JP4584417B2 - Magnetic information reproducing probe and method of manufacturing the probe - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気情報再生用プローブ及びそのプローブの製造方法に関し、更に詳しくは、光アシスト磁気記録の再生に使用する磁気ヘッドと熱源を一体化した磁気情報再生用プローブ及びそのプローブの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
新しい磁気情報記録方式として、例えば特開平4−176034号公報で公開されているような、フェリ磁性体の補償温度における特性を利用して高密度化を図る光アシスト磁気情報記録方式がある。これは、記録層として図14のように室温近傍に磁気補償点温度を有するTbFeCo等のフェリ磁性体を用い、レーザ光の照射により記録層を加熱して記録と再生を行う方式である。この方式では、記録用ヘッド13により記録層に記録磁界を印加しながらレーザ光を照射すると、照射された部分12は温度が上昇して保磁力10が低下し、磁化方向が記録磁界に応じて容易に変化して記録が行われるが、照射されていない部分は保磁力10が高いままであるために磁化方向が変化せず記録が行われない。このためにヘッドの幅に関わらず、照射された部分12だけ選択的に磁気情報の記録が行える。
【0003】
また、再生用ヘッド13を作動させながら、再生領域にレーザ光を照射すると、照射された部分12は温度が上昇して残留磁化11が増加し、記録された情報の検出が容易となるが、照射されていない部分は温度が上昇せず残留磁化11が低いままであるために記録済みの情報があっても信号が読み出されない。このためにヘッドの幅に関わらず、照射された部分12だけ選択的に磁気情報の再生が行える。
【0004】
以上のように、レーザ光が照射された部分だけの記録と再生が行えるため、レーザ光の直径に応じた昇温領域幅で決まる、磁気ヘッド幅よりも狭いトラック幅の磁気記録が可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来提案されていた光アシスト磁気情報記録方式では、光ヘッド(ピックアップ)は磁気ヘッドと分離され、記録媒体を挟んだ反対側に位置しており、記録媒体面内方向において磁気ヘッドとの位置を合わせることが難しかった。また、記録媒体の両面使用が不可能なので、記録容量の増大を図る上で足枷となっていた。更に、記録媒体の昇温を最小限にするためにも、記録媒体上の昇温領域と磁界印加領域または磁界検出領域の距離をなるべく小さくすることにより、位置合わせが不要で記録媒体の両面使用を可能にし、昇温を最小限にする方法が望まれていた。
【0006】
その方法として磁気ヘッドと光ヘッドの複合化があり、光磁気記録や熱磁気記録の分野で幾つか提案されてきた。例えば、特開平1−273252号公報で公開されているような、空隙を有する磁気回路内部にレーザと光学系が組み込まれた光磁気用ピックアップがある。これは、空隙に組み込むことでレーザ発光部と磁気ヘッドギャップを一致させ、理想的な複合ヘッドを実現可能にしようとするものである。しかし、近年の高密度記録に対応した磁気回路ではこの様な空隙を有するものは廃れてきており、積層薄膜ヘッドが使用されているために、あまり採用されていないのが現状である。
【0007】
本発明はこのような課題を克服すべくなされたものであり、具体的には昇温を担うレーザ光が照射される位置と磁気ヘッドの位置が記録媒体表面において、その相対的位置関係が変わらないプローブタイプのヘッドを提供することを主目的の一つとしている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、コアとクラッドを有すると共に、前記クラッドの一方端の端面から突出するように前記コアの一方端に形成された円錐状の先鋭部を有し、記録媒体にレーザ光を供給するための光ファイバと、この光ファイバの前記クラッドの一方端の端面に膜形成され、記録媒体の磁界を検出するための磁界検出素子と、光ファイバの側面に膜形成された、前記磁界検出素子に対する薄膜電極とを備えた磁気情報再生用プローブを提供する。
【0009】
すなわち、本発明は、先鋭化された光ファイバの端面に磁界検出素子、つまり磁気ヘッドを膜形成してプローブとし、そのプローブにレーザ光を通して記録媒体を加熱すると同時に、磁気ヘッドで磁気情報の再生を行うことを特徴としている。
このプローブを光アシスト磁気記録方式に用いると、光ファイバと磁気ヘッドとが一体化されているので、レーザ光の位置と磁気ヘッドの位置は一定で、かつプローブの直径内に収まり、それによって正確な磁気情報の再生が可能となる。
【0010】
本発明において、光ファイバの先鋭化された方の端面には磁界検出素子が形成される。
