阅读说明：本技术 磁头及磁记录再现装置 (Magnetic head and magnetic recording/reproducing apparatus ) 是由 成田直幸 前田知幸 于 2019-03-12 设计创作，主要内容包括：提供一种能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。根据实施方式,磁头包括磁极、第1屏蔽区域、第2屏蔽区域以及第1层叠体。从所述磁极向所述第1屏蔽区域的方向沿着第1方向。从所述磁极向所述第2屏蔽区域的方向与所述第1方向交叉。所述第1层叠体设置于所述磁极与所述第2屏蔽区域之间。所述第1层叠体包括：第1磁性层,包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；第1导电层,设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及第2导电层,设置于所述第1磁性层与所述第2屏蔽区域之间。所述第1方向沿着所述磁极相对的磁记录介质与所述磁极之间的相对的移动方向。(A magnetic head and a magnetic recording/reproducing apparatus capable of improving the recording density are provided. According to an embodiment, a magnetic head includes a magnetic pole, a1 st shield region, a2 nd shield region, and a1 st stack. The direction from the magnetic pole to the 1 st shield region is along the 1 st direction. A direction from the magnetic pole toward the 2 nd shield region intersects the 1 st direction. The 1 st stacked body is disposed between the magnetic pole and the 2 nd shield region. The 1 st stack includes: a1 st magnetic layer containing at least one selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni; the 1 st conducting layer is arranged between the magnetic pole and the 1 st magnetic layer; and a2 nd conductive layer disposed between the 1 st magnetic layer and the 2 nd shielding region. The 1 st direction is along a relative moving direction between the magnetic recording medium whose magnetic poles are opposed and the magnetic poles.)

磁头及磁记录再现装置

本申请以日本专利申请2018-165500(申请日2018年9月4日)为基础而享有该申请的优先权。本申请通过参照该申请而包括该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及磁头及磁记录再现装置。

背景技术

使用磁头在HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等磁存储介质中记录信息。在磁头及磁记录再现装置中，希望提高记录密度。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

根据本发明的实施方式，磁头包括磁极、第1屏蔽区域、第2屏蔽区域以及第1层叠体。从所述磁极向所述第1屏蔽区域的方向沿着第1方向。从所述磁极向所述第2屏蔽区域的方向与所述第1方向交叉。所述第1层叠体设置于所述磁极与所述第2屏蔽区域之间。所述第1层叠体包括：第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第2屏蔽区域之间。所述第1方向沿着所述磁极相对的磁记录介质与所述磁极之间的相对的移动方向。

根据上述构成的磁头，能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

附图说明

图1(a)和图1(b)是例示出第1实施方式涉及的磁头的示意图。

图2是例示出第1实施方式涉及的磁头的示意图。

图3是例示出第1实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

图4是例示出磁头的特性的图。

图5是例示出实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

图6是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

图7是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的示意性的立体图。

图8(a)和图8(b)是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

标号说明

11、12：第1、第2磁性层；

11M、12M：磁化；

20D：第1电路；

21～24：第1～第4导电层；

21sp、22sp：自旋转矩；

30：磁极；

30D：第2电路；

30F：第1面；

30M：磁化；

30c：线圈；

30i：绝缘部；

30M：磁化；

31～34：第1～第4屏蔽区域；

32M：磁化；

80：磁记录介质；

110：磁头；

150：磁记录再现装置；

154：悬架；

155：臂；

156：音圈马达；

157：轴承部；

158：头万向节组件；

159：头滑块；

159A：空气流入侧；

159B：空气流出侧；

160：头堆组件；

161：支承架；

162：线圈；

180：记录用介质盘；

180M：主轴马达；

181：记录介质；

190：信号处理部；

AF、AR1：箭头；

D1～D3：第1方向；

H1～H3：磁场；

HT：高度；

Hg1：间隙磁场；

HS：磁场强度；

Ic：电流；

Je：电子流；

L1：长度；

SB1、SB2：第1、第2层叠体；

T1～T3：第1～第3端子；

W1～W3：第1～第3配线；

i1、i2：第1、第2电流；

pY：位置；

t11、t12、t21、t22、t23、t24：厚度。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。

附图是示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并不一定与实际的相同。即使在表示相同的部分的情况下，有时彼此的尺寸、比率也根据附图而不同地表示。

在本申请说明书和各图中，对与前文已有的图所描述的要素同样的要素标注同一标号且适当地省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1(a)、图1(b)以及图2是例示出第1实施方式涉及的磁头的示意图。

图1(a)是图1(b)的B1-B2线剖面图。图1(b)是从图1(a)的箭头AR1观察而得到的平面图。图2是图1(a)的A1-A2线剖面图。

如图1(b)所示，实施方式涉及的磁头110包括磁极30、第1屏蔽区域31、第2屏蔽区域32以及第1层叠体SB1。在该例子中，还设置有第3屏蔽区域33和第2层叠体SB2。在图1(a)所示的剖面中，看不见第2屏蔽区域32、第1层叠体SB1、第3屏蔽区域33以及第2层叠体SB2。在图1(a)中，用虚线来表示第1层叠体SB1和第2层叠体SB2的位置。

