JP2006018902A

JP2006018902A - ディスクリートトラック媒体を有する垂直磁気記録装置

Info

Publication number: JP2006018902A
Application number: JP2004194311A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Taguchi; 知子田口; Tsutomu Tanaka; 田中　　勉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19
Also published as: US20060002017A1; CN1725300A; SG118357A1

Abstract

【課題】ディスクリートトラック媒体と、記録ヘッドのスキュー角を考慮した適切な主磁極とを有し、信号ＳＮ比の低下を防止できる垂直磁気記録装置を提供する。
【解決手段】基板上に、軟磁性層と、垂直記録層とを有し、前記垂直記録層の膜面内に記録トラックを磁気的に分断する溝または非磁性材料からなるガードバンドが形成されたディスクリートトラック媒体と、主磁極と、補助ヨークと、コイルとを有する磁気ヘッドとを具備し、前記主磁極の媒体対向面の形状は、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊが前記ディスクリートトラック媒体のガードバンドの幅ｂよりも小さいという条件を、前記主磁極が前記ディスクリートトラック媒体のどの記録トラック上に位置するときにも満たす、ディスクリートトラック媒体を有する垂直磁気記録装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクリートトラック媒体を有する垂直磁気記録装置に関する。

ディスクリートトラック媒体は、隣接する記録トラックどうしを溝または非磁性材料で磁気的に分断した構造を有する媒体である。以下、隣接する記録トラックを磁気的に分断する溝または非磁性材料をガードバンドという。ディスクリートトラック媒体は、ガードバンドによって、記録ヘッドからの磁界が隣接する記録トラックへにじみ出すのを防止することを目的としている。このようなディスクリートトラック媒体を垂直磁気記録媒体に適用すれば、非常に高い記録密度を実現できると期待されている。

従来、ディスクリートトラック媒体ではない垂直磁気記録媒体を組み込んだ垂直磁気記録装置において、媒体対向面においてトラック幅よりも磁極長さを長くした主磁極を用いることが提案されている（特許文献１）。しかし、この垂直磁気記録装置では、磁気ヘッドのスキュー角を考慮していないので、主磁極の媒体対向面の側辺が隣接する記録トラックにオーバーラップして信号ＳＮ比を低下させるおそれがある。

また、ディスクリートトラック媒体ではない垂直磁気記録媒体を組み込んだ垂直磁気記録装置において、磁気ヘッドのスキュー角を考慮して主磁極の寸法を規定することが提案されている（特許文献２）。

しかし、現状では、ディスクリートトラック媒体を組み込んだ垂直磁気記録装置において、記録ヘッドのスキュー角まで考慮して適切な主磁極を用いて信号ＳＮ比の低下を防止することは提案されていない。
特開２００２−１００００１号公報特開２００３−２０３３０９号公報

本発明の目的は、ディスクリートトラック媒体と、記録ヘッドのスキュー角を考慮した適切な主磁極とを有し、信号ＳＮ比の低下を防止できる垂直磁気記録装置を提供することにある。

本発明の一態様に係るディスクリートトラック媒体を有する垂直磁気記録装置は、基板上に、軟磁性層と、垂直記録層とを有し、前記垂直記録層の膜面内に記録トラックを磁気的に分断する溝または非磁性材料からなるガードバンドが形成されたディスクリートトラック媒体と；主磁極と、補助ヨークと、コイルとを有する磁気ヘッドとを具備し、前記主磁極の媒体対向面の形状は、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊが前記ディスクリートトラック媒体のガードバンドの幅ｂよりも小さいという条件を、前記主磁極が前記ディスクリートトラック媒体のどの記録トラック上に位置するときにも満たすことを特徴とする。

