JP2010079949A - 圧電アクチュエータ、ヘッドスライダ、磁気ディスク装置 - Google Patents

圧電アクチュエータ、ヘッドスライダ、磁気ディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】圧電体の分極量を増加させ、変位量を回復させることができる圧電アクチュエータを提供する。
【解決手段】圧電体と、前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極とを備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電アクチュエータ、及びその圧電アクチュエータを備えるヘッドスライダ、及びそのヘッドスライダを備える磁気ディスク装置に関する。
磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）においては、磁気ディスク、磁気ヘッドおよび信号処理等の技術改良によって、非常に高い伸び率で記録データの大容量化が進み、磁気ディスクのトラックが狭ピッチ化している。このような状況下において、ヘッドスライダと磁気ディスクの間隔、すなわち磁気ディスク表面に対する磁気ヘッドの浮上量が非常に小さくなってきている。そのため、当該浮上量の制御を高精度に且つ高速に制御することが要求される。
磁気ヘッドの浮上量を高精度に調節する手法として、ヘッドスライダに圧電体の分極を利用した圧電アクチュエータを搭載し、当該圧電アクチュエータの変位を利用して、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔を制御する技術が知られている。
圧電体の分極方向と駆動させるための電圧の印加方向とが平行でない圧電アクチュエータにおいて、一旦低下した分極量を回復することは困難である。ヘッドスライダを製造する途中又はヘッドスライダの使用時などに、圧電体の分極量は低下する。圧電体の分極量が低下すると、圧電アクチュエータの変位量が低下するという問題がある。
特開２０００−３４８３２１号公報
圧電体の分極量を増加させ、変位量を回復させることができる圧電アクチュエータを提供する。
本発明の一側面によると、
圧電体と、
前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、
前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極と
を備えることを特徴とする圧電アクチュエータが提供される。
本発明の圧電アクチュエータは、圧電体の分極量を増加させ、変位量を回復させることができる。
以下、図面を使用して本発明の実施形態を説明する。なお、図中、同一の符号は同一の要素を指す。
−圧電アクチュエータ−
図１は、本発明の一実施形態である圧電アクチュエータの断面図である。圧電アクチュエータ１０は、圧電材料からなる圧電体１１と、２つの分極用電極（第１電極、第２電極）１２ａ、１２ｂと、２つの駆動電極（第３電極、第４電極）１３ａ、１３ｂとを備える
圧電素子からなる。圧電体１１は、２つの分極用電極１２ａ、１２ｂが電位差を与えられることにより、図１における矢印Ｐの方向、すなわち一方の分極用電極１２ａから他方の分極用電極１２ｂへ向かう方向（第１方向）に沿って分極される。圧電アクチュエータを製造する途中又は圧電アクチュエータの使用時などに、圧電体１１の分極量は低下する。分極用電極１２ａ、１２ｂは、圧電体の分極方向と駆動させるための電圧の印加方向とが平行でない圧電アクチュエータにおいて、一旦低下した圧電体分極量を回復する場合など、圧電体の分極量を増加させるために設けられる。
図２は、動作させて変形した圧電アクチュエータを示す断面図である。２つの駆動電極１３ａ、１３ｂは、圧電体に対して、圧電体１１の分極の向きと交差する方向に電界を印加することができる。駆動電極１３ａ、１３ｂは、圧電体に対して、圧電体１１の分極の方向に垂直な方向（図２における矢印Ｅの方向）に電界を印加することが、圧電アクチュエータ１０の変形量を大きくする点から好ましい。２つの駆動電極１３ａ、１３ｂが電位差を与えられることにより、圧電体１１はｄ１５モードの変位（剪断変位）が発生する。
圧電体１１に使用可能な圧電材料としては、圧電定数ｄ１５が大きい材料、例えばチタン酸ジルコン酸鉛ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、或いは、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛ＰＬＺＴ（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、Ｎｂを添加したＰＺＴなどの強誘電体材料が挙げられる。
分極用電極１２ａ、１２ｂのうち、少なくとも一方、好ましくは両方が温度により抵抗値が変化する材料、いわゆるサーミスタ材料からなる。分極用電極１２ａ，１２ｂに使用されるサーミスタ材料は特に限定されない。サーミスタ材料には、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ、温度の上昇に対して抵抗が増大するＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ、ある温度をこえると急激に抵抗が減少するＣＴＲサーミスタ（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）などがある。分極用電極１２ａ，１２ｂに使用されるサーミスタ材料は、これらの中から適宜選択されうる。ＮＴＣサーミスタとしては、例えば、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等の金属の酸化物、炭化珪素（ＳｉＣ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）にＹ又はＬａを添加したものなどが挙げられる。ＣＴＲサーミスタとしては例えば酸化バナジウムなどが挙げられる。
分極用電極１２ａ，１２ｂに使用されるサーミスタ材料は、駆動電極１３ａ、１３ｂに電圧を印加する温度で、抵抗値が高いことが好ましく、例えば、１ＭΩ以上であることが好ましい。図３は、分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも抵抗値１ＭΩ以上の材料からなり、圧電体１１がＰＺＴからなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。符号ａ〜ｊはそれぞれ等電位面を示す。ａは１５Ｖ、ｂは１１．７Ｖ、ｃは８．３Ｖ、ｄは５．０Ｖ、ｅは１．７Ｖ、ｆは−１．７Ｖ、ｇは−５．０Ｖ、ｈは−８．３Ｖ、ｉは−１１．７Ｖ、ｊは−１５Ｖを示す。この符号の表記は後述の図４、図７、図８において同様である。図４は、分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも導電性の白金（Ｐｔ）からなり、圧電体１１がＰＺＴからなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。なお、圧電体１１の、電極１３ａから電極１３ｂへ向かう方向の幅は２μｍ、電極１２ａから電極１２ｂへ向かう方向の幅は３μｍ、紙面奥行き方向は４００μｍである。分極用電極１２ａ、１２ｂの、電極１３ａから電極１３ｂへ向かう方向の幅は１μｍである。
