JP4160947B2 - Magnetic head and magnetic recording apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、垂直磁気記録方式により磁気記録媒体に情報を記録する磁気記録装置に関する。 This invention relates to magnetic recording apparatus that records information on a magnetic recording medium by perpendicular magnetic recording system.
近年、ハードディスクドライブ(HDD)などの磁気記録装置の分野において、小型・大容量化の要求が高まりつつあり、記録トラックの高密度化が進められている。特に、単磁極ヘッド(磁気ヘッド)と軟磁性裏打ち層を有する垂直磁気記録用の2層膜媒体とを組み合わせた垂直磁気記録方式の磁気記録装置は、“記録にじみ”や“熱安定性”の観点から高密度記録に有利とされ、研究・開発が盛んに進められている。 In recent years, in the field of magnetic recording devices such as hard disk drives (HDDs), there has been an increasing demand for miniaturization and large capacity, and recording tracks have been increased in density. In particular, a perpendicular magnetic recording type magnetic recording apparatus that combines a single-pole head (magnetic head) and a double-layer medium for perpendicular magnetic recording having a soft magnetic underlayer has a “recording blur” and “thermal stability”. From the point of view, it is advantageous for high-density recording, and research and development are actively underway.
図9には、単磁極ヘッドと2層膜媒体を組み合わせた従来の磁気記録装置の要部の構成例を簡略化して図示してある。図9に示すように、単磁極ヘッド4は、主磁極1、リターンヨーク(ここでは図示せず)、および励磁コイル3を有する。2層膜媒体6は、軟磁性裏打ち層15に重ねて記録層16を有する。単磁極ヘッド4は、2層膜媒体6の記録層16に対向して配置される。この磁気記録装置における磁気回路は、主磁極1、軟磁性裏打ち層15、および図示しないリターンヨークにより形成される。なお、2層膜媒体6の記録層16に磁気的に飽和記録される磁化信号(記録ビット)の幅(以下、記録幅と称する)MWWは、概ね主磁極1の先端の幅(以下、主磁極幅TWWと称する)で決まる。
FIG. 9 shows a simplified configuration example of a main part of a conventional magnetic recording apparatus in which a single magnetic pole head and a two-layer film medium are combined. As shown in FIG. 9, the single magnetic pole head 4 has a main
この装置を用いて2層膜媒体6の記録層16に情報を記録する場合、励磁コイル3に電流を流して主磁極1の先端から記録磁界を形成するが、情報を記録するためには主磁極1の直下で2層膜媒体6の記録層16の飽和磁界(HS)以上の記録磁界が必要である。また、主磁極1が対向した記録トラックに隣接するトラック(以下、隣接トラックと称する)に作用する漏れ磁界は、2層膜媒体6の反転磁区生成磁界(HN)以下でなければならない。漏れ磁界がHNを超えると、隣接トラックに記録した情報を消去してしまう。なお、2層膜媒体6のHSやHNは、記録磁界の時間変化に依存する。
When information is recorded on the
また、2層膜媒体6に着目すると、高密度記録になるほど1ビットに占める記録層16の体積が小さくなるので、熱磁気緩和を克服するために記録層16の保持力(HC)を大きくしなければならず、必然的に記録層16のHSは増加する。このため、この磁気記録装置で高密度記録を達成するためには、主磁極1の直下で急峻な磁界を形成するとともに、極めて高い記録磁界が必要となる。
Moreover, focusing on the two-
図10には、2次元有限要素法を用いて計算した単磁極ヘッド4の磁界強度と励磁電流との関係をグラフにして示してある。ここでは、トラックの幅方向に沿った主磁極幅TWWが64[nm]、スロートハイトTHが100[nm]、テーパー部の傾斜角度θが45[°]の単磁極ヘッド4を想定した。そして、主磁極先端と2層膜媒体6の記録層16との間の磁気スペーシングMSを10[nm]、記録層16の厚さを14[nm]、軟磁性裏打ち層15の厚さを300[nm]とし、記録層16の厚さ方向の中心で垂直磁界成分を計算した。また、記録層16の透磁率は1、単磁極ヘッド4と軟磁性裏打ち層15の飽和磁束密度(BS)および異方性磁界(HK)はそれぞれ2.4[Tesla]と12[Oe]とした。そして、記録磁界は主磁極1の中心、漏れ磁界は主磁極1のエッジから27[nm]離れた位置で評価した。また、これらの磁界は垂直成分のみ考慮した。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the magnetic field strength of the single magnetic pole head 4 calculated using the two-dimensional finite element method and the excitation current. Here, it is assumed that the main pole width TWW along the track width direction is 64 [nm], the throat height TH is 100 [nm], and the taper portion tilt angle θ is 45 [°]. The magnetic spacing MS between the tip of the main pole and the
