磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置
【課題】加熱によらずに保磁力が大きい記録層に高精度でデータを記録できる磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド１６は、主磁極２０と、記録側前端シールド（補助磁極）２２と、記録側後端シールド（補助磁極）２３と、主磁極２０に垂直記録磁界を発生させるための主コイル２４と、主磁極２０にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイル２６と、を有している。
【解決手段】記録ヘッド１６は、主磁極２０と、記録側前端シールド（補助磁極）２２と、記録側後端シールド（補助磁極）２３と、主磁極２０に垂直記録磁界を発生させるための主コイル２４と、主磁極２０にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイル２６と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保磁力が大きい記録層に磁気データを記録するための磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク等の磁気記録媒体は、磁気記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の改良、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られている。更に近年、磁気記録媒体の表面に垂直な方向に記録層を磁化させることで面記録密度の向上を図った垂直記録式の磁気記録再生装置が普及しつつあり、今後も一層の面記録密度の向上が期待されている。
【０００３】
一方、記録ビットや磁性粒子の微細化に伴い熱揺らぎが生じやすくなるため、記録層の材料として磁気異方性エネルギが大きく、保磁力が大きい磁性粒子を用いることが好ましい。
【０００４】
しかしながら、記録層の材料として磁気異方性エネルギが大きい磁性粒子を用いた場合、記録層の保磁力が例えば４ｋＯｅ以上の大きな値となる。飽和磁気記録を行う場合、一般的に保磁力の２倍程度の記録磁界が必要と言われており、従来の磁気ヘッドの性能では、記録層を飽和磁化させることが困難な場合があった。即ち、磁気データの記録・消去が困難な場合があった。
【０００５】
これに対し、記録層にビームを照射して加熱することにより保磁力を一時的に低減し、この部分に記録磁界を印加して磁気データの記録・再生を行うようにした磁気記録再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５０２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、磁気ヘッドに加え、ビームを照射するためのヘッドも備える磁気記録再生装置は、構造が複雑であると共にコンパクト化が困難である。
【０００８】
又、微細な記録対象部位に正確にビームを照射し、且つ、記録磁界を印加することは困難である。
【０００９】
又、記録層はビームが照射される部位だけでなく、伝熱によりその周辺の部位も加熱される。更に、被加熱部分の温度分布や、磁気ヘッドの記録磁界の分布は一様ではないため、所望の記録対象部位だけを確実に磁化反転させたり消磁させることは困難である。即ち、高精度・高品質なデータの記録が困難である。
【００１０】
又、記録対象部位の周囲も加熱することで、却って熱揺らぎを助長してしまう可能性もある。
【００１１】
又、加熱により保磁力を一時的に低減するためには、記録層の材料として温度の上昇に伴って保磁力が大きく減少する材料を用いることが好ましいが、このような新たな材料の開発が必要であると共に、このような材料を用いても環境温度が上昇すれば熱揺らぎが起きてしまう可能性がある。
【００１２】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、加熱によらずに保磁力が大きい記録層に高精度でデータを記録できる磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、主磁極と、補助磁極と、主磁極に垂直記録磁界を発生させるための主コイルと、主磁極にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイルと、を有する記録ヘッドを備える磁気ヘッド装置により上記目的を達成するものである。
【００１４】
この磁気ヘッド装置は、磁気記録媒体の記録層にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を印加することで、垂直方向の所要記録磁界を大幅に低減できる。従って、保磁力が大きい記録層であっても、データを記録できる。
【００１５】
更に、面内交流磁界は、垂直記録磁界と同様に主磁極に発生するので、面内交流磁界及び垂直記録磁界双方を記録対象部位に確実に印加できる。従って、データの記録精度・品質の向上に寄与する。
【００１６】
又、この磁気ヘッド装置は、面内交流磁界及び垂直記録磁界を共通の主磁極に発生させるので構造が簡単であると共にコンパクト化に寄与する。
【００１７】
即ち、次のような本発明により、上記課題の解決を図ることができる。
【００１８】
（１）主磁極と、補助磁極と、前記主磁極に垂直記録磁界を発生させるための主コイルと、前記主磁極にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイルと、を有する記録ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１９】
（２） （１）において、前記副コイルは、その一部が前記主磁極と前記補助磁極との間に配置されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２０】
（３） （１）又は（２）において、前記副コイルは、幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、該交流磁界伝達部の幅が前記主磁極の先端の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２１】
（４） （１）又は（２）において、前記副コイルは、前記主磁極の幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、前記主磁極の先端の幅が前記副コイルの交流磁界伝達部の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２２】
（５） （１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記副コイルに交流電流を供給するための、該副コイルを含む副コイル用電気回路を備え、該副コイル用電気回路はキャパシタ及びインダクタの少なくとも一方のインピ−ダンス調整素子を有し、該副コイル用電気回路の共振周波数が、該副コイル用電気回路から前記インピ−ダンス調整素子を除いた電気回路の共振周波数よりも記録対象である磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけられたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２３】
（６） （１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記副コイルに１〜１５ＧＨｚの範囲の周波数の交流電流を供給するための副コイル駆動部を備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２４】
（７） （１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記面内交流磁界の最大値が前記垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２５】
（８） （１）乃至（７）のいずれかにおいて、ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかの磁気抵抗素子を有する再生ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２６】
（９） （１）乃至（８）のいずれかに記載の磁気ヘッド装置と、記録層及び軟磁性層を有する垂直記録方式の磁気記録媒体と、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００２７】
（１０） （９）において、前記磁気記録媒体の記録層の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００２８】
尚、本出願において「幅方向」という用語は、磁気ヘッド装置の記録対象である磁気記録媒体のトラック幅の方向に相当する方向であって、サスペンションアームが回転する磁気ヘッド装置においてサスペンションアームの長手方向及び回転軸方向に垂直な方向という意義で用いることとする。
【００２９】
又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、ハードディスクの他、磁気テープ等の他の磁気記録媒体も含む意義で用いることとする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、加熱によらずに保磁力が大きい記録層に高精度でデータを記録できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置１０は、磁気ヘッド装置１２と、磁気記録媒体１４と、を備え、磁気ヘッド装置１２は、記録ヘッド１６と、再生ヘッド１８と、を有し、記録ヘッド１６に特徴を有している。他の構成については、本第１実施形態の理解のために重要とは思われないため、説明を適宜省略する。
【００３３】
記録ヘッド１６は、主磁極２０と、記録側前端シールド（補助磁極）２２と、記録側後端シールド（補助磁極）２３と、主磁極２０に垂直記録磁界を発生させるための主コイル２４と、主磁極２０にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイル２６と、を有している。
【００３４】
記録ヘッド１６は、面内交流磁界の最大値が垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されている。
【００３５】
尚、垂直記録磁界とは、磁気記録媒体１４の記録層４２に磁気記録媒体１４の表面に対してほぼ垂直な方向に印加される磁界である。又、面内交流磁界とは、記録層４２に磁気記録媒体１４の表面に対してほぼ平行な方向に印加される磁界である。
【００３６】
図２に示されるように、主磁極２０は、記録側前端シールド２２又は記録側後端シールド２３側から見て磁気記録媒体１４に近接する先端が基端よりも細い形状であり、先端の幅はＭｐｗである。尚、図３に示されるように、主磁極２０の先端は磁気記録媒体１４側から見て記録側後端シールド２３側から記録側前端シールド２２の方向に細くなる略台形であり、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗは、記録側後端シールド２３に対向する側の面の幅（台形の最大幅）である。尚、図３は磁気ヘッド装置１２を磁気記録媒体１４側から見た底面図である。
【００３７】
