磁頭的制作方法

專利名稱：磁頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及磁頭，具體而言，涉及適于在^茲記錄層上記錄高密度^茲信息 的磁記錄頭的結構。
背景技術：
在用于信息設備的存儲(記錄)裝置中，主要使用的是半導體存儲器和
磁存儲器。-為了快速存取，在內部存儲裝置中使用半導體存儲器；為了大容 量和非易失性，在外部存儲裝置中使用磁盤裝置。存儲容量是表示磁盤裝置 的能力的重要指標；隨著近來信息社會的發展，市場越來越需要大容量且緊 湊尺寸的磁盤裝置。垂直記錄是適于該需求的記錄方案。
為了提高垂直記錄中的記錄密度，需要更小的記錄位。然而，該更小記 錄位的發展降低了記錄位的熱穩定性，使得磁信息的非易失性變得不再令人 滿意。因此，為了保證熱穩定性，需要具有沿垂直方向的更高各向異性的記 錄介質。公知的是，具有高各向異性的記錄介質由于提高的矯頑力而難以記 錄。
下面列出的專利文獻1公開了一種針對該問題的解決方案。專利文獻1 描述了一種記錄系統，包括用于根據記錄信息反轉磁場的第一寫磁極以及用 于產生高頻磁場的第二寫磁極；還描述了一種通過兩個磁極的合成磁場獲得 強于來自第一寫磁極的磁場的有效磁反轉場的技術(第二寫磁極輔助記錄操 作)。特別地，專利文獻1的特征在于設置在第一寫-茲極和自由層之間的第 二寫浪t才及，該自由層的/f茲^f匕通過自i走轉移矩(spin transfer torque )控制。
專利文獻1: PCT國際申請日本公表特許公報No. 2005-52566
發明內容
本發明人通過研究發現，上述專利文獻1的技術有如下問題。當第二寫 不茲極與第 一寫磁極相鄰設置時，第二寫磁極由于第 一寫-茲極產生的磁場而磁 飽和，從而通過自旋翻轉(spin-flip)引起的磁化改變難以穩定地發生。類似地，磁化受自旋轉移矩控制的自由層被第一寫磁極的磁場影響，使得磁通
轉變頻率(flux transition frequency )改變，從而導致預期頻率控制困難的問 題。
因此，本發明人通過將第二寫磁極放置得更遠離第一寫磁極或提供磁屏 蔽來嘗試改進。然而，隨著第一寫》茲極和第二寫磁極之間的有效距離增加， 出現了輔助磁場減弱的問題。于是，對具有高矯頑力的記錄介質進行記錄的 原始目的難以實現，不能實現高密度磁盤裝置。
因此，本發明的一個目的是通過實現一種產生基本不受寫極影響的記錄 輔助電磁場的裝置，來提供適于高密度記錄的磁頭。由此，可以實現具有高 密度和大容量的;茲盤裝置。
本發明的一個方面是磁頭，用于通過改變磁介質的磁記錄層的磁化方向 來記錄磁數據。該磁頭包括磁極，用于產生磁場來改變磁記錄層的磁化方 向；以及彼此面對的電極的對，用于產生電》茲場并將能量施加到所述》茲記錄 層從而輔助由來自所述磁極的磁場引起的所述磁記錄層的磁化方向的改變。 在這點上，由于用于輔助記錄介質中的》茲化反轉的電-茲場是來自;f皮此面對的 電極的對的電磁場分量中的磁場分量，所以所述輔助電;茲場可以有效地施加 到所述記錄介質而不會受來自主導磁信息記錄的所述磁極的磁場的影響。
優選地，所述彼此面對的電極的對包括在沿記錄道的方向上布置的兩個 電極板；所述石茲極的靠近所述i茲記錄層的一端位于所述兩個電極板之間。因 此，能夠實現記錄》茲場與輔助電》茲場的有效交疊。
