JP2002100005A - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JP2002100005A JP2002100005A JP2000289789A JP2000289789A JP2002100005A JP 2002100005 A JP2002100005 A JP 2002100005A JP 2000289789 A JP2000289789 A JP 2000289789A JP 2000289789 A JP2000289789 A JP 2000289789A JP 2002100005 A JP2002100005 A JP 2002100005A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜単磁極型垂直磁気ヘッドにおいて、コイ
ルの配置位置による、ヘッド発生磁界の影響である発生
磁界強度の変化を少なくするために、主磁極単部に磁界
を集中させ、数十〜数百ギガビット／平方インチ以上の
面記録密度において十分なヘッド発生磁界発生を達成す
る。 【解決手段】 垂直磁気記録媒体に磁化情報を記録する
磁気ヘッドの構造を、主磁極と磁気的に結合された磁気
ヨークと、主磁極と前記磁気ヨークにより形成される磁
気回路と交差する記録コイルを備え、当該主磁極は垂直
記録媒体面に対向する幅よりも広い部分を後方に持ち、
記録コイルは前記主磁極の幅の広い部分と前記磁気ヨー
クとの間の任意の位置で差交するように構成する。
ルの配置位置による、ヘッド発生磁界の影響である発生
磁界強度の変化を少なくするために、主磁極単部に磁界
を集中させ、数十〜数百ギガビット／平方インチ以上の
面記録密度において十分なヘッド発生磁界発生を達成す
る。 【解決手段】 垂直磁気記録媒体に磁化情報を記録する
磁気ヘッドの構造を、主磁極と磁気的に結合された磁気
ヨークと、主磁極と前記磁気ヨークにより形成される磁
気回路と交差する記録コイルを備え、当該主磁極は垂直
記録媒体面に対向する幅よりも広い部分を後方に持ち、
記録コイルは前記主磁極の幅の広い部分と前記磁気ヨー
クとの間の任意の位置で差交するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スクドライブなどに適用する磁気ヘッドに関するもので
あり、特に垂直記録に用いられる薄膜単磁極型磁気ヘッ
ドに関する。
スクドライブなどに適用する磁気ヘッドに関するもので
あり、特に垂直記録に用いられる薄膜単磁極型磁気ヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）など
の磁気ディスク装置は、コンピュータシステムの外部記
憶装置として広く利用されている。近年、コンピュータ
処理能力の増大に伴い、より高度な処理が必要なアプリ
ケーションソフトの増加や、コンピュータが扱うデータ
量の増大が加速しつつあるため、ＨＤＤに対する大容量
化の必要が高まってきている。同時にいわゆるパーソナ
ルコンピュータに搭載するための条件として小型化の要
求も強い。
の磁気ディスク装置は、コンピュータシステムの外部記
憶装置として広く利用されている。近年、コンピュータ
処理能力の増大に伴い、より高度な処理が必要なアプリ
ケーションソフトの増加や、コンピュータが扱うデータ
量の増大が加速しつつあるため、ＨＤＤに対する大容量
化の必要が高まってきている。同時にいわゆるパーソナ
ルコンピュータに搭載するための条件として小型化の要
求も強い。
【０００３】ＨＤＤにおいて、小型でかつ大容量化を達
成するためには、ディスクの面記録密度を上げることが
必須である。これには線記録密度（トラック方向の記録
密度）を上げる方法であり、両者は適切な配分で設計さ
れる。
成するためには、ディスクの面記録密度を上げることが
必須である。これには線記録密度（トラック方向の記録
密度）を上げる方法であり、両者は適切な配分で設計さ
れる。
【０００４】面記録密度を上げるための手段として、巨
大磁気抵抗効果を利用した高出力再生ヘッド、磁気記録
・再生ヘッドのトラック幅やキャップ長の狭小化、記録
ヘッドの上磁極と下磁極の幅を揃えることによるサイド
ライティング抑圧、記録ヘッドの高Ｂｓ化、ヘッドの低
浮上化、低ノイズディスクの開発、などがあげられる。
大磁気抵抗効果を利用した高出力再生ヘッド、磁気記録
・再生ヘッドのトラック幅やキャップ長の狭小化、記録
ヘッドの上磁極と下磁極の幅を揃えることによるサイド
ライティング抑圧、記録ヘッドの高Ｂｓ化、ヘッドの低
浮上化、低ノイズディスクの開発、などがあげられる。
【０００５】現在実施化されている記録方式としては、
記録媒体長手方向に磁化する、いわゆる面内磁気記録が
主流であり、この記録方式に適したリング型ヘッドが用