図３に示されるように、分極用電極１２ａ、１２ｂが電気的な絶縁性を有するとき、駆
動電極１３ａ、１３ｂが圧電体１１に印加する電界は、一方の電極１３ａから他方の電極１３ｂへの直進性に優れている。すなわち、各等電位面に垂直な電気力線（図示せず）が電極１３ａから電極１３ｂへ直進する。よって、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に生じさせた電位差に対する圧電アクチュエータ１０の変位量の比は大きい。一方、図４に示されるように、分極用電極１２ａ、１２ｂが導電性を有するとき、駆動電極１３ａ、１３ｂが圧電体１１に印加する電界は、一方の電極１３ａから他方の電極１３ｂへの直進性に劣る。この電界の直進性の低下は電磁気の法則に由来する。導電性を有する分極用電極１２ａ、１２ｂが電界中に置かれることにより、分極用電極１２ａ、１２ｂの表面は等電位面を形成し、その周囲で電位の勾配である電界が小さくなる。この電界の直進性の低下のため、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に生じさせた電位差に対する圧電アクチュエータ１０の変位量の比は、電気的な絶縁性を有する分極用電極を備える圧電アクチュエータと比べて小さい。
また、分極用電極１２ａ，１２ｂに使用されるサーミスタ材料は、駆動電極１３ａ、１３ｂに電圧を印加しない温度で、抵抗値が低いことが好ましく、例えば、１０００Ω以下であることが好ましい。これは、圧電体１１に対して分極を生じさせることが可能な電圧を印加することが容易だからである。
上記好ましい抵抗値を満たす材料の一つとして、炭化珪素（ＳｉＣ）が挙げられる。図５は、ＣＶＤで作成した多結晶ＳｉＣ膜の一例の温度−抵抗グラフである。サーミスタの温度−抵抗特性は一般的に以下の式（１）で表される
但し、Ｂはサーミスタ定数（Ｂ定数）（Ｋ）を、Ｒは抵抗値（Ω）を、Ｔは温度（Ｋ）を、Ｔ０及びＲ０はそれぞれ任意の基準温度（Ｋ）及びその基準温度における抵抗値（Ω）を意味する。
ＣＶＤで作成した多結晶ＳｉＣ膜の一例のＢ定数は４８４５Ｋである。室温（２０℃）での抵抗値が１ＭΩになるように設計すると、上記式（１）から、図５のような温度−抵抗グラフが得られる。上記ＳｉＣ膜を昇温することにより、その抵抗値は低くなる。例えば２２０℃のとき上記ＳｉＣ膜の抵抗値は１０００Ω程度であり、導電性を示すことがわかる。
例えばＰＺＴのキュリー温度は２８０〜３００℃である。キュリー温度は、強誘電体材料の分極状態がランダム（常誘電体）になる温度である。圧電体１１を構成する材料がＰＺＴであり分極用電極１２ａ、１２ｂを構成する材料が上記ＳｉＣであるとき、圧電体１１のキュリー温度より低く、且つ分極用電極１２ａ、１２ｂが導電性を示す昇温状態、例えば２２０〜２５０℃において、分極用電極１２ａ、１２ｂ間に電位差を与えることにより、圧電体１１に対して電界を印加し分極量を増加させることができる。圧電体のキュリー温度に近い温度では、例えば室温に比べて電子、及び電気双極子の熱的な揺らぎが増すため、より容易に圧電体を分極させることができる。
図６は、本発明の圧電アクチュエータの別の実施形態を示す断面図である。なお、上記実施形態の構成要素の説明と重複する説明は省略する。図６に示される圧電アクチュエータは、駆動用電極１３ａ、１３ｂと分極用電極１２ｂとの間に絶縁層１６を備える。この絶縁層１６に用いられる材料は、電気的な絶縁性を備える限りにおいて特に限定されず、
例えば、上記圧電体１１に用いられる材料同様の圧電材料や、アルミナなど圧電性や強誘電性を備えていない材料であってもよい。このように、駆動用電極１３ａ、１３ｂと分極用電極１２ｂとが絶縁層１６により隔てられ、離れているとき、分極用電極１２ｂに用いられる材料は、通常電極に用いられる導電性の金属（例えばＰｔ、Ｉｒ、Ｃｕ）、導電性酸化物（例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、ＳｒＲｕＯ３、ＲｕＯ２）、及び導電性窒化物（例えばＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ）などの中から適宜選択できる。電極１２ｂは圧電体１１から離れているため、駆動用電極１３ａ、１３ｂを用いて圧電体１１に対して電界を印加する際に分極用電極１２ｂが導電性を備えていても、電極１３ａから他方の電極１３ｂへ向かう電界の直進性は妨げられにくい。よって、電極１２ｂは、圧電アクチュエータの作動に影響を及ぼしにくい。
図７及び図８は、分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも導電性の白金（Ｐｔ）からなり、圧電体１１がＰＺＴからなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。なお、上記実施形態の構成要素の説明と重複する説明は省略する。分極用電極１２ａ及び１２ｂの、電極１３ａから他方の電極１３ｂへ向かう方向の幅は、図７に示される圧電アクチュエータにおいて０．４μｍであり、図８に示される圧電アクチュエータにおいて１．６μｍである。図３、図７、及び図８から、駆動電極１３ａ、１３ｂにより圧電体１１に印加される電界は、分極用電極の幅が狭くなるほど直進性が増すことがわかる。本発明の圧電アクチュエータにおいて、分極用電極（第１電極及び第２電極）の駆動電極間（第３電極と第４電極の間）方向の幅は特に限定されないが、例えば、圧電アクチュエータを駆動する温度において、分極用電極が十分な絶縁性を持たない場合において、圧電体の駆動電極間方向の幅の５０％以下であることが、駆動電極間に印加される電界の直進性を向上させる点から好ましい。一方、分極用電極間に、分極量を増加させるために必要な電界を印加するため、分極用電極の駆動電極間方向の幅は、圧電体の駆動電極間方向の幅の１０％以上であることが好ましい。
図９は、本発明の圧電アクチュエータの別の実施形態を示す断面図である。圧電アクチュエータ１０は、複数の圧電素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを含んでなり、基板１４上に設けられている。
圧電素子１０ａは、圧電材料からなる圧電体１１ａと、２つの分極用電極１２ａａ、１２ｂａと、２つの駆動電極１３ａ、１３ｂとを含む。圧電素子１０ｂは、圧電材料からなる圧電体１１ｂと、２つの分極用電極１２ａｂ、１２ｂｂと、２つの駆動電極１３ｂ、１３ｃとを含む。圧電素子１０ｃは、圧電材料からなる圧電体１１ｃと、２つの分極用電極１２ａｃ、１２ｂｃと、２つの駆動電極１３ｃ、１３ｄとを含む。圧電素子１０ｄは、圧電材料からなる圧電体１１ｄと、２つの分極用電極１２ａｄ、１２ｂｄと、２つの駆動電極１３ｄ、１３ｅとを含む。圧電素子１０ｅは、圧電材料からなる圧電体１１ｅと、２つの分極用電極１２ａｅ、１２ｂｅと、２つの駆動電極１３ｅ、１３ｆとを含む。圧電素子１０ｅを挟んで圧電素子１０ｄの反対側には、更に図示されない別の圧電素子が設けられていてもよい。例えば、圧電アクチュエータ１０は、駆動用電極１３ｆを挟んで圧電体１１ｅの反対側に設けられた別の圧電体と、その別の圧電素子を挟み、少なくとも一方が温度により抵抗値が変化する２つの分極用電極と、その別の圧電素子を挟んで前記駆動用電極１３ｆの反対側に設けられた別の駆動用電極とを有していてもよい。圧電素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは、それぞれ分極用電極１２ｂａ、１２ｂｂ、１２ｂｃ、１２ｂｄ、１２ｂｅと基板１４とが接するように一列に並んでいる。基板１４の内部には、分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅの温度を変化させる手段として、ヒータ１３３が設けられている。ヒータ１３３の材料は例えばニッケルクロム（ＮｉＣｒ）やタングステン（Ｗ）の薄膜パターンからなる。ヒータ１３３に流す電流量を調整して、分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅの抵抗値を変化させることがで
