JP2009048719A - 磁気ヘッド及び磁気記録装置 - Google Patents
磁気ヘッド及び磁気記録装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009048719A JP2009048719A JP2007215150A JP2007215150A JP2009048719A JP 2009048719 A JP2009048719 A JP 2009048719A JP 2007215150 A JP2007215150 A JP 2007215150A JP 2007215150 A JP2007215150 A JP 2007215150A JP 2009048719 A JP2009048719 A JP 2009048719A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- shield
- pole
- coil
- main
- 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
Images
Abstract
【課題】最大磁界強度を低下させずにトレーリング側の磁界勾配を高め、リーディング側の磁界の広がりを抑制し、隣接トラックへの磁界の影響を小さくできる磁気ヘッドを提供する。
【解決手段】主磁極11を挟み込む二つのシールド12,13を連結して磁路を形成し、主磁極を励磁するコイル14とシールドを励磁するコイル15を設ける。主磁極11はリーディング側シールド13と同極性になるように励磁する。
【選択図】図1
【解決手段】主磁極11を挟み込む二つのシールド12,13を連結して磁路を形成し、主磁極を励磁するコイル14とシールドを励磁するコイル15を設ける。主磁極11はリーディング側シールド13と同極性になるように励磁する。
【選択図】図1
Description
本発明は、磁気記録ヘッドとそれを搭載した磁気記録装置に関する。
磁気記録装置の面記録密度を向上させるため、従来の面内磁気記録方式に代わって垂直磁気記録方式が用いられるようになってきている。垂直磁気記録は、記録媒体に形成する記録磁化の向きを、膜面に対して垂直方向とするものであり、高密度記録された記録磁化が安定に保持されるという利点がある。垂直磁気記録には、記録再生を行う磁気ヘッドとして記録再生分離ヘッドが用いられる。再生ヘッドには従来の面内磁気記録と同様の磁気抵抗効果型ヘッドが用いられるが、記録ヘッドには主磁極と補助磁極を備える単磁極ヘッドを用いることができる。単磁極ヘッドは、記録される垂直記録媒体として、記録層の裏面に軟磁性層からなる裏打ち層を備えた二層媒体を用いることにより、従来の面内磁気記録で用いられているリングヘッドに比較して、より強い磁界を記録層に生じさせることが可能になる。
垂直磁気記録方式において、分解能、S/Nなどの記録特性を向上させて、線記録密度、トラック密度を高めるためには、磁気ヘッドから生じる記録磁界を急峻にすることが求められる。ところが、主磁極からの磁束は、主磁極からの距離に従って空間的に広がっていくため、記録に必要な磁界勾配が小さくなってしまうという問題があった。また、隣接トラックにも磁界が及んでしまうために、隣接トラックに記録されているデータが消失しやすいという問題があった。主磁極と媒体の距離を小さくすることが有効ではあるが、主磁極と媒体が接触することを避けるためにはある程度の空隙を確保しておく必要がある。
この問題を解決するために、米国特許第4,656,546号明細書やIEEE Trans. Magn., vol38 pp1719-1724 (2002)には、主磁極のトレーリング側の側面から生じる磁束を吸い込むためのシールドを配置する、いわゆるシールド型単磁極ヘッドが開示されている。これによって記録に関わるトレーリング側のヘッド磁界を急峻にすることができる。また、特開2005-190518号公報には、主磁極から隣接トラック側に漏れ出す磁束を吸い込むためのシールドをさらに備えたシールド型磁気ヘッドが開示されている。これを用いれば記録過程において隣接トラックに印加される磁界を低減することができる。
また、別の問題として、トラック方向に対して磁気ヘッドの主磁極にスキュー角がつく場合に、隣接トラックに磁界が印加されるという問題があった。これを防ぐために、特開2005-286842号公報には、主磁極の形状を逆台形形状とし、スキュー角がついた場合にも、隣接のトラックに磁界が印加されないようにする技術が開示されている。
従来のシールド型磁気ヘッドは、シールドに吸い込まれる磁束の量が多いほど磁界勾配が急峻になるものの、最大磁界強度が低下してしまうという問題があった。したがって急峻な記録が可能である一方、記録媒体を十分に磁化することができない問題や、記録媒体の記録層の磁気異方性を高くすることができないので、記録した磁化情報が熱擾乱により減衰してしまうといった問題が生じていた。また、主磁極の形状を逆台形形状とする技術を用いても、トラック密度を高くするためには、磁極の厚さが小さくなってしまうため、磁界強度の低下をまねく原因となっていた。
本発明の目的は、最大磁界強度を低下させずにトレーリング側の磁界勾配を高めることのできる磁気ヘッドを提供することである。他の目的は、最大磁界強度の低下をまねかずに、リーディング側の磁界の広がりを抑制し、隣接トラックへの磁界の影響を小さくすることである。更に他の目的は、これらのヘッドを用いて信頼性と安定性に優れた高記録密度の磁気記録装置を提供することである。
発明者らは計算機シミュレーション等による検討から、上記課題に対して以下の手段が有効であることを見出した。磁気ヘッドに、ヘッド走行方向の前後から主磁極を挟み込む二つのシールドを設け、シールド同士を連結して磁路を形成し、主磁極を励磁するコイルとシールドを励磁するコイルを設ける。トレーリング側シールドとリーディング側シールドは逆極性に磁化し、リーディング側シールドは主磁極と同極性になるように磁化する。リーディング側シールドは主磁極の側面側にも伸びた形状としてもよい。これにより、リーディング側シールドは主磁極と同極性のため、磁束が吸い込まれにくく、リーディング側への磁束の漏れを減少させることができる。トレーリング側シールドは主磁極と逆極性のため、記録に影響を及ぼすトレーリング側の磁界勾配を急峻に保つことができる。また、トレーリング側に生じる磁界のピークにおける最大磁界強度を高く保つことができる。このような構成の磁気記録ヘッドと、二つのシールドにはさまれた再生素子を有する再生ヘッドを複合し、記録再生分離型磁気ヘッドとするのが有効である。本発明の磁気記録装置は、軟磁性裏打ち層を有する垂直磁気記録媒体と上記の記録再生分離型磁気ヘッドを備える。