いられている。近年、面記録密度は数十ギガビット／平
方インチからさらには数百ギガビット／平方インチに達
する勢いで伸びており、この面記録密度を達成するため
に、記録媒体では、高Ｈｃ化による出力増大を図った
り、磁性層の薄膜化や、磁性粒子サイズを微細にするこ
とによって記録分解能の向上を図っている。
記録媒体長手方向に磁化する、いわゆる面内磁気記録が
主流であり、この記録方式に適したリング型ヘッドが用
いられている。近年、面記録密度は数十ギガビット／平
方インチからさらには数百ギガビット／平方インチに達
する勢いで伸びており、この面記録密度を達成するため
に、記録媒体では、高Ｈｃ化による出力増大を図った
り、磁性層の薄膜化や、磁性粒子サイズを微細にするこ
とによって記録分解能の向上を図っている。
【０００６】このような媒体に記録するためには、十分
な磁界強度と磁界傾度を持ったヘッドが必要である。し
かしながら従来のリング型ヘッドで、これを満足するも
のを作ることは難しく、さらに、最近では磁性層の薄膜
化および微細粒子化に起因する媒体上における記録磁化
の熱緩和現象が無視できなくなっており、リング型ヘッ
ドにおける面ない記録はせいぜい１００ギガビット／平
方院議が限界であるだろうと予測されている。
な磁界強度と磁界傾度を持ったヘッドが必要である。し
かしながら従来のリング型ヘッドで、これを満足するも
のを作ることは難しく、さらに、最近では磁性層の薄膜
化および微細粒子化に起因する媒体上における記録磁化
の熱緩和現象が無視できなくなっており、リング型ヘッ
ドにおける面ない記録はせいぜい１００ギガビット／平
方院議が限界であるだろうと予測されている。
【０００７】このような状況の中で、垂直磁気記録は、
記録分解能に優れるため、同じ面記録密度で比較して
も、面内磁気記録に比べ、媒体磁性層を極端に薄くする
必要はなく、そのため熱緩和現象にも強い性質を持って
いる。
記録分解能に優れるため、同じ面記録密度で比較して
も、面内磁気記録に比べ、媒体磁性層を極端に薄くする
必要はなく、そのため熱緩和現象にも強い性質を持って
いる。
【０００８】従来、垂直磁気記録では、再生に必要な媒
体からの漏れ磁束が面内磁気記録のそれよりも弱いた
め、再生において不利であるとされてきたが、最近の巨
大磁気抵抗効果素子を利用した高感度再生ヘッドなどを
使用すれば、十分なＳ／Ｎを確保できるまでになってい
る。再生素子に関しては、今後、より高感度な構成のヘ
ッドも開発が進められている。
体からの漏れ磁束が面内磁気記録のそれよりも弱いた
め、再生において不利であるとされてきたが、最近の巨
大磁気抵抗効果素子を利用した高感度再生ヘッドなどを
使用すれば、十分なＳ／Ｎを確保できるまでになってい
る。再生素子に関しては、今後、より高感度な構成のヘ
ッドも開発が進められている。
【０００９】垂直磁気記録としては現在大別して２通り
の方法が考えられており、１つは、媒体内の磁性体を垂
直方向に配向させた単層垂直磁気記録媒体と、記録は従
来のリング型ヘッドを組み合わせて記録する方法と、も
う１つは軟磁性の裏打ち磁性膜を設けた二層膜垂直磁気
記録媒体と、単磁極型垂直ヘッドを組み合わせて記録す
る方法である。
の方法が考えられており、１つは、媒体内の磁性体を垂
直方向に配向させた単層垂直磁気記録媒体と、記録は従
来のリング型ヘッドを組み合わせて記録する方法と、も
う１つは軟磁性の裏打ち磁性膜を設けた二層膜垂直磁気
記録媒体と、単磁極型垂直ヘッドを組み合わせて記録す
る方法である。
【００１０】特に後者の方法は、ヘッドの単磁極端と、
媒体の裏打ち磁性膜がギャップを形成し、そのギャップ
内における磁界によって記録を行うため、前者に比較し
て急峻な磁界強度を実現でき、高い記録分解能が得られ
る。また、ギャップ間距離も、従来のリング型ヘッドに
おけるギャップ間距離よりもはるかに狭い間隔が実現で
きるため、ヘッド起磁力を小さくすることができ、高周
波記録にも有利となる。
媒体の裏打ち磁性膜がギャップを形成し、そのギャップ
内における磁界によって記録を行うため、前者に比較し
て急峻な磁界強度を実現でき、高い記録分解能が得られ
る。また、ギャップ間距離も、従来のリング型ヘッドに
おけるギャップ間距離よりもはるかに狭い間隔が実現で
きるため、ヘッド起磁力を小さくすることができ、高周
波記録にも有利となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】単磁極型垂直磁気記録
ヘッドとしては、例えば、特開平１１−１１０７１７に
示されているような構造が提案されている。
ヘッドとしては、例えば、特開平１１−１１０７１７に
示されているような構造が提案されている。
【００１２】これによると、主磁極およびリターンヨー
