CN115731953A - 磁盘装置 - Google Patents

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CN115731953A
CN115731953A CN202210115930.6A CN202210115930A CN115731953A CN 115731953 A CN115731953 A CN 115731953A CN 202210115930 A CN202210115930 A CN 202210115930A CN 115731953 A CN115731953 A CN 115731953A
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CN
China
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magnetic
head
heater
recording
magnetic disk
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木村香里
竹尾昭彦
松本拓也
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
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Abstract

本发明提供能抑制磁头的劣化来实现可靠性的提高的磁盘装置。根据实施方式，磁盘装置具有：自如旋转的盘状的记录介质(12)；磁头(16)，该磁头具有：具有向记录介质施加记录磁场的主磁极的写入头、辅助利用主磁极的磁记录的辅助元件、以及控制相对于记录介质的头斜度的多个热执行器；以及磁控制器(40)，该控制器具有检测头的劣化的检测部(46a、46c)，根据检测出的劣化，通过热执行器而使磁头的头斜度变化。

Description

磁盘装置
关联申请
本申请享有以日本专利申请2021-142663号(申请日：2021年9月1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所有内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及磁盘装置。
背景技术
作为磁记录再现装置，例如，磁盘装置具有自如旋转的盘状的记录介质和对记录介质的磁记录层进行数据的记录、再现的磁头。磁头具有滑块和设置于滑块的再现头以及记录头。为了提高记录密度、尤其是线记录密度，提出了具有辅助记录功能的磁头。
在具有辅助记录功能的磁头中，头特性劣化的主要原因在于保护膜磨损所导致的氧化的发展。认为其原因在于：由于在磁头的浮起量下降了的记录再现时保护膜磨损、还有辅助记录动作所导致的发热，磁性材料的氧化发展。
发明内容
本发明要解决的课题在于提供一种能抑制磁头的劣化、实现可靠性的提高的磁盘装置。
根据实施方式，磁盘装置具有：自如旋转的盘状的记录介质；磁头，该磁头具有：具有向所述记录介质施加记录磁场的主磁极的写入头、辅助利用所述主磁极的磁记录的辅助元件、以及控制相对于所述记录介质的头斜度的多个热执行器；以及控制器，该控制器具有检测所述磁头的劣化的检测部，根据检测出的劣化，通过所述热执行器而使所述磁头的头斜度变化。
附图说明
图1是概略性地表示第1实施方式的硬盘驱动器(HDD)的框图。
图2是概略性地表示所述HDD中的磁头、悬架、磁盘的侧视图。
图3是放大表示所述磁头的头部的剖视图。
图4是放大表示记录头的顶端部的剖视图。
图5是放大表示所述记录头的顶端部的剖视图。
图6是表示磁记录时的磁头的劣化抑制处理动作的流程图。
图7是示意性地表示第2实施方式的HDD的磁头的侧视图。
图8是示意性地表示第3实施方式的HDD的磁头的侧视图。
图9是示意性地表示第4实施方式的HDD的磁头的侧视图。
图10是示意性地表示第5实施方式的HDD的磁头的侧视图。
图11是在第5实施方式中放大表示记录头的顶端部的剖视图。
【标号说明】
10…磁盘装置、11…盒体、12…磁盘、13…ABS、15…滑块、16…磁头、17…头部、30…头放大器IC、40…主控制器、54…再现头、58…记录头、60…主磁极、62…尾屏蔽件、64…前导屏蔽件、65…磁通控制层、76a…第1加热器(第1热执行器)、76b…第2加热器(第2热执行器)、76c…第3加热器(第3热执行器)、WG…写入间隙
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式的磁盘装置进行说明。
