JP2000030216A - Thin-film magnetic head - Google Patents
Thin-film magnetic headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドを
搭載した磁気ディスク装置に係り、特に、高記録密度の
磁気ディスク装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head, and more particularly to a magnetic disk drive having a high recording density.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本発明の従来技術として、特開昭60−35
316 号公報には、薄膜磁気ヘッドの上部磁性体の飽和磁
束密度を下部磁性体の飽和磁束密度より大きい材料で形
成することが記載されている。2. Description of the Related Art The prior art of the present invention is disclosed in
No. 316 describes that the upper magnetic body of the thin-film magnetic head is formed of a material having a higher saturation magnetic flux density than the lower magnetic body.
【０００３】さらに、アイイーイーイー，トランズアク
ション，オン，マグネティクス２５巻５号（１９８９年
発行）３２１２〜３２１４頁（IEEE TRANSACTIONS ON
MAGNETICS vol.２５，No.５(１９８９），pp３２１
２〜３２１４）には、薄膜磁気ヘッドは、記録後の磁気
コアの性質に起因する雑音発生など、磁気的不安定性を
有する場合が多いことが報告されている。Further, IEE, Transactions, On, Magnetics, Vol. 25, No. 5, Issued in 1989, pp. 3212-3214 (IEEE TRANSACTIONS ON)
MAGNETICS vol.25, No.5 (1989), pp321
2-3214) report that thin-film magnetic heads often have magnetic instability, such as noise generation due to the properties of the magnetic core after recording.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、薄膜
磁気ヘッドの磁気コアに起因する磁気的不安定性から、
この様な薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置で
は、高い記録密度で情報を記録することができなかっ
た。In the prior art, the magnetic instability caused by the magnetic core of the thin film magnetic head causes
In a magnetic disk drive equipped with such a thin-film magnetic head, information cannot be recorded at a high recording density.
【０００５】そこで、本発明の目的は、１８０Ｍｂ／ｉ
ｎ2 以上という高い記録密度で情報を記録することがで
きる磁気ディスク装置を提供することにある。[0005] Therefore, an object of the present invention is to provide 180 Mb / i
An object of the present invention is to provide a magnetic disk device capable of recording information at a high recording density of n 2 or more.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置は、コンピュータの周辺機器として、高速で大量の情
報を記録再生して、保存するものである。その動作の原
理は、薄膜磁気ヘッドのコイルに通流した電流により発
生した磁界で、記録媒体の磁性膜を磁化して、その磁化
方向を反転させることで情報を記録するものであり、記
録媒体からの洩れ磁界を薄膜磁気ヘッドの磁気コア中に
吸い込むことで、この磁束はコイルを鎖交し、その結果
電磁誘導によって薄膜磁気ヘッドの端子に電圧出力の得
られるものである。SUMMARY OF THE INVENTION A magnetic disk drive according to the present invention, as a peripheral device for a computer, records and reproduces a large amount of information at high speed and stores it. The principle of operation is to record information by magnetizing a magnetic film of a recording medium with a magnetic field generated by a current flowing through a coil of the thin-film magnetic head and reversing the magnetization direction. This magnetic flux links the coil by absorbing the leakage magnetic field from the magnetic core into the magnetic core of the thin-film magnetic head. As a result, a voltage output is obtained at the terminal of the thin-film magnetic head by electromagnetic induction.
【０００７】磁気ディスク装置の高記録密度化とこれに
伴うデータ高速転送化のため、記録周波数の増加を伴
う。[0007] In order to increase the recording density of the magnetic disk device and the accompanying high-speed data transfer, the recording frequency is increased.
【０００８】本発明の磁気ディスク装置は、上部磁気コ
アと下部磁気コアとで磁気ギャップを介して磁気回路を
形成する薄膜磁気ヘッドを搭載したものであって、少な
くとも上部磁気コアが、２層の磁性膜を有し、上部磁気
コアを形成する磁性膜のうち磁気ギャップに接する磁性
膜の飽和磁束密度ＢHB1 ，磁気ギャップに接しない磁性
膜の飽和磁束密度Ｂ1、及び下部磁気コアを形成する磁
性膜の飽和磁束密度Ｂ2の関係が、ＢHB1＞Ｂ1，ＢHB1＞
Ｂ2であることを特徴とする。A magnetic disk drive according to the present invention is provided with a thin-film magnetic head for forming a magnetic circuit through a magnetic gap between an upper magnetic core and a lower magnetic core, wherein at least the upper magnetic core has two layers. having a magnetic film, the saturation magnetic flux density B HB1 of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the magnetic film forming the upper magnetic core, to form a saturated magnetic flux density B 1 and the lower magnetic core, the magnetic layer not in contact with the magnetic gap relationship of the saturation magnetic flux density B 2 of the magnetic film, B HB1> B 1, B HB1>
Characterized in that it is a B 2.
【０００９】薄膜磁気ヘッドは、従来のフェライトコア
等を用いたバルク型ヘッドに比較して、インダクタンス
が小さく、高い周波数に対しても大きい再生出力が得ら
れるため、磁気ディスク装置の高記録密度化には必須の
技術である。The thin-film magnetic head has a smaller inductance and a larger reproduction output even at a higher frequency than a conventional bulk type head using a ferrite core or the like. This is an indispensable technology.
【００１０】磁気ディスク装置において記録密度を増す
には、情報を記録するトラック幅を狭くして所定のディ
スク径の中に多数のトラックを入れること、及びトラッ
クの所定の長さの中に多数の磁化反転を設けることが必
要である。In order to increase the recording density in a magnetic disk drive, the track width for recording information is narrowed to include a large number of tracks within a predetermined disk diameter, and a large number of tracks within a predetermined length of the track. It is necessary to provide magnetization reversal.
【００１１】ここで、記録媒体の中の磁化反転の数を増
して記録密度を上げる場合には、磁化領域の長さと磁化
反転領域の長さとを短くすることが求められる。一方、
磁化領域の両端に磁化が有ることで磁化領域自身の磁化
を弱めるように働く自己減磁界によって、磁化反転領域
の長さが長くなり、高密度記録での出力が低下する。Here, in order to increase the recording density by increasing the number of magnetization reversals in the recording medium, it is necessary to shorten the length of the magnetization region and the length of the magnetization reversal region. on the other hand,
Due to the presence of magnetization at both ends of the magnetization region, the self-demagnetizing field that acts to weaken the magnetization of the magnetization region itself increases the length of the magnetization switching region and lowers the output in high-density recording.
【００１２】これを防ぐには、記録媒体に用いる磁性膜
の保磁力を強くすることで自己減磁界による磁化の低下
を防ぐことが有効である。保磁力は、磁性膜のヒステリ
シスループの開き具合に相当する。To prevent this, it is effective to increase the coercive force of the magnetic film used for the recording medium to prevent a decrease in magnetization due to a self-demagnetizing field. The coercive force corresponds to the degree of opening of the hysteresis loop of the magnetic film.
【００１３】さらに、磁気ディスク装置の高記録密度化
と共に、記録媒体の高保磁力化が進み、高保磁力記録媒
体に十分に記録再生しうる能力が薄膜磁気ヘッドに要求
される。Further, as the recording density of the magnetic disk drive increases, the coercive force of the recording medium increases, and the thin-film magnetic head is required to have a capability of sufficiently recording and reproducing on the recording medium having a high coercive force.
【００１４】係る記録再生能力を得るためには、 １）磁気ヘッドの磁気コアを厚くすることで、先端から
でる磁束の量を増す。In order to obtain such recording / reproducing ability, 1) the amount of magnetic flux coming out from the tip is increased by increasing the thickness of the magnetic core of the magnetic head.
【００１５】２）磁気ギャップ深さを短くすることで、
磁気ギャップ内での磁束の洩れを減らす。2) By reducing the magnetic gap depth,
Reduces magnetic flux leakage in the magnetic gap.
【００１６】３）磁気コアに飽和磁束密度の大きい材料
を用いる。3) A material having a high saturation magnetic flux density is used for the magnetic core.
【００１７】等の方法がある。And the like.
【００１８】上記１）の方法では、上部磁性体膜厚が厚
くなるため、膜形成後に磁気ヘッド先端部に施す狭トラ
ックパターニング加工の精度の低下を招き、磁気ヘッド
の製造プロセスに支障を来すおそれがある。In the above method 1), the thickness of the upper magnetic material is increased, so that the precision of the narrow track patterning process performed on the tip of the magnetic head after the film is formed is reduced, which hinders the manufacturing process of the magnetic head. There is a risk.
【００１９】上記２）の方法では、磁気ギャップ深さの
精密加工を必要とし、磁気ヘッドの大量生産に適さな
い。The method 2) requires precise processing of the magnetic gap depth, and is not suitable for mass production of magnetic heads.
【００２０】本発明者等は、上記１）及び上記２）の方
法の場合、薄膜磁気ヘッドのコイルに加える電流とコイ
ルの巻数の積で表わされる起磁力増加と共に再生出力低
下現象を起こすことを実験により見い出した。これは、
磁気ヘッドを励磁したときに、上部磁気コア先端の磁気
ギャップ対向部において磁気飽和が発生するためであ
る。The present inventors have found that in the methods 1) and 2), the reproduction output decreases with the increase in the magnetomotive force represented by the product of the current applied to the coil of the thin-film magnetic head and the number of turns of the coil. Found by experiment. this is,
This is because, when the magnetic head is excited, magnetic saturation occurs at the magnetic gap opposing portion at the tip of the upper magnetic core.
【００２１】本発明は、かかる高密度記録に対応した薄
膜磁気ヘッドにおける起磁力増加に伴う再生出力低下現
象という新規課題に対してこれを積極的に対策したもの
であり、このような磁気ヘッドを搭載した大容量の磁気
ディスク装置を実現したものである。The present invention is an aggressive measure against the new problem of a decrease in reproduction output due to an increase in magnetomotive force in a thin-film magnetic head corresponding to such high-density recording. This realizes a mounted large-capacity magnetic disk device.
【００２２】一方、上記３）の方法では、高飽和磁束密
度と高透磁率とを満足して薄膜磁気ヘッドの磁気コアに
適用できる材料が無い。On the other hand, in the above method 3), there is no material which satisfies the high saturation magnetic flux density and the high magnetic permeability and can be applied to the magnetic core of the thin film magnetic head.
【００２３】このように、上部磁性体膜厚を下部磁性体
膜厚より厚くしないで上部磁極先端部での磁気飽和を防
止するためには、本発明に用いた技術が、原理的に、高
密度記録に対応した薄膜磁気ヘッドの起磁力増加に伴う
出力低下現象の抑制に対し、最も有効であることが判明
した。As described above, in order to prevent magnetic saturation at the tip of the upper magnetic pole without making the thickness of the upper magnetic material thicker than the thickness of the lower magnetic material, the technique used in the present invention is, in principle, highly effective. It has been found that the thin film magnetic head is most effective for suppressing a decrease in output caused by an increase in magnetomotive force of the thin film magnetic head corresponding to the density recording.
【００２４】さらに、本発明に用いた薄膜磁気ヘッド
は、上部磁気コアの残りの部分、及び下部磁気コアに用
いられた高透磁率材料により高記録密度まで所定の再生
性能を維持できる。この結果本発明の技術を用いること
によって、適用できる高飽和磁束密度磁性材料の選択の
自由度が大きくなり、薄膜磁気ヘッドとして、高飽和磁
束密度磁性材料を現実に工業ベースで適用できることを
見い出した。Further, the thin-film magnetic head used in the present invention can maintain a predetermined reproducing performance up to a high recording density by the high permeability material used for the remaining portion of the upper magnetic core and the lower magnetic core. As a result, by using the technique of the present invention, the degree of freedom in selecting an applicable high saturation magnetic flux density magnetic material is increased, and it has been found that a high saturation magnetic flux density magnetic material can be actually applied on an industrial basis as a thin film magnetic head. .
【００２５】また、本発明の磁気ディスク装置は、前記
上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜を、上部磁
気コアの厚さＴｐに対して０.０５〜０.３Ｔｐの厚さを
有することが好ましい。In the magnetic disk drive of the present invention, the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core may have a thickness of 0.05 to 0.3 Tp with respect to the thickness Tp of the upper magnetic core. preferable.
【００２６】また、本発明の磁気ディスク装置は、前記
上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜の透磁率
を、上部磁気コアの他の磁性膜の透磁率μに対して０.
０５ 〜１μであることが好ましい。Further, in the magnetic disk drive of the present invention, the magnetic permeability of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core is set at about 0.1 with respect to the magnetic permeability μ of the other magnetic films of the upper magnetic core.
It is preferably from 0.05 to 1 μm.
【００２７】また、本発明の磁気ディスク装置は、前記
上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜と、上部磁
気コアの他の磁性膜との間に非磁性膜を有することが好
ましい。Further, the magnetic disk drive of the present invention preferably has a non-magnetic film between the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core and another magnetic film of the upper magnetic core.
【００２８】また、本発明の磁気ディスク装置は、前記
上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜の材料が、
Ｃｏ基合金の結晶質若しくは非晶質の材料、又はＦｅ基
合金の結晶質材料であることが好ましく、上部磁気コア
の他の磁性膜及び下部磁気コアを形成する磁性膜の材料
が、ＮｉＦｅを主成分とする磁性膜であることが好まし
い。Also, in the magnetic disk drive of the present invention, the material of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core is
It is preferably a crystalline material of a Co-based alloy or an amorphous material, or a crystalline material of an Fe-based alloy, and the material of the other magnetic film of the upper magnetic core and the magnetic film forming the lower magnetic core is NiFe. Preferably, the magnetic film is a main component.