如图1(a)所示，还设置有线圈30c和第4屏蔽区域34。

从磁极30向第1屏蔽区域31的方向沿着第1方向D1(参照图1(a)和图1(b))。将第1方向设为X轴方向。将与X轴方向垂直的一个方向设为Z轴方向。将与X轴方向和Z轴方向垂直的方向设为Y轴方向。

磁极30例如为主磁极。磁极30包括第1面30F。第1面30F与磁记录介质80相对。第1面30F例如对应于介质相对面。第1面30F例如对应于ABS(Air Bearing Surface：空气支承面)。

磁极30位于第1屏蔽区域31与第4屏蔽区域34之间。线圈30c的至少一部分位于磁极30与第1屏蔽区域31之间。在该例子中，线圈30c的一部分位于磁极30与第4屏蔽区域34之间。

在线圈30c电连接有记录用电路(第2电路30D)。从记录用电路向线圈30c供给记录电流。从磁极30产生与记录电流相应的磁场(记录磁场)。记录磁场被施加到磁记录介质80，向磁记录介质80记录信息。像这样，记录用电路(第2电路30D)能够将与所记录的信息对应的电流(记录电流)向线圈30c供给。

例如，将与第1面30F垂直的方向称为Z轴方向。Z轴方向例如是高度方向。X轴方向例如是沿轨道方向。Y轴方向例如是跨轨道方向。第1方向D1(X轴方向)沿着磁极30相对的磁记录介质80与磁极30之间的相对的移动方向。磁记录介质80与磁极30之间的相对的移动方向与第1方向D1之间的角度为±25度以下。该角度也可以是±20度以下。第1方向D1与沿轨道方向之间的角度的绝对值比第1方向D1与跨轨道方向之间的角度的绝对值小。

第1屏蔽区域31例如对应于“尾部屏蔽件：trailing shield”。第4屏蔽区域34例如对应于“引导屏蔽件：leading shield”。第1屏蔽区域31例如是辅助磁极。第1屏蔽区域31能够与磁极30一起形成磁芯。例如，第4屏蔽区域34也可以与磁极30一起形成磁芯。

如图1(a)所示，例如围绕磁极30设置有绝缘部30i。

如图1(b)所示，从磁极30向第2屏蔽区域32的方向(例如第2方向D2)与上述的第1方向D1(X轴方向)交叉。从磁极30向第3屏蔽区域33的方向(例如第3方向D3)与上述的第1方向D1(X轴方向)交叉。

例如，从第3屏蔽区域33向第2屏蔽区域32的方向与第1方向D1(X轴方向)交叉。从第3屏蔽区域33向第2屏蔽区域32的方向例如沿着Y轴方向。磁极30的至少一部分在从第3屏蔽区域33向第2屏蔽区域32的上述的方向(例如Y轴方向)上设置于第3屏蔽区域33与第2屏蔽区域32之间。

第2屏蔽区域32例如对应于第1侧屏蔽件。第3屏蔽区域33例如对应于第2侧屏蔽件。

如图1(b)所示，第1层叠体SB1设置于磁极30与第2屏蔽区域32之间。

第1层叠体SB1包括第1磁性层11、第1导电层21以及第2导电层22。第1磁性层11包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个。第1磁性层11例如是FeCo层或FeNi层等。第1磁性层11例如为强磁性。第1磁性层11例如包含强磁性金属。

第1导电层21设置于磁极30与第1磁性层11之间。第2导电层22设置于第1磁性层11与第2屏蔽区域32之间。第1导电层21和第2导电层22例如为非磁性。第1导电层21和第2导电层22例如包含非磁性金属。

在一个例子中，第1导电层21与磁极30和第1磁性层11相接。在一个例子中，第2导电层22与第1磁性层11和第2屏蔽区域32相接。

第2层叠体SB2设置于磁极30与第3屏蔽区域33之间。第2层叠体SB2包括第2磁性层12、第3导电层23以及第4导电层24。第2磁性层12包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个。第2磁性层12例如是FeCo层或FeNi层等。第2磁性层12例如为强磁性。第2磁性层12例如包含强磁性金属。

第3导电层23设置于磁极30与第2磁性层12之间。第4导电层24设置于第2磁性层12与第3屏蔽区域33之间。第3导电层23和第4导电层24例如为非磁性。第3导电层23和第4导电层24例如包含非磁性金属。

在一个例子中，第3导电层23与磁极30和第2磁性层12相接。在一个例子中，第4导电层24与第2磁性层12和第3屏蔽区域33相接。

例如，将沿着从磁极30向第2屏蔽区域32的方向(第2方向D2)的第1磁性层11的厚度设为厚度t11。厚度t11例如为4nm以上且20nm以下。

将沿着从磁极30向第2屏蔽区域32的方向(第2方向D2)的第1导电层21的厚度设为厚度t21。将沿着第2方向D2的第2导电层22的厚度设为厚度t22。厚度t21和厚度t22例如分别为0.3nm以上且15nm以下。