本発明によれば、最大磁界強度を低下させずにトレーリング側の磁界勾配を高めることができるので、急峻で高密度の記録が実現できる。また、リーディング側の磁界の広がりを抑制し、隣接トラックへの磁界の影響を小さくすることができるため、トラック密度も高くすることが可能である。また、これらのヘッドは磁界強度が高いので、磁気異方性の大きな記録層を有する磁気記録媒体と組み合わせることができるため、熱擾乱によって記録磁化が消失することがなく安定な記録状態を実現できる。さらに磁気ヘッドと記録媒体の間の空隙を確保しているため、両者が衝突する危険性が少なく信頼性が高くなる。以上より、高記録密度の磁気記録装置を提供できる。
図1は、磁気記録装置の概略を示す模式図である。本発明の磁気ヘッド74はスライダ73の端面に形成され、スライダを支えるサスペンションアーム72がロータリーアクチュエータ71によって移動できるように配置されている。ロータリーアクチュエータは専用のコントローラー回路により制御されており、磁気ヘッド74を任意の記録トラック77上に位置づける。磁気ヘッド74は、モーターによって矢印75の方向に回転する磁気ディスク76の表面に配置され、磁気ディスクの表面に形成された記録層の磁化を反転させることで情報を記録する。また、記録層の表面から漏れ出す磁束を再生ヘッドで読み取ることで情報を再生する。
図2は、本発明による磁気ヘッドの構造例を示す断面模式図である。磁気ヘッドは、図2に示すように主磁極11と、主磁極を励磁するヘリカル型コイル14を備え、主磁極を挟み込むようにリーディング側シールド13と、トレーリング側シールド12を備える。リーディング側シールドとトレーリング側シールドは主磁極の上方で連結されて磁路を形成し、この磁路を励磁するためのコイル15を備えている。記録ヘッドに隣接して、上部シールド16と下部シールド17に挟まれた磁気抵抗効果素子18を有する再生ヘッドが設けられている。この再生ヘッドの上部シールド16は記録ヘッドにおける補助磁極の役割も兼ねているが、別に補助磁極を設ける形態としてもよい。補助磁極の役割は従来の単磁極ヘッドの場合と同様、記録媒体に流れた磁束を集めて磁気ヘッドの効率を高めることにある。この磁気ヘッドが、記録層19と軟磁性裏打ち層20を備える記録媒体に情報を記録し、記録媒体からの情報を再生するように配置される。以下、具体的な実施に基づいて本発明を説明する。
[実施例1]
図3は、浮上面から見た磁気ヘッドの模式図である。図3(a)は比較例として示した従来の磁気ヘッドである。従来の磁気ヘッドは、台形型をした主磁極11のトレーリング側にシールド12が設けられ、このシールド12が主磁極の側面(トラック幅方向)にも伸びた形状となっている。
図3は、浮上面から見た磁気ヘッドの模式図である。図3(a)は比較例として示した従来の磁気ヘッドである。従来の磁気ヘッドは、台形型をした主磁極11のトレーリング側にシールド12が設けられ、このシールド12が主磁極の側面(トラック幅方向)にも伸びた形状となっている。
図3(b)は、本発明による磁気ヘッドの一例を示している。図3(b)に示した磁気ヘッドは、台形型をした主磁極11のトレーリング側にトレーリングシールド12が設けられ、主磁極のリーディング側にもうひとつのシールド13が設けられている。このシールド13が主磁極の側面(トラック幅方向)にものびた形状となっている。トラックセンターでの断面から見た場合には図2のようになっており、主磁極はヘリカル型コイルで励磁する。一方、主磁極を挟み込む二つのシールドはこれを励磁するコイルを別に有する。すなわちトレーリング側シールドとリーディング側シールドは逆極性に磁化される。このとき主磁極はリーディング側シールドと同極性になるように磁化する。これにより、リーディング側シールドは主磁極と同極性のため、磁束が吸い込まれにくくなり、リーディング側及び隣接トラック側への磁束の流れを減少させることができる。それと同時に、記録磁界分布における磁界強度の高い部分がトレーリング側に集中するようになり、トレーリング側の磁界強度低下を防ぐことができる。
本発明の磁気ヘッドの磁界分布と、比較例である従来の技術の磁気ヘッドの磁界分布を計算機シミュレーションにより見積もった。主磁極11はリーディング側の幅がトレーリング側より細い台形の形状で、トレーリング側の幅が70nm、厚さは220nm、台形の斜面の角度は8度とした。主磁極の磁気特性は、CoNiFe合金を想定して飽和磁束密度は2.4T、比透磁率は500とした。トレーリング側シールド12及びリーディング側シールド13は、Fe−45%Ni合金を想定して飽和磁束密度1.7T、比透磁率1000とし、厚さは200nmとした。主磁極とトレーリング側シールド、及び主磁極とリーディング側シールドがつくるギャップの大きさはそれぞれ50nmとした。主磁極から離れた場所でのトレーリング側シールド12とリーディング側シールド13の間のギャップは100nmとした。また、ヨーク部、補助磁極、再生ヘッドの上部シールド及び下部シールドはFe−80%Niのパーマロイ合金を想定して飽和磁束密度は1.0T、比透磁率は1500とした。シールドの厚さは200nmとした。記録媒体の裏打ち層の厚さは100nm、磁気特性はCoTaZr合金を想定して飽和磁束密度は1.35T、比透磁率は675とした。このような条件で浮上面から25nm離れた記録層の位置でヘッド磁界を見積もった。
図4(a)は比較例である従来の技術の磁気ヘッドの磁界分布を示し、図4(b)は図3(b)に示した本発明の磁気ヘッドの磁界分布を示している。本発明の磁気ヘッドは、従来のヘッドに比べて高磁界強度を有する領域がトレーリング側に集中し、リーディング側への磁界の広がりが抑制されていることがわかる。
図5は、図3(b)に示した本発明の磁気ヘッドと図3(a)に示した比較例の磁気ヘッドによる、トラック中心での磁界分布を示したものである。比較例のヘッドに比べて、本発明のヘッドはトレーリング側の磁界強度を同等に保ち、かつ、磁界勾配が急峻化されていることがわかる。本発明の磁気ヘッドは、磁界強度7kOeの書き込み能力を有し、磁界勾配が約300Oe/nmを超えていることから、発明者らの試算ではおよそ1700kFCIの線記録密度を上回る記録性能を有していると見積もられた。
