JP2013171594A - 記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既記録情報の劣化または消去を抑制し、高記録密度化を可能とする記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ディスク装置の記録ヘッドは、主磁極６０と、トレーリングシールドと、記録コイルと、主磁極の先端部とトレーリングシールドとの間に設けられた高周波発振子６５と、を備えている。主磁極は、第１磁極層６１ａと、第１磁極層のトレーリング側に積層された第２磁極層６１ｂとを含み、第１磁極層は、絞込み部６４ａと、絞込み部から延出する第１先端部６６ａと、を有し、第２磁極層は、絞込み部６４ｂと、絞込み部から延出する第２先端部６６ｂと、を有している。第２先端部のトラック方向幅は、第１先端部のトラック方向幅よりも狭く、高周波発振子６５は第２先端部とトレーリングシールドとの間に設けられ第２先端部のトラック方向幅とほぼ同一のトラック方向幅を有し、第１先端部の高さＨ１は、第２先端部の高さＨ２よりも高い。
【選択図】図３

Description

この発明の実施形態は、ディスク装置に用いる垂直磁気記録用の記録ヘッド、この記録ヘッドを備えたディスク装置に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。キャリッジアッセンブリは、回動自在に支持されたアームと、アームから延出したサスペンションとを備え、このサスペンションに延出端に磁気ヘッドが支持されている。磁気ヘッドは、サスペンションに取り付けられたスライダ、およびスライダに設けられたヘッド部を有し、このヘッド部は、ライト用の記録ヘッドとリード用の再生ヘッドとを含んで構成されている。

近年、磁気ディスク装置の高記録密度化、大容量化あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録用の磁気ヘッドが提案されている。このような磁気ヘッドにおいて、記録ヘッドは、垂直方向磁界を発生させる主磁極と、その主磁極のトレーリング側にライトギャップを挟んで配置されて磁気ディスクとの間で磁路を閉じるトレーリングシールドと、主磁極に磁束を流すためのコイルとを有している。

トレーリングシールドの媒体側端部と主磁極との間に高周波発振子を設け、主磁極およびトレーリングシールドを通して高周波発振子に電流を流す高周波アシストヘッドが提案されている。

特開２００７−２２０２０８号公報 特開２００２−１９７６１５号公報 特開２００９−２８３０６７号公報

高周波発振子を有する磁気ヘッドに用いられる記録磁極は、高周波発振子のトラック幅方向サイズと主磁極のトラック幅方向サイズを概同等とすることが必要である。このように同等サイズとするために、主磁極と高周波発振子を一括ミリングする工程が用いられている。しかし、従来の主磁極形状を用いて、この方法でミリングを行う構造の場合、主磁極のリーディング端部のトラック幅方向エッジ部分からの磁界強度が強く、その漏れ磁界のために、リーディング端部のトラックエッジで隣接トラックを消去、あるいは、劣化させてしまうという問題点がある。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、リーディング端部のトラック幅方向エッジ部分からの漏れ磁界を軽減させ、既記録情報の劣化または消去を抑制し、ディスク装置の高記録密度化を可能とする記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を提供することにある。

実施形態によれば、記録ヘッドは、記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて対向するトレーリングシールドと、前記主磁極に磁界を発生させる記録コイルと、前記主磁極の先端部とトレーリングシールドとの間に設けられた高周波発振子と、を備えている。前記主磁極は、リーディング側に位置する第１磁極層と、この第１磁極層のトレーリング側に積層された第２磁極層とを含み、前記第１磁極層は、前記記録媒体側に向かって先細に絞り込まれた絞込み部と、この絞込み部から記録媒体側に延出する所定幅の第１先端部と、を有し、前記第２磁極層は、前記記録媒体側に向かって先細に絞り込まれた絞込み部と、この絞込み部から記録媒体側に延出する所定幅の第２先端部と、を有している。前記第２先端部のトラック方向幅は、前記第１先端部のトラック方向幅よりも狭く、前記高周波発振子は前記第２先端部とトレーリングシールドとの間に設けられ前記第２先端部のトラック方向幅とほぼ同一のトラック方向幅を有し、前記第１先端部の高さは、前記第２先端部の高さよりも高い。

