磁記錄頭及采用其的磁記錄再生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明可獲得即使在操作中的溫度高的環(huán)境下，也可以使高頻振蕩元件的溫度保持低且振蕩無劣化的高頻輔助磁記錄頭。實(shí)施例的磁記錄頭在振蕩層疊體和主磁極間設(shè)置冷卻發(fā)熱材料，冷卻發(fā)熱材料包含從該振蕩層疊體按順序?qū)盈B的：具有與振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1熱電材料層；具有與振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1金屬材料層；具有與主磁極相同截面積的第2金屬材料層；及具有與主磁極相同截面積的第2熱電材料層。
【專利說明】磁記錄頭及采用其的磁記錄再生裝置
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請以日本專利申請2013-174606號（申請日：2013年8月26日）作為基礎(chǔ) 申請，享受優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎(chǔ)申請，包含基礎(chǔ)申請的全部內(nèi)容。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及磁記錄頭及采用其的磁記錄再生裝置。

【背景技術(shù)】
[0004] 為了提高硬盤驅(qū)動器的記錄密度，提出了基于能量輔助的磁記錄頭。除了基于熱 的輔助，還提出基于自旋轉(zhuǎn)移力矩（STT)的高頻（微波）輔助技術(shù)等。
[0005] 在高頻輔助技術(shù)時(shí)，振蕩元件的振蕩強(qiáng)度越高，輔助效果越佳。但是，若升溫到硬 盤驅(qū)動器操作溫度附近，則存在高頻振蕩衰減、消失的問題，因此必須冷卻振蕩元件。
[0006] 例如，垂直通電元件的冷卻可以采用珀耳帖效應(yīng)。垂直通電元件中的基于珀耳 帖效應(yīng)的冷卻現(xiàn)象，報(bào)導(dǎo)了將Au/Co接合用作垂直通電元件的一部分的例子和/或在Au/ Ni-Cu接合處獲得與Λ20〇τ：的冷卻效果相當(dāng)?shù)碾妷鹤兓睦印Ａ硗?，也提出了利用該?卻效果的再生頭的提案。
[0007] 珀耳帖效應(yīng)是指在異種材料的接合處流過電流時(shí)產(chǎn)生吸熱?散熱的現(xiàn)象。利用珀 耳帖效應(yīng)時(shí)，在異種材料的接合面處產(chǎn)生電勢差，電子的電勢上升時(shí)吸熱，下降時(shí)發(fā)熱。該 珀耳帖效應(yīng)是1834年由讓-查爾斯?珀?duì)柼l(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，冷卻效果用以下的式表達(dá)。
[0008] AQ=n I At
[0009] 這里，Λ Q是從接合部散熱或者吸熱的熱量，Π 是物質(zhì)固有的帕爾貼系數(shù)，Λ t是 電流流過的時(shí)間，I是電流。冷卻或者過熱的效率由物質(zhì)固有的帕爾貼系數(shù)確定，因此，必 須選擇用于高效冷卻的材料組合。
[0010] 但是，難以將垂直通電元件的冷卻方法直接用作高頻輔助頭的冷卻方法。這是因 為，在垂直通電元件和/或再生頭中，除了主要部分的元件外，僅有電極的單純的構(gòu)造，因 此，由元件的部分吸熱，與其對應(yīng)的散熱在遠(yuǎn)離的電極進(jìn)行即可，但是，高頻輔助頭的高頻 振蕩元件被主磁極和/或輔助磁極夾持，是在電流通路包含主磁極和/或輔助磁極的復(fù)雜 構(gòu)造體。而且，還存在主磁極和/或輔助磁極必須是具有高飽和磁化的FeCo合金的制約。 這樣的制約中，難以高效地冷卻高頻振蕩元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的實(shí)施例的目的是提供高頻輔助磁記錄頭、磁頭裝配件及磁記錄再生裝 置，在被主磁極和/或輔助磁極夾持的高頻振蕩元件中，即使在操作中的溫度高的環(huán)境下， 也可以使高頻振蕩元件的溫度保持低，振蕩不會劣化。
[0012] 根據(jù)實(shí)施例，提供一種磁頭，其特征在于，包含：
[0013] 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極；
[0014] 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及
[0015] 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振 蕩層置體，
