特許ウォッチ

公開番号2024123729
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023031365
出願日2023-03-01
発明の名称磁気ヘッド及び磁気記録装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類G11B 5/31 20060101AFI20240905BHJP(情報記憶)
要約【課題】記録密度の向上が可能な磁気記録装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、磁気ヘッドは、第1磁極と、第2磁極と、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた磁気素子と、を含む。前記磁気素子は、第1～第5磁性層を含む。記録動作において第1磁極と第2磁極との間に印加される素子電圧は、第2正ピーク電圧よりも高い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１磁極と、
第２磁極と、
前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられた磁気素子と、
を備え、
前記磁気素子は、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第３磁性層と、
前記第３磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第４磁性層と、
前記第４磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第５磁性層と、
を含み、
前記磁気素子の一端は、前記第１磁極に電気的に接続され、
前記磁気素子の他端は、前記第２磁極に電気的に接続され、
前記第１磁極と前記第２磁極との間の電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分電気抵抗は、第１正ピーク及び第２正ピークを含み、
前記第１正ピークに対応する前記電圧は、第１正ピーク電圧であり、
前記第２正ピークに対応する前記電圧は、第２正ピーク電圧であり、
前記第１正ピーク電圧及び前記第２正ピーク電圧は、前記第１磁極を基準にして正であり、
前記第２正ピーク電圧は、前記第１正ピーク電圧よりも高く、
記録動作において前記第１磁極と前記第２磁極との間に印加される素子電圧は、前記第２正ピーク電圧よりも高い、磁気ヘッド。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記微分電気抵抗は、第１負ピークを含み、
前記第１負ピークに対応する前記電圧は、第１負ピーク電圧であり、
前記第１負ピーク電圧は、前記第１磁極を基準にして負である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
第１磁極と、
第２磁極と、
前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられた磁気素子と、
を備え、
前記磁気素子は、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第３磁性層と、
前記第３磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第４磁性層と、
前記第４磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第５磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に設けられた第２非磁性層と、
前記第２磁性層と前記第３磁性層との間に設けられた第３非磁性層と、
前記第３磁性層と前記第４磁性層との間に設けられた第４非磁性層と、
前記第４磁性層と前記第５磁性層との間に設けられた第５非磁性層と、
前記第５磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第６非磁性層と、
を含み、
前記第６非磁性層は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＷよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記磁気素子の一端は、前記第１磁極に電気的に接続され、
前記磁気素子の他端は、前記第２磁極に電気的に接続され、
前記第１磁極と前記第２磁極との間の電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分電気抵抗は、第１ピークを含み、
前記第１ピークに対応する前記電圧は、第１ピーク電圧であり、
前記第１ピーク電圧は、前記第１磁極を基準にして正であり、
記録動作において前記第１磁極と前記第２磁極との間に印加される素子電圧の絶対値は、前記第１ピーク電圧よりも高い、磁気ヘッド。
【請求項４】
第１磁極と、
第２磁極と、
前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられた磁気素子と、
を備え、
前記磁気素子は、
第１磁性層と、
前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁性層と、
前記第２磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第３磁性層と、
前記第３磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第４磁性層と、
を含み、
前記第４磁性層は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの少なくとも１つと、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎ及びＳｃよりなる群から選択された少なくとも１つの第１元素と、を含み、
前記磁気素子の一端は、前記第１磁極に電気的に接続され、
前記磁気素子の他端は、前記第２磁極に電気的に接続され、
前記第１磁極と前記第２磁極との間の電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分電気抵抗は、第１正ピーク及び第１正ボトムを含み、
前記第１正ピークに対応する前記電圧は、第１正ピーク電圧であり、
前記第１正ボトムに対応する前記電圧は、第１正ボトム電圧であり、
記録動作において前記第１磁極と前記第２磁極との間に印加される素子電圧は、前記第１正ピーク電圧よりも高く前記第１正ボトム電圧よりも高い、磁気ヘッド。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１つに記載の磁気ヘッドと、
素子回路を含む制御部と、
を備え、
前記素子回路は、前記素子電圧を供給可能である、磁気記録装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ヘッド及び磁気記録装置に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッドを用いて、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの磁気記録媒体に情報が記録される。磁気記録装置において、記録密度の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２７７５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、記録密度の向上が可能な磁気ヘッド及び磁気記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、磁気ヘッドは、第１磁極と、第２磁極と、前記第１磁極と前記第２磁極との間に設けられた磁気素子と、を含む。前記磁気素子は、第１磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第２磁性層と、前記第２磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第３磁性層と、前記第３磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第４磁性層と、前記第４磁性層と前記第２磁極との間に設けられた第５磁性層と、を含み、前記磁気素子の一端は、前記第１磁極に電気的に接続される。前記磁気素子の他端は、前記第２磁極に電気的に接続される。前記第１磁極と前記第２磁極との間の電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分電気抵抗は、第１正ピーク及び第２正ピークを含む。前記第１正ピークに対応する前記電圧は、第１正ピーク電圧である。前記第２正ピークに対応する前記電圧は、第２正ピーク電圧である。前記第１正ピーク電圧及び前記第２正ピーク電圧は、前記第１磁極を基準にして正である。前記第２正ピーク電圧は、前記第１正ピーク電圧よりも高い。記録動作において前記第１磁極と前記第２磁極との間に印加される素子電圧は、前記第２正ピーク電圧よりも高い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的断面図である。
