CN111627465B - 磁盘装置以及写处理方法 - Google Patents

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Abstract

实施方式涉及磁盘装置以及写处理方法。实施方式的磁盘装置具备盘、头以及控制器。头具有主磁极、写屏蔽件以及辅助元件，所述主磁极具有盘的半径方向上的第1端部和与第1端部相反侧的第2端部，所述写屏蔽件与主磁极空开间隔地相对，所述辅助元件在主磁极与写屏蔽件之间的间隔中设置在距第1端部的第1距离与距第2端部的第2距离不同的位置。控制器向辅助元件施加与写方向相应的电压，所述写方向是对第1磁道重叠写入第2磁道的方向。

Description

磁盘装置以及写处理方法
本申请享受以日本专利申请2019－36486号(申请日：2019年2月28日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
实施方式涉及磁盘装置以及写处理方法。
背景技术
为了实现磁盘装置的高记录密度化以及高记录容量化，开发了高频辅助记录型式、瓦记录型式(Shingled write Magnetic Recording(SMR，瓦写磁记录)或者ShingledWrite Recording(SWR，瓦写记录))。高频辅助记录型式是如下技术：使用具有通过被施加记录电流而被励磁来产生记录磁场的记录磁极(主磁极)和高频振荡器的磁头，将通过对高频振荡器进行通电而产生的高频磁场施加于盘，从而使施加了高频磁场的盘的部分的顽磁力降低。相对于从主磁极施加于盘的记录磁场，从高频振荡器施加于盘的高频磁场有可能偏移。
另一方面，瓦记录型式是如下技术：在向磁盘写数据时，对预定磁道的一部分重叠地写入接下来的磁道。在瓦记录型式中，磁道的磁道宽度方向的端部的数据的品质会对盘的记录密度产生较大的影响。
发明内容
实施方式提供能够提高记录密度的磁盘装置以及写处理方法。
实施方式的磁盘装置具备盘、头以及控制器。头具有主磁极、写屏蔽件以及辅助元件，所述主磁极具有盘的半径方向上的第1端部和与第1端部相反侧的第2端部，所述写屏蔽件与主磁极空开间隔地相对，所述辅助元件在主磁极与写屏蔽件之间的间隔中设置于距第1端部的第1距离与距第2端部的第2距离不同的位置。控制器向辅助元件施加与写方向相应的电压，所述写方向是对第1磁道重叠写入第2磁道的方向。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的磁盘装置的构成的框图。
图2是表示本实施方式涉及的相对于盘的头的配置的一个例子的示意图。
图3是表示本实施方式涉及的盘以及头的一个例子的放大剖视图。
图4A是对包括将外方向作为瓦记录方向来进行了写入的磁道群的带(band)区域的一个例子进行表示的示意图。
图4B是对包括将内方向作为瓦记录方向来进行了写入的磁道群的带区域的一个例子进行表示的示意图。
图5是对预定的记录区域中的辅助/瓦记录密度根据瓦记录方向而不同的主要原因的一个例子进行表示的概要图。
图6是对每个预定的半径区域的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化的一个例子进行表示的图。
图7是表示本实施方式涉及的写处理的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，附图是一个例子，并不限定发明的范围。
(实施方式)
图1是表示实施方式涉及的磁盘装置1的构成的框图。
磁盘装置1具备后述的头盘组件(HDA)、驱动器IC20、头放大器集成电路(以下记载为头放大器IC或者前置放大器)30、易失性存储器70、非易失性存储器80、缓冲存储器(缓存)90、及作为一芯片的集成电路的系统控制器130。另外，磁盘装置1与主机系统(以下简称为主机)100连接。
HDA具有磁盘(以下称为盘)10、主轴马达(以下称为SPM)12、搭载头15的臂13、和音圈马达(以下称为VCM)14。盘10安装于SPM12，通过SPM12的驱动进行旋转。臂13以及VCM14构成致动器。致动器通过VCM14的驱动，将搭载于臂13的头15移动控制到盘10的预定位置。盘10以及头15也可以设有两个以上的数量。
图2是表示本实施方式涉及的相对于盘10的头15的配置的一个例子的示意图，图3是表示本实施方式涉及的盘10以及头15的一个例子的放大剖视图。以下，将盘10的与半径方向正交的方向称为圆周方向。如图2所示，在半径方向上，将朝向盘10的外周的方向称为外方向(外侧)，将与外方向相反的方向称为内方向(内侧)。另外，如图2所示，在圆周方向上，将盘10旋转的方向称为旋转方向。此外，在图2所示的例子中，旋转方向由顺时针方向表示，但也可以是相反方向(逆时针方向)。在图3中，盘10的旋转方向B与空气流C的方向一致。以下，将从头15朝向盘10的方向称为下方向，将从盘10朝向头15的方向称为上方向。
盘10在数据区域被分配有瓦记录(Shingled Magnetic Recording：SMR)区域10s和介质高速缓存(media cache)区域10m。瓦记录区域10s记录被从主机100要求写入了的用户数据等。介质高速缓存区域10m可作为瓦记录区域10s的高速缓存来利用。在瓦记录区域10s中，对磁道的一部分重叠地写入接下来要写的磁道。因此，瓦记录区域10s的磁道密度(Track Per Inch：TPI)比未进行重叠写入的记录区域、例如以通常的记录(ConventionalMagnetic Recording：CMR)型式进行了写入的记录区域的磁道密度高。在瓦记录区域10s中，多个磁道群相互空开间隔(间隙)而配置，所述多个磁道群分别包括在半径方向上沿着一个方向连续地重叠写入了的多个磁道。以下，将写入了在半径方向上沿着一个方向连续地重叠写入了的磁道群(带)的记录区域称为带区域。带区域包括：在其一部分被重叠写入了在半径方向上相邻的磁道(以下称为相邻磁道)的至少一个磁道、和最后被重叠写入了的磁道(最终磁道)。最终磁道在其一部分没有被重叠写入其他磁道，因此，磁道宽度比在一部分已被重叠写入的磁道宽。在带区域中，将被写入了的磁道称为写磁道，将除了被重叠写入了相邻磁道的区域之外的剩余的写磁道的部分称为读磁道。另外，既有时将写磁道简称为磁道，也有时将读磁道简称为磁道，还有时将写磁道和读磁道综合简称为磁道。磁道包括多个扇区。此外，“磁道”以在盘10的半径方向上划分的多个区域中的一个区域、沿盘10的圆周方向延长的数据、写入到磁道的数据以及其他各种含义来使用。“扇区”以在圆周方向上划分磁道而得到的多个区域中的一个区域、写入到盘10的预定位置的数据、写入到扇区的数据以及其他各种含义来使用。另外，有时也将写磁道的半径方向上的宽度称为写磁道宽度，将读磁道的半径方向上的宽度称为读磁道宽度。有时也将写磁道宽度和读磁道宽度综合称为磁道宽度。另外，将磁道宽度的中心位置称为磁道中央。
