JP2019046513A - 磁気ヘッドおよびこれを備えるディスク装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本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、詳細な説明を適宜省略することがある。
ディスク装置として、実施形態に係るハードディスクドライブ(HDD)について詳細に説明する。図1は、第1の実施形態に係る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21と、磁気ディスク12に対してデータの書込み(ライト)、読出し(リード)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キャリッジアッセンブリ20と、このキャリッジアッセンブリ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。
図3および図4に示すように、記録ヘッド58は、高飽和磁束密度材料からなる主磁極60と、軟磁性材料からなるトレーリングシールド(ライトシールド)62と、一対のサイドシールド63と、リーディングシールド64と、を有している。主磁極60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。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ライトギャップWG(ダウントラック方向Dのギャップ長)を置いて配置され、主磁極60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。一対のサイドシールド63は、主磁極60のトラック幅方向TWの両側にそれぞれサイドギャップSGを置いて対向配置されている。リーディングシールド64は、主磁極60のリーディング側にギャップを置いて配置されている。本実施形態において、サイドシールド63およびリーディングシールド64は、軟磁性材料により一体に形成してもよい。
本実施形態では、主磁極60とトレーリングシールド62との間のライトギャップGWに非磁性あるいは磁性の第1層80が充填されている。主磁極60と各サイドシールド63との間のサイドギャップSGに、非磁性あるいは磁性の第2層82が充填されている。第1層の比透磁率Aは、第2層82の比透磁率Bよりも小さく、A<Bの関係に設定されている。更に、第1層80の比透磁率Aと第2層82の比透磁率Bとの差は、2以上であることが望ましい。第1層80としては、例えば、Fe、Co、Ni等を用いることができる。第2層82としては、例えば、Fe、Co、Ni等を用いることができる。
図に示すように、比較例の磁気ヘッドでは、主磁極とトレーリングシールドとの間の距離(ライトギャップWG)を狭くしていくと、一定距離までは記録密度を改善することが可能であるが、トレーリングシールドが飽和する領域から記録密度を伸ばすことができなくなる。すなわち、ライトギャップWGを狭くし過ぎると、トレーリングシールドが磁気的に飽和し、記録密度が劣化する。
以上のことから、本実施形態によれば、シールドの飽和を抑制し、記録密度の向上を図ることが可能な磁気記録ヘッド、およびこれを備える磁気ディスク装置が得られる。
なお、記録ヘッドの第1層および第2層は、比透磁率A<Bの関係に設定されていればよく、上述した第1の実施形態に限らず、種々の材料を選択可能である。
図8は、第2の実施形態に係る記録ヘッドの先端部をABS側から見た記録ヘッドの平面図である。本実施形態では、記録ヘッド58の主磁極60とトレーリングシールド62との間に充填された第1層80は、周囲の保護絶縁膜73と同層で形成され、その比透磁率Aは、1としている。主磁極60と各サイドシールド63との間のサイドギャップSGに充填された第2層82は、比透磁率Bが1よりも高い磁性層あるいは弱磁性層で形成されている。第2層82としては、例えば、Fe、Co、Niを用いることができる。第1層80の比透磁率Aと第2層82の比透磁率Bとの差は、2以上であることが望ましい。第2の実施形態において、記録ヘッド58の他の構成、および磁気ヘッドの他の構成は、前述した第1の実施形態と同様である。
図9は、第3の実施形態に係る記録ヘッドの先端部をABS側から見た記録ヘッドの平面図、図10は、第3の実施形態に係る記録ヘッドの先端部を示す断面図である。
