專利名稱：磁元件、磁記錄頭及磁記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁元件、磁記錄頭及磁記錄裝置，特別涉及適于實現(xiàn)高記 錄密度、高記錄容量、高數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)據(jù)存儲的高頻輔助型的磁元件、 磁記錄頭及磁記錄裝置。
背景技術(shù)：
在1990年代，以MR (Magneto-Resistive effect:磁阻效應(yīng))頭和 GMR (Giant Magneto-Resistive effect:巨磁阻效應(yīng))頭的實用化為起因， HDD (Hard Disk Drive)的記錄密度和記錄容量飛速增加。但是，進入2000 年代之后，磁記錄介質(zhì)的熱波動的問題明顯起來，因此記錄密度增加的速 度一時減慢。盡管如此，比水平(面內(nèi))磁記錄在原理上對高密度記錄更 加有利的垂直磁記錄在2005年實用化成為牽引力，最近，HDD的記錄密度 表現(xiàn)出每年40%左右的增長。
另外，最新的記錄密度驗證試驗達到了超過400Gbits/inch2的水平， 如果按照這樣穩(wěn)定地發(fā)展，預想在2012年左右記錄密度將達到 1Tbits/inch2 。但是，這樣高的記錄密度的實現(xiàn)即使使用垂直磁記錄方式， 熱波動的問題也會再次明顯化，因此可想而知并不容易。
作為解決這個問題的記錄方式，提出了 "晶格介質(zhì)記錄方式"和"熱 輔助磁記錄方式"。最近，每種方式在國內(nèi)外都得到了積極的研究開發(fā)。晶 格介質(zhì)記錄方式的情況下，在納米 亞納米級的高精度下并且廉價地制造 孤立化的20納米以下的位圖(Bit Pattern)的介質(zhì)制造工藝技術(shù)的實用 化是當務(wù)之急。
另一方面，通過光照射的熱輔助磁記錄方式的情況下，將用于瞬間加 熱升溫介質(zhì)微細區(qū)域而降低其矯頑力的近場光元件、與用于在該矯頑力降 低部位施加記錄磁場的記錄磁極鄰近配置而成的混合結(jié)構(gòu)磁頭的實用化是 必需的。另外，在熱輔助磁記錄方式中，通過通常的磁頭不可能寫入的更高的磁各向異性能(能量)(Ku)特別大的記錄磁性材料的開發(fā)也是很重要 的。
對此，作為與熱輔助磁記錄方式不同的記錄方式，提出了 "高頻輔助 磁記錄方式"(例如，專利文獻l)。這是通過在磁記錄介質(zhì)的規(guī)定細微部位 施加與記錄信號頻率相比充分高頻率的高頻磁場，使記錄信號頻率范圍里 該部位的矯頑力從原矯頑力Hcl降低至其一半以下的Hc2的技術(shù)。這樣在 降低矯頑力的時刻，通過在同部位施加記錄磁場，對具有更高密度的記錄 電勢的更高磁各向異性能(Kli)的磁性介質(zhì)的磁記錄成為可能。
在專利文獻l中，作為高頻磁場施加方法，公開了通過對與磁極耦合 的線圈接通高頻電流來振蕩磁極，對磁記錄介質(zhì)施加從該磁極上產(chǎn)生的高 頻磁場的方法。但是在這種方法中，隨著為了提高記錄密度而不斷減小介 質(zhì)記錄部位的尺寸，在該部位上能夠施加的高頻磁場的強度急劇減少，因 此很難降低記錄部位的矯頑力，也就是存在高頻輔助記錄難以成立的問題。
作為解決這個問題的技術(shù)，提出了利用自旋振蕩元件作為高頻磁場振 蕩源的手法(專利文獻2及專利文獻3)。
在專利文獻2及專利文獻3中公開了使用自旋振蕩元件作為高頻磁場 的振蕩源的方法。若接通直流電流，則通過自旋極化層的電子的自旋而極 化。自旋振蕩層因該極化的電子流而受到自旋轉(zhuǎn)矩，由此該磁化產(chǎn)生強磁 共振，結(jié)果，由間隔著自旋極化層和非磁性層而層疊的自旋振蕩層構(gòu)成的 自旋振蕩元件，從自旋振蕩層產(chǎn)生高頻磁場。
這種現(xiàn)象在元件尺寸為數(shù)十納米以下時表現(xiàn)得很明顯，因此從元件產(chǎn) 生的高頻磁場達到的范圍局限于從元件開始數(shù)十納米以下的微小區(qū)域內(nèi)。 若振蕩頻率與磁記錄介質(zhì)的記錄層的強磁共振頻率相同，或設(shè)定振蕩頻率 在其附近，使在記錄磁極附近配置自旋振蕩元件的磁記錄頭與磁記錄介質(zhì) 鄰近且相對，則能夠僅對介質(zhì)記錄層的微細記錄部位施加從自旋振蕩元件 產(chǎn)生的高頻磁場。結(jié)果能夠僅降低微細記錄部位的矯頑力。
在該矯頑力降低的時刻，通過在該記錄部位使用記錄磁極施加記錄磁 場，僅使記錄部位磁化反轉(zhuǎn)，即信息的寫入成為可能。
另外，自旋振蕩元件的功耗與現(xiàn)有的GMR元件和TMR (Tunneling Magneto-Resistive effect)元件同樣小，發(fā)熱也很少，而且在記錄磁極鄰近配置自旋振蕩元件的磁頭結(jié)構(gòu)能以與現(xiàn)有的磁頭相同的制造工藝制 作，因此制造成本非常廉價。因而，使用自旋振蕩元件的高頻輔助磁記錄 方式很有希望成為未來的磁記錄方式。
專利文獻l:美國專利第6011664號說明書
專利文獻2:美國專利申請公開第2005/0023938號說明書
專利文獻3:美國專利申請公開第2005/0219771號說明書
如上所述，使用自旋振蕩元件的高頻輔助磁記錄方式很有希望成為未 來的高記錄密度對應(yīng)的磁記錄方式。但是，在使用現(xiàn)有的自旋振蕩元件的 情況下，從自旋振蕩元件對磁記錄介質(zhì)施加的高頻磁場，其相對于介質(zhì)面 垂直的方向成分占優(yōu)勢。當然，也包括介質(zhì)面的水平方向成分，但其空間 分布與介質(zhì)面垂直成分的空間分布相比陡峭且強度也弱。另外，在高頻輔 助磁記錄方式中，與通常的磁記錄方式相同，為了實現(xiàn)更高密度的記錄， 與水平取向介質(zhì)相比垂直取向介質(zhì)更加有利。
此外，為了有效地降低記錄層的矯頑力，需要對磁記錄層在與其易磁 化軸(磁化的取向方向)正交的方向上施加高頻磁場而給磁化以轉(zhuǎn)矩 來激發(fā)強磁共振(進動歲差運動)。若在相對于易磁化軸平行的方向上施 加高頻磁場，則對磁化有效的轉(zhuǎn)矩無法運動，難以產(chǎn)生強磁共振。因此， 在使用垂直記錄介質(zhì)的情況下，為了有效地降低其矯頑力，需要對記錄層 施加介質(zhì)水平方向成分占優(yōu)勢的高頻磁場。
