１２０および第２の部分１１０と、第１の帰磁路部４０について詳しく説明する。図４は、第２の部分１１０を示す平面図である。第２の部分１１０は、第２の帰磁路部３０の一部である磁性層３３の周りに約３回巻かれている。第２の部分１１０は、第２の空間Ｓ２内のうち特に磁性層３２と磁性層３３との間を通過するように延びる３つのコイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを含んでいる。なお、コイル要素とは、コイルの巻線の一部である。コイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、媒体対向面１００側からこの順に、媒体対向面１００に垂直な方向に並んでいる。また、第２の部分１１０は、第１の部分１２０に電気的に接続されたコイル接続部１１０Ｅを有している。
【００６４】
図５は、第１の部分１２０の第１層１２１を示す平面図である。第１層１２１は、第１の帰磁路部４０の一部である磁性層４１の周りに１回巻かれている。第１層１２１は、第１の空間Ｓ１内のうち特に第１のシールド１６Ａと磁性層４１との間を通過するように延びるコイル要素１２１Ａを含んでいる。また、第１層１２１は、第２の部分１１０のコイル接続部１１０Ｅに電気的に接続されたコイル接続部１２１Ｓと、第２層１２２に電気的に接続されたコイル接続部１２１Ｅとを有している。コイル接続部１２１Ｓは、第１層１２１と第２の部分１１０との間の複数の層を貫通する図示しない柱状の接続層を介してコイル接続部１１０Ｅに電気的に接続されている。接続層は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００６５】
図６は、第１の部分１２０の第２層１２２を示す平面図である。第２層１２２は、第１の帰磁路部４０の一部である磁性層４４の周りに約２回巻かれている。第２層１２２は、第１の空間Ｓ１内のうち特に磁性層４３と磁性層４４との間を通過するように延びる２つのコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを含んでいる。コイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、媒体対向面１００側からこの順に、媒体対向面１００に垂直な方向に並んでいる。また、第２層１２２は、絶縁層６２および絶縁膜６４を貫通して第１層１２１のコイル接続部１２１Ｅに電気的に接続されたコイル接続部１２２Ｓを有している。図４ないし図６に示した例では、第１の部分１２０と第２の部分１１０は、直列に接続されている。
【００６６】
コイル要素１２１Ａ，１２２Ａ，１２２Ｂは、それぞれ第１の空間Ｓ１を通過するように延びている。コイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、コイル要素１２１Ａに対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。コイル要素１２１Ａは、本発明における１つ以上の第１のコイル要素に対応し、コイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、本発明における複数の第２のコイル要素に対応する。
【００６７】
第２のコイル要素１２２Ｂは、第２のコイル要素１２２Ａよりも媒体対向面１００から遠い位置に配置されている。図１に示したように、第１のコイル要素１２１Ａは端部Ｅ１を有し、第２のコイル要素１２２Ｂは端部Ｅ２を有している。端部Ｅ１は、第１のコイル要素１２１Ａにおいて、媒体対向面１００から最も遠い位置にある。端部Ｅ２は、複数の第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂにおいて、媒体対向面１００から最も遠い位置にある。前記主断面において、端部Ｅ１は、端部Ｅ２よりも、媒体対向面１００に近い位置に配置されている。端部Ｅ１は、本発明における１つ以上の第１のコイル要素の端部に対応する。端部Ｅ２は、本発明における複数の２のコイル要素の端部に対応する。
【００６８】
コイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、それぞれ第２の空間Ｓ２を通過するように延びている。コイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、本発明における１つ以上の第３のコイル要素に対応する。
【００６９】
第１の帰磁路部４０は、媒体対向面１００との間で第１のコイル要素１２１Ａを挟む位置に配置された第１の部分４０Ａと、媒体対向面１００との間で第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを挟む位置に配置された第２の部分４０Ｂとを含んでいる。本実施の形態では、第１の部分４０Ａは磁性層４１によって構成され、第２の部分４０Ｂは磁性層４４によって構成されている。第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）は、第１の部分４０Ａ（磁性層４１）に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。
【００７０】
図１に示したように、第１の部分４０Ａ（磁性層４１）は端部Ｅ３を有し、第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）の端部Ｅ４を有している。端部Ｅ３は、第１の部分４０Ａにおいて、媒体対向面１００に最も近い位置にある。端部Ｅ４は、第２の部分４０Ｂにおいて、媒体対向面１００に最も近い位置にある。前記主断面において、端部Ｅ３は、端部Ｅ４よりも、媒体対向面１００に近い位置に配置されている。端部Ｅ３は、本発明における第１の部分の端部に対応する。端部Ｅ４は、本発明における第２の部分の端部に対応する。ここで、図５に示したように、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離を、記号ＤＡで表す。距離ＤＡは、０．８〜４．０μｍの範囲内であることが好ましく、１．５〜３．５μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００７１】
次に、図２ないし図６を参照して、主磁極１５の形状について詳しく説明する。図４ないし図６に示したように、主磁極１５は、媒体対向面１００に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部１５Ａと、トラック幅規定部１５Ａの端部に接続された幅広部１５Ｂとを含んでいる。また、図２および図３に示したように、主磁極１５は、記録媒体の進行方向Ｔの前側の端に位置する面である上面１５Ｔと、上面１５Ｔとは反対側の下端部１５Ｌと、第１の側部と、第２の側部とを有している。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅よりも大きい。
【００７２】
トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、媒体対向面１００からの距離によらずにほぼ一定である。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、例えば、トラック幅規定部１５Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅と等しく、媒体対向面１００から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ここで、媒体対向面１００に垂直な方向についてのトラック幅規定部１５Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば０〜０．３μｍの範囲内である。ネックハイトが０の場合は、トラック幅規定部１５Ａがなく、幅広部１５Ｂの端面が媒体対向面１００に配置される。
【００７３】
上面１５Ｔは、媒体対向面１００に近い順に配置された第１の部分１５Ｔ１と第２の部分１５Ｔ２を含んでいる。第１の部分１５Ｔ１は、媒体対向面１００に配置された第１の端部と、その反対側の第２の端部とを有している。第２の部分１５Ｔ２は、第１の部分１５Ｔ１の第２の端部に接続されている。
【００７４】
下端部１５Ｌは、媒体対向面１００に近い順に配置された第３の部分１５Ｌ１と第４の部分１５Ｌ２を含んでいる。第３の部分１５Ｌ１は、媒体対向面１００に配置された第１の端部と、その反対側の第２の端部とを有している。第３の部分１５Ｌ１は、２つの面が交わってできるエッジでもよいし、２つの面を連結する面でもよい。第４の部分１５Ｌ２は、第３の部分１５Ｌ１の第２の端部に接続された面である。
【００７５】
ここで、図３に示したように、第１の部分１５Ｔ１の第１の端部を通り、媒体対向面１００および記録媒体の進行方向Ｔに垂直な第１の仮想の平面Ｐ１と、第３の部分１５Ｌ１の第１の端部を通り、媒体対向面１００および記録媒体の進行方向Ｔに垂直な第２の仮想の平面Ｐ２とを想定する。第１の部分１５Ｔ１は、その第２の端部が第１の仮想の平面Ｐ１に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されるように、第１の仮想の平面Ｐ１および媒体対向面１００に対して傾斜している。第３の部分１５Ｌ１は、その第２の端部が第２の仮想の平面Ｐ２に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されるように、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜している。
【００７６】
前述のように、記録シールド１６の第１のシールド１６Ａは、第１の傾斜面１６Ａｂを含む下面を含んでいる。第１の傾斜面１６Ａｂは、ギャップ部１７の第１のギャップ層１９を介して第１の部分１５Ｔ１に対向する部分を含んでいる。第１の傾斜面１６Ａｂは、第１の仮想の平面Ｐ１および媒体対向面１００に対して傾斜している。
【００７７】
また、記録シールド１６の第２のシールド１６Ｂは、上面である第２の傾斜面１６Ｂｂを含んでいる。第２の傾斜面１６Ｂｂは、ギャップ部１７の第２のギャップ層１８を介して第３の部分１５Ｌ１に対向している。第２の傾斜面１６Ｂｂは、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜している。また、非磁性層５７は、第２の傾斜面１６Ｂｂに連続し、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜した傾斜面ＵＬ１と、底部ＵＬ２とを含んでいる。第３の部分１５Ｌ１は、ギャップ部１７の第２のギャップ層１８を介して第２の傾斜面１６Ｂｂおよび傾斜面ＵＬ１に対向している。
【００７８】
ここで、図３に示したように、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の部分１５Ｔ１の長さを記号ＬＡで表し、媒体対向面１００に垂直な方向についての第３の部分１５Ｌ１の長さを記号ＬＢで表し、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の傾斜面１６Ａｂの長さを記号ＬＣで表し、媒体対向面１００に垂直な方向についての第２の傾斜面１６Ｂｂの長さを記号ＬＤで表す。長さＬＡは、長さＬＢおよびＬＣよりも小さい。また、長さＬＤは、長さＬＢよりも小さい。長さＬＡは、例えば０．０５〜０．１５μｍの範囲内である。長さＬＢは、例えば０．２〜１．２μｍの範囲内である。長さＬＣは、例えば０．２〜０．６μｍの範囲内である。長さＬＤは、例えば０．１〜０．５μｍの範囲内である。
【００７９】
なお、トラック幅規定部１５Ａと幅広部１５Ｂとの境界位置と媒体対向面１００との間の距離すなわちネックハイトは、第１の部分１５Ｔ１の長さＬＡまたは第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢと等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【００８０】
図３に示したように、第１の仮想の平面Ｐ１に対する第１の部分１５Ｔ１の傾斜角度を記号θＴ１で表し、第２の仮想の平面Ｐ２に対する第３の部分１５Ｌ１の傾斜角度を記号θＬ１で表す。傾斜角度θＴ１は、例えば２２°〜３５°の範囲内である。傾斜角度θＬ１は、例えば３０°〜５０°の範囲内である。
【００８１】
第２の部分１５Ｔ２と第４の部分１５Ｌ２は、実質的に媒体対向面１００に垂直な方向に延在している。図３に示したように、媒体対向面１００における主磁極１５の厚み、すなわち第１の仮想の平面Ｐ１と第２の仮想の平面Ｐ２との間の距離を記号Ｄ０で表す。また、第２の部分１５Ｔ２と第１の仮想の平面Ｐ１との間の距離を記号Ｄ１で表し、第４の部分１５Ｌ２と第２の仮想の平面Ｐ２との間の距離を記号Ｄ２で表す。距離Ｄ２は距離Ｄ１よりも大きい。距離Ｄ０は、例えば０．０５〜０．１μｍの範囲内である。距離Ｄ１は、例えば０．０２〜０．１μｍの範囲内である。距離Ｄ２は、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。
【００８２】
また、媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面は、第１のギャップ層１９に隣接する第１の辺と、第１の辺の一端部に接続された第２の辺と、第１の辺の他端部に接続された第３の辺とを有している。第１の辺はトラック幅を規定する。記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、第１の辺の位置によって決まる。媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面のトラック幅方向ＴＷの幅は、主磁極１５の下端部１５Ｌに近づくに従って、すなわち第２の仮想の平面Ｐ２に近づくに従って小さくなっている。第２の辺と第３の辺がそれぞれ第２の仮想の平面Ｐ２に垂直な方向に対してなす角度は、例えば７°〜１７°の範囲内であり、１０°〜１５°の範囲内であることが好ましい。第１の辺の長さは、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。
