JP2002133602A - 熱アシスト磁気記録装置及びこれを備えた情報機器 - Google Patents
熱アシスト磁気記録装置及びこれを備えた情報機器Info
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- JP2002133602A JP2002133602A JP2000332065A JP2000332065A JP2002133602A JP 2002133602 A JP2002133602 A JP 2002133602A JP 2000332065 A JP2000332065 A JP 2000332065A JP 2000332065 A JP2000332065 A JP 2000332065A JP 2002133602 A JP2002133602 A JP 2002133602A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
- G11B2005/0021—Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal
Landscapes
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 近接記録性、ヘッドの小型軽量性を損なう事
無く、媒体面上における熱源素子からのビーム強度を制
御し、安定した記録性能を実現可能な熱アシスト磁気記
録装置の提供。 【解決手段】 熱源素子３と、この熱源素子３により加
熱され記録部の保磁力が低下する媒体４と、この媒体の
保磁力が低下した記録部に磁界を印加する磁気記録素子
２と、前記熱源素子３を駆動する可変電源７とを有し、
該可変電源７を最適化したことを特徴とする熱アシスト
磁気記録装置。
無く、媒体面上における熱源素子からのビーム強度を制
御し、安定した記録性能を実現可能な熱アシスト磁気記
録装置の提供。 【解決手段】 熱源素子３と、この熱源素子３により加
熱され記録部の保磁力が低下する媒体４と、この媒体の
保磁力が低下した記録部に磁界を印加する磁気記録素子
２と、前記熱源素子３を駆動する可変電源７とを有し、
該可変電源７を最適化したことを特徴とする熱アシスト
磁気記録装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気的に情報の記
録再生を行う新規な磁気記録装置とその製造方法及び磁
気記録装置を搭載する機器に関する。
録再生を行う新規な磁気記録装置とその製造方法及び磁
気記録装置を搭載する機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気的に情報の記録再生を行う磁気記録
装置は、大容量、高速、安価な情報記憶手段として発展
を続けている。特に、近年のハードディスクドライブ
（ＨＤＤ）の進展は著しく、製品レベルで記録密度は１
０Ｇｂ／ｉｎ２を、内部データ転送速度は１００Ｍｂｐ
ｓを超え、メガバイト単価は数円／ＭＢに低価格化して
いる。ＨＤＤの高密度化は、信号処理、メカ・サーボ、
ヘッド、媒体、ＨＤＩなど複数の要素技術の集大成とし
て進展してきているが、近年、媒体の熱擾乱問題がＨＤ
Ｄの高密度化の阻害要因として顕在化しつつある。
装置は、大容量、高速、安価な情報記憶手段として発展
を続けている。特に、近年のハードディスクドライブ
（ＨＤＤ）の進展は著しく、製品レベルで記録密度は１
０Ｇｂ／ｉｎ２を、内部データ転送速度は１００Ｍｂｐ
ｓを超え、メガバイト単価は数円／ＭＢに低価格化して
いる。ＨＤＤの高密度化は、信号処理、メカ・サーボ、
ヘッド、媒体、ＨＤＩなど複数の要素技術の集大成とし
て進展してきているが、近年、媒体の熱擾乱問題がＨＤ
Ｄの高密度化の阻害要因として顕在化しつつある。
【０００３】磁気記録の高密度化は、記録セルの微細化
により実現するが、記録セルの微細化により媒体からの
信号磁界が減少する為、所定の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）
を確保する上では、媒体ノイズの低減化が必須となる。
媒体ノイズの主因は、磁化転移部の乱れであり、乱れの
大きさは媒体の磁化反転単位に比例する。磁気媒体には
多結晶磁性粒子からなる薄膜（多粒子系薄膜）が用いら
れているが、多粒子系薄膜の磁化反転単位は、粒子間に
磁気的な交換相互作用が作用する場合は、交換結合され
た複数の磁性粒子から構成される。従来、例えば数１０
０Ｇｂ／ｉｎ２から数Ｇｂ／ｉｎ２の記録密度において
は、媒体の低ノイズ化は主に、磁性粒子間の交換相互作
用を低減し磁化反転単位を小さくする事で実現してき
た。最新の１０Ｇｂ／ｉｎ２級の磁気媒体では、磁化反
転単位は磁性粒子２〜３個分にまで縮小されており、近
い将来、磁化反転単位は磁性粒子一つに相当するまで縮
小するものと予測される。
により実現するが、記録セルの微細化により媒体からの
信号磁界が減少する為、所定の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）
を確保する上では、媒体ノイズの低減化が必須となる。
媒体ノイズの主因は、磁化転移部の乱れであり、乱れの
大きさは媒体の磁化反転単位に比例する。磁気媒体には
多結晶磁性粒子からなる薄膜（多粒子系薄膜）が用いら
れているが、多粒子系薄膜の磁化反転単位は、粒子間に
磁気的な交換相互作用が作用する場合は、交換結合され
た複数の磁性粒子から構成される。従来、例えば数１０
０Ｇｂ／ｉｎ２から数Ｇｂ／ｉｎ２の記録密度において
