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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft magnetisches Aufzeichnen von Daten und insbesondere ein magnetisches Datenaufzeichnungssystem, bei dem asymmetrische Magnetschreibköpfe zum überlappenden magnetischen Aufzeichnen verwendet werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine Komponente von zahlreichen Computer und Datenserversystemen ist eine als Magnetplattenlaufwerk bezeichnete Baugruppe. Das Magnetplattenlaufwerk enthält eine sich drehende Magnetplatte, Schreib- und Leseköpfe, die mithilfe eines Tragarms in der Nähe einer Oberfläche der sich drehenden Magnetplatte gehalten werden, und einen Aktuator, der den Haltearm schwenkt, um die Lese- und Schreibköpfe über ausgewählten kreisförmigen Spuren auf der sich drehenden Platte zu platzieren. Die Lese- und Schreibköpfe befinden sich direkt auf einem Gleitstück, das über eine Luftlageroberfläche (air bearing surface, ABS) verfügt. Der Tragarm spannt das Gleitstück in Richtung auf die Plattenoberfläche hin vor, und wenn sich die Platte dreht, bewegt sich an die Platte angrenzende Luft zusammen mit der Plattenoberfläche. Das Gleitstück gleitet auf einem Polster dieser sich bewegenden Luft über die Plattenoberfläche. Wenn das Gleitstück auf dem Luftlager aufliegt, werden die Schreib- und Leseköpfe zum Schreiben magnetischer Übergänge auf die und zum Lesen magnetischer Übergänge von der Platte verwendet. Die Lese- und Schreibköpfe sind mit einer gemäß einem Computerprogramm arbeitenden Verarbeitungsschaltung verbunden, um die Schreib- und Lesefunktionen zu realisieren.
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Der Schreibkopf kann einen magnetischen Schreibpol und einen magnetischen Rückkehrpol aufweisen, wobei der Schreibpol einen viel kleineren Querschnitt an der ABS aufweist als der Rückkehrpol. Der magnetische Schreibpol und der magnetische Rückkehrpol sind in einem von der ABS entfernten Bereich magnetisch miteinander verbunden. Eine elektrisch leitende Schreibspule ist um den Schreibpol herum gewickelt und induziert einen magnetischen Fluss, der den Schreibpol magnetisiert, wenn ein Strom durch die Spule geleitet wird. Dies führt dazu, dass ein magnetisches Schreibfeld durch das benachbarte magnetische Medium hindurch erzeugt wird, wobei das Schreibfeld im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Mediums verläuft (obwohl es etwas geneigt sein kann, wie beispielsweise durch eine nachlaufende Abschirmung, die sich in der Nähe des Schreibpols befindet). Das magnetische Schreibfeld magnetisiert das Medium lokal, bewegt sich anschließend durch das Medium und kehrt zu dem Schreibkopf an der Position des Rückkehrpols zurück, wo es ausgedehnt und schwach genug ist, um keine zuvor aufgezeichneten Datenbits zu löschen. Die Polarität des Schreibfelds wird durch die Polarität des Schreibstroms durch die Schreibspule bestimmt. Die Polarität wird auf der Grundlage eines Schreibtakts gewechselt, dessen Frequenz und Phase gesteuert werden, um den Datenschreibprozess zu optimieren.
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Ein magnetoresistiver Sensor wie beispielsweise ein GMR- oder TMR-Sensor kann zum Abtasten von Magnetfeldern von der sich drehenden Magnetplatte verwendet werden. Der Sensor weist eine nicht magnetische leitende Schicht bzw. Sperrschicht auf, die sandwichartig zwischen einer ersten und einer zweiten ferromagnetischen Schicht angeordnet ist, die als eine fixierte und eine freie Schicht bezeichnet werden. In einem Lesemodus ändert sich der Widerstand des Spinventilsensors proportional zu den Größen der Magnetfelder von der sich drehenden Platte. Wenn ein Abtaststrom durch den Spinventilsensor geleitet wird, verursachen Widerstandsänderungen Potenzialänderungen, die erkannt und als Wiedergabesignale verarbeitet werden.