【００２９】さらに、前記上部磁気コアの磁気ギャップ
に接する磁性膜の材料が、CoNiFePd，CoNiFe，CoTaZr，
FeTaC，CoHfTaPd，FeAlSi，FeSi，FeGe，FeTi，FeN，Co
Fe，CoZr、又はCoTiを主成分とすることが好ましい。Further, the material of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core is CoNiFePd, CoNiFe, CoTaZr,
FeTaC, CoHfTaPd, FeAlSi, FeSi, FeGe, FeTi, FeN, Co
It is preferable that Fe, CoZr, or CoTi be the main component.
【００３０】また、磁気ディスク装置の転送速度が高速
化するにつれて、情報の書込みや読出しを行なう薄膜磁
気ヘッドの高周波特性を向上させなければならない。薄
膜磁気ヘッドの高周波特性を劣化させる原因としては
（１）渦電流損と（２）磁区構造との影響が考えられ
る。As the transfer speed of the magnetic disk drive increases, the high-frequency characteristics of the thin-film magnetic head for writing and reading information must be improved. The causes of deteriorating the high-frequency characteristics of the thin-film magnetic head include the effects of (1) eddy current loss and (2) the magnetic domain structure.
【００３１】渦電流損は高周波になると表皮効果により
金属磁性膜内部まで磁場が侵入しなくなる現象であり、
磁性膜と絶縁膜とを交互に積層した多層磁性膜がその低
減に有効であった。The eddy current loss is a phenomenon in which the magnetic field does not penetrate into the metal magnetic film due to the skin effect at a high frequency.
A multilayer magnetic film in which a magnetic film and an insulating film are alternately stacked was effective in reducing the thickness.
【００３２】薄膜磁気ヘッドの特性は、磁気コアの磁区
構造と密接な関係があり磁区構造の制御が重要になって
きている。書込又は読出時に好ましい磁化の変化は、応
答の速い磁化回転である。磁性膜と非磁性膜とを交互に
積層した多層磁性膜を磁気コアに用いることにより、磁
区構造を単磁区化することができる。単磁区化すると、
磁化回転だけで磁束を通すため高周波特性が良くなり、
読出時に信号波形が歪むこともない。The characteristics of the thin-film magnetic head are closely related to the magnetic domain structure of the magnetic core, and control of the magnetic domain structure is becoming important. The preferred change in magnetization during writing or reading is magnetization rotation with a fast response. By using a multilayer magnetic film in which magnetic films and non-magnetic films are alternately laminated as a magnetic core, the magnetic domain structure can be made into a single magnetic domain. When converted to a single magnetic domain,
High frequency characteristics are improved because magnetic flux passes only by magnetization rotation,
There is no signal waveform distortion during reading.
【００３３】本発明では、単磁区化した多層磁性膜に特
有のエッジカーリングウォールの影響を抑えることがで
き、高転送速度化対応薄膜磁気ヘッドの工業ベースでの
実現が可能となった。According to the present invention, the effect of the edge curling wall peculiar to the single-domain multi-layered magnetic film can be suppressed, and the realization of a high-transfer-speed compatible thin-film magnetic head on an industrial basis has become possible.
【００３４】また、本発明の磁気ディスク装置は、前記
下部磁気コアが、磁性材料と非磁性材料とを交互に積層
した積層膜からなり、前記上部磁気コアの磁気ギャップ
に接しない磁性膜が、磁性材料と非磁性材料とを交互に
積層した積層膜からなることが好ましい。Further, in the magnetic disk drive of the present invention, the lower magnetic core is made of a laminated film in which a magnetic material and a non-magnetic material are alternately laminated, and the magnetic film that does not contact the magnetic gap of the upper magnetic core is: It is preferable to use a laminated film in which magnetic materials and non-magnetic materials are alternately laminated.
【００３５】さらに、前記上部磁気コア及び下部磁気コ
アに形成される非磁性材料の膜厚が、１層当り１０〜５
０ｎｍであることが好ましい。Further, the thickness of the nonmagnetic material formed on the upper magnetic core and the lower magnetic core is 10 to 5 per layer.
It is preferably 0 nm.
【００３６】さらに、前記上部磁気コア及び下部磁気コ
アに形成される磁性材料の膜厚が、１層当り２００〜２
０００ｎｍであることが好ましい。Further, the thickness of the magnetic material formed on the upper magnetic core and the lower magnetic core is 200 to 2 per layer.
It is preferably 000 nm.
【００３７】さらに、前記上部磁気コア及び下部磁気コ
アに形成される非磁性材料が、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，Ｚ
ｒＯ2，ＳｉＮ，ＴｉＣ，Ｙ2Ｏ3，ＢＮＴａ2Ｏ5及びそ
れらの混合膜からなることが好ましい また、本発明の磁気ディスク装置は、上部磁気コアと下
部磁気コアとで磁気ギャップを介して磁気回路を形成す
る薄膜磁気ヘッドを搭載したものであって、前記上部及
び下部磁気コアが、２層の磁性膜を有し、上部磁気コア
を形成する磁性膜のうち磁気ギャップに接する磁性膜の
飽和磁束密度ＢHB1 ，磁気ギャップ層に接しない磁性膜
の飽和磁束密度Ｂ1 、及び下部磁気コアを形成する磁性
膜のうち磁気ギャップに接する磁性膜の飽和磁束密度Ｂ
HB2 ，磁気ギャップに接しない磁性膜の飽和磁束密度Ｂ
2の関係が、ＢHB1＞Ｂ1，ＢHB2＞Ｂ2，ＢHB1＞ＢHB2 で
あることを特徴とする。Further, the non-magnetic material formed on the upper magnetic core and the lower magnetic core is Al 2 O 3 , SiO 2 , Z
Preferably, the magnetic disk drive of the present invention comprises rO 2 , SiN, TiC, Y 2 O 3 , BNTa 2 O 5, and a mixed film thereof. A thin film magnetic head for forming a magnetic circuit, wherein the upper and lower magnetic cores have two magnetic films, and a magnetic film in contact with a magnetic gap among magnetic films forming the upper magnetic core; saturation magnetic flux density B HB1, the saturation magnetic flux density of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the magnetic film to form a saturated magnetic flux density B 1 and the lower magnetic core, the magnetic layer not in contact with the magnetic gap layer B
HB2 , saturation magnetic flux density B of the magnetic film not in contact with the magnetic gap
The relationship 2 is characterized in that B HB1 > B 1 , B HB2 > B 2 , and B HB1 > B HB2 .
【００３８】また、本発明の磁気ディスク装置は、上部
磁気コアと下部磁気コアとで磁気ギャップを介して磁気
回路を形成する薄膜磁気ヘッドを搭載したものであっ
て、前記上部及び下部磁気コアは、磁気ギャップに隣接
して段差部を有し、前記下部磁気コア先端から前記下部
磁気コア段差部開始位置までの距離が、前記上部磁気コ
ア先端から前記上部磁気コア段差部開始位置までの距離
より短いことを特徴とする。Further, the magnetic disk drive of the present invention is equipped with a thin film magnetic head for forming a magnetic circuit through a magnetic gap between an upper magnetic core and a lower magnetic core, wherein the upper and lower magnetic cores are Having a step adjacent to the magnetic gap, the distance from the lower magnetic core tip to the lower magnetic core step start position is greater than the distance from the upper magnetic core tip to the upper magnetic core step start position. It is characterized by being short.
【００３９】また、本発明の磁気ディスク装置は、１.
５〜３.５インチサイズであって、１.３ｋＯｅ 以上の
保磁力を有する磁気ディスクに対し、リーディングポー
ル側の磁界勾配よりトレーリングポール側の磁界勾配が
急峻である磁気ヘッドで情報を記録することを特徴とす
る。The magnetic disk drive of the present invention has the following features:
On a magnetic disk having a size of 5 to 3.5 inches and a coercive force of 1.3 kOe or more, information is recorded by a magnetic head in which the magnetic field gradient on the trailing pole side is steeper than the magnetic field gradient on the leading pole side. It is characterized by the following.
【００４０】すなわち、トレーリングポール側の磁界勾
配を急峻にすることで、自己減磁界に抗して磁化反転領
域の長さが広がるのを抑えることができ、保磁力の大き
い記録媒体内の磁化反転領域の長さをさらに短くするこ
とができ、記録密度を上げることができる。この結果、
小型の記録媒体を用いた大容量の磁気ディスク装置を提
供することができる。That is, by increasing the magnetic field gradient on the trailing pole side, it is possible to prevent the length of the magnetization reversal region from expanding against the self-demagnetizing field, and to reduce the magnetization in the recording medium having a large coercive force. The length of the inversion area can be further reduced, and the recording density can be increased. As a result,
A large-capacity magnetic disk device using a small recording medium can be provided.
【００４１】また、本発明の磁気ディスク装置は、記録
電流が５〜１０ｍＡで記録された情報を、転送速度６〜
９、好ましくは６〜１２ＭＢ／ｓで再生するものであっ
て、記録電流の増加に伴う前記再生時における出力の低
下を抑制する手段を有することを特徴とする。The magnetic disk drive of the present invention can transfer information recorded at a recording current of 5 to 10 mA at a transfer speed of 6 to 10 mA.
9, preferably at 6 to 12 MB / s, characterized by having means for suppressing a decrease in output during the reproduction due to an increase in recording current.
【００４２】すなわち、トレーリングポール側の磁極
が、トレーリングポール側の磁極よりもより大きい記録
電流で磁気飽和することにより、記録電流の増加に伴っ
てトレーリングポール側の磁界勾配が緩やかになるのを
防ぐことができ、その結果、記録媒体内の磁化反転領域
の長さが広がるのを防ぐことができ、再生出力の低下を
抑制することができる。That is, the magnetic pole on the trailing pole side is magnetically saturated with the recording current larger than the magnetic pole on the trailing pole side, so that the magnetic field gradient on the trailing pole side becomes gentle with the increase of the recording current. As a result, it is possible to prevent the length of the magnetization reversal region in the recording medium from expanding, and to suppress a decrease in the reproduction output.
【００４３】さらに、記録電流増加時の前記再生出力が
最大出力の７０％以上、望ましくは９０％以上に保持さ
れていることが好ましい。Further, it is preferable that the reproduction output when the recording current is increased is maintained at 70% or more, preferably 90% or more of the maximum output.
【００４４】また、本発明の磁気ディスク装置は、第１
の波長で記録された状態にこの第１の波長より短い第２
の波長で重ね記録された場合における、前記第１の波長
の消え残り比率が−２０ｄＢ以下の領域を有するもので
あって、前記領域における前記第２の波長で記録された
信号の記録電流の増加に伴う再生出力低下を抑制する手
段を有することを特徴とする。Further, the magnetic disk drive of the present invention has a first
The state recorded at the wavelength of the second wavelength shorter than the first wavelength
A region where the erasure ratio of the first wavelength is −20 dB or less when the overwrite recording is performed at the wavelength of, and the recording current of the signal recorded at the second wavelength in the region is increased. Characterized in that it has means for suppressing a decrease in reproduction output due to the above.
【００４５】さらに、本発明の磁気ディスク装置は、下
部磁気コアと、下部磁気コアと一端で磁気ギャップ層を
挾んで対向し、下部磁気コアと他端で接続する、二層の
磁性層からなる上部磁気コアとを有する薄膜磁気ヘッド
を搭載したものであって、上部磁気コアのうち、磁気ギ
ャップ層に接する磁性層の飽和磁束密度ＢHB1 ，透磁率
μHB1と、磁気ギャップ層に接しない磁性層の飽和磁束
密度Ｂ1，透磁率μ1 と、下部磁気コアの飽和磁束密度
Ｂ2,透磁率μ2、との関係が、ＢHB1＞Ｂ1，ＢHB1＞
Ｂ2，μ1≧μHB1≧０.０５μ1，μ2≧μHB1≧０.０５μ
2 であることを特徴とする。Further, the magnetic disk drive of the present invention comprises a lower magnetic core, and two magnetic layers opposed to the lower magnetic core at one end with a magnetic gap layer interposed therebetween and connected to the lower magnetic core at the other end. A thin-film magnetic head having an upper magnetic core, wherein a saturation magnetic flux density B HB1 and a magnetic permeability μ HB1 of a magnetic layer in contact with the magnetic gap layer in the upper magnetic core; The relationship between the saturation magnetic flux density B 1 and magnetic permeability μ 1 of the layer and the saturation magnetic flux density B 2 and magnetic permeability μ 2 of the lower magnetic core is expressed as B HB1 > B 1 , B HB1 >
B 2 , μ 1 ≧ μ HB1 ≧ 0.05μ 1 , μ 2 ≧ μ HB1 ≧ 0.05μ
It is characterized by being 2 .
【００４６】さらに、本発明の磁気ディスク装置は、二
層の磁性層からなる下部磁気コアと、下部磁気コアと一
端で磁気ギャップ層を挾んで対向し、下部磁気コアと他
端で接続する、二層の磁性層からなる上部磁気コアとを
有する薄膜磁気ヘッドを搭載したものであって、上部磁
気コアのうち、磁気ギャップ層に接する磁性層の飽和磁
束密度ＢHB1，透磁率μHB1と、磁気ギャップ層に接しな
い磁性層の飽和磁束密度Ｂ1，透磁率μ1、及び下部磁気
コアのうち、磁気ギャップ層に接する磁性層の飽和磁束
密度ＢHB2，透磁率μHB2と、磁気ギャップ層に接しない
磁性層の飽和磁束密度Ｂ2，透磁率μ2との関係が、Ｂ
HB1＞Ｂ1，ＢHB2＞Ｂ2，ＢHB1＞ＢHB2，μ1≧μHB1≧
０.０５μ1，μ2≧μHB2≧０.０５μ2であることを特徴
とする。Further, in the magnetic disk drive of the present invention, a lower magnetic core composed of two magnetic layers is opposed to the lower magnetic core with one end sandwiching a magnetic gap layer, and is connected to the lower magnetic core at the other end. A thin-film magnetic head having an upper magnetic core comprising two magnetic layers, wherein a saturation magnetic flux density B HB1 and a magnetic permeability μ HB1 of a magnetic layer in contact with the magnetic gap layer in the upper magnetic core; The saturation magnetic flux density B 1 and the magnetic permeability μ 1 of the magnetic layer not in contact with the magnetic gap layer, the saturation magnetic flux density B HB2 and the magnetic permeability μ HB2 of the magnetic layer of the lower magnetic core that is in contact with the magnetic gap layer, and the magnetic gap layer The relationship between the saturation magnetic flux density B 2 and the magnetic permeability μ 2 of the magnetic layer not in contact with
HB1> B 1, B HB2> B 2, B HB1> B HB2, μ 1 ≧ μ HB1 ≧
0.05 .mu.m 1, characterized in that it is a μ 2 ≧ μ HB2 ≧ 0.05μ 2 .
