JP2011060412A - シングル磁気記録用の非対称書き込み装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シングル磁気記録用の非対称書き込み装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態において、システムには、シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁７１３と、クロストラック方向の第１の縁７１４および第２の縁７１５と、を有する書き込み磁極７０４を含む書き込み装置が含まれる。書き込み装置には、さらに、書き込み磁極７０４の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールド７０２であって、トレーリング方向の縁７１３と、クロストラック方向の第１の縁７１４と、に沿って延伸するシールド７０２が含まれる。
【選択図】図７
【解決手段】本発明の一実施形態において、システムには、シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁７１３と、クロストラック方向の第１の縁７１４および第２の縁７１５と、を有する書き込み磁極７０４を含む書き込み装置が含まれる。書き込み装置には、さらに、書き込み磁極７０４の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールド７０２であって、トレーリング方向の縁７１３と、クロストラック方向の第１の縁７１４と、に沿って延伸するシールド７０２が含まれる。
【選択図】図７
Description
本発明は、データ記憶システムに関し、特に本発明は、シングル（ｓｈｉｎｇｌｅｄ）磁気記録用の磁気ヘッドに関する。
コンピュータの心臓部は、磁気ディスクドライブであり、この磁気ディスクドライブには、典型的には、回転磁気ディスクと、読み出しおよび書き込みヘッドを有するスライダと、回転ディスク上のサスペンションアームと、回転ディスクにおける選択された円形トラック上に読み出しおよび／または書き込みヘッドを配置するためにサスペンションアームを揺動するアクチュエータアームと、が含まれる。サスペンションアームは、ディスク面に対してスライダにバイアスをかける力を提供する。ディスクが回転すると、スライダの空気ベアリング面（ＡＢＳ）に隣接する回転ディスクによって、空気が渦を巻き、回転ディスク面から僅かな距離で、スライダを空気ベアリング上に浮上させる。スライダが空気ベアリング上に浮上すると、書き込みおよび読み出しヘッドが、磁気痕跡を回転ディスクに書き込み、かつ磁気信号フィールドを回転ディスクから読み出すために用いられる。読み出しおよび書き込みヘッドは、書き込みおよび読み出し機能を実行するコンピュータプログラムに従って動作する処理回路に接続される。
磁気記録における根本的な目標は、所与の面積に書き込むことができるビット数を最大限にすることである。書き込みヘッド設計に関して、これは、領域内において、できるだけ高い磁場勾配と共に、できるだけ大きな磁場を生成するということになる。従来のシステムでは、ビットは、同心トラックに書き込まれ、かつ従来的には磁極幅が、トラック幅を定義する。これらのトラックがより狭くなるとともに、磁極幅は、減少しなければならない。残念なことに、これは、最大磁場の低減に帰着することが多い（なぜなら、それに応じて記録システムの残りの部分をスケーリングする能力がないからである）。シングル記録では、この問題は、図５に示すように、重複方式でトラックに書き込み、それにより磁極幅とトラック幅との間の制約を除去することによって、取り組まれる。図５において、ヘッドが、ディスクの両端にわたって移動し、トラック（１、２、３、４）に書き込む。各連続トラックは、前に書き込まれたトラックの一部に上書きする（例えば、トラック２は、トラック１の一部に上書きし、トラック３は、トラック２の一部に上書きする等である）。したがって、シングル記録用に設計された書き込みヘッドは、従来のヘッドより著しく広い磁極を有することができる。また、書き込まれたトラックの特性に対して、他の部分よりも多く影響し得るヘッドの部分は、コーナー５０２である。
実際には、図６に示すように、以前のシングル書き込みヘッド設計は、基本的には単に、より広い磁極を備えた従来の書き込みヘッドだった。従来のシングル書き込みヘッドの一部の空気ベアリング面（ＡＢＳ）図である図６において、シールド６０２が、磁極６０４のまわりに巻かれ、非磁性層６０６が、磁極６０４とシールド６０２との間に配置される。また、ギャップ６０８が、磁極６０４の後縁に置かれる。これは機能的ではあるが、さらなる改善をなすことができる。従来のヘッドは、それらの磁気フットプリントの書き込み側全体を最適化するように設計されている。同時に、磁場は、両側の隣接トラックが上書きされないように、十分に速く減衰しなければならない。しかしながら、シングル記録では、最初に書き込まれたもののほとんどは、続く重複するトラックによって消去される。この設計制約ゆえに、図５においてコーナー５０２として一般的に示すように、本来のフットプリントの一コーナーだけが、関係あることになる。したがって、以前のシングル書き込みヘッドの対称的な設計は、必要もないのに磁場を抑制する。
