JP2019036372A - 磁気ディスク装置および記録ヘッドの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスクへの記録時に、主磁極とリターン磁極との間のギャップ部に生じる局所的な突出しを抑制する。【解決手段】実施形態によれば、磁気ディスク装置は、垂直磁気記録用の磁気ディスクと、垂直記録磁界を発生する記録ヘッドと、記録ヘッドの記録・非記録動作を制御する制御器とを備える。記録ヘッドは、垂直記録磁界を発生する主磁極と、主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、主磁極とリターン磁極が形成する磁気回路に磁束を励起する記録コイルと、主磁極の先端部とリターン磁極の先端部が対向するライトギャップの対向面に両端面が接合され、記録時と非記録時で抵抗値が変化する通電体とを備える。制御器は、記録動作時に記録コイルに磁束を励起するための電流を供給する電流供給源と、通電体を挟んで主磁極及びリターン磁極に形成される磁気回路に対して定電圧で電流を流す定電圧源とを備える。【選択図】図１

Description

この発明の実施形態は、垂直磁気記録ヘッドを用いた磁気ディスク装置および記録ヘッドの駆動方法に関する。

近年、磁気ディスク装置にあっては、高記録密度化、大容量化あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録方式が採用されている。この方式による磁気ディスク装置では、垂直磁気記録用の記録層を有する磁気ディスクの記録面に垂直磁気記録用の記録ヘッドを対峙させ、その記録ヘッドにより、磁気ディスクの所定領域に、記録データに対応する垂直方向磁界を発生させることでデータを記録する。

ここで、上記垂直磁気記録用の記録ヘッドは、軟磁性金属からなる絞込み部分を有する主磁極と、主磁極からの磁束を還流させて主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、主磁極とリターン磁極が形成する磁気回路に磁束を励起して記録磁界を発生するコイルとを備える。

ところで、上記構成による記録ヘッドでは、記録時において、主磁極とリターン磁極との間のギャップ部に局所的な突出しが生じ、この突出しが記録媒体の異常突起との接触が頻発する虞がある。とりわけ、記録電流値の高い場合において、記録ヘッドのＡＢＳ（Air Bearing Surface：空気支持面）におけるＤＬＣ（Diamond Like Carbon：ダイアモンドライクカーボン）成分の摩耗や析出等が生じやすく、信頼性面で問題が指摘されている。

米国特許出願公開第２０１３／０１８８２７５Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１５／０１０３４４２Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００４／００８０８７６Ａ１号明細書

この発明の実施形態の課題は、磁気ディスクへの記録時において主磁極とリターン磁極との間のギャップ部に生じる局所的な突出しを抑制することが可能な磁気ディスク装置、および記録ヘッドの制御方法を提供することにある。

実施形態によれば、磁気ディスク装置は、垂直磁気記録用の記録層を有する磁気ディスクと、前記記録層に印加する垂直記録磁界を発生する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの記録・非記録動作を制御する制御器とを備える。前記記録ヘッドは、前記垂直記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極からの磁束を還流させて主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、前記主磁極と前記リターン磁極が形成する磁気回路に磁束を励起する記録コイルと、前記主磁極の先端部と前記リターン磁極の先端部が対向するライトギャップの対向面に両端面が接合され、記録時と非記録時で抵抗値が変化する通電体とを備える。前記制御器は、前記通電体を挟んで前記主磁極及び前記リターン磁極に形成される磁気回路に対して定電圧で電流を流す定電圧源と、前記記録コイルに記録動作時に前記磁束を励起するための電流を供給する電流供給源とを備える構成としたものである。

図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッド、サスペンション、記録媒体を示す側面図。 図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部および磁気ディスクの一部を拡大して概略的に示す断面図。 図４は、記録ヘッドの先端部および磁気ディスクの一部を拡大して示す断面図。 図５は、空気支持面側から見た前記記録ヘッドの先端部を拡大して示す平面図。 図６は、本実施形態に係る磁気ディスク装置の記録ヘッドの制御方法を示すフローチャート。