きる。
分極用電極に電界を印加する際、必要に応じてヒータ１３３を用い、圧電素子１０ａ〜１０ｂを分極用電極が導電性となるように温度を調整した状態で、隣り合う圧電素子の分極方向が互いに逆向きになるように電圧を印加する。例えば、圧電素子１０ａにおいて電極１２ｂａから電極１２ａａに向かう電界を印加するとき、圧電素子１０ｂにおいて電極１２ａｂから電極１２ｂｂに向かう電界、圧電素子１０ｃにおいて電極１２ｂｃから電極１２ａｃに向かう電界、圧電素子１０ｄにおいて電極１２ａｄから電極１２ｂｄに向かう電界、圧電素子１０ｅにおいて電極１２ａｅから電極１２ｂｅに向かう電界を印加する。これらの電界により、圧電体１１ａ〜１１ｅは、それぞれ印加された電界と同じ方向に分極を生じる。
隣り合う圧電素子は駆動電極を共有している。例えば、圧電素子１０ａと１０ｂとは駆動電極１３ｂを共有し、圧電素子１０ｂと１０ｃとは駆動電極１３ｃを共有し、圧電素子１０ｃと１０ｄとは駆動電極１３ｄを共有し、圧電素子１０ｄと１０ｅとは駆動電極１３ｅを共有している。圧電体１１ａ〜１１ｅにおいて、上記例示した向きの分極が生じているとき、必要に応じてヒータ１３３を用い、圧電素子１０ａ〜１０ｂを分極用電極が絶縁性となるように温度を調整した状態で、駆動電極１３ａ、１３ｃ、１３ｅの電位が駆動電極１３ｂ、１３ｄ、１３ｆの電位よりも小さくなるように電位を与えると、各圧電素子１０ａ〜１０ｅは基板１４の表面を支点として、ｄ１５モードの変位（剪断変位）Ｄ１を生じる。このように複数の圧電素子をそれぞれ分極用電極の一方と基板とが接するようにアレイ状に並べた圧電アクチュエータは、単独の圧電素子からなる圧電アクチュエータよりも仕事率が高い。
上記実施形態の圧電アクチュエータの製造方法は特に限定されるものではない。上記実施形態の圧電アクチュエータは、集積回路の製造に用いられるスパッタリングなどの成膜技術、フォトリソグラフィ法やエッチング法等を利用したパタニング技術、及び機械加工や研磨加工などの研磨技術を含む既存の薄膜製造プロセスを用いて作成できる。
上記圧電アクチュエータの用途は特に限定されないが、例えば磁気ディスク装置に設けられるヘッドスライダに備えられる。以下、上記圧電アクチュエータを備えるヘッドスライダ及びそのヘッドスライダを備える磁気ディスク装置について説明する。
−磁気ディスク装置−
図１０に示した磁気ディスク装置１０１は、外装として図に示すようなハウジング１０２を有する。ハウジング１０２の内部には、回転軸１０３に装着されて矢印Ｃの方向に回転する磁気ディスク１０４と、磁気ディスク１０４への情報の書き込みと磁気ディスクの情報の読み出しを行う磁気ヘッド１０５ｂが搭載されたヘッドスライダ１０５とが設けられている。また、ハウジング１０２の内部には、ヘッドスライダ１０５を保持する１０６と、アーム軸１０７を中心に磁気ディスク１０４の表面に沿ってサスペンション１０６を移動させるキャリッジアーム１０８と、キャリッジアーム１０８を駆動する電磁アクチュエータ１０９等が設けられている。リード動作またはライト動作を行なう際に、電磁アクチュエータ１０９によってキャリッジアーム１０８が駆動され、磁気ヘッド１０５ｂを磁気ディスク（図示せず）上の所望のトラックに移動する。ハウジング１０２にはカバー（図示せず）が取り付けられ、ハウジング１０２とカバーで形成された内部空間に上述の構成部品が収容される。
磁気ディスク装置１は更に、図１１に示すように、磁気ディスク装置１０１の動作を制御する制御回路部１１０を有する。制御回路部１１０は、例えばハウジング１０２内部に設けられたコントロールボード（不図示）上に搭載される。制御回路部１１０は、図２に
示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１２、ＣＰＵ１１２が処理するデータ等を一時的に記憶させておくＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１４、制御用のプログラム等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１５、情報の記録（ライト動作）用の及び情報の再生（リード動作）用の信号を磁気ヘッド１０５ｂに対して入出力するための入出力回路１１９、ヘッドスライダ１０５に設けられた圧電アクチュエータ（図示せず）の制御を行うアクチュエータコントローラ（ＡＣ）１１６、これらの回路間で信号を伝送するバス１１７、アクチュエータコントローラ１１６からの制御信号に従って上記アクチュエータ（図示せず）に電圧を供給するためのアクチュエータドライバ（ＡＤ）１１８、上記圧電アクチュエータ（図示せず）に設けられた圧電体（図示せず）の静電容量を測定するための容量測定部（ＣＭＵ）１１３などから構成される。また、上記圧電アクチュエータ（図示せず）を加熱するためのヒータ（図示せず）がヘッドスライダ１０５に設けられているとき、ヘッドスライダ１０５内のヒータ（図示せず）を駆動するヒータドライバ（ＨＤ）１３２と、ヒータドライバ１３２を制御するヒータコントローラ（ＨＣ）１３１が設けられていてもよい。
また、図１１に示すように、制御回路部１１０内の入出力回路１１９は、磁気ヘッド１０５ｂと、配線１１１ａ，１１１ｂによって接続される。アクチュエータドライバ１１８は、上記圧電アクチュエータに設けられた駆動用電極（図示せず）及び分極用電極（図示せず）と配線１１１ｃによって接続される。アクチュエータコントローラ１１６は、アクチュエータドライバ１１８と配線１１１ｄによって接続される。容量測定部１１３は、上記圧電アクチュエータに設けられた駆動用電極（図示せず）及び分極用電極（図示せず）と配線１１１ｅによって接続される。ヒータコントローラ１３１は、ヒータドライバ１３２と配線１１１ｆによって接続される。ヒータドライバ１３２は、ヘッドスライダ１０５に設けられたヒータ（図示せず）に配線１１１ｇによって接続される。ヘッドスライダ１０５の詳細は後述する。
図１２は、磁気ヘッド支持体を示した図である。図１２に示すように、磁気ヘッド支持体１２０は、一般に、サスペンション１０６にベースプレート１２２及びヘッドスライダ１０５等を取り付けた構造体のことをいうが、ベースプレート１２２及びヘッドスライダ１０５を取り付ける前の状態、すなわち、サスペンション１０６のみを磁気ヘッド支持体という場合もある。また、サスペンション１０６にベースプレート１２２又はヘッドスライダ１０５のいずれか一方を取り付けた構造体のことを、磁気ヘッド支持体１２０という場合もある。ここで、サスペンション１０６は、例えば厚さ２０μｍのステンレス鋼からなる板状部材である。サスペンション１０６のキャリッジアーム１０８側の一端にはベースプレート１２２が接合され、他方の端（先端部１０６ｐ）には、ヘッドスライダ１０５が取り付けられる。より具体的には、例えば、ヘッドスライダ１０５は、サスペンション１０６の先端部１０６ｐに設けられたジンバル（Gｉｍｂａｌ）１０６ｇに固定される。