優選地，所述磁記錄層具有沿與層的膜表面垂直的方向的各向異性，所 述磁極是主極，所述主極定義所述,茲記錄層的記錄道的寬度，所述彼此面對 的電極的對包括在沿記錄道的方向上布置的兩個電極板，所述磁極的靠近所 述磁記錄層的一端位于所述兩個電極板之間。特別地，在用于高密度記錄的 垂直磁記錄中，能夠實現記錄磁場與輔助電磁場的有效交疊。
更優選地，所述主極的至少一部分嵌在所述兩個電極板中的任一個中。 這使得記錄磁場與輔助磁場的交疊更易于控制。
在一優選示例中，所述電極板之一和所述主極的7>共表面面對所述兩個 電極板中的另一個電極板。這有利于制造從而獲得高可靠性。在替代示例中， 所述》茲極的一部分/人所述電極板之一朝向另一電極板突出。這4吏得輔助電;茲 場的強度更強。另外，優選地主極嵌入其中的電極板是位于拖尾側的電極板。位于電極之間的主極的拖尾側允許電磁場更有效地輔助。
優選地，磁盤驅動器裝置還包括與所述彼此面對的電極的對并聯連接的
電感器；所述面對的電極對的電容和所述電感器的電感的諧振頻率在10GHz 到50 GHz的范圍內。在該范圍內，可以為磁化反轉提供特別有效的輔助。 本發明實現了高密度磁記錄。


圖1A和1B是示意性描繪本發明實施例中的磁盤裝置的結構的圖； 圖2A和2B是示意性描繪根據本發明一實施例的磁頭的寫部件的主要 部分的圖3是根據本發明一實施例的磁頭的剖視圖4是描繪根據本發明一實施例設計平行平板電容器的功能時所用的構 造的圖5描繪了設計本發明的實施例時使用的各種平行平板電容器的反射功 率的計算結果；
圖6描繪了來自平行平板電容器的高頻磁場的強度的計算結果； 圖7A和7B是示意性描繪根據本發明另一示例實施例的磁頭的寫部件 的結構的圖8A和8B是示意性描繪根據本發明再一示例實施例的磁頭的寫部件 的結構的圖。
具體實施例方式
下面將描述應用本發明的優選實施方式。為說明的清楚起見，下面的說 明和附圖可包含適當的省略和簡化。整個附圖中，相同的元件由相同的附圖 標記表示，且將省略對它們的重復描述，如果重復描述對于清楚的描述不是 必要的話。
本實施例的特征在于作為；茲頭的寫部件的記錄頭的結構。本實施例的記 錄頭結構上包括用于產生磁記錄場的磁極和彼此面對的電極的對，該磁記錄 場改變磁存儲介質的記錄層的磁化方向。彼此面對的電極的對產生高頻電磁 場以輔助磁極產生的磁記錄場來改變磁化方向。彼此面對的電極的對產生的 高頻電磁場是微波。
5來自高頻電磁場的能量增加磁記錄層中的勢能從而易于響應來自磁極 的磁記錄場而改變磁化方向。特別地，由于與副磁極產生輔助磁場不同，彼 此面對的電極的對產生高頻電磁場不受來自磁極的磁場影響，所以彼此面對
的電極的對能更有效地產生輔助電磁場。；波此面對的電極的對產生的輔助電 磁場能通過來自磁極的記錄磁場改變具有高矯頑力的磁記錄層的磁化方向 并且根據寫信號而改變，從而能夠實現具有高記錄密度的磁盤裝置。
為了高頻電磁場的有效輔助，磁極的記錄^f茲場交疊彼此面對的電極的對 產生的高頻電磁場是重要的。為此，優選地電容器與^茲極相鄰地設置。在相 鄰設置的所述磁極和所述彼此面對的電極的對之間，沒有其他有源功能部件 (例如加熱元件或磁致電阻效應元件)存在。在滿足該相鄰設置的優選布置 中，磁極的與磁記錄層接近的末端的至少一部分置于構成彼此面對的電極的 對的兩個電極板之間。因此，磁極和面對的電極的對彼此相鄰設置，從而電 容器產生的電磁場能有效地交疊磁極的記錄磁場。