一方、記録側前端シールド２２、記録側後端シールド２３の幅は、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗよりも著しく大きく、Ｍｐｗの数十倍〜数百倍である。尚、記録側前端シールド２２、記録側後端シールド２３には、主磁極２０の基端（図示省略）が連結されている。記録層４２に印加される垂直記録磁界の方向が磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向に近くなるようにするためには、主磁極２０と記録側前端シールド２２との間の隙間は、１μｍ以上であることが好ましい。又、主磁極２０と記録側後端シールド２３との間の隙間は、１０〜１００ｎｍであることが好ましく、５０ｎｍ程度であれば、より好ましい。
【００３８】
主コイル２４は、主磁極２０と記録側前端シールド２２との図示しない連結部を取り巻くように、主磁極２０における記録側前端シールド２２側に配置されている。尚、図１では主コイル２４は１巻きであるが、主コイルの巻数は特に限定されず、２巻き以上でもよい。又、図１では主コイル２４は単層であるが、主コイルは多層でもよい。
【００３９】
副コイル２６は、主磁極２０と記録側後端シールド２３との図示しない連結部を取り巻くように、主磁極２０における記録側後端シールド２３側に配置されている。副コイル２６の一部は主磁極２０と記録側後端シールド２３との間に配置されている。副コイル２６の（主磁極２０及び記録側後端シールド２３の隙間の方向の）厚さは、１０〜５０ｎｍであることが好ましい。又、製造工程において主磁極２０の磁気記録媒体１４側の先端は研磨される。従って、副コイル２６が研磨されることを回避するためには、副コイル２６の磁気記録媒体１４側の先端は、主磁極２０の磁気記録媒体１４側の先端よりも１０ｎｍ程度又はそれ以上、磁気記録媒体１４から離間する方向に引き込んでいることが好ましい。
【００４０】
副コイル２６は、幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定（本第１実施形態では矩形（図１参照））で、図２に示されるように幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が該副コイル２６の他の部分よりも小さい交流磁界伝達部２６Ａを、主磁極２０に対向する位置に備えている。副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗは、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗよりも小さい。
【００４１】
尚、図１では副コイル２６は単巻きであるが、副コイルの巻数は特に限定されず、２巻き以上でもよい。又、図１では副コイル２６は単層であるが、副コイルは多層でもよい。このように、副コイル２６の巻数や層数を増やすことで、副コイル２６に供給する電流を抑制しつつ、面内交流磁界を増大させることができる。
【００４２】
又、磁気ヘッド装置１２は、図４に示されるように、副コイル２６に交流電流を供給するための副コイル２６を含む副コイル用電気回路４７を備えている。副コイル用電気回路４７は、副コイル２６に、１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を供給するための副コイル駆動部５２を備えている。
【００４３】
副コイル用電気回路４７は、１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を発振するための発振回路を構成している。
【００４４】
磁気ヘッド装置１２は、サスペンションアーム４８及びその先端に取付けられたスライダ５０を備えており、記録ヘッド１６及び再生ヘッド１８はスライダ５０に設置されている。
【００４５】
副コイル駆動部５２は、サスペンションアーム４８の基端近傍に取付けられている。尚、サスペンションアーム４８の上には、導電層５６、絶縁層５８、導電層５９がこの順で積層されており、副コイル駆動部５２は、平面導波路を構成する導電層５６及び５９を介して副コイル２６と電気的に接続されている。
【００４６】
又、副コイル用電気回路４７は、スライダ５０の近傍に可変キャパシタ（インピ−ダンス調整素子）５４を有し、該副コイル用電気回路４７の共振周波数は、該副コイル用電気回路４７から可変キャパシタ５４を除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも磁気記録媒体１４の記録層４２の強磁性共鳴周波数に近づけられている。
【００４７】
尚、可変キャパシタの静電容量と配線の浮遊容量との合計容量をＣ、副コイル２６の等価インダクタンスをＬとすると副コイル用電気回路４７の共振周波数ｆ０は、
ｆ０＝２π／√（ＣＬ）
である。
【００４８】
又、副コイル用電気回路４７の直流抵抗をＲｃ、平面導波路を構成する導電層５６及び５９のインピーダンスをＺ０とすると、
Ｒｃ＝Ｚ０
であることが好ましい。このようにすることで、周波数ｆ０での交流電流の反射率が０に近くなり、周波数が高いマイクロ波帯域の交流電流を副コイル２６に効率良く供給することができる。
【００４９】
再生ヘッド１８は、再生側前端シールド２８と、磁気抵抗素子３０と、再生側後端シールド３２と、を有している。
【００５０】
磁気抵抗素子３０は、具体的には、ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかであり、再生側前端シールド２８と再生側後端シールド３２との間に配置されている。
【００５１】
尚、磁気ヘッド装置１２は、主コイル２４に直流電流を供給するための主コイル用電気回路、磁気抵抗素子３０の抵抗値の変化を検出するための再生用電気回路も備えているが、これらについては、本第１実施形態の理解のために重要とは思われないため説明を省略する。
【００５２】
磁気記録媒体１４は、基板３４、下地層３６、軟磁性層３８、配向層４０、記録層４２、保護層４４、潤滑層４６を有し、基板３４の上にこれらの層がこの順で積層された構成である。記録層４２の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上である。記録層４２の具体的な材料としては例えばＣｏＣｒＰｔ合金を用いることができる。記録層４２の強磁性共鳴周波数は、記録層４２を構成する磁性粒子の形状や構成元素等により決まる材料に固有の値であり、概ね１〜１５ＧＨｚである。記録層４２は強磁性共鳴周波数を１つだけ有することもあり、複数の強磁性共鳴周波数を有することもある。
【００５３】
尚、磁気記録媒体１４は、図１に示す矢印の方向（図１における右方向）に回転するように図示しない回転機構に取付けられている。
【００５４】
次に、磁気記録再生装置１０の作用について説明する。
【００５５】
磁気記録再生装置１０は、主コイル２４に直流電流を供給することにより主コイル２４が直流磁界を発生し、この直流磁界は主磁極２０、磁気記録媒体１４の軟磁性層３８、記録側前端シールド２２及び記録側後端シールド２３を還流し、磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向の垂直記録磁界が記録層４２に印加される。
【００５６】
一方、副コイル用電気回路４７が副コイル２６に１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を供給すると、副コイル２６が交流磁界を発生する。この交流磁界は、主として交流磁界伝達部２６Ａから主磁極２０及び記録側後端シールド２３に伝達される。この交流磁界は高周波であるので表皮効果により、主磁極２０及び記録側後端シールド２３における、交流磁界伝達部２６Ａに対向する部分の表面の近傍の部分に限定して主磁極２０及び記録側後端シールド２３を貫く。例えば、周波数が１０ＧＨｚ程度の場合、交流磁界は、主磁極２０及び記録側後端シールド２３における、交流磁界伝達部２６Ａに対向する部分の表面から５０ｎｍ程度の部分に限定して主磁極２０及び記録側後端シールド２３を貫く。このように、副コイル２６が発生させる交流磁界は、主磁極２０及び記録側後端シールド２３における間隔が小さい部分の間に限定して発生するので、前記直流磁界と比較して磁気記録媒体１４の浅い部分までしか到達しない。従って副コイル２６が発生させる交流磁界は、磁気記録媒体１４の表面にほぼ平行な方向で記録層４２を貫くように、主磁極２０、記録層４２、記録側後端シールド２３を還流する。尚、面内交流磁界の大きさは、０．１〜０．２Ｈｋ（Ｈｋ：異方性磁界）程度であることが好ましい。又、面内交流磁界の周波数は数ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ程度であることがより好ましい。
【００５７】
このようにマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界が記録層４２に印加されることにより、垂直方向の所要記録磁界を大幅に低減できる。例えば、面内交流磁界を印加する前に対し、面内交流磁界を印加することで記録層４２の磁化を反転させることができる垂直磁界を４０％程度低減し、６０％程度とすることが可能である。従って、記録層４２の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で記録層４２の保磁力が大きいにも拘わらず、垂直記録磁界により記録層４２の記録対象部位を磁化反転又は消磁することができる。例えば、面内交流磁界を印加する前における記録層４２の保磁力が４ｋＯｅ程度であっても、面内交流磁界を印加することで記録層４２の保磁力を等価的には２．４ｋＯｅ程度まで低減したことになり、記録層４２の記録対象部位を磁化反転又は消磁することができる。
【００５８】
更に、面内交流磁界は、垂直記録磁界と同様に主磁極２０に発生するので、面内交流磁界及び垂直記録磁界双方を記録対象部位に確実に印加できる。従って、データの記録精度・品質の向上に寄与する。
【００５９】
尚、面内交流磁界が過度に大きいと、垂直記録磁界による記録層４２の磁化の反転に要する時間が長くなることがあるが、磁気ヘッド装置１２は、面内交流磁界の最大値が垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されているので、記録対象部位の磁化反転又は消磁を効率良く行うことができる。
【００６０】
又、磁気ヘッド装置１２は、面内交流磁界及び垂直記録磁界を共通の主磁極２０に発生させるので構造が簡単であり、コンパクト化に寄与する。
【００６１】
又、記録ヘッド１６の実効記録幅Ｅｗｗは、記録層４２において垂直記録磁界が印加され、且つ、面内交流磁界も印加されて保磁力が垂直記録磁界よりも小さくなる領域の幅であり、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗと主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗのうち、小さい方の幅よりも若干大きい。言い換えれば、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗと主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗのうち、いずれか一方を小さくすることで実効記録幅Ｅｗｗを小さくし、面記録密度を高めることができる。
【００６２】
本第１実施形態では、図２に示されるように、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗを小さくすることで実効記録幅Ｅｗｗを主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗよりも小さくしているので、主磁極２０の先端の加工がそれだけ容易であり、主磁極２０の生産性の向上に寄与する。
【００６３】
又、副コイル用電気回路４７は、スライダ５０の近傍に可変キャパシタ（インピ−ダンス調整素子）５４を有し、該副コイル用電気回路４７の共振周波数は、該副コイル用電気回路４７から可変キャパシタ５４を除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも磁気記録媒体の記録層４２の強磁性共鳴周波数に近づけられているので、記録層４２には強磁性共鳴周波数に近い面内交流磁界が印加され、記録層４２の保磁力を効率良く確実に低減できる。