これによると、記録磁界と漏れ磁界は200[mA]程度までは励磁電流に比例して増加するが、それ以上になるとヘッド材料の磁気的な飽和により両者とも増加が飽和の傾向を示しているのが分かる。また、記録磁界と漏れ磁界の磁界強度の差は、ヘッド材料が飽和するまでは励磁電流に比例して増加するが、それ以上励磁電流を大きくしてもほぼ一定値となる。なお、記録磁界と漏れ磁界の絶対値は励磁電流を変えれば変わってしまう。また、記録磁界と漏れ磁界の差はヘッド等の磁気回路の設計で決まってしまう。したがって、ヘッド磁界として記録磁界のピークと漏れ磁界の差が大きいことが、垂直磁気記録方式を採用した磁気記録装置を設計する上で重要となる。 According to this, the recording magnetic field and the leakage magnetic field increase in proportion to the excitation current up to about 200 [mA], but both increase tend to saturate due to the magnetic saturation of the head material. I understand. Further, the difference in magnetic field strength between the recording magnetic field and the leakage magnetic field increases in proportion to the excitation current until the head material is saturated, but it becomes a substantially constant value even if the excitation current is further increased. Note that the absolute values of the recording magnetic field and the leakage magnetic field change if the excitation current is changed. Further, the difference between the recording magnetic field and the leakage magnetic field is determined by the design of a magnetic circuit such as a head. Therefore, a large difference between the recording magnetic field peak and the leakage magnetic field as the head magnetic field is important in designing a magnetic recording apparatus adopting the perpendicular magnetic recording system.
2層膜媒体6においては、HS以上の磁界では飽和記録され、HN未満の磁界では熱磁気緩和の議論は別として記録層16の磁化状態には影響を及ぼさない。すなわち、HN以上HS未満の磁界では、未飽和記録となり、その磁界で記録された記録層16の領域はノイズ源となってしまう。したがって、オフトラック方向のヘッド磁界分布を考えた場合、HSからHNの間の距離が短い方が望ましい。一般的な表現をすれば、トラック幅方向の磁界勾配が大きいことがヘッド磁界として望ましい。
In two-
以上、要点を整理すると、高密度記録を達成するための最適なヘッド磁界のトラック幅方向の分布を考えた場合、高密度記録に有利な特性は以下の3つの項目になる。 As described above, when the distribution in the track width direction of the optimum head magnetic field for achieving high-density recording is considered, the following three items are advantageous characteristics for high-density recording.
(1)主磁極直下の記録磁界強度が大きいこと。 (1) The recording magnetic field intensity directly under the main magnetic pole is large.
(2)その記録磁界のピークと隣接トラックでの漏れ磁界の差が大きいこと。 (2) The difference between the peak of the recording magnetic field and the leakage magnetic field between adjacent tracks is large.
(3)トラック幅方向の磁界勾配が大きいこと。 (3) The magnetic field gradient in the track width direction is large.