头15将滑块作为主体，具备安装于该滑块的写入头15W和读取头15R。写入头15W在盘10上写入数据。读取头15R读取在盘10上的磁道所记录的数据。此外，既有时将写入头15W简称为头15，也有时将读取头15R简称为头15，还有时将写入头15W和读取头15R综合称为头15。也有时将头15的中心部称为头15，将写入头15W的中心部称为写入头15W，将读取头15R的中心部称为读取头15R。
在图2所示的例子中，在半径方向上，将瓦记录区域10s划分为位于内方向的内周区域IR、位于外方向的外周区域OR以及位于内周区域IR与外周区域OR之间的中周区域MR。进一步，在图2中，将瓦记录区域10s划分为几个在半径方向上具有预定宽度的记录区域(以下称为半径区域)、例如带区域或者分区(zone)等。在图2中示出了瓦记录区域10s的几个半径区域中的分区ZNO、ZNM以及ZNI。分区ZNO位于外周区域OR，分区ZNM位于中周区域MR，分区ZNI位于内周区域IR。在图2示出了半径位置IRP、半径位置MRP以及半径位置ORP。半径位置IRP是比半径位置MRP靠内方向的位置，半径位置ORP是比半径位置MRP靠外方向的位置。在图2所示的例子中，半径位置MRP包含于中周区域MR的分区ZNM，半径位置ORP包含于外周区域OR的分区ZNO，半径位置IRP包含于内周区域IR的分区ZNI。在图2中，半径位置IRP相当于分区ZNI的预定磁道的磁道中央IIL，半径位置RP0相当于分区ZNM的预定磁道的磁道中央MIL，半径位置ORP相当于分区ZNO的预定磁道的磁道中央OIL。磁道中央IIL相当于预定磁道、例如分区ZNI的预定磁道中的作为头15的目标的轨迹或者路径(以下有时也称为目标轨迹或者目标路径)。磁道中央MIL相当于预定磁道、例如分区ZNM的预定磁道中的头15的目标路径。磁道中央OIL相当于预定磁道、例如分区ZNO的预定磁道中的头15的目标路径。磁道中央IIL、MIL以及OIL相对于盘10而位于呈同心圆状的位置。例如，磁道中央IIL、MIL以及OIL位于呈正圆状的位置。此外，磁道中央IIL、MIL以及OIL可以位于不是呈圆状的位置，也可以位于呈在盘10的半径方向上变动的波状的位置。
盘10具有多个伺服模式(伺服图形，servo pattern)SV。以下，有时也将伺服模式SV称为伺服扇区、伺服区域。多个伺服模式SV在盘10的半径方向上呈放射状延伸、并在圆周方向上空开预定的间隔地离散地配置。伺服模式SV包含用于将头15定位于盘10的预定的半径位置的伺服数据等。在瓦记录区域10s中，可在伺服扇区SV以外的瓦记录区域10s写入用户数据。
在图3所示的例子中，盘10依次层叠有基板111、软磁性层112、磁记录层113以及保护膜层114。基板111由圆板状的非磁性体形成。软磁性层112在基板111的上方由呈现软磁特性的材料形成。磁记录层113形成在软磁性层112的上方，在相对于盘10的表面(磁记录层113的表面或者保护膜层114的表面)垂直的方向上具有磁各向异性。保护膜层114形成在磁记录层113的上方。
在图示的例子中，头15具备滑块150。滑块150例如由氧化铝(alumina)和碳化钛的烧结体(AlTiC，铝钛碳合金)形成。滑块150具有与盘10的表面相对的盘相对面(空气支承面(ABS))151、和位于空气流C的流出侧的尾随(trailing)端153。读取头15R和写入头15W的一部分在盘相对面151露出。
读取头15R由磁性膜161、屏蔽膜162和屏蔽膜163构成。磁性膜161位于屏蔽膜162与屏蔽膜163之间，产生磁阻效应。屏蔽膜162相对于磁性膜161位于尾随端153侧。屏蔽膜163与屏蔽膜162相对。磁性膜161、屏蔽膜162以及屏蔽膜163的下端在盘相对面151露出。
写入头15W相对于读取头15R而设在滑块150的尾随端153侧。写入头15W具备主磁极171、尾随屏蔽件(写屏蔽件)172、绝缘体173、为了在主磁极171中流动磁通量而以卷绕于包括主磁极171以及写屏蔽件172的磁回路的方式配置的记录线圈180、以及磁通量控制部(辅助元件)例如自旋转矩振荡器(spin torque oscillator：STO)200。
主磁极171由具有高饱和磁通密度的软磁性体形成。主磁极171为了使盘10的磁记录层113磁化，使得产生相对于盘10的表面垂直的方向的记录磁场。在图示的例子中，主磁极171相对于盘相对面151大致垂直地延伸。主磁极171的盘相对面151侧的前端部171a的下表面在盘相对面151露出。主磁极171的前端部171a朝向盘相对面151以前端变细的方式缩窄，形成为宽度比其他部分窄的柱状。主磁极171的前端部171a的交叉磁道(cross-track)方向上的宽度大致对应于写磁道的磁道宽度。交叉磁道方向例如是沿着半径方向的方向。
写屏蔽件172由具有高饱和磁通密度的软磁性体形成。写屏蔽件172是为了使磁路经由主磁极171正下方的软磁性层112高效地闭合而设置的。写屏蔽件172相对于主磁极171位于尾随端153侧。写屏蔽件172经由绝缘体173与主磁极171连结。主磁极171与写屏蔽件172电绝缘，且形成磁回路。写屏蔽件172形成为大致L状，在盘相对面151侧具有与主磁极171的前端部171a空开写间隙而相对的前端部172a。前端部172a的下表面在滑块150的盘相对面151露出。
