CN100359562C - 磁记录再现装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备具有主磁极的磁头、在数据磁道和伺服磁道中具有预定的凹凸结构的离散型磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置；使用预定的算式规定用来确定数据磁道的预定的凹凸形状的参数、用来确定主磁极的参数、与扭曲角的关系，在此范围内设定磁记录再现装置的规格，能够防止向相邻磁道的不需要写入、实现极高的可靠性的高密度记录。

Description

磁记录再现装置
技术领域
本发明涉及一种磁记录再现装置，其具备：具有主磁极的磁头、磁记录介质、在驱动磁记录介质按固定方向旋转的同时可以使磁头沿磁记录介质的半径方向移动的驱动装置主体。另外，磁记录介质是以在基板上将垂直磁记录层按预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的、所谓的离散型磁记录介质为对象的。
背景技术
目前，硬盘等磁记录介质的面记录密度的提高是利用(1)提高线记录密度、和(2)提高磁轨密度这两个方法来实现的。今后，为了进一步实现高密度化，需要基于上述两个方法提高记录密度。
在磁轨密度的提高方面，随着磁头的加工限度、磁头磁场的扩散而引起的边缘干扰(side fringe)、串扰等问题的显著出现，借助于作为现有改良手法的延伸的磁头高磁轨化技术的进步来提高面记录密度可以说已达到了极限。
另一方面，提高线记录密度的方法中，在现有的纵向磁介质(longitudinal magnetic medium)中，一直追求薄层化、高保磁力，但从进一步提高介质的高密度化和对于记录磁化的热起伏的稳定性的角度出发，满足这些条件的垂直磁记录介质正受到关注。
基于这种实际情况，作为提高面记录密度、补充磁头的高磁轨密度化的技术，提出了一种将记录层形成为预定的凹凸型态的离散磁道盘型磁记录介质。例如，特开平11-328662号公报中公开了一种磁记录介质，其在基板上预先施加预定的凹凸，沿着该凹凸形成单层垂直磁记录层。
一般说来，在磁盘装置中，所用的磁记录介质具有用来记录数据信息的数据区域(数据磁道)及用来记录追踪用的伺服信息的伺服区域(伺服磁道)，如果是离散介质，这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成。
伺服区域中通常有ISG(Initial Signal Gain)部、SVAM(SerVoAddress Mark)部、格雷码部(Gray code)、资料组(burst)部、以及pad部，为了发挥预定功能，它们以各种磁型态形成，在相应伺服区域中，通常被垂直施加磁场而统一磁化。
另一方面，数据区域(数据磁道)的垂直磁化记录层中，利用从垂直磁头的主磁极沿垂直方向发出的磁场进行磁记录。
磁头的驱动通常使用旋转致动装置，在装备了这种旋转致动装置的磁记录介质中，在记录重现盘状磁记录介质的内周、外周的记录磁道(数据磁道)时，在特定的磁道，磁头的记录再现元件的平面与特定磁道的圆周方向的正交平面所成的角定义为扭曲角(skewangel)，如果将其定为0度，则在其他磁道必定产生扭曲角。例如，当盘状磁记录介质的最内周的数据磁道的扭曲角为0时，盘状磁记录介质的最外周的数据磁道产生最大的扭曲角。
U.S.P.5995341中公开了一种垂直磁记录方式，确定了磁头的主磁极的形状、扭曲角、磁道间距(track pitch)等的关系。由此，使用属于没有实施离散加工的一般性介质、具有连续的磁记录面的垂直磁记录介质，通过垂直磁头的主磁极对该介质进行磁记录时，主磁极的顶端确定为四边形形状，并确定扭曲角、磁道间距等的预定关系。
但是，U.S.P.5995341中公开的技术的条件是具有四边形形状的主磁极的顶端不对相邻数据磁道进行重写，但在出现了扭曲角的情况下，相邻磁道之间执行与扭曲角对应的写入，在最大扭曲角度的情况下，保护带消失，此处记录下来的比特所产生的不需要的信号成为串扰的噪声源。因此可以说，这种结构的磁记录装置实质上不可能有效地使用。另外，该现有技术不是以离散介质为对象的，所提案的算式本身不能应用于离散介质。
为了避开这样的问题，U.S.P.6504675B1、特开2002-92821号公报、特开2003-242607号公报中公开了一种记录磁道宽度的控制方法，使用具备逆梯形形状的主磁极的磁头、即使产生了扭曲角也能够设置保护带。
但是，它们所公开的技术不能直接应用于离散介质。另外，仅使用所公开的这些技术，尚不能获得实质性的有效效果。
基于这种实际情况，本发明是创造性的提案，其目的在于提供在数据磁道和伺服磁道中具有预定的凹凸结构的离散介质(离散磁道盘)与具备垂直磁记录用的主磁极的磁头的相关关系中能够防止向相邻磁道的不需要写入、实现极高的可靠性的高密度记录的磁记录装置。
发明内容
为了解决这种课题，本发明的磁记录装置是一种具备至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置；
上述磁记录介质是一种具有用来记录数据信息的数据磁道及用来记录追踪用的伺服信息的伺服磁道、这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质；
上述磁记录介质的数据磁道和伺服磁道由凸部的垂直磁记录层构成，凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面具有梯形形状；
上述磁头的悬浮面(air bearing surface)的上述主磁极的轮廓线形状为从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的形状；
上述磁记录介质与上述磁头的配置关系为磁头至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ；
当上述磁记录介质的数据磁道间距为Tp，该数据磁道的凸部垂直磁记录层的上表面宽度为Tw，上述磁头的主磁极的后续侧一端的宽度为W1，前导侧一端的宽度为W2，上述磁头的主磁极的厚度(磁道圆周方向的长度)为t，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面的梯形形状的倾斜角度为η，上述凸部的垂直磁记录层的厚度为δ时，作为前提条件，在上述θ、W1、W2和t的关系满足θ＞tan-1(W1-W2)/2·t的情况下，
其结构满足下述算式(1)的关系
【算式1 】
Tp-Tw≥(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t}+2δ/tanη...算式(1)。
另外，本发明的理想的实施方式是，由上述凸部的垂直磁记录层构成的数据磁道及伺服磁道的下部敷设了软磁性层，用来辅助垂直方向的磁场。
另外，本发明的理想的实施方式是，由上述磁头的主磁极产生的记录磁场以垂直方法穿过凸部的垂直磁记录层，在该垂直磁记录层发挥垂直磁记录的作用，同时，穿过软磁性层返回辅助磁极。
另外，本发明的理想的实施方式是，上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状为从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的梯形形状。
另外，本发明的理想的实施方式是，当前提条件是最大扭曲角为θmax时，满足下述算式(1-2)。
【算式1-2】
2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax...算式(1-2)
其中，ΔW＝δ/tanη。
另外，本发明是一种具备至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置；
