CN1158471A - 磁头及采用它的磁存贮设备 - Google Patents

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Abstract

一磁存贮设备包括有一在其滑动表面上设有滑动前和后垫片的磁头。前垫片被作成向着其前端的坡度状，和前垫片的高度大于后垫片的高度。作成坡度的前垫片被涂敷以薄膜。磁垫片总共设置为三个垫片，二个垫片在其前边上，一个垫片在其后边上。垫片的总面积在0.0003至0.02mm2的范围之内。记录和再现操作是借助前垫片与后垫片同时保持与记录介质表面作接触滑动进行的。这样由使垫片保持与记录介质接触来实现可靠的接触滑动。

Description

磁头及采用它的磁存贮设备
信息处理设备中用作其存贮装置的主要为半导体存贮器和磁存贮器。半导体存贮器因其存取时间短被用作内部存贮装置，而磁存贮器则因为其存贮容量大和非易失性的特点被用作为外存贮装置。磁存贮装置的二种主要类型，磁盘和磁带，今天得到广泛应用，其中，在铝盘或树脂带表面上形成的薄磁膜被用作为记录介质。为将磁信息记录到这种记录介质上，采用一执行电磁转换操作的功能部件。为再现曾被记录的磁信息，采用另一种实现磁阻或巨磁阻效应或电磁感应的功能部件。这些功能部件被设置到一被称之为磁头的输入/输出单元中。
此磁头作相对于记录介质的运动，以便在记录介质上某一特定地点记录磁信息，和在需要时，再现所记录的磁信息。现在为了说明讨论一磁盘单元。如图2中所示，其磁头由一为记录磁信息的记录部件21和一为再现磁信息的再现部件22组成。记录部件21由一线圈26和磁极27、28构成，后者在上、下遮蔽住线圈26并相互作磁耦合。再现部件22由一磁阻效应传感器23和一导体29构成，后者用于传送一衡定电流至传感器23和用于检测电阻变化。在再现部件22下面配置有一磁屏蔽层25，以防止不希望的磁通的干扰。磁极28具有同样的磁屏蔽作用。被叫做读取间隙，亦即磁极28与屏蔽层25之间的间隙越窄，不希望的磁通侵入磁阻效应传感器23就越少，所得分辨率就越好，因而也就能处理更高密度磁信息。功能部件21、22被形成在磁头主体的顶部上的基层24上面。
磁存贮设备的性能取决于输入/输出操作的速度及其存贮容量，而为完善磁存贮设备的性能，就必须实现短的存取时间和大的存贮容量。现今为节省空间和便于应用，日益要求采用致密磁存贮设备。为满足这种需求，必须开发一种能在(和从)一层记录介质上记录(和再现)大量磁信息的磁存贮设备。
为达到高密度记录，应使磁畴的尺寸微型化。一般说，这一目的可由减少图2中所示的记录磁极27的宽度W和提高流进线圈2的记录电流的频率(针对记录介质的旋转的频率)来达到。由于再现期间的信号强度取决于磁畴的大小，被微型化的磁畴降低所产生的信号强度，对信息再现带来困难。因此，应采取措施来提高再现部件的传感器灵敏度。但是，这一途径所能得到的改善受到传感器中所采用的磁薄膜所呈现的磁阻效应的实际局限性的限制。现今广泛承认的记录密度的极限为数Gb/in2。
为超过这一极限，例如美国专利No.5041932建议采用一种作成整体的磁读-写头/挠性体/导体结构，其中使一磁头和记录介质相接触。在通常的磁盘装置中，其磁头由空气支承在记录介质上面，一层空气介于磁头和记录介质之间。与之相反，上述美国专利中的发明采用一被镶嵌进一轻型的微型挠性体45中的磁头功能部件43，此磁头功能部件43在当与记录介质11保持接触时进行滑动。由于上述发明中，在记录介质表面与磁头功能部件(磁极)43之间介入非磁性层，记录介质中的磁信息就有效地被传送到磁头功能部件，并因此而得到很强的再现信号。磁畴，即使被微型化后亦能提供高的信噪(S/N)比，和获得理想的再现信息。
但是，由于在上述配置中，磁头功能部件是由一柔性挠曲件支撑的，在当一转动执行机构对磁头进行定位时此挠曲件的变形就会引起相位延迟或意外的振动。
这一问题可由采用一前端垫片升起的磁头得到缓解，如图4中所示(日本未决专利公开，No.-6-60329)。在这一设置中，该前垫片因空气压力而高高地浮悬起来，仅一带有装置功能部件46的后垫片保持与记录介质1接触。由于前垫片浮起，加在后垫片上的荷重就减少到成为磁头的荷重减去浮力。作用在后垫片上的荷重的减少就使得能允许作用在整个磁头上的荷重作相应的增加。如果允许在整个磁头上有较大的荷重，就将增加用于支撑磁头的悬置部件等的刚度。这样，与由挠性体支撑的磁头机构相比更能保证可靠的输入/输出操作。
如上所述，通常的技术能以高密度记录而后再现磁信息是采取磁头与记录介质作接触滑动的方法。然而发现，要进一步增加记录密度会遇到如下问题。
由于前垫片是浮起的，当记录介质在其高圆周速度范围旋转时磁头的前边将大大地浮起，如图4中所示，使得构成装置46的磁极与记录介质1表面间的间隙成为更大。这就扩大了记录磁场的分布，所带来的散失的损失降低再现过程中的电磁变换效率，而使得既无法输入也无法输出所希望的高密度信息。
为保持磁头在图4中所示的位置，前垫片的尺寸应很大。当记录介质停止时，原先浮动的磁头的前垫片降落下来与记录介质的表面相接触。如果此前垫片的尺寸很大，由于垫片与记录介质间存在有润滑剂，此前垫片很容易被粘结住。粘结性是由充满在垫片与记录介质之间的润骨剂的凝聚力、附着力和表面张力造成的，其强度可能达到仅靠记录介质的旋转无法再将垫片由记录介质分开。任何强制使其上粘结有垫片的记录介质旋转的企图均可能造成破坏，例如磁头悬置系统的损坏或构成记录介质的磁薄膜的脱落。
为防止粘结，日本未决公开No.平-6-44718揭示了一种磁头，在其滑动表面上具有一小接触面积的支片。这一发明装置的缺点是此支片的加工步骤较之一般部件复杂，和在低浮动(滑动接触)运行期间此支片要接触介质。
美国专利No.5424888揭示了另一种设置，其中依靠将磁头的前垫片和后垫片作成斜坡状的来防止粘结。由于这种设置的目的是在防止粘结的同时改善磁头的浮动，此作成坡度的垫片在记录和再现期间总不会与记录介质相接触。为检验这种磁头对高密度记录介质的适用性，进行了使垫片与记录介质相接触情况下的记录和再现试验。测试结果表明再现信号质量很差。这是因为垫片与记录介质相接触的面积很大足以产生一很大的切向力(摩擦力)而使得磁头产生振动。