【００８３】
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッド部９によって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッド部８によって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッド部９において、第１の部分１２０および第２の部分１１０を含むコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。第１の部分１２０によって発生された磁界に対応する磁束は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５を通過する。第２の部分１１０によって発生された磁界に対応する磁束は、第２の帰磁路部３０と主磁極１５を通過する。従って、主磁極１５は、第１の部分１２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１１０によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させる。
【００８４】
なお、第１の部分１２０および第２の部分１１０は、直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。いずれにしても、主磁極１５において、第１の部分１２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１１０によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、第１の部分１２０および第２の部分１１０は接続される。
【００８５】
主磁極１５は、上述のようにコイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００８６】
記録シールド１６は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が主磁極１５に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、記録シールド１６は、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。
【００８７】
また、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能を有している。具体的に説明すると、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の一部は、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０を通過して主磁極１５に還流する。また、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の他の一部は、記録シールド１６と第２の帰磁路部３０を通過して主磁極１５に還流する。
【００８８】
記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。これにより、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側および後側ならびにトラック幅方向ＴＷの両側において、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。第１および第２のシールド１６Ａ，１６Ｂは、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することに寄与する他に、記録磁界の勾配を大きくすることに寄与する。サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、特に隣接トラック消去を抑制することへの寄与が大きい。このような記録シールド１６の機能により、本実施の形態によれば、記録密度を高めることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、図２に示したように、媒体対向面１００において、トラック幅方向ＴＷにおける主磁極１５の第１および第２の側部の間隔すなわち主磁極１５の端面の幅は、第２の仮想の平面Ｐ２に近づくに従って小さくなっている。本実施の形態によれば、この特徴によっても、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、媒体対向面１００において、トラック幅方向ＴＷにおけるサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄにおける第１および第２の側壁の間隔は、主磁極１５の第１および第２の側部の間隔と同様に、第２の仮想の平面Ｐ２に近づくに従って小さくなっている。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面１００において、第１の側部と第１の側壁との間隔、ならびに第２の側部と第２の側壁との間隔を、小さく、且つ均一にすることが可能になる。これにより、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄによって、主磁極１５の端面より発生されてトラック幅方向ＴＷの両側に広がる磁束を、効果的に取り込むことができる。その結果、本実施の形態によれば、特にサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの機能を高めることが可能になり、スキューに起因した隣接トラック消去の発生をより効果的に抑制することが可能になる。
【００９１】
ところで、記録シールド１６で取り込んだ磁束を吸収できるような、体積が大きい磁性層が記録シールド１６に磁気的に接続されていないと、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことはできない。本実施の形態では、記録シールド１６の第１のシールド１６Ａと主磁極１５とを磁気的に連結する第１の帰磁路部４０（磁性層４１，４３〜４５）と、記録シールド１６の第２のシールド１６Ｂと主磁極１５とを磁気的に連結する第２の帰磁路部３０（磁性層３１〜３６）を備えている。このような構成により、記録シールド１６で取り込んだ磁束は、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を経由して主磁極１５に流れ込む。本実施の形態では、記録シールド１６に対して、体積が大きい磁性層である第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０と主磁極１５が磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことが可能になり、その結果、前述の記録シールド１６の効果を効果的に発揮させることができる。
【００９２】
また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。また、記録ビットの端部の位置は、媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面のうち、記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端部の位置によって決まる。そのため、記録密度を高めるためには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上と共に、第１のシールド１６Ａを通過する磁束の方向の変化の速度の向上も求められる。この要求に応えるためには、第１のシールド１６Ａと主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが有効である。本実施の形態では、主磁極１５と第１のシールド１６Ａとを接続する第１の帰磁路部４０を設けることによって、第１の帰磁路部４０が設けられていない場合に比べて、上記の磁路の長さを短くすることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、前記主断面において、媒体対向面１００に最も近い第１の帰磁路部４０の第１の部分４０Ａ（磁性層４１）の端部Ｅ３は、媒体対向面１００に最も近い第１の帰磁路部４０の第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）の端部Ｅ４よりも、媒体対向面１００に近い位置に配置されている。これにより、本実施の形態によれば、以下で説明する理由により、コイルの十分な起磁力を確保しながら、第１の帰磁路部４０と主磁極１５とを経由する磁路の長さを短くすることが可能になる。
【００９４】
コイルの第１の部分１２０は、第１の帰磁路部４０の一部である第１および第２の部分４０Ａ，４０Ｂ（磁性層４１，４４）の周りに巻かれている。コイル、特に第１の部分１２０における十分な起磁力を確保するためには、第１の部分１２０の巻回数としては、約２回以上は必要である。すなわち、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素は２つ以上必要である。一方、第１の帰磁路部４０と主磁極１５とを経由する磁路の長さを短くするために、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離ＤＡを小さくことが好ましい。
【００９５】
ここで、第１のコイル要素の数が第２のコイル要素の数以上で、端部Ｅ３が、端部Ｅ４と媒体対向面１００に垂直な方向について同じ位置か、端部Ｅ４よりも媒体対向面１００から遠い位置に配置されている場合について考える。この場合、第１の帰磁路部４０から主磁極１５に向かう磁束は、主磁極１５に近づくに従って媒体対向面１００から遠ざかってしまい、この磁束の方向は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５の界面（磁性層４１と主磁極１５の界面）の近傍において、９０°以上の大きな角度で変化する。この場合、上記界面の近傍において磁束の漏れが生じ、その結果、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることができなくなるおそれがある。
【００９６】
これに対し、本実施の形態では、端部Ｅ３，Ｅ４が前述の位置関係で配置されていることから、図１に示したように、第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）から、第１の部分４０Ａ（磁性層４１）を経由して、主磁極１５に向かう磁束の方向は大きくは変化しない。その結果、本実施の形態によれば、第１および第２の部分４０Ａ，４０Ｂ（磁性層４１，４４）の近傍の部分から外部へ磁束が漏れることを防止することができる。
【００９７】
しかも、本実施の形態では、端部Ｅ３，Ｅ４が前述の位置関係で配置されていることから、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離ＤＡを小さくしながら、第２のコイル要素の数を第１のコイル要素の数よりも多くすることが可能になり、これにより、コイルの起磁力を大きくすることが可能になる。本実施の形態では、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離ＤＡを、０．８〜４．０μｍの範囲内にすることができる。
【００９８】
これらのことから、本実施の形態によれば、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１の帰磁路部４０と主磁極１５を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。
【００９９】
また、本実施の形態では、主磁極１５の上面１５Ｔは、第１の仮想の平面Ｐ１および媒体対向面１００に対して傾斜した第１の部分１５Ｔ１を含み、主磁極１５の下端部１５Ｌは、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜した第３の部分１５Ｌ１を含んでいる。このような形状の主磁極１５によれば、媒体対向面１００における主磁極１５の厚みを小さくすることができることから、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。また、媒体対向面１００から離れた位置では主磁極１５の厚みを大きくすることができることから、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面１００まで導くことができ、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を向上させることができる。
【０１００】
また、本実施の形態では、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の部分１５Ｔ１の長さＬＡは、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の傾斜面１６Ａｂの長さＬＣよりも小さい。もし、長さＬＡが、図３に示された長さＬＣと等しい場合には、広い領域において、第１の部分１５Ｔ１と第１の傾斜面１６Ａｂとが小さな間隔で対向し、その結果、主磁極１５から第１のシールド１６Ａへの磁束の漏れが多くなり、オーバーライト特性等の記録特性が低下してしまうという問題が発生する。これを防止するために、長さＬＡとＬＣの関係が図３に示した関係とは逆になるように長さＬＣを短くすると、記録シールド１６のうち、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１のシールド１６Ａの体積が小さくなって、記録シールドの機能が損なわれてしまう。すなわち、第１のシールド１６Ａの体積が小さくなると、第１のシールド１６Ａで磁束の飽和が生じやすくなる。すると、第１のシールド１６Ａから媒体対向面１００に向けて磁束が漏れて、この漏れた磁束によって、記録媒体に記録された情報が誤って消去されるという問題が発生する。
