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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Aufzeichnungsmagnetkopf,
der bei einer Magnetplatte, einem Magnetband und dergleichen verwendet
wird, und eine magnetische Speichervorrichtung unter Verwendung
desselben.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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In
einer magnetischen Speichervorrichtung, in der Informationen auf
einem magnetischen Speichermedium aufgezeichnet und wiedergegeben
werden, wird im Allgemeinen ein Kopf vom Kombinationstyp verwendet.
Der Kopf vom Kombinationstyp ist ein Kopf, in dem ein Magnetkopf
zur Wiedergabe unter Verwendung eines MR-Elementes und dergleichen
mit einem Magnetkopf zur Aufzeichnung vom Induktionstyp versehen
ist, der aus einem Dünnfilm hergestellt
ist.
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In
der magnetischen Speichervorrichtung ist hinsichtlich des Aufzeichnungsmagnetkopfes
ein Versuch zum Verengen der Aufzeichnungsspurbreite unternommen
worden, um die Oberflächenaufzeichnungsdichte
zu erhöhen.
Das Verengen der Spurbreite wird gewöhnlich durch das Verengen der
Kernbreite des Aufzeichnungsmagnetkopfes erreicht. Dies führt jedoch
dazu, dass die Spurbreite weniger als oder gleich 0,5 μm beträgt, wodurch
das Problem von Aufzeichnungsunschärfen verursacht wird. Die Aufzeichnungsunschärfe ist
eine Erscheinung, bei der die Tendenz besteht, dass die Informationen
bei der Informationsaufzeichnung auf den Seiten der gewünschten
Spur aufgezeichnet werden oder die Informationen auf der benachbarten
Spur gelöscht werden.
Falls sich die Aufzeichnungsunschärfen in der Richtung der Spurbreite ausbreiten,
nimmt deshalb die virtuelle Spurbreite zu und wird das Verengen
der Spurbreite behindert. Als Aufzeichnungsmagnetkopf, bei dem Gegenmaßnahmen
gegen solche Aufzeichnungsunschärfen
ersonnen wurden, ist ein Aufzeichnungsmagnetkopf bekannt, in dem
eine untere Magnetpolschicht mit einem unteren Submagnetpol in einer
Richtung versehen ist, die einer oberen Magnetpolschicht zugewandt
ist, wie es zum Beispiel in der japanischen Offenlegung 2000-99918
offenbart ist.
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Um
die Oberflächenaufzeichnungsdichte weiter
zu erhöhen,
wird ferner eine Aufzeichnungsbitlänge oder die Länge von
1 Bit von Informationen, die auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium
aufgezeichnet werden, verkürzt.
Falls die Aufzeichnungsbitlänge
jedoch verkürzt
wird, vergrößert sich ein
Entmagnetisierungsfeld des Aufzeichnungsbits, und es wird erforderlich,
die Koerzitivkraft des magnetischen Aufzeichnungsmediums auf ein
Maß zu
erhöhen,
das ausreicht, um dieses Entmagnetisierungsfeld zu überwinden.
Als Antwort auf diese Erhöhung
der Koerzitivkraft muss der Aufzeichnungsmagnetkopf solch ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium ausreichend magnetisieren. Zu diesem Zweck wird
es erforderlich, das Aufzeichnungsmagnetfeld nahe der dem Medium
zugewandten Fläche
einer Spaltschicht des Aufzeichnungsmagnetkopfes, wo das magnetische
Aufzeichnungsmedium angeordnet ist, zu vergrößern.
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Eines
der Verfahren, um dies zu erreichen, ist das Verengen der Oberfläche, die
zu einer Richtung rechtwinklig ist, in die der Magnetfluss des unteren
Submagnetpols des Aufzeichnungsmagnetkopfes verläuft; das heißt, der
Oberfläche,
die zu der Filmdicke des unteren Submagnetpols rechtwinklig ist,
um den aus dem unteren Submagnetpol heraustre tenden Magnetfluss
nahe der dem Medium zugewandten Fläche der Spaltschicht zu konzentrieren, wo
das magnetische Aufzeichnungsmedium angeordnet ist, und das Aufzeichnungsmagnetfeld
zu vergrößern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch
wird gerade bei diesem Verfahren der Oberflächenbereich, durch den der
Magnetfluss des unteren Submagnetpols verlaufen kann, verkleinert,
wodurch bewirkt wird, dass die Magnetflussdichte solch eines Magnetflusses
zunimmt. Demzufolge wird der untere Submagnetpol stärker magnetisch
gesättigt,
und das Aufzeichnungsmagnetfeld wird in einer Richtung der Spurbreite
hin zu der Außenseite
des unteren Submagnetpols beträchtlich ausgebreitet.
Daher werden die Aufzeichnungsunschärfen größer.
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Falls
andererseits die Oberfläche,
die zu der Filmdicke des unteren Submagnetpols des Aufzeichnungsmagnetkopfes
rechtwinklig ist, verbreitert wird, verringert sich die Magnetflussdichte,
die durch den unteren Submagnetpol verläuft, und daher nehmen die Aufzeichnungsunschärfen ab.
