JP4294211B2 - Magnetic recording device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体を昇温させながら磁気的に記録再生を行うことにより、高密度記録再生を実現する磁気信号記録再生装置等の磁気記録装置に関するものであり、特に、その昇温を行う昇温装置と磁気的に記録再生を行う磁気的記録再生装置との融合した記録再生ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディア技術が発達し、大容量の情報を扱うためにより大容量のメモリデバイス需要が高まっており、中でも書き換え可能な光ディスク、磁気ディスク又は磁気テープを中心にその高密度化技術の検討が活発に進められている。
【０００３】
その中で、温度により磁気特性の変化する磁気記録媒体を用い、通電加熱や光を照射する等の手段にて媒体に局所的に昇温領域を設け、昇温領域のみを選択的に磁気的に記録又は再生することによって、高密度での記録又は再生を可能とする方法が提案されている。
【０００４】
なお、本願では、局所的に昇温を行う手段として、通電加熱を行う方法を熱アシスト磁気信号記録方法、熱アシスト磁気信号再生方法又は熱アシスト磁気信号記録再生方法と呼ぶ一方、局所的に昇温を行う手段として光を用いる場合は、光アシスト磁気信号記録方法、光アシスト磁気信号再生方法又は光アシスト磁気信号記録再生方法と呼ぶこととする。
【０００５】
上記光アシスト磁気信号記録再生方法の一例としては、例えば、特開平４−１７６０３４号公報に開示されているように、記録媒体として室温近傍に磁化がゼロとなる温度（以下、「磁気補償点温度」と呼ぶ）を有するフェリ磁性体を用いて、記録時には記録媒体における記録すべき領域に光ビームを照射してキュリー温度近傍に昇温させ、図１２に示すように、記録用ヘッドであるリングヘッド１００により外部磁場を印加して情報を記録するとともに、再生時には記録媒体における再生すべき領域に光ビームを照射して昇温することによって、再生部位の磁化を大きくした上でそこから漏れ出る磁束を再生用ヘッドにより検知することによって情報を再生するという方法が提案されている。
【０００６】
一方、他の光アシスト磁気記録再生方式では、例えば、特開平３−１８９９０５号公報に開示されているように、上述の局所的に昇温する装置として、半導体レーザから発せられるレーザ光を光学系にて回折限界程度にまで収束させた収束レーザ光を用いるのが一般的である。この収束レーザ光の主な照射方法には、ディスク表面側から直接照射する方法とディスク基板としてレーザ光透過性を有するものを用いてディスク裏面側からディスク基板を透過させて行う方法との２通りがある。前者は、ディスクの両面を記録再生に用いることができるため、ディスク基板１枚で２倍の記録容量が得られる。また、前者はさらに、これらの光学的局所昇温装置と磁気記録再生装置とを同一の移動系に搭載し、光学的局所昇温装置が磁気記録媒体上に形成する局所照射位置と磁気記録再生装置の記録位置又は再生位置の整合機構とを不要にした複合型ヘッドも考案されている。
【０００７】
さらに、近接場光を用いて媒体を昇温して記録を行う方式によって、近接場光の導波部分と記録ヘッドのギャップ部分とを兼用させた複合型ヘッドも提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、磁気記録再生ヘッドとして、前述したリングヘッド１００が主に用いられている。
【０００９】
しかしながら、高い線密度での記録を行うためにヘッドと磁気記録媒体との距離が光の波長よりもはるかに小さくされるので、上記従来のリングヘッドを用いた磁気記録装置では、記録ギャップ１０１の略直下にレーザ光を照射することは容易でないという問題点を有している。
【００１０】
そのため、前記特開平３−１８９９０５号公報においては、リングヘッド外部にてレーザ光によって磁気記録媒体をキュリー温度よりはるかに高い温度まで昇温することにより、リングヘッドギャップ直下での磁気記録媒体温度を記録再生が行える温度に保つ手法を提案している。
【００１１】
しかし、この方法では、当然、リングヘッド記録ギャップにおける媒体温度よりもレーザ照射位置近傍における媒体温度の方がはるかに高くなってしまい、特に高密度の記録においては熱擾乱により、記録情報が消去されるという欠点があった。
【００１２】
また、レーザ照射位置から離れると温度分布は拡散してしまうため、記録トラック幅を狭くするという前記特開平４−１７６０３４号公報記載の利点を損なうという欠点もあった。
【００１３】
さらに、近年、近接場光を用いた光学的局所昇温手段が盛んに研究されている。この近接場光は、光の回折限界以下の空間を伝搬するが、伝搬距離によって強度が指数関数的に減少してしまう。実際には、リングヘッドの記録ギャップは数μｍの深さを持つため、近接場光を用いたとしてもリングヘッドの記録ギャップ直下を局所昇温することは不可能である。
【００１４】
これらの理由から、従来のリングヘッドを用いた光アシスト磁気記録再生方式では、磁気記録媒体の同一側面から局所昇温と磁界印加を行うことは不可能であり、ガラス等の光透過性の基板を用いて片面のみに磁性膜を成膜した磁気記録媒体を用い、光透過性基板を経由してレーザ光を照射し、その反対方向から磁界を印加する方法のみ可能であった。
【００１５】
このため、基板の両面を磁気記録再生に用いることができず、同一基板枚数で比較した場合、１／２の記録再生容量しか得られないという欠点があった。
【００１６】
また、裏面からレーザ光を照射するためには、ガラス基板を経由して磁性膜に至るまでの磁気記録媒体構成要素が全てこのレーザ光を透過する必要がある。
【００１７】
このため、例えば磁界強度分布の制御や熱分布の制御といった目的で、磁性膜の下地層として金属膜を用いることができない等の大きな制約が生じてしまうという欠点もある。
【００１８】
さらに、局所照射位置と磁界印加位置とを磁気記録媒体を迂回した距離で一定に保つのが難しいという欠点もある。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高い線密度での記録を適切に行うことを前提として、磁気記録媒体の両面を磁気記録再生に使用して記録容量の増加を図るべく、磁気記録媒体の同一面側から局所昇温と磁界印加とを行い得る磁気記録装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、温度上昇に伴い保磁力が低下する磁気記録媒体に磁界を印加する単磁極ヘッドと、上記単磁極ヘッドが磁界を印加する磁気記録媒体上の領域に局所昇温領域を形成する局所昇温装置とを備えるとともに、上記局所昇温装置は、磁気記録媒体に対して単磁極ヘッドと同一面側から局所昇温を行う。
【００２１】
上記の発明によれば、局所昇温装置により、磁気記録媒体の保磁力を変化させた領域に、単磁極ヘッドにより磁界を印加して磁気記録媒体上に所定の方向に磁化させた領域を設けることによって情報記録を行うことができる。
【００２２】
ここで、本発明では、温度に伴い保磁力の変化する磁気記録媒体に磁界を印加するに際して、単磁極ヘッドを使用する。そして、単磁極ヘッドが磁界を印加する磁気記録媒体上の領域に局所昇温領域を形成する局所昇温装置は、磁気記録媒体に対して単磁極ヘッドと同一面側から局所昇温を行う。
【００２３】
すなわち、従来のリングヘッドでは、記録ギャップの略直下に局所昇温領域を設ける必要があるので、局所昇温装置を磁気記録媒体に対して単磁極ヘッドと同一面側に設けることが困難であった。詳細には、局所昇温装置を磁気記録媒体に対してリングヘッドと同一面側に設ける場合には、リングヘッド外部における磁気記録媒体をキュリー温度よりもはるかに高い温度まで昇温する必要があるので、逆に、熱擾乱により、記録情報が消去されるという欠点があった。
【００２４】
しかし、単磁極ヘッドの場合には、単磁極ヘッド主磁極の外側にも磁界を印加できるので、その外側の磁界領域に容易に局所昇温領域及び局所昇温装置を配することができる。このため、高い線密度での記録においても記録情報の消去等を伴うことなく、磁気記録媒体に対して同一側面方向から磁界印加と局所昇温とを行って適切に記録を行うことが可能となる。
【００２５】
したがって、高い線密度での記録を適切に行うことを前提として、磁気記録媒体の両面を磁気記録再生に使用して記録容量の増加を図るべく、磁気記録媒体の同一面側から局所昇温と磁界印加とを行い得る磁気記録装置を提供することができる。
【００２６】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、単磁極ヘッド主磁極において、磁気記録媒体の移動方向を後方、その反対を前方、及び磁気記録媒体の移動方向に直交する方向を側方としたとき、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極の後方に配し、上記局所昇温領域のうち、上記単磁極ヘッドの磁界強度が磁気記録媒体の保磁力を上回った領域において当該磁気記録媒体を磁化することを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、磁気記録媒体に加わる磁界強度が単磁極ヘッド主磁極から離れて低下する領域において、光学的局所昇温を行うことにより磁気記録媒体の保磁力を変化させた状態で記録を行う磁気記録装置を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、局所昇温装置として光学的局所昇温装置を用いるとともに、単磁極ヘッドは、光学的局所昇温装置の配される側の立設側面が磁気記録媒体に対して垂直よりも光学的局所昇温装置から離れる方向の角度をなしていることを特徴としている。
【００２９】
上記の発明によれば、光学的局所昇温装置を単磁極ヘッドの上方に配置することができる。このため、局所昇温領域が単磁極ヘッド主磁極の直下領域に近接した磁気記録装置を実現するに際して、光学的局所昇温装置の配される領域についてスペースの有効利用を図ることができる。
【００３０】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、光学的局所昇温装置の収束光の光軸は、単磁極ヘッドの光学的局所昇温装置側の立設側面に対して垂直よりもその立設側面から離れる方向の角度をなしていることを特徴としている。
【００３１】
上記の発明によれば、光学的局所昇温装置における例えばレーザ光の照射を斜めから行うことができるので、局所昇温領域が単磁極ヘッド主磁極の直下領域に近接した磁気記録装置を実現することができる。
【００３２】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、光学的局所昇温装置の光学系には、当該光学的局所昇温装置の収束光の光軸を回転対称中心として回転対称でない形状の、収束光学系としての光学素子が含まれていることを特徴としている。
【００３３】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、光学的局所昇温装置の光学系には、反射面が含まれていることを特徴としている。
【００３４】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、光学的局所昇温装置の光学系として、例えばホログラム素子等の回折光学素子を用いることを特徴としている。
【００３５】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、局所昇温装置として光学的局所昇温装置を用いるとともに、光学的局所昇温装置の光学系として、例えばホログラム素子等の回折光学素子を用いることを特徴としている。
【００３６】
また、本発明の磁気記録装置は、上記課題を解決するために、上記記載の磁気記録装置において、上記局所昇温装置は、近接場光を用いることを特徴としている。
【００３７】
これらの発明によれば、各光学系に応じて、光学的局所昇温装置の局所昇温領域が、単磁極ヘッド主磁極の直下領域に近接した磁気記録装置を提供することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、磁気記録媒体として温度の上昇により保磁力の低下する媒体を用い、光学的局所昇温装置として収束レーザ光を用い、レーザ光の収束手段として回転対称形状のガラスレンズを用い、単磁極ヘッド主磁極に対して磁気記録媒体の移動方向（以下、この方向を「単磁極ヘッド主磁極後方」と呼ぶ）に局所昇温領域を配した磁気記録装置について説明する。
【００３９】
１．装置の概略
本実施の形態の磁気記録装置は、図１に示すように、磁気記録媒体１の上側に、単磁極ヘッド２の単磁極ヘッド主磁極２１がその底面を磁気記録媒体１と平行にして略一定の隙間ｄを介して配されている。以下、この単磁極ヘッド主磁極２１の底面を単磁極ヘッド主磁極底面２１ａと呼ぶ。
【００４０】
上記磁気記録媒体１は、平滑な基板１０の表面に軟磁性層１１、磁気記録情報の存在する面としての磁性膜１２、及び図示しない保護潤滑層をこの順に配したものである。
【００４１】
この磁気記録媒体１は、説明の簡便のために、磁性膜１２がその表面に垂直な方向に磁化容易軸を持つ理想的な垂直磁気記録媒体であるとする。以下、磁界強度に関してはその垂直成分のみ議論するものとし、これを単に磁界強度と呼ぶ。
【００４２】
また、磁気記録媒体１の保磁力に関しては、その表面に垂直方向に印加される磁界に関する保磁力のみを考慮し、これを単に磁気記録媒体１の保磁力と呼ぶ。
【００４３】
上記の単磁極ヘッド主磁極２１は、その後方（同図において右側）の辺が、磁気記録媒体１の半径方向と略一致する略矩形に形成されている。ここで、上記の単磁極ヘッド主磁極２１における、後方に位置する面を立設側面としての単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂと呼ぶ。上記単磁極ヘッド主磁極底面２１ａと単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂとのなす角度は約４５度となっている。
【００４４】
また、上記単磁極ヘッド主磁極２１には、コイル２２が巻かれており、信号源７からコイル２２に流す電流によって、単磁極ヘッド主磁極２１が磁気記録媒体１に印加する磁界を変えることができる。
【００４５】