此外，公开只不过是一个例子，对于本领域技术人员来说在发明的主旨下适当改变且容易想到的内容，当然也包括在本发明的范围内。另外，为了更明确地说明，在附图中，与实际的情况相比，各部的宽度、厚度、形状等有时进行示意性地表示，但只不过是一个例子而并非用来限定本发明的解释。另外，在本说明书和各附图中，对在已经提及的附图中提到的同样的要素赋予相同的标号并适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
作为磁盘装置的一个例子，对第1实施方式的硬盘驱动器(HDD)进行详细说明。图1是概略性地表示第1实施方式的HDD的框图，图2是表示浮起状态的磁头和磁盘的侧视图。
如图1所示，HDD10具有矩形状的盒体11、配置于盒体11内的作为记录介质的磁盘12、支承磁盘12并使之旋转的主轴电机14、以及对磁盘12进行数据的记录(写入)、再现(读出)的多个磁头16。HDD10具有使磁头16在磁盘12上的任意的磁道(轨道)上移动并定位的头执行器18。头执行器18具有能使磁头16移动地进行支承的滑架(carriage)组件20和使滑架组件20转动的音圈电机(VCM)22。
HDD10具有驱动磁头16的头放大器IC30、主控制器40和驱动器IC48。头放大器IC30例如设置于滑架组件20并与磁头16电连接。头放大器IC30具有：向磁头16的记录线圈供给记录电流的记录电流供给电路(记录电流供给部)32；向作为后述的磁通控制层的自旋转矩振荡器(STO)供给驱动电流的STO电流供给电路31；向后述的磁头16的热执行器(加热器)供给驱动电力的第1加热器电力供给电路34a和第2加热器电力供给电路34b；以及对由磁头读取的信号进行放大的未图示的放大器等。
主控制器40和驱动器IC48例如构成于设在盒体11的背面侧的未图示的控制电路基板。主控制器40具有R/W信道42、硬盘控制器(HDC)44、微处理器(MPU)46、存储器47等。主控制器40经由头放大器IC30而与磁头16电连接。主控制器40经由驱动器IC48而与VCM22和主轴电机21电连接。HDC44能与主机45连接。
R/W信道42是读出/写入数据的信号处理电路。HDC44构成HDD10与主机45的接口，执行读出/写入数据的传输控制。存储器47包括由DRAM构成的缓存和闪存等。在存储器47中保存有后述的加热器电力设定表格47a、包括STO的初始电阻值和误码率(bit error rate，位错误率)初始值的初始值数据47b等。
MPU46是盘驱动器的主控制部，执行读出/写入动作的控制和磁头的定位所需的伺服控制。而且，MPU46执行STO的通电控制和热执行器的通电控制。MPU46的详细的构成后述。
如图1和图2所示，磁盘12构成为垂直磁记录介质。磁盘12例如具有形成为直径96mm(大约3.5英寸)的圆板状的、由非磁性体构成的基板101。在基板101的各表面，依次层叠有：作为基底层的由示出软磁特性的材料构成的软磁性层102；在其上层部的、在相对于磁盘12的表面垂直的方向上具有磁各向异性的垂直磁记录层103；以及保护膜104。磁盘12与主轴电机21的轴毂相互同轴地嵌合。磁盘12通过主轴电机21而以预定的速度在箭头B方向旋转。
滑架组件20具有自如转动地支承于盒体11的轴承部24和从轴承部24伸出的多个悬架26。如图2所示，磁头16支承于各悬架26的伸出端。磁头16经由设置于滑架组件20的配线部件(柔性件)28而与头放大器IC30电连接。
如图2所示，磁头16构成为浮起型的头，具有形成为大致长方体状的滑块15和形成于滑块15的流出端(尾端，trailing)侧的端部的头部17。滑块15例如由氧化铝和碳化钛的烧结体(氧化铝/碳化钛)形成，头部17由多层薄膜形成。滑块15安装于配线部件28的万向节部28a。
滑块15具有与磁盘12的表面相对向的大致矩形状的盘对向面(空气支承面(ABS))13。滑块15通过因磁盘12的旋转而在盘表面与ABS13之间产生的空气流C而维持从磁盘12的表面浮起预定量的状态。空气流C的方向与磁盘12的旋转方向B一致。滑块15具有位于空气流C的流入侧的前导端15a和位于空气流C的流出侧的尾端15b。随着磁盘12的旋转，磁头16相对于磁盘12向箭头A方向(头行进方向)、即与盘的旋转方向B相反的方向行进。
此外，在磁头16浮起的状态下，滑块15的ABS13相对于磁盘12的表面倾斜第1间距角(倾斜角)D1。
图3是放大表示磁头16的头部17和磁盘12的剖视图。