[0016] 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該主磁極的截面積小，
[0017] 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場 小的矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，由不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主 磁極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和 該第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層，
[0018] 在上述振蕩層疊體和上述主磁極間設(shè)置冷卻發(fā)熱材料，
[0019] 該冷卻發(fā)熱材料包含從該振蕩層疊體按順序?qū)盈B的：
[0020] 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1熱電材料層；
[0021] 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1金屬材料層；
[0022] 具有與上述主磁極相同截面積的第2金屬材料層；以及
[0023] 具有與上述主磁極相同截面積的第2熱電材料層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是實(shí)施例的磁頭的一例的圖。
[0025] 圖2是珀耳帖效應(yīng)的概念圖。
[0026] 圖3是實(shí)施例的磁頭的其他一例的概略圖。
[0027] 圖4是可搭載實(shí)施例的磁頭的磁記錄再生裝置的概略構(gòu)成的要部立體圖。
[0028] 圖5是實(shí)施例的磁頭裝配件的一例的概略圖。
[0029] 圖6是示意表示第1實(shí)施例的磁頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0030] 圖7是實(shí)施例1的R-V曲線的一例。
[0031] 圖8是比較例1的R-V曲線的一例。
[0032] 圖9是示意表示第2實(shí)施例的磁頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0033] 圖10是示意表示第4實(shí)施例的磁頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0034] 圖11是示意表示第5實(shí)施例的磁頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0035] 圖12是示意表示第6實(shí)施例的磁頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0036] 圖13是示意表示比較的磁頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0037] 圖14是示意表示比較的磁頭的構(gòu)成的其他一例的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】實(shí)施例。
[0039] 圖1是表示實(shí)施例的磁頭的一例的示圖。
[0040] 如圖示，實(shí)施例的磁頭100包含：向磁記錄介質(zhì)200施加記錄磁場的主磁極1 ;與 主磁極1 一起構(gòu)成磁路的輔助磁極13 ;及設(shè)置在主磁極1和輔助磁極13之間，能夠從主磁 極1向輔助磁極13通電的振蕩層疊體14。
[0041] 振蕩層疊體14的與通電方向垂直的截面積比主磁極1及輔助磁極13的截面積 小，包含從主磁極1側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層6,具有比從主磁極1施加的磁場小的矯 頑力，作為磁化發(fā)生微波振蕩的振蕩層（FGL);第1磁性層8,包括不同于第2磁性層6的金 屬，且具有比從主磁極1施加的磁場大的矯頑力，作為向第2磁性層6注入自旋轉(zhuǎn)移力矩的 自旋注入層（SIL);用于切斷該第1磁性層8和第2磁性層6的直接磁耦合的非磁性中間 層7。
[0042] 在振蕩層疊體14和主磁極1之間設(shè)置第1冷卻發(fā)熱材料105,在輔助磁極13和振 蕩層疊體14之間設(shè)置第2冷卻發(fā)熱材料106。
