CN111627468B - 磁盘装置以及写处理方法 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供一种能够提高可靠性的磁盘装置以及写处理方法。实施方式涉及的磁盘装置具备：盘；头，其具有主磁极、与所述主磁极隔开距离而相对向的写屏蔽件、以及设置在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的辅助元件；以及控制器，其执行不使用所述辅助元件而与第1磁道重叠地对第2磁道进行写入的第1写处理。

Description

磁盘装置以及写处理方法
本申请享受以日本专利申请2019－36487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
本发明的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)、Shingled Write Recording(SWR))、热辅助磁记录(Thermally Assisted Magnetic Recording:TAMR)型式等。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励磁产生记录磁场的记录磁极(主磁极)和高频振荡器的磁头，向盘施加通过对高频振荡器通电而产生的高频磁场，由此使施加了高频磁场的盘的部分的顽磁力降低。热辅助磁记录型式是如下技术：通过使用具有向盘照射照射光的光照射元件的磁头，从光照射元件的前端向盘照射照射光而对盘局部地进行加热，由此使被加热了的盘的部分的顽磁力降低。瓦记录型式是如下技术：在向磁盘写入数据时，与预定磁道的一部分重叠地进行接下来的磁道的写入。
发明内容
本发明的实施方式提供一种能够提高可靠性的磁盘装置以及写处理方法。
本实施方式涉及的磁盘装置具备：盘；头，其具有主磁极、与所述主磁极隔开距离而相对向的写屏蔽件、以及设在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的辅助元件；以及控制器，其执行不使用所述辅助元件而与第1磁道重叠地对第2磁道进行写入的第1写处理。
本实施方式涉及的写处理方法应用于磁盘装置，所述磁盘装置具备盘和头，所述头具有主磁极、与所述主磁极隔开距离而相对向的写屏蔽件、以及设在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的辅助元件，所述写处理方法包括：执行不使用所述辅助元件而与第1磁道重叠地对第2磁道进行写入的第1写处理。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的磁盘装置的构成的框图。
图2是表示第1实施方式涉及的盘以及头的一个例子的放大剖视图。
图3A是示意性地表示从盘对向面侧观察到的头的下表面的一构成例的图。
图3B是示意性地表示从盘对向面侧观察到的头的下表面的一构成例的图。
图4A是表示通常记录型式的写处理的一个例子的概要图。
图4B是表示瓦记录型式的写处理的一个例子的概要图。
图5是表示相对于辅助电压的基于各记录型式的记录密度的一个例子的图。
图6是表示第1实施方式涉及的写处理的一个例子的流程图。
图7是表示第2实施方式涉及的磁盘装置1的构成的框图。
图8是表示本实施方式涉及的头15的一个例子的放大剖视图。
图9是表示第2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。
(第1实施方式)
图1是表示第1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(以下称为头放大器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以及作为一个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。
HAD具有磁盘(以下称为盘)10、主轴马达(以下称为SPM)12、搭载有头15的臂13、音圈马达(以下称为VCM)14。盘10安装于SPM12，通过SPM12的驱动来旋转。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也可以设置有两个以上的数量。
盘10对其能够写入数据的区域分配有能由用户利用的用户数据区域10a、和写入系统管理所需要的信息的系统区10b。以下，将与盘10的半径方向正交的方向称为圆周方向。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，有时也将盘10的半径方向上的预定位置称为半径位置，将盘10的圆周方向上的预定位置称为圆周位置。半径位置例如相当于磁道，圆周位置例如相当于扇区。此外，“磁道”以在盘10的半径方向上区分开的多个区域中的一个区域、在盘10的圆周方向上延长的数据、在磁道写入的数据、其他各种含义来使用。“扇区”以将磁道在圆周方向上区分而得到的多个区域中的一个区域、在盘10的预定位置写入的数据、在扇区写入的数据、其他各种含义来使用。有时也将在盘10进行了写入的磁道称为写磁道，将从盘10读取的磁道称为读磁道。有时将写磁道简称为磁道，也有时将读磁道简称为磁道，还有时将写磁道以及读磁道一并称为磁道。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以及读磁道宽度一并称为磁道宽度。将磁道宽度的中心位置称为磁道中央。另外，将在半径方向上区分用户数据区域10a而得到的具有预定宽度的记录区域称为半径区域。半径区域例如相当于半径位置、磁道、区段(zone)等。
