JP2016126803A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した磁気記録再生が可能な磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む。磁気ヘッドは、磁気記録媒体に情報を記録する記録部と磁気録媒体に記録された情報を再生する再生部とを含む。磁気ヘッドは、３値を磁気記録媒体に記録する。再生部に含まれる再生素子の幅は、記録部の磁極とサイドシールドとの間のサイドギャップの１．２倍以上である。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気記録再生装置に関する。

磁気ヘッドを用いて、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの磁気記録媒体に情報が記録される。磁気記録再生装置において、高密度の記録をより安定して実施できることが望まれている。

特開２０１１−８６３２１号公報

本発明の実施形態は、安定した磁気記録再生が可能な磁気記録再生装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、を含む。前記磁気記録媒体は、第１方向に沿って延びる第１サブトラックと、前記第１方向に沿って延び前記第１方向と交差する第２方向において前記第１サブトラックと並ぶ第２サブトラックと、を含む第１トラックを含む。前記磁気ヘッドは、前記磁気記録媒体に情報を記録する記録部と前記磁気録媒体に記録された前記情報を再生する再生部とを含む。前記記録部は、磁極と、前記第１方向において前記磁極と離間するライトシールドと、前記第２方向において前記磁極と離間するサイドシールドと、を含む。前記再生部は、前記第２方向に沿った再生幅を有する再生素子を含む。前記第１トラックは、複数の記録シンボルを含む。前記第１サブトラックは、複数の第１磁気記録要素を含む。前記第２サブトラックは、複数の第２磁気記録要素を含む。前記複数の第１磁気記録要素の１つと、前記複数の第２磁気記録要素の１つと、前記複数の記録シンボルの１つを形成する。前記複数の第１磁気記録要素の前記１つは第１磁化を有する。前記複数の第２磁気記録要素の前記１つは第２磁化を有する。前記磁気ヘッドは、前記複数の第１記録シンボルの前記１つに書き込む情報が第１値のときに、前記第１磁化及び前記第２磁化を第１状態とし、前記複数の第１記録シンボルの前記１つに書き込む情報が第２値のときに、前記第１磁化及び前記第２磁化を第２状態とし、前記複数の第１記録シンボルの前記１つに書き込む情報が第３値のときに、前記第１磁化及び前記第２磁化の一方を前記第１状態とし前記第１磁化及び前記第２磁化の他方を前記第２状態とする。前記再生幅は、前記磁極と前記サイドシールドとの間の前記第２方向に沿ったサイドギャップの１．２倍以上である。

図１（ａ）〜図１（ｇ）は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置を示す模式的平面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置を示す模式図である。 第１の実施形態に係る磁気記録再生装置を示す模式的平面図である。 図４は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を示す模式的斜視図である。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、磁気記録再生装置の特性を示すグラフ図である。 第１の実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的平面図である。 実施形態に係る磁気記録再生装置を示す模式的斜視図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を示す模式的斜視図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）〜図１（ｇ）は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式的平面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は、断面図である。
図３は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式的平面図である。
図４は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、磁気記録媒体８０と、磁気ヘッド５０と、を含む。磁気ヘッド５０は、記録部６０と、再生部７０と、を含む。

磁気ヘッド５０は、磁気記録媒体８０（例えば磁気ディスクなど）に対向して配置される。磁気ヘッド５０は、媒体対向面５１（ＡＢＳ：Air Bearing Surface）を有する。媒体対向面５１は、磁気記録媒体８０に対向する。

磁気記録媒体８０は、例えば媒体基板８２と、媒体基板８２の上に設けられた磁気記録層８１と、を含む。磁気記録層８１に複数の磁気記録要素８４が設けられる。磁気記録媒体８０は、媒体移動方向８５に沿って、磁気ヘッド５０に対して相対的に移動する。

磁気ヘッド５０の記録部６０から印加される磁界により、複数の磁気記録要素８４のそれぞれにおいて、磁化８３（磁化８３の方向）が制御される。制御された磁化８３が、情報となる。これにより情報の記録動作が実施される。

実施形態において、磁気記録媒体８０は、例えば、垂直磁気記録媒体である。例えば、磁化８３は、媒体基板８２の表面と交差する。磁化８３は、例えば、媒体基板８２の表面に対して実質的に垂直である。磁化８３は、例えば、上向き、または、下向きの２つの状態を有する。例えば、磁気記録媒体８０から記録部６０に向かう方向が、上向きである。例えば、記録部６０から磁気記録媒体８０に向かう方向が、下向きである。

この例では、記録部６０は、磁極６１と、記録コイル６１ａと、ライトシールド６３と、を含む。後述するように、記録部６０には、サイドシールド（図２では図示しない）がさらに設けられる。記録コイル６１ａにより磁極６１から磁界（記録磁界）が生じる。記録磁界により、磁気記録要素８４の磁化８３が制御される。ライトシールド６３を設けることで、記録磁界の強度が高まり制御性が向上する。

一方、複数の磁気記録要素８４に記録された情報（磁化８３）が、再生部７０により読み出される。これにより、再生動作が実施される。

この例では、再生部７０は、再生素子７１と、第１再生部シールド７２ａと、第２再生部シールド７２ｂと、第３再生シールド７２ｃと、を含む。第１再生シールド７２ａと第３再生シールド７２ｃとの間に、第２再生シールド７２ｂが配置される。第１再生シールド７２ａと第２再生シールド７２ｂとの間に、再生素子７１が配置される。再生素子７１には、例えば、磁気抵抗効果を有する素子などが用いられる。

例えば、ライトシールド６３と磁極６１とを結ぶ方向は、媒体移動方向８５に沿っている。

磁気記録媒体８０の特定の部分８０ｐは、磁極６１と対向した後に、ライトシールド６３と対向する。

磁気記録媒体８０から磁気ヘッド５０に向かう方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して直交する１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。

磁気記録媒体８０は、複数のトラック（例えば、第１トラックＴｒ１及び第２トラックＴｒ２など）を含む。複数のトラックのそれぞれは、複数の磁気記録要素８４を含む。複数のトラックのそれぞれに含まれる複数の磁気記録要素８４は、ダウントラック方向に沿って並ぶ。複数のトラックは、トラック幅方向に沿って並ぶ。

例えば、ダウントラック方向は、Ｘ軸方向に沿っている。ダウントラック方向は、媒体対向面５１に対して平行である。ダウントラック方向は、磁極６１からライトシールド６３に向かう方向に沿っている。

トラック幅方向は、Ｙ軸方向に沿っている。トラック幅方向は、媒体対向面５１に対して平行である。トラック幅方向は、磁極６１からライトシールド６３に向かう方向に対して垂直である。

図３に示すように、再生部７０のＹ軸方向上の位置は、記録部６０のＹ軸方向上の位置と、異なっても良い。

図２（ａ）に示すように、本実施形態においては、複数のトラックのそれぞれは、複数のサブトラックを含む。例えば、第１トラックＴｒ１は、第１サブトラックＴｓ１と、第２サブトラックＴｓ２と、を含む。第２トラックＴｒ２は、第３サブトラックＴｓ３と、第４サブトラックＴｓ４と、を含む。これらのサブトラックの例については、後述する。

磁気記録再生装置１５０においては、制御部５５がさらに設けられている。制御部５５は、記録部６０の動作を制御する。制御部５５は、例えば、磁気記録媒体８０に記録される情報を入手し、磁気記録媒体８０に設けられるトラックの磁気記録要素８４のそれぞれの状態に関する情報を生成する。そして、制御部５５は、生成した情報に基づいて、記録部６０の動作を制御する。制御部５５は、再生部７０を制御しても良い。制御部５５は、再生部７０により読み出された情報を処理しても良い。