【０１０１】
本実施の形態では、長さＬＡを長さＬＣよりも小さくすることにより、記録シールド１６の機能を損なうことなく、第１の部分１５Ｔ１と第１の傾斜面１６Ａｂとが対向する領域の面積を小さくして、主磁極１５から第１のシールド１６Ａへの磁束の漏れを抑制することが可能になる。しかし、それだけでは、第２の部分１５Ｔ２と第１の仮想の平面Ｐ１との間の距離Ｄ１が小さくなるため、媒体対向面１００から離れた位置における主磁極１５の厚みを、あまり大きくすることができない。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、第４の部分１５Ｌ２と第２の仮想の平面Ｐ２との間の距離Ｄ２を、第２の部分１５Ｔ２と第１の仮想の平面Ｐ１との間の距離Ｄ１よりも大きくし、且つ第１の部分１５Ｔ１の長さＬＡを、第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢよりも小さくしている。これにより、本実施の形態によれば、上述のように主磁極１５から第１のシールド１６Ａへの磁束の漏れを抑制しながら、媒体対向面１００における主磁極１５の厚みを小さくし、且つ主磁極１５のうち、第３の部分１５Ｌ１よりも媒体対向面１００からより遠い部分の厚みを十分に大きくして、スキューに起因した問題の発生を防止し、且つ記録特性を向上させることが可能になる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、第２の傾斜面１６Ｂｂの長さＬＤを、第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢよりも小さくしている。これにより、本実施の形態によれば、第３の部分１５Ｌ１と第２の傾斜面１６Ｂｂとが対向する領域の面積を小さくして、主磁極１５から第２のシールド１６Ｂへの磁束の漏れを抑制することが可能になる。なお、第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢは十分に大きくすることができるため、長さＬＤを長さＬＢよりも小さくしても、第２のシールド１６Ｂの体積が過度に小さくなることを防止することができる。
【０１０４】
以上のことから、本実施の形態によれば、記録シールド１６の機能を損なうことなく、スキューに起因した問題の発生を防止し、且つ記録特性を向上させることが可能になる。
【０１０５】
［第２の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図７は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図７は前記主断面を示している。図７において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。
【０１０６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドは、以下の点で第１の実施の形態に係る磁気ヘッドと異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層４３は、第１および第２の接続面を有しておらず、その上面が媒体対向面１００まで延びて、その前端面に接続されている。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層４５は、媒体対向面１００に配置された端面を有している。
【０１０７】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０８】
［第３の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図８は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図８は前記主断面を示している。図８において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。
【０１０９】
本実施の形態に係る磁気ヘッドは、以下の点で第２の実施の形態に係る磁気ヘッドと異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層３１，３２は、媒体対向面１００に配置された端面を有している。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層３４，３５および絶縁層５６が設けられていない。第２のシールド１６Ｂは、磁性層３２の上に配置されている。磁性層３６は、磁性層３３の上に配置されている。非磁性層５７は、第２のシールド１６Ｂおよび磁性層３６の周囲において磁性層３４の上面の一部および絶縁層５５の上面の上に配置されている。
【０１１０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第２の実施の形態と同様である。
【０１１１】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、磁気ヘッドは、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０のうち、第１の帰磁路部４０のみを備えていてもよい。また、請求の範囲の要件を満たす限り、第１ないし第３のコイル要素の数は、それぞれ各実施の形態に示した例に限らず、任意である。
【符号の説明】
【０１１２】
１５…主磁極、１６…記録シールド、３０…第２の帰磁路部、４０…第１の帰磁路部、１１０…コイルの第２の部分、１２０…コイルの第１の部分、１２１Ａ…第１のコイル要素、１２２Ａ，１２２Ｂ…第２のコイル要素。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式によって記録媒体に情報を記録するために用いられる垂直磁気記録用磁気ヘッドに関し、特に、主磁極とシールドを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。垂直磁気記録方式は、長手磁気記録方式に比べて、記録媒体の熱揺らぎの影響を受けにくく、高い線記録密度を実現することが可能であると言われている。
【０００３】
一般的に、垂直磁気記録用の磁気ヘッドとしては、長手磁気記録用の磁気ヘッドと同様に、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッド部と、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッド部とを、基板上に積層した構造のものが用いられる。記録ヘッド部は、記録媒体の面に対して垂直な方向の磁界を発生する主磁極を備えている。主磁極は、例えば、一端部が記録媒体に対向する媒体対向面に配置されたトラック幅規定部と、このトラック幅規定部の他端部に連結され、トラック幅規定部よりも大きな幅を有する幅広部とを有している。トラック幅規定部は、ほぼ一定の幅を有している。垂直磁気記録方式の記録ヘッド部には、高記録密度化のために、トラック幅の縮小と、記録特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性の向上が求められる。
【０００４】
ところで、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、一般的に、スライダに設けられる。スライダは、上記媒体対向面を有している。この媒体対向面は、空気流入端（リーディング端）と空気流出端（トレーリング端）とを有している。そして、空気流入端から媒体対向面と記録媒体との間に流入する空気流によって、スライダは記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。
【０００５】
ここで、基準の位置に対して、よりリーディング端に近い位置をリーディング側と定義し、基準の位置に対して、よりトレーリング端に近い位置をトレーリング側と定義する。リーディング側は、スライダに対する記録媒体の進行方向の後側である。トレーリング側は、スライダに対する記録媒体の進行方向の前側である。
【０００６】
スライダにおいて、一般的に、磁気ヘッドは媒体対向面におけるトレーリング端近傍に配置される。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決めは、例えばロータリーアクチュエータによって行なわれる。この場合、磁気ヘッドは、ロータリーアクチュエータの回転中心を中心とした円軌道に沿って記録媒体上を移動する。このような磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのトラック横断方向の位置に応じて、スキューと呼ばれる、円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きが生じる。
【０００７】
特に、長手磁気記録方式に比べて記録媒体への書き込み能力が高い垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、上述のスキューが生じると、あるトラックへの信号の記録時に、記録対象のトラックに隣接する１以上のトラックに記録された信号が消去されたり減衰したりする現象（以下、隣接トラック消去と言う。）が生じる場合がある。高記録密度化のためには、隣接トラック消去の発生を抑制する必要がある。
【０００８】
上述のようなスキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制すると共に記録密度を向上させる技術としては、主磁極の近傍に記録シールドを設ける技術が有効である。記録シールドは、媒体対向面に配置された端面を有している。例えば、特許文献１には、主磁極と共に磁路を形成するリターンヨークを備え、このリターンヨークが、媒体対向面において主磁極の端面に対して所定の距離だけ離れた位置に配置された端面を有するリターンヨークチップを含む磁気ヘッドが開示されている。リターンヨークチップは、記録シールドとして機能する。
【０００９】
一般的に、記録シールドを備えた磁気ヘッドでは、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続する１つ以上の帰磁路部が設けられる。記録シールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。また、記録シールドと１つ以上の帰磁路部は、主磁極の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を、主磁極に還流させる機能も有している。記録シールドを備えた磁気ヘッドによれば、隣接トラック消去の発生を抑制することが可能になると共に、記録密度のより一層の向上が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２０９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、媒体対向面に配置された主磁極の端面のうち、トレーリング側の端部の位置によって決まる。そのため、記録ビットの端部の位置を精度よく規定するためには、記録シールドの端面は、主磁極の端面のトレーリング側に配置された端面部分を含むことが有効である。
【００１２】
また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。記録シールドを備えた磁気ヘッドでは、この要求に応えるためには、上述のように、記録シールドの端面が主磁極の端面のトレーリング側に配置された端面部分を含むことに加え、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部を設け、この帰磁路部の長さを短くすることが有効である。
【００１３】
特許文献１には、主磁極のトレーリング側に配置された帰磁路部の長さに関係するヨーク長を短くする技術が記載されている。すなわち、この技術では、主磁極をソレノイド構造で取り囲むコイルを設けている。このコイルは、主磁極の下部を通る下部導線部と、主磁極の上部を通る上部導線部と、下部導線部と上部導線部とを電気的に連結する連結部とを備えている。上部導線部は、少なくとも２層で積層された上部導線層を備えている。
【００１４】
しかし、特許文献１に開示された磁気ヘッドでは、以下のような問題点がある。この磁気ヘッドでは、上部導線部は、主磁極に相対的に近い第１上部導線層と、主磁極から相対的に遠い第２上部導線層とを有している。リターンヨークは、上部導線部よりも媒体対向面から遠い位置にある部分を有している。この部分の下面は、主磁極上に設けられたサブヨークの上面に接している。以下、リターンヨークの上記の部分をバックギャップ部と言う。バックギャップ部の媒体対面に向いた端部における任意の位置の媒体対向面からの距離は、任意の位置が主磁極に近づくに従って段階的に大きくなっている。このようなバックギャップ部の形状では、バックギャップ部からサブヨークに向かう磁束の方向は、バックギャップ部とサブヨークの界面の近傍において、９０°以上の大きな角度で変化する。この場合、バックギャップ部とサブヨークの界面の近傍において磁束の漏れが生じ、その結果、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることができなくなるおそれがある。
【００１５】
このように、従来は、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側（トレーリング側）に配置された帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが難しかった。