は、媒体の低ノイズ化は主に、磁性粒子間の交換相互作
用を低減し磁化反転単位を小さくする事で実現してき
た。最新の１０Ｇｂ／ｉｎ２級の磁気媒体では、磁化反
転単位は磁性粒子２〜３個分にまで縮小されており、近
い将来、磁化反転単位は磁性粒子一つに相当するまで縮
小するものと予測される。
【０００４】従って今後さらに磁化反転単位を縮小して
所定のＳ／Ｎを確保する為には、磁性粒子の大きさ自身
を小さくする必要がある。磁性粒子の体積をＶとおくと
粒子の持つ磁気的エネルギーはＫｕＶで表わされる。こ
こで、Ｋｕは粒子の磁気異方性エネルギー密度である。
低ノイズ化の為にＶを小さくするとＫｕＶが小さくなり
室温付近の熱エネルギーによって記録情報が乱れる、と
いう熱擾乱問題が顕在化する。Shallok等の解析によれ
ば、粒子の磁気的エネルギーと熱エネルギー（ｋＴ；
ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）の比、Ｋｕ／ｋＴ
は１００程度の値でないと記録寿命の信頼性を損ねる。
従来から媒体磁性膜に用いられてきたCoCr基合金のＫｕ
（２〜３×１０６ｅｒｇ／ｃｃ）では、低ノイズ化の為
に粒径微細化を進めると熱擾乱耐性の確保が困難な状況
に至りつつある。
所定のＳ／Ｎを確保する為には、磁性粒子の大きさ自身
を小さくする必要がある。磁性粒子の体積をＶとおくと
粒子の持つ磁気的エネルギーはＫｕＶで表わされる。こ
こで、Ｋｕは粒子の磁気異方性エネルギー密度である。
低ノイズ化の為にＶを小さくするとＫｕＶが小さくなり
室温付近の熱エネルギーによって記録情報が乱れる、と
いう熱擾乱問題が顕在化する。Shallok等の解析によれ
ば、粒子の磁気的エネルギーと熱エネルギー（ｋＴ；
ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）の比、Ｋｕ／ｋＴ
は１００程度の値でないと記録寿命の信頼性を損ねる。
従来から媒体磁性膜に用いられてきたCoCr基合金のＫｕ
（２〜３×１０６ｅｒｇ／ｃｃ）では、低ノイズ化の為
に粒径微細化を進めると熱擾乱耐性の確保が困難な状況
に至りつつある。
【０００５】そこで近年、CoPt,FePdなど１０７ｅｒｇ
／ｃｃ以上のＫｕを示す磁性膜材料が注目を浴びてきて
いるが、粒径微細化と熱擾乱耐性を両立する為に、単純
にＫｕを上げると別の問題が顕在化する。それは記録感
度の問題である。媒体磁性膜のＫｕを上げると媒体の記
録保磁力（Ｈｃ０＝Ｋｕ／Ｉｓｂ；Ｉｓｂ：媒体磁性膜
の正味の磁化）が上昇し、Ｈｃ０に比例して飽和記録に
必要な磁界が増加する。記録ヘッドから発生し媒体に印
加される記録磁界は記録コイルへの通電電流の他に、記
録磁極材料、磁極形状、スペーシング、媒体の種類、膜
厚などに依存するが、高密度化に伴い記録磁極先端部の
サイズが縮小する事を考慮すると、発生磁界の大きさに
は限界がある。例えば、最も発生磁界の大きな単磁極ヘ
ッドと軟磁性裏打ち垂直媒体の組合せでも、記録磁界の
大きさは高々１０ｋ０ｅ程度が限界である。
／ｃｃ以上のＫｕを示す磁性膜材料が注目を浴びてきて
いるが、粒径微細化と熱擾乱耐性を両立する為に、単純
にＫｕを上げると別の問題が顕在化する。それは記録感
度の問題である。媒体磁性膜のＫｕを上げると媒体の記
録保磁力（Ｈｃ０＝Ｋｕ／Ｉｓｂ；Ｉｓｂ：媒体磁性膜
の正味の磁化）が上昇し、Ｈｃ０に比例して飽和記録に
必要な磁界が増加する。記録ヘッドから発生し媒体に印
加される記録磁界は記録コイルへの通電電流の他に、記
録磁極材料、磁極形状、スペーシング、媒体の種類、膜
厚などに依存するが、高密度化に伴い記録磁極先端部の
サイズが縮小する事を考慮すると、発生磁界の大きさに
は限界がある。例えば、最も発生磁界の大きな単磁極ヘ
ッドと軟磁性裏打ち垂直媒体の組合せでも、記録磁界の
大きさは高々１０ｋ０ｅ程度が限界である。
【０００６】一方で、将来の高密度・低ノイズ媒体に必
要な５ｎｍ程度の粒径で、十分な熱擾乱耐性を得る上で
は、１０７ｅｒｇ／ｃｃ以上のＫｕを示す磁性膜材料を
採用する必要があるが、その場合、室温付近における媒
体の記録に必要な磁界は１０ｋＯｅを軽く上回る為、記
録が出来なくなる。従って単純に媒体のKuを増加させて
しまうと、記録自体が出来ないという問題が顕在化する
のである。
要な５ｎｍ程度の粒径で、十分な熱擾乱耐性を得る上で
は、１０７ｅｒｇ／ｃｃ以上のＫｕを示す磁性膜材料を
採用する必要があるが、その場合、室温付近における媒
体の記録に必要な磁界は１０ｋＯｅを軽く上回る為、記
録が出来なくなる。従って単純に媒体のKuを増加させて
しまうと、記録自体が出来ないという問題が顕在化する
のである。
【０００７】上記した様に、従来の多粒子系媒体を用い
た磁気記録では、低ノイズ化、熱擾乱耐性の確保、記録
感度の確保がトレードオフの関係に有り、これが記録密
度の限界を与える。この問題を解決する提案として、熱
アシスト磁気記録方式がある。
た磁気記録では、低ノイズ化、熱擾乱耐性の確保、記録
感度の確保がトレードオフの関係に有り、これが記録密
度の限界を与える。この問題を解決する提案として、熱
アシスト磁気記録方式がある。
【０００８】熱アシスト磁気記録方式では、十分にノイ
ズが低くなる程度に微細な磁性粒子を用い、熱擾乱耐性
を確保する為に室温付近で高いＫｕを示す記録層を用い
る。この様な大きなＫｕを有する媒体は、室温付近では
記録に必要な磁界が記録ヘッドの発生磁界を上回り記録
不能である。熱アシスト磁気記録方式の提案は、加熱源
として記録磁極の近傍に光ビームもしくは電子ビームを
照射している。媒体の記録部のみを所定の温度（Ｈｃ０
