[发明专利]磁性膜、硬盘驱动装置的记录磁头和固体器件

说明书

本申请是分案申请，其原申请的申请号为200410091700.2，申请日为2004年11月30日，发明名称为“磁性膜、硬盘驱动装置的磁头和固体器件”。

技术领域

本发明涉及可用于磁头等的磁性膜、包括该磁性膜的磁头和固体器件。

背景技术

硬盘驱动装置的记录密度每年增加一倍。为了在今后保持该增长速率，必须提高记录磁头在间隙长度方向上的分辨率，并进一步缩小磁头元件在磁道宽度方向上的宽度。在传统记录磁头中，使记录磁头和记录介质之间的间隙更小，从而提高记录磁头的分辨率是非常重要的，而且使磁头元件的宽度更小也是很重要的。

在图10和11中示出了传统硬盘驱动装置的记录磁头。图10示出用于纵向磁性记录的传统磁头；图11示出用于垂直磁性记录的传统磁头。在每种传统记录磁头中，电流流过由低电阻金属薄膜例如铜薄膜制成的线圈5，因此按照安培定律在线圈5中感应出磁场。感应磁场会聚于由高磁导率的磁性膜制成的磁极，并且产生高密度磁场，从而可以在记录介质10上记录磁性图案。

在用于纵向磁性记录的记录磁头中，上部磁极6和下部磁极7构成带有记录间隙的封闭磁路；在用于垂直磁性记录的记录磁头中，只有主磁极8构成开放磁路。

在图10所示的记录磁头中，面向记录介质10的再生磁头4处于下部磁极7和下部防护罩9之间的位置。另一方面，在如图11所示的记录磁头中，面向记录介质10的再生磁头4处于旁轭11和下部防护罩9之间的位置。通过这些结构，磁头可以在记录介质10中记录数据和从记录介质10再生数据。

为了在记录介质10上记录磁性图案，将单个磁极或多个磁极移近由高矫顽力的磁性材料制成的记录介质10，然后使具有任意波形的电流流过线圈5，从而对记录介质10辐照磁场。这时，转动记录介质10，从而根据流过线圈5的电流的极性在记录介质10上记录磁性图案。

在这种记录方法中，磁头的尺寸必须小于磁性图案，从而提高记录密度。当使磁性图案变小时，有时磁头的单个或多个磁极会突出。

近来，随着记录密度的提高，硬盘驱动装置中用于记录的磁场的强度为几百kA/m。为了提高记录磁场的强度，提高流过线圈5的电流的强度很有效，但同时会增加焦耳热。此外，在感应磁场经过磁极时产生了涡流，所以进一步使磁头生热。磁头中产生的热使上部磁极6或主磁极8以及磁极周围的氧化铝膨胀，因此会突出磁极。在图12中，磁极由于记录磁头的热而朝着记录介质10突出。

如果记录磁头的磁极朝着记录介质10突出，就使记录磁场变形，而且不能在记录介质10上正确地记录磁性图案。此外，在最坏的情况下，磁头接触记录介质10，使得两者都损坏。为了防止两者之间的干扰，在考虑磁极突出的情况下，在记录磁头和记录介质10之间形成间隙。但是，在包括记录磁头的平面中提供的再生磁头4与记录介质10隔开，这样再生磁头4的分辨率必定会降低。

因此，即使在记录介质上记录窄磁化图案，再生分辨率也不足，因此不能提高硬盘驱动装置总的记录密度。

目前，由于记录磁头发热使其突出的磁极的突出长度大约为5nm。另一方面，磁极和记录介质之间的间隙已经非常小，例如为10-15nm。为了提高记录密度而必须使该间隙变小。因此，抑制磁极的突出是最重要的课题。

另一方面，磁极材料必须产生几百kA/m的磁场，因此采用具有高饱和磁化强度(Bs)或好的软磁性能的材料作为磁极材料。例如，按照饱和磁化强度(Bs)值的顺序排布的材料有：Fe₇₀Co₃₀合金、包含Fe₇₀Co₃₀和其它金属的合金、Fe₇₀Co₃₀合金的化合物、CoNiFe合金、Fe₅₀Co₅₀合金、包含Fe₅₀Co₅₀和其它金属的合金以及Ni₈₁Fe₁₉合金。但是，这些材料具有正的热膨胀系数，因此磁极会突出。表1示出了这些材料的线性热膨胀系数。