CN116206632A - 磁记录再现装置及磁记录再现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供磁记录再现装置及磁记录再现方法，能够防止磁记录再现装置的寿命的恶化。实施方式的磁记录再现装置包括：多个磁记录介质，分别具有记录面；多个辅助记录用磁头，与记录面对应地分别设置，进行辅助记录；及辅助量调整部，连接于多个辅助记录用磁头，分别调整与记录面的记录容量对应的辅助用磁头的辅助量。

Description

磁记录再现装置及磁记录再现方法

本申请享受以日本专利申请2021-194453号(申请日：2021年11月30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记录再现装置及磁记录再现方法。

背景技术

微波辅助磁记录(MAMR)中所使用的磁头的辅助量根据对MAMR元件施加的偏置电压而决定。若辅助电压增加则辅助量增加，记录密度也增加。但是，因对MAMR元件持续地施加由通电导致的发热，招致元件部的氧化、电迁移、熔融等元件劣化。

另外，在使用多个磁记录介质的磁记录再现装置中，磁记录介质的每个记录面的记录容量，根据基于媒介、头的个体差的调整结果而决定，每个记录面的写入总时间根据记录容量而不同。在记录容量高的记录面中，写入时间增加，所以长时间被施加热，遵循阿伦尼乌斯方程，元件劣化容易发展。

这样的元件劣化，招致元件的寿命的恶化(寿命变短)、磁头的寿命的恶化、进而磁记录再现装置整体的寿命的恶化。虽然磁记录再现装置中包括多个磁头，但若1根头劣化，则产尘等的风险升高，作为装置的寿命也恶化。因而，希望使每1根头都尽量不劣化而使用。

像这样，存在如下课题：在记录容量高的记录面中磁头的辅助元件的寿命容易恶化，在多个磁头中即便1根劣化，磁记录再现装置的寿命也会恶化。

发明内容

本发明的实施方式，提供能够防止磁记录再现装置的寿命的恶化的磁记录再现装置及磁记录再现方法。

根据实施方式，提供一种磁记录再现装置，包括：多个磁记录介质，分别具有记录面；多个辅助记录用磁头，与所述记录面对应地分别设置，进行辅助记录；及辅助量调整部，连接于所述多个辅助记录用磁头，分别调整与所述记录面的记录容量对应的所述辅助用磁头的辅助量。

附图说明

图1是实施方式的HDD的分解立体图。

图2是示意性地表示图1的多个磁盘的记录面和多个磁头的构成的图。

图3是示出HDD中的磁头及悬架的侧视图。

图4是将图3的磁头的头部放大示出的剖视图。

图5是示意性地示出图4的磁头的记录头的立体图。

图6是将图5的记录头的ABS侧端部放大示出的沿着轨道中央的剖视图。

图7是示出将图6的磁头的一部分放大后的图的剖视图。

图8是示意性地示出图7的记录头的产生磁场的图。

图9是表示实施方式的磁记录再现装置的功能性构成的一部分的框图。

图10是表示记录密度相对于辅助的能量的关系的曲线(graph)图。

图11是表示辅助记录方式的磁头的构成的一例的剖视图。

图12是表示辅助记录方式的磁头的构成的另一例的剖视图。

图13是表示元件寿命相对于辅助元件温度的关系的曲线图。

图14是表示进行记录容量的调整的系统的动作的流程图。

具体实施方式

实施方式的磁记录再现装置，是辅助记录磁记录再现装置，包括：多个磁记录介质，具有记录面；多个辅助记录用磁头，与各记录面对应地设置；及辅助量控制部，连接于多个辅助记录用磁头，与各记录面的记录容量对应地控制各辅助用磁头的辅助量。

另外，实施方式的磁记录再现方法，是使用辅助记录用磁记录再现装置的磁记录再现方法，该辅助记录用磁记录再现装置具备分别具有记录面的多个磁记录介质、及与记录面对应地分别设置并进行辅助记录的多个辅助记录用磁头，该磁记录再现方法包括：根据一定的辅助量，算出各记录面的记录容量的初始值；关于各记录面，求出初始值相对于初始值的合计的比率(记录容量的比率)；基于各记录容量的比率，进行各磁头的辅助量的调整。

辅助量的调整，例如可以使用连接于磁头的辅助量调整部来进行。

另外，辅助量的调整可以包括：根据记录容量的比率，算出调整后的写时间相对于与记录容量相应的写入时间(总写时间)的比率(写时间比率)，逆运算与写时间比率相应的辅助量。

以下，一边参照附图，一边对作为实施方式的磁记录再现装置的盘装置进行说明。

此外，公开终究不过是一例，关于对于本领域技术人员而言保持发明主旨的适当变更且能够容易想到的方案，当然包含于本发明的范围。另外，附图存在下述情况：为了使说明更加明确而与实际的形态相比，关于各部分的宽度、厚度、形状等示意性地进行表示，但终究是一例，并非限定本发明的解释。另外，在本说明书和各图中，有时对于与关于已经出现的图在之前描述过的要素同样的要素，标注同一附图标记，适当省略详细的说明。