上述磁记录介质是一种具有用来记录数据信息的数据磁道及用来记录追踪用的伺服信息的伺服磁道、这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质；
上述磁记录介质的数据磁道和伺服磁道由凸部的垂直磁记录层构成，凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面具有梯形形状；
上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状具有从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧以固定宽度延伸的第1四边形部分、以及与该第1四边形部分连接的同时形状进一步随着靠近上游一侧的前导侧一端而宽度连续变窄的第2四边形部分；
上述磁记录介质与上述磁头的配置关系为磁头至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ；
当上述磁记录介质的数据磁道间距为Tp，该数据磁道的凸部垂直磁记录层的上表面宽度为Tw，上述磁头的主磁极的第1四边形部分的后续侧一端的宽度为W1，该第1四边形部分的厚度(磁道圆周方向的长度)为t1，上述磁头的主磁极的第2四边形部分的前导侧一端的宽度为W2，该第2四边形部分的厚度(磁道圆周方向的长度)为t2，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面的梯形形状的倾斜角度为η时，上述凸部的垂直磁记录层的厚度为δ，作为前提条件，上述θ、W1、W2和t2的关系满足θ＞tan-1(W1-W2)/2·t2的情况下，
其结构满足下述算式(2)的关系
【算式2】
Tp-Tw≥(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t2}+t1·sinθ+2δ/tanη
                                            ...算式(2)。
另外，本发明的理想的实施方式是，上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状的第2四边形部分为从磁记录介质的旋转方向的下游一侧向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的梯形形状。
另外，本发明的理想的实施方式是，当前提条件是最大扭曲角为θmax时，满足下述算式(1-2)。
【算式1-2】
2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax...算式(1-2)
其中，ΔW＝δ/tanη。
另外，本发明是一种具备至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置；
上述磁记录介质是一种具有用来记录数据信息的数据磁道及用来记录追踪用的伺服信息的伺服磁道、这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质；
上述磁记录介质的数据磁道和伺服磁道由凸部的垂直磁记录层构成，凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面具有梯形形状；
上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状具有从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧以固定宽度延伸的第1四边形部分、以及与该第1四边形部分连接的同时形状进而随着靠近上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的第2四边形部分；
上述磁记录介质与上述磁头的配置关系为磁头至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ；
当上述磁记录介质的数据磁道间距为Tp，该数据磁道的凸部垂直磁记录层的上表面宽度为Tw，上述磁头的主磁极的第1四边形部分的后续侧一端的宽度为W1，该第1四边形部分的厚度(磁道圆周方向的长度)为t1，上述磁头的主磁极的第2四边形部分的前导侧一端的宽度为W2，该第2四边形部分的厚度(磁道圆周方向的长度)为t2，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面的梯形形状的倾斜角度为η，上述凸部的垂直磁记录层的厚度为δ时，作为前提条件，上述θ、W1、W2和t2的关系满足θ＜tan-1(W1-W2)/2·t2的情况下，
其结构满足下述算式(3)的关系
【算式3】
Tp-Tw≥t1·sinθ+2δ/tanη...算式(3)。
另外，本发明的理想的实施方式是，上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状的第2四边形部分为从磁记录介质的旋转方向的下游一侧向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的梯形形状。
另外，本发明的理想的实施方式是，当前提条件是最大扭曲角为θmax时，满足下述算式(1-2)。
【算式1-2 】
2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)cosθmax...算式(1-2)
其中，ΔW＝δ/tanη。
另外，本发明的理想的实施方式是，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面的梯形形状的倾斜角度η处于50～85度的角度范围。
另外，本发明的理想的实施方式是，上述记录数据信息的数据磁道及记录追踪用的伺服信息的伺服磁道是以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，凹部填充了用于发挥离散作用的非磁性材料。
本发明的磁记录装置是一种具备具有主磁极的磁头、在数据磁道和伺服磁道中具有预定的凹凸结构的离散型磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置；通过规定用来确定数据磁道的预定的凹凸形状的参数、用来确定主磁极的参数、及与扭曲角的关系，能够防止向相邻磁道的不需要写入、实现极高的可靠性的高密度记录。
附图说明
图1是表示本发明的盘状磁记录介质的整体形状的概略平面图。
图2是图1的四角所围的微小部分的部分放大概略图。
图3是概念性地表示本发明的磁记录介质的理想实施方式的剖视图。
图4是表示截面的梯形形状的垂直磁记录层(数据磁道)的结构的概略透视图。
图5是用来简单说明在垂直磁记录介质中使用单磁极(1个主磁极)型磁头进行垂直磁记录的情况下的机制的透视图。
图6是磁记录再现装置的概略透视图。
图7是表示磁记录再现装置的主要部分的概略平面图。
图8表示磁头的悬浮面的主磁极的轮廓线形状。
图9(A)是平面表示磁极的轮廓线形状与凸部的垂直磁记录层(数据磁道)的位置关系的图，图9(B)是图9(A)的A-A剖视图，实质上表示垂直磁记录层(数据磁道)的截面。
图10表示磁头的悬浮面的主磁极的轮廓线形状。
图11(A)是平面表示磁极的轮廓线形状与凸部的垂直磁记录层(数据磁道)的位置关系的图，图11(B)是图11(A)的A-A剖视图，实质上表示垂直磁记录层(数据磁道)的截面。
图12(A)是平面表示磁极的轮廓线形状与凸部的垂直磁记录层(数据磁道)的位置关系的图，图12(B)是图12(A)的A-A剖视图，实质上表示垂直磁记录层(数据磁道)的截面。
具体实施方式