クを有する単磁極ヘッドで、主磁極のうち、記録トラッ
ク幅と等長に形成された部分と略直交する形でコイルが
形成され、主磁極を励磁する構造となっている。しかし
ながり、"Low Inductance and High Efficiency Single
-Pole Writing Head for Perpendicular Double Layer
Recording Media(H.Muraokaら、IEEE Trans. Magn., 3
5, 643-648, 1999)に示されるように、主磁極の記録媒
体対向面からコイルまでのリセス量による、発生磁界強
度の変化が大きく、２〜４μｍのリセスによって０μｍ
の場合と比較して１／２〜１／３の磁界強度となってし
まう。また、０μｍ近傍のリセスでは、コイル自体が発
生する磁界が媒体の記録層に及ぼす影響が無視できなく
なる。
クを有する単磁極ヘッドで、主磁極のうち、記録トラッ
ク幅と等長に形成された部分と略直交する形でコイルが
形成され、主磁極を励磁する構造となっている。しかし
ながり、"Low Inductance and High Efficiency Single
-Pole Writing Head for Perpendicular Double Layer
Recording Media(H.Muraokaら、IEEE Trans. Magn., 3
5, 643-648, 1999)に示されるように、主磁極の記録媒
体対向面からコイルまでのリセス量による、発生磁界強
度の変化が大きく、２〜４μｍのリセスによって０μｍ
の場合と比較して１／２〜１／３の磁界強度となってし
まう。また、０μｍ近傍のリセスでは、コイル自体が発
生する磁界が媒体の記録層に及ぼす影響が無視できなく
なる。
【００１３】今後の数十〜数百ギガビット／平方インチ
の面記録密度においては、ヘッドの発生磁界は、主磁極
端において最低でも８０００〜１００００Ｏｅは必要で
あると言われており、上記の構造で、実用上コイルのリ
セスを行うと、要求磁界強度を満たすことは難しくな
る。
の面記録密度においては、ヘッドの発生磁界は、主磁極
端において最低でも８０００〜１００００Ｏｅは必要で
あると言われており、上記の構造で、実用上コイルのリ
セスを行うと、要求磁界強度を満たすことは難しくな
る。
【００１４】このように本願は、薄膜単磁極型垂直磁気
ヘッドにおいて、コイルの位置による、ヘッド発生磁界
の影響を極力小さくしつつ、数十〜数百ギガビット／平
方インチ以上の面記録密度において十分なヘッド発生磁
界を達成し得ることを目的とする。
ヘッドにおいて、コイルの位置による、ヘッド発生磁界
の影響を極力小さくしつつ、数十〜数百ギガビット／平
方インチ以上の面記録密度において十分なヘッド発生磁
界を達成し得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の磁気ヘッドは、垂直磁気記録媒体
に磁化情報を記録する磁気ヘッドであって、主磁極と磁
気的に結合された磁気ヨークと、この主磁極と磁気ヨー
クにより形成される磁気回路と交差する記録コイルを備
え、主磁極は垂直記録媒体面に対向する幅よりも広い部
分を後方に持ち、記録コイルは前記主磁極の幅の広い部
分と前記磁気ヨークとの間の任意の位置で差交するよう
に構成されることを特徴とする。
するために、本発明の磁気ヘッドは、垂直磁気記録媒体
に磁化情報を記録する磁気ヘッドであって、主磁極と磁
気的に結合された磁気ヨークと、この主磁極と磁気ヨー
クにより形成される磁気回路と交差する記録コイルを備
え、主磁極は垂直記録媒体面に対向する幅よりも広い部
分を後方に持ち、記録コイルは前記主磁極の幅の広い部
分と前記磁気ヨークとの間の任意の位置で差交するよう
に構成されることを特徴とする。
【００１６】このような構成により、主磁極先端部にお
いて、発生した磁束が集中し、かつ、コイルの位置によ
る先端部発生磁界強度の変化が少ない磁気ヘッドを実現
することが可能となる。また、ヘッド製造プロセスにお
いて、コイル位置の精度が、主磁極収束部にある場合に
より厳しくないため、製造の歩留まりを高めることが可
能となる。
いて、発生した磁束が集中し、かつ、コイルの位置によ
る先端部発生磁界強度の変化が少ない磁気ヘッドを実現
することが可能となる。また、ヘッド製造プロセスにお
いて、コイル位置の精度が、主磁極収束部にある場合に
より厳しくないため、製造の歩留まりを高めることが可
能となる。
【００１７】また、本発明の磁気ヘッドは、垂直磁気記
録媒体に磁化情報を記録する磁気ヘッドであって、主磁
極と磁気的に結合された磁気ヨークと、この主磁極と磁
気ヨークにより形成される磁気回路と差交する記録コイ
ルと、主磁極と電気的に結合された垂直磁気記録媒体か