Um den unteren Submagnetpol jedoch zu verbreitern, wird die Länge in einer
Richtung, die zu der dem Medium zugewandten Fläche des unteren Submagnetpols
rechtwinklig ist, gewöhnlich
länger
gemacht, während
die Kernbreite des unteren Submagnetpols feststeht, und somit wird
das heraustretende Magnetfeld nicht nahe der dem Medium zugewandten
Fläche
der Spaltschicht konzentriert und verringert sich das Aufzeichnungsmagnetfeld.
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Daher
ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hinsichtlich
eines Aufzeichnungsmagnetkopfes mit einem unteren Submagnetpol einen
Aufzeichnungsmagnetkopf vorzusehen, der die magnetische Sättigung
des unteren Submagnetpols unterdrückt, eine kleinere Aufzeichnungsunschärfe und
ein größeres Aufzeichnungsmagnetfeld aufweist,
sowie eine magnetische Speichervorrichtung, die mit solch einem
Magnetkopf versehen ist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungsmagnetkopf
zum Aufzeichnen auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen,
wobei die Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums während
der Aufzeichnung rechtwinklig zu einer Richtung Y orientiert ist, welcher
Aufzeichnungsmagnetkopf längs
einer Richtung X, die zu der Richtung Y rechtwinklig ist, eine untere
Magnetpolschicht und eine obere Magnetpolschicht umfasst, die der
unteren Magnetpolschicht gegenüberliegt,
wobei ein unterer Submagnetpol auf der unteren Magnetpolschicht
auf der Seite vorgesehen ist, die der oberen Magnetpolschicht gegenüberliegt,
bei dem der untere Submagnetpol einen hervorstehenden Teil enthält, welcher
hervorstehende Teil der oberen Magnetpolschicht zugewandt ist; wobei der
hervorstehende Teil eine Kernbreite CW in einer Richtung Z hat,
die schmaler als die breiteste Ausdehnung des unteren Submagnetpols
in der Richtung Z ist, welche Richtung Z zu den Richtungen X und
Y rechtwinklig ist, welcher untere Submagnetpol an einer ersten
Position eine Ausdehnung mit einer ersten Breite in der Richtung
Y hat und an einer zweiten Position eine Ausdehnung mit einer zweiten
Breite in der Richtung Y hat, wobei die erste Position der oberen
Magnetpolschicht näher
als die zweite Position ist und die erste Breite kleiner als die
zweite Breite ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich einer Oberfläche des
hervorstehenden Teils, der der oberen Magnetpolschicht am nächsten ist,
größer als
der Bereich der gegenüberliegenden
Oberfläche
der oberen Magnetpolschicht ist und die erste Breite länger als
die Länge
der gegenüberliegenden
Oberfläche
der oberen Magnetpolschicht in der Richtung Y ist.
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EP-A-0246706
offenbart einen Aufzeichnungsmagnetkopf zum Aufzeichnen auf einem
magnetischen Aufzeichnungsmedium, wobei die Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums während
der Aufzeichnung rechtwinklig zu einer Richtung Y orientiert ist,
welcher Aufzeichnungsmagnetkopf längs einer Richtung X, die zu
der Richtung Y rechtwinklig ist, eine untere Magnetpolschicht und
eine obere Magnetpolschicht umfasst, die der unteren Magnetpolschicht
gegenüberliegt,
wobei ein unterer Submagnetpol auf der unteren Magnetpolschicht
auf der Seite vorgesehen ist, die der oberen Magnetpolschicht gegenüberliegt,
bei dem der untere Submagnetpol einen hervorstehenden Teil enthält, welcher
hervorstehende Teil der oberen Magnetpolschicht zugewandt ist; wobei
der hervorstehende Teil eine Kernbreite CW in der Richtung Z hat,
die schmaler als die breiteste Ausdehnung des unteren Submagnetpols
in der Richtung Z ist, welche Richtung Z zu den Richtungen X und
Y rechtwinklig ist, welcher untere Submagnetpol an einer ersten
Position eine Ausdehnung mit einer ersten Breite in der Richtung
Y hat und an einer zweiten Position eine Ausdehnung mit einer zweiten
Breite in der Richtung Y hat, wobei die erste Position der oberen
Magnetpolschicht näher
als die zweite Position ist und die erste Breite kleiner als die zweite
Breite ist.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist jedoch der Bereich einer Oberfläche des
hervorstehenden Teils, der der oberen Magnetpolschicht am nächsten ist, größer als
der Bereich der gegenüberliegenden Oberfläche der
oberen Magnetpolschicht.
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Auf
diese Weise kann ein Aufzeichnungsmagnetkopf mit einem großen Aufzeichnungsmagnetfeld
und einer kleinen Aufzeichnungsunschärfe erreicht werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine magnetische Speichervorrichtung
vorgesehen, die mit einem Aufzeichnungsmagnetkopf versehen ist,
der den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert.
