CN113035245B - 磁盘装置以及写处理方法 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供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，其具有第1区域、和临时写入数据的第2区域；头，其具有向所述盘写入数据的写头、和产生提高所述写头的写性能的能量的辅助元件；以及控制器，其对所述辅助元件供给第1值的能量而向所述第1区域写入数据，对所述辅助元件供给不同于所述第1值的第2值的能量而向所述第2区域写入数据。

Description

磁盘装置以及写处理方法
本申请享受以日本专利申请2019-234851号(申请日：2019年12月25日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括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(write，写入)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(微波)辅助磁记录型式(Microwave Assisted Magnetic Recording：MAMR)、热辅助磁记录(ThermallyAssisted 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通电而产生的高频磁场施加于盘(disk)，从而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：使用具有向盘进行照射光的照射的光照射元件的磁头，从光照射元件的前端对盘进行照射光的照射以将盘局部加热，从而使被加热的盘的部分的顽磁力降低。
发明内容
本发明的实施方式提供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，其具有第1区域、和临时写入数据的第2区域；头(head)，其具有向所述盘写入数据的写头、和产生提高所述写头的写性能的能量(energy)的辅助元件；以及控制器，其对所述辅助元件供给第1值的能量而向所述第1区域写入数据，对所述辅助元件供给不同于所述第1值的第2值的能量而向所述第2区域写入数据。
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实施方式涉及的相对于盘的头的配置的一例的示意图。
图3是表示第1实施方式涉及的盘以及头的一例的放大剖视图。
图4是表示第1实施方式涉及的通常(普通)写处理时的写选通(write gate)与元件能量偏置(energy bias)的一例的时间图(timing chart)。
图5是表示第1实施方式涉及的临时保存处理时的写选通与元件能量偏置的一例的时间图。
图6是表示第1实施方式涉及的相对于元件能量值的线记录密度的变化的一例的示意图。
图7是表示第1实施方式涉及的表示线记录密度与衰减率的关系的表(table)的一例的示意图。
图8是表示第1实施方式涉及的写处理的一例的流程图。
图9是表示变形例1涉及的相对于盘的头的配置的一例的示意图。
图10是表示第2实施方式涉及的头的一例的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，附图仅为一例，并非限定发明的范围。
(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：head disk assembly)、驱动器IC20、头放大器集成电路(以下记作头放大器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、以及作为单芯片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、搭载着头15的臂(arm)13、以及音圈马达(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，控制搭载于臂13的头15移动到盘10的预定的位置。也可以设置两个或更多数量的盘10以及头15。
盘10在其能够写入数据的区域分配有能够由用户利用的用户数据区域10a、将从主机等传输(转发)来的数据(或者指令)向用户数据区域10a的预定区域写入前临时进行保存或者记录的介质高速缓存(media cache)(有时也称为介质高速缓存区域或者保存区域)10b、和写入系统管理所需的信息的系统区(system area)10c。在一例中，保存区域(例如介质高速缓存10b)相当于用于消除在预定部分对数据进行处理的处理速度或者从预定区域向盘10传输数据的传输速度与向盘10写入数据的写入速度的不一致等的高速缓存区域。此外，保存区域也可以包含系统区10c。另外，也可以将盘10的除了临时保存或者记录数据的介质高速缓存10b以及系统区10c以外的区域作为保存区域。以下，将从盘10的内周朝向外周的方向或者从盘10的外周朝向内周的方向称为半径方向(径向)。在半径方向上，将从内周朝向外周的方向称为外方向(外侧)，将从外周朝向内周的方向称为内方向(内侧)。将与盘10的半径方向正交的方向称为圆周方向(周向)。圆周方向相当于沿着盘10的圆周的方向。另外，有时也将盘10的半径方向的预定的位置称为半径位置、将盘10的圆周方向的预定的位置称为圆周位置。有时也将半径位置以及圆周位置统一简称为位置。此外，“磁道(track)”以在盘10的半径方向上划分出的多个区域中的一个区域、头15在预定的半径位置上的路径、在盘10的圆周方向上延长的数据、写入到预定的半径位置的磁道上的一圈数据、写入到磁道上的数据、和其他的各种含义来使用。