【００４７】さらに、本発明の磁気ディスク装置は、下
部磁気コアと上部磁気コアとで磁気回路を形成する薄膜
磁気ヘッドを搭載したものであって、薄膜磁気ヘッドに
よって記録された先の信号と、この先に記録された信号
の波長より短い波長で重ね記録された後の信号と、の信
号の消え残り比率（オーバライト値）が、−２０ｄＢ以
下の領域で、後の記録信号の再生出力が、記録電流可変
時の出力最大値の0.9以上であることを特徴とするもの
である。Further, the magnetic disk drive of the present invention is equipped with a thin-film magnetic head for forming a magnetic circuit by the lower magnetic core and the upper magnetic core, and includes a signal recorded by the thin-film magnetic head, The signal after overwriting at a wavelength shorter than the wavelength of the previously recorded signal, and the signal remaining ratio (overwrite value) of the signal are in the region of −20 dB or less. The output maximum value is 0.9 or more when the recording current is variable.
【００４８】さらに、本発明の磁気ディスク装置は、再
生ヘッドとして磁気抵抗効果を利用し、記録と再生とを
分離した磁気ヘッドを搭載したものにも適用することが
できる。Further, the magnetic disk drive of the present invention can be applied to a magnetic disk drive equipped with a magnetic head in which recording and reproduction are separated by utilizing the magnetoresistance effect as a reproduction head.
【００４９】高飽和磁束密度を有する磁性材料を、磁気
コアの一部にのみに適用することにより、磁性材料の選
択の自由度を広げると共に、高保磁力媒体に十分記録可
能で、起磁力増加時の再生出力低下が十分小さく、磁気
コア自体の不安定要因を抑制し、高記録密度までの再生
性能を有した薄膜磁気ヘッドを搭載した高記録密度磁気
ディスク装置を提供することができる。By applying the magnetic material having a high saturation magnetic flux density to only a part of the magnetic core, the degree of freedom in selecting the magnetic material can be increased, and sufficient recording can be performed on a high coercive force medium, and when the magnetomotive force is increased. Thus, it is possible to provide a high-recording-density magnetic disk device equipped with a thin-film magnetic head that has a sufficiently small reproduction output, suppresses the instability of the magnetic core itself, and has a reproducing performance up to a high recording density.
【００５０】起磁力増加時における再生出力の低下につ
いて、その現象を説明する。The phenomenon of the decrease in the reproduction output when the magnetomotive force increases will be described.
【００５１】薄膜磁気ヘッドの磁気コアの磁性体膜厚を
厚くすること、または薄膜磁気ヘッドの磁気ギャップ深
さを小さくすること、を施した薄膜磁気ヘッドは、薄膜
ヘッドを励磁したときに上部磁気コア先端の磁気ギャッ
プ対向部で磁気飽和が始まる。これにより、薄膜磁気ヘ
ッド先端に形成される記録磁界分布の上部磁気コア側の
磁界勾配が記録電流増加と共に緩やかとなる傾向を示
す。The thin film magnetic head in which the thickness of the magnetic material of the magnetic core of the thin film magnetic head is increased or the depth of the magnetic gap of the thin film magnetic head is reduced is such that when the thin film head is excited, the upper magnetic field is increased. Magnetic saturation starts at the portion of the core facing the magnetic gap. As a result, the magnetic field gradient on the upper magnetic core side of the recording magnetic field distribution formed at the tip of the thin film magnetic head tends to become gentle as the recording current increases.
【００５２】通常の薄膜磁気ヘッドは、スライダの後部
の流出端にヘッドが担持されるために、上部磁気コア側
が記録媒体への記録を決定するトレーリング側となる。In a normal thin-film magnetic head, since the head is carried at the outflow end at the rear of the slider, the upper magnetic core side is the trailing side that determines recording on the recording medium.
【００５３】トレーリング側の磁界勾配は記録媒体の磁
気特性と共に、記録媒体に記録される磁化反転の急峻性
を決める重要な要素である。即ち、記録媒体の磁気特性
が一定の場合、磁化反転の急峻性は薄膜磁気ヘッドの上
部磁気コア側の記録磁界勾配が緩やかなほど悪化する。The magnetic field gradient on the trailing side is an important factor that determines the steepness of the magnetization reversal recorded on the recording medium together with the magnetic characteristics of the recording medium. That is, when the magnetic characteristics of the recording medium are constant, the steepness of the magnetization reversal becomes worse as the recording magnetic field gradient on the upper magnetic core side of the thin-film magnetic head becomes gentler.
【００５４】このような勾配の緩やかな記録磁界で記録
された情報を再生した場合、磁化反転に対応して得られ
る出力波形の半値幅が拡がり、特に、高記録密度で記録
された場合には著しい再生出力の低下を招くことを本発
明者等は見い出した。When the information recorded by the recording magnetic field having such a gentle gradient is reproduced, the half width of the output waveform obtained in response to the magnetization reversal is widened. In particular, when the information is recorded at a high recording density, The present inventors have found that a remarkable decrease in reproduction output is caused.
【００５５】従って、磁気コア膜厚の厚膜化または磁気
ギャップ深さの短小化を施した薄膜磁気ヘッドでは、薄
膜磁気ヘッドを励磁したときに、薄膜磁気ヘッドの先端
に形成される記録磁界分布の上部磁気コア側の磁界勾配
が、記録電流増加と共に緩やかとなり、再生出力も記録
電流増加と共に低下する傾向を示す。これでは、高記録
密度化対応の薄膜磁気ヘッドとしては不十分であり、大
容量の磁気ディスク装置を実現することが困難となる。Therefore, in a thin film magnetic head in which the thickness of the magnetic core is increased or the depth of the magnetic gap is reduced, the recording magnetic field distribution formed at the tip of the thin film magnetic head when the thin film magnetic head is excited. The magnetic field gradient on the upper magnetic core side becomes gentle as the recording current increases, and the reproduction output tends to decrease with the recording current. This is insufficient for a thin-film magnetic head compatible with high recording density, and it is difficult to realize a large-capacity magnetic disk device.
【００５６】また、高記録密度化に対しては、薄膜磁気
ヘッドの磁気ギャップでのギャップ損失低減のため、該
磁気ギャップ長は短いほど再生効率がよいが、この反
面、磁気ギャップ長が短いほど上部磁気コア先端の磁気
ギャップ対向部における磁気飽和が起こりやすくなり、
記録電流増加時の再生出力低下が、起こりやすくなる。To increase the recording density, in order to reduce the gap loss in the magnetic gap of the thin-film magnetic head, the shorter the magnetic gap length, the better the reproduction efficiency. However, the shorter the magnetic gap length, the better. Magnetic saturation is likely to occur in the magnetic gap opposing portion at the top of the upper magnetic core,
A decrease in the reproduction output when the recording current increases tends to occur.
【００５７】以上述べたとおり、起磁力増加時の再生出
力低下を防止するためには、薄膜磁気ヘッドの上部磁気
コア先端の磁気ギャップ対向部における磁気飽和を抑制
すればよいことがわかる。係る上部磁気コア先端での磁
気飽和は、例えば、この先端部分のみを飽和磁束密度を
高くすることにより効果的に抑制される。As described above, in order to prevent the reproduction output from lowering when the magnetomotive force increases, it can be seen that the magnetic saturation at the magnetic gap opposing portion at the tip of the upper magnetic core of the thin film magnetic head should be suppressed. The magnetic saturation at the tip of the upper magnetic core is effectively suppressed, for example, by increasing the saturation magnetic flux density only at the tip.
【００５８】薄膜磁気ヘッドの磁気コア磁性膜の磁気特
性の不安定要因について説明する。The cause of instability of the magnetic characteristics of the magnetic core magnetic film of the thin-film magnetic head will be described.
【００５９】薄膜磁気ヘッドの磁気コア用の材料とし
て、飽和磁束密度（Ｂｓ）が約１.３テスラのＣｏＴａ
Ｚｒ系非晶質材料が用いられる。係る材料を薄膜磁気ヘ
ッドに用いた場合、薄膜磁気ヘッドに記録動作に相当す
る励磁電流を通流した直後に、薄膜磁気ヘッドが信号を
発生するという現象が見られた。この疑似信号は、通常
の再生信号とほぼ同程度の大きさを示し、発生時間も不
確定なため磁気ディスク装置の致命的欠陥となることが
わかった。As a material for the magnetic core of the thin-film magnetic head, CoTa having a saturation magnetic flux density (Bs) of about 1.3 Tesla is used.
A Zr-based amorphous material is used. When such a material is used for a thin-film magnetic head, a phenomenon was observed in which the thin-film magnetic head generates a signal immediately after an exciting current corresponding to a recording operation was passed through the thin-film magnetic head. This pseudo signal has almost the same magnitude as a normal reproduction signal, and its generation time is uncertain, which proves to be a fatal defect of the magnetic disk drive.
【００６０】この現象は、磁気コアを飽和近くまで磁化
し、記録電流を切ったあとに磁気コア内に微小な磁束変
化が生じ、それがコイルに誘起されて再生信号となるも
のであり、係る微小な磁束変化は磁気コア内の磁区の変
動によって誘起されると考えられる。This phenomenon is that the magnetic core is magnetized to near saturation, and a small change in magnetic flux occurs in the magnetic core after the recording current is turned off, which is induced in the coil and becomes a reproduction signal. It is considered that a small change in magnetic flux is induced by a change in a magnetic domain in the magnetic core.
【００６１】即ち、磁気コア磁性膜の磁気異方性が不均
一な場合には、磁気コア内に磁壁のピニングサイトが生
じやすい。That is, when the magnetic anisotropy of the magnetic core magnetic film is not uniform, pinning sites of domain walls are easily generated in the magnetic core.
【００６２】記録電流印加直後に電流を切ると、磁気コ
ア内に存在するピニングサイトにより磁区構造はエネル
ギ最小状態に直ちには戻りえず、時間的遅れをもってエ
ネルギ最小の状態に落ち着く。When the current is turned off immediately after the application of the recording current, the magnetic domain structure cannot return to the minimum energy state immediately due to the pinning sites existing in the magnetic core, but settles to the minimum energy state with a time delay.
【００６３】そして、磁壁がピニングサイトにトラップ
されてはずれるときに、磁気コアに磁束変化をもたら
し、これが電圧となって検出されると考えられる。When the magnetic domain wall is trapped and deviated by the pinning site, a change in magnetic flux is caused in the magnetic core, which is considered to be detected as a voltage.
【００６４】係る現象を抑制するためには、 １）本質的に係る現象を起こすことが少ない安定な磁性
材料で磁気コアを形成する。In order to suppress such a phenomenon, 1) a magnetic core is formed of a stable magnetic material which hardly causes such a phenomenon.
【００６５】２）磁気コアの大部分を本質的に係る現象
を起こすことが少ない安定な磁性材料で形成し、一部分
に不安定な材料の高飽和磁束密度性のみを利用し、複合
磁性膜積層構造とする。2) A composite magnetic film is formed by forming a large part of a magnetic core from a stable magnetic material which is unlikely to cause such a phenomenon, and partially utilizing only the high saturation magnetic flux density of an unstable material. Structure.
【００６６】等の方法が考えられる。The following methods are conceivable.
【００６７】上記１）では、ＣｏＮｉＦｅＰｄ系結晶質
材料の適用が考えられる。係る材料は、通常の薄膜磁気
ヘッドに用いられているＮｉＦｅ結晶質材料よりは高飽
和磁束密度であるが、透磁率はＮｉＦｅよりも小さく、
再生性能が低いものとなる。In the above 1), application of a CoNiFePd-based crystalline material can be considered. Such a material has a higher saturation magnetic flux density than the NiFe crystalline material used for a normal thin-film magnetic head, but has a smaller magnetic permeability than NiFe,
The reproduction performance is low.
【００６８】上記２）では、ＣｏＴａＺｒ系結晶質材料
を、例えば、高透磁率のＮｉＦｅ結晶質材料と組み合わ
せて使用することにより、低透磁率の影響を補った薄膜
磁気ヘッド構造として適用することができ、磁気コアの
不安定要因を抑制することができる。In the above 2), by using a CoTaZr-based crystalline material in combination with, for example, a NiFe crystalline material having a high magnetic permeability, it can be applied as a thin-film magnetic head structure that compensates for the effect of low magnetic permeability. As a result, the cause of the instability of the magnetic core can be suppressed.
【００６９】すなわち、ＣｏＴａＺｒ系非晶質材料を、
ＮｉＦｅ結晶質材料で構成した上部磁気コアの内側に付
加した複合磁性膜積層構造として適用することにより、
記録後の疑似信号はほとんど発生しないことを本発明者
等は見い出した。That is, the CoTaZr-based amorphous material is
By applying as a composite magnetic film laminated structure added inside the upper magnetic core made of NiFe crystalline material,
The present inventors have found that a pseudo signal after recording hardly occurs.