以下详细说明用来实施本发明的最优实施方式。
本发明的磁记录再现装置具备：至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转的同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体。
首先，为了把握装置的整体结构，先基于图6说明磁记录再现装置的概略结构实例。
(磁记录再现装置的概略结构实例的说明)
图6表示了本发明一个理想的实例——磁记录再现装置的概略结构透视图。图7表示为了说明图6的主要部分而抽出的所需的主要部分的平面图。图6中，磁记录介质1使用盘状垂直磁记录介质，该介质由主轴马达2驱动旋转。
另外，为了对磁记录介质进行数据读出和写入，沿从介质的外侧方向朝向介质的内侧方向设置的摆动臂4的顶端上设置了记录再现用的磁头5。
摆动臂4以旋转致动装置4a为基点，利用音圈电机3摆动，例如，基于记录再现用磁头检测到的伺服信号，能够将磁头位置确定到预定的磁道。主轴马达2和音圈电机3等的驱动系统包含在驱动装置主体中。
记录再现用的磁头5通常具有记录元件和再现元件，记录元件使用例如主磁极励磁型的单磁极磁头，再现元件使用例如GMR(巨磁电阻效应)磁头。除了GMR磁头，也可以使用TMR(隧道磁阻效应)磁头等。
磁头的记录元件(以及再现元件)理想化的是笔直地沿着数据磁道的圆周方向配置，不脱离磁道执行记录操作(及再现操作)。但是，实际上，由于以旋转致动装置4a为基点摆动的摆动臂4的顶端设置了磁头，在以数据磁道的圆周方向的正交面为基准的情况下，产生了表示磁头位置偏移的扭曲角θ。
如上所述，例如，如果设定为与特定的数据磁道的圆周方向的正交面所成的角、即扭曲角θ为0度，则除此之外的磁道中必定产生扭曲角θ。另外，当盘状磁记录介质的最内周的数据磁道的扭曲角θ为0时，盘状磁记录介质的最外周的数据磁道就会产生最大的扭曲角θmax。
(磁记录介质的说明)
接着，说明磁记录介质的结构。
图1是表示本发明中使用的盘状磁记录介质1的整体形状的概略平面图；图2是图1的四角所围的微小部分100的部分放大概略图。图2中，主要概念性地表示了记录有伺服信号的区域、即伺服用信息部90及用于记录再现的数据磁道组、即数据信息记录部80。数据信息记录部80中有配置为同心圆(或螺旋状)的数据磁道80，伺服用信息部90中有预先配置好的多个伺服磁道90。
图3概念性地表示了本发明的磁记录介质的理想的实施方式(特别着眼于数据磁道)的剖视图，图3实质上相当于图2的A-A剖视图。
图1中虽然没有图示出来，磁盘基板上以同心圆形状配置、形成了用于记录再现的多个数据磁道组。
另外，从磁盘中心向外放射状形成了伺服信号区域(伺服用信息部90：图中描绘成放射线形状的地方)。即，应用了将盘面分割为扇区的、所谓的扇区伺服方式。磁记录介质的伺服用信息部90中利用伺服追踪记录器记录了伺服信息。
如果说明伺服用信息部90的结构，伺服用信息部90(所谓的伺服区域)如图2所示，具备：ISG部91、SVAM部92、格雷码部93、资料组部94及pad部95。资料组部94是为了获得使磁头正确地跟踪磁道位置所需的正确的位置信息所用的型态，通常由分别同等横跨用来限制相邻磁道间距的中心线而设置的第1资料组94a和第2资料组94b的组合、位于偏离该组合半个磁道间距的位置处的第3资料组94c和第4资料组94d的组合而构成。
接着，基于图3说明磁记录介质的理想的截面结构实例。基本的截面结构采用与数据磁道和伺服磁道实质上相同的离散磁道结构。本发明中以数据磁道与磁头的主磁极的关系为主。为此，数据磁道附近的结构表示为图3的截面图，图3亦可以作为例如图2的A-A剖视图。此外，假定在考虑图2的B-B制视图的情况下，其形态与图3的截面图类似，可以使用图3作为截面图描述伺服磁道附近的结构。
如图3所示，磁记录介质数据磁道附近的结构具备：基板15、在该基板15上方形成的取向层14、在取向层14上方形成的软磁性层11、在该软磁性层11上方形成的中间层12、与在该中间层12的上方形成的凹凸状的凸部相当的垂直磁记录层10及与凹部相当的非磁性层20、在这些之上形成的保护层13。另外，凹部的非磁性层也可以直达软磁性层内。
基板15适合使用玻璃基板、Nip涂层铝合金基板、Si基板等。取向层14可以使用例如用来赋予朝向软磁性层11的磁道宽度方向的磁各向异性磁场所需的PtMn等反强磁性材料。此外，也可以是用来控制取向的非磁性合金。
软磁性层11有CoZrNb合金、Fe系合金、Co系非晶合金、软磁性/非磁性层的多层膜、软磁性铁氧体等。
中间层12设置用来控制该中间层上方形成的垂直磁记录层的垂直磁各向异性及结晶颗粒直径，使用例如Ru、CoTi非磁性合金。此外，也可以使用具有同样作用的非磁性金属、合金或低透磁率合金。
凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10适合使用矩阵状含有SiO2氧化物系材料中的CoPt等强磁性粒子的介质、CoCr系合金、FePt合金、Co/Pd系人工格子型多层合金等。
凹部的非磁性层20的材料使用SiO2、Al2O3、TiO2、铁氧体等非磁性氧化物、AIN等氮化物、SiC等碳化物。
凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10和凹部中填充的非磁性层20的表面上通常使用CVD法等形成碳薄膜等保护膜13。
基于凹凸型态的垂直磁记录层(数据磁道)10及非磁性层20的形成(所谓的离散型介质的形成)是在例如将成膜为一定厚度的垂直磁记录层10蚀刻为预定的凹凸形状后溅射根据蚀刻深度的SiO2，填充蚀刻产生的凹部。其后，将介质一边旋转一边利用斜向粒子束蚀刻法等除去垂直磁记录层(数据磁道)10上堆积的多余SiO2，使介质表面整体平坦化。
图4只将凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10示意性地表示为概略透视图。凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10沿该层体的磁道圆周方向延伸。另外，本发明的磁道半径方向的截面呈梯形形状。后面叙述其理由。
在说明本发明的主要部分之前，基于图5简单说明垂直磁记录介质上使用单磁极(1个主磁极)型磁头的垂直磁记录的机制。图5是在数据磁道上将单磁极型磁头相对配置的形态，是将其沿磁道圆周方向剖开后的剖视图，磁记录介质1上赋予的符号与图3中所示的相同符号表示同一部件。
图5中，磁头5的线圈61中通上电流励磁时，主磁极30的顶端与介质的软磁性层11之间产生垂直方向的磁场，由此在凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10上进行垂直方向的磁记录。流入介质的软磁性层11的磁通返回辅助磁极70，形成磁回路。
此外，图5的实例中，遮蔽层75、75之间配置了用来读取记录下来的磁数据的GMR元件80。
从主磁极30进行磁记录操作时，主要根据主磁极30的形状决定记录磁化分布，但为了实现本发明的目的——实现可靠性极高的高密度记录，必须考虑主磁极30的形状、凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的形状、扭曲角θ等的参数，同时设定能够切实防止向相邻磁道的不需要写入的最适合的关系。
以下描述3个实施方式，并依次说明最适合的规格设定。
(第1实施方式的最优设定的说明)
图8表示磁头的悬浮面的主磁极30的轮廓线形状，进一步详细来说，是从磁记录介质一侧观察磁头时所看到的主磁极的轮廓线形状。
