CN116324986A - 磁记录头及其制造方法、磁记录装置和磁记录介质的制造方法 - Google Patents

磁记录头及其制造方法、磁记录装置和磁记录介质的制造方法 Download PDF

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CN116324986A CN202180065537.4A CN202180065537A CN116324986A CN 116324986 A CN116324986 A CN 116324986A CN 202180065537 A CN202180065537 A CN 202180065537A CN 116324986 A CN116324986 A CN 116324986A
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Abstract

本发明提供一种磁记录头、包括上述磁记录头的磁记录装置、上述磁记录头的制造方法、以及包括通过上述磁记录头在磁记录介质上形成伺服图案的具有伺服图案的磁记录介质的制造方法，所述磁记录头具有包括写入间隙的磁性膜，在上述写入间隙中，记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且在上述写入间隙的记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部。

Description

磁记录头及其制造方法、磁记录装置和磁记录介质的制造 方法
技术领域
本发明涉及一种磁记录头及其制造方法、磁记录装置和磁记录介质的制造方法。
背景技术
通过由磁记录头在磁记录介质的磁性层上形成磁化区域，能够在磁记录介质上磁记录信息。作为这种信息的一例，可以举出伺服信号。为了得到伺服信号而形成的磁化区域也被称为伺服图案。专利文献1中公开了一种用于形成伺服图案的磁记录头。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6269533号说明书
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1中公开了通过聚焦离子束形成与应形成于磁记录介质上的伺服图案的形状对应的形状的间隙(专利文献1的权利要求1等)。在专利文献1的第3栏62行～67行中记载有根据聚焦离子束能够形成极其精细的(extreme ly precise)间隙等。
因此，本发明人研究了在磁记录头的制造工序中通过离子束加工而形成间隙。在该研究中，本发明人认为希望提高具有通过离子束加工而形成的间隙的磁记录头的记录能力。这基于以下理由。矫顽力高的磁记录介质由于热稳定性优异，因此所记录的信息的保持性优异，但存在难以记录的倾向。从而，为了对矫顽力高的磁记录介质进行记录，要求具有高记录能力的磁记录头。从而，为了在高矫顽力的磁记录介质上也良好地进行记录，期望磁记录头的记录能力高。
本发明的一种方式的目的在于提供一种具有通过离子束加工而形成的间隙且能够发挥高记录能力的磁记录头。
用于解决技术课题的手段
本发明的一种方式涉及一种磁记录头，
其具有包括写入间隙(write gap)的磁性膜，
在上述写入间隙中，记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且
在上述写入间隙的记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部。
在一种方式中，上述磁记录头可以是伺服写入(servo write)头。
在一种方式中，上述写入间隙的记录面侧间隙宽度可以为0.2μm以上且1.5μm以下。
在一种方式中，上述写入间隙的背面侧间隙宽度可以为2.0μm以上且20.0μm以下。
在一种方式中，上述磁性膜的厚度可以为1.0μm以上且10.0μm以下。
在一种方式中，上述写入间隙可以在背面侧的间隙端部包括非磁性材料部。
在一种方式中，上述非磁性材料部的厚度相对于上述磁性膜的厚度可以为5％以上且90％以下。
在一种方式中，构成上述非磁性材料部的非磁性材料可以是硅氧化物。
在一种方式中，上述磁性膜可以是氮化铁类合金膜。
在一种方式中，上述离子束加工可以是聚焦离子束加工。
本发明的一种方式涉及一种包括上述磁记录头的磁记录装置。
在一种方式中，上述磁记录装置可以是伺服写入器(servo writer)。
本发明的一种方式为上述磁记录头的制造方法，其包括：
在基板上形成非磁性材料部；
在上述基板上形成磁性膜以覆盖上述非磁性材料部；及
在上述磁性膜的应形成写入间隙的部分，通过离子束加工而形成开口部，
上述被离子束加工的部分在上述磁性膜与上述基板之间具有上述非磁性材料部。
在一种方式中，上述离子束加工可以是聚焦离子束加工。
本发明的一种方式涉及一种具有伺服图案的磁记录介质的制造方法，其包括通过上述磁记录头在磁记录介质上形成伺服图案。
在一种方式中，上述伺服图案可以是基于定时的伺服图案。
在一种方式中，上述磁记录介质的垂直方向矫顽力可以为2800Oe以上。
发明效果
根据本发明的一种方式，能够提供一种具有通过离子束加工而形成的间隙且能够发挥高记录能力的磁记录头、包括该磁记录头的磁记录装置、以及该磁记录头的制造方法。并且，根据本发明的一种方式，能够提供一种包括通过上述磁记录头在磁记录介质上形成伺服图案的磁记录介质的制造方法。
附图说明
图1表示磁带中的数据带及伺服带的配置例。
图2表示LTO(Linear Tape-Open：线性磁带开放技术)Ultrium格式磁带的伺服图案配置例。
图3是方位角α的说明图。
图4是方位角α的说明图。
图5表示磁记录头中的写入间隙的配置例。
图6A是间隙宽度的测定位置的说明图。
图6B是间隙宽度的测定位置的说明图。
图7是表示上述磁记录头的一例的立体图。
图8是图7所示的磁记录头20的剖视图。
图9是图8所示的磁记录头20的剖视图的局部放大图。
图10A是磁性膜的具有写入间隙的部分的放大图(剖视图)。
图10B是磁性膜的具有写入间隙的部分的放大图(剖视图)。
图11表示图10A所示的写入间隙的形成方法的说明图。
图12是表示伺服写入器的结构的概略图。
具体实施方式
[磁记录头]
本发明的一种方式涉及一种磁记录头，其具有包括写入间隙的磁性膜，在上述写入间隙中，记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且在上述写入间隙的记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部。