【００６４】
尚、副コイル用電気回路４７の共振周波数は記録層４２の強磁性共鳴周波数と一致することが好ましいが、副コイル用電気回路４７の共振周波数が記録層４２の強磁性共鳴周波数と若干ずれていても、垂直方向の所要記録磁界を大幅に低減することが可能である。
【００６５】
又、インピーダンス調整素子として可変キャパシタ５４に代えて可変インダクタを副コイル用電気回路に備え、可変インダクタを除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも副コイル用電気回路の共振周波数を磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけてもよい。又、インピーダンス調整素子として可変キャパシタ５４に加えて可変インダクタを副コイル用電気回路に備え、可変キャパシタ５４及び可変インダクタを除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも副コイル用電気回路の共振周波数を磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけてもよい。又、静電容量が一定の非可変キャパシタ及び／又はインダクタンスが一定の非可変インダクタを副コイル用電気回路に備えて該キャパシタ及び／又はインダクタを除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも副コイル用電気回路の共振周波数を磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけてもよい。
【００６６】
又、磁気記録再生装置１０は、記録層４２の材料が垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で記録層４２の保磁力が大きいので、熱揺らぎによる磁化の反転が生じにくい。即ち、データの保存特性が良好で信頼性が高い。
【００６７】
又、磁気ヘッド装置１２の再生ヘッド１８はＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかの磁気抵抗素子３０を有しているので、記録された磁気データを高精度で再生することができる。
【００６８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６９】
図５に示されるように、本第２実施形態は前記第１実施形態に対し、記録側後端シールド２３に代えて、磁気記録媒体１４側の先端部６０Ａよりも基端部６０Ｂが細く、先端部６０Ａが基端部６０Ｂよりも主磁極２０側に突出し、先端部６０Ａ及び基端部６０Ｂの間の中間部６０Ｃが先端部６０Ａから基端部６０Ｂの方向にテーパ状に連続的に細くなる形状の記録側後端シールド６０を備えている。更に、前記第１実施形態の副コイル２６に代えて、主磁極２０と記録側後端シールド６０との間における断面の（主磁極２０と記録側後端シールド６０との隙間の方向の）厚さが副コイル２６よりも厚い副コイル６２を備えている。この副コイル６２は、記録側後端シールド６０の基端部６０Ｂと主磁極２０との間に配置されている。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００７０】
このように、記録側後端シールド６０は、基端部６０Ｂが先端部６０Ａよりも細い形状であり、副コイル６２が記録側後端シールド６０の基端部６０Ｂと主磁極２０との間に配置されているので、副コイル６２の厚さを厚くすることができる。これにより副コイル６２の発熱を抑制することができる。又、副コイル６２の厚さに制約されることなく、記録側後端シールド６０の先端部６０Ａと主磁極２０との間の隙間を所望の大きさに設定できる。
【００７１】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７２】
図６に示されるように、本第３実施形態は前記第１実施形態に対し、記録側後端シールド２３に代えて、磁気記録媒体１４側の先端部７０Ａよりも基端部７０Ｂが細く、先端部７０Ａが基端部７０Ｂよりも主磁極２０側に突出する段付形状である記録側後端シールド７０を備えている。又、前記第１実施形態の副コイル２６に代えて、主磁極２０と記録側後端シールド７０との間における断面の（主磁極２０と記録側後端シールド７０との隙間の方向の）厚さが副コイル２６よりも厚い副コイル７２を備えている。この副コイル７２は、記録側後端シールド７０の基端部７０Ｂと主磁極２０との間に配置されている。又、副コイル７２は２巻きである。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００７３】
このように、記録側後端シールド７０も基端部７０Ｂが先端部７０Ａよりも細い形状であり、副コイル７２が記録側後端シールド７０の基端部７０Ｂと主磁極２０との間に配置されているので、前記第２実施形態と同様に副コイル７２の厚さを厚くすることができる。又、記録側後端シールド７０は、先端部７０Ａと基端部７０Ｂとの間に中間部がない段付形状であるので、それだけ基端部７０Ｂを磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向に長くすることができ、副コイル７２の巻数を増加させることができる。尚、副コイル７２を磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向に長くすることも可能である。これにより副コイル７２の発熱を抑制しつつ面内交流磁界を増大させることができる。又、前記第２実施形態と同様に副コイル７２の厚さに制約されることなく、記録側後端シールド７０の先端部７０Ａと主磁極２０との間の隙間を所望の大きさに設定できる。
【００７４】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００７５】
図７に示されるように、本第４実施形態は前記第１実施形態に対し、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗよりも主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗが小さい構成である。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００７６】
このように、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗを小さくすることで実効記録幅Ｅｗｗを副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗよりも小さくしているので、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの加工がそれだけ容易であり、副コイル２６の生産性の向上に寄与する。
【００７７】
言い換えれば、主磁極の加工が副コイルの加工よりも容易であれば、本第４実施形態のように、副コイルの交流磁界伝達部の幅Ｓｃｗよりも主磁極の先端の幅Ｍｐｗを小さくすればよい。一方、主磁極の加工よりも副コイルの加工が容易であれば、前記第１実施形態のように、副コイルの交流磁界伝達部の幅Ｓｃｗを主磁極の先端の幅Ｍｐｗよりも小さくすればよい。尚、例えば主磁極の加工及び副コイルの加工の難易度が同等であるような場合には、副コイルの交流磁界伝達部の幅Ｓｃｗと主磁極の先端の幅Ｍｐｗとを等しくしてもよい。
【００７８】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００７９】
図８に示されるように、本第５実施形態は前記第１実施形態に対し、磁気記録媒体１４の記録層８０が上部記録層８０Ａと下部記録層８０Ｂとを有する構成である。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００８０】
上部記録層８０Ａの材料は、軟磁性材料又は垂直方向の磁気異方性が１×１０５erg/cc以下の磁性材料である。
【００８１】
下部記録層８０Ｂの構成は、前記第１実施形態の記録層４２と同様である。
【００８２】
このように、下部記録層８０Ｂの上に上部記録層８０Ａを設けることで下部記録層８０Ｂに印加される垂直記録磁界を磁気記録媒体１４の表面に対して更に垂直に近い方向に近づけることができる。
【００８３】
尚、上部記録層８０Ａの垂直磁気異方性が下部磁性層８０Ｂの垂直磁気異方性よりも高い構成としてもよい。このようにすることで、より急峻な磁化転移が形成される。尚、上層ほど印加される記録磁界が強いので、たとえ上部記録層８０Ａの垂直磁気異方性が大きくなっても上部記録層８０Ａの磁化の反転は可能である。
【００８４】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
【００８５】
図９に示されるように、本第６実施形態は前記第１実施形態に対し、主コイル２４が、主磁極２０の両側に配置された構成である。尚、主磁極２０の記録側後端シールド２３側において、副コイル２６における主磁極２０に対向する部分は、主コイル２４における主磁極２０に対向する部分よりも磁気記録媒体１４に近い側に配置されている。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００８６】
このように、主コイル２４を主磁極２０の両側に配置することで主コイル２４の発熱を抑制しつつ垂直記録磁界を大きくすることができる。
【００８７】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
【００８８】
図１０に示されるように、本第７実施形態は前記第６実施形態に対し、副コイル２６が、記録側後端シールド２３の両側に配置された構成である。他の構成は前記第６実施形態と同様であるので図９と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００８９】
このように、副コイル２６を記録側後端シールド２３の両側に配置することで、副コイル２２の発熱を抑制しつつ、面内交流磁界を大きくすることができる。
【００９０】
尚、本第７実施形態の場合、面内交流磁界の周波数は表皮効果が比較的低い１〜５ＧＨｚであることが好ましい。
【００９１】
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
【００９２】
図１１に示されるように、本第８実施形態は前記第６実施形態に対し、主磁極２０における記録側前端シールド２２側に配置された主コイル２４及び記録側前端シールド２２を省略したものである。他の構成は前記第６実施形態と同様であるので図９と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００９３】
このように、記録側前端シールド側の主コイル及び記録側前端シールドを省略することで、磁気ヘッド装置をコンパクト化することができる。
【００９４】
尚、前記第６実施形態に対し、主磁極２０における記録側後端シールド２３側に配置された主コイル２４及び記録側後端シールド２３を省略し、主磁極２０と記録側前端シールド２２との間に副コイル２６を配置した構成としてもよい。この場合も、磁気ヘッド装置をコンパクト化することができる。
【００９５】
次に、本発明の第９実施形態について説明する。
【００９６】
図１２に示されるように、本第９実施形態は前記第１実施形態に対し、副コイル駆動部５２が、サスペンションアーム４８から離間して設置された構成である。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００９７】