本発明の垂直磁気記録装置によれば、磁気ヘッドのスキュー角を考慮して主磁極の媒体対向面の形状を規定することにより、ディスクリートトラック媒体上において、主磁極の側辺が隣接する記録トラック上にオーバーラップしないようにして、ＳＮ比の低下を防止できる。しかも、主磁極の媒体対向面の断面積をできるだけ大きくすることができるので、十分な磁界強度を確保でき、媒体上に記録分解能の高い磁化転移を形成させることができ、高密度化に有利である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る垂直磁気記録装置を示す斜視図である。図１において、磁気ディスクは、基板５０上に、軟磁性層５１、膜面に対して垂直方向に磁気異方性をもつ垂直記録層５２を有する。垂直記録層５２の膜面内には、記録トラック２１と、隣接する記録トラック２１を磁気的に分断する溝または非磁性材料からなるガードバンド２３が形成されている。このような磁気ディスクはディスクリートトラック媒体と呼ばれる。

磁気ヘッドは、記録ヘッドと再生ヘッドとを含む。記録ヘッドは、ディスク面に対して垂直方向に磁界を発生させる高透磁率材料からなる主磁極１と、そのリーディング側に配置され主磁極１直下の軟磁性層５１を介して効率的に閉磁路を形成するために設けられたリターン磁極３と、主磁極１に磁束を流すために主磁極１およびリターン磁極３を含む磁路に巻回されたコイル７とを含む。再生ヘッドは、磁気抵抗効果素子（図１には示されていない）と、磁気抵抗効果素子を挟むようにそのトレーリング側およびリーディング側に配置されたシールド膜３、４とを含む。トレーリング側のシールド膜３は、リターン磁極を兼ねている。

図２は本発明の第１の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極１の媒体対向面（以下、ＡＢＳと記す）の形状を示す平面図である。図２に示すように、ディスクリートトラック媒体の記録トラック２１の幅をａ、隣接する記録トラック２１を磁気的に分断するガードバンドの幅をｂとする。また、図２は磁気ヘッドしたがって主磁極１が、ヘッド走行方向に対して角度θ（以下、スキュー角と呼ぶ）だけ傾いている状態を示している。図２においては主磁極１のＡＢＳの形状はほぼ長方形をなしている。主磁極１のＡＢＳの形状に関して、ヘッド走行方向に沿う側辺の長さ、すなわちヘッド走行方向に沿うトレーリング端とリーディング端との間の距離をＬ、トレーリング端のトラック幅をＴ_t、リーディング端のトラック幅をＴ_lとする。ヘッド走行方向とはトラックの長手方向を意味し、ヘッドに対して相対的に移動する媒体の移動方向とは逆の方向である。

このとき、図２に示すように、ヘッド走行方向に沿う側辺（長さＬ）をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊ（図２ではＪ＝Ｌｓｉｎθ）はディスクリートトラック媒体のガードバンド２３の幅ｂよりも小さくなっている。この条件は、主磁極１がディスクリートトラック媒体のどの記録トラック２１上に位置するときにも満たしている。この条件を満たしていれば、主磁極１の側辺が隣接する記録トラック２１上にオーバーラップするおそれがないので、ＳＮ比の低下を防止できる。

また、図２に示す主磁極１のＡＢＳの形状に関しては、ヘッド走行方向に沿うトレーリング端とリーディング端との間の距離（図２ではヘッド走行方向に沿う側辺の長さ）Ｌは、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きくなっている。この条件を満たしていれば、トラック密度を上げるためにトラック幅を狭くしても、主磁極１のＡＢＳの面積を十分大きくして十分な磁界強度を確保でき、記録分解能を向上させることができる。

図３は本発明の第２の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極１のＡＢＳの形状を示す平面図である。ディスクリートトラック媒体および主磁極１について使用した記号の意味は、図２の場合と同様である。図３も主磁極１が、ヘッド走行方向に対してあるスキュー角だけ傾いている状態を示している。図３においては主磁極１のＡＢＳの形状は、ヘッド走行方向に沿った両方の側辺にそれぞれ凸部を有する６角形の形状をなしている。この結果、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tはリーディング端のトラック幅Ｔ_lよりも大きくなっている。なお、主磁極１のＡＢＳのヘッド走行方向に沿った両方の側辺に複数の凸部を設けてもよい。