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Um die Datendichte zu erhöhen, ist es erforderlich, den Spurabstand zu vergrößern, was ein Verringern des Abstands zwischen den Spuren bedeutet. Der Abstand zwischen Datenspuren war jedoch durch die Größe des Schreibpols des Schreibkopfs begrenzt. Der Betrag, um den die Größe des Schreibpols verringert werden kann, ist durch die Notwendigkeit begrenzt, ein magnetisches Schreibfeld bereitzustellen, das ausreichend ist, um zuverlässig ein Datenbit auf das magnetische Medium zu schreiben. Ein Weg zur Überwindung dieses Problems besteht darin, Daten auf eine überlappende Weise aufzuzeichnen, wobei Datenspuren einander überlagern. Bei einem solchen System wird nur der innere oder äußere Rand (abhängig von der Gestaltung) von jeder Datenspur gelesen. Ein solches System hat sich im Hinblick auf ein Erhöhen der Datendichte als vielversprechend erwiesen, hat aber auch Herausforderungen im Hinblick auf Gestaltung, Realisierung und Leistung mit sich gebracht.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Durch die vorliegende Erfindung wird ein Magnetplattenlaufwerk bereitgestellt, das ein magnetisches Medium mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche enthält, die einander entgegengesetzt sind. Ein erstes Gleitstück ist der ersten Oberfläche des magnetischen Mediums benachbart angeordnet, und an diesem ist ein erster Schreibkopf ausgebildet, und ein zweites Gleitstück ist der zweiten Oberfläche des magnetischen Mediums benachbart angeordnet, und an diesem ist ein zweiter Schreibkopf ausgebildet. Der erste und der zweite Magnetschreibkopf sind jeweils asymmetrisch und „Spiegelbilder” voneinander.
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Das Plattenlaufwerk kann für überlappendes magnetisches Aufzeichnen gestaltet sein, und die asymmetrische Struktur des Schreibkopfs ermöglicht es, dass der Schreibkopf überwiegend auf einer gewünschten Seite des Schreibpols schreibt, um das überlappende magnetische Aufzeichnen zu erleichtern. Des Weiteren weist das Plattenlaufwerksystem mehrere Schreibköpfe auf, wobei einige derart Spiegelbilder der anderen sind, dass ein nach unten gerichteter Kopf, der so gestaltet ist, dass er auf eine Seite des Mediums schreibt, ein Spiegelbild eines nach oben gerichteten Magnetschreibkopfs auf einer entgegengesetzten Seite des Mediums ist. Da die Schreibköpfe Spiegelbilder und außerdem in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind, weist jeder eine bevorzugte Schreibseite auf, die im Verhältnis zu dem Innen- oder Außendurchmesser des magnetischen Mediums dieselbe Ausrichtung aufweist. Auf diese Weise kann eine Aufzeichnung sowohl für den nach oben als auch für den nach unten gerichteten Schreibkopf auf dieselbe Weise (entweder an dem Innendurchmesser beginnend und sich nach außen bewegend oder an dem Außendurchmesser beginnend und sich nach innen bewegend) ausgeführt werden. Dadurch werden die Schnelligkeit und Leistung des Plattenlaufwerksystems vorteilhaft verbessert.
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Elemente durchgehend durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Um ein umfassenderes Verständnis des Wesens und der Vorteile dieser Erfindung wie auch der bevorzugten Art ihrer Anwendung zu erlangen, sollte auf die folgende ausführliche Beschreibung Bezug genommen und diese in Verbindung mit den begleitenden, nicht maßstabsgerechten Zeichnungen gelesen werden.
