JP2006260692A - 垂直磁気ディスク装置 - Google Patents
垂直磁気ディスク装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006260692A JP2006260692A JP2005077783A JP2005077783A JP2006260692A JP 2006260692 A JP2006260692 A JP 2006260692A JP 2005077783 A JP2005077783 A JP 2005077783A JP 2005077783 A JP2005077783 A JP 2005077783A JP 2006260692 A JP2006260692 A JP 2006260692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- recording
- magnetic disk
- mww
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Images
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
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3912—Arrangements in which the active read-out elements are transducing in association with active magnetic shields, e.g. magnetically coupled shields
-
- 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
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Digital Magnetic Recording (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
【課題】オーバーライト特性を改善できる垂直磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】軟磁性下地層および垂直磁気記録層を含む磁気ディスクと、主磁極、リターン磁極および励磁コイルを含む記録素子ならびに磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果膜を挟むように配置された1対のシールド膜を含む再生素子を有する磁気ヘッドとを具備し、前記磁気抵抗効果膜によるマグネティックリードトラック幅(MRW)が、最高周波数で記録された信号のマグネティックライトトラック幅(MWW)よりも狭く設定されていることを特徴とする垂直磁気ディスク装置。
【選択図】 図10
【解決手段】軟磁性下地層および垂直磁気記録層を含む磁気ディスクと、主磁極、リターン磁極および励磁コイルを含む記録素子ならびに磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果膜を挟むように配置された1対のシールド膜を含む再生素子を有する磁気ヘッドとを具備し、前記磁気抵抗効果膜によるマグネティックリードトラック幅(MRW)が、最高周波数で記録された信号のマグネティックライトトラック幅(MWW)よりも狭く設定されていることを特徴とする垂直磁気ディスク装置。
【選択図】 図10
Description
本発明は、垂直磁気ディスク装置に関する。
磁気ディスク装置は常に記録密度の向上が求められている。記録密度を向上するための解決策の1つは、記録トラック幅を狭くしてトラック密度を上げることである。しかし、トラック密度を上げるほどオーバーライト特性が悪化する。このため、オーバーライト特性の改善が要求されている。
従来、オーバーライト特性を改善するために、主磁極およびリターン磁極に加えて、主磁極のリーディング側に非磁性膜を介して第3の磁極を設けた垂直磁気ヘッドが提案されている(特許文献1参照)。この第3の磁極は、主磁極よりもリーディング側の媒体上に記録されている磁化による、記録位置への磁気的干渉を低減してオーバーライト特性の劣化を防止する作用を有する。
しかし、この文献では、オーバーライト特性についての詳細な解析がなされていないため、最も厳しい条件下においてオーバーライト特性が向上するかどうか不明である。また、この垂直磁気ヘッドは、第3の磁極が追加されているので、製造が困難である。
なお、マグネティックライトトラック幅(MWW)を1.0μm以下にし、マグネティックライトトラック幅(MWW)とマグネティックリードトラック幅(MRW)との差を0.2μm以上で0.8μm以下に設定した磁気ディスク装置が知られている(特許文献2参照)。この文献は、上記のような設計によって良好なオーバーライト特性が得られることを開示している。
しかし、この文献は、長手記録方式の磁気ディスク装置を想定しており、垂直記録方式の磁気ディスク装置には適用できない。
特開2004−5826号公報
特開2002−150507号公報
本発明の目的は、オーバーライト特性を改善できる垂直磁気ディスク装置を提供することにある。
本発明の実施形態に係る垂直磁気ディスク装置は、軟磁性下地層および垂直磁気記録層を含む磁気ディスクと、主磁極、リターン磁極および励磁コイルを含む記録素子ならびに磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果膜を挟むように配置された1対のシールド膜を含む再生素子を有する磁気ヘッドとを具備し、前記磁気抵抗効果膜によるマグネティックリードトラック幅(MRW)が、最高周波数で記録された信号のマグネティックライトトラック幅(MWW)よりも狭く設定されていることを特徴とする。
本発明の実施形態に係る垂直磁気ディスク装置によれば、オーバーライト特性を改善できる。
図1に本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の斜視図を示す。図1において、磁気ディスク10はスピンドル51に装着されている。磁気ディスク10の近傍に取り付けられたピボット52には回動可能にアクチュエータアーム53が取り付けられている。アクチュエータアーム53の先端にはサスペンション54が取り付けられている。サスペンション54の下面にはヘッドスライダ55が支持されている。このヘッドスライダ55の端面に、磁気ディスク10に対向するように記録素子および再生素子を含む磁気ヘッド20が配置されている。