像后述那样，利用这样的厚度，例如第1磁性层11的磁化容易成为所期望的方向。

例如，将沿着从磁极30向第3屏蔽区域33的方向(第3方向D3)的第2磁性层12的厚度设为厚度t12。厚度t12例如为4nm以上且20nm以下。

将沿着从磁极30向第3屏蔽区域33的方向(第3方向D3)的第3导电层23的厚度设为厚度t23。将沿着第3方向D3的第4导电层24的厚度设为厚度t24。厚度t23和厚度t24例如分别为0.3nm以上且15nm以下。

像后述那样，利用这样的厚度，例如第2磁性层12的磁化容易成为所期望的方向。

如图2所示，在一个例子中，设置有第1～第3端子T1～T3。第1端子T1与磁极30电连接。第2端子T2与第2屏蔽区域32电连接。第3端子T3与第3屏蔽区域33电连接。第2端子T2也可以与第2屏蔽区域32和第3屏蔽区域33中的至少任一个电连接。在第2端子T2与第2屏蔽区域32和第3屏蔽区域33电连接的情况下，也可以省略第3端子T3。

例如，也可以设置第1～第3配线W1～W3。第1配线W1与第1端子T1电连接。第2配线W2与第2端子T2电连接。第3配线W3与第3端子T3电连接。

例如，第1～第3配线W1～W3电连接于第1电路20D。第1电路20D能够将第1电流i1向第1层叠体SB1供给。第1电路20D能够将第2电流i2向第2层叠体SB2供给。

第1电流i1例如经由磁极30和第2屏蔽区域32而被供给到第1层叠体SB1。第1电流i1在第1导电层21、第1磁性层11以及第2导电层22中流动。在后文对第1电流i1的方向进行说明。

第2电流i2例如经由磁极30和第3屏蔽区域33而被供给到第2层叠体SB2。第2电流i2在第3导电层23、第2磁性层12以及第4导电层24中流动。在后文对第2电流i2的方向进行说明。

第1电流i1和第2电流i2具有直流成分。上述的电流例如是直流电流。

例如，第1导电层21的材料也可以与第2导电层22的材料不同。例如，第3导电层23的材料也可以与第4导电层24的材料不同。

当电流在这样的层叠体(第1层叠体SB1和第2层叠体SB2中的至少任一个)中流动时，能够控制层叠体所包含的磁性层(第1磁性层11和第2磁性层12中的至少任一层)的磁化的方向。例如，磁性层的磁化具有与从磁极30发出的磁场的方向反向的成分。由此，能够适当地控制从磁极30发出的磁场的方向的分布。

优选，第1端子T1与第2端子T2不具有不经由第1层叠体SB1的其他的电连接。优选，第1端子T1与第3端子T3不具有不经由第2层叠体SB2的其他的电连接。

图3是例示出第1实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

记录电流在线圈30c中流动，从而从磁极30产生磁场。从磁极30发出的磁场的一部分(磁场H1)朝向磁记录介质80。另一方面，从磁极30发出的磁场的另外一部分(磁场H2)具有向第2屏蔽区域32的成分。此时，当电流(第1电流i1)在第1层叠体SB1中流动时，第1磁性层11的磁化11M具有与磁场H2反向的成分。由此，磁场H2难以通过第1磁性层11。其结果，磁场H2容易朝向磁记录介质80。由此，在跨轨道方向的端部(第2屏蔽区域32侧的端部)，能够使记录磁场的强度急剧地变化。

同样地，从磁极30发出的磁场的另外一部分(磁场H3)具有向第3屏蔽区域33的成分。当电流(第2电流i2)在第2层叠体SB2中流动时，第2磁性层12的磁化12M具有与磁场H3反向的成分。由此，磁场H3难以通过第2磁性层12。其结果，磁场H3容易朝向磁记录介质80。由此，在跨轨道方向的端部(第3屏蔽区域33侧的端部)，能够使记录磁场的强度急剧地变化。

在实施方式中，例如，能够控制跨轨道方向的记录磁场的分布。例如，能够提高记录磁场的端部的陡峭度。由此，例如，即使使多个轨道的跨轨道方向的间隔变窄也能获得良好的记录再现特性。

根据实施方式，能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

例如，有时进行瓦记录(shingle Recording)。在瓦记录中，在被记录的第1轨道的一部分重叠有第2轨道，并第2轨道被记录。通过能够良好地控制跨轨道方向的记录磁场的分布，从而能够更良好地实施瓦记录。

在实施方式中，通过设置第1层叠体SB1，能够控制第2屏蔽区域32侧的记录磁场的分布。通过设置第2层叠体SB2，能够控制第3屏蔽区域33侧的记录磁场的分布。在实施方式中，也可以设置第1层叠体SB1和第2层叠体SB2中的一方。