この磁界検出素子としては、絶縁性半導体化合物層と、この半導体化合物層を挟む少なくとも2つの強磁性体層とで構成され、前記半導体化合物層を流れる電流を前記2つの強磁性体層の磁化方向により変化させることができる、いわゆる“トンネル型巨大磁気抵抗効果”を発現できる“磁気トンネル接合素子”が好ましいものとして挙げられる。
【0011】
ここで2つの強磁性体層は、その一方が非磁性金属層部分と、この非磁性金属部分で隔てられ反強磁性的に結合する2つの強磁性体層部分とからなり、他方の強磁性体層が1層もしくは多層の強磁性体層からなるのが好ましい。なお、強磁性体層部分には、Fe,Co,Ni又はこれらの合金が使用できる。
また2つの強磁性体層部分の一方が、Mnを含む合金、例えばFeMnからなる反強磁性体層と接していると、交換相互作用により一方向異方性が与えられる効果が得られるので好ましい。
【0012】
絶縁性半導体化合物層は、具体的には、Al,Siのいずれか一方と、B,C,N,O,P,Sのいずれかとの化合物の層を採用でき、非磁性金属層としては、Cu,Ag,又はAuの層を採用できる。
磁界検出素子の他の例としては、磁性体層と導電体層とを交互に積層して構成され、導電体層を流れる電流を磁性体層の磁化方向により変化させることができる、いわゆる“巨大磁気抵抗効果”を発現できる“人工格子磁性体膜”の使用も可能である。
ここで、磁性体層は、Fe,Co,Ni又はこれらの化合物の層であり、導電体層は、Cu,Ag又はAuの層である。
【0013】
一方、本発明に係る磁気情報再生用プローブは、光ファイバの側面に、上述した磁界検出素子に対する薄膜電極を備えている。この薄膜電極は、具体的には、膜厚1〜5μmのCu、Ag又はAuの膜を、スパッタリング法、熱蒸着法、めっき法など、通常この分野で電極形成で採用される方法で形成することによって得られる。
【0014】
本発明は、別の観点によれば、コアとクラッドを有する光ファイバの一端部をエッチング処理することにより、前記クラッドの一方端を除去し、かつエッチング処理されたクラッドの端面から突出するように前記コアの一方端に円錐状先鋭部を突出形成させる第1工程と;第1工程後の光ファイバーの先鋭部、クラッドの前記端面および側面に下部電極用薄膜を被せる第2工程と;光ファイバーの先鋭部およびクラッドの前記端面に被せられた前記下部電極用薄膜に多層薄膜を被せる第3工程と;前記多層薄膜と、光ファイバの側面に被せられた前記下部電極用薄膜とに絶縁体層を積層させる第4工程と;前記多層薄膜に被せられた前記絶縁体層を、光ファイバの半径より小さい半径を持つ同心円内の範囲で除去する第5工程と;露出した前記多層薄膜と絶縁体層とに上部電極用薄膜を被せる第6工程と;光ファイバの側面に積層された前記下部電極用薄膜、絶縁体層及び上部電極用薄膜を光ファイバの長軸に沿う一つの帯状部分を残して除去する第7工程と;光ファイバの先鋭部の先端部分に積層された前記下部電極用薄膜、多層薄膜及び上部電極用薄膜を除去する第8工程と;前記帯状部分の上部電極用薄膜の一部を除去して前記絶縁体層を露出させる第9工程と;露出された前記絶縁体層の一部を除去して前記下部電極用薄膜を露出させることにより、記録媒体にレーザ光を供給するための前記円錐状先鋭部を有する光ファイバと、この光ファイバのクラッドの一方端の端面に膜形成されて、記録媒体の磁界を検出するための磁界検出素子と、光ファイバの側面に上・下部電極用薄膜として形成された前記磁界検出素子に対する薄膜電極とを備えた磁気情報再生用プローブを得る第10工程と;を含む磁気情報再生用プローブの製造方法を提供できる。
ここで、第1工程のエッチング処理としては、NH4 FとHFの混合水溶液による選択化学エッチングが好ましい処理として挙げられる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1〜13に示す実施の形態に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る磁気情報再生用プローブを用いた光アシスト磁気記録方式の概要を示す図である。
【0017】
図1において、磁気情報再生用プローブ1は、光ファイバ2と、この光ファイバの先鋭化された方の端面に形成された磁界検出素子14と、光ファイバ2の側面に形成された薄膜電極15とから主としてなる。
光ファイバ2は、中心部分を構成するコア1bと、その周りのクラッド1aとからなり、端面部のコア1bが円錐状に先鋭化され(先鋭部:2a)、その周りのクラッド1aが除去されている。
【0018】
磁界検出素子14は、後述する多層薄膜9からなり、いわゆる磁気ヘッドを構成する。
薄膜電極15は、多層薄膜9に導通する上部電極(層)5と下部電極(層)3とからなる。なお、4は両電極(層)3・5の絶縁層であり、6・6は両電極(層)3・5の導線である。
【0019】