図４は、磁気ヘッド５０を搭載するヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド５０は、ヘッドスライダ３に搭載される。ヘッドスライダ３には、例えばＡｌ_２Ｏ_３／ＴｉＣなどが用いられる。ヘッドスライダ３は、磁気記録媒体８０の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体８０に対して相対的に運動する。

ヘッドスライダ３は、例えば、空気流入側３Ａと空気流出側３Ｂとを有する。磁気ヘッド５０は、ヘッドスライダ３の空気流出側３Ｂの側面などに配置される。これにより、ヘッドスライダ３に搭載された磁気ヘッド５０は、磁気記録媒体８０の上を浮上または接触しながら磁気記録媒体８０に対して相対的に移動する。

本実施形態に係る磁気ヘッド５０は、後述する瓦書き（ＳＭＲ：Shingle Magnetic Recording）により、磁気記録媒体８０に情報を記録しても良い。

図１（ａ）は、磁気ヘッド５０に設けられる再生部７０を例示する平面図である。図１（ｂ）は、磁気ヘッド５０に設けられる記録部６０を例示する平面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）は、媒体対向面５１からみた平面図である。図１（ｃ）は、磁気記録媒体８０の第１トラックＴｒ１を例示する平面図である。図１（ｄ）〜図１（ｇ）は、磁気記録媒体８０の記録シンボルの４つの状態を例示する平面図である。

図１（ａ）では、第３再生シールド７３ｃが省略されている。図１（ａ）に示すように、再生部７０において、第１再生シールド７２ａと第２再生シールド７２ｂとの間に再生素子７１が設けられる。この例では、第２再生シールド７２ｂは、第１シールド膜７５と、第２シールド膜７６と、第３シールド膜７７と、第４シールド膜７８と、を含む。第４シールド膜７８と第１再生シールド７２ａとの間に、第１シールド膜７５が設けられる。第１シールド膜７５と第４シールド膜７８との間に第２シールド膜７６が設けられる。第２シールド膜７６と第４シールド膜７８との間に第３シールド膜７７が設けられる。第１シールド膜７５には、例えばＮｉＦｅが用いられる。第２シールド膜７６には、例えばＲｕが用いられる。第３シールド膜７７には、例えばＮｉＦｅが用いられる。第４シールド膜７８には、例えばＩｒＭｎが用いられる。第１再生シールド７２ａには、例えばＮｉＦｅが用いられる。第３再生シールド７２ｃには、例えばＮｉＦｅまたはＦｅＣｏＮｉ合金などが用いられる。

第１再生シールド７２ａと第２再生シールド７２ｂとの間において、再生素子７１が設けられていない領域には、絶縁層７１ｉが設けられている。

再生素子７１は、例えば、第１電極７１ｅと、第２電極７１ｆと、第１磁性層７１ａと、第２磁性層７１ｂと、第３磁性層７１ｃと、中間層７１ｄと、を含む。第１再生シールド７２ａと第２再生シールド７２ｂとの間に、第１電極７１ｅが設けられる。第１電極７１ｅと第２再生シールド７２ｂとの間に、第２電極７１ｆが設けられる。第１電極７１ｅと第２電極７１ｆとの間に、第１磁性層７１ａが設けられる。第１電極７１ｅと第１磁性層７１ａとの間に、第２磁性層７１ｂが設けられる。第１電極７１ｅと第２磁性層７１ｂとの間に、第３磁性層７１ｃが設けられる。第１磁性層７１ａと第２磁性層７１ｂとの間に中間層７１ｄが設けられる。第１磁性層７１ａは、例えば、磁化自由層である。第３磁性層７１ｃは、反強磁性層である。第２磁性層７１ｂは、磁化固定層である。実施形態において、第２磁性層７１ｂは磁化自由層でも良い。

再生素子７１は、再生幅Ｌｒを有する。再生幅Ｌｒは、第１磁性層７１ａの第２方向（Ｙ軸方向）の幅である。第１磁性層７１ａの側面がＸ軸方向に対して傾斜している場合がある。このように、第１磁性層７１ａの側面がテーパ状である場合には、第１磁性層７１ａのＸ軸方向の中心の位置における、第１磁性層７１ａのＹ軸方向の幅を、再生幅Ｌｒとする。

図１（ｂ）に示すように、記録部６０は、磁極６１と、ライトシールド６３と、サイドシールド６４と、を含む。この例では、サイドシールド６４は、第１サイドシールド６４ａと第２サイドシールド６４ｂとを含む。

ライトシールド６３は、第１方向（例えばＸ軸方向）において、磁極６１と離間する。サイドシールド６４は、第２方向（Ｙ軸方向）において、磁極６１と離間する。第１サイドシールド６４ａは、第２方向において、磁極６１と離間する。第２サイドシールド６４ａは、第２方向において、磁極６１と離間する。第１サイドシールド６４ａと第２サイドシールド６４ａとの間に、磁極６１が配置される。例えば、ライトシールド６３のＸ軸方向上の位置と、再生部７０のＸ軸方向上の位置と、の間に、磁極６１のＸ軸方向上の位置が配置される。

この例では、記録部６０は、リターンシールド６４ｃをさらに含む。リターンシールド６４ｃとライトシールド６３との間に、磁極６１、第１サイドシールド６４ａ及び第２サイドシールド６４ａが配置される。

磁極６１とライトシールド６３との間に第１絶縁層６５ａが設けられる。磁極６１と第１サイドシールド６４ａとの間の位置、磁極６１と第２サイドシールド６４ｂとの間の位置、及び、磁極６１とリターンシールド６４ｃとの間の位置に、第２絶縁層６５ｂが設けられる。これらの絶縁層には、例えば、酸化アルミニウムなどが用いられる。

磁気ヘッド５０の記録部６０は、ライトギャップＷＧを有する。サイトギャップＷＧは、磁極６１とライトシールド６３との間の第１方向（Ｘ軸方向）に沿った間隔である。

磁極６１とサイドシールド６４との間の第２方向（Ｙ軸方向）に沿った間隔をサイドギャップＳＧとする。磁極６１と第１サイドシールド６４ａとの間の第２方向（Ｙ軸方向）に沿った間隔は、第１サイドギャップＳＧ１である。磁極６１と第２サイドシールド６４ｂとの間の第２方向（Ｙ軸方向）に沿った間隔は、第２サイドギャップＳＧ２である。サイドギャップＳＧは、第１サイドギャップＳＧ１及び第２サイドギャップＳＧ２のいずれかである。例えば、第１サイドギャップＳＧ１は、実質的に第２サイドギャップＳＧ２と同じである。例えば、第１サイドギャップＳＧ１は、第２サイドギャップＳＧ２の０．８倍以上１．２倍以下でも良い。実施形態において、第１サイドギャップＳＧ１は、第２サイドギャップＳＧ２と異なっても良い。サイドギャップＳＧは、として、第１サイドギャップＳＧ１と第２サイドギャップＳＧ２との平均を用いても良い。

磁極６１の、Ｙ軸方向（第２方向）の幅を磁極幅Ｌｗとする。磁極幅Ｌｗは、媒体対向面５１における、磁極６１の第２方向（Ｙ軸方向）に沿った長さの最大値である。

図１（ｃ）に示すように、磁気記録媒体８０は、第１トラックＴｒ１を含む。第１トラックＴｒ１は、第１方向（Ｘ軸方向）に延在する。第１トラックＴｒ１は、複数の第１記録シンボルＲｂ１を含む。複数の第１記録シンボルＲｂ１は、第１方向（Ｘ軸方向）に並ぶ。複数の第１記録シンボルＲｂ１のそれぞれの位置は、第１方向において互いに異なる。

第１トラックＴｒ１は、第１サブトラックＴｓ１と、第２サブトラックＴｓ２と、を含む。第１サブトラックＴｓ１及び第２サブトラックＴｓ２のそれぞれは、Ｘ軸方向に延在する。