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1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Plattenlaufwerksystems, in dem die Erfindung verkörpert sein kann;
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2 ist eine schematische Seitenansicht, von der Linie 2-2 aus 1 gesehen;
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3 ist eine Seiten-Schnittansicht eines Magnetkopfs;
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4 und 5 sind schematische Veranschaulichungen eines überlappenden magnetischen Aufzeichnens;
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6 ist eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht eines Abschnitts eines Magnetschreibkopfs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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7 ist eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht eines Abschnitts eines Magnetschreibkopfs gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
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8 ist eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht eines Abschnitts eines Magnetschreibkopfs gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung;
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9 ist eine Ansicht, die eine Ausrichtung von nach oben und nach unten gerichteten Magnetköpfen im Verhältnis zu einer Magnetplatte veranschaulicht;
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10 ist eine ähnliche Ansicht wie die aus 9, aber unter Verwendung von spiegelbildlichen Magnetschreibköpfen;
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11 ist eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht eines Abschnitts von zwei spiegelbildlichen asymmetrischen Schreibköpfen;
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12 ist eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht eines Abschnitts von zwei spiegelbildlichen asymmetrischen Schreibköpfen gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, und
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13 ist eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht eines Abschnitts von zwei spiegelbildlichen asymmetrischen Schreibköpfen gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der folgenden Beschreibung werden die besten Ausführungsformen geschildert, die gegenwärtig für die Ausführung dieser Erfindung in Betracht gezogen werden. Diese Beschreibung dient zur Veranschaulichung der allgemeinen Grundgedanken dieser Erfindung und soll die hier beanspruchten erfinderischen Konzepte nicht einschränken.
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1 zeigt ein Plattenlaufwerk 100, das diese Erfindung verkörpert. Wie in 1 gezeigt, wird mindestens eine drehbare Magnetplatte 112 auf einer Spindel gestützt. Die magnetische Aufzeichnung auf jeder Platte hat die Form ringförmiger Muster aus konzentrischen Datenspuren (nicht gezeigt) auf der Magnetplatte 112.
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Eine Vielzahl von Gleitstücken 113, von denen jedes einen an seiner nachlaufenden Kante ausgebildeten Magnetkopf aufweist, ist in der Nähe einer Magnetplatte 112 positioniert. Während sich die Magnetplatte dreht, bewegt sich das Gleitstück 113 radial nach innen und nach außen über die Oberfläche der Platte 112, sodass die Magnetkopf-Baugruppe des Gleitstücks 113 auf verschiedene Spuren der Magnetplatte zugreifen kann, wo gewünschte Daten geschrieben und gelesen werden. Jedes Gleitstück 113 ist mithilfe einer Aufhängung 115 an einem Aktuatorarm 119 befestigt. Die Aufhängung 115 sorgt für eine geringe Federkraft, durch die das Gleitstück 113 gegen die Oberfläche der Platte 112 vorgespannt wird. Jeder Aktuatorarm 119 ist an einem Aktuatormittel 127 befestigt. Das in 1 gezeigte Aktuatormittel 127 kann ein Schwingspulenmotor (voice coil motor, VCM) sein. Der VCM umfasst eine Spule, die innerhalb eines festen Magnetfelds bewegt werden kann, wobei die Richtung und Geschwindigkeit der Spulenbewegungen durch die von dem Controller 129 gelieferten Motorstrom-Signale gesteuert werden.
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Während des Betriebs des Plattenspeichersystems erzeugt die Drehung der Magnetplatte 112 ein Luftlager zwischen dem Gleitstück 113 und der Oberfläche der Platte 112, das auf das Gleitstück eine aufwärts gerichtete Kraft bzw. eine Auftriebskraft ausübt. Das Luftlager gleicht auf diese Weise die geringe Federkraft der Aufhängung 115 aus und stützt das Gleitstück 113 im Normalbetrieb in von der Platte abgewandter Richtung und etwas oberhalb der Oberfläche der Platte 112 in einem kleinen, im Wesentlichen gleich bleibenden Abstand.
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Die verschiedenen Komponenten des Plattenspeichersystems werden im Betrieb durch von der Steuereinheit 129 erzeugte Steuersignale gesteuert. Üblicherweise umfasst die Steuereinheit 129 eine Systemschnittstelle, einen Daten-Cachespeicher, einen Mikroprozessor sowie Teilsystem-Elektronik. Die Steuereinheit 129 erzeugt Steuersignale zum Steuern verschiedener Systemoperationen wie beispielsweise die Kopfposition und zum Suchen von Steuersignalen in der Leitung 128. Die Steuersignale in der Leitung 128 liefern die gewünschten Stromprofile zum optimalen Bewegen und Positionieren des Gleitstücks 113 in der gewünschten Datenspur auf der Platte 112. Außerdem beherbergt die Steuereinheit Elektronik zum Abtasten und Verarbeiten von Signalen von dem Lesekopf wie auch zum Steuern von Strömen für den Schreibkopf.