在本實施例中，絕緣層設置在面對的電極對的兩個電極之間，面對的電 極對用來累積電荷。另外，面對的電極對用來保持與包括在同一電路中的電 感元件的諧振條件。因此，用作電磁場產生裝置的該面對的電極對在下面將 被稱為電容器。用于產生輔助電磁場的優選電容器是平行平板對，其主表面 彼此面對。為了構造電容器，兩個電極不必是平板，或者兩個平板不必平行。 然而，為了有效地產生所需的電磁場，優選地利用平行平板電容器產生輔助 電磁場。因此，下面將以示例的方式描述利用平行平板電容器實施的磁頭。
本發明中來自電容器的電,茲場輔助的記錄可應用于面內記錄^茲盤裝置 和垂直記錄磁盤裝置，面內記錄磁盤裝置中記錄磁化沿磁記錄層的平面內方 向取向，垂直記錄磁盤裝置中記錄磁化垂直于磁記錄層取向。然而，為了更 高的記錄密度，垂直記錄方案是較好的，且本發明在垂直磁記錄方案中尤其 有效。因此，下面將以示例方式具體描述應用本發明的垂直記錄磁盤裝置。
圖1A和1B示出了本實施例中的垂直記錄磁盤裝置的一般結構。圖1A 是磁盤裝置的平面圖，圖1B是磁盤裝置的剖視圖。作為記錄介質的磁盤2 固定到馬達3并且在記錄和再現信息時旋轉。在圖1A和1B的示例中，安 裝了四個石茲盤2。
磁頭滑塊1 (下面稱為磁頭)通過臂7由旋轉的致動器4支承。磁頭1 包括滑塊和形成在滑塊的尾端表面上的功能元件部分，該滑塊用于飛行在旋轉的記錄介質之上。懸臂8用于以特定的力支承磁頭1于記錄介質2之上。 為了處理再現信號以及輸入和輸出信息，需要信號處理電路5以及記錄和再 現電路6;它們安裝在裝置的主體上。
垂直記錄方案采用具有垂直于記錄表面的易磁化軸的介質。對于磁盤裝 置的記錄介質U茲盤)2,使用玻璃或A1襯底。在襯底上，沉積形成石茲記錄 層的磁薄膜。來自主》茲極的記錄石茲場作用在記錄介質2上從而改變記錄層的 磁化方向。由于垂直;茲記錄要求使用該垂直;茲場分量，所以軟^茲襯層(SUL) 設置在記錄層和襯底之間。
為了寫磁信息到記錄介質2上，使用具有電磁轉換功能的功能部件(寫 部件)。為了再現磁信息，使用利用巨磁致電阻現象或電磁感應現象的功能 部件(再現部件)。在本實施例的構造中，記錄和再現電^各6特別地包括高 頻激勵電路。用于從激勵電路傳輸高頻電流和電壓波的傳輸線設置在臂7和 懸臂8上，其用于至少向安裝在^F茲頭1上的電容器提供電流和電壓。
這些功能部件提供在磁頭1中，磁頭l作為用于輸入和輸出的構件。隨 著旋轉致動器4的轉動，磁頭1在記錄介質2的表面之上移動，定位在確定 位置，然后寫或再現》茲信息。用于控制這些操作的電路與上述信號處理電路 5 —起被提供。
下面，將描述安裝在磁頭1上并具有借助高頻電磁場的記錄輔助功能的 寫部件的結構。為了有效輔助磁記錄，電容器產生的高頻電磁場的頻率是重 要的參考參數之一。根據Jian-Gang Zhu等人在IEEE T. Mag. Vol. 44， No. 1, 2008, pp. 125-131中的報告，當歸一化頻率co在從0.2到0.8的范圍內時，有 利的輔助效果得到提升；co由石茲化中的旋石茲常數(gyromagnetic constant)和 記錄介質的各向異性場(Hk)決定。