らみて、主磁極よりも後退して設けられた補助磁極とを
備え、補助磁極は、主磁極よりも幅が広く形成され、主
磁極は補助磁極と等しいか、それよりも高い飽和磁束密
度をもつ材料からなり、記録コイルは補助磁極と磁気ヨ
ークとの間の任意の位置で差交するように構成されてい
ることを特徴とする。
録媒体に磁化情報を記録する磁気ヘッドであって、主磁
極と磁気的に結合された磁気ヨークと、この主磁極と磁
気ヨークにより形成される磁気回路と差交する記録コイ
ルと、主磁極と電気的に結合された垂直磁気記録媒体か
らみて、主磁極よりも後退して設けられた補助磁極とを
備え、補助磁極は、主磁極よりも幅が広く形成され、主
磁極は補助磁極と等しいか、それよりも高い飽和磁束密
度をもつ材料からなり、記録コイルは補助磁極と磁気ヨ
ークとの間の任意の位置で差交するように構成されてい
ることを特徴とする。
【００１８】このような構成により、主磁極先端部に発
生する磁界強度をさらに大きくすることが可能となる。
生する磁界強度をさらに大きくすることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明による磁気ヘッドの構
成を表す説明図である。図１（ａ）は、ヘッドの構造を
概念的に表す側面図であり、図１（ｂ）はその斜視図で
ある。
施形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明による磁気ヘッドの構
成を表す説明図である。図１（ａ）は、ヘッドの構造を
概念的に表す側面図であり、図１（ｂ）はその斜視図で
ある。
【００２０】まず、図１（ａ）に表した概念図は、薄膜
単磁極の磁気ヘッド２が、媒体１００上に配置された状
態を表すものである。
単磁極の磁気ヘッド２が、媒体１００上に配置された状
態を表すものである。
【００２１】媒体１００は、垂直記録層１０１と軟磁性
層１０２とを積層した２層構造を有する。垂直記録層１
０１が軟磁性層１０２の影響を受ける場合には垂直記録
層１０１と軟磁性層１０２の間に非磁性層（図示せず）
を設けた３層構造でもよい。
層１０２とを積層した２層構造を有する。垂直記録層１
０１が軟磁性層１０２の影響を受ける場合には垂直記録
層１０１と軟磁性層１０２の間に非磁性層（図示せず）
を設けた３層構造でもよい。
【００２２】本発明の磁気ヘッド２は、主磁極３と磁気
ヨーク５とが磁気的に結合されている。すなわち、主磁
極３、磁気ヨーク５および軟磁性層１０２からなる磁気
回路が形成され、この磁気回路と差交するように記録コ
イル１が設けられている。この記録コイル１に交流を流
すことにより発生する磁束は、磁気回路に沿って主磁極
３の先端において収束され、垂直記録層１０１に所定の
磁化情報を書き込む。
ヨーク５とが磁気的に結合されている。すなわち、主磁
極３、磁気ヨーク５および軟磁性層１０２からなる磁気
回路が形成され、この磁気回路と差交するように記録コ
イル１が設けられている。この記録コイル１に交流を流
すことにより発生する磁束は、磁気回路に沿って主磁極
３の先端において収束され、垂直記録層１０１に所定の
磁化情報を書き込む。
【００２３】図１（ｂ）は、本発明の磁気ヘッドの第１
の実施形態を表す斜視図であり、主磁極３は、先端部、
すなわち媒体対向面側の幅Ｗ１に対応して後方部にかけ
て広がる形状となっており、後方部は幅Ｗ２を持つ。こ
のような収束形状を取ることで、記録コイル１により発
生した磁束は、主磁極３の先端で、収束する効果をも
つ。
の実施形態を表す斜視図であり、主磁極３は、先端部、
すなわち媒体対向面側の幅Ｗ１に対応して後方部にかけ
て広がる形状となっており、後方部は幅Ｗ２を持つ。こ
のような収束形状を取ることで、記録コイル１により発
生した磁束は、主磁極３の先端で、収束する効果をも
つ。
【００２４】ここで図１（ａ）において、主磁極３中、
点線で表した部分よりも下部（媒体１００側）は収束形
状を持ち、幅Ｗ２より狭い部分を表す。本発明の特徴
は、このとき、記録コイル１を設ける位置を、この収束
部より上部（点線より上）にとることにある。
点線で表した部分よりも下部（媒体１００側）は収束形
状を持ち、幅Ｗ２より狭い部分を表す。本発明の特徴
は、このとき、記録コイル１を設ける位置を、この収束
部より上部（点線より上）にとることにある。
【００２５】図２は主磁極先端部から後方部に向かう方
向の距離を横軸にとり、縦軸に主磁極先端部から発生す
る磁界強度を表したものである。
向の距離を横軸にとり、縦軸に主磁極先端部から発生す
る磁界強度を表したものである。
【００２６】記録コイル１を、主磁極３の幅広部から、
磁気ヨーク５にかけた任意の位置で記録コイル１と差交
する形状を取る場合、主磁極３の先端部で磁極飽和とな
るように設計すればよく、記録コイル１近傍の磁極では