而且，为使磁头保持图4中所示的位置，前垫片的浮力应与支撑磁头的悬置系统的框架部件的刚度相平衡。除将磁头保持在其位置上外，框架部件还承受磁头、悬置系统和磁头臂部件在它们被加工和装配时发生的加工误差和装配误差，以使得安装此装置的垫片的表面与记录介质表面相接触。
在一其磁头可与其记录介质相接触的磁存贮设备中，磁头应作成轻型化的以减小磁头与记录介质的磨损，延长设备的寿命，为在这样的轻荷重条件下使垫片表面与记录介质表面相配合，悬置系统应具有一极低刚度的框架。现今可以不太昂贵价格实现的悬置系统一般由不锈钢作成。本发明者发现，考虑到装置的配线要被装在悬置系统的框架部分和为运应大量生产，框架必须由金属模压处理制造，很难达到所希望的刚度。
由于上述原因，用于浮悬磁头的垫片面积不可能做得很小，无法解决粘结问题，因此具有浮起的前垫片的磁存贮设备对高密度记录设计的努力是有一定限制的。
本发明的目的就是提出一种新疑的磁头，能始终允许其自身与记录介质相接触，和提供一种采用这种磁头的介廉的大存贮容量和高记录密度的磁存贮设备。
按照本发明，在一磁头的滑动表面上设置多个垫片，被置于磁头前边的垫片被作成向着它们的前端作成斜坡形的，而且前垫片高于后垫片。这种垫片间的高度差很容易借助选择性地在前垫片上形成薄膜得到，而在磁头上自动地形成相对于记录介质表面的双坡度。是由于这种方法一次可处理多个磁头，所以便于大量生产。采用以碳作为主要成份的薄膜层结构，可减缓因在记录介质上滑动所引起的磨损。
最好设置三个垫片，两个垫片在磁头的前边上，一个垫片在其后边上，记录部件和再现部件则被安装在后垫片上。
垫片的滑动表面的总面积被设定在0.0003至0.02mm2的范围之内。实验发现，当垫片的总面积超过0.02mm2而磁头的荷重为1g时，磁头就将浮动在记录介质之上。引起磁头浮起的垫片面积也决定于磁头的荷重，在荷重为200mg时，垫片面积为0.012mm2磁头就浮起来。在垫片面积降低到低于0.0003mm2，则因为即使荷重为10mg切向力也会使垫片变形而无法得到稳定的连接地接触的滑动。根据这些试验结果，我们的发明中将垫片面积设定在0.0003至0.002mm2的范围内。
磁头的支撑中心不设置在磁头的重心上，而是位于磁头重心与后垫片中心的连接线上。这样的设置降代当记录介质旋转时作用于后垫片上的扭矩。结果就防止了后垫片的浮起。
在一种使磁头能与记录介质作接触滑动的类型的设备中，应尽可能地减缓磁头与记录介质间发生的磨损以延长设备的寿命。为此，将以碳作主要成份构成的叠层薄膜的横断面暴露在后垫片的表面上。此叠层膜被排列得与形成有输入和输出磁信息的装置的磁头侧表面的平面相平行，并是在该装置的加工步骤之前和之后制成的。当磁头滑动时，呈现为良好的抗磨损性能的以碳为基础的材料与记录介质相接触。从而大大减缓垫片的磨损。
大家知道磨损也决定于荷重，在本发明中还以最佳地确定磁头的荷重来进一步抑制磨损。具体说，磁头荷重被设定在10mg至1g的范围内。
图5a表明试验确定的滑动动作中磁头荷重与所引起的摩擦力(切向力：磁头在润滑剂上滑动产生的阻力)的关系。在图5中的作成斜坡形的垫片情况中，磁头具有图1中所示的垫片布局，垫片总面积为0.02mm2(一前垫片的面积为0.0025mm2)，后垫片被覆盖以3μm厚的碳膜。在图5中的平垫片情况中，磁头在垫片布局上与呈斜坡形的垫片的磁头相同，但不同的是前垫片与后垫片位于同一平面上。
由图5a可看到，在滑动时产生的摩擦力取决于磁头的荷重，超过荷重1g，摩擦力的变化速度发生变化。这一现象被认为是与润滑层的阻力特性相关。从图5a还可看到，摩擦力取决于垫片的形状，本发明的作成斜坡形的垫片较之通常技术中的平垫片使摩擦力降低。为稳定地支撑磁头，摩擦力越小越好。因而可见呈斜坡形的垫片是有效的。
摩擦系数由摩擦力除以荷重确定。图5b表示由图5a推导得的荷重与摩擦系数的关系。摩擦系数影响磨损，摩擦系数越小，设备寿命越长。如图5b中所示，磁头的荷重在10mg至1g的范围内较理想，因为此时摩擦系数小。在荷重小于10mg的区间，摩擦力压倒荷重使得磁头的位置不稳定。被认为由润滑剂引起的阻力成为摩擦力中主宰因素。
记录介质至少由这些构成，即一磁信息记录层，一层叠在记录层上由碳膜或碳硅碳化物混合膜作为主要成份作成的保护层，一与保护层的材料起反应并相结合的接合润滑层，和一具有流通性并被配置在接合润滑层上部的流通润滑层。作为记录介质的基底材料的，可以采用储如Al、Si、玻璃、碳、和聚合物等公知材料。
本发明的磁头中，以在垫片上作成双坡度、使垫片的总面积最小、恰当地设定支撑中心、和使磁头荷重合理化，借助于支撑磁头的悬置系统的框架，使所有的垫片均保持在记录介质上作滑动接触而不浮离记录介质。
由于按照本发明不必浮起前垫片，损害之，即无需在前垫片处产生浮力，因此可将前垫片的面积减少到不会发生粘结的极限之内。如图6中所示，作成双坡度的前垫片52高于后垫片54，因而磁头在其前边被升高了，使其本身相对于记录介质形成倾斜。由于磁头的衬基表面与垫片表面是平行的，所以将前垫片的高度与后垫片的高度作得不同，就使得垫片52、54的表面成为相对于记录介质表面倾斜的。前垫片被经过双重斜削成为具有二不同坡度的表面。这种设置使得即使在记录介质表面上存在有润滑剂时磁头亦能与记录介质表面基本上作线接触而不足以面进行接触。在记录介质1在图6中所示情况下旋转时，存在于记录介质表面的润滑层63被有效地收集进磁头的滑动表面中，而防止填塞在垫片54、52的前边缘处。
在前边涂覆薄膜和对大量垫片作削坡处理的技术揭示在上面引用的专利No.5424888中。
本发明和上述揭示内容在前垫片上涂覆薄膜的处理上具有共同的部分。
由于上述揭示内容是关于浮悬距离不取决于记录介质的周速的浮动磁头，此揭示的技术实际上不适用于作为本发明的目的的接触滑动磁头。
上述有关的问题将讨论如下。
众所周知，在制造磁盘装置时，差错因素例如装配误差使得装置带有与原始设计值有差别地被装配。
为实现磁盘装置功能，磁头应以预定的荷重压到记录介质上，而此荷重自然会受到在装配期间所产生误差的影响。
所谓浮起距离不取决于周速是指，即使周速改变浮力也保持恒定。这是认为，在当磁头荷重由于误差等原因变化时浮起距离也随着改变。