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることができるようにした垂直磁気記録用磁気ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、主磁極と、記録シールドと、ギャップ部と、第１の帰磁路部とを備えている。主磁極は、媒体対向面に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録シールドは、磁性材料よりなり、媒体対向面に配置された端面を有している。ギャップ部は、非磁性材料よりなり、主磁極と記録シールドとの間に配置されている。第１の帰磁路部は、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。
【００１８】
記録シールドの端面は、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の端面部分を含んでいる。第１の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続している。コイルは、第１の空間を通過するように延びる１つ以上の第１のコイル要素および複数の第２のコイル要素を含んでいる。複数の第２のコイル要素は、１つ以上の第１のコイル要素に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。
【００１９】
第１の帰磁路部は、媒体対向面との間で１つ以上の第１のコイル要素を挟む位置に配置された第１の部分と、媒体対向面との間で複数の第２のコイル要素を挟む位置に配置された第２の部分とを含んでいる。第２の部分は、第１の部分に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されている。媒体対向面に配置された主磁極の端面と交差し、記録媒体の進行方向に平行であって、媒体対向面に垂直な断面において、媒体対向面から最も遠い１つ以上の第１のコイル要素の端部は、媒体対向面から最も遠い複数の第２のコイル要素の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置され、媒体対向面に最も近い第１の部分の端部は、媒体対向面に最も近い第２の部分の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置されている。
【００２０】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、１つ以上の第１のコイル要素は、複数の第２のコイル要素よりも数が少なくてもよい。
【００２１】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、記録シールドは、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置されて第１の端面部分を含む第１のシールドを有していてもよい。この場合、１つ以上の第１のコイル要素は、第１のシールドと第１の部分との間に配置されていてもよい。
【００２２】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、第１の部分と媒体対向面の最短距離は、０．８〜４．０μｍの範囲内であってもよい。
【００２３】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部を備えていてもよい。第２の帰磁路部は、主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、主磁極のうちの媒体対向面から離れた部分と記録シールドとを接続している。コイルは、更に、第２の空間を通過するように延びる１つ以上の第３のコイル要素を含んでいてもよい。
【００２４】
また、本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドにおいて、記録シールドの端面は、更に、第２、第３および第４の端面部分を含んでいてもよい。第２の端面部分は、主磁極の端面に対して記録媒体の進行方向の後側に配置されている。第３および第４の端面部分は、主磁極の端面に対してトラック幅方向の両側に配置されている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の垂直磁気記録用磁気ヘッドでは、媒体対向面に配置された主磁極の端面と交差し、記録媒体の進行方向に平行であって、媒体対向面に垂直な断面において、媒体対向面に最も近い第１の部分の端部は、媒体対向面に最も近い第２の部分の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置されている。これにより、本発明によれば、コイルの十分な起磁力を確保しながら、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部と主磁極とを経由する磁路の長さを短くすることが可能になる。
【００２６】
また、本発明によれば、媒体対向面に最も近い第１の部分の端部が、媒体対向面に最も近い第２の部分の端部よりも、媒体対向面に近い位置に配置されていることにより、第１の帰磁路部の第２の部分から、第１の部分を経由して、主磁極に向かう磁束の方向は大きくは変化しない。その結果、本発明によれば、第１の帰磁路部の第１および第２の部分の近傍の部分から外部へ磁束が漏れることを防止することができる。
【００２７】
これらのことから、本発明によれば、主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部と主磁極を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第１層を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第２層を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。図２は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。図３は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおける主磁極の媒体対向面の近傍の部分を示す断面図である。図４は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第２の部分を示す平面図である。図５は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第１層を示す平面図である。図６は、本実施の形態に係る磁気ヘッドにおけるコイルの第１の部分の第２層を示す平面図である。なお、図１において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。図１および図３において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２、図４ないし図６において記号ＴＷで示す矢印は、トラック幅方向を表している。
【００３０】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る垂直磁気記録用磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）は、アルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなり、上面１ａを有する基板１と、この基板１の上面１ａ上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる第１の再生シールド層３と、第１の再生シールド層３を覆うように配置された絶縁膜である第１の再生シールドギャップ膜４と、この第１の再生シールドギャップ膜４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、このＭＲ素子５の上に配置された絶縁膜である第２の再生シールドギャップ膜６と、この第２の再生シールドギャップ膜６の上に配置された磁性材料よりなる第２の再生シールド層７とを備えている。
【００３１】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面１００に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。
【００３２】
第１の再生シールド層３から第２の再生シールド層７までの部分は、再生ヘッド部８を構成する。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、第２の再生シールド層７の上に配置された非磁性層５０と、非磁性層５０の上に配置された記録ヘッド部９とを備えている。非磁性層５０は、例えばアルミナによって形成されている。記録ヘッド部９は、コイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７とを有している。
【００３３】
コイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。コイルは、第１の部分１２０と第２の部分１１０とを含んでいる。第１の部分１２０と第２の部分１１０は、いずれも、銅等の導電材料によって形成されている。第１の部分１２０と第２の部分１１０は、直列または並列に接続されている。主磁極１５は、媒体対向面１００に配置された端面を有し、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。図１および図３は、媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面と交差し、記録媒体の進行方向Ｔに平行であって、媒体対向面１００に垂直な断面（以下、主断面と言う。）を示している。
【００３４】
記録シールド１６は、媒体対向面１００に配置された端面を有している。記録シールド１６の端面は、第１ないし第４の端面部分１６Ａａ，１６Ｂａ，１６Ｃａ，１６Ｄａを含んでいる。第１の端面部分１６Ａａは、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２の端面部分１６Ｂａは、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。第３および第４の端面部分１６Ｃａ，１６Ｄａは、主磁極１５の端面に対してトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。媒体対向面１００において、第１ないし第４の端面部分１６Ａａ，１６Ｂａ，１６Ｃａ，１６Ｄａは、主磁極１５の端面の周りを囲むように配置されている。
【００３５】
記録シールド１６は、磁性材料によって形成されている。記録シールド１６の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。
【００３６】
記録ヘッド部９は、更に、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を有している。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、いずれも磁性材料によって形成されている。第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０の材料としては、例えばＣｏＦｅＮ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。第１の帰磁路部４０と第２の帰磁路部３０は、主磁極１５を挟むように基板１の上面１ａに垂直な方向に沿って並んでいる。第１の帰磁路部４０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続し、これにより、主磁極１５と記録シールド１６とを磁気的に連結している。第２の帰磁路部３０は、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されて、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続し、これにより、主磁極１５と記録シールド１６とを磁気的に連結している。
【００３７】
第２の帰磁路部３０は、磁性層３１，３２，３３，３４，３５，３６を有している。磁性層３１は、非磁性層５０の上に配置されている。磁性層３２，３３は、いずれも磁性層３１の上に配置されている。磁性層３２は、媒体対向面１００の近傍に配置されている。磁性層３３は、磁性層３２に対して、媒体対向面１００からより遠い位置に配置されている。磁性層３１，３２は、それぞれ、媒体対向面１００に向いた端面を有し、これらの端面は、媒体対向面１００から離れた位置に配置されている。図４に示したように、コイルの第２の部分１１０は、磁性層３３の周りに約３回巻かれている。
【００３８】
磁気ヘッドは、更に、磁性層３１の周囲において非磁性層５０の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５１と、磁性層３１〜３３と第２の部分１１０との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜５２と、第２の部分１１０の巻線間に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５３と、第２の部分１１０および磁性層３２の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５４とを備えている。第２の部分１１０、磁性層３２，３３、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面は平坦化されている。絶縁層５１，５４および絶縁膜５２は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層５３は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００３９】