このように、副コイル駆動部５２をサスペンションアーム４８から離間して設置することで、サスペンションアーム４８と共に回転運動する部分の質量が軽くなり、サスペンションアーム４８の挙動を安定させる効果が得られる。
【００９８】
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。
【００９９】
図１３に示されるように、本第１０実施形態は前記第１実施形態に対し、連続した膜形状の記録層４２を備える磁気記録媒体１４に代えて、トラックの部分が凸部の記録要素９２Ａである凹凸パターンの記録層９２を有する磁気記録媒体９０を備える構成である。磁気記録媒体９０は、ディスクリートトラックメディア又はパターンドメディアである。尚、記録要素９２Ａの間の凹部には非磁性材９４が充填されている。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【０１００】
上述のように、記録ヘッド１６の実効記録幅Ｅｗｗは、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗと主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗのうち、小さい方の幅に近いが、記録層９２の記録要素９２Ａはトラックの部分にだけ形成されているので、実効記録幅Ｅｗｗを記録要素９２Ａの幅Ｔｗに厳密に一致させなくても実効記録幅ＥｗｗをＴｗよりも大きくすれば、記録要素９２Ａを幅方向の全体に亘って磁化反転させることができる。尚、トラックに隣接するガードバンド部には非磁性材９４が充填され、記録層９２は存在しないので、トラックの部分だけを確実に磁化させることができる。
【０１０１】
従って、データの記録精度が高く、又、副コイル２６と主磁極２０の加工精度を低くできるので、副コイル２６と主磁極２０の生産性を高めることができる。
【０１０２】
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。
【０１０３】
図１４に示されるように、本第１１実施形態に係る磁気記録再生装置１１０は、磁気ヘッド装置１１２の記録ヘッド１１６が、主磁極１２０と、記録側前端シールド（補助磁極）１２２と、主磁極１２０に面内記録磁界を発生させるための主コイル１２４と、主磁極１２０にマイクロ波帯域の周波数の垂直交流磁界を発生させるための副コイル１２６と、を有する構成である。磁気記録媒体１１４は面内記録方式であり、記録層１４２は面内磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で面内方向に磁化されるように構成されている。配向層１３８は、記録層１４２の面内方向の磁気異方性を高めるために設けられている。尚、記録層１４２の下に軟磁性層は設けられていない。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【０１０４】
主コイル１２４は、主磁極１２０と記録側後端シールド（補助磁極）１２３との間に配置されている。
【０１０５】
一方、副コイル１２６は、主磁極１２０と記録側前端シールド１２２との間に配置されている。主磁極１２０と記録側前端シールド１２２との隙間は、主磁極１２０と記録側後端シールド１２３との隙間よりも大きく、これにより、副コイル１２６により発生され主磁極１２０と記録側前端シールド１２２との間において還流する磁界は、記録層１４２における少なくとも磁気ヘッド装置１１２に近い側の部分を磁気記録媒体１１４の表面に対して垂直に近い方向で貫くようになっている。
【０１０６】
再生ヘッド１１８は、磁気抵抗素子１３０が面内方向の再生磁界を検出するように構成されている。
【０１０７】
磁気記録再生装置１１０は、主コイル１２４に直流電流を供給することにより主コイル２４が直流磁界を発生し、この直流磁界は主磁極１２０、磁気記録媒体１１４、記録側前端シールド１２２を還流し、面内記録磁界が磁気記録媒体１１４の記録層１４２に印加される。
【０１０８】
一方、副コイル用電気回路４７と同様の副コイル用電気回路が副コイル１２６に１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を供給すると、副コイル１２６が交流磁界を発生する。副コイル１２６が発生させる交流磁界は、上記のように記録層１４２における少なくとも磁気ヘッド装置１１２に近い側の部分を磁気記録媒体１１４の表面に対して垂直に近い方向で貫いて、主磁極１２０、記録層１４２、記録側前端シールド１２２を還流する。
【０１０９】
このようにマイクロ波帯域の周波数の垂直交流磁界が記録層１４２に印加されることにより、記録層１４２の面内方向の所要記録磁界を大幅に低減できる。従って、記録層１４２の材料は、面内磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で記録層１４２の保磁力が大きいにも拘わらず、面内記録磁界により記録層１４２の記録対象部位を磁化反転又は消磁することができる。
【０１１０】
尚、前記第１〜第７実施形態及び前記第９〜第１１実施形態において、記録側前端シールド２２、１２２と再生側後端シールド３２とが個別に設けられているが、記録側前端シールドが再生側後端シールドを兼ねる構成としてもよい。
【０１１１】
又、前記第１〜第１０実施形態において、記録層４２の下に配向層４０、軟磁性層３８、下地層３６が形成されているが、記録層４２の下の層の構成は、磁気記録再生装置の種類に応じて適宜変更すればよい。例えば、下地層３６、軟磁性層３８、配向層４０のうち一又は二の層を省略してもよい。又、各層が複数の層で構成されていてもよい。又、基板３４上に磁気記録層４２を直接形成してもよい。前記第１１実施形態の記録層１４２の下の構成についても同様である。
【０１１２】
又、前記第１〜第１１実施形態において、磁気記録媒体１４、１１４は基板３４の片面に磁気記録層４２、１４２が形成された片面記録式であるが、基板の両面に磁気記録層を形成した両面記録式の磁気記録媒体についても本発明を適用可能である。磁気ヘッド装置は、磁気記録媒体の両側に設置すればよい。
【０１１３】
又、前記第１〜第１１実施形態において、記録層４２、９２、１４２、下部記録層８０Ｂの材料はＣｏＣｒＰｔ合金であるが、例えば、鉄族元素（Ｃｏ、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ）を含む他の合金、これらの積層体等の他の材料、特にＣｏＰｔやＦｅＰｔ系の規則合金やＣｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜などの高磁気異方性材料の記録層にも本発明を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、保磁力が大きい記録層に磁気データを記録するための磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図２】図１におけるII−II線に沿う断面を含む背面図
【図３】図１においてIII−III線で示される方向から見た同磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置の底面図
【図４】同磁気ヘッド装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図６】本発明の第３実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図７】本発明の第４実施形態に係る磁気記録再生装置の主磁極及び副コイルの概略構造を模式的に示す断面を含む背面図
【図８】本発明の第５実施形態に係る磁気記録再生装置の記録層の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図９】本発明の第６実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１０】本発明の第７実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１１】本発明の第８実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１２】本発明の第９実施形態に係る磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１３】本発明の第１０実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む背面図
【図１４】本発明の第１１実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【符号の説明】
【０１１６】
１０、１１０…磁気記録再生装置
１２、１１２…磁気ヘッド装置
１４、１１４…磁気記録媒体
１６、１１６…記録ヘッド
１８、１１８…再生ヘッド
２０、１２０…主磁極
２２、１２２…記録側前端シールド（補助磁極）
２３、６０、７０、１２３…記録側後端シールド（補助磁極）
２４、１２４…主コイル
２６、６２、７２、１２６…副コイル
２６Ａ…交流磁界伝達部
２８…再生側前端シールド
３０、１３０…磁気抵抗素子
３２…再生側後端シールド
３４…基板
３６…下地層
３８…軟磁性層
４０…配向層
４２、８０、１４２…記録層
４４…保護層
４６…潤滑層
４７…副コイル用電気回路
４８…サスペンションアーム
５０…スライダ
５２…副コイル駆動部
５４…可変キャパシタ（インピーダンス調整素子）
５６、５９…導電層
５８…絶縁層
Ｅｗｗ…実効記録幅
Ｍｐｗ…主磁極幅
Ｓｃｗ…交流磁界伝達部の幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保磁力が大きい記録層に磁気データを記録するための磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク等の磁気記録媒体は、磁気記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の改良、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られている。更に近年、磁気記録媒体の表面に垂直な方向に記録層を磁化させることで面記録密度の向上を図った垂直記録式の磁気記録再生装置が普及しつつあり、今後も一層の面記録密度の向上が期待されている。
【０００３】
一方、記録ビットや磁性粒子の微細化に伴い熱揺らぎが生じやすくなるため、記録層の材料として磁気異方性エネルギが大きく、保磁力が大きい磁性粒子を用いることが好ましい。
【０００４】
しかしながら、記録層の材料として磁気異方性エネルギが大きい磁性粒子を用いた場合、記録層の保磁力が例えば４ｋＯｅ以上の大きな値となる。飽和磁気記録を行う場合、一般的に保磁力の２倍程度の記録磁界が必要と言われており、従来の磁気ヘッドの性能では、記録層を飽和磁化させることが困難な場合があった。即ち、磁気データの記録・消去が困難な場合があった。
【０００５】
これに対し、記録層にビームを照射して加熱することにより保磁力を一時的に低減し、この部分に記録磁界を印加して磁気データの記録・再生を行うようにした磁気記録再生装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５０２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、磁気ヘッドに加え、ビームを照射するためのヘッドも備える磁気記録再生装置は、構造が複雑であると共にコンパクト化が困難である。
【０００８】
又、微細な記録対象部位に正確にビームを照射し、且つ、記録磁界を印加することは困難である。
【０００９】
又、記録層はビームが照射される部位だけでなく、伝熱によりその周辺の部位も加熱される。更に、被加熱部分の温度分布や、磁気ヘッドの記録磁界の分布は一様ではないため、所望の記録対象部位だけを確実に磁化反転させたり消磁させることは困難である。即ち、高精度・高品質なデータの記録が困難である。