【００７０】これは、高飽和磁束密度材料の持つ本来の
不安定性を、安定な材料の体積的優位性によって封じ込
めた結果と考えられる。This is considered to be a result of containing the inherent instability of the high saturation magnetic flux density material by the volume superiority of the stable material.
【００７１】薄膜磁気ヘッドの高周波特性を劣化させる
原因について説明する。The cause of deteriorating the high frequency characteristics of the thin film magnetic head will be described.
【００７２】渦電流損に対しては、一層ごとの磁性膜の
厚さを薄くして絶縁膜と交互に積層した多層磁性膜を用
いることにより解決できる。The eddy current loss can be solved by reducing the thickness of each magnetic film and using a multilayer magnetic film alternately laminated with an insulating film.
【００７３】一方、多層磁性膜を磁気コアに用いた薄膜
磁気ヘッドは、磁区構造による高周波特性の劣化を招
く。これは、単磁区化した多層磁性膜に特有のエッジカ
ーリングウォールの影響と考えられる。磁気コア端部に
形成されるエッジカーリングウォールでは磁化の方向が
容易軸方向から傾き、磁束が通りにくくなる。これに対
して多層磁性膜の一層あたりの磁性膜の厚さを厚くする
と、磁区構造が還流磁区構造になり、磁区構造が制御さ
れる。還流磁区構造では、エッジカーリングウォールは
存在しないため、エッジカーリングウォールによる高周
波特性の劣化が抑制される。On the other hand, a thin-film magnetic head using a multilayer magnetic film as a magnetic core causes deterioration of high-frequency characteristics due to a magnetic domain structure. This is considered to be due to the effect of the edge curling wall peculiar to the single-domain multilayer magnetic film. In the edge curling wall formed at the end of the magnetic core, the direction of magnetization is inclined from the easy axis direction, and it becomes difficult for magnetic flux to pass. On the other hand, when the thickness of the magnetic film per layer of the multilayer magnetic film is increased, the magnetic domain structure becomes a return magnetic domain structure, and the magnetic domain structure is controlled. In the reflux domain structure, since there is no edge curling wall, deterioration of high-frequency characteristics due to the edge curling wall is suppressed.
【００７４】このことから、多層磁性膜の一層あたりの
磁性膜の厚さを、薄くすると渦電流損を小さくできる
が、薄くしすぎると磁区構造が単磁区化してエッジカー
リングウォールによる特性の劣化が発生するため、一層
あたりの磁性膜膜厚は２００〜２０００ｎｍが適切であ
る。From this fact, it is possible to reduce the eddy current loss by reducing the thickness of the magnetic film per layer of the multilayer magnetic film. However, if the thickness is too small, the magnetic domain structure becomes a single magnetic domain, and the deterioration of the characteristics due to the edge curling wall is reduced. Therefore, it is appropriate that the magnetic film thickness per layer is 200 to 2000 nm.
【００７５】一方、多層磁性膜の一層あたりの絶縁膜の
膜厚を薄くしすぎると絶縁膜にピンホールが形成され、
絶縁膜上下の磁性膜が導通してしまい、渦電流損が大き
くなる。また、多層磁性膜の一層あたりの絶縁膜の膜厚
を厚くしすぎると絶縁膜が疑似ギャップとして作用し再
生特性が劣化する。そこで、一層あたりの絶縁膜の膜厚
は１０〜５０ｎｍが適切である。On the other hand, if the thickness of the insulating film per layer of the multilayer magnetic film is too small, pinholes are formed in the insulating film,
The magnetic films above and below the insulating film become conductive, and the eddy current loss increases. On the other hand, if the thickness of the insulating film per layer of the multilayer magnetic film is too large, the insulating film acts as a pseudo gap and the reproduction characteristics deteriorate. Therefore, it is appropriate that the thickness of the insulating film per layer is 10 to 50 nm.
【００７６】[0076]
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を以下、図面に
基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００７７】図２は本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載した
磁気ディスク装置の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a magnetic disk drive on which the thin-film magnetic head of the present invention is mounted.
【００７８】図２において、符号１はヘッド−ディスク
アセンブリであり、このヘッド−ディスクアセンブリ
は、表面に情報が記録される磁気媒体が形成されている
磁気ディスク２，情報を記録再生する磁気ヘッドを形成
したヘッドスライダ３，ヘッドスライダが取付けられ、
磁気ディスクとのサブミクロンスペースを安定に維持す
るためのバネ部材４、及びバネ部材を固定し、位置決め
機構に連結されるガイドアーム５から構成される。ヘッ
ド−ディスクアセンブリ１とディスク回転制御系６，ヘ
ッド位置決め制御系７、及び記録再生信号制御系８との
組み合わせにより前記磁気ディスク装置の基本が構成さ
れる。In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a head-disk assembly. This head-disk assembly includes a magnetic disk 2 on which a magnetic medium on which information is recorded is formed, and a magnetic head for recording and reproducing information. The formed head slider 3 and head slider are attached,
It comprises a spring member 4 for stably maintaining a submicron space with the magnetic disk, and a guide arm 5 which fixes the spring member and is connected to a positioning mechanism. The combination of the head-disk assembly 1, the disk rotation control system 6, the head positioning control system 7, and the recording / reproduction signal control system 8 constitutes the basics of the magnetic disk device.
【００７９】本発明の磁気ディスク装置は表１の関係を
満足することができる。The magnetic disk drive of the present invention can satisfy the relationship shown in Table 1.
【００８０】[0080]
【表１】 [Table 1]
【００８１】この場合の磁気ディスクの保磁力は１.３
ｋＯｅ 以上を達成することができる。In this case, the coercive force of the magnetic disk is 1.3.
kOe or more can be achieved.
【００８２】本発明の磁気ディスク装置は、記録再生性
能の点で記録電流を増加しても再生出力の低下がほとん
ど無く、薄膜磁気ヘッド個別に必要な記録電流の調整が
不要になるか、又は著しく簡略化される。In the magnetic disk drive of the present invention, even if the recording current is increased in terms of recording / reproduction performance, there is almost no decrease in the reproduction output, and the adjustment of the recording current necessary for each thin-film magnetic head becomes unnecessary. It is greatly simplified.
【００８３】本発明の磁気ディスク装置は、表面に情報
が記録される磁気媒体が形成されている直径３.５ イン
チ，保磁力１３５０Ｏｅの磁気ディスク，情報を記録再
生する磁気ヘッドを形成したヘッドスライダ，ヘッドス
ライダが取付けられ、磁気ディスクとの浮上スペースを
安定に維持するためのバネ部材、及びバネ部材を固定
し、位置決め機構に連結されるガイドアームから構成さ
れる。ここで浮上スペースは０.０５〜０.１５μｍ程度
が好ましい。さらに、ディスク回転制御系，ヘッド位置
決め制御系、及び記録再生信号制御系との組み合わせに
より磁気ディスク装置の基本が構成される。本発明の磁
気ディスク装置に搭載される薄膜磁気ヘッドは、全ポー
ル長が５〜７μｍ、ギャップ長が０.３〜０.５μｍであ
る。記録再生制御系は、可変電流源を用いた記録電流設
定機能を持ち、用いる薄膜磁気ヘッドに応じた電流設定
を行なえるものである。The magnetic disk drive according to the present invention has a magnetic disk having a diameter of 3.5 inches and a coercive force of 1350 Oe on which a magnetic medium on which information is to be recorded is formed, and a head slider having a magnetic head for recording and reproducing information. The head slider is mounted, and comprises a spring member for stably maintaining a floating space with the magnetic disk, and a guide arm which fixes the spring member and is connected to a positioning mechanism. Here, the floating space is preferably about 0.05 to 0.15 μm. Further, the combination of the disk rotation control system, the head positioning control system, and the recording / reproducing signal control system constitutes the basic of the magnetic disk device. The thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention has a total pole length of 5 to 7 μm and a gap length of 0.3 to 0.5 μm. The recording / reproducing control system has a recording current setting function using a variable current source, and can set current according to the thin film magnetic head to be used.
【００８４】用いる薄膜磁気ヘッドは、トレーリングポ
ール側の磁界勾配を急峻にすることができ、高保磁力媒
体を用いて、２００Ｍｂ／ｉｎ2 の線記録密度を実現す
ることができた。この結果、直径３.５インチの記録媒
体４枚を筐体に収めた約０.６ＧＢの大容量の磁気ディ
スク装置を提供することができた。The thin film magnetic head used was able to steepen the magnetic field gradient on the trailing pole side, and was able to realize a linear recording density of 200 Mb / in 2 using a high coercive force medium. As a result, it was possible to provide a large-capacity magnetic disk device of about 0.6 GB in which four 3.5-inch diameter recording media were housed in a housing.
【００８５】また、用いる薄膜磁気ヘッドは、強い磁界
と急峻な磁界勾配とを得ることができた結果、記録電流
は従来よりも小さい値になり、記録系で消費する電流を
小さくすることができた。The thin-film magnetic head used can obtain a strong magnetic field and a steep magnetic field gradient. As a result, the recording current becomes smaller than before, and the current consumed in the recording system can be reduced. Was.
【００８６】さらに、記録電流を増したときのトレーリ
ングポール側の磁界勾配の低下を抑制することができ、
この結果、最適電流値の許容範囲の幅は約２倍となり、
記録電流設定機能の構成を簡略化することができた。Further, a decrease in the magnetic field gradient on the trailing pole side when the recording current is increased can be suppressed.
As a result, the width of the allowable range of the optimum current value becomes about twice,
The configuration of the recording current setting function could be simplified.
【００８７】さらにまた、記録電流を増して発生する磁
界強度を増しても、トレーリングポール側の磁界勾配の
低下は小さいために、再生出力を損なうことなく−３０
ｄＢ以下のオーバーライト性能を得ることができた。こ
れは、相対的に周速の大きい磁気ディスク外周の浮上量
が大きくなった領域で記録電流を増して、記録周波数を
増し、高密度に記録しても、再生出力を損なうことなく
充分なオーバーライト性能を確保できるものであった。Furthermore, even if the intensity of the magnetic field generated by increasing the recording current is increased, the decrease in the magnetic field gradient on the trailing pole side is small, so that the reproduction output is kept at -30 without impairing it.
Overwrite performance of not more than dB could be obtained. This is because the recording current is increased in the area where the flying height of the outer circumference of the magnetic disk with a relatively high peripheral speed is large, the recording frequency is increased, and even if recording is performed at a high density, sufficient overwriting is possible without impairing the reproduction output. Light performance could be secured.
【００８８】これにより、再生性能に優れ、転送速度９
ＭＢ／ｓを実現できた。As a result, the reproduction performance is excellent and the transfer speed is 9
MB / s was realized.
【００８９】薄膜磁気ヘッドは前記ヘッドスライダ３の
空気流出端部の側面に形成される。The thin-film magnetic head is formed on the side surface of the head slider 3 at the air outflow end.
【００９０】薄膜磁気ヘッドは、前記ヘッドスライダ３
の浮上面に磁気コアの先端がポール（磁極）として露出
するように構成される。磁気コアは導体コイルを挾んで
形成される。The thin-film magnetic head includes the head slider 3
Is configured such that the tip of the magnetic core is exposed as a pole (magnetic pole) on the air bearing surface. The magnetic core is formed sandwiching the conductor coil.
【００９１】図３は本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる薄膜磁気ヘッドの基本原理を示した図である。図３
（ａ）において、符号１３及び１４は、対向する磁気媒
体２の走行方向（図中、矢印方向）に対してそれぞれト
レーリング側、及びリーディング側となる薄膜磁気ヘッ
ドの磁気コア先端の断面を示しており、符号１５は前記
ヘッドが励磁されたときの前記コア内部の磁化の分布を
模式的に示すものである。図３（ａ）に示すように、下
部ポールの先端部断面が矩形であるのに対して、上部ポ
ールでは段差部分の斜面を基準に見ると、ポール先端が
ポールの浮上面露出部分とギャップ対向面とによって斜
めに切られ、ポール浮上面露出部分とギャップ対向面と
の角部分に向かって尖った形状となっている。従来のヘ
ッドでは、記録電流ＩW を徐々に大きくしていく過程
で、小さい電流で、前記トレーリング側磁気コア先端の
磁化ＭTの方が、前記リーディング側磁気コア先端の磁
化ＭLより先にコアの飽和レベル（ＭS ）に達する。こ
のため、トレーリング側の記録媒体位置の磁界勾配が記
録電流と共に鈍化し、記録媒体中に形成される磁化反転
の距離が長くなり、結果として再生出力の低下を招いて
いた。本発明は、かかるトレーリング側磁気コア先端の
磁化ＭT と前記リーディング側磁気コア先端の磁化ＭL
との関係を図５（ｂ）に示すように逆にすることによ
り、前記記録電流増加に伴う再生出力低下の低減を図る
ものであり、図３（ｂ）に示すように、記録電流を徐々
に大きくしていく過程で、前記トレーリング側磁気コア
先端の磁化ＭTの方が前記リーディング側磁気コア先端
の磁化ＭLより先に大きい電流で磁性膜の飽和レベルに
達する構造とした。FIG. 3 is a diagram showing the basic principle of a thin-film magnetic head mounted on a magnetic disk drive according to the present invention. FIG.