如图3所示，头部17具有通过薄膜工艺而形成于滑块15的尾端15b的再现头(读出头)54和记录头(写入头)58，作为分离型的磁头而形成。再现头54和记录头58除了露出到滑块15的ABS13的部分之外由非磁性的保护绝缘膜53覆盖。保护绝缘膜53构成头部17的外形。而且，头部17具有控制记录头58的突出量的第1热执行器和控制再现头54的突出量的第2热执行器。第1热执行器例如具有第1加热器76a，该第1加热器76a被埋入保护绝缘膜53内并位于记录头58的附近。第2热执行器从第1加热器76a离开地设置，例如具有第2加热器76b，该第2加热器76b被埋入保护绝缘膜53内并位于再现头54的附近。
将磁盘12的形成于垂直磁记录层103的记录磁道的长度方向定义为沿磁道(downtrack)方向DT，将与长度方向正交的记录磁道的宽度方向定义为横跨磁道方向WT。
再现头54具有磁阻效应元件55、以及在沿磁道方向DT上在磁阻效应元件55的前导侧(流入侧)和尾端侧(流出侧)以夹着磁阻效应元件55的方式配置的第1磁屏蔽膜56和第2磁屏蔽膜57。磁阻效应元件55、第1屏蔽膜56和第2磁屏蔽膜57相对于ABS13大致垂直地延伸。磁阻效应元件55、第1屏蔽膜56和第2磁屏蔽膜57的下端部(顶端部)从ABS13稍稍突出。
记录头58相对于再现头54设置于滑块15的尾端15b侧。记录头58具有：产生相对于磁盘12的表面垂直的方向的记录磁场的主磁极60；设置于主磁极60的尾端侧并隔着写入间隙而与主磁极60相对向的尾屏蔽件(第1屏蔽件)62；与主磁极60的前导侧相对向的前导屏蔽件(第2屏蔽件)64；与尾屏蔽件62一体形成并设置于主磁极60的横跨磁道方向CT的两侧的、未图示的一对侧屏蔽件。主磁极60和尾屏蔽件62构成形成磁路的第1磁芯，主磁极60和前导屏蔽件64构成形成磁路的第2磁芯。记录头58具有卷绕于第1磁芯的第1记录线圈70和卷绕于第2磁芯的第2记录线圈72。
主磁极60由具有高导磁率、高饱和磁通密度的软磁性材料形成，相对于ABS13大致垂直地延伸。主磁极60的ABS13侧的顶端部60a朝向ABS13变细地收窄，形成为宽度相对于其它部分窄的柱状。主磁极60的顶端部60a从滑块15的ABS13稍稍突出。
尾屏蔽件62由软磁性材料形成，是为了经由主磁极60正下方的磁盘12的软磁性层102而高效地闭合磁路而设置的。尾屏蔽件62形成为大致L字形状，其顶端部62a形成为细长的矩形状。尾屏蔽件62的顶端部62a从滑块15的ABS13稍稍突出。顶端部62a具有隔着写入间隙WG而与主磁极60的顶端部60a相对向的前导侧端面(磁极端面)62b。前导侧端面62b相对于ABS13垂直或稍稍倾斜地延伸。
尾屏蔽件62具有与主磁极60连接的第1连接部50。第1连接部50经由非导电体52而与主磁极60的上部、即主磁极60的从ABS13离开的部分磁连接。在第1磁芯，第1记录线圈70例如绕第1连接部50卷绕。在向磁盘12写入信号时，记录电流流向第1记录线圈70，从而第1记录线圈70激励主磁极60而使磁通在主磁极60流动。
由软磁性体形成的前导屏蔽件64与主磁极60相对向地设置于主磁极60的前导侧。前导屏蔽件64形成为大致L字形状，ABS13侧的顶端部64a形成为细长的矩形状。顶端部64a从滑块15的ABS13稍稍突出。顶端部64a具有隔着间隙而与主磁极60的顶端部60a相对向的尾端侧端面(磁极端面)64b。
另外，前导屏蔽件64具有在从ABS13离开的位置处与主磁极60相接合的第2连接部67。该第2连接部67例如由软磁性体形成，经由非导电体59而与主磁极60的上部、即主磁极60的从ABS13离开的部分磁连接。由此，第2连接部67与主磁极60和前导屏蔽件64一起形成磁回路。记录头58的第2记录线圈72例如绕第2连接部67卷绕配置，向该磁回路施加磁场。
图4是放大表示记录头的顶端部的剖视图。
如图所示，记录头58具有在主磁极60的顶端部60a与尾屏蔽件62之间设置于写入间隙WG的磁通控制层65。磁通控制层65构成作为高频辅助元件而发挥作用的自旋转矩振荡器(STO)。另外，设有对包括主磁极60、磁通控制层65和尾屏蔽件62的记录头58的ABS13侧的端面进行覆盖的保护层68。
磁通控制层65具有以仅抑制磁通从主磁极60向尾屏蔽件62的流入、即有效地使写入间隙WG的导磁率为负的方式使自旋转矩振荡的功能。详细地说，磁通控制层65具有：具有导电性的中间层(第1非磁性导电层)65a、调整层65b、以及具有导电性的传导罩层(第2非磁性导电层)65c，从主磁极60侧向尾屏蔽件62侧依次层叠这些层，也就是说，沿着磁道方向DT依次层叠这些层。中间层65a、调整层65b、传导罩层65c分别具有有分别与主磁极60的屏蔽件侧端面60c平行的、即在与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。