飽和しない。したがって、図２に示すように記録コイル
１の位置による、主磁極先端部に置ける磁界強度の変化
は小さいものであり、例えば特開平１１−１１０７１７
および“Low Inductance and High Efficiency Single-
Pole Writing Head for Perpendicular DoubleLayer Re
cording Media(H.Muraokaら、IEEE Trans. Magn., 35,
643-648, 1999)に示されるような、主磁極幅で先端部幅
と等しい部分（絞り込まれた部分）の位置に記録コイル
を形成したヘッドでは、コイルを巻くために最低数μｍ
の等長磁極が必要であり、コイル近傍では磁極を飽和さ
せても、媒体面からの距離が大きくなるにつれ、主磁極
先端部の磁界強度の低下が顕著となる。 （第１の実施形態の変形例）図３は上述した第１の実施
形態の変形例を説明する概念図である。
磁気ヨーク５にかけた任意の位置で記録コイル１と差交
する形状を取る場合、主磁極３の先端部で磁極飽和とな
るように設計すればよく、記録コイル１近傍の磁極では
飽和しない。したがって、図２に示すように記録コイル
１の位置による、主磁極先端部に置ける磁界強度の変化
は小さいものであり、例えば特開平１１−１１０７１７
および“Low Inductance and High Efficiency Single-
Pole Writing Head for Perpendicular DoubleLayer Re
cording Media(H.Muraokaら、IEEE Trans. Magn., 35,
643-648, 1999)に示されるような、主磁極幅で先端部幅
と等しい部分（絞り込まれた部分）の位置に記録コイル
を形成したヘッドでは、コイルを巻くために最低数μｍ
の等長磁極が必要であり、コイル近傍では磁極を飽和さ
せても、媒体面からの距離が大きくなるにつれ、主磁極
先端部の磁界強度の低下が顕著となる。 （第１の実施形態の変形例）図３は上述した第１の実施
形態の変形例を説明する概念図である。
【００２７】本実施形態の特徴は主磁極３が収束形状お
よび湾曲形状を取るものである。主磁極３と磁気ヨーク
５は軟磁性層１０２を通り磁気回路を形成するが、この
全体の磁路長が長くなると、磁気抵抗が高くなり、効率
が悪化する。したがって、主磁極先端部と磁気ヨーク間
先端部との長さＬ１は直接影響を及ぼさない範囲内で短
くする方がよい。具体的にはＬ１は０．３μｍ〜３μｍ
程度が望ましい。記録コイル１は流れる電流地によって
大きさが決まるものであり、この大きさによっては、図
３に示すような湾曲形状を取ることで磁気コイル１を設
置するスペースを確保することが可能である。
よび湾曲形状を取るものである。主磁極３と磁気ヨーク
５は軟磁性層１０２を通り磁気回路を形成するが、この
全体の磁路長が長くなると、磁気抵抗が高くなり、効率
が悪化する。したがって、主磁極先端部と磁気ヨーク間
先端部との長さＬ１は直接影響を及ぼさない範囲内で短
くする方がよい。具体的にはＬ１は０．３μｍ〜３μｍ
程度が望ましい。記録コイル１は流れる電流地によって
大きさが決まるものであり、この大きさによっては、図
３に示すような湾曲形状を取ることで磁気コイル１を設
置するスペースを確保することが可能である。
【００２８】これにより略記録トラック幅まで狭めた主
磁極先端部の高さは１μｍ以下まで小さくなり、また、
後方部において発生させた磁束が収束することによっ
て、磁気抵抗分における損失を最小限にできるため、主
磁極先端部においても十分な磁界強度が得られ、かつ、
コイルの位置による先端部発生磁界強度の変化が少ない
ヘッドを実現することができる。 （第２の実施形態）次に本発明の第２の実施形態とし
て、主磁極を２段階形成することにより、さらに記録効
率を高めることができる記録ヘッドについて説明する。
磁極先端部の高さは１μｍ以下まで小さくなり、また、
後方部において発生させた磁束が収束することによっ
て、磁気抵抗分における損失を最小限にできるため、主
磁極先端部においても十分な磁界強度が得られ、かつ、
コイルの位置による先端部発生磁界強度の変化が少ない
ヘッドを実現することができる。 （第２の実施形態）次に本発明の第２の実施形態とし
て、主磁極を２段階形成することにより、さらに記録効
率を高めることができる記録ヘッドについて説明する。
【００２９】図４は、ヘッドの構成を概念的に示す側面
図であり、薄膜単磁極型の磁気ヘッド２が、媒体１００
に配置された状態を示している。
図であり、薄膜単磁極型の磁気ヘッド２が、媒体１００
に配置された状態を示している。
【００３０】媒体１００は、垂直記録層１０１と軟磁性
層１０２とを積層した２層構造を有する。垂直記録層１