盘状磁记录介质的旋转方向(所谓的磁盘旋转方向)为从图8的纸面下方朝向上方的箭头55的方向。因此，图8所示的主磁极30的轮廓线形状为，从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧宽度为W1的后续侧一端30a向上游一侧宽度为W2的前导侧一端30b宽度连续变窄的形状，图8所示的适合形状为(逆)梯形形状。磁头的主磁极30的厚度(磁道圆周方向的长度)假定为t。
这样的主磁极30的轮廓线形状与凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的位置关系以平面形式表示为图9(A)。图9(B)中表示了图9(A)的A-A剖视图，实质上表示垂直磁记录层(数据磁道)10的截面(省略非磁性层20的记述)。
如图9(A)所示，凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10与主磁极30的配置关系为至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ。此外，假定磁记录介质的数据磁道间距为Tp，数据磁道的凸部垂直磁记录层10的上表面宽度为Tw。
特别是，在图9(A)中表示了主磁极30的宽度W2的前导侧一端30b接触到以扭曲角θ相邻的数据磁道的顶端的状态，当主磁极30向相邻数据磁道一侧变位超过这一状态的情况下，相邻数据磁道的信息会被消除，因此这是不可取的。所以，至少如图9(A)所示，扭曲角θ的最大值的限度为主磁极的一端与相邻数据磁道接触。
另外，如图9(B)所示，本发明的凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面形状为下部宽的梯形形状，该梯形形状的倾斜角度假定为η，凸部的垂直磁记录层的厚度假定为δ。
基于这样的参数设定的本发明的垂直磁记录模型中，为了防止向相邻磁道的不需要的写入，实现极高的可靠性的高密度记录，需要满足下述所示算式1的关系。
【算式1 】
Tp-Tw≥(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t}+2δ/tanη...算式(1)
在导出上述算式(1)时，基本的考虑方法是，(i)当产生扭曲角θ时，前导侧一端30b的角部进入非磁性层20区域，一部分从如图所示的数据磁道突出。此时，向非磁性层20区城的突出距离假定为y，如果确定该y不触及邻接的数据磁道的条件，即为Tp-Tw-2ΔW≥y。这里ΔW＝δ/tanη。
(ii)在图9(a)中，突出距离y表示为y＝(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sinβ，由于α＝tan-1(W1-W2)/2t、β＝θ-α，消去y、β、α，可得上述算式(1)，即：
Tp-Tw≥(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t}+2δ/tanη...算式(1)
另外，作为前提条件，上述θ、W1、W2和t的关系需要满足θ＞tan-1(W1-W2)/2·t。原因在于，如果不满足该条件，磁道向相邻磁道一侧方向突出的部分就不存在，特别是，本申请要解决的问题就不会发生。
另外，后续侧一端30a的宽度即使在产生了扭曲角θ的情况下，基本上需要维持数据磁道宽度、并且要不触及相邻数据磁道地进行操作，由此，作为前提条件，W1需要维持2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax的关系。
此外，在上述算式中，W1应该考虑伺服位置误差位移，设定为上限值(2Tp-Tw-2ΔW)的0.9倍、最好是0.8倍。
θmax是最大扭曲角。另外，如上所述，ΔW-δ/tanη。
另外，本发明中，上述凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面呈下边比上边长的梯形形状，其倾斜角度η为50～85度、最好是65～85度、进一步最好是70～80度的角度范围。如果倾斜角度不足50度，就有可能产生相对于自主磁极的记录磁场记录面增大、自相邻磁道的记录的影响增大、噪声增大这些问题，另外，倾斜角度η超过85度后，就有产生倾斜面吸收、缓冲伺服误差位移的作用难以发挥的问题的倾向。
(第2实施方式的最优设定的说明)
图10表示磁头的悬浮面的另一最优的主磁极40的轮廓线形状，进一步详细来说，是从磁记录介质一侧现察磁头时所看到的主磁极的轮廓线形状。
盘状磁记录介质的旋转方向(所谓的磁盘旋转方向)为从图10的纸面下方朝向上方的箭头55的方向。图10所示的主磁极40的轮廓线形状具有从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的宽度W1的后续侧一端40a向上游一侧以固定宽度延伸的第1四边形部分41、以及与该第1四边形部分41连接的同时形状进一步随着靠近上游一侧的宽度W2的前导侧一端40b而宽度连续变窄的第2四边形部分43。
如图10所示，第1四边形部分41呈宽度为W1、厚度(磁道圆周方向的长度)为t1的长方形形状。另外，图10所示的第2四边形部分43呈从与第1四边形部分41的连接部分(宽度为W1)随着靠近上游一侧的宽度W2的前导侧一端40b而宽度连续变窄的厚度为t2的(逆)梯形形状。
这样的主磁极40的轮廓线形状与凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的位置关系以平面形式表示为图11(A)。图11(B)中表示了图11(A)的A-A剖视图，实质上表示垂直磁记录层(数据磁道)10的截面。
如图11(A)所示，凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10与主磁极40的配置关系为至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ。此外，假定磁记录介质的数据磁道间距为Tp，数据磁道的凸部垂直磁记录层10的上表面宽度为Tw。
另外，如图11(B)所示，本发明的凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面形状为下部宽的梯形形状，该梯形形状的倾斜角度假定为η，凸部的垂直磁记录层的厚度假定为δ。
基于这样的参数设定的本发明的垂直磁记录模型中，为了防止向相邻磁道的不需要的写入，实现极高的可靠性的高密度记录，需要满足下述所示算式2的关系。
【算式2】
Tp-Tw≥(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t2}+t1·sinθ+2δ/tanη
                                                            ...算式(2)
在导出上述算式(2)时，基本的考虑方法是，(i)当产生扭曲角θ时，前导侧一端40b的角部进入非磁性层20区域，一部分从如图所示的数据磁道突出。此时，向非磁性层20区域的突出距离为y+t1·sinθ。因此，如果确定该突出距离y+t1·sinθ不触及邻接的数据磁道的条件，即为Tp-Tw-2ΔW≥y+t1·sinθ。
这里，ΔW＝δ/tanη。
(ii)上述距离y表示为y＝(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sinβ，由于α＝tan-1(W1-W2)/2t、β＝θ-α，消去y、β、α，可得上述算式(2)，即：
Tp-Tw≥(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t2}+t1·sinθ+2δ/tanη
                                             ...算式(2)。
另外，作为前提条件，上述θ、W1、W2和t2的关系需要满足θ＞tan-1(W1-W2)/2·t2。原因在于，如果不满足该条件，磁道向相邻磁道一侧方向突出的部分就不存在，特别是，本申请要解决的问题就不会发生。