図2に本発明の実施形態に係る磁気ディスクの断面図を示す。この磁気ディスク10は、非磁性基板11上に、軟磁性下地層12、配向制御層13、垂直磁気記録層14、保護層15を順次積層した構造を有する。各層は複数の層で構成されていてもよい。たとえば、複数の層が互いに異なる組成を有する材料で構成されていてもよい。
図3に本発明の実施形態に係る磁気ヘッド20に含まれる記録素子と再生素子の断面図を示す。記録素子は、磁気ディスク10に対して垂直方向の磁界を発生させる高透磁率材料からなる主磁極21と、そのトレーリング側に配置され主磁極直下の軟磁性下地層を介して効率的に磁路を閉じるために設けられたリターン磁極22と、主磁極21およびリターン磁極22を含む磁路の周囲に巻回された励磁コイル23を含む。なお、リターン磁極22は主磁極21に対してリーディング側に配置されていてもよい。再生素子は磁気抵抗効果膜24と、磁気抵抗効果膜24を挟むように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25、26を含む。再生素子よって読み出される信号は、内蔵されている信号処理系によって処理される。
以下、磁気ディスク装置のオーバーライト(OW)特性について説明する。OW特性は、ある周波数の記録パターンAの上に記録パターンAとは異なる周波数の記録パターンBをオーバーライトした時の、オーバーライト前後での信号パターンAの振幅差で表される。OW特性は、磁気ヘッドの記録能力を評価する一つの指標である。
本明細書においては、低周波数(LF)の記録パターンに高周波数(HF)の記録パターンをオーバーライトした場合をOW1といい、高周波数(HF)の記録パターンに低周波数(LF)の記録パターンをオーバーライトした場合をOW2という。
図4および図5に、最初の信号に別の信号をオーバーライトした後の、最初の信号のトラックプロファイルの例を示す。図4は80kFCIの記録パターンに950kFCIの記録パターンをオーバーライトした場合(OW1)の80kFCIの記録パターン消え残り出力のトラックプロファイルを示している。ただし、縦軸は80kFCIの記録パターンの初期出力のピーク値で規格化した値である。図5は470kFCIの記録パターンに60kFCIの記録パターンをオーバーライトした場合(OW2)の470kFCIの記録パターンの消え残り出力のトラックプロファイルを示している。ただし、縦軸は470kFCIの記録パターンの初期出力のピーク値で規格化した値である。いずれの図面にも、長手記録および垂直記録による結果を示している。
次に、本明細書におけるマグネティックライトトラック幅(MWW)とマグネティックリードトラック幅(MRW)の定義について説明する。図6にたとえば80kFCIの記録密度で記録した信号を、再生ヘッドをトラック幅方向に走査させることによって読み出したときの再生出力を示す。MWWは、再生出力の50%となる位置での再生波形の幅と定義される。MRWは、再生出力が20%から80%に上がるまで(または再生出力が80%から20%に下がるまで)の再生波形の幅と定義される。
また、図7に、長手記録および垂直記録における、記録密度とMWWとの関係を示す。MWWは、80kFCIの記録パターンのMWWを1として規格化している。
以下、図4、図5および図7を参照して、長手記録と垂直記録によるOW特性の違いについて説明する。
1.長手記録
図7に示すように、長手記録では、記録密度が高くなるに従ってMWWは狭くなる。図4に示すように、長手記録におけるOW1では、MWWの広いLFパターンにMWWの狭いHFパターンをオーバーライトすることによって、最初のLFパターンのエッジに消え残りが生じている。逆に、図5に示すように、長手記録におけるOW2では、MWWの狭いHFパターンにMWWの広いLFパターンをオーバーライトすることによる消え残りは生じにくい。したがって、長手記録でのオーバーライトによる消え残り成分はほとんどLF成分であり、エッジノイズはトラックセンターから離れた位置で生じる。
図7に示すように、長手記録では、記録密度が高くなるに従ってMWWは狭くなる。図4に示すように、長手記録におけるOW1では、MWWの広いLFパターンにMWWの狭いHFパターンをオーバーライトすることによって、最初のLFパターンのエッジに消え残りが生じている。逆に、図5に示すように、長手記録におけるOW2では、MWWの狭いHFパターンにMWWの広いLFパターンをオーバーライトすることによる消え残りは生じにくい。したがって、長手記録でのオーバーライトによる消え残り成分はほとんどLF成分であり、エッジノイズはトラックセンターから離れた位置で生じる。
2.垂直記録
図7に示すように、垂直記録でも長手記録と同様に、記録密度が高くなるに従ってMWWは狭くなる。また、垂直記録におけるMWWの記録密度依存も、長手記録とほとんど変わらない。しかし、図4および図5に示すように、垂直記録ではOW1よりもOW2の方が悪い。このようにOW2の方が悪くなる理由は、垂直記録の場合には、HFパターンの方が安定に静磁気結合するため消えにくく、かつ磁界強度がトラックセンターよりもトラックエッジで弱いためである。したがって、垂直記録でのオーバーライトによる消え残り成分はほとんどHF成分である。そして、HF成分のMWWは狭いため、エッジノイズはトラックセンターに近い位置で生じる。
図7に示すように、垂直記録でも長手記録と同様に、記録密度が高くなるに従ってMWWは狭くなる。また、垂直記録におけるMWWの記録密度依存も、長手記録とほとんど変わらない。しかし、図4および図5に示すように、垂直記録ではOW1よりもOW2の方が悪い。このようにOW2の方が悪くなる理由は、垂直記録の場合には、HFパターンの方が安定に静磁気結合するため消えにくく、かつ磁界強度がトラックセンターよりもトラックエッジで弱いためである。したがって、垂直記録でのオーバーライトによる消え残り成分はほとんどHF成分である。そして、HF成分のMWWは狭いため、エッジノイズはトラックセンターに近い位置で生じる。
上述したように、垂直記録の場合には、HFパターンにLFパターンをオーバーライトするOW2において特性が悪く、HF成分のエッジノイズが残る。このエッジノイズはダブルピークとなる。このため、OW特性を改善するためには、このエッジノイズを読まないようにMRWを設計する必要がある。このような設計指針は、長手記録の場合とは異なるものである。