図２に示したように、記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、主磁極１５のトラック幅方向ＴＷの両側に配置されている。第１のシールド１６Ａは、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。第２のシールド１６Ｂは、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、第１のシールド１６Ａと第２のシールド１６Ｂを磁気的に連結している。
【００４０】
図３に示したように、第１のシールド１６Ａは、第１の端面部分１６Ａａと、第１の傾斜面１６Ａｂを含む下面とを含んでいる。第２のシールド１６Ｂは、第２の端面部分１６Ｂａと、上面である第２の傾斜面１６Ｂｂとを含んでいる。第１の傾斜面１６Ａｂと第２の傾斜面１６Ｂｂについては、後で詳しく説明する。図２に示したように、サイドシールド１６Ｃは、第３の端面部分１６Ｃａを含んでいる。サイドシールド１６Ｄは、第４の端面部分１６Ｄａを含んでいる。
【００４１】
磁性層３４は、磁性層３２および絶縁層５４の上に配置されている。磁性層３５は、磁性層３３の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、第２の部分１１０、絶縁膜５２および絶縁層５３，５４の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５５と、磁性層３４，３５の周囲において絶縁層５５の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５６とを備えている。磁性層３４，３５および絶縁層５６の上面は、平坦化されている。絶縁層５５，５６は、例えばアルミナによって形成されている。
【００４２】
第２のシールド１６Ｂは、磁性層３４の上に配置されている。磁性層３６は、磁性層３５の上に配置されている。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなる非磁性層５７を備えている。非磁性層５７は、第２のシールド１６Ｂおよび磁性層３６の周囲において磁性層３４の上面の一部および絶縁層５６の上面の上に配置されている。非磁性層５７は、例えばアルミナによって形成されている。また、非磁性層５７の上面は、第２の傾斜面１６Ｂｂに連続する傾斜面ＵＬ１と、この傾斜面ＵＬ１に連続し傾斜面ＵＬ１よりも媒体対向面１００からより遠い位置に配置された底部ＵＬ２とを含んでいる。
【００４３】
主磁極１５は、記録媒体の進行方向Ｔの前側の端に位置する面である上面１５Ｔ（図３参照）と、上面１５Ｔとは反対側の下端部１５Ｌ（図３参照）と、トラック幅方向ＴＷの両側に配置された第１および第２の側部（図２参照）とを有している。サイドシールド１６Ｃは、主磁極１５の第１の側部に対向する第１の側壁を有している。サイドシールド１６Ｄは、主磁極１５の第２の側部に対向する第２の側壁を有している。
【００４４】
ギャップ部１７は、主磁極１５と記録シールド１６との間に配置されている。磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、その一部がギャップ部１７の一部を構成する第１のギャップ層１９と、非磁性材料よりなり、その一部がギャップ部１７の他の一部を構成する第２のギャップ層１８とを備えている。第１のギャップ層１９のうち、ギャップ部１７の一部を構成する部分は、主磁極１５と第１のシールド１６Ａとの間に配置されている。第２のギャップ層１８のうち、ギャップ部１７の他の一部を構成する部分は、主磁極１５と第２のシールド１６Ｂおよびサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとの間に配置されている。
【００４５】
サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、第２のシールド１６Ｂの上に配置され、第２のシールド１６Ｂの第２の傾斜面１６Ｂｂに接している。第２のギャップ層１８は、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの側壁、第２のシールド１６Ｂの第２の傾斜面１６Ｂｂおよび非磁性層５７の上面に沿って配置されている。第２のギャップ層１８を構成する非磁性材料は、絶縁材料でもよいし、非磁性金属材料でもよい。第２のギャップ層１８を構成する絶縁材料としては、例えばアルミナが用いられる。第２のギャップ層１８を構成する非磁性金属材料としては、例えばＲｕが用いられる。第２のギャップ層１８には、磁性層３６の上面を露出させる開口部が形成されている。
【００４６】
主磁極１５は、第２のシールド１６Ｂの第２の傾斜面１６Ｂｂおよび非磁性層５７の上面と主磁極１５との間に第２のギャップ層１８が介在するように、第２のシールド１６Ｂおよび非磁性層５７の上に配置されている。また、図２に示したように、主磁極１５とサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとの間にも、第２のギャップ層１８が介在している。
【００４７】
媒体対向面１００から離れた位置において、主磁極１５の下端部１５Ｌは、磁性層３６の上面に接している。主磁極１５は、金属磁性材料によって形成されている。主磁極１５の材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＦｅのいずれかを用いることができる。主磁極１５の形状については、後で詳しく説明する。
【００４８】
磁気ヘッドは、更に、主磁極１５およびサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの周囲に配置された非磁性材料よりなる図示しない第１の非磁性層を備えている。本実施の形態では、特に、第１の非磁性層は、アルミナ等の非磁性絶縁材料よりなる。
【００４９】
磁気ヘッドは、更に、媒体対向面１００から離れた位置において、主磁極１５の上面１５Ｔの一部の上に配置された非磁性金属材料よりなる非磁性金属層５８と、この非磁性金属層５８の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層５９とを備えている。非磁性金属層５８は、例えばＲｕ、ＮｉＣｒまたはＮｉＣｕによって形成されている。絶縁層５９は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５０】
第１のギャップ層１９は、主磁極１５、非磁性金属層５８および絶縁層５９を覆うように配置されている。第１のギャップ層１９の材料は、アルミナ等の非磁性絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、Ｔａ、Ｗ、ＮｉＢ、ＮｉＰ等の非磁性導電材料でもよい。
【００５１】
第１のシールド１６Ａは、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄおよび第１のギャップ層１９の上に配置され、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄおよび第１のギャップ層１９の上面に接している。媒体対向面１００において、第１のシールド１６Ａの第１の端面部分１６Ａａの一部は、主磁極１５の端面に対して、第１のギャップ層１９の厚みによる所定の間隔を開けて配置されている。第１のギャップ層１９の厚みは、５〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、例えば３０〜６０ｎｍの範囲内である。主磁極１５の端面は、第１のギャップ層１９に隣接する辺を有し、この辺はトラック幅を規定している。
【００５２】
第１の帰磁路部４０は、磁性層４１，４３，４４，４５を有している。磁性層４１は、媒体対向面１００から離れた位置において主磁極１５の上に配置されている。
【００５３】
コイルの第１の部分１２０は、第１層１２１および第２層１２２を含んでいる。図５に示したように、第１層１２１は、磁性層４１の周りに１回巻かれている。磁気ヘッドは、更に、第１のシールド１６Ａ、第１のギャップ層１９および磁性層４１と第１層１２１との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜６１と、第１層１２１および第１のシールド１６Ａの周囲に配置された非磁性材料よりなる図示しない第２の非磁性層とを備えている。絶縁膜６１は、例えばアルミナによって形成されている。第２の非磁性層は、例えば無機絶縁材料によって形成されている。この無機絶縁材料としては、例えばアルミナまたはシリコン酸化物が用いられる。第１のシールド１６Ａ、第１層１２１、磁性層４１、絶縁膜６１および第２の非磁性層の上面は平坦化されている。
【００５４】
磁気ヘッドは、更に、第１層１２１および絶縁膜６１の上面の上ならびに磁性層４１の上面の一部の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６２を備えている。絶縁層６２は、例えばアルミナによって形成されている。
【００５５】
磁性層４３は、第１のシールド１６Ａおよび絶縁層６２の上に配置されている。磁性層４４は、磁性層４１の上に配置されている。磁性層４３は、媒体対向面１００に配置された前端面と、実質的に媒体対向面１００に垂直な方向に延在する上面と、前端面と上面とを接続する第１および第２の接続面とを有している。磁性層４３において、第１の接続面の一端は媒体対向面１００に位置し、第１の接続面の他端は第２の接続面の一端に接続され、第２の接続面の他端は上面に接続されている。第１の接続面における任意の位置の基板１の上面１ａからの距離は、任意の位置が媒体対向面１００から離れるに従って大きくなっている。第２の接続面は、媒体対向面１００に平行である。
【００５６】
図６に示したように、第２層１２２は、磁性層４４の周りに約２回巻かれている。磁気ヘッドは、更に、磁性層４３，４４および絶縁層６２と第２層１２２との間に介在する絶縁材料よりなる絶縁膜６４と、第２層１２２の巻線間に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６５と、第２層１２２および磁性層４３の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６６とを備えている。第２層１２２、磁性層４３，４４、絶縁膜６４および絶縁層６５，６６の上面は平坦化されている。磁気ヘッドは、更に、第２層１２２、絶縁膜６４および絶縁層６５の上面の上に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６７を備えている。絶縁膜６４および絶縁層６６，６７は、例えばアルミナによって形成されている。絶縁層６５は、例えばフォトレジストによって形成されている。
【００５７】
磁性層４５は、磁性層４３，４４および絶縁層６７の上に配置され、磁性層４３と磁性層４４とを接続している。磁性層４５は、媒体対向面１００に向いた端面を有し、この端面は、媒体対向面１００から離れた位置に配置されている。磁気ヘッドは、更に、磁性層４５の周囲に配置された絶縁材料よりなる絶縁層６８を備えている。絶縁層６８は、例えばアルミナによって形成されている。磁性層４５および絶縁層６８の上面は平坦化されている。
【００５８】
磁気ヘッドは、更に、非磁性材料よりなり、記録ヘッド部９を覆うように配置された保護層７０を備えている。保護層７０は、例えば、アルミナ等の無機絶縁材料によって形成されている。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面１００と再生ヘッド部８と記録ヘッド部９とを備えている。再生ヘッド部８と記録ヘッド部９は、基板１の上に積層されている。再生ヘッド部８は、記録ヘッド部９に対して、記録媒体の進行方向Ｔの後側（リーディング側）に配置されている。
【００６０】
記録ヘッド部９は、第１の部分１２０および第２の部分１１０を含むコイルと、主磁極１５と、記録シールド１６と、ギャップ部１７と、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０とを有している。記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。ギャップ部１７は、第１のギャップ層１９の一部および第２のギャップ層１８の一部によって構成されている。第１の帰磁路部４０と第２の帰磁路部３０は、主磁極１５を挟むように基板１の上面１ａに垂直な方向に沿って並んでいる。
【００６１】
第１の帰磁路部４０は、磁性層４１，４３〜４５を有し、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。図１に示したように、第１の帰磁路部４０は、主磁極１５、ギャップ部１７（ギャップ層１９）、記録シールド１６および第１の帰磁路部４０（磁性層４１，４３〜４５）によって囲まれた第１の空間Ｓ１が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続している。
【００６２】
第２の帰磁路部３０は、磁性層３１〜３６を有し、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されている。図１に示したように、第２の帰磁路部３０は、主磁極１５、ギャップ部１７（ギャップ層１８）、記録シールド１６および第２の帰磁路部３０（磁性層３１〜３６）によって囲まれた第２の空間Ｓ２が形成されるように、主磁極１５のうちの媒体対向面１００から離れた部分と記録シールド１６とを接続している。
【００６３】
以下、図１、図４ないし図６を参照して、コイルの第１の部分１２０および第２の部分１１０と、第１の帰磁路部４０について詳しく説明する。図４は、第２の部分１１０を示す平面図である。第２の部分１１０は、第２の帰磁路部３０の一部である磁性層３３の周りに約３回巻かれている。第２の部分１１０は、第２の空間Ｓ２内のうち特に磁性層３２と磁性層３３との間を通過するように延びる３つのコイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを含んでいる。なお、コイル要素とは、コイルの巻線の一部である。コイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、媒体対向面１００側からこの順に、媒体対向面１００に垂直な方向に並んでいる。また、第２の部分１１０は、第１の部分１２０に電気的に接続されたコイル接続部１１０Ｅを有している。