记录线圈180为了在主磁极171中流动磁通量而以卷绕于包括主磁极171以及写屏蔽件172的磁回路的方式设置。记录线圈180例如设置在主磁极171与写屏蔽件172之间。通过对记录线圈180供给预定大小的电流(称为写电流或者记录电流)，在主磁极171和写屏蔽件172中激励记录磁场。因此，主磁极171以及写屏蔽件被磁化。通过在该被磁化的主磁极171以及写屏蔽件172中流动的磁通量，使盘10的磁记录层113的记录位(bit)的磁化方向变化，从而在盘10记录与记录电流相应的磁化模式(pattern)。
自旋转矩振荡器200设置在主磁极171的前端部171a与写屏蔽件172的前端部172a之间。换言之，自旋转矩振荡器200设置于写间隙。自旋转矩振荡器200例如具有如下构造：从主磁极171的前端部171a侧向写屏蔽件172的前端部172a侧依次层叠有由非磁性导电层形成的基底层、自旋注入层、中间层、振荡层、以及由非磁性导电层形成的间隙层。自旋转矩振荡器200通过被施加预定电压(驱动电压)或者预定电流(驱动电流)，通过在写间隙内产生的间隙磁场，磁化均匀地进行旋转(自旋的进动)，使得朝向盘10产生频率比记录信号的频率足够高的高频磁场(微波)。自旋转矩振荡器200通过向盘10的磁记录层113施加高频磁场，降低磁记录层113的顽磁力。在通过自旋转矩振荡器200产生了较大的自旋的进动的情况下，自旋转矩振荡器200的导磁率成为低到与空气的导磁率同等的状态。因此，来自主磁极171的磁通量，与流向写间隙(自旋转矩振荡器200)相比，更容易流向盘10。另一方面，在通过自旋转矩振荡器200不产生自旋的进动、或者产生得比通常小的情况下，自旋转矩振荡器200的导磁率成为比空气的导磁率高的状态。因此，来自主磁极171的磁通量，与流向盘10相比，更容易流向写间隙(自旋转矩振荡器200)。以下，有时也将向自旋转矩振荡器200施加驱动电压或者驱动电流来写入数据的写处理称为辅助记录或者高频辅助记录。以下，有时也将施加于自旋转矩振荡器200的电压或者电流称为辅助电压或者辅助电流。另外，有时也将辅助向盘10的写处理的效果称为辅助效果。
驱动器IC20按照系统控制器130(详细而言为后述的MPU60)的控制，对SPM12以及VCM14的驱动进行控制。
头放大器IC(前置放大器)30具备未图示的读放大器、写驱动器、例如记录电流控制电路310以及STO电压控制电路320等。读放大器对从盘10读出的读信号进行放大，并输出给系统控制器130(详细而言为后述的读/写(R/W)通道50)。记录电流控制电路310与记录线圈180电连接，向记录线圈180供给与从R/W通道50输出的写数据相应的记录电流。例如，记录电流控制电路310根据系统控制器130(MPU60)的控制，向记录线圈180供给记录电流。STO电压控制电路320与自旋转矩振荡器200电连接，根据系统控制器130例如MPU60的控制，向自旋转矩振荡器200施加预定的辅助电压或者辅助电流。
易失性存储器70是当电力供给被切断时、所保存的数据会丢失的半导体存储器。易失性存储器70保存磁盘装置1的各部的处理所需要的数据等。易失性存储器70例如是DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机访问存储器)或者SDRAM(SynchronousDynamic Random Access Memory，同步动态随机访问存储器)。
非易失性存储器80是即使电力供给被切断、也记录所保存的数据的半导体存储器。非易失性存储器80例如是NOR型或者NAND型的闪速ROM(Flash Read Only Memory：FROM)。
缓冲存储器90是暂时记录在磁盘装置1与主机100之间收发的数据等的半导体存储器。此外，缓冲存储器90也可以与易失性存储器70一体地构成。缓冲存储器90例如是DRAM、SRAM(Static Random Access Memory，静态随机访问存储器)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric Random Access memory，铁电随机访问存储器)或者MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory，磁阻随机访问存储器)等。
系统控制器(控制器)130例如使用多个元件集成于单一芯片的被称为片上系统(System-on-a-Chip(SoC))的大规模集成电路(LSI)来实现。系统控制器130包括硬盘控制器(HDC)40、读/写(R/W)通道50和微处理器(MPU)60。HDC40、R/W通道50以及MPU60分别相互电连接。系统控制器130例如与驱动器IC20、头放大器IC60、易失性存储器70、非易失性存储器80、缓冲存储器90以及主机系统100等电连接。
HDC40根据来自后述的MPU60的指示，对主机100与R/W通道50之间的数据传送进行控制。HDC40例如与易失性存储器70、非易失性存储器80以及缓冲存储器90等电连接。
R/W通道50根据来自MPU60的指示，执行读数据以及写数据的信号处理。R/W通道50例如与头放大器IC30等电连接。R/W通道50具有对写数据进行调制的电路或者功能。另外，R/W通道50具有对读数据的信号品质进行测定的电路或者功能。
MPU60是控制磁盘装置1的各部的主控制器。MPU60经由驱动器IC20控制VCM14，执行头15的定位。MPU60对向盘10写入数据的写动作进行控制，并且，选择从主机100传送的写数据的保存目的地。另外，MPU60对从盘10读取数据的读动作进行控制，并对从盘10向主机100传送的读数据的处理进行控制。MPU60与磁盘装置1的各部连接。MPU60例如与驱动器IC20、HDC40以及R/W通道50等电连接。