本発明の実施形態においては、MRWが最高周波数(1T)で記録された信号のMWWよりも狭く設定された垂直磁気ディスク装置を提供し、消え残り成分(HF成分)のエッジノイズによるビットエラーレート(BER)の劣化を防ぐ。ここで、記録周波数をnTと表示する場合、最高周波数をFmax[MHz]としたとき、nT=Fmax/n[MHz]と定義される。
以下、本発明の原理を説明する。
図8に垂直記録におけるOW2とBERの関係を示す。図8から、OW2の絶対値(以下、OW2については絶対値で議論する)が40dBを下回るとBERの劣化が大きくなることがわかる。
図8に垂直記録におけるOW2とBERの関係を示す。図8から、OW2の絶対値(以下、OW2については絶対値で議論する)が40dBを下回るとBERの劣化が大きくなることがわかる。
図9に、消え残り成分のダブルピーク間隔(DPW)と、トラックセンターでの最大のOW2値(Max OW2)を示す。この図は、2Tパターンに15Tパターンをオーバーライトした後の2Tパターンの消え残り出力のトラックプロファイルについて示したものである。ただし、縦軸は2Tの初期出力のピーク値で規格化した値である。
図10にMax OW2とDPWとの関係を示す。DPWは、オーバーライト前のHFパターンのMWWで規格している。図10から、DPWが狭くなるに従ってMax OW2は悪化している。図8を参照して説明したように、Max OW2は40dB以上であることが好ましい。図10に示すように、Max OW2が40dBのとき、DPW/MWW(HF)は1であり、DPWはHFパターンのMWWに一致する。したがって、40dB以上のMax OW2を確保するためには、マグネティックリードトラック幅MRWをHFパターンのMWW以下にすればよいことがわかる。磁気ディスク上に記録される信号のうち最もMWWが狭くなるのは、最高周波数である1Tで記録された最高記録密度のパターンの場合である。つまり、最初の信号が1Tパターンである場合に、DPWが最も狭くなる。したがって、MRWを、最も狭いDPW以下すなわち1TのときのMWW以下にすれば、オーバーライト後の1Tパターンの消え残りエッジノイズを避けることでき、BERを向上することができる。なお、MRWの下限値は、サーボの不感帯領域が生じない値として決定される。
図11に磁気ディスクの保磁力(Hc)に対するMWWの変化の一例を示す。ここで、MWWはHc=3kOeのときのMWWを1として規格化している。したがって、磁気ディスクのHcに対するMWWの変化と、図7に示したような記録密度(記録周波数)に対するMWWの変化を調べることにより、最高周波数1TでのMWWを推測することができ、所望のMRWを決定することができる。
10…磁気ディスク、11…非磁性基板、12…軟磁性下地層、13…配向制御層、14…垂直磁気記録層、15…保護層、20…磁気ヘッド、21…主磁極、22…リターン磁極、23…励磁コイル、24…磁気抵抗効果膜、25、26…シールド膜、51…スピンドル、52…ピボット、53…アクチュエータアーム、54…サスペンション、55…ヘッドスライダ。
Claims (1)
- 軟磁性下地層および垂直磁気記録層を含む磁気ディスクと、主磁極、リターン磁極および励磁コイルを含む記録素子ならびに磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果膜を挟むように配置された1対のシールド膜を含む再生素子を有する磁気ヘッドとを具備し、
前記磁気抵抗効果膜によるマグネティックリードトラック幅(MRW)が、最高周波数で記録された信号のマグネティックライトトラック幅(MWW)よりも狭く設定されていることを特徴とする垂直磁気ディスク装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005077783A JP2006260692A (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 垂直磁気ディスク装置 |
SG200601495A SG126060A1 (en) | 2005-03-17 | 2006-03-14 | Perpendicular magnetic disk apparatus |
US11/377,385 US20060209468A1 (en) | 2005-03-17 | 2006-03-17 | Perpendicular magnetic disk apparatus |
CNA2006100653431A CN1835082A (zh) | 2005-03-17 | 2006-03-17 | 垂直磁化的磁盘设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005077783A JP2006260692A (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 垂直磁気ディスク装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006260692A true JP2006260692A (ja) | 2006-09-28 |
Family
ID=37002797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005077783A Pending JP2006260692A (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 垂直磁気ディスク装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060209468A1 (ja) |
JP (1) | JP2006260692A (ja) |
CN (1) | CN1835082A (ja) |
SG (1) | SG126060A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2914339B2 (ja) * | 1997-03-18 | 1999-06-28 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗効果素子並びにそれを用いた磁気抵抗効果センサ及び磁気抵抗検出システム |
SG91343A1 (en) * | 2000-07-19 | 2002-09-17 | Toshiba Kk | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording apparatus |