したがって、従来のシングル書き込み装置が直面する問題のいくつかを軽減し、かつ磁極の書き込みをよりよく集中させるシングル書き込みが可能な書き込みヘッドが、有益であろう。
一実施形態によれば、システムには、シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極を含む書き込み装置が含まれる。また、書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドが含まれる。
別の実施形態によれば、システムには、シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極を含む書き込み装置が含まれる。書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しないシールドが含まれる。
別の実施形態において、システムには、シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極を含む書き込み装置が含まれる。書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しないシールドが含まれる。さらに、前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なる。
これらの実施形態のいずれも、磁気ヘッド、磁気ヘッドに対して磁気媒体（例えばハードディスク）を通過させるための駆動機構、および磁気ヘッドに電気的に結合されたコントローラを含み得る、ディスクドライブシステムなどの磁気データ記憶システムにおいて実現可能である。
本発明の他の態様および利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろうが、この詳細な説明は、図面と共に読まれた場合には、本発明の原理を例として示す。
本発明の性質および利点と同様に、好ましい使用モードをより完全に理解するために、添付の図面と共に読み取られる以下の詳細な説明を参照すべきである。
以下の説明は、本発明の一般的原理を示す目的で作成され、本出願において特許請求される発明概念を限定することは意図していない。さらに、本明細書で説明される特定の特徴は、様々な可能な組み合わせおよび置き換えのそれぞれにおいて、他の説明される特徴と組み合わせて用いることができる。
本明細書において特に別段の定義がなければ、全ての用語は、本明細書が含意する意味と同様に、当業者によって理解される意味、および／または辞書、論文等において定義される意味を含むできるだけ広い解釈を与えられるべきである。
また、本明細書および添付の特許請求の範囲において用いられているように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」には、別段の定めがない限り、複数の指示対象が含まれる。
以下の説明は、ディスクベースの記憶システムおよび／または関連システムならびに方法と同様に、それらの動作および／またはコンポーネント部分のいくつかの好ましい実施形態を開示する。
一般的な一実施形態において、システムには、シングル記録用の書き込み装置が含まれるが、この場合に、書き込み装置には、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極が含まれ、書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドが含まれる。
別の一般的な実施形態において、システムには、シングル記録用の書き込み装置が含まれるが、この場合に、書き込み装置には、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極が含まれ、書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しないシールドが含まれる。
さらに別の一般的な実施形態において、システムには、シングル記録用の書き込み装置が含まれるが、この場合に、書き込み装置には、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極が含まれ、書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しないシールドが含まれ、前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なる。
ここで図１を参照すると、本発明の一実施形態によるディスクドライブ１００が示されている。図１に示すように、少なくとも１つの回転可能な磁気ディスク１１２が、スピンドル１１４で支持され、ディスクドライブモータ１１８によって回転される。各ディスク上の磁気記録は、典型的には、磁気ディスク１１２における同心データトラック（図示せず）の環状パターンの形態をしている。