第１サブトラックＴｓ１は、複数の磁気記録要素８４（複数の第１磁気記録要素８４ａ）を含む。複数の第１磁気記録要素８４ａは、例えば、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って並ぶ。複数の第１磁気記録要素８４ａのそれぞれの位置は、例えば、第１方向において互いに異なる。

第２サブトラックＴｓ２は、第２方向（Ｙ軸方向）において第１サブトラックＴｓ１と並ぶ。第２方向は、第１方向と交差する。第２サブトラックＴｓ２は、複数の磁気記録要素８４（複数の第２磁気記録要素８４ｂ）を含む。複数の複数の第２磁気記録要素８４ｂは、例えば、第１方向に沿って並ぶ。複数の第２磁気記録要素８４ｂのそれぞれの位置は、例えば、第１方向において互いに異なる。

複数の第２磁気記録要素８４ｂの１つは、複数の第１磁気記録要素８４ａの１つと、例えば、第２方向（Ｙ軸方向）において並ぶ。

複数の第１磁気記録要素８４ａの１つと、複数の第２磁気記録要素８４ｂの１つと、が、複数の第１記録シンボルＲｂ１の１つを形成する。複数の第１記録シンボルＲｂ１の１つの第１方向（Ｘ軸方向）の長さＬは、例えば、５ナノメートル以上２０ナノメートル以下である。長さＬは、複数の第１磁気記録要素８４ａの１つの第１方向の長さに対応する。長さＬは、複数の第２磁気記録要素８４ｂの１つの第１方向の長さに対応する。

複数の第１磁気記録要素８４ａの１つは、第１磁化を有する。複数の第２磁気記録要素８４ｂの１つは、第２磁化を有する。

複数の第１磁気記録要素８４ａの磁化８３の状態（第１磁化）と、複数の第２磁気記録要素８４ｂの磁化８３の状態（第２磁化）と、の組み合わせにより、１つの第１記録シンボルＲｂ１の状態が定まる。この例では、１つの第１記録シンボルＲｂ１は、３つの互いに異なる状態（値）を有する。

すなわち、図１（ｄ）に例示するように、第１磁気記録要素８４ａの第１磁化が第１状態Ｓｔ１であり、第２磁気記録要素８４ｂの第２磁化が第１状態Ｓｔ１であるときに、第１記録シンボルＲｂ１は、第１値である。第１値は、例えば、「＋１」である。

図１（ｇ）に例示するように、第１磁気記録要素８４ａの第１磁化が第２状態Ｓｔ２であり、第２磁気記録要素８４ｂの第２磁化が第２状態Ｓｔ２であるときに、第１記録シンボルＲｂ１は、第２値である。第２値は、例えば、「−１」である。

図１（ｅ）に例示するように、第１磁気記録要素８４ａの第１磁化が第１状態Ｓｔ１であり、第２磁気記録要素８４ｂの第２磁化が第２状態Ｓｔ２であるときに、第１記録シンボルＲｂ１は、第３値である。第３値は、例えば、「０」である。この状態の第３値を状態Ｓ１２とする。

図１（ｆ）に例示するように、第１磁気記録要素８４ａの第１磁化が第２状態Ｓｔ２であり、第２磁気記録要素８４ｂの第２磁化が第１状態Ｓｔ１であるときに、第１記録シンボルＲｂ１は、第３値である。第３値は、例えば、「０」である。この状態の第３値を状態Ｓ２１とする。

これらの磁化の制御は、磁気ヘッド５０（記録部６０）により行われる。
すなわち、磁気ヘッド５０（記録部６０）は、複数の第１記録シンボルＲｂ１の１つに書き込む情報が第１値のときに、第１磁化及び第２磁化を第１状態Ｓｔ１とする。磁気ヘッド５０（記録部６０）は、複数の第１記録シンボルＲｂ１の１つに書き込む情報が第２値のときに、第１磁化及び第２磁化を第２状態Ｓｔ２とする。そして、磁気ヘッド５０（記録部６０）は、複数の第１記録シンボルＲｂ１の１つに書き込む情報が第３値のときに、第１磁化及び第２磁化の一方を第１状態Ｓｔ１とし第１磁化及び第２磁化の他方を第２状態Ｓｔ２とする。

このように、本実施形態においては、３値の情報が、磁気記録媒体８０に記録される。

磁気記録媒体８０が垂直磁気記録媒体であるとき、第１状態Ｓｔ１は、例えば、上向き及び下向きの一方である。第２状態Ｓｔ２は、例えば、上向き及び下向きの他方である。

例えば、第１状態Ｓｔ１における第１磁化の方向及び第１状態Ｓｔ１における第２磁化の方向は、第１方向及び第２方向を含む面（例えばＸ−Ｙ平面）と交差する。第２状態Ｓｔ２における第１磁化の方向及び第２状態Ｓｔ２における第２磁化の方向は、第１方向及び第２方向を含む面（例えばＸ−Ｙ平面）と交差する。第２状態Ｓｔ２における第１磁化の方向は、第１状態Ｓｔ１における第１磁化の方向と逆である。第２状態Ｓｔ２における第２磁化の方向は、第１状態Ｓｔ１における第２磁化の方向と逆である。

３値の記録を行うことで、図１（ｃ）に例示した情報（第１〜第３値、＋１、−１及び０）が磁気記録媒体８０（第１トラックＴｒ１）に設けられる。

図１（ｃ）に例示するように、第１トラックＴｒ１の第２方向（Ｙ軸方向）の長さを第１トラック幅ｔｗ１とする。第１トラック幅ｔｗ１は、実質的に２つのサブトラックの幅の合計に対応する。すなわち、計測の誤差を含めると、第１サブトラックＴｓ１の第２方向の第１サブトラック幅ｓｗ１と、第２サブトラックＴｓ２の第２方向の第２サブトラック幅ｓｗ２と、の和は、第１トラックＴｒ１の第１トラック幅ｔｗ１の０．９８倍以上１．０２倍以下である。例えば、第１サブトラック幅ｓｗ１及び第２サブトラック幅ｓｗ２のそれぞれは、第１トラック幅ｔｗ１の実質的に１／２である。

第１トラックＴｒ１は、アスペクト比ＡＲを有する。アスペクト比ＡＲは、第１トラック幅ｔｗ１の、複数の第１磁気記録要素８４ａの１つの第１方向（Ｘ軸方向）の長さに対する比である。複数の第１磁気記録要素８４ａの１つの第１方向（Ｘ軸方向）の長さは、複数の第１記録シンボルＲｂ１の１つの第１方向（Ｘ軸方向）の長さＬに対応する。例えば、複数の第１磁気記録要素８４ａの１つの第２方向（Ｙ軸方向）の長さと複数の第２磁気記録要素の１つの第２方向の長さの和が、第１トラック幅ｔｗ１に実質的に対応する。

すなわち、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２との間の境界Ｂｓ１の第２方向の幅ｂｗ１は、非常に小さい。計測の誤差を含めると、幅ｂｗ１は、例えば、第１サブトラック幅ｓｗ１の０．０２倍以下であり、第２サブトラック幅ｓｗ２の０．０２倍以下である。例えば、第１サブトラックＴｓ１は、第２サブトラックＴｓ２と実質的に接する。

記録部６０（磁極６１）は、第１サブトラックＴｓ１及び第２サブトラックＴｓ２に瓦書き（ＳＭＲ：Shingle Magnetic Recording）により情報を記録しても良い。

例えば、図１（ｃ）に例示するように、第１サブトラックＴｓ１への情報の記録（第１磁化の制御）においては、実線で表示された磁極６１の位置で、磁気記録媒体８０をＸ軸方向（媒体移動方向８５に対応）に沿って、磁極６１に対して相対的に移動させる。そして、第２サブトラックＴｓ２への情報の記録（第２磁化の制御）においては、破線で表示された磁極６１の位置で、磁気記録媒体８０をＸ軸方向に沿って、磁極６１に対して相対的に移動させる。