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2 zeigt eine Seitenansicht eines Abschnitts des Plattenlaufwerksystems, von der Linie 2-2 in 1 aus gesehen. Wie in 2 gezeigt, enthält das Plattenlaufwerksystem einen Stapel aus mehreren Magnetplatten 112, die jeweils auf einer Spindel 114 gehalten werden, die zwecks Drehens der Platten 112 an einem Motor 202 befestigt werden kann. Jede der Platten weist eine untere Oberfläche 204a und eine obere Oberfläche 204b auf. Das System enthält außerdem eine Spindel-Baugruppe 206, die als ein Stapel aus Aktuatorarmen 119, Aufhängungen 115 und Gleitstücken 113 ausgebildet ist, von denen einige so gestaltet sind, dass sie auf einer unteren Oberfläche 204a einer Platte 112 aufzeichnen, und von denen einige so gestaltet sind, dass sie auf einer oberen Oberfläche 204b einer Platte 112 aufzeichnen. Darüber hinaus sind, wie in 2 gezeigt, einige der Gleitstücke nach oben gerichtete Gleitstücke 113a, die so gestaltet sind, dass sie eine untere Oberfläche 204a der Magnetplatte 112 lesen, während andere Gleitstücke als nach unten gerichtete Gleitstücke 113b gestaltet sind, die so gestaltet sind, dass sie eine obere Oberfläche 204b lesen.
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3 zeigt eine Seiten-Schnittansicht eines Magnetkopfs 300, der zum Schreiben von Daten auf eine Magnetplatte 112 oder zum Lesen von Daten von der Magnetplatte 112 an einem Gleitstück ausgebildet werden kann. Der Magnetkopf 300 enthält ein Leseelement 302 und ein Schreibelement 302, die voneinander durch eine nicht magnetische, elektrisch isolierende Schicht 303 wie beispielsweise Aluminiumoxid getrennt sein können. Das Leseelement kann einen magnetoresistiven Sensor 306 wie beispielsweise einen Giant-magnetoresistive-Sensor (giant magnetoresistive sensor, GMR sensor) oder Tunnelübergangssensor (tunnel junction sensor, TMR) enthalten. Der Lesesensor 306 ist sandwichartig zwischen einer ersten und einer zweiten Magnetabschirmung 308, 310 angeordnet.
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Das Schreibelement enthält einen Schreibpol 312, der sich zu einer Luftlageroberfläche ABS erstreckt, und einen magnetischen Rückkehrpol 314, der an der ABS einen größeren Querschnitt aufweist als der Schreibpol. Der Schreibpol 312 und der Rückkehrpol 314 können in einem von der ABS entfernten Bereich mithilfe einer magnetischen hinteren Spaltschicht 316 und einer Formgebungsschicht 318 magnetisch miteinander verbunden sein. Die Formgebungsschicht 318 (auch als ein „stitched pole” bezeichnet) trägt dazu bei, magnetischen Fluss zu der Spitze des Schreibpols 312 zu leiten. Eine oder mehrere elektrisch leitende, nicht magnetische Schreibspulen 320 (in 3 im Schnitt gezeigt) verlaufen zwischen dem Schreibpol 312 und dem Rückkehrpol 314 und können in eine nicht magnetische, elektrisch isolierende Füllschicht 322 wie beispielsweise Aluminiumoxid und/oder in einem Hardbake-Prozess behandelter Fotolack eingebettet sein.