头15将滑块作为主体，具备实际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对盘10上的磁道所记录的数据进行读取。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以及读取头15R一并称为头15。有时也将头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。
图2是表示第1实施方式涉及的盘10以及头15的一个例子的放大剖视图。在图2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。
在图2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、保护膜层114。基板111由圆板状的非磁性体形成。软磁性层112由呈现软磁特性的材料形成在基板111的上方。磁记录层113形成在软磁性层112的上方，在与盘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例如由氧化铝和碳化钛的烧结体(铝钛碳(AlTiC))形成。滑块150具有与盘10的表面相对向的盘对向面(空气支承面(ABS))151、位于空气流C的流出侧的拖尾(trailing)端153。读取头15R以及写入头15W的一部分在盘对向面151露出。
读取头15R由磁性膜161、屏蔽(shield)膜162、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而位于拖尾端153侧。屏蔽膜163与屏蔽膜162相对向。磁性膜161、屏蔽膜162以及屏蔽膜163的下端在盘对向面151露出。
写入头15W相对于读取头15R而设在滑块150的拖尾端153侧。写入头15W具备主磁极171、尾屏蔽件(写屏蔽件)172、绝缘体173、为了在主磁极171流过磁通量而配置成卷绕于包括主磁极171以及写屏蔽件172的磁回路的记录线圈180以及磁通量控制部(辅助元件)、例如自旋力矩振荡器(spin torque oscillator：STO)200。
主磁极171由具有高饱和磁通量密度的软磁性体形成。主磁极171为了使盘10的磁记录层113磁化而产生相对于盘10的表面垂直方向的记录磁场。在图示的例子中，主磁极171相对于盘对向面151大致垂直地延伸。主磁极171的盘对向面151侧的前端部171a的下表面向盘对向面151露出。主磁极171的前端部171a以朝向盘对向面151而前端变细的方式缩窄，相对于其他部分形成为宽度窄的柱状。主磁极171的前端部171a的交叉磁道方向上的宽度与写磁道的磁道宽度大致对应。交叉磁道方向例如是沿着半径方向的方向。
写屏蔽件172由具有高饱和磁通量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正下的软磁性层112来高效地闭合而设置的。写屏蔽件172相对于主磁极171而位于拖尾端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，且形成了磁路。写屏蔽件172形成为大致L字形状，在盘对向面151侧具有与主磁极171的前端部171a空开写间隙而相对向的前端部172a。前端部172a的下表面向滑块150的盘对向面151露出。
记录线圈180为了在主磁极171流过磁通量而设为卷绕于包括主磁极171以及写屏蔽件172的磁回路。记录线圈180例如设于主磁极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以及写屏蔽件172激励记录磁场。因此，主磁极171以及写屏蔽件被磁化。通过利用在该被磁化了的主磁极171以及写屏蔽件172中流过的磁通量来使盘10的磁记录层113的记录位(bit)的磁化方向变化，从而向盘10记录与记录电流相应的磁化图案(pattern)。
自旋力矩振荡器200设在主磁极171的前端部171a与写屏蔽件172的前端部172a之间。换言之，自旋力矩振荡器200设在写间隙。自旋力矩振荡器200例如具有从主磁极171的前端部171a侧向写屏蔽件172的前端部172a侧依次积层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、由非磁性导电层形成的间隙层的构造。自旋力矩振荡器200通过被施加预定电压(以下称为驱动电压)或者预定电流(以下称为驱动电流)，从而利用在写间隙内产生的间隙磁场，磁化均匀地旋转(自旋的岁差运动)，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)。自旋力矩振荡器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。在自旋力矩振荡器200产生了较大的自旋的岁差运动的情况下，自旋力矩振荡器200的透磁率成为低到与空气的透磁率同等的状态。因此，与写间隙(自旋力矩振荡器200)相比，来自主磁极171的磁通量更容易流向盘10一方。另一方面，在自旋力矩振荡器200不产生自旋的岁差运动、或者产生了比通常小的自旋的岁差运动的情况下，自旋力矩振荡器200的透磁率成为比空气的透磁率高的状态。因此，与盘10相比，来自主磁极171的磁通量更容易流向写间隙(自旋力矩振荡器200)一方。以下，有时也将向自旋力矩振荡器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，有时也将向自旋力矩振荡器200施加的电压或者电流称为辅助电压或者辅助电流。另外，有时也将辅助对盘10的写处理的效果称为辅助效果。
