磁記錄頭和磁記錄裝置的製作方法

2023-06-29 00:09:11

專利名稱：磁記錄頭和磁記錄裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及設置有自旋扭矩振蕩器的磁記錄頭和磁記錄裝置，其 適用於使用高頻輔助磁場來實現具有高記錄密度、高記錄容量和高數 據傳輸率的數據存儲。
背景技術：
在20世紀90年代，磁阻效應(MR)頭以及巨磁阻效應(GMR) 頭的實際應用引發了硬碟驅動器(HDD)的記錄密度和記錄容量的急 劇增加。然而，在21世紀的頭幾年，磁記錄介質中的熱漲落(thermal fluctuation)問題變得突出，因而記錄密度的增加暫時放慢。無論如何， 對於高密度記錄而言在原理上比縱向磁記錄更有優勢的垂直磁記錄在 2005年投入實際使用。垂直磁記錄促進了 HDD記錄密度在近年來以 大約40%的年增長率在增加。
而且，最新的演示試驗己經獲得超過400G比特/平方英寸的記錄 密度。如果該發展穩定地持續下去，到2012年前後，記錄密度有望達 到lT比特/平方英寸。然而，由於熱漲落問題再次變得突出，即使使 用了垂直磁記錄，也不容易獲得這樣高的記錄密度。
作為可能解決上述問題的一種記錄方案，提出了 "微波輔助磁記 錄方案"。在該微波輔助磁記錄方案中，在磁記錄介質的共振頻率附近 局部施加高頻磁場，該高頻磁場的頻率充分高於記錄信號頻率。這在 磁記錄介質中產生共振，將處於該高頻磁場中的磁記錄介質的矯頑力 (Hc)降低到原始矯頑力的一半以下。因而，將高頻磁場疊加到記錄
磁場實現了在具有更高的矯頑力(He)和更高的磁各向異性能量(Ku) 的磁記錄介質上的磁記錄(例如專利號為6,011，664的美國專利，以下 將其稱為專利文獻l)。然而，專利文獻1中公開的技術使用線圈產生 高頻磁場，並且在高密度記錄期間難以有效地施加高頻磁場。
還提出了基於自旋扭矩振蕩器的技術以作為用於產生高頻磁場的 手段(例如公開號為2005/0023938的美國專利申請，以下將其稱為專 利文獻2;公開號為2005/0219771的美國專利申請，以下將其稱為專 利文獻3)。在專利文獻2和專利文獻3中公開的技術中，自旋扭矩振 蕩器包括自旋注入層、中間層、磁層和電極。當DC電流經由電極通 過自旋扭矩振蕩器時，由自旋注入層產生的自旋扭矩在磁層的磁化中 產生鐵磁共振。結果，由該自旋扭矩振蕩器產生高頻磁場。
由於該自旋扭矩振蕩器具有大致幾十納米的尺寸，所以產生的高 頻磁場局限於自旋扭矩振蕩器周圍大致幾十納米的範圍內。而且，通 過該高頻磁場的縱向分量可以使垂直磁化的磁記錄介質有效地共振， 這使得磁記錄介質的矯頑力明顯降低。結果，只在主磁極的記錄磁場 疊加在自旋扭矩振蕩器的高頻磁場上的部分中執行高密度磁記錄，這 實現了具有高矯頑力(Hc)和高磁各向異性能量(Ku)的磁記錄介質 的利用。因此可以避免高密度記錄期間熱漲落的問題。

發明內容
根據本發明的一方面，提供一種磁記錄頭，其包括主磁極；包 括第一磁層、第二磁層和中間層的層疊體，該第一磁層具有低於由所述主 磁極施加的磁場的矯頑力，該第二磁層具有低於由所述主磁極施加的磁場 的矯頑力，並且該中間層設置在所述第一磁層和第二磁層之間；以及一對 電極，用於使電流通過所述層疊體。
根據本發明的另一方面，提供一種磁記錄裝置，其包括磁記錄介質； 磁記錄頭；移動機構，其配置為允許彼此相對的所述磁記錄介質和所述磁 記錄頭之間的相對運動，該磁記錄介質和磁記錄頭之間相互間隔分開或者 彼此接觸；控制器，其配置為將所述磁記錄頭定位在所述磁記錄介質的指 定記錄位置處；以及信號處理單元，其配置為通過使用所述磁記錄頭在所
述磁記錄介質上執行信號的寫入和讀取，所述磁記錄頭包括主磁極；包 括第一磁層、第二磁層和中間層的層疊體，該第一磁層具有低於由所述主 磁極施加的磁場的矯頑力，該第二磁層具有低於由戶A述主磁極施加的磁場 的矯頑力，並且該中間層設置在所述第一磁層和第二磁層之間；以及一對 電極，用於使電流通過所述層疊體。


圖1是示出根據本發明實施例的磁記錄頭的示意性結構的透視
圖2是示出其上安裝有磁記錄頭的頭滑塊(head slider)的透視圖； 圖3是示出設置在該磁記錄頭中的自旋扭矩振蕩器10的結構示意
圖4A到圖4D是示出設置有圖3所示的自旋扭矩振蕩器10的磁 記錄頭的寫入操作的曲線圖5A到圖5D是示出根據比較例的微波輔助磁頭的寫入操作的曲 線圖6是用於解釋本實施例的磁記錄頭操作的概念圖； 圖7是用於解釋本實施例的磁記錄頭操作的概念圖； 圖8是用於解釋自旋扭矩振蕩器中的電流方向與磁記錄頭的操作
之間關係的概念圖9是用於解釋自旋扭矩振蕩器中的電流方向與磁記錄頭的操作
之間關係的概念圖10是示出根據本發明第二實施例的磁記錄頭的示意性結構的
透視圖11是用於解釋第二實施例的磁記錄頭操作的概念圖12A到圖12D是示出設置有圖11所示的自旋扭矩振蕩器10的
磁記錄頭的寫入操作的曲線圖13是示出根據本發明第三實施例的磁記錄頭的示意性結構的
透視圖14是示出第三實施例的磁記錄頭操作的概念圖15是示出根據本發明第四實施例的磁記錄頭的示意性結構的 透視圖16是表明磁化反演(magnetization inversion)時間與阻尼常數 之間關係的曲線圖17是示出根據本發明第五實施例的磁記錄頭的示意性結構的 透視圖18是示出根據本發明第五實施例的磁記錄頭中自旋扭矩特性 的概念圖19是示出根據本發明第六實施例的磁記錄頭的示意性結構的 透視圖20是示出根據本發明第六實施例的磁記錄頭的特性的曲線圖； 圖21是示出根據本發明第七實施例的磁記錄頭的示意性結構的 透視圖22是示出根據本發明第八實施例的磁記錄頭的示意性結構的 透視圖23是示出根據本發明第九實施例的磁記錄頭的示意性結構的 透視圖24是示出根據本發明第十實施例的磁記錄/再生裝置的示意性 結構的原理性透視圖25是示出從磁碟側觀察的位於致動器臂155前面的磁頭組件的 放大透視圖26是示出可以用於本實施例的磁記錄介質的示意圖；以及 圖27是表示可以用於本實施例的磁記錄介質的另一示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發明的實施例。
第一實施例
在用於垂直磁記錄的多粒子介質上進行記錄的情況下對本發明的 微波輔助磁頭的第一實施例進行描述。
圖1是示出根據本發明實施例的磁記錄頭5的示意性結構的透視圖。
圖2是示出其上安裝有磁記錄頭5的頭滑塊的透視本實施例的磁記錄頭5包括再生頭部分70和寫入頭部分60。再 生頭部分70包括磁屏蔽層72a、磁屏蔽層72b和設置在磁屏蔽層72a 和磁屏蔽層72b之間的磁再生裝置71。
寫入頭部分60包括主磁極61、返迴路徑(屏蔽)62、勵磁線圈 63和自旋扭矩振蕩器10。再生頭部分70的組件和寫入頭部分60的組 件通過氧化鋁或其它絕緣體(未示出)彼此分隔開。磁再生裝置71 可以是GMR裝置或者TMR (隧道磁阻效應)裝置。為了增強再生分 辨率，將磁再生裝置71放置在兩個磁屏蔽層72a和72b之間。
如圖2所示，磁記錄頭5安裝在頭滑塊3上。設計和驅動例如由 Al203/TiC製成的頭滑塊3以使其能夠相對於諸如磁碟的磁記錄介質 (介質)80移動，同時該頭滑塊3浮置在該磁記錄介質上方或者與其 接觸。頭滑塊3具有空氣流入側3A和空氣流出側3B，並且磁記錄頭 5示例性地設置在空氣流出側3B的側表面上。
磁記錄介質80具有介質基板82和設置在其上的磁記錄層81。通 過由寫入頭部分60施加的磁場將磁記錄層81的磁化控制到指定的方 向，從而執行寫入。再生頭部分70讀取磁記錄層81該磁化的方向。
圖3是示出設置在該磁記錄頭5中的自旋扭矩振蕩器10的結構示 意圖。
自旋扭矩振蕩器IO具有按照下述順序層疊的結構第一電極41、 自旋注入層30 (第二磁層)、具有高自旋透過率的中間層22、振蕩層 10a (第一磁層)和第二電極42。通過將驅動電子流52從該電極42 傳輸到電極41，可以由振蕩層10a產生高頻磁場。優選地，驅動電流 密度為5Xl7A/cm2到lX109A/cm2之間，並且可以對其進行適當調 節以獲得所需的振蕩。即，磁記錄頭5包括層疊體，該層疊體包括自 旋注入層30、中間層22和振蕩層10a以及用於使電流通過該層疊體 的一對電極(電極41和電極42)。