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Das Schreibelement 304 kann außerdem eine nachlaufende Magnetabschirmung 324 aufweisen, die auch so ausgebildet sein kann, dass sie die Seiten des Schreibpols 312 umhüllt (wie nachfolgend gezeigt wird). Die nachlaufende Magnetabschirmung 324 trägt dazu bei, den Schreibfeldgradienten zu erhöhen, um das magnetische Aufzeichnen zu verbessern. Die nachlaufende Magnetabschirmung 324 kann mit einem nachlaufenden Rückkehrpol 326 verbunden sein, der außerdem magnetisch mit den anderen magnetischen Strukturen des Schreibelements 304 an einer von der ABS entfernten hinteren Position verbunden sein kann. Eine nicht magnetische, elektrisch isolierende Schutzschicht 328 kann zum Schutz der Lese- und Schreibelemente 302 über dem Schreibelement 304 ausgebildet sein.
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4 und 5 zeigen schematisch, wie Daten mithilfe überlappenden magnetischen Aufzeichnens auf einer Magnetplatte aufgezeichnet werden können. Wie vorstehend erörtert, besteht ein Bedarf an erhöhter Spurdichte, die mit dem Spurabstand in Zusammenhang steht, um die Datendichte zu erhöhen. Ein Weg zum Erhöhen der Spurdichte würde darin bestehen, den Schreibpol 312 zu verkleinern (von der ABS aus gesehen). Die Größe des Schreibpols 312 kann jedoch nur in einem gewissen Ausmaß verringert werden, da ein Verringern der Größe des Schreibpols auch die Menge an magnetischem Schreibfeld verringert, die von dem Schreibelement 304 erstellt werden kann.
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Eine Lösung hierfür besteht im Überlappen der Datenspuren, wie in 4 und 5 gezeigt. Diese Art des Aufzeichnens kann als „schindelartiges” Aufzeichnen bezeichnet werden, da man sich die überlappenden Datenspuren ähnlich wie Dachschindeln vorstellen kann. Eine Vielzahl solcher überlappender „schindelartiger” Datenspuren 402a bis 402d wird in 4 gezeigt. Die dreieckige Form 404 stellt einen magnetischen Fußabdruck einer von einem magnetischen Schreibpol erzeugten Magnetisierung dar. Der magnetische Fußabdruck 402 weist eine dreieckige (oder trapezförmige) Form auf, da die Spitze des Schreibpols eine solche Form aufweist, um Probleme in Verbindung mit Versatz zu vermeiden.
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Bei einem herkömmlichen magnetischen Datenaufzeichnungssystem bestimmt die gesamte nachlaufende Kante 404 des Fußabdrucks (entspricht der Position einer nachlaufenden Kante eines Schreibpols) das Schreiben. Bei einem System für überlappendes Aufzeichnen bestimmt jedoch nur ein seitlicher, äußerer Randabschnitt 408 der nachlaufenden Kante 406 das endgültige geschriebene Signal. Bei der in 4 gezeigten Aufzeichnung wird die Aufzeichnung von einem Innendurchmesser (ID) der Platte aus ausgeführt und schreitet in Richtung auf den Außendurchmesser (AD) der Platte fort. In diesem Fall ist es also der innerste Abschnitt 408 (im Verhältnis zum Plattendurchmesser) der nachlaufenden Kante 406, der das Geschriebene bestimmt, das später zu lesen sein wird.
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Andererseits könnte überlappendes Schreiben von dem Außendurchmesser (OD) zu dem Innendurchmesser (ID) hin fortschreiten, wie in 5 gezeigt wird. 5 zeigt eine Vielzahl von überlappenden Datenspuren 502a bis 502d, und das Schreiben wird an dem Außendurchmesser eingeleitet und schreitet nach innen hin fort. In diesem Fall ist der innerste Rand 508 der nachlaufenden Kante 506 der „Schreibblase” 504 hauptsächlich zuständig für die Daten, die auf das Medium geschrieben werden.
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Wie zu sehen ist, kann die Schreibleistung bei einem System für überlappendes Aufzeichnen durch Verbessern des Schreibens an einem Außenrand einer nachlaufenden Kante eines Schreibpols verbessert werden. Um diesen Vorteil zu realisieren, sollte jedoch der richtige Außenrand als der hauptsächliche Aufzeichnungsrand eingerichtet werden, abhängig von der Art, in der das überlappende Aufzeichnen ausgeführt wird.