图3A是示意性地表示从盘对向面151侧观察到的头15的下表面的一构成例的图。在图3A中示出了主磁极171的前端部171a的磁化方向MG1、自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2、写屏蔽件172的前端部172a的磁化方向MG3。
在图3A所示的例子中，在不向自旋力矩振荡器200通电的情况下，也即是在不向自旋力矩振荡器200施加辅助电压(或者辅助电流)、或者施加微小的例如比驱动电压(或者驱动电流)小的辅助电压(或者辅助电流)的情况下，前端部171a的磁化方向MG1、自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2以及前端部172a的磁化方向MG3相同。自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2从前端部171a朝向前端部172a。也即是，从主磁极171的前端部171a朝向盘10的记录磁场的一部分朝向自旋力矩振荡器200。此外，在不向自旋力矩振荡器200施加辅助电压(或者辅助电流)、或者施加微小的例如比驱动电压(或者驱动电流)小的辅助电压(或者辅助电流)的情况下，自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2只要是从前端部171a朝向前端部172a，则也可以朝向与前端部171a的磁化方向MG1或者前端部172a的磁化方向MG3交叉的方向。
图3B是示意性地表示从盘对向面151侧观察到的头15的下表面的一构成例的图。
在图3B所示的例子中，在对自旋力矩振荡器200通电的情况下，也即是在对自旋力矩振荡器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)的情况下，自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2与前端部171a的磁化方向MG1以及前端部172a的磁化方向MG3不同。在向自旋力矩振荡器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)的情况下，前端部171a的磁化方向MG1和前端部172a的磁化方向MG3相同。自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2从前端部172a朝向前端部171a。换言之，自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2是与前端部171a的磁化方向MG1以及前端部172a的磁化方向MG3相反的方向。也即是，从主磁极171的前端部171a朝向自旋力矩振荡器200的记录磁场经由主磁极171的前端部171a朝向盘10。此外，在向自旋力矩振荡器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)的情况下，自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2只要是从前端部172a朝向前端部171a，则也可以朝向与前端部171a的磁化方向MG1或者前端部172a的磁化方向MG3交叉的方向。在向自旋力矩振荡器200施加辅助电压(或者辅助电流)的情况下，前端部171a的磁化方向MG1以及前端部172a的磁化方向MG3只要是分别为与自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2相反的朝向，则也可以朝向与自旋力矩振荡器200的磁化方向MG2交叉的方向。
驱动器IC20按照系统控制器130(详细而言为后述的MPU60)的控制，控制SPM12以及VCM14的驱动。
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读取到的读信号进行放大，并输出至系统控制器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按照系统控制器130(MPU60)的控制，向记录线圈180供给记录电流。STO电压控制电路(或者STO电流控制电路)320与自旋力矩振荡器200电连接，按照系统控制器130、例如MPU60的控制，向自旋力矩振荡器200施加预定的辅助电压或者预定的辅助电流。
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)或者SDRAM(Synchronous Dynamic Random AccessMemory)。