ところで、従来、隣接トラックでの漏れ磁界を低減する目的で、主磁極1のトラック幅方向両側にサイドシールドを設けた装置が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。主磁極の両側にサイドシールドを設けることにより、漏れ磁界をシールドして隣接トラックのデータの誤消去を防止する効果が期待できる。
By the way, conventionally, there has been known an apparatus in which side shields are provided on both sides in the track width direction of the
しかし、この文献では、上述した望ましい特性(1)、(2)、(3)についての総括的な議論はなく、少なくとも、サイドシールドを設けることにより、記録磁界を低下させていることは明らかである。また、この文献では、サイドシールドを備えた単磁極ヘッドの設計指針も明確化されていない。 However, in this document, there is no general discussion about the desirable characteristics (1), (2), and (3) described above, and it is clear that the recording magnetic field is lowered by providing at least a side shield. is there. Further, in this document, the design guideline for a single pole head having a side shield is not clarified.
図11には、サイドシールドを設けた単磁極ヘッドにおいて、主磁極1とサイドシールドの間の距離を種々変えた場合における磁界強度の変化をグラフにして示してある。ここでは、上述した単磁極ヘッド4に厚さ20[nm]のサイドシールドを設けた装置を用意し、2次元有限要素法を用いて磁界強度を計算した。なお、漏れ磁界は主磁極1の先端から27[nm]離れた位置で評価した。また、サイドシールドは単磁極ヘッド4と同じ磁気特性を持ち、励磁電流は400[mA]とした。
FIG. 11 is a graph showing changes in magnetic field strength when the distance between the
これによると、サイドシールドを主磁極1に近づけるほど漏れ磁界が小さくなるが、同時に記録磁界も減少することが分かる。また、記録磁界と漏れ磁界の差は、主磁極・シールド間距離が35[nm]で最大となっているのが分かる。さらに、トラック幅方向の最大磁界勾配は、主磁極・シールド間距離が30[nm]の場合に最大となっている。
According to this, as the side shield is brought closer to the main
つまり、従来のように単にサイドシールドを設けただけの装置では、上述した望ましい特性(1)、(2)、(3)を同時且つ十分に満たすことはできない。例えば、上述した従来の文献には、主磁極・シールド間距離を如何に設計すべきかも明確に記載されておらず、この文献に記載の技術内容に基づいて上述した望ましい特性(1)、(2)、(3)を同時に満たすことはできない。
この発明の目的は、記録密度を高くできる磁気記録装置を提供することにある。 The purpose of the invention is to provide a magnetic recording device that can increase the recording density.
上記目的を達成するため、本発明の磁気記録装置は、軟磁性裏打ち層に重ねて記録層を有する2層膜媒体と、上記記録層の記録トラックに対向する先端を有する主磁極、および上記記録トラックの幅方向に沿って上記先端から離間して設けられたサイドシールドを有する単磁極ヘッドと、を有し、上記先端とサイドシールドの距離が上記記録トラックのピッチと先端の幅との差に等しく、上記軟磁性裏打ち層が上記先端の幅より狭い幅のランドを有するランド・アンド・グルーブ構造を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a magnetic recording apparatus of the present invention comprises a two-layer film medium having a recording layer superimposed on a soft magnetic underlayer, a main pole having a tip facing the recording track of the recording layer, and the recording A single-pole head having a side shield provided away from the tip along the width direction of the track, and the distance between the tip and the side shield is the difference between the pitch of the recording track and the width of the tip Equally, the soft magnetic backing layer has a land-and-groove structure having a land having a width narrower than the width of the tip.
また、本発明の磁気記録装置は、軟磁性裏打ち層に重ねて記録層を有する2層膜媒体と、上記記録層の記録トラックに対向する先端を有する主磁極、および上記記録トラックの幅方向に沿って上記先端から離間して設けられたサイドシールドを有する単磁極ヘッドと、を有し、上記サイドシールドの上記先端に対向するエッジは、上記先端が対向する記録トラックに隣接する隣接トラックのエッジと一致する位置に設けられており、上記軟磁性裏打ち層が上記先端の幅より狭い幅のランドを有するランド・アンド・グルーブ構造を有することを特徴とする。 The magnetic recording apparatus of the present invention includes a double-layer film medium having a recording layer superimposed on a soft magnetic backing layer, a main pole having a tip facing the recording track of the recording layer, and a width direction of the recording track. And a single pole head having a side shield provided at a distance from the tip, and an edge facing the tip of the side shield is an edge of an adjacent track adjacent to the recording track with the tip facing The soft magnetic underlayer has a land-and-groove structure having lands with a width smaller than the width of the tip.