図７（ａ）、図７（ｂ）は、それぞれ本実施形態における記録時（ライト動作時）、及び、非記録時（リード動作時）のライトギャップＷＧの近傍の磁化状態を示す模式図。 図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、それぞれ、リード動作時、ライト動作時の通電体のライタ抵抗値、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの近傍の発熱量、及び、記録コイル電流の関係を示す図。 図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、それぞれ、通電体が２層以上の多層膜からなる場合に、ライト動作中の記録コイル電流が変化した際のライタ抵抗値、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの発熱量、及び、記録コイル電流の時間軸変化の関係を示す図。 図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は、それぞれ、通電体が２層以上の多層膜からなる場合に、リード動作中に記録コイル電流が変化した際のライタ抵抗値、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの発熱量、及び、記録コイル電流の時間軸変化の関係を示す図。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、それぞれ、ライタ電圧を印加しない場合、ライタ電圧を印加した場合において、ライト動作を繰り返した際のライタ抵抗値の変化率を示す図。 図１２は、ライト動作時において、主磁極〜通電体〜リターン磁極に対して通電する電流の極性を反転させた際のライタ抵抗値の変化率を示す分布特性図。

以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置であるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図、図２は、浮上状態の磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す側面図である。
図１に示すように、ＨＤＤ１０は、矩形状の筐体１１と、筐体１１内に配設された記録媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を支持および回転するスピンドルモータ１４と、磁気ディスク１２に対してデータの書込み、読出しを行う複数の磁気ヘッド１６と、を備えている。また、ＨＤＤ１０は、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上の任意のトラック上に移動するとともに位置決めするヘッドアクチュエータ１８を備えている。ヘッドアクチュエータ１８は、磁気ヘッド１６を移動可能に支持するサスペンションアッセンブリ２０と、このサスペンションアッセンブリ２０を回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２とを含んでいる。

ＨＤＤ１０は、ヘッドアンプＩＣ３０、メインコントローラ４０およびドライバＩＣ４８を備えている。ヘッドアンプＩＣ３０は、例えば、サスペンションアッセンブリ２０に設けられ、磁気ヘッド１６に電気的に接続されている。メインコントローラ４０およびドライバＩＣ４８は、例えば、筐体１１の背面側に設けられた図示しない制御回路基板に構成されている。メインコントローラ４０は、Ｒ／Ｗチャネル４２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）４４と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４６と、を備えている。メインコントローラ４０は、ヘッドアンプＩＣ３０に電気的に接続されると共に、ドライバＩＣ４８を介してＶＣＭ２２及びスピンドルモータ１４に電気的に接続されている。ＨＤＤ１０は、図示しないホストコンピュータに接続可能である。

図１および図２に示すように、磁気ディスク１２は、ディスク面に対して垂直方向に異方性をもつ記録層を有する垂直磁気記録媒体である。具体的には、磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチ（６．３５ｃｍ）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、下地層としての軟磁性層１０２と、その上層部に、磁気記録層１０３と保護膜１０４とが順次積層されている。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１４のハブに互いに同軸的に嵌合されている。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１４により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転される。
サスペンションアッセンブリ２０は、筐体１１に回動自在に固定された軸受部２４と、軸受部２４から延出した複数のサスペンション２６と、を有している。図２に示すように、磁気ヘッド１６は、各サスペンション２６の延出端に支持されている。磁気ヘッド１６は、サスペンションアッセンブリ２０に設けられた配線部材２８を介して、ヘッドアンプＩＣ３０に電気的に接続されている。

次に、磁気ヘッド１６の構成について詳細に説明する。図３は、磁気ヘッドのヘッド部および磁気ディスクの一部を拡大して示す断面図、図４は、記録ヘッドの先端部および磁気ディスクの一部を拡大して示す断面図、図５は、ＡＢＳ側から見た記録ヘッドの先端部を拡大して示す平面図である。
図２および図３に示すように、磁気ヘッド１６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１５と、スライダ１５の流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部１７とを有している。スライダ１５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１７は複数層の薄膜により形成されている。

スライダ１５は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のＡＢＳ（空気支持面）１３を有している。スライダ１５は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とＡＢＳ１３との間に生じる空気流Ｃにより、磁気ディスク１２の表面から所定量浮上した状態に維持される。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１５は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端１５ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端１５ｂを有している。

図３に示すように、ヘッド部１７は、スライダ１５のトレーリング端１５ｂに薄膜プロセスで再生ヘッド５４および記録ヘッド５８を形成した、分離型の磁気ヘッドである。ヘッド部１７の記録再生浮上量を制御するため、記録ヘッド５８の奥行き側に第１のヒータ１９ａが配置され、再生ヘッド５４の奥行き側に第２のヒータ１９ｂが配置されている。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜による再生素子５５と、この再生素子５５のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むようにシールド膜を配置した上部シールド５６および下部シールド５７と、で構成されている。これら再生素子５５、上部シールド５６、下部シールド５７の下端は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。再生ヘッド５４は、図示しない電極、配線、および配線部材２８を介して、ヘッドアンプＩＣ３０に接続され、読み取ったデータをヘッドアンプＩＣ３０に出力する。

