JP2021103601A - 磁気ディスク装置及びライト処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 信頼性を向上可能な磁気ディスク装置及びライト処理方法を提供することである。【解決手段】 本実施形態に係る磁気ディスク装置は、第１領域と、データを一時的にライトする第２領域とを有するディスクと、前記ディスクにデータをライトするライトヘッドと、前記ライトヘッドによるライト性能を高めるエネルギを発生するアシスト素子とを有するヘッドと、第１値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第１領域にデータをライトし、前記第１値と異なる第２値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第２領域にデータをライトする、コントローラと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及びライト処理方法に関する。
磁気ディスク装置の高記録密度化及び高記録容量化を実現するために、高周波（マイクロ波）アシスト磁気記録型式（Microwave Assisted Magnetic Recording : MAMR）や、熱アシスト磁気記録（Thermally Assisted Magnetic Recording : TAMR）型式等が開発されている。高周波アシスト記録型式は、記録電流が印加されることで励磁されて記録磁界を発生する記録磁極（主磁極）と高周波発振子とを有する磁気ヘッドを使用し、高周波発振子に通電することで発生する高周波磁界をディスクに印加することによって、高周波磁界を印加したディスクの部分の保磁力を低下させる技術である。熱アシスト磁気記録型式は、ディスクに向かって照射光を照射する光照射素子を有する磁気ヘッドを使用し、光照射素子の先端からディスクに照射光を照射してディスクを局所的に加熱することで、加熱されたディスクの部分の保磁力を低下させる技術である。
米国特許第９８４２０４７号明細書 米国特許第８８１０９５４号明細書 米国特許第９４５４９９１号明細書 特開２０１４−８６１１６号公報
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、信頼性を向上可能な磁気ディスク装置及びライト処理方法を提供することである。
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、第１領域と、データを一時的にライトする第２領域とを有するディスクと、前記ディスクにデータをライトするライトヘッドと、前記ライトヘッドによるライト性能を高めるエネルギを発生するアシスト素子とを有するヘッドと、第１値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第１領域にデータをライトし、前記第１値と異なる第２値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第２領域にデータをライトする、コントローラと、を備える。
図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態に係るディスクに対するヘッドの配置の一例を示す模式図である。 図３は、第１実施形態に係るディスク及びヘッドの一例を示す拡大断面図である。 図４は、第１実施形態に係る通常ライト処理時のライトゲートと素子エネルギバイアスとの一例を示すタイミングチャートである。 図５は、第１実施形態に係る一時保存処理時のライトゲートと素子エネルギバイアスとの一例を示すタイミングチャートである。 図６は、第１実施形態に係る素子エネルギ値に対する線記録密度の変化の一例を示す模式図である。 図７は、第１実施形態に係る線記録密度及び減衰率の関係を示すテーブルの一例を示す模式図である。 図８は、第１実施形態に係るライト処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、変形例１に係るディスクに対するヘッドの配置の一例を示す模式図である。 図１０は、第２実施形態に係るヘッドの一例を示す拡大断面図である。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。
磁気ディスク装置１は、後述するヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）と、ドライバＩＣ２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ、又はプリアンプ）３０と、揮発性メモリ７０と、不揮発性メモリ８０と、バッファメモリ（バッファ）９０と、１チップの集積回路であるシステムコントローラ１３０とを備える。また、磁気ディスク装置１は、ホストシステム（以下、単に、ホストと称する）１００と接続される。
ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスクと称する）１０と、スピンドルモータ（以下、ＳＰＭと称する）１２と、ヘッド１５を搭載しているアーム１３と、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）１４とを有する。ディスク１０は、ＳＰＭ１２に取り付けられ、ＳＰＭ１２の駆動により回転する。アーム１３及びＶＣＭ１４は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、ＶＣＭ１４の駆動により、アーム１３に搭載されているヘッド１５をディスク１０の所定の位置まで移動制御する。ディスク１０およびヘッド１５は、２つ以上の数が設けられてもよい。
ディスク１０は、そのデータをライト可能な領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域１０ａと、ホスト等から転送されたデータ（又はコマンド）をユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトする前に一時的に保存又は記録するメディアキャッシュ（メディアキャッシュ領域又は保存領域と称する場合もある）１０ｂと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア１０ｃとが割り当てられている。一例では、保存領域（例えば、メディアキャッシュ１０ｂ）は、所定の部分でデータを処理する処理速度若しくは所定の領域からディスク１０にデータを転送する転送速度とディスク１０にデータをライトするライト速度との不一致等を解消するためのキャッシュ領域に相当する。なお、保存領域は、システムエリア１０ｃを含んでいてもよい。また、データを一時的に保存又は記録するメディアキャッシュ１０ｂ及びシステムエリア１０ｃ以外のディスク１０の領域を保存領域としてもよい。以下、ディスク１０の内周から外周へ向かう方向、又はディスク１０の外周から内周へ向かう方向を半径方向と称する。半径方向において、内周から外周へ向かう方向を外方向（外側）と称し、外周から内周へ向かう方向を内方向（内側）と称する。ディスク１０の半径方向に直交する方向を円周方向と称する。円周方向は、ディスク１０の円周に沿った方向に相当する。また、ディスク１０の半径方向の所定の位置を半径位置と称し、ディスク１０の円周方向の所定の位置を円周位置と称する場合もある。半径位置及び円周位置をまとめて単に位置と称する場合もある。なお、“トラック”は、ディスク１０の半径方向に区分した複数の領域の内の１つの領域、所定の半径位置におけるヘッド１５の経路、ディスク１０の円周方向に延長するデータ、所定の半径位置のトラックにライトされた１周分のデータ、トラックにライトされたデータや、その他の種々の意味で用いる。“セクタ”は、トラックを円周方向に区分した複数の領域の内の１つの領域、ディスク１０の所定の位置にライトされたデータ、セクタにライトされたデータや、その他の種々の意味で用いる。“ディスク１０にライトしたトラック”を“ライトトラック”と称し、“ディスク１０からリードするトラック”を“リードトラック”と称する場合もある。“ライトトラック”を単に“トラック”と称する場合もあるし、“リードトラック”を単に“トラック”と称す場合もあるし、“ライトトラック”及び“リードトラック”をまとめて“トラック”と称する場合もある。“トラックの半径方向の幅”を“トラック幅”と称する場合もある。“ライトトラックの半径方向の幅”を“ライトトラック幅”と称し、“リードトラックの半径方向の幅”を“リードトラック幅”と称する場合もある。“ライトトラック幅及びリードトラック幅”をまとめて単に“トラック幅”と称する場合もある。“所定のトラックにおけるトラック幅の中心位置を通る経路”を“トラックセンタ”と称する。“所定のライトトラックにおけるライトトラック幅の中心位置を通る経路”を“ライトトラックセンタ”と称し、“リードトラックのリードトラック幅の中心位置を通る経路”を“リードトラックセンタ”と称する場合もある。“ライトトラックセンタ及びリードトラックセンタ”をまとめて単に“トラックセンタ”と称する場合もある。