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6 zeigt eine von der Luftlageroberfläche aus gesehene Ansicht (ABS-Ansicht) eines magnetischen Schreibpols 312 eines asymmetrischen Schreibelements 304 (3) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Form des Schreibpols 312 wird als dreieckig gezeigt, könnte aber auch trapezförmig sein. Der Schreibpol 312 weist eine nachlaufende Kante 602 auf, die von der nachlaufenden Abschirmung durch eine nicht magnetische nachlaufende Spaltschicht 604 getrennt ist. Die nachlaufende Magnetabschirmung 324 kann so ausgebildet sein, dass sie die Seiten des Schreibpols 324 umhüllt, um seitliche Abschirmungsabschnitte 324a bereitzustellen, die von den Seiten des Schreibpols 312 durch nicht magnetische, elektrisch isolierende seitliche Spaltschichten 606 getrennt sind.
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Ein Magnet-Mikrowellengenerator 608 ist an der nachlaufenden Kante 602 des Schreibpols 312 zwischen der nachlaufenden Kante 602 des Schreibpols 312 und der nachlaufenden Abschirmung 324 ausgebildet. Bei dem Magnet-Mikrowellen-Generator 608 handelt es sich um eine Vorrichtung, die ein oszillierendes oder wechselndes Magnetfeld erzeugt. Eine Art von Vorrichtung, die ein solches oszillierendes Magnetfeld erzeugen kann, ist ein Spin-Torque-Oszillator. Das mithilfe eines solchen Magnet-Mikrowellengenerators 608 erzeugte oszillierende Magnetfeld erleichtert das Schreiben auf das magnetische Medium durch Ausbilden einer magnetischen Oszillation in dem magnetischen Medium. In 6 ist jedoch zu sehen, dass der Magnet-Mikrowellengenerator 608 sich an einem seitlichen äußeren Randabschnitt der nachlaufenden Kante 602 des magnetischen Schreibpols 312 befindet. Auf diese Weise kann der Magnet-Mikrowellengenerator 608 magnetisches Schreiben an einem gewünschten äußeren Rand unterstützen, der für überlappendes magnetisches Aufzeichnen von Daten am besten geeignet ist, wie es vorstehend mit Bezug auf 4 und 5 erörtert wurde. Die Wahl, an welcher äußeren Position an der nachlaufenden Kante sich der Magnet-Mikrowellengenerator befinden sollte, hängt davon ab, ob das überlappende magnetische Aufzeichnen von dem Innendurchmesser zu dem Außendurchmesser hin fortschreitend ausgeführt wird, wie es mit Bezug auf 4 erörtert wurde, oder ob es von dem Außendurchmesser zu dem Innendurchmesser hin fortschreitend ausgeführt wird, wie es mit Bezug auf 5 beschrieben wurde.
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7 veranschaulicht einen asymmetrischen Schreibkopf gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung. Wie in 7 gezeigt, weist der Schreibpol 312 wie zuvor eine nachlaufende Kante 602 auf, die von einer nachlaufenden Magnetabschirmung 702 durch einen nicht magnetischen nachlaufenden Spalt 604 getrennt ist. Die in 7 gezeigte Ausführungsform verfügt jedoch über eine asymmetrische seitliche Abschirmung, darunter einen seitlichen Abschirmungsabschnitt 702a, der von dem Schreibpol 312 durch einen Abstand getrennt ist, der wesentlich größer ist als der Abstand, durch den der andere seitliche Abschirmungsabschnitt 702b von dem Schreibpol getrennt ist. Der seitliche Abschirmungsabschnitt 702a ist von der Seite des Schreibpols durch einen ersten seitlichen Spalt 704a getrennt, und der zweite seitliche Abschirmungsabschnitt 702b ist von der Seite des Schreibpols durch eine zweite seitliche Spaltschicht 704b getrennt, wobei der seitliche Spalt 704a wesentlich breiter ist als der seitliche Spalt 704b. Durch den unterschiedlichen Abstand der seitlichen Abschirmungen wird ein asymmetrisches Schreiben erzeugt, wobei ein Schreiben auf der Seite des Schreibpols erleichtert wird, an der die Abschirmung näher liegt (z. B. in 7 die 702b benachbarte Seite). Die nähere seitliche Abschirmung erhöht den seitlichen Feldgradienten, was einen magnetischen Wechsel während des Schreibens begünstigt.