另外，后续侧一端40a的宽度即使在产生了扭曲角θ的情况下，基本上需要维持数据磁道宽度、并且要不触及相邻数据磁道地进行操作，由此，作为前提条件，W1需要维持2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/oosθmax的关系。
此外，在上述算式中，W1应该考虑伺服位置误差位移，设定为上限值(2Tp-Tw-2ΔW)的0.9倍、最好是0.8倍。
θmax是最大扭曲角。另外，如上所述，ΔW＝δ/tanη。
另外，本发明中，上述凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面呈下边比上边长的梯形形状，其倾斜角度η为50～85度、理想是65～85度、更理想是70～80度的角度范围。如果倾斜角度不足50度，就有可能产生相对自主磁极的记录磁场记录面增大、自相邻磁道的记录的影响增大、噪声增大这些问题，另外，倾斜角度超过85度后，就有产生倾斜面吸收、缓冲伺服误差位移的作用难以发挥的问题的倾向。
(第3实施方式的最优设定的说明)
图12(A)表示磁头的悬浮面的另一个理想的主磁极50的轮廓线形状，同时也以平面形式表示了该主磁极50的轮廓线形状与凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的位置关系。图12(B)中表示了图12(A)的A-A剖视图，实质上表示垂直磁记录层(数据磁道)10的截面。图12(A)的主磁极50的轮廓线形状是从磁记录介质一侧观察磁头时所看到的主磁极的轮廓线形状。盘状磁记录介质的旋转方向(所谓的磁盘旋转方向)为从图12(A)的纸面下方朝向上方的箭头55的方向。
图12(A)所示的主磁极50的轮廓线形状具有从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的宽度W1的后续侧一端50a向上游一侧以固定宽度延伸的第1四边形部分51、以及与该第1四边形部分51连接的同时形状进一步随着靠近上游一侧的前导侧一端50b而宽度连续变窄的第2四边形部分53。
如图12(A)所示，第1四边形部分51呈宽度为W1、厚度(磁道圆周方向的长度)为t1的长方形形状。另外，第2四边形部分53呈从与第1四边形部分51的连接部分(宽度为W1)随着靠近上游一侧的宽度W2的前导侧一端50b而宽度连续变窄的厚度为t2的(逆)梯形形状。
如图12(A)所示，凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10与主磁极50的配置关系为至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ。此外，假定磁记录介质的数据磁道间距为Tp，数据磁道的凸部垂直磁记录层10的上表面宽度为Tw。
另外，如图12(B)所示，本发明的凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面形状为下部宽的梯形形状，该梯形形状的倾斜角度假定为η，凸部的垂直磁记录层的厚度假定为δ。
图12(A)所示的第3实施方式是扭曲角θ、W1、W2和t2的关系满足θ＜tan-1(W1-W2)/2·t2的情况。
这种情况下，只有第1四边形部分51(宽度为W1、厚度(磁道圆周方向的长度)为t1)的长方形形状部分会影响到时相邻磁道的不需要的写入。第2四边形部分53实质上可以忽略。
基于这样的参数设定的本发明的垂直磁记录模型中，为了防止向相邻磁道的不需要的写入，实现极高的可靠性的高密度记录，需要满足下述所示算式3的关系。
【算式3】
Tp-Tw≥t1·sinθ+2δ/tanη  ...算式(3)
在导出上述算式(3)时，基本的考虑方法是，(i)当产生了扭曲角θ时，接近第1四边形部分51(宽度为W1、厚度(磁道圆周方向的长度)为t1)的长方形形状部分的前导侧的角部会进入非磁性层20区域，一部分自如图所示的数据磁道突出。此时，向非磁性层20区域的突出距离假定为y的话，则y＝t1·sinθ。因此，如果确定该突出距离t1·sinθ不触及邻接的数据磁道的条件，则Tp-Tw-2ΔW≥t1·sinθ。
这里ΔW＝δ/tanη，因此消去ΔW即得上述算式(3)。
另外，在该实施方式中，后续侧一端50a的宽度即使在产生了扭曲角θ的情况下，基本上需要维持数据磁道宽度、并且要不触及相邻数据磁道地进行操作，由此，作为前提条件，W1需要维持2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax的关系。
此外，在上述算式中，W1应该考虑伺服位置误差位移，设定为上限值(2Tp-Tw-2ΔW)的0.9倍、最好是0.8倍。
θmax是最大扭曲角。另外，如上所述，ΔW＝δ/tanη。
另外，本发明中，上述凸部的垂直磁记录层(数据磁道)10的磁道宽度方向(磁道半径方向)的截面呈下边比上边长的梯形形状，其倾斜角度η为50～85度、理想是65～85度、更理想是70～80度的角度范围。如果倾斜角度不足50度，就有可能产生相对于自主磁极的记录磁场记录面增大、自相邻磁道的记录的影响增大、噪声增大这些问题，另外，倾斜角度η超过85度后，就有可能产生倾斜面吸收、缓冲伺服误差位移的作用难以发挥的问题。
以下通过具体实施实例进一步详细说明本发明。
(磁记录介质的结构)
按照下述要点制作具备图3所示的截面结构的数据磁道(及伺服磁道)的磁记录介质的样品。
使用镜面研磨后内径7.0mm、外径27.4mm的1英寸玻璃盘基板15，在该基板15上形成15nm厚的PtMn层作为取向层14(基础层14)，其上形成由CoZrNb构成的厚度为150nm的软磁性层11。
此外，取向层14是用来为软磁性层11赋予磁道方向上的各向异性而形成的。接着，在软磁性层11上形成由非磁性合金Ru构成的厚度为8nm的中间层12。接着，其上形成厚度为15nm的垂直磁记录层10后，为了制作预定的凹凸型态，进行预定图型的蚀刻处理。接着，为了填充蚀刻出来的凹部，溅射SiO2。
接着，将填充SiO2后的介质一边旋转一边进行斜向粒子束蚀刻处理，除去垂直磁记录层10上形成的多余的SiO2，使介质表面平坦化。其上利用CVD法形成厚度为4nm的碳薄膜的保护膜13，进一步涂敷1nm厚的Fomblin润滑剂，完成介质样品的制作。
此外，垂直磁记录层10使用在SiO2中的矩阵状含有CoPt等强磁性粒子的材料。
此外，所用的垂直磁记录层的饱和磁化Ms及残留饱和磁化Mr为Ms＝350emu/cc(350kA/m)、Mr＝340emu/cc(340kA/m)。
用于上述预定的伺服区域及数据区域而凹凸加工的垂直磁记录介质为了磁化用来产生伺服信号磁场的凸部的垂直磁记录层，设定令15kOe(1193kA/m)的直流磁场产生的电磁石的磁极之间盘面与磁极面平行，使伺服区域及数据区域的梯形形状的垂直磁记录层统一着磁，记录伺服信号。
伺服信号的记录密度为130K·FRPI(Flux Reversal Per Inch)。因此，数据区城的磁道间距Tp置为相当于133.7K·TPI(Track PerInch)的190nm。
实验规格分为以下3类，因此对其进行个别说明。
(实验规格1)
使用如图8所示的具有主磁极30的轮廓线形状(顶端形状：梯形形状)的写入用的磁头。主磁极30与数据磁道的关系如图9(A)所示。
利用下述表1所示的数值改变规格中设定的主磁极、垂直磁记录介质、扭曲角θ的参数，执行200kFRPI(Flux Reversal Per Inch)的记录，在赋予扭曲角的条件下，使用再现磁头(GMR再现元件)再现对相邻数据磁道的影响，验证满足下述算式(1)的情况和不满足的情况。对于再现磁头的检测结果，对相邻数据磁道的记录有影响的情况下表示为“有”，基本没有影响的情况下表示为“无”。