図１は、第１の実施形態に係るハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤ）を示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドおよびサスペンションを示す側面図。 図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。 図４は、前記磁気ヘッドの記録ヘッドを模式的に示す斜視図。 図５は、前記記録ヘッドのディスク側端部を拡大して示す断面図。 図６は、前記記録ヘッドの主磁極の絞込み先端部および高周波発振子を示す斜視図。 図７は、前記記録ヘッドの主磁極の絞込み先端部および高周波発振子を示す正面図。 図８は、第１の実施形態に係る記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドとについて、トラック幅方向位置とトラック方向最高磁界強度との関係を比較して示す図。 図９は、第１の実施形態に係る記録ヘッドと、比較例に係る記録ヘッドとについて、トラックピッチとフリンジＢＥＲとの関係を比較して示す図。 図１０は、前記記録ヘッドの製造プロセスを示す図。 図１１は、前記記録ヘッドの製造プロセスを示す断面図および正面図。 図１２は、前記記録ヘッドの製造プロセスを示す断面図および正面図。 図１３は、前記記録ヘッドの製造プロセスを示す断面図および正面図。 図１４は、前記記録ヘッドの製造プロセスを示す断面図および正面図。 図１５は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける記録ヘッドの主磁極先端部を示す斜視図。 図１６は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける記録ヘッドの主磁極先端部を示す正面図。

以下図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＨＤＤのトップカバーを取り外して内部構造を示し、図２は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。この筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１０ａと、図示しない矩形板状のトップカバーとを備えている。トップカバーは、複数のねじによりベースにねじ止めされ、ベースの上端開口を閉塞している。これにより、筐体１０内部は気密に保持され、呼吸フィルター２６を通してのみ、外部と通気可能となっている。

ベース１０ａ上には、記録媒体としての磁気ディスク１２および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク１２を支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、２つの磁気ヘッド３３、これらの磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２の表面に対して移動自在に支持するヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６を備えている。また、ベース１０ａ上には、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２から離間した位置に保持するランプロード機構１８、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ヘッドアクチュエータ１４を退避位置に保持するラッチ機構２０、およびプリアンプ、ヘッドＩＣ等の電子部品が実装された基板ユニット１７が設けられている。

ベース１０ａの外面には、制御回路基板２５がねじ止めされ、ベース１０ａの底壁と対向して位置している。制御回路基板２５は、基板ユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッド３３の動作を制御する。

図１に示すように、磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３のハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにハブの上端にねじ止めされたクランプばね１５によりクランプされ、ハブに固定されている。磁気ディスク１２は、駆動モータとしてのスピンドルモータ１３により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転駆動される。

ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１０ａの底壁上に固定された軸受部２４と、軸受部２４から延出した複数のアーム２７と、を備えている。これらのアーム２７は、磁気ディスク１２の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２４から同一の方向へ延出している。ヘッドアクチュエータ１４は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３０を備えている。サスペンション３０は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム２７の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション３０は対応するアーム２７と一体に形成されていてもよい。各サスペンション３０の延出端に磁気ヘッド３３が支持されている。アーム２７およびサスペンション３０によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッド３３とによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。

図２に示すように、各磁気ヘッド３３は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダの流出端（トレーリング端）に設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有している。磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の弾性により、磁気ディスク１２の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。２本のアーム２７は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション３０および磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２を間に挟んで互いに向かい合っている。

各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０およびアーム２７上に固定された中継フレキシブルプリント回路基板（以下、中継ＦＰＣと称する）３５を介して後述するメインＦＰＣ３８に電気的に接続されている。

図１に示すように、基板ユニット１７は、フレキシブルプリント回路基板により形成されたＦＰＣ本体３６と、このＦＰＣ本体から延出したメインＦＰＣ３８とを有している。ＦＰＣ本体３６は、ベース１０ａの底面上に固定されている。ＦＰＣ本体３６上には、プリアンプ３７、ヘッドＩＣを含む電子部品が実装されている。メインＦＰＣ３８の延出端は、ヘッドアクチュエータ１４に接続され、各中継ＦＰＣ３５を介して磁気ヘッド３３に接続されている。