【００６４】
図５は、第１の部分１２０の第１層１２１を示す平面図である。第１層１２１は、第１の帰磁路部４０の一部である磁性層４１の周りに１回巻かれている。第１層１２１は、第１の空間Ｓ１内のうち特に第１のシールド１６Ａと磁性層４１との間を通過するように延びるコイル要素１２１Ａを含んでいる。また、第１層１２１は、第２の部分１１０のコイル接続部１１０Ｅに電気的に接続されたコイル接続部１２１Ｓと、第２層１２２に電気的に接続されたコイル接続部１２１Ｅとを有している。コイル接続部１２１Ｓは、第１層１２１と第２の部分１１０との間の複数の層を貫通する図示しない柱状の接続層を介してコイル接続部１１０Ｅに電気的に接続されている。接続層は、銅等の導電材料によって形成されている。
【００６５】
図６は、第１の部分１２０の第２層１２２を示す平面図である。第２層１２２は、第１の帰磁路部４０の一部である磁性層４４の周りに約２回巻かれている。第２層１２２は、第１の空間Ｓ１内のうち特に磁性層４３と磁性層４４との間を通過するように延びる２つのコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを含んでいる。コイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、媒体対向面１００側からこの順に、媒体対向面１００に垂直な方向に並んでいる。また、第２層１２２は、絶縁層６２および絶縁膜６４を貫通して第１層１２１のコイル接続部１２１Ｅに電気的に接続されたコイル接続部１２２Ｓを有している。図４ないし図６に示した例では、第１の部分１２０と第２の部分１１０は、直列に接続されている。
【００６６】
コイル要素１２１Ａ，１２２Ａ，１２２Ｂは、それぞれ第１の空間Ｓ１を通過するように延びている。コイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、コイル要素１２１Ａに対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。コイル要素１２１Ａは、本発明における１つ以上の第１のコイル要素に対応し、コイル要素１２２Ａ，１２２Ｂは、本発明における複数の第２のコイル要素に対応する。
【００６７】
第２のコイル要素１２２Ｂは、第２のコイル要素１２２Ａよりも媒体対向面１００から遠い位置に配置されている。図１に示したように、第１のコイル要素１２１Ａは端部Ｅ１を有し、第２のコイル要素１２２Ｂは端部Ｅ２を有している。端部Ｅ１は、第１のコイル要素１２１Ａにおいて、媒体対向面１００から最も遠い位置にある。端部Ｅ２は、複数の第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂにおいて、媒体対向面１００から最も遠い位置にある。前記主断面において、端部Ｅ１は、端部Ｅ２よりも、媒体対向面１００に近い位置に配置されている。端部Ｅ１は、本発明における１つ以上の第１のコイル要素の端部に対応する。端部Ｅ２は、本発明における複数の２のコイル要素の端部に対応する。
【００６８】
コイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、それぞれ第２の空間Ｓ２を通過するように延びている。コイル要素１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、本発明における１つ以上の第３のコイル要素に対応する。
【００６９】
第１の帰磁路部４０は、媒体対向面１００との間で第１のコイル要素１２１Ａを挟む位置に配置された第１の部分４０Ａと、媒体対向面１００との間で第２のコイル要素１２２Ａ，１２２Ｂを挟む位置に配置された第２の部分４０Ｂとを含んでいる。本実施の形態では、第１の部分４０Ａは磁性層４１によって構成され、第２の部分４０Ｂは磁性層４４によって構成されている。第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）は、第１の部分４０Ａ（磁性層４１）に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されている。
【００７０】
図１に示したように、第１の部分４０Ａ（磁性層４１）は端部Ｅ３を有し、第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）の端部Ｅ４を有している。端部Ｅ３は、第１の部分４０Ａにおいて、媒体対向面１００に最も近い位置にある。端部Ｅ４は、第２の部分４０Ｂにおいて、媒体対向面１００に最も近い位置にある。前記主断面において、端部Ｅ３は、端部Ｅ４よりも、媒体対向面１００に近い位置に配置されている。端部Ｅ３は、本発明における第１の部分の端部に対応する。端部Ｅ４は、本発明における第２の部分の端部に対応する。ここで、図５に示したように、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離を、記号ＤＡで表す。距離ＤＡは、０．８〜４．０μｍの範囲内であることが好ましく、１．５〜３．５μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００７１】
次に、図２ないし図６を参照して、主磁極１５の形状について詳しく説明する。図４ないし図６に示したように、主磁極１５は、媒体対向面１００に配置された端面とその反対側の端部とを有するトラック幅規定部１５Ａと、トラック幅規定部１５Ａの端部に接続された幅広部１５Ｂとを含んでいる。また、図２および図３に示したように、主磁極１５は、記録媒体の進行方向Ｔの前側の端に位置する面である上面１５Ｔと、上面１５Ｔとは反対側の下端部１５Ｌと、第１の側部と、第２の側部とを有している。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅よりも大きい。
【００７２】
トラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、媒体対向面１００からの距離によらずにほぼ一定である。幅広部１５Ｂにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅は、例えば、トラック幅規定部１５Ａとの境界位置ではトラック幅規定部１５Ａにおける上面１５Ｔのトラック幅方向ＴＷの幅と等しく、媒体対向面１００から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ここで、媒体対向面１００に垂直な方向についてのトラック幅規定部１５Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。ネックハイトは、例えば０〜０．３μｍの範囲内である。ネックハイトが０の場合は、トラック幅規定部１５Ａがなく、幅広部１５Ｂの端面が媒体対向面１００に配置される。
【００７３】
上面１５Ｔは、媒体対向面１００に近い順に配置された第１の部分１５Ｔ１と第２の部分１５Ｔ２を含んでいる。第１の部分１５Ｔ１は、媒体対向面１００に配置された第１の端部と、その反対側の第２の端部とを有している。第２の部分１５Ｔ２は、第１の部分１５Ｔ１の第２の端部に接続されている。
【００７４】
下端部１５Ｌは、媒体対向面１００に近い順に配置された第３の部分１５Ｌ１と第４の部分１５Ｌ２を含んでいる。第３の部分１５Ｌ１は、媒体対向面１００に配置された第１の端部と、その反対側の第２の端部とを有している。第３の部分１５Ｌ１は、２つの面が交わってできるエッジでもよいし、２つの面を連結する面でもよい。第４の部分１５Ｌ２は、第３の部分１５Ｌ１の第２の端部に接続された面である。
【００７５】
ここで、図３に示したように、第１の部分１５Ｔ１の第１の端部を通り、媒体対向面１００および記録媒体の進行方向Ｔに垂直な第１の仮想の平面Ｐ１と、第３の部分１５Ｌ１の第１の端部を通り、媒体対向面１００および記録媒体の進行方向Ｔに垂直な第２の仮想の平面Ｐ２とを想定する。第１の部分１５Ｔ１は、その第２の端部が第１の仮想の平面Ｐ１に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置されるように、第１の仮想の平面Ｐ１および媒体対向面１００に対して傾斜している。第３の部分１５Ｌ１は、その第２の端部が第２の仮想の平面Ｐ２に対して記録媒体の進行方向Ｔの後側に配置されるように、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜している。
【００７６】
前述のように、記録シールド１６の第１のシールド１６Ａは、第１の傾斜面１６Ａｂを含む下面を含んでいる。第１の傾斜面１６Ａｂは、ギャップ部１７の第１のギャップ層１９を介して第１の部分１５Ｔ１に対向する部分を含んでいる。第１の傾斜面１６Ａｂは、第１の仮想の平面Ｐ１および媒体対向面１００に対して傾斜している。
【００７７】
また、記録シールド１６の第２のシールド１６Ｂは、上面である第２の傾斜面１６Ｂｂを含んでいる。第２の傾斜面１６Ｂｂは、ギャップ部１７の第２のギャップ層１８を介して第３の部分１５Ｌ１に対向している。第２の傾斜面１６Ｂｂは、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜している。また、非磁性層５７は、第２の傾斜面１６Ｂｂに連続し、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜した傾斜面ＵＬ１と、底部ＵＬ２とを含んでいる。第３の部分１５Ｌ１は、ギャップ部１７の第２のギャップ層１８を介して第２の傾斜面１６Ｂｂおよび傾斜面ＵＬ１に対向している。
【００７８】
ここで、図３に示したように、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の部分１５Ｔ１の長さを記号ＬＡで表し、媒体対向面１００に垂直な方向についての第３の部分１５Ｌ１の長さを記号ＬＢで表し、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の傾斜面１６Ａｂの長さを記号ＬＣで表し、媒体対向面１００に垂直な方向についての第２の傾斜面１６Ｂｂの長さを記号ＬＤで表す。長さＬＡは、長さＬＢおよびＬＣよりも小さい。また、長さＬＤは、長さＬＢよりも小さい。長さＬＡは、例えば０．０５〜０．１５μｍの範囲内である。長さＬＢは、例えば０．２〜１．２μｍの範囲内である。長さＬＣは、例えば０．２〜０．６μｍの範囲内である。長さＬＤは、例えば０．１〜０．５μｍの範囲内である。
【００７９】
なお、トラック幅規定部１５Ａと幅広部１５Ｂとの境界位置と媒体対向面１００との間の距離すなわちネックハイトは、第１の部分１５Ｔ１の長さＬＡまたは第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢと等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【００８０】
図３に示したように、第１の仮想の平面Ｐ１に対する第１の部分１５Ｔ１の傾斜角度を記号θＴ１で表し、第２の仮想の平面Ｐ２に対する第３の部分１５Ｌ１の傾斜角度を記号θＬ１で表す。傾斜角度θＴ１は、例えば２２°〜３５°の範囲内である。傾斜角度θＬ１は、例えば３０°〜５０°の範囲内である。
【００８１】
第２の部分１５Ｔ２と第４の部分１５Ｌ２は、実質的に媒体対向面１００に垂直な方向に延在している。図３に示したように、媒体対向面１００における主磁極１５の厚み、すなわち第１の仮想の平面Ｐ１と第２の仮想の平面Ｐ２との間の距離を記号Ｄ０で表す。また、第２の部分１５Ｔ２と第１の仮想の平面Ｐ１との間の距離を記号Ｄ１で表し、第４の部分１５Ｌ２と第２の仮想の平面Ｐ２との間の距離を記号Ｄ２で表す。距離Ｄ２は距離Ｄ１よりも大きい。距離Ｄ０は、例えば０．０５〜０．１μｍの範囲内である。距離Ｄ１は、例えば０．０２〜０．１μｍの範囲内である。距離Ｄ２は、例えば０．２〜０．８μｍの範囲内である。
【００８２】
また、媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面は、第１のギャップ層１９に隣接する第１の辺と、第１の辺の一端部に接続された第２の辺と、第１の辺の他端部に接続された第３の辺とを有している。第１の辺はトラック幅を規定する。記録媒体に記録される記録ビットの端部の位置は、第１の辺の位置によって決まる。媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面のトラック幅方向ＴＷの幅は、主磁極１５の下端部１５Ｌに近づくに従って、すなわち第２の仮想の平面Ｐ２に近づくに従って小さくなっている。第２の辺と第３の辺がそれぞれ第２の仮想の平面Ｐ２に垂直な方向に対してなす角度は、例えば７°〜１７°の範囲内であり、１０°〜１５°の範囲内であることが好ましい。第１の辺の長さは、例えば０．０５〜０．２０μｍの範囲内である。
【００８３】
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの作用および効果について説明する。この磁気ヘッドでは、記録ヘッド部９によって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッド部８によって、記録媒体に記録されている情報を再生する。記録ヘッド部９において、第１の部分１２０および第２の部分１１０を含むコイルは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。第１の部分１２０によって発生された磁界に対応する磁束は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５を通過する。第２の部分１１０によって発生された磁界に対応する磁束は、第２の帰磁路部３０と主磁極１５を通過する。従って、主磁極１５は、第１の部分１２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１１０によって発生された磁界に対応する磁束とを通過させる。