かくして、図示されていない手段によりプローブ先鋭部2aを記録媒体8に近づけ、レーザ光7を通して記録媒体8を熱しながら、プローブ端面に堆積された磁気ヘッドの多層薄膜9により記録媒体8に記録されていた磁気情報の再生を行うものである。なお、16はレーザ光を光ファイバ2に供給するレーザ、17は記録媒体8を移動可能に支持する支持部(手段)である。
【0020】
次に、図2〜13を参照しながら図1に示したプローブの製作方法について詳細に説明する。
図2は工程の全体の流れを示したフローチャート図である。図3〜13はプローブの製作工程を説明する工程説明図であり、各図の(a)は光ファイバの側面を、(b)は光ファイバの端面の様子を示す。
【0021】
まず、図2において、磁気情報再生用プローブの製造方法はほぼ次の各工程(1〜10)からなる。すなわち、
(1)光ファイバの先端を先鋭化(第1工程)
(2)光ファイバに下部電極層を堆積(第2工程)
(3)光ファイバの先端部に磁気ヘッド用薄膜を堆積(第3工程)(4)光ファイバに絶縁層を堆積(第4工程)
(5)光ファイバの端面部の絶縁層を一部エッチング(第5工程)(6)光ファイバに上部電極槽を堆積(第6工程)
(7)光ファイバ側面に堆積された膜を一部残してエッチング(第7工程)
(8)光ファイバ端面でコアの周囲をエッチング(第8工程)
(9)光ファイバ側面に残った膜を一部エッチングして絶縁層を露出させる(第9工程)
(10)光ファイバ側面に露出した絶縁膜を一部エッチングして下部電極槽を露出させる(第10工程)
【0022】
次に、図3に示す第1工程で、光ファイバの先端を先鋭化する。これには、例えば「大津元一:応用物理 第65巻第1号『フォトン走査トンネル顕微鏡技術』」などに記載されているような、NH4FとHFの混合水溶液による選択化学エッチングを用いる。つまり、HFとH2Oの体積比を等しくしたNH4FとHFの混合水溶液の中に光ファイバの先端部分Sを約1時間浸すと、図3に破線で区切られて示されている光ファイバの中心部分であるコア1b(材質:石英(高屈折率))が選択的に先鋭化されて、その周りのクラッド1a(材質:石英(低屈折率))の端面が除去される。この水溶液においてNH4FのHFに対する体積比が5倍を超える場合は、コア1bの先端角はその体積比に依らずコア1b中のGeO2の濃度に依って決まる。
【0023】
次に、図4に示す第2工程で、光ファイバの先鋭化された方の端面(先鋭部2aを含む)と側面に、導電に十分な厚さ(例えば、1〜5μm)の電極用薄膜をスパッタリング法により堆積する。これは磁気ヘッドの下部電極層3になるもので、代表的な材料としてはCuやAg、Au等が挙げられる。また、この実施の形態では堆積する方法としてスパッタリング法を用いているが、熱蒸着法やめっき法などの、他の堆積方法を用いてもよい。
【0024】
次に、図5に示す第3工程で、光ファイバの先鋭化された方の端面に磁界を検出するヘッドを構成する多層薄膜9をスパッタリング法により堆積する。
磁界を検出する原理としては一般に磁気抵抗効果が用いられてきており、近年ではより検出感度の高い巨大磁気抵抗効果が用いられ始めている。この実施の形態では更に検出感度の高いトンネル型巨大磁気抵抗効果(トンネル磁気抵抗効果)を用い、それを発現させる構造として、強磁性体層/絶縁性半導体化合物層/強磁性体層を含む多層薄膜構造を採用し、その多層薄膜9として例えばNiFe/Co/Al2O3/Co膜(膜厚:17/5/5/75nm)を採っている。
【0025】
次に、図6に示す第4工程で、光ファイバの先鋭化された方の端面と側面に絶縁層4をスパッタリング法により堆積する。これは、第2工程で堆積した下部電極層3とこの後の第6工程で堆積する上部電極層5を絶縁するためのものである。代表的な材料としてはAl2O3等が挙げられ、使用する材料や加わる電圧によって絶縁に必要な厚さは異なってくる。例えば材料:Al2O3、加える電圧:1Vでは、必要な膜厚:0.1μmである。
【0026】
次に、図7に示す第5工程で、光ファイバの先鋭化された方の端面に堆積した層のうち絶縁層4だけを、光ファイバの半径より小さい半径を持つ同心円の範囲でイオンビームエッチング等の異方性ドライエッチングによってエッチングする(以下のエッチングも同様)。これは磁気ヘッド膜9と上部電極層5を導電させるための処理であるが、端面を全てエッチングしてしまわないのは、端面の縁で下部電極層3と上部電極層5が接するのを防ぐためである。エッチングする範囲は、エッチングの加工精度にもよるが、光ファイバの端面の70〜95%が好ましく、おおよそ90%が限界である。
【0027】
次に、図8に示す第6工程で、導電に必要な厚さ(例えば1〜5μm)の上部電極層5を、第2工程と同様の材料と方法(スパッタリング法)により堆積する。
ここで、第3工程で光ファイバの端面に堆積された磁気ヘッド膜9は、磁気情報再生時の作用力を高めるために、なるべく光アシスト磁気記録媒体に近づける必要があるが、それを実現するために必要な3つの条件を以下に示す。