ヘッド１５は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド１５Ｗとリードヘッド１５Ｒとを備える。ライトヘッド１５Ｗは、ディスク１０にデータをライトする。リードヘッド１５Ｒは、ディスク１０にライトされたデータをリードする。なお、“ライトヘッド１５Ｗ”を単に“ヘッド１５”と称する場合もあるし、“リードヘッド１５Ｒ”を単に“ヘッド１５”と称する場合もあるし、“ライトヘッド１５Ｗ及びリードヘッド１５Ｒ”をまとめて“ヘッド１５”と称する場合もある。“ヘッド１５の中心部”を“ヘッド１５”と称し、“ライトヘッド１５Ｗの中心部”を“ライトヘッド１５Ｗ”と称し、“リードヘッド１５Ｒの中心部”を“リードヘッド１５Ｒ”と称する場合もある。“ライトヘッド１５Ｗの中心部”を単に“ヘッド１５”と称する場合もあるし、“リードヘッド１５Ｒの中心部”を単に“ヘッド１５”と称する場合もある。“ヘッド１５の中心部を所定のトラックのトラックセンタに位置決めする”ことを“ヘッド１５を所定のトラックに位置決めする”、“ヘッド１５を所定のトラックに配置する”、又は“ヘッド１５を所定のトラックに位置する”等で表現する場合もある。
図２は、本実施形態に係るディスク１０に対するヘッド１５の配置の一例を示す模式図である。図２に示すように、円周方向において、ディスク１０の回転する方向を回転方向と称する。なお、図２に示した例では、回転方向は、反時計回りで示しているが、逆向き（時計回り）であってもよい。図２において、ディスク１０は、内方向に位置する内周領域ＩＲと、外方向に位置する外周領域ＯＲと、内周領域ＩＲと外周領域ＯＲとの間に位置する中周領域ＭＲとに区分されている。図２には、メディアキャッシュ１０ｂを示している。図２では、メディアキャッシュ１０ｂ及びシステムエリア１０ｃは、外周領域ＯＲに位置している。図２に示した例では、システムエリア１０ｃは、ディスク１０の最外周に位置している。メディアキャッシュ１０ｂは、システムエリア１０ｃの内方向に隣接して配置されている。言い換えると、メディアキャッシュ１０ｂは、外周領域ＯＲでシステムエリア１０ｃに隣接して配置されている。ここで、“隣接”とは、データ、物体、領域、及び空間等が接して並んでいることはもちろん、所定の間隔を置いて並んでいることも含む。なお、例えば、メディアキャッシュ１０ｂは、ディスク１０の最外周に配置されていてもよい。メディアキャッシュ１０ｂは、内周領域ＩＲ又は中周領域ＭＲに位置していてもよい。例えば、メディアキャッシュ１０ｂは、ディスク１０の最内周に位置していてもよい。また、メディアキャッシュ１０ｂは、ディスク１０において半径方向に間隔を置いて配置された複数の領域に配置されていてもよい。例えば、メディアキャッシュ１０ｂは、外周領域ＯＲにおいて分散されて配置されていてもよいし、中周領域ＭＲにおいて分散されて配置されていてもよいし、内周領域ＩＲにおいて分散されて配置されていてもよい。また、例えば、メディアキャッシュ１０ｂは、外周領域ＯＲ、中周領域ＭＲ、及び内周領域ＩＲに分散されて配置されていてもよい。図２には、半径位置ＲＰを示している。図２に示した例では、半径位置ＲＰは、中周領域ＭＲに含まれている。図２には、トラックセンタＴＲＣを示している。トラックセンタＴＲＣは、例えば、ディスク１０と同心円状に位置している。例えば、トラックセンタＴＲＣは、真円状に位置している。なお、トラックセンタＴＲＣは、円状に位置していなくてもよく、半径方向に変動しながら円周方向に延出する波状に位置していてもよい。図２において、半径位置ＲＰは、トラックセンタＴＲＣに相当する。
ヘッド１５は、半径位置ＲＰに位置決めされ、ライトヘッド１５ＷによりトラックセンタＴＲＣに沿って所定のトラックにデータをライトする、又はリードヘッド１５ＲによりトラックセンタＴＲＣに沿って所定のトラックにライトされたデータをリードする。
図３は、第１実施形態に係るディスク１０及びヘッド１５の一例を示す拡大断面図である。図３において、ディスク１０の回転方向Ｂと空気流Ｃの方向とは一致している。以下、ヘッド１５からディスク１０へ向かう方向を下方向又は、単に、下と称し、ディスク１０からヘッド１５へ向かう方向を上方向又は、単に、上と称する。「所定の層の上の他の層」及び「所定の層の下の他の層」というような表現をした場合、他の層は、所定の層に接していてもよいし、所定の層から離れて位置していてもよい。
図３に示した例では、ディスク１０は、基板１１１と、軟磁性層１１２と、磁気記録層１１３と、保護膜層１１４とが順に積層されている。基板１１１は、円板状の非磁性体で形成されている。軟磁性層１１２は、基板１１１の上に位置している。軟磁性層１１２は、軟磁気特性を示す材料で形成されている。磁気記録層１１３は、軟磁性層１１２の上に位置している。磁気記録層１１３は、ディスク１０の表面（磁気記録層１１３の表面又は保護膜層１１４の表面）に対して垂直方向に磁気異方性を有する。保護膜層１１４は、磁気記録層１１３の上に位置している。
図３に示した例では、ヘッド１５は、スライダ１５０を備えている。スライダ１５０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）とで形成されている。スライダ１５０は、ディスク１０の表面、例えば、保護膜層１１４に対向するディスク対向面（エア・ベアリング・サーフェイス（ＡＢＳ））１５１と、空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端１５３とを有している。リードヘッド１５Ｒおよびライトヘッド１５Ｗの一部は、ディスク対向面１５１に露出している。
リードヘッド１５Ｒは、磁性膜１６１と、シールド膜１６２と、シールド膜１６３とで構成されている。磁性膜１６１は、シールド膜１６２とシールド膜１６３との間に位置し、磁気抵抗効果を生じる。シールド膜１６２は、磁性膜１６１に対してトレーリング端１５３側に位置する。シールド膜１６３は、シールド膜１６２と対向している。磁性膜１６１、シールド膜１６２、及びシールド膜１６３の下端は、ディスク対向面１５１に露出している。
ライトヘッド１５Ｗは、リードヘッド１５Ｒに対して、スライダ１５０のトレーリング端１５３側に設けられている。ライトヘッド１５Ｗは、主磁極１７１と、トレーリングシールド（ライトシールド）１７２と、絶縁体１７３と、主磁極１７１に磁束を流すために主磁極１７１およびライトシールド１７２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１８０と、磁束制御部（アシスト素子）、例えば、スピントルク発振子（spin torque osillator：ＳＴＯ）２００と、を備えている。
主磁極１７１は、高飽和磁束密度を有する軟磁性体からなる。主磁極１７１は、ディスク１０の磁気記録層１１３を磁化させるために、ディスク１０の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる。図示した例では、主磁極１７１は、ディスク対向面１５１に対してほぼ垂直に延出している。主磁極１７１のディスク対向面１５１側の先端部１７１ａの下面は、ディスク対向面１５１に露出している。主磁極１７１の先端部１７１ａは、ディスク対向面１５１に向かって先細に絞り込まれ、他の部分に対して幅の狭い柱状に形成されている。主磁極１７１の先端部１７１ａのクロストラック方向の幅は、ライトトラックのトラック幅にほぼ対応している。クロストラック方向は、例えば、半径方向に沿った方向である。
ライトシールド１７２は、高飽和磁束密度を有する軟磁性体からなる。ライトシールド１７２は、主磁極１７１直下の軟磁性層１１２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。ライトシールド１７２は、主磁極１７１に対してトレーリング端１５３側に位置している。ライトシールド１７２は、絶縁体１７３を介して主磁極１７１に連結している。主磁極１７１とライトシールド１７２とは、電気的に絶縁され、且つ磁気回路を形成している。ライトシールド１７２は、略Ｌ字形状に形成され、ディスク対向面１５１側に主磁極１７１の先端部１７１ａにライトギャップを置いて対向する先端部１７２ａを有している。先端部１７２ａの下面は、スライダ１５０のディスク対向面１５１に露出している。