【００８４】
なお、第１の部分１２０および第２の部分１１０は、直列に接続されていてもよいし、並列に接続されていてもよい。いずれにしても、主磁極１５において、第１の部分１２０によって発生された磁界に対応する磁束と第２の部分１１０によって発生された磁界に対応する磁束が同じ方向に流れるように、第１の部分１２０および第２の部分１１０は接続される。
【００８５】
主磁極１５は、上述のようにコイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させて、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。
【００８６】
記録シールド１６は、磁気ヘッドの外部から磁気ヘッドに印加された外乱磁界を取り込む。これにより、外乱磁界が主磁極１５に集中して取り込まれることによって記録媒体に対して誤った記録が行なわれることを防止することができる。また、記録シールド１６は、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを阻止する機能を有している。
【００８７】
また、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０は、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能を有している。具体的に説明すると、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の一部は、記録シールド１６と第１の帰磁路部４０を通過して主磁極１５に還流する。また、主磁極１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束の他の一部は、記録シールド１６と第２の帰磁路部３０を通過して主磁極１５に還流する。
【００８８】
記録シールド１６は、第１のシールド１６Ａと、第２のシールド１６Ｂと、２つのサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄとを有している。これにより、本実施の形態によれば、主磁極１５の端面に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側および後側ならびにトラック幅方向ＴＷの両側において、主磁極１５の端面より発生されて記録媒体の面に垂直な方向以外の方向に広がる磁束を取り込んで、この磁束が記録媒体に達することを抑制することができる。その結果、本実施の形態によれば、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。第１および第２のシールド１６Ａ，１６Ｂは、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することに寄与する他に、記録磁界の勾配を大きくすることに寄与する。サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄは、特に隣接トラック消去を抑制することへの寄与が大きい。このような記録シールド１６の機能により、本実施の形態によれば、記録密度を高めることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、図２に示したように、媒体対向面１００において、トラック幅方向ＴＷにおける主磁極１５の第１および第２の側部の間隔すなわち主磁極１５の端面の幅は、第２の仮想の平面Ｐ２に近づくに従って小さくなっている。本実施の形態によれば、この特徴によっても、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、媒体対向面１００において、トラック幅方向ＴＷにおけるサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄにおける第１および第２の側壁の間隔は、主磁極１５の第１および第２の側部の間隔と同様に、第２の仮想の平面Ｐ２に近づくに従って小さくなっている。従って、本実施の形態によれば、媒体対向面１００において、第１の側部と第１の側壁との間隔、ならびに第２の側部と第２の側壁との間隔を、小さく、且つ均一にすることが可能になる。これにより、サイドシールド１６Ｃ，１６Ｄによって、主磁極１５の端面より発生されてトラック幅方向ＴＷの両側に広がる磁束を、効果的に取り込むことができる。その結果、本実施の形態によれば、特にサイドシールド１６Ｃ，１６Ｄの機能を高めることが可能になり、スキューに起因した隣接トラック消去の発生をより効果的に抑制することが可能になる。
【００９１】
ところで、記録シールド１６で取り込んだ磁束を吸収できるような、体積が大きい磁性層が記録シールド１６に磁気的に接続されていないと、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことはできない。本実施の形態では、記録シールド１６の第１のシールド１６Ａと主磁極１５とを磁気的に連結する第１の帰磁路部４０（磁性層４１，４３〜４５）と、記録シールド１６の第２のシールド１６Ｂと主磁極１５とを磁気的に連結する第２の帰磁路部３０（磁性層３１〜３６）を備えている。このような構成により、記録シールド１６で取り込んだ磁束は、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０を経由して主磁極１５に流れ込む。本実施の形態では、記録シールド１６に対して、体積が大きい磁性層である第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０と主磁極１５が磁気的に接続されている。従って、本実施の形態によれば、記録シールド１６によって多くの磁束を取り込むことが可能になり、その結果、前述の記録シールド１６の効果を効果的に発揮させることができる。
【００９２】
また、記録密度を高めるために記録信号の周波数が高くなってくると、磁気ヘッドには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上が求められる。また、記録ビットの端部の位置は、媒体対向面１００に配置された主磁極１５の端面のうち、記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された端部の位置によって決まる。そのため、記録密度を高めるためには、主磁極１５の端面より発生される磁束の方向の変化の速度の向上と共に、第１のシールド１６Ａを通過する磁束の方向の変化の速度の向上も求められる。この要求に応えるためには、第１のシールド１６Ａと主磁極１５を経由する磁路の長さを短くすることが有効である。本実施の形態では、主磁極１５と第１のシールド１６Ａとを接続する第１の帰磁路部４０を設けることによって、第１の帰磁路部４０が設けられていない場合に比べて、上記の磁路の長さを短くすることができる。
【００９３】
また、本実施の形態では、前記主断面において、媒体対向面１００に最も近い第１の帰磁路部４０の第１の部分４０Ａ（磁性層４１）の端部Ｅ３は、媒体対向面１００に最も近い第１の帰磁路部４０の第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）の端部Ｅ４よりも、媒体対向面１００に近い位置に配置されている。これにより、本実施の形態によれば、以下で説明する理由により、コイルの十分な起磁力を確保しながら、第１の帰磁路部４０と主磁極１５とを経由する磁路の長さを短くすることが可能になる。
【００９４】
コイルの第１の部分１２０は、第１の帰磁路部４０の一部である第１および第２の部分４０Ａ，４０Ｂ（磁性層４１，４４）の周りに巻かれている。コイル、特に第１の部分１２０における十分な起磁力を確保するためには、第１の部分１２０の巻回数としては、約２回以上は必要である。すなわち、第１の空間Ｓ１を通過するコイル要素は２つ以上必要である。一方、第１の帰磁路部４０と主磁極１５とを経由する磁路の長さを短くするために、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離ＤＡを小さくことが好ましい。
【００９５】
ここで、第１のコイル要素の数が第２のコイル要素の数以上で、端部Ｅ３が、端部Ｅ４と媒体対向面１００に垂直な方向について同じ位置か、端部Ｅ４よりも媒体対向面１００から遠い位置に配置されている場合について考える。この場合、第１の帰磁路部４０から主磁極１５に向かう磁束は、主磁極１５に近づくに従って媒体対向面１００から遠ざかってしまい、この磁束の方向は、第１の帰磁路部４０と主磁極１５の界面（磁性層４１と主磁極１５の界面）の近傍において、９０°以上の大きな角度で変化する。この場合、上記界面の近傍において磁束の漏れが生じ、その結果、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることができなくなるおそれがある。
【００９６】
これに対し、本実施の形態では、端部Ｅ３，Ｅ４が前述の位置関係で配置されていることから、図１に示したように、第２の部分４０Ｂ（磁性層４４）から、第１の部分４０Ａ（磁性層４１）を経由して、主磁極１５に向かう磁束の方向は大きくは変化しない。その結果、本実施の形態によれば、第１および第２の部分４０Ａ，４０Ｂ（磁性層４１，４４）の近傍の部分から外部へ磁束が漏れることを防止することができる。
【００９７】
しかも、本実施の形態では、端部Ｅ３，Ｅ４が前述の位置関係で配置されていることから、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離ＤＡを小さくしながら、第２のコイル要素の数を第１のコイル要素の数よりも多くすることが可能になり、これにより、コイルの起磁力を大きくすることが可能になる。本実施の形態では、第１の部分４０Ａと媒体対向面１００の最短距離ＤＡを、０．８〜４．０μｍの範囲内にすることができる。
【００９８】
これらのことから、本実施の形態によれば、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１の帰磁路部４０と主磁極１５を経由する磁路の長さを短くしながら、主磁極１５から十分な大きさの記録磁界を発生させることが可能になる。
【００９９】
また、本実施の形態では、主磁極１５の上面１５Ｔは、第１の仮想の平面Ｐ１および媒体対向面１００に対して傾斜した第１の部分１５Ｔ１を含み、主磁極１５の下端部１５Ｌは、第２の仮想の平面Ｐ２および媒体対向面１００に対して傾斜した第３の部分１５Ｌ１を含んでいる。このような形状の主磁極１５によれば、媒体対向面１００における主磁極１５の厚みを小さくすることができることから、スキューに起因した隣接トラック消去の発生を抑制することができる。また、媒体対向面１００から離れた位置では主磁極１５の厚みを大きくすることができることから、主磁極１５によって多くの磁束を媒体対向面１００まで導くことができ、その結果、オーバーライト特性等の記録特性を向上させることができる。
【０１００】
また、本実施の形態では、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の部分１５Ｔ１の長さＬＡは、媒体対向面１００に垂直な方向についての第１の傾斜面１６Ａｂの長さＬＣよりも小さい。もし、長さＬＡが、図３に示された長さＬＣと等しい場合には、広い領域において、第１の部分１５Ｔ１と第１の傾斜面１６Ａｂとが小さな間隔で対向し、その結果、主磁極１５から第１のシールド１６Ａへの磁束の漏れが多くなり、オーバーライト特性等の記録特性が低下してしまうという問題が発生する。これを防止するために、長さＬＡとＬＣの関係が図３に示した関係とは逆になるように長さＬＣを短くすると、記録シールド１６のうち、主磁極１５に対して記録媒体の進行方向Ｔの前側に配置された第１のシールド１６Ａの体積が小さくなって、記録シールドの機能が損なわれてしまう。すなわち、第１のシールド１６Ａの体積が小さくなると、第１のシールド１６Ａで磁束の飽和が生じやすくなる。すると、第１のシールド１６Ａから媒体対向面１００に向けて磁束が漏れて、この漏れた磁束によって、記録媒体に記録された情報が誤って消去されるという問題が発生する。
【０１０１】
本実施の形態では、長さＬＡを長さＬＣよりも小さくすることにより、記録シールド１６の機能を損なうことなく、第１の部分１５Ｔ１と第１の傾斜面１６Ａｂとが対向する領域の面積を小さくして、主磁極１５から第１のシールド１６Ａへの磁束の漏れを抑制することが可能になる。しかし、それだけでは、第２の部分１５Ｔ２と第１の仮想の平面Ｐ１との間の距離Ｄ１が小さくなるため、媒体対向面１００から離れた位置における主磁極１５の厚みを、あまり大きくすることができない。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、第４の部分１５Ｌ２と第２の仮想の平面Ｐ２との間の距離Ｄ２を、第２の部分１５Ｔ２と第１の仮想の平面Ｐ１との間の距離Ｄ１よりも大きくし、且つ第１の部分１５Ｔ１の長さＬＡを、第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢよりも小さくしている。これにより、本実施の形態によれば、上述のように主磁極１５から第１のシールド１６Ａへの磁束の漏れを抑制しながら、媒体対向面１００における主磁極１５の厚みを小さくし、且つ主磁極１５のうち、第３の部分１５Ｌ１よりも媒体対向面１００からより遠い部分の厚みを十分に大きくして、スキューに起因した問題の発生を防止し、且つ記録特性を向上させることが可能になる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、第２の傾斜面１６Ｂｂの長さＬＤを、第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢよりも小さくしている。これにより、本実施の形態によれば、第３の部分１５Ｌ１と第２の傾斜面１６Ｂｂとが対向する領域の面積を小さくして、主磁極１５から第２のシールド１６Ｂへの磁束の漏れを抑制することが可能になる。なお、第３の部分１５Ｌ１の長さＬＢは十分に大きくすることができるため、長さＬＤを長さＬＢよりも小さくしても、第２のシールド１６Ｂの体積が過度に小さくなることを防止することができる。