對于本發明的主要對象一高密度記錄介質，期望高各向異性特性大約 13KOe至25KOe。假設旋磁常數為1.105E5,從而所期望的co計算出為在 1.149E11至2.21E11的范圍內。即，在頻率上，其范圍為從18 GHz至35 GHz。 Jian-Gang Zhu等人的計算是計算機模擬的；在實際記錄介質中，需要考慮 Hk的分散(dispersion),晶粒之間的交換耦合能的分散、飽和磁通密度* 導致的反轉矩的分散等的影響。因此，在下面的描述中，將公開能夠覆蓋更 寬的從10 GHz到50 GHz的輔助譜范圍的技術和結構。
圖2A和2B是寫部件的主要部分的放大視圖，其中圖2A是從面對記錄
7介質的飛行表面98觀察的視圖，圖2B是二維地觀察的主極11的沿膜厚的 中心線的剖視圖以及從側面觀察的主極11的沿中心線oc-P的剖視圖。在該 示例中，主極11伸長到飛行表面98。即，主極11的端表面暴露于飛行表面 98從而減小與磁盤2的距離。主極11設置在平行平板電容器內。
非磁的平行平板電極10和12以夾住主極11的方式設置在主極11之上 和之下。平板電極10是位于前導側的電極，平板電極12是位于拖尾側的電 極。像主極ll一樣，兩個平板電極10和12伸長到飛行表面98,它們的端 表面暴露到飛行表面98從而減小與磁盤2的間距。記錄道的寬度由主極11 的暴露于飛行表面98的寬度定義。
在該構造中，主極11嵌在平板電極10中從而具有面對平板電極12的 共同(平齊)表面。平板電極10與主極11直接接觸。這樣，由于平板電極 10和主4及11的面對平一反電才及12的表面是平的(位于相同平面)，所以電容 器的電極以一致的間距設置。平板電極12可形成在主極11和平板電極10 的共同表面之上且氧化鋁膜置于其間，從而可以有利于制造。另外，電容器 中小的電子流限制(electro-current constriction)提供了高可靠性。
如圖2A和2B所示，更優選地主才及11嵌在前導側的平才反電才及10中而 不是拖尾側的平板電極12中。盡管,茲記錄層中的》茲化反轉發生在前導側， 但是主極11在拖尾側的極性最終寫入到介質中并且在主極11的拖尾側決定 記錄。因此，平板電極10和12之間的主極11的拖尾端引起記錄;茲場與輔 助電磁場的有效交疊從而增大輔助效果。
主極11在飛行表面側的寬度不大于50nm，這對于以高密度記錄磁信息 是合適的尺寸。主極11的寬度向后(離開飛行表面98的方向)擴大，這是 易于在較小的道寬環境中獲得強磁場的形狀。進一步地，主極11的膜厚向 后在膜厚方向上增加從而確保磁場強度。主極11的這些截面面積朝向飛行 表面98減小從而即使在50 nm或更小的小道寬條件下也獲得所需的磁場。 特別地，在本發明中，沿主極11的膜厚方向提供大約10度的錐度。該錐 角不是實現本發明的必要要求，但它是增加來自主極11的磁場強度的一個 選擇(設計考慮)。
本實施例的主要目標之---記錄到高Hc介質(高矯頑力介質，高Ku
介質)，不能僅通過來自主極11的記錄磁場實現。于是，本實施例 用來自 作為電磁場施加裝置的平行平板電容器的輔助高頻電磁場。平行平板電容器的具體結構如下。對于平行的平^1，例如，4吏用50nm厚的Al膜。或者， 在實施本發明時可以使用單一元素如Cu、 Ru、 Rh、 Pt、 Ni、 Ta、 Ti、 Cr、 Pd、 W等的非磁導電膜，或者這些元素的合金膜，在滿足非磁性和導電性方 面沒有問題。對于處理磁頭時的抗腐蝕性，Ru、 Ti、 Ta、 Cr和Rh尤其是優選的。