０１が軟磁性層１０２の影響を受ける場合は垂直記録層
１０１と軟磁性層１０２の間に非磁性層（図示せず）を
設けた３層構造でもよい。
層１０２とを積層した２層構造を有する。垂直記録層１
０１が軟磁性層１０２の影響を受ける場合は垂直記録層
１０１と軟磁性層１０２の間に非磁性層（図示せず）を
設けた３層構造でもよい。
【００３１】本発明の第２の実施形態における磁気ヘッ
ド２は、補助磁極４と磁気ヨーク５とが磁気的に結合さ
れ、さらに補助磁極４の先端に主磁極３が突出し設けら
れている。すなわち主磁極３、補助磁極４、磁気ヨーク
５および軟磁性層１０２からなる磁気回路が形成され、
この磁気回路と差交するように記録コイル１が設けられ
ている。この記録コイル１に交流電流を流すことにより
発生する磁束は、磁気回路に沿って主磁極３の先端にお
いて集中され、垂直記録層１０１に所定の磁化情報を書
き込む。
ド２は、補助磁極４と磁気ヨーク５とが磁気的に結合さ
れ、さらに補助磁極４の先端に主磁極３が突出し設けら
れている。すなわち主磁極３、補助磁極４、磁気ヨーク
５および軟磁性層１０２からなる磁気回路が形成され、
この磁気回路と差交するように記録コイル１が設けられ
ている。この記録コイル１に交流電流を流すことにより
発生する磁束は、磁気回路に沿って主磁極３の先端にお
いて集中され、垂直記録層１０１に所定の磁化情報を書
き込む。
【００３２】図５は主磁極３の形状および補助磁極４と
の結合状態を示したもので、図５（ａ）、図５（ｂ）い
ずれも先端部幅Ｗ１に対して、補助磁極部との結合部付
近で幅Ｗ２となっている。補助磁極幅をＷ３とすると、
Ｗ１＜Ｗ２≦Ｗ３となる。
の結合状態を示したもので、図５（ａ）、図５（ｂ）い
ずれも先端部幅Ｗ１に対して、補助磁極部との結合部付
近で幅Ｗ２となっている。補助磁極幅をＷ３とすると、
Ｗ１＜Ｗ２≦Ｗ３となる。
【００３３】図４中、主磁極３中の点線より下の部分が
補助磁極４から突出する突出部であり、記録コイル１は
この点線部より上部に設けられることにより、上述した
第１の実施形態に示した場合と同様の効果を得ることが
可能である。
補助磁極４から突出する突出部であり、記録コイル１は
この点線部より上部に設けられることにより、上述した
第１の実施形態に示した場合と同様の効果を得ることが
可能である。
【００３４】また、主磁極３の飽和磁束密度（Ｂｓ１）
を補助磁極４および磁気ヨーク５の飽和磁束密度（Ｂｓ
２）よりも高くすることで、略トラック幅まで狭める必
要がある主磁極先端部に流入する磁束密度を高められ、
したがって、主磁極先端部での磁界強度を大きくするこ
とが可能となる。
を補助磁極４および磁気ヨーク５の飽和磁束密度（Ｂｓ
２）よりも高くすることで、略トラック幅まで狭める必
要がある主磁極先端部に流入する磁束密度を高められ、
したがって、主磁極先端部での磁界強度を大きくするこ
とが可能となる。
【００３５】一方、製造プロセス上、収束形状を形成す
る場合、主磁極３と補助磁極４は同じ材料を使用しても
分離して形成する場合も考えられ、このような場合、主
磁極３の飽和磁束密度（Ｂｓ１）が補助磁極４および磁
気ヨーク５の飽和磁束密度（Ｂｓ２）と同じであって
も、収束効果は働くので、上述した第１の実施形態で示
した場合と、同様の効果が得られる。
る場合、主磁極３と補助磁極４は同じ材料を使用しても
分離して形成する場合も考えられ、このような場合、主
磁極３の飽和磁束密度（Ｂｓ１）が補助磁極４および磁
気ヨーク５の飽和磁束密度（Ｂｓ２）と同じであって
も、収束効果は働くので、上述した第１の実施形態で示
した場合と、同様の効果が得られる。
【００３６】図６は図２における主磁極先端の磁界強度
と、磁気ヨーク５の先端における磁界強度を記録コイル
１の位置に従って示したものである。記録コイル１を、
主磁極収束部形状部より上部に配置した場合、収束形状
部に配置した場合より、記録位置による磁界強度の変化
は非常に小さいが、磁気ヨーク５への戻りの磁束密度は
低いほうがよく、これにより、上述した第１の実施形態
および第２の実施形態のいずれの場合も、主磁極収束形
状部より略上部に記録コイル１を配置した場合が最も高
効率となる。 （第３の実施形態）次に本発明の第３の実施形態とし
て、本発明の記録用磁気ヘッドを再生用磁気ヘッドと組
み合わせた具体例について説明する。
と、磁気ヨーク５の先端における磁界強度を記録コイル
１の位置に従って示したものである。記録コイル１を、
主磁極収束部形状部より上部に配置した場合、収束形状
部に配置した場合より、記録位置による磁界強度の変化
は非常に小さいが、磁気ヨーク５への戻りの磁束密度は
低いほうがよく、これにより、上述した第１の実施形態
および第２の実施形態のいずれの場合も、主磁極収束形
状部より略上部に記録コイル１を配置した場合が最も高