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构成为一体。缓冲存储器90例如是DRAM、SRAM(Static Random Access Memory)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric RandomAccess memory)或者MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)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以及微处理器(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按照来自后述的MPU60的指示，控制主机100与R/W通道50之间的数据传送。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按照来自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具有调制写数据的电路或者功能。另外，R/W通道50具有测定读数据的信号质量的电路或者功能。
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控制向盘10写入数据的写动作，并且，选择从主机100传送的写数据的保存目的地。另外，MPU60控制从盘10读取数据的读动作，并且，控制从盘10传送至主机100的读数据的处理。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具备电阻检测部610、电流电压控制部620以及读/写控制部630。MPU60使各部、例如电阻检测部610、电流电压控制部620以及读/写控制部630等的处理在固件上执行。此外，MPU60也可以作为电路来具备各部、例如电阻检测部610、电流电压控制部620以及读/写控制部630等。
电阻检测部610经由头放大器IC30检测电阻值。例如，电阻检测部610为了确认是否在自旋力矩振荡器200正常地(或者如通常那样地)施加了电压或者电流，经由头放大器IC30来检测自旋力矩振荡器200的电阻值。电阻检测部610例如判定当前检测到的电阻值(以下有时也称为当前电阻值)相对于对自旋力矩振荡器200正常地(或者如通常那样地)施加了电压或者电流的情况下的电阻值(以下有时也称为通常电阻值)之比(＝当前电阻值/通常电阻值)是超过了阈值、还是为阈值以下。以下，将“当前电阻值与通常电阻值之比”称为“电阻变化率”。在判定为电阻变化率超过了阈值的情况下，由于存在自旋力矩振荡器200损坏的可能性，因此，电阻检测部610经由电流电压控制部620控制电流以及电压，经由读/写控制部630变更记录型式。例如在判定为电阻变化率超过了阈值的情况下，电阻检测部610向电流电压控制部620以及读/写控制部630分别输出信号(以下有时也称为变更信号)。在此，阈值是几％的变化率，在一个例子中，是3～5％的变化率。例如在电阻变化率变化了几(正值)％的情况下，构成自旋力矩振荡器200的物质的一部分有可能会析出而作为污染物附着于盘对向面151。由于尽管电阻变化率变化几％、但还进一步进行通电，自旋力矩振荡器200会损坏，电阻变化率会变化几％而会在盘对向面151附着污染物，因此，存在自旋力矩振荡器200的辅助效果降低而记录密度降低的可能性和/或损坏盘10的表面的可能性。
电流电压控制部620控制(调整)电流、电压、例如记录电流、辅助电压(或者辅助电流)。在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，电流电压控制部620经由头放大器IC30变更辅助电压或者辅助电流。例如在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，电流电压控制部620经由头放大器IC30而降低或者切断(OFF(例如设为零))辅助电压或者辅助电流。换言之，在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，电流电压控制部620降低或者切断(OFF)辅助电压或者辅助电流，以使得不会因对自旋力矩振荡器200施加高的电流或者电压而自旋力矩振荡器200的一部分发生析出。例如在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，电流电压控制部620将辅助电压或者辅助电流降低或者为比驱动电压小的电压或者比驱动电流小的电流、或者进行切断(OFF)。例如在将辅助电压或者辅助电流降低到比驱动电压小的电压或者比驱动电流小的电流的情况下，如图3A所示，自旋力矩振荡器200的磁化方向是从主磁极171的前端部171a朝向写屏蔽件172的前端部172a的方向。电流电压控制部620也可以在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，调整经由头放大器IC30向记录线圈180施加的记录电流。例如，电流电压控制部620也可以在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，增大经由头放大器IC30向记录线圈180施加的记录电流。