上記発明によると、サイドシールドを単磁極ヘッドに設けるとともに、ランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層を有する2層膜媒体と組み合わせることにより、記録磁界を高くでき、記録磁界と漏れ磁界の差を大きくでき、磁界勾配を大きくでき、記録密度を高めることができる。 According to the above invention, a side shield is provided on a single magnetic pole head and a recording magnetic field can be increased by combining with a two-layer film medium having a soft magnetic underlayer having a land-and-groove structure. Can be increased, the magnetic field gradient can be increased, and the recording density can be increased.
この発明の磁気記録装置は、上記のような構成および作用を有しているので、記録密度を高くできる。 Magnetic recording apparatus of the invention has a configuration and operation as described above, can increase the recording density.
より詳細には、トラックピッチが一定である場合におけるサイドシールド付単磁極ヘッドおよび2層膜媒体の設計指針を明確にでき、記録磁界を大きくでき、記録磁界と漏れ磁界の差を大きくでき、トラック幅方向の磁界勾配を大きくでき、記録密度を高くできる。 More specifically, the design guidelines for the single-pole head with side shield and the double-layer film medium when the track pitch is constant can be clarified, the recording magnetic field can be increased, and the difference between the recording magnetic field and the leakage magnetic field can be increased. The magnetic field gradient in the width direction can be increased, and the recording density can be increased.
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1には、この発明の実施の形態に係る磁気記録装置の要部の構造を概略的に示してある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows the structure of the main part of a magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
磁気記録装置は、サイドシールド2を備えた単磁極ヘッド4(磁気ヘッド)、および2層膜媒体6(磁気ディスク)を有する。単磁極ヘッド4は、サイドシールド2の他に、主磁極1、励磁コイル3、および図示しないリターンヨークを有する。
The magnetic recording apparatus has a single magnetic pole head 4 (magnetic head) having a
主磁極1は、2層膜媒体6に対向する先端面11を有し、この先端面11のエッジから垂直に立ち上がった側面12を有する。そして、側面12の終縁から傾斜して延びた傾斜面13を有する。ここでは、先端面11のトラック幅方向(図中左右方向)に沿った幅(以下、この幅を主磁極幅と称する)をTWWとし、先端面11の両側から延びた側面12の高さをTH(スロートハイト)とし、傾斜面13の鉛直軸に対する傾斜角度をθとする。
The main
サイドシールド2は、一定の厚さを有する板状体により形成され、トラック幅方向に沿って主磁極1の先端面11を挟む位置に配置されている。サイドシールド2の主磁極1に対向したエッジは、主磁極1から一定距離離れた位置にそれぞれ設定されている。また、サイドシールド2は、2層膜媒体6と略平行な面で且つ主磁極1の先端面11と同一面に沿って延設されている。