在本发明及本说明书中，磁记录头的磁性膜中包括的“写入间隙”是指磁间隔，并且是产生用于记录的漏磁场的间隔。这种磁间隔宽度是间隙宽度。在磁间隔中包括物理间隔即开口部、以及未物理分隔但因存在非磁性材料而磁分隔的部分。如以下详细叙述，在上述磁记录头中包括在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部的写入间隙。
在本发明及本说明书中，“记录面侧”是指在记录时以接触状态或非接触状态与作为记录对象的磁记录介质的磁性层表面对置的磁记录头表面侧，将与该表面相反的表面侧称为“背面侧”。“磁性层(的)表面”与磁记录介质的磁性层侧表面同义。
在本发明及本说明书中，“记录面侧间隙宽度”是指写入间隙的记录面侧末端部中的间隙宽度，“背面侧间隙宽度”是指写入间隙的背面侧末端部中的间隙宽度。在磁记录头上，通常，设置有多个写入间隙。在上述磁记录头中，至少一个写入间隙是记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部的写入间隙，优选为所有写入间隙是记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部的写入间隙。以下，将“记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部的写入间隙”称为“记录面侧窄幅写入间隙”。在本发明及本说明书中，“记录面侧的间隙端部”是指包括写入间隙的记录面侧末端部的末端部侧部分。“背面侧的间隙端部”是指包括写入间隙的背面侧末端部的末端部侧部分。在各写入间隙中记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄是根据以下测定的测定结果来判定的。在记录面侧及背面侧，分别在三个部位测定间隙宽度。间隙宽度的测定细节在后面叙述。关于记录面侧及背面侧，将分别测定的值的算术平均值作为该写入间隙的记录面侧间隙宽度及背面侧间隙宽度进行判定。
并且，作为测定对象的磁记录头中的“写入间隙的记录面侧间隙宽度”是作为如下算术平均值而求出的，该算数平均值是对该磁记录头所具有的所有记录面侧窄幅写入间隙，在一个写入间隙中的三个部位测定记录面侧间隙宽度而得到的值进行算术平均。作为测定对象的磁记录头中的“写入间隙的背面面侧间隙宽度”是作为如下算术平均值而求出的，该算数平均值是对该磁记录头所具有的所有记录面侧窄幅写入间隙，在一个写入间隙中的三个部位测定背面侧间隙宽度而得到的值进行算术平均。
各写入间隙中的间隙宽度的测定部位设为该写入间隙的中央部附近、一个末端部的附近(例如，距末端部10μm左右的部位)、另一个末端部的附近(例如，距末端部10μm左右的部位)这三个部位。间隙宽度的测定能够通过激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM；Scanning Electron Microscope)等具有测长功能的公知的测定装置来进行。测定通过非破坏性检查或破坏性检查来进行。例如，记录面侧间隙宽度能够通过从记录面侧俯视观察磁记录头而非破坏性地测定。然而，也能够进行破坏性检查而测定记录面侧间隙宽度。另一方面，背面侧间隙宽度通常能够进行破坏性检查而测定。例如，能够在间隙宽度的测定部位制作包括写入间隙的部分的截面试样，在该截面试样上测定背面侧间隙宽度。例如，通过在后述方向上使截面露出，能够制作可以测定间隙宽度的截面试样。截面试样的制作是能够通过公知的方法来进行的。作为截面试样的制作方法，可以举出使用切片机等机械地形成截面的方法、FIB加工等离子束加工、激光加工等赋予能量形成截面的方法等。若考虑通常作为磁记录头的材料而可以使用的材料的硬度，则优选通过FIB加工等离子束加工来制作截面试样。并且，关于未物理分隔但因存在非磁性材料而磁分隔的部分，是由非磁性材料构成的部分，还是由磁性材料构成的部分，能够通过公知的方法，例如通过能量分散型X射线光谱法、俄歇电子光谱法等元素分析和/或成分分析方法来确定。
以下，对用于形成作为由磁记录头在磁记录介质(具体而言，磁带)的磁性层上形成的磁化区域的一例的伺服图案的磁记录头的一种方式进行说明。
作为利用伺服信号进行磁头跟踪的系统(以下，记载为“伺服系统”。)，近年来，广泛使用基于定时的伺服方式的伺服系统。在基于定时的伺服方式的伺服系统(以下，记载为“基于定时的伺服系统”。)中，在磁性层上形成两种以上不同形状的多个伺服图案，伺服信号读取元件根据再现了(读取)不同形状的两个伺服图案的时间间隔、以及再现了相同种类的形状的两个伺服图案的时间间隔来识别伺服信号读取元件的位置。本发明及本说明书中的“基于定时的伺服图案”是指在基于定时的伺服系统中可以进行磁头跟踪的伺服图案。在基于定时的伺服系统中可以进行磁头跟踪的伺服图案由用于形成伺服图案的磁头即伺服写入头(servo write head)在磁性层上形成为两种以上不同形状的多个伺服图案。在一个示例中，两种以上不同形状的多个伺服图案按相同种类形状的多个伺服图案连续且以一定的间隔配置。在另一示例中，不同种类的伺服图案交替配置。关于伺服图案为相同种类的形状，忽略在伺服图案的形成中通常可能产生的程度的形状的差异。基于定时的伺服系统中的可以进行磁头跟踪的伺服图案的形状及伺服带上的配置是公知的，具体的方式在后面叙述。
例如，在目前广泛使用的线性记录方式中，通常，采用基于定时的伺服系统。在适用于这种系统中的磁带中，通常，在磁性层上，沿着磁带的长度方向存在多个形成有伺服图案的区域(也称为“伺服带”)。被两个伺服带夹持的区域被称为数据带。数据(磁信号)的记录是在数据带上进行的，在各数据带上沿着长度方向形成多个数据轨道。图1中示出数据带及伺服带的配置例。在图1中，在磁带1的磁性层上，多个伺服带10被保护带(Guard Band)12夹持而配置。被两条伺服带夹持的多个区域11是数据带。伺服图案是磁化区域，通过由伺服写入磁头磁化磁性层的特定区域而形成。由伺服写入磁头磁化的区域(形成伺服图案的位置)根据规格来确定。例如，在作为行业标准规格的LTO(Linear Tape-Open：线性磁带开放)Ultrium格式磁带中，当制造磁带时，如图2所示，在伺服带上形成相对于带宽度方向倾斜的多个伺服图案。具体而言，在图2中，伺服带10上的伺服帧SF由伺服子帧1(SSF1)及伺服子帧2(SSF2)构成。伺服子帧1由A脉冲串(图2中为符号A)及B脉冲串(图2中为符号B)构成。A脉冲串由伺服图案A1～A5构成，B脉冲串由伺服图案B1～B5构成。另一方面，伺服子帧2由C脉冲串(图2中为符号C)及D脉冲串(图2中为符号D)构成。C脉冲串由伺服图案C1～C4构成，D脉冲串由伺服图案D1～D4构成。这种18个伺服图案以五个和四个为一组配置在以5、5、4、4的阵列排列的伺服子帧中，用于识别伺服帧。图2中示出一个伺服帧。然而，在各伺服带上，多个伺服帧沿行进方向配置。在图2中，箭头表示磁带的行进方向。箭头的行进方向侧为上游侧，相反侧为下游侧。