電極41和電極42可以由具有低電阻並且抗氧化的材料製成，諸
如Ti禾卩Cu。
中間層22可以由具有高自旋透過率的材料製成，諸如Cu、 Au和 Ag。中間層22的厚度優選地為一個原子層到3nm之間。這可以減少 振蕩層10a和自旋注入層30之間的交換耦合。
振蕩層10a由在振蕩期間產生磁場的高Bs的軟磁材料(FeCo/NiFe 層疊膜)製成。該振蕩層10a的厚度優選地為5nm到20nm之間。自 旋注入層30由其磁化取向垂直於膜平面的CoPt合金製成。該自旋注 入層30的厚度優選地為2nm到60nm之間。
自旋注入層30和振蕩層10a可以是具有相對高飽和磁通密度並且 在縱向於膜平面的方向上具有磁各向異性的CoFe、 CoNiFe、 NiFe、 CoZrNb、 FeN、 FeSi或者FeAlSi的軟磁層，或者可以是其磁化取向為 縱向於該膜平面的方向的CoCr基磁合金膜。也可以適當地使用其磁 化取向垂直於膜表面並且具有良好垂直取向的材料層，諸如CoCrPt、 CoCrTa、 CoCrTaPt、 CoCrTaNb或者其它CoCr基磁層，TbFeCo或者 其它RE-TM基合金磁層，Co/Pd、 Co/Pt、 CoCrTa/Pd或者其它Co人 工晶格磁層，CoPt基或者FePt基合金磁層，或者SmCo基合金磁層。 可以將上述材料中的一種以上進行層疊。這是意欲調節振蕩層10a和 自旋注入層30的飽和磁通密度(Bs)和各向異性磁場(Hk)。
由上述材料製成的振蕩層10a和自旋注入層30可以經由中間層 22層疊為其中上述材料具有反平行磁化的層疊含鐵結構，或者層疊為 其中上述材料具有平行磁化的結構。這是意欲增加振蕩層10a的振蕩 頻率，並且有效地磁化該自旋注入層30。在這種情況下，中間層22 優選地由諸如Cu、 Pt、 Au、 Ag、 Pd或者Ru的貴金屬製成，或者可 以由諸如Cr、 Rh、 Mo或者W的非磁過渡金屬製成。
由主磁極61施加到自旋扭矩振蕩器10的磁場、自旋注入層30 的矯頑力以及振蕩層10a的矯頑力依次降低。通過以此方式控制施加 到自旋扭矩振蕩器10的磁場、自旋注入層30的矯頑力以及振蕩層10a 的矯頑力，自旋注入層30的磁化方向以及振蕩層10a的磁化方向可以 總是保持平行而與寫入磁場的方向無關，從而振蕩層10a可以穩定振 蕩。
作為示例，由主磁極61施加到自旋扭矩振蕩器10a的磁場為5 kOe 到10 kOe，而自旋注入層30的矯頑力可以設置為例如大致3000 Oe， 並且振蕩層10a的矯頑力可以設置為例如大致5 Oe。
如下所述，為了獲得通過圍繞磁化方向的旋進(precession)驅動 的穩定振蕩，振蕩層10a優選地在朝向相鄰磁軌的方向上和垂直於氣 墊面(air bearing surface) (ABS) 100的方向上具有相等的尺寸。
在圖3中，進行層疊設置以使振蕩層10a臨近主磁極61。或者， 為了有效地將來自主磁極61的磁場施加到自旋注入層30，可進行層 疊設置以使自旋注入層30臨近主磁極61。
在僅由主磁極61組成的寫入頭中，由主磁極61產生的磁場主要 在主磁極61和介質80之間產生並且沒有充分地施加到自旋扭矩振蕩 器10。因而，由主磁極61產生的磁場會低於自旋注入層30的矯頑力。 因此，優選地提供屏蔽62以吸收由主磁極61產生的磁場。gp，優選 地設置屏蔽62以使自旋扭矩振蕩器10位於主磁極61和屏蔽62之間。 在這種情況下，來自主磁極61的磁場有效地流入屏蔽62，這使得磁 場也充分地施加到自旋注入層30。應該注意，可以通過調節主磁極61 和屏蔽62之間的距離以及主磁極61的形狀來優化施加到自旋扭矩振 蕩器10的磁場。在主磁極61和屏蔽62之間具有較大距離的情況下， 來自主磁極61的磁場在介質中具有垂直方向。然而，減小該距離可使 得磁場在介質中偏離垂直方向而傾斜。該傾斜的磁場具有如下優點-可以通過較低的磁場反演介質的磁化。
接下來，將描述根據本發明第一實施例的微波輔助磁頭的操作。
圖4示出設置有圖3所示的自旋扭矩振蕩器10的磁記錄頭5的寫 入操作的曲線圖。圖4A示出由主磁極61施加到自旋扭矩振蕩器10 的磁場與時間變化的關係圖；圖4B示出自旋注入層30的磁化方向與 時間變化的關係圖；圖4C示出自旋扭矩振蕩器10的振蕩層10a的振 蕩頻率與時間變化的關係圖；以及圖4D示出產生的磁場強度與時間 變化的關係圖。振蕩頻率與施加到振蕩層10a的靜態磁場的強度成比 例。
如圖4B所示，自旋注入層30的磁化方向隨著來自主磁極61的
磁場而變化。因而，自旋注入層30在每個寫入時間被磁化，避免了由 於自旋注入層30的老化導致的去磁。而且，無論寫入方向如何，由主 磁極61施加到自旋扭矩振蕩器10的磁場方向、振蕩層10a的磁化方 向以及自旋注入層30的磁化方向相互平行，因而振蕩條件不依賴於寫 入方向。
應該注意，通過施加垂直於氣墊面IOO且具有適當強度(lkOe到 10kOe)的外部DC磁場，可以將自旋扭矩振蕩器10的振蕩頻率和振 蕩強度測量為由該自旋扭矩振蕩器10的磁阻效應產生的電阻變化。結 果，可以獲得類似於圖4C的振蕩頻率與時間變化的關係以及類似於 圖4D的振蕩強度與時間變化的關係。
比較例
圖5示出根據比較例的微波輔助磁頭的寫入操作的曲線圖。具體 而言，圖5A示出由主磁極61施加到自旋扭矩振蕩器10的磁場與時 間變化的關係圖；圖5B示出自旋注入層30的磁化方向與時間變化的 關係圖；圖5C示出自旋扭矩振蕩器10的振蕩層10a的振蕩頻率與時 間變化的關係圖；並且圖5D示出產生的磁場強度與時間變化的關係 圖。
在該比較例中，如圖5B所示，無論寫入方向如何，該自旋注入 層30的磁化被固定(pin)。因而，由主磁極61施加到自旋扭矩振蕩 器10的磁場方向、振蕩層10a的磁化方向以及自旋注入層30的磁化 方向根據寫入方向為平行或者反平行。結果，如圖5C和5D所示，自 旋扭矩振蕩器10的振蕩頻率和產生的磁場強度隨著寫入方向而變化。 下面詳細描述自旋扭矩振蕩器10的上述振蕩的原因。 圖6是表示本實施例的磁記錄頭5的操作概念圖。 具體而言，圖6示出在從主磁極61到自旋扭矩振蕩器10的正方 向上產生磁場的情況。來自主磁極61的磁場高於自旋注入層30的矯 頑力。因此，自旋注入層30沿該正方向被磁化。結果，使用來自振蕩 層10a中的自旋注入層30的自旋扭矩來平衡"來自主磁極61的磁場 與自旋注入層30的去磁磁場之和"，從而在振蕩層10a中產生振蕩。
更具體地，在已經從主磁極61側通過振蕩層10a的電子中，與自旋注 入層30具有相同自旋方向的電子通過該自旋注入層30，而與自旋注 入層30具有相反自旋方向的電子在中間層22和自旋注入層30之間的 界面處被反射。因而，與自旋注入層30具有相反自旋方向的電子流入 振蕩層10a。隨著自旋扭矩作用在其上，這些電子的自旋角動量被傳 輸到振蕩層10a的磁化，並且自旋扭矩朝向與自旋注入層30相反的方 向。結果，在振蕩層10a中發生旋進，並且其磁化振蕩。
圖7是表示本實施例的磁記錄頭5的操作概念圖。
具體而言，圖7表示在從主磁極61的負方向上產生磁場的情況。 而且在該情況下，與圖6相似，來自主磁極61的磁場高於自旋注入層 30的矯頑力。因而，自旋注入層30沿該負方向被磁化。結果，使用 來自振蕩層10a中的自旋注入層30的自旋扭矩來平衡"來自主磁極 61的磁場與自旋注入層30的去磁磁場之和"，從而在振蕩層10a中產 生振蕩。而且在該情況下，與圖6相似，來自自旋注入層30的自旋扭 矩作用于振蕩層10a，並且其磁化振蕩。
如上所述，根據該實施例，由於自旋注入層30的磁化方向與振蕩 層10a的磁化方向相對於來自主磁極61的磁場方向對稱，與施加到振 蕩層10a的磁場成比例的振蕩頻率以及產生的磁場保持恆定而與寫入 方向無關，從而獲得穩定的振蕩特性。
而且，在每個寫入時間，自旋注入層30被來自主磁極61的磁場 磁化。這顯著地降低了由於老化導致的振蕩層10a的去磁效應並且能 夠製造具有穩定振蕩的自旋扭矩振蕩器10。因此，本實施例可以用於 提供具有高可靠性的高密度磁記錄裝置。
在該實施例中，通過使驅動龜子流52從振蕩層10a側通過自旋注 入層30側而由自旋扭矩振蕩器10產生高頻磁場。