記録ヘッド５８は、再生ヘッド５４に対して、スライダ１５のトレーリング端１５ｂ側に設けられている。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透磁率材料からなる主磁極６０、トレーリングシールド（ライトシールド、第１シールド）となるリターン磁極６２、および、リーディングシールド（第２シールド）となるリーディングコア６４を有している。主磁極６０とリターン磁極６２とは磁路を形成する第１磁気コアを構成し、主磁極６０とリーディングコア６４とは磁路を形成する第２磁気コアを構成している。記録ヘッド５８は、第１磁気コアに巻き付けられた第１コイル（記録コイル）７０と、第２磁気コアに巻き付けられた第２コイル（記録コイル）７２とを有している。

図３および図４に示すように、主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面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、例えば、断面が台形状に形成されている。主磁極６０の先端面は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。先端部６０ａのトレーリング側端面６０ｂの幅は、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。

軟磁性体で形成されたリターン磁極６２は、主磁極６０のトレーリング側に配置され、主磁極６０の直下の磁気ディスク１２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。リターン磁極６２は、ほぼＬ字形状に形成され、主磁極６０に接続される第１接続部５０を有している。第１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、主磁極６０のＡＢＳ１３から離れた部分、に接続されている。

リターン磁極６２の先端部６２ａは、細長い矩形状に形成されている。リターン磁極６２の先端面は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。先端部６２ａのリーディング側端面６２ｂは、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延び、また、ＡＢＳ１３に対してほぼ垂直に延びている。このリーディング側端面６２ｂは、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｂとライトギャップＷＧを置いてほぼ平行に対向している。

第１コイル７０は、主磁極６０およびリターン磁極６２を含む磁気回路（第１磁気コア）に巻き付くように配置されている。第１コイル７０は、例えば、第１接続部５０の回りに巻付けられている。磁気ディスク１２に信号を書き込む際、第１コイル７０に記録電流を流すことにより、第１コイル７０は、主磁極６０を励起して主磁極６０に磁束を流す。

図４および図５に示すように、ライトギャップＷＧには、主磁極６０の先端部６０ａのトレーリング側端面６０ｂとリターン磁極６２のリーディング側端面６２ｂと間に挟み込まれるように、通電時に磁気抵抗値が変化する磁気抵抗効果膜による通電体６５が配置されている。通電体６５の下端面は、ＡＢＳ１３に露出し、ＡＢＳ１３と面一に形成されている。通電体６５の幅ＳＷは、磁気記録層１０３のトラック幅とほぼ等しく、あるいは、トラック幅よりも小さく、設定されている。通電体６５の高さ（ＡＢＳ１３に対して垂直な方向の高さ）ＳＨは、リターン磁極６２のリーディング側端面６２ｂの高さとほぼ等しく、あるいは、それ以下に形成されている。なお、通電体６５の下端面は、ＡＢＳ１３と面一に位置している場合に限らず、ＡＢＳ１３から高さ方向上方に離間していてもよい。

図３に示すように、主磁極６０とリターン磁極６２とに接続端子９１、９２がそれぞれ接続され、これらの接続端子９１、９２は、配線を介してヘッドアンプＩＣ３０に接続される。これにより、ヘッドアンプＩＣ３０から主磁極６０、通電体６５、リターン磁極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３および図４に示すように、軟磁性体で形成されたリーディングコア６４は、主磁極６０のリーディング側に主磁極６０と対向して設けられている。リーディングコア６４は、ほぼＬ字形状に形成され、磁気ディスク１２側の先端部６４ａは細長い矩形状に形成されている。この先端部６４ａの先端面（下端面）は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。先端部６４ａのトレーリング側端面６４ｂ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。このトレーリング側端面６４ｂは、主磁極６０のリーディング側端面とギャップを置いて対向している。このギャップは、非磁性体としての保護絶縁膜７６によって覆われている。

リーディングコア６４は、磁気ディスク１２から離間した位置で主磁極６０との間のバックギャップに接合された第２接続部６８を有している。この第２接続部６８は、例えば、軟磁性体で形成され、主磁極６０およびリーディングコア６４とともに磁気回路を形成している。記録ヘッド５８の第２コイル７２は、主磁極６０およびリーディングコア６４を含む磁気回路（第２磁気コア）に巻きつくように配置され、この磁気回路に磁界を印加する。第２コイル７２は、例えば、第２接続部６８の回りに巻付けられている。なお、第２接続部６８の一部に非導電体、もしくは、非磁性体を挿入してもよい。