MPU60具备读/写控制部610以及电流电压控制部620。MPU60使各部、例如读/写控制部610以及电流电压控制部620等的处理在固件上执行。此外，MPU60也可以具备各部、例如读/写控制部610以及电流电压控制部620等来作为电路。
读/写控制部610按照来自主机100的命令，对数据的读处理以及写处理进行控制。读/写控制部610经由驱动器IC20对VCM14进行控制，将头15定位于盘10上的预定的半径位置，执行读处理或者写处理。例如，读/写控制部610通过辅助记录对盘10的预定的带区域按顺序(sequential)地重叠写入数据(进行瓦记录)。
读/写控制部610基于通过对自旋转矩振荡器200施加驱动电压(或者驱动电流)以上的辅助电压(或者辅助电流)的辅助记录来在半径方向上的瓦写入的方向(以下称为瓦记录方向或者写方向)对数据进行了瓦记录所得到的预定的半径区域、例如带区域或者分区等的记录密度、例如线记录密度(Bit Per Inch：BPI)，向该半径区域写入数据。以下，为了便于说明，有时也将“通过对自旋转矩振荡器200施加驱动电压(或者驱动电流)以上的辅助电压(或者辅助电流)的辅助记录来对数据进行瓦记录”称为“辅助/瓦记录”，将“进行了辅助/瓦记录所得到的预定的半径区域的记录密度”称为“辅助/瓦记录密度”。例如，读/写控制部610基于表示按将瓦记录区域10s在半径方向上划分为几个所得到的半径区域的每个而测定出的辅助/瓦记录密度和瓦记录方向之间的关系的信息，判定预定的半径区域中的辅助/瓦记录密度是根据瓦记录方向而相同、还是不同。在判定为辅助/瓦记录密度根据瓦记录方向而相同的情况下，读/写控制部610在预定的半径区域中将内方向和外方向中的任一方向作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。在判定为辅助/瓦记录密度根据瓦记录方向而不同的情况下，读/写控制部610在预定的半径区域中，将在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度和在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度中的高的辅助/瓦记录密度对应的方向(以下有时也称为高密度方向)，作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。此外，在判定为辅助/瓦记录密度根据瓦记录方向而不同的情况下，读/写控制部610也可以将在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度和在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度中的低的辅助/瓦记录密度对应的方向(以下有时也称为低密度方向)，作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。
图4A是对包含将外方向作为瓦记录方向来进行了写入所得到的磁道群的带区域BA1的一个例子进行表示的示意图。在图4A中，瓦记录方向相当于外方向。
在图4A中示出了在瓦记录区域10s的带区域BA1中所写入的写磁道Wt1、Wt2以及Wt3。在图4A中示出了写磁道Wt1的未被进行重叠写入的剩余的读磁道Rt1、写磁道Wt2的未被进行重叠写入的剩余的读磁道Rt2、以及读磁道Rt3。在图4A中，为了便于说明，用按某磁道宽度沿着圆周方向延伸的直线表示了各磁道，但实际上是沿着圆周方向的曲线，也可以相对于圆周方向而在半径方向上变动。此外，在图4A中，在带区域BA1中写入有三条磁道，但也可以写入有少于三条或者多于三条的磁道。
在图4A所示的例子中，读/写控制部610在带区域BA1中判定为在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度高，将外方向作为瓦记录方向来在带区域BA1中进行写磁道Wt1的写入，在写磁道Wt1的外方向的一部分重叠写入写磁道Wt2，在写磁道Wt2的外方向的一部分重叠写入写磁道Wt3。此外，读/写控制部610也可以在带区域BA1中将内方向作为瓦记录方向来对多个写磁道进行辅助/瓦记录。
图4B是对包含将内方向作为瓦记录方向来进行了写入所得到的磁道群的带区域BA2的一个例子进行表示的示意图。在图4B中，瓦记录方向相当于内方向。
在图4B中示出了在瓦记录区域10s的带区域BA2所写入的写磁道Wt11、Wt12以及Wt13。在图4B中示出了写磁道Wt11的未被进行重叠写入的剩余的读磁道Rt11、写磁道Wt12的未被进行重叠写入的剩余的读磁道Rt12、以及读磁道Rt13。在图4B中，为了便于说明，用按某磁道宽度沿着圆周方向延伸的直线来表示各磁道，但实际上是沿着圆周方向的曲线，也可以相对于圆周方向而在半径方向上变动。此外，在图4B中，在带区域BA2中写入有三条磁道，但也可以写入有少于三条或者多于三条的磁道。
在图4B所示的例子中，读/写控制部610在带区域BA2中判定为在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度高，将内方向作为瓦记录方向来在带区域BA2中进行写磁道Wt11的写入，在写磁道Wt11的内方向的一部分重叠写入写磁道Wt12，在写磁道Wt12的内方向的一部分重叠写入写磁道Wt13。此外，读/写控制部610也可以在带区域BA2中将外方向作为瓦记录方向来对多个写磁道进行辅助/瓦记录。
作为如前所述那样的、预定的记录区域中的辅助/瓦记录密度根据瓦记录方向而不同的主要原因，可考虑由滑块150的安装公差、自旋转矩振荡器200的偏移等引起的头15的半径方向上的两端部的磁场强度和/或磁场倾斜度的偏差。
图5是表示预定的记录区域中的辅助/瓦记录密度根据瓦记录方向而不同的主要原因的一个例子的概要图。图5示意性地示出了从盘相对面151侧观察到的头15的下表面的一个构成例。在图5中，头15例如被定位于中周区域MR的预定分区ZNM的预定磁道。