此外，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的自旋振蕩元件產(chǎn)生的高頻磁場相對于介質(zhì)面垂直的 方向成分占優(yōu)勢，其與記錄層磁化平行，所以即使施加該高頻磁場，該部 位的磁化也難以產(chǎn)生強磁共振(進動)，存在難以降低記錄部位矯頑力的效 果的問題。因此，今后為了通過利用高頻輔助磁記錄方式實現(xiàn)更高密度的 信息記錄，能夠?qū)Υ怪比∠虻拇庞涗浗橘|(zhì)施加介質(zhì)面的水平方向成分占優(yōu) 勢的高頻磁場的磁元件和使用這種磁元件的磁記錄頭的開發(fā)是受到期待 的
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的情況而完成，目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)有效果、 有效率的高頻輔助磁記錄的磁元件、磁記錄頭及利用該磁記錄頭的磁記錄 裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一種情況，提供一種磁元件，其特征在于，具有第一 自旋振蕩層，具有至少l層的磁性體層；第二自旋振蕩層，具有至少l層 的磁性體層；第一非磁性體層，設(shè)在上述第一自旋振蕩層和上述第二自旋 振蕩層之間；自旋極化層，包含磁化方向固定的強磁性體；及一對電極， 可以對具有上述第一及第二自旋振蕩層、上述非磁性體層和上述自旋極化 層的層疊體通以電流。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另外一種情況，提供一種磁記錄頭，其特征在于， 具有記錄磁極、與上述記錄磁極并行設(shè)置的上述磁元件和磁再生元件。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另外一種情況，提供一種磁記錄裝置，其特征在 于，具有可動構(gòu)件，能夠使垂直磁記錄介質(zhì)和上述磁記錄頭在使上述磁 記錄介質(zhì)和上述磁記錄頭分離或接觸的狀態(tài)下邊對峙邊相對運動；控制構(gòu) 件，使上述磁記錄頭定位于上述磁記錄介質(zhì)的規(guī)定記錄位置；及信號處理 構(gòu)件，使用上述磁記錄頭，進行對上述磁記錄介質(zhì)的信號的寫入和讀出； 上述一對的自旋振蕩層的振蕩頻率大致等于構(gòu)成上述磁記錄介質(zhì)的記錄磁 性層的記錄磁性?；蛴涗洿判渣c的強磁共振頻率。
發(fā)明效果如下
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可以實現(xiàn)有效果、有效率的高頻輔助磁記 錄的磁元件、磁記錄頭及利用該磁記錄頭的磁記錄裝置。


圖l是本發(fā)明的第一實施方式涉及的磁元件的立體圖，圖l (a)是自 旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的情況，圖1 (b)是自
旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的情況。
圖2是表示具有磁元件10的磁記錄頭的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖3是例示搭載了磁頭5的磁頭滑塊的立體圖。 圖4是為了說明本實施方式的磁記錄頭的動作的概念圖。 圖5是為了說明本實施方式的磁記錄頭的動作的概念圖。圖6是為了說明記錄層的易磁化軸和高頻磁場的關(guān)系的示意圖。 圖7是例示在記錄層上的矯頑力降低的曲線圖。
圖8是表示本實施方式的實施例的磁元件的立體圖。圖8 (a)是自旋 極化層30的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的情況，圖8 (b)是自旋 極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的情況。
圖9是表示本實施方式的其它實施例中的磁元件的立體圖。圖9 (a) 是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的情況，圖9 (b) 是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的情況。
圖IO是表示本實施方式的另外的其它實施例中的磁元件的立體圖。圖 10 (a)是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的情況， 圖10 (b)是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的情況。
圖11是表示本實施方式的另外的其它的實施例中的磁元件的立體圖。 圖11 (a)是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的情況， 圖11 (b)是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的情況。
圖12是表示本實施方式的另外的其它的實施例中的磁元件的立體圖。 圖12 (a)是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的情況， 圖12 (b)是自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的情況。
圖13是表示本實施方式的實施例的磁頭的要部的立體圖。
圖14是表示本實施方式的其它的本實施例的磁頭的要部的立體圖。
圖15是表示從環(huán)形磁記錄頭對記錄介質(zhì)施加的記錄磁場的介質(zhì)水平方 向成分Hx (X)和介質(zhì)垂直方向成分Hy (X)的分析結(jié)果的一例的示意圖。
圖16是表示本實施例中一對自旋振蕩層的設(shè)置位置的磁頭要部的擴大 剖視圖。
圖17是表示本實施例中一對自旋振蕩層的設(shè)置位置的磁頭要部的擴大 剖視圖。
圖18是表示本實施方式的另外的其它的本實施例的磁頭的要部的立體圖。