读/写控制部630按照来自主机100的命令，控制数据的读处理以及写处理。读/写控制部630经由驱动器IC20控制VCM14，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630通过辅助记录以从在半径方向上相邻的磁道(以下称为相邻磁道)空开预定间隔来对其他磁道进行写入的通常记录(Conventional MagneticRecording：CMR)型式执行写处理。有时也将“通过辅助记录以通常记录型式进行写入”简称为“进行辅助记录”。另外，读/写控制部630以与相邻磁道的一部分重叠地对接下来的磁道进行写入的瓦记录(Shingled write Magnetic Recording(SMR)或者Shingled WriteRecording(SWR))型式执行写处理。将“以瓦记录型式进行写入”称为“进行瓦记录”。此外，读/写控制部630也可以通过辅助记录以瓦记录型式执行写处理。有时也将“通过辅助记录以瓦记录型式进行写入”称为“进行辅助(高频辅助)/瓦记录”。
读/写控制部630根据电阻值来变更记录型式。例如在判定为电阻变化率为阈值以下的情况下，读/写控制部630向盘10辅助记录数据。换言之，在判定为电阻变化率为阈值以下的情况下，读/写控制部630使用自旋力矩振荡器200通过通常记录型式向盘10辅助记录数据。有时也以“例如向自旋力矩振荡器200施加驱动电压或者驱动电流来使得产生辅助效果”的含义来使用“使用自旋力矩振荡器200”。另外，有时也以“向自旋力矩振荡器200施加比驱动电压或者驱动电流小的辅助电压或者电流而几乎不产生辅助效果”的含义、“不向自旋力矩振荡器200施加电压或者电流而不产生辅助效果”的含义来使用“不使用自旋力矩振荡器200”。在判定为电阻变化率比阈值大的情况下，读/写控制部630将记录型式从通常记录型式变更为瓦记录型式，向盘10进行数据的瓦记录。换言之，在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，读/写控制部630将记录型式从通常记录型式变更为瓦记录型式，不使用自旋力矩振荡器200而向盘10进行数据的瓦记录。此外，在判定为电阻变化率为阈值以下的情况下，读/写控制部630也可以向盘10进行数据的辅助/瓦记录。
图4A是表示通常记录型式的写处理的一个例子的概要图。在图4A中示出磁道TR1、TR2以及TR3。在图4A中示出磁道TR1的磁道中央TRC1、磁道TR2的磁道中央TRC2以及磁道TR2的磁道中央TRC3。在通常记录中，磁道TR1和TR2的磁道间距TRP1相当于磁道中央TRC1和TRC2的距离，磁道TR2和TR3的磁道间距TRP2相当于磁道中央TRC2和TRC3的距离。磁道TR1和磁道TR2以间隙GP1相分离。磁道TR2和磁道TR3以间隙GP2相分离。
在图4A所示的例子中，读/写控制部630在执行通常记录型式的写处理的情况下对磁道TR1进行写入。读/写控制部630从磁道TR1向外方向以磁道间距TRP1进行定位来对磁道TR2进行写入。读/写控制部630从磁道TR2向外方向以磁道间距TRP2进行定位来对磁道TR3进行写入。
图4B是表示瓦记录型式的写处理的一个例子的概要图。在图4B中示出包括在半径方向上单向连续性地重叠写入了的多条磁道(磁道组或者带)的带区域BA。在瓦记录中，将被写入了的磁道称为写磁道，将除了被进行了相邻磁道的重叠写入的区域之外的其余的写磁道的部分称为读磁道。在图4B中，为了便于说明，用以某磁道宽度沿着圆周方向延伸的直线表示各磁道，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。
在图4B中示出了写磁道Wt1、Wt2以及Wt3。写磁道Wt1具有磁道边缘ig11和磁道边缘ig12。在图示的例子中，磁道边缘ig11是写磁道Wt1的内方向的端部，磁道边缘ig12是写磁道Wt2的外方向的端部。写磁道Wt2具有磁道边缘ig21和磁道边缘ig22。在图示的例子中，磁道边缘ig21是写磁道Wt1的内方向的端部，磁道边缘ig22是写磁道Wt2的外方向的端部。写磁道Wt3具有磁道边缘ig31和磁道边缘ig32。在图示的例子中，磁道边缘ig31是写磁道Wt1的内方向的端部，磁道边缘ig32是写磁道Wt2的外方向的端部。
在图4B中示出了作为从磁道边缘ig11到磁道边缘ig21的径方向上的宽度的读磁道宽度Rtw11、以及作为从磁道边缘ig21到磁道边缘ig31的径方向上的宽度的读磁道宽度Rtw21。在瓦记录中，读磁道宽度Rtw11相当于读磁道Rt1与读磁道Rt2的磁道间距，读磁道宽度Rtw21相当于读磁道Rt2与读磁道Rt3的磁道间距。此外，在图4B中，带区域BA记载为包含三条磁道，但也可以包括小于三条、或者比三条多的磁道。
在图4B所示的例子中，读/写控制部630在执行瓦记录型式的写处理的情况下，例如在从电阻检测部610接收到变更信号的情况下，在带区域BA中，对写磁道Wt1进行写入，向写磁道Wt1的外方向以磁道间距Rtw11进行写磁道Wt2的重叠写入，向写磁道Wt2的外方向以磁道间距Rtw21进行写磁道Wt3的重叠写入。此外，读/写控制部630在带区域BA的半径方向上对与带区域BA不同的带区域进行写入的情况下，从带区域BA在半径方向上空开预定间隙而对其他带区域进行写入。
例如，如图4A所示，在以通常记录型式进行辅助记录的途中，电阻变化率超过了阈值，因此，读/写控制部630进行了瓦记录的情况下，可能在用户数据区域10a中混合存在以图4A所示的通常记录型式进行了辅助记录的至少一条磁道、和包含图4B所示的通过瓦记录被重叠写入了的多条磁道(磁道组)的带区域。