・第2工程で堆積する下部電極層3はなるべく厚くする。
・第4工程で堆積する絶縁層4及び第6工程で堆積する上部電極層5はなるべく薄くする。
・第6工程が終了した時点で光ファイバの端面に堆積された膜の厚さは、端面からのプローブ先鋭部2aの高さより薄い範囲で、かつ、その高さになるべく近づける。
【0028】
次に、図9に示す第7工程で、光ファイバの側面に堆積した全ての層を異方性ドライエッチングによってエッチングする。但しエッチング方向は、光ファイバの端面に堆積した層をエッチングしないように、側面に対して垂直をなす方向よりもX°(0<X<90)だけ長軸方向に傾ける。この角度Xは、使用するエッチングの異方性によって異なってくる。異方性が大きければXは小さくてもよいし、異方性が小さければXを大きくしなければならない。さらに、光ファイバかエッチング方向のいずれか一方を固定した上で、もう一方を回転させながらエッチングしていき、図10に示すように、層5が電極として必要な幅になった時点でエッチングを終了する。
【0029】
次に、図11に示す第8工程で、端面に堆積した層を全て、光ファイバの先端部を中心とする、なるべく小さな同心円の範囲、即ちエッチングの最小分解能の半径を持つ同心円の範囲でエッチングする。
【0030】
次に、図12に示す第9工程で、光ファイバの側面に残った層のうち上部電極層5を、長軸方向に1mm程度(長さ)、かつ短軸方向に光ファイバの直径程度(幅)の範囲でエッチングし、第4工程で堆積した絶縁層4を露出させる。
【0031】
次に、図13に示す第10工程で、第9工程でエッチングした範囲のうち更に絶縁層4を、電極部として十分な広さを持つよう長軸方向に0.5mm程度(長さ、露出絶縁層4の1/2)、かつ短軸方向に光ファイバの直径程度の範囲(幅、露出絶縁層4と同じ幅)でエッチングし、第6工程で堆積した下部電極層3を露出させる。
【0032】
作製したプローブを光アシスト磁気記録再生システムに組み込むには、従来の再生磁気ヘッドと光ピックアップに置き換える、即ち図1のように、今まで再生磁気ヘッドに接続されていた配線を、再生用のプローブ側面の上部電極層5と下部電極層3に接続し、プローブの先鋭化されていない方の端をレーザ16(光源)に接続すればよい。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば光アシスト磁気記録方式において正確な磁気情報の再生ができ、それに伴って、従来安定した再生を行うために必要だった磁気情報同士の間隔を狭められるので、磁気情報の高密度化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で作製したプローブを用いた光アシスト磁気方式の概要を示す図である。
【図2】プローブの製作工程のフローチャートを示す図である。
【図3】光ファイバの先端を先鋭化する工程を示す図である。
【図4】下部電極層3を堆積する工程を示す図である。
【図5】磁気ヘッド用の多層薄膜9を堆積する工程を示す図である。
【図6】絶縁層4を堆積する工程を示す図である。
【図7】光ファイバの先鋭化された方の断面をエッチングする工程を示す図である。
【図8】上部電極層5を堆積する工程を示す図である。
【図9】光ファイバの側面に堆積した全ての層をエッチングする工程を示す図である。
【図10】光ファイバの側面のエッチングが終了した状態を示す図である。
【図11】光ファイバの先端部をエッチングする工程を示す図である。
【図12】光ファイバの側面の上部電極層5をエッチングする工程を示す図である。
【図13】光ファイバの側面の絶縁層4をエッチングする工程を示す図である。
【図14】光アシスト磁気記録方式の記録と再生原理を示す図である。
【符号の説明】
1 磁気情報再生用プローブ
1a クラッド
1b コア
2 光ファイバ
2a プローブ先鋭部
3 下部電極層
4 絶縁層
5 上部電極層
6 導線
7 レーザ光
8 磁気記録媒体
9 磁気ヘッド
14 磁界検出素子
15 薄膜電極
16 レーザ光源
17 記録媒体の移動支持手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic information reproducing probe and a method for manufacturing the probe, and more particularly, to a magnetic information reproducing probe in which a magnetic head used for reproducing optically assisted magnetic recording and a heat source are integrated, and a method for manufacturing the probe. Is.