第２コイル７２は、第１コイル７０と反対向きに巻かれている。第１コイル７０および第２コイル７２は、端子９５、９６にそれぞれ接続され、これらの端子９５、９６は配線を介してヘッドアンプＩＣ３０に接続される。第２コイル７２は、第１コイル７０と直列に接続されてもよい。また、第１コイル７０および第２コイル７２は、別々に電流の供給を制御するようにしてもよい。第１コイル７０および第２コイル７２に供給する電流は、ヘッドアンプＩＣ３０およびメインコントローラ４０によって制御される。

図５に示すように、記録ヘッド５８は、主磁極６０の幅方向両側にギャップを置いて配置された一対のサイドシールド６７を更に備えている。本実施形態において、サイドシールド６７は、リターン磁極６２およびリーディングコア６４と一体に形成され、これらにより、主磁極６０の先端部６０ａおよびライトギャップＷＧを囲んでいる。

上述した記録ヘッド５８において、主磁極６０、リターン磁極６２、リーディングコア６４、およびサイドシールド６７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に示すように、再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ１５のＡＢＳ１３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１７の外形を構成している。

上記のように構成された磁気ヘッド１６および記録ヘッド５８を駆動するヘッドアンプＩＣ３０は、図１に示したように、端子９５、９６を介して第１コイル７０および第２コイル７２に記録電流を供給する記録電流供給回路８１と、図示しない配線および端子９１、９２を介して、主磁極６０、通電体６５、リターン磁極６２の直列経路に定電圧を印加して電流を流すための定電圧供給回路８２と、記録電流供給回路８１と定電圧供給回路８２とに電流を流す時間およびタイミングを制御する図示しないタイミング演算部と、Ｒ／Ｗチャネル４２で発生する記録パターン信号に応じて、記録電流波形を発生する図示しない記録電流波形発生器と、を備えている。

ＨＤＤ１０の動作時において、メインコントローラ４０は、ＭＰＵ４６の制御の下、ドライバＩＣ４８によりスピンドルモータ１４を駆動し、磁気ディスク１２を所定の速度で回転する。また、メインコントローラ４０は、ドライバＩＣ４８によりＶＣＭ２２を駆動し、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めする。

記録時において、ヘッドアンプＩＣ３０の記録コイル電流供給回路８１は、Ｒ／Ｗチャネル４２から発生する記録信号、記録パターンに応じて記録コイル電流（ＡＣ）を第１および第２コイル（以下、記録コイル）７０、７２に通電する。これにより、第１および第２コイル７０、７２は主磁極６０を励磁し、主磁極６０から記録磁界を発生させる。定電圧供給回路８２は、ＭＰＵ４６の制御の下、主磁極６０およびリターン磁極６２に定電圧を印加することにより、配線、接続端子９１、９２、主磁極６０、通電体６５、リターン磁極６２を通して駆動電流を直列に通電する。

上記構成による磁気ディスク装置において、以下にその動作を説明する。
図６は、本実施形態に係るＨＤＤ１０の記録ヘッドの制御方法を示すフローチャートである。まず、メインコントローラ４０は、ＨＤＤ起動の指示を受けると（ステップＳ１１）、ヘッドアンプＩＣ３０に磁気ヘッド１６へ定電圧を供給するように指示する（ステップＳ１２）。ここで、停止指示の有無を確認し（ステップＳ１３）、停止指示がなければ、記録指示を待機し（ステップＳ１４）、記録指示があった場合には、ヘッドアンプＩＣ３０に記録コイル７０，７２へ記録パターン応じた記録コイル電流を供給するように指示する（ステップＳ１５）。記録の完了が確認された場合には（ステップＳ１６）、ステップＳ１３に戻り、停止指示があるまで記録に関する一連の処理を継続する。

図７（ａ）、図７（ｂ）は、それぞれ本実施形態における記録時（ライト動作時）、及び、非記録時（リード動作時）のライトギャップＷＧの近傍の磁化状態を示す模式図である。
記録状態では、図７（ａ）に示されるように、主磁極６０及びリターン磁極６２の磁化は概飽和状態となるため、通電体６５は、主磁極６０乃至リターン磁極６２の磁化からのスピントルクにより、磁化が主磁極６０からの磁束方向に対して角度を持つようになる。その結果として、主磁極６０乃至リターン磁極６２と通電体６５との間の磁気抵抗効果によって、主磁極６０〜通電体６５〜リターン磁極６２を介して電流を通電させた際のライタ（Writer）抵抗値が増大する。