圖19是例示磁記錄再生裝置的概略結(jié)構(gòu)的要部立體圖。
圖20是從盤側(cè)觀察從驅(qū)動臂155向前面的磁頭組件的擴大立體圖。
圖21是例示能夠在本實施方式中使用的磁記錄介質(zhì)的示意圖。圖22是例示能夠在本實施方式中使用的另一個磁記錄介質(zhì)的示意圖。
符號說明 1磁記錄介質(zhì) 3磁頭滑塊 4主軸電機 5磁記錄頭 10磁元件
10a自旋振蕩層(磁性層)
10b自旋振蕩層(磁性層)
lla磁性層
lib磁性層
12a磁性層
21非磁性層
22非磁性層
23非磁性層
30自旋極化層
31自旋反射層
41電極層
42電極層
50恒流源
51直流電流
52電子流
53反射電子流
60記錄頭
61主磁極(記錄磁極) 62輔助磁極 63線圈 64絕緣層 65絕緣層66磁間隙 70再生磁頭 71磁再生元件 72a磁屏蔽層 80磁記錄介質(zhì) 81磁記錄層 84記錄磁化 85介質(zhì)運動方向 86磁性離散磁道 87非磁性體
88磁性離散位(磁性離散比特)
91記錄層區(qū)域
100介質(zhì)相對面
150磁記錄再生裝置
152主軸
154懸架
155驅(qū)動臂
156音圈電動機
157主軸
160磁頭組件
164導線
180介質(zhì)盤
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。另外，各圖中對同樣的結(jié)構(gòu) 要素附以相同的符號，詳細的說明酌情省略。
圖1是本發(fā)明的第一實施方式涉及的磁元件的立體圖。
另外，圖2是表示具有該磁元件的磁記錄頭的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。另 外，圖3是例示該搭載了磁頭的磁頭滑塊的立體圖。
如圖2所例示的，第一實施方式中的磁記錄頭5具有在磁屏蔽層72a和72b之間配置有GMR元件和TMR元件等磁再生元件71的再生磁頭70，在 再生磁頭70上間隔著絕緣層65形成的寫入磁頭60，和對寫入磁頭60的記 錄磁極61間隔著絕緣層64鄰近配置的磁元件10。
該磁記錄頭5如圖3所示，配置于磁頭滑塊3的空氣流出端的側(cè)面等。 磁頭滑塊3由Al2(VTiC等構(gòu)成，設(shè)計加工為能在未圖示的盤等磁記錄介質(zhì) 之上邊漂浮或接觸邊相對運動。
寫入磁頭60具有包括主磁極61和返回通路(輔助磁極)的磁芯，和 用于對其激勵的線圈63。磁元件10具有在主磁極61之上，將間隔著由A1203 等構(gòu)成的絕緣層64形成的第一電極層41，磁化301沿相對于膜面大致平行 方向(圖1 (a))或大致垂直方向(圖1 (b))取向的自旋極化層30，自旋 穿透率高的非磁性層22 (Cu、 Au、 Ag等)，第一自旋振蕩層10a，第一非磁 性層21，第2自旋振蕩層10b，第二電極層42，按照該順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)。
第一電極層41和第二電極層42分別由Ti或Cu等構(gòu)成。
第一自旋振蕩層10a可以通過磁化10al沿膜水平方向(膜面內(nèi)方向) 取向的磁性層形成。
第一非磁性層21由Cu等非磁性金屬層構(gòu)成。
第二自旋振蕩層10b可以通過磁化10bl沿膜水平方向取向的磁性層形成。
第一自旋振蕩層10a和第二自旋振蕩層10b設(shè)為通過第一非磁性層21 (優(yōu)選使用Cu、 Pt、 Au、 Ag、 Pd、 Ru等貴金屬，也可以利用Cr、 Ru、 Rh、 Mo、 W等非磁性過渡金屬)相互產(chǎn)生反強磁耦合及/或靜磁耦合，從而各自 的磁化變?yōu)橄嗷シ雌叫?。而且，通過使用在磁頭內(nèi)部或外部適當配置的恒 流源50，能夠經(jīng)由電極層41和電極層42在該一對自旋振蕩層10a、 10b 上流過規(guī)定的直流電流。
在此，上述反強磁耦合及/或靜磁耦合通過適當調(diào)節(jié)第一非磁性層21 的材料和厚度，可設(shè)計為能夠產(chǎn)生某一方自身或哪個的耦合。另外，自旋 極化層30也有磁化固定層的意義，所以為了使自旋極化層的極化301始終 都穩(wěn)定，優(yōu)選自旋極化層30和第一自旋振蕩層10a為了不產(chǎn)生過大的磁耦 合，而適當選擇非磁性層22的材料和膜厚等。
作為在第一自旋振蕩層10a、第二自旋振蕩層10b中使用的磁性層，可以利用CoFe、 CoNiFe、 NiFe、 CoZrNb、 FeN、 FeSi、 FeAlSi等比較而言飽 和磁束密度較大并在膜水平方向具有磁各向異性的軟磁性層，或磁化沿膜 水平方向取向的CoCr類磁性合金膜等。另外，作為第一非磁性層和第二非 磁性層，優(yōu)選使用Cu、 Pt、 Au、 Ag、 Pd、 Ru等貴金屬，也可以利用Cr、 Ru、 Rh、 Mo、 W等非磁性過渡金屬。
作為自旋極化層30的材料，可以適當利用沿膜垂直方向(膜面直方向) 進畔亍磁化取向的比較而言CoCrPt、 CoCrTa、 CoCrTaPt、 CoCrTaNb等CoCr 類磁性層，或TbFeCo等RE-TM類非晶合金磁性層，或Co/Pd、 Co/Pt、 CoCrTa/Pd等Co人工晶格磁性層，或若需要更高的磁各向異性能(Ku)，則 可以適用CoPt類或FePt類的合金磁性層，或SmCo類合金磁性層等垂直取 向性優(yōu)良的材料。
圖4及圖5是為了說明本實施方式的磁記錄頭的動作的概念圖。而且， 在圖4中例示了自旋極化層30的磁化301為膜水平方向的情況，而膜垂直 方向(參照圖l (b))也基本相同。
在按照電極層42、 一對自旋振蕩層10b、 10a、然后電極層41的順序 通過直流電流51時，則會在其相反方向流過電子流52。從電極層41向自 旋極化層30流入并通過自旋極化層30的電子的自旋，沿相對于自旋極化 層30的膜面大致平行方向(或大致垂直方向)取向的磁化301的方向極化。 該極化的電子流52經(jīng)由自旋穿透率高的非磁性層22流入第一自旋振蕩層 10a。