ＶＣＭ１６は、軸受部２１からアーム２７と反対方向に延出した図示しない支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイルを有している。ヘッドアクチュエータ１４をベース１０ａに組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１０ａ上に固定された一対のヨーク３４間に位置し、これらのヨークおよびヨークに固定された磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。

磁気ディスク１２が回転した状態でＶＣＭ１６のボイスコイルに通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めされる。この際、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の径方向に沿って、磁気ディスクの内周縁部と外周縁部との間を移動される。

次に、磁気ディスク１２および磁気ヘッド３３の構成について詳細に説明する。図３は、磁気ヘッド３３のヘッド部４４および磁気ディスクを拡大して示す断面図である。

図１ないし図３に示すように、磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチの円板状に形成され非磁性体からなる基板１０１を有している。基板１０１の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層１０３と、その上層部に保護膜層１０４が順に積層されている。

図２および図３に示すように、磁気ヘッド３３は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ４２と、スライダの流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部４４とを有している。スライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成され、ヘッド部４４は薄膜を積層することにより形成されている。

スライダ４２は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１２の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１２表面に対し、ディスク対向面４３の長手方向が空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。

スライダ４２は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。スライダ４２のディスク対向面４３には、図示しないリーディングステップ、トレーリングステップ、サイドステップ、負圧キャビティ等が形成されている。

図３に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド５４および記録ヘッド５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出する部分を除いて、保護絶縁膜７６により覆われている。保護絶縁膜７６は、ヘッド部４４の外形を構成している。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。これら磁性膜５５、シールド膜５６、５７の下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

記録ヘッド５８は、再生ヘッド５４に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。図４は、記録ヘッド５８および磁気ディスク１２を模式的に示す斜視図、図５は、記録ヘッド５８の磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図である。

図３ないし図５に示すように、記録ヘッド５８は、磁気ディスク１２の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高飽和磁化材料からなる主磁極６０と、主磁極６６のトレーリング側に配置され、主磁極直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられたトレーリングシールド（リターン磁極）６２と、磁気ディスク１２に信号を書き込む際、主磁極６０に磁束を流すために主磁極６０およびトレーリングシールド６２を含む磁気回路に巻きつくように配置された記録コイル７０と、主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２との間で、かつ、ＡＢＳ面に面する部分に配置された非磁性導電体からなる高周波発振素子、例えば、スピントルク発振子６５と、を有している。

主磁極６０とトレーリングシールド６２とに電源９４が接続され、この電源から主磁極６０、スピントルク発振子６５、トレーリングシールド６２を通して電流を直列に通電できるように電流回路が構成されている。

図６は、主磁極の絞込み先端部および高周波発振子を示す斜視図、図７は、記録ヘッドの主磁極の絞込み先端部および高周波発振子を示す正面図である。
図３ないし図７に示すように、主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面およびディスク対向面４３に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０の磁気ディスク１２側の先端部６０ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６０は、リーディング側に位置する第１磁極層６１ａと、この第１磁極層のトレーリング側に積層された第２磁極層６１ｂとで構成されている。

第１磁極層６１ａは、磁気ディスク側に向かって先細に、かつ、トラック幅方向にロート状に絞り込まれた絞込み部６４ａと、この絞込み部６４ａから磁気ディスク側に延出する所定幅の第１先端部６６ａと、を有している。同様に、第２磁極層６１ｂは、磁気ディスク側に向かって先細に、かつ、トラック幅方向にロート状に絞り込まれた絞込み部６４ｂと、この絞込み部から磁気ディスク側に延出する所定幅の第２先端部６６ｂと、を有している。第１先端部６６ａの先端、つまり、下端、および第２先端部６６ｂの先端、つまり、下端は、磁気ヘッドのディスク対向面４３に露出している。