[0002]
[Prior art]
As a new magnetic information recording method, for example, there is an optically assisted magnetic information recording method for increasing the density by utilizing the characteristics at the compensation temperature of a ferrimagnetic material as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-176034. This is a method for recording and reproducing by using a ferrimagnetic material such as TbFeCo having a magnetic compensation point temperature near room temperature as shown in FIG. 14 and heating the recording layer by laser light irradiation as shown in FIG. In this method, when a recording magnetic field is applied to the recording layer by the
[0003]
Further, when the reproducing area is irradiated with the laser beam while the reproducing
[0004]
As described above, since only the portion irradiated with the laser beam can be recorded and reproduced, magnetic recording with a track width narrower than the magnetic head width determined by the temperature rise area width corresponding to the laser beam diameter becomes possible. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventionally proposed optically assisted magnetic information recording system, the optical head (pickup) is separated from the magnetic head and located on the opposite side of the recording medium, and the position of the magnetic head in the in-plane direction of the recording medium is set. It was difficult to match. Further, since it is impossible to use both sides of the recording medium, it has been a problem in increasing the recording capacity. Furthermore, in order to minimize the temperature rise of the recording medium, the distance between the temperature rising area on the recording medium and the magnetic field application area or the magnetic field detection area is made as small as possible so that no alignment is required and both sides of the recording medium are used. There has been a demand for a method that enables the temperature rise to be minimized.
[0006]
As a method therefor, there is a combination of a magnetic head and an optical head, and some have been proposed in the fields of magneto-optical recording and thermomagnetic recording. For example, there is a magneto-optical pickup in which a laser and an optical system are incorporated in a magnetic circuit having a gap as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-273252. This is intended to make it possible to realize an ideal composite head by incorporating the laser light emitting portion and the magnetic head gap by incorporating them in the gap. However, in recent years, magnetic circuits corresponding to high-density recording have such voids, and since a laminated thin film head is used, it is not widely used.
[0007]
The present invention has been made to overcome such problems. Specifically, the relative positional relationship between the position irradiated with the laser beam for raising the temperature and the position of the magnetic head on the surface of the recording medium is changed. One of the main objectives is to provide no probe type head.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a laser beam is supplied to a recording medium, having a core and a clad, and having a conical sharp portion formed at one end of the core so as to protrude from an end face of the clad. An optical fiber for detecting the magnetic field, a magnetic field detecting element for detecting the magnetic field of the recording medium formed on the end surface of one end of the cladding of the optical fiber, and the magnetic field detecting film formed on the side surface of the optical fiber. Provided is a magnetic information reproducing probe including a thin film electrode for an element.
[0009]
That is, in the present invention, a magnetic field detection element, that is, a magnetic head is formed on a sharpened end face of an optical fiber as a probe, and a recording medium is heated by passing laser light through the probe, and at the same time, magnetic information is reproduced by the magnetic head. It is characterized by performing.
When this probe is used for optically assisted magnetic recording, since the optical fiber and magnetic head are integrated, the position of the laser beam and the position of the magnetic head are constant and within the probe diameter, thereby accurately Reproducible magnetic information can be reproduced.
[0010]
In the present invention, a magnetic field detection element is formed on the sharpened end face of the optical fiber.
The magnetic field detecting element is composed of an insulating semiconductor compound layer and at least two ferromagnetic layers sandwiching the semiconductor compound layer, and a current flowing through the semiconductor compound layer is used as a magnetization direction of the two ferromagnetic layers. A “magnetic tunnel junction element” that can exhibit a so-called “tunnel type giant magnetoresistance effect” that can be changed by the above-mentioned is preferable.