“扇区(sector)”以将磁道在圆周方向上划分出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、和其他的各种含义来使用。有时也将“向盘10进行了写入的磁道”称为“写磁道”、将“从盘10进行读取的磁道”称为“读磁道”。既有将“写磁道”简称为“磁道”的情况，也有将“读磁道”简称为“磁道”的情况，还有将“写磁道”以及“读磁道”统一简称为“磁道”的情况。有时也将“磁道的半径方向的宽度”称为“磁道宽度”。有时也将“写磁道的半径方向的宽度”称为“写磁道宽度”、将“读磁道的半径方向的宽度”称为“读磁道宽度”。有时也将“写磁道宽度以及读磁道宽度”统一简称为“磁道宽度”。将“预定的磁道上的通过磁道宽度的中心位置的路径”称为“磁道中央(center)”。有时也将“预定的写磁道上的通过写磁道宽度的中心位置的路径”称为“写磁道中央”、将“读磁道的通过读磁道宽度的中心位置的路径”称为“读磁道中央”。有时也将“写磁道中央以及读磁道中央”统一简称为“磁道中央”。
头15以滑块作为主体，具备安装于该滑块的写头15W和读头15R。写头15W对盘10写入数据。读头15R读取被写入到盘10的数据。此外，既有将“写头15W”简称为“头15”的情况，也有将“读头15R”简称为“头15”的情况，还有将“写头15W以及读头15R”统一简称为“头15”的情况。有时也将“头15的中心部”称为“头15”、将“写头15W的中心部”称为“写头15W”、将“读头15R的中心部”称为“读头15R”。既有将“写头15W的中心部”简称为“头15”的情况，也有将“读头15R的中心部”简称为“头15”的情况。有时也用“将头15定位在预定的磁道”、“将头15配置在预定的磁道”或者“使头15位于预定的磁道”等来表现“将头15的中心部定位在预定磁道的磁道中央”。
图2是表示本实施方式涉及的相对于盘10的头15的配置的一例的示意图。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，旋转方向由逆时针方向表示，但也可以是相反方向(顺时针方向)。在图2中，盘10被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。图2中示出了介质高速缓存10b。在图2中，介质高速缓存10b以及系统区10c位于外周区域OR。在图2所示的例子中，系统区10c位于盘10的最外周。介质高速缓存10b在系统区10c的内方向相邻而配置。换言之，介质高速缓存10b在外周区域OR与系统区10c相邻而配置。在此，所谓“相邻”，当然包括数据、物体、区域以及空间等相接地排列，也包括隔开预定的间隔地排列。此外例如，介质高速缓存10b也可以配置在盘10的最外周。介质高速缓存10b也可以位于内周区域IR或者中周区域MR。例如，介质高速缓存10b也可以位于盘10的最内周。另外，介质高速缓存10b也可以在盘10中配置于在半径方向上隔开间隔所配置的多个区域。例如，介质高速缓存10b既可以分散地配置在外周区域OR，也可以分散地配置在中周区域MR，还可以分散地配置在内周区域IR。另外例如，介质高速缓存10b也可以分散地配置在外周区域OR、中周区域MR以及内周区域IR。图2中示出了半径位置RP。在图2所示的例子中，半径位置RP包含于中周区域MR。图2中示出了磁道中央TRC。磁道中央TRC例如位于与盘10呈同心圆状的位置。例如，磁道中央TRC位于呈正圆状的位置。此外，磁道中央TRC也可以不是位于呈圆状的位置，也可以位于一边在半径方向上变动一边在圆周方向上延伸的波状的位置。在图2中，半径位置RP相当于磁道中央TRC。
头15被定位于半径位置RP，由写头15W沿着磁道中央TRC在预定的磁道写入数据，或者由读头15R沿着磁道中央TRC读取被写入到预定的磁道的数据。
图3是表示第1实施方式涉及的盘10以及头15的一例的放大剖视图。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的方向称为下方向或者简称为下，将从盘10朝向头15的方向称为上方向或者简称为上。在进行如“预定的层之上的其他层”以及“预定的层之下的其他层”这样的表达的情况下，其他层既可以与预定的层相接，也可以位于离开预定的层的位置。
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位于基板111之上。软磁性层112由呈现软磁特性的材料形成。磁记录层113位于软磁性层112之上。磁记录层113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位于磁记录层113之上。
在图3所示的例子中，头15具备滑块150。滑块150例如由氧化铝(alumina)和碳化钛(titanium carbide)的烧结体(AlTiC，铝钛碳合金)形成。滑块150具有与盘10的表面、例如保护膜层114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。读头15R以及写头15W的一部分在盘相对面151露出。
读头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。
写头15W相对于读头15R而设置在滑块150的尾随端153侧。写头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和写屏蔽件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的跨磁道(cross-track)方向上的宽度大致对应于写磁道的磁道宽度。跨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和写屏蔽件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和写屏蔽件172被磁化。通过在该被磁化的主磁极171和写屏蔽件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，从而向盘10记录与记录电流相应的磁化模式(pattern)。