第１先端部６６ａのトラック方向幅Ｗ１は、磁気ディスク１２におけるトラックの幅にほぼ対応している。第１先端部６６ａに対してトレーリング側に位置している第２先端部６６ｂのトラック方向幅Ｗ２は、第１先端部６６ａのトラック方向幅Ｗ１よりも狭く形成されている。スピントルク発振子６５は、第２先端部６６ｂとトレーリングシールド６２との間に設けられ、第２先端部６６ｂに接している。そして、スピントルク発振子６５は、第２磁極層６１ｂの第２先端部６６ｂのトラック方向幅Ｗ２とほぼ同一のトラック方向幅に形成されている。

図５ないし図７に示すように、第１先端部６６ａの高さＨ１、つまり、ディスク対向面４３から、第１先端部６６ａと絞込み部６４ａとの間の変曲点（境界）までの距離、は、第２先端部６６ｂの高さＨ２、つまり、ディスク対向面４３から、第２先端部６６ｂと絞込み部６４ｂとの間の変曲点（境界）までの距離、よりも高く（大きく）形成されている。

リーディング側の第１磁極層６１ａに用いられる軟磁性体の飽和磁束密度は、トレーリング側の第２磁極層６１ｂに用いられる軟磁性体の飽和磁束密度よりも小さく設定してもよい。また、第１磁極層６１ａおよび第２磁極層６１ｂに、共通の飽和磁束密度を有する軟磁性体を用いても良い。主磁極６０およびトレーリングシールド６２を構成する軟磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ、又はＮｉの少なくとも一種を含む合金、または化合物の中から選択して用いることができる。

図３ないし図５に示すように、軟磁性体で形成されたトレーリングシールド６２は、主磁極６０のトレーリング側に配置され、主磁極直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。トレーリングシールド６２は、ほぼＬ字形状に形成され、主磁極６０の先端部に対向する先端部６２ａと主磁極６０に接続される接続部５０とを有している。接続部５０は非導電体５２を介して主磁極６０の上部、すなわち、ディスク対向面４３から離れた上部、に接続されている。

トレーリングシールド６２の先端部６２ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド６２の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。先端部６２ａのリーディング側端面は、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延びている。このリーディング側端面は、主磁極６０の第２先端部６６ｂとライトギャップを置いて平行に対向している。

スピントルク発振子６５は、下地層、スピン注入層（第２磁性体層）、中間層、発振層（第１磁性体層）、キャップ層を、主磁極６０側からトレーリングシールド６２側に順に積層して構成されている。

図３および図４に示すように、主磁極６０とトレーリングシールド６２に端子９０、９１が接続され、これらの端子９０、９１は電源９４に接続されている。この電源９４から主磁極６０、高周波発振子６５、トレーリングシールド６２を通して電流Ｉｏｐを直列に通電できるように電流回路が構成されている。

記録コイル７０は、例えば、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間で、接続部５０の回りに巻付けられている。記録コイル７０に端子９５が接続され、この端子９５に第２電源９８が接続されている。第２電源９８から記録コイル７０に供給する電流は、ＨＤＤの制御部によって制御される。磁気ディスク１２に信号を書き込む際、第２電源９８から記録コイルに所定の電流が供給され、主磁極６０に磁束を流し磁界を発生させる。

上記のように構成された記録ヘッド５８の製造プロセスについて説明する。図１０は、製造プロセスを示すフローチャート、図１１、図１２、図１３は、各工程の断面図および正面図を示している。

図１０および図１１（ａ−１）、（ｂ−１）に示すように、初めに、主磁極６０の第１磁極層６１ａの先端部６６ａの下地として、非磁性金属（Ｔａ、Ｒｕ3など）からなる膜２０３の上に、非磁性膜２０１（Ａｌ₂Ｏ_e、ＳｉＯ₂など）を成膜し、その上に、硬度な非磁性体からなる膜（Ｒｕなど）２０２を成膜する（ステップ１）。次いで、図１１（ａ−２）、（ｂ−２）に示すように、主磁極１の第１磁極層６１ａの先端部６６ａの形状のレジストパターン２０４を膜２０２上に作成する（ステップ２）。