图3及图4是方位角α的说明图。在图2所示的伺服图案中，关于如伺服图案A1～A5、C1～C4那样朝向行进方向的上游侧倾斜的伺服图案，将下游侧的边缘EL的端部的两个部位连接的线段(图3中的虚线L1)与带宽度方向(图3中的虚线L2)所成角度为方位角α。另一方面，关于如伺服图案B1～B5、D1～D4那样朝向行进方向的下游侧倾斜的伺服图案，将下游侧的边缘EL的端部的两个部位连接的线段(图4中的虚线L1)与带宽度方向(图4中的虚线L2)所成角度为方位角α。
在磁记录介质的磁性层上形成伺服图案的磁记录头是伺服写入头。将用于形成如上所述伺服图案的磁记录头(伺服写入头)中的写入间隙的配置例示于图5中。图5是从磁记录头的记录面侧观察磁性膜的概略俯视图，“/\”的一对写入间隙沿长度方向L设置有五对。从而，在磁记录头的磁性膜M上设置有共计10条写入间隙WG(图中的空白部)。各写入间隙相对于长度方向以与应形成于磁记录介质的磁性层上的伺服图案相同的方位角α倾斜。当记录时，在对作为记录对象的磁记录介质的磁性层表面和以接触状态或非接触状态对置的磁记录头施加脉冲电流而应形成规定的伺服图案的位置上，在写入间隙之间产生漏磁场，由此在五条伺服带上分别能够以图2所示配置来形成伺服图案。例如，通过施加脉冲电流，能够由“/\”的一对写入间隙形成一对伺服图案(伺服图案A1和伺服图案B1)，依次能够形成伺服图案A2和伺服图案B2，伺服图案A3和伺服图案B3，伺服图案A4和伺服图案B4，伺服图案A5和伺服图案B5，伺服图案C1和伺服图案D1，伺服图案C2和伺服图案D2，伺服图案C3和伺服图案D3，伺服图案C4和伺服图案D4。如此通过重复形成伺服图案对，能够依次沿磁记录介质的磁性层的伺服带的长度方向形成多个伺服帧SF。
图6A及图6B是间隙宽度的测定位置的说明图。关于以方位角α倾斜的写入间隙，间隙宽度的测定方向设为与方位角方向正交的方向。在图6A及图6B中，虚线箭头表示方位角方向，实线箭头表示间隙宽度的测定方向。关于一个写入间隙，如上所述，宽度的测定部位是三个部位。关于一个写入间隙，如上所述，背面侧间隙宽度的测定部位也是三个部位。图6A中示出用于形成A脉冲串及C脉冲串的伺服图案的写入间隙。图6B中示出用于形成B脉冲串及D脉冲串的伺服图案的写入间隙。
在上述中，以用于在可适用于基于定时的伺服系统的磁记录介质的磁性层上形成伺服图案的磁记录头(伺服写入头)为例进行了说明。然而，上述磁记录头并不限定于用于形成基于定时的伺服图案的磁记录头，例如，也可以是用于形成可以进行基于振幅的伺服方式的磁头跟踪的伺服图案的磁记录头。关于基于定时的伺服方式的磁头跟踪的细节，例如，能够参考以美国专利第5689384号、美国专利第6542325号及美国专利第7876521号的各说明书中记载的技术为首的公知技术。并且，关于基于振幅的伺服方式的磁头跟踪的细节，例如，能够参考以美国专利第5426543号及美国专利第5898533号的各说明书为首的公知技术。并且，在一种方式中，上述磁记录头也可以作为用于数据记录的磁记录头而使用。例如，作为用于在磁记录介质的已形成有伺服图案的磁性层上记录各种信息(数据)的磁记录头，也能够使用上述磁记录头。
在本发明及本说明书中，“离子束加工”是指通过照射离子束而形成开口部的处理。在如此形成的开口部中，包括从磁性膜的记录面侧的表面贯穿到背面侧的表面的贯穿孔的形式、以及在磁性膜的记录面侧的表面侧部分开口且未贯穿到背面侧的表面的形式。关于开口部是“通过离子束加工而形成的开口部”的确定，通过对磁性膜照射离子束进行离子束加工而形成的开口部是物理开口的部分，即不存在磁性材料和非磁性材料的部分，具有开口宽度从磁性膜的记录面侧的表面朝向厚度方向变窄的特征。并且，通常，在记录面侧的磁性膜表面上，能够确认在开口部附近因离子照射而改性的部分(所谓的烧痕)。这是因为，通常，根据扫描离子显微镜(SIM：Scanning Ion Microscpope)图像来指定离子束加工的加工对象区域。
如上所述，通过离子束加工而形成于磁性膜上的开口部具有开口宽度从磁性膜的记录面侧的表面朝向厚度方向变窄的特征。从而，仅通过对磁性膜进行离子束加工而制作的写入间隙，其记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度宽。在间隙宽度宽的记录面侧，由于磁阻变大，因此导致磁通难以会聚。认为这成为使磁记录头的记录能力降低的原因。
相对于此，本发明人重复深入研究的结果，新发现了例如通过采用如后所述的制造方法，可以提供一种磁记录头，该磁记录头在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部，并且记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄。在这种磁记录头中，认为在背面侧产生的磁场容易变成高强度，磁通相对容易会聚到记录面侧。据推测，这将有助于提高记录能力。然而，本发明并不限定于本说明书中记载的推测。
在本发明及本说明书中，“磁性”是指强磁性(ferromagnetic propert y)，“非磁性”是指非强磁性。作为磁性，优选为软磁性，关于非磁性，与一般高磁导率材料相比，相对磁导率优选充分接近于1.0。
以下，对上述磁记录头进行更详细的说明。
＜记录面侧间隙宽度、背面侧间隙宽度＞
在上述磁记录头中，至少一个写入间隙，优选所有写入间隙是记录面侧窄幅写入间隙，记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄。
如上所述，作为磁记录头中包括的所有记录面侧窄幅写入间隙上的测定值的算术平均值而算出的写入间隙的记录面侧间隙宽度，例如，可以为0.1μm以上，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为0.2μm以上，更优选为0.5μm以上。并且，这种写入间隙的记录面侧间隙宽度，例如，可以为2.0μm以下，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为1.5μm以下，更优选为1.3μm以下。并且，关于上述磁记录头中包括的各记录面侧窄幅写入间隙，如上所述，作为三个部位上的测定值的算术平均值而求出的记录面侧间隙宽度也可以在上述范围内，优选在上述范围内。