【算式1】
Tp-Tw≥(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t}+2δ/tanη...算式(1)
在下述表1中，算式(1)的右边如下所示表示为Y1*。
Y1*＝(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t}+2δ/tanη
另外，本实验方法中，为了检测对相邻数据磁道的不需要的写入，使主磁极的记录频率不同于预先记录在相邻数据磁道中的记录频率，对相邻数据磁道的写入影响通过使用频谱分析仪分离信号来验证输出值。
实验规格1的实验结果如下述表1所示。
[表1]
表1
No. Tp-Tw(nm) Y1*(nm) Tp(nm) Tw(nm) W1(nm) W2(nm) t(nm) θ(度) δ(nm) η(度) 对相邻磁道有无影响
I-1 80.0 98.4 190 110 150 70 250 30 15 75 有(X)
I-2 80.0 80.0 190 110 150 70 250 25.6 15 75 无(O)
I-3 80.0 34.1 190 110 150 70 250 15 15 75 无(O)
I-4 92.5 114.7 190 97.5 150 50 300 30 15 75 有(X)
I-5 92.5 92.5 190 97.5 150 50 300 25.6 15 75 无(O)
I-6 92.5 37.4 190 97.5 150 50 300 15 15 75 无(O)
在表1所示的No.I-1的条件中，执行记录再现的结果为，主磁极30对相邻数据磁道有不需要的写入影响，在相邻数据磁道中现测到有预先写入的信号的再现信号。这是因为，由于Tp-Tw＜Y1*，没有满足算式(1)的条件。
在No.I-2和No.I-3的条件中，对相邻数据磁道的记录没有影响。这是因为，由于Tp-Tw≥Y1*，满足算式(1)的条件。此外，No.I-2的条件中，Tp-Tw＝Y1*，扭曲角θ为最大值θmax。
另外，作为前提条件、规定W1的长度的条件为
209.5(＝0.8×261.9)nm＞W1＞130.9nm
满足W1＝150nm。上述系数为0.8，但0.9、0.7也满足条件。
表1所示的No.I-4～I-6为对No.I-1～I-3的条件，主磁极的厚度t增加了大约50nm，对t＝300nm的情况下对相邻数据磁道的影响进行调查的状况。在No.I-4的条件中，执行记录再现的结果为，有自邻接数据磁道的主磁极产生的记录的影响，观测到有记录产生的再现信号。这是因为，由于Tp-Tw＜Y1*，没有满足算式(1)的条件。
在No.I-5和No.I-6的条件中，对相邻数据磁道的记录没有影响。这是因为，由于Tp-Tw≥Y1*，满足算式(1)的条件。此外，No.I-5的条件中，Tp-Tw＝Y1*，扭曲角θ为最大值θmax。
另外，在No.I-4～I-6中，作为前提条件、规定W1的长度的条件为
219.5(＝0.8×274.4)nm＞W1＞117.0nm
满足W1＝150nm。上述系数为0.8，但0.9、0.7也满足条件。
如果增加主磁极30的厚度t，就需要增大Tp-Tw的裕度；如果固定Tp、W1及θmax，就需要减少Tw，设定较大的Tp-Tw裕度。
如本发明所示，在具有凹凸结构的离散磁道中，由于凹部区域不存在垂直磁记录层，主磁极的W1值能够设定为大于通常没有凹凸的连续介质。
(实验规格2)
使用如图10所示的具有主磁极40的轮廓线形状的写入用的磁头。如图10所示，第1四边形部分41呈宽度为W1、厚度(磁道圆用方向的长度)为t1的长方形形状。另外，第2四边形部分43呈从与第1四边形部分43的连接部分(宽度为W1)随着靠近下游一侧的宽度W2的前导侧一端40b而宽度连续变窄的厚度为t2的(逆)梯形形状。
主磁极40与数据磁道的关系如图11(A)所示。
利用下述表2所示的数值改变规格中设定的主磁极、垂直磁记录介质、扭曲角θ的参数，执行200kFRPI(Flux Reversal Per Inch)的记录，在赋予扭曲角的条件下，使用再现磁头(GMR再现元件)再现对相邻数据磁道的影响，验证满足下述算式(2)的情况和不满足的情况。对于再现磁头的检测结果，对相邻数据磁道的记录有影响的情况下表示为“有”，基本没有影响的情况下表示为“无”。
【算式2】
Tp-Tw≥(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t2}+t1·sinθ+2δ/tanη
                                                   ...算式(2)
在下述表2中，算式(2)的右边如下所示表示为Y2*。
Y2*＝(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t2}+t1·sinθ+2δ/tanη
另外，本实验规格中，为了检测对相邻数据磁道的不需要的写入，使主磁极的记录频率不同于预先记录于相邻数据磁道中的记录频率，对相邻数据磁道的写入影响通过使用频谱分析仪分离信号来验证输出值。
实验规格2的实验结果如下述表2所示。
[表2]
No. Tp-Tw(nm) Y2*(nm) Tp(nm) Tw(nm) W1(nm) W2(nm) t1(nm) t2(nm) θ(度) δ(nm) η(度) 对相邻磁道有无影响
  II-1 71.0 98.4 190 120 150 70 50 200     30     15     75 有(X)
II-2 70.0 70.0 190 120 150 70 50 200 25.6 15     75 无(O)
II-3 70.0 34.1 190 120 150 70 50 200 15 15     75 无(O)
II-4 90.0 123.3 190 100 150 70 150 150 30 15     75 有(X)
II-5 90.0 90.0 190 100 150 70 150 150 25.6 15     75 无(O)
II-6 90.0 47.0 190 100 150 70 150 150 15 15     75 无(O)
在表2所示的No.II-1的条件中，执行记录再现的结果为，主磁极30对相邻数据磁道有不需要的写入影响，在相邻数据磁道中观测到有预先写入的信号的再现信号。这是因为，由于Tp-Tw＜Y2*，没有满足算式(2)的条件。
在No.II-2和No.II-3的条件中，对相邻数据磁道的记录没有影响。这是因为，由于Tp-Tw≥Y2*，满足算式(2)的条件。此外，No.II-2的条件中，Tp-Tw＝Y2*，扭曲角θ为最大值θmax。
另外，作为前提条件、规定W1的长度的条件为
201.5(＝0.8×251.9)nm＞W1＞139.3nm
满足W1＝150nm。上述系数为0.8，但0.9、0.7也满足条件，这已经得到确认。
表2所示的No.II-4～II-6为对No.II-1～II-3的条件，主磁极的厚度t为150nm，t2为150nm的情况下(整体增加了50nm)对相邻数据磁道的影响进行调查的状况。在No.II-4的条件中，执行记录再现的结果为，有自邻接数据磁道的主磁极产生的记录的影响，观测到有记录产生的再现信号。这是因为，由于Tp-Tw＜Y2*，没有满足算式(2)的条件。
在No.II-5和No.II-6的条件中，对相邻数据磁道的记录没有影响。这是因为，由于Tp-Tw≥Y2*，满足算式(2)的条件。此外，No.II-5的条件中，Tp-Tw＝Y2*，扭曲角θ为最大值θmax。
另外，在No.II-4～II-6中，作为前提条件、规定W1的长度的条件为
224(＝0.8×280)nm＞W1＞117.6nm，