圖8和圖9示出在從主磁極61到自旋扭矩振蕩器10的磁場分別 在正方向和反方向的情況下，驅動電子流52從自旋注入層30側通過 振蕩層10a側的操作概念圖。在這些情況下，來自振蕩層10a中的自 旋注入層30的自旋扭矩方向與該自旋注入層30的磁化方向相同。該 自旋扭矩的方向平行於"來自主磁極61的磁場與自旋注入層30的去
磁磁場之和"但是沒有由該"來自主磁極61的磁場與自旋注入層30 的去磁磁場之和"平衡。因而，振蕩層10a的磁化不會經歷旋進，並 且因此不會發生振蕩。
在通過磁記錄頭5向介質80進行磁記錄中，當磁記錄頭5的氣墊 面100保持與介質80的磁記錄層81的指定浮置量時，氣墊面100和 磁記錄層81的厚度中心之間的距離(磁間距)通常保持為例如10nm。 該氣墊面100和磁記錄層81的表面之間的間隙通常為5nm。
自旋扭矩振蕩器IO可以設置在主磁極61的後側(trailing side) 或者前側(leading side)上。這是因為介質磁化不會僅通過主磁極61 的記錄磁場而反演，而只會在自旋扭矩振蕩器10的高頻磁場疊加在主 磁極61的記錄磁場上的區域中被反演。
振蕩層10a可以具有第一磁層、中間層和第二磁層依次層疊的結 構。在這種情況下，第一磁層和第二磁層形成反鐵磁耦合或者靜態磁 場耦合，並且發生振蕩，其中該振蕩的磁化保持反平行。這能夠使縱 向磁場有效地施加到介質80。優選地，中間層由諸如Cu、 Pt、 Au、 Ag、 Pd或者Ru的貴金屬形成，並且可以由諸如Cr、 Rh、 Mo或者W 的非磁過渡金屬製成。
第二實施例
接下來描述本發明的第二實施例。
圖10是示出根據本發明第二實施例的設置有自旋扭轉振蕩器10 的磁記錄頭5的示意性結構的透視圖。
在該實施例中，屏蔽62設置在主磁極61的前側上，並且自旋扭 矩振蕩器10的層疊體設置在主磁極61和屏蔽62之間。主磁極61和 與該層疊體相對的屏蔽62的表面垂直於該層疊體的層疊方向(該層厚 方向)。自旋注入層30和振蕩層10a平行於該層疊方向被磁化，艮P， 沿著從主磁極61到屏蔽62的方向或者相反的方向。
振蕩層10a包括在振蕩期間產生磁場的高Bs軟磁材料(FeCo/NiFe 層疊膜)。偏置層20 (第五磁層，在該情況下為CoPt合金層)設置在 主磁極61和振蕩層10a之間以通過交換耦合力而偏置該高Bs軟磁材料層。
高Bs軟磁材料的厚度優選地為5nm到20nm，並且該偏置層20 的厚度優選地為10nm到60nm。自旋注入層30由CoPt合金製成，其 磁化取向垂直於該膜表面。自旋注入層30的厚度優選地為10nm到 60nm。可以適當地調節高Bs軟磁材料的厚度、偏置層20的厚度以及 自旋注入層30的厚度以獲得期望的振蕩。
主磁極61和屏蔽62也用作電極以注入用於驅動自旋扭矩振蕩器 10的驅動電子流52。顯然，主磁極61和屏蔽62的背間隙部分彼此電 絕緣。優選地，驅動電流密度為5Xl7A/cm2到lX109A/cm2之間， 並且可以對其進行適當調節以獲得期望的振蕩。此外，在該實施例中， 儘管主磁極61和屏蔽62直接臨近層疊體，但是可以將金屬體插入在 該主磁極61或者屏蔽62與層疊體之間以調節從主磁極61和屏蔽62 到層疊體之間的距離。
更具體而言，層疊體還包括設置在振蕩層10a相對於電極中間層 22的相對側處的電極(這裡為主磁極61)與振蕩層10a之間的偏置層 20 (第五磁層)，其具有低於由主磁極61施加的磁場的矯頑力。
下面描述該實施例的磁記錄頭5的操作。
偏置層20的矯頑力和自旋注入層30的矯頑力低於來自主磁極61 的磁場。因此，在寫入操作時，偏置層20和自旋注入層30沿與來自 主磁極61的磁場方向相同的方向被磁化。與第一實施例相似，由於自 旋注入層30的磁化方向與振蕩層10a的磁化方向相對於來自主磁極 61的磁場方向對稱，所以振蕩特性不依賴於來自主磁極61的磁場的 極性。因而，在來自主磁極61的磁場為正極性的情況下示例性描述該 振蕩原理。
圖11是表示由主磁極61產生的磁場在正方向的情況下的操作概 念圖。
通過來自主磁極61的磁場，自旋注入層30和偏置層20沿正方向 被磁化。施加到振蕩層10a的磁場由"來自主磁極61的磁場與自旋注 入層30的去磁磁場之和"以及"來自偏置層20的交換耦合磁場"組 成。使用來自自旋注入層30的自旋扭矩來平衡這些磁場的總和，從而
導致振蕩層10a振蕩。
更具體而言，在己經從主磁極61側通過振蕩層10a的電子中，與 自旋注入層30具有相同自旋方向的電子通過該自旋注入層30，而與 自旋注入層30具有相反自旋方向的電子在中間層22與自旋注入層30 之間的界面處被反射。因而，來自自旋注入層30的自旋扭矩作用于振 蕩層10a，在該振蕩層10a處發生旋進並且其磁化振蕩。
而且，在該實施例中，在每個寫入時間，自旋注入層30和偏置層 20由來自主磁極61的磁場磁化。這顯著降低了由於老化導致的振蕩 層10a的去磁效應並且能夠製造具有穩定振蕩的自旋扭矩振蕩器10。 因此，本實施例可以用於提供具有高可靠性的高密度磁記錄裝置。
圖12所示為設置有圖11所示的自旋扭矩振蕩器10的磁記錄頭5 的寫入操作的曲線圖。具體而言，圖12A所示為由主磁極61施加到 自旋扭矩振蕩器10的磁場與時間變化的關係圖；圖12B所示為自旋 注入層30的磁化方向與時間變化的關係圖；圖12C所示為自旋扭矩 振蕩器10的振蕩層10a的振蕩頻率與時間變化的關係圖；並且圖12D 所示為產生的磁場強度與時間變化的關係圖。
振蕩頻率與施加到振蕩層10a的磁場強度成比例。因而，通過提 供具有偏置層20的振蕩層10a，振蕩層10a可以以更高的頻率操作。 如圖12C所示，自旋扭矩振蕩器10的振蕩頻率達到30GHz。
為了實現超高密度記錄，關鍵是防止介質的熱漲落。這需要提高 介質矯頑力(Hc)，而這將同時增加介質的共振頻率和自旋扭矩振蕩 器10所需的振蕩頻率。相比而言，與具有圖11所示結構的自旋扭矩 振蕩器10的組合也能夠向具有超高密度記錄的高Hc介質進行寫入。
應該注意，為了優化振蕩頻率，可以在偏置層20和振蕩層10a之 間插入非磁層。該非磁層優選由諸如Cu、 Pt、 Au、 Ag、 Pd或者Ru 的貴金屬製成，或者可以由諸如Cr、 Rh、 Mo或者W的非磁過渡金屬 製成。
而且，上述參照第一實施例描述的材料及其層疊膜也可以用於該 自旋注入層30和振蕩層10a以獲得類似的效果。
第三實施例
接下來，描述本發明的第三實施例。
圖13所示為設置有根據本發明第三實施例的自旋扭矩振蕩器10 的磁記錄頭5的示意性結構透視圖。
在該實施例中，將屏蔽62放置在主磁極61的後側上，並且將自 旋扭矩振蕩器10設置在主磁極61和屏蔽62之間。主磁極61和與層 疊體相對的屏蔽62的表面平行於自旋扭矩振蕩器10的層疊方向(層 厚方向)。以垂直於層疊方向的方向磁化該自旋注入層30和振蕩層 10a，即，沿從主磁極61到屏蔽62的方向或者沿相反方向。儘管圖 13中沒有示出自旋扭矩振蕩器10的電極，但是能夠沿與自旋注入層 30、中間層22和振蕩層10a的層疊方向平行的方向傳輸電流的電極連 接到自旋扭矩振蕩器IO。而且，自旋扭矩振蕩器10與主磁極61和屏 蔽62絕緣。因而，在寫入操作時，可以防止由主磁極61產生的渦電 流效應。在圖13所示的示例中，自旋扭矩振蕩器10的層疊方向垂直 於介質移動方向85，然而，本發明並不局限於該具體實施例。自旋扭 矩振蕩器10的層疊方向可以平行於介質移動方向85。
磁通聚焦層40a (第三磁層)設置在自旋扭矩振蕩器IO和主磁極 61之間。該磁通聚焦層40a可以由具有相對高飽和磁通密度並且在縱 向於膜平面的方向上具有磁各向異性的CoFe、CoNiFe、NiFe、CoZrNb、 FeN、 FeSi或者FeAlSi的軟磁材料製成。而且，磁通聚焦層40b (第 四磁層)設置在自旋扭矩振蕩器10和屏蔽62之間。該磁通聚焦層40b 可以由具有相對高飽和磁通密度並且在縱向於膜平面的方向上具有磁 各向異性的CoFe、 CoNiFe、 NiFe、 CoZrNb、 FeN、 FeSi或者FeAlSi
的軟磁材料製成。