在图5中，相对于主磁极171的前端部171a的半径方向的中心171c，自旋转矩振荡器200的半径方向的中心200c向外方向偏移。自旋转矩振荡器200位于主磁极171的前端部171a的外方向的端部171e1侧。换言之，自旋转矩振荡器200和端部171e1的距离D1与自旋转矩振荡器200和端部171e2的距离D2不同。在图5所示的例子中，距离D1比距离D2小。因此，在将头15定位于预定磁道、例如中周区域MR的预定半径位置来进行了预定磁道的写入的情况下，在该磁道中，相对于磁道中央而言的内方向的瓦记录的记录密度会高于相对于磁道中央而言的外方向的瓦记录的记录密度。例如，读/写控制部610基于距离D1以及距离D2来在预定的半径区域中按预定的瓦记录方向进行数据的辅助/瓦记录。在图5所示的例子中，读/写控制部610在预定的半径区域、例如中周区域MR的预定的分区ZNM中，判定为由于距离D2比距离D1大所以在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度高，将内方向作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。此外，读/写控制部610也可以在预定的半径区域、例如中周区域MR的预定的分区ZNM中，将外方向作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。另外，读/写控制部610也可以基于距离D1和距离D2的差量来在预定的半径区域中按预定的瓦记录方向进行数据的辅助/瓦记录。
相对于主磁极171的前端部171a的半径方向的中心171c，自旋转矩振荡器200的半径方向的中心200c也可以向内方向偏移。自旋转矩振荡器200也可以位于主磁极171的前端部171a的内方向的端部171e2侧。例如，距离D1比距离D2大。在将头15定位于预定磁道、例如中周区域MR的预定半径位置来对预定磁道进行了写入的情况下，在该预定磁道中，相对于磁道中央而言的外方向的区域的记录密度会高于相对于磁道中央而言的内方向的区域的记录密度。在自旋转矩振荡器200位于主磁极171的前端部171a的内方向的端部171e2侧的情况下，读/写控制部610也可以在预定的半径区域、例如中周区域MR的预定的分区ZNM中，判定为由于距离D1会大于距离D2所以在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度高，将外方向作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。此外，读/写控制部610也可以在预定的半径区域、例如中周区域MR的预定的分区ZNM中，将内方向作为瓦记录方向来进行数据的辅助/瓦记录。
电流电压控制部620对电流和/或电压、例如记录电流和/或辅助电压(或者辅助电流)进行控制(调整)。电流电压控制部620例如在预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上执行辅助/瓦记录的情况下，通过在预定的瓦记录方向上进行辅助/瓦记录，向自旋转矩振荡器200施加预定的电压(或者电流)的范围(以下称为电压(电流)范围)内的、预定的半径区域的辅助/瓦记录密度饱和的辅助电压(以下有时也称为饱和辅助电压)或者辅助电流(以下有时也称为饱和辅助电流)。例如，电流电压控制部620在预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上执行辅助/瓦记录的情况下，基于表示按将瓦记录区域10s在半径方向上划分为几个所得的半径区域的每个测定出的辅助电压或者辅助电流与辅助/瓦记录密度之间的关系的信息，向自旋转矩振荡器200施加电压范围内的饱和辅助电压或者饱和辅助电流。在预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上进行辅助/瓦记录时，在电压范围内存在多个饱和辅助电压的情况下，电流电压控制部620将多个饱和辅助电压中的电压最小的饱和辅助电压向自旋转矩振荡器200施加。在预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上进行辅助/瓦记录时，在电压范围内的多个辅助电压中没有饱和辅助电压的情况下，电流电压控制部620将多个辅助电压中的辅助/瓦记录密度成为最大的辅助电压、例如电压范围中的最大的辅助电压(以下有时也称为最大辅助电压)向自旋转矩振荡器200施加。换言之，在预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上进行辅助/瓦记录时电压范围中的多个辅助电压比饱和辅助电压小的情况下，电流电压控制部620将比饱和辅助电压小的多个辅助电压中的辅助/瓦记录密度成为最大的辅助电压、例如电压范围中的最大的辅助电压(以下有时也称为最大辅助电压)，向自旋转矩振荡器200施加。电流电压控制部620也可以在根据半径区域和/或瓦记录方向对辅助电压(或者辅助电流)进行了调整(控制)的情况下，对施加于记录线圈180的记录电流进行调整。此外，电流电压控制部620也可以在预定的半径区域中在低密度方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，向自旋转矩振荡器200施加比在预定的半径区域中在高密度方向上进行数据的辅助/瓦记录时的辅助电压高的辅助电压。另外，电流电压控制部620也可以在预定的半径区域中向自旋转矩振荡器200施加根据瓦记录方向而不同的辅助电压(或者辅助电流)。
图6是对每个预定的半径区域的相对于辅助电压而言的辅助/瓦记录密度的变化的一个例子进行表示的图。在图6中，横轴表示辅助电压(dac)，纵轴表示辅助/瓦记录密度(bpsi：bit per square inch)。在图6的纵轴上，辅助/瓦记录密度随着向大的箭头方向前进而变大，随着向小的箭头方向前进而变小。在图6的横轴上，辅助电压随着向大的箭头方向前进而变大，随着向小的箭头方向前进而变小。图6的横轴被划分为与外周区域OR的分区ZNO对应的区域OZR、与中周区域MR的分区ZNM对应的区域MZR、与内周区域IR对应的区域IZR。在图6的横轴上，对区域OZR、MZR以及IZR的各自，示出了辅助电压VL1、VL2以及VL3。辅助电压VL2比辅助电压VL1大，辅助电压VL3比辅助电压VL2大。在划分图6的横轴而得到的各区域OZR、ZNM以及ZNI中，电压范围相当于从辅助电压VL1到辅助电压VL3的范围。也即是，在图6中，辅助电压VL3相当于最大辅助电压。
