JP6527480B2 - 磁気記録ヘッド及び磁気記録装置 - Google Patents
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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。
図1は、第1の実施形態に係る磁気記録ヘッドを例示する模式的平面図である。
図1は、後述する媒体対向面からみた、磁気記録ヘッド110の平面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る磁気記録ヘッド110は、第1シールド41と、第2シールド42と、磁極20と、第1絶縁部31と、第2絶縁部32と、第1中間層61と、第2中間層62と、を含む。この例では、第3シールド43、第4シールド44、第3絶縁部33及び第4絶縁部34が、さらに設けられている。
磁気記録ヘッド110は、磁気記録媒体80(例えば磁気ディスクなど)に対向して配置される。磁気記録ヘッド110は、媒体対向面51(ABS:Air Bearing Surface)を有する。
図3は、磁気記録ヘッドの特性を例示するグラフ図である。
図3では、磁気記録ヘッド110を用いて瓦書きしたときの特性が示されている。図3には、実施形態に係る磁気記録ヘッド110の特性の他に、第1参考例の磁気記録ヘッド119a及び第2参考例の磁気記録ヘッド119bの特性が示されている。
図4(a)は、磁気記録媒体80における記録磁界の時間変化を例示している。図4(a)の横軸は、時間t(nsec)である。縦軸は、磁気記録媒体80における記録磁界H1(kOe)である。磁気記録ヘッド110で生じた記録磁界が、磁気記録媒体80に加わる。磁気記録媒体80の位置における記録磁界が、記録磁界H1に対応する。この例では、「1」と「0」とが交互に記録される。
図5の横軸は、SSギャップSSg(nm)である。縦軸は、SN比SNR1(dB)である。図5は、サイドシールドの物性値を変更したときのSN比SNR1のシミュレーション結果を示している。シミュレーションのモデルにおいて、中間層は設けられていない。
図6に示すように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド111は、第1〜第4シールド41〜44、磁極20、第1〜第4絶縁部31〜34、第1中間層61、及び、第2中間層62に加えて、第4中間層64をさらに含む。これに以外は、磁気記録ヘッド110と同様なので説明を省略する。
例えば、基体(図示しない)の上に第4シールド44が形成される。この上に、第1シールド41及び第2シールド42となる膜が形成される。この膜の一部が除去され、開口部が形成される。開口部の側面に、中間層となる膜が形成される。このとき、開口部の底面にも、中間層となる膜が形成される場合に、磁気記録ヘッド111が作製される。一方、開口部の底面を除いて、開口部の側面に、中間層となる膜が形成される場合は、磁気記録ヘッド110が作製される。この後、第1絶縁部31、第2絶縁部32及び第4絶縁部34となる絶縁層が形成される。この後、磁極20となる膜が形成される。加工体の上面を平坦化する。これにより、第1シールド41、第2シールド42及び磁極20が形成される。この後、第3絶縁部33となる膜が形成される。さらに、第3シールド43となる膜が形成される。加工体を所定の形状に加工して、磁気記録ヘッドが得られる。
図7は、第1の実施形態に係る磁気記録ヘッドの動作を例示する模式的平面図である。 図7は、瓦書きの状態を例示している。磁気記録媒体80において、第1位置86aにおいて情報が記録される。その後、第2位置86bにおいて情報が記録される。その後、第3位置86cにおいて情報が記録される。
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る別の磁気記録ヘッドを例示する模式的平面図である。
図8に示すように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド120は、第1〜第4シールド41〜44、磁極20、及び、第1〜第4絶縁部31〜34に加えて、第3中間層63をさらに含む。これに以外は、磁気記録ヘッド110と同様なので説明を省略する。
図9の横軸は、ラッピング深さRD(nm)である。縦軸は、SN比SNR1(dB)である。図9は、トレーリングシールド(例えば第3シールド43)の物性値を変更したときのSN比SNR1のシミュレーション結果を示している。シミュレーションのモデルにおいて、中間層は設けられていない。
図10は、第3の実施形態に係る磁気記録ヘッドを例示する模式的平面図である。
図10に示すように、本実施形態に係る別の磁気記録ヘッド130は、第1〜第4シールド41〜44、磁極20、第1〜第4絶縁部31〜34、第1中間層61及び第2中間層62に加えて、第3中間層63をさらに含む。これに以外は、磁気記録ヘッド110と同様なので説明を省略する。
第4の実施形態は、磁気記憶装置に係る。本実施形態に係る磁気記憶装置は、第1〜第3の実施形態のいずれか、及び、その変形の磁気記録ヘッドと、磁気記録媒体と、を含む。以下では、磁気記録ヘッド110が用いられる場合について、説明する。
図12においては、第3シールド43、第4シールド44、第1シールド41及び第2シールド42などが省略されている。
磁気記録ヘッド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15(a)及び図15(b)は、磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図14に示したように、実施形態に係る磁気記録装置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。磁気記録装置150は、記録媒体181を含んでもよい。例えば、磁気記録装置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。
また、図15(b)は、ヘッドスタックアセンブリ160の一部となる磁気記録ヘッドアセンブリ(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。