少なくとも１つのスライダ１１３が、磁気ディスク１１２の近くに配置されるが、各スライダ１１３は、１つまたは複数の磁気読み出し／書き込みヘッド１２１を支持する。ディスクが回転すると、スライダ１１３は、ディスク面１２２上を内側および外側に放射状に移動して、書き込みヘッド１２１が、所望のデータが記録されているか、かつ／または所望のデータが書き込まれることになるディスクの様々なトラックにアクセスできるようにする。各スライダ１１３は、サスペンション１１５によって、アクチュエータアーム１１９に装着される。サスペンション１１５は、ディスク面１２２にもたれるようにスライダ１１３にバイアスをかける僅かなばね力を提供する。各アクチュエータアーム１１９は、アクチュエータ１２７に装着される。図１に示すようなアクチュエータ１２７は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であってもよい。ＶＣＭには、固定磁場内で移動可能なコイルが含まれ、コイルの移動の方向および速度は、コントローラ１２９によって供給されるモータ電流信号によって制御される。
ディスク記憶システムの動作中に、磁気ディスク１１２の回転は、押し上げ力または浮力をスライダに及ぼす空気ベアリングを、スライダ１１３とディスク面１２２との間に生成する。したがって、空気ベアリングは、通常の動作中に、サスペンション１１５の僅かなばね力を相殺し、小さなほぼ一定の間隔で、ディスク面上に僅かに離れてスライダ１１３を支持する。いくつかの実施形態において、スライダ１１３が、ディスク面１２２に沿ってスライド可能であることに留意されたい。
ディスク記憶システムの様々なコンポーネントは、アクセス制御信号および内部クロック信号など、制御ユニット１２９によって生成される制御信号により動作を制御される。典型的には、制御ユニット１２９には、論理制御回路、記憶装置（例えばメモリ）、およびマイクロプロセッサが含まれる。制御ユニット１２９は、ライン１２３におけるドライブモータ制御信号ならびにライン１２８におけるヘッド位置およびシーク制御信号など、様々なシステム動作を制御する制御信号を生成する。ライン１２８における制御信号は、磁気ディスク１１２の所望のデータトラックへとスライダ１１３を最適に移動して配置するための所望の電流プロファイルを提供する。読み出しおよび書き込み信号は、記録チャネル１２５を介して、読み出し／書き込みヘッド１２１へ、およびそこから伝達される。
典型的な磁気ディスク記憶システムの上記の説明および図１の添付の図は、表現だけを目的としている。ディスク記憶システムが、多数のディスクおよびアクチュエータを含んでもよく、各アクチュエータが、いくつかのスライダを支持してもよいことは、明らかなはずである。
データを送信および受信するために、およびディスクドライブの動作を制御し、かつディスクドライブの状態をホストに通信するために、ディスクドライブとホスト（一体型または外部の）との間の通信用のインタフェースを設けてもよく、全ては当業者によって理解されよう。
典型的なヘッドにおいて、誘導書き込みヘッドには、１つまたは複数の絶縁層（絶縁スタック）に埋め込まれたコイル層が含まれるが、絶縁スタックは、第１および第２の磁極片層間に位置している。書き込みヘッドの空気ベアリング面（ＡＢＳ）におけるギャップ層によって、ギャップが、第１および第２の磁極片層間に形成される。磁極片層は、バックギャップにおいて接続してもよい。コイル層を通して電流が伝導され、この電流が、磁極片に磁場を生成する。磁場は、回転磁気ディスク上の円形トラックなど、可動媒体におけるトラックに磁場情報のビットを書き込む目的で、ＡＢＳにおいてギャップの両端にわたってフリンジする。
第２の磁極片層は、ＡＢＳからフレアポイントへ延伸する磁極先端部と、フレアポイントからバックギャップへ延伸するヨーク部と、を有する。フレアポイントは、第２の磁極片が広くなり始めて（朝顔形に開き始めて）ヨークを形成する場所である。フレアポイントの位置は、記録媒体に情報を書き込むために生成される磁場の大きさに直接影響する。
図２Ａは、図１に示すシステムなどの磁気ディスク記録システムと共に用いられるような従来の記録媒体を概略的に示す。この媒体は、媒体自体の平面に、または平面と平行に磁気インパルスを記録するために用いられる。記録媒体、この例では記録ディスクには、適切な従来の磁性層の被覆コーティング２０２を備えた、ガラスなどの適切な非磁性材料の支持基板２００が基本的に含まれる。
図２Ｂは、好ましくは薄膜ヘッドであってもよい従来の記録／再生ヘッド２０４と、図２Ａの記録媒体などの従来の記録媒体との間の動作関係を示す。
図２Ｃは、図１に示すシステムなどの磁気ディスク記録システムと共に用いられるような記録媒体の表面にほぼ垂直な磁気インパルスの向きを概略的に示す。かかる垂直磁気記録のために、媒体には、典型的には、高透磁率を有する材料の下層２１２が含まれる。次に、この下層２１２は、ヘッド磁場と同等の高保磁力を有するのが好ましい磁性材料の被覆コーティング２１４を設けられる。