(第1实施方式)

作为磁记录再现装置，对第1实施方式的硬盘驱动器(HDD)进行详细说明。

图1是将罩拆下而示出的实施方式的HDD的分解立体图。

如图1所示，HDD100具备矩形状的壳体310。壳体310具有上表面开口了的矩形箱状的基体12和未图示的罩(顶罩)。基体12具有矩形状的底壁12a和沿着底壁的周缘立起设置的侧壁12b，例如由铝一体成形。罩例如由不锈钢形成为矩形板状，螺纹紧固于基体12的侧壁12b上，能够将基体12的上部开口气密地封闭。

如图1所示，在壳体10内，设置有作为盘状的磁记录介质而作为磁盘1彼此对向地配置的多枚磁盘、及对磁盘1进行支承及使其旋转的主轴马达19。主轴马达19配设于底壁12a上。各磁盘1例如具有形成为直径95mm(3.5英寸)的圆板状并由非磁性体例如玻璃形成的基板、和形成于基板的上表面(第1面)及下表面(第2面)的磁记录层。在图1中，例如61-1a成为第1面侧的记录面。磁盘1嵌合于在未图示的共同的主轴设置的轴毂，进而由卡簧20夹紧。由此，磁盘1被支承为位于与基体12的底壁平行的位置的状态。磁盘1通过主轴马达19以预定的转速按箭头B方向旋转。

在壳体10内，设置有对磁盘1进行信息的记录、再现的多个磁头10及将这些磁头10支承为相对于磁盘1移动自如的致动器组件22。另外，在壳体10内，设置有使致动器组件22转动及定位的音圈马达(VCM)24、在磁头10移动到磁盘1的最外周时将磁头10保持于从磁盘1分离的卸载位置的斜坡加载机构25、安装有变换连接器等电子部件的基板单元(FPC单元)21、及扰流器70。

在基体12的底壁12a的外表面，螺纹紧固有印刷电路基板27。印刷电路基板构成了控制主轴马达19的动作并且经由基板单元21控制VCM24及磁头10的动作的控制部。

致动器组件22具备固定于基体12的底壁12a上的轴承部28、从设置于轴承部28的未图示的致动器块伸出的多个臂32、安装于各臂32的悬架组件(头万向节组件：也存在称作HGA的情况)30、以及支承于悬架组件30的磁头10。悬架34中，其基端通过点焊或粘接而固定于臂32的前端，从臂32伸出。在各悬架34的伸出端支承有磁头10。在记录时，这些悬架34及磁头10将磁盘16夹在中间而彼此相对。

图2示出示意性地表示图1中所使用的致动器组件和磁盘的一部分的构成的图。

在此，为了说明，处于致动器组件22加载到了磁盘1的状态。

作为多个磁盘1，磁盘61-1、61-2、61-3、61-4相对于基体12的底壁12a从上依次能够旋转地设置于未图示的共同的主轴，隔开预定的间隔，彼此平行地，支承为位于与基体12的底壁平行的位置的状态。多个臂32的数量比磁盘的枚数多1个。另外，多个磁头10包括磁盘的枚数的2倍的数量的头。

在致动器组件22中，从1个共同的致动器块29伸出多个臂32-1、32-2、32-3、32-4、32-5。致动器块29能够旋转地设置于轴承部28。在上端的臂32-1安装有悬架组件30-1，在下端的臂32-5安装有悬架组件30-8，分别各安装有1个。在其间的臂32-2、32-3、32-4，分别各安装有一组悬架组件30-2、30-3、悬架组件30-4、30-5、悬架组件30-6、30-7。

磁头51-1、51-2、51-3、51-4、51-5、51-6、51-7、51-8支承于悬架组件30-1、30-2、30-3、30-4、30-5、30-6、30-7、30-8的前端。由此，磁头51-1及51-2设置成夹着磁盘61-1彼此相对。另外，磁头51-3、51-4设置成夹着磁盘61-2彼此相对。同样，磁头51-5及51-6设置成夹着磁盘61-3彼此相对。另外，磁头51-7、51-8设置成夹着磁盘61-4彼此相对。此时，磁头51-2与磁头51-3、磁头51-4与磁头51-5、磁头51-6与磁头51-7分别背靠背相邻。

这样一来，在第1实施方式中，在多个盘例如磁盘61-1、61-2、61-3、61-4的两面分别设置有记录面61-1a、61-1b、61-2a、61-2b、61-3a、61-3b、61-4a、61-4b。与记录面61-1a、61-1b、61-2a、61-2b、61-3a、61-3b、61-4a、61-4b分别对应地，设置多个磁头例如磁头51-1、51-2、51-3、51-4、51-5、51-6、51-7、51-8。

