CN1291378C - 垂直磁头和垂直磁盘设备 - Google Patents

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Abstract

一种垂直磁盘设备，该设备包括：含有软衬层(23)和垂直磁记录层(22)的垂直双层薄膜介质；用于产生垂直磁场、含有主磁极(1)、回行轭铁(2)和励磁线圈(6)的写磁头；以及位于主磁极(1)近旁的加热器(13)。

Description

垂直磁头和垂直磁盘设备
技术领域
本发明涉及垂直磁头和垂直磁盘设备。
背景技术
垂直记录磁盘设备包括磁盘(称作垂直双层薄膜介质)和垂直磁头。磁盘包括用高导磁性材料制成的软衬层以及具有垂直磁各向异性的垂直记录层。垂直磁头包括用高导磁性材料制成的主磁极、回行轭铁和励磁线圈，用于产生垂直磁场。
然而，在常规垂直磁头内，在写操作以后很容易在主磁极的末端部分残存着比介质的各向异性场更大的垂直场分量，从而使已经记录在介质上的信息降级。这种在主磁极上残存垂直场分量的程度和出现频率都是不规律的。因此，仅仅通过控制主磁极的材料和形状是很难抑制主磁极内的残存垂直磁场的。
须指出，已经有一种已知技术，通过对磁极加热，来防止出现由于在写数据前后磁极温度的变化而导致应力作用于磁极的现象，在写的过程中所形成的磁畴残存下来，该磁畴的运动被作为噪声而检测(公开出版号为№.4-305809的日本专利申请说明书)。然而，这种技术要对回行轭铁的整个表面加热，所以如果加热过度，磁极就有可能因为热膨胀而向磁盘延伸。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种垂直磁头，其特征在于，该磁头包括：用于产生垂直磁场的写磁头，该写磁头包括主磁极、回行轭铁和励磁线圈；以及与主磁极的楔形部分相对的加热器，所述楔形部分从远离空气轴承表面的较宽部分变化到接近空气轴承表面的较窄部分。
根据本发明的另一方面，提供了一种垂直磁盘设备，其特征在于，该磁盘设备包括：包括软衬层和垂直磁记录层的垂直双层薄膜介质；用于产生垂直磁场的写磁头，该写磁头包括主磁极、回行轭铁和励磁线圈；以及与主磁极的楔形部分相对的加热器，所述楔形部分从远离空气轴承表面的较宽部分变化到接近空气轴承表面的较窄部分。
附图说明
图1是一幅透视图，展示根据第一实施例的磁头；
图2是一幅剖面图，展示根据第一实施例的垂直磁盘设备的磁头和磁盘；
图3是一幅平面图，展示用于根据第一实施例的磁头内的加热器的实例；
图4是一幅框图，展示用于根据第一实施例的磁头内的加热器控制电路的实例；
图5A和图5B是示意图，分别展示主磁极中磁畴的能态；
图6A展示的是已记录在介质上的信号的读输出波形；
图6B展示的是在重写时的写电流的变化；
图6C展示的是已记录在介质上并在用常规磁头重写后被检测到的信号的读输出波形；
图7A展示的是已记录在介质上的信号的读输出波形；
图7B展示的是在重写时的写电流的变化；
图7C展示的是已记录在介质上并在用根据第一实施例的磁头重写后被检测到的信号的读输出波形；
图8是一幅框图，展示用于根据第一实施例的磁头内的加热器控制电路的另一个实例；
图9是一幅剖面图，展示根据第二实施例的垂直磁盘设备的磁头和磁盘；
图10是一幅剖面图，展示根据第三实施例的垂直磁盘设备的磁头和磁盘；
图11是一幅透视图，展示根据第四实施例的磁头；
图12是一幅平面图，展示用于根据第四实施例的磁头内的加热器的实例；
图13是一幅平面图，展示用于根据第四实施例的磁头内的加热器的另一个实例；
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施例加以说明。