図２Ｄは、垂直ヘッド２１８と記録媒体との間の動作関係を示す。図２Ｄに示す記録媒体には、上記で図２Ｃに関連して説明した高透磁率の下層２１２および磁性材料の被覆コーティング２１４の両方が含まれる。しかしながら、これらの下層２１２および２１４の両方とも、適切な基板２１６に施されて示されている。また、典型的には、下層２１２および２１４間に「交換ブレーク」層または「中間層」と呼ばれる付加層（図示せず）がある。
この構造において、垂直ヘッド２１８の磁極間に延びる磁束線は、高透磁率の下層２１２を自身に備えた記録媒体の被覆コーティング２１４の内および外へとループし、媒体の表面と略垂直な方向で被覆コーティング２１４に磁束線を通過させて、好ましくは高保磁力を有する磁性材料の被覆コーティング２１４に、媒体の表面とほぼ垂直な磁化軸を有する磁気インパルスの形態で情報を記録する。磁束は、軟質な被覆コーティング２１２によって、ヘッド２１８の戻り層（Ｐ１）へと戻るように運ばれる。
図２Ｅは、類似の構造を示すが、この構造では、基板２１６は、その２つの対向側面のそれぞれに下層２１２および２１４を担持し、適切な垂直ヘッド２１８が、媒体の各側において、被覆コーティング２１４の外側の面に隣接して位置し、媒体の各側における記録を可能にする。
図３Ａは、垂直磁気ヘッドの断面図である。図３Ａにおいて、ヘリカルコイル３１０および３１２が、ステッチ磁極３０８に磁束を生成するために用いられ、次に、ステッチ磁極３０８が、その磁束を主磁極３０６に送る。ヘリカルコイル３１０は、ページから外へと延伸するコイルを示し、一方でコイル３１２は、ページの中へ延伸するコイルを示している。ステッチ磁極３０８は、ＡＢＳ３１８から引っ込んだ所に配置してもよい。絶縁体３１６は、コイルを囲んでおり、いくつかの要素を支持してもよい。構造の右への矢印によって示されるような媒体の移動方向により、最初に下部の戻り磁極３１４、次にステッチ磁極３０８、主磁極３０６、ラップアラウンドシールド（図示せず）に接続可能な後部シールド３０４、最後に上部の戻り磁極３０２を過ぎて媒体が移動される。これらのコンポーネントのそれぞれは、ＡＢＳ３１８に接する部分を有してもよい。ＡＢＳ３１８は、構造の右側の両端にわたって示されている。
垂直書き込みは、ステッチ磁極３０８を通って主磁極３０６へ、次にＡＢＳ３１８に向かって位置するディスク面へ磁束を送り込むことによって達成される。
図３Ｂは、図３Ａのヘッドと類似の特徴を有するピギーバック磁気ヘッドを示す。２つのシールド３０４、３１４が、ステッチ磁極３０８および主磁極３０６の側面に位置する。また、センサシールド３２２、３２４が、示されている。センサ３２６は、典型的には、センサシールド３２２、３２４間に配置される。
図４Ａは、一実施形態の概略図であるが、この実施形態は、時にはパンケーキ構成と呼ばれるヘリカルコイル４１０を用いて、ステッチ磁極４０８に磁束を供給する。次に、ステッチ磁極は、この磁束を主磁極４０６に供給する。この向きにおいて、下部の戻り磁極は、オプションである。絶縁体４１６は、ヘリカルコイル４１０を囲んでおり、ステッチ磁極４０８および主磁極４０６を支持してもよい。ステッチ磁極は、ＡＢＳ４１８から引っ込んだ所に配置してもよい。構造の右への矢印によって示すように、媒体の移動方向により、ステッチ磁極４０８、主磁極４０６、ラップアラウンドシールド（図示せず）に接続可能な後部シールド４０４、最後に上部の戻り磁極４０２（これらの全ては、ＡＢＳ４１８に接する部分を有しても、有していなくてもよい）を過ぎて、媒体が移動される。ＡＢＳ４１８は、構造の右側の両端にわたって示されている。いくつかの実施形態において、後部シールド４０４は、主磁極４０６に接してもよい。
図４Ｂは、ヘリカルコイル４１０を含む図４Ａのヘッドと類似の特徴を有する別のタイプのピギーバック磁気ヘッドを示すが、このヘリカルコイル４１０は、巻き付いてヘリカルコイル４１２を形成する。また、センサシールド４２２、４２４が示されている。センサ４２６は、典型的には、センサシールド４２２、４２４間に配置される。
図３Ｂおよび４Ｂにおいて、オプションのヒータが、磁気ヘッドの非ＡＢＳ側の近くに示されている。ヒータはまた、図３Ａおよび４Ａに示す磁気ヘッドに含んでもよい。このヒータの位置は、突部が望ましい場所、周囲の層の熱膨脹係数などの設計パラメータに基づいて異なってもよい。
また、いくつかの実施形態によれば、当該技術分野において周知のタイプの強誘電性媒体を、磁気媒体の代わりにかまたは磁気媒体と共に用いてもよい。強誘電性媒体には、関心のある強誘電性領域トラックを含んでもよく、ヘッドは、強誘電性媒体に対してデータを読み出しかつ／または書き込むように設計してもよい。
シングル記録用書き込み装置のいくつかの例示的な実施形態を以下で提示する。図７は、非対称書き込みヘッドの一部のＡＢＳ図である。ＡＢＳは、記録媒体としての磁気ディスクと対向する媒体対向面である。図７において、矢印ＴＲはトレーリング方向を表し、矢印ＬＤはリーディング方向を表し、矢印ＣＴ１，ＣＴ２はクロストラック方向を表す。これらの方向は、以降のＡＢＳ図においても同様である。図７に示されるように、書き込み磁極７０４の端面は、トレーリング方向の縁７１３（以下、「後縁」という。）と、クロストラック方向の第１の縁７１４と、クロストラック方向の第２の縁７１５と、を有している。図７を参照すると、ラップアラウンドシールド７０２は、磁束漏れを最小限にするために、関心のある磁極コーナーだけに制限してもよい。同様に、磁極先端７０４の第１の縁７１４だけを（図示のように）面取りして、磁極先端における断面積の減少を抑え、それによって、記録媒体に印加される磁束を最大限にしてもよい。非磁性層７０６および７０８は、書き込み磁極７０４の両側に配置される。また、ギャップ７１０が、書き込み磁極７０４の後縁に配置される。付加層、例えば層７１２は、存在してもよく、非磁性材料またはある他の材料で構成してもよい。