一方、単磁極ヘッド主磁極２１の後方には、局所昇温装置としての光学的局所昇温装置３が設けられている。この光学的局所昇温装置３は、レーザ光発振源３１とレーザ光集束レンズ３２とからなっている。また、光学的局所昇温装置３は、磁気記録媒体１に対して単磁極ヘッド２と同一側に存在し、磁気記録媒体１の単磁極ヘッド主磁極底面２１ａ直下領域における単磁極ヘッド主磁極後方の辺近傍に収束レーザ光を照射することにより、磁気記録媒体１上に局所昇温領域を形成する位置と姿勢とに配されている。上記のレーザ光収束レンズ３２の光軸と単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂとのなす角度は例えば約６５度となっている。
【００４６】
上記構成の磁気記録装置における磁気記録媒体１の保磁力の温度依存性、磁気記録媒体１に印加される磁界強度、及び磁気記録媒体１に与えられる温度分布について図２ないし図５の各グラフに基づいて説明する。上記図２は磁気記録媒体１の保磁力の温度依存を示すグラフであり、図３は単磁極ヘッド２により磁気記録媒体１に印加される磁界強度を示すグラフであり、さらに、図４は光学的局所昇温装置３により磁気記録媒体１に与えられる温度分布を示すグラフである。また、図５は磁界強度分布と磁気記録媒体１の温度分布との関係を示すグラフである。なお、これらのグラフにおいては、いずれも磁気記録媒体１の移動方向（図１において矢印方向に示す右側に移動）に沿った方向を横軸にとり、移動方向を正として示すものである。また、図３における原点は、単磁極ヘッド主磁極底面２１ａにおける、磁気記録媒体１の移動方向の中央である。さらに、図４及び図５における原点は、局所照射中心である。以下、これを「局所照射位置」と呼ぶ。
【００４７】
先ず、図３に示すように、単磁極ヘッド２の磁気記録媒体１に及ぼす磁界強度の垂直成分は、その主磁極底面２１ａ直下縁近傍にて急速に低下する。このため、高密度記録に適した磁化遷移領域の小さい磁気記録を行うためには、本実施の形態の磁気記録媒体１のように、その表面に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気記録媒体を用いることが望ましい。
【００４８】
また、本実施の形態においては、磁気記録媒体１には、単磁極ヘッド２と対向する位置に軟磁性層１１を配することにより、さらにこの磁界強度の垂直成分を急速に低下させる効果を持たせている。この軟磁性層１１としては、例えば、軟磁性体のうち、飽和磁化の大きいＮｉＦｅ合金等が望ましい。
【００４９】
２．動作原理
次に、本実施の形態の磁気記録装置の動作原理を、上記図２〜図４、及び図５に基づいて説明する。
【００５０】
先ず、図３及び図４に基づいて、単磁極ヘッド２により磁気記録媒体１に印加される磁界強度分布と磁気記録媒体１の温度分布との関係は、両者を合わせた図５に示すようになる。すなわち、光学的局所昇温装置３により、磁気記録媒体１が図４に示すように昇温され、これにより、図２に示すように、磁気記録媒体１の保磁力が低下する。その結果、図３に示すように、単磁極ヘッド２にて磁気記録媒体１に印加される磁界強度が磁気記録媒体１の保磁力を上回った領域が、この磁界の方向に磁化される。
【００５１】
ここで、磁気記録媒体１は、図１に示す矢印の方向に移動して行くので、時間に応じて信号源７からコイル２２に流す電流を変化させれば、これが単磁極ヘッド２の磁気記録媒体１に及ぼす磁界強度の時間変化となり、これが磁気記録媒体１の磁化状態の位置による変化として記録される。
【００５２】
なお、上記磁気記録媒体１における磁化状態の変化は、温度変化によっても発生させることができる。したがって、レーザ光発振源３１の出力を制御する等の手法にて局所昇温状態を制御することによって、磁気記録媒体１の保磁力を変化させることにより、局所昇温状態の時間変化を磁気記録媒体１の磁化状態の位置による変化として、磁気記録を行う手法も可能である。
【００５３】
３．局所照射位置
次いで、磁気記録媒体１の局所照射位置について、図３、図５〜図８に基づいて詳しく説明する。
【００５４】
先ず、単磁極ヘッド２の磁気記録媒体１に及ぼす磁界強度は、単磁極ヘッド主磁極２１から離れるにしたがって図３に示すように急速に低下するので、光学的局所昇温装置３の局所照射位置は、磁気記録媒体１上のなるべく単磁極ヘッド主磁極２１に近接した位置が望ましい。
【００５５】
ここで、本発明者は、磁気記録媒体１におけるこの磁界強度の低下が、主に磁気記録媒体１と単磁極ヘッド主磁極底面２１ａとの隙間ｄに大きく依存し、最大磁界強度の０．２倍程度の磁界強度が得られる領域は、概ね単磁極ヘッド主磁極底面２１ａ直下領域から距離Ｌが２ｄ以内であることを見出した。すなわち、この単磁極ヘッド主磁極底面２１ａ直下領域から距離Ｌが２ｄ以内にて記録を行うことによって、情報記録を行うことができるものとなる。この結果、単磁極ヘッド主磁極底面２１ａ直下領域から距離Ｌが２ｄとなる位置が、記録エッジの位置、つまり、磁気記録媒体１の保磁力＝記録ヘッドの印加磁界強度となる位置であり、これより外側では記録されたものは変化しない。
【００５６】
このことから、図５に示すように、光学的局所昇温装置３の局所昇温領域は、この距離Ｌ≦２ｄ以内にあることが必要となる。
【００５７】
具体的には、同図に示すように、単磁極ヘッド２の最大磁界強度が例えば約３ｋＯｅであるときには、最大磁界強度の０．２倍程度の磁界強度＝０．６ｋＯｅが得られる領域に、局所昇温領域があれば良い。なお、本実施の形態では、高い線密度での記録を行うために単磁極ヘッド２と単磁極ヘッド主磁極底面２１ａとの隙間ｄは、例えば１００ｎｍであり、例えば青色レーザ光の波長（約４００ｎｍ）よりもはるかに小さくされるものとなっている。
【００５８】
ここで、図５に示すように、光学的局所照射位置から離れた位置を所定温度に昇温するには、光学的局所照射位置での温度をそれよりも高くする必要があり、その度合いは光学的局所照射位置からの距離に応じて高くなる。しかし、これは単磁極ヘッド２から離れた位置、すなわち、記録が完了した時点よりも遅い時刻にて、磁気記録媒体１がさらに昇温されることを意味するため、磁化状態が擾乱を受ける確率が高くなる。この点からも、光学的局所照射位置は単磁極ヘッド主磁極２１に近接していることが望ましい。
【００５９】
以下、光学的局所照射位置を単磁極ヘッド主磁極２１に近接させる手法について、図６ないし図８に基づいて説明する。
【００６０】
先ず、図６（ａ）に示すように、略直方体形状の単磁極ヘッド主磁極６１を有する単磁極ヘッド６を用い、かつ光学的局所昇温装置３におけるレーザ光集束レンズ３２の光軸と単磁極ヘッド主磁極６１との両者が磁気記録媒体１に垂直に配される場合には、レーザ光集束レンズ３２の半径以上に、局所照射位置は単磁極ヘッド主磁極６１の底面直下領域から離れてしまう。
【００６１】
そこで、光学的局所昇温装置３におけるレーザ光集束レンズ３２の光軸を、図６（ｂ）に示すように、単磁極ヘッド主磁極６１側に傾けることによってこの距離を縮めることができる。
【００６２】
しかし、開口数が０．７よりも大きい場合、すなわち、図６（ｃ）に示すように、角度θが９０度よりも大きい場合は、レーザ光集束レンズ３２が単磁極ヘッド主磁極６１と磁気記録媒体１との両方に接触してしまうため好ましくない。
【００６３】
そこで、角度θが９０度よりも大きい場合には、同図（ｃ）に示すように、単磁極ヘッド２として、単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂをレーザ光集束レンズ３２の光軸とは反対方向に、磁気記録媒体１の垂直方向よりも傾けた単磁極ヘッド主磁極２１を有する単磁極ヘッド２を用いることにより、レーザ光集束レンズ３２が単磁極ヘッド主磁極６１と磁気記録媒体１との両方に接触することを回避することができる。
【００６４】
ここで、一般に用いられている光学的局所昇温手段では、光軸を収束面に対して垂直よりも傾けると焦点像が長楕円形になるため、温度分布が変化することが考えられる。したがって、上記の手法を用いる際には、この温度分布の変化が、目標とする性能を低下させない範囲内に抑える必要がある。
【００６５】
その点、図６（ｃ）に示すように、単磁極ヘッド２として、単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂを、レーザ光集束レンズ３２の光軸と反対方向に、磁気記録媒体１の垂直方向よりも傾けた単磁極ヘッド主磁極２１を有する単磁極ヘッド２を用いることによって、局所照射位置を単磁極ヘッド主磁極底面２１ａ直下領域に近づけることができる。これにより、温度分布の変化を、目標とする性能を低下させない範囲内に抑えることができる。
【００６６】
一方、磁界強度分布等の問題により、略直方体形状の単磁極ヘッド主磁極６１を有する単磁極ヘッド６を用いることが望ましい場合もある。この場合、図７（ａ）に示すように、光利用効率を落とさなければ、局所照射位置を単磁極ヘッド主磁極底面直下領域に近づけることができない。
【００６７】
ここで、単レンズ等の回転対称形状の光学素子を収束手段として用いた場合、レーザ光発振源３１からの照射レーザ光は一般的に光軸対象に拡散しているので、収差の少ない収束光を得るためには、光軸上、すなわち回転対称中心に局所照射位置を配せざるを得ない。
【００６８】
そこで、略直方体形状の単磁極ヘッド主磁極６１を有する単磁極ヘッド６を用いる場合には、図７（ｂ）に示すように、反射面３３ａを用いる等の回転対称でない光学系として収束光学系３３を用いることによって、光の利用効率を上げることができる。なお、回転対称でない光学素子を含む他の例としては、ホログラム等の回折光学素子を用いるものや、光軸で切断した半レンズ系にレーザ光を偏芯照射する方法も可能である。光学系として収束光学系３３を用いることによって、光の利用効率を上げることができる。なお、回転対称でない光学素子を含む他の例としては、ホログラム等の回折光学素子を用いるものや、光軸で切断した半レンズ系にレーザ光を偏芯照射する方法も可能である。
【００６９】
これらのレンズ系には、固浸レンズ等の近接場光学系を用いることも可能である。すなわち、図８（ａ）に示すように、上記半レンズ系として、半球の固浸レンズ３４を用いることが可能である。また、図８（ｂ）に示すように、絞り３５にて単磁極ヘッド主磁極６１との間に微小開口３５ａを併設する手法も考えられる。この絞り３５によって、昇温領域を局所領域に絞ることができる。
【００７０】
これらのレンズ系には、固浸レンズ等の近接場光学系を用いることも可能である。すなわち、図８（ａ）に示すように、上記半レンズ系として、半球の固浸レンズ３４を用いることが可能である。また、図８（ｂ）に示すように、絞り３５にて単磁極ヘッド主磁極６１との間に微小開口３５ａを併設する手法も考えられる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態では、従来不可能であった、磁気記録媒体１に対して同一側面からの磁界印加と局所昇温が可能になるので、磁気記録媒体１の両面を記録再生に用いることが可能になる。よって、同一の基板枚数で比較した場合、２倍の記録容量を得ることができる。また、磁気記録媒体１における、光学的局所昇温装置５により磁性膜１２以遠の位置に配される構成要素に光学的制約（レーザ透過性等）がないため、磁性膜１２の下地層に例えば金属からなる軟磁性層１１を用いて磁界強度分布を制御することができる等のより幅広い設計を行うことが可能になる。また、光学的局所昇温装置５と磁界印加手段とを、原理的に非常に短い距離で容易に固定できるので、局所照射位置と磁界印加位置を一定に保つことが容易に可能になる。
【００７２】
なお、本実施の形態では説明の簡略のために、理想的な磁気記録媒体として、磁気記録媒体表面に垂直方向に磁化容場軸を持つ磁気記録媒体１を用いたため、磁界分布としては単磁極ヘッド２の垂直成分のみを考慮し、磁気記録媒体１の保磁力としては考慮し、さらに、磁気記録媒体１の表面に垂直方向に印加される磁界に関する保磁力のみを考慮したが、異方性がこれと異なる磁気記録媒体においてはこの限りではない。
【００７３】
また、本実施の形態は一例であり、磁気記録媒体１の磁気的特性又はその温度依存、軟磁性層１１の有無、単磁極ヘッド２又は光学的局所昇温装置３の構成、形状、配置、相対位置関係については、本実施の形態の機能を損なわない限りはこの限りではない。
【００７４】
また、光学的局所昇温手段として、本実施の形態ではレーザ光収束レンズ３２で収束したレーザ光を用いたが、レーザ光の収束手段としてはこの限りではない。
【００７５】
このように、本実施の形態の磁気記録装置では、光学的局所昇温装置３により、磁気記録媒体１の保磁力を変化させた領域に、単磁極ヘッド２により磁界を印加して磁気記録媒体１上に所定の方向に磁化させた領域を設けることによって情報記録を行うことができる。
【００７６】
ここで、本実施の形態では、温度に伴い保磁力の変化する磁気記録媒体１に磁界を印加するに際して、単磁極ヘッド２を使用する。そして、単磁極ヘッド２が磁界を印加する磁気記録媒体１上の領域に局所昇温領域を形成する光学的局所昇温装置３は、磁気記録媒体１に対して単磁極ヘッド２と同一面側から局所昇温を行う。
【００７７】
すなわち、従来のリングヘッドでは、記録ギャップの略直下に局所昇温領域を設ける必要があるので、光学的局所昇温装置３を磁気記録媒体１に対して単磁極ヘッド２と同一面側に設けることが困難であった。詳細には、光学的局所昇温装置３を磁気記録媒体１に対してリングヘッドと同一面側に設ける場合には、リングヘッド外部における磁気記録媒体１をキュリー温度よりもはるかに高い温度まで昇温する必要があるので、逆に、熱擾乱により、記録情報が消去されるという欠点があった。
【００７８】
しかし、単磁極ヘッド２の場合には、単磁極ヘッド主磁極２１の外側にも磁界を印加できるので、その外側の磁界領域に容易に局所昇温領域及び光学的局所昇温装置３を配することができる。このため、高い線密度での記録においても記録情報の消去等を伴うことなく、磁気記録媒体１に対して同一側面方向から磁界印加と局所昇温とを行って適切に記録を行うことが可能となる。
【００７９】
したがって、高い線密度での記録を適切に行うことを前提として、磁気記録媒体１の両面を磁気記録再生に使用して記録容量の増加を図るべく、磁気記録媒体１の同一面側から局所昇温と磁界印加とを行い得る磁気記録装置を提供することができる。