图3是示出磁头10及悬架的侧视图。

如图3所示，各磁头10构成为浮起型的头，具有大致长方体形状的滑块42和设置于该滑块42的流出端(尾随端)的记录再现用的头部44。磁头10固定于在悬架34的前端部设置的万向节弹簧41。各磁头10通过悬架34的弹性，被施加朝向磁盘1的表面的头载荷L。如图2所示，各磁头10经由固定于悬架34及臂32上的布线部件(柔性件)35而连接于头放大器IC11及HDC13。

接着，对磁盘1及磁头10的构成进行详细说明。

图4是将磁头10的头部44及磁盘1放大示出的剖视图。

如图3及图4所示，磁盘1例如具有形成为直径约2.5英寸(6.35cm)的圆板状并由非磁性体形成的基板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形成的软磁性层102、在其上层部的在相对于盘面垂直的方向上具有磁各向异性的磁记录层103、以及在其上层部的保护层104。

磁头10的滑块42例如由氧化铝和碳化钛的烧结体(AlTiC)形成，头部44通过将薄膜层叠而形成。滑块42具有与磁盘1的记录面61-1a对向的矩形状的盘对向面(空气支承面(ABS))43。滑块42利用通过磁盘1的旋转而在盘表面与ABS43之间产生的空气流C浮起。空气流C的方向与磁盘1的旋转方向B一致。滑块42配置成，相对于磁盘1的表面，ABS43的长尺寸方向与空气流C的方向大致一致。

滑块42具有位于空气流C的流入侧的前导端42a及位于空气流C的流出侧的尾随端42b。在滑块42的ABS43，形成有未图示的前导台阶、尾随台阶、侧台阶、负压腔等。

如图4所示，头部44具有在滑块42的尾随端42b通过薄膜工艺形成的再现头54及记录头(磁记录头)58，形成为分离型的磁头。再现头54及记录头58除了在滑块42的ABS43露出的部分之外，由保护绝缘膜76覆盖。保护绝缘膜76构成了头部44的外形。

再现头54由示出磁阻效应的磁性膜55和在该磁性膜55的尾随侧及前导侧配置成夹着磁性膜55的屏蔽膜56、57构成。这些磁性膜55、屏蔽膜56、57的下端露出于滑块42的ABS43。记录头58相对于再现头54，设置于滑块42的尾随端42b侧。

图5是示意性地示出记录头58及磁盘1的立体图，图6是将记录头58的磁盘1侧的端部放大示出的沿着轨道中央的剖视图。图7是示出将图6的记录头58的一部分放大后的图的剖视图。

如图4至图6所示，记录头58具有：主磁极60，产生相对于磁盘1的表面垂直的方向的记录磁场，由高饱和磁化材料形成；尾随屏蔽件(辅助磁极)62，配置于主磁极60的尾随侧，为了经由主磁极60正下方的软磁性层102高效地将磁路闭合而设置，由软磁性材料形成；记录线圈64，为了在向磁盘1写入信号时使磁通在主磁极60流动而配置成卷绕于包括主磁极60及尾随屏蔽件62的磁芯(磁回路)；及磁通控制层65，配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与尾随屏蔽件62之间，且与ABS43共面。

由软磁性材料形成的主磁极60相对于磁盘1的表面及ABS43大致垂直地延伸。主磁极60的ABS43侧的下端部具有朝向ABS43尖细地且在轨道宽度方向上呈漏斗状收窄的收窄部60b、和从该收窄部60b向磁盘侧伸出的预定宽度的前端部60a。前端部60a的前端、也就是说下端露出到磁头的ABS43。前端部60a的轨道宽度方向的宽度与磁盘1的记录面61-1a中的轨道的宽度TW大致对应。另外，主磁极60具有相对于ABS43大致垂直地延伸且朝向尾随侧的屏蔽件侧端面60c。在一例中，屏蔽件侧端面60c的ABS43侧的端部相对于ABS43向屏蔽件侧(尾随侧)倾斜地延伸。

由软磁性材料形成的尾随屏蔽件62形成为大致L形状。尾随屏蔽件62具有隔开写间隙WG而与主磁极60的前端部60a对向的前端部62a、和从ABS43分离并且连接于主磁极60的连接部(背间隙部)50。连接部50经由非导电体52而连接于主磁极60的上部、即从ABS43向进深侧或上方离开的上部。

尾随屏蔽件62的前端部62a形成为细长的矩形状。尾随屏蔽件62的下端面露出于滑块42的ABS43。前端部62a的前导侧端面(主磁极侧端面)62b沿着磁盘1的轨道的宽度方向延伸，并且相对于ABS43向尾随侧倾斜。该前导侧端面62b在主磁极60的下端部(前端部60a及收窄部60a的一部分)，隔开写间隙WG而与主磁极60的屏蔽件侧端面60c大致平行地对向。

如图6所示，磁通控制层65具有：仅抑制从主磁极60向尾随屏蔽件62的磁通的流入，即，使自旋转矩振荡以实效地使写间隙WG的导磁率成为负的功能。

详细地说，磁通控制层65具有：中间层(第1非磁性导电层)65a，具有导电性；调整层65b；及传导盖帽(cap)层(第2非磁性导电层)65c，具有导电性，将这些层从主磁极60侧向尾随屏蔽件62侧依次层叠，即沿着磁头的行进方向D依次层叠而构成。中间层65a、调整层65b、传导盖帽层65c分别具有分别在与主磁极60的屏蔽件侧端面60c平行的、即与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。