[0011]
Here, one of the two ferromagnetic layers is composed of a non-magnetic metal layer portion and two ferromagnetic layer portions separated by the non-magnetic metal portion and coupled antiferromagnetically, and the other ferromagnetic layer. The body layer is preferably composed of one layer or multiple layers of ferromagnetic layers. For the ferromagnetic layer portion, Fe, Co, Ni, or an alloy thereof can be used.
Also, it is preferable that one of the two ferromagnetic layer portions is in contact with an alloy containing Mn, for example, an antiferromagnetic layer made of FeMn, because an effect of imparting unidirectional anisotropy can be obtained by exchange interaction. .
[0012]
Specifically, the insulating semiconductor compound layer can employ a compound layer of any one of Al and Si and any of B, C, N, O, P, and S. As the nonmagnetic metal layer, Cu, Ag, or Au layers can be employed.
Another example of the magnetic field detection element is a so-called “giant” which is configured by alternately laminating magnetic layers and conductor layers, and can change the current flowing through the conductor layers depending on the magnetization direction of the magnetic layer. It is also possible to use an “artificial lattice magnetic film” that can exhibit a “magnetoresistance effect”.
Here, the magnetic layer is a layer of Fe, Co, Ni, or a compound thereof, and the conductor layer is a layer of Cu, Ag, or Au.
[0013]
On the other hand, the magnetic information reproducing probe according to the present invention includes a thin film electrode for the magnetic field detecting element described above on the side surface of the optical fiber. Specifically, this thin film electrode is formed of a Cu, Ag or Au film having a film thickness of 1 to 5 μm by a method usually employed for electrode formation in this field, such as sputtering, thermal evaporation, or plating. Can be obtained.
[0014]
According to another aspect of the present invention, one end of an optical fiber having a core and a clad is etched to remove one end of the clad and protrude from the end face of the etched clad. A first step of projecting and forming a conical sharpened portion at one end of the core ; a second step of covering the sharpened portion of the optical fiber after the first step, the end face and the side surface of the clad with a thin film for a lower electrode; and a sharpened optical fiber A third step of covering the thin film for the lower electrode covered on the end face of the portion and the clad with a multilayer thin film; and laminating an insulator layer on the thin film for the lower electrode covered on the multilayer thin film and the side surface of the optical fiber A fourth step of removing; the fifth step of removing the insulator layer covered by the multilayer thin film within a concentric circle having a radius smaller than the radius of the optical fiber; A sixth step of covering the multilayer thin film and the insulating layer with the thin film for the upper electrode; and the thin film for the lower electrode, the insulating layer and the thin film for the upper electrode laminated on the side surface of the optical fiber along the long axis of the optical fiber. A seventh step of removing one strip-like portion, and an eighth step of removing the thin film for the lower electrode, the multilayer thin film and the thin film for the upper electrode laminated on the tip portion of the sharpened portion of the optical fiber; a ninth step of removing a portion of the thin film for the upper electrode to expose the insulating layer; by isosamples removing a portion of the exposed the insulating layer to expose the said thin film for the lower electrode, the recording An optical fiber having the conical sharpened portion for supplying laser light to the medium, and a magnetic field detecting element formed on the end face of one end of the clad of the optical fiber for detecting the magnetic field of the recording medium; Upper and lower power on the side of the optical fiber It can provide a manufacturing method of a magnetic information reproducing probe comprising: a tenth step to obtain a magnetic information reproducing probe provided with a thin film electrode for said magnetic field detecting element formed as use thin film.
Here, as the etching process in the first step, a selective chemical etching using a mixed aqueous solution of NH 4 F and HF is preferable.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optically assisted magnetic recording system using a magnetic information reproducing probe according to the present invention.
[0017]
In FIG. 1, a magnetic
The
[0018]
The magnetic
The
[0019]
Thus, the probe sharpened
[0020]
Next, a manufacturing method of the probe shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a flowchart showing the overall flow of the process. 3 to 13 are process explanatory views for explaining a probe manufacturing process. FIG. 3A is a side view of the optical fiber, and FIG. 3B is a state of the end face of the optical fiber.