また、リーディング側の磁界強度が低くなっているため、同じ磁界強度で磁化される面積が小さくなる。最大磁界強度が同じで磁界が及ぶ範囲が狭いため本発明の磁気ヘッドの効率が良いことがわかる。このことは、ヘッドがトラック方向に対してスキュー角がついた場合に特に有効に働く。従来のヘッドでは約20度のスキュー角を超えるとリーディング側の磁界の広がりが隣接トラックに及ぼす影響が大きくなるのに対して、本実施例のヘッドでは約35度のスキュー角においても隣接トラックへの影響を抑制できていた。また、本発明の磁気ヘッドでは、主磁極の厚さを大きくしてもリーディング側の磁界の広がりを少なくできるという効果がある。同じ20度のスキュー角の範囲で隣接トラックへの影響を抑制できる主磁極膜厚は、従来では220nmであったのに対し、本発明のヘッドでは図3(c)に示すように300nmに拡大することも可能である。発生できる最大磁界強度は主磁極の厚さにほぼ比例し、このとき得られる最大磁界強度は約1.4倍と見積もられる。このように本発明では、トレーリング側の記録磁界の急峻化だけでなく、リーディング側の磁界の広がりを低減できることから、主磁極を厚くすることで最大磁界強度を高めることもできる。
図6は、本発明の効果を一般化して示したものである。縦軸は、トラック中心での磁界強度のダウントラック方向の分布を最大磁界強度で規格化した値で示し、横軸はダウントラック方向の距離を主磁極の厚さで規格化したものである。すなわち横軸の単位長さが主磁極の厚さに対応する。比較例である従来の磁気ヘッドの磁界は、トレーリング側とリーディング側で最大磁界の0.7の大きさとなる位置AOの間の距離が、ほぼ主磁極の厚さと等しくなっている。一般に、垂直磁気記録媒体の磁化を飽和させて記録するのに必要な磁界の70%程度の磁界の位置で磁化遷移が形成されることを考えると、トラック中心で最大磁界の0.7以上の磁界が媒体に印加される範囲がおおよそ記録される範囲である。すなわち従来の技術の磁気ヘッドでは、主磁極の厚さにほぼ等しい範囲で記録がなされていた。図6に示す本発明1は、図3(b)に示した磁気ヘッドのヘッド磁界を示し、本発明2は図3(d)に示した構成の磁気ヘッドのヘッド磁界を示している。図3(d)に示した磁気ヘッドは、リーディング側シールドに設けられた大きな凹部の奥に主磁極が位置し、トレーリング側シールドの主磁極に対向する凸部がリーディングシールドの凹部に入り込んでいる形状をしている。図から明らかなように、本発明の磁気ヘッドの磁界において最大磁界の0.7以上の磁界となる範囲BO、COは主磁極の厚さより大幅に小さくなっている。このことは本発明の磁気ヘッドでは、主磁極の厚さに対して狭い範囲で記録がなされることを示している。これは従来の技術では成し得ない本発明の特有の効果である。
本実施例のヘッドを搭載した磁気記録装置は、トレーリング側における媒体への書き込み能力に優れているため、線記録密度を高くすることが可能になると同時に、リーディング側への漏れ磁界が小さいので、特にスキューがついた場合の隣接トラックへの影響を低減しトラック密度の向上にも効果的である。また、磁界強度を1.4倍に高めることで高磁気異方性の記録層を有する磁気記録媒体を用いることができ、熱安定性に優れた磁気記録装置を提供できる。
[実施例2]
本実施例では、実施例1と同様の構成の磁気ヘッドにおいて、図3(d)に示すようにリーディング側シールドをトレーリング側シールドの側面にまで伸張させた構成とした。この構造は、図3(b)に示した構造の磁気ヘッドの磁界分布である図4(b)の図中に矢印に示した部分での磁界のような、トレーリング側シールドとリーディング側シールドの作るギャップからの漏れ磁界を小さくすることに効果的である。このような漏れ磁界を低減するための方策として、他にはサイドシールド部分を浮上面からリセスすること、あるいはサイドシールドのコーナー部分を主磁極から遠ざける構造などが効果的である。
本実施例では、実施例1と同様の構成の磁気ヘッドにおいて、図3(d)に示すようにリーディング側シールドをトレーリング側シールドの側面にまで伸張させた構成とした。この構造は、図3(b)に示した構造の磁気ヘッドの磁界分布である図4(b)の図中に矢印に示した部分での磁界のような、トレーリング側シールドとリーディング側シールドの作るギャップからの漏れ磁界を小さくすることに効果的である。このような漏れ磁界を低減するための方策として、他にはサイドシールド部分を浮上面からリセスすること、あるいはサイドシールドのコーナー部分を主磁極から遠ざける構造などが効果的である。
図3(d)に示した本発明の磁気ヘッドの磁界分布を図7に示す。このとき、トレーリングシールド12の厚さを200nm、リーディング側シールド13の厚さを250nmとした。また、主磁極から離れた場所でのトレーリング側シールド12とリーディング側シールド13の間のギャップは100nmとし、トレーリング側シールドの出っ張りの高さは350nmとした。その他の条件は実施例1と同様の条件とした。図7中の矢印に示したように、隣接トラックへの漏れ磁界が図4(b)の場合に比べて、さらに抑制されていることがわかる。このことは、トラック密度を高めることに非常に有効である。
図8は、図3(d)に示した本発明の磁気ヘッドのトラック中心で見た磁界プロファイルを図3(a)に示した比較例である従来のヘッドと比べて示した図である。本実施例のヘッドはトレーリング側の磁界強度、勾配が高く、かつリーディング側の磁界が低減されている。本実施例のヘッドを搭載した磁気記録装置は、トレーリング側における媒体への書き込み能力に優れ、線記録密度を高くすることが可能になると同時に、リーディング側への漏れ磁界が小さいので、隣接トラックへの影響を低減しトラック密度の向上にも効果的である。
[実施例3]
本発明の最も簡単な構成における浮上面から見たシールドと主磁極の形状は、図9(a)に示すように、トレーリング側シールド端とリーディング側シールド端が平行な直線の場合である。トレーリング側シールド12とリーディング側シールド13は逆極性になるように励磁し、主磁極11はリーディング側シールド13と同極性になるように励磁する。図10にこのヘッドの磁界分布を示す。このように、トレーリング側シールド端とリーディング側シールド端が平行な直線形状であっても、本発明の効果は発現する。
本発明の最も簡単な構成における浮上面から見たシールドと主磁極の形状は、図9(a)に示すように、トレーリング側シールド端とリーディング側シールド端が平行な直線の場合である。トレーリング側シールド12とリーディング側シールド13は逆極性になるように励磁し、主磁極11はリーディング側シールド13と同極性になるように励磁する。図10にこのヘッドの磁界分布を示す。このように、トレーリング側シールド端とリーディング側シールド端が平行な直線形状であっても、本発明の効果は発現する。
しかし、より効果的にトレーリング側の磁界勾配と最大磁界強度を両立させるためには、図3(b)から図3(d)に示したように、トレーリング側シールドの主磁極と対向する部分に台形状の出っ張り部を設けることが有効であった。そこで、ここではトレーリング側シールドの主磁極と対向する部分に設ける台形状の出っ張り部の形状について詳細に検討した。