此外，中间层65a、调整层65b、传导盖帽层65c的层叠方向不限于上述，也可以反向地，即从尾随屏蔽件62侧向主磁极60侧层叠。

另外，如图7所示，在包括主磁极60、磁通控制层65及尾随屏蔽件62的记录头58的ABS43上设置有保护层68。

中间层65a例如可以由Cu、Au、Ag、Al、Ir、NiAl合金等的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包含：含有铁、钴和镍中的至少1个的磁性材料。作为调整层，例如可以使用对FeCo添加有Al、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn及Ni中的至少1个而成的合金材料、及选自包括Fe/Co、Fe/Ni及Co/Ni的人工晶格群的至少1种材料等。调整层的厚度例如可以设为2至20nm。传导盖帽层65c可以使用非磁性金属且阻断自旋传导的材料。传导盖帽层65c例如可以由选自Ta、Ru、Pt、W、Mo、Ir的至少一个、或者包含至少一个的合金形成。传导盖帽层65c直接形成于尾随屏蔽件62的前导侧端面62b上。另外，传导盖帽层可以设为单层或多层。

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。传导盖帽层65c只要具有阻断来自尾随屏蔽件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的自旋转矩从而磁化的朝向变成与磁场反向，所以调整层65b的饱和磁通密度优选小。相反，为了通过调整层65b实效地阻断磁通，调整层65b的饱和磁通密度优选大。写间隙WG间的磁场为10～15kOe程度，所以，即便使调整层65b的饱和磁通密度为1.5T程度以上，改善效果也难以提高。由于这些情况，希望调整层65b的饱和磁通密度为1.5T以下，更具体地说，希望形成为调整层65b的膜厚与饱和磁通密度的积成为20nmT以下。

为了使得电流集中流向与中间层65a、调整层65b、传导盖帽层65c的膜面垂直的方向，磁通控制层65的周围除了与主磁极60及尾随屏蔽件62接触的部分之外，由绝缘层、例如保护绝缘膜76覆盖。

主磁极60可以由以Fe-Co合金为主成分的软磁性金属合金形成。该主磁极60兼具作为用于对中间层65a施加电流的电极的功能。尾随屏蔽件62可以由以Fe-Co合金为主成分的软磁性金属合金形成。该尾随屏蔽件62兼具作为用于对传导盖帽层65c施加电流的电极的功能。

保护层68为了保护ABS而设置，由1个或2个以上的材料形成，由单层或多层构成。保护层例如具有由类金刚石碳形成的表面层。

另外，在记录头58的ABS43与保护层68之间，也可以设置例如由Si等形成的基底层。

另外，在主磁极60与中间层65a之间，可以还设置基底层。

对基底层，例如可以使用Ta、Ru等金属。基底层的厚度例如可以设为0.5至10nm。进而可以设为约2nm。

而且，在尾随屏蔽件62与传导盖帽层65c之间可以还设置盖帽层。

作为盖帽层，可以使用选自由Cu、Ru、W及Ta组成的群的至少1种非磁性元素。盖帽层的厚度例如可以设为0.5至10nm。进而可以设为约2nm。

除此之外，可以在主磁极与中间层之间作为自旋极化层而使用CoFe。

如图4所示，主磁极60和尾随屏蔽件62分别经由布线66而连接于连接端子45，而且，经由图2的布线部件(柔性件)35而连接于未图示的头放大器IC及HDC。构成了从头放大器IC经过主磁极60、STO65、尾随屏蔽件62使STO驱动电流(偏置电压)串联流通的电流回路。

记录线圈64经由布线77而连接于连接端子45，而且，经由柔性件35而连接于头放大器IC。在向磁盘12写入信号时，通过从头放大器IC的未图示的记录电流供给回路向记录线圈64使记录电流流动，激励主磁极60而使磁通在主磁极60流通。向记录线圈64供给的记录电流由HDC控制。

根据以上那样构成的HDD，通过驱动VCM4，致动器3旋转驱动，磁头10移动、定位到磁盘1的记录面61-1a的所希望的轨道上。另外，如图3所示，磁头10利用通过磁盘1的旋转而在盘表面与ABS43之间产生的空气流C浮起。HDD的动作时，滑块42的ABS43相对于盘表面保持着间隙而对向。在该状态下，对于磁盘1，利用再现头54进行记录信息的读出，并且利用记录头58进行信息的写入。

磁头的头部44可以任意具备第1加热器76a及第2加热器76b。第1加热器76a设置于记录头58的近旁、例如记录线圈64及主磁极60的近旁。第2加热器76b设置于读头54的近旁。第1加热器76a及第2加热器76b分别经由布线而连接于连接端子45，而且，经由柔性件35而连接于头放大器IC11。