主極11之上(在其拖尾側)的平板電極12沿主極11的斜面以一定間 隔設置。因此，在主極11和平板電極10的公共表面上，形成第二平板電極 12且氧化鋁膜構成的絕緣膜置于其間。該氧化鋁膜的厚度定義平行平板之間 的間距。例如，氧化鋁膜的厚度為30nm。本領域技術人員易于理解，該膜 厚根據所需的平行平板電容器的電容來決定。
圖3是包括上述主要部分的磁頭1的剖視圖。信息寫部件和信息再現部 件形成在滑塊襯底30上。滑塊襯底30是作為磁頭1的主體的構件，磁頭1 飛行在圖1所示的i茲盤2之上。再現部件基本上包括設置在滑塊襯底30上 的絕緣層(底層)31、下屏蔽層32、上屏蔽層33和檢測磁信息的元件50。
寫部件形成在再現部件之上。后來沉積的一個層位于上側，在該示例中， 拖尾側是上側。寫部件與再現部件通過非;茲膜15分隔開。如圖2已經示出 的，在主極11之上和之下，設置構成平行平板電容器的非磁導電膜IO和12。 在主極ll之上，設置軟磁膜20且平板電極12置于其間。軟磁膜20磁連接 到軟磁膜17從而形成閉合磁路。軟磁膜17設置為在其后端接近下磁層16 從而與下磁層16形成磁連接狀態。在軟磁膜17和下磁層16之間，可以插 入軟磁膜。而且，下磁層16和主極11磁連接。
在通過這些層構造的閉合》茲路中，設置線圏18b。為了有效引入^f茲通到 主極11中，在下側與軟磁膜17平行設置軟磁膜42。另外，在軟-茲膜42和 下磁層16之間，設置線圈18a。為了確保這些線圏和磁膜之間電絕緣，設置 絕緣層23、 21a、 21b和19從而提供特定電流流過線圏18a和18b。氧化鋁 膜可以用作絕緣層23,聚合樹脂膜可以用作絕緣層19。
流過線圈18b的電流使磁通從軟磁膜17經過下磁層16引導到主極11。 同時，流過線圈18a的電流使下磁通從軟磁膜42經過記錄介質引導到主極 11。所述兩個f茲通都用于加強主極11產生的記錄;茲場，但圖中下;茲通構成 的流用于減弱記錄磁場對再現元件50的影響。形成上述所有元件之后，覆 上氧化鋁膜作為非磁絕緣保護膜25來保護這些元件。氧化鋁膜例如為25 |im厚。
主極11可以例如由具有2.4 T的飽和磁通密度的基于NiFeCo的合金制 成，并且在飛行表面98側具有大約16nm的膜厚。軟磁膜20可以由具有例 如1.68 T的飽和磁通密度的基于NiFe的合金制成。下磁層16可以是例如厚 度為1.2 pm的基于NiFe的合金膜。軟磁膜17可以是例如厚度為1.0 (im的 基于NiFe的合金膜。線圏18可以例如由銅制成，具有2(im的厚度。絕緣 層19可以例如由聚合樹脂制成；其它絕緣層和非磁層可以由氧化鋁膜構成。
在優選實施例中，采用熱輔助致動器作為使這些記錄部件和再現部件靠 近記錄介質表面的裝置。具體地，加熱器24設置在線圏18a下且絕緣層21a 置于其間。該加熱器24連接到電功率輸入部件并供應有控制器確定的受控 電功率。通電使加熱器24產生熱，這使形成記錄和再現部件的材料膨脹從 而,人飛4亍表面98朝向記錄介質部分地突出。
通常，該加熱器24供應以直流，并且本實施例的用于產生輔助電;茲場 的電容器由高頻電功率激勵。如果加熱器24用高頻電功率激勵，則加熱器 24不會產生功能故障。因此，如果在記錄操作時共同存在激勵加熱器24的 需求和對電容器的輔助電》茲場的需求，則加熱器24和電容器可并聯連接來工作。