一方で、磁極が消磁された非記録状態では、図７（ｂ）に示されるように、主磁極６０及びリターン磁極６２の磁化は乱雑な状態となるため、通電体６５と主磁極６０乃至リターン磁極６２とのスピントルクも生じず、通電体６５の磁化状態も乱雑のままとなる。その結果、主磁極６０乃至リターン磁極６２と通電体６５との間にも磁気抵抗効果は生じないため、主磁極６０〜通電体６５〜リターン磁極６２を介して電流を通電させた際のライタ抵抗値は増大しない。
以上のように、本実施形態の構成では、記録時と非記録時でライタ抵抗値が変化するため、ライタ抵抗値の変化を利用してライトギャップＷＧの近傍の素子突出しを局所的に制御することが可能となる。

次に、ライタ抵抗値の変化を利用して素子の突出しを補正する手法について詳細に説明する。
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）にそれぞれ、リード動作時（非記録時）、ライト動作時（記録時）の通電体６５のライタ抵抗値、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの近傍の発熱量、及び、記録コイル電流の関係を示す。前述の通り、記録動作が行われないリード動作時にはライタ抵抗値は相対的に低い。このため、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの発熱量は相対的に大きく、ライトギャップＷＧの近傍の素子突出しは大きくなる。一方で、ライト動作時には前述の通り磁気抵抗効果によってライタ抵抗値が上昇する。その結果、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの発熱量がリード動作時に対して抑制され、ライトギャップＷＧの近傍が相対的にＡＢＳ面からリセスされる形になる。一般的に、リード動作からライト動作に移行すると、記録コイル電流そのものの発熱影響によってライトギャップＷＧの近傍と媒体が接触しやすい状態になるが、本実施形態の構成により、ライト動作時にアダプティブに素子をリセスさせ、接触の懸念を抑えることが可能となる。

また、信頼性の問題を完全に払拭するためには、ライト動作中の短い時間スケールでの素子突出しについても考慮する必要がある。そのためには、通電体６５は１層から成ることが望ましい。図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、それぞれ、磁気抵抗効果膜による通電体６５が２層以上の多層膜からなる場合に、ライト動作中の記録コイル電流が変化した際のライタ抵抗値、定電圧制御下でのライトギャップＷＧの発熱量、及び、記録コイル電流の時間軸変化の関係を示したものである。通電体６５が多層膜から成る場合において、短時間スケールで見た場合には、各層の磁化変化には、とりわけ、記録コイル電流の極性が反転するタイミング（Ｔ２，Ｔ３）で若干の位相差が生じ、ライト動作中にライタ抵抗値が低下する。その結果、ライトギャップＷＧには、局時的な発熱（図９（ｂ）に示すＨ１，Ｈ２）が生じるため、一見、長時間スケールでは素子の突出しを補正できているように見えても、ライト動作時に素子が媒体に接触しやすい状態になっており、信頼性の懸念が払拭されない。一方で、通電体６５が１層から成る場合には、層間の位相差がなく磁気抵抗効果が生じている状態になるため、ライタ抵抗値はリード動作時に対して高い状態が維持され、ライトギャップＷＧの局時的な発熱も抑制することができる。

なお、通電体６５が１層からなる場合においては、リード動作中に記録コイル電流が変化した際のライタ抵抗値、定電圧制御下でのライトギャップ発熱量、及び、記録コイル電流の時間軸変化は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、記録コイル電流の極性が反転してもライタ抵抗値は変化せず、ライトギャップＷＧの局時的な発熱は生じない。その結果、素子の突出しは生じないため、媒体接触は回避される。

次に、本実施形態の適用時における効果について説明する。ライト動作期間内に定電圧（ライタ電圧）を印加させた場合とさせない場合とで、ライト動作を繰り返した際のライタ抵抗値の変化率を図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）はライタ電圧を印加しない場合、図１１（ｂ）はライタ電圧を印加した場合を示している。ライタ電圧を印加しない場合には、図１１（ａ）に示すように、素子突出しを補正しきれていないためか、ある程度ライト動作を続けていくと、徐々にライタ抵抗値が上昇し始め、記録媒体との接触起因によって、ライトギャップＷＧの素子が劣化されていく様子が見られる。一方、ライタ電圧を印加した場合には、図１１（ｂ）に示すように、ライト動作を繰り返した際のライタ抵抗値の変化は大幅に抑制できており、信頼性が大幅に改善されていることがわかる。