続いて、図１１（ａ−３）、（ｂ−３）に示すように、レジストパターン２０４を用いて、膜２０２をＩＢＥ(イオン・ビーム・エッチング)により先端部６６ａの形状にエッチングした後（ステップ３）、図１１（ａ−４）、（ｂ−４）に示すように、レジストパターン２０４を除去する（ステップ４）。図１１（ａ−５）、（ｂ−５）に示すように、膜２０２を介して、下地層２０１を主磁極１の第１磁極層６１ａの先端部６６ａの形状にＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりエッチングする（ステップ５）。

図１０および図１２（ａ−６）、（ｂ−６）に示すように、第１磁極層６１ａの先端部６６ａを形成する磁性体２０５をメッキし（ステップ６）、更に、図１２（ａ−７）、（ｂ−７）に示すように、第１磁極層６１ａの先端部６６ａまでメッキ層をＣＭＰ（化学機械研磨）にて平坦化する（ステップ７）。磁性体２０５の下部に、導電体からなる下地層（Ｒｕなど）をつけてもいい。

図１２（ａ−８）、（ｂ−８）に示すように、スパッタリングにより、第１磁極層６１ａの先端部６６ａ上に主磁極１の第２磁極層６１ｂを形成する膜２０６を成膜する（ステップ８）。更に、図１２（ａ−９）、（ｂ−９）に示すように、スパッタリングにより、膜２０６上に高周波発振子を有する膜２０７を成膜する（ステップ９）。

図１３（ａ−１０）、（ｂ−１０）に示すように、第２磁極層６１ｂの先端部６６ｂの形状のレジストパターン２０８を作成し（ステップ１０）、次いで、図１３（ａ−１１）、（ｂ−１１）に示すように、このレジストパターン２０８にて、第２磁極層６１ｂの先端部６６ｂを形成する膜２０６および高周波発振子を有する膜２０７をＩＢＥする(ステップ１１)。

図１３（ａ−１２）、（ｂ−１２）、（ａ−１３）、（ｂ−１３）に示すように、主磁極１の第２磁極層６１ｂの先端部６６ｂのレジストパターン２０８を酸化シリコン２０９で埋め戻した後（ステップ１２）、リフトオフする（ステップ１３）。

図１４（ａ−１４）、（ｂ−１４）に示すように、高周波発振子を有する膜２０７の形状のレジストパターン２１０を作製し（ステップ１４）、次いで、図１４（ａ−１５）、（ｂ−１５）に示すように、レジストパターン２１０にて、高周波発振子を有する膜２０７をＩＢＥする（ステップ１５）。

図１４（ａ−１６）、（ｂ−１６）、（ａ−１７）、（ｂ−１７）に示すように、レジストパターン２１０にて、非磁性体２１１で埋め戻した後（ステップ１６）、リフトオフする（ステップ１７）。以上の工程により、前述した構成を有する主磁極６０が形成される。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、ＶＣＭ１６を駆動することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。また、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し隙間を保って対向している。図２に示すように、磁気ヘッド３３は、ヘッド部４４の記録ヘッド５８部分が最も磁気ディスク１２表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。この状態で、磁気ディスク１２に対して、再生ヘッド５４により記録情報の読み出しを行うとともに、記録ヘッド５８により情報の書き込みを行う。

情報の書き込みにおいては、図３に示すように、電源９４から主磁極６０、スピントルク発振子６５、トレーリングシールド６２に直流電流を通電し、スピントルク発振子６５から高周波磁界を発生させ、この高周波磁界を磁気ディスク１２の磁気記録層１０３に印加する。また、電源９８から記録コイル７０に交流電流を流すことにより、記録コイル７０により主磁極６０を励磁し、この主磁極から直下の磁気ディスク１２の記録層１０３に垂直方向の記録磁界を印加する。これにより、磁気記録層１０３に所望のトラック幅にて情報を記録する。記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、高保持力かつ高磁気異方性エネルギーの磁気記録を行うことができる。また、主磁極６０からトレーリングシールド６２にかけて電流を流すことにより、主磁極６０内の磁区の乱れを解消し、効率のよい磁路を導くことができ、主磁極の先端から発生する磁界が強くなる。