隨著頻率的增加，從磁記錄介質80到主磁極61和屏蔽62的距離 減小。因而，由主磁極61產生的磁場傾向於指向磁記錄介質80。因 而，設置作為軟磁的磁通聚焦層40a和40b以將來自主磁極61的磁場 聚焦到自旋扭矩振蕩器10上。該磁通聚焦層40a和40b用於將由主磁 極61產生的磁場導向自旋扭矩振蕩器10。
設置Bsa和Bsb為磁通聚焦層40a和40b中的飽和磁通密度，並
且設置Qa和Qb為由自旋扭矩振蕩器10所對的磁通聚焦層40a和40b 的立體角。當磁通聚焦層飽和時，施加到自旋扭矩振蕩器10的磁場為
H = BsaxQa + BsbxQb (1)
因而，為了有效地向自旋扭矩振蕩器IO施加磁場，優選儘可能增 加磁通聚焦層的飽和磁化強度(Ms)。此外，可以通過縮小主磁極61 與屏蔽62之間的距離和/或增加磁通聚焦層40a和40b的尺寸而增大 該磁通聚焦層的立體角Q。
而且，為了有效地將磁通聚焦到自旋扭矩振蕩層10，主磁極61 可以與磁通聚焦層40a層疊和/或屏蔽62可以與磁通聚焦層40b層疊。 另一方面，為了有效地將來自主磁極61的磁場施加到介質，可以在主 磁極61和磁通聚焦層40a之間或者在屏蔽62和磁通聚焦層40b之間 層疊非磁材料，即非磁金屬或者絕緣體。
接下來描述根據該實施例的磁記錄頭5的操作。
自旋注入層30的矯頑力低於來自主磁極61的磁場。因而，在寫 入操作時，自旋注入層30沿與來自主磁極61的磁場方向相同的方向 磁化。與第一實施例類似，由於自旋注入層30的磁化方向與振蕩層 10a的磁化方向相對於來自主磁極61的磁場方向對稱，故該振蕩特性 不依賴於來自主磁極61的磁場的極性。因而，在來自主磁極61的磁 場為正極性的情況下示例性描述該振蕩原理。
圖14是在從主磁極61朝向自旋扭矩振蕩器10的正方向上產生磁 場的情況下的操作概念圖。
通過來自主磁極61的磁場，自旋注入層30沿正方向磁化。施加 到振蕩層10a的磁場由"來自主磁極61的磁場與來自磁通聚焦層的磁 場之和"組成。使用來自自旋注入層30的自旋扭矩來平衡該磁場，從 而導致振蕩層10a產生振蕩。
具體而言，在已經通過振蕩層10a的電子中，與自旋注入層30具 有相同自旋方向的電子通過該自旋注入層30，而與該自旋注入層30 '具有相反自旋方向的電子在中間層22和自旋注入層30之間的界面處
被反射。因而，來自自旋注入層30的自旋扭矩作用于振蕩層10a，由 此發生旋進，產生振蕩。
而且，在每個寫入時間，自旋注入層30被來自主磁極61的磁場 磁化。這顯著地降低了振蕩層10a由於老化而產生的去磁效應並且能 夠製造具有穩定振蕩的自旋扭矩振蕩器10。因而，本實施例可以用於 提供具有高可靠性的高密度磁記錄裝置。
而且，為了獲得穩定振蕩，振蕩層10a優選在垂直於氣墊面(ABS) 100的方向上和在其層疊方向上具有相同的尺寸。
為了獲得適合的振蕩頻率，振蕩層10a可以由在第一實施例中描 述的材料及其層疊膜製成。為了使自旋注入層30的矯頑力適應來自主 磁極61的磁場強度，自旋注入層30可以由在第一實施例中描述的材 料及其層疊膜製成。
為了增加頻率，如本發明第二實施例所述，可以臨近振蕩層10a 設置偏置層20。
本實施例中剩餘的頭配置、操作原理以及效果與在第一實施例中 描述的相同。
自旋扭矩振蕩層10的各磁層在圖10中的層疊方向上以及在圖13 中的共平面方向上可以具有易磁化軸。該易磁化軸可以通過生長晶體 而固定，從而對於例如CoPt基材料，c軸沿著該易磁化軸導向。
第四實施例
接下來描述本發明的第四實施例。
圖15是根據本發明第四實施例的磁記錄頭5的示意性結構的透 視圖。
如圖15所示，根據本發明第四實施例的磁記錄頭5設置有放置 於主磁極61的後側上的屏蔽62，並且自旋扭矩振蕩器IO的層疊體設 置在主磁極61和屏蔽62之間。從主磁極61到屏蔽62的方向基本上 平行於自旋扭矩振蕩層10的層疊方向(該層厚方向)。自旋注入層30 和振蕩層10a以基本上平行於層疊方向的方向被磁化，即，以從主磁 極61到屏蔽62的方向或者相反的方向。
應該注意，在根據本實施例的磁記錄頭5中，屏蔽62用作在自 旋注入層30側上的電極41並且主磁極61用作在振蕩層10a側上的電 極42。也就是說， 一對電極示例性地為主磁極61和屏蔽62。顯然， 主磁極61和屏蔽61的背間隙部分彼此電絕緣。此外，在該實施例中， 儘管主磁極61和屏蔽62直接相鄰層疊體，但是可以在主磁極61或屏 蔽62與層疊體之間插入金屬體，以調節從主磁極61和屏蔽62到層疊 體的距離。
振蕩層10a可以例如由厚度為10埃的CoFe和厚度為60埃的NiFe 的層疊體製成。中間體22可以例如由厚度為20埃的Cu製成。而且， 注入層30和偏置層20可以由例如添加有5 at% Os的厚度為400埃的 CoCr合金製成。
應該注意，振蕩層10a和中間層22可以由參照第一實施例描述 的材料以及具有層疊結構的材料製成。
而且，自旋注入層30和偏置層20可以示例性地由諸如CoPt合 金等，而非CoCr合金，的Co基硬磁金屬製成。更具體地，自旋注入 層30和偏置層20可以由具有以垂直方向磁化的各種材料製成。而且， 對於具有以垂直方向磁化的各種材料，諸如Co基硬磁合金等的添加 元素，可以由諸如Ru、 W、 Re、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh、 Pd，而非Os，的元素製成。更具體地，自旋注入層30和偏置層20的 至少之一可以包含從由Ru、 W、 Re、 Os、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh和Pd組成的組中選擇的至少一種。
這些元素增強了 s-d相互作用或自旋-軌道相互作用，因此阻尼常 數可以從正常的0.02增加到0.05-0.5。
圖16所示為在根據本發明第四實施例的磁記錄頭中磁化反演時 間與阻尼常數之間關係的曲線圖。
具體而言，圖16示出在從主磁極61到自旋扭矩振蕩器10的磁 場方向從正方向變化為負方向時，自旋注入層30或偏置層20的磁化 反演時間與阻尼常數之間的關係。
磁化反演時間是指在從主磁極61施加到自旋注入層30的磁場從 +5kOe瞬時反演到-60kOe時，用於自旋注入層30的磁化從正方向到
負方向的反演的時間。
自旋注入層30或偏置層20正常的阻尼常數約為0.02，如圖16 所示磁化反演時間為0.64ns。另一方面，用於來自主磁極61的磁場從 正方向反演到負方向的反演時間為0.3ns。即，該情況下磁化反演時間 大約是用於該磁場的反演的時間的兩倍，因而在來自主磁極61的磁場 反演時，自旋注入層30和偏置層20的磁化反演滯後而造成振蕩不穩 定。結果，在磁化反演區域中的介質上難以實現0/1的記錄，特別是 難以實現滿意的重寫特性。
另一方面，在根據本實施例的磁記錄頭5中，自旋注入層30和 偏置層20的阻尼係數為0.1，並且如圖16所示，磁化反演時間為 0.29ns。用於將來自主磁極61的磁場從正方向反演到負方向的時間為 0.3ns，並且基本上等於磁化反演時間。因此，自旋注入層30和偏置 層20的磁化以與來自主磁極61的磁場的反演速度基本上相同的速度 反演。結果，根據本實施例的磁記錄頭5能夠削弱射頻磁場產生以在 來自主磁極61的磁場反演處最小化，從而允許穩定的磁記錄。
而且，自旋注入層30和偏置層20的阻尼係數的增加允許通過改 善振蕩層10a的振蕩效率而更加有效地對介質執行磁記錄。這將在下
面描述o
磁層開始由自旋扭矩振蕩的臨界驅動電流密度Jc可以由用下式
表不
^=(^+服—5認)^^ (2)
其中Hext為來自外部磁場的交換耦合磁場與臨近磁材料之和， Hk為各向異性磁場，Bs為飽和磁通密度(即，4ITMs)、 Nd為去磁場 常數，a為阻尼常數，e為元電荷(elementary electric charge), 5為膜 厚，po為極性並且h為普朗克常數。
如公式2所示，由於臨界驅動電流密度Jc與阻尼常數成比例，自 旋注入層30的臨界驅動電流密度Jc由於自旋注入層30的阻尼常數的 增加而增加，並且該自旋注入層30變得難於旋轉。結果，自旋扭矩的 能量到振蕩層10a的有效注入成為可能。而且，振蕩層10a的驅動電 流密度和振蕩層10a的MW可以與自旋注入層30的臨界驅動電流密度 Jc的增加而成比例地增加。此時，由于振蕩層10a的MW與射頻磁場 強度成比例，故作用於介質的射頻磁場強度增加。該射頻磁場強度需 要介質的Hk的大約10。/。，該射頻磁場強度的增加允許更高的Hk介質， 即，要進行記錄的更高Ku介質，並且可以進一步實現更高密度的記 錄。