另一方面，在上述磁记录头中，如上所述，作为磁记录头中包括的所有记录面侧窄幅写入间隙上的测定值的算术平均值而算出的写入间隙的背面侧间隙宽度，例如，可以为1.0μm以上，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为2.0μm以上，更优选为5.0μm以上。并且，这种写入间隙的背面侧间隙宽度例如可以为25.0μm以下，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为20.0μm以下，更优选为15.0μm以下。并且，关于上述磁记录头中包括的各记录面侧窄幅写入间隙，如上所述，作为三个部位上的测定值的算术平均值而求出的背面侧间隙宽度，也可以在上述范围内，优选在上述范围内。
并且，如上所述，作为所有记录面侧窄幅写入间隙上的测定值的算术平均值而算出的写入间隙的背面侧间隙宽度与作为所有记录面侧窄幅写入间隙上的测定值的算术平均值而算出的写入间隙的记录面侧间隙宽度之比(背面侧间隙宽度/记录面侧间隙宽度)可以超过1.0，优选为1.5以上，更优选为2.0以上，进一步优选为5.0以上。并且，上述比率，例如，可以为60.0以下，优选为50.0以下，更优选为40.0以下，进一步优选为30.0以下，进一步优选为20.0以下。并且，关于上述磁记录头中包括的各记录面侧窄幅写入间隙，如上所述，作为三个部位上的测定值的算术平均值而求出的背面侧间隙宽度与记录面侧间隙宽度之比(背面侧间隙宽度/记录面侧间隙宽度)也可以在上述范围内，优选在上述范围内。
＜记录面侧的间隙端部＞
在上述磁记录头中，至少一个写入间隙，优选所有写入间隙是记录面侧窄幅写入间隙，在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部。根据离子束加工，例如，如美国专利第6269533号说明书(专利文献1)中所记载可以形成精细的间隙，但若仅进行离子束加工，则如上所述，由于记录面侧间隙宽度变得比背面侧间隙宽度宽，因此认为导致记录能力降低。相对于此，上述磁记录头在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部，但包括记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄的写入间隙，因此能够发挥高记录能力。关于用于形成这种写入间隙的方法，在后面叙述细节。
以下，对上述磁记录头进行更详细的说明。
＜磁记录头的构成例＞
以下，参考附图，对上述磁记录头的构成例进行说明。然而，附图所示的方式为例示，本发明并不限定于这种方式。
上述磁记录头可以是环形磁记录头，也可以是感应式磁头。感应式磁头通常也被称为电磁感应型磁头或磁感应型磁头。感应式磁头使电流流过线圈而从磁头磁芯的写入间隙产生漏磁场，通过该漏磁场，能够在磁记录介质的磁性层上形成磁化区域。
图7是表示上述磁记录头的一例的立体图。图7是从记录面侧观察磁记录头的状态的立体图。图7所示的磁记录头20具有磁头块21、屏蔽罩22及线圈25(参考图8)。
屏蔽罩22是用于屏蔽从磁记录头20所具有的线圈25(参考图8)产生的磁场，和/或用于屏蔽来自外部的其他组件的磁场的罩。屏蔽罩22是由可以屏蔽磁场的公知材料形成的、内部呈中空长方体形状的罩。
在屏蔽罩22的上部设置有用于使磁头块21从屏蔽罩22露出的开口24。并且，在屏蔽罩22的下部设置有用于将与线圈25连接的导线23引出到屏蔽罩22的外部的开口。
图8是图7所示的磁记录头20的剖视图。图8所示的剖视图是与磁记录头20的长度方向L正交的方向即宽度方向W上的剖视图。
磁头块21具有芯部201和在其上具有磁性膜M的基板202。若芯部201通过线圈25被励磁，则磁性膜的写入间隙阻碍要通过磁性膜的磁通。由此，在写入间隙的位置上产生漏磁场。通过该漏磁场，能够在磁记录介质的磁性层上形成磁化区域，即进行记录。
作为构成芯部201的材料，能够使用在环形磁记录头的芯部中通常使用的磁性材料。作为磁性材料，例如，可以举出单晶铁氧体、多晶铁氧体等铁氧体，作为铁氧体，能够例示锰-锌类铁氧体。在芯部201的上部的宽度方向的中央附近，形成有沿着长度方向在上下方向上贯穿的开口203。基板202以填充该开口203的方式配置在该开口203内。
作为基板202的材料，可以举出非磁性材料(例如，各种玻璃材料、各种陶瓷材料)。
图9是图8所示的磁记录头20的剖视图的局部放大图。在设置于基板202上的磁性膜M上设置有写入间隙WG。
磁性膜M可以是金属膜。在此，“金属膜”中包括合金膜。金属膜可以是选自由一种以上的纯金属及一种以上的合金组成的组中的一种以上的金属材料沉积而成的沉积膜，可以包含一种以上的添加剂，和/或可以包含不可避免地混入的一种以上的杂质。磁性膜M可以是铁类合金膜。在此，“类”是指“包含”。铁类合金膜优选可以是氮化铁类合金膜。作为氮化铁类合金，可以举出选自由作为构成元素的Fe、N、Al、Ta等组成的组中的一种或两种以上的合金。磁性膜可以是通过溅射、真空蒸镀等物理气相沉积(PVD；Physical Vapo rDeposition)、化学气相沉积(CVD；Chemical Vapor Deposition)等公知的成膜方法使金属材料沉积在基板上的沉积膜。
磁性膜M的厚度例如可以为0.5μm以上，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为1.0μm以上，更优选为3.0μm以上。并且，磁性层M的厚度例如可以为12.0μm以下，从均匀膜质的磁性膜的易形成性的观点考虑，优选为10.0μm以下，更优选为8.0μm以下。
磁性膜的厚度设为磁记录头的磁性膜的不具有写入间隙的部分的随机选择的一个部位上的厚度。制作包括磁性膜的部分的截面试样，在该截面试样上能够测定该厚度。关于截面试样的制作方法的具体例等，能够参考上述记载。能够通过SEM等具有测长功能的公知的测定装置来进行测定。
图10A及图10B是磁性膜的具有写入间隙的部分的放大图(剖视图)。以下，将图10A和图10B统一记载为“图10”。
在图10中，磁性膜M具有写入间隙WG，“a”表示记录面侧间隙宽度，“b”表示磁性膜厚度，“c”表示背面侧间隙宽度。写入间隙WG具有通过对记录面侧的间隙端部进行离子束加工而形成的开口部O。优选为，通过离子束加工而形成的开口部在上述磁记录头具有的记录面侧窄幅写入间隙中，至少在记录面侧物理开口并贯穿磁性膜。图10中示出开口部O贯穿到背面侧的例子。其中，通过离子束加工而形成的开口部在上述磁记录头具有的记录面侧窄幅写入间隙中可以不贯穿到背面侧。如后所述，这是因为能够通过非磁性材料部来提供磁间隔。
图10A所示的写入间隙WG在背面侧的间隙端部具有非磁性材料部N。在图10A中，设置有一层非磁性材料部。在图10B所示的写入间隙WG中，设置有两层(非磁性材料部N1及N2)非磁性材料部。在图10所示例中，非磁性材料部的截面形状为梯形。然而，非磁性材料部的截面形状并不限定于此，也可以是圆弧形、正方形、矩形、多级结构等任意形状。