磁極幅Ｌｗは、複数の第１磁気記録要素８４ａの１つの第２方向の長さよりも大きい。磁極幅Ｌｗは、複数の第２磁気記録要素８４ｂの１つの第２方向の長さよりも大きい。図１（ｃ）に例示したように、磁極幅Ｌｗは、媒体対向面５１における磁極６１の第２方向（Ｙ軸方向）に沿った長さの最大値である。

例えば、磁極幅Ｌｗは、複数の第１磁気記録要素８４の１つの第２方向の長さ（第１サブトラック幅ｓｗ１に対応）の１倍以上４倍以下である。磁極幅Ｌｗは、複数の第２磁気記録要素８４ｂの１つの第２方向の長さ（第２サブトラック幅ｓｗ２に対応）の１倍以上４倍以下である。
瓦書きにより情報を記録することで、磁気記録媒体８０における情報の密度が高まる。

一方、磁気記録媒体８０の第１トラックＴｒ１に記録された情報が、再生部７０（再生素子７１）により読み出される。再生部７０（再生素子７１）は、第１サブトラックＴｓ１、第２サブトラックＴｓ２、及び、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２との間の境界Ｂｓ１に対向しつつ、第１磁化及び第２磁化に応じた値を、例えば、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って、検出して、記録された情報を読み出す。

再生素子７１の再生幅Ｌｒは、第１トラック幅ｔｗ１（第１トラックＴｒ１の第２方向（Ｙ軸方向）の長さ）の０．４倍以上１倍以下である。これにより、第１サブトラックＴｓ１の磁化、及び、第２サブトラックＴｓ２の磁化と、を安定して検出することができる。

このように、本実施形態において、１つのトラックが２つのサブトラックを含む。そして、２つのサブトラックのそれぞれに含まれる磁気記録要素８４の状態に応じて、３つの値が定められる。

本願発明者の検討によると、２つのサブトラックのそれぞれの第２方向の端部における磁化の制御が不十分であると、記録されるべき情報が誤って記録される場合があることが分かった。２つのサブトラックのそれぞれの第２方向の端部の磁化の制御が不十分であると、記録された情報が誤って再生され易いことが分かった。

すなわち、本実施形態においては、第３値は、第１磁気記録要素８４ａの状態と、第２磁気記録要素８４ｂの状態と、の両方で決定される。もし、第１磁気記録要素８４ａの第２方向の端部の磁化の制御が不十分であり、第２磁気記録要素８４ｂの第２方向の端部の磁化の制御が不十分である場合、例えば、第１磁気記録要素８４ａの第２方向の幅が設定値よりも大きく、第２磁気記録要素８４ｂの第２方向の幅が設定値よりも小さくなる。このとき、第１磁気記録要素８４ａが第１状態Ｓｔ１であり、第２磁気記録要素８４ｂが第２状態Ｓｔ２であると、第１状態Ｓｔ１が優勢となり、再生された情報は、第１値と認識される場合がある。このように、第３値が再生されるべき状態において、第１値と誤って再生される。

このような現象は、２つのサブトラックを用いて３値を記録・再生する構成において、特有である。例えば、サブトラックが設けられない参考例においては、このような問題は生じない。

さらに、例えば、第１磁気記録要素８４ａが第１状態Ｓｔ１であり、第２磁気記録要素８４ｂが第２状態Ｓｔ２である第３値のとき、回り込み磁界が発生する。この回り込み磁界は、第２方向（Ｙ軸方向）の成分を有する。この回り込み磁界が、再生素子７１の特性に影響を与える場合もある。この回り込み磁界の程度は、例えば、第１磁気記録要素８４ａと第２磁気記録要素８４ｂとの間の境界Ｂｓ１の位置（第２方向の位置）に依存する。例えば、第１磁気記録要素８４ａと第２磁気記録要素８４ｂとの間の境界Ｂｓ１の第２方向に沿う位置の精度を向上することで、回り込み磁界の再生素子７１に与える影響を実質的に一定にすることができる。これにより、再生特性を安定化することができる。例えば、回り込み磁界の再生素子７１に与える影響を一定にすることで、再生素子７１における検出出力の補正が容易になり、その結果、誤再生を抑制することができる。

第１磁気記録要素８４ａ及び第２磁気記録要素８４ｂによるこの回り込み磁界も、２つのサブトラックを用いて３値を記録・再生する構成において、特有である。例えば、サブトラックが設けられない参考例においては、このような回り込み磁界の問題は生じない。

例えば、第１トラックＴｒ１の第１サブトラックＴｓ１の第２方向の端部における磁化の状態は、記録部６０の構成（例えば、記録部６０におけるサイドギャップＳＧなど）の影響を受ける。

本願発明者の検討によると、磁気ヘッド５０の記録部６０におけるサイドギャップＳＧを適正に設定することで、サブトラックの第２方向の端部の磁化の制御性が高まることができることが分かった。

上記のように、第３値は、第１磁気記録要素８４ａの状態と、第２磁気記録要素８４ｂの状態と、の両方で決定される。これらの状態を検出する再生素子７１の再生幅Ｌｒは、第１トラック幅ｔｗ１に対応して定められる。第１磁気記録要素８４ａと第２磁気記録要素８４ｂとの間の境界Ｂｓ１における磁化が不安定な領域の幅を、再生幅Ｌｒに対して小さくするこことで、安定した磁気記録が実施できると考えられる。本願発明者は、再生素子７１の再生幅Ｌｒと、記録部６０のサイドギャップＳＧと、の関係について着目した。

例えば、磁気ヘッド５０の記録部６０におけるサイドギャップＳＧ（第１サイドギャップＳＧ１及び第２サイドギャップＳＧ２の少なくともいずれか）と、再生幅Ｌｒと、の関係を所定の関係とする。

本実施形態においては、再生幅Ｌｒを、磁極６１とサイドシールド６４との間の第２方向に沿ったサイドギャップＳＧの１．２倍以上とする。再生幅Ｌｒは、磁極６１とサイドシールド６４との間の第２方向に沿ったサイドギャップＳＧの１．７倍以上であることが好ましい。換言すると、サイドギャップＳＧは、再生幅Ｌｗの０．８３倍以下とする。サイドギャップＳＧは、再生幅Ｌｗの０．５９倍以下であることが好ましい。

この条件は、本願発明者が実施した以下のシミュレーション結果に基づく。シミュレーションにおいては、サイドギャップＳＧを変えたときの再生ノイズが求められる。このシミュレーションでは、図１（ｅ）及び図１（ｆ）に例示した状態Ｓ１２と状態Ｓ２１とが交互に繰り返すパターン（いずれも第３値）が、磁気記録媒体８０に書き込まれる。そして、そのパターンを再生素子７１で読み出したときの再生ノイズ（第３値再生ノイズ）が求められる。

第３値再生ノイズは、基準信号におけるノイズを１とした相対値である。基準信号は、第１値と第２値を交互に磁気記録媒体８０に書き込んだときの再生信号である。この基準信号においては、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２とが同じ状態である。従って、基準信号においては、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２との間の境界Ｂｓ１において、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２との間で磁化が異なる影響がない。従って、基準信号に含まれるノイズは、ダウントラック方向（Ｘ軸方向）において、第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わる際に生じるノイズ成分となる。一方、状態Ｓ１２と状態Ｓ２１とが交互に繰り返すパターン（いずれも第３値）においては、ダウントラック方向（Ｘ軸方向）において、第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わる際に生じるノイズ成分に加えて、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２との間でＹ軸方向において第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わることによるノイズが含まれる。従って、第３値再生ノイズは、Ｙ軸方向において第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わることによるノイズの、Ｘ軸方向において第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わる際に生じるノイズに対する比に対応する。