[0043] 第1冷卻發(fā)熱材料105包含從振蕩層疊體14按順序?qū)盈B的：具有與振蕩層疊體14 的截面積相同截面積的第1熱電材料層5 ;具有與振蕩層疊體14的截面積相同截面積的第 1金屬材料層4 ;具有與主磁極1相同截面積的第2金屬材料層3 ;及具有與主磁極1相同 截面積的第2熱電材料層2。
[0044] 第2冷卻發(fā)熱材料106包含從輔助磁極13按順序?qū)盈B的：具有與輔助磁極13的 截面積相同截面積的第3金屬材料層12 ;具有與輔助磁極13的截面積相同截面積的第3熱 電材料層11 ;具有與振蕩層疊體14相同截面積的第4熱電材料層10 ;及具有與振蕩層疊體 14相同截面積的第4金屬材料層9。
[0045] 記錄頭100的高頻振蕩元件的主要部分是包括磁化發(fā)生微波振蕩的第1磁性層 (SIL)S和向第1磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩的第2磁性層（FGL)6以及用于切斷第1磁性層 8與第2磁性層6的直接磁耦合的中間層這3個(gè)功能層的振蕩層疊體14。在振蕩層疊體 14的上下可以任意設(shè)置基底層和/或保護(hù)層。層疊順序例如可以是"基底層/第1磁性層 (SIL) 8/中間層/第2磁性層（FGL) 6/保護(hù)層"或者"基底層/第2磁性層（FGL) 6/中間層 /第1磁性層（SIL)8/保護(hù)層"，電流的方向若為"從第1磁性層（SIL)8到中間層7、從中間 層7到第2磁性層（FGL)6"，則可以獲得與基于自旋轉(zhuǎn)移力矩的高頻振蕩相同的功能。為了 高效獲得自旋轉(zhuǎn)移力矩，優(yōu)選提高電流密度。因而，元件優(yōu)選圖形化為1邊為約IOOnm以下 的四邊形。
[0046] 該振蕩層疊體14被主磁極1和輔助磁極13夾持，以主磁極1和輔助磁極13作為 電極而供給電流。相對于成為電極的主磁極1和輔助磁極13的通電方向的截面積比振蕩 層疊體14的截面積大約10倍以上。
[0047] 根據(jù)實(shí)施例，可利用振蕩層疊體14和成為電極的主磁極1和/或輔助磁極13的 截面積的差，控制吸熱和發(fā)熱，高效獲得振蕩層疊體14中的局部冷卻效果。具體地說，如圖 1所示，在主磁極1上和輔助磁極13上分別作成發(fā)熱部分101、104,在振蕩層疊體14上作 成吸熱部分102、103。
[0048] 各場所N的基于珀耳帖效應(yīng)的熱量QN可以采用溫度變化Λ TN和截面積SN表示 如下。
[0049] 發(fā)熱部分101、104中的發(fā)熱量設(shè)為Ql、Q4,吸熱部分102、103中的吸熱量設(shè)為Q2、 Q3時(shí)，
[0050] 主磁極：Ql a ATlXSl
[0051] 第 2 磁性層（FGL) : Q2 α Λ T2 X S2
[0052] 第 1 磁性層（SIL) : Q3 ^ Λ Τ3 X S3
[0053] 輔助磁極：Q4 a AT4XS4
[0054] 閉合回路中，吸熱量和發(fā)熱量必須平衡，因此
[0055] Q1+Q3=Q2+Q4
[0056] 成立。左邊發(fā)熱，右邊吸熱。接著，構(gòu)成材料的熱傳導(dǎo)率等設(shè)為大致相同，因此熱 量Q可以用溫度變化Λ T和截面積S描述。
[0057] AT1XS1+AT3XS3 Δ T2 X S2+Δ T4X S4
[0058] 這里，如上所述，主磁極和輔助磁極的截面積SI和S4與第1及第2磁性層的截面 積S2和S3相比，大10倍以上。因此，第1及第2磁性層的溫度變化ΛΤ2和ΛΤ3與主磁 極和輔助磁極的溫度變化Λ Tl和Λ T4相比，大10倍以上。
[0059] 圖2是珀耳帖效應(yīng)的概念的示圖。
[0060] 圖中，101和103是包括相同金屬材料例如Au的層，處于101和103之間的102是 包括CuNi的層。
[0061] 若是具有相同帕爾貼系數(shù)π的金屬材料和熱電材料的層疊體，則如圖2所示，根 據(jù)通電方向，吸熱和發(fā)熱反轉(zhuǎn)。因而，稱為輔助磁極/振蕩層疊體/主磁極的高頻振蕩元件 中，在輔助磁極上插入"金屬材料/熱電材料"時(shí)，若在振蕩層疊體下以形成"熱電材料/金 屬材料"的方式反向?qū)盈B插入相同材料，則僅僅通過單純截面積的差就可以擴(kuò)大溫度變化。 同樣，在主磁極下插入"金屬材料/熱電材料"時(shí)，若在磁性層上以形成"熱電材料/金屬材 料"的方式反向?qū)盈B插入相同材料，則僅僅通過單純截面積的差就可以擴(kuò)大溫度變化。而 且，若帕爾貼系數(shù)的符號一致，則"第1金屬材料/第1熱電材料"、"第2熱電材料/第2金 屬材料"、"第3熱電材料/第3金屬材料"及"第4熱電材料/第4金屬材料"也可以形成 相同材料的組合的層疊體或者不同材料組合的層疊體。
[0062] 第1熱電材料層、第2熱電材料層、第3熱電材料層及第4熱電材料層包含從塞貝 克系數(shù)為負(fù)的CuNi、Pt、Ni、Co及Ru組成的群選擇的至少1種。