满足W1＝150nm。上述系数为0.8，但0.9、0.7也满足条件，这已经得到确认。
如果增加主磁极的总厚度t1+t2，就需要增大Tp-Tw的裕度；如果固定Tp、W1及θmax，就需要减少Tw，设定较大的Tp-Tw裕度。
如本发明所示，在具有凹凸结构的离散磁道中，由于凹部区域不存在垂直磁记录层，主磁极的W1值能够设定为大于通常没有凹凸的连续介质。
(实验规格3)
使用如图12(A)所示的具有主磁极50的轮廓线形状的写入用的磁头。如图12(A)所示，第1四边形部分51呈宽度为W1、厚度(磁道圆周方向的长度)为t1的长方形形状。另外，第2四边形部分53呈从与第1四边形部分51的连接部分(宽度为W1)随着靠近下游一侧的宽度W2的前导侧一端50b而宽度连续变窄的厚度为t2的(逆)梯形形状。
实验规格3与上述实验规格2相比，是扭曲角θ、W1、W2和t2的关系满足θ＜tan-1(W1-W2)/2·t2的情况。这种情况下，只有第1四边形部分51(宽度为W1、厚度(磁道圆周方向的长度)为t1)的长方形形状部分会影响到向相邻磁道的不需要的写入。第2四边形部分53实质上可以忽略。
利用下述表3所示的数值改变规格中设定的主磁极、垂直磁记录介质、扭曲角θ的参数，执行200kFRPI(Flux Reversal Per Inch)的记录，在赋予扭曲角的条件下，使用再现磁头(GMR再现元件)再现对相邻数据磁道的影响，验证满足下述算式(3)的情况和不满足的情况。对于再现磁头的检测结果，对相邻数据磁道的记录有影响的情况下表示为“有”，基本没有影响的情况下表示为“无”。
【算式3】
Tp-Tw≥t1·sinθ+2δ/tanη   ...算式(3)
在下述表3中，算式(3)的右边如下所示表示为Y3*。
Y3*＝t1·sinθ+2δ/tanη
另外，本实验方法中，为了检测对相邻数据磁道的不需要的写入，使主磁极的记录频率不同于预先记录在相邻数据磁道中的记录频率，对相邻数据磁道的写入影响通过使用频谱分析仪分离信号来验证输出值。
实验规格3的实验结果如下述表3所示。
[表3]
  No. Tp-Tw(nm) Y3*(nm) Tp(nm) Tw(nm) W1(nm)     W2(nm)     t1(nm)     t2(nm)     θ(度)     δ(nm)     η(度) 对相邻无影响
  III-1 90.0 108.0 190 100 150     70     50     200     30     15     75 有(X)
  III-2 90.0 90.0 190 100 150     70     50     200     24.2     15     75 无(O)
  III-3 90.0 59.8 190 100 150     70     50     200     15     15     75 无(O)
在表3所示的No.III-1的条件中，执行记录再现的结果为，主磁极对相邻数据磁道有不需要的写入影响，在相邻数据磁道中现测到有预先写入的信号的再现信号。这是因为，由于Tp-Tw＜Y3*，没有满足算式(3)的条件。
在No.III-2和No.III-3的条件中，对相邻数据磁道的记录没有影响。这是因为，由于Tp-Tw≥Y3*，满足算式(3)的条件。此外，No.III-2的条件中，Tp-Tw＝Y3*，扭曲角θ为最大值θmax。
另外，作为前提条件、规定W1的长度的条件为
217.5(＝0.8×271.9)nm＞W1＞118.5nm
满足W1＝150nm。上述系数为0.8，但0.9、0.7也满足条件，这已经得到确认。
根据以上的实验结果，本发明的效果显而易见。即，本发明是一种具备具有主磁极的磁头、在数据磁道和伺服磁道中具有预定的凹凸结构的离散型磁记录介质、用来驱动磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装王主体的磁记录再现装置；使用预定的算式规定用来确定数据磁道的预定的凹凸形状的参数、用来确定主磁极的参数、与扭曲角的关系，在此范围内通过设定磁记录再现装置的规格，能够防止向相邻磁道的不需要写入、实现可靠性极高的高密度记录。
特别是本发明的磁记录装置能够装备到计算机中使用，可用于信息记录的装置产业。

Claims (21)

1.一种磁记录再现装置，其特征在于，是一种具备至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动上述磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使上述磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置，
上述磁记录介质是一种具有用来记录数据信息的数据磁道及用来记录追踪用的伺服信息的伺服磁道、这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，
上述磁记录介质的数据磁道和伺服磁道由凸部的垂直磁记录层构成，凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面具有梯形形状，
位于上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状为从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的形状，
上述磁记录介质与上述磁头的配置关系为磁头至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ，
当上述磁记录介质的数据磁道间距为Tp，该数据磁道的凸部垂直磁记录层的上表面宽度为Tw，上述磁头的主磁极的后续侧一端的宽度为W1，前导侧一端的宽度为W2，上述磁头的主磁极的厚度、即、磁道圆周方向的长度为t，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面的梯形形状的倾斜角度为n，上述凸部的垂直磁记录层的厚度为δ时，作为前提条件，在上述θ、W1、W2和t的关系满足θ＞tan-1(W1-W2)/2·t的情况下，
满足下述算式(1)的关系
【算式1】
Tp-Tw≥(t2+(W1-W2)2/4)1/2·sin{θ-tan-1(W1-W2)/2t]+2δ/tanη...算式(1)。
2.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其上述凸部的垂直磁记录层构成的数据磁道及伺服磁道的下部敷设了软磁性层，用来辅助垂直方向的磁场。
3.如权利要求2所述的磁记录再现装置，其上述磁头的主磁极产生的记录磁场以垂直方法穿过凸部的垂直磁记录层，在该垂直磁记录层发挥垂直磁记录的作用，同时，穿过软磁性层返回辅助磁极。
4.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其位于上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状为从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的梯形形状。
5.如权利要求1所述的磁记录再现装置，当前提条件是最大扭曲角为θmax时，满足下述算式(1-2)的条件
【算式1-2】
2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax...算式(1-2)
其中，ΔW＝δ/tanη。
6.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面的梯形形状的倾斜角度η处于50～85度的角度范围。