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、磁気記録再生装置の特性を例示するグラフ図である。
これらの図は、シミュレーション結果を例示している。図５（ａ）の横軸は、再生幅Ｌｒの再生ギャップＳＧに対する比（Ｌｒ／ＳＧ）である。縦軸は、第３値再生ノイズＮｖ３である。第３値再生ノイズＮｖ３が１のときに、状態Ｓ１２と状態Ｓ２１とが交互に繰り返すパターンにおける再生ノイズが、基準信号における再生ノイズと同じになる。安定した磁気記録再生のために、第３値再生ノイズＮｖ３は小さいことが望ましい。

図５（ａ）の例は、再生幅Ｌｒを３６ｎｍで一定にし、サイドギャップＳＧを変えたときの特性である。この例では、第１トラック幅ｔｗ１（第１トラックＴｒ１の第２方向（Ｙ軸方向）の長さ）は、５０ｎｍである。

図５（ａ）から分かるように、再生幅Ｌｒの再生ギャップＳＧに対する比Ｌｒ／ＳＧが高いと、第３値再生ノイズＮｖ３が小さくなる。比Ｌｒ／ＳＧが１．２以上となると、第３値再生ノイズＮｖ３は、約０．５以下となる。比Ｌｒ／ＳＧが１．４以上において、第３値再生ノイズＮｖ３はさらに低くなる。そして、比Ｌｒ／ＳＧが１．７以上となると、第３値再生ノイズＮｖ３は安定して低い。

このことから、比Ｌｒ／ＳＧは、１．２以上であることが好ましい。比Ｌｒ／ＳＧは、１．４以上であることがさらに好ましい。比Ｌｒ／ＳＧは、１．７以上であることがさらに好ましい。すなわち、再生幅Ｌｒは、サイドギャップＳＧの１．２倍以上であることが好ましい。再生幅Ｌｒは、サイドギャップＳＧの１．４倍以上であることがさらに好ましい。再生幅Ｌｒは、サイドギャップＳＧの１．７倍以上であることがさらに好ましい。

サイドギャップＳＧの大きさは、第１磁気記録要素８４ａと第２磁気記録要素８４ｂとの間の境界Ｂｓ１を含む領域（磁化が不安定な領域）の幅に影響を与えると考えられる。サイドギャップＳＧが大きいと、磁化が不安定な領域の幅が大きくなる。一方、再生幅Ｌｒが小さいと、第１磁気記録要素８４ａの磁化を検出する領域の幅、及び、第２磁気記録要素８４の磁化を検出する領域の幅が小さくなる。従って、再生幅Ｌｒが小さいと、境界Ｂｓ１を含む領域（磁化が不安定な領域）の幅に対する、第１磁気記録要素８４ａ及び第２磁気記録要素８４の磁化を検出する領域の幅の相対的な大きさが小さくなる。従って、再生幅ＬｒのサイドギャップＳＧに対する比を高く設定することが第３値再生ノイズＮｖ３を低減することに有効であると考えられる。換言すると、サイドギャップＳＧの再生幅Ｌｒに対する比を低くすることで第３値再生ノイズＮｖ３を低減することができる。

本実施形態においては、比Ｌｒ／ＳＧを、１．２以上とする。これにより、安定した磁気記録再生が可能な磁気記録再生装置が提供できる。

図５（ｂ）は、磁気録媒体８０の第１トラックＴｒ１のアスペクト比ＡＲ及び比Ｌｒ／ＳＧと、第３値再生ノイズＮｖ３と、の関係を示す。アスペクト比ＡＲは、第１トラック幅ｔｗ１の、第１磁気記録要素８４ａのＸ軸方向の長さＬに対する比である。図５（ｂ）の横軸は、アスペクト比ＡＲと比Ｌｒ／ＳＧとの積（ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ））である。図５（ｂ）の縦軸は、第３値再生ノイズＮｖ３である。

図５（ｂ）の例は、再生幅Ｌｒを３０ｎｍで一定にし、アスペクト比ＡＲを０．４〜１０の範囲で変え、サイドギャップＳＧを変えたときの特性である。

図５（ｂ）から分かるように、値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が高いと、第３値再生ノイズＮｖ３が小さくなる。値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が３以上となると、第３値再生ノイズＮｖ３は、約０．５以下となる。値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が４以上において、第３値再生ノイズＮｖ３はさらに低くなる。そして、値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が７以上となると、第３値再生ノイズＮｖ３は安定して低い。

このことから、値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）は、３以上であることが好ましい。値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）は、４以上であることがさらに好ましい。値ＡＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）は、７以上であることがさらに好ましい。すなわち、アスペクト比ＡＲと再生幅Ｌｒとの積は、サイドギャップＳＧの３倍以上であることが好ましい。アスペクト比ＡＲと再生幅Ｌｒとの積は、サイドギャップＳＧの４倍以上であることがさらに好ましい。アスペクト比ＡＲと再生幅Ｌｒとの積は、サイドギャップＳＧの７倍以上であることがさらに好ましい。

図５（ｃ）は、ライトシールド６３及びサイドシールド６４の飽和磁化及び比Ｌｒ／ＳＧと、第３値再生ノイズＮｖ３と、の関係を示す。サイドシールド６４の飽和磁化（Ｂｓ_６４）のライトシールド６３の飽和磁化（Ｂｓ_６３）に対する比（Ｂｓ_６４／Ｂｓ_６３）を飽和磁化比ＢＲとする。図５（ｃ）の横軸は、飽和磁化比ＢＲと比Ｌｒ／ＳＧとの積（ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ））である。図５（ｂ）の縦軸は、第３値再生ノイズＮｖ３である。

図５（ｃ）の例は、再生幅Ｌｒを３０ｎｍで一定にし、ライトシールド６３の飽和磁化Ｂｓ_６３を２．３Ｔで一定にし、サイドシールド６４の飽和磁化Ｂｓ_６４を１．６Ｔ〜２．３Ｔの範囲で変え、サイドギャップＳＧを変えたときの特性である。

図５（ｃ）から分かるように、値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が高いと、第３値再生ノイズＮｖ３が小さくなる。値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が１．２以上となると、第３値再生ノイズＮｖ３は、約０．５以下となる。値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が１．４以上において、第３値再生ノイズＮｖ３はさらに低くなる。そして、値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）が１．７以上となると、第３値再生ノイズＮｖ３は安定して低い。

このことから、値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）は、１．２以上であることが好ましい。値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）は、１．４以上であることがさらに好ましい。値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）は、１．７以上であることがさらに好ましい。すなわち、飽和磁化比ＢＲと再生幅Ｌｒとの積は、サイドギャップＳＧの１．２倍以上であることが好ましい。飽和磁化比ＢＲと再生幅Ｌｒとの積は、サイドギャップＳＧの１．４倍以上であることがさらに好ましい。飽和磁化比ＢＲと再生幅Ｌｒとの積は、サイドギャップＳＧの１．７倍以上であることがさらに好ましい。

サイドギャップＳＧの大きさは、第１磁気記録要素８４ａと第２磁気記録要素８４ｂとの間の境界Ｂｓ１を含む領域（磁化が不安定な領域）の幅に影響を与えると考えられる。サイドギャップＳＧが大きいと、磁化が不安定な領域の幅が大きくなる。また、サイドシールド６４の飽和磁化Ｂｓ６４も、第１磁気記録要素８４ａと第２磁気記録要素８４ｂとの間の境界Ｂｓ１を含む領域（磁化が不安定な領域）の幅に影響を与えると考えられる。サイドシールド６４の飽和磁化Ｂｓ６４が大きいと、サイドシールド６４の飽和領域が少なくなるため、磁化が不安定な領域の幅が小さくなる。一方、再生幅Ｌｒが小さいと、第１磁気記録要素８４ａの磁化を検出する領域の幅、及び、第２磁気記録要素８４の磁化を検出する領域の幅が小さくなる。従って、再生幅Ｌｒが小さいと、境界Ｂｓ１を含む領域（磁化が不安定な領域）の幅に対する、第１磁気記録要素８４ａ及び第２磁気記録要素８４の磁化を検出する領域の幅の相対的な大きさが小さくなる。従って、値ＢＲ・（Ｌｒ／ＳＧ）を高く設定することが第３値再生ノイズＮｖ３を低減することに有効であると考えられる。換言すると、値ＢＲを大きくし、サイドギャップＳＧの再生幅Ｌｒに対する比を低くすることで第３値再生ノイズＮｖ３を低減することができる。