作为构成非磁性材料部的非磁性材料，可以举出硅氧化物(例如SiO2)、钛酸化合物(例如CaTiO3、BaTiO3)等非磁性氧化物、铝、铜等。作为构成非磁性材料部的非磁性材料，优选热膨胀率与构成芯部的材料接近的材料。如上所述，作为构成芯部的材料，可以举出铁氧体，从热膨胀率接近于铁氧体的观点考虑，作为构成非磁性材料部的非磁性材料，优选为非磁性氧化物，更优选为硅氧化物。
非磁性材料部可以是通过溅射、真空蒸镀等物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等公知的成膜方法使非磁性材料沉积在基板上的沉积膜。在一个写入间隙中包括两层以上非磁性材料部的情况下，构成这些非磁性材料部的非磁性材料可以相同，也可以不同。
非磁性材料部的厚度(图10中的符号“d”)相对于磁性膜的厚度(图10中的符号b)，即以磁性膜的厚度为100％，可以为3％以上，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为5％以上，更优选为10％以上，进一步优选为20％以上。非磁性材料部的厚度相对于磁性膜的厚度，例如，可以为95％以下，从进一步提高记录能力的观点考虑，优选为90％以下，更优选为80％以下，进一步优选为70％以下。在非磁性材料部的层数为两层以上的情况下，非磁性材料部的厚度设为这些两层以上的非磁性材料部的总厚度。并且，非磁性材料部的厚度，例如，可以为0.1μm以上，优选为0.3μm以上，更优选为0.5μm以上，并且，可以为10.0μm以下，优选为9.0μm以下，更优选为8.0μm以下。
在上述磁记录头中，至少一个写入间隙，优选所有写入间隙是记录面侧窄幅写入间隙。关于磁记录头记载的记录面侧窄幅写入间隙的非磁性材料部的厚度是指，具有该磁记录头中包括的非磁性材料部的所有记录面侧窄幅写入间隙的非磁性材料部的厚度的算术平均值。该算术平均值可以在上述范围内，优选在上述范围内。用于求出具有非磁性材料部的各记录面侧窄幅写入间隙中的算术平均值的非磁性材料部的厚度的测定，在非磁性材料部的随机选择的一个部位进行。制作包括非磁性材料部的部分的截面试样，能够在该截面试样中测定非磁性材料部的厚度。能够通过SEM等具有测长功能的公知的测定装置来进行测定。并且，具有非磁性材料部的各记录面侧窄幅写入间隙的非磁性材料部的厚度也可以在上述范围内，优选在上述范围内。
在图10所示例中，通过离子束加工而形成的开口部贯穿非磁性材料部。从而，在背面侧的间隙端部，也存在通过离子束加工而形成的开口部。其中，由于间隙宽度是指磁间隔宽度，因此背面侧间隙宽度是非磁性材料部的宽度(图10中的符号“c”)。并且，上述磁记录头并不限定于通过离子束加工而形成的开口部贯穿非磁性材料部的形式，也在包括背面侧的间隙端部的至少一部分存在的非磁性材料部包括不具有物理开口部的实心部。
具有包括如上所述的非磁性材料部的记录面侧窄幅写入间隙的磁记录头，例如，能够通过以下说明的制造方法来制造。
[磁记录头的制造方法]
上述磁记录头能够通过如下制造方法来制造，该制造方法包括：在基板上形成非磁性材料部；在上述基板上，以覆盖上述非磁性材料部的方式形成磁性膜；及在上述磁性膜的应形成写入间隙的部分，通过离子束加工而形成开口部。上述被离子束加工的部分在上述磁性膜与上述基板之间具有上述非磁性材料部。根据这种制造方法能够制造磁记录头，该磁记录头在记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部，并且具有在背面侧的间隙端部具有非磁性材料部的写入间隙。
图11表示图10A所示的写入间隙的形成方法的说明图。以下，参考图11，对上述制造方法的一例进行说明。然而，上述制造方法并不限定于图11所示方式。
首先，在配置于芯部201的开口203内的基板202上形成非磁性材料部N(图11(a))。作为在基板202上形成非磁性材料部N的方法，可以举出在基板202上形成非磁性材料的连续层之后，通过光刻工艺等公知的图案化方法形成非磁性材料部N作为非磁性材料的图案的方法。关于构成非磁性材料部的非磁性材料及厚度，如上所述。关于非磁性材料的连续层的成膜方法，能够参考与写入间隙的非磁性材料部有关的上述记载。由于非磁性材料部N(图案)的宽度设为所形成的写入间隙的背面侧间隙宽度，因此能够通过调整图案的尺寸来控制背面侧间隙宽度。
如图10B所示例，在设置两层以上的非磁性材料部的情况下，例如，可以采用如下方法：在进行了第1层非磁性材料的连续层的图案化之后，在所形成的非磁性材料的图案上，将第2层非磁性材料的层形成为图案状。或者，可以在层叠形成两层的非磁性材料的连续层之后进行图案化。
接着，在基板202上，以覆盖上述非磁性材料部N的方式形成磁性膜M(图11(b))。关于磁性膜的厚度及成膜方法，如上所述。在此，不仅在基板202上，而且在芯部201的表面上也形成磁性膜。由此，如图9所示，能够在芯部201的记录面侧设置磁性膜M。
然后，朝向磁性膜的记录面侧的表面，照射离子束IB(Ion Beam)而进行离子束加工(图11(c))。如此能够形成开口部。根据离子束加工的特征，如此形成的开口部朝向深度方向宽度变窄。然而，如上所述，由于设置有非磁性材料部，因此通过使非磁性材料部N的图案的宽度大于通过离子束加工而形成于记录面侧的开口部的开口宽度，能够形成记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄的写入间隙。
离子束加工能够通过对加工对象照射离子束而可以形成开口部的公知的离子束加工来进行。离子束加工能够通过通常被称为离子铣削(Ion Milling)的加工来进行，从加工精度等观点考虑，优选为聚焦离子束(FIB；Focused I on Beam)加工。离子束是指使离子在电场中加速的离子束，聚焦离子束是指使离子束通过透镜等会聚的离子束。聚焦离子束加工通常也被称为FIB加工。聚焦离子束加工能够使用市售的或公知结构的聚焦离子束装置来进行。加工条件只要根据加工对象材料的种类、膜厚等设定即可。
关于上述制造方法的其他细节，能够采用与磁记录头的制造有关的公知技术。
[磁记录装置]
本发明的一种方式涉及包括上述磁记录头的磁记录装置。
具有伺服写入头且通过伺服写入头将伺服图案形成于磁记录介质的磁性层上的磁记录装置是伺服写入器。上述磁记录装置在一种方式中可以是伺服写入器。
图12是表示伺服写入器的结构的概略图。图12所示的伺服写入器30具有送出伺服图案形成前的磁带1的卷盘31和卷取形成有伺服图案的磁带1的卷盘32。图12中的箭头表示磁带1的输送方向。在磁带1的输送路径上配置有多个导向件33和调整被输送的磁带1的张力的张力调整装置T。在被输送的磁带1的磁性层上，磁记录头(伺服写入头)20形成伺服图案。写入信号产生电路34向磁记录头(伺服写入头)20发送用于形成伺服图案的脉冲信号。由此，从磁记录头(伺服写入头)20的写入间隙WG产生漏磁场，通过该漏磁场，能够在磁记录介质的磁性层上形成磁化区域(伺服图案)。