而且，由于振蕩層10a和偏置層20直接層疊，經由從偏置層20 到振蕩層10a的交換耦合力和實質的交換耦合磁場，在偏置層20的界 面處的部分磁化在振蕩層10a的振蕩影響下而振蕩。這裡，通過增加 偏置層20的阻尼常數，在偏置層20的界面處很難發生振蕩，並且允 許從偏置層20到振蕩層10a的交換耦合磁場實質地增加。隨著交換耦 合磁場增加，振蕩頻率也增加。而且，在微波輔助磁記錄中，需要使 振蕩頻率與介質的共振頻率一致。由於磁材料的共振頻率與各向異性 磁場(Hk)強度成比例，該振蕩層10a振蕩頻率的增加允許較高的 Hk介質，g卩，使用高Ku介質。結果，可以進一步實現高密度的記錄。
應該注意，為了優化偏置層20和自旋注入層30的振蕩特性和臨 界驅動電流密度Jc，添加到偏置層20和自旋注入層30的元素(Ru、 W、 Re、 Os、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh、 Pd等)以及添加 的量可以分別不同。
第五實施例
接下來描述本發明的第五實施例。
圖17所示為根據本發明第五實施例的磁記錄頭5的示意性結構 的透視圖。
如圖17所示，根據本發明第五實施例的磁記錄頭5設置有放置 在主磁極61的後側上的屏蔽62，並且在主磁極61和屏蔽62之間設 置自旋扭矩振蕩器10。從主磁極61到屏蔽62的方向基本上垂直於自 旋扭矩振蕩器10的層疊方向(層厚方向)。自旋注入層30和振蕩層 10a以基本上垂直於層疊方向的方向被磁化，即，以從主磁極61到屏
蔽62的方向或者以相反的方向。
應該注意，簡化了位於自旋注入層30側上的電極41和位于振蕩 層10a側上的電極42。
振蕩層10a可以由例如厚度為10埃的CoFe與厚度為60埃的NiFe 的層疊體製成。中間層22可以由例如厚度為20埃的Cu製成。而且， 注入層30可以由例如厚度為400埃的CoCr合金製成。臨近自旋注入 層30的電極41可以由例如厚度為40埃的Pt與厚度為40埃的Ru的 層疊體製成。
臨近自旋注入層30的電極41可以由包含從如下組中選擇的至少 一種的材料製成由具有短自旋散射距離的Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組 成的組。而且，電極41可以由包含合金的材料製成，該合金由從如下 組中選擇的至少兩種組成由Ru、 Rh、 Ir和Pt組成的組。
電極41可以由具有第一層和第二層的層疊膜製成，該第一層包 含從如下組中選擇的至少一種的材料製成由具有長自旋散射距離的 Cu、 Au、 Ag和Al組成的組，並且第二層包含從如下組中選擇的至少 一種的材料製成由具有短自旋散射距離的Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組 成的組。
而且，電極41可以由具有層和合金的層疊膜製成，該層包含從 如下組中選擇的至少一種的材料製成由具有長自旋散射距離的Cu、 Au、 Ag和Al組成的組，並且該合金包含從如下組中選擇的至少兩種 由具有短自旋散射距離的Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
而且，電極41可以由合金和膜的層疊膜製成，該合金包含從如 下組中選擇的至少兩種由具有長自旋散射距離的Cu、 Au、 Ag和Al 組成的組，並且該膜包含從如下組中選擇的至少一種由具有短自旋 散射距離的Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
而且，電極41可以由具有第一合金和第二合金的層疊膜製成， 該第一合金包含從如下組中選擇的至少兩種由具有長自旋散射距離 的Cu、 Au、 Ag和Al組成的組，並且該第二合金包含從如下組中選擇 的至少兩種由具有短自旋散射距離的Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的 組。
使用上述材料作為用於電極41的材料可以使自旋注入層30的阻 尼常數增加。這允許通過在本發明第四實施例中描述的增加自旋注入 層30的阻尼常數而實現穩定的磁記錄並且執行更高密度的記錄。
圖18為示出根據本發明第五實施例的磁記錄頭5中自旋扭矩特 性的概念圖。
具體而言，圖18是表明位於自旋注入層30側的電極41使用具 有短自旋散射距離的材料以增加自旋注入層30的阻尼常數的原因的 概念圖。
如圖18所示，當磁化由於自旋注入層30的磁化漲落而旋轉時， 自旋流31從自旋注入層30流入電極41。該自旋流31從自旋注入層 30的磁化獲得角動量。由於電極41的自旋散射距離較短，到達電極 41的自旋流在與自旋注入層30的交界處附近被完全吸收，幾乎沒有 自旋流從電極41返回到自旋注入層30。因而，自旋流31的幾乎所有 角動量在電極41處被散射。更具體而言，當由具有短自旋散射距離的 材料製成的電極41臨近具有旋轉磁化的自旋注入層30時，這等效於 以減弱旋轉的方向從電極41施加自旋扭矩32，並且對應於阻尼常數 的有效增加。
應該注意，層疊膜中的阻尼常數類似地降低，在該層疊膜中自旋 注入層30，具有長自旋散射距離的材料與具有短自旋散射距離的材料 依次層疊，並且具有長自旋散射距離的材料的厚度小於該自旋散射距 離。正是由於這個原因，在自旋注入層30中產生的自旋流在通過具有 長自旋散射距離的材料期間沒有阻礙地到達具有短自旋散射距離的材 料處。
當提供偏置層20時，臨近偏置層20的電極42可以由包含從如 下組中選擇的至少一種的材料製成由具有短自旋散射距離的Ru、Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組，而且，臨近偏置層20的電極42可以由包含從 如下組中選擇的至少兩種的合金製成由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
與上述電極41類似，電極42可以由具有第一膜或者第一合金以 及第二膜或者第二合金的層疊膜製成，該第一膜包含從如下組中選擇 的至少一種的材料製成由具有長自旋散射距離的Cu、 Au、 Ag和Al
組成的組，該第一合金包含從如下組中選擇的至少兩種由具有長自
旋散射距離的Cu、 Au、 Ag和Al組成的組，該第二膜包含從如下組中
選擇的至少一種的材料製成由具有短自旋散射距離的Ru、 Rh、 Pd、
Ir和Pt組成的組，並且該第二合金包含從如下組中選擇的至少兩種 由具有短自旋散射距離的Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
使用上述材料作為電極41的材料可以使偏置層20的阻尼常數增 加。允許阻尼常數增加的原因與上述自旋注入層30的阻尼常數增加的 原因相同。與第四實施例類似，使用上述這些電極材料增加偏置層20 的阻尼常數使根據該實施例的磁記錄頭5能夠執行更高密度的記錄。
應該注意，在不提供偏置層20時，電極42可以包含從如下組中 選擇的至少一種由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
而且，電極41和電極42可以均包含從如下組中選擇的至少一種 由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
而且，如在第四實施例中所述，自旋注入層30和偏置層20的至 少之一可以包含從如下組中選擇的至少一種由Ru、 W、 Re、 Os、 Ir、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh和Pd組成的組，並且電極41和電極42 的至少之一可以同時包含從如下組中選擇的至少一種由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
第六實施例
接下來描述本發明的第六實施例。
圖19所示為根據本發明第六實施例的磁記錄頭5的示意性結構 的透視圖。