此外，中间层65a、调整层65b、传导罩层65c的层叠方向不限于上述，也可以反向即从尾屏蔽件62侧向主磁极60侧层叠。
中间层65a例如能够由Cu、Au、Ag、Al、Ir、NiAl合金等金属层且不妨碍自旋传导的材料形成。中间层65a直接形成于主磁极60的屏蔽件侧端面60c上。调整层65b包括含铁、钴和镍中至少一种的磁性材料。作为调整层65b，例如能够使用向FeCo中添加了Al、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn和Ni中至少一种的合金材料、以及从由Fe/Co、Fe/Ni和Co/Ni构成的人工晶格组中选择的至少一种材料等。调整层65b的厚度能够设为例如2～20nm。传导罩层65c能够采用非磁性金属且隔断自旋传导的材料。传导罩层65c例如能够由从Ta、Ru、Pt、W、Mo、Ir选择的至少一个或包括该至少一个的合金形成。传导罩层65c直接形成于尾屏蔽件62的前导侧端面62b上。另外，传导罩层能够设为单层或多层。
中间层65a形成为传递来自主磁极60的自旋转矩且交换相互作用足够弱的程度的膜厚、例如1～5nm的膜厚。传导罩层65c只要是隔断来自尾屏蔽件62的自旋转矩且交换相互作用足够弱的程度的膜厚、例如1nm以上的膜厚即可。
调整层65b由于需要通过来自主磁极60的自旋转矩而使磁化的朝向与磁场反向，所以，调整层65b的饱和磁通密度小的话更好。相反地，为了由调整层65b有效地遮蔽磁通，调整层65b的饱和磁通密度大的话更好。由于写入间隙WG间的磁场为10～15kOe左右，所以，即使调整层65b的饱和磁通密度为1.5T左右以上，也难以提高改善效果。由此，希望调整层65b的饱和磁通密度为1.5T以下，更具体地说，希望调整层65b的膜厚和饱和磁通密度之积为20nmT以下。
为了使电流集中地在与中间层65a、调整层65b、传导罩层65c的膜面垂直的方向流动，磁通控制层65的周围除了与主磁极60和尾屏蔽件62接触的部分以外由绝缘层、例如保护绝缘膜53覆盖。
在主磁极60与中间层65a之间还能设置基底层。
基底层能够采用例如Ta、Ru等金属。基底层的厚度能够设为例如0.5至10nm。而且，能够设为大约2nm。
而且，在尾屏蔽件62与传导罩层65c之间还能够设置罩层。
作为罩层，能够采用从由Cu、Ru、W和Ta构成的组中选择的至少一种非磁性元素。罩层的厚度能够设为例如0.5至10nm。而且，能够设为大约2nm。
此外，在主磁极与中间层之间，能够采用CoFe作为自旋极化层。
主磁极60能够由以Fe-Co合金为主成分的软磁性金属合金形成。该主磁极60兼具作为向中间层65a施加电流的电极的功能。尾屏蔽件62能够由以Fe-Co合金为主成分的软磁性金属合金形成。该尾屏蔽件62兼具作为用于向传导罩层65c施加电流的电极的功能。
保护层68为了保护ABS13而设置，由1个或2个以上的材料构成并由单层或多层构成。保护层68例如具有由类金刚石碳构成的表面层。在记录头58的ABS13与保护层68之间，也能设有例如由Si等构成的基底层。
如图3所示，主磁极60和尾屏蔽件62分别经由配线而与连接端子43连接，而且，经由配线部件(柔性件)28而头放大器IC30和主控制器40连接。构成STO驱动电流(偏电压)从头放大器IC30的STO电流供给电路31通过主磁极60、STO65、尾屏蔽件62而串联通电的电流电路。
第1记录线圈70和第2记录线圈72分别经由配线而与连接端子43连接，而且，经由柔性件28而与头放大器IC30连接。在向磁盘12写入信号时，记录电流从头放大器IC11的记录电流供给电路32流向记录线圈70、72，从而激励主磁极60而使磁通在主磁极60流动。向记录线圈64供给的记录电流由HDC44控制。
第1加热器76a和第2加热器76b分别经由配线而与连接端子43连接，而且，经由柔性件28而与头放大器IC30连接。从头放大器IC30的第1加热器电力供给电路34a向第1加热器76a供给所希望的加热器电力，从第2加热器电力供给电路34b向第2加热器76b供给所希望的加热器电力。向第1加热器和第2加热器供给的电力和功率比由MPU46控制。
根据以上那样构成的HDD10，通过驱动VCM22来驱动执行器18旋转，磁头16被移动并定位到磁盘12的所希望的磁道上。另外，如图2所示，磁头16通过因磁盘12的旋转而在盘表面与ABS13之间产生的空气流C而浮起。在HDD的动作时，滑块15的ABS13相对于盘表面保持间隙，并且，以倾斜预定角度的状态相对向。在该状态下，对磁盘1，由再现头54进行记录信息的读出，并由记录头58进行信息的写入。
记录头58的突出量、读出头54的突出量、以及磁头16的倾斜能通过调整向第1加热器76a和第2加热器76b供给的电力和电力比(功率比)来任意控制。