图5是表示相对于辅助电压的基于各记录型式的记录密度的一个例子的图。在图5中，横轴表示辅助电压(dac)，纵轴表示记录密度。在图5的纵轴上，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5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。在图5的横轴示出了辅助电压E1、E2、E3以及E4。辅助电压E2比辅助电压E1大，辅助电压E3比辅助电压E2大，辅助电压E4比辅助电压E3大。辅助电压E1例如相当于0(dac)，辅助电压E4例如相当于驱动电压。在图5中示出了通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E1的辅助记录以通常记录进行了数据的写入的预定的半径区域的记录密度CR1、和通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E1的辅助记录以瓦记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度SR1。在图5中示出了通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E2的辅助记录以通常记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度CR2、和通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E2的辅助记录以瓦记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度SR2。在图5中示出了通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E3的辅助记录以通常记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度CR3、和通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E3的辅助记录以瓦记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度SR3。在图5中示出了通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E4的辅助记录以通常记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度CR4、和通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E4的辅助记录以瓦记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度SR4。
如图5所示，通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E1的辅助记录以瓦记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度SR1比通过向自旋力矩振荡器200施加了辅助电压E4的辅助记录以通常记录写入了数据的预定的半径区域的记录密度CR4大。因此，即使是在降低或者切断(OFF(例如设为零))对自旋力矩振荡器200施加的辅助电压的情况下，通过将记录型式从辅助记录变更为瓦记录，也能够维持与向旋力矩振荡器200施加驱动电压以上的辅助电压或者驱动电流以上的辅助电流来进行了辅助记录的预定的半径区域的记录密度相当的记录密度。换言之，即使是在不使用自旋力矩振荡器200的情况下，通过将记录型式从辅助记录变更为瓦记录，也能够维持与向自旋力矩振荡器200施加通常的电压或者电流来进行了辅助记录的预定的半径区域的记录密度相当的记录密度。
图6是表示第1实施方式涉及的写处理的一个例子的流程图。
MPU60通过辅助记录写入数据(B601)，检测电阻值(B602)。例如，MPU60使用自旋力矩振荡器200以通常记录型式向盘10辅助记录(高频辅助记录)数据，并检测电阻值。MPU60判定电阻变化率是超过阈值、还是为阈值以下(B603)。在判定为电阻变化率为阈值以下的情况下(B603：否)，MPU60进入B601的处理。例如，MPU60在判定为电阻变化率为阈值以下的情况下，继续进行使用自旋力矩振荡器200以通常记录型式向盘10辅助记录(高频辅助记录)数据的写处理。在判定为电阻变化率超过了阈值的情况下(B603：是)，MPU60降低或者切断(OFF)辅助电压(或者辅助电流)(B604)。换言之，在判定为电阻变化率超过了阈值的情况下，MPU60变更辅助电压。MPU60通过瓦记录写入数据(B605)，调整向记录线圈180施加的记录电流(B606)，使处理结束。例如，MPU60通过降低或者切断(OFF)辅助电压或者辅助电流，不使用自旋力矩振荡器200而以瓦记录型式向盘10写入数据。