が記録磁界以下になる温度）に昇温し、記録部以外の部
分は所定の温度未満に保持する事が重要だが、この為に
は、媒体面上での光強度とその分布もしくは電子ビーム
強度とその分布を制御する必要がある。
ズが低くなる程度に微細な磁性粒子を用い、熱擾乱耐性
を確保する為に室温付近で高いＫｕを示す記録層を用い
る。この様な大きなＫｕを有する媒体は、室温付近では
記録に必要な磁界が記録ヘッドの発生磁界を上回り記録
不能である。熱アシスト磁気記録方式の提案は、加熱源
として記録磁極の近傍に光ビームもしくは電子ビームを
照射している。媒体の記録部のみを所定の温度（Ｈｃ０
が記録磁界以下になる温度）に昇温し、記録部以外の部
分は所定の温度未満に保持する事が重要だが、この為に
は、媒体面上での光強度とその分布もしくは電子ビーム
強度とその分布を制御する必要がある。
【０００９】光強度とその分布に対する制御は従来の光
ディスクにおいては、ＬＤの出射面側に光強度モニター
を配し、このモニター出力が一定になる様にオートパワ
ーコントロールを行い、分布についてはフォーカシング
サーボによって制御している。熱アシスト磁気記録の場
合には、光を熱源に採用する場合においても近接光を使
う事になるので、従来の光ディスクで用いていたモニタ
ーによるパワー制御は出来ず、又、フォーカシングサー
ボ制御も不可能である。その理由は光源を具備する記録
ヘッドと媒体面の間の距離が数１０ｎｍ程度であり光出
射面側に光強度モニターを取付けるのが困難な事、ヘッ
ド周辺にフォーカッシング用のボイスコイルモータを設
置するのが困難な事に起因する。
ディスクにおいては、ＬＤの出射面側に光強度モニター
を配し、このモニター出力が一定になる様にオートパワ
ーコントロールを行い、分布についてはフォーカシング
サーボによって制御している。熱アシスト磁気記録の場
合には、光を熱源に採用する場合においても近接光を使
う事になるので、従来の光ディスクで用いていたモニタ
ーによるパワー制御は出来ず、又、フォーカシングサー
ボ制御も不可能である。その理由は光源を具備する記録
ヘッドと媒体面の間の距離が数１０ｎｍ程度であり光出
射面側に光強度モニターを取付けるのが困難な事、ヘッ
ド周辺にフォーカッシング用のボイスコイルモータを設
置するのが困難な事に起因する。
【００１０】上記した様に、熱アシスト記録において近
接記録性と小型軽量性を保持する上では、特にモニター
やボイスコイルモータ無しに、現行ＨＤＤの様にスライ
ダーを空気流で浮上させるか、あるいはＨＤＤ分野で提
案されている様にスライダーを媒体に接触させるか、の
態様が必須である。しかしながら、特にモニターやボイ
スコイルモータの無い態様では、媒体面上での光強度も
しくは電子ビーム強度を制御するのが困難であった。
接記録性と小型軽量性を保持する上では、特にモニター
やボイスコイルモータ無しに、現行ＨＤＤの様にスライ
ダーを空気流で浮上させるか、あるいはＨＤＤ分野で提
案されている様にスライダーを媒体に接触させるか、の
態様が必須である。しかしながら、特にモニターやボイ
スコイルモータの無い態様では、媒体面上での光強度も
しくは電子ビーム強度を制御するのが困難であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は掲記した従来
の熱アシスト記録の有する課題に鑑みてなされたもので
あり、特に近接記録性、ヘッドの小型軽量性を損なう事
無く、媒体面上における光強度もしくは電子ビーム強度
を制御し、安定した記録性能を実現する目的で為される
ものである。
の熱アシスト記録の有する課題に鑑みてなされたもので
あり、特に近接記録性、ヘッドの小型軽量性を損なう事
無く、媒体面上における光強度もしくは電子ビーム強度
を制御し、安定した記録性能を実現する目的で為される
ものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、熱源素子と、この熱源素子により加熱
され記録部の保磁力が低下する媒体と、この媒体の保磁
力が低下した記録部に磁界を印加する磁気記録素子と、
前記熱源素子を駆動する可変電源とを有することを特徴
とする熱アシスト磁気記録装置を提供する。
に、本発明では、熱源素子と、この熱源素子により加熱
され記録部の保磁力が低下する媒体と、この媒体の保磁
力が低下した記録部に磁界を印加する磁気記録素子と、
前記熱源素子を駆動する可変電源とを有することを特徴
とする熱アシスト磁気記録装置を提供する。
【００１３】ここで、前記可変電源は、最適化されてい
ることが望ましい。
ることが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】本発明に実施形態の説明に先立ち、熱アシ
スト磁気記録装置の概要について説明する。図２は、ロ
ータリーアクチュエータを用いた熱アシスト磁気記録装
置の概略を示したものである。記録媒体１０１は、スピ
ンドル１０２に装着され、所定の回転数で回転される。
媒体１０１からわずかに浮上した状態もしくは接触した
状態で情報の記録再生を行う磁気ヘッド（磁気記録素子
および磁気再生素子）及び媒体１０１を加熱するための
熱源素子を搭載したスライダー１０３は、薄板状のサス
ペンション１０４の先端に取り付けられている。サスペ
ンション１０４は、図示しない駆動コイルを保持するボ
ビン部等を有するアクチュエータアーム１０５の一端に
接続されている。一方、アクチュエータアーム１０５の
他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモー
タ１０６が設けられている。ボイスコイルモータ１０６