ここで、ライトギャップ近傍の局所的な発熱は、記録コイル電流の極性反転時に生じやすい。このため、記録コイルに通電するＡＣ電流に対する、ライタ抵抗値の抵抗変化の周波数成分は、ライトギャップ近傍の局所的な発熱を抑えるため、装置の最小データ周波数成分の２倍（例えば40[MHz] 以下）であることが望ましい。また、ライト動作時において、主磁極〜通電体〜リターン磁極に対して通電する電流の極性を反転させた際のライタ抵抗値の変化率は、図１２に示すような分布特性が得られる。このことから、通電体６５に使用される材料の特性から、最大の磁気抵抗効果が得られる範囲を求めると、絶対値で0.1％以上10％以下とすることが望ましい。

以上のように、本実施形態に係る磁気ディスク装置は、記録時と非記録時で通電体６５のライタ抵抗値が変化するため、主磁極６０、通電体６５、リターン磁極６２による電流回路に定電圧を印加しておくことで、ライタ抵抗値の変化を利用してライト動作時におけるライトギャップＷＧの近傍の素子突出しを局所的に制御することができる。

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。

１０…磁気ディスク装置、１１…筐体、１２…磁気ディスク、１３…ＡＢＳ、
１４…スピンドルモータ、１５…スライダ、１６…磁気ヘッド、１７…ヘッド部、
１８…ヘッドアクチュエータ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…メインコントローラ、
５４…再生ヘッド、５８…記録ヘッド、６０…主磁極、６２…リターン磁極、
６４…リーディングコア、６５…通電体、
８１…記録コイル電流供給回路、８２…定電圧供給回路。

Claims (6)

1. 垂直磁気記録用の記録層を有する磁気ディスクと、前記記録層に印加する垂直記録磁界を発生する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの記録・非記録動作を制御する制御器とを備える磁気ディスク装置であって、
   前記記録ヘッドが、
   前記垂直記録磁界を発生する主磁極と、
   前記主磁極からの磁束を還流させて主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、
   前記主磁極と前記リターン磁極が形成する磁気回路に磁束を励起する記録コイルと、
   前記主磁極の先端部と前記リターン磁極の先端部が対向するライトギャップの対向面に両端面が接合され、記録・非記録動作に応じて抵抗値が変化する通電体と
   を備え、
   前記制御器が、
   前記通電体を挟んで前記主磁極及び前記リターン磁極に形成される磁気回路に対して定電圧で電流を流す定電圧源と、
   前記記録コイルに記録動作時に前記磁束を励起するための電流を供給する電流供給源と
   を具備する磁気ディスク装置。
2. 前記通電体は、前記記録コイルに供給する記録コイル電流に対して、前記抵抗値を変化させる周波数成分が、前記記録コイル電流の周波数成分の２倍以下となる特性を有する請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記記録動作時に、前記主磁極と前記通電体と前記リターン磁極との経路に対して通電する電流の極性を反転させた際の前記通電体の抵抗値の変化率を、絶対値が0.1％以上10％以下とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記通電体は、少なくとも１層の磁気抵抗効果膜からなる請求項１記載の磁気ディスク装置。
5. 前記記録ヘッドは、前記主磁極及び前記リターン磁極に接続される端子を備え、
   前記定電圧源は前記端子に前記定電圧を供給する請求項１記載の磁気ディスク装置。
6. 垂直磁気記録用の磁気ディスクに垂直記録磁界を発生する記録ヘッドが、
   前記垂直記録磁界を発生する主磁極と、
   前記主磁極からの磁束を還流させて主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、
   前記主磁極と前記リターン磁極が形成する磁気回路に磁束を励起する記録コイルと、
   前記主磁極の先端部と前記リターン磁極の先端部が対向するライトギャップの対向面に両端面が接合され、記録・非記録動作に応じて抵抗値が変化する通電体と
   を備える磁気ディスク装置の記録ヘッド制御方法であって、
   前記通電体を挟んで前記主磁極及び前記リターン磁極に形成される磁気回路に対して定電圧で電流を流しておき、
   記録動作時に前記記録コイルに前記磁束を励起するための電流を供給し、非記録動作時に前記電流の供給を停止する記録ヘッド制御方法。

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