为持续地保持这种特性的磁头与记录介质相接触，应该将一大于浮力的力(荷重)施加在对着记录介质的磁头上。
问题在于因加工和装配误差引起的荷重变化由于浮力恒定不能补偿。
如果压向记录仙质荷重不能补偿的话，润滑剂将脱离记录介质的表面，带来例如碎裂和迅速磨损等的事故，从而可能缩短设备的使用寿命。
为防止这样的事故，应将荷重控制得使其比恒定的浮力增大一少量的力(以数mg的量级)。
虽然，这样的控制在已知的装配方法中实际上是不可能的，而且没有任何已知技术适应这一控制。
在通常的浮悬磁头情况中、如果装配后荷重大于设计值，磁头的位置将改变。这种位置上的变化在浮力增长的方向上产生影响，由此与荷重平衡。
按照本发明，在前垫片上设置双坡度使得润滑剂能被有效地收集。随着荷重改变，润滑剂产生的反作用力变化而使得能补偿荷重的改变。
上面引用的揭示内容说明，前垫片的坡度角被设置得很小，以便使浮力针对周速能保持衡定。
如果设置单一的坡度而其角度很小，将不会高效率地收集润滑剂。收集得的润滑剂量保持为很小，因此无法补偿荷重中的变化。
还了解到，单一和小角度坡度仅只增加接触滑动中摩擦力(切向力)。
图22表示这种力的定性的测量结果，亦即以润滑剂的粘度作为参数的为起动接触滑动所需的力。
如这些图中所示，由上述所引用的揭示内容中的磁头和本发明中的磁头在两者均处于磁头接触滑动状态所得到的测试结果互相进行比较。
如由图22看到的，本发明的记录介质在测量得的整个润滑剂粘度范围内呈现出较小的启动摩擦力(粘结力)。
摩擦力的增加从可靠保持磁头的位置的观点上看是不希望的，并给实现接触滑动造成困难。
上面引用的揭示内容的技术实现举起和落下动作的低速特性，是完全针对浮动磁头的应用的。
因此，上面引用的揭示内容未能进一步叙述实现接触滑动的技术。
按照本发明，前垫片具有将与润滑剂接触的面积减为最小的双重坡度，而这也降低了启动摩擦力。
上述设置还使得能以高效状态收集润滑剂，而由此所得的反作用力使得可能以承受荷重变化地保持磁头在记录介质上作接触滑动。
使前垫片不浮起，磁头的位置(斜置)保持与记录介质的周速无关。因此，组成图4中的部件46的磁极与记录介质1的表面之间的间隙α就维持恒定，而记录磁场则被保持准确的分布，从而能输入和输出高密度信息。
在支撑磁头的悬置系统的设计中无需考虑涉及浮力的力矩。如果此悬置系统具有承受部件级加工和装配的误差的功能(亦即其上安装该装置的垫片与记录介质相配合的功能)，则它就是完全可应用的。此悬置系统在其设计上具有较大的裕度，因而能以较低成本制造。
由于无需补偿浮力，悬置系统的刚度减小和磁头荷重也降低。具体说，磁头荷重被设置为1g或更轻。结果就减少了记录介质的磨损，延长了设备的寿命。由将磁头的荷重设定在10mg至1g的范围内，其磨损被减少到可忽略不计的低水平。虽然本设备是一种磁头连续在记录介质上作接触滑动类型的，而其寿命则被延长到与采用磁头浮悬在记录介质表面上的普通磁盘一样的长。
由于在本发明中无需使磁头浮动离开记录介质，Al、玻璃和硅，甚至碳和聚合物(塑料)这些有助于承受微小程度的波动的物质均可被用作记录介质的衬基材料。如果记录介质被组成为至少具有一在衬基上形成的磁信息记录层，层叠在记录层上由碳膜或碳硅碳化合物混合膜作主要成份构成的保护层，与保护层的材料相反应和相接合的结合润滑层，和散播在结合润滑层上部的流动润滑剂层的话，此流动润滑剂层在磁头移动时即沿着垫片运动，从而使这些垫片在结合润滑剂层上滑动。在这一情况下，即使与垫片的接触破坏了结合润滑层，具有流动性的润滑剂层会相继地填充这些结合润滑层的损伤处，从而能延长设备的寿命。
下面对附图作简短说明：
图1a、1b和1c为磁头的滑动表面和断面示意图；
图2为一记录/再现分开式磁头的透视图；
图3为在其挠性体中具有装置的普通磁头的说明性示图；
图4前边浮起的通常的磁头的说明性视图；
图5a为表明磁头荷重与切向力之间的关系的图形；图5b为表明磁头荷重与摩擦系数之间的关系的图形；
图6为本发明的磁头及其位置的说明图；
图7为悬置系统的说明性示图；
图8为作用在磁头上的摩擦力的说明性视图；
图9a和9b为悬置系统的另一示例的说明性视图；
图10a和10b为磁存贮设备的说明性视图；
图11a和11b为按照本发明一实施例的磁存贮设备的示意图；
图12为按照本发明的新颖磁头的透视图；
图13a和13b为限制偏转角的磁极结构的说明性视图；
图14a、14b和14c为表明每一组垫片的偏转角与其输出间的关系的图形；
图15为表明垫片面积和其输出之间的关系的图形；
图16为短形垫片和它们的问题的说明性视图；
图17a、17b和17c为本发明中采用的新颖垫片结构的说明图；
图18为具有一垂直排列的磁阻效应传感器的通常的磁头截面图；
图19为本发明中采用的新颖磁头结构的截面图；
图20为自旋阀式磁阻效应传感器的截面图；
图21a、21b和21c为表明为保持磁头的滑动表明的新颖磁头臂的结构的视图；
图22为表明按照本发明粘结力与润滑剂的厚度的关系的图形；
图23为按照本发明的磁头沿其接触滑动垫片作的截面图；
图24a、24b和24c为通常的磁头沿其接触滑动垫片作的截面视图；和
图25a、25b、25c和25d为表明为加工具有双重或更多重坡度的接触滑动垫片的过程的示意图。
现在参照附图说明本发明的实施例。图1表明按照本发明的磁存贮设备中所用的磁头一例。图1a为磁头的底面视图，及其沿截线A-A′所作的截面图。图1b为垫片的放大截面视图。图1c表明后垫片的结构示例。
磁头2由一硬AlTi碳化物等的衬基构成。如图1a中或所示，磁头2的滑动表面在其入口侧，亦即在其前边上，具有垫片51、52，而在其出口侧，亦即在其后边上具有一垫片54。一具有图2所示结构的进行记录和再现操作的功能部件被安装在后垫片54上。
为减缓垫片54的磨损，上面安装功能部件的垫片54的碳层截面暴露在垫片54的表面上。为此目的，在图2中所示装置结构的制造过程中，一约1μm厚的碳层被淀积在基础层24的下面。具体说，如图6中图示那样，在其上安装用于输入和输出磁信息的部件46的后垫片表面由以碳作为其主要成份的淀积层62的截面组成。
这样构成的装置经过研磨得到一滑动表面，此碳层即暴露在该面上。由于碳层机械性能很强并具有良好的抗磨损性，故该安装有装置的垫片54也是抗磨损的。如果基础层24自身由一碳层构成，或者如果在覆盖于上磁极27面部的绝缘层面上另外形成一碳层，也可同样得到相同的效果。