在一个例子中，第1导电层21包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。在该情况下，优选，第2导电层22例如选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。在该情况下，能够使从第1导电层21向第2导电层22的方向的第1电流i1通电。在该情况下，第1磁性层11的磁化11M具有与从磁极30发出的磁场相反的成分。

在其他的例子中，第1导电层21包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。在该情况下，优选，第2导电层22例如包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。在该情况下，能够使从第2导电层22向第1导电层21的方向的第1电流i1通电。在该情况下，第1磁性层11的磁化11M具有与从磁极30发出的磁场相反的成分。

在利用第1电流i1而第1磁性层11的磁化11M成为具有与从磁极30发出的磁场相反的成分的状态时的第1层叠体SB1的电阻也可以从在不使该第1电流i1流动时的电阻发生变化。

例如，将第1电流i1在磁极30与第2屏蔽区域32之间流动时的、磁极30与第2屏蔽区域32之间的电阻设为第1电阻。将第3电流在磁极30与第2屏蔽区域32之间流动时的、磁极30与第2屏蔽区域32之间的电阻设为第2电阻。第1电阻与第2电阻不同。该第3电流的方向与第1电流i1的方向相反。

例如，利用第1电流i1，第1磁性层11的磁化11M相对于来自磁极30的磁场反转。例如，在上述的第3电流流动时，第1磁性层11的磁化11M相对于来自磁极30的磁场不反转。在一个例子中，第1电阻比第2电阻高。

例如，将第2电流i2在磁极30与第3屏蔽区域33之间流动时的、磁极30与第3屏蔽区域33之间的电阻设为第3电阻。将第4电流在磁极30与第3屏蔽区域33之间流动时的、磁极30与第3屏蔽区域33之间的电阻设为第4电阻。第4电阻与第3电阻不同。该第4电流的方向与第2电流i2的方向相反。

例如，利用第2电流i2，第2磁性层12的磁化12M相对于来自磁极30的磁场反转。例如，在上述的第4电流流动时，第2磁性层12的磁化12M相对于来自磁极30的磁场不反转。在一个例子中，第3电阻比第4电阻高。

上述的电阻的差别例如基于磁阻效应。

在一个例子中，第1导电层21包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。此时，优选，第2导电层22包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，第3导电层23包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。此时，优选，第4导电层24包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，能够使从第1导电层21向第2导电层22的方向的第1电流i1通电。此时，能够使从第3导电层23向第4导电层24的方向的第2电流i2通电。

在一个例子中，第2导电层22包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。此时，优选，第1导电层21包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，第4导电层24包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。此时，优选，第3导电层23包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。此时，能够使从第2导电层22向第1导电层21的方向的第1电流i1通电。此时，能够使从第4导电层24向第3导电层23的方向的第2电流i2通电。

通过在第1导电层21和第2导电层22中使用彼此不同的导电材料，第1磁性层11的磁化11M容易反转。通过在第3导电层23和第4导电层24中使用彼此不同的导电材料，第2磁性层12的磁化12M容易反转。

以下，对磁头的特性的模拟结果的例子进行说明。在模拟的第1模型中，第1磁性层11的沿Z轴方向的高度HT(参照图2)为40nm。第1磁性层11的长度L1(参照图1(b))为60nm。如图1(b)所示，长度L1是沿着包括第1面30F的平面的方向上的第1磁性层11的长度。长度L1是与从磁极30向第2屏蔽区域32的方向垂直的方向上的第1磁性层11的长度。第2磁性层12的沿Z轴方向的高度与第1磁性层11的高度HT相同。第2磁性层12的长度与第1磁性层11的长度L1相同。第1磁性层11和第2磁性层12设置于相对于通过磁极30的Y轴方向的中心并沿X轴方向的轴对称的位置(参照图1(b))。

第1磁性层11和第2磁性层12中应用在使用FeNi合金的情况下的参数。第1磁性层11和第2磁性层12各自的饱和磁化为1T(特斯拉)。

厚度t11和厚度t12(参照图1(b))分别为10nm。厚度t21和厚度t23(参照图1(b))分别为15nm。厚度t22和厚度t24(参照图1(b))分别为15nm。磁极30与第2屏蔽区域32之间的距离和磁极30与第3屏蔽区域33之间的距离分别为40nm。在第1模型中，第1电流i1(参照图2)在第1层叠体SB1中流动。第2电流i2(参照图2)在第2层叠体SB2中流动。

在第2模型中，未设置第1层叠体SB1和第2层叠体SB2。在第2模型中，在磁极30与第2屏蔽区域32之间的区域、和磁极30与第3屏蔽区域33之间的区域设置有绝缘层(与绝缘部30i相同的材料)。在第2模型中，磁极30与第2屏蔽区域32之间的距离和磁极30与第3屏蔽区域33之间的距离分别为40nm。