第3の実施形態では、記録ヘッド58の主磁極60とトレーリングシールド62との間のライトギャップWGに充填された第1層80は、複数の導電層を積層して構成された磁束制御層を用いている。磁束制御層は、例えば、主磁極60側からトレーリングシールド62に向かって、順に積層された第1制御層80a、第2制御層80b、第3制御層80cを有している。第1制御層80aは、Cu、Au、Ag、Al、Ir、NiAl合金などの金属相で、かつ、スピン伝導を妨げない物質を使うことができる。第2制御層80bは、金属層を含み、Fe、Co、Niから選ばれる磁性金属、およびそれらの少なくとも1つを含む軟磁性金属合金を用いることができる。第3制御層80cは、非磁性金属で、かつスピン伝導を遮断する材料を用いることができる。具体的には、Ta、Ru、Pt、W、Moから選ばれる少なくとも1つ、あるいは少なくとも1つを含む合金により形成することができる。第1制御層80aと第3制御層80cの積層順番は逆でも構わない。
主磁極60の先端部60aとトレーリングシールド62の先端部62aとは、磁束制御層80を介して電気的に導通している。
主磁極60と各サイドシールド63との間のサイドギャップSGに第2層82が充填されている。第2層82としては、例えば、アルミナ等を用いることができる。
電源94から主磁極60およびトレーリングシールド62を介して磁束制御層80に通電すると、磁束制御層80は、主磁極60からトレーリングシールド62への磁束と逆向きに磁束を発生させる。その結果、磁束制御層80の比透磁率Aは、空気の比透磁率よりも低下し、実質的に第2層82の比透磁率Bよりも低下する。従って、比透磁率は、A<Bの関係となる。
なお、磁束制御層の形成材料は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の導電層を選択可能である。磁束制御層は、3層に限定されることなく、2層あるいは4層以上としてもよい。
例えば、磁気記録ヘッドにおいて、リーディングシールドは省略可能である。ディスク装置を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて種々変更可能である。
42…スライダ、43…空気支持面(ABS)、44…ヘッド部、54…リードヘッド、
58…記録ヘッド、60…主磁極、62…トレーリングシールド、
63…サイドシールド、64…リーディングシールド、73…保護絶縁膜、
80…第1層(磁束制御層)、82…第2層、WG…ライトギャップ、
SG…サイドギャップ
Claims (9)
- 記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極とライトギャップを挟んで対向するライトシールドと、前記主磁極のトラック幅方向の両サイドにギャップを置いて配置されたサイドシールドと、前記ライトギャップ内で前記主磁極とライトシールドとの間に設けられた磁性あるいは非磁性の第1層と、前記主磁極とサイドシールドとの間に設けられた磁性あるいは非磁性の第2層と、を備え、
前記第1層は、前記第2層の比透磁率よりも小さい比透磁率を有している磁気ヘッド。 - 前記第1層の比透磁率と前記第2層の比透磁率との差は、2以上である請求項1に記載の磁気ヘッド。
- 前記第1層は、非磁性層で形成され、前記第2層は、空気に対する比透磁率が1よりも大きい磁性層または弱磁性層で形成されている請求項1又は2に記載の磁気ヘッド。
- 前記主磁極と前記ライトシールドとの間、および前記主磁極とサイドシールドとの間に充填された絶縁膜を更に備え、
前記第1層は、前記絶縁膜により形成されている請求項1又は2に記載の磁気ヘッド。 - 前記第1層は、複数の導電層を積層して形成された磁束制御層を有し、前記磁束制御層は、通電することにより、空気よりも小さい比透磁率を有する請求項1又は2に記載の磁気ヘッド。
- 前記主磁極、前記磁束制御層、および前記ライトシールドを通して通電するための接続端子を更に備えている請求項5に記載の磁気ヘッド。
- 前記磁束制御層は、Fe、Co、Niからなる群から選択された少なくとも1つの元素を含む第1制御層と、Cu、Ag、Auからなる群から選択された少なくとも1つの元素を含み、前記第1制御層に積層された第2制御層と、を有している請求項5に記載の磁気ヘッド。
- ディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報を記録する請求項1から7のいずれか1項に記載の磁気ヘッドと、
を備えるディスク装置。 - 前記記録媒体は、軟磁性層と、前記軟磁性層の上に設けられ、記録媒体面に対して垂直な磁気異方性を有する磁気記録層と、を備えている請求項8に記載のディスク装置。
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