また、主磁極６０を構成する第１磁極層６１ａおよび第２磁極層６１ｂの第１および第２先端部６６ａ、６６ｂを、トラック方向幅Ｗ１＞Ｗ２、高さＨ１＞Ｈ２を満たすように形成することにより、主磁極６０のリーディング端部のトラック幅方向エッジ部分からの磁界の漏れを弱くし、漏れ磁界を軽減させ、既記録情報の劣化または消去を抑制することができる。このことから、磁気ディスク１２の隣接記録トラックにおける既記録情報劣化や消去を抑制することができる。したがって、書込みトラック上での記録能力を確保したまま、既記録情報劣化や消去を防止することができ、磁気ディスク１２の記録層を高トラック密度化し、ＨＤＤの記録密度の向上を図ることが可能となる。

図８は、第１の実施形態に係るＨＤＤの記録ヘッド５８と比較例に係る記録ヘッドについて、磁気コアから発生するトラック方向最大磁界強度のトラック幅方向分布を比較して示している。ここで、比較例に係る記録ヘッドは、主磁極の第１磁極層および第２磁極層の第１および第２先端部が共通のトラック方向幅および共通の高さに形成された構成としている。また、図８の磁界強度分布は、記録ヘッド５８において、第１磁極層６１ａの第１先端部６６ａのトラック方向幅Ｗ１が１００ｎｍ、第２先端部６６ｂのトラック方向幅Ｗ２が５０ｎｍとした場合の分布を示している。

図８から、比較例に係る記録ヘッドでは、主磁極のトラックエッジ近傍まで、磁界分布の大きい領域が存在するが、本実施形態に係る記録ヘッドでは、主磁極６０のトラックエッジよりもトラックセンターから遠い部分で磁界分布のもりあがりが減少していることが分かる。

図９は、第１の実施形態に係るＨＤＤの記録ヘッド５８および前記比較例に係る記録ヘッドについて、隣接トラックイレーズ試験を行ったときのビットエラーレート（ＢＥＲ）を比較して示している。本試験は、トラックセンターにランダムデータを記録した後、トラックセンターから任意のトラックピッチにトラック幅方向に移動させて信号を記録し、その後、再びトラックセンターに戻した位置で、最初に記録した信号のフリンジＢＥＲを、トラックピッチを変化させて測定した測定結果である。この図から、ＨＤＤで実現可能なトラックピッチについてフリンジＢＥＲをみると、比較例に係る記録ヘッドに比べて、第１の実施形態に係る記録ヘッドはトラックピッチを狭小化できることが分かる。これにより、ＨＤＤにおける磁気ディスクの高トラック密度化が可能となる。
以上のことから、本実施形態によれば、既記録情報の劣化または消去を抑制し、高記録密度化を可能とする記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置が得られる。

次に、他の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。

（第２の実施形態）
図１５および図１６は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける磁気ヘッドの記録ヘッド先端部を拡大して示す斜視図および正面図である。本実施形態によれば、主磁極６０の磁気ディスク１２側の先端部６０ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６０は、リーディング側に位置する第１磁極層６１ａと、この第１磁極層のトレーリング側に積層された第２磁極層６１ｂとを有している。

第１磁極層６１ａは、磁気ディスク側に向かって先細に、かつ、トラック幅方向にロート状に絞り込まれた絞込み部６４ａと、この絞込み部６４ａから磁気ディスク側に延出する所定幅の第１先端部６６ａと、を有している。同様に、第２磁極層６１ｂは、磁気ディスク側に向かって先細に、かつ、トラック幅方向にロート状に絞り込まれた絞込み部６４ｂと、この絞込み部から磁気ディスク側に延出する所定幅の第２先端部６６ｂと、を有している。第２先端部６６ｂの先端、つまり、下端は、磁気ヘッドのディスク対向面４３に露出している。第１先端部６６ａの先端は、第２先端部６６ｂの先端よりも磁気ディスク（ヘッドのディスク対向面）と反対側に離れて（引っ込んで）配置されている。