电离切削或其他加工技术被用来加工垫片，蚀刻3深度约20μm。前垫片51、52被作成角度0.1°至1°的坡度到达其前边缘，各前垫片的平面部分平行于衬基，为50μm×50μm宽。二垫片的总面积为5.0×10-9m2。本发明不要求前垫片被线性地作成斜坡。换句话说可对垫片进行研磨以形成倒棱。已证实，在加工期间在前垫片上形成的倒棱也同样起作用。由垫片51、52所产生的浮力很小以至可能将其忽略。如图1a中所示，后垫片54为一具有150μm宽和纵向高300μm的基片的对称的被展长的五边形，并被作成锐角面向前边。前垫片51、52与后垫片54相隔1.8mm。事实表明，不用所示的五边形，一如图1c中所示的变形五边形的垫片54，矩形的，倒转梯形，圆形也同样有效。
此被设置有装置的后垫片54，在形成三个垫片51、52和54之后，被整个覆盖以在一溶剂中具有溶解性的树脂。然后，此磁头的滑动表面利用溅射或CVD(化学汽相淀积)技术披覆一碳层。碳层的厚度由有关磁头的倾斜角和垫片51、52与垫片54之间的距离进行计算。在这一实施方案中，倾斜角为1mrad，碳层厚度为约1.0μm。在磁头被涂覆以碳层后，利用预定的溶剂除去垫片54的树脂覆盖层。在这一情形中，树脂上的碳层被同时去除，结果是仅在垫片51、52上保留有碳层61。这一过程使得垫片51、52比垫片54高1.0μm。
如采用硬的氧化硅或氮化硅层来代替碳层也可以达到同样的效果。
在上述过程之后，以与现有磁头的同样方法使磁头整个覆盖一10nm厚的碳层作为保护层。
因前垫片51、52被覆盖以碳层61，磁头在被置于与记录介质相接触时，即倾斜形成相对于记录介质呈双重坡度。这种倾斜防止在当记录介质运动(旋转)时润滑剂在垫片前边缘处的填塞，而使得能可靠地作连续的接触滑动。
磁头2在其后边被图7中所示的悬置系统7支撑。此悬置系统7由约25μm厚的不锈钢片冲压制成，并以交叉臂43、45作成其框架部分。磁头由这些交叉臂43、45支撑。磁头2的支撑中心(荷重中心)在臂43、45的中心线49、50的交叉点上。磁头2的重心在破折线47与点线50的交叉点上。亦就是说，磁头2的荷重中心被设置在连接磁头重心到后垫片中心的连结上离开磁头重心的地点。这种设置有助于降低作用在后垫片54上的扭矩，而防止后垫片54浮起。
参看图8，现在讨论磁头重心与其荷重中心间的关系。本发明的磁头2被支撑在支架42的中心，垫片52、54通过润滑剂63与记录介质1相接触。作用在垫片52、54上的摩擦力产生一围绕作为支点的支架42中心的扭矩。此扭矩促使前垫片52降低，和带有功能装置的后垫片54由记录介质上抬起。如果该装置被置于与开记录介质1分离的话，将会对电磁变换操作起不利作用，从而无法实现高密度记录和再现。如已经说过的，在本实施例中，磁头2的支架47的中心位于连接磁头重心到后垫片中心的连线上，磁头2的支持中心接近于带有装置的后垫片54，即使被加有一衡定的摩擦力此作用于后垫片54上的扭矩亦得到降低。由此而防止了后垫片54的浮起。
图9表示悬置系统的另一实施方案。图9a为表明磁头与悬置系统间的连接的透视图。图9b为其底视图。
此悬置系统7在端部具有二个分叉的片簧71、72，共同地依靠垫片51、52和54支撑磁撑磁头2。亦即，来自悬置系统7的荷重被加在支架中心，此中心离开磁头的重心而是位于连接磁头重心和处于一由三个垫片为其三个顶点形式的假想的三角形之中的后垫片54的中心的连线上。以使得一预定的荷重能起作用，来防止垫片54浮起，和所有三个垫片均同时被置于与记录介质相接触。由于二簧片71、72可独立地变曲，它们作为一方向性框架工作。具有其他形状的悬置系统，只要其将荷重施加于离开磁头重心和接近于后垫片54的地点，并且能提供方向支撑功能，均能被加以利用。
图10为表明此磁存贮设备的说明性视图。图10a为此设备的平面图，图10b为沿图10a中连线A-A′所作的截面图。记录介质1由一电动机6旋转。具有在其滑动表面上的三个垫片的磁头6由附着在悬置系统7端部的框架部件支撑。此悬置系统7被固定到由一旋转垫片机构3驱动的臂4上。而此旋转执行机构3使磁头移动到记录介质1上所希望的位置。此记录介质利用Al作为基底材料。可被用作此基底材料的还有玻璃，Si，以及碳，塑料等。此基底被涂覆以一预定的记录层，而后再覆以一碳层作为保护层。然后以对润滑剂在120°至150℃作30分钟期间的热处理来将一以Fomblin基的润滑剂结合到保护层上。并进而加以另一同类型低分子量的润滑剂或一具有无结合反应族的润滑剂。结果形成双润滑层。采用一含硅或含硼的碳层作为记录介质的保护层来加倍结合力。这些部件均被安置在机壳14中。
这一设备提供接近每一记录介质10GB的存贮容量。依靠重叠多层记录介质，可组成具有存贮容量数太拉(1012)字节到数拍它(1015)字节的磁存贮设备。
本发明的这一设备成功地被用于记录介质可加以替换的类型的磁盘装置中。在记录介质可替换型式磁盘装置中，记录介质的成本很重要，因而应当采用例如玻璃、塑料等的低成本材料用于记录介质。按照本发明，记录介质上微小程度的波动是可以接受的，因为磁头不是浮动的。因此这样的廉价基底材料能成功地运用。
由于主要决定设备寿命的磨损很大程度上取决于磁头的荷重，磁头应以很轻的荷重压到记录介质。在此设备中，此荷重被设定在10mg至1g的范围内。在荷重保持为这一范围中时，可获得可靠的接触滑动，而无需像日本专利未审定公开No.-5-114116中所要求的要保持整个磁头为1.5mg或更轻。
如上所述，本发明以保持磁头与记录介质持续接触使得能记录和再现高密度磁信息。按照本发明，磁头经受很少的浮力，可容许周速具有较宽的偏差。这就使得磁头能在记录介质上较宽的区域内运动。亦就是说，磁头可以很宽的偏转角(在记录介质与用于输入和输出磁信息的磁极边上的切线方向(接触滑动的方向)之间的角度)运动。