記録コイル１８０は、主磁極１７１に磁束を流すために主磁極１７１およびライトシールド１７２を含む磁気回路に巻きつくように設けられている。記録コイル１８０は、例えば、主磁極１７１とライトシールド１７２との間に設けられている。記録コイル１８０に所定の大きさの電流（ライト電流、又は記録電流と称する）が供給されることで、主磁極１７１及びライトシールド１７２に記録磁界が励起される。そのため、主磁極１７１及びライトシールド１７２が磁化される。この磁化された主磁極１７１及びライトシールド１７２を流れる磁束によりディスク１０の磁気記録層１１３の記録ビットの磁化方向を変化させることで、ディスク１０に記録電流に応じた磁化パターンを記録する。
アシスト素子、例えば、スピントルク発振子（ＳＴＯ）２００は、主磁極１７１の先端部１７１ａ及びライトシールド１７２の先端部１７２ａの間に設けられている。言い換えると、スピントルク発振子２００は、ライトギャップに設けられている。ＳＴＯ２００は、例えば、非磁性導電層からなる下地層と、スピン注入層と、中間層と、発振層と、非磁性導電層からなるギャップ層とを主磁極１７１の先端部１７１ａ側からライトシールド１７２の先端部１７２ａ側に順に積層された構造を有する。
アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００は、ライトヘッド１５Ｗによるディスク１０へのライト性能を高めるエネルギをディスク１０に対して発生する。ＳＴＯ２００は、所定のエネルギ（以下、素子エネルギと称する場合もある）、例えば、所定の電流（以下、駆動電流又はアシスト電流と称する）又は所定の電圧（以下、駆動電圧又はアシスト電圧と称する）が印加されることで、ライトギャップ内に発生したギャップ磁界により、磁化が一様に回転し（スピンの歳差運動）、ディスク１０に向かって記録信号の周波数と比較して十分に周波数の高い高周波磁界（マイクロ波）を発生させる。ＳＴＯ２００は、ディスク１０の磁気記録層１１３に高周波磁界を印加することで、磁気記録層１１３の保磁力を低減する。スピントルク発振子２００でスピンの歳差運動が大きく発生している場合、ＳＴＯ２００の透磁率は、空気の透磁率と同等まで低い状態になる。そのため、主磁極１７１からの磁束は、ライトギャップ（ＳＴＯ２００）よりもディスク１０の方へ流れ易くなる。一方、ＳＴＯ２００でスピンの歳差運動が発生していない、又は通常よりも小さく発生している場合、スピントルク発振子２００の透磁率は、空気の透磁率よりも高い状態になる。そのため、主磁極１７１からの磁束は、ディスク１０よりもライトギャップ（ＳＴＯ２００）の方へ流れ易くなる。以下、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００に素子エネルギ、例えば、駆動電流（若しくはアシスト電流と称する場合もある）又は駆動電圧（若しくはアシスト電圧と称する場合もある）を供給してデータをライトするライト処理をアシスト記録又は高周波アシスト記録と称する場合もある。以下、ディスク１０へのライト処理を補助する効果をアシスト効果と称する場合もある。また、“アシスト記録する”ことを単に“ライトする”と称する場合もある。
ドライバＩＣ２０は、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するＭＰＵ６０）の制御に従って、ＳＰＭ１２およびＶＣＭ１４の駆動を制御する。
ヘッドアンプＩＣ（プリアンプ）３０は、図示しないリードアンプ、ライトドライバ、例えば、記録電流制御回路３１０、及び素子エネルギ制御回路３２０等を備えている。リードアンプは、ディスク１０からリードしたリード信号を増幅して、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するリード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル５０）に出力する。記録電流制御回路３１０は、記録コイル１８０に電気的に接続され、Ｒ／Ｗチャネル５０から出力されるライトデータに応じた記録電流を記録コイル１８０に供給する。以下、ディスク１０にライトされるデータをライトデータと称し、ディスク１０からリードされるデータをリードデータと称する場合もある。例えば、記録電流制御回路３１０は、システムコントローラ１３０（ＭＰＵ６０）の制御に応じて記録電流を記録コイル１８０に供給する。素子エネルギ制御回路３２０は、アシスト素子、例えば、スピントルク発振子２００に電気的に接続され、システムコントローラ１３０、例えば、ＭＰＵ６０の制御に応じてスピントルク発振子２００に所定の素子エネルギ、例えば、所定のアシスト電流又は所定のアシスト電圧を印加する。
揮発性メモリ７０は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ７０は、磁気ディスク装置１の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ７０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又はＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。
不揮発性メモリ８０は、電力供給が断たれても保存しているデータを記録する半導体メモリである。不揮発性メモリ８０は、例えば、ＮＯＲ型またはＮＡＮＤ型のフラッシュＲＯＭ（Flash Read Only Memory :ＦＲＯＭ）である。
バッファメモリ９０は、磁気ディスク装置１とホスト１００との間で送受信されるデータ等を一時的に記録する半導体メモリである。なお、バッファメモリ９０は、揮発性メモリ７０と一体に構成されていてもよい。バッファメモリ９０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、又はＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等である。
システムコントローラ（コントローラ）１３０は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(ＳｏＣ)と称される大規模集積回路（ＬＳＩ）を用いて実現される。システムコントローラ１３０は、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）４０と、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル５０と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６０と、を含む。ＨＤＣ４０、Ｒ／Ｗチャネル５０、及びＭＰＵ６０は、それぞれ、互いに電気的に接続されている。システムコントローラ１３０は、例えば、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ６０、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、バッファメモリ９０、及びホストシステム１００等に電気的に接続されている。
ＨＤＣ４０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル５０との間のデータ転送を制御する。ＨＤＣ４０は、例えば、揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ８０、及びバッファメモリ９０等に電気的に接続されている。
Ｒ／Ｗチャネル５０は、ＭＰＵ６０からの指示に応じて、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。Ｒ／Ｗチャネル５０は、例えば、ヘッドアンプＩＣ３０等に電気的に接続されている。Ｒ／Ｗチャネル５０は、ライトデータを変調する回路、又は機能を有している。また、Ｒ／Ｗチャネル５０は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。
ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部を制御するメインコントローラである。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５の位置決めを実行する。ＭＰＵ６０は、ディスク１０へのデータのライト動作を制御すると共に、ホスト１００から転送されるライトデータの保存先を選択する。また、ＭＰＵ６０は、ディスク１０からのデータのリード動作を制御すると共に、ディスク１０からホスト１００に転送されるリードデータの処理を制御する。ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部に接続されている。ＭＰＵ６０は、例えば、ドライバＩＣ２０、ＨＤＣ４０、及びＲ／Ｗチャネル５０等に電気的に接続されている。
ＭＰＵ６０は、リード／ライト制御部６１０、及びエネルギ制御部６２０を備えている。ＭＰＵ６０は、各部、例えば、リード／ライト制御部６１０、及びエネルギ制御部６２０等の処理をファームウェア上で実行する。なお、ＭＰＵ６０は、各部、例えば、リード／ライト制御部６１０、及びエネルギ制御部６２０等を回路として備えていてもよい。