ここで、勾配強度対クロストラック寸法を表すグラフを示す図１２を参照すると、実線として示す非対称シングル書き込み装置ヘッドは、破線として図１２に示す対称シングル書き込み装置ヘッドと比較して、コーナー領域にかなり大きな勾配を有する。勾配は、上書きされるフットプリント領域においてはそれほど望ましくないが、しかしそれは、シングル書き込みの本方法ではほとんど重要性がない。換言すれば、いくつかの実施形態において、非対称ヘッドは、この上書き領域の性能を、実際に結果として得られるトラック領域の性能のために「トレード」してもよく、これは、より望ましい。
図７において、書き込み磁極７０４は、どちらのクロストラック側にも非磁性層７０６および７０８を有する。ギャップ７１０が、書き込み磁極７０４の後縁に位置する。シールド７０２は、書き込み磁極７０４のクロストラック方向の両端にわたって少なくとも部分的に、かつ書き込み磁極７０４の面取りされた側に沿って少なくとも部分的に延伸する。本実施形態および他の実施形態において、シールド７０２が、図に示すよりかなり大きくてもよいことに留意されたい。
再び図７を参照すると、図７におけるヘッドは、ＡＢＳ図で示され、かついくつかの好ましい実施形態によれば、約１８０ｎｍの磁極幅（クロストラック方向）、約１８０ｎｍの磁極厚さ（トラック方向）、約２０ｎｍの側部ギャップ、約２０ｎｍの後部ギャップ、および約２０度の磁極先端面取り角度αを有してもよい。
ここで、シングル書き込み装置ヘッドにおける部分のＡＢＳ図を示す図８Ａ−８Ｃを参照すると、後部シールド８０２が、磁極先端８０４の幅に沿ってクロストラックに延伸する量に対するいくつかの可能な変形が、いくつかの実施形態に従って示されている。勾配は、後部シールド８０２の下では強いが、しかしそれが終わった後では急速に減少する。約６０ｎｍの目標トラックピッチに対して、後部シールド８０２は、磁極コーナー８１４から磁極先端８０４の約６０ｎｍをカバーしてもよい。これは、トラックの幅に沿って優れた勾配を提供するためにちょうど十分な長さだが、不必要な磁束漏れを制限するほどには長くない。異なるトラックピッチを用いれば、これは変化してもよい。
図８Ａにおけるヘッドと図８Ｂにおけるヘッドとの間の１つの違いは、シールド８０２が、図８Ａにおけるほど、磁極８０４を横切ってクロストラック方向に延伸していないということである。同様に、図８Ｃにおいて、シールドは、図８Ａ−８Ｂにおけるよりも、磁極を横切ってクロストラック方向にさらに少なく延伸する。したがって、いくつかのアプローチにおいて、シールドは、上書きされないデータトラックのセクションに書き込むコーナーにおいて磁極先端に最も接近しているが、しかし関心のある後部コーナーから離れたエリアでは、存在しないか、または磁極先端からさらに離れている。これによって、残ったままになる以前に書き込まれたトラックの部分への最小限の上書き量を保証するのと同様に、磁極からシールドへの直接的な磁束のブリードオフを低減する。
図９Ａ−９Ｃを参照すると、後部シールド８０２が磁極先端８０４の厚さに沿ってダウントラックに延伸する程度は、様々なアプローチにおいて変化させることができる。６：１の目標ビットアスペクト比に対して、最小の後部シールド８０２は、性能の改善をもたらすことが可能である。しかしながら、ビットアスペクト比は、所望のビット寸法が変化するとともに、変化する可能性がある。再び、層８１２などの付加層が存在してもよい。
図８Ａ−８Ｃに示す構造を、図９Ａ−９Ｃに示す構造と比較すると、後部シールド８０２が、図９Ａ−９Ｃにおける磁極先端８０４に沿ってダウントラック方向に延伸する程度が変化することが分かる。
図１０Ａ−１０Ｃを参照すると、より短い後部および後部シールド８０２では、シールド飽和が問題になり得る。シールド飽和に対処する一方法は、側部シールドおよび後部シールド８０２を切断する角度を変えることによる。図１０Ｃに示すような、シールド８０２と磁極先端８０４との間のより小さな角度によって、磁場の大きさをいくらか犠牲にして、飽和を低減することが可能である。一実施形態において、側部シールドおよび後部シールド８０２を切断する角度用に、約６０°の角度を用いてもよい。
ここで図１１Ａ−１１Ｃを参照すると、後部ギャップ８１０および側部ギャップ８０６、８０８は、変化させてもよい。いくつかの実施形態によれば、より小さなギャップは、より大きな勾配だがより小さな磁場につながる可能性がある。一実施形態によれば、約１５ｎｍのギャップ（例えば１５±４ｎｍ）は、全体的に改善された性能を提供し得る。