(第一实施例)
图1是一幅透视图，展示根据本发明第一实施例的磁头。图2是一幅剖面图，展示根据第一实施例的垂直磁盘设备的磁头和磁盘。图3是一幅平面图，展示用于根据第一实施例的磁头内的加热器的实例。图4是一幅框图，展示用于根据第一实施例磁头内的加热器控制电路的实例。
如图2所示，磁盘被称作垂直双层薄膜媒介，在衬底25上形成了软衬层23和垂直记录层22。垂直记录层22有与磁盘表面垂直的各向异性。
图1和图2所示的磁头是分离式磁头，其中写磁头和读磁头两者分离。
写磁头包括主磁极1、位于主磁极1导引侧的回行轭铁2以及励磁线圈6。加热器13，以与主磁极1接触或与主磁极1不接触的方式，位于主磁极1的尾随侧。加热器13与主磁极1的收缩颈部(即楔形部分)相对，该楔形部分从远离空气轴承表面(ABS)的较宽部分变化到接近空气轴承表面(ABS)的较窄部分。主磁极1由高导磁性材料制成，可产生与磁盘表面垂直的磁场。回行轭铁2在主磁极1和磁盘软衬层23之间形成磁路。励磁线圈6围绕主磁极1与回行轭铁2之间的连接部缠绕，并激励主磁极1产生磁通量。如图3所示，例如，加热器13由导体，即呈之字形的导线制成。加热器13与电流电极7a和7b连接。
读磁头包括磁阻膜5以及分别排列在导引侧和尾随侧、从而将磁阻膜5夹在中间的屏蔽膜3和4。
如图4所示，加热器控制电路由以下部分组成：电流控制器51，用于控制流向加热器13的电流；判定电路52，用于判定电流控制器51的操作；写选通电路57，用于向线圈16提供电流；写放大器58。写放大器58与判定电路52连接。判定电路52通过将加热器13与供给激励线圈6的电流互锁来控制通向加热器13的电流。对判定电路52的操作判定所实施的控制使电流在写操作过程中和写操作以后的预定时间内供给加热器13。在该控制中，如果I是在写操作中供给加热器13的电流，而R是加热器13的电阻，则在优选情况下用电流控制器51来控制电流，从而使R×I2值恒定。在优选情况下，在完成写操作后的1秒之内停止向加热器13供给电流。也可以用最高频率的一半或高于一半的频率记录磁盘数据段的末端部分内的控制模式，并向加热器13供给电流直至该控制模式结束。
图5A所展示的是主磁极中磁畴的能态。最低能级就是整个磁畴内的所有磁化都与易轴平行、即与介质表面平行的状态。然而，在主磁极1中，除最低能级外还存在着多个局部最小能级。在处于这种除最低能级外还有局部最小能级状态的磁畴中，磁化与介质表面不完全平行，即磁化还有残存的垂直分量。如果，例如，写操作突然中止，在某些情况下主磁极中的磁畴能态并不下降到最低能级，而是保持在局部最小能级。如图5A所示，例如，主磁极磁畴的能态处于黑点所指示的局部最小能级上。在此情况下，垂直场分量残留在主磁极的末端部分，并使已经记录在介质上的信息降级或被擦除。
图5A所示主磁极中的磁畴能态可以通过将主磁极暴露在高温下而改变。当主磁极暴露在高温下时，可以达到例如图5B所示没有局部最小能级的状态。
在本发明中，加热器13位于主磁极1的近旁，以便能够在写操作结束时达到没有或几乎没有局部最小能级的状态。在写操作结束后，仅在某一段时间内向加热器13供给电流以便对主磁极1加热，从而使主磁极中磁畴的能态下降到最低能级。因此，主磁极中的所有磁化都变成与作为易轴的介质表面平行，这样，垂直场分量不再从主磁极施加到介质。因此，在写操作结束后，已经记录在介质上的信息不会降级或被擦除。
图6A至6C展示了对利用常规磁头重写之前和之后的读输出的检查结果。图7A至7C展示了对利用本实施例的磁头重写之前和之后的读输出的检查结果。
图6A和图7A表明已记录在介质上的信号的读输出波形。图6B和7B分别表明的是在重写时的写电流的变化。图6C和图7C表明写操作后信号的读输出波形。