なお、ヘッドスライダ１０５は磁気ディスク表面１０４ｃと対向する位置に配置される。磁気ヘッド支持体はＨＧＡ（Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）とも呼ばれる。
図１２（ａ）が磁気ヘッド支持体の斜視図であり、図１２（ｂ）が磁気ヘッド支持体を横から（図１２（ａ）に示すＸ方向から）見た図である。
また、図１２（ｂ）に示すように、磁気ディスクが矢印Ｃの方向に回転することによって、矢印Ａｉｒの方向に空気流が生じ、ヘッドスライダの浮上面（磁気ディスクと対向する面）１０５ｆの下側へ空気が流入する。そして、この空気流によってヘッドスライダ１０５は浮力を受け、磁気ディスク１０４の表面１０４ｃから浮上する。
−ヘッドスライダ−
図１３は、ヘッドスライダ１０５の概略構造を示した斜視図である。図１３に示すように、圧電アクチュエータ１０はスライダ基板１０５ａの端部に配置される。また、圧電アクチュエータ１０を挟んでスライダ基板１０５ａの反対側には、磁気ヘッド１０５ｂが配置されている。磁気ヘッド１０５ｂは素子部１０５ｈを備える。素子部１０５ｈは、例えば、磁気ディスクに対して磁界を放出する書き込み用磁極や、磁気ディスクの磁気情報を読み取るセンサーを浮上面１０５ｆ側に備える。素子部１０５ｈの構成は、本発明に直接関係せず、また、通常の構成であるため説明を省略する。磁気ヘッド１０５ｂには、例えば圧電アクチュエータ１０に設けられた圧電体（図示せず）に対して電圧を印加するための外部端子４１ｔ、４２ｔ、４３ｔ、４４ｔが設けられる。スライダ基板１０５ａは、例えばアルチック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などのセラミックスから構成される。アルチックはセラミックの一種であり、具体的には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）と炭化チタン（ＴｉＣ）の焼成物である。
スライダ基板１０５ａと圧電アクチュエータ１０との間には、スライダ基板１０５ａと圧電アクチュエータ１０との間を電気的に絶縁するための絶縁層３４が設けられている。絶縁層３４は、例えば膜厚５００ｎｍの絶縁材料からなる膜であり、図１３に示すように、スライダ基板１０５ａの端部表面に形成される。絶縁層３４に使用可能な材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。このような絶縁層３４を設けることにより、スライダ基板１０５ａを圧電アクチュエータ１０の電極から完全に絶縁し、圧電アクチュエータ１０側のノイズがスライダ基板１０５ａに漏れることを防止することができる。
また、圧電アクチュエータ１０と磁気ヘッド１０５ｂとの間には、圧電アクチュエータ１０と磁気ヘッド１０５ｂとの間を電気的に絶縁するための絶縁層３５が設けられている。絶縁層３５は、例えば膜厚５００ｎｍの絶縁材料からなる膜である。絶縁層３５に使用可能な材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。
図１４は、図１３のヘッドスライダの断面を磁気ディスクとともに示す模式図である。図１４に示されるヘッドスライダの断面は、スライダ基板１０５ａ、圧電アクチュエータ１０、磁気ヘッドの素子部１０５ｈを通る断面図である。
圧電アクチュエータ１０は、複数の圧電素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅを含んでなり、絶縁層３４を介してスライダ基板１０５ａ上に設けられている。圧電アクチュエータ１０を挟んで、スライダ基板１０５ａの反対側には、絶縁層３５を介して磁気ヘッド１０５が設けられている。磁気ヘッドの素子部１０５ｈは、通常、ヘッドスライダ１０５の浮上面１０５ｆに露出している。記憶装置内部において、圧電アクチュエータ１０は、記憶媒体１０４の表面１０４ｃと磁気ヘッドの素子部１０５ｈとの間隔（いわゆる浮上量）Ｄ２を制御する働きを有する。圧電アクチュエータ１０は、図９を用いて説明した圧電アクチュエータと同様の構成及び配置を有する。
圧電アクチュエータを製造する途中又は圧電アクチュエータの使用時などに、圧電体１１ａ〜１１ｅの分極量は低下する。分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅは、圧電体の分極方向と駆動させるための電圧の印加方向とが平行でない圧電アクチュエータにおいて、一旦低下した圧電体分極量を回復する場合など、圧電体の分極量を増加させるために設けられる。
図９を用いて説明した圧電アクチュエータと同様に、分極用電極１２ａａ、１２ａｂ、１２ａｃ、１２ａｄ、１２ａｅと、分極用電極１２ｂａ、１２ｂｂ、１２ｂｃ、１２ｂｄ、１２ｂｅとの間に電界を印加する際、分極用電極が導電性となる温度条件において隣り
合う圧電素子の分極方向が互いに逆向きになるように電圧を印加する。隣り合う圧電素子は、図９を用いて説明した圧電アクチュエータと同様に、駆動電極１３ａ〜１３ｆを共有している。
圧電体１１ａ〜１１ｅにおいて、図９の圧電アクチュエータの説明で例示した向きに分極が生じているとき、分極用電極が絶縁性となる温度条件において駆動電極１３ａ、１３ｃ、１３ｅの電位が駆動電極１３ｂ、１３ｄ、１３ｆの電位よりも小さくなるように電位を与えると、各圧電素子１０ａ〜１０ｅはスライダ基板１０５ａの端部に設けられた絶縁層３４を支点として、ｄ１５モードの変位（剪断変位）を生じる。このとき、図３を用いて説明したように、各分極用電極は電気的な絶縁性を有するので、各駆動電極が各圧電体に印加する電界は直進性に優れている。よって、各圧電体を挟む各駆動電極間に生じさせた電位差に対する圧電アクチュエータ１０の変位量の比は大きい。この各圧電素子１０ａ〜１０ｅの変位量の制御により、浮上量Ｄ２が制御される。
圧電体１１ａ〜１１ｅの、電極１３ａから電極１３ｂへ向かう方向の長さは例えば２μｍ、電極１２ａａから電極１２ｂａへ向かう方向の長さは例えば３μｍである。駆動用電極１３ａ〜１３ｆの、電極１３ａから電極１３ｂへ向かう方向の長さはいずれも例えば１μｍ、電極１２ａａから電極１２ｂａへ向かう方向の長さはいずれも例えば３μｍである。分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅの、電極１３ａから電極１３ｂへ向かう方向の長さはいずれも例えば１μｍ、電極１２ａａから電極１２ｂａへ向かう方向の長さはいずれも例えば０．２μｍである。圧電体１１ａ〜１１ｅ、駆動用電極１３ａ〜１３ｆ、及び分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅの、図１４の紙面奥行き方向の長さは、例えばいずれも４００μｍである。