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Gemäß der magnetischen
Speichervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird durch den Aufzeichnungsmagnetkopf
mit einer kleinen Aufzeichnungsunschärfe und einem großen Aufzeichnungsmagnetfeld
eine magnetische Speichervorrichtung erreicht, mit der die Oberflächenaufzeichnungsdichte vergrößert werden
kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Magnetkopf vom Kombinationstyp, der mit
einem Aufzeichnungsmagnetkopf mit einem unteren Submagnetpol der
vorliegenden Erfindung versehen ist;
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2 ist
ein Diagramm, das eine Struktur einer einem Medium zugewandten Fläche des
Magnetkopfes vom Kombinationstyp aus der Sicht der Richtung II von 1 zeigt;
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3 ist
eine Schnittansicht, die den Magnetkopf vom Kombinationstyp längs der
Linie III-III von 1 zeigt;
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4A ist
eine Schnittansicht eines vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes;
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4B ist
ein Diagramm, das eine Struktur der dem Medium zugewandten Fläche zeigt;
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5A ist
eine Schnittansicht, die einen Verlauf des Magnetflusses und einen
Zustand der magnetischen Sättigung gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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5B ist
ein Diagramm, das den Verlauf des Magnetflusses und den Zustand
der magnetischen Sättigung
des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes gemäß der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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6A ist
eine Schnittansicht, die den Magnetflussverlauf und einen Zustand
der magnetischen Sättigung
gemäß einem
Vergleichsbeispiel zeigt, das nicht der vorliegenden Erfindung entspricht;
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6B ist
ein Diagramm, das den Magnetflussverlauf und den Zustand der magnetischen
Sättigung
des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes gemäß dem Vergleichsbeispiel
zeigt, das nicht der vorliegenden Erfindung entspricht;
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7 ist
eine Schnittansicht, die eine Struktur des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht, die eine Struktur des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9A ist
eine Schnittansicht eines vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9B ist
ein Diagramm, das eine Struktur der dem Medium zugewandten Fläche des
in 9A dargestellten Teils zeigt;
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10 ist
eine Schnittansicht, die einen Hauptteil einer Ausführungsform
der magnetischen Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt; und
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11 ist
eine Draufsicht, die den Hauptteil der magnetischen Speichervorrichtung
von 10 zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
werden die Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung auf der Basis der Figuren erläutert. In
den Figuren verkörpern
die Richtungen X, Y und Z jeweilig zueinander rechtwinklige Richtungen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist eine
Struktur eines Magnetkopfes 10 vom Kombinationstyp, in
dem ein Aufzeichnungsmagnetkopf mit einem Wiedergabe-MR-Kopf versehen
ist, als Beispiel für
den Aufzeichnungsmagnetkopf der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt
eine planare Struktur des Magnetkopfes 10 vom Kombinationstyp,
von der Seite einer oberen Magnetpolschicht des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20 gesehen. 2 zeigt
eine Struktur einer dem Medium zugewandten Fläche 21 aus der Sicht
der Richtung II, die in 1 mit einem Pfeil gekennzeichnet
ist.
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In
der magnetischen Speichervorrichtung erfolgt die Aufzeichnung und
Wiedergabe durch Anordnen der dem Medium zugewandten Fläche 21 des Magnetkopfes 10 vom
Kombinationstyp in unmittelbarer Nähe des magnetischen Speichermediums, um
einander zugewandt zu sein. Ferner bewegt sich das magnetische Aufzeichnungsmedium
in einer Richtung von der Innenseite der Ebene des Diagramms hin
zu der Außenseite
des Diagramms, oder hin zu dem Betrachter in 1, und in
einer Richtung von unten nach oben im Diagramm in 2.
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Der
Magnetkopf 10 vom Kombinationstyp enthält einen Wiedergabe-MR-Kopf 30 und
einen Aufzeichnungsmagnetkopf 20 vom Induktionstyp. Der
Aufzeichnungsmagnetkopf 20 ist mit einer Struktur auf der
Seite der dem Medium zugewandten Fläche 21 versehen, die
dem abzutastenden magnetischen Aufzeichnungsmedium zugewandt ist,
in welcher Struktur eine obere Magnetpolschicht 13 und eine
untere Magnetpolschicht 12 einander gegenüber angeordnet
sind, wobei zwischen ihnen eine kleine Spaltschicht 15 liegt.
Auf der unteren Magnetpolschicht 12 ist in einer Richtung,
die der oberen Magnetpolschicht 13 zugewandt ist, ein unterer
Submagnetpol 11 vorgesehen, der die untere Magnetpolschicht 12 kontaktiert.
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Eine
spiralförmige
Leiterspule 14 windet sich zwischen der oberen Magnetpolschicht 13 und
der unteren Magnetpolschicht 12. Wenn Strom durch die Leiterspule 14 fließt, werden
die obere Magnetpolschicht 13, die untere Magnetpolschicht 12 und
der untere Submagnetpol 11, die untereinander in einer magnetisch
kontaktierenden Beziehung stehen, magnetisiert. Nahe der dem Medium
zugewandten Fläche 21 der
Spaltschicht 15, die eine nichtmagnetische Schicht ist
und zwischen der oberen Magnetpolschicht 13 und dem unteren
Submagnetpol 11 angeordnet ist, tritt ein Magnetfeld aus
der oberen Magnetpolschicht 13 und dem unteren Submagnetpol 11 hin
zu der Seite des magnetischen Aufzeichnungsmediums der dem Medium
zugewandten Fläche 21 heraus.
Dieses heraustretende Magnetfeld ist das Aufzeichnungsmagnetfeld.
Dieses Aufzeichnungsmagnetfeld bewirkt das Magnetisieren des magnetischen
Aufzeichnungsmediums, und dann können
Informationen aufgezeichnet werden.