本実施形態においては、サイドシールド６４の飽和磁化をライトシールド６３の飽和磁化と同様に高める。例えば、サブトラックが設けられない参考例においては、磁気記録要素８４の第１方向における端部の状態を安定して形成するために、第１方向の記録磁界の制御性を高める。このために、ライトシールド６３の飽和磁化をできるだけ高くする。そして、サイドシールド６４の飽和磁化は、ライトシールド６３の飽和磁化よりも低く設定することが一般的である。

これに対して、本実施形態においては、サイドシールド６４の飽和磁化をライトシールド６３の飽和磁化と同様に高める。これにより、２つのサブトラックを用いるため、磁気記録要素８４の第１方向における端部の状態を安定にすることに加えて、磁気記録要素８４の第２方向における端部の状態を安定にすることができる。

例えば、実施形態においては、サイドシールド６４の飽和磁化は、ライトシールド６３の飽和磁化の０．９５倍以上１倍以下とする。これにより、磁気記録要素８４の第１方向及び第２方向の端部の状態を安定にできる。

例えば、ライトシールド６３は、鉄及びコバルトの少なくともいずれかを含み、サイドシールドは、鉄及びコバルトの少なくともいずれかを含む。これにより、磁気記録要素８４の第１方向及び第２方向の端部の状態を安定にできる。

実施形態において、磁極６１には、例えば、ＦｅＣｏまたはＦｅＣｏＮｉなどの材料が用いられる。

実施形態において、再生幅Ｌｒは、例えば、１０ナノメートル以上５０ナノメートル以下である。再生幅Ｌｒが１０ナノメートル未満のときは、再生幅Ｌｒとが媒体記録媒体８０の粒径と同程度となり、第３値の再生が困難となり、第３値再生ノイズＮｖ３が増大する。再生幅Ｌｒが５０ナノメートルを超えると、再生部７０に由来するノイズが新たに生じ、第３値再生ノイズＮｖ３が増大する。

サイドギャップＳＧは、例えば、１０ナノメートル以上９０ナノメートル以下である。サイドギャップＳＧが１０ナノメートル未満のときは、磁気記録媒体８０へ十分な記録磁界を印可することが困難となり、再生ノイズが増加する。サイドギャップＳＧが９０ナノメートルを超えると、記録磁界の第２方向（Ｙ軸方向）への広がりが大きくなる。

実施形態において、例えば、サイドギャップＳＧは、ライトギャップＷＧ以下であることが好ましい。サイドギャップＳＧが、ライトギャップＷＧを超えると、例えば、磁極６１の第２方向（Ｙ軸方向）側面から発生する磁気記録媒体８０への記録磁界が小さくなり、第３値再生ノイズが増大する場合がある。

実施形態において、ライトギャップＷＧは、１０ナノメートル以上３０ナノメートル以下である。ライトギャップＷＧが１０未満の場合、磁気記録媒体８０へ十分な記録磁界を印可することが困難となり、再生ノイズが増加することがある。ライトギャップＷＧが大きくなると、記録磁界の第１方向（Ｘ軸方向）への広がりが大きくなり、第１方向（Ｘ軸方向）において第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わる際に生じるノイズ成分が増大する。ライトギャップＷＧを３０ナノメートル以下とすることで、第１方向（Ｘ軸方向）において第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わる際に生じるノイズ成分の適正化が可能になる。

実施形態において、第１トラックＴｒ１のＹ軸方向（第２方向）の長さ（第１トラック幅ｔｗ１）は、１５ナノメートル以上１００ナノメートル以下である。第１トラック幅ｔｗ１が１５ナノメートル未満のときは、磁気記録媒体８０においてＹ軸方向（第２方向）に並ぶ粒子数が２未満となり、第３値の記録が困難となる。第１トラック幅ｔｗ１が１００ナノメートルを超えると、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２の間の浮上差によるノイズが顕著となる。

実施形態において、アスペクト比ＡＲは、０．４以上１０以下である。
磁気記録において、１つのシンボルに対応する、磁気記録媒体８０の磁性粒の数は、約１０である。アスペクト比ＡＲが０．４未満となると、第２方向（Ｙ軸方向）に並ぶ磁気記録媒体８０の粒子数が２未満となり、第３値の記録が困難となる。一方、アスペクト比ＡＲが１０を超えると、第１方向（Ｘ軸方向）のシンボルの大きさが磁気記録媒体８０の粒径よりも小さくなる。その結果、第１方向（Ｘ軸方法）において第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に入れ替わる際に生じるノイズ成分が増加する。このため、ランダムなシンボルを記録した際のノイズが顕著となる。

実施形態において、アスペクト比ＡＲは、２以上１０以下でも良い。これにより、安定した磁気記録再生が容易になる。

図６は、第１の実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的平面図である。
図６は、磁気記録媒体８０の第１トラックＴｒ１及び第２トラックＴｒ２を示している。
図６に示すように、磁気記録媒体８０は、第１トラックＴｒ１に加え、第２トラックＴｒ２をさらに含む。第２トラックＴｒ２は、第１方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数の第２記録シンボルＲｂ２を含む。

第２トラックＴｒ２は、第３サブトラックＴｓ３と、第３サブトラックＴｓ４と、を含む。第３サブトラックＴｓ３は、第１方向に沿って並ぶ複数の第３磁気記録要素８４ｃを含む。第３サブトラックＴｓ３は、第２方向（Ｙ軸方向）において第２サブトラックＴｓ２と並ぶ。第４サブトラックＴｓ４は、第１方向に沿って並ぶ複数の第４磁気記録要素８４ｄを含む。第４サブトラックＴｓ４は、第２方向において第３サブトラックＴｓ３と並ぶ。

第１サブトラックＴｓ１と第４サブトラックＴｓ４との間に、第２サブトラックＴｓ２が配置される。第２サブトラックＴｓ２と第４サブトラックＴｓ４との間に、第３サブトラックＴｓ４が配置される。

複数の第４磁気記録要素８４ｄの１つは、複数の第３磁気記録要素８４ｃの１つと第２方向（Ｙ軸方向）において並ぶ。

複数の第３磁気記録要素８４ｃの１つと、複数の第４磁気記録要素８４の１つと、が、複数の第２記録シンボルＲｂ２の１つを形成する。

複数の第３磁気記録要素８４ｃの１つは、第３磁化を有する。複数の第４磁気記録要素８４ｄの１つは、第４磁化を有する。

図６に示すように、複数の第２記録シンボルＲｂ２の１つに書き込む情報が第１値（例えば「＋１」）のときに、第３磁化及び第４磁化を第１状態Ｓｔ１とする。複数の第２記録シンボルＲｂ２の１つに書き込む情報が第２値（例えば「−１」）のときに、第３磁化及び第４磁化を第２状態Ｓｔ２とする。複数の第２記録シンボルＲｂ２の１つに書き込む情報が第３値（例えば「０」）のときに、第３磁化及び第４磁化の一方を第１状態Ｓｔ１とし第３磁化及び第４磁化の他方を第２状態Ｓｔ２とする。

これらの情報の記録（磁化の制御）は、磁気ヘッド５０（記録部６０）により行われる。第２トラックＴｒ２においても、２つのサブトラックを利用した３値の情報の記録・再生が行われる。