図３においても、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊはディスクリートトラック媒体のガードバンド２３の幅ｂよりも小さくなっている。この条件は、主磁極１がディスクリートトラック媒体のどの記録トラック２１上に位置するときにも満たしている。この条件を満たしていれば、主磁極１の側辺が隣接する記録トラック２１上にオーバーラップするおそれがないので、ＳＮ比の低下を防止できる。また、図３においても、ヘッド走行方向に沿うトレーリング端とリーディング端との間の距離Ｌは、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きくなっている。この条件を満たしていれば、トラック密度を上げるためにトラック幅を狭くしても、主磁極１のＡＢＳの面積を十分大きくして十分な磁界強度を確保でき、記録分解能を向上させることができる。

図４は本発明の第３の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極１のＡＢＳの形状を示す平面図である。ディスクリートトラック媒体および主磁極１について使用した記号の意味は、図２の場合と同様である。図４も主磁極１が、ヘッド走行方向に対してあるスキュー角だけ傾いている状態を示している。図４においては主磁極１のＡＢＳの形状は、ヘッド走行方向に沿った両方の側辺にそれぞれ凸部と凹部を有する８角形の形状をなしている。この結果、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tはリーディング端のトラック幅Ｔ_lよりも大きくなっている。なお、主磁極１のＡＢＳのヘッド走行方向に沿った両方の側辺に複数の凸部または凹部を設けてもよい。

図４においても、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊはディスクリートトラック媒体のガードバンド２３の幅ｂよりも小さくなっている。この条件は、主磁極１がディスクリートトラック媒体のどの記録トラック２１上に位置するときにも満たしている。この条件を満たしていれば、主磁極１の側辺が隣接する記録トラック２１上にオーバーラップするおそれがないので、ＳＮ比の低下を防止できる。また、図４においても、ヘッド走行方向に沿うトレーリング端とリーディング端との間の距離Ｌは、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きくなっている。この条件を満たしていれば、トラック密度を上げるためにトラック幅を狭くしても、主磁極１のＡＢＳの面積を十分大きくして十分な磁界強度を確保でき、記録分解能を向上させることができる。

図５は本発明の第４の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極１のＡＢＳの形状を示す平面図である。ディスクリートトラック媒体および主磁極１について使用した記号の意味は、図２の場合と同様である。図５も主磁極１が、ヘッド走行方向に対してあるスキュー角だけ傾いている状態を示している。図５においては主磁極１のＡＢＳの形状は、ヘッド走行方向に沿った両方の側辺にそれぞれ凹部を形成する曲線を有する形状をなしている。この結果、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tはリーディング端のトラック幅Ｔ_lよりも大きくなっている。

図５においても、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊはディスクリートトラック媒体のガードバンド２３の幅ｂよりも小さくなっている。この条件は、主磁極１がディスクリートトラック媒体のどの記録トラック２１上に位置するときにも満たしている。この条件を満たしていれば、主磁極１の側辺が隣接する記録トラック２１上にオーバーラップするおそれがないので、ＳＮ比の低下を防止できる。また、図５においても、ヘッド走行方向に沿うトレーリング端とリーディング端との間の距離Ｌは、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きくなっている。この条件を満たしていれば、トラック密度を上げるためにトラック幅を狭くしても、主磁極１のＡＢＳの面積を十分大きくして十分な磁界強度を確保でき、記録分解能を向上させることができる。

図６は本発明の第５の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極１のＡＢＳの形状を示す平面図である。ディスクリートトラック媒体および主磁極１について使用した記号の意味は、図２の場合と同様である。図６も主磁極１が、ヘッド走行方向に対してあるスキュー角だけ傾いている状態を示している。図６においては主磁極１のＡＢＳの形状は、リーディング端のトラック幅Ｔ_lがトレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きい台形の形状をなしている。また、図６に示す主磁極１のＬは、図２〜図５に示した主磁極のＬよりも小さい。これらの点で、図６の主磁極の形状は図２〜図５に示した主磁極の形状と異なっている。図６の主磁極１のＡＢＳ断面積は、（主磁極１のトレーリング端とリーディング端の距離Ｌ）×（トレーリング端のトラック幅Ｔ_t）よりも大きくなっている。したがって、主磁極１のＡＢＳの面積を十分大きくして十分な磁界強度を確保でき、記録分解能を向上させることができる。