第１先端部６６ａのトラック方向幅Ｗ１は、磁気ディスク１２におけるトラックの幅にほぼ対応している。第１先端部６６ａに対してトレーリング側に位置している第２先端部６６ｂのトラック方向幅Ｗ２は、第１先端部６６ａのトラック方向幅Ｗ１よりも狭く形成されている。スピントルク発振子６５は、第２先端部６６ｂとトレーリングシールド６２との間に設けられ、第２先端部６６ｂに接している。そして、スピントルク発振子６５は、第２磁極層６１ｂの第２先端部６６ｂのトラック方向幅Ｗ２とほぼ同一のトラック方向幅に形成されている。

第１先端部６６ａの高さＨ１、つまり、ディスク対向面４３から、第１先端部６６ａと絞込み部６４ａとの間の変曲点（境界）までの距離、は、第２先端部６６ｂの高さＨ２、つまり、ディスク対向面４３から、第２先端部６６ｂと絞込み部６４ｂとの間の変曲点（境界）までの距離、よりも高く（大きく）形成されている。

リーディング側の第１磁極層６１ａに用いられる軟磁性体の飽和磁束密度は、トレーリング側の第２磁極層６１ｂに用いられる軟磁性体の飽和磁束密度よりも小さく設定してもよい。また、第１磁極層６１ａおよび第２磁極層６１ｂに、共通の飽和磁束密度を有する軟磁性体を用いても良い。主磁極６０およびトレーリングシールド６２を構成する軟磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ、又はＮｉの少なくとも一種を含む合金、または化合物の中から選択して用いることができる。

このように構成された記録ヘッドを有する磁気ヘッドを用いることにより、トラック幅方向の漏れ磁界を抑制でき、高周波発振素子を用いたディスク装置において、高トラック密度化が可能となる。これにより、既記録情報の劣化または消去を防止し、高記録密度化を可能とする記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を提供することができる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、ヘッド部を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、必要に応じて変更可能である。また、磁気ディスク装置において、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、必要に応じて増加可能であり、磁気ディスクのサイズも種々選択可能である。

１０…筺体、１１…ベース、１２…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、
１４…ヘッドアクチュエータ、２５…制御回路基板、４２…スライダ、
４３…ディスク対向面、４４…ヘッド部、５４…再生ヘッド、５６…記録ヘッド、
６０…主磁極、６０ａ…先端部、６１ａ…第１磁極層、６１ｂ…第２磁極層、
６２…トレーリングシールド、６４ａ、６４ｂ…絞込み部、
６５…スピントルク発振子、６６ａ…第１先端部、６６ｂ…第２先端部、
７０…記録コイル

Claims (4)

1. 記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、
   前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて対向するトレーリングシールドと、
   前記主磁極に磁界を発生させる記録コイルと、
   前記主磁極の先端部とトレーリングシールドとの間に設けられた高周波発振子と、を備え、
   前記主磁極は、リーディング側に位置する第１磁極層と、この第１磁極層のトレーリング側に積層された第２磁極層とを含み、
   前記第１磁極層は、前記記録媒体側に向かって先細に絞り込まれた絞込み部と、この絞込み部から記録媒体側に延出する所定幅の第１先端部と、を有し、
   前記第２磁極層は、前記記録媒体側に向かって先細に絞り込まれた絞込み部と、この絞込み部から記録媒体側に延出する所定幅の第２先端部と、を有し、
   前記第２先端部のトラック方向幅は、前記第１先端部のトラック方向幅よりも狭く、前記高周波発振子は前記第２先端部とトレーリングシールドとの間に設けられ前記第２先端部のトラック方向幅とほぼ同一のトラック方向幅を有し、前記第１先端部の高さは、前記第２先端部の高さよりも高い記録ヘッド。
2. 前記第１磁極層の第１先端部の先端は、前記第２先端部の先端よりも記録媒体と反対側に離れて配置されている請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記第１磁極層に用いられる軟磁性体の飽和磁束密度は、前記第２磁極層に用いられる軟磁性体の飽和磁束密度よりも小さい請求項１又は２に記載の記録ヘッド。
4. 媒体面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層を有する記録媒体と、
   前記記録媒体を回転する駆動部と、
   前記記録媒体に対し情報処理を行う請求項１ないし３のいずれか１項に記載の記録ヘッドを有する磁気ヘッドと、
   を備えるディスク装置。

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