[发明专利]磁记录再现头以及磁记录再现装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备差动型再现头和记录头的磁记录再现头以及搭载该磁记录再现头的磁记录再现装置。

背景技术

近年来，在HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等磁记录再现装置中，要求急速的记录密度增加，磁头、磁介质等也要求实现高记录密度。作为在磁记录再现装置中作为再现元件搭载的磁阻效应头，使用利用了经由非磁性金属层层叠了强磁性金属层的多层膜的磁阻效应的被称为自旋阀(Spin Valve)的结构。磁阻效应是指，根据夹住非磁性中间层的二层的强磁性层的磁化和磁化所成的角度，电气电阻变化的现象。使用了磁阻效应的自旋阀具有反强磁性层/强磁性层/非磁性中间层/强磁性层的结构，通过在反强磁性层/强磁性层的界面发生的交换结合磁场而实质上固定与反强磁性层相接的强磁性层的磁化，另一方的强磁性层的磁化根据外部磁场而自由地旋转，从而得到输出。上述磁化根据反强磁性层实质上被固定的强磁性层被称为固定层，上述磁化根据外部磁场而旋转的强磁性层被称为自由层。

在利用了磁阻效应的自旋阀中，以往采用了使电流沿着层叠膜的面内方向流过而使用的CIP(Current In the Plane)-GMR(GiantMagneto-Resistive)头。当前，向使电流沿着层叠膜的膜厚方向流过而使用的TMR(Tunneling Magneto-Resistive)头、CPP(CurrentPerpendicular to the Plane)-GMR头发展。

作为从CIP-GMR头向TMR头、CPP-GMR头发展的背景，主要可以举出二个理由。第一个为，与CIP-GMR头相比TMR头、CPP-GMR头可以提高再现输出，所以可以实现高SNR(输出/噪声比)。第二个为，与使电流沿着层叠膜的面内方向流过的CIP方式相比，使电流沿着层叠膜的垂直方向流过的CPP方式的一方在提高线记录密度的点中是有利的。线记录密度是指，磁记录介质的圆周方向的位密度。另外，将磁记录介质的半径方向的位密度称为轨道密度，通过增大两者而提高磁记录再现装置的面记录密度。为了提高线记录密度，必需提高再现分辨率。再现分辨率是指，高记录密度记录时的再现输出与低记录密度记录时相比，可以维持何种程度的大小。

另外，当前的磁阻效应头构成为用下部磁屏蔽和上部磁屏蔽夹住磁阻效应膜(所谓屏蔽型再现头)，但线记录密度方向的再现分辨率较大地依赖于该上下磁屏蔽间隔(Gs)。即，上下磁屏蔽间隔越小，线记录密度方向的分辨率越高，可以实现高的面记录密度。以往的CIP-GMR头需要使磁阻效应膜与上部以及下部磁屏蔽电气地绝缘，所以需要使绝缘膜介于上部以及下部磁屏蔽与磁阻效应膜之间，难以缩小上下磁屏蔽间隔。另一方面，在使电流沿着层叠膜的厚度方向流过的TMR头、CPP-GMR头中，不需要使绝缘膜介于上部以及下部磁屏蔽与磁阻效应膜之间，所以有利于缩小上下磁屏蔽间隔。这样，以高输出化和再现分辨率提高为目的，磁阻效应头从CIP-GMR向TMR、CPP-GMR头发展。

但是，无法将CPP型磁阻效应膜的膜厚设为30nm左右以下，而在再现分辨率的提高中，在不远的将来产生极限。其理由主要有二个。第一个为，对于上述的磁阻效应膜(反强磁性层/强磁性层/非磁性中间层/强磁性层)的膜厚，物理上30nm左右为薄膜化的界限。第二个为，如果上下磁屏蔽间隔成为30nm左右以下，则对再现头施加的介质磁场急剧减少，SNR与再现输出一起急剧降低。如果SNR降低，则即使假设得到了高分辨率，也无法提高位误码率(BER)。位误码率是指，位信号错误率，表示磁记录再现装置的总体性能。即，如果位误码率低，则无法实现高面记录密度。根据这样的二个理由，在现有结构的再现头中上下磁屏蔽间隔无法比30nm左右窄，而妨碍实现高面记录密度。