第1加热器76a及第2加热器76b例如为线圈状，通过被通电而发热，使周围热膨胀。由此，使记录头58及再现头54附近的ABS43突出，与磁盘1的距离接近，磁头的浮起高度变低。像这样，当调整向第1加热器76a及第2加热器76分别供给的驱动电压来控制发热量时，能够进行磁头的浮起高度的控制。

图8示意性地示出磁通控制层65发挥功能的状态下的、写间隙WG内的磁化状态。

在上述信息的写入中，如图4及图8所示，通过使交流电流从电源向记录线圈64流动，利用记录线圈64来对主磁极60励磁，从该主磁极60对正下方的磁盘1的记录层103施加垂直方向的记录磁场。由此，对磁记录层103以所希望的轨道宽度记录信息。

另外，在对磁盘1施加记录磁场时，从其他电源经过布线66、主磁极60、磁通控制层65、尾随屏蔽件62施加电流。通过该电流施加，自旋转矩从主磁极60对磁通控制层65的调整层65b作用，调整层65b的磁化的朝向如箭头105所示，朝向与在主磁极60和尾随屏蔽件62之间产生的磁场(间隙磁场)Hgap的朝向相反的方向。通过该磁化反转，调整层65b产生阻断从主磁极60向尾随屏蔽件62直接流通的磁通(间隙磁场Hgap)的效果。作为结果，从主磁极60向写间隙WG漏出的磁场减低，从主磁极60的前端部60a朝向磁盘1的磁记录层103的磁通的收敛度提高。由此，记录磁场的分辨率提高，能够谋求记录线密度的增大。此外，上述是通过自旋转矩的作用而磁通控制层的磁化反转的模式，但也包括磁通控制层的磁化一齐旋转的模式。通过对磁记录层103施加通过一齐旋转而产生的高频磁场，能够谋求记录线密度的增大。

图9示出表示实施方式的磁记录再现装置的功能性的构成的一部分的框图。

如图所示，实施方式的磁记录再现装置100，是一种辅助记录磁记录再现装置，例如包括：具有记录面61-1a的磁记录介质等多个磁记录介质1；多个辅助记录用磁头10，与记录面61-1a等各记录面对应地设置；及辅助量调整部130，连接于多个辅助记录用磁头10。辅助量调整部130与各记录面的记录容量对应地调整各辅助用磁头10的辅助量。此外，磁记录介质1和辅助记录用磁头10分别设置有多个，但在此，简略记载成1枚磁记录介质1和1个辅助记录用磁头10。

辅助量调整部130例如可以包括：主控制部126，连接于用于对磁盘1进行磁记录的辅助记录用磁头10，控制磁头10的辅助量的变更；记录容量运算部121，连接于主控制部126，算出记录面61-1a等各记录面的记录容量的初始值、各记录面的记录容量的初始值的合计值及相对于合计值的、各记录面的记录容量的初始值的比率(记录容量的比率)等；写时间运算部122，连接于主控制部126，根据记录容量的比率，算出相对于与记录容量相应的写入时间(总写时间)的、调整后的写时间的比率(写时间比率)；辅助量决定部123，连接于主控制部126，通过逆运算来决定与写时间比率相应的辅助量；决定部124，连接于主控制部126，接受来自辅助量决定部123的信息来决定辅助量设定值的更新；及指示部127，连接于主控制部126，基于所决定的辅助量来指示辅助量设定值的更新。

可以将存储部125连接于主控制部126，该存储部125包括：初始值存储部128，存储各记录面的记录容量的初始值；及更新值存储部129，存储与写时间比率相应地决定出的辅助量。通过设置存储部125，例如，在记录容量运算部121中，能够根据从初始值存储部128取得的记录容量的初始值运算初始值的合计值及记录容量的比率。在更新值存储部129中，能够存储与写时间比率相应地设定的辅助量的更新值。

能够基于更新后的辅助量按每个记录面调整向辅助记录元件的电流施加来进行辅助量的调整，进行辅助磁记录。为了这样的辅助磁记录，例如，可以在辅助量调整部130与磁头10之间，任意地连接例如：根据从更新值存储部129取得的辅助量的更新值与为了得到初始值所使用的一定的辅助量的变化量，运算对辅助记录元件例如图8的磁通控制层65等施加的电流的变化量的运算部(未图示)、与电流的变化量相应地决定要施加的电流的决定部(未图示)、及接受所决定的电流信息而对磁头10指示向辅助记录元件的电流施加的指示部(未图示)等。

而且，根据需要，记录容量运算部121、写时间运算部122及辅助量决定部123、初始值存储部128、更新值存储部129等，可以代替设置于辅助量调整部130内，而设置于能够与辅助量调整部130通信或连接的PC等外部设备内。