分極用電極の抵抗値を変化させるため、例えば、絶縁層３４の内部にヒータ１３３が設けられている。ヒータ１３３は、図１１におけるヒータドライバ１３２と配線１１１ｇで接続される。圧電体１１ａ〜１１ｅの分極量を増加したいとき、ヒータ１３３に流す電流量を調整して、分極用電極が導電性を有する温度に加熱できる。ヒータの材料は例えばニッケルクロム（ＮｉＣｒ）やタングステン（W）の薄膜パターンからなる。なお、絶縁層
３５の内部に別のヒータ（図示しない）が設けられていても良い。また、分極用電極は、圧電体のキュリー温度に近い温度において導電性を有する材料からなることが好ましい。圧電体のキュリー温度に近い温度では、室温に比べて電子、及び電気双極子の熱的な揺らぎが増すためより容易に圧電体を分極させることができる。
本実施形態において圧電アクチュエータはアレイ状に複数配置された圧電素子を備えるが、本発明のヘッドスライダは少なくとも一つ圧電素子を含んでいればよい。本実施形態のように複数の圧電素子をそれぞれ分極用電極の一方と基板とが接するようにアレイ状に並べた圧電アクチュエータは、単独の圧電素子からなるものよりも仕事率が高い。このような圧電アクチュエータは、浮上量Ｄ２の高速制御に寄与する点から、複数の圧電素子を備える圧電素子を有する圧電アクチュエータが設けられたヘッドスライダが好ましい。
なお、ヘッドスライダ１０５は、上記磁気ヘッド支持体及び磁気ディスクに設けられるとき、通常、スライダ基板１０５ａが空気の流入端側、磁気ヘッド１０５ｂが空気の流出端側に配置される。
図１５は、上記ヘッドスライダのうち、圧電アクチュエータに含まれる電極のみを示した斜視図である。駆動用電極１３ａ、１３ｃ、１３ｅは、ベース電極５３に接続されている。駆動用電極１３ｂ、１３ｄ、１３ｆは、ベース電極５４に接続されている。分極用電極１２ａａ、１２ｂｂ、１２ａｃ、１２ｂｄ、１２ａｅはベース電極５１に接続されている。分極用電極１２ａｂ、１２ｂａ、１２ｂｃ、１２ａｄ、１２ｂｅはベース電極５２に
接続されている。ベース電極５１、５２、５３、５４は、それぞれ電圧供給端子５１ｖ、５２ｖ、５３ｖ、５４ｖに電気的に接続されている。電圧供給端子５１ｖ、５２ｖ、５３ｖ、５４ｖは、それぞれ図１３に示される外部端子４１ｔ、４２ｔ、４３ｔ、４４ｔに接続されている。上記ベース電極及び電圧供給端子を構成する材料は、導電性を有する材料である限り特に限定されないが、例えば、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の導電材料が使用可能である。なお、これらの中で、特に、めっきが容易な銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）が望ましい。なお、図１５における断面Ａは、図１４に示される断面に対応する。
制御回路部１１０からの電位が、これらの外部端子４１ｔ〜４４ｔ及び電圧供給端子５１ｖ〜５４ｖを介して図示されない圧電素子に供給される。例えば、圧電体１１ａ〜１１ｅを図１４に示されるように分極させたいときは、分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅが導電性となる温度条件において、ベース電極５１の電位がベース電極５２の電位よりも低くなるように、ベース電極５１及びベース電極５２にそれぞれ電位を印加する。また、例えば、図１４に示されるように圧電体１１ａ〜１１ｅに駆動のための電界を印加するときは、分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅが絶縁性となる温度条件において、ベース電極５３の電位がベース電極５４の電位よりも低くなるように、ベース電極５３及びベース電極５４にそれぞれ電位を印加する。このような電界が印加されることにより、圧電素子１０ａ〜１０ｅが全て同じ方向に歪むことになる。圧電素子１０ａ〜１０ｅの変位はｄ１５モードの変位（剪断変位）である。印加された電界を圧電体に対してより有効に作用させ、このような方向の歪み確実に得るためには、圧電体を挟む一方の分極用電極から他方の分極用電極へ向かう方向（第１方向）は、圧電体を挟む一方の駆動用電極から他方の駆動用電極へ向かう方向（第２方向）に対して垂直の方向であることが望ましい。また、前記第２の方向は、ヘッドスライダ１０５の浮上面１０５ｆの法線に対して平行の方向であることが望ましい。
なお、ｄ１５のせん断歪みは、ｄ３１やｄ３３と比べて圧電定数が大きく、その歪み量が大きい。また、ｄ１５のせん断歪みは、アスペクト比依存性があるため、高アスペクト化することにより、磁気ヘッド１０５ｈの浮上量を変化させる方向に大きな変位量を得ることが可能となる。
図１６は、上記実施形態の磁気ディスク装置において、圧電体の分極量を増加させることにより、圧電アクチュエータの変位量を回復させる制御手段を例示するフローチャートである。
まず、ＣＰＵ１２は、圧電体１１ａ〜１１ｅの静電容量の測定を行う（Ｓ１）。圧電体１１ａ〜１１ｅの分極の程度は、静電容量を測定することにより知ることができる。容量測定部１１３は、各圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間の静電容量及び駆動用電極間の静電容量を測定できるように、配線１１１ｅを介して分極用電極１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂａ〜１２ｂｅ及び駆動用電極１３ａ〜１３ｆと接続されている。ＣＰＵ１２は容量測定部１１３を駆動し、各圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間の静電容量及び駆動用電極間の静電容量を測定する。測定された静電容量は一時的にＲＡＭ１１４に格納される。
次いで、ＣＰＵ１２は、測定した圧電体１１ａ〜１１ｅの静電容量と、ＲＯＭ１１５に格納されている予め定めた基準値とを比較する（Ｓ２）。具体的には、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１１５に格納されている圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間方向の静電容量及び駆動用電極間方向の静電容量の基準値と、それらに対応する一時的にＲＡＭ１１４に格納された静電容量の測定結果とを比較する。静電容量の基準値は適宜決めることができるが、例えば、初期の静電容量の±１０％以内と決めることができる。
圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間方向の静電容量又は駆動用電極間方向の静電容量のうち両方ともが、それぞれに定められた基準値の範囲内であるとき、圧電体１１ａ〜１１ｅの分極量を増加させる必要がないので、以降、通常動作が行われる（Ｓ６）。具体的には、例えば、ＣＰＵ１２がアクチュエータコントローラ１１６、アクチュエータドライバ１１８を駆動させて浮上量の制御を行いながら、記録及び再生動作を行う。
圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間方向の静電容量又は駆動用電極間方向の静電容量のうち一方が、それぞれに予め定められた基準値よりも低いとき、ＣＰＵ１２は、圧電体１１ａ〜１１ｅに対して分極処理を行う（Ｓ３）。具体的には、例えば、ＣＰＵ１２が、ヒータコントローラ１３１、ヒータドライバ１３２を駆動させてヒータ１３３に電流を流すことによりアクチュエータ１０を加熱し、更にアクチュエータコントローラ１１６、アクチュエータドライバ１１８を駆動させて各分極用電極にそれぞれ所定の電位を印加する。例えば、分極用電極１２ａａ、１２ｂｂ、１２ａｃ、１２ｂｄ、１２ａｅに０Ｖ、分極用電極１２ｂａ、１２ａｂ、１２ｂｃ、１２ａｄ、１２ｂｅに１００Ｖの電位を印加する。