[0063] 第1金屬材料層、第2金屬材料層、第3金屬材料層及第4金屬材料層包含從Cr、 Fe、NiFeCr、CoFeCr組成的群選擇的至少1種。
[0064] 另外，第1金屬材料層、第2金屬材料層、第3金屬材料層及第4金屬材料層包含從 Cr氧化物、Ta氧化物及Cr-Ta氧化物組成的群選擇的至少1種的金屬氧化物，具有0. 5nm 至2nm的厚度。若在該厚度的范圍，則即使包含金屬氧化物，也可以抑制元件全體的電阻。 此時(shí)，第1至第4金屬材料層的厚度若小于0. 5nm，貝U有無法穩(wěn)定保持同樣的膜的傾向，若超 過2nm，則有元件的電阻變高，焦耳熱過大的傾向。
[0065] 為了高效冷卻在磁頭使用的高頻振蕩元件，重要的是使與高頻振蕩元件的吸熱能 量相當(dāng)?shù)牧坑弥鞔艠O?輔助磁極散熱。根據(jù)實(shí)施例，被主磁極和/或輔助磁極夾持的高頻 振蕩元件中，高頻振蕩元件采用基于珀耳帖效應(yīng)的冷卻效率大的材料，主磁極、輔助磁極這 樣的高頻振蕩元件以外的部分采用發(fā)熱效果大的材料。從而，操作中即使在溫度高的環(huán)境 下，也可以使高頻振蕩元件的溫度保持低，振蕩難以劣化。
[0066] 作為第二磁性層6 (振蕩層）（FGL)，由從Fe、Co、Ni選出的至少一個(gè)組成的磁性合 金形成。從發(fā)生高的高頻磁場的觀點(diǎn)看，使用具有高飽和磁束密度（Bs)的材料是有效的， 因此，適于包含F(xiàn)e的Fe-Co合金和/或Fe-Co-Ni合金。該場合，F(xiàn)e可以包含組成比30原 子％以上。而且，第二磁性層6(FGL)也可以是磁性合金的層疊構(gòu)造。另外，F(xiàn)e合金可以包 含其他非磁性金屬元素。特別是，若向Fe-Co合金以組成比30原子％以下的濃度添加從 Al、Si、Cu、Ge、Ga、Mn選出的元素，則改善軟磁特性的同時(shí)，可以降低成為自旋力矩振蕩的 阻礙要因的衰減常數(shù)。為了獲得高頻磁場，F(xiàn)GL盡可能厚，但是，磁體積變大時(shí)自旋力矩振 蕩變得困難。因此，5nm到30nm的范圍成為適合的膜厚范圍。
[0067] 另外，非磁性中間層7可以采用從△1、(：11、411、48、？1:、41、？(1、〇8及11'組成的群選 擇的至少一個(gè)的金屬層、采用該金屬的非磁性合金層或者它們的層疊。為了向FGL傳遞來 自自旋注入層（SIL)的自旋力矩，非磁性中間層7的厚度優(yōu)選比自旋擴(kuò)散長度短。自旋擴(kuò) 散長度因物質(zhì)而異，但是有IOnm以上的傾向，因此可以將非磁性中間層7設(shè)為IOnm以下。 另一方面，若比〇. 5nm薄，則第二磁性層6 (FGL)和第一磁性層8 (SIL)強(qiáng)磁稱合，阻礙振蕩， 因此可以設(shè)為〇· 5nm以上。
[0068] 第一磁性層8(SIL)優(yōu)選具有垂直磁各向異性，在間隙磁場下，穩(wěn)定朝向間隙磁場 的方向，另一方面，優(yōu)選伴隨間隙磁場的極性反相，反相地朝向與間隙磁場相同的方向。作 為第一磁性層（SIL) 8,例如可以采用Co-Pt合金、Fe-Pt合金或者Co/Pt人工光柵、Co/Pd 人工光柵、Co/Ni人工光柵、FeCo/Ni人工光柵。為了在自旋力矩振蕩時(shí)穩(wěn)定其磁化方向， 第一磁性層S(SIL)的膜厚越厚越好。但是，由于形成薄的振蕩層疊體14全體的設(shè)計(jì)上的 制約，必須盡可能薄地形成。例如，若為5nm以上的膜厚，則可以達(dá)到穩(wěn)定的振蕩。另外，第 一磁性層S(SIL)也可以在非磁性中間層之間具有軟磁性層。FeCo合金或者半金屬合金等 形成后，自旋力矩效率提高，驅(qū)動電壓減少，可以改善可靠性。另一方面，層疊形成軟磁性層 后，作為全體，垂直磁各向異性降低，因此，必須止于不會顯著阻礙程度的膜厚。膜厚因第一 磁性層S(SIL)的垂直磁各向異性的強(qiáng)度和膜厚而異，但是，若不超過第一磁性層S(SIL)的 膜厚，可以獲得某程度的垂直磁各向異性。
[0069] 作為這些層疊構(gòu)造的STO的成膜的順序，可以是SIL、中間層、FGL的順序，也可以 是FGL、中間層、SIL的順序。
[0070] 這些層疊構(gòu)造的振蕩層疊體14在主磁極1上形成。主磁極1可以兼起到用于向 振蕩層疊體14的膜面垂直通電的電極的作用。
[0071] 其成膜時(shí)，為了獲得第一磁性層8(SIL)的良好垂直磁各向異性，形成基底。作為 起到基底作用的具體例，可以采用初始層設(shè)為1到IOnm的Ta或者2到15nm的Ni-Fe-Cr 合金，其上部形成了 1到IOnm的Al、Pt、Cu、Ru、NiFe、Au、Ag、Pd、Os、Ir或者它們的合金及 層疊構(gòu)造的構(gòu)造。