第3模型具有与第1模型相同的构成。在第3模型中，电流不向第1层叠体SB1和第2层叠体SB2供给。

图4是例示出磁头的特性的图。

图4例示出上述的第1～第3模型M1～M3的特性的模拟结果。图4的横轴是跨轨道方向(Y轴方向)上的位置pY(nm)。位置pY为0nm的位置对应于磁极30的中心。图4的纵轴是从磁极30施加到磁记录介质80的磁场强度HS(Oe)。该磁场强度HS是位置pY的沿轨道方向(X轴方向)上的最大的磁场强度。

图4对应于“偏离轨道图示”。优选，在偏离轨道图示中，在位置pY方向上，磁场强度HS急剧地变化(例如，衰减)。磁场强度HS急剧地变化，从而能获得高的记录密度。

如图4所示，在第3模型M3中，与第2模型M2相比，磁场强度HS的最大值上升。然而，在第3模型M3中，与第2模型M2相比，磁场强度HS的衰减的陡峭度降低。可以认为这是因为：在第3模型M3中，侧屏蔽件(第2屏蔽区域32和第3屏蔽区域33)中的磁化饱和。

与此相对，在第1模型M1中，与第2模型M2和第3模型M3相比，磁场强度HS的最大值上升。进而，在第1模型M1中，与第2模型M2和第3模型M3相比，磁场强度HS的衰减的陡峭度高。在第1模型M1中，能获得高的记录密度。在第1模型M1中，电流在第1层叠体SB1和第2层叠体SB2中流动。由此，第1磁性层11的磁化11M和第2磁性层12的磁化12M反转。由此，可以认为磁场强度HS的衰减的陡峭度变高。

例如，在图4中，能够根据40nm的位置pY处的磁场强度HS和0nm的位置pY处的磁场强度HS来算出偏离轨道磁场梯度(Oe/nm)。在第1～第3模型M1～M3的各模型中，偏离轨道磁场梯度(Oe/nm)能够通过磁场强度HS的最大值来标准化。在第1～第3模型M1～M3的各模型中，能够导出标准化偏离轨道磁场梯度(1/nm)。标准化偏离轨道磁场梯度为负。标准化偏离轨道磁场梯度的绝对值大的情况对应于陡峭度高的情况。优选，偏离轨道磁场梯度的绝对值大。

在第1模型M1中，标准化偏离轨道磁场梯度为-1.82×10^-2/nm。在第2模型M2中，标准化偏离轨道磁场梯度为-1.4×10^-2/nm。在第3模型M3中，标准化偏离轨道磁场梯度为-1.1×10^-2/nm。

以下，在第1模型M1中，对变更第1磁性层11的沿Z轴方向的高度HT(参照图2)时的特性的例子进行说明。此时，第2磁性层12的沿Z轴方向的高度与第1磁性层11的高度HT连动地变更。在高度HT为20nm、40nm、60nm以及80nm时，标准化偏离轨道磁场梯度约为-1.8×10^-2/nm。标准化偏离轨道磁场梯度实质上不取决于高度HT。

以下，在第1模型M1中，对变更第1磁性层11的长度L1(参照图1(b))时的特性的例子进行说明。此时，第2磁性层12的长度与第1磁性层11的长度L1连动地变更。像已说明的那样，长度L1为60nm时的标准化偏离轨道磁场梯度约为-1.8×10^-2/nm。长度L1为50nm时的标准化偏离轨道磁场梯度约为-1.78×10^-2/nm。长度L1为40nm时的标准化偏离轨道磁场梯度约为-1.7×10^-2/nm。长度L1为30nm时的标准化偏离轨道磁场梯度约为-1.6×10^-2/nm。长度L1为20nm时的标准化偏离轨道磁场梯度约为-1.49×10^-2/nm。当长度L1长时，标准化偏离轨道磁场梯度的绝对值变大。在实施方式中，优选，长度L1例如为30nm以上。

以下，对实施方式涉及的磁头110的动作的例子进行说明。以下，对第1层叠体SB1进行说明。通过将第1层叠体SB1替换为第2层叠体SB2，将第2屏蔽区域32替换为第3屏蔽区域33，能够将以下的说明应用于第2层叠体SB2。

图5是例示出实施方式涉及的磁头的动作的示意图。

如图5所示，在磁极30与第2屏蔽区域32之间设置有第1层叠体SB1。在第1层叠体SB1中设置有第1磁性层11、第1导电层21以及第2导电层22。

从第2电路30D(参照图1(a))向磁极30的线圈30c供给记录电流。由此，从磁极30产生间隙磁场Hg1。间隙磁场Hg1被施加到第1层叠体SB1。

例如，磁极30的磁化30M和第2屏蔽区域32的磁化32M与间隙磁场Hg1大致平行。第1磁性层11的磁化11M与间隙磁场Hg1大致平行。

此时，从第1电路20D向第1层叠体SB1供给电流Ic(对应于第1电流i1)。在该例子中，电流Ic经由第2屏蔽区域32和磁极30而被供给至第1层叠体SB1。电流Ic例如从第2导电层22向第1导电层21流动。此时，电子流Je流动。电子流Je从第1导电层21向第2导电层22流动。