第1加热器76a和第2加热器76b例如是线圈状，通过通电而发热，从而使周围热膨胀。由此，使记录头58和再现头54的顶端附近部分从ABS13向磁盘12侧突出而与磁盘12的距离接近，磁头16的浮起高度变低。这样，若调整向第1加热器76a和第2加热器76分别供给的驱动电流来控制发热量，则能进行磁头16的浮起高度的控制。另外，通过调整向第1加热器76a和第2加热器76b的通电比率(功率比)，能够调整磁头16相对于磁盘12的表面的倾斜角度(头斜度)D1。例如，在使向第1加热器76a的通电比率下降的情况下，记录头58的突出量减小，磁头58的浮起高度提高。由此，磁头16的倾斜角度D1变小。
在HDD的初始状态下，以预先设定的预定的电力比向第1加热器76a和第2加热器76b供给电力。由此，磁头16相对于磁盘12以预定的角度(头斜度)倾斜。
在磁头16进行数据的写入时，如图3和图4所示，在MPU46和R/W信道42的控制下，从记录电流供给电路32向第1记录线圈70和第2记录线圈72供给记录电流，从而激励主磁极60而从主磁极60对正下方的磁盘12的磁记录层103施加垂直方向的记录磁场。由此，以所希望的磁道宽度向磁记录层103写入信息。
在向磁盘12施加记录磁场时，驱动电流从STO电流供给电路31通过主磁极60、STO65、尾屏蔽件62而流动，从而驱动电流施加到STO65。通过电流施加，从主磁极60向STO65的调整层65b作用自旋转矩，调整层65b的磁化的朝向成为与在主磁极60与尾屏蔽件62之间产生的磁场(间隙磁场)的朝向相反的方向。通过该磁化反转，调整层65b产生遮蔽从主磁极60直接流向尾屏蔽件62的磁通(间隙磁场)的作用。结果，从主磁极60向写入间隙WG漏出的磁场减小，从主磁极60的顶端部60a朝向磁盘12的磁记录层103的磁通的收敛度提高。也就是说，能够在将写入间隙WG保持得窄的状态下使从主磁极60向尾屏蔽件62流失的磁通朝向磁盘(记录介质)16。由此，能够提高记录磁场的分辨率，实现记录线密度的增大。此外，上述例示出通过自旋转矩的作用而使STO65的磁化反转的模式，但也可以包括使STO65的磁化同时旋转的模式。通过将同时旋转所产生的高频磁场施加到磁记录层103，能够实现记录线密度的增大。
另一方面，磁通控制层(STO)65通过通电而发热。结果，磁通控制层65的磁性材料氧化，氧化物析出而使得磁通控制层65附近的ABS13和保护层68变形。图5是示意性地表示ABS13和保护层68变形的磁头的剖视图。如图所示，在记录头58的顶端部，磁通控制层65中所含的磁性元素例如由于铁氧化而向保护层68中析出的铁氧化层91推起保护层68的表面区域68a而使之变形。
这样，在本实施方式的HDD中，与通过向磁通控制层65通电而得到使记录磁场增大的辅助效果相反地，磁通控制层65的磁性元素的氧化物向ABS附近析出而使得ABS13和保护层68变形。由此，磁盘与记录头58的顶端部的距离变短，记录头58接触到磁盘而使之损伤的可能性提高，并且，产生保护层68的磨损的可能性提高。另外，由于氧化物的析出，磁通控制层65的通电电阻上升。
于是，本实施方式的HDD10构成为，根据磁头16的劣化、例如根据磁头的误码率的降低或磁通控制层65的电阻值的增加来控制磁头的倾斜(头斜度)、尤其是记录头的浮起量，从而抑制磁头的劣化。以下，对控制磁头的倾斜的动作进行说明。
如图3所示，主控制器40的MPU46包括：测定磁通控制层(STO)65的电阻值的电阻测定部46a；第1运算部46b，运算测定的电阻值相对于STO65的初始电阻值的百分率作为电阻值变化率，该STO65的初始电阻值在磁头16的使用初始被测定并作为初始值数据47b而被保存于存储器47；测定由磁头16写入的数据的误码率的误码率测定部46c；第2运算部46d，对测定的误码率相对于误码率的初始值的变化量进行运算，该误码率的初始值作为初始值数据47b而被保存于存储器47；与电阻值变化率和误码率变化量相对应地决定磁头16的记录用倾斜的决定部46e；根据记录用倾斜信息来控制磁头的浮起高度、记录头58的浮起高度的倾斜控制部46f；以及加热器电力控制部46g，在倾斜控制部46f的控制下，基于保存于存储器47的加热器电力设定表格47a来调整向第1和第2热执行器供给的电力比。加热器电力设定表格47a记录有将磁头的倾斜(记录头58的浮起高度)与电力比的关系表格化的数据。
图6是表示通过主控制器40来控制磁头16的倾斜的处理动作的流程图。