ここで図１３Ａ−１３Ｃを参照すると、いくつかの実施形態によれば、磁極先端エッジが示されている。磁極先端エッジでは、優れた勾配および厳格な曲率が望ましい。これらの優れた勾配および厳格な曲率を達成するために、図１３Ａ−１３Ｃに示すエッジなどの磁極先端エッジを用いてもよい。図１３Ａ−１３Ｃは、いくつかの実施形態に従い、３つの磁極先端形成によって形成された勾配の概略図と共に、磁極先端の走査方向を示す。これらの図において、「ホット」は、記録中に高い正および負の静磁気ポテンシャルを有するエリアを指し、「コールド」は、記録中に低い静磁気ポテンシャルを有するエリアを指す。
図９Ａ−１１Ｃ、１３Ａ−１３Ｃに示す様々な実施形態からの特定の特徴は、追加実施形態において用いてもよいことに留意されたい。
一実施形態によれば、システムには、シングル記録用の書き込み装置が含まれるが、この場合に、書き込み装置には、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極が含まれ、書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドが含まれる。
いくつかの実施形態において、シールドは、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しなくてもよい。
いくつかのアプローチによれば、前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なってもよい。いくつかのさらなるアプローチにおいて、前記第１の角度が９０度未満であってもよく、前記第２の角度が前記第１の角度より大きくてもよい。
幾つかのさらなるアプローチにおいて、前記トレーリング方向の縁の前記クロストラック方向の長さが、前記書き込み装置によって書き込まれるシングルデータトラックのトラックピッチの半分以上２倍以下であってもよい。
いくつかの実施形態において、前記トレーリング方向の縁と前記シールドとの間のギャップが、前記クロストラック方向の第１の縁と前記シールドとの間のギャップより小さくてもよい。
さらなる実施形態において、システムには、磁気領域トラックを含む磁気媒体と、磁気媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドと、を含んでもよい。各ヘッドには、センサ、書き込み装置、ヘッドを支持するためのスライダ、およびヘッドの動作を制御するための、ヘッドに結合された制御ユニットを含んでもよい。
別の実施形態によれば、システムには、シングル記録用の書き込み装置を含んでもよいが、この場合に、書き込み装置には、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極が含まれる。書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドを含んでもよく、シールドは、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しなくてもよい。
いくつかの実施形態において、前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なってもよい。さらなる実施形態において、前記第１の角度が９０度未満であってもよく、前記第２の角度が前記第１の角度より大きくてもよい。
また、いくつかの実施形態において、前記トレーリング方向の縁の前記クロストラック方向の長さが、前記書き込み装置によって書き込まれるシングルデータトラックのトラックピッチの半分以上２倍以下であってもよい。
いくつかのアプローチにおいて、前記トレーリング方向の縁と前記シールドとの間のギャップが、前記クロストラック方向の第１の縁と前記シールドとの間のギャップより小さくてもよい。
さらなる実施形態において、システムには、磁気領域トラックを含む磁気媒体と、磁気媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドと、を含んでもよい。各ヘッドには、センサ、書き込み装置、ヘッドを支持するためのスライダ、およびヘッドの動作を制御するための、ヘッドに結合された制御ユニットを含んでもよい。
別の実施形態によれば、システムには、シングル記録用の書き込み装置が含まれるが、この場合に、書き込み装置には、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極が含まれる。書き込み装置には、さらに、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドが含まれ、シールドは、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しない。また、前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なる。
いくつかのアプローチによれば、前記第１の角度が９０度未満であってもよく、前記第２の角度が前記第１の角度より大きくてもよい。