第３サブトラックＴｓ３の第２方向の第３サブトラック幅ｓｗ３と、第４サブトラックＴｓ４の第２方向の第４サブトラック幅ｓｗ４と、の和は、第２トラックＴｒ２の第２トラック幅ｔｗ２と実質的に同じである。この和は、第２トラック幅ｔｗ２の０．９８倍以上１．０２倍以下である。例えば、第３サブトラック幅ｓｗ３及び第４サブトラック幅ｓｗ４のそれぞれは、第２トラック幅ｔｗ２の実質的に１／２である。

第２サブトラックＴｓ２と第３サブトラックＴｓ３との間の距離ｄｔは、第１サブトラックＴｓ１と第２サブトラックＴｓ２との間の距離（境界Ｂｓ１の第２方向の幅ｂｗ１に対応）よりも長い。距離ｄｔは、第３サブトラックＴｓ３と第４サブトラックＴｓ４との間の距離（第３サブトラックＴｓ３と第４サブトラックＴｓ４との間の境界Ｂｓ２の幅ｂｗ２に相当）よりも長い。

図７は、実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式的斜視図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図８に示すように、実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。記録用媒体ディスク１８０は、スピンドルモータ４に装着され、駆動装置制御部からの制御信号に応答するモータにより矢印Ａの方向に回転する。本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、複数の記録用媒体ディスク１８０を備えても良い。磁気記録再生装置１５０は、記録媒体１８１を含んでもよい。例えば、磁気記録再生装置１５０は、ハイブリッドＨＤＤ（Hard Disk Drive）である。記録媒体１８１は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）である。記録媒体１８１には、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられる。

記録用媒体ディスク１８０に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダ３は、既に説明したような構成を有し、薄膜状のサスペンション１５４の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダ３の先端付近に、例えば、既に説明した実施形態に係る磁気ヘッドのいずれかが搭載される。

記録用媒体ディスク１８０が回転すると、サスペンション１５４による押し付け圧力とヘッドスライダ３の媒体対向面（ＡＢＳ）で発生する圧力とがつりあい、ヘッドスライダ３の媒体対向面は、記録用媒体ディスク１８０の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッドスライダ３が記録用媒体ディスク１８０と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。

サスペンション１５４は、駆動コイルを保持するボビン部などを有するアクチュエータアーム１５５の一端に接続されている。アクチュエータアーム１５５の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１５６が設けられている。ボイスコイルモータ１５６は、アクチュエータアーム１５５のボビン部に巻き上げられた駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからなる磁気回路とを含むことができる。サスペンション１５４は、一端と他端とを有し、磁気ヘッドは、サスペンション１５４の一端に搭載され、アクチュエータアーム１５５は、サスペンション１５４の他端に接続されている。

アクチュエータアーム１５５は、軸受部１５７の上下２箇所に設けられたボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ１５６により回転摺動が自在にできるようになっている。その結果、磁気ヘッドを記録用媒体ディスク１８０の任意の位置に移動可能となる。

図８（ａ）は、磁気記録再生装置の一部の構成を例示しており、ヘッドスタックアセンブリ１６０の拡大斜視図である。
図８（ｂ）は、ヘッドスタックアセンブリ１６０の一部となる磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ：ＨＧＡ）１５８を例示する斜視図である。

図８（ａ）に示すように、ヘッドスタックアセンブリ１６０は、軸受部１５７と、この軸受部１５７から延出したヘッドジンバルアセンブリ１５８と、軸受部１５７からＨＧＡと反対方向に延出していると共にボイスコイルモータのコイル１６２を支持した支持フレーム１６１と、を有している。

図８（ｂ）に示したように、ヘッドジンバルアセンブリ１５８は、軸受部１５７から延出したアクチュエータアーム１５５と、アクチュエータアーム１５５から延出したサスペンション１５４と、を有している。

サスペンション１５４の先端には、ヘッドスライダ３が取り付けられている。そして、ヘッドスライダ３には、実施形態に係る磁気ヘッドのいずれかが搭載される。

すなわち、実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ（ヘッドジンバルアセンブリ）１５８は、実施形態に係る磁気ヘッドと、磁気ヘッドが搭載されたヘッドスライダ３と、ヘッドスライダ３を一端に搭載するサスペンション１５４と、サスペンション１５４の他端に接続されたアクチュエータアーム１５５と、を備える。

サスペンション１５４は、信号の書き込み及び読み取り用、浮上量調整のためのヒーター用、及び、例えばスピントルク発振子用などのためのリード線（図示しない）を有する。これらのリード線と、ヘッドスライダ３に組み込まれた磁気ヘッドの各電極と、が電気的に接続される。

また、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部１９０が設けられる。信号処理部１９０は、例えば、図７に例示した磁気記録再生装置１５０の図面中の背面側に設けられる。信号処理部１９０の入出力線は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８の電極パッドに接続され、磁気ヘッドと電気的に結合される。

このように、本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、磁気記録媒体と、上記の実施形態に係る磁気ヘッドと、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で相対的に移動可能とした可動部と、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合わせする位置制御部と、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。

すなわち、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１８０が用いられる。
上記の可動部は、ヘッドスライダ３を含むことができる。
また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバルアセンブリ１５８を含むことができる。

このように、本実施形態に係る磁気記録再生装置１５０は、磁気記録媒体と、実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリと、磁気ヘッドアセンブリに搭載された磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。

実施形態によれば、安定した磁気記録再生が可能な磁気記録再生装置が提供される。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記録再生装置に含まれる磁気記録媒体、磁気ヘッド、記録部、再生部及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記録再生装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録再生装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

３…ヘッドスライダ、 ３Ａ…空気流入側、 ３Ｂ…空気流出側、 ４…スピンドルモータ、 ５０…磁気ヘッド、 ５１…媒体対向面、 ５５…制御部、 ６０…記録部、 ６１…磁極、 ６１ａ…記録コイル、 ６３…ライトシールド、 ６４…サイドシールド、 ６４ａ、６４ｂ…第１、第２サイドシールド、 ６４ｃ…リターンシールド、 ６５ａ、６５ｂ…第１、第２絶縁層、 ７０…再生部、 ７１…再生素子、 ７１ａ〜７１ｃ…第１〜第３磁性層、 ７１ｄ…中間層、 ７１ｅ、７１ｆ…第１、第２電極、 ７１ｉ…絶縁層、 ７２ａ〜７２ｃ…第１〜第３再生シールド、 ７５〜７７…第１〜第３シールド膜、 ８０…磁気記録媒体、 ８０ｐ…部分、 ８１…磁気記録層、 ８２…媒体基板、 ８３…磁化、 ８４…磁気記録要素、 ８４ａ〜８４ｄ…第１〜第４磁気記録要素、 ８５…媒体移動方向、 １５０…磁気記録再生装置、 １５４…サスペンション、 １５５…アクチュエータアーム、 １５６…ボイスコイルモータ、 １５７…軸受部、 １５８…ヘッドジンバルアセンブリ、 １６０…ヘッドスタックアセンブリ、 １６１…支持フレーム、 １６２…コイル、 １８０…記録用媒体ディスク、 １８１…記録媒体、 １９０…信号処理部、 Ａ…矢印、 ＡＲ…アスペクト比、 ＢＲ…飽和磁化比、 Ｂｓ１、Ｂｓ２…境界、 Ｌ…長さ、 Ｌｒ…再生幅、 Ｌｗ…磁極幅、 Ｎｖ３…第３値再生ノイズ、 Ｒｂ１、Ｒｂ２…第１、第２記録シンボル、 Ｓ１２、Ｓ２１…状態、 ＳＧ…サイドギャップ、 ＳＧ１、ＳＧ２…第１、第２サイドギャップ、 Ｓｔ１、Ｓｔ２…第１、第２状態、 Ｔｒ１、Ｔｒ２…第１、第２トラック、 Ｔｓ１〜Ｔｓ４…第１〜第４サブトラック、 ＷＧ…ライトギャップ、 ｂｗ１、ｂｗ２…幅、 ｄｔ……距離、 ｓｗ１〜ｓｗ４…第１〜第４サブトラック幅、 ｔｗ１、ｔｗ２…第１、第２トラック幅