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Der
MR-Kopf 30 nutzt ein MR-Element 17 zum Wiedergeben
der Informationen. Das MR-Element 17 liegt sandwichartig
zwischen einer unteren Schirmschicht 19 und der unteren
Magnetpolschicht 12 und ist in einer Isolierschicht 18 eingebettet.
Hierbei dient die untere Magnetpolschicht 12 als obere Schirmschicht
für den
MR-Kopf 30. Als Resultat ist am vorderen Ende des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20 nahe
der dem Medium zugewandten Fläche 21 die
Länge in
der Spurbreitenrichtung Z der unteren Magnetpolschicht 12,
die in 2 gezeigt ist, länger als in der oberen Magnetpolschicht 13.
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Anstelle
des MR-Elementes für
solch einen MR-Kopf 30 können auch andere Wiedergabeelemente
wie beispielsweise ein Spin-Valve-Element verwendet werden. Weiterhin
kann anstelle des MR-Kopfes 30 der Aufzeichnungsmagnetkopf 20 vom
Induktionstyp als Wiedergabemagnetkopf verwendet werden.
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Unter
Bezugnahme auf 3 und 4 ist eine
Struktur des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20 gezeigt. 3 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie III-III von 1. Wie in 3 gezeigt,
ist der untere Submagnetpol 11 auf dem Teil der unteren
Magnetpolschicht 12 nahe der dem Medium zugewandten Fläche 21 gebildet.
Der untere Submagnetpol 11 ist auf der unteren Magnetpolschicht 12 in
einer Richtung gebildet, die der oberen Magnetpolschicht 13 zugewandt
ist.
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4A ist
eine Explosionsansicht eines Abschnittes von 3, die den
Querschnitt des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20 zeigt. 4B zeigt
eine Struktur der dem Medium zugewandten Fläche 21 des in 4A gezeigten
Abschnittes. Wie in 4A und 4B gezeigt,
ist der untere Submagnetpol 11 aus einer Vielzahl von magnetischen
Schichten 31 und 32 gebildet, wobei eine der Schichten
oben auf der anderen Schicht angeordnet ist. Die magnetische Schicht 31 ist
auf einem hervorstehenden Teil 16 der magnetischen Schicht 32 gebildet.
Obwohl der untere Submagnetpol 11 hier aus zwei magnetischen
Schichten 31 und 32 gebildet ist, sei erwähnt, dass
der untere Submagnetpol 11 nicht auf die Bildung aus zwei
Schichten begrenzt ist und aus lediglich einer Schicht gebildet
sein kann, oder eine andere Schicht kann zusätzlich abgeschieden sein, so
dass er aus drei Schichten gebildet sein kann.
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Wie
in 4B gezeigt, ist der hervorstehende Teil 16 der
magnetischen Schicht 32, der den unteren Submagnetpol 11 bildet,
mit derselben Kernbreite CW wie der Kernbreite der oberen Magnetpolschicht 13 gebildet,
die gegenüber
dem hervorstehenden Teil angeordnet ist, wobei die Spaltschicht 15 dazwischenliegt.
Hier ist die Kernbreite CW die in der Spurbreitenrichtung gemessene
Länge des
hervorstehenden Teils 16 oder der oberen Magnetpolschicht 13.
In solch einem Aufzeichnungsmagnetkopf 20 kann, da der
Schreibspalt unter Verwendung des hervorstehenden Teils 16 des
unteren Submagnetpols 11 gebildet wird, der eine schmalere
Kernbreite CW als der Teil der unteren Magnetpolschicht 12 nahe
der dem Medium zugewandten Fläche 21 hat, die
Spurbreite des magnetischen Aufzeichnungsmediums verengt werden.
Hier kann die Kernbreite CW zum Beispiel 0,3 μm betragen.
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Es
sei erwähnt,
dass die Form des hervorstehenden Teils 16 des unteren
Submagnetpols 11 nicht auf den Fall begrenzt ist, bei dem
die Kernbreite CW feststeht. Zum Beispiel kann er eine Form haben,
bei der die Kernbreite CW in einer Richtung von der oberen Magnetpolschicht 13 hin
zu der unteren Magnetpolschicht 12 zunimmt.
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Wie
in 4A gezeigt, ist die in einer Richtung rechtwinklig
zu der dem Medium zugewandten Fläche 21 gemessene
Länge der
magnetischen Schichten 31 und 32, die den unteren
Submagnetpol 11 bilden, auf BH1 bzw. BH2 festgelegt. Die
Länge der
hinteren Höhe
BH2 der magnetischen Schicht 32, die fern von der oberen
Magnetpolschicht 13 angeordnet ist, ist so festgelegt,
um länger
als die hintere Höhe
BH1 der magnetischen Schicht 31 zu sein, die dicht an der
oberen Magnetpolschicht 13 angeordnet ist. Der Grund dafür ist unten
erläutert.
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Der
Bereich der Oberfläche,
die zu der Filmdicke der jeweiligen magnetischen Schichten 31 und 32 des
unteren Submagnetpols 11, durch den der Magnetfluss verläuft, rechtwinklig
ist, wird durch die hinteren Höhen
BH1 und BH2 und durch die Kernbreite CW des vorderen Endes nahe
der dem Medium zugewandten Fläche 21 bestimmt.