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8 zeigt einen asymmetrischen Schreibkopf gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung. 8 zeigt einen Schreibkopf mit einem Schreibpol 312 mit einer nachlaufenden Abschirmung 802, die den Schreibpol nur auf einer Seite umhüllt, um einen seitlichen Abschirmungsabschnitt 802a auf nur einer Seite des Schreibpols und nicht magnetisches Material 804 auf der anderen Seite bereitzustellen. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform begünstigt das Vorhandensein der seitlichen Abschirmung 802a ein Schreiben auf der Seite, auf der sie vorhanden ist, indem der seitliche Feldgradient auf dieser Seite erhöht wird.
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Gleitstücke, auf denen Magnetköpfe ausgebildet sind, werden auf einem Wafer ausgebildet, wobei auf einem einzigen Wafer viele Tausende solcher Gleitstücke ausgebildet werden. Wieder mit Bezug auf 2: Die Gleitstücke 113a, die zum Lesen einer unteren Oberfläche 204a einer Medienplatte 112 verwendet werden, sind die gleichen wie die Gleitstücke 113b, die zum Lesen einer oberen Oberfläche 204b der Platte 112 verwendet werden. Wenn jedoch wie vorstehend beschrieben ein asymmetrischer Schreibkopf verwendet wird, lässt die Verwendung des gleichen Schreibkopfs sowohl auf nach oben als auch nach unten gerichteten Gleitstücken Bedenken aufkommen, die unter Bezugnahme auf 9 besser zu verstehen sind.
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9 zeigt eine Magnetplatte 112. Das Dreieck 902 stellt die Ausrichtung des Gleitstücks dar, das sich oberhalb der Platte befindet und nach unten gerichtet ist. Das gepunktete Dreieck 904 stellt einen Schreibkopf dar, der sich unterhalb der Platte 112 befindet und nach oben zu der Platte hin gerichtet ist. Der Schreibkopf 902 ist ein asymmetrischer Schreibkopf, der so gestaltet ist, dass Schreiben überproportional an einer einzigen seitlichen Randposition 906 ausgeführt wird. Da die Köpfe 902, 904 jedoch identisch sind, weist der Schreibkopf 904 (der im Verhältnis zu dem Kopf 902 umgedreht ist) seine bevorzugte Schreibrandposition 908 an einer entgegengesetzten Seite auf. Das heißt, während bei dem Kopf 902 der bevorzugte Rand 906 in Richtung des Innendurchmessers der Platte liegt, befindet sich bei dem anderen Kopf 904 der bevorzugte Rand 906 an dem Außendurchmesser der Platte. Um daher in einem System für überlappendes Aufzeichnen zu funktionieren, muss der Kopf 902 von dem Innendurchmesser nach außen hin aufzeichnen, während der Kopf 904 von dem Außendurchmesser nach innen hin aufzeichnen muss. Dies würde zu schwerwiegenden Leistungsproblemen führen und die Schnelligkeit des Plattenlaufwerks verringern, da eine übermäßige Bewegung des Aktuators erforderlich wäre, der die Position der Gleitstücke über der Platte 112 steuert.
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10 veranschaulicht eine Lösung dieses Problems. 10 zeigt eine Magnetplatte 112 mit Schreibköpfen 1002, 1004, die als Spiegelbilder voneinander konstruiert sind. Mit anderen Worten: Bei einem Schreibkopf 1002 liegt der bevorzugte Schreibrand 1006 auf einer Seite, und bei dem anderen 1004 liegt der bevorzugte Schreibrand 1008 auf der anderen Seite. Auf diese Weise sind, wenn die Schreibelemente 1002, 1004 in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind, eines nach oben und eines nach unten, die bevorzugten Schreibränder 1006, 1008 im Verhältnis zu der Platte in derselben Richtung ausgerichtet, entweder beide in Richtung auf den Innendurchmesser (wie gezeigt) oder beide in Richtung auf den Außendurchmesser.
