[发明专利]用于垂直记录的磁头和磁记录装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁头和磁记录装置，更具体地，涉及用于记录与介质表面垂 直的磁化的垂直记录磁头和其中安装有该垂直记录磁头的磁盘装置。

背景技术

随着近来信息社会的发展，市场需要更高密度、更高速度和更小巧的磁 记录装置，其代表为磁盘驱动器。作为适于满足这些需求的记录方法，可以 举例的是垂直记录。垂直记录方法理论上适于较高面密度记录。这是因为提 高记录在磁盘上的图案的线密度抑制了退磁场且因此导致稳定的磁化，且源 自写头的磁场在跨道方向上具有较小的泄露。此外，由于磁盘在磁化热稳定 性方面的优点，预期能实现更低噪声介质，因为与面内磁记录介质相比减少 了介质开发方面的限制。从这些优点来说，认为在不久的将来磁盘驱动器将 转向垂直磁记录方法。

通过堆叠读部分和写部分来构造垂直记录磁头。读部分包括下磁屏蔽 件、上磁屏蔽件和读元件。读元件夹在下和上磁屏蔽件之间且部分暴露到气 垫面。读元件是巨磁致电阻效应头、提供高的读输出的隧道磁致电阻效应头、 具有垂直于膜表面的电流方向的CPP型GMR头等。写部分包括磁间隙、主 磁极层和次磁极层。磁间隙形成在气垫面侧。主和次极层在与气垫面相反一 侧耦接。在主和次极层之间，设置有线圈。在垂直磁记录中，来自主极层的 磁场的垂直分量必须用于记录。因此，软磁衬层(SUL)设置于记录层之下。 由于该SUL面对主极层，所以可以在垂直方向上产生高的磁场。SUL中的 磁通返回到磁头的构成次极层的软磁层。

在垂直磁记录中，写信息到介质与一般印记录(stamp recording)相当， 因为来自磁头的磁场分布直接反映到形成于记录介质上的磁化图案。因此， 如果来自磁头的磁场分布由于磁头的结构变化而改变，则有效磁记录宽度、 磁化转变的弯曲、擦除宽度等大受影响。此外，由于旋转致动器用于磁盘驱 动器中，所以取决于磁头的径向位置，以某一歪斜角完成对介质的写入。因 此主极层需要具有倒置梯形形状从而跨道方向上的宽度朝向行进的头的前 导侧变窄。此外，为了抑制磁头的磁场在跨道方向上扩展，如例如专利文献 1和专利文献2公开的那样在主极层附近设置侧屏蔽件是有效的。

【专利文献1】美国专利申请公开No.2002/0176214

【专利文献2】JP-A-2004-127480

发明内容

如上所述，在适于高密度记录的垂直记录方法中，源自写头的磁场像印 一样记录在介质上。因此，记录在介质上的磁化图案由磁场分布决定，磁场 分布反映主极层。为了使该磁场适于高密度记录，已经提出了使头结构具有 设置于主极层附近的磁屏蔽件。示例为拖尾屏蔽件结构、侧屏蔽件结构和包 绕型屏蔽件结构。在拖尾屏蔽件结构中，磁屏蔽件经非磁间隙设置于主极层 顶部从而改善沿道方向上的磁场梯度。在侧屏蔽件结构中，磁屏蔽件经非磁 层设置于主极层的在沿道方向上的每个横向侧面。包绕型屏蔽件结构具有拖 尾和侧屏蔽件两者。在任一这些结构中，源自写头的磁场分布沿跨道方向不 是直的，而是在道边缘弯曲。因此，记录在介质上的磁化转变类似地是弯曲 的。磁化图案在道边缘处的该弯曲大大妨碍了增大道密度。

本发明的第一目的是提供一种具有窄的道宽度、高的记录分辨率和窄的 擦除宽度的垂直记录磁头。

本发明的第二目的是通过在磁记录装置中安装具有窄的道宽度、高的记 录分辨率和窄的擦除宽度的垂直记录磁头来实现高记录密度磁记录装置。

为了实现上述第一目的，本发明的垂直记录磁头设置有磁头，该磁头包 括主极层、第一次极层和线圈，其特征在于，进行结构控制从而所述主极层 的顶(在膜厚度方向上观察)侧即拖尾侧具有比底侧或前导侧的喉高更短的 喉高。

上述喉高意味着主极的具有与面对介质的表面相同的跨道宽度的直部 分的垂直于面对介质的表面延伸的长度。它被定义为从面对介质的表面到展 开部分开始点的距离，在展开部分开始点处主极层的跨道宽度开始迅速加 宽。优选地，展开部分相对于与面对介质的表面垂直的方向以20至90度角 展开。根据本结构，拖尾边缘产生的记录磁场高于来自前导边缘的记录磁场。 因此，高磁场区域转移到拖尾侧。该磁场分布改善了沿道方向上的拖尾边缘 磁场梯度。此外，由于在跨道方向上磁场分布的线性得到改善，所以可以抑 制磁场分布在道的两横向侧末端的弯曲。特别地，如果主极层的气垫面的拖 尾侧(沿膜厚方向观察的顶侧)的跨道宽度不大于120nm，则该效应变得明 显。