The
一方、2層膜媒体6は、軟磁性裏打ち層15に記録層16を重ねて形成されている。記録層16は、トラック方向(図1で紙面方向)に延び且つトラック幅方向に互いに離間した複数本の記録トラック17を有する。軟磁性裏打ち層15は、図2に示すように、トラック幅方向に互いに離間し且つトラック方向に延びた複数本のランド18を有し、各ランド18の間に複数本のグルーブ19を有する。各ランド18は、記録層16に向けて突出し、記録トラック17に1対1で対応して設けられ、各グルーブ19は記録層16から離間する方向に凹んだ凹所を形成している。
On the other hand, the two-
なお、以下の説明では、主磁極1とサイドシールド2の間の距離をPSSとし、主磁極1の先端面11と2層膜媒体6の間の距離をMSとし、隣接する記録トラック17間の距離をTP(トラックピッチ)とし、記録トラック17に磁気的に飽和記録される磁化信号(記録ビット)の記録幅をMWWとする。また、説明を簡単にするため、主磁極幅TWWと記録幅MWWが等しいものとする。
In the following description, the distance between the main
上記[背景技術]でも説明したように、単磁極ヘッド4にサイドシールド2を備えると、主磁極1の真下からトラック幅方向両側に漏洩する漏れ磁界を抑制でき、隣接トラック17aに対するデータの誤消去を効果的に防止できるが、反面、2層膜媒体6の記録層16に作用する記録磁界も低下することが知られている。
As described in the above [Background Art], if the single magnetic pole head 4 is provided with the
図3には、サイドシールド2を設けない単磁極ヘッドの磁界強度H1とサイドシールド2を備えた単磁極ヘッドの磁界強度H2の計算結果を比較して示してある。ここでは、上述した[背景技術]のモデルを採用し、主磁極1の中心Cからトラック幅方向に離間した各位置で磁界強度を計算した。また、図3には、各地点における磁界強度H1、H2の差(H1−H2)を示してある。
FIG. 3 shows a comparison of the calculation results of the magnetic field strength H 1 of the single pole head without the
これによると、サイドシールド2を設けた場合、各地点において確かに磁界強度が低下しているのが分かる。また、磁界強度の差(H1−H2)を見ると、主磁極1の中心Cから離間したある地点でピークが見られる。さらに、このピークの位置は、サイドシールド2の主磁極1に近いエッジの位置と一致しているのが分かる。
According to this, it can be seen that when the
図4には、サイドシールド2を備えていない単磁極ヘッドの磁界強度H1とサイドシールド2を備えた単磁極ヘッドの磁界強度H2との差(H1−H2)、すなわちサイドシールド2を設けた場合の磁界の減少量をPSS(主磁極1に対するサイドシールド2のエッジの位置)をパラメータとして調べた結果を示してある。ここでも、図3で説明したように、主磁極1中心から離間したある地点でそれぞれピークが見られる。図5には、これらピークが見られる位置と主磁極1中心からサイドシールド2のエッジまでの距離との関係を示してある。これによると、両者は、略一致しているのが分かる。
FIG. 4 shows a difference (H 1 −H 2 ) between the magnetic field strength H 1 of the single-pole head without the
つまり、漏れ磁界の強度分布を考えた場合、隣接トラック17aの主磁極1に近いエッジに最大の漏れ磁界が作用するので、できるだけ主磁極直下の記録磁界を減少させずに効果的に隣接トラック17aに作用する漏れ磁界を減少させるためには、隣接トラック17aのエッジとサイドシールド2のエッジを一致させることが最も有効である。また、2層膜媒体6に記録されるビットの記録幅MWWは概ね主磁極幅TWWに等しいので、トラックピッチをTPとすると、以下の式を満たすようにサイドシールド2のエッジを位置決めすることにより、記録磁界のピークと漏れ磁界の差を最も大きくできる。
That is, when the intensity distribution of the leakage magnetic field is considered, the maximum leakage magnetic field acts on the edge of the
PSS=TP−TWW