3A, reference numerals 13 and 14 denote cross sections of the tip of the magnetic core of the thin-film magnetic head on the trailing side and the leading side, respectively, with respect to the running direction (the direction of the arrow in the figure) of the facing magnetic medium 2. Numeral 15 schematically shows the distribution of magnetization inside the core when the head is excited. As shown in FIG. 3 (a), the cross section of the tip of the lower pole is rectangular, whereas the top pole of the upper pole faces the gap between the exposed portion of the floating surface of the pole and the gap when viewed from the slope of the step. It is cut obliquely by the surface and has a shape that is sharp toward the corner between the exposed portion of the pole air bearing surface and the gap opposing surface. In the conventional head, in the process of gradually increasing the recording current I W, a small current, towards the magnetization M T of the trailing side magnetic core tip, before the magnetization M L of the leading side magnetic core tip At the core saturation level (M s ). For this reason, the magnetic field gradient at the position of the recording medium on the trailing side becomes gentler with the recording current, and the distance of the magnetization reversal formed in the recording medium becomes longer, resulting in a decrease in the reproduction output. The present invention, the magnetization M L between the magnetization M T of such trailing magnetic core distal the leading side magnetic core tip
5B, the decrease in the reproduction output due to the increase in the recording current is reduced. As shown in FIG. 3B, the recording current is gradually reduced. in large to go process, a has a structure in which direction of magnetization M T of the trailing side magnetic core tip reaches the saturation level of the magnetic film in a large current before the magnetization M L of the leading side magnetic core tip.
【００９２】図４も図３と同様に本発明の基本原理を示
すものである。図４（ａ）において、符号１３及び１４
は対向する磁気媒体２の走行方向に対してそれぞれトレ
ーリング側、及びリーディング側となる薄膜磁気ヘッド
の磁気コア先端の断面である。前述したように上部ポー
ルの先端は、段差部分の斜面から見るとポールの浮上面
露出部分とギャップ対向面とによって斜めに切られた形
状のために磁気的に飽和しやすく、情報を記録する際の
電流値では前記トレーリング側の磁界勾配ΔＨｘT／Δ
Ｘが、前記リーディング側の磁界勾配ΔＨｘL／ΔＸよ
り小さくなり、記録媒体中に形成された磁化反転の距離
が長くなり、これが再生出力の低下を招いていた。本発
明は、かかるトレーリング側の磁界勾配ΔＨｘT／ΔＸ
と前記リーディング側の磁界勾配ΔＨｘL／ΔＸ との関
係を図４（ｂ）に示すように逆にすることにより、前記
記録電流増加に伴う再生出力低下の低減を図るものであ
る。FIG. 4 shows the basic principle of the present invention similarly to FIG. In FIG. 4A, reference numerals 13 and 14
Are cross sections of the tip of the magnetic core of the thin-film magnetic head on the trailing side and the leading side, respectively, with respect to the running direction of the opposed magnetic medium 2. As described above, when viewed from the slope of the step, the tip of the upper pole is magnetically saturable due to its obliquely cut shape by the exposed surface of the pole and the gap-facing surface. Is the magnetic field gradient ΔHx T / Δ on the trailing side
X becomes smaller than the magnetic field gradient ΔHx L / ΔX on the leading side, and the distance of the magnetization reversal formed in the recording medium becomes longer, which causes a decrease in the reproduction output. The present invention relates to such a trailing-side magnetic field gradient ΔHx T / ΔX.
The relationship between the reading side magnetic field gradient ΔHx L / ΔX and the leading side magnetic field gradient is reversed as shown in FIG.
【００９３】図５は図３で述べた基本原理において、前
記磁気媒体の走行方向に対するトレーリング側、及びリ
ーディング側をそれぞれ前記薄膜磁気ヘッドの上部コア
側及び下部コア側に対応させたものである。図５におい
て、符号２１及び２２はNiFe系材料からなる、それぞれ
上部磁気コア及び下部磁気コアである。また、符号２３
は前記上部磁気コアと下部磁気コアとの間に充填される
ホトレジスト等の有機材料からなる非磁性絶縁層であ
り、２４は該薄膜磁気ヘッドを励磁するためのＣｕ等の
金属導体からなるコイルである。さらに、該薄膜磁気ヘ
ッド先端の媒体対向部に設けられた、前記上部磁気コア
２１及び下部磁気コア２２の各先端部、即ち、上部ポー
ル２５及び下部ポール２６はアルミナ等のセラミック材
料からなる非磁性絶縁材料で形成された磁気ギャップ２
７を介して対向している。また、図５のＭu 及びＭ
l は、該ヘッドが励磁されたときの前記コア内部の磁化
の分布を模式的に示したものである。本発明は、上部側
磁気コア先端の磁化Ｍu と下部側磁気コア先端の磁化Ｍ
l との関係を、記録電流を徐々に大きくしていく過程
で、上部側磁気コア先端の磁化Ｍuの方が、下部側磁気
コア先端の磁化Ｍlより先に大きい電流でコアの飽和レ
ベルに達する構造とする。尚、飽和レベルは必ずしも上
下のポール間で一定に限定されるものではなく、例えば
トレーリング側（又は上部コア側）とリーディング側
（又は下部コア側）で異なる磁性材を用い、従って異な
る飽和レベルを有する構成が可能である。本発明の趣旨
に従い、トレーリング側のポールのギャップに接する部
分の磁性材の飽和レベルが大であることが好ましいこと
は言うまでもない。FIG. 5 shows the basic principle described with reference to FIG. 3 in which the trailing side and the leading side in the running direction of the magnetic medium correspond to the upper core side and the lower core side of the thin-film magnetic head, respectively. . In FIG. 5, reference numerals 21 and 22 denote an upper magnetic core and a lower magnetic core, respectively, made of a NiFe-based material. Reference numeral 23
Is a non-magnetic insulating layer made of an organic material such as photoresist filled between the upper magnetic core and the lower magnetic core, and 24 is a coil made of a metal conductor such as Cu for exciting the thin-film magnetic head. is there. Further, the respective tips of the upper magnetic core 21 and the lower magnetic core 22 provided at the medium facing portion at the tip of the thin-film magnetic head, that is, the upper pole 25 and the lower pole 26 are made of a non-magnetic material such as alumina. Magnetic gap 2 made of insulating material
7. Also, Mu and M in FIG.
l schematically shows the distribution of magnetization inside the core when the head is excited. In the present invention, the magnetization M u at the tip of the upper magnetic core and the magnetization M
the relationship between l, at gradually increased to continue the process of recording current, towards the magnetization M u of the upper-side magnetic core tip, the core saturation level of a large current before the magnetization M l of the lower side magnetic core tip The structure reaches to. Note that the saturation level is not necessarily limited to a constant value between the upper and lower poles. For example, different magnetic materials are used on the trailing side (or upper core side) and the leading side (or lower core side). Is possible. According to the gist of the present invention, it is needless to say that the saturation level of the magnetic material in the portion in contact with the gap of the pole on the trailing side is preferably high.
【００９４】図６及び図７は薄膜磁気ヘッドを搭載した
本発明の磁気ディスク装置の記録及び再生特性の一例を
示すものである。図６は記録特性の指標であるオーバー
ライト（ｄＢ）と記録電流（ＩW ）との関係を示したも
のである。また、図７は再生出力（Ｅout）と記録電流
（ＩW）との関係を示したものである。本発明はかかる
記録再生特性において、オーバーライトが−２０ｄＢ以
下を確保しうる記録電流ＩWOにおいて、再生出力が最大
値Ｅmax の７０％以上、特に、９０％以上を維持しうる
ことができるものである。FIGS. 6 and 7 show an example of the recording and reproducing characteristics of the magnetic disk drive of the present invention equipped with a thin-film magnetic head. FIG. 6 shows the relationship between the overwrite (dB), which is an index of the recording characteristics, and the recording current (I W ). FIG. 7 shows the relationship between the reproduction output (E out ) and the recording current (I W ). In the recording and reproducing characteristics of the present invention is applied, the recording current I WO to overwrite can ensure -20dB or less, the reproduction output more than 70% of the maximum value E max, in particular, one that can be maintained at least 90% It is.
【００９５】図１は本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる薄膜磁気ヘッドであり、該ヘッドの先端近傍のコア
部分の断面図である。図１において、１０１及び１０２
はＮｉＦｅ系材料からなるそれぞれ上部磁気コアと下部
磁気コアである。また、１０３は前記上部磁気コアと下
部磁気コアとの間に充填されるホトレジスト等有機材料
からなる非磁性絶縁層であり、１０４は該薄膜磁気ヘッ
ドを励磁するためのＣｕ等の金属導体からなるコイルで
ある。さらに、該薄膜磁気ヘッド先端の媒体対向部に設
けられた、上部磁気コア１０１及び下部磁気コイル１０
２の各先端部、即ち、上部ポール１０５及び下部ポール
１０６はアルミナ等セラミック材料からなる非磁性絶縁
材料で形成された磁気ギャップ１０７を介して対向して
いる。FIG. 1 is a cross-sectional view of a thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention, showing a core portion near the tip of the head. In FIG. 1, 101 and 102
Are an upper magnetic core and a lower magnetic core, respectively, made of a NiFe-based material. Numeral 103 denotes a non-magnetic insulating layer made of an organic material such as photoresist filled between the upper magnetic core and lower magnetic core, and 104 comprises a metal conductor such as Cu for exciting the thin-film magnetic head. Coil. Further, an upper magnetic core 101 and a lower magnetic coil 10 provided at a medium facing portion at the tip of the thin-film magnetic head.
2, the upper pole 105 and the lower pole 106 are opposed to each other via a magnetic gap 107 formed of a nonmagnetic insulating material made of a ceramic material such as alumina.
【００９６】薄膜磁気ヘッドの特徴は、前記上部磁気コ
ア１０１の内側部分であって前記非磁性絶縁層１０３に
対向する面に所定の厚さｔｍだけ、前記磁気コア１０１
及び１０２の飽和磁束密度のより大きい飽和磁束密度を
有する薄膜磁性体１０８を形成したことにある。該薄膜
磁性体１０８としては、ＣｏＮｉＦｅＰｄ系結晶質材
料、又はＣｏＴａＺｒ系非晶質材料が望ましかった。か
かる構成により、記録電流を徐々に大きくしていく過程
で、前記上部磁気コア先端の磁化の方が、前記下部磁気
コア先端の磁化より先に大きい電流で磁性膜の飽和レベ
ルに達するため、前記上部ポール側磁界勾配が前記下部
ポール側磁界勾配より大きくなり、前記記録電流増加に
伴う再生出力低下の低減が図られる。A feature of the thin-film magnetic head is that the magnetic core 101 has a predetermined thickness tm on a surface inside the upper magnetic core 101 facing the nonmagnetic insulating layer 103.
And the thin-film magnetic body 108 having a saturation magnetic flux density larger than the saturation magnetic flux density of the magnetic thin film 102 is formed. As the thin film magnetic material 108, a CoNiFePd-based crystalline material or a CoTaZr-based amorphous material was desired. With such a configuration, in the process of gradually increasing the recording current, the magnetization of the upper magnetic core tip reaches the saturation level of the magnetic film with a larger current than the magnetization of the lower magnetic core tip. The upper pole-side magnetic field gradient becomes larger than the lower pole-side magnetic field gradient, and a decrease in reproduction output due to the increase in the recording current is reduced.
【００９７】ここで、本実施例で説明した薄膜磁気ヘッ
ドのポール長（Ｐｔ）は、５〜９μｍ、ギャップ長(Ｇ
ｌ）は０.１〜０.４μｍ、ギャップ深さ（Ｇｄ）は０.
０１〜２μｍであることが好ましい。これらの相対的な
関係は、ギャップ長（Ｇｌ）が０.４ μｍ以下、ポール
長（Ｐｔ）が５μｍ以上でギャップ深さ（Ｇｄ）が上部
磁気コアの先端部の斜面とのなす角度をθとしたとき、 Ｇｄ＜（１／４）Ｐｔ ｓｉｎ２θ となる。例えば、Ｐｔ＝６μｍ，Ｇｌ＝０.４ μｍ，θ
＝４５°とすると、Ｇｄ＜１.５ μｍとなる。本発明の
磁気ディスク装置に搭載される薄膜磁気ヘッドはこれら
の関係を満たすことが好ましい。Here, the pole length (Pt) of the thin film magnetic head described in this embodiment is 5 to 9 μm, and the gap length (G
l) is 0.1 to 0.4 μm, and the gap depth (Gd) is 0.4 μm.
It is preferably from 01 to 2 μm. These relative relations are as follows: the gap length (Gl) is 0.4 μm or less, the pole length (Pt) is 5 μm or more, and the gap depth (Gd) is the angle formed by the tip of the upper magnetic core and the slope. Then, Gd <(1/4) Pt sin2θ. For example, Pt = 6 μm, Gl = 0.4 μm, θ
= 45 °, Gd <1.5 μm. It is preferable that the thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention satisfies these relationships.
【００９８】また、本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる薄膜磁気ヘッドの他の実施例として、上部磁気コア
の内側部分であって非磁性絶縁層に対向する面に、所定
の厚さだけ上部磁気コアの飽和磁束密度より大きい飽和
磁束密度ＢHB1 を有する薄膜磁性体を形成し、下部磁気
コアの内側部分であって非磁性絶縁層に対向する面に、
所定の厚さｔｍ2 だけ下部磁気コアの飽和磁束密度より
大きい飽和磁束密度ＢHB2 を有する薄膜磁性体を形成す
る。更に前記ＢHB1の方が前記ＢHB2より大きくした。In another embodiment of the thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention, a predetermined thickness is formed on a surface inside the upper magnetic core facing the non-magnetic insulating layer. Forming a thin-film magnetic material having a saturation magnetic flux density B HB1 greater than the saturation magnetic flux density of the magnetic core, and forming an inner portion of the lower magnetic core and facing the non-magnetic insulating layer,
A thin film magnetic body having a saturation magnetic flux density B HB2 greater than the saturation magnetic flux density of the lower magnetic core by a predetermined thickness tm 2 is formed. Further, B HB1 was larger than B HB2 .