Falls die Kernbreite CW zum Beispiel feststeht, hängt der
Bereich der Oberfläche,
die zu der Filmdicke der jeweiligen magnetischen Schichten 31 und 32 rechtwinklig
ist, lediglich von den hinteren Höhen BH1 und BH2 ab. Die Magnetflussdichte
wird erhalten, indem die Menge des Magnetflusses durch den Bereich
von solch einer Oberfläche
dividiert wird, die zu der Filmdicke der jeweiligen magnetischen
Schichten rechtwinklig ist. Da die Gesamtmenge des Magnetflusses,
der durch die magnetischen Schichten 31 und 32 verläuft, konstant
ist, hängt
die magnetische Dichte in jeder der magnetischen Schichten 31 und 32 nur
von den hinteren Höhen
BH1 und BH2 ab.
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Falls
einerseits die hintere Höhe
der magnetischen Schicht 31, die dicht an der oberen Magnetpolschicht 13 angeordnet
ist, kurz ist, nimmt deshalb die Magnetflussdichte der magnetischen
Schicht 31 zu und ist das Auftreten einer magnetischen
Sättigung,
die die Sättigungsflussdichte
Bs des Materials der magnetischen Schicht 31 erreicht hat,
wahrscheinlicher. Wenn die magnetische Sättigung auftritt, lässt die
magnetische Schicht 31 die Menge des Magnetflusses entsprechend
der Menge, die die magnetische Sättigungsdichte
Bs überschreitet,
nicht hindurch, und somit windet sich der Magnetfluss herum zu der
Außenseite
der magnetischen Schicht 31 (in der Spurbreitenrichtung),
und die Ausbreitung des Aufzeichnungsmagnetfeldes divergiert. In
solch einem Fall wird das Aufzeichnungsmagnetfeld nahe der dem Medium
zugewandten Fläche
der Spaltschicht 15 kleiner und breitet sich die Verteilung
des Aufzeichnungsmagnetfeldes in der Spurbreitenrichtung aus.
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Falls
andererseits die hintere Höhe
BH1 der magnetischen Schicht 31, die dicht an der oberen Magnetpolschicht 13 angeordnet
ist, lang ist, verringert sich die Magnetflussdichte des Magnetflusses, der
durch die magnetische Schicht 31 verläuft, und die magnetische Sättigung
wird nicht auftreten. Da der Magnetfluss jedoch dazu tendiert, sich
nicht von dem Teil der magnetischen Schicht 31 nahe der
dem Medium zugewandten Fläche,
sondern von dem Teil der magnetischen Schicht 31 nahe der
Leiterspule 14 hineinzubewegen, nimmt das Aufzeichnungsmagnetfeld
nahe der dem Medium zugewandten Fläche der Spaltschicht 15 ab.
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Deshalb
wird die hintere Höhe
BH2 der magnetischen Schicht 32, die fern von der oberen
Magnetpolschicht 13 angeordnet ist, länger als die hintere Höhe BH1 der
magnetischen Schicht 31 gebildet, die dicht an der oberen
Magnetpolschicht 13 angeordnet ist, wodurch das Auftreten
der magnetischen Sättigung
weniger wahrscheinlich wird und sich die Aufzeichnungsunschärfen verringern.
Hier ist das Auftreten der magnetischen Sättigung der magnetischen Schicht 31,
die dicht an der oberen Magnetpolschicht 13 angeordnet
ist, weniger wahrscheinlich, da die magnetische Schicht 32 mit
ihr verbunden ist.
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Die
hintere Höhe
BH1 der magnetischen Schicht 31, die dicht an der oberen
magnetischen Schicht 13 angeordnet ist, liegt zwischen
2 μm und
3 μm. Weiterhin
liegt die hintere Höhe
BH2 der magnetischen Schicht 32, die fern von der oberen
Magnetpolschicht 13 angeordnet ist, zwischen 3 μm und 4 μm. Hier beträgt die hintere
Höhe BH1
der magnetischen Schicht 31 3 μm und beträgt die hintere Höhe BH2 der
magnetischen Schicht 32 4 μm. Weiterhin beträgt die Filmdicke 61 der
magnetischen Schicht 31 0,5 μm und beträgt die Filmdicke 62 der
magnetischen Schicht 32 4 μm.
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Vorzugsweise
ist der Bereich der Oberfläche,
die zu der Filmdicke der magnetischen Schicht 31, die der
oberen Magnetpolschicht 13 am nächsten ist, rechtwinklig ist,
größer als
jener der unteren Oberfläche
des vorderen Endes der oberen Magnetpolschicht 13. Da in
dieser Ausführungsform
die Kernbreite CW des vorderen Endes der oberen Magnetpolschicht
dieselbe wie die Kernbreite CW des unteren Submagnetpols ist, ist
die hintere Höhe
BH1 der magnetischen Schicht 31 vorzugsweise länger als
die Länge
des vorderen Endes der oberen Magnetpolschicht 13 rechtwinklig
zu der dem Medium zugewandten Fläche
der unteren Oberfläche,
d. h., als eine Spalttiefe GD, wie in 4A gezeigt.
Indem von den magnetischen Schichten, die den unteren Submagnetpol 11 bilden,
die hintere Höhe
BH1 der magnetischen Schicht 31, die der oberen Magnetpolschicht 13 am
nächsten
ist, länger
als die Spalttiefe GD der oberen Magnetpolschicht 13 gebildet
wird, kann die Magnetflussdichte des Magnetflusses verringert werden,
der durch die magnetische Schicht 31 verläuft.