実際には、主磁極1の先端面11と2層膜媒体6との間のギャップMSがあるため、記録幅MWWは主磁極幅TWWより僅かに大きくなる。このため、厳密に言うと、上式は、下式のように書きかえられる。
PSS = TP-TWW
Actually, the recording width MWW is slightly larger than the main magnetic pole width TWW because of the gap MS between the front end face 11 of the main
PSS=TP−MWW
次に、上述したサイドシールド2の位置を踏まえて、最適な主磁極幅TWWについて考察する。2層膜媒体6の記録層16に記録されるビットの記録幅MWWは、主磁極幅TWWが大きいほど大きくなる。また、主磁極幅TWWが大きくなると隣接トラック17aの幅も当然大きくなる。つまり、トラックピッチTPと主磁極幅TWWと主磁極〜サイドシールド間距離PSSとが上述した関係を満たす場合、主磁極幅TWWを大きくするとサイドシールド2を主磁極1に近づけなければならない。
PSS = TP-MWW
Next, the optimum main magnetic pole width TWW will be considered based on the position of the
主磁極幅TWWが極端に大きいと、主磁極1の磁束の殆どがサイドシールド2に流れ込んでしまい、主磁極1の直下の記録磁界は減少する。一方、主磁極幅TWWが極端に狭いと主磁極1の飽和のため記録磁界は減少する。つまり、記録磁界を最大にする主磁極幅TWWは存在する。
When the main magnetic pole width TWW is extremely large, most of the magnetic flux of the main
図6には、サイドシールド2のエッジと隣接トラック17aのエッジが一致した単磁極ヘッド4の磁界強度を主磁極幅TWWをパラメータとして計算した結果を示してある。ここでは、2層膜媒体6の軟磁性裏打ち層15のランド・アンド・グルーブ構造を採用せずに、主磁極幅TWWを変えた場合における記録磁界、漏れ磁界、磁界強度の差、および最大磁界勾配を調べた。また、このとき、トラックピッチTPを91[nm]とし、2層膜媒体6記録層16に記録されるビットの記録幅MWWを、説明簡単化のため主磁極幅TWWと同一とした。つまり、主磁極1とサイドシールド2との間の距離PSSは、上述したように91[nm]から主磁極幅TWWを引いた差となる。なお、ここでも、漏れ磁界は、隣接トラック17aの主磁極1に近いエッジで最大であるものとした。
FIG. 6 shows the result of calculating the magnetic field strength of the single magnetic pole head 4 in which the edge of the
この結果、記録磁界、記録磁界と漏れ磁界の差、磁界勾配は、それぞれ、主磁極幅TWWが60[nm]、48[nm]、72[nm]のとき最大となった。例えば、単磁極ヘッド4の特性として最も重要と考えられる記録磁界と漏れ磁界の差を最大にするためには、主磁極幅TWWを48[nm]に設定すれば良く、主磁極幅TWWを概ねトラックピッチTPの40[%]〜60[%]に設定すれば良い。 As a result, the recording magnetic field, the difference between the recording magnetic field and the leakage magnetic field, and the magnetic field gradient were maximized when the main magnetic pole width TWW was 60 [nm], 48 [nm], and 72 [nm], respectively. For example, in order to maximize the difference between the recording magnetic field and the leakage magnetic field, which are considered to be the most important characteristics of the single magnetic pole head 4, the main magnetic pole width TWW may be set to 48 [nm]. What is necessary is just to set to 40 [%]-60 [%] of track pitch TP.