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。
(構成1)
第1シールドと、
第1方向において前記第1シールドから離れた第2シールドと、
前記第1シールドと前記第2シールドとの間に設けられた磁極であって、前記磁極は、第1端部と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1端部から離れた第2端部と、を含み、前記第1端部の前記第1方向に沿った第1端部長は、前記第2端部の前記第1方向に沿った第2端部長よりも長い、前記磁極と、
前記第1シールドと前記磁極との間に設けられた第1絶縁部と、
前記第1シールドと前記第1絶縁部との間に設けられ、Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第1中間層と、
を備えた磁気記録ヘッド。
前記第2シールドと前記磁極との間に設けられた第2絶縁部と、
前記第2シールドと前記第2絶縁部との間に設けられ、Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第2中間層と、
をさらに備えた、構成1記載の磁気記録ヘッド。
前記第2中間層の前記第1方向に沿った厚さは、2ナノメートル以上20ナノメートル以下である、構成2記載の磁気記録ヘッド。
前記第1中間層の前記第1方向に沿った厚さは、2ナノメートル以上20ナノメートル以下である、構成1〜3のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
第3シールドと、
前記第1方向において前記第3シールドから離れた第4シールドと、
第3絶縁部と、
Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第3中間層と、
をさらに備え、
前記第1端部は、前記第3シールドと前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第3絶縁部は、前記第3シールドと前記第1端部との間に設けられ、
前記第3中間層は、前記第3シールドと前記第3絶縁部との間に設けられた、構成1〜4のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
第3シールドと、
前記第1方向において前記第3シールドから離れた第4シールドと、
第4絶縁部と、
Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第4中間層と、
をさらに備え、
前記第1端部は、前記第3シールドと前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第4絶縁部は、前記第4シールドと前記第2端部との間に設けられ、
前記第4中間層は、前記第4シールドと前記第4絶縁部との間に設けられた、構成1〜4のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
前記第4中間層は、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、Rh、Tr、Pd及びPtの少なくともいずれかを含む、構成6記載の磁気記録ヘッド。
前記第1シールドは、Fe、Co及びNiの少なくとも1つを含む構成1〜7のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
前記第1シールドと前記第1中間層とを含む部分のダンピング定数は、0.08以上0.2以下である構成1〜8のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
前記第1シールドの飽和磁束密度は、1.6テスラ以上2.4テスラ以下である構成1〜9のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
前記第3シールドは、トレーリングシールドである構成1〜10のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
第1シールドと、
第1方向において前記第1シールドから離れた第2シールドと、
前記第1シールドと前記第2シールドとの間に設けられた磁極であって、前記磁極は、第1端部と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1端部から離れた第2端部と、を含み、前記第1端部の前記第1方向に沿った第1端部長は、前記第2端部の前記第1方向に沿った第2端部長よりも長い、前記磁極と、
前記第1シールドと前記磁極との間に設けられた第1絶縁部と、
前記第1シールドと前記第1絶縁部との間に設けられ前記第1シールドと接し、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、Rh、及び、Trの少なくともいずれかを含む第1中間層と、
を備えた磁気記録ヘッド。
前記第2シールドと前記磁極との間に設けられた第2絶縁部と、
前記第2シールドと前記第2絶縁部との間に設けられ前記第2シールドと接し、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、Rh、及び、Trの少なくともいずれかを含む、第2中間層と、
をさらに備えた、構成12記載の磁気記録ヘッド。
構成1〜13のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッドと、
前記磁極により情報が記録される磁気記録媒体と、
を備えた磁気記録装置。
前記第1端部は、第1部分と、第2部分と、を含み、
前記第1部分の前記第1方向における位置は、前記第1シールドの前記第1方向における位置と、前記第2シールドの前記第1方向における位置と、の間に設けられ、
前記第2部分の前記第1方向における位置は、前記第1部分の前記第1方向における前記位置と前記第2シールドの前記第1方向における前記位置との間に設けられ、
