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公開番号2025039193
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023146097
出願日2023-09-08
発明の名称磁気デバイス、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 20060101AFI20250313BHJP(情報記憶)
要約【課題】特性を向上可能な磁気デバイス、磁気ヘッド、及び、磁気記録装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、磁気デバイスは、第1磁性層及び第2磁性層を含む磁気素子と、磁界発生部と、を含む。前記磁界発生部は、第1遷移動作と第2遷移動作とを実施可能である。前記第1遷移動作において、第1磁界が発生する第1状態から第2磁界が発生する第2状態に移行する。前記第2遷移動作において、前記第2状態から前記第1状態に移行する。前記第1磁界は、前記第1磁性層から前記第2磁性層への第1向きの第1成分を含む。前記第2磁界は、前記第2磁性層から前記第1磁性層への第2向きの第2成分を含む。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第１磁性層及び第２磁性層を含む磁気素子と、
磁界発生部と、
を備え、
前記磁界発生部は、第１遷移動作と第２遷移動作とを実施可能であり、
前記第１遷移動作において、第１磁界が発生する第１状態から第２磁界が発生する第２状態に移行し、
前記第２遷移動作において、前記第２状態から前記第１状態に移行し、
前記第１磁界は、前記第１磁性層から前記第２磁性層への第１向きの第１成分を含み、
前記第２磁界は、前記第２磁性層から前記第１磁性層への第２向きの第２成分を含む、磁気デバイス。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１磁性層は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第１元素を含み、
前記第２磁性層は、前記第１元素と、第２元素と、を含み、前記第２元素は、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ及びＳｃよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記第１磁性層は、前記第２元素を含まない、または、前記第１磁性層における前記第２元素の第１濃度は、前記第２磁性層における前記第２元素の第２濃度よりも低い、請求項１に記載の磁気デバイス。
【請求項３】
前記第１状態及び前記第２状態において、前記第１磁性層から前記第２磁性層への向きの素子電流が流れ、
前記第１状態において、前記磁気素子から発生する磁界の第１発振周波数は、１０ＧＨｚ以下であり、
前記第２状態において、前記磁気素子から発生する前記磁界の第２発振周波数は、１０ＧＨｚ以下である、請求項２に記載の磁気デバイス。
【請求項４】
前記第１遷移動作において前記磁気素子から発生する前記磁界の第１遷移動作発振周波数は、前記第１発振周波数より高く、前記第２発振周波数よりも高く、
前記第２遷移動作において前記磁気素子から発生する前記磁界の第２遷移動作発振周波数は、前記第１発振周波数より高く、前記第２発振周波数よりも高い、請求項３に記載の磁気デバイス。
【請求項５】
前記第１磁性層及び前記第２磁性層は、負の垂直磁気異方性を有する、請求項１～４のいずれか１つに記載の磁気デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気デバイスを備えた、磁気ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気ヘッドと、
磁気記録媒体と、
を備えた磁気記録装置。
【請求項８】
前記第１遷移動作により、前記磁気記録媒体に第１情報が記録され、
前記第２遷移動作により、前記磁気記録媒体に前記第１情報と異なる第２情報が記録される、請求項７に記載の磁気記録装置。
【請求項９】
素子回路をさらに備え、
前記素子回路は、前記第１遷移動作及び前記第２遷移動作において、前記第１磁性層及び前記第２磁性層に素子電流を供給可能であり、
前記第１磁性層は、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択された少なくとも１つを含む第１元素を含み、
前記第２磁性層は、前記第１元素と、第２元素と、を含み、前記第２元素は、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔｉ及びＳｃよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記第１磁性層は、前記第２元素を含まない、または、前記第１磁性層における前記第２元素の第１濃度は、前記第２磁性層における前記第２元素の第２濃度よりも低く、
前記素子電流は、前記第１磁性層から前記第２磁性層へ流れる、請求項８に記載の磁気記録装置。
【請求項１０】
記録回路をさらに備え、
前記磁界発生部は、
第１磁極と、
コイルと、
を含み、
前記記録回路は前記コイルに記録電流を供給可能であり、
前記記録電流に応じて、前記第１遷移動作及び前記第２遷移動作が実施される、請求項９に記載の磁気記録装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気デバイス、磁気ヘッド、及び、磁気記録装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気デバイスを含む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。磁気デバイス、磁気ヘッド及び磁気記録装置において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１２９７３０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、特性を向上可能な磁気デバイス、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、磁気デバイスは、第１磁性層及び第２磁性層を含む磁気素子と、磁界発生部と、を含む。前記磁界発生部は、第１遷移動作と第２遷移動作とを実施可能である。前記第１遷移動作において、第１磁界が発生する第１状態から第２磁界が発生する第２状態に移行する。前記第２遷移動作において、前記第２状態から前記第１状態に移行する。前記第１磁界は、前記第１磁性層から前記第２磁性層への第１向きの第１成分を含む。前記第２磁界は、前記第２磁性層から前記第１磁性層への第２向きの第２成分を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係る磁気デバイスを例示する模式的断面図である。
図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係る磁気デバイスの動作を例示する模式図である。
図３は、第２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４は、第２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５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６（ａ）及び図６（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】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る磁気デバイスを例示する模式的断面図である。
図１に示すように、実施形態に係る磁気デバイス１０１は、磁気素子２０及び磁界発生部３０を含む。
【０００８】
磁気素子２０は、第１磁性層２１及び第２磁性層２２を含む。この例では、磁気素子２０は、第１中間層４１をさらに含む。第１中間層４１は、第１磁性層２１と第２磁性層２２との間に設けられる。第１中間層４１は、例えば、導電性である。第１中間層４１は、非磁性である。素子電流ｉｃが磁気素子２０を流れることができる。素子電流ｉｃは、磁気素子２０における積層方向に沿って流れる。
【０００９】
第１磁性層２１から第２磁性層２２への第１方向Ｄ１をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。積層方向は、第１方向Ｄ１に沿う。
【００１０】
磁界発生部３０は、後述する第１遷移動作と第２遷移動作とを実施可能である。これらの動作において、磁界発生部３０から磁界Ｈｘが発生する。１つの例において、磁界発生部３０は、電磁石を含んで良い。例えば、磁界発生部３０は、第１磁極３１と、コイル３０ｃと、を含む。例えば、コイル３０ｃに記録電流Ｉｗが流れる。第１磁極３１から記録電流Ｉｗに応じた磁界Ｈｘが発生する。磁界Ｈｘは、磁気素子２０に印加される。
（【００１１】以降は省略されています）

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