通过电子流Je，在第1导电层21与第1磁性层11之间的界面产生自旋转矩21sp。该自旋转矩21sp是透过型。另一方面，通过电子流Je，在第1磁性层11与第2导电层22之间的界面产生自旋转矩22sp。自旋转矩22sp是反射型。通过上述的自旋转矩，第1磁性层11的磁化11M反转。反转后的磁化11M具有与间隙磁场Hg1反向的成分。

电流Ic例如也可以从第1导电层21朝向第2导电层22流动。此时，图5所示的自旋转矩21sp的方向和自旋转矩22sp的方向反转。此时，自旋转矩21sp是反射型，自旋转矩22sp是透过型。

例如，通过适当地控制自旋转矩21sp和自旋转矩22sp，使第1磁性层11的磁化11M容易反转。能够通过对第1导电层21和第2导电层22已说明的上述的材料的例子，适当地控制上述的自旋转矩。

(第2实施方式)

第2实施方式涉及磁记录再现装置。磁记录再现装置例如包括关于第1实施方式所说明的磁头110(及其变形的磁头)。磁记录再现装置还包括磁记录介质80、和能够向第1层叠体SB1供给电流(第1电流i1)的第1电路20D。在磁头110包括第2层叠体SB2的情况下，第1电路20D还可以向第2层叠体SB2供给电流(第2电流i2)。

以下，对本实施方式涉及的磁记录再现装置的例子进行说明。

图6是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

图6例示出头滑块。

磁头110设置于头滑块159。头滑块159例如包含Al₂O₃/TiC等。头滑块159一边在磁记录介质之上悬浮或者与磁记录介质接触一边相对于磁记录介质进行相对运动。

头滑块159例如具有空气流入侧159A和空气流出侧159B。磁头110配置在头滑块159的空气流出侧159B的侧面等。由此，磁头110一边在磁记录介质之上悬浮或者与磁记录介质接触一边相对于磁记录介质进行相对运动。

图7是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的示意性的立体图。

图8(a)和图8(b)是例示出实施方式涉及的磁记录再现装置的一部分的示意性的立体图。

如图7所示，在实施方式涉及的磁记录再现装置150中使用旋转致动器。记录用介质盘180设置于主轴马达180M。记录用介质盘180通过主轴马达180M而沿箭头AR的方向旋转。主轴马达180M响应来自驱动装置控制部的控制信号。本实施方式涉及的磁记录再现装置150也可以包括多个记录用介质盘180。磁记录再现装置150也可以包括记录介质181。记录介质181例如是SSD(Solid State Drive：固态硬盘)。例如，闪速存储器等非易失性存储器用于记录介质181。例如，磁记录再现装置150也可以是混合HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)。

头滑块159进行记录于记录用介质盘180的信息的记录和再现。头滑块159设置于薄膜状的悬架154的顶端。在头滑块159的顶端附近设置有实施方式涉及的磁头。

当记录用介质盘180旋转时，由悬架154产生的按压力与在头滑块159的介质相对面(ABS)产生的压力达到平衡。头滑块159的介质相对面与记录用介质盘180的表面之间的距离成为预定的悬浮量。在实施方式中，头滑块159也可以与记录用介质盘180接触。例如，也可以应用接触移动型。

悬架154连接于臂155(例如致动器臂)的一端。臂155例如具有线筒部等。线筒部保持驱动线圈。在臂155的另一端设置有音圈马达156。音圈马达156是线性马达的一种。音圈马达156例如包括驱动线圈和磁路。驱动线圈卷绕在臂155的线筒部。磁路包括永磁体和对置磁轭。在永磁体与对置磁轭之间设置有驱动线圈。悬架154具有一端和另一端。磁头设置于悬架154的一端。臂155连接于悬架154的另一端。

臂155由滚珠轴承保持。滚珠轴承设置于轴承部157的上下的两个部位。臂155能够通过音圈马达156而旋转和滑动。磁头能够移动到记录用介质盘180的任意的位置。

图8(a)例示出磁记录再现装置的一部分的构成，是头堆组件160的放大立体图。

图8(b)是例示出成为头堆组件(head stack assembly)160的一部分的磁头组件(头万向节组件：HGA)158的立体图。

如图8(a)所示，头堆组件160包括轴承部157、头万向节组件158以及支承架161。头万向节组件158从轴承部157延伸。支承架161从轴承部157延伸。支承架161的延伸的方向与头万向节组件158的延伸的方向相反。支承架161支承音圈马达156的线圈162。