リード／ライト制御部６１０は、ホスト１００等からのコマンド等に従って、データのライト処理及びリード処理を制御する。リード／ライト制御部６１０は、ホスト１００等から指定されたデータ（以下、指定データと称する場合もある）をホスト１００等に指定された所定の領域（以下、ライト領域と称する場合もある）にライトすることを指示するコマンド（以下、ライトコマンドと称する場合もある）を受けた場合、ライト領域に指定データをライトするライト処理を実行する。なお、“指定データ”を単に“データ”と称する場合もある。ライト領域は、保存領域とは異なる領域に相当する。リード／ライト制御部６１０は、指定データをホスト等から指定された所定の領域（以下、リード領域と称する場合もある）からリードすることを指示するコマンド（以下、リードコマンドと称する場合もある）を受けた場合、リード領域から指定データをリードするリード処理を実行する。リード／ライト制御部６１０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５をディスク１０の目的位置に位置決めし、ライト処理又はリード処理を実行する。例えば、リード／ライト制御部６１０は、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００に素子エネルギ、例えば、アシスト電流又はアシスト電圧を供給してライト領域にデータをライト（アシスト記録）する。なお、リード／ライト制御部６１０は、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００に素子エネルギ、例えば、アシスト電流又はアシスト電圧を供給しないことによりアシスト効果なしでライト領域にデータをライトしてもよい。
リード／ライト制御部６１０は、例えば、連続して複数のライトコマンドをホスト１００等から受けた場合、これらライトコマンドでそれぞれ指定された複数の指定データを保存領域に一時的にライト（又は保存）し、保存領域に一時的にライト（又は保存）した複数の指定データを順次リードしてライト領域に順次ライトする。例えば、リード／ライト制御部６１０は、ホスト１００等から連続的に送信された複数のライトコマンドでそれぞれ指定された複数の指定データを一時的にメディアキャッシュ１０ｂにライトし、メディアキャッシュ１０ｂにライトした複数の指定データをメディアキャッシュ１０ｂから順次リードし、メディアキャッシュ１０ｂからリードした複数の指定データをユーザデータ領域１０ａの内のライト領域に順次ライトする。以下、“データを保存領域に一時的にライトし、保存領域に一時的にライトしたデータをリードしてライト領域にライトする処理”を単に“ライト処理”と称する場合もある。
エネルギ制御部６２０は、ヘッド１５に供給するエネルギを制御（又は、調整）する。エネルギ制御部６２０は、記録コイル１８０に供給（又は印加）する記録電流とアシスト素子とに供給（又は印加）する素子エネルギとを制御（又は、調整）する。例えば、エネルギ制御部６２０は、ＳＴＯ２００に供給（又は印加）するアシスト電流又はアシスト電圧を制御（又は、調整）する。エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、素子エネルギ制御回路３２０を介してアシスト素子に供給する素子エネルギを変動させる。例えば、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、素子エネルギ制御回路３２０を介してＳＴＯ２００に供給するアシスト電流又はアシスト電圧を変動させる。エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、保存領域にデータを一時的にライトする（以下、一時保存処理と称する場合もある）時にアシスト素子に供給する素子エネルギ（以下、一時保存エネルギと称する場合もある）とライト領域にデータをライトする（以下、通常ライト処理と称する場合もある）時にアシスト素子に供給する素子エネルギ（以下、通常エネルギと称する場合もある）とを異なる値にする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常エネルギと異なる一時保存エネルギを一時保存処理時にアシスト素子に供給しながら（又は、供給した状態）で保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。例えば、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存処理時にＳＴＯ２００に供給するアシスト電流（以下、一時保存電流と称する場合もある）又はアシスト電圧（以下、一時保存電圧と称する場合もある）と通常ライト処理時にＳＴＯ２００に供給するアシスト電流（以下、通常ライト電流と称する場合もある）又はアシスト電圧（以下、通常ライト電圧と称する場合もある）と、を異なる値にする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常ライト電流又は通常ライト電圧と異なる一時保存電流又は一時保存電圧を一時保存処理時にＳＴＯ２００に供給して保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。なお、“一時保存エネルギ”は、“一時保存電流”及び“一時保存電圧”を含む。また、“通常エネルギ”は、“通常ライト電流”及び“通常ライト電圧”を含む。
エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、アシスト素子に供給する一時保存エネルギの値（以下、一時保存エネルギ値と称する場合もある）を通常エネルギの値（以下、通常エネルギ値と称する場合もある）よりも小さくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常エネルギ値よりも小さい一時保存エネルギ値の一時保存エネルギをアシスト素子に供給して保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。例えば、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、ＳＴＯ２００に供給する一時保存電流の電流値（以下、一時保存電流値と称する場合もある）又は一時保存電圧の電圧値（以下、一時保存電圧値と称する場合もある）を通常ライト電流の電流値（以下、通常ライト電流値と称する場合もある）又は通常ライト電圧の電圧値（以下、通常ライト電圧値と称する場合もある）よりも小さくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常ライト電流値よりも小さい一時保存電流値の一時保存電流又は通常ライト電圧値よりも小さい一時保存電圧値の一時保存電圧をＳＴＯ２００に供給して保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。なお、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存エネルギ値を通常エネルギ値の１０％以下にしてもよい。例えば、エネルギ制御部６２０は、一時保存電流値又は一時保存電圧値を通常電流値又は通常電圧値あの１０％以下にしてもよい。また、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存エネルギ値を０（ゼロ）にしてもよい。例えば、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存電流値を０（ゼロ）Ａ（アンペア）又は一時保存電圧値を０（ゼロ）Ｖ（ボルト）にしてもよい。
エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、通常エネルギ値を一時保存エネルギ値よりも大きくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、一時保存エネルギ値よりも大きい通常エネルギ値の通常エネルギをアシスト素子に供給してライト領域にデータを（アシスト記録）する。例えば、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、ＳＴＯ２００に供給する通常ライト電流値又は通常ライト電圧値を一時保存電流値又は一時保存電圧値よりも大きくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、一時保存電流値よりも大きい通常ライト電流値の通常ライト電流又は一時保存電圧値よりも大きい通常ライト電圧値の通常ライト電圧をＳＴＯ２００に供給してライト領域にデータをライト（アシスト記録）する。