根据本实施方式，磁盘装置1具备主磁极171、与主磁极171空开写间隙而相对向的写屏蔽件、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以及设在写间隙的自旋力矩振荡器200。磁盘装置1使用自旋力矩振荡器200通过辅助记录向盘10写入数据，并检测电阻值。在判定为电阻变化率超过了阈值的情况下，磁盘装置1将辅助电压降低为预定电压例如驱动电压以下、或者进行切断(OFF)。因此，磁盘装置1能够降低自旋力矩振荡器200的损坏和/或污染物向盘对向面151以及盘10的表面的附着等的风险。另外，在降低或者切断(OFF)辅助电压的情况下，磁盘装置1将记录型式从通常记录型式变更为瓦记录型式，通过瓦记录向盘10写入数据。因此，即使是在不使用辅助记录的情况下，磁盘装置1也能够维持记录密度。因此，磁盘装置能够提高可靠性。
接着，对其他实施方式涉及的磁盘装置进行说明。在其他实施方式中，对与前述的实施方式相同的部分标记同一标号，并省略其详细的说明。
(第2实施方式)
第2实施方式的磁盘装置1能够以热辅助磁记录(Thermally Assisted MagneticRecording:TAMR)型式写入数据，这与第1实施方式的磁盘装置1不同。
图7是表示第2实施方式涉及的磁盘装置1的构成的框图，图8是表示本实施方式涉及的头15的一个例子的放大剖视图。
磁盘装置1具有包含检测部611的系统控制器130。
在图8所示的例子中，头15具备分别设于滑块150的写入头15W、读取头15R、光产生元件(例如激光二极管)250、导波路255以及近场光照射元件(plasmon generator(等离子体发生器)、near field transducer(近场变换器))256。
光产生元件250是(激光)光源，设在滑块150的上部或者常平架(gimbals)。光产生元件250通过被从头放大器IC30施加电流或者电压等，向导波路255供给光。此外，光产生元件250也可以设在滑块150或者常平架以外的部位。例如，光产生元件250也可以设在臂13以及头15的外部。导波路255将光产生元件250产生的光传播至近场光照射元件256。
近场光照射元件256设在与盘10相对向的滑块150的下端部。在向盘10写入数据时，近场光照射元件256从经由导波路255传播来的激光产生近场光，向盘10照射近场光。所照射的近场光对盘10的记录层进行加热，使盘10的记录层的顽磁力降低。近场光照射元件256包括金属部件。此外，也可以代替近场光照射元件256，而具备将从光产生元件250传播的光集于盘10的透镜。如此，通过向盘10照射从近场光照射元件256产生的近场光，磁盘装置1能够向作为高顽磁力介质的盘10进行高密度的磁记录。以下，有时也将向光产生元件250供给预定电压或者预定电流来写入数据的写处理称为辅助记录或者热辅助记录。此外，有时也将用于执行热辅助记录的构成、例如光产生元件(例如激光二极管)250、导波路255以及近场光照射元件(plasmon generator(等离子体发生器)、near field transducer(近场变换器))256等称为辅助元件。
另外，近场光照射元件256通过近场光的照射范围(或者有时也称为光斑(spot)范围、热分布宽度)规定由写入头15W进行写入的磁道宽度(或者记录宽度)。也即是，磁道宽度与近场光的照射范围的宽度对应。例如，在近场光照射元件256以比写入头15W的宽度小的宽度对近场光的照射范围进行了照射的情况下，通过写入头15W写入了的磁道的磁道宽度可能比写入头15W的宽度小。另外，在近场光照射元件256以比写入头15W的宽度大的宽度对近场光的照射范围进行了照射的情况下，通过写入头15W写入了的磁道的磁道宽度可能比写入头15W的宽度大。因此，在因照射近场光时产生的热等原因而近场光照射元件的形状发生了变化的情况下，近场光的照射范围会变动，与此相伴，通过写入头15W写入了的磁道的磁道宽度会变化。例如，在使向光产生元件250供给的电流或者电压比通常电流(以下有时也称为规定电流)或者通常电压(以下有时也称为规定电压)大的情况下，从近场光照射元件256照射的近场光的强度可能会变大，热辅助效果可能会提高，但照射范围也可能变大，磁道宽度也可能变大。
头放大器IC30与光产生元件250电连接，按照系统控制器130、例如MPU60的控制，向光产生元件250施加电流或者电压。
MPU60具备检测部611。MPU60使各部、例如检测部611等的处理在固件上执行。此外，MPU60也可以作为电路来具备各部、例如检测部611等。
检测部611对经由头15写到盘10的数据的记录质量进行检测。检测部611读取经由头15写入到盘10的数据，根据错误率、例如位错误率(Bit Error Rate(BER))、覆写(Overwrite)等对数据的记录质量进行检测。例如，检测部611对错误率是超过阈值、还是为阈值以下进行判定。在判定为错误率超过了阈值的情况下，由于存在数据的记录质量降低的可能性，因此，检测部611经由电流电压控制部620控制电流，经由读/写控制部630变更记录型式。例如，在判定为错误率超过阈值的情况下，电阻检测部610向电流电压控制部620以及读/写控制部630分别输出变更信号。
例如，电流电压控制部620在从检测部611接收到变更信号的情况下，使经由头放大器IC30向光产生元件250施加的电流或者电压比规定电流或者规定电压大。换言之，电流电压控制部620在从检测部611接收到变更信号的情况下，变更经由头放大器IC30向光产生元件250施加的电流或者电压。电流电压控制部620也可以在从检测部611接收到变更信号的情况下，调整经由头放大器IC30向记录线圈180施加的记录电流。例如，电流电压控制部620也可以在从检测部611接收到变更信号的情况下，增大经由头放大器IC30向记录线圈180施加的记录电流。