【００１０】
又、記録対象部位の周囲も加熱することで、却って熱揺らぎを助長してしまう可能性もある。
【００１１】
又、加熱により保磁力を一時的に低減するためには、記録層の材料として温度の上昇に伴って保磁力が大きく減少する材料を用いることが好ましいが、このような新たな材料の開発が必要であると共に、このような材料を用いても環境温度が上昇すれば熱揺らぎが起きてしまう可能性がある。
【００１２】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、加熱によらずに保磁力が大きい記録層に高精度でデータを記録できる磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、主磁極と、補助磁極と、主磁極に垂直記録磁界を発生させるための主コイルと、主磁極にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイルと、を有する記録ヘッドを備える磁気ヘッド装置により上記目的を達成するものである。
【００１４】
この磁気ヘッド装置は、磁気記録媒体の記録層にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を印加することで、垂直方向の所要記録磁界を大幅に低減できる。従って、保磁力が大きい記録層であっても、データを記録できる。
【００１５】
更に、面内交流磁界は、垂直記録磁界と同様に主磁極に発生するので、面内交流磁界及び垂直記録磁界双方を記録対象部位に確実に印加できる。従って、データの記録精度・品質の向上に寄与する。
【００１６】
又、この磁気ヘッド装置は、面内交流磁界及び垂直記録磁界を共通の主磁極に発生させるので構造が簡単であると共にコンパクト化に寄与する。
【００１７】
即ち、次のような本発明により、上記課題の解決を図ることができる。
【００１８】
（１）主磁極と、補助磁極と、前記主磁極に垂直記録磁界を発生させるための主コイルと、前記主磁極にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイルと、を有する記録ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００１９】
（２） （１）において、前記副コイルは、その一部が前記主磁極と前記補助磁極との間に配置されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２０】
（３） （１）又は（２）において、前記副コイルは、幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、該交流磁界伝達部の幅が前記主磁極の先端の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２１】
（４） （１）又は（２）において、前記副コイルは、前記主磁極の幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、前記主磁極の先端の幅が前記副コイルの交流磁界伝達部の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２２】
（５） （１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記副コイルに交流電流を供給するための、該副コイルを含む副コイル用電気回路を備え、該副コイル用電気回路はキャパシタ及びインダクタの少なくとも一方のインピ−ダンス調整素子を有し、該副コイル用電気回路の共振周波数が、該副コイル用電気回路から前記インピ−ダンス調整素子を除いた電気回路の共振周波数よりも記録対象である磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけられたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２３】
（６） （１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記副コイルに１〜１５ＧＨｚの範囲の周波数の交流電流を供給するための副コイル駆動部を備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２４】
（７） （１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記面内交流磁界の最大値が前記垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２５】
（８） （１）乃至（７）のいずれかにおいて、ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかの磁気抵抗素子を有する再生ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【００２６】
（９） （１）乃至（８）のいずれかに記載の磁気ヘッド装置と、記録層及び軟磁性層を有する垂直記録方式の磁気記録媒体と、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００２７】
（１０） （９）において、前記磁気記録媒体の記録層の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【００２８】
尚、本出願において「幅方向」という用語は、磁気ヘッド装置の記録対象である磁気記録媒体のトラック幅の方向に相当する方向であって、サスペンションアームが回転する磁気ヘッド装置においてサスペンションアームの長手方向及び回転軸方向に垂直な方向という意義で用いることとする。
【００２９】
又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、ハードディスクの他、磁気テープ等の他の磁気記録媒体も含む意義で用いることとする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、加熱によらずに保磁力が大きい記録層に高精度でデータを記録できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置１０は、磁気ヘッド装置１２と、磁気記録媒体１４と、を備え、磁気ヘッド装置１２は、記録ヘッド１６と、再生ヘッド１８と、を有し、記録ヘッド１６に特徴を有している。他の構成については、本第１実施形態の理解のために重要とは思われないため、説明を適宜省略する。
【００３３】
記録ヘッド１６は、主磁極２０と、記録側前端シールド（補助磁極）２２と、記録側後端シールド（補助磁極）２３と、主磁極２０に垂直記録磁界を発生させるための主コイル２４と、主磁極２０にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイル２６と、を有している。
【００３４】
記録ヘッド１６は、面内交流磁界の最大値が垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されている。
【００３５】
尚、垂直記録磁界とは、磁気記録媒体１４の記録層４２に磁気記録媒体１４の表面に対してほぼ垂直な方向に印加される磁界である。又、面内交流磁界とは、記録層４２に磁気記録媒体１４の表面に対してほぼ平行な方向に印加される磁界である。
【００３６】
図２に示されるように、主磁極２０は、記録側前端シールド２２又は記録側後端シールド２３側から見て磁気記録媒体１４に近接する先端が基端よりも細い形状であり、先端の幅はＭｐｗである。尚、図３に示されるように、主磁極２０の先端は磁気記録媒体１４側から見て記録側後端シールド２３側から記録側前端シールド２２の方向に細くなる略台形であり、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗは、記録側後端シールド２３に対向する側の面の幅（台形の最大幅）である。尚、図３は磁気ヘッド装置１２を磁気記録媒体１４側から見た底面図である。
【００３７】
一方、記録側前端シールド２２、記録側後端シールド２３の幅は、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗよりも著しく大きく、Ｍｐｗの数十倍〜数百倍である。尚、記録側前端シールド２２、記録側後端シールド２３には、主磁極２０の基端（図示省略）が連結されている。記録層４２に印加される垂直記録磁界の方向が磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向に近くなるようにするためには、主磁極２０と記録側前端シールド２２との間の隙間は、１μｍ以上であることが好ましい。又、主磁極２０と記録側後端シールド２３との間の隙間は、１０〜１００ｎｍであることが好ましく、５０ｎｍ程度であれば、より好ましい。
【００３８】
主コイル２４は、主磁極２０と記録側前端シールド２２との図示しない連結部を取り巻くように、主磁極２０における記録側前端シールド２２側に配置されている。尚、図１では主コイル２４は１巻きであるが、主コイルの巻数は特に限定されず、２巻き以上でもよい。又、図１では主コイル２４は単層であるが、主コイルは多層でもよい。
【００３９】
副コイル２６は、主磁極２０と記録側後端シールド２３との図示しない連結部を取り巻くように、主磁極２０における記録側後端シールド２３側に配置されている。副コイル２６の一部は主磁極２０と記録側後端シールド２３との間に配置されている。副コイル２６の（主磁極２０及び記録側後端シールド２３の隙間の方向の）厚さは、１０〜５０ｎｍであることが好ましい。又、製造工程において主磁極２０の磁気記録媒体１４側の先端は研磨される。従って、副コイル２６が研磨されることを回避するためには、副コイル２６の磁気記録媒体１４側の先端は、主磁極２０の磁気記録媒体１４側の先端よりも１０ｎｍ程度又はそれ以上、磁気記録媒体１４から離間する方向に引き込んでいることが好ましい。
【００４０】
副コイル２６は、幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定（本第１実施形態では矩形（図１参照））で、図２に示されるように幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が該副コイル２６の他の部分よりも小さい交流磁界伝達部２６Ａを、主磁極２０に対向する位置に備えている。副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗは、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗよりも小さい。
【００４１】
尚、図１では副コイル２６は単巻きであるが、副コイルの巻数は特に限定されず、２巻き以上でもよい。又、図１では副コイル２６は単層であるが、副コイルは多層でもよい。このように、副コイル２６の巻数や層数を増やすことで、副コイル２６に供給する電流を抑制しつつ、面内交流磁界を増大させることができる。
【００４２】
又、磁気ヘッド装置１２は、図４に示されるように、副コイル２６に交流電流を供給するための副コイル２６を含む副コイル用電気回路４７を備えている。副コイル用電気回路４７は、副コイル２６に、１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を供給するための副コイル駆動部５２を備えている。
【００４３】
副コイル用電気回路４７は、１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を発振するための発振回路を構成している。
【００４４】