は、前記アクチュエータアーム１０５のボビン部に巻き
上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むよ
うに対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからな
る磁気回路とから構成される。アクチュエータアーム１
０５は、固定軸１０７の上下２カ所に設けられた図示し
ないボールベアリングによって保持され、ボイスコイル
モータ１０６より回転揺動が自在にできるようになって
いる。
スト磁気記録装置の概要について説明する。図２は、ロ
ータリーアクチュエータを用いた熱アシスト磁気記録装
置の概略を示したものである。記録媒体１０１は、スピ
ンドル１０２に装着され、所定の回転数で回転される。
媒体１０１からわずかに浮上した状態もしくは接触した
状態で情報の記録再生を行う磁気ヘッド（磁気記録素子
および磁気再生素子）及び媒体１０１を加熱するための
熱源素子を搭載したスライダー１０３は、薄板状のサス
ペンション１０４の先端に取り付けられている。サスペ
ンション１０４は、図示しない駆動コイルを保持するボ
ビン部等を有するアクチュエータアーム１０５の一端に
接続されている。一方、アクチュエータアーム１０５の
他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモー
タ１０６が設けられている。ボイスコイルモータ１０６
は、前記アクチュエータアーム１０５のボビン部に巻き
上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むよ
うに対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからな
る磁気回路とから構成される。アクチュエータアーム１
０５は、固定軸１０７の上下２カ所に設けられた図示し
ないボールベアリングによって保持され、ボイスコイル
モータ１０６より回転揺動が自在にできるようになって
いる。
【００１６】図１は、本発明に係る熱アシスト磁気記録
装置の一実施形態の構成図である。本発明の記録装置
は、例えば図１に示される様に、入力データ１、入力デ
ータを記録電流に変換する入力回路系１、入力回路系１
の出力信号で駆動される磁気記録素子２及び熱源素子
３、熱源素子３により昇温され磁気記録素子２によって
磁気的に情報が記録される媒体４、媒体からの漏洩磁界
を検出する磁気再生素子５、磁気再生素子５の出力を出
力データ０に変換する出力回路系６、及び前記した熱源
を駆動する可変電源７から構成される。上記構成中で本
発明を特徴付けるのは熱源素子３を駆動する為の可変電
源７である。
装置の一実施形態の構成図である。本発明の記録装置
は、例えば図１に示される様に、入力データ１、入力デ
ータを記録電流に変換する入力回路系１、入力回路系１
の出力信号で駆動される磁気記録素子２及び熱源素子
３、熱源素子３により昇温され磁気記録素子２によって
磁気的に情報が記録される媒体４、媒体からの漏洩磁界
を検出する磁気再生素子５、磁気再生素子５の出力を出
力データ０に変換する出力回路系６、及び前記した熱源
を駆動する可変電源７から構成される。上記構成中で本
発明を特徴付けるのは熱源素子３を駆動する為の可変電
源７である。
【００１７】磁気記録素子２、磁気再生素子５、熱源素
子３は、スライダー基板（図示せず）上に薄膜工程によ
り一体化され、薄膜工程完了後、基板はスライダー形状
に加工されるのが一般的である。又、通常薄膜素子部は
スライダーの後端部に設けられ、媒体から浮上して動作
するかもしくは接触動作を行う。入力回路系１は、ＥＣ
Ｃ附加回路、変調回路、記録補正回路などからなり、出
力回路系６は、等価回路、復号回路、復調回路、ＥＣＣ
などからなる。熱源素子３の駆動は、入力回路系１の出
力信号を用い、磁気記録素子２と同期させて行っても良
いし、ＤＣ的に駆動しても良い。磁気記録素子２は信号
系列に応じて媒体４に印加する磁界の向きを変える。媒
体４が面内磁化膜の場合には、磁界の向きは記録トラッ
ク長手方向を向き、媒体４が垂直磁化膜の場合には、媒
体膜面に垂直な方向に向く。
子３は、スライダー基板（図示せず）上に薄膜工程によ
り一体化され、薄膜工程完了後、基板はスライダー形状
に加工されるのが一般的である。又、通常薄膜素子部は
スライダーの後端部に設けられ、媒体から浮上して動作
するかもしくは接触動作を行う。入力回路系１は、ＥＣ
Ｃ附加回路、変調回路、記録補正回路などからなり、出
力回路系６は、等価回路、復号回路、復調回路、ＥＣＣ
などからなる。熱源素子３の駆動は、入力回路系１の出
力信号を用い、磁気記録素子２と同期させて行っても良
いし、ＤＣ的に駆動しても良い。磁気記録素子２は信号
系列に応じて媒体４に印加する磁界の向きを変える。媒
体４が面内磁化膜の場合には、磁界の向きは記録トラッ
ク長手方向を向き、媒体４が垂直磁化膜の場合には、媒
体膜面に垂直な方向に向く。
【００１８】本発明の磁気記録装置では記録動作時に
は、基本的に熱源素子３から媒体４の記録部にビームを
照射して加熱し、加熱部のＨｃ０を記録磁界以下に低下
させて記録を行う。本発明を特徴付ける可変電源７は、
浮上動作時の浮上量変動、熱源素子３の個体差による変
動、媒体４の個体差による変動などの要因に対して、最
適な熱アシスト磁気記録動作を行う為に設置されるもの
である。図１では、可変電源７は熱源素子３にのみ接続
されているが、磁気記録素子２の記録電流、磁気再生素
子５のバイアス電流を最適設定する為の別の可変電源