リーディング側シールドが平らな場合には、図9(c)に示すように、トレーリング側シールド12とリーディング側シールド13との距離は、主磁極11の中心部分ではd1、主磁極から離れた部分ではd2となり、d1<d2の関係が成り立っている。この出っ張り部の、主磁極のトレーリング端と対向する平行部分の幅wは、図9(b)に示すようにほぼ主磁極幅と同じとするか、又は、図9(c)に示すように主磁極幅よりも短くすることが効果的である。このことを、図11を用いて以下に説明する。
図11は、トラックセンターでの6000Oeの等高線の位置に対して、トラックセンターから40nmオフトラックした位置での6000Oeの等高線のダウントラック方向へのシフト量を縦軸に、wと主磁極幅の差を横軸にプロットしたものである。この図では、wが主磁極幅より10nm以上大きい場合にはシフト量が変わらない。このような磁界で記録した記録ビットの形状は、トラック中心に対してトラック中心から40nmオフトラックしたところでダウントラック方向におよそ17.5nmに相当するずれが生じ、記録ビット形状が弧を描くように湾曲することが考えられる。しかし、wと主磁極幅との差が10nm以下、特にwが主磁極幅と同じかそれよりも小さい場合には、このシフト量が低減している。この結果、記録ビットの湾曲を抑える効果が発現する。なお、wが主磁極幅と同じでも15nmに相当する記録ビットの湾曲が生じるため、記録ビットの湾曲を抑制するためにはwが主磁極幅より小さいほうがより望ましいと考えられる。
また、実施例1に示したようにリーディング側シールド13が主磁極11の側面にまで伸びた形状をしている場合にも、トレーリング側シールドの出っ張りは有効に働く。この場合は、図9(d)に示すように、トレーリング側シールドの出っ張り部と斜面部の交点をA、リーディング側シールドのトレーリング側の頂点をB、主磁極のトレーリング側の頂点をCとするとき、近接する頂点A,B,C間で、距離ABが距離ACよりも小さい場合には、磁束がトレーリング側シールドとリーディング側シールドの間に多く流れて、不要な磁界がAB間に生じてしまい、本発明の効果が損なわれてしまった。図12に、距離ABと距離ACの大小関係を変えた場合の、クロストラック方向の磁界分布を示した。距離AB<距離ACの場合にはトラックエッジに生じる磁界が大きくなっている。したがって、距離AB≧距離ACとなることが、本発明の効果を有効に発現させるうえで重要であった。
[実施例4]
実施例1と同様の構成の磁気ヘッドにおいて、主磁極を励磁するコイルとシールドを励磁するためのコイルの巻き数を変えて比較した。図2に示すように、主磁極11を励磁するコイル14を主磁極の周りを取り囲むように銅のパターンを巻きつけたヘリカルコイルとし、トレーリング側とリーディング側シールドを連結する磁路を励磁するコイル15は、シールドを連結しているバックコンタクトの部分を中心とするパンケーキ状の渦巻きコイルとして作製した。ヘリカルコイルの一部はパンケーキコイルと同一面上に配置されている。二つのコイルを、図13に示すような配置で直列に接続した。この場合、二つのコイルに流れる電流は一定となる。ここでは定常値の電流が±25mAの記録電流を流した。
実施例1と同様の構成の磁気ヘッドにおいて、主磁極を励磁するコイルとシールドを励磁するためのコイルの巻き数を変えて比較した。図2に示すように、主磁極11を励磁するコイル14を主磁極の周りを取り囲むように銅のパターンを巻きつけたヘリカルコイルとし、トレーリング側とリーディング側シールドを連結する磁路を励磁するコイル15は、シールドを連結しているバックコンタクトの部分を中心とするパンケーキ状の渦巻きコイルとして作製した。ヘリカルコイルの一部はパンケーキコイルと同一面上に配置されている。二つのコイルを、図13に示すような配置で直列に接続した。この場合、二つのコイルに流れる電流は一定となる。ここでは定常値の電流が±25mAの記録電流を流した。
主磁極を励磁するコイル14の巻き数を4とし、シールドを励磁するコイル15の巻き数を10とした場合、主磁極を励磁するコイル14の巻き数とシールドを励磁するコイル15の巻き数をともに7とした場合、及び主磁極を励磁するコイル14の巻き数を10とし、シールドを励磁するコイル15の巻き数を4とした場合について、トラック中心での磁界プロファイルを求めた。その結果を図14に示す。
主磁極を励磁するコイルの巻き数と電流の積を記録起磁力xとし、シールドを励磁するコイルの巻き数と電流の積を記録起磁力yとすると、x,yは、巻き数が4のとき0.1AT、巻き数が7のとき0.175AT、巻き数が10のとき0.25ATとなる。図14からわかるように、コイルの巻き数で二つのコイル14,15の起磁力を調節した場合、x=0.1AT、y=0.25ATのときに最大磁界強度とトレーリング側の磁界勾配を保持したまま、リーディング側の磁界を抑制し、本発明の効果がよりよく現れていた。すなわちコイルの巻き数は、主磁極を励磁するためのコイルの巻き数が、シールドを励磁するためのコイルの巻き数よりも小さくすることが好適であった。このときトレーリング側の磁界強度、勾配が高く、リーディング側、隣接側の漏れ磁界を低減することができた。
[実施例5]
実施例1と同様の構成の磁気ヘッドにおいて、主磁極を励磁するコイルとシールドを励磁するためのコイルを別々に駆動する場合について比較検討した。実施例4と同様に、図2のように主磁極11を励磁するヘリカルコイル14と、トレーリング側とリーディング側のシールド12,13を連結する磁路を励磁するパンケーキ状のコイル15を作製した。コイルの巻き数はいずれも7とし、二つのコイル14,15には別々の記録電流を印加するようにした。このような構成とすることにより、二つのコイルに流れる電流の大きさ及び極性を反転するタイミングを変えることができる。ここでは、主磁極を励磁するコイルには定常値の電流が±25mAの記録電流を流した。図15に、シールドを励磁するコイルの電流を±25mA、±50mA、±107mAとした場合の、トラック中心での磁界プロファイルを示す。
実施例1と同様の構成の磁気ヘッドにおいて、主磁極を励磁するコイルとシールドを励磁するためのコイルを別々に駆動する場合について比較検討した。実施例4と同様に、図2のように主磁極11を励磁するヘリカルコイル14と、トレーリング側とリーディング側のシールド12,13を連結する磁路を励磁するパンケーキ状のコイル15を作製した。コイルの巻き数はいずれも7とし、二つのコイル14,15には別々の記録電流を印加するようにした。このような構成とすることにより、二つのコイルに流れる電流の大きさ及び極性を反転するタイミングを変えることができる。ここでは、主磁極を励磁するコイルには定常値の電流が±25mAの記録電流を流した。図15に、シールドを励磁するコイルの電流を±25mA、±50mA、±107mAとした場合の、トラック中心での磁界プロファイルを示す。