如图1和图6所示，主控制器40在进行记录动作之前向磁头16施加预定的记录电流和STO电流(ST1)。然后，误码率测定部46c测定磁头16的误码率(ST2)。误码率运算部46d取得被保存于存储器47的磁头的使用初始的误码率并运算测定的误码率相对于该初始误码率的增加值(ST3)。决定部46e判定误码率的增加值是否为预定的值、例如+0.05dB以上(ST4)。
在为+0.05dB以上的情况下，电阻测定部46a测定磁通控制层(STO)65的电阻值(ST5)。电阻运算部46b取得被保存于存储器47的初始值数据47b中的磁头的使用初始的磁通控制层65的初始电阻值，并作为测定的电阻值相对于该初始电阻值的比率运算电阻值变化率(ST6)。
决定部46e判定误码率增加值和电阻值变化率是否满足以下的关系式(1)、(2)的任意一个(ST7)。
电阻值变化率≤2％；误码率增加值＞0.05…(1)
电阻值变化率>2％；误码率增加值＞(电阻值变化率-2)×0.033…(2)
在满足的情况下、即在电阻值变化率达到预定的变化率之前误码率增加值达到了预定的增加值的情况下，决定部46f判定为产生了记录头的劣化。由此，决定部46f运算使得磁头16不与磁盘12相碰撞的磁头的倾斜(头斜度或记录头的浮起量)。在本实施方式中，运算磁头的倾斜，以使得记录头58的主磁极60不成为ABS的最下点(最靠近磁盘的表面的点)。而且，决定部46e基于被保存于存储器47的加热器电力设定表格47a来决定与运算出的倾斜相对应的加热器电力比(功率比)(ST8)。
加热器电力控制部46g根据来自决定部46f的电力比信息来控制向第1加热器76a和第2加热器76b供给的电力的电力比(ST9)。在调整了磁头16的倾斜之后，磁头16的记录头58进行所希望的磁记录(ST10)。
在前述的处理工序(ST4)中误码率的增加值比预定值小的情况、以及在处理工序(ST7)中关系式(1)、(2)哪一个都不满足的情况下，MPU46判定为记录头58的劣化并未发展，执行记录头58所进行的所希望的磁记录。
上述的磁头的劣化检测、劣化抑制处理按记录头58的各磁记录来进行。
根据以上那样构成的第1实施方式的HDD10，按各磁记录动作检测磁头的劣化状况，在劣化的情况下，通过改变磁头的头斜度和记录头的浮起量来抑制磁头的进一步劣化。由此，能够提供能抑制磁头的劣化、提高可靠性的磁盘装置。
接下来，对其它实施方式的HDD的磁头进行说明。在以下所述的其它实施方式中，对与前述的第1实施方式相同的部分赋予与第1实施方式相同的参照标号，有时省略其详细的说明或将其简略化。
(第2实施方式)
图7是示意性地表示第2实施方式的HDD的磁头的侧视图。
如图所示，根据第2实施方式，磁头16除了第1加热器76a、第2加热器76b之外还具有第3加热器(第3热执行器)76c作为热执行器。第3加热器76c相对于第1加热器76a设置于与第2加热器76b相反的一侧。第3加热器76c在滑块15内设置于第1加热器76a的外侧、即尾端15b侧。
主控制器40在检测到磁头16的劣化时，通过向第3加热器76c施加电力而使主磁极60的尾端侧的部分的突出量增加。由此，使磁头16的头斜度变化，在主磁极60的尾端侧形成新的最下点，从而能够保护主磁极60、即防止主磁极60与磁盘12的接触。此外，主控制器40运算、调整加热器电力，以使得最下点的浮起高度(＝与主磁极的高度差)不超过0.8nm。
(第3实施方式)
图8是示意性地表示第3实施方式的HDD的磁头的侧视图。
如图所示，根据第3实施方式，磁头16具有设置于第1加热器76a与第2加热器76b之间的冷却元件(珀尔帖元件、热电子发射冷却基板等)80作为热执行器。主控制器40在检测到记录头58的劣化时向冷却元件80供给电力，通过冷却元件80来冷却记录头58与再现头55之间的区域。被冷却的区域向从磁盘12离开的方向提升。由此，能够提升主磁极60而使ABS13的最下点向尾屏蔽件62侧挪动。也就是说，能够使磁头16的头斜度变化来防止主磁极60与磁盘12的接触。
(第4实施方式)
图9是示意性地表示第4实施方式的HDD的磁头的侧视图。
如图所示，根据第4实施方式，磁头16采用具有热辅助功能的热辅助元件作为辅助元件。磁头16具有：埋入头部的激光振荡器(激光二极管)82；近场光产生元件(NFT元件)84，该近场光产生元件(NFT元件)84埋入头部，在主磁极60的前导侧露出到ABS13；以及埋入头部的导波路LG，该导波路LG将从激光二极管82射出激光导向NFT元件84。激光二极管82经由未图示的配线和柔性件而与头放大器IC30的激光驱动电流供给电路电连接。
前述的主控制器40的电阻测定部46a与近场光产生元件84电连接，能测定近场光产生元件84的电阻值。另外，头放大器IC30的STO电流供给电路31被替换为向激光二极管82供给驱动电流的激光驱动电流供给电路。
磁头16的其它构成与前述的第1实施方式的磁头16是同样的。