[形成有伺服图案的磁记录介质的制造方法]
本发明的一种方式涉及具有伺服图案的磁记录介质的制造方法，其包括通过上述磁记录头在磁记录介质上形成伺服图案。
＜伺服图案的形成＞
为了形成伺服图案，例如，能够使用图12所示的伺服写入器。然而，并不限定于此。
在一种方式中，所形成的伺服图案可以是基于定时的伺服图案。如ECMA(EuropeanComputer Manufacturers Association：欧洲计算机制造商协会)―319(2001年6月)所示，在依据LTO(Linear Tape-Open：线性磁带开放技术)规格的磁带(通常称为“LTO磁带”。)中采用基于定时的伺服方式。在该基于定时的伺服方式中，伺服图案通过彼此不平行的一对磁条(也称为“伺服条”。)沿磁带的长度方向连续配置多个而构成。如上所述，伺服图案由彼此不平行的一对磁条构成的理由是为了向在伺服图案上通过的伺服信号读取元件告知该通过位置。具体而言，上述一对磁条形成为其间隔沿着磁带的宽度方向连续变化，通过伺服信号读取元件读取该间隔，能够获知伺服图案与伺服信号读取元件的相对位置。该相对位置的信息可以跟踪数据磁道。因此，在伺服图案上，通常，沿着磁带的宽度方向设定有多个伺服磁道。
伺服带由沿磁带的长度方向连续的伺服图案构成。该伺服带通常在磁带上设置多条。例如，在LTO磁带中，该数量为五条。被相邻的两条伺服带夹持的区域是数据带。数据带由多个数据磁道构成，各数据磁道对应于各伺服磁道。
并且，在一种方式中，如日本特开2004-318983号公报所示，在各伺服带中嵌入有表示伺服带编号的信息(也称为“伺服带ID(identification：身份识别)”或“UDIM(UniqueDataBand Identification Method：唯一数据带标识)信息”。)。该伺服带ID通过使在伺服带中存在多个的一对伺服条中的特定伺服条以其位置沿磁带的长度方向相对位移的方式偏移而被记录。具体而言，针对每个伺服带，改变存在多个的一对伺服条中的特定伺服条的偏移方式。由此，由于所记录的伺服带ID针对每个伺服带是唯一的，因此仅通过由伺服信号读取元件读取一个伺服带，能够唯一地(uniquely)确定该伺服带。
另外，作为唯一确定伺服带的方法，也有使用了如ECMA―319(2001年6月)所示的交错方式的方法。在该交错方式中，针对每个伺服带，以沿磁带的长度方向偏移的方式记录沿磁带的长度方向连续配置有多个的彼此不平行的一对磁条(伺服条)组。相邻的伺服带之间的该偏移方式的组合在整个磁带中是唯一的，因此在由两个伺服信号读取元件读取伺服图案时，可以唯一地确定伺服带。
并且，在各伺服带中，如ECMA―319(2001年6月)所示，通常，还嵌入有表示磁带的长度方向的位置的信息(也称为“LPOS(Longitudinal Positio n：纵向位置)信息”。)。与UDIM信息同样，该LPOS信息也通过使一对伺服条的位置沿磁带的长度方向偏移而被记录。然而，与UDIM信息不同，在该L POS信息中记录有与各伺服带相同的信号。
还可以将与上述UDIM信息及LPOS信息不同的其他信息嵌入伺服带中。在该情况下，被嵌入的信息可以如UDIM信息那样针对每个伺服带是不同的，也可以如LPOS信息那样对所有伺服带是通用的。
并且，作为在伺服带中嵌入信息的方法，还可以采用除了上述以外的方法。例如，可以通过从一对伺服条组中间拔规定的对来记录规定代码。
在磁带上形成伺服图案之前，通常，对磁带实施去磁(擦除)处理。该擦除处理能够通过使用直流磁铁或交流磁铁向磁带施加相同的磁场来进行。在擦除处理中，有DC(DirectCurrent：直流)擦除和AC(Alternating Curren t：交流)擦除。AC擦除通过一边使施加于磁带的磁场的方向翻转，一边使该磁场的强度逐渐减小而进行。另一方面，DC擦除通过向磁带施加单向磁场而进行。在DC擦除中，还有两种方法。第一方法是沿着磁带的长度方向施加单向磁场的水平DC擦除。第二方法是沿着磁带的厚度方向施加单向磁场的垂直DC擦除。擦除处理可以对整个磁带进行，也可以针对磁带的每个伺服带进行。
所形成的伺服图案的磁场的方向根据擦除的方向来确定。例如，在向磁带施加水平DC擦除的情况下，伺服图案的形成以使磁场的方向与擦除的方向相反的方式进行。由此，能够增大通过读取伺服图案而得到的伺服信号的输出。另外，如日本特开2012-53940号公报所示，在垂直DC擦除后的磁带上，在使用上述间隙进行了磁性图案的转印的情况下，读取所形成的伺服图案而得到的伺服信号呈单极脉冲形状。另一方面，在水平DC擦除后的磁带上，在使用上述间隙进行了磁性图案的转印的情况下，读取所形成的伺服图案而得到的伺服信号呈双极脉冲形状。
＜形成伺服图案的磁记录介质＞
在磁记录介质中有带状磁记录介质(即，磁带)和盘状磁带(即，磁盘)。并且，磁记录介质通常大致分为涂布型和金属薄膜型。通过上述磁记录头形成伺服图案的磁记录介质，可以是磁带或磁盘，优选为磁带。并且，上述磁记录介质可以是涂布型磁记录介质，也可以是金属薄膜型磁记录介质。磁记录介质通常具有非磁性支撑体和包含强磁性粉末的磁性层，可以在非磁性支撑体与磁性层之间具有包含非磁性粉末的非磁性层，也可以在非磁性支撑体的与具有磁性层的表面侧相反的表面侧具有包含非磁性粉末的背涂层。在涂布型磁记录介质中，磁性层、非磁性层及背涂层包含粘结剂，能够任意包含一种以上的添加剂。金属薄膜型磁记录介质例如可以具有通过溅射法形成的磁性层。
上述磁记录头由于具有包括通过离子束加工而形成的开口部的写入间隙，并且能够发挥高记录能力，因此适合作为用于在高矫顽力的磁记录介质的磁性层上进行记录的磁记录头。关于磁记录介质的矫顽力，上述磁记录头例如适合作为用于在垂直方向矫顽力为2800Oe以上的磁记录介质的磁性层上进行记录的磁记录头。上述磁记录头更优选适合对垂直方向矫顽力为3000Oe以上的磁记录介质的磁性层进行记录，进一步优选对垂直方向矫顽力为3500Oe以上的磁记录介质的磁性层进行记录。磁记录介质的垂直方向矫顽力，例如，可以为5000Oe以下。然而，也可以超过该数值。上述磁记录头当然也可以适用于对矫顽力低的磁记录介质的磁性层进行记录。另外，关于单位，1Oe(1奥斯特)＝79.6A/m。
在本发明及本说明书中，磁记录介质的“垂直方向矫顽力”是指在磁记录介质的垂直方向上测定的矫顽力。关于矫顽力记载的“垂直方向”是指与磁性层表面正交的方向，也可以称为厚度方向。在本发明及本说明书中，磁记录介质的垂直方向矫顽力是使用振动试样型磁力计通过以下方法求出的值。