主磁極を励磁するコイルの巻き数と電流の積である記録起磁力0.175ATに対して、シールドを励磁するコイルの記録起磁力を大きくすると、最大磁界強度とトレーリング側の磁界勾配がともに増大するが、リーディング側の磁界は抑制されたままであった。本発明の効果は、シールドを励磁するコイルの起磁力を大きくして、主磁極を励磁するコイルの起磁力よりも高めた場合によりよく現れ、トレーリング側の磁界強度、勾配を高くし、リーディング側、隣接側の漏れ磁界を低減することができた。
本実施例の磁気ヘッドを用いた磁気記録装置は、図16のブロック図に示す記録電流制御回路151を有し、ライトアンプ152から磁気ヘッドの二つのコイルに流れる記録電流の大きさ、オーバーシュートに代表される記録電流波形の形状、記録電流の反転タイミングを、情報を記録再生した場合の誤り率が最小になるように予め設定して制御することができる。ここで、主磁極の記録電流の反転タイミングに対して、シールドを励磁する記録電流の反転タイミングを時間Δtだけ早める場合、シールドを励磁したことによって磁気ヘッドから主に媒体面に平行な成分の磁界が生じ媒体に印加されることで、垂直媒体の磁化がわずかに傾く。その後に主磁極からの垂直磁界が印加されることで、垂直媒体の磁化が反転しやすくなるという効果が期待できる。
また、本実施例の磁気ヘッドを用いた別の磁気記録装置には、図17のブロック図に示すように、チャネルLSI164、ヘッドアンプ163を通して情報を記録再生し、再生された情報と記録した情報を照合して誤りの有無を検出する機能を有するデータ照合回路165をさらに備えることができる。ライトアンプ152から磁気ヘッドの二つのコイルに流れる記録電流の大きさ、オーバーシュートに代表される記録電流波形の形状、記録電流の反転タイミングを変えて、誤り率が最小になるように記録電流制御回路151へフィードバックして制御する。本実施例の磁気ヘッドを用いた磁気記録装置は、二つのコイルの電流の大きさ、波形形状、反転タイミングを変えて、最も記録再生特性の良好なパラメータを探索し学習した場合、記録再生特性に優れ、誤り率が低く信頼性の良好な磁気記録装置を提供することができる。
11…主磁極、12…トレーリング側シールド、13…リーディング側シールド、14…主磁極励磁用コイル、15…シールド励磁用コイル、16…上部シールド、17…下部シールド、18…再生素子、19…記録層、20…軟磁性裏打ち層、71…ロータリーアクチュエータ、72…サスペンションアーム、73…スライダ、74…磁気ヘッド、75…回転方向、76…磁気記録媒体、77…記録トラック、151…記録電流制御回路、152…ライトアンプ、163…ヘッドアンプ、164…チャネルLSI、165…データ照合回路
Claims (12)
- 主磁極と、
補助磁極と、
前記主磁極のリーディング側に配置された第1のシールドと、
前記主磁極のトレーリング側に配置され、浮上面から素子高さ方向に向かった位置において前記第1のシールドと連結されて磁路を形成している第2のシールドと、
前記主磁極を励磁するための第1のコイルと、
前記第1のシールド及び第2のシールドを励磁するための第2のコイルとを有し、
前記第1のシールドと前記第2のシールドは逆極性に励磁され、前記主磁極と前記第1のシールドは同極性に励磁されることを特徴とする磁気記録ヘッド。 - 請求項1に記載の磁気ヘッドにおいて、前記第2のシールドは前記主磁極と対向する部分に前記主磁極に向かう出っ張り部を有することを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項2に記載の磁気ヘッドにおいて、前記出っ張り部の前記主磁極のトレーリング端と対向する部分の幅は、前記主磁極のトレーリング側の幅以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項2に記載の磁気ヘッドにおいて、前記第1のシールドは前記主磁極の側面側にも配置されており、前記第2のシールドの前記出っ張り部の頂点をA、前記第1のシールドのトレーリング側の頂点をB、前記主磁極のトレーリング側の頂点をCとするとき、互いに近接する頂点A,B,C間で、距離AB≧距離ACであることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1に記載の磁気ヘッドにおいて、前記第1のコイルと前記第2のコイルは直列に接続されていることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項5に記載の磁気ヘッドにおいて、前記第1のコイルの巻き数は、前記第2のコイルの巻き数よりも少ないことを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1に記載の磁気ヘッドにおいて、前記第1のコイルと前記第2のコイルは別々に駆動されることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項7に記載の磁気ヘッドにおいて、前記第1のコイルの巻き数と前記第1のコイルに流れる電流との積は、前記第2のコイルの巻き数と前記第2のコイルに流れる電流との積よりも小さいことを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項1に記載の磁気記録ヘッドにおいて、上部シールドと下部シールドの間にはさまれた再生素子を有する再生ヘッドを更に備えることを特徴とする磁気ヘッド。
- 請求項9に記載の磁気記録ヘッドにおいて、前記補助磁極は前記再生ヘッドのシールドと兼用されていることを特徴とする磁気ヘッド。
- 垂直磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転駆動する媒体駆動部と、磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の所望のトラックに移動させるアクチュエータとを有する磁気記録装置において、