[0072] 另外，在振蕩層疊體14的上部形成返回軛。返回軛可以兼起到用于向振蕩層疊體 14的膜面垂直通電的電極的作用。
[0073] 返回軛和振蕩層疊體14之間可以直接接合，也可以經(jīng)由非磁性金屬層層疊。但 是，F(xiàn)GL在返回軛側(cè)形成時(shí)，通過將非磁性金屬層層疊，可以降低與返回軛的磁耦合，因此， 在驅(qū)動電壓的方面是優(yōu)越的。
[0074] 振蕩層疊體14在圖形化后，可以在周圍用包含絕緣體區(qū)域和金屬區(qū)域的填充層 埋入，以從上下電極施加振蕩層疊體14的膜面垂直方向的電流。
[0075] 圖3是表示實(shí)施例的磁頭的其他一例的概略圖。
[0076] 實(shí)施例的磁頭30具備再生頭部件40和寫入頭部件50。再生頭部件40具有未圖 示磁再生元件、勵(lì)磁線圈25及主導(dǎo)屏蔽罩24。另外，寫入頭部件50具備：作為記錄磁極的 主磁極21 ;使來自主磁極21的磁場回流的尾隨屏蔽罩22(輔助磁極13);設(shè)置在主磁極11 和尾隨屏蔽罩22 (輔助磁極13)間的振蕩層疊體14 ;勵(lì)磁線圈24。該高頻磁場輔助記錄頭 30的寫入頭部件50中，通過由主磁極1和尾隨屏蔽罩22 (輔助磁極13)的間隙磁場來施加 膜面垂直的外部磁場，以與膜面大致垂直的軸為旋轉(zhuǎn)軸，使該振蕩層進(jìn)行歲差運(yùn)動，從而向 外部發(fā)生高頻磁場。通過將從自旋力矩振蕩子發(fā)生的高頻磁場與從主磁極1施加的磁場重 疊，可以寫入與更高記錄密度對應(yīng)的磁記錄介質(zhì)。
[0077] 實(shí)施例中，可以將臨界電流密度低的自旋力矩振蕩子用作高頻磁場的發(fā)生源。從 而，可以用大的高頻磁場使磁記錄介質(zhì)的磁化反相。
[0078] 圖4是可搭載實(shí)施例的磁頭的磁記錄再生裝置的概略構(gòu)成的要部立體圖。
[0079] S卩，磁記錄再生裝置150是采用旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器的形式的裝置。該圖中，記錄用介質(zhì)盤 180安裝到主軸152,通過響應(yīng)來自未圖示驅(qū)動裝置控制部的控制信號的未圖示馬達(dá)，沿著 箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。磁記錄再生裝置150也可以具備多個(gè)介質(zhì)盤180。
[0080] 進(jìn)行介質(zhì)盤180存儲的信息的記錄再生的頭滑塊130具有與圖4相關(guān)描述的構(gòu) 成，安裝在薄膜狀的懸架154的前端。這里，頭滑塊130例如將實(shí)施例的磁頭搭載在其前端 附近。
[0081] 介質(zhì)盤180旋轉(zhuǎn)時(shí)，頭滑塊130的介質(zhì)相向面（ABS)從介質(zhì)盤180的表面離開預(yù) 定的上浮量而保持?；蛘?，滑塊也可以是與介質(zhì)盤180接觸的所謂"接觸移動型"。
[0082] 懸架154與具有保持未圖示驅(qū)動線圈的梭部等的執(zhí)行器臂155的一端連接。執(zhí)行 器臂155的另一端設(shè)有作為線性馬達(dá)的一種的音圈馬達(dá)156。音圈馬達(dá)156由卷繞在執(zhí)行 器臂155的梭部的未圖示驅(qū)動線圈和以夾入該線圈的方式相向配置的永久磁石及相向軛 組成的磁路而構(gòu)成。
[0083] 執(zhí)行器臂155由設(shè)置在主軸157的上下2處的未圖示球軸承保持，形成可通過音 圈馬達(dá)156而自由旋轉(zhuǎn)和滑動。
[0084] 圖5是表示實(shí)施例的磁頭裝配件的一例的概略圖。
[0085] 圖5是從盤側(cè)觀察從執(zhí)行器臂155到之前的磁頭裝配件的放大立體圖。即，磁頭 裝配件160具備具有例如保持驅(qū)動線圈的梭部等的執(zhí)行器臂155,執(zhí)行器臂155的一端與懸 架154連接。
[0086] 在懸架154的前端，安裝了具備圖4所示磁頭30的頭滑塊130。懸架154具有信 號的寫入及讀取用的引線164,該引線164和嵌入頭滑塊130的磁頭的各電極電連接。圖中 165是磁頭裝配件160的電極焊盤。
[0087] 實(shí)施例1
[0088] 圖6是示意表示第1實(shí)施例的磁記錄頭的構(gòu)成的一例的截面圖。
[0089] 如圖示，實(shí)施例1的磁記錄頭301包含：向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極1 ; 與主磁極1 一起構(gòu)成磁路的輔助磁極13 ;及在主磁極1和輔助磁極13之間設(shè)置的能夠從 主磁極1向輔助磁極13通電的振蕩層疊體14。