从作为测定对象的磁记录介质切出可以导入到振动试样型磁力计的尺寸的样品片。使用振动试样型磁力计，以最大施加磁场3979kA/m、测定温度296K、磁场扫描速度8.3kA/m/秒，沿样品片的垂直方向(与磁性层表面正交的方向)施加磁场，并测定样品片相对于所施加的磁场的磁化强度。测定值作为将振动试样型磁力计的样品探针的磁化作为背景噪声减去的值而得到。根据磁化强度变为零的施加磁场求出矫顽力(垂直方向矫顽力)。测定温度是样品片的温度。通过将样品片周围的环境温度设为296K，通过实现温度平衡，能够将样品片的温度设为296K(测定温度)。
作为磁记录介质的磁性层中包含的强磁性粉末，可以举出六方晶铁氧体粉末、ε-氧化铁粉末等。
在本发明及本说明书中，“六方晶铁氧体粉末”是指通过X射线衍射分析检测出作为主相的六方晶铁氧体型晶体结构的强磁性粉末。主相是指在通过X射线衍射分析得到的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰所属结构。例如，在通过X射线衍射分析得到的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰属于六方晶铁氧体型晶体结构的情况下，判断为检测出六方晶铁氧体型晶体结构作为主相。在通过X射线衍射分析仅检测出单一结构的情况下，将该检测出的结构设为主相。六方晶铁氧体型晶体结构至少包含铁原子、二价金属原子及氧原子作为构成原子。二价金属原子是指作为离子可以成为二价阳离子的金属原子，可以举出锶原子、钡原子、钙原子等碱土类金属原子、铅原子等。在本发明及本说明书中，“六方晶锶铁氧体粉末”是指该粉末中包含的主要二价金属原子为锶原子，“六方晶钡铁氧体粉末”是指该粉末中包含的主要二价金属原子为钡原子。主要二价金属原子是指在该粉末中包含的二价金属原子中，以原子％基准占最多的二价金属原子。其中，上述二价金属原子中不包含稀土类原子。本发明及本说明书中的“稀土类原子”选自由钪原子(Sc)、钇原子(Y)、及镧系原子组成的组。镧系原子选自由镧原子(La)、铈原子(Ce)、镨原子(P r)、钕原子(Nd)、钷原子(Pm)、钐原子(Sm)、铕原子(Eu)、钆原子(Gd)、铽原子(Tb)、镝原子(Dy)、钬原子(Ho)、铒原子(Er)、铥原子(Tm)、镱原子(Yb)及镏原子(Lu)组成的组。
在本发明及本说明书中，“ε-氧化铁粉末”是指通过X射线衍射分析检测出ε-氧化铁型晶体结构作为主相的强磁性粉末。例如，在通过X射线衍射分析得到的X射线衍射光谱中最高强度的衍射峰属于ε-氧化铁型晶体结构的情况下，判断为检测出ε-氧化铁型晶体结构作为主相。在ε-氧化铁粉末中包含Fe的一部分被Ga、Co、Ti、Al、Rh等取代原子取代的取代型ε-氧化铁粉末和不包含这种取代原子的未取代型ε-氧化铁粉末。
关于通过上述磁记录头形成伺服图案的磁记录介质的其他细节，能够适用公知技术。
实施例
以下，根据实施例，对本发明进行说明。然而，本发明并不限定于实施例所示的实施方式。
[磁头A的制作]
作为磁头A，制作出图8、图9及图10A所示例的磁记录头。
芯部201的材料为锰-锌类铁氧体，基板202的材料为硅氧化物。
在基板202上，使用SiO2作为溅射靶，通过溅射法形成硅氧化物连续层，然后，在光刻工艺中进行图案化，形成了硅氧化物的图案N(图11(a))。
然后，通过溅射法在基板202上形成磁性膜(Ta含有氮化铁类合金(Fe含有率：80原子％以上)连续层)，以覆盖硅氧化物的图案N(图11(b))。
在成膜之后，为了指定FIB加工的加工对象区域，在记录面侧的磁性膜表面上，用扫描离子显微镜(SIM)进行拍摄，得到SIM图像。使用该SIM图像指定加工对象区域，在所指定的区域中，通过聚焦离子束装置进行FIB加工，在磁性膜的应形成写入间隙的部分(在磁性膜与基板之间包含硅氧化物的图案N的部分)形成了开口部(图11(c))。FIB加工在以下条件下进行。
聚焦离子束装置：Hitachi High-Tech Co.,Ltd.制造FB-2200
加速电压：30kV
聚焦透镜：有
孔径：80μm
DWell Time(每一像素的照射时间)：5微秒
如此，以图5所示配置制作出共计具有10条写入间隙WG的磁记录头。“/”形状的5条写入间隙在相同条件下制作，“\”形状的5条写入间隙在相同条件下制作。
[磁头B～N的制作]
写入间隙中的记录面侧间隙宽度a能够根据FIB加工的加工条件来调整。
磁性膜的厚度b能够通过改变溅射法的成膜条件来调整。
背面侧间隙宽度c由于对应于通过图案化而形成的硅氧化物的图案的宽度，因此能够根据图案化条件来调整。
非磁性材料部的厚度d能够通过改变形成硅氧化物连续层时的溅射法的成膜条件来调整。
除了改变上述一个以上这一点以外，以与磁头A的制作相同的方式制作出磁头B～N。
[磁头O的制作]
除了与磁头A相同的方式制作第1层硅氧化物的图案之后，在该图案上通过溅射法将硅氧化物形成为图案状这一点以外，以与磁头A的制作相同的方式制作出具有图10B所示例的写入间隙的磁头O。
[磁头P的制作]
除了无需进行硅氧化物的连续层的成膜及图案化而在基板202上直接形成磁性膜这一点以外，以与磁头A的制作相同的方式制作出磁头P。
通过上述方法，分别制作出多个磁头A～P的各磁头。在多个磁头中，将一个用于下述各种测定，将另一个用于进行下述记录试验。
[各种测定]
＜记录面侧间隙宽度a＞
从记录面侧观察磁头A～P的各磁头，通过激光显微镜(KEYENCE CORPORA TION.制造VK-8700)，关于10条写入间隙，分别在中央部附近、一个末端部的附近(距末端部10μm左右的部位)、以及另一个末端部的附近(距末端部10μm左右的部位)这三个部位，测定出与方位角方向正交的方向上的记录面侧末端部中的间隙宽度(即，通过FIB加工而形成的开口部的记录面侧末端部中的开口宽度)。测定条件设为物镜倍率：150倍、XY方向的测定步长：0.01μm。
求出关于10条写入间隙得到的测定值(共计10×3＝30)的算术平均值。将所算出的值作为记录面侧间隙宽度a示于表1中。
并且，在10条写入间隙中，关于各写入间隙，通过在三个部位上的测定而得到的测定值的算术平均值也是表1所示值。
＜磁性膜的厚度b＞
制作磁头A～P的各磁头的截面试样，在所制作的截面试样中，在磁性膜的不具有写入间隙的部分的随机选择的一个部位上，通过SEM在以下条件下测定出厚度。作为使用了后述SEM的测定条件，也采用了以下条件。将所测定的值作为磁性膜的厚度b示于表1中。
装置：Hitachi High-Tech Co.,Ltd.制造s-4800
加速电压：5kV
倍率：在100～2000倍的范围内选定测定对象物通常适当地落入SEM的观察视野内的倍率
测定：根据与SEM上显示的比例尺的比较来测定
＜背面侧间隙宽度c＞
在磁头A～O的各磁头中，关于10条写入间隙，分别在中央部附近、一个末端部的附近(距末端部10μm左右的部位)、以及另一个末端部的附近(距末端部10μm左右的部位)这三个部位，在与方位角方向正交的方向上使截面露出而制作截面试样，使用这些截面试样通过SEM测定出与方位角方向正交的方向上的背面侧末端部中的间隙宽度(即，非磁性材料部的宽度(图10中的