次に、上述した最適なサイドシールド2のエッジ位置、および最適な主磁極幅TWWを踏まえて、さらに、記録磁界および磁界勾配を最適化する方法について考察する。
Next, a method for further optimizing the recording magnetic field and the magnetic field gradient will be considered based on the optimum edge position of the
図7には、軟磁性裏打ち層15のランド・アンド・グルーブ構造を採用した場合における、主磁極幅TWWとヘッド磁界の関係の計算結果を示してある。ここでは、主磁極幅TWWより10[nm]狭い幅のランド18を有する軟磁性裏打ち層15を用い、漏れ磁界は隣接トラック上の最大値とした。
FIG. 7 shows the calculation result of the relationship between the main magnetic pole width TWW and the head magnetic field when the land-and-groove structure of the soft
これによると、記録磁界、記録磁界と漏れ磁界の差、およびトラック幅方向の最大磁界勾配が主磁極幅48[nm]で最大となっているのが分かる。言い換えると、サイドシールド2のエッジを隣接トラック17aのエッジと一致させ、主磁極幅TWWをトラックピッチTPの40[%]〜60[%]に設定し、主磁極幅TWWより狭いランド18を有するランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層15を用いることにより、記録磁界を大きくでき、記録磁界のピークと漏れ磁界との差を大きくでき、磁界勾配を大きくできる。つまり、高密度記録に有利な3つの特性を同時に満足することができる。
According to this, it can be seen that the recording magnetic field, the difference between the recording magnetic field and the leakage magnetic field, and the maximum magnetic field gradient in the track width direction are maximum at the main magnetic pole width of 48 [nm]. In other words, the edge of the
本実施の形態の単磁極ヘッド4の記録磁界が最大となる主磁極幅TWWは、主磁極1と軟磁性裏打ち層15および主磁極1とサイドシールド2のパーミアンス比で概ね決定される。軟磁性裏打ち層15にグルーブ19を設けることは、主磁極1と軟磁性裏打ち層15のパーミアンスを減少させる。したがって、記録磁界を最大にする主磁極幅TWWは、平坦な軟磁性裏打ち層を用いた場合と比較して、相対的に主磁極1とサイドシールド2のパーミアンスを減少させるよう減少しなければならない。ここで、主磁極1と軟磁性裏打ち層15のパーミアンスを積極的に減少させるためには、軟磁性裏打ち層15のランド18は主磁極幅TWWより狭くなければならない。一方、“Grooved Soft-underlayer for Perpendicular Recording Medium”, S. Takahashi, K. Yamakawa, and K. Ouchi, Digests of PMRC 2004, 75, 2004 に示すように、記録磁界と漏れ磁界の差は、軟磁性裏打ち層15にランド・アンド・グルーブ構造を設けても殆ど変わらない。したがって、記録磁界および記録磁界と漏れ磁界の差を最大にする主磁極幅TWWの値をほぼ一致させることができる。
The main magnetic pole width TWW at which the recording magnetic field of the single magnetic pole head 4 of the present embodiment is maximized is generally determined by the permeance ratio of the main
また、サイドシールド2のない単磁極ヘッドのトラック幅方向の磁界勾配は、単純に記録磁界が大きいほど大きくなる。サイドシールド2は、主磁極1とサイドシールド2の間の磁界の水平成分を増加させる分、垂直成分を減少させるので、垂直成分の磁界勾配を増加させる。図6に示すようにトラック幅方向の磁界勾配が最大となる主磁極幅TWWは、記録磁界が最大となる主磁極幅TWWよりも、さらにサイドシールド2が近づくより大きな値となる。軟磁性裏打ち層15のランド・アンド・グルーブ構造も、主磁極1から出た磁力線はグルーブ19に入らずできるだけランド18で吸収しようとするので磁界勾配が増加する。したがって、サイドシールド2とランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層15の両者が存在する場合、お互いに効果を打ち消し合う。ここで、ランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層15を用いた方が、大きな磁界勾配が得られる。したがって、トラック幅方向の磁界勾配を最大にする主磁極幅TWWは、平坦な軟磁性裏打ち層を用いた場合に比べ、サイドシールド2が主磁極1から離れるよう小さな値となる。したがって、磁界勾配を最大にする主磁極幅TWWをほぼ一致させることができる。
Further, the magnetic field gradient in the track width direction of the single-pole head without the
これに対し、図8には、主磁極1と同じランド幅のランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層15を用いた場合の計算結果を示してある。ランド幅以外は図7で計算したモデルと同じである。これによると、上述したように、ランド18の幅は主磁極1の幅より狭くなければ、磁界勾配を最大にする主磁極幅TWWを一致させることができないことが分かる。
On the other hand, FIG. 8 shows a calculation result when the soft
以上のように、この発明によると、サイドシールド2を備えた単磁極ヘッド4において、サイドシールド2の主磁極1に近い側のエッジを主磁極1の先端面11が対向する記録トラックに隣接する隣接トラック17aの記録ビットのエッジ位置と一致させたため、記録磁界をできるだけ大きくした上で漏れ磁界を効果的に抑制できた。これにより、十分な強度の記録磁界を生出でき且つ隣接トラック17aに作用する漏れ磁界を十分に小さくでき、記録トラックの高密度化を達成できる。
As described above, according to the present invention, in the single pole head 4 provided with the