【００８０】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、単磁極ヘッド主磁極２１において、磁気記録媒体１の移動方向を後方、その反対を前方、及び磁気記録媒体１の移動方向に直交する方向を側方としたとき、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極２１の後方に配する。
【００８１】
この結果、磁気記録媒体１に加わる磁界強度が単磁極ヘッド主磁極２１から離れて低下する領域において、光学的局所昇温を行うことにより磁気記録媒体１の保磁力を変化させた状態で記録を行う磁気記録装置を提供することができる。
【００８２】
ところで、磁気記録媒体１において、単磁極ヘッド主磁極２１の直下領域から、単磁極ヘッド主磁極２１と磁気記録媒体１との隙間ｄの２倍よりも距離が離れると、単磁極ヘッドからの磁界強度が低下しすぎてしまうため、局所昇温領域における情報記録位置はこの距離Ｌ≦２ｄ以内にあることが望ましい。
【００８３】
この点、本実施の形態の磁気記録装置では、単磁極ヘッド主磁極２１と磁気記録媒体１との隙間をｄとしたときに、光学的局所昇温装置３による磁気記録媒体１の局所昇温領域内において、単磁極ヘッド主磁極２１の直下領域からの距離Ｌが隙間ｄの２倍以下となる範囲で情報記録を行う。このため、単磁極ヘッド２からの磁界強度が低下しすぎることがない。
【００８４】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、光学的局所昇温装置３の局所照射位置として、最大磁界強度の略０．２倍の磁界強度が得られる領域が、単磁極ヘッド主磁極底面２１ａ直下領域から距離Ｌが２ｄ以内となっている。このため、確実に、単磁極ヘッド２からの磁界強度が低下しすぎることがない。
【００８５】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、局所昇温装置として光学的局所昇温装置３を用いるとともに、単磁極ヘッド２は、光学的局所昇温装置３の配される側の立設側面である単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂに対して垂直よりも光学的局所昇温装置３から離れる方向の角度をなしている。
【００８６】
したがって、光学的局所昇温装置３を単磁極ヘッド２の上方に配置することができる。このため、局所昇温領域が単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂの直下領域に近接した磁気記録装置を実現するに際して、光学的局所昇温装置３の配される領域についてスペースの有効利用を図ることができる。
【００８７】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、光学的局所昇温装置３の収束光の光軸は、単磁極ヘッド２の光学的局所昇温装置３側の立設側面である単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂに対して垂直よりもその単磁極ヘッド主磁極後面２１ｂから離れる方向の角度をなしている。
【００８８】
この結果、光学的局所昇温装置３におけるレーザ光の照射を斜めから行うことができるので、局所昇温領域が単磁極ヘッド主磁極２１の直下領域に近接した磁気記録装置を実現することができる。
【００８９】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、光学的局所昇温装置３の光学系には、回転対称でない形状の光学素子としての収束光学系３３、固浸レンズ３４及び絞り３５が含まれている。
【００９０】
さらに、本実施の形態の磁気記録装置では、光学的局所昇温装置３の光学系には、反射面３３ａが含まれている。
【００９１】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、光学的局所昇温装置３の光学系として、例えばホログラム素子等の回折光学素子を用いることが可能である。
【００９２】
これらによれば、各光学系に応じて、光学的局所昇温装置３の局所昇温領域が、単磁極ヘッド主磁極２１・６１の直下領域に近接した磁気記録装置を提供することができる。
【００９３】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、単磁極ヘッド２から印加される磁界強度が、磁気記録媒体１の移動方向に沿って低下する位置にて情報記録が行われるので、磁化遷移領域の小さい高密度記録に適した磁気記録を行うことができる。
【００９４】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、磁気記録媒体１として、その磁化容易軸が磁気記録媒体１の表面と垂直である媒体を用いる。
【００９５】
すなわち、単磁極ヘッド２の磁界強度は、特に、磁気記録媒体１の表面に垂直な成分がその単磁極ヘッド主磁極２１の外側にて急激に低下する。
【００９６】
したがって、本実施の形態のように、その方向に磁化容易軸を有する磁気記録媒体１を用いることによって、磁化遷移領域の小さい、高密度記録に適した磁気記録を行うことができる。
【００９７】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、磁気記録媒体１として、この磁気記録媒体１の磁気記録情報の存在する面を挟んで単磁極ヘッド主磁極２１の反対面に軟磁性層１１が配置されている媒体を用いる。
【００９８】
上記の磁気記録装置では、この位置に軟磁性層１１を配することにより、単磁極ヘッド２の磁界強度の低下を、軟磁性層１１の存在しない場合よりも大きくすることができる。
【００９９】
したがって、より磁化遷移領域の小さい、高密度記録に適した磁気記録を行うことができる。
【０１００】
また、本実施の形態の磁気記録装置では、局所昇温装置として光学的局所昇温装置３を用いる。
【０１０１】
したがって、例えば、レーザ光を凸レンズ等の光学系にて略回折限界にまで収束させ、磁気記録媒体１に照射することによって、非接触での局所昇温を行うことができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、レーザ光による光アシスト磁気信号記録再生方法について説明しているが、必ずしもこれに限らず、熱アシスト磁気信号記録再生方法においても適用可能である。
【０１０３】
〔比較例〕
本発明の比較例について図９ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、上記実施の形態１で述べた各種の特徴点については、本比較例についても組み合わせて適用し得るものとする。
【０１０４】
本比較例では、磁気記録媒体として、温度の上昇により保磁力の低下する媒体を用い、光学的局所昇温装置として収束レーザ光を用い、レーザ光の収束手段として回折光学素子（ホログラム）を用い、単磁極ヘッド主磁極に対し、磁気記録媒体の移動方向反対方向（以下、この方向を「単磁極ヘッド主磁極前方」と呼ぶ）に局所照射位置を配した磁気記録装置について説明する。
【０１０５】
１．装置の概略
本比較例では、図９に示すように、磁気記録媒体１上に、単磁極ヘッド４の単磁極ヘッド主磁極４１が、その一面を磁気記録媒体１と平行に、略一定の隙間ｄを介して配されている。以下、この面を磁気記録媒体１に面している領域としての単磁極ヘッド主磁極底面４１ａと呼ぶ。また、単磁極ヘッド主磁極底面４１ａは、その単磁極ヘッド主磁極４１前方（同図において、左側）の辺が、磁気記録媒体１の半径方向と略一致する略矩形である。また、この単磁極ヘッド主磁極４１における前方に位置する面を単磁極ヘッド主磁極前面４１ｂと呼ぶ。
【０１０６】
単磁極ヘッド主磁極底面４１ａと単磁極ヘッド主磁極前面４１ｂとのなす角度は約９０度である。上記単磁極ヘッド主磁極４１にはコイル４２が巻かれており、信号源７からコイル４２に流す電流により、単磁極ヘッド主磁極４１が磁気記録媒体に印加する磁界を変えることができる。
【０１０７】
光学的局所昇温装置５は、レーザ光発振源５１と回折光学素子５２とからなっている。この光学的局所昇温装置５は、磁気記録媒体１に対して単磁極ヘッド４と同一の側に存在し、磁気記録媒体１の、単磁極ヘッド主磁極底面直下領域における、単磁極ヘッド主磁極前方の辺近傍に収束レーザ光を照射することにより、磁気記録媒体１を局所昇温する位置と姿勢とによって配されている。
【０１０８】
上記構成の磁気記録装置における磁気記録媒体１の保磁力の温度依存性は、前記図２に示すグラフにて表される一方、単磁極ヘッド４により磁気記録媒体１に印加される磁界強度を示すグラフは図１０にて表される。また、光学的局所昇温装置５により磁気記録媒体１に与えられる温度分布を示すグラフは、前記図４に示すグラフにて表される。なお、これらのグラフにおいては、いずれも磁気記録媒体１の移動方向（図９において矢印方向に示す右側に移動）に沿った位置を横軸にしており、この移動方向を正として示すものである。また、図１０における原点は、単磁極ヘッド主磁極底面４１ａにおける、磁気記録媒体１の移動方向の中央である。さらに、図１１における原点は、局所照射中心である。以下、これを「局所照射位置」と呼ぶ。
【０１０９】
２．動作原理
本比較例の磁気記録装置の動作原理を、図９、図１０及び図１１に基づいて説明する。
【０１１０】
先ず、単磁極ヘッド４が磁気記録媒体１に及ぼす磁界強度分布と温度分布の相対的な位置関係は、図ｌ１のように示される。
【０１１１】
すなわち、光学的局所昇温装置５により磁気記録媒体１が図４に示すように昇温され、図２に示すように、磁気記録媒体１の保磁力が低下する。これにより、図１０に示すように単磁極ヘッド４により磁気記録媒体１に印加される磁界強度について、磁気記録媒体１の保磁力を上回った領域がこの磁界の方向に磁化される。
【０１１２】
ここで、磁気記録媒体１は図９に示す矢印の方向に移動して行くので、時間に応じて信号源７からコイル４２に流す電流を変化させれば、これが単磁極ヘッド４の磁気記録媒体１に及ぼす磁界強度の時間変化となり、これが磁気記録媒体１の磁化状態の位置による変化として記録される。なお、上記磁気記録媒体１における磁化状態の変化は、温度変化によっても発生させることができるので、レーザ光発振源５１の出力を変化させる等の手法により、局所昇温状態を制御することができる。この結果、磁気記録媒体１の保磁力を変化させることによって、局所昇温状態の時間変化を磁気記録媒体１の磁化状態の位置による変化として、磁気記録を行う手法も可能である。
【０１１３】
３．局所照射位置
図１０に示すように、単磁極ヘッド４の磁気記録媒体１に及ぼす磁界強度は、単磁極ヘッド主磁極底面４１ａ直下付近ではなだらかな分布をしている一方、この領域の外側では急速に減少する。
【０１１４】
ここで、磁界強度が急速に低下するということは、磁化反転が不定である領域つまり磁化遷移領域が短いので、高密度な記録に適している。このため、磁界強度が磁気記録媒体１の移動により急速に低下する位置、すなわち単磁極ヘッド主磁極底面直下領域の磁気記録媒体移動方向辺近傍にて記録が行われることが望ましい。
【０１１５】
このためには、単磁極ヘッド主磁極底面４１ａ直下の、磁気記録媒体１の移動方向の辺上における磁界強度が、磁気記録媒体１の保磁力を上回っている必要がある。
【０１１６】
また、そのためには当然、この位置における磁気記録媒体１の保磁力を低下させる必要があるため、局所昇温領域は、この位置まで達していなくてはならない。このためには、単磁極ヘッド主磁極底面４１ａにおける磁気記録媒体１の移動方向長さが、局所昇温領域の、磁気記録媒体１の移動方向長さよりも短いことが必要である。
【０１１７】
さらに、磁気記録媒体１における温度分布は、磁気記録媒体１の移動に伴って拡散していくので、局所照射位置と上記の記録が行われる位置とは極力近接していることが好ましい。そのためには、単磁極ヘッド主磁極底面４１ａにおける、磁気記録媒体１の移動方向長さが短いことと、単磁極ヘッド主磁極前面４１ｂからの距離Ｌが短いこととが最も有効である。後者については、実施の形態１に示した手法と同様の手法を用いることができる。つまり、距離Ｌ≦２ｄとすることができる。
【０１１８】
すなわち、例えば、図１１に示すように、磁気記録媒体１の保磁力を上回るために磁界強度２．０ｋＯｅが必要であるとした場合、局所昇温領域は同図の磁界強度２．０ｋＯｅ上によって示される磁気記録媒体１の移動方向位置約−０．３ないし０．５μｍの範囲となる。したがって、この範囲内に、単磁極ヘッド４を配する必要がある。ここで、本比較例では、光学的局所昇温装置５が単磁極ヘッド４の前方に迫っているので、単磁極ヘッド４は光学的局所昇温装置５側に近づくことができない。一方、上述したように、単磁極ヘッド４はこの局所昇温領域に外部磁場を印加する必要があるが、磁界強度２．０ｋＯｅ以上となる領域は、略０．５μｍまでの狭い範囲である。したがって、単磁極ヘッド４における単磁極ヘッド主磁極底面４１ａの磁気記録媒体１の移動方向長さを短くする必要がある。
【０１１９】
なお、本比較例は一例であり、磁気記録媒体１の磁気特性及びその温度依存、軟磁性層１１の有無、単磁極ヘッド４又は光学的局所昇温装置５の構成、形状、配置、相対位置関係については、本比較例の機能を損なわない限りはこの限りではない。
【０１２０】
また、光学的局所昇温手段として、本比較例では回折光学素子５２にて収束したレーザ光を用いたが、レーザ光の収束手段としてはこの限りではないことも、上記実施の形態１と同様である。例えば、微小開口を単磁極ヘッド主磁極前面４１ｂに配する等の手法で、近接場光を光学的局所昇温手段として用いる手法も可能である。
【０１２１】
このように、本比較例の磁気記録装置では、単磁極ヘッド主磁極４１において、磁気記録媒体１の移動方向を後方、その反対を前方、磁気記録媒体１の移動方向に直交する方向を側方としたとき、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極４１の前方に配する。
【０１２２】
この結果、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極４１の前方に配した状態にて、光学的局所昇温装置５を用いて磁気記録媒体１の保磁力を変化させた状態での記録を行う磁気記録装置を提供することができる。
【０１２３】
また、本比較例の磁気記録装置では、単磁極ヘッド主磁極４１の後方にてこの単磁極ヘッド４により磁気記録媒体１に印加される磁界強度が、この磁気記録媒体１の保磁力よりも大きい。
【０１２４】
この結果、この条件が満たされれば、磁気記録媒体１に加わる磁界強度が単磁極ヘッド主磁極４１から離れて低下する領域において、局所昇温を行うことにより磁気記録媒体１の保磁力を変化させた状態で記録を行う磁気記録装置を提供することができる。
【０１２５】
また、本比較例の磁気記録装置では、単磁極ヘッド主磁極４１における単磁極ヘッド主磁極底面４１ａの磁気記録媒体移動方向長さが、局所昇温領域の磁気記録媒体移動方向長さよりも短い。
【０１２６】
すなわち、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極４１の前方に配する場合には、単磁極ヘッド４から磁気記録媒体１に印加される磁界強度が磁気記録媒体１の移動方向に沿って低下する位置は、単磁極ヘッド主磁極後方である。
【０１２７】
このため、この位置において局所昇温により磁気記録媒体１の保磁力が変化した状態で記録を行うためには、単磁極ヘッド主磁極４１における単磁極ヘッド主磁極底面４１ａの磁気記録媒体移動方向長さが、局所昇温領域の磁気記録媒体移動方向長さよりも短くなくてはならない。本比較例では、この条件を満たすものとなっている。
【０１２８】
また、本発明の磁気記録装置は、上記記載の磁気記録装置において、単磁極ヘッド主磁極と磁気記録媒体との隙間をｄとしたときに、磁気記録媒体の局所昇温領域内において、単磁極ヘッド主磁極の直下領域からの距離が上記隙間ｄの２倍以下となる範囲で情報記録を行うことが好ましい。
【０１２９】
すなわち、磁気記録媒体において、単磁極ヘッド主磁極の直下領域から、単磁極ヘッド主磁極と磁気記録媒体との隙間ｄの２倍よりも距離が離れると、単磁極ヘッドからの磁界強度が低下しすぎてしまうため、局所昇温領域内においてこの距離以内で情報記録することが望ましい。
【０１３０】
この点、本発明では、磁気記録媒体の局所昇温領域内において、単磁極ヘッド主磁極の直下領域からの距離が上記隙間ｄの２倍以下となる範囲で情報記録を行うので、単磁極ヘッドからの磁界強度が低下しすぎることがない。
【０１３１】
【発明の効果】
本発明の磁気記録装置は、以上のように、温度上昇に伴い保磁力が低下する磁気記録媒体に磁界を印加する単磁極ヘッドと、上記単磁極ヘッドが磁界を印加する磁気記録媒体上の領域に局所昇温領域を形成する局所昇温装置とを備えるとともに、上記局所昇温装置は、磁気記録媒体に対して単磁極ヘッドと同一面側から局所昇温を行うものである。
【０１３２】
それゆえ、局所昇温装置により、磁気記録媒体の保磁力を変化させた領域に、単磁極ヘッドにより磁界を印加して磁気記録媒体上に所定の方向に磁化させた領域を設けることによって情報記録を行うことができる。
【０１３３】
また、本発明では、温度に伴い保磁力の変化する磁気記録媒体に磁界を印加するに際して、単磁極ヘッドを使用する。そして、単磁極ヘッドが磁界を印加する磁気記録媒体上の領域に局所昇温領域を形成する局所昇温装置は、磁気記録媒体に対して単磁極ヘッドと同一面側から局所昇温を行う。
【０１３４】
したがって、高い線密度での記録を適切に行うことを前提として、磁気記録媒体の両面を磁気記録再生に使用して記録容量の増加を図るべく、磁気記録媒体の同一面側から局所昇温と磁界印加とを行い得る磁気記録装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１３５】
本発明の磁気記録装置は、以上のように、上記記載の磁気記録装置において、単磁極ヘッド主磁極において、磁気記録媒体の移動方向を後方、その反対を前方、及び磁気記録媒体の移動方向に直交する方向を側方としたとき、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極の後方に配し、上記局所昇温領域のうち、上記単磁極ヘッドの磁界強度が磁気記録媒体の保磁力を上回った領域において当該磁気記録媒体を磁化するものである。
【０１３６】
それゆえ、磁気記録媒体に加わる磁界強度が単磁極ヘッド主磁極から離れて低下する領域において、光学的局所昇温を行うことにより磁気記録媒体の保磁力を変化させた状態で記録を行う磁気記録装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における磁気記録装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】 上記磁気記録装置における、磁気記録媒体の保磁力の温度依存を示すグラフである。
【図３】 上記磁気記録装置における、単磁極ヘッドにより磁気記録媒体に印加される磁界強度を示すグラフである。
【図４】 上記磁気記録装置における、光学的局所昇温装置により磁気記録媒体に与えられる温度分布を示すグラフである。
【図５】 上記磁気記録装置における、単磁極ヘッドにより磁気記録媒体に印加される磁界強度分布と磁気記録媒体の温度分布との関係を示すグラフである。
【図６】 上記磁気記録装置における変形例を示す断面図であり、（ａ）は略直方体形状の単磁極ヘッドを用い、かつ光学的局所昇温装置におけるレーザ光集束レンズの光軸と単磁極ヘッド主磁極との両者が磁気記録媒体に垂直に配される状態を示すもの、（ｂ）は略直方体形状の単磁極ヘッドを用い、かつ光学的局所昇温装置におけるレーザ光集束レンズの光軸を単磁極ヘッド主磁極側に傾けた状態を示すもの、（ｃ）は単磁極ヘッドとして、単磁極ヘッド主磁極後面をレーザ光集束レンズの光軸とは反対方向に磁気記録媒体よりも傾け、かつ光学的局所昇温装置におけるレーザ光集束レンズの光軸を単磁極ヘッド主磁極側に傾けた状態を示すものである。
【図７】 （ａ）は略直方体形状の単磁極ヘッドを用いた場合に、光利用効率を落として局所照射位置を単磁極ヘッド主磁極底面直下領域に近づける状態を示す断面図であり、（ｂ）は同条件において、反射面を用いた光学系により光の利用効率を上げた状態を示す断面図である。
【図８】 （ａ）は略直方体形状の単磁極ヘッドを用いた場合に、半球の固浸レンズを用いて光の利用効率を上げた状態を示す断面図、（ｂ）は絞りにて昇温領域を局所領域に絞って光の利用効率を上げた状態を示す断面図である。
【図９】 本発明における磁気記録装置の比較例を示すものであり、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極の移動方向前方に配した状態の断面図である。
【図１０】 上記磁気記録装置における、単磁極ヘッドにより磁気記録媒体に印加される磁界強度を示すグラフである。
【図１１】 上記磁気記録装置における、単磁極ヘッドが磁気記録媒体に及ぼす磁界強度分布と温度分布との相対的な位置関係を示すグラフである。
【図１２】 従来の磁気記録装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 磁気記録媒体
２ 単磁極ヘッド
３ 光学的局所昇温装置（局所昇温装置）
４ 単磁極ヘッド
５ 光学的局所昇温装置（局所昇温装置）
６ 単磁極ヘッド
１０ 基板
１１ 軟磁性層
１２ 磁性膜（磁気記録情報の存在する面）
２１ 単磁極ヘッド主磁極
２１ａ 単磁極ヘッド主磁極底面
２１ｂ 単磁極ヘッド主磁極後面（光学的局所昇温装置の配される側の
立設側面）
３１ レーザ光発振源
３２ レーザ光集束レンズ
３３ 収束光学系（光学系）
３３ａ 反射面（光学系）
３４ 固浸レンズ（回転対称でない形状の光学素子、光学系）
３５ 絞り（回転対称でない形状の光学素子、光学系）
４１ 単磁極ヘッド主磁極
４１ａ 単磁極ヘッド主磁極底面（磁気記録媒体に面している領域）
５１ レーザ光発振源
５２ 回折光学素子
６１ 単磁極ヘッド主磁極
ｄ 隙間
Ｌ 距離（局所照射位置と単磁極ヘッド主磁極の直下領域までとの距離）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a magnetic recording apparatus such as a magnetic signal recording / reproducing apparatus that realizes high-density recording / reproducing by performing magnetic recording / reproducing while raising the temperature of a recording medium, and in particular, the temperature is increased. The present invention relates to a recording / reproducing head in which a temperature raising device and a magnetic recording / reproducing apparatus that performs magnetic recording / reproducing are combined.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, multimedia technology has been developed, and the demand for large-capacity memory devices is increasing due to the handling of large-capacity information. In particular, high-density technology has been studied mainly for rewritable optical disks, magnetic disks, or magnetic tapes. It is being actively promoted.
[0003]
  Among them, a magnetic recording medium whose magnetic properties change with temperature is used, a temperature rising region is locally provided on the medium by means such as energization heating or light irradiation, and only the temperature rising region is selectively magnetically selected. There has been proposed a method that enables recording or reproduction at a high density by recording or reproducing data.
[0004]
  In the present application, as a means for locally raising the temperature, a method of conducting current heating is referred to as a heat-assisted magnetic signal recording method, a heat-assisted magnetic signal reproducing method, or a heat-assisted magnetic signal recording / reproducing method. When light is used as a means for performing temperature, it is referred to as an optically assisted magnetic signal recording method, an optically assisted magnetic signal reproducing method, or an optically assisted magnetic signal recording and reproducing method.
[0005]
  As an example of the optically assisted magnetic signal recording / reproducing method, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-176034, the temperature at which the magnetization becomes zero near room temperature as a recording medium (hereinafter referred to as “magnetic compensation point temperature”). Is used to irradiate a region to be recorded on the recording medium with a light beam to raise the temperature near the Curie temperature, and as shown in FIG. 12, a ring that is a recording head is used. Information is recorded by applying an external magnetic field by the head 100, and at the time of reproduction, the region to be reproduced on the recording medium is irradiated with a light beam to raise the temperature, thereby increasing the magnetization of the reproduction portion and leaking from there A method of reproducing information by detecting magnetic flux with a reproducing head has been proposed.
[0006]
  On the other hand, in another optically assisted magnetic recording / reproducing system, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-189905, a laser beam emitted from a semiconductor laser is used as an optical system as the above-described device for locally raising the temperature. Generally, a convergent laser beam converged to the diffraction limit is used. There are two main methods of irradiating the convergent laser light: a method of direct irradiation from the disk surface side and a method of transmitting the disk substrate from the disk back side using a disk substrate having a laser beam transparency. There is. In the former, since both sides of the disc can be used for recording and reproduction, the recording capacity can be doubled with one disc substrate. In addition, the former further mounts the optical local temperature raising device and the magnetic recording / reproducing device on the same moving system, and the local irradiation position formed on the magnetic recording medium by the optical local temperature raising device and the magnetic recording / reproducing device. There has also been devised a composite head that eliminates the need for a recording position or reproducing position alignment mechanism of the apparatus.
[0007]
  Further, there has been proposed a composite type head that combines a near-field light waveguide portion and a recording head gap portion by performing recording by raising the temperature of the medium using near-field light.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  Incidentally, in recent years, the above-described ring head 100 is mainly used as a magnetic recording / reproducing head.
[0009]
  However, since the distance between the head and the magnetic recording medium is made much smaller than the wavelength of light in order to perform recording at a high linear density, in the magnetic recording apparatus using the conventional ring head, the recording gap 101 There is a problem that it is not easy to irradiate laser light almost directly below.
[0010]
  For this reason, in JP-A-3-189905, the temperature of the magnetic recording medium immediately below the ring head gap is increased by raising the temperature of the magnetic recording medium to a temperature much higher than the Curie temperature by laser light outside the ring head. A method of maintaining the temperature at which recording and reproduction can be performed is proposed.
[0011]
  However, in this method, naturally, the medium temperature in the vicinity of the laser irradiation position is much higher than the medium temperature in the ring head recording gap, and the recorded information is erased due to thermal disturbance particularly in high-density recording. There was a disadvantage that.
[0012]
  Further, since the temperature distribution diffuses away from the laser irradiation position, there is also a disadvantage that the advantage described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-176034, which narrows the recording track width, is impaired.
[0013]
  Furthermore, in recent years, optical local temperature raising means using near-field light has been actively studied. The near-field light propagates in a space below the light diffraction limit, but the intensity decreases exponentially with the propagation distance. Actually, since the recording gap of the ring head has a depth of several μm, it is impossible to locally raise the temperature just below the recording gap of the ring head even if near-field light is used.
[0014]
  For these reasons, in the optically assisted magnetic recording / reproducing system using the conventional ring head, it is impossible to perform local temperature rise and magnetic field application from the same side of the magnetic recording medium. Using a magnetic recording medium in which a magnetic film is formed only on one side using a laser, a laser beam is irradiated via a light transmissive substrate, and a magnetic field is applied only in the opposite direction.
[0015]
  For this reason, both sides of the substrate cannot be used for magnetic recording / reproduction, and when compared with the same number of substrates, there is a drawback that only a recording / reproduction capacity of 1/2 is obtained.
[0016]
  Further, in order to irradiate the laser beam from the back surface, all the magnetic recording medium constituent elements from the glass substrate to the magnetic film need to transmit this laser beam.
[0017]
  For this reason, for example, there is a drawback that a large restriction such as the inability to use a metal film as an underlayer of the magnetic film occurs for the purpose of controlling the magnetic field strength distribution or the heat distribution.
[0018]
  Furthermore, there is a drawback that it is difficult to keep the local irradiation position and the magnetic field application position constant at a distance detouring the magnetic recording medium.
[0019]
  The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to use both surfaces of a magnetic recording medium for magnetic recording / reproduction on the premise that recording at a high linear density is appropriately performed. An object of the present invention is to provide a magnetic recording apparatus capable of performing local temperature rise and magnetic field application from the same surface side of a magnetic recording medium in order to increase the recording capacity.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention has a temperatureRiseWith coercive forceDecreasedA single magnetic pole head for applying a magnetic field to the magnetic recording medium to be applied, and a local temperature raising device for forming a local temperature raising region in a region on the magnetic recording medium to which the single magnetic pole head applies a magnetic field, and The device locally heats the magnetic recording medium from the same side as the single-pole head..
[0021]
  According to the above invention, the region where the coercive force of the magnetic recording medium is changed by the local heating device is provided with the region magnetized in a predetermined direction on the magnetic recording medium by applying a magnetic field by the single pole head. Thus, information recording can be performed.
[0022]
  Here, in the present invention, a single pole head is used when applying a magnetic field to a magnetic recording medium whose coercive force changes with temperature. A local temperature raising device that forms a local temperature raising region in a region on a magnetic recording medium to which a single magnetic pole head applies a magnetic field performs local temperature raising from the same surface side as the single magnetic pole head.
[0023]
  That is, in the conventional ring head, since it is necessary to provide a local temperature raising region almost directly below the recording gap, it is difficult to provide the local temperature raising device on the same side as the single-pole head with respect to the magnetic recording medium. It was. Specifically, when the local temperature raising device is provided on the same side as the ring head with respect to the magnetic recording medium, it is necessary to raise the temperature of the magnetic recording medium outside the ring head to a temperature much higher than the Curie temperature. Therefore, on the contrary, there is a drawback that the recorded information is erased due to thermal disturbance.
[0024]
  However, in the case of a single magnetic pole head, a magnetic field can be applied to the outside of the single magnetic pole head main magnetic pole, so that the local temperature raising region and the local temperature raising device can be easily arranged in the magnetic field region outside the single magnetic pole head. For this reason, even when recording at a high linear density, it is possible to perform proper recording by applying a magnetic field and local heating from the same side surface direction to the magnetic recording medium without erasing the recorded information. Become.
[0025]
  Therefore, on the premise that recording at a high linear density is appropriately performed, the local temperature rise from the same surface side of the magnetic recording medium is attempted in order to increase the recording capacity by using both surfaces of the magnetic recording medium for magnetic recording and reproduction. A magnetic recording apparatus capable of applying a magnetic field can be provided.
[0026]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention is the above-described magnetic recording apparatus, wherein in the single pole head main pole, the moving direction of the magnetic recording medium is backward, the opposite is forward, and the magnetic recording When the direction perpendicular to the moving direction of the medium is set to the side, the local temperature rise region is arranged behind the main pole of the single-pole head.The magnetic recording medium is magnetized in an area where the magnetic field strength of the single pole head exceeds the coercive force of the magnetic recording medium in the local temperature rising area.It is characterized by doing.
[0027]
  According to the above invention, recording is performed in a state where the coercive force of the magnetic recording medium is changed by performing an optical local temperature increase in a region where the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium decreases away from the main magnetic pole of the single pole head. Can be provided..
[0028]
In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention uses an optical local heating device as the local heating device in the magnetic recording device described above, and the single pole head has an optical local heating device. The standing side surface on the side where the warming device is arranged is characterized in that it forms an angle in a direction away from the optical local warming device rather than perpendicular to the magnetic recording medium.
[0029]
  According to said invention, an optical local temperature rising apparatus can be arrange | positioned above a single pole head. For this reason, when realizing a magnetic recording apparatus in which the local temperature rising region is close to the region immediately below the main pole of the single pole head, it is possible to effectively use the space in the region where the optical local temperature increasing device is arranged.
[0030]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention is the above-described magnetic recording apparatus, wherein the optical axis of the convergent light of the optical local heating device is an optical local heating device of a single pole head. It is characterized in that the angle in the direction away from the standing side surface is perpendicular to the standing side surface on the side.
[0031]
  According to the above invention, for example, laser light irradiation in the optical local temperature raising device can be performed obliquely, so that a magnetic recording device in which the local temperature raising region is close to the region immediately below the main pole of the single pole head is realized. be able to.
[0032]
  Further, in order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention includes an optical system of the optical local temperature raising apparatus in the magnetic recording apparatus described above,With the optical axis of the convergent light of the optical local temperature riser as the center of rotational symmetryNon-rotationally symmetricAs a convergent optical systemAn optical element is included.
[0033]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention is characterized in that in the above-described magnetic recording apparatus, the optical system of the optical local temperature raising device includes a reflecting surface. .
[0034]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention uses a diffractive optical element such as a hologram element as an optical system of the optical local temperature raising apparatus in the above-described magnetic recording apparatus. It is said.
[0035]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention uses an optical local temperature raising device as the local temperature raising device in the magnetic recording apparatus described above, and an optical system of the optical local temperature raising device. For example, a diffractive optical element such as a hologram element is used.
[0036]
  In order to solve the above problems, the magnetic recording apparatus of the present invention is characterized in that, in the magnetic recording apparatus described above, the local temperature raising device uses near-field light.
[0037]
  According to these inventions, according to each optical system, it is possible to provide a magnetic recording apparatus in which the local temperature raising region of the optical local temperature raising device is close to the region immediately below the main pole of the single pole head.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
    [Embodiment 1]
  An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 as follows. In this embodiment, a medium whose coercive force decreases as the temperature rises is used as the magnetic recording medium, a convergent laser beam is used as the optical local temperature raising device, and a rotationally symmetric glass lens is used as the laser beam converging means. A magnetic recording apparatus in which a local temperature rising region is arranged in the moving direction of the magnetic recording medium with respect to the single magnetic pole head main magnetic pole (hereinafter, this direction is referred to as “the single magnetic pole head main magnetic pole rearward”) will be described.
[0039]
  1. Outline of the device
  In the magnetic recording apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the single magnetic head main magnetic pole 21 of the single magnetic head 2 is substantially constant with the bottom surface parallel to the magnetic recording medium 1 above the magnetic recording medium 1. Are arranged through a gap d. Hereinafter, the bottom surface of the single magnetic pole head main magnetic pole 21 is referred to as a single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 21a.
[0040]
  In the magnetic recording medium 1, a soft magnetic layer 11, a magnetic film 12 as a surface on which magnetic recording information exists, and a protective lubricating layer (not shown) are arranged in this order on the surface of a smooth substrate 10.
[0041]
  For the sake of simplicity of explanation, it is assumed that the magnetic recording medium 1 is an ideal perpendicular magnetic recording medium in which the magnetic film 12 has an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the surface thereof. Hereinafter, only the vertical component of the magnetic field strength will be discussed, and this is simply called the magnetic field strength.
[0042]
  Further, regarding the coercive force of the magnetic recording medium 1, only the coercive force related to the magnetic field applied in the direction perpendicular to the surface thereof is considered, and this is simply called the coercive force of the magnetic recording medium 1.
[0043]
  The single magnetic pole head main magnetic pole 21 is formed in a substantially rectangular shape whose rear side (right side in the figure) is substantially coincident with the radial direction of the magnetic recording medium 1. Here, in the single magnetic pole head main magnetic pole 21 described above, the rear surface is called a single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b as an upright side surface. The angle formed by the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 21a and the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b is about 45 degrees.
[0044]
  Further, a coil 22 is wound around the single magnetic pole head main magnetic pole 21, and the magnetic field applied to the magnetic recording medium 1 by the single magnetic pole head main magnetic pole 21 is changed by a current flowing from the signal source 7 to the coil 22. it can.
[0045]
  On the other hand, an optical local temperature raising device 3 as a local temperature raising device is provided behind the single magnetic pole head main magnetic pole 21. This optical local temperature raising device 3 includes a laser beam oscillation source 31 and a laser beam focusing lens 32. The optical local temperature raising device 3 exists on the same side as the single magnetic pole head 2 with respect to the magnetic recording medium 1, and is behind the single magnetic pole head main magnetic pole in a region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 21 a of the magnetic recording medium 1. By irradiating convergent laser light in the vicinity of the side of the magnetic recording medium 1, it is arranged at a position and an attitude for forming a local temperature rising region on the magnetic recording medium 1. The angle formed between the optical axis of the laser beam converging lens 32 and the single pole head main pole rear surface 21b is, for example, about 65 degrees.
[0046]
  The temperature dependence of the coercive force of the magnetic recording medium 1, the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1, and the temperature distribution applied to the magnetic recording medium 1 in the magnetic recording apparatus having the above configuration are shown in the graphs of FIGS. This will be explained based on. FIG. 2 is a graph showing the temperature dependence of the coercive force of the magnetic recording medium 1, FIG. 3 is a graph showing the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1 by the single pole head 2, and FIG. 3 is a graph showing a temperature distribution given to the magnetic recording medium 1 by a local local temperature raising device 3. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the magnetic field strength distribution and the temperature distribution of the magnetic recording medium 1. In these graphs, the horizontal axis indicates the direction along the moving direction of the magnetic recording medium 1 (moving to the right side indicated by the arrow in FIG. 1), and the moving direction is shown as positive. Further, the origin in FIG. 3 is the center in the moving direction of the magnetic recording medium 1 on the bottom surface 21a of the single magnetic pole head. Furthermore, the origin in FIGS. 4 and 5 is the local irradiation center. Hereinafter, this is referred to as “local irradiation position”.
[0047]
  First, as shown in FIG. 3, the vertical component of the magnetic field strength exerted on the magnetic recording medium 1 of the single pole head 2 rapidly decreases in the vicinity of the immediate lower edge of the main pole bottom surface 21a. Therefore, in order to perform magnetic recording with a small magnetization transition region suitable for high-density recording, as in the magnetic recording medium 1 of the present embodiment, perpendicular magnetic recording having an easy magnetization axis in the direction perpendicular to the surface thereof. It is desirable to use a medium.
[0048]
  In the present embodiment, the magnetic recording medium 1 has the effect of rapidly reducing the perpendicular component of the magnetic field strength by disposing the soft magnetic layer 11 at a position facing the single pole head 2. It is The soft magnetic layer 11 is preferably, for example, a NiFe alloy having a large saturation magnetization among soft magnetic materials.
[0049]
  2. Operating principle
  Next, the operation principle of the magnetic recording apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and FIG.
[0050]
  First, based on FIGS. 3 and 4, the relationship between the magnetic field strength distribution applied to the magnetic recording medium 1 by the single pole head 2 and the temperature distribution of the magnetic recording medium 1 is as shown in FIG. Become. That is, the temperature of the magnetic recording medium 1 is raised by the optical local temperature raising device 3 as shown in FIG. 4, thereby reducing the coercive force of the magnetic recording medium 1 as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 3, the region in which the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1 by the single pole head 2 exceeds the coercive force of the magnetic recording medium 1 is magnetized in the direction of this magnetic field.
[0051]
  Here, since the magnetic recording medium 1 moves in the direction of the arrow shown in FIG. 1, if the current flowing from the signal source 7 to the coil 22 is changed according to time, this is the magnetic recording of the single pole head 2. The magnetic field intensity exerted on the medium 1 changes with time, and this is recorded as a change due to the position of the magnetization state of the magnetic recording medium 1.
[0052]
  The change in the magnetization state in the magnetic recording medium 1 can also be generated by a temperature change. Therefore, by controlling the local temperature rise state by a method such as controlling the output of the laser light oscillation source 31, the time change of the local temperature rise state is magnetically recorded by changing the coercive force of the magnetic recording medium 1. As a change depending on the position of the magnetization state of the medium 1, a method of performing magnetic recording is also possible.
[0053]
  3. Local irradiation position
  Next, the local irradiation position of the magnetic recording medium 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 5 to 8.
[0054]
  First, the magnetic field strength exerted on the magnetic recording medium 1 of the single magnetic pole head 2 rapidly decreases as shown in FIG. Is preferably as close to the single-pole head main pole 21 as possible on the magnetic recording medium 1.
[0055]
  Here, the present inventor has found that the decrease in the magnetic field strength in the magnetic recording medium 1 largely depends mainly on the gap d between the magnetic recording medium 1 and the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 21a, and the maximum magnetic field strength is 0.2. It has been found that the region where the magnetic field strength of about double is obtained has a distance L within 2d from the region directly below the bottom surface 21a of the single pole head main pole. That is, information recording can be performed by performing recording within a distance L within 2d from the region immediately below the bottom surface 21a of the single magnetic pole head. As a result, the position where the distance L is 2d from the region immediately below the bottom surface 21a of the single magnetic pole head is the position of the recording edge, that is, the position where the coercive force of the magnetic recording medium 1 = the applied magnetic field strength of the recording head. Outside, the recorded ones do not change.
[0056]
  For this reason, as shown in FIG. 5, the local temperature raising region of the optical local temperature raising device 3 needs to be within this distance L ≦ 2d.
[0057]
  Specifically, as shown in the figure, when the maximum magnetic field strength of the single magnetic pole head 2 is about 3 kOe, for example, in a region where a magnetic field strength of about 0.2 times the maximum magnetic field strength = 0.6 kOe is obtained. There should be a local temperature rise region. In this embodiment, in order to perform recording at a high linear density, the gap d between the single magnetic pole head 2 and the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 21a is, for example, 100 nm, for example, the wavelength of blue laser light (about 400 nm). ) Is much smaller than.
[0058]
  Here, as shown in FIG. 5, in order to raise the position away from the optical local irradiation position to a predetermined temperature, the temperature at the optical local irradiation position needs to be higher than that, and the degree is It becomes higher according to the distance from the optical local irradiation position. However, this means that the temperature of the magnetic recording medium 1 is further increased at a position away from the single magnetic pole head 2, that is, at a time later than the time when recording is completed. Becomes higher. Also from this point, it is desirable that the optical local irradiation position is close to the single magnetic pole head main magnetic pole 21.
[0059]
  Hereinafter, a method of bringing the optical local irradiation position close to the single magnetic pole head main magnetic pole 21 will be described with reference to FIGS.
[0060]
  First, as shown in FIG. 6A, a single pole head 6 having a single pole head main pole 61 having a substantially rectangular parallelepiped shape is used, and the optical axis of the laser beam focusing lens 32 in the optical local heating device 3 is When both of the magnetic pole head main magnetic pole 61 and the magnetic recording medium 1 are arranged perpendicularly, the local irradiation position is separated from the region immediately below the bottom surface of the single magnetic pole head main magnetic pole 61 beyond the radius of the laser beam focusing lens 32. End up.
[0061]
  Therefore, this distance can be shortened by tilting the optical axis of the laser beam focusing lens 32 in the optical local temperature raising device 3 toward the single magnetic pole head main magnetic pole 61 as shown in FIG. 6B.
[0062]
  However, when the numerical aperture is larger than 0.7, that is, as shown in FIG. 6C, when the angle θ is larger than 90 degrees, the laser beam focusing lens 32 is magnetically coupled to the single pole head main magnetic pole 61 and the magnetic field. Since it contacts both the recording medium 1, it is not preferable.
[0063]
  Therefore, when the angle θ is larger than 90 degrees, the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b is opposite to the optical axis of the laser beam focusing lens 32 as the single magnetic pole head 2, as shown in FIG. In addition, by using the single magnetic pole head 2 having the single magnetic pole head main magnetic pole 21 inclined with respect to the perpendicular direction of the magnetic recording medium 1, the laser beam focusing lens 32 is used for both the single magnetic pole head main magnetic pole 61 and the magnetic recording medium 1. Can be avoided.
[0064]
  Here, in the generally used optical local temperature raising means, when the optical axis is tilted with respect to the convergence plane, the focus image becomes an elliptical shape, so that the temperature distribution may change. Therefore, when using the above method, it is necessary to suppress the change in the temperature distribution within a range in which the target performance is not deteriorated.
[0065]
  In this regard, as shown in FIG. 6C, the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b as the single magnetic pole head 2 is opposite to the optical axis of the laser beam focusing lens 32, and more perpendicular to the magnetic recording medium 1. By using the single magnetic pole head 2 having the inclined single magnetic pole head main magnetic pole 21, the local irradiation position can be brought close to the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 21a. Thereby, the change in temperature distribution can be suppressed within a range in which the target performance is not deteriorated.
[0066]
  On the other hand, it may be desirable to use the single magnetic pole head 6 having the single magnetic pole head main magnetic pole 61 having a substantially rectangular parallelepiped shape due to problems such as magnetic field strength distribution. In this case, as shown in FIG. 7A, the local irradiation position cannot be brought close to the region immediately below the bottom surface of the single pole head main pole unless the light utilization efficiency is lowered.
[0067]
  Here, when a rotationally symmetric optical element such as a single lens is used as the converging means, the irradiated laser light from the laser light oscillation source 31 is generally diffused to the object of the optical axis. In order to obtain the above, it is necessary to place the local irradiation position on the optical axis, that is, at the rotational symmetry center.
[0068]
  Therefore, when the single magnetic pole head 6 having the substantially parallelepiped single magnetic pole head main magnetic pole 61 is used, as shown in FIG. 7B, a converging optical system as an optical system that is not rotationally symmetric, such as using a reflecting surface 33a. By using 33, the light use efficiency can be increased. As other examples including optical elements that are not rotationally symmetric, a method using a diffractive optical element such as a hologram, or a method in which a laser beam is eccentrically irradiated onto a half lens system cut along an optical axis is possible. By using the converging optical system 33 as the optical system, the light utilization efficiency can be increased. As other examples including optical elements that are not rotationally symmetric, a method using a diffractive optical element such as a hologram, or a method in which a laser beam is eccentrically irradiated onto a half lens system cut along an optical axis is possible.
[0069]
  It is also possible to use a near-field optical system such as a solid immersion lens for these lens systems. That is, as shown in FIG. 8A, a hemispherical solid immersion lens 34 can be used as the half lens system. Further, as shown in FIG. 8B, a method in which a minute opening 35 a is provided between the diaphragm 35 and the single magnetic pole head main magnetic pole 61 is also conceivable. With this diaphragm 35, the temperature rising region can be narrowed down to a local region.
[0070]
  It is also possible to use a near-field optical system such as a solid immersion lens for these lens systems. That is, as shown in FIG. 8A, a hemispherical solid immersion lens 34 can be used as the half lens system. Further, as shown in FIG. 8B, a method in which a minute opening 35 a is provided between the diaphragm 35 and the single magnetic pole head main magnetic pole 61 is also conceivable.
[0071]
  As described above, in the present embodiment, it is possible to apply a magnetic field from the same side surface and locally raise the temperature of the magnetic recording medium 1 which has been impossible in the past. It becomes possible to use for. Therefore, when compared with the same number of substrates, a double recording capacity can be obtained. In addition, since there are no optical restrictions (laser permeability, etc.) on the components of the magnetic recording medium 1 that are located farther from the magnetic film 12 by the optical local temperature raising device 5, the underlayer of the magnetic film 12 is, for example, It is possible to perform a wider design such as the magnetic field intensity distribution can be controlled using the soft magnetic layer 11 made of metal. In addition, since the optical local temperature raising device 5 and the magnetic field applying means can be easily fixed at a very short distance in principle, the local irradiation position and the magnetic field applying position can be easily kept constant.
[0072]
  In the present embodiment, for simplicity of explanation, the magnetic recording medium 1 having a magnetization field axis perpendicular to the surface of the magnetic recording medium is used as an ideal magnetic recording medium. Only the perpendicular component of the head 2 is taken into consideration, the coercivity of the magnetic recording medium 1 is taken into consideration, and only the coercivity relating to the magnetic field applied in the direction perpendicular to the surface of the magnetic recording medium 1 is taken into account. However, this is not the case with a different magnetic recording medium.
[0073]
  In addition, this embodiment is an example, the magnetic characteristics of the magnetic recording medium 1 or its temperature dependence, the presence or absence of the soft magnetic layer 11, the configuration, shape, and arrangement of the single magnetic pole head 2 or the optical local heating device 3. The relative positional relationship is not limited as long as the function of the present embodiment is not impaired.
[0074]
  In this embodiment, the laser beam converged by the laser beam converging lens 32 is used as the optical local temperature raising unit. However, the laser beam converging unit is not limited to this.
[0075]
  As described above, in the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the magnetic recording medium is applied by applying the magnetic field to the region where the coercive force of the magnetic recording medium 1 is changed by the optical local temperature raising device 3. Information recording can be performed by providing a region magnetized in a predetermined direction on 1.
[0076]
  Here, in the present embodiment, the single magnetic pole head 2 is used when a magnetic field is applied to the magnetic recording medium 1 whose coercive force changes with temperature. An optical local heating device 3 that forms a local heating region in a region on the magnetic recording medium 1 to which the single magnetic pole head 2 applies a magnetic field is on the same surface side as the single magnetic pole head 2 with respect to the magnetic recording medium 1. Start local heating.
[0077]
  That is, in the conventional ring head, since it is necessary to provide a local temperature raising region almost directly below the recording gap, the optical local temperature raising device 3 is provided on the same surface side as the single pole head 2 with respect to the magnetic recording medium 1. It was difficult. Specifically, when the optical local temperature raising device 3 is provided on the same side as the ring head with respect to the magnetic recording medium 1, the magnetic recording medium 1 outside the ring head is raised to a temperature much higher than the Curie temperature. On the contrary, there is a drawback that the recorded information is erased due to thermal disturbance.
[0078]
  However, in the case of the single magnetic pole head 2, a magnetic field can be applied to the outside of the single magnetic pole head main magnetic pole 21, so that the local temperature raising region and the optical local temperature raising device 3 are easily arranged in the magnetic field region outside the single magnetic pole head 2. be able to. For this reason, even when recording at a high linear density, it is possible to perform appropriate recording by applying a magnetic field and locally raising the temperature from the same side surface direction without erasing the recorded information. It becomes.
[0079]
  Therefore, on the premise that recording at a high linear density is performed appropriately, both sides of the magnetic recording medium 1 are used for magnetic recording / reproducing so as to increase the recording capacity. A magnetic recording apparatus capable of performing temperature and magnetic field application can be provided.
[0080]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, in the single pole head main magnetic pole 21, the moving direction of the magnetic recording medium 1 is backward, the opposite is the front, and the direction perpendicular to the moving direction of the magnetic recording medium 1 is lateral. In this case, the local temperature rising region is arranged behind the single magnetic pole head main magnetic pole 21.
[0081]
  As a result, in a region where the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1 decreases away from the single magnetic pole head main magnetic pole 21, recording is performed in a state where the coercive force of the magnetic recording medium 1 is changed by performing optical local temperature rise. A magnetic recording apparatus can be provided.
[0082]
  By the way, in the magnetic recording medium 1, when the distance from the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole 21 is more than twice the gap d between the single magnetic pole head main magnetic pole 21 and the magnetic recording medium 1, the magnetic field from the single magnetic pole head is reduced. Since the intensity decreases too much, it is desirable that the information recording position in the local temperature rise region is within this distance L ≦ 2d.
[0083]
  In this regard, in the magnetic recording apparatus of the present embodiment, when the gap between the single magnetic pole head main magnetic pole 21 and the magnetic recording medium 1 is d, the local temperature rise of the magnetic recording medium 1 by the optical local temperature raising apparatus 3 is achieved. In the region, information recording is performed in a range in which the distance L from the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole 21 is not more than twice the gap d. For this reason, the magnetic field intensity from the single pole head 2 does not decrease too much.
[0084]
  Further, in the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the region where the magnetic field strength approximately 0.2 times the maximum magnetic field strength is obtained as the local irradiation position of the optical local temperature raising device 3 is the single pole head main pole bottom surface 21a. The distance L from the region immediately below is within 2d. For this reason, the magnetic field intensity from the single pole head 2 does not surely decrease excessively.
[0085]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the optical local temperature increasing device 3 is used as the local temperature increasing device, and the single magnetic pole head 2 is a standing side surface on the side where the optical local temperature increasing device 3 is arranged. The angle in the direction away from the optical local temperature raising device 3 is perpendicular to the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b.
[0086]
  Therefore, the optical local temperature raising device 3 can be disposed above the single pole head 2. For this reason, when realizing a magnetic recording apparatus in which the local temperature raising region is close to the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b, it is possible to effectively use the space in the region where the optical local temperature raising device 3 is arranged. it can.
[0087]
  Further, in the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the optical axis of the convergent light of the optical local heating device 3 is a single pole head main body which is a standing side surface of the single magnetic pole head 2 on the optical local heating device 3 side. An angle in a direction away from the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface 21b rather than perpendicular to the magnetic pole rear surface 21b is formed.
[0088]
  As a result, since the laser beam irradiation can be performed obliquely in the optical local temperature raising device 3, a magnetic recording device in which the local temperature raising region is close to the region immediately below the single pole head main magnetic pole 21 can be realized. .
[0089]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the optical system of the optical local temperature raising device 3 includes a converging optical system 33, a solid immersion lens 34, and a diaphragm 35 as optical elements having a shape that is not rotationally symmetric. Yes.
[0090]
  Furthermore, in the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the optical system of the optical local temperature raising device 3 includes a reflecting surface 33a.
[0091]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, a diffractive optical element such as a hologram element can be used as the optical system of the optical local temperature raising device 3.
[0092]
  According to these, it is possible to provide a magnetic recording apparatus in which the local temperature raising region of the optical local temperature raising device 3 is close to the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic poles 21 and 61 according to each optical system.
[0093]
  Further, in the magnetic recording apparatus of the present embodiment, information recording is performed at a position where the magnetic field strength applied from the single magnetic pole head 2 decreases along the moving direction of the magnetic recording medium 1. Magnetic recording suitable for small high-density recording can be performed.
[0094]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, a medium having an easy axis of magnetization perpendicular to the surface of the magnetic recording medium 1 is used as the magnetic recording medium 1.
[0095]
  In other words, the magnetic field strength of the single magnetic pole head 2 is rapidly reduced particularly in the component perpendicular to the surface of the magnetic recording medium 1 outside the main magnetic pole 21 of the single magnetic pole head.
[0096]
  Therefore, magnetic recording suitable for high-density recording with a small magnetization transition region can be performed by using the magnetic recording medium 1 having an easy axis in its direction as in the present embodiment.
[0097]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, as the magnetic recording medium 1, the soft magnetic layer 11 is arranged on the opposite surface of the single magnetic pole head main magnetic pole 21 across the surface on which the magnetic recording information of the magnetic recording medium 1 exists. The medium that is used is used.
[0098]
  In the above magnetic recording apparatus, by disposing the soft magnetic layer 11 at this position, the magnetic field strength of the single pole head 2 can be reduced more than when the soft magnetic layer 11 is not present.
[0099]
  Therefore, magnetic recording suitable for high-density recording with a smaller magnetization transition region can be performed.
[0100]
  In the magnetic recording apparatus of the present embodiment, the optical local temperature raising device 3 is used as the local temperature raising device.
[0101]
  Therefore, for example, the laser beam can be converged to the diffraction limit by an optical system such as a convex lens and irradiated to the magnetic recording medium 1 to perform local temperature rise in a non-contact manner.
[0102]
  In this embodiment, an optically assisted magnetic signal recording / reproducing method using laser light is described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the present invention can also be applied to a thermally assisted magnetic signal recording / reproducing method.
[0103]
    [Comparative example]
  Of the present inventionComparative example9 will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In addition, the various feature points described in the first embodiment are described in this book.Comparative exampleIt can be applied in combination.
[0104]
  BookComparative exampleThen, as the magnetic recording medium, a medium whose coercive force decreases as the temperature rises, a converging laser beam is used as the optical local temperature raising device, a diffractive optical element (hologram) is used as the laser beam converging means, and a single magnetic pole A magnetic recording apparatus will be described in which a local irradiation position is arranged in a direction opposite to the moving direction of the magnetic recording medium with respect to the head main pole (hereinafter, this direction is referred to as “single pole head main pole front”).
[0105]
  1. Outline of the device
  BookComparative exampleThen, as shown in FIG. 9, the single magnetic pole head main magnetic pole 41 of the single magnetic pole head 4 is arranged on the magnetic recording medium 1 with a substantially constant gap d on one side thereof parallel to the magnetic recording medium 1. ing. Hereinafter, this surface is referred to as a single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41 a as a region facing the magnetic recording medium 1. Further, the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41 a has a substantially rectangular shape in which the front side (left side in the figure) of the single magnetic pole head main magnetic pole 41 substantially coincides with the radial direction of the magnetic recording medium 1. The front surface of the single magnetic pole head main magnetic pole 41 is referred to as a single magnetic pole head main magnetic pole front surface 41b.
[0106]
  The angle formed between the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41a and the single magnetic pole head main magnetic pole front surface 41b is about 90 degrees. A coil 42 is wound around the single magnetic pole head main magnetic pole 41, and the magnetic field applied to the magnetic recording medium by the single magnetic pole head main magnetic pole 41 can be changed by a current flowing from the signal source 7 to the coil 42.
[0107]
  The optical local temperature raising device 5 includes a laser light oscillation source 51 and a diffractive optical element 52. This optical local temperature raising device 5 exists on the same side as the single magnetic pole head 4 with respect to the magnetic recording medium 1, and the single magnetic pole head main magnetic pole in the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface of the magnetic recording medium 1. By irradiating convergent laser light in the vicinity of the front side, the magnetic recording medium 1 is arranged depending on the position and posture for locally raising the temperature.
[0108]
  The temperature dependence of the coercive force of the magnetic recording medium 1 in the magnetic recording apparatus having the above-described configuration is represented by the graph shown in FIG. 2 and indicates the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1 by the single pole head 4. The graph is represented in FIG. The graph showing the temperature distribution given to the magnetic recording medium 1 by the optical local temperature raising device 5 is represented by the graph shown in FIG. In these graphs, the horizontal axis indicates the position along the moving direction of the magnetic recording medium 1 (moving to the right side shown in the arrow direction in FIG. 9), and this moving direction is shown as positive. . Further, the origin in FIG. 10 is the center in the moving direction of the magnetic recording medium 1 on the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41a. Further, the origin in FIG. 11 is the local irradiation center. Hereinafter, this is referred to as “local irradiation position”.
[0109]
  2. Operating principle
  BookComparative exampleThe operation principle of the magnetic recording apparatus will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. FIG.
[0110]
  First, the relative positional relationship between the magnetic field strength distribution and the temperature distribution that the single pole head 4 exerts on the magnetic recording medium 1 is shown in FIG.
[0111]
  That is, the temperature of the magnetic recording medium 1 is raised by the optical local temperature raising device 5 as shown in FIG. 4, and the coercive force of the magnetic recording medium 1 is lowered as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 10, the magnetic field intensity applied to the magnetic recording medium 1 by the single pole head 4 is magnetized in the direction of the magnetic field in the region exceeding the coercive force of the magnetic recording medium 1.
[0112]
  Here, since the magnetic recording medium 1 moves in the direction of the arrow shown in FIG. 9, if the current flowing from the signal source 7 to the coil 42 is changed according to time, this is the magnetic recording medium of the single pole head 4. 1 is recorded as a change due to the position of the magnetization state of the magnetic recording medium 1. Since the change in the magnetization state in the magnetic recording medium 1 can also be generated by a temperature change, the local temperature rise state can be controlled by a technique such as changing the output of the laser light oscillation source 51. . As a result, by changing the coercive force of the magnetic recording medium 1, it is possible to perform a magnetic recording by changing the local temperature rising state over time as a change due to the position of the magnetization state of the magnetic recording medium 1.
[0113]
  3. Local irradiation position
  As shown in FIG. 10, the magnetic field strength exerted on the magnetic recording medium 1 by the single pole head 4 has a gentle distribution near the bottom of the single pole head main pole bottom surface 41a, but rapidly decreases outside this region. .
[0114]
  Here, the rapid decrease in the magnetic field strength is suitable for high-density recording because the region where the magnetization reversal is indefinite, that is, the magnetization transition region is short. For this reason, it is desirable to perform recording at a position where the magnetic field strength rapidly decreases due to the movement of the magnetic recording medium 1, that is, in the vicinity of the side of the single magnetic pole head main pole bottom surface in the direction of magnetic recording medium movement.
[0115]
  For this purpose, the magnetic field intensity on the side in the moving direction of the magnetic recording medium 1 just below the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41 a needs to exceed the coercive force of the magnetic recording medium 1.
[0116]
  For this purpose, naturally, the coercive force of the magnetic recording medium 1 at this position needs to be reduced, so the local temperature rising region must reach this position. For this purpose, the length of the magnetic recording medium 1 in the direction of movement of the magnetic recording medium 1 on the single magnetic pole head main pole bottom surface 41a needs to be shorter than the length of the local temperature rising region in the direction of movement of the magnetic recording medium 1.
[0117]
  Further, since the temperature distribution in the magnetic recording medium 1 diffuses as the magnetic recording medium 1 moves, it is preferable that the local irradiation position and the position where the above recording is performed are as close as possible. For this purpose, it is most effective that the moving direction length of the magnetic recording medium 1 on the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41a is short and the distance L from the single magnetic pole head main magnetic pole front surface 41b is short. For the latter, a method similar to the method described in the first embodiment can be used. That is, the distance L ≦ 2d.
[0118]
  That is, for example, as shown in FIG. 11, when a magnetic field strength of 2.0 kOe is required to exceed the coercive force of the magnetic recording medium 1, the local temperature rise region is determined by the magnetic field strength of 2.0 kOe in FIG. The position of the magnetic recording medium 1 shown in the moving direction is in the range of about −0.3 to 0.5 μm. Therefore, it is necessary to arrange the single pole head 4 within this range. Where the bookComparative exampleThen, since the optical local heating device 5 approaches the front of the single magnetic pole head 4, the single magnetic pole head 4 cannot approach the optical local heating device 5 side. On the other hand, as described above, the single magnetic pole head 4 needs to apply an external magnetic field to this local temperature rising region, but the region where the magnetic field strength is 2.0 kOe or more is a narrow range up to about 0.5 μm. Therefore, it is necessary to shorten the length of the single magnetic pole head main magnetic pole bottom surface 41a in the single magnetic pole head 4 in the moving direction of the magnetic recording medium 1.
[0119]
  BookComparative exampleIs an example, and the magnetic characteristics and temperature dependence of the magnetic recording medium 1, the presence or absence of the soft magnetic layer 11, the configuration, shape, arrangement, and relative positional relationship of the single pole head 4 or the optical local temperature raising device 5 are as follows.Comparative exampleThis does not apply as long as the function is not impaired.
[0120]
  In addition, as an optical local temperature raising means,Comparative exampleThe laser beam converged by the diffractive optical element 52 is used, but the laser beam converging means is not limited to this, and is the same as in the first embodiment. For example, a technique of using near-field light as an optical local temperature raising means by a technique such as arranging a minute opening on the front face 41b of the single magnetic pole head is also possible.
[0121]
  Like thisComparative exampleIn this magnetic recording apparatus, when the moving direction of the magnetic recording medium 1 is the rear, the opposite is the front, and the direction perpendicular to the moving direction of the magnetic recording medium 1 is the side, the local temperature rise The region is arranged in front of the single magnetic pole head main magnetic pole 41.
[0122]
  As a result, recording is performed in a state where the coercive force of the magnetic recording medium 1 is changed using the optical local heating device 5 with the local heating region disposed in front of the single magnetic pole head main magnetic pole 41. A magnetic recording apparatus can be provided.
[0123]
  Also bookComparative exampleIn this magnetic recording apparatus, the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1 by the single magnetic pole head 4 behind the single magnetic pole head main magnetic pole 41 is larger than the coercive force of the magnetic recording medium 1.
[0124]
  As a result, if this condition is satisfied, the coercive force of the magnetic recording medium 1 is changed by performing local temperature rise in a region where the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium 1 decreases away from the single pole head main magnetic pole 41. It is possible to provide a magnetic recording apparatus that performs recording in a recorded state.
[0125]
  Also bookComparative exampleIn this magnetic recording apparatus, the length of the single magnetic pole head main magnetic pole bottom 41a in the single magnetic pole head main magnetic pole 41 in the magnetic recording medium moving direction is shorter than the length of the local heating region in the magnetic recording medium moving direction.
[0126]
  That is, when the local temperature rising region is arranged in front of the single magnetic pole head main magnetic pole 41, the magnetic field strength applied from the single magnetic pole head 4 to the magnetic recording medium 1 decreases along the moving direction of the magnetic recording medium 1. The position is behind the single pole head main pole.
[0127]
  Therefore, in order to perform recording with the coercivity of the magnetic recording medium 1 changed by local temperature rise at this position, the length of the single magnetic pole head main magnetic pole 41 in the magnetic recording medium moving direction length of the single magnetic pole head main magnetic pole bottom 41a However, it must be shorter than the length of the local heating region in the direction of movement of the magnetic recording medium. BookComparative exampleThen, this condition is satisfied.
[0128]
  Further, the magnetic recording apparatus of the present invention is the above-described magnetic recording apparatus, wherein the single magnetic pole in the local temperature rising region of the magnetic recording medium, where d is the gap between the single magnetic pole head main magnetic pole and the magnetic recording medium. Information recording is preferably performed in a range in which the distance from the region directly below the head main pole is not more than twice the gap d.
[0129]
That is, in the magnetic recording medium, if the distance from the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole is more than twice the gap d between the single magnetic pole head main magnetic pole and the magnetic recording medium, the magnetic field strength from the single magnetic pole head decreases. Therefore, it is desirable to record information within this distance within the local temperature rise region.
[0130]
In this regard, in the present invention, information recording is performed in a range in which the distance from the region immediately below the single magnetic pole head main magnetic pole is not more than twice the gap d within the local temperature rising region of the magnetic recording medium. Therefore, the magnetic field strength from is not reduced too much.
[0131]
【The invention's effect】
  As described above, the magnetic recording apparatus of the present invention has a temperatureRiseWith coercive forceDecreasedA single magnetic pole head for applying a magnetic field to the magnetic recording medium, and a local temperature raising device for forming a local temperature raising region in a region on the magnetic recording medium to which the single magnetic pole head applies a magnetic field. The apparatus performs local temperature rise on the magnetic recording medium from the same side as the single magnetic pole head.
[0132]
  Therefore, information recording is performed by providing a region magnetized in a predetermined direction on a magnetic recording medium by applying a magnetic field by a single pole head to a region where the coercive force of the magnetic recording medium is changed by a local temperature raising device. It can be performed.
[0133]
  In the present invention, a single pole head is used when a magnetic field is applied to a magnetic recording medium whose coercive force changes with temperature. A local temperature raising device that forms a local temperature raising region in a region on a magnetic recording medium to which a single magnetic pole head applies a magnetic field performs local temperature raising from the same surface side as the single magnetic pole head.
[0134]
  Therefore, on the premise that recording at a high linear density is appropriately performed, the local temperature rise from the same surface side of the magnetic recording medium is attempted in order to increase the recording capacity by using both surfaces of the magnetic recording medium for magnetic recording and reproduction. There is an effect that a magnetic recording apparatus capable of applying a magnetic field can be provided.
[0135]
  As described above, the magnetic recording apparatus of the present invention is the above-described magnetic recording apparatus, wherein the single magnetic head main pole has the magnetic recording medium moving in the backward direction, the opposite direction in the forward direction, and the magnetic recording medium moving direction. When the orthogonal direction is set to the side, the local temperature rise region is arranged behind the main pole of the single-pole head.The magnetic recording medium is magnetized in an area where the magnetic field strength of the single pole head exceeds the coercive force of the magnetic recording medium in the local temperature rising area.To do.
[0136]
  Therefore, in a region where the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium decreases away from the main pole of the single-pole head, magnetic recording is performed in a state where the coercive force of the magnetic recording medium is changed by performing an optical local temperature rise. There is an effect that a device can be provided..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a magnetic recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing temperature dependence of coercivity of a magnetic recording medium in the magnetic recording apparatus.
FIG. 3 is a graph showing the magnetic field strength applied to a magnetic recording medium by a single pole head in the magnetic recording apparatus.
FIG. 4 is a graph showing a temperature distribution given to a magnetic recording medium by an optical local temperature raising device in the magnetic recording apparatus.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the magnetic field strength distribution applied to the magnetic recording medium by the single pole head and the temperature distribution of the magnetic recording medium in the magnetic recording apparatus.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the magnetic recording apparatus, wherein FIG. 6A shows a single pole head having a substantially rectangular parallelepiped shape, and an optical axis and a single pole of a laser beam focusing lens in an optical local heating device. FIG. 2B shows a state in which both of the head main magnetic pole and the main magnetic pole are arranged perpendicular to the magnetic recording medium, and FIG. 5B shows an optical axis of a laser beam focusing lens in an optical local heating device using a substantially rectangular parallelepiped single magnetic pole head. (C) is a single magnetic pole head, and the single magnetic pole head main magnetic pole rear surface is inclined with respect to the direction opposite to the optical axis of the laser beam focusing lens from the magnetic recording medium. In addition, a state in which the optical axis of the laser beam focusing lens in the optical local temperature raising device is inclined toward the single magnetic pole head main magnetic pole side is shown.
FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state in which when a single pole head having a substantially rectangular parallelepiped shape is used, the light use efficiency is lowered and the local irradiation position is brought close to the region immediately below the bottom face of the single pole head main pole; b) is a cross-sectional view showing a state in which light utilization efficiency is increased by an optical system using a reflecting surface under the same conditions.
8A is a cross-sectional view showing a state in which light utilization efficiency is increased by using a hemispherical solid immersion lens when a substantially rectangular parallelepiped single-pole head is used, and FIG. It is sectional drawing which shows the state which narrowed the temperature area | region to the local area | region and raised the utilization efficiency of light.
FIG. 9 shows a magnetic recording apparatus according to the present invention.Comparative exampleFIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the local temperature rising region is arranged in front of the moving direction of the single-pole head main pole.
FIG. 10 is a graph showing the magnetic field strength applied to the magnetic recording medium by the single pole head in the magnetic recording apparatus.
FIG. 11 is a graph showing a relative positional relationship between a magnetic field strength distribution and a temperature distribution that a single magnetic pole head exerts on a magnetic recording medium in the magnetic recording apparatus.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a conventional magnetic recording apparatus.
[Explanation of symbols]
  1 Magnetic recording media
  2 Single pole head
  3 Optical local temperature riser (local temperature riser)
  4 Single pole head
  5 Optical local temperature riser (local temperature riser)
  6 Single pole head
10 Substrate
11 Soft magnetic layer
12 Magnetic film (surface with magnetic recording information)
21 Single pole head main pole
21a Single pole head main pole bottom
21b Single pole head main pole rear surface (on the side where the optical local heating device is arranged)
                                Standing side)
31 Laser light source
32 Laser beam focusing lens
33 Convergent optical system (optical system)
33a Reflecting surface (optical system)
34 Solid immersion lenses (optical elements and optical systems that are not rotationally symmetric)
35 Diaphragm (Optical element, optical system with non-rotation symmetric shape)
41 Single pole head main pole
41a Single-pole head main pole bottom surface (region facing the magnetic recording medium)
51 Laser light source
52 Diffractive optical elements
61 Single pole head main pole
  d Clearance
  L distance (distance between the local irradiation position and the area directly below the main pole of the single pole head)

Claims (7)

温度上昇に伴い保磁力が低下する磁気記録媒体に磁界を印加する単磁極ヘッドと、
上記単磁極ヘッドが磁界を印加する磁気記録媒体上の領域に局所昇温領域を形成する局所昇温装置とを備えるとともに、
上記局所昇温装置は、磁気記録媒体に対して単磁極ヘッドと同一面側から局所昇温を行い、
単磁極ヘッド主磁極において、磁気記録媒体の移動方向を後方、その反対を前方、及び磁気記録媒体の移動方向に直交する方向を側方としたとき、局所昇温領域を単磁極ヘッド主磁極の後方に配し、
上記局所昇温領域のうち、上記単磁極ヘッドの磁界強度が磁気記録媒体の保磁力を上回った領域において当該磁気記録媒体を磁化することを特徴とする磁気記録装置。 A single-pole head that applies a magnetic field to a magnetic recording medium whose coercive force decreases as the temperature rises ;
The single magnetic pole head includes a local heating device that forms a local heating region in a region on the magnetic recording medium to which a magnetic field is applied, and
The local heating device, have rows local temperature increase from the same surface side and the single-pole head to the magnetic recording medium,
In the single-pole head main pole, the local temperature rising region is defined as the single-pole head main pole when the direction of movement of the magnetic recording medium is the rear, the opposite is the front, and the direction perpendicular to the direction of movement of the magnetic recording medium is the side. Arrange behind,
A magnetic recording apparatus that magnetizes the magnetic recording medium in an area where the magnetic field strength of the single-pole head exceeds the coercive force of the magnetic recording medium in the local temperature rising area. 局所昇温装置として、光学的局所昇温装置を用いるとともに、As a local temperature raising device, an optical local temperature raising device is used,
単磁極ヘッドは、光学的局所昇温装置の配される側の立設側面が磁気記録媒体に対して垂直よりも光学的局所昇温装置から離れる方向の角度をなしていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。  The single-pole head is characterized in that the standing side surface on the side where the optical local temperature raising device is arranged has an angle in a direction away from the optical local temperature raising device rather than perpendicular to the magnetic recording medium. The magnetic recording apparatus according to claim 1. 局所昇温装置として光学的局所昇温装置を用いるとともに、While using an optical local heating device as the local heating device,
光学的局所昇温装置の収束光の光軸は、単磁極ヘッドの光学的局所昇温装置側の立設側面に対して垂直よりもその立設側面から離れる方向の角度をなしていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。  The optical axis of the convergent light of the optical local temperature riser should be at an angle in the direction away from the standing side rather than perpendicular to the standing side of the single magnetic pole head on the optical local temperature raising side. The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein: 局所昇温装置として光学的局所昇温装置を用いるとともに、While using an optical local heating device as the local heating device,
光学的局所昇温装置の光学系には、当該光学的局所昇温装置の収束光の光軸を回転軸として回転対称でない形状の、収束光学系としての光学素子が含まれていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。  The optical system of the optical local temperature raising device includes an optical element as a converging optical system having a shape that is not rotationally symmetric with respect to the optical axis of the convergent light of the optical local temperature raising device. The magnetic recording apparatus according to claim 1. 光学的局所昇温装置の光学系には、反射面が含まれていることを特徴とする請求項４記載の磁気記録装置。5. The magnetic recording apparatus according to claim 4, wherein the optical system of the optical local temperature raising device includes a reflecting surface. 局所昇温装置として光学的局所昇温装置を用いるとともに、While using an optical local heating device as the local heating device,
光学的局所昇温装置の光学系として、回折光学素子を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。  2. The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein a diffractive optical element is used as an optical system of the optical local temperature raising device. 上記局所昇温装置は、近接場光を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気記録装置。The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein the local temperature raising device uses near-field light.
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