辅助元件、例如自旋转矩振荡器(STO)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。STO200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。
辅助元件、例如STO200相对于盘10产生提高由写头15W向盘10进行写入的写性能的能量。STO200通过被施加预定的能量(以下有时也称为元件能量)、例如预定的电流(以下称为驱动电流或者辅助电流)或者预定的电压(以下称为驱动电压或者辅助电压)，从而由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(岁差运动))，使得朝向盘10产生与记录信号的频率相比频率足够高的高频磁场(微波)。STO200通过对盘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，STO200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，相比于流向写间隙(STO200)而更容易流向盘10。另一方面，在没有通过STO200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，相比于流向盘10而更容易流向写间隙(STO200)。以下，有时也将对辅助元件、例如STO200供给元件能量、例如驱动电流(或者有时也称为辅助电流)或者驱动电压(或者有时也称为辅助电压)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，有时也将对向盘10的写处理进行辅助的效果称为辅助效果。另外，有时也将“进行辅助记录”简称为“进行写入”。
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以及元件能量控制电路320等。读放大器对从盘10读出的读信号进行放大，并向系统控制器130(详细而言为后述的读/写(R/W)通道(channel)50)输出。记录电流控制电路310与记录线圈180电连接，对记录线圈180供给与从R/W通道50输出的写数据相应的记录电流。以下，有时也将被写入盘10的数据称为写数据、将从盘10读取的数据称为读数据。例如，记录电流控制电路310根据系统控制器130(MPU60)的控制，对记录线圈180供给记录电流。元件能量控制电路320与辅助元件、例如自旋转矩振荡器200电连接，根据系统控制器130、例如MPU60的控制，对自旋转矩振荡器200施加预定的元件能量、例如预定的辅助电流或者预定的辅助电压。
易失性存储器70是在电力供给断开时会丢失所保存的数据的半导体存储器。易失性存储器70存储磁盘装置1的各部分中的处理所需的数据等。易失性存储器70例如是DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)或者SDRAM(SynchronousDynamic Random Access Memory，同步动态随机存取存储器)。
非易失性存储器80是即使电力供给断开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型的闪速存储器(Flash Read Only Memory：FROM，闪速只读存储器)。
缓冲存储器90是对在磁盘装置1与主机100之间收发的数据等暂时进行记录的半导体存储器。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，静态随机存取存储器)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric Random Access memory，铁电随机存取存储器)或者MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory，磁阻式随机存取存储器)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IC30、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，控制主机100与R/W通道50之间的数据传输。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的各部分的主控制器。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(工作)，并且选择从主机100传输来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传输给主机100的读数据的处理。MPU60与磁盘装置1的各部分连接。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以及能量控制部620。MPU60使各部分、例如读/写控制部610以及能量控制部620等的处理在固件上执行。此外，MPU60也可以具备各部分、例如读/写控制部610以及能量控制部620等作为电路。