磁気記録媒体に情報を記録する際に、前記第1部分は、磁気記録媒体に情報を記録する際に、前記第2部分よりも後に前記磁気記録媒体に前記情報を記録する、構成14記載の磁気記録装置。
前記第1端部は、第1部分と、第2部分と、を含み、
前記第1部分の前記第1方向における位置は、前記第1シールドの前記第1方向における位置と、前記第2シールドの前記第1方向における位置と、の間に設けられ、
前記第2部分の前記第1方向における位置は、前記第1部分の前記第1方向における前記位置と前記第2シールドの前記第1方向における前記位置との間に設けられ、
前記磁気記録媒体は、前記第1方向に並ぶ第1〜第3領域を含み、前記第1領域と前記第3領域の間に前記第2領域が配置され、
前記磁極は、
第1時刻において、前記第1部分が前記第1領域に対向して前記第1領域の磁化の方向を制御し、
前記第1時刻において、前記第2部分が前記第2領域に対向して前記第2領域の磁化の方向を制御し、
前記磁極は、
前記第1時刻の後の第2時刻において、前記第1部分が前記第2領域に対向して前記第2領域の前記磁化の方向を制御し、
前記第2時刻において、前記第2部分が前記第3領域に対向して前記第3領域の前記磁化の方向を制御する、構成14記載の磁気記録装置。
前記磁気記録媒体は、垂直磁気記録媒体である、構成14〜16のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
Claims (9)
- 第1シールドと、
第1方向において前記第1シールドから離れた第2シールドと、
前記第1シールドと前記第2シールドとの間に設けられた磁極であって、前記磁極は、第1端部と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1端部から離れた第2端部と、を含み、前記第1端部の前記第1方向に沿った第1端部長は、前記第2端部の前記第1方向に沿った第2端部長よりも長い、前記磁極と、
前記第1シールドと前記磁極との間に設けられた第1絶縁部と、
前記第1シールドと前記第1絶縁部との間に設けられ、Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第1中間層と、
を備えた磁気記録ヘッド。 - 第3シールドと、
前記第1方向において前記第3シールドから離れた第4シールドと、
第3絶縁部と、
Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第3中間層と、
をさらに備え、
前記第1端部は、前記第3シールドと前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第3絶縁部は、前記第3シールドと前記第1端部との間に設けられ、
前記第3中間層は、前記第3シールドと前記第3絶縁部との間に設けられた、請求項1記載の磁気記録ヘッド。 - 第3シールドと、
前記第1方向において前記第3シールドから離れた第4シールドと、
第4絶縁部と、
Pt及びPdの少なくともいずれかを含む第4中間層と、
をさらに備え、
前記第1端部は、前記第3シールドと前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第2端部は、前記第1端部と前記第4シールドとの間に設けられ、
前記第4絶縁部は、前記第4シールドと前記第2端部との間に設けられ、
前記第4中間層は、前記第4シールドと前記第4絶縁部との間に設けられた、請求項1または2に記載の磁気記録ヘッド。 - 前記第4中間層は、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、Rh、Tr、Pd及びPtの少なくともいずれかを含む、請求項3記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第1シールドと前記第1中間層とを含む部分のダンピング定数は、0.08以上0.2以下である請求項1〜4のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
- 前記第1シールドの飽和磁束密度は、1.6テスラ以上2.4テスラ以下である請求項1〜5のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッド。
- 請求項1〜6のいずれか1つに記載の磁気記録ヘッドと、
前記磁極により情報が記録される磁気記録媒体と、
を備えた磁気記録装置。 - 前記第1端部は、第1部分と、第2部分と、を含み、
前記第1部分の前記第1方向における位置は、前記第1シールドの前記第1方向における位置と、前記第2シールドの前記第1方向における位置と、の間に設けられ、
前記第2部分の前記第1方向における位置は、前記第1部分の前記第1方向における前記位置と前記第2シールドの前記第1方向における前記位置との間に設けられ、
磁気記録媒体に情報を記録する際に、前記第1部分は、磁気記録媒体に情報を記録する際に、前記第2部分よりも後に前記磁気記録媒体に前記情報を記録する、請求項7記載の磁気記録装置。 - 前記第1端部は、第1部分と、第2部分と、を含み、
前記第1部分の前記第1方向における位置は、前記第1シールドの前記第1方向における位置と、前記第2シールドの前記第1方向における位置と、の間に設けられ、
前記第2部分の前記第1方向における位置は、前記第1部分の前記第1方向における前記位置と前記第2シールドの前記第1方向における前記位置との間に設けられ、
前記磁気記録媒体は、前記第1方向に並ぶ第1〜第3領域を含み、前記第1領域と前記第3領域の間に前記第2領域が配置され、
前記磁極は、
第1時刻において、前記第1部分が前記第1領域に対向して前記第1領域の磁化の方向を制御し、
前記第1時刻において、前記第2部分が前記第2領域に対向して前記第2領域の磁化の方向を制御し、
前記磁極は、
前記第1時刻の後の第2時刻において、前記第1部分が前記第2領域に対向して前記第2領域の前記磁化の方向を制御し、
前記第2時刻において、前記第2部分が前記第3領域に対向して前記第3領域の前記磁化の方向を制御する、請求項7記載の磁気記録装置。
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