如图8(b)所示，头万向节组件158具有从轴承部157延伸的臂155、和从臂155延伸的悬架154。

在悬架154的顶端设置有头滑块159。在头滑块159设置有实施方式涉及的磁头。

实施方式涉及的磁头组件(头万向节组件)158包括实施方式涉及的磁头、设置有磁头的头滑块159、悬架154以及臂155。头滑块159设置于悬架154的一端。臂155与悬架154的另一端连接。

悬架154例如具有信号的记录和再现用的引线(未图示)。悬架154例如也可以具有用于调整悬浮量的加热器用的引线(未图示)。悬架154例如也可以具有用于自旋转矩振荡器用等的引线(未图示)。上述的引线与设置于磁头的多个电极电连接。

在磁记录再现装置150中设置有信号处理部190。信号处理部190使用磁头来进行向磁记录介质的信号的记录和再现。在信号处理部190中，信号处理部190的输入/输出线例如连接于头万向节组件158的电极焊盘，从而与磁头电连接。

本实施方式涉及的磁记录再现装置150包括磁记录介质、实施方式涉及的磁头、可动部、位置控制部以及信号处理部。可动部能够使磁记录介质与磁头以分离或接触的状态相对移动。位置控制部使磁头对准磁记录介质的预定记录位置。信号处理部进行使用了磁头的向磁记录介质的信号的记录和再现。

例如，使用记录用介质盘180作为上述的磁记录介质。上述的可动部例如包括头滑块159。上述的位置控制部例如包括头万向节组件158。

本实施方式涉及的磁记录再现装置150包括磁记录介质、实施方式涉及的磁头组件、以及使用设置于磁头组件的磁头来进行向磁记录介质的信号的记录和再现的信号处理部。

实施方式例如包括以下的技术方案。

(技术方案1)

一种磁头，具备：

磁极；

第1屏蔽区域，从所述磁极向所述第1屏蔽区域的方向沿第1方向；

第2屏蔽区域，从所述磁极向所述第2屏蔽区域的方向与所述第1方向交叉；以及

第1层叠体，设置于所述磁极与所述第2屏蔽区域之间，

所述第1层叠体包括：

第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；以及

第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第2屏蔽区域之间，

所述第1方向沿着所述磁极相对的磁记录介质与所述磁极之间的相对的移动方向。

(技术方案2)

一种磁头，具备：

磁极；

第1屏蔽区域，从所述磁极向所述第1屏蔽区域的方向沿着第1方向；

第2屏蔽区域，从所述磁极向所述第2屏蔽区域的方向与所述第1方向交叉；以及

第1层叠体，设置于所述磁极与所述第2屏蔽区域之间，

所述第1层叠体包括：

第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间并与所述磁极和所述第1磁性层相接；以及

第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第2屏蔽区域之间并与所述第1磁性层和所述第2屏蔽区域相接。

(技术方案3)

根据技术方案1或2所述的磁头，

还具备：

第1端子，与所述磁极电连接；和

第2端子，与所述第2屏蔽区域电连接。

(技术方案4)

根据技术方案1～3中任一个所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

能够使从所述第1导电层向所述第2导电层的方向的第1电流通电。

(技术方案5)

根据技术方案1～3中任一个所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

能够使从所述第2导电层向所述第1导电层的方向的第1电流通电。

(技术方案6)

根据技术方案4或5所述的磁头，

在所述磁极与所述第2屏蔽区域之间流动有第1电流时的所述磁极与所述第2屏蔽区域之间的第1电阻与向所述磁极与所述第2屏蔽区域之间流动有其他电流时的所述磁极与所述第2屏蔽区域之间的第2电阻不同，所述其他电流的方向与所述第1电流的方向相反。

(技术方案7)

根据技术方案1～6中任一个所述的磁头，

沿从所述磁极向所述第2屏蔽区域的所述方向的所述第1磁性层的厚度为4nm以上且20nm以下。

(技术方案8)

根据技术方案1～7中任一个所述的磁头，

沿从所述磁极向所述第2屏蔽区域的所述方向的所述第1导电层的厚度、和沿从所述磁极向所述第2屏蔽区域的所述方向的所述第2导电层的厚度分别为0.3nm以上且15nm以下。

(技术方案9)

一种磁头，具备：

磁极；

第1屏蔽区域；

第2屏蔽区域；

第3屏蔽区域，从所述第3屏蔽区域向所述第2屏蔽区域的方向与从所述磁极向所述第1屏蔽区域的第1方向交叉，所述磁极的至少一部分在从所述第3屏蔽区域向所述第2屏蔽区域的所述方向上设置于所述第3屏蔽区域与所述第2屏蔽区域之间；

第1层叠体，设置于所述磁极与所述第2屏蔽区域之间；以及

第2层叠体，设置于所述磁极与所述第3屏蔽区域之间，

所述第1层叠体包括：

第1磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第1导电层，设置于所述磁极与所述第1磁性层之间；

第2导电层，设置于所述第1磁性层与所述第2屏蔽区域之间，

所述第2层叠体包括：

第2磁性层，包含选自Fe、Co以及Ni中的至少一个；

第3导电层，设置于所述磁极与所述第2磁性层之间；以及

第4导电层，设置于所述第2磁性层与所述第3屏蔽区域之间。

(技术方案10)