作为辅助记录方式，例如，可以举出微波辅助磁记录(MAMR)方式、热辅助磁记录(TAMR)方式或能量辅助垂直磁记录方式等。

图10示出表示MAMR头中记录密度相对于辅助的能量的关系的曲线图。

如图所示，例如，在MAMR方式中，对STO的电压越上升则磁场越增加，磁记录密度越大，但到某种程度，记录密度饱和。该记录密度可以大致视为磁盘每1面的记录容量。

实施方式中所使用的辅助量，根据辅助记录方式而表现不同，在MAMR方式中，辅助量能够相当于对STO施加的元件电压。即便辅助记录方式是使用了基于通过电流进行的磁场开关的辅助的ePMR方式、TAMR方式，辅助量相对于电流/激光二极管功率的关系也是同样的。

图11中，示出表示能量辅助记录方式的磁头的构成的一例的剖视图。

例如在能量辅助记录方式中，如图所示，记录头158具有：主磁极160，产生相对于磁盘的表面垂直的方向的记录磁场，由高饱和磁化材料形成；辅助磁极162，配置于主磁极160的尾随侧，由软磁性材料形成；及导电层165，配置在主磁极160的ABS143侧的前端部与辅助磁极162之间，且与ABS143共面。记录头158具有除了使用导电层165代替图7的磁通控制层65以外与图7大致同样的构成。在向主磁极160通电时，电流向导电层165集中，产生磁场，辅助磁记录。在该情况下，磁场的强度与电流量成比例，所以，在能量辅助垂直磁记录方式中，辅助量能够大致相当于电流量。

另外，图12中，示出表示TAMR方式的磁头的构成的一例的剖视图。

如图所示，在TAMR方式的磁头258中，在具备线圈268的主磁极260与辅助磁极262之间，设置近场光元件265、使光向近场光元件265传播的光波导266和作为供给光波导266的光的光源的激光二极管267，利用基于从近场光元件265产生的近场光的发热来辅助开关。在该情况下，来自激光二极管267的功率与辅助量成比例，所以，在TAMR方式中，辅助量能够相当于激光二极管功率。

为了高记录密度化，可以考虑在辅助记录中将辅助量最大化，但是，辅助量增大成为产生由发热、过电流导致的电迁移等使头寿命恶化的要因。

图13中，示出表示MAMR头中的元件寿命相对于辅助元件温度的关系的曲线图。

在此，所谓元件寿命，指的是到磁记录再现装置中的误比特率变得比容许下限差的总写时间。

在搭载辅助记录头的磁记录再现装置中，各磁头的辅助量，根据记录密度、能够保证的动作时间这两方来决定。

图14示出表示实施方式的磁记录再现装置的制造系统的一部分的、关于组装后的磁记录再现装置进行记录容量的调整的系统的动作的流程图。

通常，在磁盘各面中的记录容量的调整中，首先，关于组装后的磁记录再现装置，进行与对应于磁记录介质的每个记录面的磁头的读写条件的初始调整(S1)。接着，进行各记录面的格式调整(S2)。接下来，进行各种计测及例如缺陷检查那样的全面检查等(S3)。之后，利用磁盘各面的记录容量的合计决定作为磁记录再现装置的记录容量(S4)。此外，在此所说的组装后的磁记录再现装置，也包括例如装配盖之前的状态的磁记录再现装置。

在各记录面中的记录容量存在差的情况下，用于写入的访问频度不同，按每个记录面产生磁头的寿命差。例如，在记录容量为1TB的记录面与800GB的记录面共存于单个磁记录再现装置的情况下，1TB的面的总写时间成为800GB的面的大概1.25倍。因而，在高容量的面中，头先行劣化的可能性高。

因此，根据实施方式，可以进行在高记录容量的面中使辅助量比设定值低、在低记录容量的面中相反提高辅助量而使得相对于预想的写时间而头寿命成为一定那样的调整。由此，能够不使各个磁头劣化而平衡地使用，防止装置寿命的恶化。

用于进行辅助量的调整的辅助量的设定，可以作为图14所示的磁记录再现装置的记录容量的调整的一部分来设置。辅助量的设定中，可以使用设置于实施方式的磁记录再现装置的辅助量调整部130。

辅助量调整部130的记录容量运算部121根据一定的辅助量算出各记录面的记录容量的初始值，关于各记录面，求出记录容量的比率，基于各记录容量的比率，算出各磁头的辅助量，进行辅助量的调整。各记录面的记录容量的初始值可以存储于初始值存储部128。辅助量的调整，可以包括：在写时间运算部22中根据记录容量的比率算出写时间比率，在辅助量决定部124中逆运算与写时间比率相应的辅助量(S5)。决定部124决定与写时间比率相应的辅助量。指示部127基于所决定的辅助量来指示辅助量设定值的更新(S6)。辅助量的更新值可以存储于更新值存储部129。

辅助量设定值的更新中，在磁头的情况下，可以预先准备相对于电阻值的温度、元件寿命的计算式或表格而更新。例如，在元件寿命遵循一般的阿伦尼乌斯模型的情况下，元件寿命可以通过以下的式(1)来计算。

L＝A×exp(ΔEa/kT)…(1)