如圖19所示，根據本發明第六實施例的磁記錄頭5設置有放置 在主磁極61的後側的屏蔽62，並且在主磁極61和屏蔽62之間設置 自旋扭矩振蕩器10的層疊體。從主磁極61到屏蔽62的方向基本上平 行於自旋扭矩振蕩器IO的層疊方向(層厚方向)。自旋注入層30和振 蕩層10a以基本上平行於層疊方向的方向被磁化，即，以從主磁極61 到屏蔽62的方向或者以相反的方向。
進一步提供臨近自旋注入層30的第二偏置層(第六磁層)91和 臨近偏置層20的第三偏置層(第七磁層)92。這些第二偏置層91和 第三偏置層92以基本上平行於自旋扭矩振蕩器10的層疊方向被磁化， 即，以從主磁極61到屏蔽62的方向或者以稍微垂直於層疊方向的相 反的方向。
更具體地，第二偏置層(第六磁層)91的易磁化軸基本上垂直於 與層疊體相對的主磁極61的表面的法線方向。第三偏置層(第七磁層) 92的易磁化軸也基本上垂直於與層疊體相對的主磁極61的表面的法 線方向。
而且，第二偏置層(第六磁層)91的晶體各向異性磁場的絕對值 大於或者等於該第二偏置層(第六磁層)91的飽和通量密度的一半。 第三偏置層(第七磁層)92的晶體各向異性磁場的絕對值大於或者等 於該第三偏置層(第七磁層)92的飽和通量密度的一半。
應該注意，在根據該實施例的磁記錄頭5中，屏蔽62用作位於 自旋注入層30側上的電極41，並且主磁極61用作位于振蕩層10a側 上的電極42。 g卩，這種情況下， 一對電極為主磁極61和屏蔽62。主 磁極61和屏蔽62的背間隙部分彼此電絕緣。儘管在該實施例中，主 磁極61和屏蔽62直接臨近層疊體，但是可以在該主磁極61或者屏蔽 62與層疊體之間插入金屬體以調節從主磁極61和屏蔽62與層疊體之 間的距離。
在與電流方向垂直的方向上，自旋扭矩振蕩器的尺寸為例如600 埃X600埃。臨近偏置層20的第三偏置層92可以由例如具有100埃 膜厚的Colr製成。偏置層20可以由例如具有400埃膜厚的CoCr合金 製成。振蕩層10a可以由例如具有30埃膜厚的FeCo、具有30埃膜厚 的NiFe、具有30埃膜厚的FeCo以及具有30埃膜厚的NiFe依次層疊 的層疊體製成。中間層可以由例如具有30埃膜厚的Cu製成。自旋注 入層30可以由例如具有200埃膜厚的CoPt合金製成。臨近自旋注入 層30的第二偏置層91可以由例如具有50埃膜厚的FeCo製成。
應該注意，振蕩層10a和中間層22可以基於在第一實施例中描 述的材料和層疊結構。
而且，偏置層20和自旋注入層30可以由諸如CoCr合金等的Co 基硬磁合金製成。為了將偏置層20和自旋注入層30設置為單個磁疇 或者在記錄間隙的範圍內，可以將這些膜厚適當地調節在IOO埃和SOO 埃之間。
此外，在第四實施例中描述的添加元素也可以添加到自旋注入層30。
第二偏置層91和第三偏置層92可以基於在第一實施例中描述的 高Bs軟磁材料和諸如Cok等具有負單軸晶體各向異性的材料及其層 疊結構。當改變第二偏置層91和第三偏置層92的材料或者層疊結構 時，可以調節第二偏置層91和第三偏置層92的飽和通量密度和晶體 各向異性磁場並且可以調節磁化反演時間。
圖20所示為根據本發明第六實施例的磁記錄頭5的特性的曲線圖。
具體而言，圖20表明緊鄰自旋注入層30的第二偏置層91的飽 和通量密度與自旋注入層30的磁化反演時間之間的關係。
在圖20中，通過將第二偏置層91作為NiFe和FeCo的層疊體並 且改變NiFe和FeCo的膜厚比，第二偏置層91的飽和通量密度從 800emu/cc變化為1950emu/cc。以與第四實施例描述的相同方式定義 磁化反演時間。
如圖20所示，在不設置第二偏置層91 (縱向偏置層)時，磁化 反演時間為0.65ns，但是將第二偏置層91 (縱向偏置層)層疊在自旋 注入層30上將磁化反演時間縮短到0.56-0.29ns。
按照這種方式，磁化反演時間的縮短能夠削弱射頻磁場產生以在 來自主磁極的磁場反演處最小化，這允許穩定的磁記錄。特別是，第 二偏置層91的飽和通量密度越高，磁化反演時間就變得越短。這是因 為，隨著第二偏置層91的飽和通量密度的增加，形狀各向異性的影響 變得更大，並且第二偏置層91的縱向磁化分量變得更大。通過交換耦 合力，與第二偏置層91的縱向磁化分量成比例的縱向扭矩施加到自旋 注入層30，該扭矩越大，越有可能實現高速磁化反演。
應該注意，上述臨近自旋注入層的第二偏置層91的特性也可以
應用於臨近偏置層20的第三偏置層92。
另一方面，當自旋注入層30與第二偏置層91之間的交換耦合力 太強時，由於來自自旋注入層的垂直扭矩，第二偏置層91會被垂直磁 化。在這種情況下，由於第二偏置層90中沒有縱向磁化分量，所以沒 有縱向扭矩分量施加到自旋注入層30，並且磁化反演時間變得不可能 減少。為了避免類似這種情形，可以通過插入非磁層但不與自旋注入 層30和第二偏置層91直接重疊來調節自旋注入層30與第二偏置層 91之間的交換耦合力。
可以類似地通過在偏置層20與臨近偏置層20的第三偏置層92 之間插入非磁層而調節這些層之間的交換耦合力。
而且，在磁化反演處會有過沖電流(overshoot current)經過主磁 極線圈。該過衝電流使磁化反演時間降低。這是因為，過衝電流增加 了從主磁極61到自旋扭矩振蕩器10的磁場和扭矩。可以調節過衝電 流的幅值、上升時間、保持時間和下降時間以優化記錄的比特誤碼。
而且，為了較早地反演振蕩層10a的振蕩狀態，可以在磁化反演 處向驅動電流疊加電流脈衝。也可以在對應於偏置層20和自旋注入層 30的磁化反演的磁化反演處反演振蕩層10a的振蕩方向。向驅動電流 疊加電流脈衝增加了可以通過該脈衝電流增加到振蕩層10a的扭矩。 結果，允許振蕩層10a以快速響應偏置層20和自旋注入層30的磁化 反演來反演其振蕩方向。可以調節脈衝電流的強度、上升時間、保持 時間、下降時間以及脈衝開始時間對磁化反演的拖延和延遲以優化記
錄的重寫和比特錯誤率。
應該注意，根據上述本實施例的磁記錄頭5既設置有臨近自旋注 入層30的第二偏置層91又設置有臨近偏置層20的第三偏置層92， 然而本發明並不局限於此，可以設置臨近自旋注入層30的第二偏置層 91和臨近偏置層20的第三偏置層92的任意其中之一。這可以減少磁 化反演時間並且能夠進行穩定的磁記錄。
第七實施例
接下來描述本發明的第七實施例。
圖21是根據本發明第七實施例的磁記錄頭5的示意性結構的透 視圖。
如圖21所示，根據本發明第七實施例的磁記錄頭5設置有放置 在主磁極61的後側上的屏蔽62，並且在主磁極61和屏蔽62之間設 置自旋扭矩振蕩器10的層疊體。從主磁極61到屏蔽62的方向基本上 平行於自旋扭矩振蕩器10的層疊方向(層厚方向)。自旋注入層30 和振蕩層10a以基本上平行於層疊方向的方向被磁化，即，以從主磁 極61到屏蔽62的方向或者以相反的方向。
設置臨近自旋注入層30的第二偏置層(第六磁層)91。第二偏 置層91以平行於從主磁極61到屏蔽62的方向或者稍微傾斜地垂直於 層疊方向的相反方向被磁化。
自旋扭矩振蕩器10的振蕩層10a可以由例如具有30埃膜厚的 FeCo和具有90埃厚度的CoFeB的層疊體製成。中間層22可以由例 如具有30埃膜厚的Cu製成。自旋注入層30可以由例如具有200埃 厚度的CoPt合金製成。
而且，臨近自旋注入層30的第二偏置層91可以由例如具有100 埃膜厚的CoIr製成。
而且，在振蕩層10a和主磁極61之間設置有包括具有30埃膜厚 的Ta、具有30埃膜厚的Ru以及具有30埃膜厚的Cu的層疊結構體 25。層疊結構體25和主磁極61用作位于振蕩層10a側上的電極42， 而屏蔽62用作位於自旋注入層30側上的電極41。主磁極61和屏蔽 62的背間隙部分彼此電絕緣。層疊結構體25允許調節主磁極61與振 蕩層10a之間的距離，並且允許將記錄磁場有效施加到介質上的射頻 磁場。可以根據振蕩層10a和自旋注入層30的膜厚，在自旋注入層 30和屏蔽之間插入金屬體。
應該注意，振蕩層10a和中間層22可以基於在第一實施例中描 述的材料和結構。
而且，自旋注入層30可以由諸如CoCr等的Co基硬磁合金製成。 可以將自旋注入層30的膜厚適當地調節在100埃和800埃之間。
此外，在第四實施例中描述的添加元素也可以添加到自旋注入層30.
