JP3057586B2 - 垂直磁気記録媒体及び装置 - Google Patents

垂直磁気記録媒体及び装置

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JP3057586B2 JP3241185A JP24118591A JP3057586B2 JP 3057586 B2 JP3057586 B2 JP 3057586B2 JP 3241185 A JP3241185 A JP 3241185A JP 24118591 A JP24118591 A JP 24118591A JP 3057586 B2 JP3057586 B2 JP 3057586B2
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    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3143Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding
    • G11B5/3146Disposition of layers including additional layers for improving the electromagnetic transducing properties of the basic structure, e.g. for flux coupling, guiding or shielding magnetic layers
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータの外部記憶
装置として使用される垂直磁気記録媒体及びこの媒体を
使用した磁気記録装置に関する。コンピュータ等の情報
処理装置の外部記憶用の機器として使用される磁気ディ
スク装置では、情報量の増加にともなって、媒体の記憶
密度を向上させること、記録及び再生の効率を向上する
こと、及び高信頼性を図ること等が要求されている。
【0002】近年、磁気ディスク装置の小型化、高密度
化に伴い、従来の水平磁気記録を上回る高密度の磁気記
録方式として、垂直磁気記録方式が注目されている。垂
直記録方式の代表的な例としては、非磁性の基板上に軟
磁性層を介し垂直磁化記録層を積層して二重構造とした
垂直磁気記録媒体を使用する方式がある。この種の垂直
記録媒体を使用した記録方式では、記録再生ヘッドとし
て単磁極タイプを用いる場合、ヘッドから媒体へ更にヘ
ッドへと戻る磁束ループを構成するとともに、その磁束
を書き込み/読出用のコイルに効率良く導くことが要求
される。
【0003】
【従来の技術】図1〜図3に従来の垂直磁気記録装置、
即ち、垂直磁気記録用の磁気媒体及び磁気ヘッドの組み
合わせから成る垂直磁気記録装置を示す。これらの図に
おいて、10は垂直磁気記録媒体、11は基板、12は
軟磁性層、13は記録層、20は単磁極ヘッド、21は
主磁極、22はコイル、23はガラス溝、24はフェラ
イトブロック(ヨーク)である。
【0004】垂直磁気記録媒体10は二重膜構造で、非
磁性基板11上にパーマロイ(NiFe)等の高透磁率
層(軟磁性層)12を介してCoCr等の垂直磁化記録
層13を形成したものである。一方、単磁極ヘッド20
は、先端が媒体10の面に近接して設けられたパーマロ
イ(NiFe)等の軟磁性膜からなる主磁極部21と、
Cu等からなる記録再生用コイル22、及び磁束のリタ
ーンパスとスライダ機能を兼ねるフェライトブロック
(ヨーク)24からなり、このブロック24の一部にガ
ラス溝23が形成されている。
【0005】図3に示すように、作動にあたっては、媒
体10の高透磁率層(軟磁性層)12は記録再生ヘッド
20のフェライトブロック(ヨーク)24と共に磁束の
リターンパス14を形成し、記録再生効率の向上に大き
く寄与する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の垂直磁気記録装置、即ちヘッド・媒体系において、よ
り高い記録再生効率を実現するためには、主磁極21、
記録層13、高誘磁率層12、及びフェライトブロック
24からなる磁気回路を可能な限り閉磁路にすることが
必要となる。しかし、従来の垂直磁気記録媒体10の構
造のままでは、リターンパス14となる高磁率層12
とフェライトブロック24との間に磁気的にハード材で
ある垂直記録層13が存在するため、実質的には開磁路
となり、その記録再生効率にも限界が生じていた。
【0007】また、垂直磁気記録方式では、記録再生ヘ
ッド20と媒体10の表面との間の空隙をより狭くしな
ければならないことは良く知られており、その究極の形
態として期待されている方式にヘッド・媒体におけるコ
ンタクトレコーディングがある。しかし、このコンタク
トレコーディングは、接触によって媒体面又はヘッド面
に磨耗が生じるという問題がある。したがって、この磨
耗をいかに少なくするかということが重要となる。
【0008】以上のことより、従来の垂直磁気記録装置
では、ヘッド・媒体間で接触記録を行うと、記録層13
に主磁極21が接触し磁極のエッジ部分からノイズを拾
い易く、また記録を乱す等の問題がある。また、接触を
避けるために磁極表面を非磁性体で被うと、記録・再生
効率が低下するという問題が生じる。本発明は、上記問
題点に鑑み、従来の垂直磁気記録媒体に比べて、記録・
再生効率を向上させた垂直磁気記録媒体及びこの媒体を
使用する磁気記録装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明によれば、図4に示すように、非磁性
のディスク基板(11)上に軟磁性層(12)を介して
垂直磁化記録層(13)を積層し、該記録層を所定幅で
同心円状に分割し、さらに分割した記録層間の非データ
領域(15)を軟磁性材(16)と非磁性材とを組み合
わせて充填したことを特徴とする垂直磁気記録媒体が提
供される。
【0010】また、本発明によれば、図5及び図6に示
すように、記録再生用コイル(22)と組み合わせた主
磁極(21)を、その先端が媒体(1)と対抗する面に
露出するように設け、主磁極(21)と磁気的に結合し
ている補助磁極(25)を媒体対抗面に露出させ、該補
助磁極の露出部を複数に分割し、分割された個々の補助
磁極の露出部の幅が、前記記録媒体(1)の溝部(1
5)に埋め込まれた同心円状の軟磁性部分(16)の幅
と等しくし、主磁極(21)の幅を分割された垂直記録
層(13)の幅に対応させ、更に該補助磁極(25)の
媒体記録層(13)に対抗する部分を非磁性の対磨耗材
料(26)で埋め込んでなる磁気ヘッド(2)と、前項
に記載のような垂直磁気記録媒体(1)とを組み合わせ
たことを特徴とする垂直磁気記録装置が提供される。
【0011】
【作用】本発明の垂直磁気記録媒体では、分割した記録
層(13)間の非データ領域(15)(即ち、ガードバ
ンド領域)に軟磁性材(16)が存在するため、主磁極
(21)、記録層(13)、軟磁性層ないし高透磁率層
(12)、及びこのガードバンド領域の軟磁性材(1
6)、フェライトブロック(24)からなる理想的な閉
磁気回路の形成が可能となり、記録再生効率が著しく改
善される。また、非データ領域(15)に軟磁性材(1
6)と非磁性材(18)とを組み合わせたものを充填
し、この非磁性材(18)として硬質材を用いることに
より磁気ヘッドスライダの摺動、衝突等に対する保護が
十分に確保され、媒体面の耐衝撃性も高められる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。図4は本発明の垂直磁気記録媒体の実施例1を一部
断面で示した要部斜視図である。垂直磁気記録媒体1
は、ガラス材からなる非磁性基板11上にパーマロイ
(NiFe)等からなる高透磁率磁性層12と、その表
面にCoCr等からなる垂直磁気記録層13を積層させ
た二重構造である。また、上記記録層13は例えば半径
方向に対してデータトラック幅に相当する所定幅ごとに
分割され、その分割された同心円状の記録層13の間の
非データ領域15にパーマロイ(NiFe)等からなる
軟磁性材16を充填している。
【0013】図5は本発明の垂直磁気記録装置、即ち媒
体・ヘッド系の実施例の正面図であり、図6は同実施例
を図5の矢印VIから見た図である。これらの図におい
て、2はヘッド、21は主磁極、22はコイル、23は
ガラス溝、24はフェライトブロック、25は非磁性体
埋め込み部分である。記録再生ヘッド2は、コイル22
と組み合わせた主磁極21を、その先端が媒体1と対抗
する面に露出するように設けている。後方で主磁極21
と磁気的に結合している補助磁極25は媒体1と対抗す
る面に露出されている。この補助磁極25の露出部は複
数に分割され、分割された個々の補助磁極25の露出部
の幅が、記録媒体1の非データ領域15に埋め込まれた
同心円状の軟磁性部分16の幅と等しくしている。ま
た、ディスク媒体1の半径方向に関する主磁極21の幅
を、分割された垂直記録層13の幅に対応させ、更に補
助磁極25の媒体対抗面に非磁性の耐磨耗材料26を埋
め込んで構成される。
【0014】したがって、図5及び図6で示すように、
このような構成をもつ本実施例の垂直磁気記録媒体1と
単磁極型ヘッド2を用いれば、分割した記録層13間の
非データ領域15(即ち、ガードバンド領域)に軟磁性
材16が存在するため、主磁極21、記録層13、軟磁
性層ないし高透磁率層12、及びこのガードバンド領域
の軟磁性材16、フェライトブロック24からなる理想
的な閉磁気回路17の形成が可能となり、記録再生効率
が著しく改善される。
【0015】図7は本発明の垂直磁気記録媒体の実施例
2を示した断面図である。この媒体1bでは、記録部分
13と軟磁性部分16の表面を同一保護膜31で覆って
いる。保護膜31は100Å以下と薄膜であるのが望ま
しい。これにより、垂直磁気記録媒体の耐久性を上げる
ことができる。図8は本発明の垂直磁気記録媒体の実施
例3を示した断面図である。この媒体1cでは、保護膜
31の表面を更に潤滑層32が覆っている。これによ
り、垂直磁気記録媒体の耐久性が更に向上する。
【0016】具体的には、この実施例の垂直磁気記録媒
体1cを製作する場合において、同心円上の軟磁性部分
16を多孔質化し潤滑材32を含浸させてもよい。例え
ば、記録層13としたがってCoCrを使用し、軟磁性
層16としてNiFeを用い、希硝酸でエッチングし軟
磁性層16を多孔質化した。この時、CoCrの記録層
13全くエッチングされなかった。この上に、ふっ化カ
ーボン系液体潤滑材32を塗布した。このように、記録
再生ヘッドとの接触面をエッチングにより多孔化し、潤
滑材を塗布することにより耐久性を向上させる効果があ
る。
【0017】図9は本発明の垂直磁気記録媒体の実施例
4を一部断面で示した要部斜視図である。図4に示した
実施例1と異なる点は、非データ領域15を軟磁性材1
6とTi等からなる非磁性材18を組み合わせて充填し
たことである。即ち、溝状の非データ領域15の中央部
に軟磁性材16は配設し、その両側にTi等からなる非
磁性材18を組み込んだ。これにより、主磁極21(図
5及び6)から発生する半径方向の磁束が広がり(図1
0)を抑制することが可能となる(図11)。更に、非
磁性材18として硬質のSiO2 或いはAl2O3 材を用い
れば、磁気ヘッド2のスライダの摺動、衝突等に対しの
保護が十分に確保され、媒体面の耐衝撃性も高めること
が可能となる。
【0018】なお、以上説明した本発明の垂直磁気記録