在使第一自旋振蕩層10a的磁化10al沿膜水平方向取向時，磁化10al 與磁化301的方向正交，所以磁化10al受到較大的自旋轉(zhuǎn)矩，因而引起強 磁共振(磁化的進動)。因此，在第一自旋振蕩層10a內(nèi)會對應(yīng)于其磁特性 等發(fā)生數(shù)GHz至超過100GHz的范圍內(nèi)的高頻振蕩現(xiàn)象。這時，由在第一自 旋振蕩層10a內(nèi)發(fā)生的高頻磁化Mrf的介質(zhì)垂直方向成分Mrf (丄)，在第 一自旋振蕩層10a的介質(zhì)相對面100側(cè)的端部上產(chǎn)生高頻磁荷。
根據(jù)本發(fā)明人的討論，表明了自旋極化層30的磁化301的方向為相對 于膜面大致平行方向或大致垂直方向都能夠產(chǎn)生這樣的強磁共振，在本具 體例的情況下，特別是在磁化301沿相對于膜面大致平行方向的情況下， 能夠更顯著地產(chǎn)生強磁共振。接著，在從第一自旋振蕩層10a通過自旋穿透率高的非磁性層21的電 子流52流入第二自旋振蕩層10b時，基于與上述第一自旋振蕩層10a產(chǎn)生 強磁共振相同的原理，在第二自旋振蕩10b上也產(chǎn)生強磁共振。在此，第 一自旋振蕩層10a和第二自旋振蕩層10b，通過適當選擇在它們之間插入的 非磁性層21的材料和厚度，使相互的磁化發(fā)生反強磁耦合和/或靜磁耦合 時，第二自旋振蕩層10b的磁化10bl相對于第一自旋振蕩層10a的磁化 10al常處于反平行狀態(tài)。
如果保持這樣的狀態(tài)，則第二自旋振蕩層10b的磁化10bl與第一自旋 振蕩層10a的磁化10al以逆相位(以下也記為逆相)進動的話在能量上穩(wěn) 定。因此，第二自旋振蕩層10b高頻振蕩(進動)時，在第二自旋振蕩層 10b的介質(zhì)相對面100側(cè)的端部上產(chǎn)生的高頻磁荷、與在上述第一自旋振蕩 層10a的介質(zhì)相對面IOO側(cè)的端部上產(chǎn)生的高頻磁荷成為逆相。因此，從 介質(zhì)側(cè)觀察該一對自旋振蕩層，如圖5所表示的，在一對自旋振蕩層的介 質(zhì)相對面100側(cè)的各自的端部上產(chǎn)生相互逆相的高頻磁荷。因而，通過從 一對自旋振蕩層的端部產(chǎn)生介質(zhì)水平方向成分Hrf (x)占優(yōu)勢的高頻磁場， 能夠?qū)⑵涫┘釉诮橘|(zhì)的記錄磁性層81上。
在此，x表示介質(zhì)運動方向，如果選擇第一自旋振蕩層10a和第二自旋 振蕩層10b的磁特性和膜厚相等，Hrf (x)在非磁性層21的中央緊下方鄰 近處達到最大，從該緊下方位置開始遠離X方向時強度減弱。更詳細地， Hrf (x)的分布93的分辨率(分解能)(半值寬度)若在第一自旋振蕩層 10a和第二自旋振蕩層10b的膜厚與飽和磁化相同，且設(shè)該膜厚為t1(^2)， 設(shè)非磁性層21的膜厚為t21， 一對自旋振蕩層和磁記錄介質(zhì)的記錄層為止 的間距為與tl、 t2相等或以下時，則上述半值寬度就能夠近似地表示為tl 和t21/2之和，即(tl+ (t21) /2)。
作為一例，設(shè)tl和t2為10nm，若選擇t21為lnm (選擇Ru作為材料， 相當于一對自旋振蕩層進行比較強的反強磁耦合的情況)，Hrf (x)的分布 的半值寬度為10. 5nm左右。
此外，如圖5所示，將一對自旋振蕩層的振蕩頻率設(shè)定為介質(zhì)磁化的 強磁共振頻率或其鄰近頻率，如果使磁頭對峙于垂直磁記錄介質(zhì)，從一對 自旋振蕩層施加相對于記錄層區(qū)域91 (相當于如上所述的分辨率)內(nèi)的垂直磁化M正交的方向的高頻磁場Hrf (x)。因此，記錄層81的記錄層區(qū)域 91內(nèi)的磁化發(fā)生由強磁共振引起的進動，所以記錄層91內(nèi)的磁化變得非常 容易反轉(zhuǎn)。
圖6是為了說明記錄層的易磁化軸和高頻磁場的關(guān)系的示意圖。
為了有效地降低記錄層81的矯頑力，如圖6 (a)所示，需要對磁記錄 層81在與其易磁化軸(磁化的取向方向)正交的方向上施加高頻磁場而給 磁化以轉(zhuǎn)矩T,w而產(chǎn)生強磁共振(進動)。另一方面，如圖6 (b)所示，在 相對于易磁化軸平行的方向施加高頻磁場時，對磁化有效的轉(zhuǎn)矩不會運動， 很難產(chǎn)生強磁共振。因此，在使用垂直記錄介質(zhì)的情況下，為了有效地降 低其矯頑力，需要對記錄層施加介質(zhì)面的水平方向成分占優(yōu)勢的高頻磁場。
然而，專利文獻2及3中公開的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的自旋振蕩層產(chǎn)生的高頻磁 場的介質(zhì)垂直方向成分占優(yōu)勢，其與記錄層磁化平行，所以即使施加該高 頻磁場，該部位的磁化也難以產(chǎn)生強磁共振(進動)，存在難以降低記錄部 位矯頑力的效果的問題。
對此，根據(jù)本實施方式，向現(xiàn)有的磁記錄方式下寫入困難的高矯頑力 的垂直磁記錄介質(zhì)的高效率的高頻輔助磁記錄成為可能，可以提供適于將 來的超高密度磁記錄的高頻輔助磁記錄頭及使用該高頻輔助磁記錄頭的高 頻輔助磁記錄裝置。
圖7是例示在記錄層上的矯頑力降低的曲線圖。
即使在垂直磁記錄介質(zhì)中，通過在相對于記錄層81的介質(zhì)面平行的方 向上施加高頻磁場，能夠使記錄層81的矯頑力Hcl減少至Hc2。在這樣的 矯頑力減少的時刻，如果從與一對自旋振蕩層鄰近配置的記錄磁極61對記 錄層區(qū)域91施加記錄磁場，則記錄層區(qū)域91的磁化很容易反轉(zhuǎn)，信息的 寫入完成。