[0021]
First, in FIG. 2, the manufacturing method of the probe for reproducing magnetic information consists of the following steps (1 to 10). That is,
(1) Sharpening the tip of the optical fiber (first step)
(2) Depositing the lower electrode layer on the optical fiber (second step)
(3) Depositing a magnetic head thin film on the tip of the optical fiber (third step) (4) Depositing an insulating layer on the optical fiber (fourth step)
(5) Partial etching of the insulating layer on the end face of the optical fiber (fifth step) (6) Deposition of the upper electrode tank on the optical fiber (sixth step)
(7) Etching leaving part of the film deposited on the side of the optical fiber (seventh step)
(8) Etching around the core at the end face of the optical fiber (eighth step)
(9) The insulating film is exposed by partially etching the film remaining on the side surface of the optical fiber (9th step)
(10) The insulating film exposed on the side surface of the optical fiber is partially etched to expose the lower electrode tank (tenth step).
[0022]
Next, in the first step shown in FIG. 3, the tip of the optical fiber is sharpened. For this purpose, for example, selective chemical etching using a mixed aqueous solution of NH 4 F and HF as described in “Motoichi Otsu: Applied Physics Vol. 65 No. 1,“ Photon Scanning Tunneling Microscope Technology ”” is used. That is, when the tip portion S of the optical fiber is immersed in a mixed aqueous solution of NH 4 F and HF having the same volume ratio of HF and H 2 O for about 1 hour, the light shown by the broken line in FIG. The
[0023]
Next, in the second step shown in FIG. 4, a thin film for an electrode having a thickness (for example, 1 to 5 μm) sufficient for conduction on the sharpened end face (including the sharpened
[0024]
Next, in a third step shown in FIG. 5, a multilayer
As a principle for detecting a magnetic field, the magnetoresistive effect has generally been used, and in recent years, the giant magnetoresistive effect having higher detection sensitivity has begun to be used. In this embodiment, a tunnel type giant magnetoresistive effect (tunnel magnetoresistive effect) with higher detection sensitivity is used, and a multilayer including a ferromagnetic layer / insulating semiconductor compound layer / ferromagnetic layer is used as a structure for realizing it. A thin film structure is adopted, and for example, a NiFe / Co / Al 2 O 3 / Co film (film thickness: 17/5/5/75 nm) is adopted as the multilayer
[0025]
Next, in a fourth step shown in FIG. 6, the insulating
[0026]
Next, in the fifth step shown in FIG. 7, only the insulating
[0027]
Next, in a sixth step shown in FIG. 8, an
Here, the
-The
The insulating
The thickness of the film deposited on the end face of the optical fiber at the end of the sixth step is within a range thinner than the height of the probe sharpened
[0028]
Next, in a seventh step shown in FIG. 9, all the layers deposited on the side surfaces of the optical fiber are etched by anisotropic dry etching. However, the etching direction is inclined in the major axis direction by X ° (0 <X <90) from the direction perpendicular to the side surface so as not to etch the layer deposited on the end face of the optical fiber. This angle X varies depending on the anisotropy of the etching used. If the anisotropy is large, X may be small, and if the anisotropy is small, X must be large. Further, while fixing one of the optical fiber and the etching direction, the etching is performed while rotating the other, and the etching is performed when the
[0029]
Next, in the eighth step shown in FIG. 11, all the layers deposited on the end face are etched in a concentric range as small as possible centered on the tip of the optical fiber, that is, in a concentric range having a radius of minimum resolution of etching. To do.
[0030]
Next, in the ninth step shown in FIG. 12, among the layers remaining on the side surface of the optical fiber, the
[0031]
Next, in the tenth step shown in FIG. 13, the insulating
[0032]
In order to incorporate the fabricated probe into the optically assisted magnetic recording / reproducing system, the conventional reproducing magnetic head and optical pickup are replaced, that is, the wiring connected to the reproducing magnetic head as shown in FIG. It is only necessary to connect the
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, accurate magnetic information can be reproduced in the optically assisted magnetic recording system, and accordingly, the interval between magnetic information necessary for stable reproduction can be reduced. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optically assisted magnetic system using a probe produced in the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a probe manufacturing process.
FIG. 3 is a diagram showing a process of sharpening the tip of an optical fiber.
FIG. 4 is a diagram showing a process of depositing a
FIG. 5 is a diagram showing a process of depositing a multilayer
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of depositing an insulating
FIG. 7 is a diagram showing a step of etching a sharpened cross section of an optical fiber.
FIG. 8 is a diagram showing a step of depositing an
FIG. 9 is a diagram showing a step of etching all the layers deposited on the side surface of the optical fiber.
FIG. 10 is a diagram illustrating a state where etching of the side surface of the optical fiber is completed.
FIG. 11 is a diagram showing a step of etching a tip portion of an optical fiber.