磁気ヘッド装置１２は、サスペンションアーム４８及びその先端に取付けられたスライダ５０を備えており、記録ヘッド１６及び再生ヘッド１８はスライダ５０に設置されている。
【００４５】
副コイル駆動部５２は、サスペンションアーム４８の基端近傍に取付けられている。尚、サスペンションアーム４８の上には、導電層５６、絶縁層５８、導電層５９がこの順で積層されており、副コイル駆動部５２は、平面導波路を構成する導電層５６及び５９を介して副コイル２６と電気的に接続されている。
【００４６】
又、副コイル用電気回路４７は、スライダ５０の近傍に可変キャパシタ（インピ−ダンス調整素子）５４を有し、該副コイル用電気回路４７の共振周波数は、該副コイル用電気回路４７から可変キャパシタ５４を除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも磁気記録媒体１４の記録層４２の強磁性共鳴周波数に近づけられている。
【００４７】
尚、可変キャパシタの静電容量と配線の浮遊容量との合計容量をＣ、副コイル２６の等価インダクタンスをＬとすると副コイル用電気回路４７の共振周波数ｆ０は、
ｆ０＝２π／√（ＣＬ）
である。
【００４８】
又、副コイル用電気回路４７の直流抵抗をＲｃ、平面導波路を構成する導電層５６及び５９のインピーダンスをＺ０とすると、
Ｒｃ＝Ｚ０
であることが好ましい。このようにすることで、周波数ｆ０での交流電流の反射率が０に近くなり、周波数が高いマイクロ波帯域の交流電流を副コイル２６に効率良く供給することができる。
【００４９】
再生ヘッド１８は、再生側前端シールド２８と、磁気抵抗素子３０と、再生側後端シールド３２と、を有している。
【００５０】
磁気抵抗素子３０は、具体的には、ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかであり、再生側前端シールド２８と再生側後端シールド３２との間に配置されている。
【００５１】
尚、磁気ヘッド装置１２は、主コイル２４に直流電流を供給するための主コイル用電気回路、磁気抵抗素子３０の抵抗値の変化を検出するための再生用電気回路も備えているが、これらについては、本第１実施形態の理解のために重要とは思われないため説明を省略する。
【００５２】
磁気記録媒体１４は、基板３４、下地層３６、軟磁性層３８、配向層４０、記録層４２、保護層４４、潤滑層４６を有し、基板３４の上にこれらの層がこの順で積層された構成である。記録層４２の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上である。記録層４２の具体的な材料としては例えばＣｏＣｒＰｔ合金を用いることができる。記録層４２の強磁性共鳴周波数は、記録層４２を構成する磁性粒子の形状や構成元素等により決まる材料に固有の値であり、概ね１〜１５ＧＨｚである。記録層４２は強磁性共鳴周波数を１つだけ有することもあり、複数の強磁性共鳴周波数を有することもある。
【００５３】
尚、磁気記録媒体１４は、図１に示す矢印の方向（図１における右方向）に回転するように図示しない回転機構に取付けられている。
【００５４】
次に、磁気記録再生装置１０の作用について説明する。
【００５５】
磁気記録再生装置１０は、主コイル２４に直流電流を供給することにより主コイル２４が直流磁界を発生し、この直流磁界は主磁極２０、磁気記録媒体１４の軟磁性層３８、記録側前端シールド２２及び記録側後端シールド２３を還流し、磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向の垂直記録磁界が記録層４２に印加される。
【００５６】
一方、副コイル用電気回路４７が副コイル２６に１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を供給すると、副コイル２６が交流磁界を発生する。この交流磁界は、主として交流磁界伝達部２６Ａから主磁極２０及び記録側後端シールド２３に伝達される。この交流磁界は高周波であるので表皮効果により、主磁極２０及び記録側後端シールド２３における、交流磁界伝達部２６Ａに対向する部分の表面の近傍の部分に限定して主磁極２０及び記録側後端シールド２３を貫く。例えば、周波数が１０ＧＨｚ程度の場合、交流磁界は、主磁極２０及び記録側後端シールド２３における、交流磁界伝達部２６Ａに対向する部分の表面から５０ｎｍ程度の部分に限定して主磁極２０及び記録側後端シールド２３を貫く。このように、副コイル２６が発生させる交流磁界は、主磁極２０及び記録側後端シールド２３における間隔が小さい部分の間に限定して発生するので、前記直流磁界と比較して磁気記録媒体１４の浅い部分までしか到達しない。従って副コイル２６が発生させる交流磁界は、磁気記録媒体１４の表面にほぼ平行な方向で記録層４２を貫くように、主磁極２０、記録層４２、記録側後端シールド２３を還流する。尚、面内交流磁界の大きさは、０．１〜０．２Ｈｋ（Ｈｋ：異方性磁界）程度であることが好ましい。又、面内交流磁界の周波数は数ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ程度であることがより好ましい。
【００５７】
このようにマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界が記録層４２に印加されることにより、垂直方向の所要記録磁界を大幅に低減できる。例えば、面内交流磁界を印加する前に対し、面内交流磁界を印加することで記録層４２の磁化を反転させることができる垂直磁界を４０％程度低減し、６０％程度とすることが可能である。従って、記録層４２の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で記録層４２の保磁力が大きいにも拘わらず、垂直記録磁界により記録層４２の記録対象部位を磁化反転又は消磁することができる。例えば、面内交流磁界を印加する前における記録層４２の保磁力が４ｋＯｅ程度であっても、面内交流磁界を印加することで記録層４２の保磁力を等価的には２．４ｋＯｅ程度まで低減したことになり、記録層４２の記録対象部位を磁化反転又は消磁することができる。
【００５８】
更に、面内交流磁界は、垂直記録磁界と同様に主磁極２０に発生するので、面内交流磁界及び垂直記録磁界双方を記録対象部位に確実に印加できる。従って、データの記録精度・品質の向上に寄与する。
【００５９】
尚、面内交流磁界が過度に大きいと、垂直記録磁界による記録層４２の磁化の反転に要する時間が長くなることがあるが、磁気ヘッド装置１２は、面内交流磁界の最大値が垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されているので、記録対象部位の磁化反転又は消磁を効率良く行うことができる。
【００６０】
又、磁気ヘッド装置１２は、面内交流磁界及び垂直記録磁界を共通の主磁極２０に発生させるので構造が簡単であり、コンパクト化に寄与する。
【００６１】
又、記録ヘッド１６の実効記録幅Ｅｗｗは、記録層４２において垂直記録磁界が印加され、且つ、面内交流磁界も印加されて保磁力が垂直記録磁界よりも小さくなる領域の幅であり、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗと主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗのうち、小さい方の幅よりも若干大きい。言い換えれば、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗと主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗのうち、いずれか一方を小さくすることで実効記録幅Ｅｗｗを小さくし、面記録密度を高めることができる。
【００６２】
本第１実施形態では、図２に示されるように、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗを小さくすることで実効記録幅Ｅｗｗを主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗよりも小さくしているので、主磁極２０の先端の加工がそれだけ容易であり、主磁極２０の生産性の向上に寄与する。
【００６３】
又、副コイル用電気回路４７は、スライダ５０の近傍に可変キャパシタ（インピ−ダンス調整素子）５４を有し、該副コイル用電気回路４７の共振周波数は、該副コイル用電気回路４７から可変キャパシタ５４を除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも磁気記録媒体の記録層４２の強磁性共鳴周波数に近づけられているので、記録層４２には強磁性共鳴周波数に近い面内交流磁界が印加され、記録層４２の保磁力を効率良く確実に低減できる。
【００６４】
尚、副コイル用電気回路４７の共振周波数は記録層４２の強磁性共鳴周波数と一致することが好ましいが、副コイル用電気回路４７の共振周波数が記録層４２の強磁性共鳴周波数と若干ずれていても、垂直方向の所要記録磁界を大幅に低減することが可能である。
【００６５】
又、インピーダンス調整素子として可変キャパシタ５４に代えて可変インダクタを副コイル用電気回路に備え、可変インダクタを除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも副コイル用電気回路の共振周波数を磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけてもよい。又、インピーダンス調整素子として可変キャパシタ５４に加えて可変インダクタを副コイル用電気回路に備え、可変キャパシタ５４及び可変インダクタを除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも副コイル用電気回路の共振周波数を磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけてもよい。又、静電容量が一定の非可変キャパシタ及び／又はインダクタンスが一定の非可変インダクタを副コイル用電気回路に備えて該キャパシタ及び／又はインダクタを除いた仮想の電気回路の共振周波数よりも副コイル用電気回路の共振周波数を磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけてもよい。
【００６６】
又、磁気記録再生装置１０は、記録層４２の材料が垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で記録層４２の保磁力が大きいので、熱揺らぎによる磁化の反転が生じにくい。即ち、データの保存特性が良好で信頼性が高い。
【００６７】
又、磁気ヘッド装置１２の再生ヘッド１８はＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかの磁気抵抗素子３０を有しているので、記録された磁気データを高精度で再生することができる。
【００６８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６９】
図５に示されるように、本第２実施形態は前記第１実施形態に対し、記録側後端シールド２３に代えて、磁気記録媒体１４側の先端部６０Ａよりも基端部６０Ｂが細く、先端部６０Ａが基端部６０Ｂよりも主磁極２０側に突出し、先端部６０Ａ及び基端部６０Ｂの間の中間部６０Ｃが先端部６０Ａから基端部６０Ｂの方向にテーパ状に連続的に細くなる形状の記録側後端シールド６０を備えている。更に、前記第１実施形態の副コイル２６に代えて、主磁極２０と記録側後端シールド６０との間における断面の（主磁極２０と記録側後端シールド６０との隙間の方向の）厚さが副コイル２６よりも厚い副コイル６２を備えている。この副コイル６２は、記録側後端シールド６０の基端部６０Ｂと主磁極２０との間に配置されている。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００７０】