在区域OZR中示出了：在分区ZNO中在内方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化OOI、和在分区ZNO中在外方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化OIO。辅助/瓦记录密度的变化OOI比辅助/瓦记录密度的变化OIO大。也即是，在分区ZNO中，在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度大。在区域OZR中示出了相对于辅助电压VL2的辅助/瓦记录密度BP11、和对应于辅助电压VL3的辅助/瓦记录密度BP12。辅助/瓦记录密度BP11和BP12相同。换言之，辅助/瓦记录密度在辅助电压(饱和辅助电压)VL2下饱和，即使施加了比VL2高的辅助电压(饱和辅助电压)VL3，辅助/瓦记录密度也为BP11和BP12而不变化。在区域MZR中示出了：在分区ZNM中在内方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化MOI、和在分区ZNM中在外方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化MIO。辅助/瓦记录密度的变化MOI比辅助/瓦记录密度的变化MIO大。也即是，在分区ZNM中，在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度大。在区域MZR中示出了相对于辅助电压VL2的辅助/瓦记录密度BP21、和与辅助电压VL3对应的辅助/瓦记录密度BP22。辅助/瓦记录密度BP21和BP22相同。换言之，辅助/瓦记录密度在辅助电压(饱和辅助电压)VL2下饱和，即使施加了比VL2高的辅助电压(饱和辅助电压)VL3，辅助/瓦记录密度也为BP21和BP22而不变化。在区域OZI中示出了：在分区ZNI中在内方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化IOI、和在分区ZNI中在外方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化IIO。辅助/瓦记录密度的变化IIO比辅助/瓦记录密度的变化IOI大。也即是，在分区ZNI中，在外方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度比在内方向上进行了辅助/瓦记录所得到的辅助/瓦记录密度大。在区域IZR中示出了与辅助电压VL3对应的辅助/瓦记录密度BP31。
在图6所示的例子中，MPU60基于在区域OZR所示的辅助/瓦记录密度的变化OOI和辅助/瓦记录密度的变化OIO，在分区ZNO中在内方向上进行数据的辅助/瓦记录。在分区ZNO中在内方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，在电压范围内的辅助电压VL2和VL3下，辅助/瓦记录密度BP11以及BP12饱和，因此，MPU60将辅助电压VL2和VL3中的最小的辅助电压VL2作为饱和辅助电压来施加给自旋转矩振荡器200而执行辅助/瓦记录。此外，在分区ZNO中在外方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，根据辅助/瓦记录密度的变化OIO，在电压范围内的辅助电压下辅助/瓦记录密度不饱和，因此，MPU60向自旋转矩振荡器200施加辅助电压VL3来执行辅助/瓦记录。
在图6所示的例子中，MPU60基于在区域MZR所示的辅助/瓦记录密度的变化MOI和辅助/瓦记录密度的变化MIO，在分区ZNM中在内方向上进行数据的辅助/瓦记录。在分区ZNM中在内方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，在电压范围内的辅助电压VL2以及VL3下，辅助/瓦记录密度BP21以及BP22饱和，因此，MPU60将辅助电压VL2以及VL3中的最小的辅助电压VL2作为饱和辅助电压来施加给自旋转矩振荡器200而执行辅助/瓦记录。此外，在分区ZNM中在外方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，根据辅助/瓦记录密度的变化MIO，在电压范围内的辅助电压下，辅助/瓦记录密度不饱和，因此，MPU60向自旋转矩振荡器200施加辅助电压VL3来执行辅助/瓦记录。
在图6所示的例子中，MPU60基于在区域IZR所示的辅助/瓦记录密度的变化IIO和辅助/瓦记录密度的变化IOI，在分区ZNI中在外方向上进行数据的辅助/瓦记录。在分区ZNI中在外方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，在电压范围内的最大辅助电压VL3下，辅助/瓦记录密度BP31不饱和，因此，MPU60向自旋转矩振荡器200施加最大辅助电压VL3来执行辅助/瓦记录。此外，在分区ZNI中在内方向上进行数据的辅助/瓦记录的情况下，根据辅助/瓦记录密度的变化IOI，在电压范围内的辅助电压下，辅助/瓦记录密度不饱和，因此，MPU60向自旋转矩振荡器200施加辅助电压VL3来执行辅助/瓦记录。另外，在预定分区、例如中周区域MR的预定分区中，当在外方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化和在内方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的变化交叉时，MPU60也可以在电压范围内增大辅助电压、或者减小辅助电压来执行辅助/瓦记录以使得辅助/瓦记录密度变大。换言之，在预定分区中在外方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的大小和在内方向上进行了辅助/瓦记录的情况下的相对于辅助电压的辅助/瓦记录密度的大小反转时，MPU60向自旋转矩振荡器200施加使得辅助/瓦记录密度成为最大的电压范围内的最大辅助电压来执行辅助/瓦记录。