【００９９】前記ＢHB1を前記ＢHB2より大きくすること
により、記録電流を徐々に大きくしていく過程で、上部
磁気コア先端の磁化の方が下部磁気コア先端の磁化より
大きい電流で磁性膜の飽和レベルに達するため、上部ポ
ール側磁界勾配が下部ポール側磁界勾配より大きくな
り、前記記録電流増加に伴う再生出力低下の低減が図ら
れた。かかる構成のように、上部及び下部磁気コア双方
の飽和レベルが向上するため、所定の記録電流における
ポール先端近傍での磁界強度と磁界勾配自体が全体的に
大きくなり、より高保磁力の媒体により急峻な磁化反転
状態で信号を記録することができ、高密度記録を実現で
きる。[0099] By increasing the B HB1 than the B HB2, in the course of the recording current is gradually increased, towards the magnetization of the upper magnetic core tip of the magnetic film in the magnetization is greater than the current of the lower magnetic core tip Since the magnetic field reaches the saturation level, the magnetic field gradient on the upper pole side becomes larger than the magnetic field gradient on the lower pole side, and reduction in the reproduction output due to the increase in the recording current is reduced. Since the saturation levels of both the upper and lower magnetic cores are improved as in this configuration, the magnetic field strength and the magnetic field gradient near the tip of the pole at a predetermined recording current are generally increased, and the medium having a higher coercive force is steeper. A signal can be recorded in an appropriate magnetization reversal state, and high-density recording can be realized.
【０１００】また、本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる薄膜磁気ヘッドの他の実施例として、上部ポールの
近傍であって上部磁気コアの磁気ギャップへの対向面だ
けに所定の厚さで、上部及び下部磁気コアの飽和磁束密
度より大きい飽和磁束密度を有する薄膜磁性体を図８に
示すように形成した。尚、図中、使用した符号は図１で
使用したものと同様である。かかる構成のように、薄膜
磁性体をポール先端近傍のみに形成するだけで、記録電
流を大きくしていく過程で、上部磁気コア先端の磁化の
方が下部磁気コア先端の磁化より大きい電流で磁化の飽
和レベルに達するため、上部ポール側磁界勾配が下部ポ
ール側磁界勾配より大きくなり、前記記録電流増加に伴
う再生出力低下の低減が図られた。In another embodiment of the thin film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention, a predetermined thickness is provided only on the surface of the upper magnetic core facing the magnetic gap near the upper pole. A thin film magnetic body having a saturation magnetic flux density higher than the saturation magnetic flux densities of the upper and lower magnetic cores was formed as shown in FIG. In the figure, the reference numerals used are the same as those used in FIG. Just by forming the thin film magnetic material only near the tip of the pole as in this configuration, in the process of increasing the recording current, the magnetization of the tip of the upper magnetic core is magnetized with a larger current than the magnetization of the lower magnetic core. , The upper-pole-side magnetic field gradient becomes larger than the lower-pole-side magnetic field gradient, so that a decrease in reproduction output due to the increase in the recording current is reduced.
【０１０１】かかる構成では、高飽和磁束密度である
が、比較的に透磁率の低い薄膜磁性体の磁気コア全体に
占める割合は小さいものになり、磁気ヘッド全体の平均
的な透磁率が高くなることで磁気コアの磁路抵抗は低く
なり、磁気ヘッドの再生効率が改善される。また、同様
の理由により、記録直後に観測されることのある磁性膜
の不安定性に起因する再生雑音を低減することができ
る。In this configuration, although the saturation magnetic flux density is high, the ratio of the thin-film magnetic material having a relatively low magnetic permeability to the entire magnetic core is small, and the average magnetic permeability of the entire magnetic head is high. As a result, the magnetic path resistance of the magnetic core is reduced, and the reproduction efficiency of the magnetic head is improved. Further, for the same reason, it is possible to reduce reproduction noise caused by instability of the magnetic film, which may be observed immediately after recording.
【０１０２】さらに、かかる構成では、上部ポールと下
部ポールと比べると相対的に飽和磁束密度が大きく、ま
た、透磁率の大きいＮｉＦｅを用いることができ、上部
ポール側磁界勾配を急峻にすることができ、媒体内に形
成する磁化反転領域の幅を狭くすることで、高記録密度
を実現することができる。Furthermore, in this configuration, NiFe having a higher saturation magnetic flux density and a higher magnetic permeability than the upper pole and the lower pole can be used, and the upper pole side magnetic field gradient can be made steep. By reducing the width of the magnetization reversal region formed in the medium, high recording density can be realized.
【０１０３】また、本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる薄膜磁気ヘッドの他の実施例として、下部磁気コア
の内側部分であって上部磁気コアへの対向面に所定の厚
さだけ、下部磁気コアの飽和磁束密度より小さい飽和磁
束密度を有する薄膜磁性体を形成する。かかる構成によ
り、記録電流を徐々に大きくしていく過程で、下部磁気
コア先端の磁化の方が上部磁気コア先端の磁化より先に
小さい電流で磁化の飽和レベルに達するため、上部ポー
ル側磁界勾配が下部ポール側磁界勾配より大きくなり、
前記記録電流増加に伴う再生出力低下の低減が図られ
る。As another embodiment of the thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention, the lower magnetic head is provided with a predetermined thickness on a surface inside the lower magnetic core and facing the upper magnetic core. A thin-film magnetic body having a saturation magnetic flux density smaller than that of the core is formed. With this configuration, in the process of gradually increasing the recording current, the magnetization of the lower magnetic core tip reaches the magnetization saturation level with a smaller current than the magnetization of the upper magnetic core tip, so that the upper pole-side magnetic field gradient Becomes larger than the lower pole side magnetic field gradient,
It is possible to reduce a decrease in reproduction output due to the increase in the recording current.
【０１０４】また、本発明の磁気ディスク装置に搭載さ
れる薄膜磁気ヘッドの他の実施例として、下部磁気コア
の先端近傍に基板堀込み加工、或いはパターニングされ
た磁性膜及び非磁性絶縁層の積層で段差部を形成し、上
部ポールの磁気ギャップ対向部の長さＧｄｕに対して、
下部ポールの磁気ギャップ対向部の長さＧｄｌが短くな
るように構成する（図９）。尚、図中、使用した符号は
図１で使用したものと同様である。このように配置する
ことで、ヘッド先端部分の構造は、図５に示す構造の上
下のポールの位置関係を逆にしたものになる。この結
果、記録電流を徐々に大きくしていく過程で、下部磁気
コア先端の磁化の方が上部磁気コア先端の磁化より先に
更に小さい電流で磁化の飽和レベルに達するため、上部
ポール側の磁界勾配が下部ポール側の磁界勾配より大き
くなり、記録電流増加に伴う再生出力低下の抑制が可能
となる。さらに本実施例では、上部磁気コアの下部磁気
コアとの対向面に所定の厚さｔｍだけ、上部及び下部磁
気コアの磁性膜の飽和磁束密度より大きい飽和磁束密度
を有する薄膜磁性体を磁気ヘッドの記録媒体に対向する
面に一端を露出して形成することにより、上部ポール先
端の飽和を防ぐことができる。かかる構成により、上部
ポール側磁界勾配が下部ポール側磁界勾配より顕著に大
きくなり、記録電流増加に伴う再生出力低下の飛躍的な
低減が図られる。As another embodiment of the thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention, a substrate is dug or patterned and a magnetic film and a non-magnetic insulating layer are laminated near the tip of the lower magnetic core. To form a stepped portion, and with respect to the length Gdu of the magnetic gap facing portion of the upper pole,
The lower pole is configured so that the length Gdl of the portion facing the magnetic gap is reduced (FIG. 9). In the figure, the reference numerals used are the same as those used in FIG. By arranging in this manner, the structure of the head end portion is obtained by reversing the positional relationship between the upper and lower poles of the structure shown in FIG. As a result, in the process of gradually increasing the recording current, the magnetization at the tip of the lower magnetic core reaches the magnetization saturation level with a smaller current before the magnetization at the tip of the upper magnetic core. The gradient becomes larger than the magnetic field gradient on the lower pole side, and it is possible to suppress a decrease in reproduction output due to an increase in recording current. Further, in this embodiment, a thin film magnetic material having a saturation magnetic flux density larger than the saturation magnetic flux density of the magnetic films of the upper and lower magnetic cores by a predetermined thickness tm is provided on the surface of the upper magnetic core facing the lower magnetic core. By exposing one end to the surface facing the recording medium, saturation of the tip of the upper pole can be prevented. With such a configuration, the upper pole-side magnetic field gradient becomes significantly larger than the lower pole-side magnetic field gradient, so that a decrease in reproduction output due to an increase in recording current can be drastically reduced.
【０１０５】本実施例では、ＮｉＦｅに比べると透磁率
の低い高飽和磁束密度材料を用いないで磁気コアの形状
のみで、本発明の意図するところの、トレーリング側の
磁界勾配をリーディング側のそれよりも急峻にできるも
のである。In this embodiment, the magnetic field gradient on the trailing side intended by the present invention is reduced only by the shape of the magnetic core without using a high saturation magnetic flux density material having a lower magnetic permeability than NiFe. It can be steeper than that.
【０１０６】図１０は本発明の磁気ディスク装置に搭載
される薄膜磁気ヘッドの他の実施例を示すものである。
図１０において、符号１０１〜１０８は、図１に示した
ものと同様である。FIG. 10 shows another embodiment of the thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention.
10, reference numerals 101 to 108 are the same as those shown in FIG.
【０１０７】本実施例の特徴は、上部磁気コア１０５の
うち磁気ギャップ１０７側を飽和磁束密度が１.４ Ｔの
ＣｏＮｉＦｅＰｄ系結晶質材料からなる磁性膜（膜厚５
００ｎｍ）１０８で形成し、上部磁気コア１０５のうち
磁気ギャップ１０７と反対側を飽和磁束密度が１.０Ｔ
のＮｉＦｅ系材料からなる磁性膜（膜厚６００ｎｍ）１
０１とアルミナからなる非磁性絶縁膜（膜厚３０ｎｍ）
１０９とを交互に積層して形成する。図では簡易のため
２層で表示した。また、下部磁気コア１０６をＮｉＦｅ
系材料(飽和磁束密度１.０Ｔ)からなる磁性膜(膜厚６０
０ｎｍ）１０２とアルミナからなる非磁性絶縁膜（膜厚
３０ｎｍ）１０９とを交互に積層して形成する。（図で
は簡易のため２層で表示した。）かかる構成により、記
録周波数を高くしていく過程でうず電流損が生じないた
め、高周波での再生出力の低下の低減が図られる。This embodiment is characterized in that the magnetic gap 107 side of the upper magnetic core 105 is made of a magnetic film (thickness: 5) made of a CoNiFePd-based crystalline material having a saturation magnetic flux density of 1.4 T.
The upper magnetic core 105 has a saturation magnetic flux density of 1.0 T on the side opposite to the magnetic gap 107.
Magnetic film (600 nm thick) 1 made of NiFe-based material
Non-magnetic insulating film made of 01 and alumina (thickness: 30 nm)
109 are alternately laminated. In the figure, two layers are shown for simplicity. The lower magnetic core 106 is made of NiFe.
Film (saturation magnetic flux density 1.0T)
0 nm) 102 and a non-magnetic insulating film (thickness 30 nm) 109 made of alumina are alternately laminated. (In the drawing, two layers are shown for the sake of simplicity.) With this configuration, no eddy current loss occurs in the process of increasing the recording frequency, so that a reduction in the reproduction output at high frequencies can be reduced.
【０１０８】図１１は、書込み周波数を変えた場合の再
生出力の変化を示す。従来のヘッドは上部及び下部磁気
コア共にＮｉＦｅ系材料（飽和磁束密度１.０Ｔ ）から
なるものであり、本発明のヘッドは図１０に示すもので
ある。本発明のヘッドでは５０ＭＨｚまで再生出力はほ
ぼ低下せず、１０ＭＨｚ以上の高周波領域での出力低下
が低減されていることがわかる。FIG. 11 shows a change in the reproduction output when the writing frequency is changed. In the conventional head, both the upper and lower magnetic cores are made of a NiFe-based material (saturation magnetic flux density 1.0T), and the head of the present invention is shown in FIG. It can be seen that in the head of the present invention, the reproduction output does not substantially decrease up to 50 MHz, and the decrease in output in a high frequency region of 10 MHz or more is reduced.
【０１０９】図１２は図１０に示す本発明のヘッドにお
いて、磁性膜１０１の膜厚を変えたときの再生出力の変
化を示す。磁性膜１０２の層数は、下部磁気コアが４
層、上部磁気コアが５層であり、書き込み周波数は５０
ＭＨｚ、非磁性絶縁膜１０９の膜厚は３０ｎｍである。
再生出力は１ＭＨｚの値で規格化した。同図に示される
とおり、磁性膜１０１の膜厚が２００ｎｍから２０００
ｎｍの範囲で再生出力は大きいことがわかる。FIG. 12 shows a change in reproduction output when the thickness of the magnetic film 101 is changed in the head of the present invention shown in FIG. The number of layers of the magnetic film 102 is 4 for the lower magnetic core.
And the upper magnetic core are five layers, and the write frequency is 50
MHz, and the thickness of the nonmagnetic insulating film 109 is 30 nm.
The reproduction output was standardized at a value of 1 MHz. As shown in the figure, the thickness of the magnetic film 101 is changed from 200 nm to 2000.
It can be seen that the reproduction output is large in the range of nm.
【０１１０】図１３は図１０に示す本発明のヘッドにお
いて、非磁性絶縁膜１０９の膜厚を変えたときの再生出
力の変化を示す。磁性膜１０１の膜厚は５００ｎｍ、磁
性膜１０１の層数は、下部磁気コアが４層、上部磁気コ
アが５層であり、書込み周波数は５０ＭＨｚである。再
生出力は１ＭＨｚの値で規格化した。同図に示されると
おり、非磁性絶縁膜１０９の膜厚が１０ｎｍから５０ｎ
ｍの範囲で再生出力は大きいことがわかる。FIG. 13 shows a change in reproduction output when the thickness of the nonmagnetic insulating film 109 is changed in the head of the present invention shown in FIG. The thickness of the magnetic film 101 is 500 nm, the number of layers of the magnetic film 101 is four for the lower magnetic core and five for the upper magnetic core, and the write frequency is 50 MHz. The reproduction output was standardized at a value of 1 MHz. As shown in the figure, the thickness of the nonmagnetic insulating film 109 is 10 nm to 50 n.