（図示せず）が搭載されていても構わない。
は、基本的に熱源素子３から媒体４の記録部にビームを
照射して加熱し、加熱部のＨｃ０を記録磁界以下に低下
させて記録を行う。本発明を特徴付ける可変電源７は、
浮上動作時の浮上量変動、熱源素子３の個体差による変
動、媒体４の個体差による変動などの要因に対して、最
適な熱アシスト磁気記録動作を行う為に設置されるもの
である。図１では、可変電源７は熱源素子３にのみ接続
されているが、磁気記録素子２の記録電流、磁気再生素
子５のバイアス電流を最適設定する為の別の可変電源
（図示せず）が搭載されていても構わない。
【００１９】上記構成を用いて、本発明は、例えば以下
の手段で実施する事が可能である。図１の構成の記録装
置をヒートラン工程などにおいて最適化する。本発明に
用いる事の出来る熱源素子３は、半導体レーザ（ＬＤ）
もしくは電子エミッターが代表的であり、又、熱源素子
３単体での駆動電源最適化を行う場合と、磁気記録素子
２及び磁気再生素子５と併せて駆動電源最適化を行う場
合がある。各々について具体的な駆動電源最適化の手法
は異なるので、以下、各々の場合に分けて熱源素子駆動
電源の最適化手法の実施形態を記述する。
の手段で実施する事が可能である。図１の構成の記録装
置をヒートラン工程などにおいて最適化する。本発明に
用いる事の出来る熱源素子３は、半導体レーザ（ＬＤ）
もしくは電子エミッターが代表的であり、又、熱源素子
３単体での駆動電源最適化を行う場合と、磁気記録素子
２及び磁気再生素子５と併せて駆動電源最適化を行う場
合がある。各々について具体的な駆動電源最適化の手法
は異なるので、以下、各々の場合に分けて熱源素子駆動
電源の最適化手法の実施形態を記述する。
【００２０】（１）熱源素子にＬＤを用い、ＬＤ単体で
最適化する場合 この場合は、ＬＤの出射面（ＡＢＳ面）とは反対側の面
（後端面）を完全反射面とはせずに、５〜１０％程度の
透過率を有する半透過面とする。半透過面にするには、
反射膜厚を薄く調整するのが簡便である。この様にする
事で、ＬＤ共振効率は若干低下するが、ＬＤ単体として
の駆動電源最適化が実施可能となり、ヒートラン工程を
簡略化出来る。半透過型の後端面近傍に光検出器を設け
ておき、この光検出器を用いてＬＤの駆動電源を最適化
する。後端面からの出射光強度はＡＢＳ面からの出射光
に比例するので、予めＡＢＳ面からの出射光強度の最適
値を求めておけば、後端面からの出射光強度をモニター
する事によりＡＢＳ面の出射光強度を最適化出来る。Ａ
ＢＳ面からの出射光の最適値は、媒体が記録磁極下部を
通過する際に保磁力が記録磁界よりも低くなっている
事、記録後に保磁力が速やかに立ち上がり記録後に熱擾
乱の影響を受けない事、隣接トラックは昇温しない事、
などの条件を満足する様に予め設定される。ヒートラン
工程などにおいて、ＬＤの注入電流をステップ的に変え
ながら、後端面出射光強度をモニターし、最適値となる
端子電圧に設定すれば、本発明の熱アシスト磁気記録装
置の最適化を図る事が可能である。
最適化する場合 この場合は、ＬＤの出射面（ＡＢＳ面）とは反対側の面
（後端面）を完全反射面とはせずに、５〜１０％程度の
透過率を有する半透過面とする。半透過面にするには、
反射膜厚を薄く調整するのが簡便である。この様にする
事で、ＬＤ共振効率は若干低下するが、ＬＤ単体として
の駆動電源最適化が実施可能となり、ヒートラン工程を
簡略化出来る。半透過型の後端面近傍に光検出器を設け
ておき、この光検出器を用いてＬＤの駆動電源を最適化
する。後端面からの出射光強度はＡＢＳ面からの出射光
に比例するので、予めＡＢＳ面からの出射光強度の最適
値を求めておけば、後端面からの出射光強度をモニター
する事によりＡＢＳ面の出射光強度を最適化出来る。Ａ
ＢＳ面からの出射光の最適値は、媒体が記録磁極下部を
通過する際に保磁力が記録磁界よりも低くなっている
事、記録後に保磁力が速やかに立ち上がり記録後に熱擾
乱の影響を受けない事、隣接トラックは昇温しない事、
などの条件を満足する様に予め設定される。ヒートラン
工程などにおいて、ＬＤの注入電流をステップ的に変え
ながら、後端面出射光強度をモニターし、最適値となる
端子電圧に設定すれば、本発明の熱アシスト磁気記録装
置の最適化を図る事が可能である。
【００２１】（２）熱源素子にＬＤを用い、ＬＤ、磁気
記録素子、磁気再生素子を組み合わせて最適化する場合 前記した様にＬＤ単体での最適化も可能だが、この方式
の場合、ＬＤ個体間の特性バラツキは解決されるが、媒
体個体間のバラツキなどの影響は残る。最適化工程がや
や煩雑になるが、より的確な最適化手法は、ＬＤ単体で
最適化する手法では無く、ＬＤ、記録素子、再生素子を
組み合わせて最適化する手法である。この場合、図１に
おいて、可変電源７は熱源素子３だけではなく、磁気記
録素子２、磁気再生素子５にも各々個別に連結されてな
る（図示せず）。又、ＬＤ単体で最適化する場合には、
後端面からの出射光強度をモニターする等の工夫が必要
だったが、この場合には特に後端面を半透過面とする必
要は無い。最適化の主なパラメータは、ＬＤ駆動電流、
磁気記録素子２に通電する記録電流、磁気再生素子５に
通電するバイアス電流の三つである。これら三つのパラ
メータをマトリクス的に最適化しても良いし、再生素子
のバイアス電流は適当な値に固定しておき、ＬＤ注入電
流と記録電流の二つを最適化しても良い。具体的なやり
方としては、例えば、ＬＤ駆動電流を閾値電流（複数の
個体の平均値）を基準に閾値＋１０ｍＡから閾値＋５０
ｍＡの範囲で、５ｍＡ刻みに変化させながら、各注入電
流毎に、記録素子への通電電流を２０ｍＡから５０ｍＡ