次いで、ＣＰＵ１２は、圧電体１１ａ〜１１ｅの静電容量の測定を行う（Ｓ４）。この測定はＳ１と同様に行う。次いで、ＣＰＵ１２は、測定した圧電体１１ａ〜１１ｅの静電容量と、ＲＯＭ１１５に格納されている予め定めた基準値とを比較する（Ｓ５）。この比較はＳ２と同様に行う。圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間方向の静電容量又は駆動用電極間方向の静電容量のうち両方ともが、それぞれに定められた基準値以上であるとき、圧電体１１ａ〜１１ｅの分極量を増加させる必要がないので、以降、通常動作が行われる（Ｓ６）。圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間方向の静電容量又は駆動用電極間方向の静電容量のうち一方が、それぞれに予め定められた基準値よりも低いとき、再びＳ３に戻り、ＣＰＵ１２が圧電体１１ａ〜１１ｅに対して分極処理を行う。
３回分極処理を行っても圧電体１１ａ〜１１ｅの分極用電極間方向の静電容量又は駆動用電極間方向の静電容量のうち一方が、それぞれに予め定められた基準値よりも低いとき、ＣＰＵ１２は、駆動用電極間により大きな電圧が印加されるようにアクチュエータコントローラ１１６、アクチュエータドライバ１１８を駆動させて浮上量の制御を行いながら、記録及び再生動作を行う（Ｓ７）。
−ヘッドスライダの製造工程−
次に、図１３〜１５に示されるヘッドスライダ１０５の製造工程を、図１７Ａ〜１７Ｉを使用して説明する。なお、図１７Ａ〜１７Ｉにおいて、複数の圧電素子１０ａ〜１０ｅのうち、１０ａ〜１０ｃのみが示されている。また、分極用電極１２ａａ〜１２ａｅは分極用電極１２ａ、分極用電極１２ｂａ〜１２ｂｅは分極用電極１２ｂ、駆動用電極１３ａ〜１３ｆは駆動用電極１３とそれぞれ総称する。
まず、スライダ基板１０５ａとして、例えばウェハ状のアルチック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）基板を準備する（図１７Ａ）。
次に、スパッタリング法により、スライダ基板１０５ａの表面に、例えば、膜厚が約２５０ｎｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等を堆積させる。次いでスパッタリング法或いは真空蒸着法によりニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、タングステン（Ｗ）等からなる膜を２００ｎｍ堆積させ、更に堆積した膜をフォトリソグラフィ法およびドライエッチング法によりパタニングし、ヒータ１３３を設ける。更に、ヒータ１３３を覆うように、例えば、膜厚が約２５０ｎｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等を堆積させ、ヒータ１３３が埋設された絶縁層３４を形成する（図１７Ｂ）。
次に、絶縁層３４上にパタニングされた分極用電極１２ｂを形成する。具体的には、例えばＣＶＤ法により膜厚が約２００ｎｍのＳｉＣ膜を堆積させる。次に、所望の分極用電極１２ｂの形状に対応するレジストパタンを形成し、更にドライエッチングによりＳｉＣ膜を所望の形状にパタニングする。次いで、レジストパタンを除去する。次に、パタニングされた分極用電極１２ｂを覆うように、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の絶縁層３４ａを堆積させ、更に上面をＣＭＰ法により研磨し、ＳｉＣ膜の上面を露出させる（図１７Ｃ）。
次に、図８に示すように、分極用電極１２ｂを覆うように、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：ＰＺＴ）などの圧電材料を主材料として含む、或いは、圧電材料からなる圧電体１１を形成する（図１７Ｄ）。具体的には、スパッタリング法により、分極用電極１２ｂを覆うようにＰＺＴを堆積させ、膜厚が約５μｍの圧電体１１を形成する。この際、スパッタリング法の他に、例えばゾルゲル法、パルスレーザ蒸着法、ＭＯＣＶＤ法、或いは、エアロゾルデポジション法なども使用可能である。
次に、圧電体１１の上に、圧電体１１の形状を加工するためのレジストパタン１４０を形成する（図１７Ｅ）。具体的には、例えば、後工程における圧電体１１に対するドライエッチングの工程において、幅（積層方向に垂直な方向）及び奥行き（紙面の垂直方向）が所望の形状になるように加工するために、対応するレジストパタンを形成する。
次に、形成したレジストパタン１４０をマスクとして、圧電体１１に対してフッ素系または塩素系ガスを用いて誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）によるドライエッチングを行う。ドライエッチングで形成後、例えば６００℃で、３０分間、酸素雰囲気中でアニール処理を行う。このドライエッチングにより、高さ（積層方向の長さ）が３μｍ、幅（積層方向に垂直な方向）が２μｍ、奥行き（紙面の法線方向）が５μｍの各圧電体１１ａ〜１１ｅが形成される（図１７Ｆ）。
次に、レジストパタン１４０を除去する（図１７Ｇ）。
次に圧電体１１ａ〜１１ｅの間の溝内部に、例えばＣｕ／Ｃｒ層からなる鍍金シード膜をスパッタにより形成し、Ｃｕ鍍金により活性部間の溝をＣｕで充填する。Ｃｕ充填後、ＣＭＰによる表面研磨を行い、圧電体１１ａ〜１１ｅの頂部を露出させ、駆動電極を１３を形成する（図１７Ｈ）。駆動電極１３の大きさは、例えば幅（積層方向に垂直な方向）が１μｍ、奥行き（紙面の法線方向）が５μｍ、高さ（積層方向の長さ）が３μｍである。なお、この工程において図示されないベース電極５１、５２、５３、５４、電圧供給端子５１ｖ、５２ｖ、５３ｖ、５４ｖも形成される。
次に、露出した圧電体１１ａ〜１１ｅの頂部に、分極用電極１２ａを形成する。分極用電極１２ａは、分極用電極１２ｂと同様のプロセスにより形成される。分極用電極１２ａ、１２ｂは、後工程である磁気ヘッド１０５ｂの作成時に通常３００℃程度まで加熱する工程を経るため、３００℃程度では変形しにくい炭化珪素（ＳｉＣ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）等の金属酸化物、またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）にイットリウムＹまたはＬａを添加したものなどから構成されることが好ましい。次に、分極用電極１２ａを覆うように、膜厚５００ｎｍ程度の絶縁層３５を形成する。絶縁層３５は、絶縁層３４と同様のプロセスにより形成される。最後に磁気ヘッド１０５ｂを形成する。磁気ヘッド１０５の作成方法は、本発明に直接関係せず、また、通常の手段で作成できるため説明を省略する。なお、絶縁層３５及び磁気ヘッド１０５を形成する際、図示されない外部端子４１ｔ、４２ｔ、４３ｔ、４４ｔも形成される。外部端子の形成プロセスは、例えば、絶縁層および磁気ヘッド１０５ｂの作成後にレジストパタンを形成し、次いでドライエッチにより外部端子を形成したい部分を除去し、次
いで鍍金により外部端子を形成する方法が挙げられる。