對于根據(jù)本實施方式的矯頑力減少，可以理解為降低至沒有高頻輔助 的情況下的矯頑力的1/2 1/3以下。因而，如果進行使用如上所述的一對 自旋振蕩層的高頻輔助磁記錄，則即使使用如具有更高記錄密度能力的更 高的磁各向異性能(即高矯頑力)的垂直磁記錄介質(zhì)，也可以進行使用現(xiàn) 有的記錄磁極61的記錄，能夠得到HDD等磁記錄裝置的記錄密度在將來能 夠持續(xù)上升的顯著效果。在此，在本實施方式中，第一自旋振蕩層10a和第二自旋振蕩層10b 的更高的磁各向異性能(Ku)，優(yōu)選使其一致或大致一致。這是因為自旋振 蕩層的振蕩頻率由元件的更高的磁各向異性能(Ku)的大小決定，如果第 一自旋振蕩層10a和第二自旋振蕩層10b的更高的磁各向異性能(Ku)不 同， 一方的元件即使產(chǎn)生振蕩，另一方的元件也不會振蕩，如上所述的相 互逆相的進動不成立。另外，為了實現(xiàn)更高分辨率的高頻輔助磁記錄，優(yōu)選從第一自旋振蕩 層10a和第二自旋振蕩層10b產(chǎn)生的高頻磁場的介質(zhì)水平方向成分Hrf(x) 相對于介質(zhì)運動方向為對稱形。為此，第一自旋振蕩層10a和第二自旋振 蕩層10b的飽和磁化與膜厚在分別用Msl和tl、 Ms2和t2表示時，積Msl Xtl大致等于積Ms2Xt2是優(yōu)選的。下面說明本實施方式中的各種實施例。圖8是表示本實施方式的實施例的磁元件的立體圖。本實施例中的磁元件從電極層41至第二自旋振蕩層10b (即第二磁性 層10b)的結(jié)構(gòu)相同，但在第二自旋振蕩層10b之上層疊由自旋穿透性良好 的例如Cu等非磁性金屬構(gòu)成的非磁性層23，在非磁性層23之上自旋反射 層31和電極層42按照該順序?qū)盈B。在此，使自旋反射層31的磁化311的方向與自旋極化層30的磁化301 的方向一致，因而從第二自旋振蕩層10b通過非磁性層23的電子流在自旋 反射層31和非磁性層23的界面附近發(fā)生反射，該反射電子流53作用于一 對自旋振蕩層，從而特別使第二自旋振蕩層10b變得更容易進動，所以即 使通以比較小的直流電流51，也可以產(chǎn)生高強度的陡峭而且對稱性優(yōu)良的 高頻磁場的介質(zhì)面水平方向成分Hrf (x)。以下更詳細地說明該機理。一對自旋振蕩層10a、 10b發(fā)生反強磁耦合及/或靜磁耦合，所以在電 子流52通過該一對自旋振蕩層時，其自旋發(fā)生反轉(zhuǎn)。接著，電子流52在 自旋反射層31和非磁性層23的界面上發(fā)生發(fā)射時，電子流52的自旋再次 反轉(zhuǎn)。因此，設(shè)通過第一自旋振蕩層10a、且變?yōu)榕c自旋極化層30的極化301 的方向相同的電子流52的自旋為e t時，通過第二自旋振蕩層10b的電子流52的自旋變?yōu)槟嫦虻膃l ，進而，如果在此設(shè)自旋反射層31的磁化311 的方向與自旋極化層30的磁化301的方向相同，則反射電子流53的自旋 變?yōu)榕c電子流52的自旋逆向的el 。結(jié)果，在第二自旋振蕩層10b，電子流52的自旋el放大。另外，上 述放大在一對自旋振蕩層的磁化10al和10bl沿膜垂直方向取向的情況下 同樣適用。另外，圖1 圖7涉及的上述其它磁頭結(jié)構(gòu)、動作原理、效果等在本實 施例中也能夠同樣成立。圖9是表示本實施方式的其它實施例中的磁元件的立體圖。本實施例的磁元件具有按照如下順序?qū)盈B如下層的結(jié)構(gòu)電磁層41， 磁化301沿相對于膜面大致平行方向(圖9(a))或大致垂直方向(圖9(b)) 取向的自旋極化層30，自旋穿透性良好的第二非磁化層22，磁化10al沿 膜垂直方向取向的第一自旋振蕩層10a，第一非磁性層21，磁化10bl沿膜 垂直方向取向的第二自旋振蕩層10b，電極層42。即使使一對自旋振蕩層的磁化10al和10bl沿膜垂直方向取向，也可 通過使自旋極化層30的磁化301沿相對于膜面大致平行方向或大致垂直方 向取向，讓一對自旋振蕩層可以發(fā)生振蕩。為了得到更高的記錄密度，在 使用更高的磁各向異性能(Ku)較高的垂直磁記錄介質(zhì)時，其強磁共振頻 率也變得較高，所以需要提高在高頻輔助中應(yīng)使用的一對自旋振蕩層的振 蕩頻率。為此，構(gòu)成一對自旋振蕩層的第一自旋振蕩層10a和第二自旋振 蕩層10b的更高的磁各向異性能(Ku)也需要提高。一般的，以磁記錄介質(zhì)的材料為中心的更高的磁各向異性能(Ku)的 磁性材料較多使用CoCrPt類、CoZrNb類、FePt類、SmCo類等具有垂直磁 各向異性的材料。因而，在實現(xiàn)振蕩頻率較高的一對自旋振蕩層方面需要 在第一自旋振蕩層10a和第二自旋振蕩層10b上使用磁化沿膜垂直方向取 向的更高的磁各向異性能(Ku)的磁性層。對此，根據(jù)本實施例，即使在 這樣的一對自旋振蕩層上，也可以在更高頻率上產(chǎn)生振蕩。另外，本實施 例中的其它磁頭結(jié)構(gòu)、動作原理、效果等能夠與圖1 圖7涉及的上述情況 相同。圖10是表示本實施方式的另外的其它的實施例中的磁元件的立體圖。本實施例的磁元件具有按照如下順序?qū)盈B如下層的結(jié)構(gòu)電極層41，磁 化301沿相對于膜面大致平行方向或大致垂直方向取向的自旋極化層30， 自旋穿透性良好的第二非磁化層22，由磁化沿膜垂直方向取向的第三磁性 層lla和磁化沿膜水平方向取向的第四磁性層10a按照該順序?qū)盈B形成的 第一自旋振蕩層，非磁性層21，由磁化沿膜水平方向取向的第五磁性層10b 和磁化沿膜垂直方向取向的第六磁性層lib按照該順序?qū)盈B形成的第二自 旋振蕩層，電極層42。與圖9涉及的上述實施例相同，通過使用更高的磁各向異性能(Ku) 的磁性材料而且易于垂直取向的CoCrPt類、CoZrNb類、FePt類、SmCo類 等構(gòu)成的磁性材料制作第三磁性層lla和第六磁性層llb，能夠得到非常高 的振蕩頻率。另外，對第一磁性層10a及第二磁性層10b使用磁各向異性 能(Ku)比第三磁性層lla和第六磁性層llb低、但飽和磁束密度比第三 磁性層lla和第六磁性層lib高、而且比第三磁性層lla和第六磁性層lib 薄的、例如膜厚為數(shù)nm左右的CoFe等軟磁性層，而且使用lnm左右的極 薄的Ru等作為第一非磁性層21時，可以對第四磁性層10a和第五磁性層 10b產(chǎn)生強的反強磁耦合，該耦合成為強制力，第一自旋振蕩層全體和第二 自旋振蕩層全體變得易于在逆相上發(fā)生進動，同時能夠在保持高頻磁場的 介質(zhì)水平方向成分的強度的同時使其分布更加陡峭。結(jié)果能夠得到可實現(xiàn) 適于更高密度記錄的高頻輔助磁記錄的效果。圖11是表示本實施方式的另外的其它的實施例中的磁元件的立體圖。本實施例的磁元件為圖IO涉及的上述元件的變化例。gp,作為第一自 旋振蕩層，由磁化沿膜水平方向取向的第七磁性層12a，磁化沿膜垂直方向 取向的第三磁性層lla，沿膜水平方向取向的第四磁性層10a按照該順序設(shè) 置。另外，作為第二自旋振蕩層，由沿膜水平方向取向的第五磁性層10b 和沿膜垂直方向取向的第六磁性層llb，按照該順序?qū)盈B而形成的。另外，自旋極化層30的磁化301沿相對于膜面大致垂直方向或大致平 行方向取向。通過設(shè)置使用膜厚為數(shù)nm左右的CoFe等極薄軟磁性層的第七磁性層 12a，本實施例中的一對自旋振蕩層即使在更低的直流電流51下也能得到 易于產(chǎn)生一對自旋振蕩層的高頻振蕩的效果，而且通過改變該電流值，高頻振蕩頻率能夠?qū)崿F(xiàn)可變即可調(diào)諧。這樣，即使改變磁記錄介質(zhì)的材料特
