JP6148750B1 - 磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録密度を向上できる磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、制御部と、を含む。制御部は、第1、第2動作を実施する。第1動作は、第1記録期間と第1非記録期間とを含む第1情報記録期間に実施され、第2動作は、第2記録期間と第2非記録期間とを含み第1情報記録期間と連続した第2情報記録期間に実施される。第1動作では、第1記録期間に、磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させ、第1非記録期間に、磁気ヘッドから第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させる。第2動作では、第2記録期間に、磁気ヘッドから第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させ、第2非記録期間に、磁気ヘッドから第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させる。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、磁気記録再生装置に関する。
磁気記録再生装置においては、磁気ヘッドを用いて、HDD(Hard Disk Drive)などの磁気記録媒体に情報が記録される。例えば、垂直磁気記録は、高密度記録に有利である。磁気記録再生装置において、記録密度の向上が求められている。
本発明の実施形態は、記録密度を向上できる磁気記録再生装置を提供する。
本発明の実施形態によれば、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、制御部と、を含む磁気記録再生装置が提供される。前記制御部は、第1動作と、第2動作と、を実施する。前記第1動作は、第1情報記録期間に実施される。前記第1情報記録期間は、第1記録期間と第1非記録期間とを含む。前記第2動作は、第2情報記録期間に実施される。前記第2情報記録期間は、第2記録期間と第2非記録期間とを含み、前記第1情報記録期間と連続する。前記第1動作は、前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2動作は、前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の後である。前記第1情報記録期間は、前記第1記録期間の後の第1他非記録期間をさらに含む。前記第1動作は、前記第1他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1他非信号磁界を発生させることをさらに含む。
本発明の別の実施形態によれば、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、制御部と、を含む磁気記録再生装置が提供される。前記制御部は、第1動作と、第2動作と、を実施する。前記第1動作は、第1情報記録期間に実施される。前記第1情報記録期間は、第1記録期間と第1非記録期間とを含む。前記第2動作は、第2情報記録期間に実施される。前記第2情報記録期間は、第2記録期間と第2非記録期間とを含み、前記第1情報記録期間と連続する。前記第1動作は、前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2動作は、前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、前記第2非記録期間の後である。
本発明の別の実施形態によれば、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、制御部と、を含む磁気記録再生装置が提供される。前記制御部は、第1動作と、第2動作と、を実施する。前記第1動作は、第1情報記録期間に実施される。前記第1情報記録期間は、第1記録期間と第1非記録期間とを含む。前記第2動作は、第2情報記録期間に実施される。前記第2情報記録期間は、第2記録期間と第2非記録期間とを含み、前記第1情報記録期間と連続する。前記第1動作は、前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2動作は、前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第1動作は、前記第1非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第1記録磁界をさらに発生させることを含む。前記第2動作は、前記第2非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第2記録磁界をさらに発生させることを含みむ。前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の前である。前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、前記第2非記録期間の後である。
本発明の別の実施形態によれば、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、制御部と、を含む磁気記録再生装置が提供される。前記制御部は、第1動作と、第2動作と、を実施する。前記第1動作は、第1情報記録期間に実施される。前記第1情報記録期間は、第1記録期間と第1非記録期間とを含む。前記第2動作は、第2情報記録期間に実施される。前記第2情報記録期間は、第2記録期間と第2非記録期間とを含み、前記第1情報記録期間と連続する。前記第1動作は、前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2動作は、前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、前記第2非記録期間の後である。
本発明の別の実施形態によれば、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、制御部と、を含む磁気記録再生装置が提供される。前記制御部は、第1動作と、第2動作と、を実施する。前記第1動作は、第1情報記録期間に実施される。前記第1情報記録期間は、第1記録期間と第1非記録期間とを含む。前記第2動作は、第2情報記録期間に実施される。前記第2情報記録期間は、第2記録期間と第2非記録期間とを含み、前記第1情報記録期間と連続する。前記第1動作は、前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第2動作は、前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、を含む。前記第1動作は、前記第1非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第1記録磁界をさらに発生させることを含む。前記第2動作は、前記第2非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第2記録磁界をさらに発生させることを含みむ。前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の前である。前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、前記第2非記録期間の後である。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
図1(a)は、磁気記録再生装置を例示している。図1(b)は、磁気記録再生装置の動作を例示している。
図1(a)に示すように、実施形態に係る磁気記録再生装置150は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80と、を含む。磁気記録再生装置150においては、情報Infが磁気記録媒体80に記録される。制御部190は、情報Infに応じた信号Wsを磁気ヘッド110に供給する。磁気ヘッド110は、信号Wsに応じて、記録磁界Hr及び高周波磁界Hmを発生させる。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
図1(a)は、磁気記録再生装置を例示している。図1(b)は、磁気記録再生装置の動作を例示している。
図1(a)に示すように、実施形態に係る磁気記録再生装置150は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80と、を含む。磁気記録再生装置150においては、情報Infが磁気記録媒体80に記録される。制御部190は、情報Infに応じた信号Wsを磁気ヘッド110に供給する。磁気ヘッド110は、信号Wsに応じて、記録磁界Hr及び高周波磁界Hmを発生させる。
図1(b)は、記録磁界Hr及び高周波磁界Hmを例示するタイミングチャート図である。
図1(b)において、横軸は、時間tを示す。縦軸は、記録磁界Hrの強度IHr、または、高周波磁界Hmの強度IHmを示す。情報Infは、例えば、第1情報Inf1と、第2情報Inf2と、を含む。第1情報Inf1は、例えば、”1”及び”0”の一方である。第2情報Inf2は、”1”及び”0”の他方である。図1(b)の例では、第1情報Inf1は、”0”であり、第2情報Inf2は、”1”である。実施形態において、これらの関係は逆でも良い。
図1(b)において、横軸は、時間tを示す。縦軸は、記録磁界Hrの強度IHr、または、高周波磁界Hmの強度IHmを示す。情報Infは、例えば、第1情報Inf1と、第2情報Inf2と、を含む。第1情報Inf1は、例えば、”1”及び”0”の一方である。第2情報Inf2は、”1”及び”0”の他方である。図1(b)の例では、第1情報Inf1は、”0”であり、第2情報Inf2は、”1”である。実施形態において、これらの関係は逆でも良い。
図1(b)の例において、第1情報Inf1(”0”)が連続している。このように、連続した情報Infの記録において、以下のような第1動作及び第2動作が行われる。第1動作は、前の第1情報Inf1の記録に対応する。第2動作は、後の第1情報Inf1に対応する。後述するように、図1(b)において、第1情報Inf1の後に、第2情報Inf2(”1”)が記録されても良い。このとき、第2情報Inf2の記録に対応して、後述する第3動作が行われる。これらの動作は、例えば、制御部190により行われる。以下、第1動作及び第2動作について説明する。
第1動作は、第1情報記録期間T1に実施される。第1情報記録期間T1は、前の第1情報Inf1(”0”)の記録の期間に対応する。第2動作は、第2情報記録期間T2に実施される。第2情報記録期間T2は、後の第1情報Inf1(”0”)の記録の期間に対応する。第2情報記録期間T2は、第1情報記録期間T1と連続する。
第1情報記録期間T1は、第1記録期間Tr1と第1非記録期間Tn1とを含む。第1情報記録期間T1において、第1記録期間Tr1は、第1非記録期間Tn1の後である。この例では、第1情報記録期間T1に、第1他非記録期間Tno1がさらに設けられている。第1他非記録期間Tno1は、第1記録期間Tr1の後である。
第2情報記録期間T2は、第2記録期間Tr2と第2非記録期間Tn2とを含む。第2情報記録期間T2において、第2記録期間Tr2は、第2非記録期間Tn2の後である。この例では、第2情報記録期間T2に、第2他非記録期間Tno2がさらに設けられている。第2他非記録期間Tno2は、第2記録期間Tr2の後である。第1他非記録期間Tno1及び第2他非記録期間Tno2については、後述する。
以下では、第1非記録期間Tn1、第1記録期間Tr1、第2非記録期間Tn2及び第2記録期間Tr2の動作について説明する。
以下では、第1非記録期間Tn1、第1記録期間Tr1、第2非記録期間Tn2及び第2記録期間Tr2の動作について説明する。
図1(b)に示すように、第1動作(第1情報記録期間T1)において、制御部190は、第1記録期間Tr1に、磁気ヘッド110から第1記録磁界Hr1を発生させつつ、高周波の第1信号磁界Hs1を発生させる。第1記録磁界Hr1は、第1情報Inf1に応じた磁界である。第1信号磁界Hs1は、第1強度IH1を有する。
さらに、第1動作において、制御部190は、第1非記録期間Tn1に、磁気ヘッド110から第1非信号磁界Hn1を発生させる。第1非信号磁界Hn1は、強度IH1aを有する。強度IH1aは、第1強度IH1よりも低い。第1動作において、制御部190は、第1非記録期間Tn1に、磁気ヘッド110から第1記録磁界Hr1をさらに発生させている。
さらに、第1動作において、制御部190は、第1非記録期間Tn1に、磁気ヘッド110から第1非信号磁界Hn1を発生させる。第1非信号磁界Hn1は、強度IH1aを有する。強度IH1aは、第1強度IH1よりも低い。第1動作において、制御部190は、第1非記録期間Tn1に、磁気ヘッド110から第1記録磁界Hr1をさらに発生させている。
第2動作(第2情報記録期間T2)において、制御部190は、第2記録期間Tr2に、磁気ヘッド110から第2記録磁界Hr2を発生させつつ、高周波の第2信号磁界Hs2を発生させる。第2記録磁界Hr2は、第1情報Inf1に応じた磁界である。第2信号磁界Hs2は、第2強度IH2を有する。
さらに、第2動作において、制御部190は、第2非記録期間Tn2に、磁気ヘッド110から第2非信号磁界Hn2を発生させる。第2非信号磁界Hn2は、強度IH2aを有する。強度IH2aは、第2強度IH2よりも低い。第2動作において、制御部190は、第2非記録期間Tn2に、磁気ヘッド110から第2記録磁界Hr2をさらに発生させている。例えば、第2情報記録期間T2において、第2記録期間Tr2は、第2非記録期間Tn2の後である。
さらに、第2動作において、制御部190は、第2非記録期間Tn2に、磁気ヘッド110から第2非信号磁界Hn2を発生させる。第2非信号磁界Hn2は、強度IH2aを有する。強度IH2aは、第2強度IH2よりも低い。第2動作において、制御部190は、第2非記録期間Tn2に、磁気ヘッド110から第2記録磁界Hr2をさらに発生させている。例えば、第2情報記録期間T2において、第2記録期間Tr2は、第2非記録期間Tn2の後である。
図1(b)の例において、第1信号磁界Hs1は、第1強度IH1を有する。磁気記録媒体80の磁化85は、第1信号磁界Hs1により反転可能である。第2信号磁界Hs2は、第2強度IH2を有する。磁気記録媒体80の磁化85は、第2信号磁界Hs2により反転可能である。第1信号磁界Hs1及び第2信号磁界Hs2のそれぞれは、例えば、同じパルス幅Wでパルス変調されている。パルス幅Wは、例えば、可変である。第1信号磁界Hs1のパルス幅Wは、第2信号磁界Hs2のパルス幅Wと異なっていてもよい。第1信号磁界Hs1の発生と、第2信号磁界Hs2の発生と、の間の期間T4は、例えば、第1情報記録期間T1と実質的に同じである。第1情報記録期間T1は、情報Infの書き込み周期に対応する。
第1非信号磁界Hn1の強度IH1aは、例えば、第1強度IH1の1/2以下である。より望ましくは、第1強度IH1の1/4以下である。強度IH1aは、例えば、実質的にゼロでも良い。第2非信号磁界Hn2の強度IH2aは、例えば、第2強度IH2の1/2以下である。より望ましくは、第2強度IH2の1/4以下である。強度IH2aは、例えば、実質的にゼロでも良い。この例においては、記録磁界Hr及び高周波磁界Hmが共に発生する記録期間(第1記録期間Tr1及び第2記録期間Tr2)と、記録磁界Hrが発生し高周波磁界Hmが実質的に発生しない非記録期間(第1非記録期間Tn1、第2非記録期間Tn2)と、が設けられる。
図2は、参考例に係る磁気記録再生装置の動作を例示するタイミングチャート図である。
記録磁界Hrが反転する、第1情報Inf1(”0”)から第2情報Inf2(”1”)、及び、第2情報Inf2(”1”)から第1情報Inf1(”0”)のときだけ、高周波磁界Hmを発生させない非記録期間を設けた参考例がある。参考例においては、記録磁界Hrが反転しない、第1情報Inf1(”0”)から第1情報Inf1(”0”)、及び、第2情報Inf2(”1”)から第2情報Inf2(”1”)のときには、高周波磁界Hmは連続的に発生する。このため、記録エラーが発生する場合がある。
記録磁界Hrが反転する、第1情報Inf1(”0”)から第2情報Inf2(”1”)、及び、第2情報Inf2(”1”)から第1情報Inf1(”0”)のときだけ、高周波磁界Hmを発生させない非記録期間を設けた参考例がある。参考例においては、記録磁界Hrが反転しない、第1情報Inf1(”0”)から第1情報Inf1(”0”)、及び、第2情報Inf2(”1”)から第2情報Inf2(”1”)のときには、高周波磁界Hmは連続的に発生する。このため、記録エラーが発生する場合がある。
以下、実施形態に係る磁気記録再生装置の特性について、参考例とともに説明する。
図3(a)〜図3(c)は、参考例に係る磁気記録再生装置の動作を例示する模式図である。
参考例に係る磁気記録再生装置299においては、連続的な高周波磁界Hmを磁気記録媒体80に印加する。参考例においては、例えば、第1非記録期間Tn1及び第2非記録期間Tn2が設けられていない。
参考例に係る磁気記録再生装置299においては、連続的な高周波磁界Hmを磁気記録媒体80に印加する。参考例においては、例えば、第1非記録期間Tn1及び第2非記録期間Tn2が設けられていない。
図3(a)に示すように、磁気ヘッド110から磁気記録媒体80に、連続的な高周波磁界Hmと、記録磁界Hrと、が印加される。この場合には、磁気ヘッド110の直下にある記録ビット84aにアシスト磁化反転を発生させつつ、磁化85が下向きになる。その後、図3(b)に示すように、磁気ヘッド110が次の記録ビット84bに移動する。記録磁界Hrが反転し、次の記録ビット84bの磁化86が上向きとなる。このとき、記録磁界Hrの時間変化が十分に速くない場合には、記録ビット84bの隣の記録ビット84aにも、反転後の記録磁界Hr及び高周波磁界Hmが印加されてしまう。これにより、図3(c)に示すように、記録ビット84aの磁化85に磁化反転が起きて記録エラーが発生する。
垂直磁気記録を採用することで、記録ビットの幅を狭くし、記録密度を向上できる。しかしながら、高周波磁界Hmが連続的に印加されるため、隣り合う記録ビット間で高周波磁界Hmが干渉し、参考例のような記録エラーが発生し易くなる。記録密度を高めたときに、記録エラーの問題が大きくなる。
図4(a)〜図4(c)は、第1の実施形態に係る磁気記録再生装置の動作を例示する模式図である。
図4(a)に示すように、制御部190は、磁気ヘッド110から磁気記録媒体80に、高周波磁界Hmと、記録磁界Hrと、を印加させる。これにより、磁気ヘッド110の直下にある記録ビット84aにアシスト磁化反転を発生させ、磁化85を下向きにする。その後、図4(b)に示すように、磁気ヘッド110が次の記録ビット84bに移動する。磁気ヘッド110は、記録磁界Hrを反転させ、次の記録ビット84bの磁化86を上向きにする。このとき、一時的に高周波磁界Hmの強度を低くする。これにより、記録ビット84bの隣の記録ビット84aに、反転後の記録磁界Hrによる書き込みが抑制される。記録ビット84aの磁化85の意図しない磁化反転を抑制できる。これにより、記録エラーの発生を抑制できる。
図4(a)に示すように、制御部190は、磁気ヘッド110から磁気記録媒体80に、高周波磁界Hmと、記録磁界Hrと、を印加させる。これにより、磁気ヘッド110の直下にある記録ビット84aにアシスト磁化反転を発生させ、磁化85を下向きにする。その後、図4(b)に示すように、磁気ヘッド110が次の記録ビット84bに移動する。磁気ヘッド110は、記録磁界Hrを反転させ、次の記録ビット84bの磁化86を上向きにする。このとき、一時的に高周波磁界Hmの強度を低くする。これにより、記録ビット84bの隣の記録ビット84aに、反転後の記録磁界Hrによる書き込みが抑制される。記録ビット84aの磁化85の意図しない磁化反転を抑制できる。これにより、記録エラーの発生を抑制できる。
図4(c)に示すように、磁気ヘッド110は、磁気記録媒体80に対して、適切なタイミングで、高周波磁界Hmの強度を上げて、高周波磁界Hmを再び印加する。これにより、所望の記録ビット84bの磁化86を反転させることができる。高周波磁界Hmを用いて、情報Infの磁気パターンの遷移位置を安定させることができる。パルスの立ち上がり時間が十分に短い高周波磁界Hmを用いることが望ましい。
実施形態に係る磁気記録再生装置150において、磁気ヘッド110から、情報Infの記録磁界Hrと共に、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。例えば、高周波磁界Hmの発生周期は、情報Infの書き込み周期と同期する。これにより、隣り合う記録ビット間において高周波磁界Hmの干渉を受け難くできる。記録エラーの発生が抑制できる。実施形態においては、参考例に関して説明した記録エラーを抑制できる。実施形態によれば、安定した記録動作が可能となる。高い記録密度においても安定した動作が得られる。実施形態によれば、記録密度を向上できる。
上記は、同じ情報が連続して記録される場合に対応する。以下、異なる情報が記録される場合の例について説明する。
図1(a)及び図1(b)に示すように、記録磁界Hrは、第3記録磁界Hr3をさらに含む。第3記録磁界Hr3は、第2情報Inf2に応じた磁界である。第2情報Inf2は、第1情報Inf1とは異なる。例えば、第1情報Inf1が「0」である場合、第2情報Inf2は「1」である。この関係が逆でも良い。第3記録磁界Hr3により、第2情報Inf2が記録される。このとき、高周波磁界Hmは、第3信号磁界Hs3と、第3非信号磁界Hn3と、をさらに含む。
図1(a)及び図1(b)に示すように、記録磁界Hrは、第3記録磁界Hr3をさらに含む。第3記録磁界Hr3は、第2情報Inf2に応じた磁界である。第2情報Inf2は、第1情報Inf1とは異なる。例えば、第1情報Inf1が「0」である場合、第2情報Inf2は「1」である。この関係が逆でも良い。第3記録磁界Hr3により、第2情報Inf2が記録される。このとき、高周波磁界Hmは、第3信号磁界Hs3と、第3非信号磁界Hn3と、をさらに含む。
第1情報Inf1を記録した後に、第2情報Inf2の記録が行われる。この第2情報Inf2の記録動作を第3動作とする。この第3動作は、例えば、制御部190により行われる。
すなわち、制御部190は、第3動作をさらに実施する。第3動作は、第3情報記録期間T3に実施される。第3情報記録期間T3は、第3記録期間Tr3と第3非記録期間Tn3とを含む。第3情報記録期間T3は、第2情報記録期間T2と連続する。
第3動作(第3情報記録期間T3)において、制御部190は、第3記録期間Tr3に、磁気ヘッド110から第3記録磁界Hr3を発生させつつ、高周波の第3信号磁界Hs3を発生させる。第3信号磁界Hs3は、第3強度IH3を有する。
第3動作において、制御部190は、第3非記録期間Tn3に、磁気ヘッド110から第3非信号磁界Hn3を発生させる。第3非信号磁界Hn3は、強度IH3aを有する。強度IH3aは、第3強度IH3よりも低い。第3動作において、制御部190は、第3非記録期間Tn3に、磁気ヘッド110から第3記録磁界Hr3をさらに発生させる。例えば、第3情報記録期間T3において、第3記録期間Tr3は、第3非記録期間Tn3の後である。
第3動作において、制御部190は、第3非記録期間Tn3に、磁気ヘッド110から第3非信号磁界Hn3を発生させる。第3非信号磁界Hn3は、強度IH3aを有する。強度IH3aは、第3強度IH3よりも低い。第3動作において、制御部190は、第3非記録期間Tn3に、磁気ヘッド110から第3記録磁界Hr3をさらに発生させる。例えば、第3情報記録期間T3において、第3記録期間Tr3は、第3非記録期間Tn3の後である。
この例では、高周波磁界Hmにおいて、第1他非信号磁界Hno1と、第2他非信号磁界Hno2と、第3他非信号磁界Hno3と、が設けられている。
第1情報記録期間T1は、第1他非記録期間Tno1をさらに含む。第1他非記録期間Tno1は、第1記録期間Tr1の後である。第1動作において、制御部190は、第1他非記録期間Tno1に、磁気ヘッド110から第1他非信号磁界Hno1を発生させる。第1他非信号磁界Hno1は、強度IH1bを有する。強度IH1bは、第1強度IH1よりも低い。
第2情報記録期間T2は、第2他非記録期間Tno2をさらに含む。第2他非記録期間Tno2は、第2記録期間Tr2の後である。第2動作において、制御部190は、第2他非記録期間Tno2に、磁気ヘッド110から第2他非信号磁界Hno2を発生させる。第2他非信号磁界Hno2は、強度IH2bを有する。強度IH2bは、第2強度IH2よりも低い。
第3情報記録期間T3は、第3他非記録期間Tno3をさらに含む。第3他非記録期間Tno3は、第3記録期間Tr3の後である。第3動作において、制御部190は、第3他非記録期間Tno3に、磁気ヘッド110から第3他非信号磁界Hno3を発生させる。第3他非信号磁界Hno3は、強度IH3bを有する。強度IH3bは、第3強度IH3よりも低い。
このような第3動作により、第2情報Inf2が記録される。
このような第3動作により、第2情報Inf2が記録される。
実施形態において、第1信号磁界Hs1の周波数は、例えば、1GHz以上、100GHz以下である。第2信号磁界Hs2の周波数は、例えば、1GHz以上、100GHz以下である。第3信号磁界Hs3の周波数は、例えば、1GHz以上、100GHz以下である。
実施形態において、第3非信号磁界Hn3の強度IH3aは、例えば、第3信号磁界Hs3の第3強度IH3の1/2以下である。より望ましくは、第3強度IH3の1/4以下である。強度IH3aは、例えば、実質的にゼロでも良い。
以下、実施形態に係る磁気記録媒体80及び制御部190の例について説明する。
図1(a)に示すように、磁気記録媒体80は、基板81と、下地層82と、磁気記録層83と、を含む。下地層82は、基板81の上に設けられる。磁気記録層83は、下地層82の上に設けられる。磁気記録媒体80においては、1ビットの情報(0または1)が、磁気記録層83の各記録ビット84の磁化85の方向として記録される。磁気記録層83は、例えば、垂直磁化膜である。
図1(a)に示すように、磁気記録媒体80は、基板81と、下地層82と、磁気記録層83と、を含む。下地層82は、基板81の上に設けられる。磁気記録層83は、下地層82の上に設けられる。磁気記録媒体80においては、1ビットの情報(0または1)が、磁気記録層83の各記録ビット84の磁化85の方向として記録される。磁気記録層83は、例えば、垂直磁化膜である。
基板81の材料には、例えば、ガラス、アルミニウムなどが用いられる。下地層82は、例えば、軟磁性裏打ち層と、配向制御層と、を含む。軟磁性裏打ち層としては、例えば、FeAlSi、CoZrNb、CoZrTa、CoFeB、CoNiなどの材料が用いられる。配向制御層としては、例えば、Ru、MgO、Crなどの材料が用いられる。下地層82は、この他にも、磁気記録媒体80の特性向上に必要な層を含んでもよい。
磁気記録層83としては、例えば、垂直磁気異方性エネルギーの大きい材料が用いられる。これにより、情報の記録において高い安定性が得られる。磁気記録層83の材料としては、例えば、CoCr系合金、FePt系合金、CoPt系合金、Co/Ptの多層膜、Co/Pdの多層膜、RE−TM合金(希土類―鉄族合金)の少なくともいずれかを含む。情報の記録において、(Ku・V)/(kB・T)で表される熱安定性の条件は、例えば、60よりも大きいことが望ましい。「Ku」は、磁気異方性エネルギーである。「V」は、活性化体積である。「kB」は、ボルツマン定数である。「T」は、絶対温度である。
磁気ヘッド110から磁気記録媒体80に、記録磁界Hr及び高周波磁界Hmが印加される。磁気記録媒体80においては、例えば、記録磁界Hr及び高周波磁界Hmが合成された磁界が印加されても良い。既に説明したように、これらの磁化の印加の制御は、例えば、制御部190により、行われる。
制御部190は、CPU(Central Processing Unit)やメモリなどを含む。制御部190は、磁気ヘッド110から磁気記録媒体80に、記録磁界(書き込み磁界)Hr及びパルス変調された高周波磁界Hmを印加させる。例えば、制御部190は、信号Wsを磁気ヘッド110に供給する。信号Wsは、磁気記録媒体80に記録する情報Infに対応する。
磁気ヘッド110は、磁気記録媒体80に対向する。磁気ヘッド110は、信号Wsに応じて記録磁界Hrを発生させ、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。高周波磁界Hmの周波数は、記録磁界Hrの周波数よりも高い。高周波磁界Hmの周波数は、例えば、1GHz以上、100GHz以下である。パルス変調としては、例えば、パルス幅や周波数などが変調される。
図5(a)及び図5(b)は、磁気記録再生装置に関するシミュレーション結果を例示する図である。
図5(a)は、シミュレーションに用いた磁性体を例示する模式図である。
図5(b)は、磁性体の反転磁界強度と高周波磁界の周波数との関係を例示するグラフ図である。
図5(a)に示すように、シミュレーションのモデルにおいて、磁性体401は、円盤状である。直径は50ナノメートル(nm)であり、厚さは5nmである。磁性体401の有効垂直磁気異方性は、7500Oeである。磁性体401には高周波磁界Hm及び記録磁界Hrが印加される。高周波磁界Hmは、X軸方向の振動成分を持つ。X軸方向は、磁性体401の表面(または裏面)に沿う。記録磁界Hrは、Z軸方向に印加される。Z軸方向は、X軸方向と直交する。
図5(a)は、シミュレーションに用いた磁性体を例示する模式図である。
図5(b)は、磁性体の反転磁界強度と高周波磁界の周波数との関係を例示するグラフ図である。
図5(a)に示すように、シミュレーションのモデルにおいて、磁性体401は、円盤状である。直径は50ナノメートル(nm)であり、厚さは5nmである。磁性体401の有効垂直磁気異方性は、7500Oeである。磁性体401には高周波磁界Hm及び記録磁界Hrが印加される。高周波磁界Hmは、X軸方向の振動成分を持つ。X軸方向は、磁性体401の表面(または裏面)に沿う。記録磁界Hrは、Z軸方向に印加される。Z軸方向は、X軸方向と直交する。
図5(b)において、横軸は、高周波磁界Hmの周波数f(Hz)を示す。縦軸は、磁性体の反転磁界強度IHe(Oe)を示す。特性402は、磁性体401に直線偏光の高周波磁界Hmを連続的に印加した場合に対応する。この例では、磁界強度は、400Oeである。特性403は、磁性体401にパルス変調された高周波磁界Hmを印加した場合に対応する。パルス変調においては、パルス幅が0.5ナノ秒(ns)である。高周波磁界が印加されている1つの期間が、0.5nsであり、高周波磁界が印加されていない期間が0.5nsであり、これらの期間が交互に繰り返される。これらの特性は、シミュレーションから見積もった磁性体401の反転磁界強度IHeの高周波磁界周波数依存性を表している。特性402及び特性403は、マイクロ波アシスト磁化反転の挙動を示している。
特性402において、周波数fが約4×109Hz以下の領域において、周波数fが上昇すると、反転磁界強度IHeが低減する。周波数fが約4×109Hzを超えると、反転磁界強度IHeが急激に上昇する。特性402における臨界周波数は、約4×109Hzに対応する。
特性403において、周波数fが約5×109Hz以下の領域において、周波数fが上昇すると、反転磁界強度IHeが低減する。周波数fが約5×109Hzを超えると、反転磁界強度IHeが急激に上昇する。特性403における臨界周波数は、約5×109Hzに対応する。
特性402及び特性403においては、臨界周波数の位置が相違する。さらに、臨界周波数よりも高い周波数帯において、反転磁界強度IHeが相違する。パルス変調された高周波磁界Hmを用いることにより、磁気記録媒体80の反転条件を制御することが可能となる。
磁気記録媒体80の反転条件を適切に制御することにより、記録密度を向上できる。
磁気記録媒体80の反転条件を適切に制御することにより、記録密度を向上できる。
図6は、第1の実施形態に係る磁気ヘッド及び磁気記録再生装置の別の動作を例示する模式図である。
図6は、第1の実施形態に係る磁気ヘッドから発生する記録磁界及び別の高周波磁界を例示するタイミングチャート図である。
図6に示すように、1つの記録周期(1ビット)に対応して複数のパルス変調された高周波磁界Hmが印加されてもよい。このとき、複数の高周波磁界Hmのパルス幅や、高周波磁界Hmの周波数などのパラメータは一定である必要はない。
図6は、第1の実施形態に係る磁気ヘッドから発生する記録磁界及び別の高周波磁界を例示するタイミングチャート図である。
図6に示すように、1つの記録周期(1ビット)に対応して複数のパルス変調された高周波磁界Hmが印加されてもよい。このとき、複数の高周波磁界Hmのパルス幅や、高周波磁界Hmの周波数などのパラメータは一定である必要はない。
実施形態に係る磁気記録再生装置150は、磁気ヘッド110から、情報Infの記録磁界Hrと共に、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。例えば、高周波磁界Hmの発生周期は、情報Infの書き込み周期と同期する。これにより、記録エラーを抑制し、安定した記録動作を行うことができる。この例においても、記録密度を向上できる。
図7は、第1の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
実施形態に係る磁気記録再生装置150は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80と、を含む。磁気ヘッド110は、主磁極101と、リターンパス102と、第1コイル103aと、第2コイル103bと、を含む。制御部190は、高周波信号発生部191を含む。
実施形態に係る磁気記録再生装置150は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80と、を含む。磁気ヘッド110は、主磁極101と、リターンパス102と、第1コイル103aと、第2コイル103bと、を含む。制御部190は、高周波信号発生部191を含む。
第1コイル103aは、主磁極101に第1記録磁界Hr1及び第2記録磁界Hr2を生じさせる。第2コイル103bは、第1信号磁界Hs1及び第2信号磁界Hs2を生じさせる。高周波信号発生部191は、第1記録期間Tr1において、第1信号磁界Hs1に対応する高周波の第1電気信号Sm1を、第2コイル103bに供給する。高周波信号発生部191は、第2信号磁界Hs2に対応する高周波の第2電気信号Sm2を、第2コイル103bに供給する。
磁気ヘッド110は、記録磁界Hrを磁気記録媒体80に印加する。第1コイル103aに通電することにより、主磁極101が記録磁界Hrを発生させる。磁気ヘッド110は、パルス変調された高周波磁界Hmを磁気記録媒体80に印加する。高周波信号発生部191は、パルス変調された高周波の電気信号Sm(高周波信号)を発生させ、電気信号Sm(高周波信号)を第2コイル103bに供給する。第2コイル103bは、電気信号Sm(高周波信号)に応じて、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。高周波磁界Hmは、例えば、第1信号磁界Hs1及び第2信号磁界Hs2を含む。
図8は、高周波磁界及び高周波信号の波形を例示するグラフ図である。
図8において、横軸は、時間tを示す。縦軸は、高周波磁界Hmの強度IHm、または、電気信号Sm(高周波信号)の強度ISmを示す。
図8において、横軸は、時間tを示す。縦軸は、高周波磁界Hmの強度IHm、または、電気信号Sm(高周波信号)の強度ISmを示す。
高周波信号発生部191から第2コイル103bまでの高周波伝送特性を適切に設計することが望ましい。これにより、図8に示すように、高周波磁界Hmの波形は、電気信号Sm(高周波信号)の波形と実質的に同じにできる。
このように、実施形態によれば、磁気ヘッド110から、情報Infの記録磁界Hrと共に、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。これにより、情報Infを磁気記録媒体80に記録するときに、意図しない磁化反転を抑制することができる。これにより、記録エラーを抑制し、安定した記録動作を行うことができる。
(第2の実施形態)
図9は、第2の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
実施形態に係る磁気記録再生装置151は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80と、を含む。磁気ヘッド110は、主磁極101と、リターンパス102と、第1コイル103aと、積層体120と、を含む。制御部190は、パルス信号発生部192を含む。
図9は、第2の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
実施形態に係る磁気記録再生装置151は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80と、を含む。磁気ヘッド110は、主磁極101と、リターンパス102と、第1コイル103aと、積層体120と、を含む。制御部190は、パルス信号発生部192を含む。
主磁極101は、第1信号磁界Hs1及び第2信号磁界Hs2を発生する。積層体120は、例えば、スピントルク発振素子として機能する。積層体120は、第1電極121aと、第2電極121bと、第1磁性層122aと、第2磁性層122bと、中間層123と、を含む。第1磁性層122aは、第1電極121aと第2電極121bとの間に設けられる。第2磁性層122bは、第1磁性層122aと第2電極121bとの間に設けられる。中間層123は、第1磁性層122aと第2磁性層122bとの間に設けられる。第1電極121aと第2電極121bとの間に流れる電流に応じて、積層体120から高周波磁界Hmが出射される。
磁気ヘッド110は、記録磁界Hrを磁気記録媒体80に印加する。第1コイル103aに通電することにより、主磁極101が記録磁界Hrを発生させる。磁気ヘッド110は、パルス変調された高周波磁界Hmを磁気記録媒体80に印加する。この例においては、積層体120は、スピントルク発振素子として機能する。このような積層体120を用いて、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。
第1磁性層122aは、例えば、磁化フリー層として機能する。第1磁性層122aにおいて、磁化の向きが回転可能である。第1磁性層122aは、例えば、面内磁化膜である。第1磁性層122aには、例えば、NiFe、CoFeなどが用いられる。これらの材料の飽和磁化は高い。これにより、例えば、発振時に高い磁界を発生させることができる。第1磁性層122aとして、Al、Si、Bなどの材料を含んでも良い。第1磁性層122aは、積層された、複数の材料の層を含んでも良い。例えば、異方性磁界が調整される。例えば、飽和磁束密度が調整される。
第2磁性層122bは、例えば、磁化固定層として機能する。第2磁性層122bにおいて、磁化の向きが実質的に固定される。第2磁性層122bは、例えば、面直方向に容易軸を持つ。第2磁性層122bには、例えば、CoPt、FePtなどのPt系の磁性体が用いられる。第2磁性層122bには、例えば、CoCr系の磁性体が用いられても良い。第2磁性層122bには、例えば、TbFe、TeCoなどの希土類元素系の磁性体などが用いられても良い。
中間層123は、例えば、スピン輸送層として機能する。中間層123は、例えば、非磁性体である。中間層123には、スピントルクの輸送が行える材料が用いられる。中間層123には、例えば、Cuなどの金属が用いられる。中間層123には、例えば、MgOなどの絶縁体材料が用いられる。
このような構造の積層体120に電流を流すと、第2磁性層122bから第1磁性層122aへスピン流が励起される。第1磁性層122aの磁化が発振し、高周波磁界Hmが発生する。積層体120において、電流を流すことにより磁化発振が生じ、これに伴って高周波磁界Hmが発生する。積層体120の構造は、図9の例に限定されない。パルス信号発生部192は、第1電極121aと第2電極121bとの間に電流パルスSpを供給する。積層体120は、電流パルスSpによりパルス駆動し、パルス変調された高周波磁界Hmを発生させる。高周波磁界Hmは、磁気記録媒体80に印加される。高周波磁界Hmは、例えば、第1信号磁界Hs1及び第2信号磁界Hs2などを含む。
図10及び図11は、高周波磁界及び電流パルスの波形を例示するグラフ図である。
これらの図において、横軸は、時間tを示す。縦軸は、高周波磁界Hmの強度IHm、または、電流パルスSpの強度ISpを示す。
これらの図において、横軸は、時間tを示す。縦軸は、高周波磁界Hmの強度IHm、または、電流パルスSpの強度ISpを示す。
積層体120に供給される電流パルスSpの周波数成分は、前述の電気信号Sm(高周波信号)の周波数成分に比べて低い。このため、伝送線路の高周波特性において、帯域の制限が緩和される。狭い帯域でも良い。積層体120は、面内磁化膜の第1磁性層122aと、垂直磁化膜の第2磁性層122bと、を含む。積層体120の発振周波数は、印加される電流に比例する。このため、電流量を調整することで、高周波磁界Hmの周波数を制御できる。
積層体120において、電流を印加してから磁化の発振が立ち上がるまでに、時間がかかる。例えば、図10に示すように、電流パルスSpの立ち上がりに対して、高周波磁界Hmの立ち上がりが遅れる。この立ち上がり時間は、電流の強度に依存する。電流が大きいと、立ち上がり時間は短くなる。
このとき、図11に示すように、例えば、電流パルスSpの波形の立ち上がり時の電流を、電流パルスSpの波形の立ち下がり時の電流よりも大きくする。電流パルスSpは、前期間信号Sp1と、後期間信号Sp2と、を含む。後期間信号Sp2は、前期間信号Sp1の後の信号である。前期間信号Sp1の強度は、後期間信号Sp2の強度よりも高い。立ち上がり時の信号強度(電流強度)が大きいパルス波形を用いる。これにより、積層体120の高周波磁界Hmの立ち上がり時間を短くすることができる。
(第3の実施形態)
図12は、第3の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
本実施形態に係る磁気記録再生装置152は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80aと、を含む。磁気記録媒体80aは、基板81と、下地層82と、第1磁気記録層83aと、第2磁気記録層83bと、分離層87と、を含む。
図12は、第3の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
本実施形態に係る磁気記録再生装置152は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80aと、を含む。磁気記録媒体80aは、基板81と、下地層82と、第1磁気記録層83aと、第2磁気記録層83bと、分離層87と、を含む。
下地層82は、基板81と第1磁気記録層83aとの間に設けられる。分離層87は、第1磁気記録層83aと第2磁気記録層83bとの間に設けられる。この例においては、下地層82は、基板81の上に設けられる。第1磁気記録層83aは、下地層82の上に設けられる。分離層87は、第1磁気記録層83aの上に設けられる。第2磁気記録層83bは、分離層87の上に設けられる。第2磁気記録層83bは、第1磁気記録層83aと磁気ヘッド110との間に配置される。
第1磁気記録層83a及び第2磁気記録層83bは、分離層87によって互いに分離されている。分離層87には、例えば、非磁性の金属材料や、非磁性の絶縁材料などが用いられる。非磁性の金属材料は、例えば、Ti、CrまたはTaなどを含む。非磁性の絶縁材料は、例えば、MgOxなどを含む。分離層87は、Ti、Cr、Ta及びMgOxなどを組み合わせた積層膜を含んでも良い。分離層87は、例えば、記録ビット84a及び84bの間の、交換相互作用による磁気的な結合を切る。分離層87は、第1磁気記録層83a及び第2磁気記録層83bのそれぞれの結晶配向を制御しても良い。
この例では、磁気記録媒体80aにおいて、2つの磁性層が設けられる。磁気記録層(及び分離層)の数は、任意である。この例では、第1磁気記録層83aの記録ビット84aの境界と、第2磁気記録層83bの記録ビット84bの境界と、は、層の厚さ方向で互いに重なる。複数の磁気記録層において、記録ビット84の位置及びサイズの少なくともいずれかは、互いに異なっていてもよい。
第1磁気記録層83a及び第2磁気記録層83bは、例えば、互いに異なるFMR周波数を有している。このため、第1磁気記録層83a及び第2磁気記録層83bにおいて、アシスト効果の得られる高周波磁界Hmの周波数が異なる。これを利用して、複数の磁気記録層の1つを選択して、磁化反転させることができる。
例えば、制御部190は、第1磁気記録層83a及び第2磁気記録層83bのそれぞれが有するFMR周波数に応じて、高周波磁界Hmの周波数を制御する。例えば、第1磁気記録層83aは、第1FMR周波数を有する。第2磁気記録層83bは、第1FMR周波数よりも高い第2FMR周波数を有する。この場合、第1磁気記録層83aに第1情報Inf1を記録するときの第1信号磁界Hs1の周波数は、第2磁気記録層83bに第1情報Inf1を記録するときの第1信号磁界Hs1の周波数よりも低い。第2磁気記録層83bは、第1FMR周波数よりも低い第2FMR周波数を有する。この場合、第1磁気記録層83aに第1情報Inf1を記録するときの第1信号磁界Hs1の周波数は、第2磁気記録層83bに第1情報Inf1を記録するときの第1信号磁界Hs1の周波数よりも高い。第1磁気記録層83aに第1情報Inf1を記録するときの第1信号磁界Hs1の周波数は、例えば、第1FMR周波数の0.5倍以下である。第2磁気記録層83bに第1情報Inf1を記録するときの第1信号磁界Hs1の周波数は、例えば、第2FMR周波数の0.5倍以下である。
図12の例では、パルス変調された高周波磁界Hmが、磁気ヘッド110の直下の記録ビット84bの磁化85bを励起している。そして、記録磁界Hrが同時に印加されることにより、磁化85bが下向きとなる。このとき、記録ビット84bの直下の記録ビット84aにも、同様に、パルス変調された高周波磁界Hmと記録磁界Hrが印加される。このとき、FMR周波数の違いにより、磁化振動が十分には励起されない。記録ビット84aの磁化85aにおいて、磁化反転が抑制される。
図13は、第3の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
図13の例では、パルス変調された高周波磁界Hmが、磁気ヘッド110の直下の記録ビット84aの磁化85aを励起している。そして、記録磁界Hrが同時に印加されることにより、磁化85aが下向きとなる。このとき、記録ビット84aの直上の記録ビット84bにも、同様に、パルス変調された高周波磁界Hmと記録磁界Hrが印加される。このとき、FMR周波数の違いにより磁化振動が十分には励起されない。記録ビット84bの磁化85bにおいて、磁化反転が抑制される。
図13の例では、パルス変調された高周波磁界Hmが、磁気ヘッド110の直下の記録ビット84aの磁化85aを励起している。そして、記録磁界Hrが同時に印加されることにより、磁化85aが下向きとなる。このとき、記録ビット84aの直上の記録ビット84bにも、同様に、パルス変調された高周波磁界Hmと記録磁界Hrが印加される。このとき、FMR周波数の違いにより磁化振動が十分には励起されない。記録ビット84bの磁化85bにおいて、磁化反転が抑制される。
このような多層の磁気記録媒体80aにおけるマイクロ波アシスト磁化反転において、パルス変調された高周波磁界Hmの周波数が制御される。この周波数の制御は、複数の磁気記録層のそれぞれのFMR周波数に応じて行われる。複数の磁気記録層のうちの1つにおいて、選択的に記録が行われる。
図14(a)〜図14(c)は、第3の実施形態に係るシミュレーション結果を例示する図である。
図14(a)は、シミュレーションに用いた磁性体を例示する模式図である。図14(b)は、高周波磁界を連続的に印加した場合の反転磁界強度IHeと周波数fとの関係を例示するグラフ図である。図14(c)は、パルス変調された高周波磁界を印加した場合のシミュレーションから見積もった反転磁界強度IHeと周波数fとの関係を例示するグラフ図である。
図14(a)は、シミュレーションに用いた磁性体を例示する模式図である。図14(b)は、高周波磁界を連続的に印加した場合の反転磁界強度IHeと周波数fとの関係を例示するグラフ図である。図14(c)は、パルス変調された高周波磁界を印加した場合のシミュレーションから見積もった反転磁界強度IHeと周波数fとの関係を例示するグラフ図である。
図14(a)に示すように、シミュレーションのモデルにおいて、第1磁性体401aは、円盤状である。直径は50nmであり、厚さは5nmである。第1磁性体401aの有効垂直磁気異方性は、6500(Oe)である。第2磁性体401bも、円盤状である。直径は50nmであり、厚さは5nmである。第2磁性体401bの有効垂直磁気異方性は7500(Oe)である。第1磁性体401a及び第2磁性体401bのそれぞれに高周波磁界Hm及び記録磁界Hrが印加される。高周波磁界Hmは、X軸方向の振動成分を持つ。記録磁界Hrは、Z軸方向に印加される。
図14(b)及び図14(c)において、横軸は、高周波磁界Hmの周波数f(Hz)を示す。縦軸は、磁性体の反転磁界強度IHe(Oe)を示す。特性404は、第2磁性体401bに第1の高周波磁界Hmを印加した場合に対応する。第1の高周波磁界Hmは、強度は、400(Oe)であり、第1の高周波磁界Hmは、直線偏光であり、連続的である。特性405は、第1磁性体401aに第1の高周波磁界Hmを印加した場合に対応する。特性406は、第2磁性体401bに、第2の高周波磁界Hmを印加した場合に対応する。第2の高周波磁界Hmは、0.5nsの時間幅でパルス変調されており、周期は、2nmである。特性407は、第1磁性体401aに第2の高周波磁界Hmを印加した場合に対応する。
図14(b)に示すように、高周波磁界Hmを連続的に印加した場合、第1磁性体401aにおける反転磁界強度IHe(保磁力に対応する)は、第2磁性体401bにおける反転磁界強度IHeよりも低い。高周波磁界Hmの周波数によらず、第1磁性体401aは、第2磁性体401bよりも先に反転する。高周波磁界Hmを連続的に印加した場合には、FMR周波数を用いて、例えば、第2磁性体401bのみを選択的に磁化反転させることはできない。
これに対して、図14(c)に示すように、パルス変調された高周波磁界Hmを印加した場合は、高周波磁界Hmが第1周波数f1(Hz)のときに、第2磁性体401bの反転磁界強度IHeは、第1磁性体401aの反転磁界強度IHeよりも高い。一方、高周波磁界Hmが第2周波数f2(Hz)のときに、第2磁性体401bの反転磁界強度IHeは、第1磁性体401aの反転磁界強度IHeよりも低い。第1周波数f1及び第2周波数f2を用いて、第1磁性体401a及び第2磁性体401bのそれぞれを選択して、磁化反転することが可能となる。
図15は、第3の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
図15に示すように、磁気記録媒体80aは、第1磁気記録層83aと、第2磁気記録層83bと、を含む。第1信号磁界Hs1は、第1パルス幅W1と、第2パルス幅W2と、第1周波数f1と、第2周波数f2と、を有する。第1周波数f1(及び第1パルス幅W1)では、第1磁気記録層83aの反転磁界強度IHeが第2磁気記録層83bの反転磁界強度IHeよりも低い。第2周波数f2(及び第2パルス幅W2)では、第1磁気記録層83aの反転磁界強度IHeが第2磁気記録層83bの反転磁界強度IHeよりも高い。制御部190は、第1磁気記録層83aに第1情報Inf1を記録するときに、第1信号磁界Hs1の周波数を、第1周波数f1にする。第1周波数f1では、第1磁気記録層83aが磁化反転する。制御部190は、第2磁気記録層83bに第1情報Inf1を記録するときに、第1信号磁界Hs1の周波数を、第2周波数f2にする。第2周波数f2では、第2磁気記録層83bが磁化反転する。このように、高周波磁界Hmの周波数及びパルス幅を制御することで、複数の磁気記録層のうちの1つを選択的に磁化反転させることができる。
図15に示すように、磁気記録媒体80aは、第1磁気記録層83aと、第2磁気記録層83bと、を含む。第1信号磁界Hs1は、第1パルス幅W1と、第2パルス幅W2と、第1周波数f1と、第2周波数f2と、を有する。第1周波数f1(及び第1パルス幅W1)では、第1磁気記録層83aの反転磁界強度IHeが第2磁気記録層83bの反転磁界強度IHeよりも低い。第2周波数f2(及び第2パルス幅W2)では、第1磁気記録層83aの反転磁界強度IHeが第2磁気記録層83bの反転磁界強度IHeよりも高い。制御部190は、第1磁気記録層83aに第1情報Inf1を記録するときに、第1信号磁界Hs1の周波数を、第1周波数f1にする。第1周波数f1では、第1磁気記録層83aが磁化反転する。制御部190は、第2磁気記録層83bに第1情報Inf1を記録するときに、第1信号磁界Hs1の周波数を、第2周波数f2にする。第2周波数f2では、第2磁気記録層83bが磁化反転する。このように、高周波磁界Hmの周波数及びパルス幅を制御することで、複数の磁気記録層のうちの1つを選択的に磁化反転させることができる。
実施形態によれば、パルス変調された高周波磁界Hmを利用することにより、複数の磁気記録層の中の1つを選択的に磁化反転させることができる。磁気記録層に応じて、パルス変調された高周波磁界Hmの周波数及びパルス幅を制御してもよい。さらに、安定した磁化反転が得られる。
(第4の実施形態)
図16は、第4の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
実施形態に係る磁気記録再生装置153は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80bと、を含む。磁気記録媒体80bは、基板81と、下地層82と、第1磁気記録層83a、第2磁気記録層83bと、分離層87と、を含む。
図16は、第4の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式図である。
実施形態に係る磁気記録再生装置153は、磁気ヘッド110と、制御部190と、磁気記録媒体80bと、を含む。磁気記録媒体80bは、基板81と、下地層82と、第1磁気記録層83a、第2磁気記録層83bと、分離層87と、を含む。
下地層82は、基板81と第1磁気記録層83aとの間に設けられる。分離層87は、第1磁気記録層83aと第2磁気記録層83bとの間に設けられる。この例においては、下地層82は、基板81の上に設けられる。第1磁気記録層83aは、下地層82の上に設けられる。分離層87は、第1磁気記録層83aの上に設けられる。第2磁気記録層83bは、分離層87の上に設けられる。
第1磁気記録層83aは、第1ハード層88aと、第1ソフト層89aと、を含む。第1ハード層88aには、例えば、CoCr系合金、FePt系合金、CoPt系合金、Co/Ptの多層膜、Co/Pdの多層膜、RE−TM合金(希土類―鉄族合金)の少なくともいずれかが用いられる。情報の記録において、(Ku・V)/(kB・T)で表される熱安定性の条件は、例えば、60よりも大きいことが望ましい。第1ソフト層89aには、例えば、Co/Pt多層膜、Co/Pd多層膜、Co、Feなどが用いられる。
第2磁気記録層83bは、第2ハード層88bと、第2ソフト層89bと、を含む。第2ハード層88bと第2ソフト層89bとは、反強磁性的に結合している。この反強磁性結合による実効的な磁界によって、第2ソフト層89bの記録ビット84b2の磁化85b2は、自発的に、第2ハード層88bの記録ビット84b1の磁化85b1と反対の垂直方向になる。このような条件を満たす限り、第2ソフト層89bは、面内磁化膜でもよく、垂直磁化膜でもよい。
第1磁気記録層83aについても同様である。第1ハード層88aと第1ソフト層89aとは、反強磁性的に結合している。この反強磁性結合による実効的な磁界によって、第1ソフト層89aの記録ビット84a2の磁化85a2は、自発的に、第1ハード層88aの記録ビット84a1の磁化85a1と反対の垂直方向になる。
残留状態において、第1ハード層88aと第1ソフト層89aからの漏れ磁界、及び、第2ハード層88bと第2ソフト層89bからの漏れ磁界はそれぞれお互いキャンセルするように働き、周囲のビットに働く漏れ磁界が弱くなる。これにより、周囲の記録ビットの状態に依存した磁化反転条件の変化が小さくなり、安定した磁化反転を行うことができる。
第1ハード層88aの磁気ボリュームと第1ソフト層89aの磁気ボリュームとが等しい場合に漏れ磁界が最も低減される。書き込み動作を十分安定に行えるように漏れ磁界が低減されるのであれば、第1ハード層88aの磁気ボリュームと第1ソフト層89aの磁気ボリュームとは異なっていてもよい。この場合、磁気ボリュームの大小関係は任意である。第2ハード層88bの磁気ボリュームと第2ソフト層89bの磁気ボリュームとの関係も同様である。
磁気ヘッド110の直下の記録ビット84b1、84b2に対して、パルス変調された高周波磁界Hmと記録磁界Hrとが印加される。このとき、第2ハード層88bの磁化振動が励起され書き込みが行われる。これに伴って、第2ソフト層89bは自発的に第2ハード層88bと反対の方向を向く。このとき、磁気ヘッド110の直下の記録ビット84a1、84a2に対しても、パルス変調された高周波磁界Hmと記録磁界Hrとが印加される。しかし、例えば、第1磁気記録層83aと第2磁気記録層83bとではFMR周波数が異なる。このため、磁化反転が抑制される。これにより、第2磁気記録層83bのみに書き込みが可能である。同様にして、第1磁気記録層83aのみに磁化反転を生じさせるように、周波数とパルス幅を制御した高周波磁界Hmを印加する。これにより、第1磁気記録層83aのみに磁化反転を生じさせることができる。
例えば、図12に示した垂直磁化膜を積層した構造においては、第1磁気記録層83aの記録ビット84aと、第2磁気記録層83bの記録ビット84bと、の間に縦方向の漏れ磁界が生じる。この漏れ磁界によって、磁化反転の条件が周囲の記録ビットの磁化方向に依存して大きく変わってしまう問題がある。磁気記録再生装置153のように、各磁気記録層が、反強磁性結合した複数の磁性体を含むことで、このような問題が抑制できる。
(第5の実施形態)
図17は、第5の実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図17は、磁気ヘッドが搭載されるヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド110は、ヘッドスライダ3に搭載される。ヘッドスライダ3には、例えばAl2O3/TiCなどが用いられる。ヘッドスライダ3は、磁気記録媒体80の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体80に対して相対的に運動する。
図17は、第5の実施形態に係る磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図17は、磁気ヘッドが搭載されるヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド110は、ヘッドスライダ3に搭載される。ヘッドスライダ3には、例えばAl2O3/TiCなどが用いられる。ヘッドスライダ3は、磁気記録媒体80の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体80に対して相対的に運動する。
ヘッドスライダ3は、例えば、空気流入側3Aと空気流出側3Bとを有する。磁気ヘッド110は、ヘッドスライダ3の空気流出側3Bの側面などに配置される。これにより、ヘッドスライダ3に搭載された磁気ヘッド110は、磁気記録媒体80の上を浮上または接触しながら磁気記録媒体80に対して相対的に運動する。
図18は、第5の実施形態に係る磁気記録再生装置を例示する模式的斜視図である。
図19(a)及び図19(b)は、磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図19(a)及び図19(b)は、磁気記録再生装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図18に表したように、実施形態に係る磁気記録再生装置150は、ロータリーアクチュエータを用いた形式の装置である。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ4に装着され、駆動装置制御部からの制御信号に応答するモータにより矢印Aの方向に回転する。本実施形態に係る磁気記録再生装置150は、複数の記録用媒体ディスク180を備えても良い。磁気記録再生装置150は、記録媒体181を含んでもよい。例えば、磁気記録再生装置150は、ハイブリッドHDD(Hard Disk Drive)である。記録媒体181は、例えば、SSD(Solid State Drive)である。記録媒体181には、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられる。
記録用媒体ディスク180に格納する情報の記録再生を行うヘッドスライダ3は、既に説明したような構成を有し、薄膜状のサスペンション154の先端に取り付けられている。ここで、ヘッドスライダ3の先端付近に、例えば、既に説明した実施形態に係る磁気ヘッドのいずれかが搭載される。
記録用媒体ディスク180が回転すると、サスペンション154による押し付け圧力とヘッドスライダ3の媒体対向面(ABS)で発生する圧力とがつりあい、ヘッドスライダ3の媒体対向面は、記録用媒体ディスク180の表面から所定の浮上量をもって保持される。なお、ヘッドスライダ3が記録用媒体ディスク180と接触するいわゆる「接触走行型」としても良い。
サスペンション154は、アーム155(例えばアクチュエータアーム)の一端に接続されている。アーム155は、例えば、駆動コイルを保持するボビン部などを有する。アーム155の他端には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ156が設けられている。ボイスコイルモータ156は、アーム155のボビン部に巻き上げられた駆動コイルと、このコイルを挟み込むように対向して配置された永久磁石及び対向ヨークからなる磁気回路とを含むことができる。サスペンション154は、一端と他端とを有し、磁気ヘッドは、サスペンション154の一端に搭載され、アーム155は、サスペンション154の他端に接続されている。
アーム155は、軸受部157の上下2箇所に設けられたボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ156により回転摺動が自在にできるようになっている。その結果、磁気ヘッドを記録用媒体ディスク180の任意の位置に移動可能となる。
図19(a)は、磁気記録再生装置の一部の構成を例示しており、ヘッドスタックアセンブリ160の拡大斜視図である。
また、図19(b)は、ヘッドスタックアセンブリ160の一部となる磁気ヘッドアセンブリ(ヘッドジンバルアセンブリ:HGA)158を例示する斜視図である。
また、図19(b)は、ヘッドスタックアセンブリ160の一部となる磁気ヘッドアセンブリ(ヘッドジンバルアセンブリ:HGA)158を例示する斜視図である。
図19(a)に表したように、ヘッドスタックアセンブリ160は、軸受部157と、ヘッドジンバルアセンブリ158と、支持フレーム161と、を含む。ヘッドジンバルアセンブリ158は、軸受部157から延びる。支持フレーム161は、軸受部157からHGAと反対方向に延びる。支持フレーム161は、ボイスコイルモータのコイル162を支持する。
また、図19(b)に表したように、ヘッドジンバルアセンブリ158は、軸受部157から延びたアーム155と、アーム155から延びたサスペンション154と、を有している。
サスペンション154の先端には、ヘッドスライダ3が取り付けられている。そして、ヘッドスライダ3には、実施形態に係る磁気ヘッドのいずれかが搭載される。
すなわち、実施形態に係る磁気ヘッドアセンブリ(ヘッドジンバルアセンブリ)158は、実施形態に係る磁気ヘッドと、磁気ヘッドが搭載されたヘッドスライダ3と、ヘッドスライダ3を一端に搭載するサスペンション154と、サスペンション154の他端に接続されたアーム155と、を備える。
サスペンション154は、信号の記録及び再生用、浮上量調整のためのヒーター用、及び、例えばスピントルク発振子用などのためのリード線(図示しない)を有する。これらのリード線と、ヘッドスライダ3に組み込まれた磁気ヘッドの各電極と、が電気的に接続される。
また、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う制御部190が設けられる。制御部190は、例えば、磁気記録再生装置150の一部(図18参照)に設けられる。制御部190の入出力線は、ヘッドジンバルアセンブリ158の電極パッドに接続され、磁気ヘッドと電気的に結合される。
このように、本実施形態に係る磁気記録再生装置150は、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で相対的に移動可能とした可動部と、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合わせする位置制御部と、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の記録及び再生を行う制御部と、を備える。
すなわち、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク180が用いられる。
上記の可動部は、ヘッドスライダ3を含むことができる。
また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバルアセンブリ158を含むことができる。
上記の可動部は、ヘッドスライダ3を含むことができる。
また、上記の位置制御部は、ヘッドジンバルアセンブリ158を含むことができる。
磁化状態を利用して情報の記録再生を行う磁気記録再生装置においては、大きな記録容量、高速な再生/記録速度、記録の不揮発性、及び、安いビット単価などの特徴を有している。磁気記録再生装置においては、更なる性能向上が求められている。
これまで、磁気記録における記録密度の向上は、記録ビットの微細化により行われてきた。しかしながら、この手法は、限界を迎えている。記録ビットの微細化において、前述の(Ku・V)/(kB・T)で表される熱安定性の条件(例えば、>60)を満たすために、高い磁気異方性エネルギーを有する媒体材料が用いられる。このような媒体材料は、高い保磁力を有する。このため、磁気ヘッドから発生する磁界の強度が不足し、磁化反転を生じさせることができず、情報の記録(書き込み)ができなくなる。例えば、トリレンマ問題が生じる。
これに対して、マイクロ波アシスト磁気記録方式(MAMR:Microwave Assisted Magnetic Recording)が提案されている。MAMRでは、磁気ヘッドから、記録磁界と共に、高周波磁界(マイクロ波磁界)が磁気記録媒体に印加される。記録ビットの磁化振動を励起させることにより、保磁力以下の記録磁界で磁化反転が行われる。このような反転磁界の低減効果は、アシスト効果と呼ばれる。MAMRにより、磁気異方性の高い媒体材料への情報の記録が可能となる。これにより、記録の安定性が向上し、高い記録密度が得られる。
MAMRの他にも、複数の磁気記録層を有する磁気記録媒体を用いて記録密度を向上させる3次元磁気記録方式が提案されている。3次元磁気記録に適した書き込み手法としては、MAMRと同様の記録原理を応用できる。材料組成を調整するなどの方法により、磁気記録媒体の各磁気記録層が異なる強磁性共鳴(FMR)周波数を有するように設計される。選択した磁気記録層にのみアシスト効果をもたらす高周波磁界を印加する。これにより、他の層の磁化方向を乱すことなく、選択した磁気記録層での書き込みを行うことができる。
書き込みの記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドからの相対位置が変化するに従い、磁化反転の生じ易さが急峻に変化することが望ましい。これにより、安定状態で磁化の遷移位置を決定して書き込みを行うことができる。MAMRでは、高周波磁界の強度、偏光方向、書き込み磁界強度などの様々な要因によって磁化反転が影響を受ける。このため、これらを考慮して、記録の高密度化を図るために、記録エラーを抑制し、安定した磁化反転を実現可能な磁気ヘッドを設計し、その動作を制御することが望まれる。
実施形態は、以下の構成を含む。
(構成1)
磁気記録媒体と、
磁気ヘッドと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第1記録期間と第1非記録期間とを含む第1情報記録期間に第1動作を実施し、
第2記録期間と第2非記録期間とを含み前記第1情報記録期間と連続した第2情報記録期間に第2動作を実施し、
前記第1動作は、
前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、
前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第2動作は、
前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、
前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、
を含む磁気記録再生装置。
(構成1)
磁気記録媒体と、
磁気ヘッドと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第1記録期間と第1非記録期間とを含む第1情報記録期間に第1動作を実施し、
第2記録期間と第2非記録期間とを含み前記第1情報記録期間と連続した第2情報記録期間に第2動作を実施し、
前記第1動作は、
前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、
前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第2動作は、
前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、
前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、
を含む磁気記録再生装置。
(構成2)
前記第1動作は、前記第1非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第1記録磁界をさらに発生させることを含み、
前記第2動作は、前記第2非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第2記録磁界をさらに発生させることを含む、構成1記載の磁気記録再生装置。
前記第1動作は、前記第1非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第1記録磁界をさらに発生させることを含み、
前記第2動作は、前記第2非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第2記録磁界をさらに発生させることを含む、構成1記載の磁気記録再生装置。
(構成3)
前記制御部は、第3記録期間と第3非記録期間とを含み前記第2情報記録期間と連続した第3情報記録期間に第3動作をさらに実施し、
前記第3動作は、
前記第3記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報とは異なる第2情報に応じた第3記録磁界を発生させつつ第3強度の高周波の第3信号磁界を発生させることと、
前記第3非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第3強度よりも低い強度の第3非信号磁界を発生させることと、
を含む構成1または2に記載の磁気記録再生装置。
前記制御部は、第3記録期間と第3非記録期間とを含み前記第2情報記録期間と連続した第3情報記録期間に第3動作をさらに実施し、
前記第3動作は、
前記第3記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報とは異なる第2情報に応じた第3記録磁界を発生させつつ第3強度の高周波の第3信号磁界を発生させることと、
前記第3非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第3強度よりも低い強度の第3非信号磁界を発生させることと、
を含む構成1または2に記載の磁気記録再生装置。
(構成4)
前記第3情報記録期間において、前記第3記録期間は、前記第3非記録期間の後である、構成3記載の磁気記録再生装置。
前記第3情報記録期間において、前記第3記録期間は、前記第3非記録期間の後である、構成3記載の磁気記録再生装置。
(構成5)
前記第3情報記録期間は、前記第3記録期間の後の第3他非記録期間をさらに含み、
前記第3動作は、
前記第3他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第3強度よりも低い強度の第3他非信号磁界を発生させることをさらに含む、構成3記載の磁気記録再生装置。
前記第3情報記録期間は、前記第3記録期間の後の第3他非記録期間をさらに含み、
前記第3動作は、
前記第3他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第3強度よりも低い強度の第3他非信号磁界を発生させることをさらに含む、構成3記載の磁気記録再生装置。
(構成6)
前記第3信号磁界の周波数は、1GHz以上100GHz以下である、構成3〜5のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記第3信号磁界の周波数は、1GHz以上100GHz以下である、構成3〜5のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成7)
前記第3非信号磁界の前記強度は、前記第3強度の1/2以下である、構成3〜6のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記第3非信号磁界の前記強度は、前記第3強度の1/2以下である、構成3〜6のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成8)
前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の後である、構成1〜7のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の後である、構成1〜7のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成9)
前記第1情報記録期間は、前記第1記録期間の後の第1他非記録期間をさらに含み、
前記第1動作は、
前記第1他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1他非信号磁界を発生させることをさらに含む、構成8記載の磁気記録再生装置。
前記第1情報記録期間は、前記第1記録期間の後の第1他非記録期間をさらに含み、
前記第1動作は、
前記第1他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1他非信号磁界を発生させることをさらに含む、構成8記載の磁気記録再生装置。
(構成10)
前記第1信号磁界の周波数は、1GHz以上100GHz以下である、構成1〜9のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記第1信号磁界の周波数は、1GHz以上100GHz以下である、構成1〜9のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成11)
前記第1非信号磁界の前記強度は、前記第1強度の1/2以下である、構成1〜10のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記第1非信号磁界の前記強度は、前記第1強度の1/2以下である、構成1〜10のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成12)
前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、第2非記録期間の後である、構成1〜11のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、第2非記録期間の後である、構成1〜11のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成13)
前記第2情報記録期間は、前記第2記録期間の後の第2他非記録期間をさらに含み、
前記第2動作は、
前記第2他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2他非信号磁界を発生させることをさらに含む、構成12記載の磁気記録再生装置。
前記第2情報記録期間は、前記第2記録期間の後の第2他非記録期間をさらに含み、
前記第2動作は、
前記第2他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2他非信号磁界を発生させることをさらに含む、構成12記載の磁気記録再生装置。
(構成14)
前記磁気ヘッドは、
磁極と、
前記磁極に前記第1記録磁界及び前記第2記録磁界を生じさせる第1コイルと、
前記第1信号磁界及び前記第2信号磁界を生じさせる第2コイルと、
を含み、
前記制御部は、
前記第1記録期間において、前記第1信号磁界に対応する高周波の第1電気信号を前記第2コイルに供給し、
前記第2記録期間において、前記第2信号磁界に対応する高周波の第2電気信号を前記第2コイルに供給する、構成1〜13のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記磁気ヘッドは、
磁極と、
前記磁極に前記第1記録磁界及び前記第2記録磁界を生じさせる第1コイルと、
前記第1信号磁界及び前記第2信号磁界を生じさせる第2コイルと、
を含み、
前記制御部は、
前記第1記録期間において、前記第1信号磁界に対応する高周波の第1電気信号を前記第2コイルに供給し、
前記第2記録期間において、前記第2信号磁界に対応する高周波の第2電気信号を前記第2コイルに供給する、構成1〜13のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成15)
前記磁気ヘッドは、
前記第1記録磁界及び前記第2記録磁界を発生する磁極と、
前記第1信号磁界及び前記第2信号磁界を発生する積層体と、
を含み、
前記積層体は、
第1電極と、
第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2電極との間に設け得られた第2磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた中間層と、
を含む、構成1〜13のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記磁気ヘッドは、
前記第1記録磁界及び前記第2記録磁界を発生する磁極と、
前記第1信号磁界及び前記第2信号磁界を発生する積層体と、
を含み、
前記積層体は、
第1電極と、
第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2電極との間に設け得られた第2磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた中間層と、
を含む、構成1〜13のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成16)
前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流に応じて、前記積層体から高周波磁界が出射する、構成15記載の磁気記録再生装置。
前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流に応じて、前記積層体から高周波磁界が出射する、構成15記載の磁気記録再生装置。
(構成17)
前記制御部は、前記第1記録期間に、前記第1電極と前記第2電極との間に電流パルスを供給する、構成16記載の磁気記録再生装置。
前記制御部は、前記第1記録期間に、前記第1電極と前記第2電極との間に電流パルスを供給する、構成16記載の磁気記録再生装置。
(構成18)
前記電流パルスは、前期間信号と、前記前期間信号の後の後期間信号と、を含み、
前記前期間信号の強度は、前記後期間信号の強度よりも高い、構成17記載の磁気記録再生装置。
前記電流パルスは、前期間信号と、前記前期間信号の後の後期間信号と、を含み、
前記前期間信号の強度は、前記後期間信号の強度よりも高い、構成17記載の磁気記録再生装置。
(構成19)
前記磁気記録媒体は、
第1磁気記録層と、
前記第1磁気記録層と前記磁気ヘッドとの間に配置された第2磁気記録層と、
を含む、構成1〜18のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
前記磁気記録媒体は、
第1磁気記録層と、
前記第1磁気記録層と前記磁気ヘッドとの間に配置された第2磁気記録層と、
を含む、構成1〜18のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
(構成20)
前記第1磁気記録層は、第1強磁性共鳴周波数を有し、
前記第2磁気記録層は、前記第1強磁性共鳴周波数よりも高い第2強磁性共鳴周波数を有し、
前記第1磁気記録層に前記第1情報を記録するときの前記第1信号磁界の周波数は、前記第2磁気記録層に前記第1情報を記録するときの前記第1信号磁界の前記周波数よりも低い、構成19記載の磁気記録再生装置。
前記第1磁気記録層は、第1強磁性共鳴周波数を有し、
前記第2磁気記録層は、前記第1強磁性共鳴周波数よりも高い第2強磁性共鳴周波数を有し、
前記第1磁気記録層に前記第1情報を記録するときの前記第1信号磁界の周波数は、前記第2磁気記録層に前記第1情報を記録するときの前記第1信号磁界の前記周波数よりも低い、構成19記載の磁気記録再生装置。
(構成21)
前記第1信号磁界は、
第1パルス幅と、
前記第1磁気記録層の反転磁界強度が前記第2磁気記録層の反転磁界強度よりも低い第1周波数と、
前記第1周波数よりも高い第2周波数であって、前記第1磁気記録層の反転磁界強度が前記第2磁気記録層の反転磁界強度よりも高い第2周波数と、
を有し、
前記制御部は、
前記第1磁気記録層に前記第1情報を記録するときに、前記第1信号磁界の周波数を、前記第1周波数とし、
前記第2磁気記録層に前記第1情報を記録するときに、前記第1信号磁界の前記周波数を、前記第2周波数とする、構成19記載の磁気記録再生装置。
前記第1信号磁界は、
第1パルス幅と、
前記第1磁気記録層の反転磁界強度が前記第2磁気記録層の反転磁界強度よりも低い第1周波数と、
前記第1周波数よりも高い第2周波数であって、前記第1磁気記録層の反転磁界強度が前記第2磁気記録層の反転磁界強度よりも高い第2周波数と、
を有し、
前記制御部は、
前記第1磁気記録層に前記第1情報を記録するときに、前記第1信号磁界の周波数を、前記第1周波数とし、
前記第2磁気記録層に前記第1情報を記録するときに、前記第1信号磁界の前記周波数を、前記第2周波数とする、構成19記載の磁気記録再生装置。
実施形態によれば、記録密度を向上できる磁気記録再生装置が提供できる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気ヘッド、磁気記録媒体及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記録再生装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記録再生装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
3…ヘッドスライダ、 3A…空気流入側、 3B…空気流出側、 4…スピンドルモータ、 80、80a、80b…磁気記録媒体、 81…基板、 82…下地層、 83…磁気記録層、 83a、83b…第1、第2磁気記録層、 84、84a、84a1、84a2、84b、84b1、84b2…記録ビット、 85、85a、85a1、85a2、85b、85b1、85b2、86…磁化、 87…分離層、 88a、88b…第1、第2ハード層、 89a、89b…第1、第2ソフト層、 110…磁気ヘッド、 101…主磁極、 102…リターンパス、 103a、103b…第1、第2コイル、 120…積層体、 121a、121b…第1、第2電極、 122a、122b…第1、第2磁性層、 123…中間層、 150〜153、299…磁気記録再生装置、 154…サスペンション、 155…アクチュエータアーム、 156…ボイスコイルモータ、 157…軸受部、 158…ヘッドジンバルアセンブリ、 160…ヘッドスタックアセンブリ、 161…支持フレーム、 162…コイル、 180…記録用媒体ディスク、 181…記録媒体、 190…制御部、 191…高周波信号発生部、 192…パルス信号発生部、 401…磁性体、 401a、401b…第1、第2磁性体、 402〜407…特性、 A…矢印、 Hm…高周波磁界、 Hr…記録磁界、 Hr1〜Hr3…第1〜第3記録磁界、 Hs1〜Hs3…第1〜第3信号磁界、 Hn1〜Hn3…第1〜第3非信号磁界、 Hno1〜Hno3…第1〜第3他非信号磁界、 IHr、IHm…強度、 ISm、ISp…強度、 Inf…情報、 Inf1、Inf2…第1、第2情報、 T1〜T3…第1〜第3情報記録期間、 Tr1〜Tr3…第1〜第3記録期間、 Tn1〜Tn3…第1〜第3非記録期間、 Tno1〜Tno3…第1〜第3他非記録期間、 Sm…電気信号(高周波信号)、 Sm1、Sm2…第1、第2電気信号、 Sp…電流パルス、 Sp1…前期間信号、 Sp2…後期間信号、 T4…期間、 W…パルス幅、 W1、W2…第1、第2パルス幅、 Ws…信号、 f…周波数、 f1、f2…第1、第2周波数、 t…時間
Claims (11)
- 磁気記録媒体と、
磁気ヘッドと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第1記録期間と第1非記録期間とを含む第1情報記録期間に第1動作を実施し、
第2記録期間と第2非記録期間とを含み前記第1情報記録期間と連続した第2情報記録期間に第2動作を実施し、
前記第1動作は、
前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、
前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第2動作は、
前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、
前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の後であり、 前記第1情報記録期間は、前記第1記録期間の後の第1他非記録期間をさらに含み、
前記第1動作は、
前記第1他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1他非信号磁界を発生させることをさらに含む、磁気記録再生装置。 - 磁気記録媒体と、
磁気ヘッドと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第1記録期間と第1非記録期間とを含む第1情報記録期間に第1動作を実施し、
第2記録期間と第2非記録期間とを含み前記第1情報記録期間と連続した第2情報記録期間に第2動作を実施し、
前記第1動作は、
前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、
前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第2動作は、
前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、
前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、前記第2非記録期間の後である、磁気記録再生装置。 - 前記第2情報記録期間は、前記第2記録期間の後の第2他非記録期間をさらに含み、
前記第2動作は、
前記第2他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2他非信号磁界を発生させることをさらに含む、請求項2記載の磁気記録再生装置。 - 前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の後である、請求項2または3に記載の磁気記録再生装置。
- 前記第1動作は、前記第1非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第1記録磁界をさらに発生させることを含み、
前記第2動作は、前記第2非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第2記録磁界をさらに発生させることを含む、請求項1〜4のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。 - 磁気記録媒体と、
磁気ヘッドと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
第1記録期間と第1非記録期間とを含む第1情報記録期間に第1動作を実施し、
第2記録期間と第2非記録期間とを含み前記第1情報記録期間と連続した第2情報記録期間に第2動作を実施し、
前記第1動作は、
前記第1記録期間に、前記磁気ヘッドから第1情報に応じた第1記録磁界を発生させつつ第1強度の高周波の第1信号磁界を発生させることと、
前記第1非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1強度よりも低い強度の第1非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第2動作は、
前記第2記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報に応じた第2記録磁界を発生させつつ第2強度の高周波の第2信号磁界を発生させることと、
前記第2非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第2強度よりも低い強度の第2非信号磁界を発生させることと、
を含み、
前記第1動作は、前記第1非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第1記録磁界をさらに発生させることを含み、
前記第2動作は、前記第2非記録期間に前記磁気ヘッドから前記第2記録磁界をさらに発生させることを含み、
前記第1情報記録期間において、前記第1記録期間は、前記第1非記録期間の前であり、
前記第2情報記録期間において、前記第2記録期間は、前記第2非記録期間の後である、磁気記録再生装置。 - 前記制御部は、第3記録期間と第3非記録期間とを含み前記第2情報記録期間と連続した第3情報記録期間に第3動作をさらに実施し、
前記第3動作は、
前記第3記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第1情報とは異なる第2情報に応じた第3記録磁界を発生させつつ第3強度の高周波の第3信号磁界を発生させることと、
前記第3非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第3強度よりも低い強度の第3非信号磁界を発生させることと、
を含む請求項1〜6のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。 - 前記第3情報記録期間において、前記第3記録期間は、前記第3非記録期間の後である、請求項7記載の磁気記録再生装置。
- 前記第3情報記録期間は、前記第3記録期間の後の第3他非記録期間をさらに含み、
前記第3動作は、
前記第3他非記録期間に、前記磁気ヘッドから前記第3強度よりも低い強度の第3他非信号磁界を発生させることをさらに含む、請求項7記載の磁気記録再生装置。 - 前記磁気ヘッドは、
磁極と、
前記磁極に前記第1記録磁界及び前記第2記録磁界を生じさせる第1コイルと、
前記第1信号磁界及び前記第2信号磁界を生じさせる第2コイルと、
を含み、
前記制御部は、
前記第1記録期間において、前記第1信号磁界に対応する高周波の第1電気信号を前記第2コイルに供給し、
前記第2記録期間において、前記第2信号磁界に対応する高周波の第2電気信号を前記第2コイルに供給する、請求項1〜9のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。 - 前記磁気ヘッドは、
前記第1記録磁界及び前記第2記録磁界を発生する磁極と、
前記第1信号磁界及び前記第2信号磁界を発生する積層体と、
を含み、
前記積層体は、
第1電極と、
第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2電極との間に設け得られた第2磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられた中間層と、
を含む、請求項1〜9のいずれか1つに記載の磁気記録再生装置。
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