最後に、このように各層が積層された形成されたウェハ状のアルチック基板１０５ａをダイシングソーで切断し、個片のヘッドスライダ１０５に分離する。以上のような製造方法によってヘッドスライダ１０５が完成する。なお、分離されたヘッドスライダ１０５は、例えば接着剤によりサスペンション１０６のジンバル１０６ｇ部分に接合される。
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。上記実施形態の圧電アクチュエータの使用態様として、ヘッドスライダ、磁気ディスク装置について説明したが、上記実施形態の圧電アクチュエータは他の用途にも使用でき、例えば、インクジェットプリンタのインクの吐出を制御するために用いることができる。
ここで再び、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
（付記１）
圧電体と、
前記圧電体を分極させる電界を前記圧電体に印加可能であり、少なくとも一方が温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、
前記圧電体の分極方向と交差する方向の電界を前記圧電体に印加可能な第３電極及び第４電極と
を備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。
（付記２）
前記第３電極及び前記第４電極は、前記圧電体の分極方向と垂直な方向に電界を印加可能であることを特徴とする付記１に記載の圧電アクチュエータ。
（付記３）
前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一方は、温度により導電性から絶縁性に変化する材料からなることを特徴とする付記１に記載の圧電アクチュエータ。
（付記４）
前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一方が絶縁性であるとき、前記第３及び前記第４電極は圧電体に電界を印加することを特徴とする付記３に記載の圧電アクチュエータ。
（付記５）
更に、温度により抵抗値が変化する前記材料からなる前記第１電極及び前記第２電極を加熱する加熱手段を備える付記１に記載の圧電アクチュエータ。
（付記６）
前記圧電体は、前記第１電極及び前記第２電極に挟まれていることを特徴とする付記１に記載の圧電アクチュエータ。
（付記７）
前記第３電極及び前記第４電極による圧電体への電界の印加が、前記圧電アクチュエータの剪断変位を引き起こすことを特徴とする付記１に記載の圧電アクチュエータ。
（付記８）
更に、前記第４電極を挟んで前記圧電体の反対側に配置される別の圧電体と、
前記別の圧電体を前記圧電体の分極方向と反対向きに分極させる電界を前記別の圧電体に印加可能であり、少なくとも一方が温度により抵抗値が変化する材料からなる別の第１電極及び別の第２電極と、
前記別の圧電体の分極方向と交差する方向の電界を前記別の圧電体に印加するため、前記別の圧電体を挟んで前記第４電極の反対側に配置された第５電極と
を備えることを特徴とする付記１に記載の圧電アクチュエータ。
（付記９）
スライダ基板と、
圧電体と、前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方が温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極とを有し、前記スライダ基板上に設けられた圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータの上に配置された磁気ヘッドと、
前記圧電アクチュエータを加熱する加熱手段と
を備えることを特徴とするヘッドスライダ。
（付記１０）
前記圧電体の分極方向が、前記スライダ基板から前記磁気ヘッドへ向かう方向に平行であることを特徴とする付記９に記載のヘッドスライダ。
（付記１１）
前記第３電極及び前記第４電極は、前記圧電体の分極方向と垂直な方向に電界を印加可能であることを特徴とする付記９に記載のヘッドスライダ。
（付記１２）
前記第１電極は温度により導電性から絶縁性に変化する材料からなることを特徴とする付記９に記載のヘッドスライダ。
（付記１３）
前記第１方向に沿った電界の印加が、前記圧電アクチュエータの剪断変位を引き起こし、前記剪断変位が前記第２方向の変位を引き起こすことを特徴とする付記９に記載のヘッドスライダ。
（付記１４）
前記第３電極及び前記第４電極による圧電体への電界の印加が、前記圧電アクチュエータの剪断変位を引き起こし、該剪断変位が前記スライダ基板から前記磁気ヘッドへ向かう方向に垂直な方向に変位を引き起こすことを特徴とする付記９に記載のヘッドスライダ。（付記１５）
前記圧電アクチュエータが、更に、前記第４電極を挟んで前記圧電体の反対側に配置される別の圧電体と、
前記別の圧電体を前記圧電体の分極方向と反対向きに分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方が温度により抵抗値が変化する材料からなる別の第１電極及び別の第２電極と、
前記別の圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能するため、前記別の圧電体を挟んで前記第４電極の反対側に配置された第５電極と
を備えることを特徴とする付記１０に記載のヘッドスライダ。
（付記１６）
前記第１電極、前記第２電極、前記別の第１電極、及び前記別の第２電極は、前記圧電体の分極方向及び前記別の圧電体の分極方向が互いに反対を向くように、それぞれ電位が印加されうることを特徴とする付記１５に記載のヘッドスライダ。
（付記１７）
スライダ基板と、
圧電体と、前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方が温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極とを有し、前記スライダ基板上に設けられた圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータの上に配置された磁気ヘッドと、
前記圧電アクチュエータを加熱する加熱手段と
を有するヘッドスライダと、
磁気情報を記録するための磁気記憶媒体と
を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記１８）
更に、前記圧電体の静電容量を測定する容量測定部と、
前記圧電体の静電容量と前記圧電体の静電容量が予め定めた基準値とを比較し、該比較の結果に基づき前記複数の第１電極の間に電界を印加する制御部と、
を備えることを特徴とする付記１７に記載の磁気ディスク装置。
（付記１９）
前記容量測定部が、前記複数の第１電極に接続されたことを特徴とする付記１８に記載の磁気ディスク装置。
（付記２０）
前記容量測定部が、前記複数の第２電極に接続されたことを特徴とする付記１８に記載の磁気ディスク装置。