【０１０４】
以上のことから、本実施の形態によれば、記録シールド１６の機能を損なうことなく、スキューに起因した問題の発生を防止し、且つ記録特性を向上させることが可能になる。
【０１０５】
［第２の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図７は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図７は前記主断面を示している。図７において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。
【０１０６】
本実施の形態に係る磁気ヘッドは、以下の点で第１の実施の形態に係る磁気ヘッドと異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層４３は、第１および第２の接続面を有しておらず、その上面が媒体対向面１００まで延びて、その前端面に接続されている。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層４５は、媒体対向面１００に配置された端面を有している。
【０１０７】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０８】
［第３の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る磁気ヘッドについて説明する。図８は、本実施の形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。なお、図８は前記主断面を示している。図８において磁気ヘッド内に描かれた矢印は、磁束の流れを表している。
【０１０９】
本実施の形態に係る磁気ヘッドは、以下の点で第２の実施の形態に係る磁気ヘッドと異なっている。本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層３１，３２は、媒体対向面１００に配置された端面を有している。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドでは、磁性層３４，３５および絶縁層５６が設けられていない。第２のシールド１６Ｂは、磁性層３２の上に配置されている。磁性層３６は、磁性層３３の上に配置されている。非磁性層５７は、第２のシールド１６Ｂおよび磁性層３６の周囲において磁性層３４の上面の一部および絶縁層５５の上面の上に配置されている。
【０１１０】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第２の実施の形態と同様である。
【０１１１】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、磁気ヘッドは、第１の帰磁路部４０および第２の帰磁路部３０のうち、第１の帰磁路部４０のみを備えていてもよい。また、請求の範囲の要件を満たす限り、第１ないし第３のコイル要素の数は、それぞれ各実施の形態に示した例に限らず、任意である。
【符号の説明】
【０１１２】
１５…主磁極、１６…記録シールド、３０…第２の帰磁路部、４０…第１の帰磁路部、１１０…コイルの第２の部分、１２０…コイルの第１の部分、１２１Ａ…第１のコイル要素、１２２Ａ，１２２Ｂ…第２のコイル要素。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有する記録シールドと、
非磁性材料よりなり、前記主磁極と前記記録シールドとの間に配置されたギャップ部と、
磁性材料よりなり、前記主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
前記記録シールドの端面は、前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の端面部分を含み、
前記第１の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記記録シールドとを接続し、
前記コイルは、前記第１の空間を通過するように延びる１つ以上の第１のコイル要素および複数の第２のコイル要素を含み、
前記複数の第２のコイル要素は、前記１つ以上の第１のコイル要素に対して記録媒体の進行方向の前側に配置され、
前記第１の帰磁路部は、媒体対向面との間で前記１つ以上の第１のコイル要素を挟む位置に配置された第１の部分と、媒体対向面との間で前記複数の第２のコイル要素を挟む位置に配置された第２の部分とを含み、
前記第２の部分は、前記第１の部分に対して記録媒体の進行方向の前側に配置され、
前記媒体対向面に配置された前記主磁極の端面と交差し、記録媒体の進行方向に平行であって、前記媒体対向面に垂直な断面において、前記媒体対向面から最も遠い前記１つ以上の第１のコイル要素の端部は、前記媒体対向面から最も遠い前記複数の第２のコイル要素の端部よりも、前記媒体対向面に近い位置に配置され、前記媒体対向面に最も近い前記第１の部分の端部は、前記媒体対向面に最も近い前記第２の部分の端部よりも、前記媒体対向面に近い位置に配置されていることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記１つ以上の第１のコイル要素は、前記複数の第２のコイル要素よりも数が少ないことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記記録シールドは、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置されて前記第１の端面部分を含む第１のシールドを有し、
前記１つ以上の第１のコイル要素は、前記第１のシールドと前記第１の部分との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１の部分と前記媒体対向面の最短距離は、０．８〜４．０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項５】
更に、磁性材料よりなり、前記主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部を備え、
前記第２の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記記録シールドとを接続し、
前記コイルは、更に、前記第２の空間を通過するように延びる１つ以上の第３のコイル要素を含むことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項６】
前記記録シールドの端面は、更に、第２、第３および第４の端面部分を含み、前記第２の端面部分は、前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置され、前記第３および第４の端面部分は、前記主磁極の前記端面に対してトラック幅方向の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項１】
記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、
前記媒体対向面に配置された端面を有し、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって前記情報を前記記録媒体に記録するための記録磁界を発生する主磁極と、
磁性材料よりなり、前記媒体対向面に配置された端面を有する記録シールドと、
非磁性材料よりなり、前記主磁極と前記記録シールドとの間に配置されたギャップ部と、
磁性材料よりなり、前記主磁極に対して記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の帰磁路部とを備えた垂直磁気記録用磁気ヘッドであって、
前記記録シールドの端面は、前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置された第１の端面部分を含み、
前記第１の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第１の帰磁路部によって囲まれた第１の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記記録シールドとを接続し、
前記コイルは、前記第１の空間を通過するように延びる１つ以上の第１のコイル要素および複数の第２のコイル要素を含み、
前記複数の第２のコイル要素は、前記１つ以上の第１のコイル要素に対して記録媒体の進行方向の前側に配置され、
前記第１の帰磁路部は、媒体対向面との間で前記１つ以上の第１のコイル要素を挟む位置に配置された第１の部分と、媒体対向面との間で前記複数の第２のコイル要素を挟む位置に配置された第２の部分とを含み、
前記第２の部分は、前記第１の部分に対して記録媒体の進行方向の前側に配置され、
前記媒体対向面に配置された前記主磁極の端面と交差し、記録媒体の進行方向に平行であって、前記媒体対向面に垂直な断面において、前記媒体対向面から最も遠い前記１つ以上の第１のコイル要素の端部は、前記媒体対向面から最も遠い前記複数の第２のコイル要素の端部よりも、前記媒体対向面に近い位置に配置され、前記媒体対向面に最も近い前記第１の部分の端部は、前記媒体対向面に最も近い前記第２の部分の端部よりも、前記媒体対向面に近い位置に配置されていることを特徴とする垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項２】
前記１つ以上の第１のコイル要素は、前記複数の第２のコイル要素よりも数が少ないことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項３】
前記記録シールドは、前記主磁極に対して前記記録媒体の進行方向の前側に配置されて前記第１の端面部分を含む第１のシールドを有し、
前記１つ以上の第１のコイル要素は、前記第１のシールドと前記第１の部分との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第１の部分と前記媒体対向面の最短距離は、０．８〜４．０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項５】
更に、磁性材料よりなり、前記主磁極に対して記録媒体の進行方向の後側に配置された第２の帰磁路部を備え、
前記第２の帰磁路部は、前記主磁極、ギャップ部、記録シールドおよび第２の帰磁路部によって囲まれた第２の空間が形成されるように、前記主磁極のうちの前記媒体対向面から離れた部分と前記記録シールドとを接続し、
前記コイルは、更に、前記第２の空間を通過するように延びる１つ以上の第３のコイル要素を含むことを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【請求項６】
前記記録シールドの端面は、更に、第２、第３および第４の端面部分を含み、前記第２の端面部分は、前記主磁極の前記端面に対して前記記録媒体の進行方向の後側に配置され、前記第３および第４の端面部分は、前記主磁極の前記端面に対してトラック幅方向の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録用磁気ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１４７４０（Ｐ２０１３−１１４７４０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３４３３１（Ｐ２０１２−２３４３３１）
【出願日】平成２４年１０月２４日（２０１２．１０．２４）
【出願人】（５００４７５６４９）ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド (251)
【出願人】（５００３９３８９３）新科實業有限公司 (361)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ， ６ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ Ｅａｓｔ Ａｖｅｎｕｅ， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｓｈａｔｉｎ， Ｎ．Ｔ．， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２４日（２０１２．１０．２４）
【出願人】（５００４７５６４９）ヘッドウェイテクノロジーズ インコーポレイテッド (251)
【出願人】（５００３９３８９３）新科實業有限公司 (361)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＥ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｈ．Ｋ．）Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ， ６ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ Ｅａｓｔ Ａｖｅｎｕｅ， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｓｈａｔｉｎ， Ｎ．Ｔ．， Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ
【Ｆターム（参考）】
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