[0090] 振蕩層疊體14中，與通電方向垂直的截面積比主磁極1及輔助磁極13的截面積 小，并包含從主磁極1側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層（FGL) 6,具有比從主磁極1施加的磁場 小的矯頑力；第1磁性層（SIL)8,包括不同于第2磁性層6的金屬，且具有比從主磁極1施 加的磁場大的矯頑力；設(shè)置在第1磁性層8和第2磁性層6間的非磁性中間層7。
[0091] 在振蕩層疊體14和主磁極1之間，設(shè)置第1冷卻發(fā)熱材料105。
[0092] 第1冷卻發(fā)熱材料105包含從振蕩層疊體14按順序?qū)盈B的：具有與振蕩層疊體14 的截面積相同截面積的第1熱電材料層5 ;具有與振蕩層疊體14的截面積相同截面積的第 1金屬材料層4 ;具有與主磁極1相同截面積的第2金屬材料層3 ;及具有與主磁極1相同 截面積的第2熱電材料層2。
[0093] 磁記錄頭301中，第1磁性層（SIL) 8配置在輔助磁極13側(cè)，第2磁性層（FGL) 6 配置在主磁極1側(cè)。該場合，電流從輔助磁極13朝向主磁極1的方向流過。振蕩層疊體14 的具體的膜構(gòu)成如下表1。
[0094] 實(shí)施例1中，配置了在該通電方向使振蕩層疊體14冷卻的珀耳帖效應(yīng)材料。
[0095] 另外，作為比較例1，除了不設(shè)置第1冷卻發(fā)熱材料105以外，作成具有與實(shí)施例1 同樣的構(gòu)成的磁記錄頭。
[0096] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種磁記錄頭，其特征在于，包含： 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極； 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振蕩層 疊體， 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該主磁極的截面積小， 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場小的 矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，包括不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主磁 極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和該 第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層， 在上述振蕩層疊體和上述主磁極間設(shè)置冷卻發(fā)熱材料， 該冷卻發(fā)熱材料包含從該振蕩層疊體按順序?qū)盈B的： 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1熱電材料層； 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1金屬材料層； 具有與上述主磁極相同截面積的第2金屬材料層；以及 具有與上述主磁極相同截面積的第2熱電材料層。
2. -種磁記錄頭，其特征在于，包含： 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極； 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振蕩層 疊體， 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該輔助磁極的截面積小， 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場小的 矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，包括不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主磁 極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和該 第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層， 在上述輔助磁極和上述振蕩層疊體間設(shè)置冷卻發(fā)熱材料， 該冷卻發(fā)熱材料包含從該輔助磁極按順序?qū)盈B的： 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3金屬材料層； 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3熱電材料層； 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4熱電材料層；以及 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4金屬材料層。