读/写控制部610按照来自主机100等的指令等，控制数据的写处理以及读处理。读/写控制部610在收到指示将从主机100等指定的数据(以下，有时也称为指定数据)写入由主机100等指定的预定的区域(以下，有时也称为写区域)的指令(以下，有时也称为写指令)的情况下，执行向写区域写入指定数据的写处理。此外，有时也将“指定数据”简称为“数据”。写区域相当于不同于保存区域的区域。读/写控制部610在收到指示从由主机等指定的预定的区域(以下，有时也称为读区域)读取指定数据的指令(以下，有时也称为读指令)的情况，执行从读区域读取指定数据的读处理。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的目标位置，执行写处理或者读处理。例如，读/写控制部610对辅助元件、例如STO200供给元件能量、例如辅助电流或者辅助电压而向写区域写入(辅助记录)数据。此外，读/写控制部610也可以通过不对辅助元件、例如STO200供给元件能量、例如辅助电流或者辅助电压而无辅助效果地向写区域写入数据。
读/写控制部610例如在连续从主机100等收到多个写指令的情况下，将分别由这些写指令所指定的多个指定数据临时写入(或者保存)到保存区域，并将临时写入(或者保存)到保存区域的多个指定数据顺次读取而顺次写入写区域。例如，读/写控制部610将分别由从主机100等连续发送来的多个写指令所指定的多个指定数据临时写入介质高速缓存10b，将写入到介质高速缓存10b的多个指定数据从介质高速缓存10b顺次读取，并将从介质高速缓存10b读取到的多个指定数据顺次写入用户数据区域10a内的写区域。以下，有时也将“将数据临时写入保存区域，并将临时写入到保存区域的数据进行读取而写入写区域的处理”简称为“写处理”。
能量控制部620控制(或者调整)对头15供给的能量。能量控制部620控制(或者调整)对记录线圈180供给(或者施加)的记录电流以及对辅助元件供给(或者施加)的元件能量。例如，能量控制部620控制(或者调整)对STO200供给(或者施加)的辅助电流或者辅助电压。能量控制部620在写处理中使经由元件能量控制电路320对辅助元件供给的元件能量发生变动。例如，能量控制部620在写处理中使经由元件能量控制电路320对STO200供给的辅助电流或者辅助电压发生变动。能量控制部620在写处理中使向保存区域临时写入数据(以下，有时也称为临时保存处理)时对辅助元件供给的元件能量(以下，有时也称为临时保存能量)与向写区域写入数据(以下，有时也称为通常写处理)时对辅助元件供给的元件能量(以下，有时也称为通常能量)成为不同的值。换言之，能量控制部620在临时保存处理时对辅助元件供给与通常能量不同的临时保存能量并且(或者在供给了的状态下)向保存区域写入(辅助记录)数据。例如，能量控制部620在写处理中使在临时保存处理时对STO200供给的辅助电流(以下，有时也称为临时保存电流)或者辅助电压(以下，有时也称为临时保存电压)与在通常写处理时对STO200供给的辅助电流(以下，有时也称为通常写电流)或者辅助电压(以下，有时也称为通常写电压)成为不同的值。换言之，能量控制部620在临时保存处理时对STO200供给与通常写电流或者通常写电压不同的临时保存电流或者临时保存电压而向保存区域写入(辅助记录)数据。此外，“临时保存能量”包括“临时保存电流”以及“临时保存电压”。另外，“通常能量”包括“通常写电流”以及“通常写电压”。
能量控制部620在写处理中使对辅助元件供给的临时保存能量的值(以下，有时也称为临时保存能量值)小于通常能量的值(以下，有时也称为通常能量值)。换言之，能量控制部620对辅助元件供给比通常能量值小的临时保存能量值的临时保存能量而向保存区域写入(辅助记录)数据。例如，能量控制部620在写处理中使对STO200供给的临时保存电流的电流值(以下，有时也称为临时保存电流值)或者临时保存电压的电压值(以下，有时也称为临时保存电压值)小于通常写电流的电流值(以下，有时也称为通常写电流值)或者通常写电压的电压值(以下，有时也称为通常写电压值)。换言之，能量控制部620对STO200供给比通常写电流值小的临时保存电流值的临时保存电流或者比通常写电压值小的临时保存电压值的临时保存电压而向保存区域写入(辅助记录)数据。此外，能量控制部620也可以在写处理中使临时保存能量值在通常能量值的10％以下。例如，能量控制部620也可以使临时保存电流值或者临时保存电压值在通常电流值或者通常电压值的10％以下。另外，能量控制部620也可以在写处理中使临时保存能量值为0(零)。例如，能量控制部620也可以在写处理中使临时保存电流值为0(零)A(安培)或者使临时保存电压值为0(零)V(伏特)。
能量控制部620在写处理中使通常能量值大于临时保存能量值。换言之，能量控制部620对辅助元件供给比临时保存能量值大的通常能量值的通常能量而向写区域写入(辅助记录)数据。例如，能量控制部620在写处理中使对STO200供给的通常写电流值或者通常写电压值大于临时保存电流值或者临时保存电压值。换言之，能量控制部620对STO200供给比临时保存电流值大的通常写电流值的通常写电流或者比临时保存电压值大的通常写电压值的通常写电压而向写区域写入(辅助记录)数据。
能量控制部620也可以将临时保存能量值(例如，临时保存电流值以及临时保存电压值)和通常能量值(例如，通常写电流值以及通常写电压值)作为表并记录于预定的记录区域、例如盘10的系统区10c或者非易失性存储器80等。另外，能量控制部620也可以基于通常能量值(例如，通常写电流以及通常写电压)来计算临时保存能量值(例如，临时保存电流值以及临时保存电压值)。例如，能量控制部620也可以对通常能量值(例如，通常写电流以及通常写电压)乘以系数来计算临时保存能量值(例如，临时保存电流值以及临时保存电压值)。此外，能量控制部620也可以具有与临时保存能量值(例如，临时保存电流值以及临时保存电压值)和通常能量值(例如，通常写电流值以及通常写电压值)不同的元件能量的值(以下，有时也称为元件能量值)。元件能量值例如包括临时保存能量值(例如，临时保存电流值以及临时保存电压值)以及通常能量值(例如，通常写电流值以及通常写电压值)。另外，能量控制部620既可以根据保存区域而具有多个临时保存能量值，也可以根据写区域而具有多个通常能量值。