本発明の一実施形態である圧電アクチュエータの断面図である。 動作させて変形した圧電アクチュエータを示す断面図である。 分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも抵抗値１ＭΩ以上の材料からなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。 分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも白金（Ｐｔ）からなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。 ＣＶＤで作成した多結晶ＳｉＣ膜の温度−抵抗グラフである。 本発明の圧電アクチュエータの別の実施形態を示す断面図である。 分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも白金（Ｐｔ）からなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。 分極用電極１２ａ、１２ｂがいずれも白金（Ｐｔ）からなる圧電アクチュエータにおいて、駆動電極１３ａ、１３ｂ間に３０Ｖの電位差を生じさせたときの圧電体１１の内部における等電位面のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の圧電アクチュエータの別の実施形態を示す断面図である。 本発明の磁気ディスク装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明の磁気ディスク装置の一実施形態を示す断面図である。 磁気ヘッド支持体を示す図である。 本発明のヘッドスライダの一実施形態の概略構造を示す斜視図である。 図１３のヘッドスライダの断面を磁気ディスクとともに示す模式図である。 一実施形態のヘッドスライダのうち、圧電アクチュエータに含まれる電極のみを示した斜視図である。 圧電体の分極量を増加させることにより、圧電アクチュエータの変位量を回復させる制御手段を例示するフローチャートである。 一実施形態のヘッドスライダの製造工程を示す図である。
符号の説明
１０ 圧電アクチュエータ
１０ａ〜１０ｅ 圧電素子
１１、１１ａ〜１１ｅ 圧電体
１２ａ、１２ａａ〜１２ａｅ、１２ｂ、１２ｂａ〜１２ｂｅ 分極用電極
１３ａ〜１３ｆ 駆動用電極
１４ 基板
１６ 絶縁層
３４、３４ａ、３５ 絶縁層
４１ｔ〜４４ｔ 外部端子
５１〜５４ ベース電極
５１ｖ〜５４ｖ 電圧供給端子
１０１ 磁気ディスク装置
１０２ ハウジング
１０３ 回転軸
１０４ 磁気ディスク
１０４ｃ 磁気ディスク表面
１０５ ヘッドスライダ
１０５ａ スライダ基板
１０５ｂ 磁気ヘッド
１０５ｆ 浮上面
１０５ｈ 素子部
１０６ サスペンション
１０６ｇ ジンバル
１０６ｐ 先端部
１０７ アーム軸
１０８ キャリッジアーム
１０９ 電磁アクチュエータ
１１０ 制御回路部
１１１ａ〜１１１ｇ 配線
１１２ ＣＰＵ
１１３ 容量測定部（ＣＭＵ）
１１４ ＲＡＭ
１１５ ＲＯＭ
１１６ アクチュエータコントローラ
１１７ バス
１１８ アクチュエータドライバ
１１９ 入出力回路
１２０ 磁気ヘッド支持体
１２２ ベースプレート
１３１ ヒータコントローラ
１３２ ヒータドライバ
１３３ ヒータ
１４０ レジスト

Claims (10)

  1. 圧電体と、
    前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、
    前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極と
    を備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。
  2. 前記第３電極及び前記第４電極は、前記圧電体の分極方向と垂直な方向に電界を印加可能であることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
  3. 前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一方は、温度により導電性から絶縁性に変化する材料からなることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
  4. 更に、温度により抵抗値が変化する前記材料からなる前記第１電極及び前記第２電極を加熱する加熱手段を備える請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
  5. 更に、前記第４電極を挟んで前記圧電体の反対側に配置される別の圧電体と、
    前記別の圧電体を前記圧電体の分極方向と反対向きに分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる別の第１電極及び別の第２電極と、
    前記別の圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加するため、前記別の圧電体を挟んで前記第４電極の反対側に配置された第５電極と
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
  6. スライダ基板と、
    圧電体と、前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極とを有し、前記スライダ基板上に設けられた圧電アクチュエータと、
    前記圧電アクチュエータの上に配置された磁気ヘッドと、
    前記圧電アクチュエータを加熱する加熱手段と
    を備えることを特徴とするヘッドスライダ。
  7. 前記圧電体の分極方向が、前記スライダ基板から前記磁気ヘッドへ向かう方向に平行であることを特徴とする請求項６に記載のヘッドスライダ。
  8. 前記圧電アクチュエータが、更に、前記第４電極を挟んで前記圧電体の反対側に配置される別の圧電体と、
    前記圧電体を前記圧電体の分極方向と反対向きに分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる別の第１電極及び別の第２電極と、
    前記別の圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加するため、前記別の圧電体を挟んで前記第４電極の反対側に配置された第５電極と
    を備えることを特徴とする請求項７に記載のヘッドスライダ。
  9. スライダ基板と、
    圧電体と、前記圧電体を分極させる電界を印加可能であり、少なくとも一方は温度により抵抗値が変化する材料からなる第１電極及び第２電極と、前記圧電体の分極方向と交差する方向に電界を印加可能な第３電極及び第４電極とを有し、前記スライダ基板上に設け
    られた圧電アクチュエータと、
    前記圧電アクチュエータの上に配置された磁気ヘッドと、
    前記圧電アクチュエータを加熱する加熱手段と
    を有するヘッドスライダと、
    磁気情報を記録するための磁気記憶媒体と
    を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
  10. 更に、前記圧電体の静電容量を測定する容量測定部と、
    前記圧電体の静電容量と前記圧電体の静電容量が予め定めた基準値とを比較し、該比較の結果に基づき前記複数の第１電極の間に電界を印加する制御部と、
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の磁気ディスク装置。
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