前記磁気ヘッドは、主磁極と、補助磁極と、前記主磁極のリーディング側に配置された第1のシールドと、前記主磁極のトレーリング側に配置され、浮上面から素子高さ方向に向かった位置において前記第1のシールドと連結されて磁路を形成している第2のシールドと、前記主磁極を励磁するための第1のコイルと、前記第1のシールド及び第2のシールドを励磁するための第2のコイルとを有し、前記第1のシールドと前記第2のシールドは逆極性に励磁され、前記主磁極と前記第1のシールドは同極性に励磁されることを特徴とする磁気記録装置。 - 請求項11記載の磁気記録装置において、前記第1のコイルと第2のコイルを駆動する記録電流の、定常値の電流振幅の大きさと、オーバーシュートの大きさと、反転タイミングを調節する機能を有することを特徴とする磁気記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007215150A JP2009048719A (ja) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007215150A JP2009048719A (ja) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009048719A true JP2009048719A (ja) | 2009-03-05 |
Family
ID=40500786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007215150A Pending JP2009048719A (ja) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009048719A (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009129519A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置 |
US8201320B2 (en) | 2009-12-17 | 2012-06-19 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a magnetic write head having a wrap around shield that is magnetically coupled with a leading magnetic shield |
JP2012521060A (ja) * | 2009-03-16 | 2012-09-10 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 磁壁角度を有する磁気記録ヘッド |
US8274757B2 (en) | 2011-01-18 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head and disk drive with the same |
US8347488B2 (en) | 2009-12-09 | 2013-01-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic write head manufactured by damascene process producing a tapered write pole with a non-magnetic step and non-magnetic bump |
US8400733B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-03-19 | HGST Netherlands B.V. | Process to make PMR writer with leading edge shield (LES) and leading edge taper (LET) |
US8470186B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-06-25 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular write head with wrap around shield and conformal side gap |
JP2013161514A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Seagate Technology Llc | トランスデューサヘッドおよびトランスデューサヘッドを製造する方法 |
US8524095B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-09-03 | HGST Netherlands B.V. | Process to make PMR writer with leading edge shield (LES) and leading edge taper (LET) |
JP2013191269A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Seagate Technology Llc | 記録ヘッドコイル構造 |
US8553371B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-10-08 | HGST Netherlands B.V. | TMR reader without DLC capping structure |
CN103886872A (zh) * | 2012-12-20 | 2014-06-25 | 希捷科技有限公司 | 独立驱动的写线圈 |
US8804284B1 (en) | 2013-04-05 | 2014-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head with junctions between poles and disk drive with the same |
US8810964B2 (en) | 2009-03-16 | 2014-08-19 | Seagate Technology Llc | Magnetic recording head having a pole tip shield and a pole-shield gap region |
US8810961B2 (en) | 2011-07-14 | 2014-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head with dual coil/dual shield arrangement and high frequency oscillator |
US8810963B1 (en) | 2013-07-03 | 2014-08-19 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic head for perpendicular magnetic recording having two coils |
US8830623B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-09-09 | HGST Netherlands B.V. | Shield structure for reducing the magnetic induction rate of the trailing shield and systems thereof |
JP2016033845A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-03-10 | 株式会社東芝 | 磁気記録ヘッド及び磁気記録再生装置 |
US9697853B2 (en) | 2014-07-30 | 2017-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording head and magnetic recording and reproducing device |
-
2007
- 2007-08-21 JP JP2007215150A patent/JP2009048719A/ja active Pending
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009129519A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置 |
US8810964B2 (en) | 2009-03-16 | 2014-08-19 | Seagate Technology Llc | Magnetic recording head having a pole tip shield and a pole-shield gap region |
JP2012521060A (ja) * | 2009-03-16 | 2012-09-10 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 磁壁角度を有する磁気記録ヘッド |
US8564906B2 (en) | 2009-03-16 | 2013-10-22 | Seagate Technology Llc | Pole tip shield shaped to provide a differential shielding effect alongside the magnetic pole tip |
US8347488B2 (en) | 2009-12-09 | 2013-01-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Magnetic write head manufactured by damascene process producing a tapered write pole with a non-magnetic step and non-magnetic bump |
US8201320B2 (en) | 2009-12-17 | 2012-06-19 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a magnetic write head having a wrap around shield that is magnetically coupled with a leading magnetic shield |
US8470186B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-06-25 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular write head with wrap around shield and conformal side gap |
US8524095B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-09-03 | HGST Netherlands B.V. | Process to make PMR writer with leading edge shield (LES) and leading edge taper (LET) |
US8400733B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-03-19 | HGST Netherlands B.V. | Process to make PMR writer with leading edge shield (LES) and leading edge taper (LET) |
US8553371B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-10-08 | HGST Netherlands B.V. | TMR reader without DLC capping structure |
US8274757B2 (en) | 2011-01-18 | 2012-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head and disk drive with the same |
US9208800B2 (en) | 2011-07-14 | 2015-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head with dual coil/dual shield arrangement and high frequency oscillator |
US8810961B2 (en) | 2011-07-14 | 2014-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head with dual coil/dual shield arrangement and high frequency oscillator |
US8830623B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-09-09 | HGST Netherlands B.V. | Shield structure for reducing the magnetic induction rate of the trailing shield and systems thereof |
JP2013161514A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Seagate Technology Llc | トランスデューサヘッドおよびトランスデューサヘッドを製造する方法 |