当采用图2中所示其记录部件与其传感部件在几何上分离类型的磁头时，大偏转角降低记录信息区与传感部件间的重叠宽度。图13a中对此作进一步说明。图13a是从磁头滑动表面方面看的输入/输出功能部件的说明性视图。在具有存贮容量10Gb/in2的磁盘装置中，写磁极27的宽度为约0.8μm，而读磁阻效应传感器23的宽度为约0.5μm。这些磁薄膜是经由一屏蔽层和一绝缘层配置的。这样，在写磁极27和读磁层23之间的距离在通常的技术中为约3.0μm。计算表明，这样的位置安排中，偏转角应在约±15°之内(即在30°的范围内)以使约50％的读磁阻效应传感器23与写信息区重叠(如图13a中所示)。这种限制就要求所允许的旋转执行机构的旋转角度在±15°之内。
在这一实施例中，读磁阻效应传感器23被插在二互相对向的写磁极27、28之间，如图13b所示。在这种配置中，由写操作在记录介质上产生的磁化过渡区被保持重叠在读磁薄膜上。这种配置使由磁化过渡区产生的磁场被有效地导引到磁薄膜，而不管磁头在记录介质上处于什么位置。结果，即使偏转角很宽也能可靠地进行输入/输出操作。
图12更具体地表明上述的配置。磁阻效应传感器23被插在磁极27和下磁极28之间。磁头的滑动表面设置有导电膜41，通过此膜写磁极27、28被电气电接到具有磁阻效应的磁薄膜23。这一装置的操作下面讨论。磁薄膜23利用磁阻效应检测磁信息。为此目的，应使电流流过磁薄膜。在图2所示的通常的技术中，导体29将电流导入磁薄膜。在图12所示的本发明中，磁薄膜23将被安装在一写磁极27、28具有一最小间隙(0.5μm或更小)的位置上。将该导体置于这样的位置使得制造过程复杂，而且，由该导体促成的过程多半会对磁头的写性能起负作用。为解决这一问题，在磁头经过以与通常技术同样地进行研磨的过程之后(在滑动表面加工完成之后)，将导体膜41加到滑动表面上。此导体膜41的厚度为5nm左右。一导电碳膜或由Ti之类作成的金属膜可有效地用作此导电膜41。此后，滑动表面涂覆以一硬碳膜以增加导体膜41的机械强度。这一涂敷采用真空生长技术。
现在参照图19讨论由上述过程得到的横截面结构。滑动表面设置有导体膜41，磁阻效应传感器23(磁薄膜23)被插在磁极27、28之间。由于磁极27、28被置于通过导电膜41与磁阻效应传感器23相接触，所以磁极27、28也被用作一导体。将导体44连接到磁阻效应传感器23的一端，就使电流流向此磁阻效应传感器23。在这种情况下，位于影响传感器灵敏度的气隙处的电接触点的面积就成为最小。
在“The Jonrnal of The Magnetics Society of Japan，Issue18，No.sl，p.345中揭示了类似于上述配置的现有的示例。图18表示其结构。被插于屏蔽膜42、25之间的磁阻效应传感器23，与屏蔽膜42具有一电接触点。因而屏蔽膜42也被用作一导体。上面所揭示的现有技术在于，磁阻效应传感器23的电流方向与滑动表面相垂直。一导体47被用于在电流流通时控制磁阻效应传感器23的磁化方向。在本发明中，也需要此导体47，并被插在写磁极之间。不过，在图18中磁阻效应传感器23与屏蔽膜42之间的接触是由接触面积实现的，这是，磁阻效应因磁极成形后所剩留的加工变形在磁薄膜中所产生的磁致伸缩现象被降低。而且也看到，扩散通过一Ni-Fe层作为电极材料的Cu降低其磁特性。在引起这样的问题的接触点方面，不能满意地利用所希望的磁阻效应。因而无法实现高密度记录所需的高灵敏度传感器。按照图19中所示的本发明，接触面积很小，磁阻效应如所期望的产生在通常杂散磁场为最大的滑动表面的边上。因此本发明能有效地实现高记录密度情况下的读取操作。本发明中，被加在图19中的磁头滑动表面上的导电膜41的电压被设定等于记录介质的表面电压。这种配置消除了作接触滑动期间的静电，实现可靠的读数操作。
本发明被证明能适用于图20中所示的自旋阀式磁阻效应装置。对于本技术领域的熟练人员来说已知的有多种磁阻效应传感装置。由于它们基本上均为薄膜结构，本发明适用于它的是没有任何问题的。
已经说明了设计来增大偏转角的磁头结构。下面来讨论对扩大偏转角很重要的滑动表面的形状。例如在日本未决专利公开No.6-60329和6-150283中描述的磁头滑动表面的形状。所揭示的磁头在有限的偏转角范围内保证稳定和持续的接触滑动。但在本发明所指定的偏转角之内进行的接触滑动试验中则出现了如下的问题。图14表明每一先有技术磁头在偏转角与磁头的输出之间关系方面的测试结果。图14a表明由按照日本未决专利公开No.6-6329和6-110283由垫片51-a、52-a和52-a构成的磁头所得到的测试结果，而图14b表明由按照日本专利未审定公开No.-6-150283由垫片51-b、52-b和53b构成的磁头得到的测试结果。仅在图14a中偏转角为±10°内或14b中偏转角±15°内得到高输出电平(即，良好的输出)。因而这些所揭示的示例不能达到本发明在一很宽的偏转角范围内实现可靠的输入/输出操作中所满足的性能要求。在研究这些例子之后，我们发现问题在于当偏转角被设置到±15°或更大时磁头发生振动。上述揭示内容中未涉及这一问题，而这一实施例是最先一个针对这一问题的。为达到在磁存贮设备中的大存贮容量，应有效地利用记录介质的表面。这一目的仅靠所揭示的这些先有技术是无法实现的。
如图17a中所示，磁头2在其滑动表面上具有前垫片51、52，和带有读/写功能部件的后垫片54，而该后垫片54在介质的运动方向上是被削尖的。在这种设置中，存留在记录介质上的润滑剂被恰当地收集进滑动表面中，而剩余的润滑剂则被排斥在记录介质平面上。图14c表明被削尖的垫片53-C相对于偏转角与输出之间的关系的试验结果。由此试验结果可看到，在±23°的范围内取得可靠的和高输出的水平。与图14a和14b中的结果相比较，所允许的偏转角显著地增宽。这一效果被作用于剩余润滑剂向很宽的平面排斥。
当带有装置的垫片53具有一矩形形状，其短边顺接触滑动方向排列时，如图16中所示，垫片52在其前边缘处填满剩余的润滑剂61，如图16的右侧部分所示那样。为防止这种填塞现象，将滑动表面作成倾斜来收集润滑剂。这样的位置控制与日本未决专利公开No.6-60329中所揭示的三垫片的而其前垫片浮起的类型磁头相同。但在这情况下，此前垫片是在空气压力下浮起的(高约50nm)，而如果周速有很大变化，浮力也发生变化使得接触滑动操作不稳定(因而输入/输出操作不稳定)。这里所遇到的问题与图14a和14b中所出现的问题是一致的。在本说明的垫片形状中，剩余的润滑剂被可靠地排除而不使前垫片51、52浮起。因此，在很宽的偏转角范围内达到可靠的输入/输出操作。