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Deshalb
ist das Auftreten der magnetischen Sättigung der magnetischen Schicht 31 weniger wahrscheinlich,
und es kann ein Aufzeichnungsmagnetkopf mit großem Aufzeichnungsmagnetfeld
und kleiner Aufzeichnungsunschärfe
erreicht werden. Hier beträgt
die Spalttiefe der oberen Magnetpolschicht 13 zum Beispiel
1,0 μm und
beträgt
die hintere Höhe BH1
der magnetischen Schicht 31, die der oberen Magnetpolschicht 13 am
nächsten
ist, 3 μm, wie
oben erwähnt.
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Weiterhin
werden die Materialien, die für
die untere Magnetpolschicht 12, die obere Magnetpolschicht 13 und
den unteren Submagnetpol 11 verwendet werden, ausgewählt aus
weichmagnetischen Materialien wie beispielsweise Permalloy (NiFe), Sendust-Dünnfilm (FeSiAl),
Eisennitrid (FeN), einer amorphen Legierung auf Co-Basis und dergleichen. In
dieser Ausführungsform
wird Permalloy aus 80 % Ni und 20 % Se und mit der Sättigungsflussdichte
Bs von 1,0 T verwendet.
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5A zeigt
beispielhaft ein Resultat einer Simulation, die unter Verwendung
der Software zur dreidimensionalen Magnetfeldanalyse an dem Aufzeichnungsmagnetkopf 20 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wurde. 6A und 6B zeigen
als Vergleichsbeispiel, das nicht der vorliegenden Erfindung entspricht,
einen Fall, bei dem der untere Submagnetpol 33 aus einer
einzelnen Schicht gebildet ist und der Bereich der Oberfläche, die
zu der Filmdicke des hervorstehenden Teils 34 des unteren
Submagnetpols 33 rechtwinklig ist, feststehend ist. Daneben
sind die hintere Höhe
des unteren Submagnetpols 33, der aus einer einzelnen Schicht
gebildet ist, von 3 μm und
die Filmdicke von 4,5 μm,
die Struktur des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20 und der Strom,
der durch die Leiterspule 14 hindurchtritt, etc. dieselben wie
in der obigen Ausführungsform. 6A und 6B zeigen
beispielhaft das Resultat einer Simulation, die an dem Vergleichsbeispiel
genauso wie bei der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wurde.
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5A und 5B sowie 6A und 6B zeigen
den Magnetflussverlauf und den Zustand der magnetischen Sättigung
am vorderen Ende des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20.
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5A und 6A sind
Querschnittsansichten, und 5B und 6B sind
Diagramme, die die Struktur der dem Medium zugewandten Fläche 21 zeigen.
Die in den Figuren gezeigten Pfeile kennzeichnen den Magnetflussverlauf,
und der schraffierte Teil kennzeichnet den magnetisch gesättigten
Teil.
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Andererseits
ist in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die magnetische Schicht 31, die
der oberen Magnetpolschicht am nächsten
ist, mit der magnetischen Schicht 32 verbunden, die eine längere hintere
Höhe hat,
und somit breitet sich der Magnetflussverlauf von der dem Medium
zugewandten Fläche 21 hin
zu der Seite der Leiterspule 14 in der magnetischen Schicht 31 und
der mit ihr verbundenen magnetischen Schicht 32 aus, wie
in 5A gezeigt. Als Resultat ist der Teil der magnetischen Schicht 31,
der dicht an der oberen Magnetpolschicht 13 liegt, der
einzige magnetisch gesättigte
Teil, wie in 5A und 5B gezeigt.
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Da
andererseits bei dem Vergleichsbeispiel der untere Submagnetpol 33 aus
einer einzelnen Schicht gebildet ist und der Bereich der Oberfläche, die
zu der Filmdicke des hervorstehenden Teils 34 rechtwinklig
ist, feststehend ist, kann sich der Magnetflussverlauf, der durch
den unteren Submagnetpol 33 hindurchtritt, im hervorstehenden
Teil 34 des unteren Submagnetpols 33 nicht ausbreiten,
und somit tritt die magnetische Sättigung in dem gesamten hervorstehenden
Teil 34 auf, wie in 6A und 6B gezeigt.
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Da
bei dem Vergleichsbeispiel die magnetische Sättigung im gesamten hervorstehenden
Teil auftritt, breitet sich deshalb das Aufzeichnungsmagnetfeld
in der Spurbreitenrichtung aus und werden die Aufzeichnungsunschärfen größer. Da
in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die magnetische Sättigung jedoch auf einen Teil
der magnetischen Schicht 31 beschränkt wird, die den unteren Submagnetpol 11 bildet,
wird die Ausbreitung des Aufzeichnungsmagnetfeldes in der Spurbreitenrichtung
unterdrückt,
ist das Auftreten von Aufzeichnungsunschärfen weniger wahrscheinlich
und wird das Aufzeichnungsmagnetfeld nahe der dem Medium zugewandten
Fläche
der Spaltschicht konzentriert.