エネルギ制御部６２０は、一時保存エネルギ値（例えば、一時保存電流値及び一時保存電圧値）と通常エネルギ値（例えば、通常ライト電流値及び通常ライト電圧値）をテーブルとして所定の記録領域、例えば、ディスク１０のシステムエリア１０ｃ又は不揮発性メモリ８０等に記録していてもよい。また、エネルギ制御部６２０は、通常エネルギ値（例えば、通常ライト電流及び通常ライト電圧）に基づいて一時保存エネルギ値（例えば、一時保存電流値及び一時保存電圧値）を算出してもよい。例えば、エネルギ制御部６２０は、通常エネルギ値（例えば、通常ライト電流及び通常ライト電圧）に係数を積算して一時保存エネルギ値（例えば、一時保存電流値及び一時保存電圧値）を算出してもよい。なお、エネルギ制御部６２０は、一時保存エネルギ値（例えば、一時保存電流値及び一時保存電圧値）と通常エネルギ値（例えば、通常ライト電流値及び通常ライト電圧値）と異なる素子エネルギの値（以下、素子エネルギ値と称する場合もある）を有していてもよい。素子エネルギ値は、例えば、一時保存エネルギ値（例えば、一時保存電流値及び一時保存電圧値）及び通常エネルギ値（例えば、通常ライト電流値及び通常ライト電圧値）を含む。また、エネルギ制御部６２０は、保存領域に応じて複数の一時保存エネルギ値を有していてもよいし、ライト領域に応じて複数の通常エネルギ値を有していてもよい。
エネルギ制御部６２０は、一時保存エネルギ値、例えば、一時保存電流値又は一保存電圧値を通常エネルギ値、例えば、通常ライト電流値又は通常ライト電圧値と異なる値にすることにより、保存領域にライトするデータの線記録密度をライト領域にライトするデータの線記録密度と異なる密度にする。エネルギ制御部６２０は、一時保存エネルギ値、例えば、一時保存電流値又は一保存電圧値を通常エネルギ値、例えば、通常ライト電流値又は通常ライト電圧値よりも小さくすることにより、保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂにライトするデータの線記録密度（以下、一時保存時の線記録密度と称する場合もある）をライト領域、例えば、ユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトするデータの線記録密度（以下、通常ライト時の線記録密度と称する場合もある）よりも小さくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、一時保存エネルギ値、例えば、一時保存電流値又は一保存電圧値を通常エネルギ値、例えば、通常ライト電流値又は通常ライト電圧値よりも大きくすることにより、一時保存時の線記録密度を通常ライト時の線記録密度よりも大きくする。
エネルギ制御部６２０は、一時保存処理時に、許容される信号品質に対応する線記録密度（以下、許容値と称する）以上の一時保存時の線記録密度に対応する一時保存エネルギ値に調整する。例えば、エネルギ制御部６２０は、一時保存時の線記録密度と通常ライト時の線記録密度とをテーブルとして所定の記録領域、例えば、ディスク１０のシステムエリア１０ｃ又は不揮発性メモリ８０等に記録していてもよい。例えば、エネルギ制御部６２０は、通常ライト時の線記録密度を一時保存時の線記録密度に変更するための減衰率を通常エネルギ値に積算して一時保存エネルギ値を算出する。エネルギ制御部６２０は、線記録密度及び減衰率の関係を示すテーブルＴＢを所定の記録領域、例えば、ディスク１０のシステムエリア１０ｃ、又は不揮発性メモリ８０等に記録していてもよい。なお、エネルギ制御部６２０は、一時保存時の線記録密度と通常ライト時の線記録密度と異なるディスク１０の所定の領域にライトするデータの線記録密度を有していてもよい。また、エネルギ制御部６２０は、保存領域に応じて複数の一時保存時の線記録密度を有していてもよいし、ライト領域に応じて複数の通常ライト時の線記録密度を有していてもよい。
図４は、本実施形態に係る通常ライト処理時のライトゲートＷＧと素子エネルギバイアスとの一例を示すタイミングチャートである。図４において、横軸は、時間である。図４の横軸において、矢印の先端側に向かうに従って時間が経過する。図４の横軸には、タイミングＴ１とタイミングＴ２とを示している。タイミングＴ２は、タイミングＴ１よりも後のタイミングに相当する。図４には、通常ライト処理時のライトゲートＷＧと、通常ライト処理時の素子エネルギバイアスとを示している。図４の通常ライト処理時のライトゲートＷＧにおいて、信号レベルＬＷは、ライトゲートＷＧがネゲート（インアクティブ、無効、又はＯＦＦ）状態であることを示し、信号レベルＨＩは、ライトゲートＷＧがアソート（アクティブ、有効、又はＯＮ）であることを示している。ライトゲートＷＧは、タイミングＴ１で信号レベルＬＷから信号レベルＨＩになり、タイミングＴ２で信号レベルＨＩから信号レベルＬＷになる。図４の素子エネルギバイアスにおいて、レベルＬ０及びレベルＬ１は、素子エネルギ、例えば、通常エネルギのレベル（例えば、素子エネルギの大きさ）を示している。レベルＬ１は、レベルＬ０よりも大きい。図４の素子エネルギバイアスは、タイミングＴ１でレベルＬ０からレベルＬ１になり、タイミングＴ２でレベルＬ１からレベルＬ０になる。
エネルギ制御部６２０は、通常ライト処理時において、ライトゲートＷＧが信号レベルＨＩ（アソート）になるタイミングＴ１で通常エネルギのレベルをレベルＬ０からレベルＬ１に上げる。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常ライト処理時において、通常ライト処理の開始のタイミングであるタイミングＴ１で通常エネルギのレベルをレベル０からレベルＬ１に上げる。エネルギ制御部６２０は、通常ライト処理時において、ライトゲートＷＧが信号レベルＬＷ（ネゲート）になるタイミングＴ２で通常エネルギのレベルをレベルＬ１からレベルＬ０に下げる。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常ライト処理時において、通常ライト処理の終了のタイミングであるタイミングＴ２で通常エネルギのレベルをレベルＬ１からレベルＬ０に下げる。
図５は、本実施形態に係る一時保存処理時のライトゲートＷＧと素子エネルギバイアスとの一例を示すタイミングチャートである。図５において、横軸は、時間である。図５の横軸において、矢印の先端側に向かうに従って時間が経過する。図５の横軸には、タイミングＴ１とタイミングＴ２とを示している。図５には、一時保存処理時のライトゲートＷＧ２と、一時保存処理時の素子エネルギバイアスとを示している。図５の素子エネルギバイアスにおいて、レベルＬ０、レベルＬ１、及びレベルＬ２は、素子エネルギ（例えば、一時保存エネルギと称する場合もある）のレベル（例えば、素子エネルギの大きさ）を示している。レベルＬ２は、レベル０よりも大きく、レベルＬ１よりも小さい。図５の素子エネルギバイアスは、タイミングＴ１でレベルＬ０からレベルＬ２になり、タイミングＴ２でレベルＬ２からレベルＬ０になる。
エネルギ制御部６２０は、一時保存処理時において、ライトゲートＷＧが信号レベルＨＩ（アソート）になるタイミングＴ１で一時保存エネルギのレベルをレベルＬ０からレベルＬ２に上げる。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、一時保存処理時において、一時保存処理の開始のタイミングであるタイミングＴ１で一時保存エネルギのレベルをレベル０からレベルＬ２に上げる。エネルギ制御部６２０は、通常ライト処理時において、ライトゲートＷＧが信号レベルＬＷ（ネゲート）になるタイミングＴ２で一時保存エネルギのレベルをレベルＬ２からレベルＬ０に下げる。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、一時保存処理時において、一時保存処理の終了のタイミングであるタイミングＴ２で一時保存エネルギのレベルをレベルＬ２からレベルＬ０に下げる。
図６は、本実施形態に係る素子エネルギ値に対する線記録密度の変化ＳＬの一例を示す模式図である。図６において、縦軸は、線記録密度を示し、横軸は、素子エネルギ値を示している。図６において、線記録密度は、縦軸の矢印の先端側に進むに従って大きくなる。図６の縦軸には、許容される信号品質に対応する線記録密度の許容値ＡＶと、通常ライト時の線記録密度Ｓ１と、一時保存時の線記録密度Ｓ２とを示している。一時保存時の線記録密度Ｓ２は、許容値ＡＶよりも大きく、通常ライト時の線記録密度Ｓ１は、一時保存時の線記録密度Ｓ２よりも大きい。図６において、素子エネルギは、横軸の矢印の先端側に進むに従って大きくなる。図６の横軸には、通常エネルギ値Ａ１と、一時保存エネルギ値Ａ２と、を示している。通常エネルギ値Ａ１は、一時保存エネルギ値Ａ２よりも大きい。図６には、磁気ディスク装置１における素子エネルギ値に対する線記録密度の変化（以下、単に、線記録密度の変化と称する場合もある）ＳＬを示している。なお、許容値ＡＶは、図６に示した値よりも小さくてもよいし、図６に示した値よりも大きくてもよい。例えば、許容値ＡＶは、線記録密度の変化以下であってもよい。
図６に示した例では、エネルギ制御部６２０は、一時保存処理時において、通常ライト時の線記録密度Ｓ１に対応する通常エネルギ値Ａ１から一時保存時の線記録密度Ｓ２に対応する一時保存エネルギ値Ａ２に変更する。また、エネルギ制御部６２０は、通常ライト時において、一時保存時の線記録密度Ｓ２に対応する一時保存エネルギ値Ａ２から通常ライト時の線記録密度Ｓ１に対応する通常エネルギ値Ａ１に変更する。エネルギ制御部６２０は、図６に示すような線記録密度の変化ＳＬのデータを所定の記録領域、例えば、ディスク１０のシステムエリア１０ｃ又は不揮発性メモリ８０等に記録していてもよい。
図７は、本実施形態に係る線記録密度及び減衰率の関係を示すテーブルＴＢの一例を示す模式図である。図７において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、及びＳ４は、線記録密度を示し、β１、β２、及びβ３は、減衰率を示している。線記録密度Ｓ１は、図６の通常ライト時の線記録密度値Ｓ１に相当し、線記録密度Ｓ２は、図６の一時保存時の線記録密度Ｓ２に相当する。線記録密度Ｓ１乃至Ｓ４は、例えば、許容値ＡＶ以上である。減衰率β１は、線記録密度Ｓ１から線記録密度Ｓ２への減衰率に相当し、減衰率β２は、線記録密度Ｓ１から線記録密度Ｓ３への減衰率に相当し、減衰率β３は、線記録密度Ｓ１から線記録密度Ｓ４への減衰率に相当する。テーブルＴＢ１は、線記録密度Ｓ１乃至Ｓ４と、減衰率β１乃至β３とを含む。
エネルギ制御部６２０は、テーブルＴＢを参照してディスク１０の所定の領域毎又はディスク１０毎に所定の線記録密度に対応する減衰率を通常エネルギ値に積算して一時保存エネルギ値を算出する。図６及び図７に示した例では、エネルギ制御部６２０は、一時保存時において、減衰率β１を通常エネルギ値Ａ１に積算して一時保存エネルギ値Ａ２（＝Ａ１×β１）を算出する。なお、エネルギ制御部６２０は、一時保存時において、減衰率β２を通常エネルギ値Ａ１に積算して一時保存エネルギ値を算出してもよいし、減衰率β３を通常エネルギ値Ａ１に積算して一時保存エネルギ値を算出してもよい。エネルギ制御部６２０は、図７に示すようなテーブルＴＢを所定の記録領域、例えば、ディスク１０のシステムエリア１０ｃ又は不揮発性メモリ８０等に記録していてもよい。
図８は、本実施形態に係るライト処理方法の一例を示すフローチャートである。
ＭＰＵ６０は、ホスト１００等からのライトコマンドを待ち（Ｂ８０１）、ホスト１００等からライトコマンドを受ける（Ｂ８０２）。ＭＰＵ６０は、ホスト１００等から受けたライトコマンドに応じてライト領域を決定し（Ｂ８０３）、指定データを保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂに一時的にライトするかライトしないかを判定する（Ｂ８０４）。保存領域に一時的にライトしないと判定した場合（Ｂ８０４のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、Ｂ８０９の処理に進む。保存領域に一時的にライトすると判定した場合（Ｂ８０４のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、アシスト素子に供給する通常エネルギ値を一時保存エネルギ値に変更し（Ｂ８０５）、アシスト素子に一時保存エネルギ値の素子エネルギを供給して指定データを保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂに一時的にライトする（Ｂ８０６）。例えば、保存領域に一時的にライトすると判定した場合、ＭＰＵ６０は、ＳＴＯ２００に供給する通常ライト電流値又は通常ライト電圧値を一時保存電流値又は一時保存電圧値に変更し、ＳＴＯ２００に一時保存電流値の一時保存電流又は一時保存電圧値の一時保存電圧を供給して指定データをメディアキャッシュ１０ｂに一時的にライトする。
ＭＰＵ６０は、保存領域にライトしたデータをライト領域、例えば、ユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトするかライトしないかを判定する（Ｂ８０７）。保存領域にライトしたデータをライト領域にライトしないと判定した場合（Ｂ８０７のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、Ｂ８０７の処理に戻る（ループする）。保存領域にライトしたデータをライト領域にライトすると判定した場合（Ｂ８０７のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、保存領域に一時的にライトしたデータをリードする（Ｂ８０８）。ＭＰＵ６０は、アシスト素子に供給する一時保存エネルギ値を通常エネルギ値に変更し（Ｂ８０９）、アシスト素子に通常エネルギ値の素子エネルギを供給して指定データを指定されたライト領域にライトし（Ｂ８１０）、Ｂ８０１の処理に戻る。例えば、ＭＰＵ６０は、ＳＴＯ２００に供給する一時保存電流値又は一時保存電圧値を通常ライト電流値又は通常ライト電圧値に変更し、ＳＴＯ２００に一時保存電流値の一時保存電流又は一時保存電圧値の一時保存電圧を供給して指定データをユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトする。
本実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００を備えている。磁気ディスク装置１は、一時保存処理において、指定データを保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂに一時的にライトする際に、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００に一時保存エネルギ値の素子エネルギ、例えば、一時保存電流値のアシスト電流又は一時保存電圧値のアシスト電圧を供給する。言い換えると、磁気ディスク装置１は、アシスト素子に一時保存エネルギ値の素子エネルギを供給して指定データを保存領域に一時的にライトする。また、磁気ディスク装置１は、通常ライト処理において、指定データをライト領域、例えば、ユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトする際に、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００に通常エネルギ値の素子エネルギ、例えば、通常ライト電流値のアシスト電流又は通常ライト電圧値のアシスト電圧を供給する。言い換えると、磁気ディスク装置１は、アシスト素子に通常エネルギ値の素子エネルギを供給して指定データをライト領域にライトする。磁気ディスク装置１は、一時保存処理において、通常エネルギ値よりも小さい一時保存エネルギ値の素子エネルギをアシスト素子に供給することによって通常エネルギ値の素子エネルギをアシスト素子に供給し続けるよりもアシスト素子の劣化を抑制することができる。言い換えると、磁気ディスク装置１は、アシスト素子の寿命を向上することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、信頼性を向上することができる。
次に、他の実施形態及び他の変形例に係る磁気ディスク装置について説明する。他の実施形態及び他の変形例において、前述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する。
（変形例１）
変形例１の磁気ディスク装置１は、複数の保存領域を有するディスク１０を備えていることが前述した第１実施形態の磁気ディスク装置１と異なる。
図９は、変形例１に係るディスク１０に対するヘッド１５の配置の一例を示す模式図である。
ディスク１０は、複数の保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂを有している。図９に示した例では、複数のメディアキャッシュ１０ｂの内の１つのメディアキャッシュ１０ｂは、内周領域ＩＲに位置している。例えば、複数のメディアキャッシュ１０ｂの内の１つのメディアキャッシュ１０ｂは、最内周に位置している。複数のメディアキャッシュ１０ｂの内の１つのメディアキャッシュ１０ｂは、中周領域ＭＲに位置している。複数のメディアキャッシュ１０ｂの内の１つのメディアキャッシュ１０ｂは、外周領域ＯＲに位置している。
ＭＰＵ６０は、ライト処理において、複数の保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂにデータを一時的にライトする場合に、アシスト素子、例えば、ＳＴＯ２００に一時保存エネルギ、例えば、一時保存電流又は一時保存電圧を供給する。
変形例１によれば、磁気ディスク装置１は、ライト処理において、シーク時間を短縮することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、ライト処理の性能を向上することができる。
（第２実施形態）
第２実施形態の磁気ディスク装置１は、熱アシスト磁気記録（Thermally Assisted Magnetic Recording : TAMR）型式でデータをライト可能なことが前述した第１実施形態及び変形例１の磁気ディスク装置１と異なる。
磁気ディスク装置１は、熱アシスト磁気記録型式でデータをライト可能な磁気ディスク装置に相当する。
図１０は、本実施形態に係るヘッド１５の一例を示す拡大断面図である。
図１０に示した例では、ヘッド１５は、それぞれスライダ１５０に設けられたライトヘッド１５Ｗ、リードヘッド１５Ｒ、光発生素子（例えば、レーザダイオード）２５０、導波路２５５、及び近接場光照射素子（プラズモン・ジェネレータ、ニアフィールド・トランデューサ）２５６を備えている。
光発生素子２５０は、（レーザ）光源であり、スライダ１５０の上部、あるいは、ジンバル２４０に設けられている。光発生素子２５０は、ヘッドアンプＩＣ３０、例えば、素子エネルギ制御回路から素子エネルギ、例えば、電流又は電圧等を供給されることで導波路２５５に光を供給する。なお、光発生素子２５０は、スライダ１５０、又はジンバル２４０以外の場所に設けられていてもよい。例えば、光発生素子２５０は、アーム１３及びヘッド１５の外部に設けられていてもよい。導波路２５５は、光発生素子２５０が発生する光を近接場光照射素子２５６に伝播する。
近接場光照射素子２５６は、ディスク１０に対向するスライダ１５０の下端部に設けられている。近接場光照射素子２５６は、ディスク１０にデータをライトする際に、光発生素子２５０で発生して導波路２５５を伝播してきた素子エネルギ、例えば、レーザ光により近接場光を発生させ、ディスク１０に近接場光を照射する。照射された近接場光は、ディスク１０の記録層を加熱し、ディスク１０の記録層の保磁力を低下させる。近接場光照射素子２５６は、金属部材を含む。なお、近接場光照射素子２５６の代わりに、導波路２５５を伝播してきた光発生素子２５０で発生した光を、ディスク１０に集光するレンズが、備えられていてもよい。このように、近接場光照射素子２５６から発生する近接場光をディスク１０に照射することにより、磁気ディスク装置１は、高保磁力媒体であるディスク１０に高密度な磁気記録をすることができる。以下、熱アシスト記録を実行するための構成、例えば、光発生素子（例えば、レーザダイオード）２５０、導波路２５５、及び近接場光照射素子（プラズモン・ジェネレータ、ニアフィールド・トランデューサ）２５６等をアシスト素子と称する場合もある。以下、アシスト素子、例えば、光発生素子１５０に所定の素子エネルギ、例えば、所定の電流又は所定の電圧を供給してデータをライトするライト処理又はアシスト素子、例えば、近接場光照射素子に所定の素子エネルギ、例えば、所定の光を供給してデータをライトするライト処理をアシスト記録又は熱アシスト記録と称する場合もある。
また、近接場光照射素子２５６は、近接場光の照射範囲（又は、スポット範囲や、熱分布幅と称する場合もある）により、ライトヘッド１５Ｗによりライトするトラック幅（又は記録幅）を規定する。つまり、トラック幅は、近接場光の照射範囲の幅に対応する。例えば、近接場光照射素子２５６が近接場光の照射範囲をライトヘッド１５Ｗの幅よりも小さい幅で照射した場合、ライトヘッド１５Ｗによりライトしたトラックのトラック幅は、ライトヘッド１５Ｗの幅よりも小さくなり得る。また、近接場光照射素子２５６が近接場光の照射範囲をライトヘッド１５Ｗの幅よりも大きい幅で照射した場合、ライトヘッド１５Ｗによりライトしたトラックのトラック幅は、ライトヘッド１５Ｗの幅よりも大きくなり得る。そのため、近接場光を照射する際に生じる熱等の要因により、近接場光照射素子２５６の形状が変化した場合、近接場光の照射範囲が変動し、これに伴って、ライトヘッド１５Ｗによりライトしたトラックのトラック幅が変化する。例えば、アシスト素子、例えば、光発生素子２５０に供給する素子エネルギ、例えば、電流又は電圧を増大させた場合、近接場光照射素子２５６から照射される近接場光の強度は大きくなり熱アシスト効果が向上し得るが、照射範囲も広がりトラック幅も大きくなり得る。また、例えば、アシスト素子、例えば、光発生素子２５０に供給する素子エネルギ、例えば、電流又は電圧を減少させた場合、近接場光照射素子２５６から照射される近接場光の強度は小さくなり熱アシスト効果が低下し得るが、照射範囲も狭くなりトラック幅も小さくなり得る。言い換えると、アシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給する素子エネルギ、例えば、光の強度を大きくした場合、熱アシスト効果が向上し得るが、照射範囲も広がりトラック幅も大きくなり得る。また、アシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給する素子エネルギ、例えば、光の強度を小さくした場合、熱アシスト効果が低下し得るが、照射範囲も狭くなりトラック幅も小さくなり得る。
素子エネルギ制御回路３２０は、アシスト素子、例えば、光発生素子２５０に電気的に接続され、システムコントローラ１３０、例えば、ＭＰＵ６０の制御に応じてアシスト素子、例えば、光発生素子２５０に所定の素子エネルギ、例えば、所定の電流又は所定の電圧を供給する。言い換えると、素子エネルギ制御回路３２０は、アシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に接続され、システムコントローラ１３０、例えば、ＭＰＵ６０の制御に応じてアシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に所定の素子エネルギ、例えば、所定の光を供給する。
エネルギ制御部６２０は、記録コイル１８０に供給（又は印加）する記録電流とアシスト素子、例えば、光発生素子２５０に供給（又は印加）する素子エネルギ、例えば、電流、若しくは電圧を制御及び調整する。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、記録コイル１８０に供給（又は印加）する記録電流とアシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給（又は印加）する素子エネルギ、例えば、光を制御及び調整する。
エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、素子エネルギ制御回路３２０を介してアシスト素子、例えば、光発生素子２５０に供給する素子エネルギ、例えば、電流、若しくは電圧を変動させる。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、素子エネルギ制御回路３２０を介してアシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給する素子エネルギ、例えば、光を変動させる。
エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存処理時にアシスト素子、例えば、光発生素子２５０に供給する素子エネルギ、例えば、電流又は電圧と通常ライト処理時にアシスト素子、例えば、光発生素子２５０に供給する素子エネルギ、例えば、電流又は電圧とを異なる値にする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存処理時にアシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給する素子エネルギ、例えば、光と通常ライト処理時にアシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給する素子エネルギ、例えば、光とを異なる値にする。以下、“一時保存処理時にアシスト素子に供給する光“を”一時保存光“と称する場合もある。”通常ライト処理時にアシスト素子に供給する光“を”通常光“と称する場合もある。なお、”一時保存エネルギ“は、”一保存光“を含む。”通常エネルギ“は、”通常光“を含む。”一時保存電流“は、”一時保存処理時に光発生素子２５０に供給される電流“を含む。”一時保存電圧“は、”一時保存処理時に光発生素子２５０に供給される電圧“を含む。”通常ライト電流“は、”通常ライト処理時に光発生素子１５０に供給される電流“を含む。”通常ライト電圧“は、”通常ライト処理時に光発生素子１５０に供給される電圧“を含む。