JP3913967B2 (ja) * | 2000-08-21 | 2007-05-09 | 株式会社東芝 | 垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録再生装置 |
JP2002100007A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | 垂直記録ヘッドおよび垂直磁気記録装置 |
JP2003151117A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-05-23 | Hoya Corp | 磁気記録媒体 |
JP4051271B2 (ja) * | 2002-11-26 | 2008-02-20 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気記録ヘッド及び磁気記録再生装置 |
-
2005
- 2005-03-17 JP JP2005077783A patent/JP2006260692A/ja active Pending
-
2006
- 2006-03-14 SG SG200601495A patent/SG126060A1/en unknown
- 2006-03-17 US US11/377,385 patent/US20060209468A1/en not_active Abandoned
- 2006-03-17 CN CNA2006100653431A patent/CN1835082A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG126060A1 (en) | 2006-10-30 |
CN1835082A (zh) | 2006-09-20 |
US20060209468A1 (en) | 2006-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7609478B2 (en) | Magnetic writer pole with a graded magnetic moment | |
US7149045B1 (en) | Longitudinal media with soft underlayer and perpendicular write head | |
US6381093B2 (en) | Thin film magnetic head with magnetic films with increasing widths from a surface facing a recording medium | |
US7359146B2 (en) | Perpendicular magnetic recording element having stacked FM and AFM films applying magnetic bias along easy axis of soft magnetic film | |
US8064161B2 (en) | Perpendicular magnetic recording head and method for manufacturing the same | |
US20070002492A1 (en) | Perpendicular magnetic recording head and perpendicular magnetic recording and reproducing system | |
US9245548B2 (en) | Magnetic head using a synthetic ferri free structure | |
JP2002100007A (ja) | 垂直記録ヘッドおよび垂直磁気記録装置 | |
US6137652A (en) | Thin film magnetic head with separated yoke and pole tips | |
US7170723B2 (en) | Magnetic disk apparatus using magnetic head having magnetoresistive film | |
JP2007122840A (ja) | 垂直磁気記録装置 | |
US7542233B2 (en) | Perpendicular magnetic recording element, thin film magnetic head, magnetic head device, and magnetic recording/reproducing apparatus for reducing deleterious effects of external magnetic fields | |
JP2007242133A (ja) | 垂直磁気ヘッド | |
JPH10320720A (ja) | 垂直記録用磁気ヘッド | |
US7221544B2 (en) | Magnetic recording apparatus and magnetic head | |
JP4044922B2 (ja) | 磁気記録ヘッド | |
JP2006018876A (ja) | 垂直磁気記録装置 | |
JP2006012250A (ja) | 垂直磁気記録用磁気ヘッド | |
US20040151036A1 (en) | Magnetic head for performing perpendicular magnetic recording in a disk drive | |
JP2006260692A (ja) | 垂直磁気ディスク装置 | |
US20040228031A1 (en) | Disk drive and magnetic head for perpendicular magnetic recording | |
JP2002100020A (ja) | 垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置 | |
JP2006216198A (ja) | 垂直磁気記録方式による磁気記録方法 | |
US20060139794A1 (en) | Magnetic disk apparatus | |
JP3573620B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッド及び磁気記憶装置 |