当使用的是常规磁头时，如图6C所示，已记录信号的输出在写电流结束后即下降。相比之下，当使用的是本实施例的磁头时，如图7C所示，在写电流结束后没有发现已记录信号的输出下降现象。
应指出，加热器的控制电路不只限于图4所示，也可使用如图8所示的控制电路。图8所示的加热器控制电路包括以下组成部分：电流控制器51，用于控制流向加热器13的电流；判定电路52，用于判定电流控制器51的操作；与判定电路52连接并安装在硬盘驱动器(HDD)内的温度传感器53。该控制电路根据HDD内部的温度决定操作。例如，电流控制电路51控制向加热器13的电流供应，从而使加热器13的电阻大于室温下的电阻。之所以如此，是因为主磁极1内的磁畴在低温下很容易变得不稳定，从而增加了在写操作后垂直磁化分量立即残留在主磁极末端部分的可能性，所以有必要避免在HDD操作过程中的主磁极低温操作。
(第二实施例)
图9是一幅剖面图，展示根据第二实施例的垂直磁盘设备的磁头和磁盘。
图9所示的磁头是分离式磁头，其中写磁头和读磁头两者分离。现在来看图9，写磁头包括主磁极1、位于主磁极1尾随侧的回行轭铁15以及励磁线圈6。而且加热器13以与主磁极1接触或不接触的方式，位于主磁极1的导引侧。
读磁头的排列和磁盘的排列与第一实施例相同。加热器13的形状和位置也与第一实施例相同。第一实施例所描述的图4或图8所示电路被用作加热器的控制电路。
即使使用了图9所示的写磁头，在写操作结束后已记录在介质上的信息也不会降级或被擦除。
(第三实施例)
图10是一幅剖面图，展示根据第三实施例的垂直磁盘设备的磁头和磁盘。
图10所示的磁头是分离式磁头，其中写磁头和读磁头两者分离。写磁头包括主磁极1、位于主磁极1导引侧的回行轭铁2以及励磁线圈6。主磁极1的末端部分凹入磁头的空气轴承表面(ABS)。凹进量最好为0.1微米或更少，而且加热器13以与主磁极1接触或不接触的方式安装在主磁极1的尾随侧。读磁头的排列和磁盘的排列与第一实施例相同。加热器13的形状和位置也与第一实施例相同。第一实施例所描述的图4或图8所示电路被用作加热器的控制电路。
在如图10所示的磁头内，由于从加热器13导热的结果，主磁极1即膨胀，变得更加靠近ABS，从而进行写操作。
即使使用了图10所示的写磁头，在写操作结束后已记录在介质上的信息也不会降级或被擦除。
(第四实施例)
图11是一幅透视图，展示根据第四实施例的磁头。图12是一幅平面图，展示用于根据第四实施例的磁头内的加热器的实例。图13是一幅平面图，展示用于根据第四实施例的磁头内的加热器的另一个实例。
图11所示的磁头是分离式磁头，其中写磁头和读磁头两者分离。写磁头包括主磁极1、位于主磁极1导引侧的回行轭铁2以及励磁线圈6。如图12所示，加热器19由多条从励磁线圈6分支出来的导线做成，位于主磁极1的楔形位置。
读磁头的排列和磁盘的排列与第一实施例相同。第一实施例所描述的图4或图8所示电路被用作加热器的控制电路。
在第四实施例中，在写操作过程中也向从励磁线圈6分支而来的加热器19提供电流，所以主磁极1在写操作中始终被加热，即使是在写操作后也不会立即突然冷却。所以在主磁极中不存在局部最小能级，磁畴状态降至最低能级，而且所有磁化都与易轴平行，所以是稳定的。这可防止垂直场分量在写操作结束后残存在主磁极末端部分，并防止已经记录在介质上的信息的降级或被擦。
本领域技术人员将很容易地想到其它一些优点和修改的地方。因此，从更宽的方面讲，本发明不只限于以上所显示和说明的特定细节和具有代表性的实施例。在不违背所附权利要求书及其等效文件所定义的总体发明设想的实质和范围的前提下，可相应地作出各种修改。