性，通過與此相應(yīng)地適當調(diào)節(jié)電流51，也可以恰當?shù)貙崿F(xiàn)高頻輔助磁記錄。 在此，用Ms7、 t7表示第七磁性層12a的飽和磁化與膜厚時，通過設(shè) 積(Ms7Xt7)與上述積(Ms3Xt3)與上述積(Ms4Xt4)之和大致等于上 述積(Ms5Xt5)與上述積(Ms6Xt6)之和，能夠使高頻磁場的介質(zhì)面水 平方向成分Hrf (x)相對于介質(zhì)運動方向?qū)ΨQ且陡峭化，實現(xiàn)高分辨率的 高頻輔助磁記錄。
圖12是表示本實施方式的另外的其它實施例中的磁元件的立體圖。 本實施例的磁元件是圖ll涉及的上述元件的變化例。S卩，作為第一自 旋振蕩層，由磁化沿膜水平方向取向的第七磁性層12a和磁化沿膜垂直方 向取向的第三磁性層lla按照該順序設(shè)置。另外，作為第二自旋振蕩層， 設(shè)有沿膜垂直方向取向的第六磁性層llb。
另外，自旋極化層30的磁化沿相對于膜面大致垂直方向或大致平行方 向取向。
在本實施例中也是通過設(shè)置使用膜厚為數(shù)nm左右的CoFe等極薄軟磁 性層的第七磁性層12a，從而本實施例中的一對自旋振蕩層即使在更低的直 流電流51下也能得到易于產(chǎn)生一對自旋振蕩層的高頻振蕩頻率的效果，而 且通過改變該電流值，高頻振蕩頻率能夠?qū)崿F(xiàn)可變即可調(diào)諧。這樣，即使 改變磁記錄介質(zhì)的材料特性，通過與此相應(yīng)地適當調(diào)節(jié)電流51，也可以恰 當?shù)貙崿F(xiàn)高頻輔助磁記錄。
以上說明了本實施方式的磁元件的實施例。
接著說明本實施方式的磁頭的實施例。
圖13是表示本實施方式的實施例的磁頭的要部的立體圖。
在圖1 圖12涉及的上述任一個磁元件IO上設(shè)置的一對自旋振蕩層產(chǎn) 生的高頻磁場的介質(zhì)水平方向成分的分布可以實現(xiàn)微細化陡峭化，記錄的 分辨率基本由該高頻磁場分布決定。因此，如圖13所示，記錄磁極61的 前側(cè)上即使鄰近配置具有一對自旋振蕩層的磁元件IO也完全沒有妨礙。也 就是說，即使這樣做，磁記錄的分辨率也能夠由磁元件10上設(shè)置的一對自 旋振蕩層決定。另外，從這個意思出發(fā)，記錄磁極的磁道方向的寬度比磁 元件10上設(shè)置的一對自旋振蕩層的磁道寬度方向的寬度寬也完全沒有妨礙。圖14是表示本實施方式的其它的實施例的磁頭的要部的立體圖。另外，圖15是表示從環(huán)形磁記錄頭施加給記錄介質(zhì)的記錄磁場的介質(zhì) 水平方向成分Hx (X)和介質(zhì)垂直方向成分Hy (X)的分析結(jié)果的一例的示 意圖。在此，圖中的g意味著間隙長度，H。意味著間隙中磁場強度。另外，圖16和圖17分別是表示本實施例中的一對自旋振蕩層的設(shè)置 位置的磁頭要部的擴大剖視圖。如圖14所示，在本實施例中，沿介質(zhì)運動方向85，在磁頭滑塊3的側(cè) 壁上，屏蔽型的GMR頭70，以及包括主磁極61、輔助磁極62、磁間隙66、 線圈63的記錄頭60，按照該順序形成。另外，具有一對自旋振蕩層的磁元 件10配置在記錄頭60的主磁極61和輔助磁極62之間形成的磁間隙之間。 即，主磁極61的前側(cè)上配置具有一對自旋振蕩層的磁元件10。在本實施例中也假設(shè)磁記錄介質(zhì)80為垂直磁記錄介質(zhì)。另外，在磁元 件10上設(shè)置的一對自旋振蕩層產(chǎn)生的高頻磁場的介質(zhì)水平方向成分的分布 為微細且陡峭的，所以高頻輔助磁記錄的記錄分辨率由該高頻磁場的空間 分布決定。因而，與一對自旋振蕩層IO的三維尺寸相比能夠充分擴大記錄 頭60的三維尺寸，即主磁極61和輔助磁極62的寬度、厚度等尺寸和磁間 隙的寬度(g)。因而，在磁間隙的磁道寬度方向的中間位置附近，如果配 置具有一對自旋振蕩層的磁元件IO，就可以在使用磁元件10來輔助的介質(zhì) 記錄部位上施加均勻且充分大的記錄磁場。另外，垂直磁記錄介質(zhì)的情況下，可以認為構(gòu)成記錄層的磁性粒子基 本是單磁區(qū)粒子，所以磁性粒子的矯頑力Hc在記錄磁場Hw和磁性粒子的 磁化M平行時達到最大，Hw和M所成角度為45度時Hc減半。這意味著相 對于介質(zhì)磁化M斜著施加記錄磁場時能夠在較小的磁場下實現(xiàn)磁化反轉(zhuǎn)(記 錄)。如圖15所示，可知從具有磁間隙的環(huán)形磁記錄頭的磁間隙對介質(zhì)記錄 層施加的記錄磁場的介質(zhì)水平方向成分(圖14的X方向即介質(zhì)運動方向) Hx (X)和介質(zhì)垂直方向成分Hy (X)，在用X二O表示的磁間隔中心位置開始 偏離大致士g/10的位置上Hx (X)和Hy (X)的絕對值相等。即在X二士g/10 附近垂直磁化介質(zhì)的磁化受到傾斜45度的記錄磁場。因而，如圖16或圖層的中心位置(即隔開一對自旋 振蕩層的非磁性層21的位置)設(shè)置在磁間隙66中為X=ig/10處，則可以 在施加有高頻磁場Hrf (X)的介質(zhì)記錄部位上施加45度的傾斜記錄磁場， 與在通常的垂直方向上施加記錄磁場的情況相比記錄效率倍增。
另外，這樣的記錄效率提高的效果，在圖2或圖13所示的實施例中也 可以通過恰當?shù)卮_定相對于主磁極61或輔助磁極62的磁元件10的一對自 旋振蕩層的位置而容易地得到。
圖18是表示本實施方式的另外的其它本實施例的磁頭的要部的立體圖。
本實施例的磁記錄頭5具有主磁極61和與其形成磁芯(其整體未圖示) 的輔助磁極62，和耦合主磁極61及輔助磁極62的線圈(未圖示)，磁記錄 介質(zhì)假設(shè)為垂直磁記錄介質(zhì)。在本實施例中，圖1 圖12涉及的具有上述 一對自旋振蕩層的磁元件10在主磁極61的磁道寬度方向的側(cè)方且輔助磁 極62的上方，與主磁極61和輔助磁極62兩者鄰近配置。