图7是表示本实施方式涉及的写处理的一个例子的流程图。
MPU60开始写处理，在盘10的各半径区域中，一边使辅助电压波动，一边在两方向(外方向以及内方向)上评价瓦记录密度(B701)。MPU60判定在预定的半径区域中最大记录密度是根据瓦记录方向而不同、还是相同(B702)。在判定为在预定的半径区域中最大记录密度根据瓦记录方向而不同的情况下(B702：是)，MPU60算出在预定的半径区域中以高密度方向执行辅助/瓦记录的辅助电压(B703)。MPU60判定在预定的半径区域中在高密度方向上执行辅助/瓦记录的情况下在电压范围内是否存在饱和辅助电压(B704)。在判定为在电压范围内不存在饱和辅助电压的情况下(B704：否)，MPU60向自旋转矩振荡器200施加电压范围内的最大辅助电压(B705)，使处理结束。在判定为在电压范围内存在饱和辅助电压的情况下(B704：是)，MPU60判定在电压范围内是否存在多个饱和辅助电压(B706)。在判定为在电压范围内不存在多个饱和辅助电压的情况下(B706：否)，MPU60向自旋转矩振荡器200施加电压范围内的饱和辅助电压(B707)，使处理结束。在判定为在电压范围内存在多个饱和辅助电压的情况下(B706：是)，MPU60向自旋转矩振荡器200施加多个饱和辅助电压中的最小的饱和辅助电压(B708)，使处理结束。在判定为在预定的半径区域中最大记录密度根据瓦记录方向而相同的情况下(B702：否)，MPU60算出在预定的半径区域中在两方向(低密度方向以及高密度方向)上执行辅助/瓦记录的辅助电压(B709)，执行B704～B708的处理，采用所设定的辅助电压低的瓦记录方向(B710)，使处理结束。
根据本实施方式，磁盘装置1具备主磁极171、与主磁极171空开写间隙而相对的写屏蔽件、对包含主磁极171以及写屏蔽件172的磁回路激励记录磁场的记录线圈180、以及设置在写间隙的自旋转矩振荡器200。磁盘装置1在预定的半径区域中的辅助瓦记录密度根据瓦记录方向而不同的情况下，在预定的半径区域中，在高密度方向上执行辅助/瓦记录。当在电压范围内不存在饱和辅助电压的预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上执行辅助/瓦记录时，磁盘装置1向自旋转矩振荡器200施加电压范围内的最大辅助电压。当在电压范围内存在饱和辅助电压的预定的半径区域中在预定的瓦记录方向上执行辅助/瓦记录时，磁盘装置1向自旋转矩振荡器200施加电压范围内的饱和辅助电压。当在电压范围内存在多个饱和辅助电压的预定的半径区域中在预定的记录方向上执行辅助/瓦记录时，磁盘装置1向自旋转矩振荡器200施加电压范围内的多个饱和辅助电压中的最小的饱和辅助电压。因此，磁盘装置1能够提高记录密度。
另外，磁盘装置1能够通过对施加于自旋转矩振荡器200的辅助电压进行调整来调整辅助效果的强度，并且，能够抑制向自旋转矩振荡器200的负荷。因此，磁盘装置1能够提高自旋转矩振荡器200的寿命。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提出的，并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和/或宗旨内，并且，包含在技术方案记载的发明及与其等同的范围内。

Claims (24)

1.一种磁盘装置，具备：
盘；
头，其具有主磁极、写屏蔽件以及辅助元件，所述主磁极具有所述盘的半径方向上的第1端部和与所述第1端部相反侧的第2端部，所述写屏蔽件与所述主磁极空开间隔地相对，所述辅助元件在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的所述间隔中设置于距所述第1端部的第1距离与距所述第2端部的第2距离不同的位置；以及
控制器，其对所述辅助元件施加电压，所述电压是根据在预定的半径区域中在预定的写方向上测定出的电压与辅助记录密度之间的关系而确定出的电压，所述写方向是对第1磁道重叠写入第2磁道的方向。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第1电压，所述第1电压是按所述写方向对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道时记录密度饱和的电压。
3.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第2电压，所述第2电压是按所述写方向对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道时记录密度饱和的多个第3电压中的最小的电压。
4.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第4电压，所述第4电压是比按所述写方向对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道时记录密度饱和的第5电压小的多个第6电压中的最大的电压。
5.根据权利要求1所述的磁盘装置，
在与按所述第1磁道的所述写方向中的第1方向重叠写入了所述第2磁道所得到的第1区域的第1记录密度相比、按所述第1磁道的与所述第1方向反向的第2方向重叠写入了所述第2磁道所得到的所述第1区域的第2记录密度较大的情况下，所述控制器在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第2方向重叠写入所述第2磁道。