の範囲で２ｍＡ刻みに変化させ、各点毎にシングルトラ
ックのＢＥＲ、隣接トラックに記録した後のＢＥＲ、長
時間記録を繰り返した時のＢＥＲを調べる。その様にし
て得られたマトリクスデータの中から、ＢＥＲが極小と
なり、かつ動作電流マージンを満たす解を見出し、ＬＤ
と記録素子の駆動電源を最適化する。磁気再生素子５の
バイアス電流も含めてマトリクスデータを取得すれば、
磁気再生素子５の最適駆動電流も含めて素子全体の最適
化を図る事も可能である。
記録素子、磁気再生素子を組み合わせて最適化する場合 前記した様にＬＤ単体での最適化も可能だが、この方式
の場合、ＬＤ個体間の特性バラツキは解決されるが、媒
体個体間のバラツキなどの影響は残る。最適化工程がや
や煩雑になるが、より的確な最適化手法は、ＬＤ単体で
最適化する手法では無く、ＬＤ、記録素子、再生素子を
組み合わせて最適化する手法である。この場合、図１に
おいて、可変電源７は熱源素子３だけではなく、磁気記
録素子２、磁気再生素子５にも各々個別に連結されてな
る（図示せず）。又、ＬＤ単体で最適化する場合には、
後端面からの出射光強度をモニターする等の工夫が必要
だったが、この場合には特に後端面を半透過面とする必
要は無い。最適化の主なパラメータは、ＬＤ駆動電流、
磁気記録素子２に通電する記録電流、磁気再生素子５に
通電するバイアス電流の三つである。これら三つのパラ
メータをマトリクス的に最適化しても良いし、再生素子
のバイアス電流は適当な値に固定しておき、ＬＤ注入電
流と記録電流の二つを最適化しても良い。具体的なやり
方としては、例えば、ＬＤ駆動電流を閾値電流（複数の
個体の平均値）を基準に閾値＋１０ｍＡから閾値＋５０
ｍＡの範囲で、５ｍＡ刻みに変化させながら、各注入電
流毎に、記録素子への通電電流を２０ｍＡから５０ｍＡ
の範囲で２ｍＡ刻みに変化させ、各点毎にシングルトラ
ックのＢＥＲ、隣接トラックに記録した後のＢＥＲ、長
時間記録を繰り返した時のＢＥＲを調べる。その様にし
て得られたマトリクスデータの中から、ＢＥＲが極小と
なり、かつ動作電流マージンを満たす解を見出し、ＬＤ
と記録素子の駆動電源を最適化する。磁気再生素子５の
バイアス電流も含めてマトリクスデータを取得すれば、
磁気再生素子５の最適駆動電流も含めて素子全体の最適
化を図る事も可能である。
【００２２】（３）熱源素子に電子エミッターを用い、
エミッター単体を最適化する場合 熱源素子３に電子エミッターを用いる場合は、電界電子
放出による加熱の形態でも接触ジュール加熱の形態で、
エミッターと媒体間を流れる電流をモニターしながら、
エミッターと媒体間、もしくはエミッターとゲート間に
印加する電圧を最適化するのが良い。一般的に媒体４は
接地電位になるので、電流と電圧のモニターはエミッタ
ーと筐体もしくは適当な接地極の間で測定すれば良い。
エミッター単体を最適化する場合 熱源素子３に電子エミッターを用いる場合は、電界電子
放出による加熱の形態でも接触ジュール加熱の形態で、
エミッターと媒体間を流れる電流をモニターしながら、
エミッターと媒体間、もしくはエミッターとゲート間に
印加する電圧を最適化するのが良い。一般的に媒体４は
接地電位になるので、電流と電圧のモニターはエミッタ
ーと筐体もしくは適当な接地極の間で測定すれば良い。
【００２３】例えば、最適電子電流の設定値が５０μＡ
に対し、接触動作でＡＢＳ面からエミッター先端が１０
ｎｍリセスする形態では、エミッターの個体差に応じ
て、エミッター印加電圧は−５Ｖ〜−１０Ｖの範囲でば
らつくが、エミッターに可変電源を接続し個体毎に最適
化する事により、どのエミッターに対しても５０μＡの
放出電流に設定する事が可能となる。
に対し、接触動作でＡＢＳ面からエミッター先端が１０
ｎｍリセスする形態では、エミッターの個体差に応じ
て、エミッター印加電圧は−５Ｖ〜−１０Ｖの範囲でば
らつくが、エミッターに可変電源を接続し個体毎に最適
化する事により、どのエミッターに対しても５０μＡの
放出電流に設定する事が可能となる。
【００２４】浮上動作の場合には、エミッターと媒体間
の印加電圧で放出電流を規定しようとすると、浮上量変
動によりエミッター先端の電界強度が大きく変化してし
まい好ましくない。この場合には、エミッター素子側に
ゲート電極を配し、エミッターとゲート間の電圧を可変
電源７を用いて設定する事で、放出電流が浮上量に対し
て変動するのを防止する事が出来る。
の印加電圧で放出電流を規定しようとすると、浮上量変
動によりエミッター先端の電界強度が大きく変化してし
まい好ましくない。この場合には、エミッター素子側に
ゲート電極を配し、エミッターとゲート間の電圧を可変
電源７を用いて設定する事で、放出電流が浮上量に対し
て変動するのを防止する事が出来る。
【００２５】（４）熱源素子に電子エミッターを用い、
磁気記録素子、磁気再生素子と組み合わせて最適化する
場合 基本的やり方は前述した、熱源素子３にＬＤを用い、磁
気記録素子２、磁気再生素子５と組み合わせて最適化す
場合と、熱源素子３に電子エミッターを用い、エミッタ
ー単体で最適化する場合とを、組み合わせて実施すれば
良い。具体的には例えば、電子エミッターと媒体もしく
はゲート電極間の印加電圧を５〜１０Ｖの範囲で、０．
２Ｖ刻みに変えながら、各印加電圧毎に記録素子への通
電電流を２０ｍＡから５０ｍＡの範囲で２ｍＡ刻みに変
化させ、各点毎にシングルトラックのＢＥＲ、隣接トラ
ックに記録した後のＢＥＲ、長時間記録を繰り返した時
のＢＥＲを調べる。その様にして得られたマトリクスデ
ータの中から、ＢＥＲが極小となり、かつ動作電流マー