在磁头P中，关于10条写入间隙，分别在中央部附近、一个末端部的附近(距末端部10μm左右的部位)、以及另一个末端部的附近(距末端部10μm左右的部位)这三个部位，在与方位角方向正交的方向上使截面露出而制作截面试样，使用这些截面试样通过SEM测定出与方位角方向正交的方向上的背面侧末端部中的间隙宽度(即，通过FIB加工而形成的开口部的背面侧末端部中的开口宽度)。
求出关于10条写入间隙得到的测定值(共计10×3＝30)的算术平均值。将所算出的值作为背面侧间隙宽度c示于表1中。
并且，在10条写入间隙中，关于各写入间隙，通过在三个部位上的测定而得到的测定值的算术平均值也是表1所示值。
＜非磁性材料部的厚度d＞
关于磁头A～O，通过以下方法求出非磁性材料部的厚度d。
在各磁头中，关于10条写入间隙，分别在随机选择的一个部位上制作截面试样，在该截面试样中，通过SEM测定出非磁性材料部(硅氧化物)的厚度。
求出关于10条写入间隙得到的测定值(共计10×1＝10)的算术平均值。将所算出的值作为非磁性材料部的厚度d示于表1中。
并且，在10条写入间隙中，关于各写入间隙，通过在上述1部位上的测定而得到的测定值也是表1所示值。
[记录试验(试验例1～22、参考试验例1、比较试验例1)]
以表1所示的磁头与磁带的组合，进行了用于评价是否可以饱和记录的记录试验。在试验中，为了输送磁带而使用图12所示结构的伺服写入器，作为再现磁头，使用了在LTO-Gen(Generation)8驱动器中使用的再现磁头。当使脉冲电流值从10mA连续上升至50mA时，测定从磁带得到的再现信号，即使不使脉冲电流值上升，再现信号的振幅也不增加而开始略微减小，从而判定为饱和记录。将判定为饱和记录的情况设为“OK”，将未判定的情况的设为“N G”，在表1中示出试验结果。
在表1中，“磁记录介质的强磁性粉末”一栏中记载的“BaFe”表示六方晶钡铁氧体粉末，“SrFe”表示六方晶锶铁氧体粉末。表1中示出的各磁记录介质为涂布型磁带，在非磁性支撑体的一个表面侧依次具有非磁性层和磁性层，在另一个表面侧具有背涂层。
表1中的磁记录介质的垂直方向矫顽力是通过以下方法求出的值。
从各磁带切出样品片。关于该样品片，作为振动试样型磁力计，使用TAMA GAWALtd.制造TM-TRVSM5050-SMSL型，通过上述方法求出垂直方向矫顽力。
将以上结果示于表1(表1-1、表1-2)中。
Figure BDA0004143023350000231
Figure BDA0004143023350000241
在磁头P中，10条写入间隙全部是通过FIB加工在磁性膜上形成有开口部作为贯穿孔的写入间隙。对上述制作出的截面试样进行SEM观察时，通过各写入间隙的FIB加工而形成的贯穿孔的截面形状为开口宽度从记录面侧朝向背面侧变窄的倒锥形。
在磁头A～O中，10条写入间隙在写入间隙的记录面侧的间隙端部具有通过FIB加工而形成的开口部。该开口部是贯穿至背面侧的贯穿孔。对上述制作出的截面试样进行SEM观察时，通过各写入间隙的FIB加工而形成的贯穿孔的截面形状为开口宽度从记录面侧朝向背面侧变窄的倒锥形。然而，由于设置有非磁性材料部，因此在10条写入间隙中，记录面侧间隙宽度均比背面侧间隙宽度窄。如表1所示，这种磁头A～O可以在具有在磁头P中不能饱和记录(比较试验例1)的矫顽力以上的矫顽力的磁带上可以进行饱和记录。
并且，在表1所示结果中，若为对垂直方向矫顽力更高的磁带也可以饱和记录的磁头，则记录能力越高。
另外，在磁头A～P中，用光学显微镜观察通过记录面侧磁性膜表面的FIB加工而形成的开口部附近时，确认到为了指定FIB加工的加工对象区域而用扫描离子显微镜(SIM)进行了拍摄时因离子照射而改性的部分(所谓的烧痕)。
产业上的可利用性
本发明的一种方式在进行高密度记录的磁记录的技术领域中是有用的。

Claims (17)

1.一种磁记录头，其具有包括写入间隙的磁性膜，
在所述写入间隙中，记录面侧间隙宽度比背面侧间隙宽度窄，并且
在所述写入间隙的记录面侧的间隙端部具有通过离子束加工而形成的开口部。
2.根据权利要求1所述的磁记录头，其为伺服写入头。
3.根据权利要求1或2所述的磁记录头，其中，
所述写入间隙的记录面侧间隙宽度为0.2μm以上且1.5μm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁记录头，其中，
所述写入间隙的背面侧间隙宽度为2.0μm以上且20.0μm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁记录头，其中，
所述磁性膜的厚度为1.0μm以上且10.0μm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁记录头，其中，
所述写入间隙在背面侧的间隙端部包括非磁性材料部。
7.根据权利要求6所述的磁记录头，其中，
所述非磁性材料部的厚度相对于所述磁性膜的厚度为5％以上且90％以下。
8.根据权利要求6或7所述的磁记录头，其中，
构成所述非磁性材料部的非磁性材料为硅氧化物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁记录头，其中，
所述磁性膜为氮化铁类合金膜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的磁记录头，其中，
所述离子束加工是聚焦离子束加工。
11.一种磁记录装置，其包括权利要求1至10中任一项所述的磁记录头。
12.根据权利要求11所述的磁记录装置，其为伺服写入器。
13.一种磁记录头的制造方法，其为权利要求1至10中任一项所述的磁记录头的制造方法，所述制造方法包括：
在基板上形成非磁性材料部；
在所述基板上形成磁性膜以覆盖所述非磁性材料部；及
在所述磁性膜的应形成写入间隙的部分，通过离子束加工而形成开口部，
进行所述离子束加工的部分在所述磁性膜与所述基板之间具有所述非磁性材料部。
14.根据权利要求13所述的磁记录头的制造方法，其中，
所述离子束加工是聚焦离子束加工。
15.一种具有伺服图案的磁记录介质的制造方法，其包括如下步骤：通过权利要求1至10中任一项所述的磁记录头在磁记录介质上形成伺服图案。
16.根据权利要求15所述的磁记录介质的制造方法，其中，
所述伺服图案是基于定时的伺服图案。
17.根据权利要求15或16所述的磁记录介质的制造方法，其中，
所述磁记录介质的垂直方向矫顽力为2800Oe以上。
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