例如，读/写控制部630在判定为错误率为阈值以下的情况下，向盘10进行数据的辅助记录(热辅助记录)。读/写控制部630在判定为错误率比阈值大的情况下，向盘10进行数据的瓦记录。换言之，读/写控制部630在从检测部611接收到变更信号的情况下，将记录型式从基于辅助记录(热辅助记录)的通常记录型式变更为瓦记录型式。此外，读/写控制部630也可以在判定为错误率为阈值以下的情况下，向盘10进行数据的辅助(热辅助)/瓦记录。
图9是表示第2实施方式涉及的写处理的一个例子的流程图。
MPU60通过辅助记录(热辅助存储)写入数据(B601)，通过读取在盘10上写入的数据来检测数据的记录质量(B901)。例如，MPU60向光产生元件250施加规定电流(或者规定电压)以通常记录型式将数据辅助记录(热辅助记录)于盘，读取在盘10上写入的数据来检测错误率。MPU60对错误率是超过了阈值、还是为阈值以下进行判定(B902)。在判定为错误率为阈值以下的情况下(B902：否)，MPU60进入B601的处理。例如，MPU60在判定为错误率为阈值以下的情况下，继续进行向光产生元件250施加规定电流(或者规定电压)以通常记录型式将数据辅助记录(热辅助记录)于盘10的写处理。在判定为错误率超过了阈值的情况下(B902：是)，MPU60增大向光产生元件250施加的电流(B903)。换言之，在判定为错误率为阈值以下的情况下，MPU60变更向光产生元件250施加的电流。MPU60通过瓦记录写入数据(B605)，调整向记录线圈180施加的记录电流(B606)，使处理结束。例如，MPU60通过增大向光产生元件250施加的电压或者电流来增大热辅助效果，以拓宽了磁道宽度的状态通过瓦记录型式向盘10写入数据。
磁盘装置1通过热辅助记录来写入数据，并检测数据的记录质量。在判定为错误率超过了阈值的情况下，磁盘装置1使向光产生元件250施加的电流或者电压比规定电流或者规定电压大。通过使向光产生元件250施加的电流或者电压比规定电流或者规定电压大，热辅助效果增大，磁道宽度变宽。在使向光产生元件250施加的电流或者电压比规定电流或者规定电压大的情况下，磁盘装置1通过将记录型式从通常记录型式变更为瓦记录型式，通过瓦记录写入数据，由此能够利用热辅助效果向作为高顽磁力介质的盘10进行写入，并且，能够抑制由磁道宽度变宽导致的记录密度的降低。因此，即使为了抑制因光产生元件250、导波路255以及近场光照射元件256的劣化等而热辅助效果降低，通过增大所供给的电压或者电流来提高光产生元件250的输出而磁道宽度变大了，磁盘装置1也能够通过瓦记录维持记录密度。因此，磁盘装置能够提高可靠性。
以上对几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，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、宗旨内，并且，包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。

Claims (9)

1.一种磁盘装置，具备：
盘；
头，其具有主磁极、与所述主磁极隔开距离而相对向的写屏蔽件、以及设在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的辅助元件；以及
控制器，其在所述辅助元件的电阻值的变化率超过了阈值的情况下执行不使用所述辅助元件而与第1磁道重叠地对第2磁道进行写入的第1写处理。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器在所述电阻值的变化率为所述阈值以下的情况下执行使用所述辅助元件而在所述盘的半径方向上与第3磁道隔着间隔地对第4磁道进行写入的第2写处理。
3.根据权利要求2所述的磁盘装置，
所述控制器根据所述辅助元件的电阻值的变化率是否为所述阈值以下，将写处理在所述第2写处理与所述第1写处理之间变更。
4.根据权利要求2所述的磁盘装置，
所述控制器在所述变化率为所述阈值以下的情况下向所述辅助元件施加供所述辅助元件进行驱动的第1电压。
5.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器在所述变化率超过了所述阈值的情况下使向所述辅助元件施加的、供所述辅助元件进行驱动的第1电压切断。
6.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器在所述变化率超过了所述阈值的情况下使向所述辅助元件施加的、供所述辅助元件进行驱动的第1电压成为比所述第1电压低的第2电压。
7.根据权利要求6所述的磁盘装置，
在使所述第1电压成为了比所述第1电压低的第2电压的情况下，所述辅助元件的磁化方向从所述主磁极朝向所述写屏蔽件。
8.根据权利要求1、5～7中任一项所述的磁盘装置，
所述控制器调整用于对所述主磁极以及所述写屏蔽件激励记录磁场的记录磁场。
9.一种写处理方法，应用于磁盘装置，所述磁盘装置具备盘和头，所述头具有主磁极、与所述主磁极隔开距离而相对向的写屏蔽件、以及设在所述主磁极与所述写屏蔽件之间的辅助元件，所述写处理方法包括：
在所述辅助元件的电阻值的变化率超过了阈值的情况下执行不使用所述辅助元件而与第1磁道重叠地对第2磁道进行写入的第1写处理。
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