在這種情況下，需要特定的功率分配電路(包括電阻器電路和電感電路 (電感器))，但在磁頭1內形成這些不會引起任何問題。該組合結構在簡化 用于產生輔助電磁場的功率供給裝置和加熱器24的用于突出的功率供給裝 置(飛行高度控制)方面具有有益的效果。這主要是在減少磁頭滑塊中的端 子的數目和懸臂上的線的數目方面有益。
如上所述，本實施例特征在于電容器，該電容器與用于產生記錄,茲場的 石茲才及相鄰設置并產生高頻輔助電石茲場。下面，將對該電容器進行詳細描述。 在圖2的優選實施例中，主極11位于構成電容器的兩個平板電極10和12 之間。與主極11相鄰設置電容器的另一方法是將主極11設置在電容器外側， 但優選地主才及11應該"i殳置在電容器內。
電容器產生的磁場在平行平板IO和12之間的內部產生(厚度區域磁場 弱)，來自主極11的》茲場在外部變強(解釋為退i茲場效應)。因此，如果主 極ll放置在電容器外部，則來自主極ll的鐵^茲場區域不與來自電容器的鐵 ;茲場交疊，從而不能得到高效率的輔助記錄。為此，優選地主極11置于電容器內部。相應地，在面內記錄方式中，優選地用于產生記錄-茲場的上極和 下極兩者位于電容器的平板電極10和12之間。
圖4描繪了平行平板電容器的功能設計中所用的構造。電容器的功能部 件形成在作為-茲頭1的襯底的鋁鈦碳(AlTiC)襯底上。下平板10與AlTiC 之間的間距為5|im (假設填充物是氧化鋁)。這是因為再現部件應該置于該 間隙中。在下平板10和上平板12之間提供30nm的間隙。在該4莫型中，沒
平板10和12的厚度都是50 nm。隨著平行平板10和12的寬度從150 pm 變化到500 (im,對特性進行測量。類似地，由于平4亍平纟反10和12深度上 的長度是確定平行平板之間的電容的參數，它們從lpm變化到7 pm。電極 31和32以及連接電極31和下平板10的連接部件33連接到平行平板，這允 許施加高頻電功率。上和下平行平板之間的間隙填充以氧化鋁膜且主極設置 在其內部。由于主極具有導電性，所以在主才及存在的區域中有效間隙變窄。
圖5示出了利用上述模型實施本發明時使用的計算結果(設計基礎數 據)。圖5示出了 150 pm寬且3 |im深的平行平板、400 pim寬且1 pm深的 平行平板、450 (im寬且1 pm深的平行平板的結果。在圖5中，水平軸表示 頻率，垂直軸表示S11值(反射波的能量)。
結果顯示，每個結果具有一個向下的峰。峰的位置表示反射功率最低且 電功率(位移電流(displacement current)產生的電-茲波)已經在所述頻率 條件下從電容器釋放。損耗的大小可以從諧振條件計算，諧振條件由平行平 板電容器的電容和與平行平板電容器串聯的布線的(DC和高頻的)電感和 電阻決定。
在該計算中，由于布線的電感和電阻不變，所以150lam寬且3^im深的 平行平板的結果顯示出最低的反射電功率，表示高效地產生高頻。為保持相 同條件，顯然諧振頻率的電功率將提供給磁頭。另外，公知的是，輔助效果 通過交疊該頻率和記錄介質的,茲化的諧振頻率而增加。
圖5的結果顯示本實施例中的諧振條件由平行平板的寬度和深度決定。 本領域技術人員易于理解，基于平行平板之間的間隔、填充物的介電常數、 串聯連接到電容器的導體的電感和電阻也能實現設計。為了獲得較低的反射 條件(更高的電磁波效率)，本領域技術人員易于理解這些技術內容串聯 連接中的電感應該降低；電感應該并聯提供；導體的電阻應該降低；平行平