若从头放大器IC30的激光驱动电流供给电路向激光二极管82供给驱动电流，则激光二极管82振荡出激光，经由导波路LG而向NFT元件84供给激光，从NFT元件84产生近场光。产生的近场光作为热能被施加到磁盘12，对磁记录层103进行局部加热，从而使记录层部分的矫顽力降低。向该矫顽力降低区域施加来自主磁极60的记录磁场来写入信号。这样，通过向对磁记录层103部分进行局部加热而使矫顽力充分降低的区域写入信号，能进行高密度记录。
此外，在第4实施方式中，磁头16劣化时的头斜度的控制能够适用前述的第1实施方式、第2实施方式、第3实施方式的任一个。
(第5实施方式)
图10是示意性地表示第5实施方式的HDD的磁头的侧视图，图11是在第5实施方式中放大表示记录头的顶端部的剖视图。
如图所示，根据第5实施方式，磁头16采用能量辅助元件作为辅助元件。如图11所示，记录头58具有在主磁极60的顶端部60a与尾屏蔽件62之间设置于写入间隙WG的非磁性导电体66。非磁性导电体66例如是由Cu形成的单层的非磁性导电层，在一面与主磁极60a的屏蔽件侧端面60c抵接而另一面与尾屏蔽件62的顶端面62b抵接的状态下设置于写入间隙WG内。非磁性导电体66的顶端面露出到ABS13。
主磁极60和尾屏蔽件62经由配线而与电流供给电路71电连接。在一个例子中，代替STO电流供给电路31，电流供给电路71设置于头放大器IC30。能够从电流供给电路71通过尾屏蔽件62、非磁性导电体66、主磁极60而串联通电。电流也可以反向即通过主磁极60、非磁性导电体66、尾屏蔽件62而通电。
若在向主磁极60施加了记录磁场的状态下直流电流通过非磁性导电体66而通电，则产生横过电流的流动方向的方向的圆形的磁场。通过产生的圆形的磁场，记录磁场的磁通产生所述横过方向的磁场成分，对主磁极60的磁化切换进行辅助。也就是说，能够加快磁化切换且实现抖动(jitter)的减小，所以，有助于磁记录密度的提高。
在第5实施方式中，磁头16的其它构成与前述的第1实施方式的磁头16是同样的。在第5实施方式中，磁头16劣化时的头斜度的控制能够适用前述的第1实施方式、第2实施方式、第3实施方式的任一个。
接下来，对HDD的实施例进行说明。
(实施例1)
如以下那样制成第1实施方式所采用的磁头16。
首先，分别采用DC磁控管溅射法，在主要由FeCo构成的主磁极上，按照第1导电层、调整层、第2导电层的顺序依次层叠具有下述材料和厚度的层，从而得到磁通控制层65。作为第1导电层、调整层和第2导电层的材料，使用与图4的中间层65a、调整层65b、传导罩层65c同样的材料。
形成用于规定磁通控制层65的条带高度方向的尺寸的掩模层，然后，用离子束蚀刻(IBE)法对磁通控制层进行蚀刻直到主磁极露出。在磁通控制层65的周边部分成膜绝缘膜的SiOx，然后，除去掩模层。另外，形成用于规定磁通控制层65的磁道宽度方向的尺寸的掩模层，同样进行蚀刻，在磁通控制层65的周边部分成膜绝缘膜的SiOx，从而加工出磁通控制层。
接着，在传导罩层65c上形成NiFe作为尾屏蔽件。
然后，在ABS侧的主磁极、磁通控制层、尾屏蔽件和绝缘膜上，通过溅射而将Si基底层成膜为大约1nm，然后，通过CVD法而在Si基底层上对类金刚石碳进行成膜而形成厚度1.6nm的保护层，从而得到磁头。同样地，制作共计200根在ABS侧具有1.6nm的保护层的磁头。设置制作的磁头来制作HDD。
作为长时间的通电试验，将得到的HDD在环境温度80℃下、以300mV的施加电压对磁通控制层65持续5000小时的通电。由HDD的主控制器分别测定通电试验前和通电试验后的磁通控制层65的电阻值并进行比较。在200根磁头中，对100根磁头在发现了误码率劣化时也不执行倾斜控制，而对其余的100根磁头执行与前述的第1实施方式同样的倾斜控制。
结果，误码率在经过5000小时的时刻相对于通电试验前的误码率值恶化了的磁头存在多个。
以-1.7dB的临界值对误码率值进行OK(合格)/NG(不合格)判定，对根数进行计数，成为以下的表1的结果。在无倾斜控制的HDD中，在100根中有35根磁头成为BER为NG，而与之相对地，在执行倾斜控制的HDD中，100根中仅有5根磁头成为BER为NG。根据该结果可以说，在有倾斜控制的HDD中，能大幅抑制误码率(BER)为NG的根数，抑制主磁极的劣化。
【表1】
倾斜控制 BER NG
有 5/100
无 35/100
(实施例2)