3. -種磁記錄頭，其特征在于，包含： 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極； 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振蕩層 疊體， 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該主磁極及該輔助磁極的截面積小， 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場小的 矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，包括不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主磁 極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和該 第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層， 在上述振蕩層疊體和上述主磁極之間設(shè)置第1冷卻發(fā)熱材料，在上述輔助磁極和振蕩 層疊體之間設(shè)置第2冷卻發(fā)熱材料， 該第1冷卻發(fā)熱材料包含從該振蕩層疊體按順序?qū)盈B的： 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1熱電材料層； 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1金屬材料層； 具有與上述主磁極相同截面積的第2金屬材料層；以及 具有與上述主磁極相同截面積的第2熱電材料層， 該第2冷卻發(fā)熱材料包含從該輔助磁極按順序?qū)盈B的： 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3金屬材料層； 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3熱電材料層； 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4熱電材料層；以及 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4金屬材料層。
4. 一種磁記錄頭，其特征在于，包含： 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極； 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振蕩層 疊體， 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該主磁極的截面積小， 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場小的 矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，包括不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主磁 極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和該 第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層， 在上述振蕩層疊體和上述主磁極間設(shè)置冷卻發(fā)熱材料， 該冷卻發(fā)熱材料包含從該振蕩層疊體按順序?qū)盈B的： 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1金屬材料層； 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1熱電材料層； 具有與上述主磁極相同截面積的第2熱電材料層；以及 具有與上述主磁極相同截面積的第2金屬材料層。