例えば、エネルギ制御部６２０は、通常ライト電流値よりも小さい一時保存電流値の一時保存電流又は通常ライト電圧値よりも小さい一時保存電圧値の一時保存電圧を光発生素子２５０に供給して保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。例えば、エネルギ制御部６２０は、一時保存電流値よりも大きい通常ライト電流値の通常ライト電流又は一時保存電圧よりも大きい通常ライト電圧値の通常ライト電圧を光発生素子２５０に供給して保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。第２実施形態では、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存エネルギ値、例えば、一時保存電流値又は一時保存電圧値を０よりも大きい値にする。
エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、アシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に供給する一時保存エネルギ値、例えば、一時保存光の強度（以下、一時保存強度と称する場合もある）を通常エネルギ値、例えば、通常光の強度（以下、通常強度と称する場合もある）よりも小さくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、通常強度よりも小さい一時保存強度の一時保存光を近接場光照射素子２５６に供給して保存領域にデータをライト（アシスト記録）する。エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、通常エネルギ値、例えば、通常強度を一時保存エネルギ値、例えば、一時保存強度よりも大きくする。言い換えると、エネルギ制御部６２０は、一時保存強度よりも大きい通常強度の通常光を近接場光照射素子２５６に供給してライト領域にデータをライト（アシスト記録）する。第２実施形態では、エネルギ制御部６２０は、ライト処理において、一時保存エネルギ値、例えば、一時保存強度を０よりも大きい値にする。
第２実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、アシスト素子、例えば、光発生素子１５０及び近接場光照射素子２５６を備えている。磁気ディスク装置１は、一時保存処理において、指定データを保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂに一時的にライトする際に、アシスト素子、例えば、光発生素子２５０に一時保存エネルギ値の素子エネルギ、例えば、一時保存電流値の電流又は一時保存電圧値の電圧を供給する。言い換えると、磁気ディスク装置１は、一時保存処理において、指定データを保存領域、例えば、メディアキャッシュ１０ｂに一時的にライトする際に、アシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に一時保存エネルギ値の素子エネルギ、例えば、一時保存強度の光を供給する。
また、磁気ディスク装置１は、通常ライト処理において、指定データをライト領域、例えば、ユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトする際に、アシスト素子、例えば、光発生素子２５０に通常エネルギ値の素子エネルギ、例えば、通常ライト電流値の電流又は通常ライト電圧値の電圧を供給する。言い換えると、磁気ディスク装置１は、通常ライト処理において、指定データをライト領域、例えば、ユーザデータ領域１０ａの所定の領域にライトする際に、アシスト素子、例えば、近接場光照射素子２５６に通常エネルギ値の素子エネルギ、例えば、通常強度の光を供給する。
磁気ディスク装置１は、一時保存処理において、通常エネルギ値よりも小さい一時保存エネルギ値の素子エネルギをアシスト素子に供給することによって通常エネルギ値の素子エネルギをアシスト素子に供給し続けるよりもアシスト素子の劣化を抑制することができる。言い換えると、磁気ディスク装置１は、アシスト素子の寿命を向上することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、信頼性を向上することができる。
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。
１…磁気ディスク装置、１０…磁気ディスク、１０ａ…ユーザデータ領域、１０ｂ…メディアキャッシュ、１０ｃ…システムエリア、１２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１３…アーム、１４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５…ヘッド、１５Ｗ…ライトヘッド、１５Ｒ…リードヘッド、２０…ドライバＩＣ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、５０…リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル、６０…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、７０…揮発性メモリ、８０…不揮発性メモリ、９０…バッファメモリ、１００…ホストシステム（ホスト）、１３０…システムコントローラ。

Claims (12)

  1. 第１領域と、データを一時的にライトする第２領域とを有するディスクと、
    前記ディスクにデータをライトするライトヘッドと、前記ライトヘッドによるライト性能を高めるエネルギを発生するアシスト素子とを有するヘッドと、
    第１値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第１領域にデータをライトし、前記第１値と異なる第２値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第２領域にデータをライトする、コントローラと、を備える磁気ディスク装置。
  2. 前記コントローラは、前記第２領域にデータをライトすると判定した場合、前記第２領域に第１データを一時的にライトし、前記第２領域から前記第１データをリードして、前記第１領域にライトする、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
  3. 前記コントローラは、前記第２領域にデータをライトしないと判定した場合、前記第１領域に前記第１データをライトする、請求項２に記載の磁気ディスク装置。
  4. 前記第２値は、前記第１値よりも小さい、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
  5. 前記アシスト素子は、前記ディスクに高周波磁界を発生させるスピントルク発振子である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
  6. 前記第１値及び前記第２値は、電流又は電圧である、請求項５に記載の磁気ディスク装置。
  7. 前記第２値は、０である、請求項５又は６に記載の磁気ディスク装置。
  8. 前記アシスト素子は、前記ディスクに近接場光を照射する近接場光照射素子である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
  9. 前記第１値及び前記第２値は、光の強度である、請求項８に記載の磁気ディスク装置。
  10. 前記第２値は、０よりも大きい、請求項９に記載の磁気ディスク装置。
  11. 第１領域と、前記第１領域にライトする前にデータを一時的にライトする第２領域とを有するディスクと、
    主磁極と、前記主磁極と距離を空けて対向しているライトシールドと、前記主磁極と前記ライトシールドとの間に設けられたアシスト素子とを有するヘッドと、
    前記第１領域にデータをライトする際に前記アシスト素子に第１電流値を供給し、前記第２領域にデータをライトする際に前記第１電流値よりも小さい第２電流値を前記アシスト素子に供給する、コントローラと、を備える磁気ディスク装置。
  12. 第１領域と、データを一時的にライトする第２領域とを有するディスクと、前記ディスクにデータをライトするライトヘッドと、前記ライトヘッドによるライト性能を高めるエネルギを発生するアシスト素子とを有するヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるライト処理方法であって、
    第１値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第１領域にデータをライトし、前記第１値と異なる第２値のエネルギを前記アシスト素子に供給して前記第２領域にデータをライトする、ライト処理方法。
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