媒体1は従来のスパッタリング、蒸着等の薄膜形成法に
加えて、レジストパターニングとエッチング等からなる
フォトリソグラフィー技術を用いることにより製作が可
能である。一方、記録再生ヘッド2において、非磁性材
料26の表面を多孔質化し、潤滑材を含浸させることも
できる。この場合において、非磁性材料26としてガラ
スを用い、埋め込み、表面を研磨した後、CF4 プラズ
マでエッチングし多孔質化した。このとき磁極材として
用いたNiFeはエッチングされない。この上にふっ化
カーボン系液体潤滑材を塗布した。
【0019】また、記録再生ヘッド2において、非磁性
材料26の表面及び補助磁極25の表面を多孔質化し、
潤滑材を含浸させることもできる。前記と同様の方法
で、NiFeを多孔質化した後、非磁性材(ガラス)を
多孔質化し、この上にふっ化カーボン系液体潤滑材を塗
布した。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、分割
した記録層13間の非データ領域15に軟磁性材16が
存在するため、主磁極21、記録層13、軟磁性層ない
し高誘磁率層12、及び非データ領域の軟磁性材16、
フェライトブロック24からなる理想的な閉磁気回路の
形成がされるため、記録再生効率・耐衝撃性に優れた垂
直磁気記録媒体が実現でき、磁気ディスク装置の小型化
・大容量化及び高信頼性に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の垂直磁気記録装置の概略断面図である。
【図2】図1の矢印IIから見た従来の垂直磁気記録装置
の図である。
【図3】図2の線III −III における断面図で、従来の
垂直磁気記録装置を示す。
【図4】本発明の垂直磁気記録装置で使用する磁気記録
媒体の実施例を示す。
【図5】本発明の実施例にかかる垂直磁気記録装置の断
面図である。
【図6】図5の矢印VIから見た図で、本発明の垂直磁気
記録装置の1実施例を示す。
【図7】媒体の表面を保護膜で覆った本発明の1実施例
の断面図である。
【図8】媒体の保護膜表面を更に潤滑材で覆った本発明
の他の実施例の断面図である。
【図9】本発明の垂直磁気記録装置で使用する他の磁気
記録媒体の実施例を示す。
【図10】本発明の垂直磁気記録媒体と単磁極ヘッドの
組み合わせによる記録再生の状態を示す図である。
【図11】本発明の垂磁気記録媒体と単磁極ヘッドの組
み合わせによる記録再生の状態の他の実施例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1…垂直磁気記録媒体 11…ディスク基板 12…軟磁性体 13…既知記録層 15…非データ領域 16…軟磁性材 17…磁束の流れ 2…ヘッド 21…主磁極 22…コイル 23…ガラス溝 24…ヨーク 25…補助磁極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貝津 功剛 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 金井 均 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 笠松 祥治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−52429(JP,A) 特開 昭52−93308(JP,A) 特開 平4−324101(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/667 G11B 5/127 G11B 5/187 G11B 5/65

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性のディスク基板上に軟磁性層を介
    して垂直磁化記録層を積層し、該記録層を所定幅で同心
    円状に分割し、さらに分割した記録層間の非データ領域
    、軟磁性材と非磁性材とを組み合わせて充填したこと
    を特徴とする垂直磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 非磁性材は硬質材であることを特徴とす
    る請求項1に記載の垂直磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記所定幅は、該媒体を使用する磁気記
    録装置の記録トラック幅と等しいことを特徴とする請求
    項1又は2に記載の垂直磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】 記録層及び非データ領域の表面を保護膜
    もしくは潤滑膜の少なくとも一方で被覆したことを特徴
    とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の垂直磁気記
    録媒体。
  5. 【請求項5】 記録再生用コイルと組合せた主磁極をそ
    の先端が媒体と対抗する面に露出するように設け、主磁
    極と磁気的に結合している補助磁極を媒体対抗面に露出
    させ、該補助磁極の露出部を複数に分割し、分割された
    個々の補助磁極の露出部幅が前記記録媒体の溝部に埋め
    込まれた同心円状の軟磁性部分の幅と等しくし、主磁極
    の幅を分割された垂直記録層の幅に対応させ、更に該補
    助磁極の媒体記録層に対抗する部分を非磁性の耐摩耗材
    料で埋め込んでなる磁気ヘッドと、請求項1〜4のいず
    れか1項に記載の垂直記録媒体とを組み合わせたことを
    特徴とする垂直磁気記録装置。
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