効率となる。 （第３の実施形態）次に本発明の第３の実施形態とし
て、本発明の記録用磁気ヘッドを再生用磁気ヘッドと組
み合わせた具体例について説明する。
【００３７】図７は、本実施形態に係る複合磁気ヘッド
の断面構造を示す概念図である。本実施形態の複合磁気
ヘッド２０では、上述した第１の実施形態にて説明した
記録用磁気ヘッドに対応する記録部２１と、媒体に記録
された磁化情報を読み出す再生部２２を有する。記録部
２１と再生部２２は磁気ヨーク５を共有している。さら
に再生部２２においては磁気ヨーク５から所定の磁気ギ
ャップ２３を介して磁気検出素子２４が設けられ、さら
にこれに並列して磁気シールド２５が設けられている。
磁気検出素子２４は垂直記録層１０１に保持されている
磁化情報を検出し、電気信号などに変換して出力する。
の断面構造を示す概念図である。本実施形態の複合磁気
ヘッド２０では、上述した第１の実施形態にて説明した
記録用磁気ヘッドに対応する記録部２１と、媒体に記録
された磁化情報を読み出す再生部２２を有する。記録部
２１と再生部２２は磁気ヨーク５を共有している。さら
に再生部２２においては磁気ヨーク５から所定の磁気ギ
ャップ２３を介して磁気検出素子２４が設けられ、さら
にこれに並列して磁気シールド２５が設けられている。
磁気検出素子２４は垂直記録層１０１に保持されている
磁化情報を検出し、電気信号などに変換して出力する。
【００３８】本実施形態においては磁気ヨーク５も再生
部２２の磁気シールドとして作用する。つまり磁気検出
素子２４は磁気ヨーク５と磁気シールド２５によりトラ
ック方向の両側がシールドされ、トラック長手方向の再
生分解能を高くすることができる。
部２２の磁気シールドとして作用する。つまり磁気検出
素子２４は磁気ヨーク５と磁気シールド２５によりトラ
ック方向の両側がシールドされ、トラック長手方向の再
生分解能を高くすることができる。
【００３９】本発明はこれらの具体例に限定されるもの
ではなく、媒体進行方向から見た主磁極と磁気ヨークの
リーディング側、トレーリング側の関係は逆でもかまわ
ない。また、補助磁極に接続される主磁極の、補助磁極
に対する位置もリーディング側、トレーリング側を問わ
ず、また、補助磁極に囲まれる形で主磁極が形成されて
も構わない。さらに磁気ヘッドを構成する各要素の素材
や形状などに関しては、選択し得る範囲のすべてを同様
に用いて同様の効果を得られる。
ではなく、媒体進行方向から見た主磁極と磁気ヨークの
リーディング側、トレーリング側の関係は逆でもかまわ
ない。また、補助磁極に接続される主磁極の、補助磁極
に対する位置もリーディング側、トレーリング側を問わ
ず、また、補助磁極に囲まれる形で主磁極が形成されて
も構わない。さらに磁気ヘッドを構成する各要素の素材
や形状などに関しては、選択し得る範囲のすべてを同様
に用いて同様の効果を得られる。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、主
磁極の媒体対向面における幅よりも広い部分を後方に持
ち、この後方部から、前記主磁極と磁気的に結合する磁
気ヨークとの間に、前記主磁極後方部もしくは前記磁気
ヨークと略直交するコイルを配置することにより、主磁
極先端部において、発生した磁束が集中し、かつ、コイ
ルの位置による先端部発生磁界強度の変化が少ないヘッ
ドを実現することができる。
磁極の媒体対向面における幅よりも広い部分を後方に持
ち、この後方部から、前記主磁極と磁気的に結合する磁
気ヨークとの間に、前記主磁極後方部もしくは前記磁気
ヨークと略直交するコイルを配置することにより、主磁
極先端部において、発生した磁束が集中し、かつ、コイ
ルの位置による先端部発生磁界強度の変化が少ないヘッ
ドを実現することができる。
【００４１】また、ヘッドの製造プロセスにおいて、コ
イルの位置精度が、主磁極収束部にある場合より厳しく
ないため、製造の歩留まりを高めることができる。
イルの位置精度が、主磁極収束部にある場合より厳しく
ないため、製造の歩留まりを高めることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に関係する磁気ヘッド
の構造を説明する概略断面図および斜視図。
の構造を説明する概略断面図および斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態に関係する磁気ヘッド
の主磁極先端部から後方部に向かう方向の距離と、主磁
極先端部から発生する磁界強度の関係を表したグラフ。
の主磁極先端部から後方部に向かう方向の距離と、主磁
極先端部から発生する磁界強度の関係を表したグラフ。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に関係する磁