いくつかの実施形態において、前記トレーリング方向の縁の前記クロストラック方向の長さが、前記書き込み装置によって書き込まれるシングルデータトラックのトラックピッチの半分以上２倍以下であってもよい。
いくつかのアプローチによれば、前記トレーリング方向の縁と前記シールドとの間のギャップが、前記クロストラック方向の第１の縁と前記シールドとの間のギャップより小さくてもよい。
一実施形態において、システムには、さらに、磁気領域トラックを含む磁気媒体と、磁気媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドと、を含んでもよい。各ヘッドには、センサ、書き込み装置、ヘッドを支持するためのスライダ、およびヘッドの動作を制御するための、ヘッドに結合された制御ユニットが含まれる。
上記で様々な実施形態を説明したが、それらが、限定ではなく例として提示されたことを理解されたい。したがって、本発明の実施形態の幅および範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきでなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。
１ トラック
２ トラック
３ トラック
４ トラック
１００ ディスクドライブ
１１２ 回転磁気ディスク
１１３ スライダ
１１４ スピンドル
１１５ サスペンション
１１８ ディスクドライブモータ
１１９ アクチュエータアーム
１２１ 磁気読み出し／書き込みヘッド
１２２ ディスク面
１２３ ライン
１２５ 記録チャネル
１２７ アクチュエータ
１２８ ライン
１２９ 制御ユニット
２００ 支持基板
２０２ 被覆コーティング
２０４ 記録／再生ヘッド
２１２ 下層
２１４ 被覆コーティング
２１６ 基板
２１８ 垂直ヘッド
３０２ 戻り磁極
３０４ 後部シールド
３０６ 主磁極
３０８ ステッチ磁極
３１０ ヘリカルコイル
３１２ ヘリカルコイル
３１４ 戻り磁極
３１６ 絶縁体
３１８ ＡＢＳ
３２２ センサシールド
３２４ センサシールド
３２６ センサ
４０２ 戻り磁極
４０４ 後部シールド
４０６ 主磁極
４０８ ステッチ磁極
４１０ ヘリカルコイル
４１２ ヘリカルコイル
４１６ 絶縁体
４１８ ＡＢＳ
４２２ センサシールド
４２４ センサシールド
４２６ センサ
５０２ コーナー
６０２ シールド
６０４ 磁極
６０６ 非磁性層
６０８ ギャップ
７０２ ラップアラウンドシールド
７０４ 書き込み磁極
７０６ 非磁性層
７０８ 非磁性層
７１０ ギャップ
７１２ 層
７１３ 後縁
７１４ 第１の縁
７１５ 第２の縁
８０２ 後部シールド
８０４ 磁極先端
８０６ 側部ギャップ
８０８ 側部ギャップ
８１０ 後部ギャップ
８１２ 層
８１４ 磁極コーナー
２ トラック
３ トラック
４ トラック
１００ ディスクドライブ
１１２ 回転磁気ディスク
１１３ スライダ
１１４ スピンドル
１１５ サスペンション
１１８ ディスクドライブモータ
１１９ アクチュエータアーム
１２１ 磁気読み出し／書き込みヘッド
１２２ ディスク面
１２３ ライン
１２５ 記録チャネル
１２７ アクチュエータ
１２８ ライン
１２９ 制御ユニット
２００ 支持基板
２０２ 被覆コーティング
２０４ 記録／再生ヘッド
２１２ 下層
２１４ 被覆コーティング
２１６ 基板
２１８ 垂直ヘッド
３０２ 戻り磁極
３０４ 後部シールド
３０６ 主磁極
３０８ ステッチ磁極
３１０ ヘリカルコイル
３１２ ヘリカルコイル
３１４ 戻り磁極
３１６ 絶縁体
３１８ ＡＢＳ
３２２ センサシールド
３２４ センサシールド
３２６ センサ
４０２ 戻り磁極
４０４ 後部シールド
４０６ 主磁極
４０８ ステッチ磁極
４１０ ヘリカルコイル
４１２ ヘリカルコイル
４１６ 絶縁体
４１８ ＡＢＳ
４２２ センサシールド
４２４ センサシールド
４２６ センサ
５０２ コーナー
６０２ シールド
６０４ 磁極
６０６ 非磁性層
６０８ ギャップ
７０２ ラップアラウンドシールド
７０４ 書き込み磁極
７０６ 非磁性層
７０８ 非磁性層
７１０ ギャップ
７１２ 層
７１３ 後縁
７１４ 第１の縁
７１５ 第２の縁
８０２ 後部シールド
８０４ 磁極先端
８０６ 側部ギャップ
８０８ 側部ギャップ
８１０ 後部ギャップ
８１２ 層
８１４ 磁極コーナー
Claims (19)
- シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極を含む書き込み装置を含むシステムであって、
前記書き込み装置が、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドをさらに含む、
ことを特徴とするシステム。 - 前記シールドが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しない、請求項１に記載のシステム。
- 前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なる、請求項１に記載のシステム。
- 前記第１の角度が９０度未満であり、前記第２の角度が前記第１の角度より大きい、請求項３に記載のシステム。