7.如权利要求1所述的磁记录再现装置，其上述记录数据信息的数据磁道及记录追踪用的伺服信息的伺服磁道是以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，凹部填充了用于发挥离散作用的非磁性材料。
8.一种磁记录再现装置，其特征在于，是一种具备至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动上述磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使上述磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置，
上述磁记录介质是一种具有用来记录数据信息的数据磁道及用来记录追踪用的伺服信息的伺服磁道、这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，
上述磁记录介质的数据磁道和伺服磁道由凸部的垂直磁记录层构成，凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面具有梯形形状，
位于上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状具有从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧以固定宽度延伸的第1四边形部分、以及与该第1四边形部分连接的同时形状进一步随着靠近上游一侧的前导侧一端而宽度连续变窄的第2四边形部分，
上述磁记录介质与上述磁头的配置关系为磁头至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ，
当上述磁记录介质的数据磁道间距为Tp，该数据磁道的凸部垂直磁记录层的上表面宽度为Tw，上述磁头的主磁极的第1四边形部分的后续侧一端的宽度为W1，该第1四边形部分的厚度、即、磁道圆周方向的长度为t1，上述磁头的主磁极的第2四边形部分的前导侧一端的宽度为W2，该第2四边形部分的厚度、即、磁道圆周方向的长度为t2，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面的梯形形状的倾斜角度为η，上述凸部的垂直磁记录层的厚度为δ时，作为前提条件，在上述θ、W1、W2和t 2的关系满足θ＞tan-1(W1-W2)/2·t 2的情况下，
满足下述算式(2)的关系
【算式2】
Tp-Tw≥(t22+(W1-W2)2/4)1/2·sin(θ-tan-1(W1-W2)/2t2]+t1·sinθ+2δ/tanη
                                                     ...算式(2)。
9.如权利要求8所述的磁记录再现装置，其上述凸部的垂直磁记录层构成的数据磁道及伺服磁道的下部敷设了软磁性层，用来辅助垂直方向的磁场。
10.如权利要求9所述的磁记录再现装置，其上述磁头的主磁极产生的记录磁场以垂直方法穿过凸部的垂直磁记录层，在该垂直磁记录层发挥垂直磁记录的作用，同时，穿过软磁性层返回辅助磁极。
11.如权利要求8所述的磁记录再现装置，其位于上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状的第2四边形部分为从磁记录介质的旋转方向的下游一侧向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的梯形形状。
12.如权利要求8所述的磁记录再现装置，当前提条件是最大扭曲角为θmax时，满足下述算式(1-2)的条件
【算式1-2】
2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax...算式(1-2)
其中，ΔW＝δ/tanη。
13.如权利要求8所述的磁记录再现装置，其上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面的梯形形状的倾斜角度η处于50～85度的角度范围。
14.如权利要求8所述的磁记录再现装置，其上述记录数据信息的数据磁道及记录追踪用的伺服信息的伺服磁道是以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，凹部填充了用于发挥离散作用的非磁性材料。
15.一种磁记录再现装置，其特征在于，是一种具备至少具有主磁极的磁头、磁记录介质、用来驱动上述磁记录介质按固定方向旋转并同时可以使上述磁头沿磁记录介质的大致半径方向移动的驱动装置主体的磁记录再现装置，
上述磁记录介质是一种具有用来记录数据信息的数据磁道及用来记录追踪用的伺服信息的伺服磁道、这些磁道组以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，
上述磁记录介质的数据磁道和伺服磁道由凸部的垂直磁记录层构成，凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面具有梯形形状，
位于上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状具有从位于磁记录介质的旋转方向的下游一侧的后续侧一端向上游一侧以固定宽度延伸的第1四边形部分、以及与该第1四边形部分连接的同时形状进一步随着靠近上游一侧的前导侧一端而宽度连续变窄的第2四边形部分，
上述磁记录介质与上述磁头的配置关系为磁头至少与磁记录介质的若干个数据磁道的圆周方向产生扭曲角θ，
当上述磁记录介质的数据磁道间距为Tp，该数据磁道的凸部垂直磁记录层的上表面宽度为Tw，上述磁头的主磁极的第1四边形部分的后续侧一端的宽度为W1，该第1四边形部分的厚度、即、磁道圆周方向的长度为t1，上述磁头的主磁极的第2四边形部分的前导侧一端的宽度为W2，该第2四边形部分的厚度、即、磁道圆周方向的长度为t2，上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面的梯形形状的倾斜角度为η，上述凸部的垂直磁记录层的厚度为δ时，作为前提条件，在上述θ、W1、W2和t2的关系满足θ＜tan-1(W1-W2)/2·t2的情况下，
满足下述算式(3)的关系
【算式3】
Tp-Tw≥t1·sinθ+2δ/tanη  ...算式(3)。
16.如权利要求15所述的磁记录再现装置，其上述凸部的垂直磁记录层构成的数据磁道及伺服磁道的下部敷设了软磁性层，用来辅助垂直方向的磁场。
17.如权利要求16所述的磁记录再现装置，其上述磁头的主磁极产生的记录磁场以垂直方法穿过凸部的垂直磁记录层，在该垂直磁记录层发挥垂直磁记录的作用，同时，穿过软磁性层返回辅助磁极。
18.如权利要求15所述的磁记录再现装置，其位于上述磁头的悬浮面的上述主磁极的轮廓线形状的第2四边形部分为从磁记录介质的旋转方向的下游一侧向上游一侧的前导侧一端宽度连续变窄的梯形形状。
19.如权利要求15所述的磁记录再现装置，当前提条件是最大扭曲角为θmax时，满足下述算式(1-2)的条件
【算式1-2】
2Tp-Tw-2ΔW≥W1≥(Tw+2ΔW)/cosθmax...算式(1-2)
其中，ΔW＝δ/tanη。
20.如权利要求15所述的磁记录再现装置，其上述凸部的垂直磁记录层的磁道宽度方向、即、磁道半径方向的截面的梯形形状的倾斜角度η处于50～85度的角度范围。
21.如权利要求15所述的磁记录再现装置，其上述记录数据信息的数据磁道及记录追踪用的伺服信息的伺服磁道是以预定的凹凸型态分割为多个记录元素而形成的离散介质，凹部填充了用于发挥离散作用的非磁性材料。
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