在日本未决专利公开No.4-281209、1-298585、6-52645、和2-101688中揭示了其他采用滑动表面上削尖的垫片的例子。由于这些是浮起磁头，垫片要产生浮力。为此目的，垫片面积要大，而此同样的垫片显然不能实现本发明的维持磁头与介质相接触的目的。根据试验，要防止垫片浮起垫片面积至少为2.5×10-8m2或更小。因此要利用本发明，垫片尺寸应有限制。
采用图17b中所示的在接触滑动方向上被伸长的垫片55可得到与由削尖垫片所达到的同样的有利效果。这是被认为较长的垫片有助于它借助前垫片的稍许浮动(高约20nm)有效地收集存在于记录介质上的润滑剂进入滑动表面中。
同样的效果也可依靠将组成磁头的滑动表面的多个垫片向着它们的前端作成坡度来达到。如果将垫片55作成如图17c中所示的向其前端的斜坡，就防止了润滑剂在前边缘的填塞。这种效果容易理解，因此润滑剂具有流动性。这种情况下，无需使前垫片51、52浮起(或使磁头倾斜)。这种优点是通常的技术无法得到的，并有助于保持装置部分与记录介质紧密地靠近。
采用按照本发明成形的垫片，可有效地排除剩余润滑剂而不会改变磁头的位置(不使前垫片浮起)。这种设置使得磁头能在很宽的偏转角范围内作持续的接触滑动。
本发明中，磁头滑动面应在很好的准确度内与记录介质的表面接触。因此在设备装配中需要专门的技术。先有技术中没有提出过这样一种技术。为能实现在磁头保持在记录介质上连续作接触滑动的运行条件下延长设备的寿命，磁头与记录介质间产生的磨损应尽可能地减缓。为此目的，通常可用的一种技术是通过介于磁头和记录介质之间的润滑层来进行接触滑动，而磁头和记录介质每一方都涂覆一硬碳质保护层。即使利用这一种技术，仍然会发生磨损而且此磨损取决于荷重。然后就提出了各种的减轻磁头的荷重达到极端水平的技术。
在荷重很轻的条件下，用于调节磁头位置的框架刚度亦应降低。框架极低的刚度将使得使得磁头在搜索期间位置不稳定。为解决这一问题，与已知的磁盘装置相比，应采用一较硬的框架(相对于荷重)。但是较硬的框架在使磁头滑动表面精确地接触记录介质表面上出现困难。在本发明中，图21a中所示在支持磁头的框架部件7与连接到执行机构的臂4之间新设置一具有平衡功能的调整机构5-3。此调整机构5-3设置有一调节部分，它以螺钉5-1、5-2固定到框架部件7上，供在装配设备期间作调节用。在对此调整部分进行调节之后，它被以螺钉固定以便得到连续的接触滑动状态。
可采用一种形态记忆金属作为图21b中所示的调节机构5-4。在这种情况下，预先对此调节机构5-4在迫使磁头对着记录介质的条件下进行热处理，以便维持住该形态记忆金属作保持在接触滑动状态的变形。这样，就将框架部件7与臂4之间的关系加以固定，而使得即使在强制的接触滑动条件被去除之后也能保持连续的接触滑动。
热软化聚合物5-5可被用作图21c中所示的调节机构。磁头被置于与记录介质相接触的情况依靠利用该热软化聚合物5-5作压力接触装置和热处理装置来维持。具体说，加热使得此热软化聚合物作所需程度的变形，然后让该热软化聚合物冷却以将框架部件7与臂4间的关系固定为使磁头被置于接触滑动的状态。
后面将较详细说明这些调节机构。
磁头和记录介质之间的接触滑动情形是由以分叉弹簧片71、72的框架支撑磁头2来有效地维持的。此框架在弹簧71、72之间具有30°～45°的开口角。被认为采用分叉簧片的框架而不是公知的单个连续簧片的结构更容易吸受记录介质的径向位移。亦即，在框架的分叉弹簧间作成开口角度，增加了搜索方向上的支撑强度。这样，在搜索操作期间磁头的位置即使框架的刚度很低亦不会不稳定。低刚度的框架趋向于很好地吸受滑动表面的位移。并认为能有效地促进滑动面接触的功能。
在设置有如图17所示的二前垫片和一带有写/读部件的后垫片的磁头中，当前垫片的总面积被设定为5.0×10-9m2或更小时前垫片的浮力几乎可以忽略不计。图15表明试验结果。按照此结果，如果磁头重被设定在本发明所指定的范围之内(最大1g)，在垫片大小被设定为5.0×10-9m2或更小时所得到的是恒定的高输出。垫片尺寸增宽，输出下降。这是因为浮起的垫片将磁头置于如图4中所示的位置，使得装置与介质分开。这样就可以看出小垫片尺寸限制浮力。在荷重为1g或更小时，前垫片的尺寸亦即面积应被设置得更小。总之，本发明中所指定的条件均是满足的。
如上所述，磁头的荷重应尽可能地被降低以减缓由持续接触滑动引起的磨损。在本发明中，此荷重被设定在10mg至1g的范围中。按照试验，在接触滑动期间的摩擦力(在磁头在润滑剂上滑动时发生的阻力)由荷重决定，并在荷重较轻时下降。但在荷重为10mg或更小时，摩擦力的作用比荷重更大，促使磁头的位置不稳定。这是被认为由润滑剂产生的阻力成为摩擦力中的主宰成份。为保持磁头处于它的稳定位置，显然必须以试验所决定的范围内的荷重将磁头压到记录介质上。
图11表示这一实施例的磁存贮设备。图11a为此设备的平面图，图11b是沿连线A-A′取的截面图。具有三个垫片的磁头2由框架部件7支撑，后者被连接到臂4。在臂4和框架7之间设置有调节机构5，以调整滑动表面与记录介质间的接触滑动。臂4被固定到将磁头2在记录介质1上定位的执行机构3。记录介质被直接耦合到电动机6。这些部件被安装在机壳14中。在这一设备中，得到每一记录介质约10GB的存贮容量。如图示叠装记录介质可得到从数兆兆字节到拍它(1015)字节的超大容量的磁存贮设备。
图21a表明一调整滑动面与记录介质表面间的接触滑动的调节机构的一个示例。二螺针5-1、5-2，一在机构的右边另一在左边，压紧支撑磁头的框架部件7。调节螺钉5-1、5-2，可将框架部件7向左或向右改变偏移。这样来控制磁头的位置。进行这种调节是使得能在写入预定的信号之后可靠地获得最大的输出水平。此调节机构由例如不锈钢等的金属、聚合物、或含石墨等的复合材料构成。
上述机构是一机械装置。换句话说，本发明是由在框架部件7和臂4之间连接形态记忆金属5-4来实现的，如图21b中所示。此形态记忆金属5-4由NiTi合金构成，它具有记忆在一以预定温度的变形设定过程中被设定的变形的特性。在本发明中，为利用这一特性，磁头首先由一框架部件7支撑，然后在磁头上施加一外力以使磁头滑动面被强制压到记录介质表面上。在这种情况下，被加热来使得该形态记忆金属5-4能记忆住为使磁头接触记录介质表面所需的变形。由于在热被去除后记忆了这种变形，在强制的接触配合放松后也就能保持连续的接触配合工作。