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Als
Nächstes
zeigt 7 einen Fall, bei dem von den magnetischen Schichten,
die den unteren Submagnetpol 11 bilden, die Schicht, die
dicht an der oberen Magnetpolschicht angeordnet ist, aus einem Material
hergestellt ist, das eine hohe Sättigungsflussdichte
Bs gegenüber
der Schicht hat, die fern von der oberen Magnetpolschicht angeordnet
ist. 7 ist eine Schnittansicht des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20.
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Wie
in 7 gezeigt, ist der untere Submagnetpol 11 aus
zwei magnetischen Schichten 35 und 36 gebildet,
die aus Materialien sind, die eine unterschiedliche Sättigungsflussdichte
Bs haben. Die magnetische Schicht 35, die dicht an der
oberen Magnetpolschicht 13 liegt, hat eine höhere Sättigungsflussdichte
Bs als die magnetische Schicht 36, die fern von der oberen
Magnetpolschicht 13 angeordnet ist.
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Da
der untere Submagnetpol 11 mit zunehmender Nähe zu der
oberen Magnetpolschicht 13 schmaler wird, ist die Magnetflussdichte,
die durch den unteren Submagnetpol 11 verläuft, in
den Bereichen höher,
die dicht an der oberen Magnetpolschicht liegen. Mit anderen Worten:
die Magnetflussdichte des Magnetflusses, der durch die magnetische Schicht 35 verläuft, ist
höher als
die Magnetflussdichte des Magnetflusses, der durch die magnetische Schicht 36 verläuft. Demzufolge
kann durch das Bilden der magnetischen Schicht 35 aus einem
Material, das eine höhere
Sättigungs flussdichte
Bs als die magnetische Schicht 36 hat, die magnetische
Sättigung
des unteren Submagnetpols 11 unterdrückt werden.
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Da
die gewünschte
Größe des Aufzeichnungsmagnetfeldes
erhalten wird, ohne dass es gesättigt
wird, und die Ausbreitung des Aufzeichnungsmagnetfeldes in der Spurbreitenrichtung
unterdrückt wird,
ist demzufolge das Auftreten der Aufzeichnungsunschärfen weniger
wahrscheinlich. Hier ist das Material der magnetischen Schicht 35,
die dicht an der oberen Magnetpolschicht 13 angeordnet
ist, eine Metalllegierung aus FeCoNi mit einer Sättigungsflussdichte Bs von
2,0 T und ist das Material der magnetischen Schicht 36,
die fern von der oberen Magnetpolschicht 11 angeordnet
ist, ein Permalloy aus 50 % Ni und 50 % Fe mit einer Sättigungsflussdichte
Bs von 1,5 T.
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Weiterhin
können
die magnetischen Schichten, die den unteren Submagnetpol 11 bilden,
aus mehr als drei Schichten sein. So zeigt 8 ein Beispiel,
bei dem eine zusätzliche
magnetische Schicht 37 auf der magnetischen Schicht 35 auf
der Seite gebildet ist, die der oberen Magnetpolschicht 13 der
in 7 gezeigten Ausführungsform näher ist. 8 ist
eine Schnittansicht des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20.
Das Material der in 8 gezeigten magnetischen Schicht 37 ist
ein FeCoAlO mit einer Sättigungsflussdichte
von 2,4 T; das Material der magnetischen Schicht 35 ist
eine Metalllegierung aus FeCoNi mit einer Sättigungsflussdichte von 2,0
T; und das Material der magnetischen Schicht 36 ist ein
Permalloy aus 50 % Ni und 50 % Fe mit einer Sättigungsflussdichte von 1,5
T.
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Obwohl
der Teil des unteren Submagnetpols auf der Seite der Leiterspule
eine stufenartige Form hat, kann er auch eine Form haben, die sich
kontinuierlich, wie bei einer geneigten Oberfläche, verändert.
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Obwohl
in der obigen Ausführungsform
kein oberer Submagnetpol 37 auf der oberen magnetischen
Schicht 13 gebildet ist, kann andererseits ein oberer Submagnetpol 37 auf
der oberen Magnetpolschicht 13 auch in der Richtung des
unteren Submagnetpols 11 ähnlich wie in der Ausführungsform
gebildet sein, die bezüglich
des unteren Submagnetpols 11 erläutert wurde.
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Der
Magnetfluss nahe der dem Medium zugewandten Fläche der Spaltschicht ist konzentriert und
ist als Resultat des Aufzeichnungsmagnetfeldes größer, und
ein Auftreten der Aufzeichnungsunschärfen ist weniger wahrscheinlich.
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Eine
derartige Ausführungsform
ist in 9A und 9B gezeigt. 9A ist
eine Schnittansicht des vorderen Endes des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20,
und 9B ist ein Diagramm, das eine Struktur der dem
Medium zugewandten Fläche 21 des
in 9A gezeigten Teils zeigt.
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Wie
in 9A und 9B gezeigt,
ist der obere Submagnetpol 37 in Kontakt mit der oberen Magnetpolschicht 13 gebildet.
Die Kernbreite des oberen Submagnetpols 37 ist dieselbe
wie die Kernbreite der magnetischen Schicht 31, die einen
Teil des unteren Submagnetpols 11 bildet.