根據(jù)本實施例，特別是磁記錄頭的尺寸與一對自旋振蕩層IO相比在三 維上充分大的情況下，在由磁元件10上設(shè)置的一對自旋振蕩層進行高頻輔 助的介質(zhì)記錄部位上可以施加充分強而且相對于介質(zhì)記錄層的磁化M (y方 向)傾斜方向(角度8 )的記錄磁場Hw。相對于主磁極61及輔助磁極 62，通過恰當?shù)卮_定磁元件10的一對自旋振蕩層的位置關(guān)系，可以對介質(zhì) 記錄部位施加9 =45°的Hw。通過這樣，與圖14 圖17涉及的上述實施例 相同，可以實現(xiàn)高效率的信息記錄。
接著說明本發(fā)明的實施的方式涉及的磁記錄裝置。即，圖1 圖18涉 及說明的本發(fā)明的磁元件10或磁記錄頭能夠裝入例如記錄再生一體型的磁 頭組件，搭載在磁記錄再生裝置上。
圖19是例示這樣的磁記錄再生裝置的概略結(jié)構(gòu)的要部立體圖。即，本 發(fā)明的磁記錄再生裝置150是使用旋轉(zhuǎn)式致動器的形式的裝置。在同圖中， 記錄用介質(zhì)盤180安裝了主軸152，通過對來自未圖示的驅(qū)動裝置控制部的 控制信號進行應(yīng)答的未圖示的電動機沿箭頭A的方向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的磁記 錄再生裝置150也可以具有多個介質(zhì)盤180。
進行介質(zhì)盤180中收藏的信息的記錄再生的磁頭滑塊3具有圖3涉及的如上所述的結(jié)構(gòu)，被安裝在薄膜狀的懸架154的前端。在此，磁頭滑塊3 在其前端附近搭載有例如上述任一個實施方式涉及的磁元件10或磁記錄 頭。
介質(zhì)盤180轉(zhuǎn)動時，磁頭滑塊3的介質(zhì)相對面()從介質(zhì)盤180的表 面維持規(guī)定的懸浮量?；蛘呋瑝K也可以與介質(zhì)盤180接觸即所謂的"接觸 運動型"。
懸架154連接在具有維持未圖示的驅(qū)動線圈的線軸部等的驅(qū)動臂155 的一端。驅(qū)動臂155的另一端上設(shè)有作為直線電動機的一種的音圈電動機 156。音圏電動機156由被巻在驅(qū)動臂155的線軸部上的未圖示的驅(qū)動線圈 和包括把該線圈夾在中間般相對配置的永磁石及相對支架的磁電路構(gòu)成。
驅(qū)動臂155能夠通過在主軸157的上下兩處設(shè)置的未圖示的滾珠維持， 通過音圈電動機156自由地旋轉(zhuǎn)滑動。
圖20是從盤側(cè)觀察從驅(qū)動臂155向前面的磁頭組件的擴大立體圖。即， 磁頭組件160具有例如具有維持驅(qū)動線圈的線軸部等的驅(qū)動臂155，在驅(qū)動 臂155的一端連接有懸架154。
在懸架154的前端安裝有具備圖1 圖18涉及的上述任一個磁元件10 或磁記錄頭的磁頭滑塊3。懸架154具有信號寫入及讀出用的導線164，該 導線164和裝入磁頭滑塊3的磁頭的各電極被電連接。圖中165是磁頭組 件160的電極焊盤。
根據(jù)本發(fā)明，通過具備圖1 圖18涉及的如上所述的本發(fā)明的磁元件 10或磁記錄頭，能夠以比現(xiàn)在更高的記錄密度在垂直磁記錄型的介質(zhì)盤180 上準確地記錄信息。
圖21是例示能夠在本實施方式中使用的磁記錄介質(zhì)的示意圖。
艮卩，本具體例的磁記錄介質(zhì)1具有由非磁性體87相異分離的離散磁道 86。該介質(zhì)1通過主軸電機4轉(zhuǎn)動并向介質(zhì)運動方向85運動時，能夠通過 圖1 圖18涉及的上述磁記錄頭5，形成記錄磁化84。
圖22是例示能夠在本實施方式中使用的另一個磁記錄介質(zhì)的示意圖。
艮卩，本具體例的磁記錄介質(zhì)1具有由非磁性體87相異分離的磁性離散 磁粒88。該介質(zhì)1通過主軸電機4轉(zhuǎn)動并向介質(zhì)運動方向85運動時，能夠 通過圖1 圖18涉及的上述磁記錄頭5，形成記錄磁化84。 —根據(jù)本發(fā)明，如圖21及圖22所示，在離散型磁記錄介質(zhì)l中，能夠 對具有高矯頑力的記錄層準確地記錄，可以實現(xiàn)高密度且高度的磁記錄。
以上參照具體例說明了本發(fā)明的實施的方式。但是，本發(fā)明并不局限 為上述各具體例。例如，在技術(shù)上可能的范圍里組合圖1 圖22涉及的上 述各具體例的任兩個或其以上，也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
艮P，本發(fā)明并不局限為各具體例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)，可以實 施各種變形，這些全部包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種磁元件，其特征在于，具有第一自旋振蕩層，具有至少1層的磁性體層；第二自旋振蕩層，具有至少1層的磁性體層；第一非磁性體層，設(shè)在上述第一自旋振蕩層和上述第二自旋振蕩層之間；自旋極化層，包含磁化方向固定的強磁性體；及一對電極，可以對具有上述第一及第二自旋振蕩層、上述非磁性體層和上述自旋極化層的層疊體通以電流。
2. 如權(quán)利要求1所記載的磁元件，其特征在于，上述第一 自旋振蕩層和上述第二自旋振蕩層相互產(chǎn)生反強磁耦合及/ 或靜磁耦合。
3. 如權(quán)利要求1或2所記載的磁元件，其特征在于， 上述第一自旋振蕩層的磁各向異性能大致等于上述第二自旋振蕩層的磁各向異性能。
4. 如權(quán)利要求1或2所記載的磁元件，其特征在于， 設(shè)上述第一自旋振蕩層的飽和磁化為Msl、膜厚為tl， 上述第二自旋振蕩層的飽和磁化為Ms2、膜厚為t2時， MslXtl與Ms2Xt2大致相等。
5. 如權(quán)利要求1或2所記載的磁元件，其特征在于， 在從上述第二自旋振蕩層看與上述第一自旋振蕩層相反的一側(cè)上，間隔著第三非磁性體層而層疊有自旋反射層。
6. 如權(quán)利要求1或2所記載的磁元件，其特征在于， 上述第一自旋振蕩層和上述第二自旋振蕩層的磁化沿相對于膜面大致平行方向取向，上述自旋極化層的磁化沿相對于膜面大致平行方向或大致垂直方向取向。