図６においても、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊはディスクリートトラック媒体のガードバンド２３の幅ｂよりも小さくなっている。この条件は、主磁極１がディスクリートトラック媒体のどの記録トラック２１上に位置するときにも満たしている。この条件を満たしていれば、主磁極１の側辺が隣接する記録トラック２１上にオーバーラップするおそれがないので、ＳＮ比の低下を防止できる。

図２〜図６に示したような形状を有する主磁極は、主磁極を形成する高透磁率材料を成膜した後、スパッタエッチングする際に、たとえばエッチングガスの入射角度を調整することにより所望の形状に加工することができる。

本発明の他の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれるディスクリートトラック媒体では、ガードバンドの幅ｂがディスクリートトラック媒体の半径方向の位置に応じて異なっていてもよい。たとえば、図７に示すように、主磁極のスキュー角が大きくなるディスクリートトラック媒体の内周部および外周部においてガードバンドの幅ｂ₁を広くし、主磁極のスキュー角が大きくなるディスクリートトラック媒体の半径方向に沿う中間的な位置においてガードバンドの幅ｂ₂を狭くしてもよい。

このようなディスクリートトラック媒体を用いれば、主磁極１の側辺が隣接する記録トラック２１上にオーバーラップするための、主磁極の設計マージンを大きくすることができ、主磁極の設計が容易になる。

なお、ディスクリートトラック媒体はいわゆるインプリント法を使用して製造することができるので、図７に示したようにディスクリートトラック媒体の半径方向の位置に応じてガードバンドの幅ｂを変えることに関して製造上の困難が生じることはない。

本発明の実施形態に係る垂直磁気記録装置を示す斜視図。本発明の第１の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極の媒体対向面の形状を示す平面図。本発明の第２の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極の媒体対向面の形状を示す平面図。本発明の第３の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極の媒体対向面の形状を示す平面図。本発明の第４の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極の媒体対向面の形状を示す平面図。本発明の第５の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれたディスクリートトラック媒体とその上に配置される主磁極の媒体対向面の形状を示す平面図。本発明の他の実施形態に係る垂直磁気記録装置に組み込まれるディスクリートトラック媒体の平面図。

符号の説明

１…主磁極、３…リターン磁極（シールド膜）、４…シールド膜、７…コイル、２１…記録トラック、２３…ガードバンド、５０…基板、５１…軟磁性層、５２…垂直記録層。

Claims

基板上に、軟磁性層と、垂直記録層とを有し、前記垂直記録層の膜面内に記録トラックを磁気的に分断する溝または非磁性材料からなるガードバンドが形成されたディスクリートトラック媒体と；主磁極と、補助ヨークと、コイルとを有する磁気ヘッドとを具備し、
前記主磁極の媒体対向面の形状は、ヘッド走行方向に沿う側辺をヘッド走行方向に垂直な直線上に投影した線分の距離Ｊが前記ディスクリートトラック媒体のガードバンドの幅ｂよりも小さいという条件を、前記主磁極が前記ディスクリートトラック媒体のどの記録トラック上に位置するときにも満たすことを特徴とするディスクリートトラック媒体を有する垂直磁気記録装置。
前記主磁極の媒体対向面の形状は、ヘッド走行方向に沿うトレーリング端とリーディング端との間の距離Ｌが、トレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録装置。
前記主磁極の媒体対向面は、ほぼ長方形の形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録装置。
前記主磁極の媒体対向面は、両側辺に凸部を有する多角形の形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録装置。
前記主磁極の媒体対向面は、両側辺に凸部および凹部を有する多角形の形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録装置。
前記主磁極の媒体対向面は、両側辺に凹部を形成する曲線を有する形状をなすことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録装置。
前記主磁極の媒体対向面の形状は、リーディング端のトラック幅Ｔ_lがトレーリング端のトラック幅Ｔ_tよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録装置。
前記ガードバンドの幅ｂは、前記ディスクリートトラック媒体の半径方向の位置に応じて異なることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに１項に記載の垂直磁気記録装置。
前記ガードバンドの幅ｂは、前記ディスクリートトラック媒体の内周部および外周部で広く、前記ディスクリートトラック媒体の半径方向に沿う中間的な位置で狭いことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録装置。