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Vorzugsweise
ist der obere Submagnetpol 37 so gebildet, um in einer
Richtung von dem unteren Submagnetpol 11 hin zu der oberen
Magnetpolschicht 13 breiter zu sein. Wie oben bezüglich des unteren
Submagnetpols 11 erläutert,
ist das Auftreten der magnetischen Sättigung an dem Teil des oberen
Submagnetpols 37 weniger wahrscheinlich, der fern von dem
unteren Submagnetpol 11 angeordnet ist. Denn der Magnetfluss,
der durch den oberen Submagnetpol 37 verläuft, kann in
der Nähe
der dem Medium zugewandten Fläche 21 nahe
der Spaltschicht 15 konzentrierter sein. Im Besonderen
ist die Länge
BH3 in einer Richtung, die zu der dem Medium zugewandten Fläche des
oberen Submagnetpols 37 rechtwinklig ist, vorzugsweise
kürzer
als die hintere Höhe
BH1 der magnetischen Schicht 31, die dem oberen Submagnetpol 37 am
nächsten
ist.
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Ferner
kann der obere Submagnetpol 37 aus einer Vielzahl von magnetischen
Schichten gebildet sein. Weiterhin wird von den magnetischen Schichten,
die den oberen Submagnetpol 37 bilden, die magnetische
Schicht, die am nächsten
an dem unteren Submagnetpol 11 angeordnet ist, vorzugsweise
aus einem Material gebildet, das eine höhere Sättigungsflussdichte Bs als
die magnetischen Schichten hat, die fern von dem unteren Submagnetpol 11 angeordnet
sind. Die Materialien der magnetischen Schichten des oberen Submagnetpols 37 können dieselben
wie die Materialien der magnetischen Schichten des unteren Submagnetpols 11 sein.
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Als
Verfahren zum Herstellen des Aufzeichnungsmagnetkopfes 20 kann
ein bekanntes Herstellungsverfahren verwendet werden. Als Verfahren zum
Bilden des unteren Submagnetpols 11 kann zum Beispiel das
Sputter-Verfahren, das Plattierverfahren und dergleichen zum Einsatz
kommen.
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Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf 10 und 11 eine
Ausführungsform
der magnetischen Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert. 10 ist
eine Schnittansicht, die den Hauptkörper von einer Ausführungsform
der magnetischen Speichervorrichtung 120 zeigt, und 11 ist
eine Draufsicht, die den Hauptkörper
von einer Ausführungsform
der magnetischen Speichervorrichtung 120 zeigt.
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Wie
in 10 und 11 gezeigt,
umfasst die magnetische Speichervorrichtung 120 im Allgemeinen
ein Gehäuse 123.
Im Inneren des Gehäuses 123 sind
ein Motor 124, eine Nabe 125, eine Vielzahl von
magnetischen Aufzeichnungsmedien 126, eine Vielzahl von
Magnetköpfen 127 vom
Kombinationstyp, eine Vielzahl von Aufhängungen 128, eine
Vielzahl von Armen 129 und eine Betätigereinheit 121 vorgesehen.
Die magnetischen Aufzeichnungsmedien 126 sind an der Nabe 125 angebracht,
die durch den Motor 124 rotiert wird. Die Magnetköpfe 127 vom Kombinationstyp
sind Köpfe,
die einen MR-Kopf enthalten, der mit einem Wiedergabe-MR-Element
versehen ist, und einen Aufzeichnungsmagnetkopf aus einem Dünnfilmkopf.
Jeder der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe 127 ist an dem
vorderen Ende des entsprechenden Arms 129 über die
Aufhängung 128 angebracht.
Der Arm 129 wird durch die Betätigereinheit 121 angetrieben.
Die Basisstruktur der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung ist
wohlbekannt, und somit wird ihre eingehende Erläuterung hier weggelassen.
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Die
Ausführungsform
der magnetischen Speichervorrichtung 120 hat ihr Merkmal
in ihrem Aufzeichnungsmagnetkopf des Magnetkopfes 127 vom
Kombinationstyp. Der Aufzeichnungsmagnetkopf des Magnetkopfes 127 vom
Kombinationstyp hat eine Struktur, die in den obigen Ausführungsformen
beschrieben ist. Die Anzahl der Magnetköpfe 127 vom Kombinationstyp
ist natürlich
nicht auf 6 begrenzt und kann zwischen 1 und 5 liegen oder mehr als
7 betragen. Die Basisstruktur der magnetischen Speichervorrichtung 120 ist
nicht auf jene begrenzt, die in 10 und 11 gezeigt
sind. Weiterhin ist das Aufzeichnungsmedium nicht auf eine Magnetplatte
begrenzt, und es könnte
auch ein Magnetband sein.
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Während die
bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist,
versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
begrenzt ist, und Veränderungen und
Abwandlungen können
vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Wie
aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist das Auftreten der
magnetischen Sättigung
gemäß der vorliegenden
Erfindung am unteren Submagnetpol weniger wahrscheinlich und wird
der Magnetfluss, der durch den Magnetpol verläuft, in der Nähe der dem
Medium zugewandten Fläche
nahe der Spaltschicht effektiv konzentriert. Als Resultat wird ein
Aufzeichnungsmagnetkopf mit großem
Aufzeichnungsmagnetfeld und kleiner Aufzeichnungsunschärfe erhalten
und werden ein Aufzeichnungsmagnetkopf und eine magnetische Speichervorrichtung erreicht,
die zum Ausführen
einer Aufzeichnung mit hoher Dichte in der Lage sind.