5. -種磁記錄頭，其特征在于，包含： 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極； 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振蕩層 疊體， 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該輔助磁極的截面積小， 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場小的 矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，包括不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主磁 極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和該 第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層， 在上述輔助磁極和上述振蕩層疊體間設(shè)置冷卻發(fā)熱材料， 該冷卻發(fā)熱材料包含從該輔助磁極按順序?qū)盈B的： 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3熱電材料層； 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3金屬材料層； 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4金屬材料層；以及 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4熱電材料層。
6. -種磁記錄頭，其特征在于，包含： 向磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場的主磁極； 與該主磁極一起構(gòu)成磁路的輔助磁極；以及 設(shè)置在該主磁極和該輔助磁極之間，能夠從上述主磁極向上述輔助磁極通電的振蕩層 疊體， 上述振蕩層疊體中，與通電方向垂直的截面積比該主磁極及該輔助磁極的截面積小， 并包含從該主磁極側(cè)按順序?qū)盈B的：第2磁性層，具有比從該主磁極施加的磁場小的 矯頑力，磁化發(fā)生微波振蕩；第1磁性層，包括不同于該第2磁性層的金屬，具有比從該主磁 極施加的磁場大的矯頑力，向該第2磁性層注入自旋轉(zhuǎn)移力矩；用于切斷該第1磁性層和該 第2磁性層的直接磁耦合的非磁性中間層， 在上述振蕩層疊體和上述主磁極之間設(shè)置第1冷卻發(fā)熱材料，在上述輔助磁極和振蕩 層疊體之間設(shè)置第2冷卻發(fā)熱材料， 該第1冷卻發(fā)熱材料包含從該振蕩層疊體按順序?qū)盈B的： 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1金屬材料層； 具有與上述振蕩層疊體的截面積相同截面積的第1熱電材料層； 具有與上述主磁極相同截面積的第2熱電材料層；以及 具有與上述主磁極相同截面積的第2金屬材料層， 該第2冷卻發(fā)熱材料包含從該輔助磁極按順序?qū)盈B的： 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3熱電材料層； 具有與上述輔助磁極的截面積相同截面積的第3金屬材料層； 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4金屬材料層；以及 具有與上述振蕩層疊體相同截面積的第4熱電材料層。
7. 權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的磁記錄頭，其特征在于， 上述熱電材料層包含從CuN、Pt、Ni、Co及Ru組成的群選擇的至少1種。
8. 權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的磁記錄頭，其特征在于， 上述金屬材料層包含從Cr、Fe、NiFeCr、CoFeCr組成的群選擇的至少1種。
9. 權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的磁記錄頭，其特征在于， 上述金屬材料層包含從Cr氧化物、Ta氧化物及Cr-Ta氧化物組成的群選擇的至少1 種，具有〇? 5nm至2nm的厚度。
10. -種磁記錄再生裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的磁記錄頭。
【文檔編號】G11B5/127GK104424958SQ201310661321
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】鴻井克彥, 湯淺裕美, 清水真理子, 村上修一 申請人:株式會社東芝