Claims (6)

1.一种垂直磁头，其特征在于，该磁头包括：
用于产生垂直磁场的写磁头，该写磁头包括主磁极(1)、回行轭铁(2)和励磁线圈(6)；以及
与主磁极(1)的楔形部分相对的加热器(13)，所述楔形部分从远离空气轴承表面的较宽部分变化到接近空气轴承表面的较窄部分。
2.根据权利要求1的磁头，其特征在于，加热器(13)由从励磁线圈(6)分支的导线做成。
3.一种垂直磁盘设备，其特征在于，该磁盘设备包括：
包括软衬层和垂直磁记录层的垂直双层薄膜介质；
用于产生垂直磁场的写磁头，该写磁头包括主磁极(1)、回行轭铁(2)和励磁线圈(6)；以及
与主磁极(1)的楔形部分相对的加热器(13)，所述楔形部分从远离空气轴承表面的较宽部分变化到接近空气轴承表面的较窄部分。
4.根据权利要求3的设备，其特征在于，加热器(13)用从励磁线圈(6)分支的导线做成。
5.根据权利要求3的设备，其特征在于，该设备还包括：
与加热器(13)连接的用于控制加热器(13)的电流的电流控制器(51)；和
判定电路(52)，对由所述判定电路(52)所做的操作判定进行控制，使得在写操作期间以及在写操作期间之后的预定时间内将电流提供给加热器(13)。
6.根据权利要求5的设备，其特征在于该设备还包括用于检测所述设备内部温度的温度传感器(53)。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7660080B1 (en) 2004-04-30 2010-02-09 Western Digital (Fremont), Llc Read/write head with dynamic flying height control by magnetostriction
US7092195B1 (en) * 2004-05-28 2006-08-15 Western Digital (Fremont), Inc. Method of using a magnetic write head having an internal heater
US7430098B1 (en) 2005-01-18 2008-09-30 Western Digital (Fremont), Llc Perpendicular magnetic recording head with dynamic flying height heating element
US7428124B1 (en) 2005-01-18 2008-09-23 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic recording head with resistive heating element and thermal barrier layer
US7372665B1 (en) 2005-01-18 2008-05-13 Western Digital (Fremont), Llc Magnetic recording head with resistive heating element located near the write coil
JP4113879B2 (ja) * 2005-02-04 2008-07-09 Ｔｄｋ株式会社 垂直磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置
US7403354B2 (en) * 2005-02-28 2008-07-22 Seagate Technology Llc Two layer writer heater using writer as one current lead
JP2007242189A (ja) 2006-03-10 2007-09-20 Alps Electric Co Ltd 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法
JP2007335062A (ja) * 2006-05-19 2007-12-27 Alps Electric Co Ltd 薄膜磁気ヘッド
JP2008123654A (ja) * 2006-10-18 2008-05-29 Tdk Corp 発熱部及び突出調整部を備えた薄膜磁気ヘッド及び該ヘッドの製造方法
US7961429B2 (en) * 2007-03-08 2011-06-14 Tdk Corporation Thin-film magnetic head having heating element with lower-resistance portion
US8199429B2 (en) 2007-03-30 2012-06-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic recording head and magnetic recording method
JP2009301659A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Fujitsu Ltd 磁気ヘッドおよび磁気記憶装置
US8213117B2 (en) * 2010-06-04 2012-07-03 Tdk Corporation Magnetic head with protective layer and a protective film removal method for the magnetic head

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5991113A (en) * 1997-04-07 1999-11-23 Seagate Technology, Inc. Slider with temperature responsive transducer positioning
US6493183B1 (en) * 2000-06-29 2002-12-10 International Business Machines Corporation Thermally-assisted magnetic recording system with head having resistive heater in write gap
US6842308B1 (en) * 2000-07-13 2005-01-11 Seagate Technology Llc Thermal compensation for head protrusion in a magnetic drive
US6963464B2 (en) * 2000-10-26 2005-11-08 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Magnetic head heating element in a disk drive
US6907322B2 (en) * 2000-11-30 2005-06-14 International Business Machines Corporation Method and apparatus for characterization of thermal response of GMR sensors in magnetic heads for disk drives
US20020114108A1 (en) * 2001-02-19 2002-08-22 Seagate Technology Llc Apparatus and method for passive adaptive flying height control in a disc drive
JP3636133B2 (ja) * 2001-11-29 2005-04-06 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置
US20030128633A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-10 Seagate Technology Llc Heat assisted magnetic recording head with hybrid write pole
JP2004335069A (ja) * 2003-04-14 2004-11-25 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスク装置
US7268973B2 (en) * 2003-07-24 2007-09-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Perpendicular magnetic head having thermally assisted recording element
US7271981B2 (en) * 2003-11-20 2007-09-18 Seagate Technology Llc Ultrafast pulse field source utilizing optically induced magnetic transformation
US6947235B2 (en) * 2003-12-03 2005-09-20 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Patterned multilevel perpendicular magnetic recording media

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US20050117242A1 (en) 2005-06-02

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