ii板中的電導應該增加；渦流損耗應該減小；等等。
在常規技術中，連接到第二記錄磁場施加裝置且其磁化通過自旋轉移矩 (spin transfer torque )控制的元件的振蕩決定所施加的頻率。因此，根據元 件的完成質量振蕩頻率會不利地改變。相反，在本發明的結構中，如果從外 部施加的頻率在結構決定的諧振點附近匹配介質i茲化的自旋諧振頻率，即使 考慮一些無效率(inefficienty)也不會產生任何實際問題。
圖6示出了在150pm寬且3 pm深的平行平板構造中產生的高頻磁場的 值。假設磁場的測量點在記錄介質的記錄層的膜厚的中心且在飛行平面上15 nm。圖的水平軸代表頻率，垂直軸代表磁場強度。圖顯示電容器的磁場傾向 于下降直到20GHz，并傾向于從20GHz或更大增加。由于電容器在47GHz 振蕩，在相同的頻率條件下，產生-茲場強度為9.5E4(AT/m)(1.2KOe)的高頻 磁場。推測利用第二輔助記錄的》茲記錄方案需要大約500 0e或更大的^茲場； 本發明獲得的1.2KOe的值足以滿足該條件。
下面，將描述作為寫部件的記錄頭的另一優選結構。關于主極放置在平 行平板電容器內的構造，除了參照圖2所描述的結構以外，還可以想到各種 結構。下面將描述典型的例子。圖7A和7B是具有另一優選構造的寫部件 的主要部分的放大視圖，其中圖7A是從面對記錄介質的飛行表面觀察的視 圖，圖7B是二維地觀察的主極11的沿膜厚的中心線的剖視圖以及從側面觀 察的主極11的沿中心線a-(3的剖視圖。
主極11延長到飛行表面98。在該構造中，非;茲平行平板電極10和12 提供有插在上下方向上且將主極11夾在中間的非磁層14a和14b。可以使用 例如7nm厚的氧化鋁膜作為非磁絕緣堆疊膜14a和14b。在該構造中，平行 平板電極10和12之間的間距在設置主極11的區域中較小。平行平板之間 的該減小的間隙具有將平行平板10和12之間流動的位移電流(電容器中流 動的等效電流)集中在飛行表面98側的效果，并且在增加位移電流感應的 磁場強度方面是有益的。飛行表面98之上平行平板之間的間距可以為例如 大約30 ■。
在這點上，即使非磁絕緣堆疊膜14a和14b部分地較厚，在實施本發明 時這樣的構造不會引起任何問題。例如，相對于飛行表面98向后變得較厚 的膜能夠因此實現其中平行平板之間的間隔在飛行表面98側減小的構造。 該構造提供位移電流在飛行表面98側的集中；作為其有效結果，可以加強
12輔助/磁場。
圖8A和8B是具有再一優選構造的寫部件的主要部分的放大視圖，其 中圖8A是從面對記錄介質的飛行表面觀察的視圖，圖8B是二維地觀察的 主極11的沿膜厚的中心線的剖視圖以及從側面觀察的主極11的沿中心線a -(3的剖視圖。如圖8A和8B所示，部分主極11穿入平板電極10且部分主 極11從平板電極IO朝向面對的電極12突出。這樣，部分主極ll從平板電 極10的與另一平板電才及12面對的表面突出，這^_電流集中在突出部分>^人而 加強電容器產生的輔助電磁場。主極11具有垂直磁記錄中獨特的倒梯形截 面。
絕緣層(例如30nm厚的氧化鋁膜)疊置在其上，并且作為面對電極的 平板電極12置于其上。由于共享一部分主極11的下電極具有凹凸，所以上 平板電極12沿著凹凸具有不平坦。該不平坦可以通過平坦化上平板12而去 除，并且其不會成為實施本發明的任何障礙。