由图21c中所示的热软化树脂5-5的调节机构可达到同样的效果。以与形态记忆金属相同的方法，在强制接触配合的情况下使树脂5-5受热，树脂即被软化，并在臂4与框架部件7之间产生变形。在热去除后，树脂即被硬化维持接触配合所需的变形。即使在强制接触配合被松开后仍继续维持连续的接触配合。
依靠相互间具有开口角30°至45°的分叉簧片的框架可更有效地保持磁头与记录介质间的接触配合。如已说过的，具有分叉弹簧片的框架趋向于吸受记录介质的径向位移。因此，滑动表面就成功地连续地被置于与记录介质相接触。框架部件由厚25至30μm的不锈钢片构成。其他材料只要其具有同样水平的刚度均完全可以采用。
磁头由硬AlTi碳化物衬基等构成。如图17中所示，磁头装设有位于相对记录介质为入口边的二个前垫片和一带有写和读信息的功能部件的后垫片。这些垫片利用离子切削或其它加工技术加工。在这种情况下，蚀刻深度为约20μm。每一前垫片为50μm×50μm宽。二垫片的总面积为5.0×10-9m2。由垫片产生的浮力很小以至可以将其忽略。
后垫片的形状为一拉长的五边形，其被削尖的顶角指向前方，如图17a中所示，其底为150μm宽，其高为300μm。这种形状仅是一例，即使五边形顶角的锐度改变也未看到显著不同。在这一实施例中，后垫片是相对其中心线为对称的。后垫片的形状被优先地设计成，当磁头位于搜索区的中点时使记录介质的旋转方向与后垫片的中线相一致。但当二者不一致时，可将五边形的被削尖的三角形部分设定为相对于沿着搜索区中点处记录介质的旋转方向的切线为对称的来实现良好的接触滑动。
采用使其长边沿着接触滑动的方向的加长的垫片，如图17b中所示，也达到同样的效果。在这一实施例中，其短边宽100μm，长边为200μm。
这一实施例中，为取得磁头在记录介质上持续接触滑动5年的使用寿命，磁头被涂覆以10nm厚的碳膜，记录介质的磁薄膜被涂覆以10nm厚的碳膜。在此涂覆过程中采用溅射技术。在需要特别硬的碳膜的磁头涂敷中，真空生长技术被证明是有效的。在保护层上面加以润滑层。
本发明的第三实施例的磁头，将滑动垫片斜削成具有多个坡度，然后在前垫片上选择性地形成薄膜，以达到与润滑层间的最小接触面积。这种作用使得磁头能始终与记录介质接触进行记录和再现操作。作成图23中所示接构达到同样的效果。
图23表明沿滑动垫片纵向截取的磁头断面图。此磁头设置有一前滑动垫片52和一后滑动垫片53。各滑动垫片具有表面a81和b82。表面a81与介质1表面间所成的角度θa大于表面b82与介质1表面间所成的角度θb。在这一情况中，表成a81的面积大于表面b82的面积。在图23中θb不为零。
将表面b82面积作得最小和使角度θb很小可降低摩擦力。日本专决专利公开No.7-21716中揭示的垫片在其整个表面上呈一坡度，此垫片表面如图24a中所示那样接近记录介质表面。由于垫片53上形成的垫片表面83是一扁平面，尖边缘接近记录介质的表面。磁头即以这种相对于记录介质的位置进行接触滑动，尖边缘部分迅速磨损。当磨损增加时，形成新的表面产生较原先在设计阶段计算得的更大的浮力。这就使得不能保持以原先设计阶段所期望的程度在磁头与记录介质间的接触配合。而且，磨损造成大量的粉末，导致严重的破损问题。
在具有图24b中所示的双重坡度的滑动垫片中，由接近记录介质表面的表面b82所产生的浮力在设计阶段可被作为因素考虑。由于角度θb相对于记录介质表面小于角度θa，表面b82的磨损就被减缓了。结果实现浮力变化很小的可靠的接触滑动。
以在假定图24a中的表面83在应用期间被磨损而进行加工时对图24c中所示的表面81边缘部分进行研磨而形成另一表面82，也得到同样的效果。在设计阶段将表面82在浮力上的效果作为考虑因素，可实现浮力变化很小的可靠的接触滑动。
到目前为止没有提出过任何如图23和24b中所示至少具有双重坡度的滑动垫片的加工方法。现在参照图25讨论这一方法。图25是表示包含有滑动垫片52、53的磁头的截面图。前滑动垫片52作成坡状的。大家都知道从加工观点上看后垫片53要作成坡度很困难。然后，如图25b中所示，磁头2的前垫片52被涂敷以薄膜61。这一步骤使所有垫片均相对记录介质85的表面产生倾斜。到此为止的过程均与前面的实施例中的无不同。
然后，如图25c中所示，在与记录介质表面85相平行的平面86上对垫片进行机器研磨以形成表面82。这一过程在每一垫片上产生双坡度表面81、82。依靠将表面82所产生的新的浮力在设计中加以分析考虑，来达到浮力很小变动的可靠的接触滑动。
由对前垫片52在薄膜61上进一步涂敷以薄膜84作成相对于记录介质表面87的倾斜。这一过程进一步降低接触力。为形成图25d中的结构，前垫片52应涂覆以双层薄膜并在第一次涂覆后作机器研磨。很易于理解，重复图25c和25d中的步骤会在垫片上生成多个坡度。在实施本发明中，表面82的面积应保持为最小以降低接触滑动期间的摩擦力(接触力)。
本发明的具有双重坡度的滑动垫片在其边缘上磨损较小，并使得磁头在浮力上变动很小。因此得到如同实施例1和2中同样可靠的接触滑动。以与先有技术中相同方式将本发明的磁头作成的设备，就成为具有记录密度为10GB/in2的高密度磁存贮设备。
按照本发明，磁头能以垫片的滑动表面保持与记录介质接触来取得可靠的连续的接触滑动。从而可提供记录密度达10GB/in2或更高的超高密度存贮设备。

Claims (33)

1.一在其滑动表面带有滑动垫片的磁头，其特征是
所述滑动垫片包含有前垫片和后垫片，前垫片被作成向着其前边的斜坡形，并高于后垫片的高度。
2.按照权利要求1的磁头，其特征是
被作成斜坡形的前垫片被涂敷以一薄膜。
3.按照权利要求1的磁头，其特征是
一磁垫片被设置以总共三个垫片，二垫片在其前边上，一垫片在其后边上。
4.按照权利要求1的磁头，其特征是
垫片的总面积在0.0003至0.02mm2的范围之内，以前垫片与后垫片同时保持与记录介质表面相接触来进行记录和再现操作。
5.按照权利要求1的磁头，其特征是
一由碳作为其主要成份的叠层膜的横断面暴露到后垫片的垫片表面上。