It can be seen that the reproduction output is large in the range of m.
【０１１１】さらに、本実施例の薄膜磁気ヘッドに加え
て、下部磁気コアのうち磁気ギャップ側を飽和磁束密度
が１.４ ＴのＣｏＮｉＦｅＰｄ系結晶質材料からなる磁
性膜（膜厚５００ｎｍ）で形成し、下部磁気コアのうち
磁気ギャップと反対側を飽和磁束密度が１.０ ＴのＮｉ
Ｆｅ系材料からなる磁性膜（膜厚６００ｎｍ）とアルミ
ナからなる非磁性絶縁膜（膜厚３０ｎｍ）とを交互に積
層して形成することもできる。Further, in addition to the thin-film magnetic head of this embodiment, the magnetic gap side of the lower magnetic core is formed of a magnetic film (thickness: 500 nm) made of a CoNiFePd-based crystalline material having a saturation magnetic flux density of 1.4 T. The lower magnetic core has a saturation magnetic flux density of 1.0 T on the side opposite to the magnetic gap.
A magnetic film (thickness: 600 nm) made of an Fe-based material and a nonmagnetic insulating film (thickness: 30 nm) made of alumina can be alternately stacked.
【０１１２】図１４は各実施例において上部磁気コアに
形成される薄膜磁性体の厚さｔｍを変えた場合のトレー
リング側磁界勾配を示す。図１４において、レベルＡは
上部磁気コアがすべて厚さｔｍの部分に用いられた薄膜
磁性体と同様の材料で構成される場合の磁界勾配レベル
に対応する。図１４に示されるように、厚さｔｍを０.
０５Ｔｐ 以上とすることにより磁界勾配はレベルＡ近
傍まで向上し、本発明の目的は十分達成されることがわ
かる。FIG. 14 shows the magnetic field gradient on the trailing side when the thickness tm of the thin film magnetic material formed on the upper magnetic core is changed in each embodiment. In FIG. 14, the level A corresponds to the magnetic field gradient level when the upper magnetic core is made of the same material as the thin film magnetic material used for the portion having the thickness of tm. As shown in FIG. 14, the thickness tm is set to 0.
By setting it to be equal to or greater than 05 Tp, the magnetic field gradient is improved to near level A, and it can be seen that the object of the present invention is sufficiently achieved.
【０１１３】図１５は、各実施例において上部磁気コア
の一部に形成される高飽和磁束密度及び低透磁率の薄膜
磁性体の厚さｔｍを変えた場合のオーバーライト及び出
力変化を実測した結果を示す。図１５に示されるよう
に、薄膜磁性層の厚さｔｍが増加すると、オーバーライ
ト（重ね書き）特性は増加するが、その一方で再生効率
の低下のために出力は低下することがわかる。オーバー
ライト特性は膜厚ｔｍの小さい領域でも改善効果は大き
く、厚さｔｍを０.０５Ｔｐ 以上とすることにより、本
発明の目的は十分達成される。FIG. 15 shows actual measurements of overwriting and output change when the thickness tm of a thin film magnetic material having a high saturation magnetic flux density and a low magnetic permeability formed in a part of the upper magnetic core in each example was changed. The results are shown. As shown in FIG. 15, when the thickness tm of the thin-film magnetic layer increases, the overwrite (overwrite) characteristics increase, but on the other hand, the output decreases due to a decrease in reproduction efficiency. The overwriting characteristic has a large improvement effect even in a region where the film thickness tm is small, and the object of the present invention can be sufficiently achieved by setting the thickness tm to 0.05 Tp or more.
【０１１４】さらに、再生出力の低下を１０％以下に抑
えるためには、薄膜磁性体の厚さｔｍを、０.３Ｔｐ 以
下とする必要があり、再生出力の低下を２０％以下に抑
えるためには、薄膜磁性体の厚さｔｍを０.６３Ｔｐ 以
下とする必要があることがわかる。Further, in order to suppress the decrease in the reproduction output to 10% or less, the thickness tm of the thin film magnetic material needs to be 0.3 Tp or less, and in order to suppress the decrease in the reproduction output to 20% or less. Indicates that the thickness tm of the thin film magnetic material needs to be 0.63 Tp or less.
【０１１５】このことより、薄膜磁性体の厚さは、上部
磁性体等の厚さＴｐに対して、０.０５Ｔｐ〜０.６３Ｔ
ｐ、好ましくは、０.０５Ｔｐ〜０.３Ｔｐとする必要が
あった。Thus, the thickness of the thin film magnetic material is 0.05 Tp to 0.63 T with respect to the thickness Tp of the upper magnetic material and the like.
p, preferably 0.05 Tp to 0.3 Tp.
【０１１６】図１６は各実施例において上部磁気コアの
内側であって磁気ギャップに接する部分に形成される薄
膜磁性体の比透磁率μHBを変えた場合の孤立再生波形半
値幅ＰＷ50及び振幅ＥLow の変化を示したものである。
図１６に示されるように、比透磁率μHBが上部磁気コア
の外側の部分及び下部磁気コアの比透磁率μの５％程度
の値まで低下した場合でも孤立再生波形半値幅ＰＷ50及
び振幅ＥLow はほとんど変化せず、上部磁気コアの一部
に形成される薄膜磁性体の材料選択の自由度が向上し、
本発明の目的は十分達成されることがわかる。FIG. 16 shows the half width PW 50 and the amplitude of the isolated reproduction waveform when the relative magnetic permeability μ HB of the thin film magnetic material formed inside the upper magnetic core and in contact with the magnetic gap is changed in each embodiment. This shows the change of E Low .
As shown in FIG. 16, even when the relative magnetic permeability μ HB decreases to a value of about 5% of the relative magnetic permeability μ of the portion outside the upper magnetic core and the lower magnetic core, the isolated reproduction waveform half width PW 50 and the amplitude are reduced. E Low hardly changes, and the degree of freedom in material selection of the thin film magnetic material formed on a part of the upper magnetic core is improved.
It can be seen that the object of the present invention is sufficiently achieved.
【０１１７】図１７は上部磁気コアに薄膜磁性体を形成
した場合と上部磁気コア全体を高飽和磁性材料で形成し
た場合とにおける記録後疑似信号（ライト後ノイズ）の
出現個数とノイズ振幅との関係を示したものである。図
１７に示されるライト後ノイズはアイイーイーイー，ト
ランズアクション，オン，マグネティックス，２５巻，
５号(IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS，vol.２５,No.
５)３２１２〜３２１４頁に示されるいるものと同様の
方法で測定したものである。図１７に示されるとおり、
本発明の磁気ディスク装置に搭載される薄膜磁気ヘッド
は、上部磁性体を高飽和磁性材料のみで形成した薄膜磁
気ヘッドに比べてライト後ノイズの出現個数が著しく少
なく、実用上問題ないレベルまで改善されることがわか
る。FIG. 17 shows the relationship between the number of appearances of post-recording pseudo signals (post-write noise) and the noise amplitude in the case where a thin film magnetic material is formed on the upper magnetic core and in the case where the entire upper magnetic core is formed of a highly saturated magnetic material. It shows the relationship. The post-write noise shown in FIG. 17 is IEE, Transaction, ON, Magnetics, Volume 25,
No. 5 (IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vol. 25, No.
5) Measured by a method similar to that shown on pages 3212 to 3214. As shown in FIG.
The thin-film magnetic head mounted on the magnetic disk drive of the present invention has a significantly reduced number of post-write noises compared to a thin-film magnetic head in which the upper magnetic body is formed only of a high-saturation magnetic material, and is improved to a level that causes no practical problem. It is understood that it is done.
【０１１８】上部磁気コアと上部磁気コアの内側に形成
される薄膜磁性体との間に、該上部磁気コアと該薄膜磁
性体との化学反応によって各磁性体の磁気特性に変調を
起こす畏れがある場合を考慮して、例えば、Ａｌ2Ｏ3等
の非磁性層を上部磁気コアと磁束密度の大なる薄膜磁性
体との間に設けることもできる。この場合の非磁性層の
膜厚は、磁気ギャップ長の１／１０（例えば、磁気ギャ
ップ長０.４μｍ の場合には０.０４μｍ ）以下とする
ことが望ましい。かかる膜厚にすることによって上部磁
気コアと薄膜磁性体との反応は十分抑制される。かかる
非磁性層の膜厚を前記の値以上にすると非磁性層が疑似
ギャップとして作用し、再生特性の変調を招く場合もあ
る。Between the upper magnetic core and the thin film magnetic material formed inside the upper magnetic core, there is a fear that the magnetic properties of the respective magnetic materials are modulated by a chemical reaction between the upper magnetic core and the thin film magnetic material. Considering a certain case, for example, a non-magnetic layer such as Al 2 O 3 may be provided between the upper magnetic core and the thin-film magnetic body having a large magnetic flux density. In this case, the thickness of the non-magnetic layer is desirably not more than 1/10 of the magnetic gap length (for example, 0.04 μm when the magnetic gap length is 0.4 μm). With such a thickness, the reaction between the upper magnetic core and the thin-film magnetic material is sufficiently suppressed. If the thickness of the non-magnetic layer is greater than the above-mentioned value, the non-magnetic layer acts as a pseudo gap, which may cause modulation of reproduction characteristics.
【０１１９】図１８は本発明の薄膜磁気ヘッドと従来の
薄膜磁気ヘッドとにおけるトレーリング側記録磁界の勾
配とその時のギャップ中心上の媒体付近の磁界最大値と
の関係を励磁電流を変えて示し、比較したものである。
従来の薄膜磁気ヘッドでは励磁電流を増すと磁界の最大
値の増加と共に磁界勾配は急速に低下するのに対し、本
発明の薄膜磁気ヘッドでは磁界勾配の低下度合いが顕著
に改善されることがわかる。また、これにより起磁力増
加による再生出力の低下量が出力最大値の１０％以下に
軽減できる。FIG. 18 shows the relationship between the gradient of the recording magnetic field on the trailing side of the thin film magnetic head of the present invention and the conventional thin film magnetic head and the maximum value of the magnetic field near the medium above the center of the gap at different excitation currents. , Compared.
In the conventional thin-film magnetic head, when the exciting current is increased, the magnetic field gradient rapidly decreases with an increase in the maximum value of the magnetic field, whereas in the thin-film magnetic head of the present invention, the degree of reduction in the magnetic field gradient is remarkably improved. . In addition, the decrease in the reproduction output due to the increase in the magnetomotive force can be reduced to 10% or less of the maximum output value.
【０１２０】図１９は本発明の薄膜磁気ヘッドと従来の
薄膜磁気ヘッドについて薄膜導体コイルに記録電流を流
して薄膜磁気ヘッドを励磁したときの、再生出力とオー
バライト実測値との関係を比較したものである。従来の
薄膜磁気ヘッドではオーバーライトが増加すると共に再
生出力は急激に低下するのに対し、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドでは大きいオーバーライトを確保できると同様にほ
とんど再生出力も低下しないことがわかる。FIG. 19 compares the relationship between the reproduction output and the measured overwrite when the thin film magnetic head is excited by applying a recording current to the thin film conductor coil for the thin film magnetic head of the present invention and the conventional thin film magnetic head. Things. It can be seen that in the conventional thin-film magnetic head, the reproduction output sharply decreases as the overwrite increases, whereas in the thin-film magnetic head of the present invention, the reproduction output hardly decreases as well as a large overwrite can be secured.
【０１２１】以上の実施例においては、誘導型の記録再
生兼用の薄膜磁気ヘッドの例を示した。しかしながら、
本発明は、記録時のヘッド先端の磁気的飽和を防ぐこと
で記録再生特性を改善できるものであることから、記録
と再生との機能を分離した場合の記録ヘッドにも適用可
能である。再生ヘッドとしては、磁界が加わった場合の
抵抗変化を利用して媒体上の記録情報を読み取る磁気抵
抗効果型ヘッドを用いることが好ましい。記録ヘッドの
トレーリング側ポールの先端のギャップに接する部分に
高飽和磁束密度材料を用いることで、媒体中の記録磁化
を決定するトレーリング側の磁界勾配を急峻にすること
ができ、媒体中の記録磁化の反転距離の増加を抑えるこ
とができ、磁気抵抗効果型ヘッドで再生する出力の低下
を軽減できるものである。In the above embodiment, the example of the inductive type thin film magnetic head for both recording and reproduction has been described. However,
Since the present invention can improve the recording / reproducing characteristics by preventing magnetic saturation of the head tip during recording, it can be applied to a recording head in which the functions of recording and reproduction are separated. As the reproducing head, it is preferable to use a magnetoresistive head that reads recorded information on a medium by using a resistance change when a magnetic field is applied. By using a high saturation magnetic flux density material for the portion of the recording head that is in contact with the gap at the tip of the trailing pole, the magnetic field gradient on the trailing side that determines the recording magnetization in the medium can be made steeper, An increase in the reversal distance of the recording magnetization can be suppressed, and a decrease in the output reproduced by the magnetoresistive head can be reduced.