また、この発明によると、上述した構造を踏まえて、主磁極1の幅TWWをトラックピッチTPの40[%]〜60[%]に設定したため、記録磁界のピークと漏れ磁界との差を十分に大きくすることができた。これにより、記録磁界を最大にできた。
Further, according to the present invention, since the width TWW of the main
さらに、この発明によると、上述した構造に、主磁極幅TWWより狭い幅のランド18を有するランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層15を組み合わせたため、記録磁界と漏れ磁界の差を最大にする主磁極幅TWWで、記録磁界および磁界勾配も最大にできた。つまり、サイドシールド2のエッジと隣接トラック17aのエッジを一致させ、主磁極幅TWWをトラックピッチTPの40[%]〜60[%]に設定し、且つ主磁極幅TWWより狭いランド幅を有するランド・アンド・グルーブ構造の軟磁性裏打ち層15を有する2層膜媒体6を組み合わせることにより、記録磁界、記録磁界と漏れ磁界の差、および磁界勾配をそれぞれ同時に最大化できた。
In addition, according to the present invention, the difference between the recording magnetic field and the leakage magnetic field is maximized because the above-described structure is combined with the soft
なお、この発明は、上述した実施の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、上述した実施の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、上述した実施の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良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, you may delete some components from all the components shown by embodiment mentioned above. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
1…主磁極、2…サードシールド、3…励磁コイル、4…単磁極ヘッド、6…2層膜媒体、11…先端面、12…側面、13…傾斜面、15…軟磁性裏打ち層、16…記録層、17…記録トラック、17a…隣接トラック、18…ランド、19…グルーブ、MS…磁気スペーシング、MWW…記録幅、PSS…主磁極−シールド間距離、TH…スロートハイト、TP…トラックピッチ、TWW…主磁極幅。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記記録層の記録トラックに対向する先端を有する主磁極、および上記記録トラックの幅方向に沿って上記先端から離間して設けられたサイドシールドを有する単磁極ヘッドと、を有し、
上記先端とサイドシールドの距離が上記記録トラックのピッチと先端の幅との差に等しく、
上記軟磁性裏打ち層が上記先端の幅より狭い幅のランドを有するランド・アンド・グルーブ構造を有することを特徴とする磁気記録装置。 A two-layer film medium having a recording layer superimposed on a soft magnetic backing layer;
A main pole having a tip facing the recording track of the recording layer, and a single pole head having a side shield provided away from the tip along the width direction of the recording track,
The distance between the tip and the side shield is equal to the difference between the pitch of the recording track and the width of the tip,
The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein the soft magnetic backing layer has a land-and-groove structure having a land having a width narrower than a width of the tip.
上記記録層の記録トラックに対向する先端を有する主磁極、および上記記録トラックの幅方向に沿って上記先端から離間して設けられたサイドシールドを有する単磁極ヘッドと、を有し、
上記サイドシールドの上記先端に対向するエッジは、上記先端が対向する記録トラックに隣接する隣接トラックのエッジと一致する位置に設けられており、
上記軟磁性裏打ち層が上記先端の幅より狭い幅のランドを有するランド・アンド・グルーブ構造を有することを特徴とする磁気記録装置。 A two-layer film medium having a recording layer superimposed on a soft magnetic backing layer;
A main pole having a tip facing the recording track of the recording layer, and a single pole head having a side shield provided away from the tip along the width direction of the recording track,
The edge facing the tip of the side shield is provided at a position that coincides with the edge of an adjacent track adjacent to the recording track that the tip faces.
The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein the soft magnetic backing layer has a land-and-groove structure having a land having a width narrower than a width of the tip.
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