このように、記録側後端シールド６０は、基端部６０Ｂが先端部６０Ａよりも細い形状であり、副コイル６２が記録側後端シールド６０の基端部６０Ｂと主磁極２０との間に配置されているので、副コイル６２の厚さを厚くすることができる。これにより副コイル６２の発熱を抑制することができる。又、副コイル６２の厚さに制約されることなく、記録側後端シールド６０の先端部６０Ａと主磁極２０との間の隙間を所望の大きさに設定できる。
【００７１】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７２】
図６に示されるように、本第３実施形態は前記第１実施形態に対し、記録側後端シールド２３に代えて、磁気記録媒体１４側の先端部７０Ａよりも基端部７０Ｂが細く、先端部７０Ａが基端部７０Ｂよりも主磁極２０側に突出する段付形状である記録側後端シールド７０を備えている。又、前記第１実施形態の副コイル２６に代えて、主磁極２０と記録側後端シールド７０との間における断面の（主磁極２０と記録側後端シールド７０との隙間の方向の）厚さが副コイル２６よりも厚い副コイル７２を備えている。この副コイル７２は、記録側後端シールド７０の基端部７０Ｂと主磁極２０との間に配置されている。又、副コイル７２は２巻きである。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００７３】
このように、記録側後端シールド７０も基端部７０Ｂが先端部７０Ａよりも細い形状であり、副コイル７２が記録側後端シールド７０の基端部７０Ｂと主磁極２０との間に配置されているので、前記第２実施形態と同様に副コイル７２の厚さを厚くすることができる。又、記録側後端シールド７０は、先端部７０Ａと基端部７０Ｂとの間に中間部がない段付形状であるので、それだけ基端部７０Ｂを磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向に長くすることができ、副コイル７２の巻数を増加させることができる。尚、副コイル７２を磁気記録媒体１４の表面に垂直な方向に長くすることも可能である。これにより副コイル７２の発熱を抑制しつつ面内交流磁界を増大させることができる。又、前記第２実施形態と同様に副コイル７２の厚さに制約されることなく、記録側後端シールド７０の先端部７０Ａと主磁極２０との間の隙間を所望の大きさに設定できる。
【００７４】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【００７５】
図７に示されるように、本第４実施形態は前記第１実施形態に対し、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗよりも主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗが小さい構成である。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００７６】
このように、主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗを小さくすることで実効記録幅Ｅｗｗを副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗよりも小さくしているので、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの加工がそれだけ容易であり、副コイル２６の生産性の向上に寄与する。
【００７７】
言い換えれば、主磁極の加工が副コイルの加工よりも容易であれば、本第４実施形態のように、副コイルの交流磁界伝達部の幅Ｓｃｗよりも主磁極の先端の幅Ｍｐｗを小さくすればよい。一方、主磁極の加工よりも副コイルの加工が容易であれば、前記第１実施形態のように、副コイルの交流磁界伝達部の幅Ｓｃｗを主磁極の先端の幅Ｍｐｗよりも小さくすればよい。尚、例えば主磁極の加工及び副コイルの加工の難易度が同等であるような場合には、副コイルの交流磁界伝達部の幅Ｓｃｗと主磁極の先端の幅Ｍｐｗとを等しくしてもよい。
【００７８】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【００７９】
図８に示されるように、本第５実施形態は前記第１実施形態に対し、磁気記録媒体１４の記録層８０が上部記録層８０Ａと下部記録層８０Ｂとを有する構成である。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００８０】
上部記録層８０Ａの材料は、軟磁性材料又は垂直方向の磁気異方性が１×１０５erg/cc以下の磁性材料である。
【００８１】
下部記録層８０Ｂの構成は、前記第１実施形態の記録層４２と同様である。
【００８２】
このように、下部記録層８０Ｂの上に上部記録層８０Ａを設けることで下部記録層８０Ｂに印加される垂直記録磁界を磁気記録媒体１４の表面に対して更に垂直に近い方向に近づけることができる。
【００８３】
尚、上部記録層８０Ａの垂直磁気異方性が下部磁性層８０Ｂの垂直磁気異方性よりも高い構成としてもよい。このようにすることで、より急峻な磁化転移が形成される。尚、上層ほど印加される記録磁界が強いので、たとえ上部記録層８０Ａの垂直磁気異方性が大きくなっても上部記録層８０Ａの磁化の反転は可能である。
【００８４】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
【００８５】
図９に示されるように、本第６実施形態は前記第１実施形態に対し、主コイル２４が、主磁極２０の両側に配置された構成である。尚、主磁極２０の記録側後端シールド２３側において、副コイル２６における主磁極２０に対向する部分は、主コイル２４における主磁極２０に対向する部分よりも磁気記録媒体１４に近い側に配置されている。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００８６】
このように、主コイル２４を主磁極２０の両側に配置することで主コイル２４の発熱を抑制しつつ垂直記録磁界を大きくすることができる。
【００８７】
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
【００８８】
図１０に示されるように、本第７実施形態は前記第６実施形態に対し、副コイル２６が、記録側後端シールド２３の両側に配置された構成である。他の構成は前記第６実施形態と同様であるので図９と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００８９】
このように、副コイル２６を記録側後端シールド２３の両側に配置することで、副コイル２２の発熱を抑制しつつ、面内交流磁界を大きくすることができる。
【００９０】
尚、本第７実施形態の場合、面内交流磁界の周波数は表皮効果が比較的低い１〜５ＧＨｚであることが好ましい。
【００９１】
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
【００９２】
図１１に示されるように、本第８実施形態は前記第６実施形態に対し、主磁極２０における記録側前端シールド２２側に配置された主コイル２４及び記録側前端シールド２２を省略したものである。他の構成は前記第６実施形態と同様であるので図９と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００９３】
このように、記録側前端シールド側の主コイル及び記録側前端シールドを省略することで、磁気ヘッド装置をコンパクト化することができる。
【００９４】
尚、前記第６実施形態に対し、主磁極２０における記録側後端シールド２３側に配置された主コイル２４及び記録側後端シールド２３を省略し、主磁極２０と記録側前端シールド２２との間に副コイル２６を配置した構成としてもよい。この場合も、磁気ヘッド装置をコンパクト化することができる。
【００９５】
次に、本発明の第９実施形態について説明する。
【００９６】
図１２に示されるように、本第９実施形態は前記第１実施形態に対し、副コイル駆動部５２が、サスペンションアーム４８から離間して設置された構成である。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【００９７】
このように、副コイル駆動部５２をサスペンションアーム４８から離間して設置することで、サスペンションアーム４８と共に回転運動する部分の質量が軽くなり、サスペンションアーム４８の挙動を安定させる効果が得られる。
【００９８】
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。
【００９９】
図１３に示されるように、本第１０実施形態は前記第１実施形態に対し、連続した膜形状の記録層４２を備える磁気記録媒体１４に代えて、トラックの部分が凸部の記録要素９２Ａである凹凸パターンの記録層９２を有する磁気記録媒体９０を備える構成である。磁気記録媒体９０は、ディスクリートトラックメディア又はパターンドメディアである。尚、記録要素９２Ａの間の凹部には非磁性材９４が充填されている。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【０１００】
上述のように、記録ヘッド１６の実効記録幅Ｅｗｗは、副コイル２６の交流磁界伝達部２６Ａの幅Ｓｃｗと主磁極２０の先端の幅Ｍｐｗのうち、小さい方の幅に近いが、記録層９２の記録要素９２Ａはトラックの部分にだけ形成されているので、実効記録幅Ｅｗｗを記録要素９２Ａの幅Ｔｗに厳密に一致させなくても実効記録幅ＥｗｗをＴｗよりも大きくすれば、記録要素９２Ａを幅方向の全体に亘って磁化反転させることができる。尚、トラックに隣接するガードバンド部には非磁性材９４が充填され、記録層９２は存在しないので、トラックの部分だけを確実に磁化させることができる。
【０１０１】
従って、データの記録精度が高く、又、副コイル２６と主磁極２０の加工精度を低くできるので、副コイル２６と主磁極２０の生産性を高めることができる。
【０１０２】
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。
【０１０３】
図１４に示されるように、本第１１実施形態に係る磁気記録再生装置１１０は、磁気ヘッド装置１１２の記録ヘッド１１６が、主磁極１２０と、記録側前端シールド（補助磁極）１２２と、主磁極１２０に面内記録磁界を発生させるための主コイル１２４と、主磁極１２０にマイクロ波帯域の周波数の垂直交流磁界を発生させるための副コイル１２６と、を有する構成である。磁気記録媒体１１４は面内記録方式であり、記録層１４２は面内磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で面内方向に磁化されるように構成されている。配向層１３８は、記録層１４２の面内方向の磁気異方性を高めるために設けられている。尚、記録層１４２の下に軟磁性層は設けられていない。他の構成は前記第１実施形態と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。
【０１０４】
主コイル１２４は、主磁極１２０と記録側後端シールド（補助磁極）１２３との間に配置されている。
【０１０５】
一方、副コイル１２６は、主磁極１２０と記録側前端シールド１２２との間に配置されている。主磁極１２０と記録側前端シールド１２２との隙間は、主磁極１２０と記録側後端シールド１２３との隙間よりも大きく、これにより、副コイル１２６により発生され主磁極１２０と記録側前端シールド１２２との間において還流する磁界は、記録層１４２における少なくとも磁気ヘッド装置１１２に近い側の部分を磁気記録媒体１１４の表面に対して垂直に近い方向で貫くようになっている。
【０１０６】