能量控制部620通过使临时保存能量值、例如临时保存电流值或者临时保存电压值成为与通常能量值、例如通常写电流值或者通常写电压值不同的值，从而使向保存区域写入的数据的线记录密度成为与向写区域写入的数据的线记录密度不同的密度。能量控制部620通过使临时保存能量值、例如临时保存电流值或者临时保存电压值小于通常能量值、例如通常写电流值或者通常写电压值，从而使向保存区域、例如介质高速缓存10b写入的数据的线记录密度(以下，有时也称为临时保存时的线记录密度)小于向写区域、例如用户数据区域10a的预定的区域写入的数据的线记录密度(以下，有时也称为通常写入时的线记录密度)。换言之，能量控制部620通过使临时保存能量值、例如临时保存电流值或者临时保存电压值大于通常能量值、例如通常写电流值或者通常写电压值，从而使临时保存时的线记录密度大于通常写入时的线记录密度。
能量控制部620在临时保存处理时将能量值调整为与对应于所容许的信号品质的线记录密度(以下，称为容许值)以上的临时保存时的线记录密度对应的临时保存能量值。例如，能量控制部620也可以将临时保存时的线记录密度和通常写入时的线记录密度作为表并记录于预定的记录区域、例如盘10的系统区10c或者非易失性存储器80等。例如，能量控制部620对通常能量值乘以用于将通常写入时的线记录密度变更为临时保存时的线记录密度的衰减率来计算临时保存能量值。能量控制部620也可以将表示线记录密度以及衰减率的关系的表TB记录于预定的记录区域、例如盘10的系统区10c或者非易失性存储器80等。此外，能量控制部620也可以具有与临时保存时的线记录密度和通常写入时的线记录密度不同的向盘10的预定的区域写入的数据的线记录密度。另外，能量控制部620既可以根据保存区域而具有多个临时保存时的线记录密度，也可以根据写区域而具有多个通常写入时的线记录密度。
图4是表示本实施方式涉及的通常写处理时的写选通WG与元件能量偏置的一例的时间图。在图4中，横轴为时间。在图4的横轴上，时间随着朝向箭头的前端侧而经过。图4的横轴上示出了定时(timing)T1和定时T2。定时T2相当于比定时T1靠后的定时。图4中示出了通常写处理时的写选通WG和通常写处理时的元件能量偏置。关于图4的通常写处理时的写选通WG，信号电平LW表示写选通WG为无效(negate)(未激活(inactive)或者关断(OFF))状态，信号电平HI表示写选通WG为有效(assert)(激活(active)或者导通(ON))。写选通WG在定时T1从信号电平LW变为信号电平HI，在定时T2从信号电平HI变为信号电平LW。在图4的元件能量偏置中，电平L0以及电平L1表示元件能量、例如通常能量的电平(例如，元件能量的大小)。电平L1大于电平L0。图4的元件能量偏置在定时T1从电平L0变为电平L1，在定时T2从电平L1变为电平L0。
能量控制部620在通常写处理时，在写选通WG变为信号电平HI(有效)的定时T1将通常能量的电平从电平L0升为电平L1。换言之，能量控制部620在通常写处理时，在作为通常写处理的开始定时的定时T1将通常能量的电平从电平L0升为电平L1。能量控制部620在通常写处理时，在写选通WG变为信号电平LW(无效)的定时T2将通常能量的电平从电平L1降为电平L0。换言之，能量控制部620在通常写处理时，在作为通常写处理的结束定时的定时T2将通常能量的电平从电平L1降为电平L0。
图5是表示本实施方式涉及的临时保存处理时的写选通WG与元件能量偏置的一例的时间图。在图5中，横轴为时间。在图5的横轴上，时间随着朝向箭头的前端侧而经过。图5的横轴上示出了定时T1和定时T2。图5中示出了临时保存处理时的写选通WG和临时保存处理时的元件能量偏置。在图5的元件能量偏置中，电平L0、电平L1以及电平L2表示元件能量(例如，有时也称为临时保存能量)的电平(例如，元件能量的大小)。电平L2大于电平L0且小于电平L1。图5的元件能量偏置在定时T1从电平L0变为电平L2，在定时T2从电平L2变为电平L0。
能量控制部620在临时保存处理时，在写选通WG变为信号电平HI(有效)的定时T1将临时保存能量的电平从电平L0升为电平L2。换言之，能量控制部620在临时保存处理时，在作为临时保存处理的开始定时的定时T1将临时保存能量的电平从电平L0升为电平L2。能量控制部620在通常写处理时，在写选通WG变为信号电平LW(无效)的定时T2将临时保存能量的电平从电平L2降为电平L0。换言之，能量控制部620在临时保存处理时，在作为临时保存处理的结束定时的定时T2将临时保存能量的电平从电平L2降为电平L0。
图6是表示本实施方式涉及的相对于元件能量值的线记录密度的变化SL的一例的示意图。在图6中，纵轴表示线记录密度，横轴表示元件能量值。在图6中，线记录密度随着向纵轴的箭头的前端侧前进而增大。图6的纵轴上示出了与所容许的信号品质对应的线记录密度的容许值AV、通常写入时的线记录密度S1、和临时保存时的线记录密度S2。临时保存时的线记录密度S2大于容许值AV，通常写入时的线记录密度S1大于临时保存时的线记录密度S2。在图6中，元件能量随着向横轴的箭头的前端侧前进而增大。图6的横轴上示出了通常能量值A1和临时保存能量值A2。通常能量值A1大于临时保存能量值A2。图6中示出了磁盘装置1中的相对于元件能量值的线记录密度的变化(以下，有时也简称为线记录密度的变化)SL。此外，容许值AV既可以小于图6中示出的值，也可以大于图6中示出的值。例如，容许值AV也可以在线记录密度的变化以下。