在此，L为元件寿命，A为装置等特有的系数，ΔEa为元件劣化的活化能，k为玻尔兹曼常数，T为元件温度。

另外，关于元件寿命遵循幂律模型的情况，也可以使用以下的式(2)。

L＝B×Sⁿ…(2)

在此，B为装置等特有的系数，S为电压或激光二极管功率，n为元件特有的系数。

使用这些式，能够根据按各面的写时间比率，逆运算能够使用的辅助量。

此外，该更新作业既可以以1次结束，也可以进行多次来提高精度。在该调整中，关于辅助量，在低记录容量的记录面中比初始调整值大，在高记录容量的记录面中比初始调整值小，所以，与记录容量具有负的相关。

当使用实施方式的磁记录再现装置时，作为磁记录方式，使用辅助记录，通过将辅助量调整部连接于辅助记录用磁头，能够分别调整磁头的辅助量。即便因各记录面的记录容量的差而在各磁头的负荷产生差，也能够在具有高的记录容量的记录面中使辅助量变少，在具有低的记录容量的记录面中使辅助量变大，来缓和该差。这样一来，通过在各记录面中尽可能均匀地使对记录头的负荷分散，更均匀地调整各磁头的寿命，尽可能不使各磁头劣化而均衡地使用，能够防止磁记录再现装置自身的寿命恶化。

另外，根据实施方式的磁记录再现方法，作为磁记录方式而使用辅助磁记录，能够变更各个磁记录头的辅助量。求出各记录面的记录容量的比率，基于记录容量的比率，能够分别进行辅助记录用磁头的辅助量的调整。在辅助量的调整中，通过在具有高的记录容量的记录面中使辅助量变少、在具有低的记录容量的记录面中使辅助量变大，能够使各磁头的负荷尽可能均匀。由此，通过调整各磁头的寿命、尽可能不使各磁头劣化而均衡地使用，作为结果，能够得到防止磁记录再现装置的寿命的恶化的效果。

以下，示出实施例，具体地说明实施方式。

实施例

实施例1

如以下这样制成MAMR方式的磁记录头。

首先，在主要由FeCo形成的主磁极上，将具有下述材料及厚度的层，分别使用DC磁控溅射法，按第1导电层、调整层及第2导电层的顺序层叠，得到了具有与图7的磁通控制层65同样的构成的磁通控制层1。第1导电层、调整层及第2导电层分别具有与图7的中间层65a、调整层65b、传导盖帽层65c同样的构成。

第1导电层例如可以由Cu、Au、Ag、Al、Ir、NiAl合金等的金属层且不妨碍自旋传导的材料形成。调整层可以使用包含铁、钴和镍中的至少1个的磁性材料来形成。作为磁性材料，例如可以使用对FeCo添加有Al、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn及Ni中的至少1个的合金材料、及选自包括Fe/Co、Fe/Ni及Co/Ni的人工晶格群的至少1种材料等。

形成用于规定磁通控制层1上的条带(Stripe)高度方向的尺寸的掩模层，之后，利用IBE(离子束蚀刻)法将磁通控制层蚀刻到主磁极露出。在磁通控制层周边部分使绝缘膜的SiOx成膜，之后将掩模层去除。另外，设置用于规定轨道宽度方向的尺寸的掩模层，同样地蚀刻，元件周边部分通过使绝缘膜的SiOx成膜，对磁通控制层1进行了加工。

接着，在传导盖帽层上，作为尾随屏蔽件形成了NiFe。

之后，在ABS侧的主磁极、磁通控制层、尾随屏蔽件及绝缘膜上，在利用溅射使Si基底层成膜大概1nm之后，在Si基底层上利用CVD法，使类金刚石碳成膜而形成厚度1.6nm的保护层，由此得到了磁记录头。同样，制作在ABS侧具有1.6nm的保护层的磁记录头，组装成由18根头、9枚磁盘组成的HDD，制成合计200台磁记录再现装置。

关于所得到的磁记录再现装置200台中的100台，作为比较例，进行了与对应于磁记录介质的每个记录面的磁头的读写条件的初始调整、各记录面的格式调整、各种计测及例如调查缺陷的全面检查等。之后，利用磁盘各面的记录容量的合计决定作为磁记录再现装置的记录容量。另一方面，关于剩下的100台，作为实施例，在各记录面的格式调整时，求出记录容量的比率，基于各记录容量的比率，算出各磁头的辅助量的设定值，除此以外都是同样的。

作为长时间的通电试验，将所得到的HDD在环境温度70℃下，以300mV的施加电压，使磁通控制层的通电持续了5000小时。此时，关于比较例1，不进行辅助量的调整，关于实施例1，基于辅助量的设定值，作为辅助量进行了向磁通控制层的电流量的调整。关于通电前和通电后，测定了误比特率(BER)。

其结果，相对于通电试验前的BER值，在经过了5000小时的时间点，BER恶化了的头存在多个。对于BER值，以1×10^-1.7的截止值进行OK/NG判定，对个数进行计数，得到了以下的结果。