6.按照权利要求1的磁头，其特征是
磁头的荷重在10mg至1g的范围之内。
7.按照权利要求1的磁头，其特征是
磁头的支撑中心被设置在磁头的重心之外，并被设置在位于连接磁头重心到后垫片中心的连接线上。
8.按照权利要求1的磁头，其特征是
滑动垫块包含总共三个滑动垫片，二垫片在其前边上和一垫片在其后边上，其中所有滑动垫片均被作成向它们的前边成斜坡状，而且前垫片的高度大于后垫片的高度。
9.按照权利要求1的磁头，其特征是
滑动垫片包含总共三个滑动垫片，二垫片在其前边上和一垫片在其后边上，其中所有滑动垫片均被作成双重坡度状或者甚至多坡度状的。
10.按照权利要求9的磁头，其特征是
所述多重坡度是由以薄膜涂敷前垫片、部分地蚀刻前垫片、然后再次以薄膜涂敷前垫片形成的。
11.按照权利要求1的磁头，其特征是
所述被作成坡度的滑动垫片的表面由表面a和表面b组成，如果保持有关系θa＞θb，则表面a与表面b相比就有表面a的面积大于表面b的面积，其中θa表示表面a与记录介质所成的角度，而θb则表示表面b与记录介质所成的角度。
12.一磁存贮设备，其特征是包括：
一具有磁性材料薄膜的盘状磁记录介质；
一驱动磁记录介质的装置；
一带有向或自所述磁记录介质记录或再现磁信息的功能部件的磁头；
设置在磁头滑动表面上的多个滑动垫片，前垫片被作成向着该前垫片的前端的斜坡状滑动垫片，而此前垫片的高度大于滑动垫片的后垫片的高度；和
定位装置，用于对所述磁头作相对于所述磁记录介质的定位，
其中所述磁头被作成可以通过润滑层与所述磁记录介质连续地相接触。
13.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是
被作成斜坡状的前垫片被涂敷以一薄膜。
14.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是
所述磁头包括总共三个垫片，二垫片在其前边上和一垫片在其后边上。
15.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是
垫片的总面积在0.0003至0.02mm2的范围内，记录和再现操作是以前垫片与后垫片同时保持与记录介质表面作接触滑动进行的。
16.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是
一以碳作为其主要成份构成的叠层膜的横断面暴露到后垫片的垫片表面上。
17.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是
磁头的荷重在10mg至1g的范围内。
18.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是
磁头的支撑中心被设置在磁头的重心之外，并被设置在位于连接磁头的重心到后垫片的中心的连线上。
19.按照权利要求12的磁存贮设备，其特征是所述磁记录介质包括：
一Al、碳、Si、玻璃或聚合物的基底；
一在所述基底上形成的磁信息记录层；
一保护层，被层叠在记录层上，由以碳膜或碳硅混合膜作其主要成份所构成；
一结合润滑层，与保护层的材料起反应而与之相结合；和
一润滑剂层，具有流动性，被配置在结合润滑层上面。
20.一磁存贮设备，其特征是包括：
一具有磁性材料薄膜的盘状记录介质；
一带有用于向或从该磁记录介质记录或再现磁信息的功能部件的磁头；
多个在磁头滑动表面上的滑动垫片，前垫片被作成向着前垫片的前端的斜坡状的滑动垫片，和前垫片的高度高于滑动垫片的后垫片的高度；和
一用于定位磁头的转动执行机构，
其中，依靠保持磁头通过润滑剂层与记录介质相接来进行输入/输出操作，并将该转动执行机构的可允许转动角范围设定为大于30°。
21.按照权利要求20的磁存贮设备，其特征是
磁头的滑动表面由三个分开的垫片组成，一读/写部件被设置在垫片之一中，该垫片的沿接触滑动方向的边大于所述垫片的横向边。
22.按照权利要求20的磁存贮设备，其特征是
至少在磁头的滑动表面上设置有导电薄膜，而此导电膜电气地将写磁极连接到一执行读出操作和具有磁阻效应的磁性薄膜。
23.按照权利要求20的磁存贮设备，其特征是
加在磁头滑动表面上的导电膜的电压等于记录介质的表面电压。
24.按照权利要求20的磁存贮设备，其特征是
所述磁头由一以弹簧片构成的框架部件支撑。此框架部件由一连接到转动执行机构的臂部件支撑，向此臂部件具有调整磁头的倾斜角和节距角的功能。
25.按照权利要求20的磁存贮设备，其特征是
采用一形态记忆金属用于一调节机构以调整所述接触状态。
26.按照权利要求20的磁存贮设备，其特征是
采用一热软化聚合物用于一调节机构以调整所述接触状态。
27.一磁存贮设备，其特征是包括：
一具有磁薄膜的盘状记录介质；
一具有向或从所述磁记录介质记录或再现磁信息的功能部件的磁头；
多个在磁头的滑动表面上的滑动垫片，前垫片被作成向着前垫片的前端的斜坡状的滑动垫片，和前垫片的高度高于滑动垫片的后垫片的高度；和
一用于定位磁头的旋转执行机构，
其中，磁头的读磁薄膜被设在对面的写磁极之间，和以所述磁头保持经由润滑层与记录介质相接触进行输入/输出操作。
28.按照权利要求27的磁存贮设备，其特征是
磁头的滑动表面由三个分开的垫片组成，一读/写部件被设置在垫片之一中，该垫片沿着接触滑动方向的边长于所述一垫片的横向边。
29.按照权利要求27的磁存贮设备，其特征是
至少在磁头的滑动表面上设置一导电膜，此导电膜将写磁极电气连接到一具有磁阻效应的读磁薄膜。
30.按照权利要求27的磁存贮设备，其特征是
设置在所述磁头滑动表面上的导电薄膜的电压等于记录介质的表面电压。
31.按照权利要求27的磁存贮设备，其特征是
所述磁头由一以弹簧片构成的框架部件支撑，所述框架部件由一连接到旋转执行机构的臂部件支撑，而此臂部件具备有调节磁头的倾斜角和节矩角的功能。
32.按照权利要求27的磁存贮设备，其特征是
一形态记忆金属被用于一调节机构以调整所述接触状态。
33.按照权利要求27的磁存贮设备，其特征是
一热软化聚合物被用于一调节机构以调整所述接触状态。
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