FIG. 12 is a diagram showing a step of etching the
FIG. 13 is a diagram showing a step of etching the insulating
FIG. 14 is a diagram showing a recording and reproducing principle of an optically assisted magnetic recording method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (12)
この光ファイバの前記クラッドの一方端の端面に膜形成され、記録媒体の磁界を検出するための磁界検出素子と、
光ファイバの側面に膜形成された、前記磁界検出素子に対する薄膜電極とを備えた磁気情報再生用プローブ。An optical fiber having a core and a clad, and having a conical sharp portion formed at one end of the core so as to protrude from an end face of the clad, and supplying a laser beam to the recording medium; ,
A film is formed on the end face of one end of the clad of the optical fiber, and a magnetic field detecting element for detecting the magnetic field of the recording medium;
A magnetic information reproducing probe comprising: a thin film electrode for the magnetic field detection element formed on a side surface of an optical fiber.
他方の強磁性体層が、1層もしくは多層の強磁性体層部分からなる請求項2に記載のプローブ。One of the two ferromagnetic layers is composed of a nonmagnetic metal layer portion and two ferromagnetic layer portions separated by the nonmagnetic metal layer portion and antiferromagnetically coupled,
3. The probe according to claim 2, wherein the other ferromagnetic layer is composed of one or multiple ferromagnetic layer portions.
第1工程後の光ファイバーの先鋭部、クラッドの前記端面および側面に下部電極用薄膜を被せる第2工程と、
光ファイバーの先鋭部およびクラッドの前記端面に被せられた前記下部電極用薄膜に多層薄膜を被せる第3工程と、
前記多層薄膜と、光ファイバの側面に被せられた前記下部電極用薄膜とに絶縁体層を積層させる第4工程と、
前記多層薄膜に被せられた前記絶縁体層を、光ファイバの半径より小さい半径を持つ同心円内の範囲で除去する第5工程と、
露出した前記多層薄膜と絶縁体層とに上部電極用薄膜を被せる第6工程と、
光ファイバの側面に積層された前記下部電極用薄膜、絶縁体層及び上部電極用薄膜を光ファイバの長軸に沿う一つの帯状部分を残して除去する第7工程と、
光ファイバの先鋭部の先端部分に積層された前記下部電極用薄膜、多層薄膜及び上部電極用薄膜を除去する第8工程と、
前記帯状部分の上部電極用薄膜の一部を除去して前記絶縁体層を露出させる第9工程と、
露出された前記絶縁体層の一部を除去して前記下部電極用薄膜を露出させることにより、記録媒体にレーザ光を供給するための前記円錐状先鋭部を有する光ファイバと、この光ファイバのクラッドの一方端の端面に膜形成されて、記録媒体の磁界を検出するための磁界検出素子と、光ファイバの側面に上・下部電極用薄膜として形成された前記磁界検出素子に対する薄膜電極とを備えた磁気情報再生用プローブを得る第10工程と
を含む磁気情報再生用プローブの製造方法。By etching one end of the optical fiber having a core and a cladding, one end of the cladding is removed, and a conical sharpened portion is formed at one end of the core so as to protrude from the end surface of the etched cladding. A first step of projecting,
A second step of covering the sharpened portion of the optical fiber after the first step, the end face and the side surface of the clad with a thin film for a lower electrode;
A third step of covering the thin film for the lower electrode, which is placed on the sharpened portion of the optical fiber and the end face of the clad , with a multilayer thin film;
A fourth step of laminating an insulator layer on the multilayer thin film and the lower electrode thin film covered on the side surface of the optical fiber;
A fifth step of removing the insulator layer covered by the multilayer thin film in a range within a concentric circle having a radius smaller than that of an optical fiber;
A sixth step of covering the exposed multilayer thin film and insulator layer with the upper electrode thin film;
A seventh step of removing the thin film for the lower electrode, the insulator layer, and the thin film for the upper electrode laminated on the side surface of the optical fiber, leaving one strip portion along the long axis of the optical fiber;
An eighth step of removing the lower electrode thin film, the multilayer thin film and the upper electrode thin film laminated on the tip of the sharpened portion of the optical fiber;
A ninth step of exposing the insulator layer by removing a part of the thin film for the upper electrode of the band-shaped portion;
The Rukoto portion of the exposed said insulator layer is removed to expose the said thin film for the lower electrode, and an optical fiber having a conical tip portion for supplying a laser beam to the recording medium, the optical fiber A magnetic field detection element for detecting the magnetic field of the recording medium, and a thin film electrode for the magnetic field detection element formed as a thin film for upper and lower electrodes on the side surface of the optical fiber; A tenth step of obtaining a magnetic information reproducing probe comprising:
A method for manufacturing a magnetic information reproducing probe comprising :
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