而且，第二偏置層91可以基於在第一實施例中描述的高Bs軟磁 材料和具有負單軸晶體各向異性的材料及其層疊結構。
此時，可以觀察到，根據本實施例的磁記錄頭5的自旋扭矩振蕩 器10的磁化反演時間為0.35ns，是快速反演。下面描述其原因。如在 第六實施例中所述，第二偏置層91沿縱向方向被磁化，這對於更快的 磁化反演是關鍵的。在縱向方向上考慮晶體各向異性和形狀各向異性 的有效各向異性磁場可以通常表示為如下公式，並且該值越大，縱向 磁化就越容易
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其中，Hk為第二偏置層91沿縱向方向的晶體各向異性磁場，Bs 為第二偏置層91的飽和通量密度(即，4nMs，將第二偏置層91的 飽和磁化表示為Ms)， Ndsi為第二偏置層91在垂直方向上的去磁場 係數，Nd關為第二偏置層91在縱向方向上的磁場係數。
Nd^-Nd^通常等於0.5或者更多。由於用於第二偏置層91的 CoIr的飽禾口磁4七為1000emu/cc，可以f尋至U Bs (Nd垂直-Nd縱向)=6.3kOe。 由於第二偏置層91的Coir在垂直方向上的晶體各向異性磁場為 -10kOe，在該公式中，可以有效地認為縱向各向異性磁場為 Hk=+10kOe。結果，第二偏置層91的有效各向異性磁場非常高，Hk有 a=16.3kOe，在縱向上容易被磁化。結果，允許磁化反演時間的速度提 咼°
有效各向異性磁場變大的原因在於，與Bs (Ndgi-Nd,)相比， Colr的晶體各向異性磁場非常大，為10kOe。如上所述，當晶體各向 異性磁場等於Bs (Nd垂直-Nd縱向)或者更大時，晶體各向異性磁場變 得非常大，從而允許第二偏置層91在縱向方向上容易磁化並且可以縮 短磁化反演時間。結果，這可以應用到具有更高傳輸率的磁記錄裝置。
應該注意，根據上述本實施例的磁記錄頭是臨近自旋注入層30 設置第二偏置層91的示例，然而本發明並不局限於此，可以設置偏置
層20和臨近偏置層20的第三偏置層92。結果，與上述第二偏置層91 相同的機制能夠使磁化反演時間的速度提高。
第八實施例
接下來描述本發明的第八實施例。
圖22為根據本發明第八實施例的磁記錄頭5的示意性結構的透視圖。
如圖22所示，根據本發明第八實施例的磁記錄頭5設置有放置 在主磁極61的後側上的屏蔽62，並且在主磁極61和屏蔽62之間設 置自旋扭矩振蕩器10。從主磁極61到屏蔽62的方向基本上垂直於自 旋扭矩振蕩器10的層疊方向(層厚方向)。自旋注入層30和振蕩層 10a以基本上垂直於層疊方向的方向被磁化，即，以從主磁極61到屏 蔽62的方向或者以相反的方向。
在與電流方向垂直的方向上，自旋扭矩振蕩器10的尺寸為例如 300埃X500埃。振蕩層10a可以由例如具有60埃膜厚的FeCo和具有 90埃膜厚的CoFeB的層疊體製成。中間層22可以由例如具有30埃膜 厚的Cu製成。自旋注入層30可以由例如具有300埃厚度的CoPt合 金製成。第二偏置層91可以由具有50埃膜厚的CoPt製成。
應該注意，振蕩層10a和中間層22可以基於在第一實施例中描 述的材料和層疊結構。
為了將自旋注入層30設置為單磁疇或者在記錄間隙內，可以將 自旋注入層30的膜厚適當地調節在100埃和800埃之間。
應該注意，在第四實施例中描述的添加元素也可以添加到自旋注 入層30。
第二偏置層91可以由諸如CoCr合金等的Co基硬磁合金製成。 而且，自旋注入層30和第二偏置層91可以不直接層疊。可以通 過插入非磁層來調節這些層之間的交換耦合力。
通過插入偏置層91，根據本實施例的磁記錄頭5的自旋注入層 30的磁化反演時間變為0.25ns，這可提高磁化反演的速度。這是第二 偏置層91被垂直磁化並且該磁化使垂直方向上的扭矩通過靜態磁耦
合和交換耦合施加到自旋注入層30的磁化的原因。
第二偏置層91被垂直磁化的條件通過如下公式表示
Hk — Bs(Nd垂直一Nd縱向)〉0 (4)
其中，Hk為第二偏置層91在縱向方向上的晶體各向異性磁場， Bs為第二偏置層91的飽和通量密度(4nMs，將第二偏置層91的飽 和磁化表示為Ms)， Ndas為第二偏置層91在垂直方向上的去磁場系 數，Nd縱向為第二偏置層91在縱向方向上的磁場係數。由於Nd垂直-Nd ^通常等於0.5或更大，需要晶體各向異性磁場為飽和通量密度 (Bs=4nnMs)的一半或者更多，從而使第二偏置層91被垂直磁化。 類似這樣條件的飽和可以提高磁化反演時間的速度並且以更高傳輸率 應用。
應該注意，根據上述本實施例的磁記錄頭5為臨近自旋注入層30 設置第二偏置層91的示例，然而本發明並不局限於此，可以設置偏置 層20和臨近偏置層20的第三偏置層92。結果，上述關於第二偏置層 91的描述可以用於說明第三偏置層92的特性。
第九實施例
接下來描述本發明的第九實施例。
圖23是根據本發明第九實施例的磁記錄頭5的示意性結構的透 視圖。
如圖23所示，根據本實施例的磁記錄頭5與圖15所示的磁記錄 頭的不同之處在於自旋扭矩振蕩器10的結構。即，用作第二偏置層 91和第三偏置層92的類似層具有分別在自旋注入層30和偏置層20 中層疊的結構。
具體而言，自旋注入層30具有第八磁層(磁層96和磁層98)以 及層疊在第八磁層上的第九磁層(磁層97)。第九磁層(磁層97)具 有高於第八磁層(磁層96和磁層98)的磁通密度。
而且，偏置層20具有第十磁層(磁層93和磁層95)以及層疊在
第十磁層上的第十一磁層(磁層94)。第H^—磁層(磁層94)具有高 於第十磁層(磁層93和磁層95)的飽和磁通密度。
更具體而言，第九磁層用作上述的第二偏置層91，而第十一磁層 用作上述的第三偏置層92。結果，與上述第二偏置層91和第三偏置 層92相同的效果可以提高磁化反演時間的速度並且以更高的傳輸率 應用。
圖23所示的磁記錄頭5示例為自旋注入層30和偏置層20分別 具有第八磁層和第九磁層的層疊結構，以及第十磁層和第H^ —磁層的 層疊結構。然而，自旋注入層30和偏置層20其中任意一個可具有第 八磁層和第九磁層的層疊結構或第十磁層和第十一磁層的層疊結構。
圖23所示的磁記錄頭5具有自旋注入層30，該自旋注入層30具 有由兩個第八磁層(磁層96和98)夾著的第九磁層(磁層97)的結 構。然而，第八磁層也可以是單層，第九磁層層疊在該單個第八磁層 上。類似地，第十磁層可以是單層，第H^ —磁層層疊在該第十磁層上。
而且，自旋注入層30和偏置層20其中至少任意之一可以設置有 該實施例中描述的第八磁層和第九磁層的層疊結構或者第十磁層和第 十一磁層的層疊結構，並且可以同時設置在第六實施例中描述的第二 偏置層91和第三偏置層92的任意之一。
而且，可以同時使用本實施例中描述的具有第八、第九、第十和 第十一磁層的結構，具有第二、第三偏置層的結構以及在第四、第五 實施例中描述的材料。
第十實施例
接下來描述根據本發明第十實施例的磁記錄裝置。更具體地，將 參照圖1到4、6到7和10到23描述的本發明的磁記錄頭5示例性地 結合到集成記錄-再生磁頭組件中，該磁頭組件可以安裝在磁記錄/再 生裝置上。
圖24為該磁記錄/再生裝置的示意性結構的原理性透視圖。 具體而言，本發明的磁記錄/再生裝置150為基於旋轉式致動器的 裝置。在該圖中，記錄介質盤(介質盤)180安裝在軸152上並且響
應於來自驅動控制器(未示出)的控制信號，通過電機(未示出)沿
箭頭A的方向旋轉。本發明的磁記錄/再生裝置150可以包括多個介質 盤180。
用於記錄/再生存儲在介質盤180上的信息的頭滑塊3具有上述參 照圖2描述的結構並且附接到薄膜懸梁154的頂端。這裡，根據上述 任一實施例的磁記錄頭被示例性地安裝在頭滑塊3的頂端附近。
當介質盤180旋轉時，頭滑塊3的氣墊面(ABS) IOO與介質盤 180的表面保持指定的浮置量。可選地，也可以使用所謂的"接觸-移 動類型"的頭滑塊，該頭滑塊與介質盤180接觸。
懸梁154連接到包括用於保持驅動線圈(未示出)的線軸的致動 器臂155的一端。作為一種線性電機的音圈電機156設置在致動器臂 155的另一端上。音圈電機156由纏繞在致動器臂155的線軸周圍的 驅動線圈(未示出)以及包括永久磁體和相對磁軛以將線圈夾在其間 的磁電路組成。
致動器臂155由滾珠軸承(未示出)保持，該滾珠軸承設置在軸 157的上面和下面的兩個位置處並且可以通過音圈電機156滑動地旋 轉。
圖25為從介質盤側觀看的位於致動器臂155前面的磁頭組件160 的放大透視圖。具體而言，磁頭組件160具有致動器臂155，該致動 器臂155示例性地包括用於保持驅動線圈的線軸，並且懸梁154連接 到致動器臂155的一端。
懸梁154的頂部附接到包括上面參照圖1到4、圖6到23描述的 磁記錄頭5的任意之一的頭滑塊3上。懸梁154具有用於寫入和讀取 信號的引頭164。引頭164電連接到結合在頭滑塊3中的磁頭的每個 電極。在圖中，附圖標記165表示磁頭組件160的電極焊盤。
根據本發明，通過使用上面參照圖1到4和圖6到23描述的磁 記錄頭，可以以比現有技術更高的記錄密度在垂直磁記錄介質盤180 上可靠地記錄信息。這裡，為了有效的微波輔助磁記錄，優選地，所 使用的介質盤180的共振頻率幾乎等於自旋扭矩振蕩器10的振蕩頻 率。