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11 zeigt ein Beispiel hierfür bei einer Ausführungsform, bei der ein Magnet-Mikrowellengenerator-Element verwendet wird. In 11 weist ein erster Magnetkopf 1102 einen Schreibpol 312, eine nachlaufende Abschirmung 324 und einen Magnet-Mikrowellengenerator 1104 auf, der sich an einem ersten äußeren Rand der nachlaufenden Kante 602 befindet (z. B. zur linken Seite hin), und ein weiterer Magnetkopf 1106 weist einen Schreibpol 312 und eine nachlaufende Abschirmung 324 auf, wobei ein Magnet-Mikrowellengenerator 1108 sich an dem entgegengesetzten äußeren Rand der nachlaufenden Kante befindet (z. B. auf der rechten Seite). Durch diese Ausführungsform wird ein durch Mikrowellen unterstütztes magnetisches Aufzeichnungssystem bereitgestellt, das bei einem System für überlappendes Aufzeichnen Schreiben an einer Position auf derselben Seite unterstützen kann, wobei ein Schreibelement (z. B. 1102) als ein „nach oben” gerichteter Kopf verwendet wird und das andere Schreibelement (z. B. 1106) als ein „nach unten” gerichteter Kopfverwendet wird.
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In ähnlicher Weise zeigt 12 zwei spiegelbildliche Schreibköpfe 1202, 1204 mit einer asymmetrischen, umhüllenden, nachlaufenden Abschirmungsstruktur 1206, 1208. Insbesondere weist der Schreibkopf 1202 eine seitliche Abschirmung mit einem kleineren seitlichen Spalt 1210 auf der linken Seite und einem wesentlich größeren seitlichen Spalt 1212 auf der rechten Seite auf. Umgekehrt weist der Schreibkopf 1204 einen kleineren seitlichen Spalt 1214 auf der rechten Seite und einen wesentlich größeren seitlichen Spalt 1216 auf der linken Seite auf. Wie vorstehend erörtert wurde, ist bei jedem Kopf 1202, 1204 auf der Seite mit dem kleineren seitlichen Spalt aufgrund des erhöhten seitlichen Feldgradienten das Schreiben verbessert. Wenn daher diese beiden spiegelbildlichen Schreibköpfe 1202, 1204 an entgegengesetzten Oberflächen (z. B. obere und untere) der Magnetplatte platziert werden, weisen sie bevorzugte Schreibränder auf, die sich zwecks verbesserten überlappenden Schreibens an derselben Position befinden (z. B. innerer Rand oder äußerer Rand).
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In ähnlicher Weise zeigt 13 zwei Magnetköpfe 1302, 1304, die jeweils Abschirmungsstrukturen 1306, 1308 aufweisen, die Spiegelbilder voneinander sind. Der Kopf 1302 weist eine Abschirmung auf, die nur auf der linken Seite für eine seitliche Abschirmung sorgt, und auf der rechten Seite befindet sich nur nicht magnetisches Material 1310. Umgekehrt weist der Schreibkopf 1304 eine Abschirmungsstruktur 1308 auf, die nur auf der rechten Seite für eine Abschirmung sorgt, und auf der linken Seite befindet sich nur nicht magnetisches Material 1312. Wenn sich diese zwei Köpfe an entgegengesetzten Seiten der Magnetplatte befinden, liegen ihre bevorzugten Schreibränder (die Seite mit der Abschirmung) im Verhältnis zu dem Innen- oder Außendurchmesser der Platte an derselben Position.
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Obwohl mehrere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden, versteht sich, dass diese nur beispielhaft vorgestellt werden und nicht einschränkend sein sollen. Andere Ausführungsformen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, können für Fachleute ebenfalls ersichtlich sein. Der Umfang und Schutzbereich der Erfindung sollen daher nicht durch irgendeine der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt, sondern ausschließlich gemäß den folgenden Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert sein.