図２は、第１実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３は、第１実施形態に磁気ヘッドを含む磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図４は、参考例の磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図５は、磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図６は、磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図７は、第２実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的断面図である。
図８は、第２１実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図９は、第２実施形態に磁気ヘッドを含む磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図１０は、第２実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図１１は、参考例の磁気ヘッド例示する模式的平面図である。
図１２は、磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図１３は、第２実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図１４は、第２実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図１５は、第２実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図１６は、第２実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図１７は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図１８は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図１９は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図２０は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図２１は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図２２は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図２３は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的断面図である。
図２４は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図２５は、第３実施形態に磁気ヘッドを含む磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図２６（ａ）及び図２６（ｂ）は、参考例の磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図２７は、磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図２８は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図２９は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３０は、参考例の磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３１は、磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図３２は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３３は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３４は、第３実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３５は、第３実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図３６は、第３実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図３７は、第３実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図３８は、第３実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図３９は、第３実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図４０は、第３実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図４１は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的断面図である。
図４２は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図４３は、第４実施形態に磁気ヘッドを含む磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図４４は、参考例の磁気ヘッド例示する模式的平面図である。
図４５は、磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図４６は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図４７は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図４８は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図４９は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図５０は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図５１は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図５２は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図５３は、第４実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図５４は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図５５は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図５６は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図５７は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図５８は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図５９は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図６０は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図６１は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図６２は、第４実施形態に係る磁気ヘッドの特性を例示するグラフである。
図６３は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図６４は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図６５は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図６６（ａ）及び図６６（ｂ）は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的断面図である。
図２は、第１実施形態に係る磁気ヘッドを例示する模式的平面図である。
図３は、第１実施形態に磁気ヘッドを含む磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
【０００９】
図３に示すように、実施形態に係る磁気記録装置２１０は、実施形態に係る磁気ヘッド１１０及び制御部７５を含む。磁気記録装置２１０は、磁気記録媒体８０を含んでも良い。磁気記録装置２１０において、少なくとも記録動作が行われる。記録動作において、磁気ヘッド１１０を用いて磁気記録媒体８０に情報が記録される。
【００１０】
磁気ヘッド１１０は、第１磁極３１、第２磁極３２及び磁気素子２０を含む。磁気ヘッド１１０は、コイル３０ｃを含んで良い。第１磁極３１、第２磁極３２、磁気素子２０及びコイル３０ｃは、記録部６０に含まれる。後述するように、磁気ヘッド１１０は、再生部を含んでも良い。磁気素子２０は、第１磁極３１と第２磁極３２との間に設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許