ジンを満たす解を見出し、電子エミッターと記録素子の
駆動電源を最適化する。
磁気記録素子、磁気再生素子と組み合わせて最適化する
場合 基本的やり方は前述した、熱源素子３にＬＤを用い、磁
気記録素子２、磁気再生素子５と組み合わせて最適化す
場合と、熱源素子３に電子エミッターを用い、エミッタ
ー単体で最適化する場合とを、組み合わせて実施すれば
良い。具体的には例えば、電子エミッターと媒体もしく
はゲート電極間の印加電圧を５〜１０Ｖの範囲で、０．
２Ｖ刻みに変えながら、各印加電圧毎に記録素子への通
電電流を２０ｍＡから５０ｍＡの範囲で２ｍＡ刻みに変
化させ、各点毎にシングルトラックのＢＥＲ、隣接トラ
ックに記録した後のＢＥＲ、長時間記録を繰り返した時
のＢＥＲを調べる。その様にして得られたマトリクスデ
ータの中から、ＢＥＲが極小となり、かつ動作電流マー
ジンを満たす解を見出し、電子エミッターと記録素子の
駆動電源を最適化する。
【００２６】以上（１）〜（４）に、熱源素子３として
ＬＤもしくは電子エミッターを用いた場合の、本発明の
熱アシスト磁気記録装置およびその製造方法の基本的な
実施形態を記載した。熱源素子３に電子エミッターを用
いる場合には、電子エミッターへの印加電圧により放出
電流値を最適化するだけでは無く、媒体面上での電子ビ
ームプロファイルを最適化する事も可能である。即ち、
エミッターの近傍に複数の電極を例えば円環状に配し、
各円環電極へ印加する電圧を最適化する等すれば、エミ
ッター近傍の電気力線の形状を制御する事が出来るの
で、媒体面上での電子ビームプロファイルを制御する事
が可能となる。複数の円環電極を設けた場合、予め各電
極への印加電圧と電気力線の関係、及び電気力線とビー
ムプロファイルの関係をシミュレートするなどしてデー
タベースを作成しておき、ビームプロファイルをパラメ
ータとして隣接トラックに記録した際のＢＥＲを測定し
て各電極への印加電圧を最適化すれば良い。
ＬＤもしくは電子エミッターを用いた場合の、本発明の
熱アシスト磁気記録装置およびその製造方法の基本的な
実施形態を記載した。熱源素子３に電子エミッターを用
いる場合には、電子エミッターへの印加電圧により放出
電流値を最適化するだけでは無く、媒体面上での電子ビ
ームプロファイルを最適化する事も可能である。即ち、
エミッターの近傍に複数の電極を例えば円環状に配し、
各円環電極へ印加する電圧を最適化する等すれば、エミ
ッター近傍の電気力線の形状を制御する事が出来るの
で、媒体面上での電子ビームプロファイルを制御する事
が可能となる。複数の円環電極を設けた場合、予め各電
極への印加電圧と電気力線の関係、及び電気力線とビー
ムプロファイルの関係をシミュレートするなどしてデー
タベースを作成しておき、ビームプロファイルをパラメ
ータとして隣接トラックに記録した際のＢＥＲを測定し
て各電極への印加電圧を最適化すれば良い。
【００２７】本発明の熱アシスト磁気記録装置が複数の
熱源素子を具備する場合には、熱源素子毎に最適化を実
施するので、熱源素子毎に最適駆動電源値が異なってい
る。この様な熱アシスト磁気記録装置は本発明の熱アシ
スト磁気記録装置と見なす事が出来る。又、例えば一台
の熱アシスト磁気記録装置には単数の熱源のみを具備す
る場合においても、複数の熱アシスト磁気記録装置を有
する機器、代表的にはＲＡＩＤで構成されたサーバや、
大型計算機用のストレージシステム、なども熱アシスト
磁気記録装置毎に内蔵する熱源素子の駆動電源値が異な
っており、やはり本発明に包含される。
熱源素子を具備する場合には、熱源素子毎に最適化を実
施するので、熱源素子毎に最適駆動電源値が異なってい
る。この様な熱アシスト磁気記録装置は本発明の熱アシ
スト磁気記録装置と見なす事が出来る。又、例えば一台
の熱アシスト磁気記録装置には単数の熱源のみを具備す
る場合においても、複数の熱アシスト磁気記録装置を有
する機器、代表的にはＲＡＩＤで構成されたサーバや、
大型計算機用のストレージシステム、なども熱アシスト
磁気記録装置毎に内蔵する熱源素子の駆動電源値が異な
っており、やはり本発明に包含される。
【００２８】
【発明の効果】本発明に依れば、熱アシスト磁気記録装
置の熱源素子の個体差、磁気記録素子及び磁気再生素子
の個体差、スペーシング変動などがある場合でも、熱源
素子毎もしくは、熱源素子と磁気記録再生素子とを組み
合わせた最適動作が実現出来るので、装置としての製造
歩留まりが向上する上に、装置としての動作信頼性を格
段に改善する事が可能となる。
置の熱源素子の個体差、磁気記録素子及び磁気再生素子
の個体差、スペーシング変動などがある場合でも、熱源
素子毎もしくは、熱源素子と磁気記録再生素子とを組み
合わせた最適動作が実現出来るので、装置としての製造
歩留まりが向上する上に、装置としての動作信頼性を格
段に改善する事が可能となる。
【図１】 本発明に係る熱アシスト磁気記録装置の一実
施形態の構成図。
施形態の構成図。
【図２】 ロータリーアクチュエータを用いた熱アシス
ト磁気記録装置の概略図。
ト磁気記録装置の概略図。
１ 入力回路系 ２ 磁気記録素子 ３ 熱源素子 ４ 媒体 ５ 磁気再生素子 ６ 出力回路系 ７ 可変電源
Claims (5)
- 【請求項１】 熱源素子と、この熱源素子により加熱さ
れ記録部の保磁力が低下する媒体と、この媒体の保磁力
が低下した記録部に磁界を印加する磁気記録素子と、前
記熱源素子を駆動する可変電源とを有することを特徴と
する熱アシスト磁気記録装置。 - 【請求項２】 前記可変電源は、最適化されていること