在图6所示的例子中，能量控制部620在临时保存处理时，从与通常写入时的线记录密度S1对应的通常能量值A1变更为与临时保存时的线记录密度S2对应的临时保存能量值A2。另外，能量控制部620在通常写入时，从与临时保存时的线记录密度S2对应的临时保存能量值A2变更为与通常写入时的线记录密度S1对应的通常能量值A1。能量控制部620也可以将如图6所示的线记录密度的变化SL的数据记录于预定的记录区域、例如盘10的系统区10c或者非易失性存储器80等。
图7是表示本实施方式涉及的表示线记录密度与衰减率的关系的表TB的一例的示意图。在图7中，S1、S2、S3以及S4表示线记录密度，β1、β2以及β3表示衰减率。线记录密度S1相当于图6的通常写入时的线记录密度S1，线记录密度S2相当于图6的临时保存时的线记录密度S2。线记录密度S1至S4例如在容许值AV以上。衰减率β1相当于从线记录密度S1向线记录密度S2的衰减率，衰减率β2相当于从线记录密度S1向线记录密度S3的衰减率，衰减率β3相当于从线记录密度S1向线记录密度S4的衰减率。表TB包括线记录密度S1至S4以及衰减率β1至β3。
能量控制部620参照表TB，按盘10的每个预定区域或者按每个盘10而对通常能量值乘以与预定的线记录密度对应的衰减率来计算临时保存能量值。在图6以及图7所示的例子中，能量控制部620在临时保存时，对通常能量值A1乘以衰减率β1来计算临时保存能量值A2(＝A1×β1)。此外，能量控制部620在临时保存时，可以对通常能量值A1乘以衰减率β2来计算临时保存能量值，也可以对通常能量值A1乘以衰减率β3来计算临时保存能量值。能量控制部620也可以将如图7所示的表TB记录于预定的记录区域、例如盘10的系统区10c或者非易失性存储器80等。
图8是表示本实施方式涉及的写处理方法的一例的流程图。
MPU60等待来自主机100等的写指令(B801)，并从主机100等接收写指令(B802)。MPU60根据从主机100等接收到的写指令决定写区域(B803)，并判定是否将指定数据临时写入保存区域、例如介质高速缓存10b(B804)。在判定为不向保存区域临时写入的情况下(B804：否)，MPU60前进至B809的处理。在判定为向保存区域临时写入的情况下(B804：是)，MPU60将对辅助元件供给的通常能量值变更为临时保存能量值(B805)，并对辅助元件供给临时保存能量值的元件能量而将指定数据临时写入保存区域、例如介质高速缓存10b(B806)。例如，在判定为向保存区域临时写入的情况下，MPU60将对STO200供给的通常写电流值或者通常写电压值变更为临时保存电流值或者临时保存电压值，并对STO200供给临时保存电流值的临时保存电流或者临时保存电压值的临时保存电压而将指定数据临时写入介质高速缓存10b。
MPU60判定是否将写入到保存区域的数据写入写区域、例如用户数据区域10a的预定的区域(B807)。在判定为不将写入到保存区域的数据写入写区域的情况下(B807：否)，MPU60返回至B807的处理(循环)。在判定为将写入到保存区域的数据写入写区域的情况下(B807：是)，MPU60读取临时写入到保存区域的数据(B808)。MPU60将对辅助元件供给的临时保存能量值变更为通常能量值(B809)，并对辅助元件供给通常能量值的元件能量而将指定数据写入所指定的写区域(B810)，返回至B801的处理。例如，MPU60将对STO200供给的临时保存电流值或者临时保存电压值变更为通常写电流值或者通常写电压值，并对STO200供给临时保存电流值的临时保存电流或者临时保存电压值的临时保存电压而将指定数据写入用户数据区域10a的预定的区域。
根据本实施方式，磁盘装置1具备辅助元件、例如STO200。磁盘装置1在临时保存处理中，要将指定数据临时写入保存区域、例如介质高速缓存10b时，对辅助元件、例如STO200供给临时保存能量值的元件能量、例如临时保存电流值的辅助电流或者临时保存电压值的辅助电压。换言之，磁盘装置1对辅助元件供给临时保存能量值的元件能量而将指定数据临时写入保存区域。另外，磁盘装置1在通常写处理中，要将指定数据写入写区域、例如用户数据区域10a的预定的区域时，对辅助元件、例如STO200供给通常能量值的元件能量、例如通常写电流值的辅助电流或者通常写电压值的辅助电压。换言之，磁盘装置1对辅助元件供给通常能量值的元件能量而将指定数据写入写区域。磁盘装置1在临时保存处理中，对辅助元件供给比通常能量值小的临时保存能量值的元件能量，从而与持续对辅助元件供给通常能量值的元件能量相比，能够抑制辅助元件的劣化。换言之，磁盘装置1能够延长辅助元件的寿命。因此，磁盘装置1能够提高可靠性。
接着，对其他实施方式以及其他变形例涉及的磁盘装置进行说明。在其他实施方式以及其他变形例中，对与前述的实施方式相同的部分赋予相同的附图标记并省略其详细的说明。
(变形例1)
变形例1的磁盘装置1与前述的第1实施方式的磁盘装置1的不同之处在于，其具备具有多个保存区域的盘10。
图9是表示变形例1涉及的相对于盘10的头15的配置的一例的示意图。
盘10具有多个保存区域、例如介质高速缓存10b。在图9所示的例子中，多个介质高速缓存10b中的一个介质高速缓存10b位于内周区域IR。例如，多个介质高速缓存10b中的一个介质高速缓存10b位于最内周。多个介质高速缓存10b中的一个介质高速缓存10b位于中周区域MR。多个介质高速缓存10b中的一个介质高速缓存10b位于外周区域OR。
MPU60在写处理中，在向多个保存区域、例如介质高速缓存10b临时写入数据的情况下，对辅助元件、例如STO200供给临时保存能量、例如临时保存电流或者临时保存电压。
根据变形例1，磁盘装置1能够在写处理中缩短寻道时间。因此，磁盘装置1能够提高写处理的性能。
(第2实施方式)