7. 如權(quán)利要求1或2所記載的磁元件，其特征在于，上述第一 自旋振蕩層和上述第二自旋振蕩層的磁化沿相對于膜面大致 垂直方向取向，上述自旋極化層的磁化沿相對于膜面大致平行方向或大致垂直方向取向。
8. 如權(quán)利要求1或2所記載的磁元件，其特征在于，上述第一 自旋振蕩層具有磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的第三 磁性層和磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的第四磁性層，上述第二自旋振蕩層具有磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的第五 磁性層和磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的第六磁性層，在上述第四磁性層和上述第五磁性層之間層疊有上述第一非磁性體層，上述自旋極化層的磁化沿相對于膜面大致平行方向或大致垂直方向取向。
9. 如權(quán)利要求8所記載的磁元件，其特征在于， 上述第三磁性層與上述第六磁性層的磁各向異性能大致相等， 上述第四磁性層與上述第五磁性層的磁各向異性能大致相等， 上述第四磁性層和上述第五磁性層的磁各向異性能，比上述第三磁性層和上述第六磁性層的任一個的磁各向異性能還小，上述第四磁性層和上述第五磁性層的膜厚，比上述第三磁性層和上述 第六磁性層的任一個的膜厚還小。
10. 如權(quán)利要求8所記載的磁元件，其特征在于， 上述第四磁性層和上述第五磁性層的磁各向異性能，比上述第三磁性層和上述第六磁性層的任一個的磁各向異性能還小，設(shè)上述第三磁性層的飽和磁化為Ms3、膜厚為t3， 上述第四磁性層的飽和磁化為Ms4、膜厚為t4， 上述第五磁性層的飽和磁化為Ms5、膜厚為t5， 上述第六磁性層的飽和磁化為Ms6、膜厚為t6時， Ms3 X t3與Ms4 X t4之和大致等于Ms5 X t5與Ms6 X t6之和。
11. 如權(quán)利要求1所記載的磁元件，其特征在于， 上述第一自旋振蕩層由磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的第七磁性層、磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的第三磁性層、磁化沿相對于 膜面大致平行方向取向的第四磁性層按照該順序?qū)盈B形成，上述第二自旋振蕩層由磁化沿相對于膜面大致平行方向取向的第五磁 性層、磁化沿相對于膜面大致垂直方向取向的第六磁性層按照該順序?qū)盈B 形成，上述自旋極化層的磁化沿相對于膜面大致平行方向或大致垂直方向取向。
12. 如權(quán)利要求ll所記載的磁元件，其特征在于， 設(shè)上述第三磁性層的飽和磁化為Ms3、膜厚為t3， 上述第四磁性層的飽和磁化為Ms4、膜厚為t4， 上述第五磁性層的飽和磁化為Ms5、膜厚為t5， 上述第六磁性層的飽和磁化為Ms6、膜厚為t6， 上述第七磁性層的飽和磁化為Ms7、膜厚為t7時，Ms7 X t7與Ms3 X t3與Ms4 X t4之和大致等于Ms5 X t5與Ms6 X t6之和。
13. —種磁記錄頭，其特征在于，具有-記錄磁極；與上述記錄磁極并行設(shè)置的權(quán)利要求l所記載的磁元件；及 磁再生元件。
14. 如權(quán)利要求13所記載的磁記錄頭，其特征在于， 在上述記錄磁極的尾側(cè)設(shè)置有上述磁元件。
15. 如權(quán)利要求13所記載的磁記錄頭，其特征在于， 在上述記錄磁極的前側(cè)設(shè)置有上述磁元件。
16. 如權(quán)利要求13至15中的任一項所記載的磁記錄頭，其特征在于， 上述記錄磁極的記錄磁道寬度方向的寬度比上述第一及第二自旋振蕩層的記錄磁道寬度方向的寬度大。
17. 如權(quán)利要求13所記載的磁記錄頭，其特征在于， 上述記錄磁極具有主磁極和輔助磁極， 在上述主磁極和上述輔助磁極之間設(shè)置有上述磁元件。
18. 如權(quán)利要求13所記載的磁記錄頭，其特征在于， 上述記錄磁極具有主磁極和輔助磁極，在上述主磁極的記錄磁道寬度方向的側(cè)方即上述輔助磁極的尾側(cè)設(shè)置 有上述磁元件。
19. 一種磁記錄裝置，其特征在于，具有 垂直磁記錄介質(zhì)；如權(quán)利要求13所記載的磁記錄頭；可動構(gòu)件，能夠使上述磁記錄介質(zhì)和上述磁記錄頭在分離或接觸的狀 態(tài)下邊對峙邊相對運動；控制構(gòu)件，使上述磁記錄頭定位于上述磁記錄介質(zhì)的規(guī)定記錄位置；及信號處理構(gòu)件，使用上述磁記錄頭，進行對上述磁記錄介質(zhì)的信號的 寫入和讀出；上述一對自旋振蕩層的振蕩頻率大致等于構(gòu)成上述磁記錄介質(zhì)的記錄 磁性層的記錄磁性粒或記錄磁性點的強磁共振頻率。
20. 如權(quán)利要求19所記載的磁記錄裝置，其特征在于， 上述垂直磁記錄介質(zhì)為互相鄰近的記錄磁道間隔著非磁性構(gòu)件而形成的離散磁道介質(zhì)。
21. 如權(quán)利要求19所記載的磁記錄裝置，其特征在于， 上述垂直磁記錄介質(zhì)為有規(guī)則地排列形成了間隔著非磁性構(gòu)件而孤立的記錄磁性點的離散磁粒介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)有效果、有效率的高頻輔助磁記錄的磁元件、磁記錄頭及利用該磁記錄頭的磁記錄裝置。提供一種磁元件，其特征在于具備具有至少1層的磁性體層的第一自旋振蕩層，具有至少1層的磁性體層的第二自旋振蕩層，設(shè)在上述第一自旋振蕩層和上述第二自旋振蕩層之間的第一非磁性體層，包含磁化方向固定的強磁性體的自旋極化層，和可以對具有上述第一及第二自旋振蕩層、上述非磁性體層和上述自旋極化層的層疊體通以電流的一對電極。
文檔編號G11B5/02GK101295508SQ200810094830
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者山田健一郎, 巖崎仁志, 秋山純一, 高岸雅幸 申請人:株式會社東芝