を特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気記録装置。 - 【請求項３】 前記熱源素子は、半導体レーザであるこ
とを特徴とする請求項１もしくは２のいずれか一項に記
載の熱アシスト磁気記録装置。 - 【請求項４】 前記熱源素子は、電子ビームエミッター
であることを特徴とする請求項１もしくは２のいずれか
一項に記載の熱アシスト磁気記録装置。 - 【請求項５】 前記熱源素子の駆動電力がそれぞれ異な
る複数の請求項１もしくは２のいずれか一項に記載の熱
アシスト磁気記録装置を備えたことを特徴とする情報機
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332065A JP2002133602A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 熱アシスト磁気記録装置及びこれを備えた情報機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332065A JP2002133602A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 熱アシスト磁気記録装置及びこれを備えた情報機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002133602A true JP2002133602A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18808319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332065A Pending JP2002133602A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 熱アシスト磁気記録装置及びこれを備えた情報機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002133602A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6636460B2 (en) * | 1999-12-28 | 2003-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thermally-assisted magnetic recording method and thermally-assisted magnetic recorder |
| US7864475B2 (en) | 2007-07-11 | 2011-01-04 | Hitachi, Ltd. | Thermally assisted magnetic recording system and thermally assisted magnetic recording |
| US7969678B2 (en) | 2008-11-21 | 2011-06-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic disk drive having assisted recording and methods of recording data thereto |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332065A patent/JP2002133602A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6636460B2 (en) * | 1999-12-28 | 2003-10-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thermally-assisted magnetic recording method and thermally-assisted magnetic recorder |
| US7864475B2 (en) | 2007-07-11 | 2011-01-04 | Hitachi, Ltd. | Thermally assisted magnetic recording system and thermally assisted magnetic recording |
| US7969678B2 (en) | 2008-11-21 | 2011-06-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic disk drive having assisted recording and methods of recording data thereto |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040922 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041001 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041112 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050414 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050506 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |