JP2009301659A - 磁気ヘッドおよび磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で電流の増加を抑えつつ浮上面の変形量が増大する磁気ヘッドおよび磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】磁気ヘッド３において記憶媒体に情報を記録するための磁気を与える主磁極３１１と、浮上面Ｓを熱で変形させることによって磁気ヘッドの記憶媒体からの浮上量を調整するヒータ３３とを備え、ヒータは、浮上面Ｓに向かって浮上面との距離を単調に減少させながら浮上面からの距離が主磁極と重なる近接距離ｄまで延在して主磁極からの最近接点ｐを通過し最近接点を通過した後に浮上面との距離を単調に増加させながら延在して浮上面から遠ざかる形状を有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、磁気ヘッドおよび磁気記憶装置に関する。

従来より磁気記憶装置がコンピュータに内蔵されあるいは外付けされて多用されている。磁気記憶装置は、磁気ディスクの回転に伴う空気流により磁気ヘッドが固定された磁気ヘッドスライダが磁気ディスク表面から浮上し、その状態で磁気ヘッドにより磁気ディスクの情報にアクセスされる。

磁気ヘッドの磁気ディスク表面からの浮上量は磁気ディスクの高記録密度化に対応して年々低下しており、現在では１０ｎｍ以下の浮上量となっている。このため、このヘッド浮上量は、温度および気圧といった動作環境や、磁気ヘッドスライダの浮上面（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）の形状のばらつき等に影響を受けて変動しやすい。

そこで、磁気ヘッドを搭載する磁気ヘッドスライダ内にヒータを内蔵し、このヒータに通電して発熱させ、磁気ヘッドを熱変形させて浮上量を調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。この方法では、必要に応じて磁気ヘッドの磁極先端部分を突出させて、磁極先端部分と磁気ディスクとの間隙が小さくなる。さらに、ヒータのうち素子近傍部より引き出し部分のシート抵抗を小さく抑えることで、ヒータでの発熱効率を高めることや、ヒータの周囲にアルミナよりも熱伝導率の高い部材を配置する手法が提案されている（例えば、特許文献３および４参照）。また、ヒータを２層に配置する手法や、ヘリカルコイルを採用した磁気ヘッドに配置する手法も知られている（例えば、特許文献５および６参照）。また、磁気ディスクを局所的に加熱して記録する熱アシスト記録のための磁気ヘッドにヒータを内蔵することが知られている（例えば、特許文献７〜９参照）。
特開平５−２０６３５号公報 米国特許第５９９１１１３号明細書 特開２００４−３３５０６９号公報 特開２００６−５３９７２号公報 特開２００７−２８７２７７号公報 特開２００６−２４４６９２号公報 米国特許第６４９３１８３号明細書 米国特許第７０２３６６０号明細書 米国特許第７２６８９７３号明細書

熱変形により浮上量を調整する磁気ヘッドには、高信頼性を確保するのと共に、電流の増加を抑えつつさらに浮上面の変形量を増大することが望まれている。上述した手法では、発熱量を増加するため蛇行したヒータが配置されるが、蛇行したヒータが配置できるのは浮上面から離れた位置であり、発熱の効率が低くなる。また、ヘリカルコイルを採用した磁気ヘッドは、主磁極に通電するため接続構造が複雑となる。また、熱アシスト記録のための磁気ヘッドでは、磁気ヘッドの浮上量の調整が考慮されていない。

本件開示の磁気ヘッドおよび磁気記憶装置の課題は、上記事情に鑑み、製造容易な簡単な構造で電流の増加を抑えつつ浮上面の変形量を増大させた磁気ヘッドおよびこの磁気ヘッドを備えた磁気記憶装置を提供することを目的とする。

本件開示の磁気ヘッドの基本形態は、相対的に移動する記憶媒体に浮上面を向けて浮上しこの記憶媒体に情報を記憶する磁気ヘッドであって、
上記記憶媒体に情報を記録するための磁場を発生する主磁極と、
上記浮上面を熱で変形させることによって上記磁気ヘッドのこの記憶媒体からの浮上量を調整するヒータと、を備え、
上記ヒータが、上記浮上面に向かってこの浮上面との距離を単調に減少させながら上記浮上面からの距離が上記主磁極と重なる近接距離まで延在して上記主磁極からの最近接点を通過しこの最近接点を通過した後に上記浮上面との距離を単調に増加させながら延在してこの浮上面から遠ざかる形状を有する。

ここで単調に減少および単調に増加とは、一部領域では距離が一定であることも含む意味である。

また、本件開示の磁気記憶装置の基本形態は、
情報が磁気的に記録される記憶媒体と、
相対的に移動する記憶媒体に浮上面を向けて浮上しこの記憶媒体に情報を記録する磁気ヘッドと、
磁気ヘッドに電気信号を供給する電子回路とを備え、
上記磁気ヘッドが、
上記記憶媒体に情報を記録するための磁気を与える主磁極と、
上記浮上面を熱で変形させることによってこの磁気ヘッドのこの記憶媒体からの浮上量を調整するヒータと、を備え、
上記ヒータが、上記浮上面に向かってこの浮上面との距離を単調に減少させながら上記浮上面からの距離が上記主磁極と重なる近接距離まで延在して上記主磁極からの最近接点を通過しこの最近接点を通過した後に上記浮上面との距離を単調に増加させながら延在してこの浮上面から遠ざかる形状を有する。

これら磁気ヘッドおよび磁気記憶装置の基本形態によれば、ヒータが蛇行しない単純な形状で浮上面に近接した位置に配置される。したがって、製造が容易な簡単な構成で、電流の増加を抑えつつ浮上面の変形量を増大化することができる。

以上の本件開示の磁気ヘッドおよび磁気記憶装置の上記基本形態によれば、簡単な構造で電流の増加を抑えつつ浮上面の変形量が増大する。

以下、本件開示の磁気ヘッドおよび磁気記憶装置の発明の具体的な実施形態について説明する。

図１は、磁気記憶装置の具体的な実施形態を表した図である。

図１に示す磁気記憶装置１には、図に垂直な方向を回転軸とする回転駆動力を発生するロータリアクチュエータ６が設けられている。このロータリアクチュエータ６は、サスペンションアーム５を支持しており、ロータリアクチュエータ６の回転駆動力を受けて、サスペンションアーム５は、ロータリアクチュエータ６の周りを図の面内で回動する。サスペンションアーム５の先端には、支持具としてのジンバル４を介して磁気ヘッド３が取り付けられている。磁気ヘッド３は、記憶媒体としての磁気ディスク２からの情報の読み取りや磁気ディスク２への情報の書き込みを行う。

情報の読み取りや書き込みの際には、ロータリアクチュエータ６によりサスペンションアーム５が回転駆動されることで、磁気ヘッド３が磁気ディスク２上の目標位置に移動し、磁気ディスク２からの情報の読み取りや磁気ディスク２への情報の書き込みを行う。円盤状の磁気ディスク２の表面には、同心円状に多数のトラック７が設けられており、各トラック７には、トラック７に沿って、１ビット領域と呼ばれる１ビット分の情報を記憶する単位記憶領域が並んでいる。これらの１ビット領域には、磁気ディスク２の面とは垂直方向（面内記憶方式の場合は、面内方向）を向いた磁化が設けられており、磁化の向きにより１ビット分の情報が表される。この磁気ディスク２は、円盤の中心を回転中心として図の面内を回転し、磁気ディスク２表面近くに配置された磁気ヘッド３は、回転する磁気ディスク２の各１ビット領域に順次近接する。

情報の記録時には、磁気ディスク２に近接した磁気ヘッド３に電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド３は、入力された記録信号に応じて各１ビット領域に磁界を印加して、その記録信号に担持された情報をそれらの各１ビット領域の磁化方向の形式で記録する。また、情報の再生時には、磁気ヘッド３は、各１ビット領域において磁化方向の形式で記録された情報を、磁化それぞれから発生する磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより取り出す。ここで、磁気ヘッド３が１つのトラック７で情報の読み取りを行った後、別のトラック７で情報の読み取りや書き込みを行う際には、ロータリアクチュエータ６の回転駆動力を受けたサスペンションアーム５が回動して磁気ヘッド３がその別のトラック７に近接した位置に移動し、その別のトラック７の各１ビット領域において、上述した方式で情報の読み取りや書き込みを行う。

上述した、ロータリアクチュエータ６、サスペンションアーム５、ジンバル４、磁気ヘッド３など、情報の記憶再生に直接的に携わる各部は、磁気ディスク２とともに、ベース８に収容されている。図１にはベース８の内側の様子が表されている。ベース８の裏側には、上記の各部を制御する電子回路が形成された制御基板９が設けられている。上記の各部は、不図示の機構でこの制御基板９と電気的に導通しており、磁気ヘッド３に入力される記録信号や、磁気ヘッド３で生成された再生信号は、この制御基板９において処理される。また、制御基板９は、磁気ヘッド３に内蔵された後述するヒータに電流を供給して、磁気ヘッド３と磁気ディスク２の距離を制御する。

図２は、図１に示す磁気ヘッドを示す図である。図２には、磁気ヘッド３が磁気ディスク２とともに示されている。

磁気ヘッド３は、磁気ディスク２の回転で生じる空気流により磁気ディスク２上に浮上するスライダ３Ａと、スライダ３Ａの空気流出側に固着され、磁気ディスク２をアクセスする素子が形成された素子形成部３Ｂとを備えている。磁気ヘッド３は、矢印Ｒの向きに回転する磁気ディスク２に対し、矢印Ｒ’の向きに相対移動することとなる。磁気ヘッド３は、ジンバル４によって磁気ディスク２に接する向き（図２における上向き）に力が付与されている。しかし、磁気ディスク２の回転に伴い空気流入側から空気流出側に流れる空気流によって、浮上面Ｓを磁気ディスク２に向けた姿勢で磁気ディスク２上（図２における下向き）に浮上する。

図３は、図２に示す磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。

素子形成部３Ｂは、情報の記録時に記録信号に応じて各１ビット領域に磁界を印加して磁化方向の形式で情報を記録する記録素子３１と、情報の再生時に各１ビット領域の磁化それぞれから発生する磁界に応じて、情報を表す電気的な再生信号を生成する再生素子３２と、ヒータ３３とを備えている。素子形成部３Ｂは、支持基板となるスライダ３Ａに、記録素子３１、再生素子３２、およびヒータ３３が、アルミナ製の絶縁層３４を介して順次積層された構造を有している。以降、スライダ３Ａを支持基板３Ａとも称する。

記録素子３１は、主磁極３１１、主磁極３１１を挟む位置に配置された補助磁極３１２，３１３、補助磁極３１２，３１３と主磁極３１１とを接続する接続部３１４、および記録用の薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂを備えている。主磁極３１１、補助磁極３１２，３１３、および接続部３１４は、ニッケル（Ｎｉ）と鉄（Ｆｅ）の合金（Ｎｉ−Ｆｅ）で形成されている。また、薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂの周囲には絶縁性の樹脂３１７が充填されている。本実施形態の記録素子３１では主磁極３１１を左右から挟みこみ磁場を発生させるダブルコイル方式が採用されている。主磁極３１１と、２つの補助磁極３１２，３１３のうち空気流出側の第１補助磁極３１２と、接続部３１４とは、磁気記録時に発生する磁束の第１の磁路の一部を構成する。薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂのうち空気流出側に配置された薄膜コイル３１６Ａが、この第１の磁路と鎖交するように配置されている。一方、主磁極３１１と、空気流入側の第２補助磁極３１３とは第２の磁路の一部を構成する。空気流入側に配置された薄膜コイル３１６Ｂが、この第２の磁路と鎖交するように配置されている。主磁極３１１は、接続部３１４から磁気ディスク２に対向する先端にかけて先細りの形状となっている（図４参照）。

再生素子３２は、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を利用して情報の再生を行う素子であり、磁気抵抗効果膜３２１および磁気シールド層３２２，３２３を備えている。２つの磁気シールド層３２２，３２３は、磁気抵抗効果膜３２１を挟む位置に配置されている。磁気抵抗効果膜３２１としては、ＧＭＲの他にトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ効果）を利用したものも採用可能である。磁気シールド層３２２，３２３は、ニッケル（Ｎｉ）と鉄（Ｆｅ）の合金（Ｎｉ−Ｆｅ）で構成されており、高い透磁率を有する。

ヒータ３３は、磁気ヘッド３の浮上面Ｓを熱で変形させることによってこの磁気ヘッド３の磁気ディスク２からの浮上量を調整する。本実施形態では、ヒータ３３が、再生素子３２の磁気シールド層３２２，３２３のうち、記録素子３１側に配置された磁気シールド層３２３よりも記録素子３１側に配置されている。より詳細には、ヒータ３３は記録素子３１内に配置されている。

図４は、図３の磁気ヘッドにおけるヒータの形状を示す図である。図４には、磁気ヘッドの移動方向Ｒ’から見たヒータ３３の形状が示されている。

図４に示すように、ヒータ３３は、浮上面Ｓに向かって浮上面Ｓとの距離を単調に減少させながら浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる近接距離ｄまで延在して主磁極３１１からの最近接点ｐを通過し、最近接点ｐを通過した後に浮上面Ｓとの距離を単調に増加させながら延在して浮上面Ｓから遠ざかる形状を有する。より詳細には、ヒータ３３は１層で形成されており、接続端子としての２つのヒータジョイント３３１，３３２のそれぞれから浮上面Ｓに向かって、浮上面Ｓからの距離が近接距離ｄとなる位置まで直線状に延びた一対のアプローチ部３３Ａ，３３Ｃと、アプローチ部３３Ａ，３３Ｃの先端どうしを連絡して浮上面Ｓと略平行に延在した平行部３３Ｂとからなる。ヒータ３３の材料はニッケルカッパーであるが、ニッケルカッパーの他に、タングステンまたはチタンタングステンも採用可能である。

支持基板３Ａは、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）と炭化チタン（ＴｉＣ）とを有する非磁性の材料の表面に酸化アルミニウム膜が形成された基板（ＡｌＴｉＣ基板）である。

図３および図４に示す磁気ヘッド３において、ヒータ３３に制御基板９（図１参照）から電流が供給されると、磁気ヘッド３のうちのヒータ３３近傍部分が加熱され、浮上面Ｓが磁気ディスク２に向かって突出するように変形する。

図６および図７は、浮上面からのヒータの距離が互いに異なる複数の磁気ヘッドについて、ヒータに電流を通電した場合の磁気ヘッドの浮上面における変形の分布を示すグラフである。図６は、磁気ヘッドの浮上面における突き出し量（ヒータ突き出し量）を示し、図７は突き出す速度を表す時定数を示している。ここで、浮上面からのヒータの距離は、図４に示すヒータのうち、浮上面に最も近い部分の距離を意味する。

図６のグラフに示すように、ヒータの浮上面からの距離が小さくなる、すなわち浮上面から見てヒータが手前に配置されるほど、磁気ヘッドの浮上面における突き出し量が大きくなる。また、図７のグラフに示すように、ヒータの浮上面からの距離が小さくなるほど、時定数が小さくなり、通電に対する変形の反応が早いことがわかる。

本実施形態の磁気ヘッド３におけるヒータ３３は、蛇行した形状を有しておらず、単純な形状を有しているため、浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる位置、より詳細には、接続部３１４よりも浮上面Ｓ側の位置に配置される。

図５は、蛇行した形状のヒータを有する比較例としての磁気ヘッドを示す図である。

図５に示す比較例の磁気ヘッドは、磁気ヘッドの浮上量を調整するヒータが蛇行した形状を有するため、浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる位置にヒータが配置できない。

これに対し、本実施形態のヒータ３３は、蛇行した形状を有しておらず、単純な形状を有しているため、浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる位置、より詳細には、接続部３１４よりも浮上面Ｓ側の位置に配置される。したがって、同じ電流量でも、浮上面の変形量が増大する。また、本実施形態のヒータは、１層の導体層で形成できるので、多層に亘って電流の経路を設ける場合に比べて製造が容易である。

本実施形態の磁気ヘッド３では、ヒータ３３の電流は、記録用の薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂにより発生する磁束と差交する。薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂにより発生する磁束の他に、ヒータ通電により発生する漏洩磁束の発生が懸念される。

ヒータ通電により発生する漏洩磁束について、有限要素法を用いた次回解析により調査した。本実施形態の磁気ヘッドをモデルとし、図８に示す主磁極３１１および補助磁極３１２の配置条件で、浮上面Ｓから１μｍ離れた測定位置Ｍにおける、媒体垂直方向の磁束密度を求めた。

図９は、媒体垂直方向磁束密度の分布を表すグラフである。グラフの横軸は、浮上面Ｓに沿った位置を表しており、空気流出側が”＋”であり、空気流入側が”−”である。”０”は、主磁極３１１の空気流入側の端の位置を表している。また、グラフの実線は、記録用の薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂにより発生する磁束密度を表し、破線は、薄膜コイルと等しい電流によるヒータ通電により発生する磁束密度を表している。なお、磁束密度は、得られた最大の磁束密度を１とし、ノーマライズして表示している。

図９のグラフに示すように、薄膜コイル通電時の場合、およびヒータ通電時の場合の双方で、主磁極近傍で大きな磁束密度の分布を得るが、ここで、ヒータ通電時に発生する磁束（破線）は、薄膜コイル通電時に発生する磁束（実線）に対して１／１０以下、より詳しくは０．０９３であり、非常に小さい。さらに、ヒータの抵抗を１００Ω程度とすれば、ヒータが、薄膜コイルに通電する書込み電流よりも小さな電流で、変形に十分な程度に発熱する。したがって、ヒータ通電時の漏洩磁束は、実際にはさらに小さくなり、ヒータ通電による漏洩磁束が記録に与える影響は小さいことがわかる。

次に、磁気ヘッドの具体的な第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１０は、第２実施形態における磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。

図１０に示す磁気ヘッド２０３は、記憶媒体からの浮上量を調整するヒータ２３３が記録素子３１の外部に配置されている点が、図３に示す第１実施形態の磁気ヘッド３と異なる。ヒータ２３３は、より詳細には、記録素子３１と再生素子３２との間に配置されており、さらに詳細には、記録素子３１が有する２つの補助磁極３１２，３１３のうち再生素子３２の側に配置された補助磁極３１３と、再生素子３２が有する２つの磁気シールド層３２２，３２３のうち記録素子３１の側に配置された磁気シールド層３２３との間に配置されている。なお、ヒータ２３３の形状は、図４に示すものがそのまま当てはまる。

第２実施形態の磁気ヘッド２０３は、ヒータ３３が記録素子３１の外部に配置されるため、ヒータ３３を流れる電流が、記録用の薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂにより発生する磁束とは差交しない。したがって、ヒータ３３を流れる電流による漏洩磁束の影響がさらに抑えられる。

これまでは、ヒータが１層で形成された例について説明したが、ヒータは、二股に分かれて延在したものであってもよい。次に、磁気ヘッドの具体的な第３実施形態について説明する。以下の第３実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１１は、第３実施形態における磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。

図１１に示す磁気ヘッド３０３は、記憶媒体からの浮上量を調整するヒータ３３３が、主磁極３１１を間に挟むように二股に分かれて延在している点が、図３に示す第１実施形態の磁気ヘッド３と異なる。

図１２は、図１１に示すヒータの構造を説明する図である。図１２には、磁気ヘッド３０３の主磁極３１１、補助磁極３１２、およびヒータ３３３を図１２におけるｚ方向から見た透視図、すなわち磁気ディスクの側から見た透視図が示されている。

図１２に示すように、ヒータ３３３は、主磁極３１１に対する最近接点ｐの近傍領域で二股に分かれている。二股に分かれたヒータの岐路３３３Ａおよび３３３Ｂは、主磁極３１１を間に挟む位置に配置されている。

第３実施形態の磁気ヘッド３０３によれば、ヒータ３３３を流れる電流が、主磁極３１１に対する最近接点ｐの近傍領域で岐路３３３Ａおよび３３３Ｂに分かれて、主磁極３１１を挟んで略同じ方向に流れ、その後再び合流する。この結果、一方の岐路３３３Ａを流れる電流によって主磁極３１１に生じる磁束と他方の岐路３３３Ａを流れる電流によって主磁極３１１に生じる磁束とが打ち消しあうため、ヒータ３３３を流れる電流による漏洩磁束の影響がさらに抑えられる。

次に、磁気ヘッドの具体的な第４実施形態について説明する。以下の第４実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１３は、第４実施形態における磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。

図１３に示す磁気ヘッド４０３は、記録素子４３１にシングルコイル方式が採用されており、記録用の薄膜コイル３１６Ａが１つだけ設けられている点が図３に示す第１実施形態の磁気ヘッド３と異なる。

シングルコイル方式の記録素子４３１であっても、ヒータ４３３が浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる位置に配置されるので、浮上面の変形量が増大する。

次に、磁気ヘッドの具体的な第４実施形態について説明する。以下の第４実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

次に、磁気ヘッドの具体的な第５実施形態について説明する。以下の第５実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１４は、第５実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。図１４には、磁気ヘッドの移動方向Ｒ’（図２参照）で見たヒータ５３３の形状が示されている。

図１４に示すヒータ５３３は、主磁極３１１の最近接点ｐ近傍領域ｑに配置された平行部５３３Ｂが近傍領域ｑ両側の領域に配置されたアプローチ部５３３Ａ，５３３Ｃよりも狭幅に形成されている。このため、電流を流した場合に磁気ヘッドの浮上面Ｓに近い部分を他の部分よりも高温に加熱することができる。したがって、上述した第１実施形態に比べ、電流を等しく維持したまま、浮上面Ｓを大きく変形させることができる。

次に、磁気ヘッドの具体的な第６実施形態について説明する。以下の第６実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１５は、第６実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。図１５には、磁気ヘッドの移動方向Ｒ’（図２参照）で見たヒータ６３３の形状が示されている。

図１５に示すヒータ６３３は、主磁極３１１の最近接点ｐ近傍領域ｑに配置された平行部５３３Ｂが近傍領域ｑ両側の領域ｒに配置されたアプローチ部６３３Ａ，６３３Ｃよりも狭幅に形成されており、さらに、ヒータ６３３のアプローチ部６３３Ａ，６３３Ｃのそれぞれは、浮上面Ｓに向かって先細りの形状を有している。すなわち、アプローチ部６３３Ａ，６３３Ｃは、２つのヒータジョイント３３１，３３２のそれぞれから浮上面Ｓに近づくに従い、幅が狭く形成されている。

このヒータ６３３は、浮上面Ｓに近い部分ほど幅が狭く電気抵抗が高いため、電流を流した場合に磁気ヘッドの浮上面Ｓに近い部分を他の部分よりも高温に加熱することができる。

以上の実施形態では、ヒータが直線状に延びた形状からなる例を説明したが、次に、ヒータが曲線形状を有する磁気ヘッドの具体的な第７実施形態について説明する。以下の第７実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１６は、第７実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。図１６には、磁気ヘッドの移動方向Ｒ’（図２参照）で見たヒータ７３３の形状が示されている。

図１６に示すヒータ７３３は、これまで説明した他の実施形態のヒータと同様に、浮上面Ｓに向かって浮上面Ｓとの距離を単調に減少させながら浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる近接距離ｄまで延在して主磁極３１１からの最近接点ｐを通過し、最近接点ｐを通過した後に浮上面Ｓとの距離を単調に増加させながら延在して浮上面Ｓから遠ざかる形状を有する。ただし、図１６に示すヒータ７３３は、他の実施形態のヒータとは、略曲線形状の構成を有している点が異なる。ヒータ７３３は、より詳細には略Ｕ字型の形状を有している。

次に、曲線形状を有するヒータにおいて、主磁極の最近接点近傍領域が近傍領域両側の領域よりも狭幅に形成されている磁気ヘッドの具体的な第８実施形態について説明する。以下の第８実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１７は、第８実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。図１には、磁気ヘッドの移動方向Ｒ’（図２参照）で見たヒータ８３３の形状が示されている。

ヒータ８３３は、略Ｕ字型の形状を有しており、さらに、浮上面Ｓに向かって浮上面Ｓとの距離を単調に減少させながら浮上面Ｓからの距離が主磁極３１１と重なる近接距離ｄまで延在して主磁極３１１からの最近接点ｐを通過し、最近接点ｐを通過した後に浮上面Ｓとの距離を単調に増加させながら延在して浮上面Ｓから遠ざかる形状を有する。

次に、ヒータの厚みが異なる磁気ヘッドの具体的な第９実施形態について説明する。以下の第９実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１８は、第９実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。図１８のパート（Ａ）には、磁気ヘッドの移動方向Ｒ’（図２参照）で見たヒータ９３３の形状が示されている。また、図１８のパート（Ｂ）は、パート（Ａ）におけるヒータ９３３のＢ−Ｂ線断面図である。

図１８に示すヒータ９３３は、パート（Ｂ）によりよく示すように、主磁極３１１の最近接点ｐ近傍領域ｑにおける層の厚さが近傍領域ｑ両側の領域ｒにおける層の厚さよりも薄く形成されている。このため、電流を流した場合に磁気ヘッドの浮上面Ｓに近い部分を他の部分よりも高温に加熱することができる。第１実施形態に比べ、電流を等しく維持したまま、浮上面Ｓを大きく変形させることができる。

次に、ヒータの抵抗率が異なる磁気ヘッドの具体的な第１０実施形態について説明する。以下の第１０実施形態の説明にあたっては、第９実施形態における図１８のパート（Ａ）を流用して説明する。

第１０実施形態における磁気ヘッドのヒータは、幅も厚みもいたるところで略等しいが、主磁極３１１の最近接点ｐ近傍領域ｑにおける材料の抵抗率が近傍領域ｑ両側の領域ｒにおける材料の抵抗率よりも高い。抵抗率は、例えばヒータがニッケルカッパー合金で形成されている場合に、ニッケルとカッパーの比率を変えることで調整する。

第１０実施形態における磁気ヘッドでは、ヒータに電流を流した場合に磁気ヘッドの浮上面Ｓに近い部分を他の部分よりも高温に加熱することができる。したがって、第１実施形態に比べ電流を等しく維持したまま、浮上面Ｓを大きく変形させることができる。

ヒータの形状についていくつかの例を説明したが、ヒータには接続端子としてのヒータジョイントの位置に対応して種々の形状が採用される。

図１９および図２０は、ヒータジョイントの位置が異なる変形例を示す図である。

図１９に示す磁気ヘッドでは、２つのヒータジョイント１０３３１，１０３３２が補助磁極３１３および磁気シールド層３２３を、浮上面Ｓが広がる方向に避けた位置に配置されている。また、ヒータ１０３３は、これら２つのヒータジョイント１０３３１，１０３３２間を延びた形状である。

図２０に示す磁気ヘッドでは、２つのヒータジョイント１１３３１，１１３３２が補助磁極１１３１３および磁気シールド層１１３２３に対し、浮上面Ｓの反対側に配置されている。また、ヒータ１１３３は、これら２つのヒータジョイント１１３３１，１１３３２間を延びた形状である。図２０に示す磁気ヘッドでは、補助磁極１１３１３および磁気シールド層１１３２３が、上述した他の実施形態の磁気ヘッドに比べて小さい。しかし、本実施形態のヒータ１１３３は、浮上面Ｓに向かって浮上面Ｓとの距離を単調に減少させながら近接距離まで延在し、最近接点ｐを通過した後に浮上面Ｓとの距離を単調に増加させながら延在して浮上面Ｓから遠ざかる形状を有する。このため、補助磁極１１３１３および磁気シールド層１１３２３が小型化しても主磁極３１１と重なる近接距離に配置可能である。

なお、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した基本形態における磁気ヘッドの一例として垂直記録型の磁気ヘッドの構成が示されているが、この磁気ヘッドは、垂直記録型の磁気ヘッド以外にも面内記録型の磁気ヘッドであってもよい。

以下、上述した基本形態を含む種々の形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
相対的に移動する記憶媒体に浮上面を向けて浮上し該記憶媒体に情報を記憶する磁気ヘッドであって、
前記記憶媒体に情報を記録するための磁場を発生する主磁極と、
前記浮上面を熱で変形させることによって前記磁気ヘッドの該記憶媒体からの浮上量を調整するヒータと、を備え、
前記ヒータが、前記浮上面に向かって該浮上面との距離を単調に減少させながら前記浮上面からの距離が前記主磁極と重なる近接距離まで延在して前記主磁極からの最近接点を通過し該最近接点を通過した後に前記浮上面との距離を単調に増加させながら延在して該浮上面から遠ざかる形状を有することを特徴とする磁気ヘッド。

（付記２）
前記ヒータは、該ヒータの前記最近接点近傍領域が該近傍領域両側の領域よりも狭幅に形成されたことを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。

（付記３）
前記ヒータは、該ヒータの前記最近接点領域が該近傍領域両側の領域よりも薄く形成されたことを特徴とする付記１または２記載の磁気ヘッド。

（付記４）
前記ヒータは、該ヒータの前記最近接点領域が該近傍領域両側の領域よりも抵抗率が相対的に高い材料で形成されたことを特徴とする付記１から３いずれか１項記載の磁気ヘッド。

（付記５）
前記ヒータが、前記最近接点近傍領域では前記主磁極を間に挟むように二股に分かれて延在してなることを特徴とする付記１から４いずれか１項記載の磁気ヘッド。

（付記６）
前記ヒータが、前記浮上面に向かって、該浮上面からの距離が前記近接距離となる位置まで直線状に延びた一対のアプローチ部と、該一対のアプローチ部の先端どうしを連絡して浮上面と略平行に延在した平行部とを有することを特徴とする付記１から５いずれか１項記載の磁気ヘッド。

（付記７）
前記平行部が前記一対のアプローチ部よりも幅狭に形成されたことを特徴とする付記６記載の磁気ヘッド。

（付記８）
前記一対のアプローチ部のそれぞれが、前記浮上面に向かって先細りの形状を有することを特徴とする付記６または７記載の磁気ヘッド。

（付記９）
情報が磁気的に記録される記憶媒体と、
相対的に移動する記憶媒体に浮上面を向けて浮上し該記憶媒体に情報を記録する磁気ヘッドと、
磁気ヘッドに電気信号を供給する電子回路とを備え、
前記磁気ヘッドが、
前記記憶媒体に情報を記録するための磁気を与える主磁極と、
前記浮上面を熱で変形させることによってこの磁気ヘッドの該記憶媒体からの浮上量を調整するヒータと、を備え、
前記ヒータが、前記浮上面に向かって該浮上面との距離を単調に減少させながら前記浮上面からの距離が前記主磁極と重なる近接距離まで延在して前記主磁極からの最近接点を通過し該最近接点を通過した後に前記浮上面との距離を単調に増加させながら延在して該浮上面から遠ざかる形状を有することを特徴とする磁気記憶装置。

磁気記憶装置の具体的な実施形態を表した図である。 図１に示す磁気ヘッドを示す図である。 図２に示す磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。 図３の磁気ヘッドにおけるヒータの形状を示す図である。 比較例としての磁気ヘッドを示す図である。 複数の磁気ヘッドについて磁気ヘッドの浮上面における突き出し量の分布を示すグラフである。 複数の磁気ヘッドについて磁気ヘッドの浮上面における突き出し時定数の分布を示すグラフである。 漏洩磁束解析における主磁極および補助磁極の配置条件を示す図である。 媒体垂直方向磁束密度の分布を表すグラフである。 第２実施形態における磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。 第３実施形態における磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。 図１１に示すヒータの構造を説明する図である。 第４実施形態における磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。 第５実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。 第６実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。 第７実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。 第８実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。 第９実施形態における磁気ヘッドのヒータの構造を示す図である。 ヒータジョイントの位置が異なる第１の変形例を示す図である。 ヒータジョイントの位置が異なる第２の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 磁気記憶装置
２ 磁気ディスク（記憶媒体）
３，２０３，３０３，４０３ 磁気ヘッド
３Ａ スライダ（支持基板）
３Ｂ 素子形成部
３１，４３１ 記録素子
３２ 再生素子
３３，２３３，３３３，４３３，５３３，９３３，１０３３，１１３３ ヒータ
３１１ 主磁極
３１２，３１３，１１３１３ 補助磁極
３１４ 接続部
３１６Ａ，３１６Ｂ 薄膜コイル
３２２，３２３，１１３２３ 磁気シールド層
Ｓ 浮上面
９ 制御基板（電子回路）

Claims (6)

1. 相対的に移動する記憶媒体に浮上面を向けて浮上し該記憶媒体に情報を記憶する磁気ヘッドであって、
   前記記憶媒体に情報を記録するための磁場を発生する主磁極と、
   前記浮上面を熱で変形させることによって前記磁気ヘッドの該記憶媒体からの浮上量を調整するヒータと、を備え、
   前記ヒータが、前記浮上面に向かって該浮上面との距離を単調に減少させながら前記浮上面からの距離が前記主磁極と重なる近接距離まで延在して前記主磁極からの最近接点を通過し該最近接点を通過した後に前記浮上面との距離を単調に増加させながら延在して該浮上面から遠ざかる形状を有することを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記ヒータは、該ヒータの前記最近接点近傍領域が該近傍領域両側の領域よりも狭幅に形成されたことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記ヒータは、該ヒータの前記最近接点領域が該近傍領域両側の領域よりも薄く形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気ヘッド。
4. 前記ヒータは、該ヒータの前記最近接点領域が該近傍領域両側の領域よりも抵抗率が相対的に高い材料で形成されたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の磁気ヘッド。
5. 前記ヒータが、前記最近接点近傍領域では前記主磁極を間に挟むように二股に分かれて延在してなることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の磁気ヘッド。
6. 情報が磁気的に記録される記憶媒体と、
   相対的に移動する記憶媒体に浮上面を向けて浮上し該記憶媒体に情報を記録する磁気ヘッドと、
   磁気ヘッドに電気信号を供給する電子回路とを備え、
   前記磁気ヘッドが、
   前記記憶媒体に情報を記録するための磁気を与える主磁極と、
   前記浮上面を熱で変形させることによってこの磁気ヘッドの該記憶媒体からの浮上量を調整するヒータと、を備え、
   前記ヒータが、前記浮上面に向かって該浮上面との距離を単調に減少させながら前記浮上面からの距離が前記主磁極と重なる近接距離まで延在して前記主磁極からの最近接点を通過し該最近接点を通過した後に前記浮上面との距離を単調に増加させながら延在して該浮上面から遠ざかる形状を有することを特徴とする磁気記憶装置。

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