【０１２２】以上の各実施例において、薄膜磁気ヘッド
の磁気コア材料として知られているＮｉＦｅの飽和磁束
密度Ｂｓは約１テスラであり、これより大きいＢｓを有
する材料としては例えばＣｏＮｉＦｅＰｄ結晶質材料、
又はＣｏＴａＺｒ系非晶質材料があり、約１.３ テスラ
である。ＣｏＮｉＦｅ系，ＦｅＴａＣ系結晶質材料は約
１.６ テスラのＢｓを示す。また、磁気コア以外の材料
についても一部例をあげて示したが、これらの各部分の
材料は必ずしも本文中に述べたものに限定されるもでは
ない。In each of the above embodiments, the saturation magnetic flux density Bs of NiFe, which is known as the magnetic core material of the thin-film magnetic head, is about 1 Tesla, and a material having a larger Bs is, for example, a CoNiFePd crystalline material,
Alternatively, there is a CoTaZr-based amorphous material having a thickness of about 1.3 Tesla. CoNiFe-based and FeTaC-based crystalline materials exhibit Bs of about 1.6 Tesla. Although some examples of materials other than the magnetic core have been shown, the materials of these parts are not necessarily limited to those described in the text.
【０１２３】[0123]
【発明の効果】本発明によれば、薄膜導体コイルに記録
電流を流して薄膜磁気ヘッドを励磁したときに上部ポー
ル先端が下部ポール先端より後に大きい電流で磁気飽和
を引き起こすようになるため、上部ポール側の記録磁界
勾配は記録電流が増加しても比較的急峻のままほぼ一定
に保たれる。従ってトレーリング側の記録磁界勾配が比
較的急峻のままほぼ一定に保たれ、起磁力増加時の再生
出力の低下量が出力最大値の１０％以下に軽減できる。According to the present invention, when a recording current is applied to the thin-film conductor coil to excite the thin-film magnetic head, the upper pole tip causes magnetic saturation with a larger current after the lower pole tip. The recording magnetic field gradient on the pole side is kept relatively constant and almost constant even when the recording current increases. Therefore, the recording magnetic field gradient on the trailing side is kept relatively constant and almost constant, and the decrease in the reproduction output when the magnetomotive force increases can be reduced to 10% or less of the maximum output value.
【０１２４】また、本発明によれば、ヘッド先端に記録
磁界を効率よく発生させし得るため、保磁力１.６ｋＯ
ｅ 以上の磁気ディスクにおいても十分に記録再生可能
となる。Further, according to the present invention, since a recording magnetic field can be efficiently generated at the tip of the head, the coercive force is 1.6 kO.
e It is possible to sufficiently record and reproduce data on the magnetic disk described above.
【０１２５】また、本発明によれば、高飽和磁束密度磁
性材料をわずかに付加しただけで著しい効果を得ること
ができるため、高飽和磁束密度材料が有する、例えばラ
イト後ノイズ等の不安定性を解消することができ、磁性
膜に起因する不安定要因を抑制した薄膜磁気ヘッドを搭
載した高記録密度磁気ディスク装置を具現化できる。Further, according to the present invention, a remarkable effect can be obtained by adding a small amount of the high saturation magnetic flux density magnetic material. It is possible to realize a high recording density magnetic disk device equipped with a thin film magnetic head that suppresses the instability factor caused by the magnetic film.
【０１２６】更に、本発明によれば、起磁力増加時の再
生出力低下軽減と薄膜磁気ヘッド自体の不安定要因排除
との効果を同時に得ることができると共に、高飽和磁束
密度磁気コア材料の選択の自由度が大幅に拡がる。Further, according to the present invention, the effect of reducing the reproduction output when the magnetomotive force is increased and eliminating the instability factor of the thin film magnetic head itself can be obtained at the same time, and the selection of the high saturation magnetic flux density magnetic core material can be achieved. The degree of freedom is greatly expanded.
【０１２７】更に、本発明によれば、薄膜導体コイルに
流す記録電流の周波数が高くなったときに、うず電流損
による記録磁界の低下を低減でき、高速転送時の再生出
力の低下を抑えることができ、高記録密度磁気ディスク
装置を具現化できる。Further, according to the present invention, when the frequency of the recording current flowing through the thin film conductor coil increases, the reduction in the recording magnetic field due to the eddy current loss can be reduced, and the reduction in the reproduction output during high-speed transfer can be suppressed. Thus, a high recording density magnetic disk drive can be realized.
【図１】薄膜磁気ヘッドの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a thin-film magnetic head.
【図２】磁気ディスク装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a magnetic disk drive.
【図３】本発明の基本原理の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a basic principle of the present invention.
【図４】本発明の基本原理の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a basic principle of the present invention.
【図５】薄膜磁気ヘッドの先端部断面図である。FIG. 5 is a sectional view of the tip of the thin-film magnetic head.
【図６】本発明における記録電流とオーバーライトとの
関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a recording current and overwriting in the present invention.
【図７】本発明における記録電流と再生出力との関係を
示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a recording current and a reproduction output in the present invention.
【図８】薄膜磁気ヘッドの断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a thin-film magnetic head.
【図９】薄膜磁気ヘッドの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a thin-film magnetic head.
【図１０】薄膜磁気ヘッドの断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a thin-film magnetic head.
【図１１】書込周波数と規格化再生出力との関係を示す
図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a writing frequency and a normalized reproduction output.
【図１２】磁性膜の膜厚と規格化再生出力との関係を示
す図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a thickness of a magnetic film and a normalized reproduction output.
【図１３】非磁性絶縁膜の膜厚と規格化再生出力との関
係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the thickness of a nonmagnetic insulating film and the normalized reproduction output.
【図１４】膜厚と磁界勾配との関係を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a film thickness and a magnetic field gradient.
【図１５】膜厚と出力との関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between film thickness and output.
【図１６】透磁率と孤立再生波形半値幅及び振幅との関
係を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the magnetic permeability and the half width and amplitude of the isolated reproduction waveform.
【図１７】ノイズ振幅対信号振幅比（Ｎ／Ｓ）と記録後
ノイズ個数との関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship between a noise amplitude to signal amplitude ratio (N / S) and the number of noises after recording.
【図１８】磁界最大値と磁界勾配との関係を示す図であ
る。FIG. 18 is a diagram illustrating a relationship between a magnetic field maximum value and a magnetic field gradient.
【図１９】オーバーライトと再生出力との関係で示す図
である。FIG. 19 is a diagram showing a relationship between overwrite and reproduction output.
１…ヘッド−ディスクアセンブリ、２…磁気ディスク、
３…磁気ヘッドスライダ、１０１…上部磁気コア、１０
２…下部磁気コア、１０３…非磁性絶縁層、１０４…導
体コイル、１０５…上部ポール、１０６…下部ポール、
１０７…磁気ギャップ。1. Head-disk assembly 2. Magnetic disk
3: magnetic head slider, 101: upper magnetic core, 10
2 lower magnetic core 103 non-magnetic insulating layer 104 conductor coil 105 upper pole 106 lower pole
107: Magnetic gap.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩倉 忠幸 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 中本 一広 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 府山 盛明 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 光岡 勝也 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐野 雅章 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 須藤 修二 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 田辺 正則 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 斉藤 真 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tadayuki Iwakura 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Kazuhiro Nakamoto 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Japan, Inc. Hitachi Research Laboratories, Tokyo (72) Inventor Moriaki Fuyama 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratories, Hitachi, Ltd. (72) Katsuya Mitsuoka 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. In the laboratory (72) Inventor Masaaki Sano 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shuji Sudo 4026, Kuji-machi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72 Inventor Masanori Tanabe 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hitoshi Makoto Fuji 2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Prefecture Hitachi Odawara Plant
Claims (10)
ップを介して磁気回路を形成する薄膜磁気ヘッドを搭載
した磁気ディスク装置において、 前記下部磁気コアは
磁性材料と非磁性材料とを交互に積層した２層の磁性膜
からなり、 前記上部磁気コアは磁性材料と非磁性材料
とを交互に積層した２層の磁性膜を有し、該上部磁気コ
アを形成する磁性膜のうち磁気ギャップに接する磁性膜
の飽和磁束密度ＢHB1、前記磁気ギャップに接しない磁
性膜の飽和磁束密度Ｂ1 、及び前記下部磁気コアを形成
する磁性膜の飽和磁束密度Ｂ2の関係が、 ＢHB1＞
Ｂ1，ＢHB1＞Ｂ2であることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ドを搭載した磁気ディスク装置。1. A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head for forming a magnetic circuit through a magnetic gap between an upper magnetic core and a lower magnetic core, wherein the lower magnetic core alternates between a magnetic material and a non-magnetic material. The upper magnetic core has two magnetic layers in which a magnetic material and a non-magnetic material are alternately laminated, and the upper magnetic core is formed in a magnetic gap in the magnetic film forming the upper magnetic core. contacting the saturated magnetic flux density B HB1 of the magnetic film, the saturation magnetic flux density B 1 of the magnetic film not in contact with the magnetic gap, and the relationship between the saturation magnetic flux density B 2 in a magnetic film forming the lower magnetic core, B HB1>
A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head, wherein B 1 , B HB1 > B 2 .
ップを介して磁気回路を形成する薄膜磁気ヘッドを搭載
した磁気ディスク装置において、 前記上部及び下部磁
気コアが２層の磁性膜を有し、上部磁気コアを形成する
磁性膜のうち磁気ギャップに接する磁性膜の飽和磁束密
度ＢHB1 ，磁気ギャップ層に接しない磁性膜の飽和磁束
密度Ｂ1 、及び下部磁気コアを形成する磁性膜のうち磁
気ギャップに接する磁性膜の飽和磁束密度ＢHB2 ，磁気
ギャップに接しない磁性膜の飽和磁束密度Ｂ2の関係
が、 ＢHB1＞Ｂ1，ＢHB2＞Ｂ2，ＢHB1＞ＢHB2であるこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク
装置。2. A magnetic disk drive equipped with a thin film magnetic head for forming a magnetic circuit through a magnetic gap between an upper magnetic core and a lower magnetic core, wherein the upper and lower magnetic cores have two layers of magnetic films. among the magnetic films form a saturated magnetic flux density B 1 and the lower magnetic core, the saturation magnetic flux density B HB1, magnetic layer not in contact with the magnetic gap layer of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the magnetic film forming the upper magnetic core The relationship between the saturation magnetic flux density B HB2 of the magnetic film in contact with the magnetic gap and the saturation magnetic flux density B 2 of the magnetic film not in contact with the magnetic gap is B HB1 > B 1 , B HB2 > B 2 , B HB1 > B HB2. A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head characterized by the following.
て、前記上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜が
上部磁気コアの厚さＴｐに対して０.０５〜０.３Ｔｐの
厚さを有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭載し
た磁気ディスク装置。3. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core has a thickness of 0.05 to 0.3 Tp with respect to the thickness Tp of the upper magnetic core. A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head characterized by the following.
て、前記上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜の
透磁率が上部磁気コアの他の磁性膜の透磁率μに対して
0.05〜１μであることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭
載した磁気ディスク装置。4. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the magnetic permeability of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core is higher than the magnetic permeability μ of another magnetic film of the upper magnetic core.
A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head having a thickness of 0.05 to 1 μm.
て、前記上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜
と、上部磁気コアの他の磁性膜との間に非磁性膜を有す
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディ
スク装置。5. The magnetic disk drive according to claim 1, further comprising a non-magnetic film between the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core and another magnetic film of the upper magnetic core. A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head.
て、前記上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜の
材料がＣｏ基合金の結晶質若しくは非晶質の材料、又は
Ｆｅ基合金の結晶質材料であり、上部磁気コアの他の磁
性膜及び下部磁気コアを形成する磁性膜の材料が、Ｎｉ
Ｆｅを主成分とすることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを
搭載した磁気ディスク装置。6. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the material of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core is a Co-based alloy crystalline or amorphous material or an Fe-based alloy crystalline material. And the material of the other magnetic film of the upper magnetic core and the magnetic film forming the lower magnetic core is Ni
A magnetic disk drive equipped with a thin film magnetic head characterized by containing Fe as a main component.
て、前記上部磁気コアの磁気ギャップに接する磁性膜の
材料が、ＣｏＮｉＦｅＰｄ，ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＴａＺ
ｒ，ＦｅＴａＣ，ＣｏＨｆＴａＰ，，ＦｅＡｌＳｉ，Ｆ
ｅＳｉ，ＦｅＧｅ，ＦｅＴｉ，ＦｅＮ，ＣｏＦｅ，Ｃｏ
Ｚｒ、又はＣｏＴｉを主成分とすることを特徴とする薄
膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置。7. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the material of the magnetic film in contact with the magnetic gap of the upper magnetic core is CoNiFePd, CoNiFe, CoTaZ.
r, FeTaC, CoHfTaP, FeAlSi, F
eSi, FeGe, FeTi, FeN, CoFe, Co
A magnetic disk drive equipped with a thin-film magnetic head comprising Zr or CoTi as a main component.
て、前記上部磁気コア及び下部磁気コアに形成される非
磁性材料の膜厚が、１層当り１０〜５０ｎｍであること
を特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装
置。8. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the thickness of the nonmagnetic material formed on the upper magnetic core and the lower magnetic core is 10 to 50 nm per layer. A magnetic disk drive equipped with a head.
て、前記上部磁気コア及び下部磁気コアに形成される磁
性材料の膜厚が、１層当り２００〜２０００ｎｍである
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディス
ク装置。9. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the thickness of the magnetic material formed on the upper magnetic core and the lower magnetic core is 200 to 2000 nm per layer. Magnetic disk drive equipped with.
て、前記上部磁気コア及び下部磁気コアに形成される非
磁性材料が、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＮ，
ＴｉＣ，Ｙ2Ｏ3，ＢＮＴａ2Ｏ5及びそれらの混合膜から
なることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気デ
ィスク装置。10. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the nonmagnetic material formed on the upper magnetic core and the lower magnetic core is Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , SiN,
TiC, Y 2 O 3, BNTa 2 O 5 and the magnetic disk device mounted with a thin film magnetic head is characterized by comprising a mixed film thereof.
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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-
1999
- 1999-06-21 JP JP11173648A patent/JP2000030216A/en active Pending
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