第2实施方式的磁盘装置1与前述的第1实施方式以及变形例1的磁盘装置1的不同之处在于，其能够以热辅助磁记录(Thermally Assisted Magnetic Recording：TAMR)型式写入数据。
磁盘装置1相当于能够以热辅助磁记录型式写入数据的磁盘装置。
图10是表示本实施方式涉及的头15的一例的放大剖视图。
在图10所示的例子中，头15具备分别设置于滑块150的写头15W、读头15R、光产生元件(例如，激光二极管)250、导波路(波导)255以及近场光照射元件(等离子体发生器、近场换能器)256。
光产生元件250是(激光)光源，设置于滑块150的上部或者万向架240。光产生元件250通过由头放大器IC30、例如元件能量控制电路供给元件能量、例如电流或者电压等而向导波路255供给光。此外，光产生元件250也可以设置在滑块150或者万向架240以外的地方。例如，光产生元件250也可以设置在臂13以及头15的外部。导波路255将光产生元件250产生的光传播到近场光照射元件256。
近场光照射元件256设置在与盘10相对的滑块150的下端部。近场光照射元件256在向盘10写入数据时，利用由光产生元件250产生并从导波路255传播来的元件能量、例如激光来产生近场光，并向盘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包含金属部件。此外，也可以取代近场光照射元件256，而具备将从导波路255传播来的由光产生元件250产生的光向盘10聚光的透镜。如此，通过对盘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(等离子体发生器、近场换能器)256等称为辅助元件。以下，有时也将对辅助元件、例如光产生元件250供给预定的元件能量、例如预定的电流或者预定的电压而写入数据的写处理或者对辅助元件、例如近场光照射元件供给预定的元件能量、例如预定的光而写入数据的写处理称为辅助记录或者热辅助记录。
另外，近场光照射元件256根据近场光的照射范围(或者有时也称为光点范围、热分布宽度)规定由写头15W进行写入的磁道宽度(或者记录宽度)。也即是说，磁道宽度对应于近场光的照射范围的宽度。例如，在近场光照射元件256以比写头15W的宽度小的宽度照射了近场光的照射范围的情况下，由写头15W进行了写入的磁道的磁道宽度可能小于写头15W的宽度。另外，在近场光照射元件256以比写头15W的宽度大的宽度照射了近场光的照射范围的情况下，由写头15W进行了写入的磁道的磁道宽度可能大于写头15W的宽度。因此，在近场光照射元件的形状由于照射近场光时产生的热等要因而发生了变化的情况下，近场光的照射范围发生变动，伴随于此，由写头15W进行了写入的磁道的磁道宽度会发生变化。例如，在使对辅助元件、例如光产生元件250供给的元件能量、例如电流或者电压增大的情况下，由近场光照射元件256照射的近场光的强度会增大，热辅助效果可能会提高，但照射范围也会变广，磁道宽度也可能变大。另外例如，在使对辅助元件、例如光产生元件250供给的元件能量、例如电流或者电压减小的情况下，由近场光照射元件256照射的近场光的强度会减小，热辅助效果可能会降低，但照射范围也会变窄，磁道宽度也可能变小。换言之，在使对辅助元件、例如近场光照射元件256供给的元件能量、例如光的强度增大的情况下，虽然热辅助效果可能会提高，但照射范围也会变广，磁道宽度也可能变大。另外，在使对辅助元件、例如近场光照射元件256供给的元件能量、例如光的强度减小的情况下，虽然热辅助效果可能会降低，但照射范围也会变窄，磁道宽度也可能变小。
元件能量控制电路320与辅助元件、例如光产生元件250电连接，根据系统控制器130、例如MPU60的控制，对辅助元件、例如光产生元件250供给预定的元件能量、例如预定的电流或者预定的电压。换言之，元件能量控制电路320与辅助元件、例如近场光照射元件256连接，根据系统控制器130、例如MPU60的控制，对辅助元件、例如近场光照射元件256供给预定的元件能量、例如预定的光。
能量控制部620将对记录线圈180供给(或者施加)的记录电流和对辅助元件、例如光产生元件250供给(或者施加)的元件能量、例如电流或者电压进行控制以及调整。换言之，能量控制部620将对记录线圈180供给(或者施加)的记录电流和对辅助元件、例如近场光照射元件256供给(或者施加)的元件能量、例如光进行控制以及调整。
能量控制部620在写处理中使经由元件能量控制电路320对辅助元件、例如光产生元件250供给的元件能量、例如电流或者电压变动。换言之，能量控制部620在写处理中使经由元件能量控制电路320对辅助元件、例如近场光照射元件256供给的元件能量、例如光变动。
能量控制部620在写处理中使在临时保存处理时对辅助元件、例如光产生元件250供给的元件能量、例如电流或者电压与在通常写处理时对辅助元件、例如光产生元件250供给的元件能量、例如电流或者电压成为不同的值。换言之，能量控制部620在写处理中使在临时保存处理时对辅助元件、例如近场光照射元件256供给的元件能量、例如光与在通常写处理时对辅助元件、例如近场光照射元件256供给的元件能量、例如光成为不同的值。以下，有时也将“在临时保存处理时对辅助元件供给的光”称为“临时保存光”。有时也将“在通常写处理时对辅助元件供给的光”称为“通常光”。此外，“临时保存能量”包括“临时保存光”。“通常能量”包括“通常光”。“临时保存电流”包括“在临时保存处理时被供给于光产生元件250的电流”。“临时保存电压”包括“在临时保存处理时被供给于光产生元件250的电压”。“通常写电流”包括“在通常写处理时被供给于光产生元件250的电流”。“通常写电压”包括“在通常写处理时被供给于光产生元件250的电压”。
例如，能量控制部620对光产生元件250供给比通常写电流值小的临时保存电流值的临时保存电流或者比通常写电压值小的临时保存电压值的临时保存电压而向保存区域写入(辅助记录)数据。例如，能量控制部620对光产生元件250供给比临时保存电流值大的通常写电流值的通常写电流或者比临时保存电压大的通常写电压值的通常写电压而向写区域写入(辅助记录)数据。在第2实施方式中，能量控制部620在写处理中将临时保存能量值、例如临时保存电流值或者临时保存电压值设为大于0的值。
能量控制部620在写处理中使对辅助元件、例如近场光照射元件256供给的临时保存能量值、例如临时保存光的强度(以下，有时也称为临时保存强度)小于通常能量值、例如通常光的强度(以下，有时也称为通常强度)。换言之，能量控制部620对近场光照射元件256供给比通常强度小的临时保存强度的临时保存光而向保存区域写入(辅助记录)数据。能量控制部620在写处理中使通常能量值、例如通常强度大于临时保存能量值、例如临时保存强度。换言之，能量控制部620对近场光照射元件256供给比临时保存强度大的通常强度的通常光而向写区域写入(辅助记录)数据。在第2实施方式中，能量控制部620在写处理中将临时保存能量值、例如临时保存强度设为大于0的值。
根据第2实施方式，磁盘装置1具备辅助元件、例如光产生元件250以及近场光照射元件256。磁盘装置1在临时保存处理中，在将指定数据临时写入保存区域、例如介质高速缓存10b时，对辅助元件、例如光产生元件250供给临时保存能量值的元件能量、例如临时保存电流值的电流或者临时保存电压值的电压。换言之，磁盘装置1在临时保存处理中，在将指定数据临时写入保存区域、例如介质高速缓存10b时，对辅助元件、例如近场光照射元件256供给临时保存能量值的元件能量、例如临时保存强度的光。
另外，磁盘装置1在通常写处理中，在将指定数据写入写区域、例如用户数据区域10a的预定的区域时，对辅助元件、例如光产生元件250供给通常能量值的元件能量、例如通常写电流值的电流或者通常写电压值的电压。换言之，磁盘装置1在通常写处理中，在将指定数据写入写区域、例如用户数据区域10a的预定的区域时，对辅助元件、例如近场光照射元件256供给通常能量值的元件能量、例如通常强度的光。
磁盘装置1在临时保存处理中，对辅助元件供给比通常能量值小的临时保存能量值的元件能量，从而与持续对辅助元件供给通常能量值的元件能量相比，能够抑制辅助元件的劣化。换言之，磁盘装置1能够延长辅助元件的寿命。因此，磁盘装置1能够提高可靠性。
说明了几个实施方式，但是这些实施方式是作为例子而提示的，并非意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施，在不脱离发明要旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式和/或其变形包含于发明的范围和/或要旨内，并且包含于技术方案中记载的发明及与其等同的范围内。

Claims (9)

1.一种磁盘装置，具备：
盘，其具有第1区域、和临时写入数据的第2区域；
头，其具有向所述盘写入数据的写头、和产生提高所述写头的写性能的能量的辅助元件；以及
控制器，其对所述辅助元件供给第1值的能量而向所述第1区域写入数据，对所述辅助元件供给小于所述第1值的第2值的能量而向所述第2区域写入数据，
所述控制器在判定为要向所述第2区域写入数据的情况下，向所述第2区域临时写入第1数据，并从所述第2区域读取所述第1数据而向所述第1区域写入，
所述控制器在判定为不向所述第2区域写入数据的情况下，向所述第1区域写入所述第1数据。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述辅助元件是对所述盘产生高频磁场的自旋转矩振荡器。
3.根据权利要求2所述的磁盘装置，
所述第1值以及所述第2值为电流或者电压。
4.根据权利要求2所述的磁盘装置，
所述第2值为0。
5.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述辅助元件是对所述盘照射近场光的近场光照射元件。
6.根据权利要求5所述的磁盘装置，
所述第1值以及所述第2值为光的强度。
7.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述第2值大于0。
8.一种磁盘装置，具备：
盘，其具有第1区域、和在向所述第1区域写入前临时写入数据的第2区域；
头，其具有主磁极、与所述主磁极空开距离而相对的写屏蔽件、和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，其在向所述第1区域写入数据时对所述辅助元件供给第1电流值，在向所述第2区域写入数据时对所述辅助元件供给比所述第1电流值小的第2电流值，
所述控制器在判定为要向所述第2区域写入数据的情况下，向所述第2区域临时写入第1数据，并从所述第2区域读取所述第1数据而向所述第1区域写入，
所述控制器在判定为不向所述第2区域写入数据的情况下，向所述第1区域写入所述第1数据。
9.一种写处理方法，是应用于磁盘装置的方法，所述磁盘装置具备盘、头和控制器，所述盘具有第1区域、和临时写入数据的第2区域，所述头具有向所述盘写入数据的写头、和产生提高所述写头的写性能的能量的辅助元件，所述写处理方法包括：
对所述辅助元件供给第1值的能量而向所述第1区域写入数据，对所述辅助元件供给小于所述第1值的第2值的能量而向所述第2区域写入数据，
所述控制器在判定为要向所述第2区域写入数据的情况下，向所述第2区域临时写入第1数据，并从所述第2区域读取所述第1数据而向所述第1区域写入，
所述控制器在判定为不向所述第2区域写入数据的情况下，向所述第1区域写入所述第1数据。
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