再生ヘッド１１８は、磁気抵抗素子１３０が面内方向の再生磁界を検出するように構成されている。
【０１０７】
磁気記録再生装置１１０は、主コイル１２４に直流電流を供給することにより主コイル２４が直流磁界を発生し、この直流磁界は主磁極１２０、磁気記録媒体１１４、記録側前端シールド１２２を還流し、面内記録磁界が磁気記録媒体１１４の記録層１４２に印加される。
【０１０８】
一方、副コイル用電気回路４７と同様の副コイル用電気回路が副コイル１２６に１〜１５ＧＨｚの範囲のマイクロ波帯域の周波数の交流電流を供給すると、副コイル１２６が交流磁界を発生する。副コイル１２６が発生させる交流磁界は、上記のように記録層１４２における少なくとも磁気ヘッド装置１１２に近い側の部分を磁気記録媒体１１４の表面に対して垂直に近い方向で貫いて、主磁極１２０、記録層１４２、記録側前端シールド１２２を還流する。
【０１０９】
このようにマイクロ波帯域の周波数の垂直交流磁界が記録層１４２に印加されることにより、記録層１４２の面内方向の所要記録磁界を大幅に低減できる。従って、記録層１４２の材料は、面内磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上で記録層１４２の保磁力が大きいにも拘わらず、面内記録磁界により記録層１４２の記録対象部位を磁化反転又は消磁することができる。
【０１１０】
尚、前記第１〜第７実施形態及び前記第９〜第１１実施形態において、記録側前端シールド２２、１２２と再生側後端シールド３２とが個別に設けられているが、記録側前端シールドが再生側後端シールドを兼ねる構成としてもよい。
【０１１１】
又、前記第１〜第１０実施形態において、記録層４２の下に配向層４０、軟磁性層３８、下地層３６が形成されているが、記録層４２の下の層の構成は、磁気記録再生装置の種類に応じて適宜変更すればよい。例えば、下地層３６、軟磁性層３８、配向層４０のうち一又は二の層を省略してもよい。又、各層が複数の層で構成されていてもよい。又、基板３４上に磁気記録層４２を直接形成してもよい。前記第１１実施形態の記録層１４２の下の構成についても同様である。
【０１１２】
又、前記第１〜第１１実施形態において、磁気記録媒体１４、１１４は基板３４の片面に磁気記録層４２、１４２が形成された片面記録式であるが、基板の両面に磁気記録層を形成した両面記録式の磁気記録媒体についても本発明を適用可能である。磁気ヘッド装置は、磁気記録媒体の両側に設置すればよい。
【０１１３】
又、前記第１〜第１１実施形態において、記録層４２、９２、１４２、下部記録層８０Ｂの材料はＣｏＣｒＰｔ合金であるが、例えば、鉄族元素（Ｃｏ、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ）を含む他の合金、これらの積層体等の他の材料、特にＣｏＰｔやＦｅＰｔ系の規則合金やＣｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ多層膜などの高磁気異方性材料の記録層にも本発明を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、保磁力が大きい記録層に磁気データを記録するための磁気ヘッド装置及びこれを備える磁気記録再生装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図２】図１におけるII−II線に沿う断面を含む背面図
【図３】図１においてIII−III線で示される方向から見た同磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置の底面図
【図４】同磁気ヘッド装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図６】本発明の第３実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図７】本発明の第４実施形態に係る磁気記録再生装置の主磁極及び副コイルの概略構造を模式的に示す断面を含む背面図
【図８】本発明の第５実施形態に係る磁気記録再生装置の記録層の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図９】本発明の第６実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１０】本発明の第７実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１１】本発明の第８実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１２】本発明の第９実施形態に係る磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【図１３】本発明の第１０実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む背面図
【図１４】本発明の第１１実施形態に係る磁気記録再生装置の概略構造を模式的に示す断面を含む側面図
【符号の説明】
【０１１６】
１０、１１０…磁気記録再生装置
１２、１１２…磁気ヘッド装置
１４、１１４…磁気記録媒体
１６、１１６…記録ヘッド
１８、１１８…再生ヘッド
２０、１２０…主磁極
２２、１２２…記録側前端シールド（補助磁極）
２３、６０、７０、１２３…記録側後端シールド（補助磁極）
２４、１２４…主コイル
２６、６２、７２、１２６…副コイル
２６Ａ…交流磁界伝達部
２８…再生側前端シールド
３０、１３０…磁気抵抗素子
３２…再生側後端シールド
３４…基板
３６…下地層
３８…軟磁性層
４０…配向層
４２、８０、１４２…記録層
４４…保護層
４６…潤滑層
４７…副コイル用電気回路
４８…サスペンションアーム
５０…スライダ
５２…副コイル駆動部
５４…可変キャパシタ（インピーダンス調整素子）
５６、５９…導電層
５８…絶縁層
Ｅｗｗ…実効記録幅
Ｍｐｗ…主磁極幅
Ｓｃｗ…交流磁界伝達部の幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極に垂直記録磁界を発生させるための主コイルと、前記主磁極にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイルと、を有する記録ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記副コイルは、その一部が前記主磁極と前記補助磁極との間に配置されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記副コイルは、幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、該交流磁界伝達部の幅が前記主磁極の先端の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記副コイルは、前記主磁極の幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、前記主磁極の先端の幅が前記副コイルの交流磁界伝達部の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記副コイルに交流電流を供給するための、該副コイルを含む副コイル用電気回路を備え、該副コイル用電気回路はキャパシタ及びインダクタの少なくとも一方のインピ−ダンス調整素子を有し、該副コイル用電気回路の共振周波数が、該副コイル用電気回路から前記インピ−ダンス調整素子を除いた電気回路の共振周波数よりも記録対象である磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけられたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記副コイルに１〜１５ＧＨｚの範囲の周波数の交流電流を供給するための副コイル駆動部を備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記面内交流磁界の最大値が前記垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかの磁気抵抗素子を有する再生ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の磁気ヘッド装置と、記録層及び軟磁性層を有する垂直記録方式の磁気記録媒体と、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記磁気記録媒体の記録層の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極に垂直記録磁界を発生させるための主コイルと、前記主磁極にマイクロ波帯域の周波数の面内交流磁界を発生させるための副コイルと、を有する記録ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記副コイルは、その一部が前記主磁極と前記補助磁極との間に配置されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記副コイルは、幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、該交流磁界伝達部の幅が前記主磁極の先端の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記副コイルは、前記主磁極の幅方向に垂直な断面の形状がほぼ一定で該幅方向に略平行、且つ、前記断面の面積が他の部分よりも小さい交流磁界伝達部を前記主磁極に対向する位置に備え、前記主磁極の先端の幅が前記副コイルの交流磁界伝達部の幅よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記副コイルに交流電流を供給するための、該副コイルを含む副コイル用電気回路を備え、該副コイル用電気回路はキャパシタ及びインダクタの少なくとも一方のインピ−ダンス調整素子を有し、該副コイル用電気回路の共振周波数が、該副コイル用電気回路から前記インピ−ダンス調整素子を除いた電気回路の共振周波数よりも記録対象である磁気記録媒体の記録層の強磁性共鳴周波数に近づけられたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記副コイルに１〜１５ＧＨｚの範囲の周波数の交流電流を供給するための副コイル駆動部を備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記面内交流磁界の最大値が前記垂直記録磁界の最大値よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
ＴＭＲ素子及びＧＭＲ素子のいずれかの磁気抵抗素子を有する再生ヘッドを備えることを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の磁気ヘッド装置と、記録層及び軟磁性層を有する垂直記録方式の磁気記録媒体と、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記磁気記録媒体の記録層の材料は、垂直磁気異方性エネルギが１×１０６erg/cc以上であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２９９４６０（Ｐ２００７−２９９４６０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２５８０２（Ｐ２００６−１２５８０２）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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