6.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器，在与按第1磁道的所述盘的半径方向上的第1方向写入了第2磁道所得到的第1区域的第1记录密度相比、按所述第1磁道的与所述第1方向反向的第2方向写入了所述第2磁道所得到的所述第1区域的第2记录密度较大的情况下，在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第2方向重叠写入所述第2磁道。
7.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第1电压，所述第1电压是所述第2记录密度饱和的电压。
8.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第2电压，所述第2电压是所述第2记录密度饱和的多个第3电压中的最小的电压。
9.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第4电压，所述第4电压是比所述第2记录密度饱和的第5电压小的多个第6电压中的最大的电压。
10.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述主磁极和所述辅助元件相互错开。
11.根据权利要求10所述的磁盘装置，
所述辅助元件相对于所述主磁极在所述第1方向上错开。
12.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述控制器，在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第1方向重叠写入所述第2磁道的情况下，向所述辅助元件施加比在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第2方向重叠写入所述第2磁道时所施加的第7电压大的第8电压。
13.一种磁盘装置，具备：
盘；
头，其具有主磁极、写屏蔽件以及辅助元件，按第1磁道的所述盘的半径方向上的第1方向重叠写入了第2磁道所得到的第1区域的第1记录密度，与按所述第1磁道的与所述第1方向反向的第2方向重叠写入了所述第2磁道所得到的所述第1区域的第2记录密度不同，所述写屏蔽件与所述主磁极空开间隔地相对，所述辅助元件设置在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的所述间隔中；以及
控制器，其对所述辅助元件施加电压，所述电压是根据在预定的半径区域中在预定的写方向上测定出的电压与辅助记录密度之间的关系而确定出的电压，所述写方向是对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道的方向。
14.根据权利要求13所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第1电压，所述第1电压是按所述写方向对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道时记录密度饱和的电压。
15.根据权利要求13所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第2电压，所述第2电压是按所述写方向对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道时记录密度饱和的多个第3电压中的最小的电压。
16.根据权利要求13所述的磁盘装置，
所述控制器向所述辅助元件施加第4电压，所述第4电压是比按所述写方向对所述第1磁道重叠写入所述第2磁道时记录密度饱和的第5电压小的多个第6电压中的最大的电压。
17.根据权利要求13所述的磁盘装置，
在与按所述第1磁道的所述写方向中的第1方向重叠写入了所述第2磁道所得到的第1区域的第1记录密度相比、按所述第1磁道的与所述第1方向反向的第2方向重叠写入了所述第2磁道所得到的所述第1区域的第2记录密度较大的情况下，所述控制器在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第2方向重叠写入所述第2磁道。
18.一种写处理方法，应用于权利要求1所述的磁盘装置，所述写处理方法包括：
在与按第1磁道的所述盘的半径方向上的第1方向写入了第2磁道所得到的第1区域的第1记录密度相比、按所述第1磁道的与所述第1方向反向的第2方向写入了所述第2磁道所得到的所述第1区域的第2记录密度较大的情况下，在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第2方向重叠写入所述第2磁道。
19.根据权利要求18所述的写处理方法，
向所述辅助元件施加第1电压，所述第1电压是所述第2记录密度饱和的电压。
20.根据权利要求18所述的写处理方法，
向所述辅助元件施加第2电压，所述第2电压是所述第2记录密度饱和的多个第3电压中的最小的电压。
21.根据权利要求18所述的写处理方法，
向所述辅助元件施加第4电压，所述第4电压是比所述第2记录密度饱和的第5电压小的多个第6电压中的最大的电压。
22.根据权利要求18所述的写处理方法，
所述主磁极和所述辅助元件相互错开。
23.根据权利要求22所述的写处理方法，
所述辅助元件相对于所述主磁极在所述第1方向上错开。
24.根据权利要求18所述的写处理方法，
在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第1方向重叠写入所述第2磁道的情况下，向所述辅助元件施加比在所述第1区域中按所述第1磁道的所述第2方向重叠写入所述第2磁道时所施加的第7电压大的第8电压。
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