主極11的倒梯形成形的目的是像垂直磁記錄技術那樣在減小到相鄰道 的彌散場方面帶來有益效果。另外，由于來自主極的磁場集中在具有大的暴
心。易于理解，輔助電;茲場在平行平板之間變得最大；通過^f吏該/磁場的場中 心與來自主才及11的^f茲場匹配可以實現高效率的記錄頭。為此，沿著突出的 主極11以均勻間隔設置絕緣膜，且平板電極12設置在其上。該構造能夠實 現具有特別高密度的道節距的磁盤裝置。
如上所述，通過施加來自電容器的輔助電》茲場，本實施例的寫頭結構能 夠實現向高Ku介質的記錄，這不能用單個記錄磁極實現。利用該效果，能 夠提供用于超過750 Gb/in2的高密度記錄的磁盤裝置。
如上所述，本發明已經通過優選實施例的示例方式進行描述，但是本發 明不限于上述實施例。本領域技術人員能夠容易地在本發明的范圍內修改、 增加、或變換上述實施例。本發明可應用于在記錄層中產生平行記錄場的記 錄頭以及具有單極的垂直磁記錄頭。優選地磁極放置在用于產生輔助電磁場 的電容器中，但磁極看放置在電容器外側并與彼此面對的電極之一相鄰。在 設計中，如果可能，電容器和記錄》茲極可彼此分開放置且其它功能部件可放 置在它們之間。
權利要求
1.一種磁頭，用于通過改變磁介質的磁記錄層的磁化方向來記錄磁數據，該磁頭包括磁極，用于產生磁場來改變所述磁記錄層的所述磁化方向；以及彼此面對的電極的對，用于產生電磁場并施加能量到所述磁記錄層，從而輔助來自所述磁極的磁場引起的所述磁記錄層的磁化方向的改變。
2. 如權利要求1所述的磁頭，其中所述彼此面對的電極的對由在沿記錄 道的方向上布置的兩個電極板構成；且所述磁極的靠近所述磁記錄層的末端位于所述兩個電極板之間。
3. 如權利要求1所述的^1頭，其中所述》茲記錄層具有在與層的膜表面垂 直的方向上的各向異性；所述^茲極是主極，所述主極定義所述》茲記錄層的記錄道的寬度； 所述彼此面對的電極的對由在沿記錄道的方向上布置的兩個電才及板構 成；且所述磁極的靠近所述磁記錄層的末端位于所述兩個電極板之間。
4. 如權利要求3所述的》茲頭，其中所述主極的至少一部分嵌在所述兩個 電極板中的任一個中。
5. 如權利要求4所述的磁頭，所述兩個電極板之一和所述主極的公共表 面面對所述兩個電極板中的另 一個電極板。
6. 如權利要求4所述的磁頭，其中所述磁極的一部分從所述兩個電極板 之一朝向另一電極板突出。
7. 如權利要求4所述的磁頭，其中所述兩個電極板之一是位于拖尾側的 電極板。
8. 如權利要求1所述的磁頭，還包括與所述彼此面對的電極的對并聯連 接的電感器，其中所述彼此面對的電極的對的電容和所述電感器的電感的諧振頻率 在10 GHz到50 GHz的范圍。
全文摘要
本發明提供一種磁頭，用于通過改變磁介質的磁記錄層的磁化方向記錄磁數據，包括磁極，用于產生磁場來改變所述磁記錄層的所述磁化方向；以及彼此面對的電極的對，用于產生電磁場并將能量施加到所述磁記錄層從而輔助來自所述磁極的所述磁場引起的所述磁記錄層的所述磁化方向的所述改變。
文檔編號G11B5/127GK101661756SQ20091017043
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月26日 優先權日2008年8月27日
發明者丸山洋治, 望月正文, 西山延昌 申請人:日立環球儲存科技荷蘭有限公司