根据技术方案9所述的磁头，

还具备：

第1端子，与所述磁极电连接；和

第2端子，与所述第2屏蔽区域和所述第3屏蔽区域中的至少任一个电连接。

(技术方案11)

根据技术方案9或10所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第3导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第4导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个。

(技术方案12)

根据技术方案9或10所述的磁头，

所述第1导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第2导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个，

所述第3导电层包含选自Ta、Pt、W、Ru、Mo、Ir、Rh以及Pd中的至少一个，

所述第4导电层包含选自Cu、Ag、Al以及Au中的至少一个。

(技术方案13)

根据技术方案11所述的磁头，

能够使从所述第1导电层向所述第2导电层的方向的第1电流通电，

能够使从所述第3导电层向所述第4导电层的方向的第2电流通电。

(技术方案14)

根据技术方案11所述的磁头，

能够使从所述第2导电层向所述第1导电层的方向的第1电流通电，

能够使从所述第4导电层向所述第3导电层的方向的第2电流通电。

(技术方案15)

根据技术方案13或14所述的磁头，

在所述磁极与所述第2屏蔽区域之间流动有第1电流时的所述磁极与所述第2屏蔽区域之间的第1电阻与在所述磁极与所述第2屏蔽区域之间流动有第3电流时的所述磁极与所述第2屏蔽区域之间的第2电阻不同，所述第3电流的方向与所述第1电流的方向相反。

(技术方案16)

根据技术方案13～15中任一个所述的磁头，

在所述磁极与所述第3屏蔽区域之间流动有第2电流向时的所述磁极与所述第3屏蔽区域之间的第3电阻与在所述磁极与所述第3屏蔽区域之间流动有第4电流时的所述磁极与所述第3屏蔽区域之间的第4电阻不同，所述第4电流的方向与所述第2电流的方向相反。

(技术方案17)

根据技术方案9～16中任一个所述的磁头，

所述第1导电层与所述磁极和所述第1磁性层相接，

所述第2导电层与所述第1磁性层和所述第2屏蔽区域相接，

所述第3导电层与所述磁极和所述第2磁性层相接，

所述第4导电层与所述第2磁性层和所述第3屏蔽区域相接。

(技术方案18)

根据技术方案9～17中任一个所述的磁头，

沿从所述磁极向所述第2屏蔽区域的方向的所述第1磁性层的厚度为4nm以上且20nm以下。

(技术方案19)

根据技术方案9～18中任一个所述的磁头，

沿从所述磁极向所述第2屏蔽区域的方向的所述第1导电层的厚度、和沿从所述磁极向所述第2屏蔽区域的所述方向的所述第2导电层的厚度分别为0.3nm以上且15nm以下。

(技术方案20)

根据技术方案9～19中任一个所述的磁头，

沿从所述磁极向所述第3屏蔽区域的方向的所述第3导电层的厚度、和沿从所述磁极向所述第3屏蔽区域的所述方向的所述第4导电层的厚度分别为0.3nm以上且15nm以下。

(技术方案21)

一种磁记录再现装置，具备：

技术方案1所述的磁头；

所述磁记录介质；以及

第1电路，能够向所述第1层叠体供给电流。

(技术方案22)

一种磁记录再现装置，具备：

技术方案9～20中任一个所述的磁头；

磁记录介质，通过所述磁头被记录信息；以及

第1电路，能够向所述第1层叠体供给电流。

根据实施方式，能够提供能够提高记录密度的磁头及磁记录再现装置。

在本申请说明书中，“垂直”和“平行”并不仅是严格的垂直和严格的平行，还包括例如制造工序中的偏差等，是基本上垂直和基本上平行即可。

以上，参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于上述的具体例。例如，关于磁头所包含的磁极、屏蔽区域、层叠体、磁性层、导电层以及配线等各要素的具体的构成，只要本领域技术人员能够通过从公知的范围内适当地选择从而同样地实施本发明并获得同样的效果，则包含于本发明的范围内。

另外，只要包含本发明的要旨，在技术上可能的范围内对各具体例的任两个以上的要素进行组合而得到的要素也包含于本发明的范围内。

此外，只要包含本发明的要旨，以作为本发明的实施方式的上述的磁头及磁记录再现装置为基础，本领域技术人员可以适当地变更设计而实施的所有的磁头及磁记录再现装置也属于本发明的范围。

此外，在本发明的思想的范畴中，本领域技术人员能够想到各种变更例和修改例，应理解这些变更例和修改例也属于本发明的范围。

对本发明的多个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示出的，并非意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以以其他各种各样的方式实施，在不脱离发明的要旨的范围内可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、要旨，并且包含于在权利要求书所记载的发明及与其等同的范围。