通电试验结果

BER NG台数

实施例1 5/100

比较例1 15/100

另外，对装置进行分解、解析得知，在对辅助元件负荷高(写时间长)的元件中产生了多的BER NG。根据该结果，与比较例1相比较，判断出在实施例1中，能够平均地防止辅助记录头的寿命的恶化，能够抑制一定时间内的记录头劣化。

实施例2

利用以下的方法制成了TAMR方式的磁记录头。

首先，在主要由FeCo形成的主磁极上利用折射率高的Al₂O₃或Ta₂O₅制成了近场光的光波导。使光波导与光源单元所具备的激光二极管连接。在与主磁极相反侧之上，例如使用Au、Pd、Pt、Rh或包含它们中的2种以上的组合的合金制成了近场光元件。

而且，在主磁极近旁制成由Cu形成的散热层，形成了热辅助磁记录用头。另外，对要使用的磁记录介质的磁记录层使用了以FePt为主成分的磁各向异性(Hk)高的材料。准备50根这些头，将25根作为实施例2、将剩下的25根作为比较例2来使用而组装出磁记录再现装置。

关于所得到的磁记录再现装置，使评价环境温度为室温，使向近场光元件的通电时间为2000小时，除此以外与实施例1同样地进行了长时间的通电试验。此时，关于比较例2，不进行辅助量的调整，关于实施例2，基于辅助量的设定值，作为辅助量进行了激光二极管功率的调整。关于通电前和通电后，测定了误比特率(BER)。

其结果，相对于通电试验前的BER值，在经过了2000小时的时间点，BER恶化了的头存在多个。对于BER值，以1×10^-1.7的截止值进行OK/NG判定，对个数进行计数，得到了以下的结果。

通电试验结果

BER NG台数

实施例2 7/25

比较例2 10/25

另外，对装置进行分解、解析得知，在对辅助元件负荷高(写时间长)的元件中产生了多的BER NG。根据该结果，与比较例2相比较，判断出在实施例2中，能够平均地防止辅助记录头的寿命的恶化，能够抑制一定时间内的记录头劣化。

实施例3

利用与实施例1同样的方法制成了能量辅助记录方式的磁头。

除了代替磁通控制层65而作为导电层165将作为非磁性导电带的Cu以相同的膜厚埋入以外，与实施例1同样。

在该状态下，产生基于电流的磁场而非磁通控制层的磁化的反转、旋转，对头的磁化切换进行辅助。准备200根这些头，将100根作为实施例3，将剩下的100根作为比较例3。

使评价环境温度为室温，使评价时间为5000小时，除此以外在与实施例1同样的条件下进行了长时间的通电试验。

其结果，相对于通电试验前的BER值，在经过了5000小时的时间点，BER恶化了的头存在多个。对于BER值，以1×10^-1.7的截止值进行OK/NG判定，对个数进行计数，得到了以下的结果。

通电试验结果

BER NG台数

实施例3 23/100

比较例3 40/100

另外，对装置进行分解、解析得知，在对辅助元件负荷高(写时间长)的元件中产生了多的BER NG。根据该结果，与比较例3相比较，判断出在实施例3中，能够平均地防止辅助记录头的寿命的恶化，能够抑制一定时间内的记录头劣化。

虽然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，并非意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要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于发明的范围、要旨，并且包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

【附图标记说明】

61-1a、61-1b、61-2a、61-2b、61-3a、61-3b、61-4a、61-4b、1-1a…记录面，10、51-1、51-2、51-3、51-4、51-5、51-6、51-7、51-8、158、258…磁头，1、61-1、61-2、61-3、61-4…磁记录介质，100…磁记录再现装置，130…辅助量调整部。

Claims (5)

1.一种磁记录再现装置，包括：

多个磁记录介质，分别具有记录面；

多个辅助记录用磁头，与所述记录面对应地分别设置，进行辅助记录；及

辅助量调整部，连接于所述多个辅助记录用磁头，分别调整与所述记录面的记录容量对应的所述辅助用磁头的辅助量。

2.根据权利要求1所述的磁记录再现装置，

所述记录容量与所述辅助量处于负的相关关系。

3.根据权利要求1或2所述的磁记录再现装置，

所述辅助记录是微波辅助磁记录、热辅助磁记录及能量辅助垂直磁记录中的任一种。

4.一种磁记录再现方法，使用辅助记录用磁记录再现装置，该辅助记录用磁记录再现装置具备分别具有记录面的多个磁记录介质、及与所述记录面对应地分别设置并进行辅助记录的多个辅助记录用磁头，该磁记录再现方法包括：

分别根据一定的辅助量，算出所述记录面的记录容量的初始值；

分别求出所述初始值相对于所述初始值的合计的比率，来作为所述记录面的记录容量的比率；

基于所述记录容量的比率，分别进行所述磁头的辅助量的调整。

5.根据权利要求4所述的磁记录再现方法，

所述辅助量的调整包括：根据所述记录容量的比率，逆运算写时间比率，调整为与所述写时间比率相应的辅助量，该写时间比率是调整后的写时间相对于与所述记录容量对应的总写时间的比率。

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