- 前記トレーリング方向の縁の前記クロストラック方向の長さが、前記書き込み装置によって書き込まれるシングルデータトラックのトラックピッチの半分以上２倍以下である、請求項１に記載のシステム。
- 前記トレーリング方向の縁と前記シールドとの間のギャップが、前記クロストラック方向の第１の縁と前記シールドとの間のギャップより小さい、請求項１に記載のシステム。
- 磁気領域トラックを含む磁気媒体と、
前記磁気媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドであって、各ヘッドが、センサと、前記書き込み装置と、を有する少なくとも１つのヘッドと、
前記ヘッドを支持するためのスライダと、
前記ヘッドの動作を制御するための、前記ヘッドに結合された制御ユニットと、
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。 - シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極を含む書き込み装置を含むシステムであって、
前記書き込み装置が、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドをさらに含み、
前記シールドが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸しない、
ことを特徴とするシステム。 - 前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なる、請求項８に記載のシステム。
- 前記第１の角度が９０度未満であり、前記第２の角度が前記第１の角度より大きい、請求項９に記載のシステム。
- 前記トレーリング方向の縁の前記クロストラック方向の長さが、前記書き込み装置によって書き込まれるシングルデータトラックのトラックピッチの半分以上２倍以下である、請求項８に記載のシステム。
- 前記トレーリング方向の縁と前記シールドとの間のギャップが、前記クロストラック方向の第１の縁と前記シールドとの間のギャップより小さい、請求項８に記載のシステム。
- 磁気領域トラックを含む磁気媒体と、
前記磁気媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドであって、各ヘッドが、センサと、前記書き込み装置と、を有する少なくとも１つのヘッドと、
前記ヘッドを支持するためのスライダと、
前記ヘッドの動作を制御するための、前記ヘッドに結合された制御ユニットと、
をさらに含む、請求項８に記載のシステム。 - シングル記録用の書き込み装置であって、記録媒体と対向する媒体対向面に、トレーリング方向の縁と、当該縁から延伸する、クロストラック方向の第１および第２の縁と、を有する書き込み磁極を含む書き込み装置を含むシステムであって、
前記書き込み装置が、前記書き込み磁極の媒体対向面の周囲の一部に配置されるシールドであって、前記トレーリング方向の縁と、前記クロストラック方向の第１の縁と、に沿って延伸するシールドをさらに含み、
前記シールドが、前記クロストラック方向の第２の縁に沿って延伸せず、
前記クロストラック方向の第１の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第１の角度が、前記クロストラック方向の第２の縁と前記トレーリング方向の縁との間に形成される第２の角度と異なる、
ことを特徴とするシステム。 - 前記第１の角度が９０度未満であり、前記第２の角度が前記第１の角度より大きい、請求項１４に記載のシステム。
- 前記トレーリング方向の縁の前記クロストラック方向の長さが、前記書き込み装置によって書き込まれるシングルデータトラックのトラックピッチの半分以上２倍以下である、請求項１４に記載のシステム。
- 前記トレーリング方向の縁と前記シールドとの間のギャップが、前記クロストラック方向の第１の縁と前記シールドとの間のギャップより小さい、請求項１４に記載のシステム。
- 磁気領域トラックを含む磁気媒体と、
前記磁気媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドであって、各ヘッドが、センサと、前記書き込み装置と、を有する少なくとも１つのヘッドと、
前記ヘッドを支持するためのスライダと、
前記ヘッドの動作を制御するための、前記ヘッドに結合された制御ユニットと、
をさらに含む、請求項１４に記載のシステム。 - 強磁性領域トラックを含む強磁性媒体と、
前記強磁性媒体から読み出しかつ書き込むための少なくとも１つのヘッドであって、各ヘッドが、センサと、前記書き込み装置と、を有する少なくとも１つのヘッドと、
前記ヘッドを支持するためのスライダと、
前記ヘッドの動作を制御するための、前記ヘッドに結合された制御ユニットと、
をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
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