気ヘッドの構造を説明する概略断面図。
気ヘッドの構造を説明する概略断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に関係する磁気ヘッド
の構造を説明する概略断面図。
の構造を説明する概略断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に関係する磁気ヘッド
の構造を説明する斜視図。
の構造を説明する斜視図。
【図６】本発明の実施形態における主磁極先端の磁界強
度および磁気ヨーク先端における磁界強度と、記録コイ
ルの位置の関係を表したグラフ。
度および磁気ヨーク先端における磁界強度と、記録コイ
ルの位置の関係を表したグラフ。
【図７】本発明の第３の実施形態に関係する磁気ヘッド
の構造を説明する断面図。
の構造を説明する断面図。
１………記録コイル ２………磁気ヘッド ３………主磁極 ４………補助磁極 ５………磁気ヨーク ２０………複合磁気ヘッド ２１………記録部 ２２………再生部 ２３………磁気ギャップ ２４………磁気検出素子 ２５………磁気シールド １００………媒体 １０１………垂直記録層 １０２………軟磁性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 館山 公一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Ｆターム(参考） 5D033 AA05 BA07 BA12 BB43 5D034 AA05 BB09 BB12 5D093 AA05 AB03 AD01 AD12 AE05 BE05 BE15
Claims (4)
- 【請求項１】 垂直磁気記録媒体に磁化情報を記録する
磁気ヘッドであって、 前記主磁極と磁気的に結合された磁気ヨークと、 前記主磁極と前記磁気ヨークにより形成される磁気回路
と交差する記録コイルを備え、 前記主磁極は前記垂直記録媒体面に対向する幅よりも広
い部分を後方に持ち、 前記記録コイルは前記主磁極の幅の広い部分と前記磁気
ヨークとの間の任意の位置で差交することを特徴とする
磁気ヘッド。 - 【請求項２】 垂直磁気記録媒体に磁化情報を記録する
磁気ヘッドであって、 前記主磁極と磁気的に結合された磁気ヨークと、 前記主磁極と前記磁気ヨークにより形成される磁気回路
と差交する記録コイルと、 前記主磁極と電気的に結合された前記垂直磁気記録媒体
からみて、前記主磁極よりも後退して設けられた補助磁
極とを備え、 前記補助磁極は、前記主磁極よりも幅が広く形成され、 前記主磁極は、前記補助磁極と等しいか、それよりも高
い飽和磁束密度をもつ材料からなり、前記記録コイル
は、前記補助磁極と前記磁気ヨークとの間の任意の位置
で差交することを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項３】 前記記録コイルは、前記主磁極後方の幅
広部と絞り込み部の略後方、もしくは前記補助磁極と前
記主磁極との結合部の略後方に配置されることを特徴と
する請求項１もしくは請求項２記載の磁気ヘッド。 - 【請求項４】 前記垂直磁気記録媒体との相対的な移動
方向において、前記主磁極、前記補助磁極および前記磁
気ヨークよりもリーディン側に設けられた磁気検出素子
と、 前記相対的な移動方向において、前記記録検出素子より
もさらにリーディング側に設けられた磁気シールド部材
とを備え、 前記磁気検出素子により前記垂直磁気記録媒体に記録さ
れた前記磁化上方を検出可能とした請求項１乃至３のう
ちの何れか１つの磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000289789A JP2002100005A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000289789A JP2002100005A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100005A true JP2002100005A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18773124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000289789A Pending JP2002100005A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000289789A patent/JP2002100005A/ja active Pending
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