JP2013191269A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Seagate Technology Llc | 記録ヘッドコイル構造 |
US8873199B2 (en) | 2012-03-13 | 2014-10-28 | Seagate Technology Llc | Recording head coil structure |
JP2014123415A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Seagate Technology Llc | 独立に駆動される書込コイルを用いる方法、ライタアセンブリおよびそれを備えるシステム |
CN103886872A (zh) * | 2012-12-20 | 2014-06-25 | 希捷科技有限公司 | 独立驱动的写线圈 |
US8947807B2 (en) | 2012-12-20 | 2015-02-03 | Seagate Technology Llc | Independently driven write coils |
US8804284B1 (en) | 2013-04-05 | 2014-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Recording head with junctions between poles and disk drive with the same |
US8810963B1 (en) | 2013-07-03 | 2014-08-19 | Headway Technologies, Inc. | Magnetic head for perpendicular magnetic recording having two coils |
US9697853B2 (en) | 2014-07-30 | 2017-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording head and magnetic recording and reproducing device |
JP2016033845A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-03-10 | 株式会社東芝 | 磁気記録ヘッド及び磁気記録再生装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009048719A (ja) | 磁気ヘッド及び磁気記録装置 | |
US7609478B2 (en) | Magnetic writer pole with a graded magnetic moment | |
JP5377893B2 (ja) | 磁気ヘッドアセンブリおよび磁気記録再生装置 | |
US8203803B2 (en) | Magnetic recording head for perpendicular recording with wrap around shield, the fabrication process and magnetic disk storage apparatus mounting the magnetic head | |
US20030197976A1 (en) | Perpendicular magnetic recording head with improved write field gradient | |
US8164852B2 (en) | Magnetic head having shield and recording apparatus employing the same | |
US7518826B2 (en) | Perpendicular magnetic recording head and magnetic recording apparatus | |
JP2008186555A (ja) | 磁気記録装置 | |
JP2009070439A (ja) | 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置 | |
JP2002133610A (ja) | 垂直記録用磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気ディスク装置 | |
JP2010079976A (ja) | 磁気記録ヘッドおよび磁気記録装置 | |
JP2004342164A (ja) | 磁気ヘッド及びそれを搭載した磁気ディスク装置 | |
US8619390B2 (en) | Transducing head writer having write pole bridge feature, and devices thereof | |
JP2008234777A (ja) | 垂直記録用磁気ヘッド | |
JP2002100007A (ja) | 垂直記録ヘッドおよび垂直磁気記録装置 | |
JP2007122840A (ja) | 垂直磁気記録装置 | |
JP5011331B2 (ja) | 磁気記録装置 | |
JPH1186218A (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
JP2006309927A (ja) | 垂直磁気記録ヘッド | |
JP2006318579A (ja) | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置 | |
JP4854002B2 (ja) | 垂直磁気記録用磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置 | |
JP2006252694A (ja) | 垂直記録用磁気ヘッド | |
US7843667B2 (en) | Thin film magnetic head, head gimbal assembly, head arm assembly and magnetic disk device | |
JP2003272111A (ja) | 記録用磁気ヘッド及び磁気記憶装置 | |
JP2006216098A (ja) | 垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ、該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置、及び該薄膜磁気ヘッドを用いた磁気記録方法 |