圖26為可以用於本實施例的磁記錄介質的示意圖。 具體而言，本實施例的磁記錄介質1包括通過非磁材料(或者空 氣)87分隔開的垂直取向的多粒子離散磁軌(記錄磁軌)86。當通過 軸電機4旋轉該介質1並且將其朝向介質移動方向85移動時，可以通 過上面參照圖1到4和圖6到23描述的磁記錄頭5產生記錄磁化84。 通過在記錄磁軌的寬度方向上將自旋扭矩振蕩器10的寬度(TS) 設置為不低於記錄磁軌86的寬度(TW)並且不高於記錄磁軌間距 (TP)，可以顯著地防止由於來自自旋扭矩振蕩器10的洩露的高頻磁 場導致的相鄰記錄磁軌中矯頑力的降低。因而，在該示例的磁記錄介 質1中，只有要被記錄的記錄磁軌86有效地受到微波輔助磁記錄的影 響。
根據本實施例，與使用由所謂的"覆蓋膜(blanket film)"製成 的多粒子垂直介質相比，可以更容易地實現具有窄磁軌，即高磁軌密 度，的微波輔助磁記錄裝置。而且，通過使用微波輔助磁記錄方案並 且使用不能由傳統磁記錄頭寫入的諸如FePt或者SmCo等具有高磁各 向異性能量(Ku)的磁介質材料，磁介質顆粒可以進一步減小到納米 級的尺寸。因而，可以也沿記錄磁軌方向(比特方向)上實現具有比 傳統更高的線性記錄密度。
圖27為可以用於本實施例的另一磁記錄介質的示意圖。
具體而言，該示例的磁記錄介質1包括通過非磁材料87彼此分 隔開的離散磁比特88。當通過軸電機4旋轉該介質1並且將其朝向介 質移動方向85移動時，可以通過上面參照圖l到4和圖6到23描述 的磁記錄頭5產生記錄磁化84。
根據本發明，如圖17和18所示，也可以在離散類型的磁記錄介 質1中具有高矯頑力的記錄層上可靠地執行記錄，這允許高密度和高 速度的磁記錄。
而且在該示例中，通過在記錄磁軌的寬度方向上將自旋扭矩振蕩 器10的寬度(TS)設置為不低於記錄磁軌86的寬度(TW)並且不 高於記錄磁軌間距(TP)，可以有效地防止由於來自自旋扭矩振蕩器 10的洩露的高頻磁場導致的相鄰記錄磁軌中矯頑力的降低。因而，只有要被記錄的記錄磁軌86有效地受到微波輔助磁記錄的影響。根據該 示例，通過減小磁離散比特88的尺寸並且增加其磁各向異性能量 (Ku)，只要可以維持在工作環境下的熱漲落電阻，就可能實現具有 10T比特/平方英寸或更高記錄密度的微波輔助磁記錄裝置。
已經參照示例描述了本發明的實施例。然而，本發明並不局限於 上述示例。例如，只要技術上可行，可以將上面參照圖1到4、圖6 到7和圖10到27描述的兩個或者多個示例進行組合，並且該組合也 落入本發明的範圍內。
艮P，本發明並不局限於這些示例，而是在不偏離本發明的原理的 情況下可以對其進行各種修改，並且這些修改均落入本發明的範圍內。
權利要求
1.一種磁記錄頭，包括主磁極；包括第一磁層、第二磁層和中間層的層疊體，該第一磁層具有低於由所述主磁極施加的磁場的矯頑力，該第二磁層具有低於由所述主磁極施加的磁場的矯頑力，並且該中間層設置在所述第一磁層和第二磁層之間；以及一對電極，用於使電流通過所述層疊體。
2、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於，所述第一磁層、中間 層和第二磁層層疊為基本上垂直於介質移動方向。
3、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於，所述第一磁層、中間 層和第二磁層層疊為基本上平行於介質移動方向。
4、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述第一磁層的矯頑力低於所述第二磁層的矯頑力，以及 所述電流經由所述一對電極從所述第二磁層傳輸到所述第一磁層。
5、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於，還包括 設置在所述主磁極和所述層疊體之間的第三磁層， 其中所述第三磁層具有高於所述第一磁層的飽和磁通密度。
6、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於，還包括屏蔽， 其中所述層疊體夾置在所述屏蔽和所述主磁極之間。
7、 根據權利要求6所述的磁記錄頭，其特徵在於，還包括 設置在所述屏蔽和所述層疊體之間的第四磁層， 其中所述第四磁層具有高於所述第一磁層的飽和磁通密度。
8、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於，還包括 設置在所述電極其中之一與所述第一磁層之間的第五磁層， 其中所述第五磁層具有低於由所述主磁極施加的磁場的矯頑力。
9、 根據權利要求8所述的磁記錄頭，其特徵在於，所述第五磁層包含從以下組中選擇的至少一種材料該組由RU、 W、Re、 Os、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh和Pd組成。
10、 根據權利要求l所述的磁記錄頭，其特徵在於，所述第二磁層包含從以下組中選擇的至少一種材料該組由RU、 W、Re、 Os、 Ir、 Sm、 Eu、 Tb、 Gd、 Dy、 Ho、 Rh和Pd組成。
11、 根據權利要求l所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述一對電極中比另一電極更靠近所述第二磁層的電極包含從以下組中選擇的至少一種材料由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
12、 根據權利要求8所述的磁記錄頭，其特徵在於，所述一對電極中比另一電極更靠近所述第五磁層的電極包含從以下組中 選擇的至少一種材料由Ru、 Rh、 Pd、 Ir和Pt組成的組。
13、 根據權利要求l所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述層疊體還包括臨近所述第二磁層的第六磁層，所述第二磁層設置在所述第六磁層和所述一對電極其中之一之間，並且 所述第六磁層具有高於所述第二磁層的飽和磁通密度。
14、 根據權利要求13所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述第六磁層的易磁化軸基本上垂直於面對所述層疊體的主磁極表面的法線，並且所述第六磁層的晶體各向異性磁場的絕對值大於或者等於所述第六磁層 的飽和磁通密度的一半。
15、 根據權利要求8所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述層疊體還包括臨近所述第五磁層的第七磁層， 所述第五磁層設置在所述第七磁層和所述第一磁層之間，並且 所述第七磁層具有高於所述第五磁層的飽和磁通密度。
16、 根據權利要求15所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述第七磁層的易磁化軸基本上垂直於面對所述層疊體的主磁極表面的法線，並且所述第七磁層的晶體各向異性磁場的絕對值大於或者等於所述第七磁層 的飽和磁通密度的一半。
17、 根據權利要求1所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述第二磁層包括第八磁層和層疊在該第八磁層上的第九磁層，並且 所述第九磁層具有高於所述第八磁層的飽和磁通密度。
18、 根據權利要求8所述的磁記錄頭，其特徵在於， 所述第五磁層包括第十磁層和層疊在該第十磁層上的第十一磁層，並且 所述第十一磁層具有高於所述第十磁層的飽和磁通密度。
19、 一種磁記錄裝置，包括 磁記錄介質；磁記錄頭，該磁記錄頭包括 主磁極；包括第一磁層、第二磁層和中間層的層疊體，該第一磁層具有低於 由所述主磁極施加的磁場的矯頑力，該第二磁層具有低於由所述主磁極 施加的磁場的矯頑力，並且該中間層設置在所述第一磁層和第二磁層之 間；以及一對電極，用於使電流通過所述層疊體； 移動機構，其配置為允許彼此相對的所述磁記錄介質和所述磁記錄頭之 間的相對運動，該磁記錄介質和磁記錄頭之間相互間隔開或者彼此接觸； 控制器，其配置為將所述磁記錄頭定位在所述磁記錄介質的指定記錄位置處；以及信號處理單元，其配置為通過使用所述磁記錄頭在所述磁記錄介質上執 行信號的寫入和讀取。
20、 根據權利要求19所述的磁記錄裝置，其特徵在於，所述層疊體設 置在所述主磁極的後側上。
21、 根據權利要求19所述的磁記錄裝置，其特徵在於，所述層疊體設 置在所述主磁極的前側上。
22、 根據權利要求19所述的磁記錄裝置，其特徵在於，所述磁記錄介 質為離散磁軌介質，其中相鄰的記錄磁軌經由非磁部件形成。
23、 根據權利要求19所述的磁記錄裝置，其特徵在於，所述磁記錄介 質為離散比特介質，其中規則地設置有通過非磁部件隔離的磁記錄點。
全文摘要
本發明公開了一種磁記錄頭，其包括主磁極、層疊體和一對電極。所述層疊體第一磁層、第二磁層和中間層，該第一磁層具有低於由所述主磁極施加的磁場的矯頑力，該第二磁層具有低於由所述主磁極施加的磁場的矯頑力，並且該中間層設置在所述第一磁層和第二磁層之間。所述一對電極可操作地使電流通過所述層疊體。
文檔編號G11B5/31GK101373597SQ20081021000
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月22日 優先權日2007年8月22日
發明者山田健一郎, 巖崎仁志, 村上修一, 清水真理子, 甲斐正, 秋山純一, 船山知己, 高下雅弘, 高岸雅幸 申請人:株式會社東芝