Claims (20)

1. 第１方向に沿って延びる第１サブトラックと、
   前記第１方向に沿って延び前記第１方向と交差する第２方向において前記第１サブトラックと並ぶ第２サブトラックと、
   を含む第１トラックを含む磁気記録媒体と、
   前記磁気記録媒体に情報を記録する記録部と前記磁気録媒体に記録された前記情報を再生する再生部とを含む磁気ヘッドであって、
   前記記録部は、
   磁極と、
   前記第１方向において前記磁極と離間するライトシールドと、
   前記第２方向において前記磁極と離間するサイドシールドと、
   を含み、
   前記再生部は、前記第２方向に沿った再生幅を有する再生素子を含む、前記磁気ヘッドと、
   を備え、
   前記第１トラックは、複数の記録シンボルを含み、
   前記第１サブトラックは、複数の第１磁気記録要素を含み、
   前記第２サブトラックは、複数の第２磁気記録要素を含み、
   前記複数の第１磁気記録要素の１つと、前記複数の第２磁気記録要素の１つと、前記複数の記録シンボルの１つを形成し、
   前記複数の第１磁気記録要素の前記１つは第１磁化を有し、
   前記複数の第２磁気記録要素の前記１つは第２磁化を有し、
   前記磁気ヘッドは、
   前記複数の第１記録シンボルの前記１つに書き込む情報が第１値のときに、前記第１磁化及び前記第２磁化を第１状態とし、
   前記複数の第１記録シンボルの前記１つに書き込む情報が第２値のときに、前記第１磁化及び前記第２磁化を第２状態とし、
   前記複数の第１記録シンボルの前記１つに書き込む情報が第３値のときに、前記第１磁化及び前記第２磁化の一方を前記第１状態とし前記第１磁化及び前記第２磁化の他方を前記第２状態とし、
   前記再生幅は、前記磁極と前記サイドシールドとの間の前記第２方向に沿ったサイドギャップの１．２倍以上である、磁気記録再生装置。
2. 前記再生部は、前記第１サブトラック、前記第２サブトラック、及び、前記第１サブトラックと前記第２サブトラックとの間の境界に対向しつつ前記第１磁化及び前記第２磁化に応じた値を前記第１方向に沿って検出して前記記録された前記情報を読み出す請求項１記載の磁気記録再生装置。
3. 前記第１トラックは、アスペクト比を有し、
   前記アスペクト比は、前記第１トラックの前記第２方向の第１トラック幅の、前記複数の第１磁気記録要素の前記１つの前記第１方向の長さに対する比であり、
   前記アスペクト比と前記再生幅との積は、前記サイドギャップの３倍以上である請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
4. 前記アスペクト比は、０．４以上１０以下である請求項３記載の磁気記録再生装置。
5. 前記サイドシールドの飽和磁化の前記ライトシールドの飽和磁化に対する比と、前記再生幅と、の積は、サイドギャップの１．２倍以上である請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
6. 前記サイドシールドの飽和磁化の前記ライトシールドの飽和磁化に対する比は、０．９５以上１以下である請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
7. 前記ライトシールドは、鉄及びコバルトの少なくともいずれかを含み、
   前記サイドシールドは、鉄及びコバルトの少なくともいずれかを含む請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
8. 前記第１サブトラックの前記第２方向の第１サブトラック幅と、前記第２サブトラックの前記第２方向の第２サブトラック幅と、の和は、前記第１トラックの前記第２方向の第１トラック幅の０．９８倍以上１．０２倍以下である請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
9. 前記磁極の前記第２方向の幅は、前記複数の第１磁気記録要素の前記１つの前記第２方向の長さよりも大きく、
   前記磁極の前記第２方向の前記幅は、前記複数の第２磁気記録要素の前記１つの前記第２方向の長さよりも大きい請求項１〜８のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
10. 前記磁極の前記第２方向の幅は、前記複数の第１磁気記録要素の前記１つの前記第２方向の長さの１倍以上４倍以下であり、
    前記磁極の前記第２方向の前記幅は、前記複数の第２磁気記録要素の前記１つの前記第２方向の長さの１倍以上４倍以下である請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
11. 前記磁気ヘッドは、前記第１サブトラック及び前記第２サブトラックに瓦書きにより前記情報を記録する請求項１〜１０のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
12. 前記第１状態における前記第１磁化の方向及び前記第１状態における前記第２磁化の方向は、前記第１方向及び前記第２方向を含む面と交差し、
    前記第２状態における前記第１磁化の方向及び前記第２状態における前記第２磁化の方向は、前記面と交差する請求項１〜１１のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
13. 前記磁気記録媒体は、前記第１方向に並ぶ複数の第２記録シンボルを含む第２トラックをさらに含み、
    前記第２トラックは、
    前記第１方向に沿って並ぶ複数の第３磁気記録要素を含み前記第２方向において前記第２サブトラックと並ぶ第３サブトラックと、
    前記第１方向に沿って並ぶ複数の第４磁気記録要素を含み前記第２方向において前記第３サブトラックと並ぶ第４サブトラックと、
    を含み、
    前記第１サブトラックと前記第４サブトラックとの間に前記第２サブトラックが配置され、
    前記第２サブトラックと前記第４サブトラックとの間に前記第３サブトラックが配置され、
    前記複数の第４磁気記録要素の１つは、前記複数の第３磁気記録要素の１つと前記第２方向において並び、
    前記複数の第３磁気記録要素の前記１つと、前記複数の第４磁気記録要素の前記１つと、が、前記複数の第２記録シンボルの１つを形成し、
    前記複数の第３磁気記録要素の前記１つは第３磁化を有し、
    前記複数の第４磁気記録要素の前記１つは第４磁化を有し、
    前記磁気ヘッドは、
    前記複数の第２記録シンボルの前記１つに書き込む情報が前記第１値のときに、前記第３磁化及び前記第４磁化を前記第１状態とし、
    前記複数の第２記録シンボルの前記１つに書き込む情報が前記第２値のときに、前記第３磁化及び前記第４磁化を前記第２状態とし、
    前記複数の第２記録シンボルの前記１つに書き込む情報が前記第３値のときに、前記第３磁化及び前記第４磁化の一方を前記第１状態とし前記第３磁化及び前記第４磁化の他方を前記第２状態とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
14. 前記第２サブトラックと前記第３サブトラックとの間の距離は、前記第１サブトラックと前記第２サブトラックとの間の距離よりも長く、前記第３サブトラックと前記第４サブトラックとの間の距離よりも長い請求項１３記載の磁気記録再生装置。
15. 前記再生幅は、前記第１トラックの前記第２方向の長さの０．４倍以上１倍以下である請求項１〜１４のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
16. 前記再生幅は、１０ナノメートル以上５０ナノメートル以下である請求項１〜１５のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
17. 前記サイドギャップは、１０ナノメートル以上９０ナノメートル以下である請求項１〜１６のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
18. 前記磁気ヘッドは、前記磁極と前記ライトシールドとの間の前記第１方向に沿ったライトギャップを有し、
    前記前記サイドギャップは、前記ライトギャップ以下である請求項１〜１７のいずれか１つに記載の磁気記録再生装置。
19. 前記ライトギャップは、１０ナノメートル以上３０ナノメートル以下である請求項１７記載の磁気記録再生装置。
20. 前記第１トラックの前記第２方向の長さは、１５ナノメートル以上１００ナノメートル以下である請求項１〜１９のいずれか１つに記載の複数の磁気記録再生装置。

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