用与实施例1同样的方法来制成第4实施方式所采用的磁头16。但是，在主磁极60附近，由折射率高的Al2O3或Ta2O5制成近场光的导波路LG并将其与光源单元所具有的激光二极管82连接。代替磁通控制层，在主磁极60的前导侧制成等离子体激元(plasmon)产生元件并使之与导波路LG连接。而且，在主磁极的附近制成由Cu构成的散热层，制成具有热辅助功能的磁头。磁记录介质采用由以FePt为主成分的高Hk材料构成的介质。
准备50根上述的磁头，在与实施例1同样的条件下各采用25根来进行评价。但是，评价环境温度是室温，评价时间为2000小时。评价结果如以下的表2所示。在实施例2中也同样地可以说，在有倾斜控制的HDD中，能大幅抑制误码率(BER)为NG的根数，抑制主磁极的劣化。
【表2】
倾斜控制 BER NG
有 5/25
无 10/25
(实施例3)
用与实施例1同样的方法来制成第5实施方式所采用的磁头。但是，代替磁通控制层，将作为非磁性导电体的Cu以相同的膜厚埋入主磁极与尾屏蔽件之间。在采用了该非磁性导电体的磁头中，并非利用磁通控制层而使磁化反转/旋转，而是利用电流产生磁场来辅助头的磁化切换。准备200根这些头，在与实施例1同样的条件下各采用100根来进行评价。但是，评价环境温度为70℃，评价时间为5000小时。评价结果如以下的表3所示。在有倾斜控制的情况下，即使利用电流的能量辅助头也能产生与实施例1、2同样的抑制BER为NG的效果。
【表3】
倾斜控制 BER NG
有 22/100
无 40/100
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而提出的，并非意图用来限定发明的范围。实施方式能以其它各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内能够进行各种省略、置换、改变。这些实施方式和变形例包含在发明的范围、要旨内，并且，包含在与权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
实施方式的磁头的记录头也能适用于不具有前导屏蔽件和/或侧屏蔽件的记录头。构成磁头的头部的要素的材料、形状、大小等能根据需要来改变。在磁盘装置中，磁盘的张数和磁头的数量能根据需要来增减，磁盘的尺寸也能进行各种选择。

Claims (10)

1.一种磁盘装置，具有：
自如旋转的盘状的记录介质；
磁头，该磁头具有：具有向所述记录介质施加记录磁场的主磁极的写入头、辅助利用所述主磁极的磁记录的辅助元件、以及控制相对于所述记录介质的头斜度的多个热执行器；以及
控制器，该控制器具有检测所述磁头的劣化的检测部，根据检测出的劣化，通过所述热执行器而使所述磁头的头斜度变化。
2.如权利要求1所述的磁盘装置，
所述控制器在检测出所述磁头的劣化时控制头斜度以使所述主磁极与所述记录介质之间的距离变大。
3.如权利要求1所述的磁盘装置，
所述检测部包括测定所述写入头的误码率的误码率测定部，所述控制器在测定出的误码率超过预定值的情况下使所述头斜度变化。
4.如权利要求2所述的磁盘装置，
所述检测部包括测定所述辅助元件的电阻值的电阻测定部；
所述控制器在测定出的所述辅助元件的电阻值超过预定值之前测定出的误码率超过了预定值的情况下，检测出在所述主磁极的附近产生了劣化，使所述头斜度变化。
5.如权利要求1至4中任一项所述的磁盘装置，
所述辅助元件包括与所述主磁极相邻地设置的高频振荡器。
6.如权利要求1至4中任一项所述的磁盘装置，
所述辅助元件包括与所述主磁极相接地设置的由非磁性导电体构成的能量辅助元件。
7.如权利要求1至4中任一项所述的磁盘装置，
所述辅助元件包括向所述记录介质施加热能的热辅助元件。
8.如权利要求1至4中任一项所述的磁盘装置，
所述多个热执行器包括控制所述写入头的突出量的第1加热器、以及与所述第1加热器离开地设置的第2加热器；
所述控制器在检测出所述磁头的劣化时，调整向所述第1加热器和第2加热器供给的电力的电力比来控制所述头斜度。
9.如权利要求1至4中任一项所述的磁盘装置，
所述多个热执行器包括控制所述写入头的突出量的第1加热器、与所述第1加热器离开地设置的第2加热器、以及相对于所述第1加热器设置于与所述第2加热器相反的一侧的第3加热器；
所述控制器在检测出所述磁头的劣化时，向所述第3加热器供给电力来控制所述头斜度。
10.如权利要求1至4中任一项所述的磁盘装置，
所述多个热执行器包括控制所述写入头的突出量的第1加热器、与所述第1加热器离开地设置的第2加热器、以及在所述第1加热器与所述第2加热器之间设置于所述主磁极的附近的冷却元件；
所述控制器根据由所述检测部检测出的劣化，通过所述冷却元件来冷却周边部而使该周边部向离开所述记录介质的方向提升，来控制所述头斜度。
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