JP7482002B2 - 磁気記録装置及び磁気記録方法 - Google Patents
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Description
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、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実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図2は、第1実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式図である。
図1及び図2に示すように、実施形態に係る磁気記録装置210は、磁気ヘッド110と、第1回路51と、第2回路52と、第3回路53と、制御部54と、を含む。
これらの図の横軸は、時間tmである。図3(a)の縦軸は、コイル電流Iwである。図3(b)~図3(d)の縦軸は、素子電流Idである。以下、磁気記録装置210で行われる1つの動作(第1動作)の例について説明する。既に説明したように、第1回路51によりコイル電流Iwが制御され、第2回路52により素子電流Idが制御される。
図4(a)及び図4(b)は、第1実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。
図4(a)は、コイル電流Iwを例示している。図4(b)は、磁気素子20から得られる電気信号SigRを例示している。電気信号SigRは、磁気素子20の電気抵抗に対応する。これらの図の横軸は、時間tmである。図4(a)の縦軸は、コイル電流Iwである。図4(b)の縦軸は、磁気素子20から得られる電気信号SigRである。
これらの図において、横軸は時間tmである。図5(a)は、コイル電流Iwを例示している。第1時刻t1において、コイル電流Iwの極性が変化する。図5(b)は、第1構成CF1における素子電流Idを例示している。図5(b)に示すように、第1構成CF1において、素子電流Idは、常に第1値Lv1である。
図6において、横軸は、素子電流Idの平均値Id_aveである。縦軸は、磁気素子20の電気抵抗Rxである。電気抵抗Rxは、時間と共に変化する電気信号SigRの時間的な平均値に対応する。図6において、電気抵抗Rxが高いことは、磁化が効果的に変化(例えば反転)することを示す。
これらの図は、素子電流Idの別の例を示している。これらの図において、横軸は、時間tmである。図7(a)の縦軸は、コイル電流Iwである。図7(b)の縦軸は、素子電流Idである。
図8は、制御部54の動作、及び、制御部54の制御により行われる第2回路52及び第3回路53の動作の例を示している。
図9(a)に示すように、磁気ヘッド110において、磁気素子20は、第1磁性層21に加えて、第1磁極側非磁性層25a及び第2磁極側非磁性層25bを含んでも良い。第1磁極側非磁性層25aは、第1磁極31と第1磁性層21との間に設けられる。第2磁極側非磁性層25bは、第1磁性層21と第2磁極32との間に設けられる。
第2実施形態は、磁気記録方法に係る。以下では、磁気ヘッド110に関して説明する。磁気記録方法は、磁気ヘッド111に適用されても良い。
図10に示すように、実施形態に係る磁気記録方法において、磁気素子20の電気抵抗Rxを検出する(ステップS110)。磁気素子20は、第1磁極31、第2磁極32、磁気素子20及びコイル30cを含む磁気ヘッド110に設けられる。磁気素子20は、第1磁極31と第2磁極32との間に設けられる。磁気素子20は、第1磁性層21を含む。検出は、コイル30cにコイル電流Iwを供給し、磁気素子20に素子電流Idを供給することを含んでも良い。検出は、例えば、磁気素子20から得られる電気信号SigRの積算値の平均値の算出を含んでも良い。例えば、平均値が電気抵抗Rxに対応する。
図11に示すように、実施形態に係る磁気ヘッド(例えば、磁気ヘッド110)は、磁気記録媒体80と共に用いられる。この例では、磁気ヘッド110は、記録部60及び再生部70を含む。磁気ヘッド110の記録部60により、磁気記録媒体80に情報が記録される。再生部70により、磁気記録媒体80に記録された情報が再生される。
図12は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図12は、ヘッドスライダを例示している。
磁気ヘッド110(または磁気ヘッド111)は、ヘッドスライダ159に設けられる。ヘッドスライダ159は、例えばAl2O3/TiCなどを含む。ヘッドスライダ159は、磁気記録媒体の上を、浮上または接触しながら、磁気記録媒体に対して相対的に運動する。
図13に示すように、実施形態に係る磁気記録装置150においては、ロータリーアクチュエータが用いられる。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ180Mに設けられる。記録用媒体ディスク180は、スピンドルモータ180Mにより矢印ARの方向に回転する。スピンドルモータ180Mは、駆動装置制御部からの制御信号に応答する。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を含んでも良い。磁気記録装置150は、記録媒体181を含んでもよい。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。例えば、磁気記録装置150は、ハイブリッドHDD(Hard Disk Drive)でも良い。
図14(a)は、磁気記録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。図14(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。
(構成1)
第1磁極と、第2磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第1磁性層を含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第1回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第2回路と、
前記磁気素子の電気抵抗を検出可能な第3回路と、
前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記素子電流を制御可能な制御部と、
を備えた、磁気記録装置。
前記制御部は、前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記素子電流の値を制御することが可能である、構成1記載の磁気記録装置。
第1動作において、第1時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第1動作において、前記第2回路は、第2時刻よりも前に前記素子電流を第1値とし、前記第2回路は、第2時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なる第2値に変化させ、前記第2時刻の後の第3時刻に前記素子電流を前記第1値に変化させ、
前記第1動作において、前記制御部は、前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第1値及び前記第2値の少なくともいずれかを制御することが可能である、構成1記載の磁気記録装置。
前記第1動作において、前記第2回路は、前記第2時刻の前の第4時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なり前記第2値とも異なる第3値に変化させ、前記第4時刻の後で前記第2時刻以前の第5時刻に前記素子電流を前記第2値に向けて変化させ、
前記第1動作において、前記制御部は、前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第4時刻、前記第5時刻、前記第1値、前記第2値及び前記第3値の少なくともいずれかを制御することが可能である、構成3記載の磁気記録装置。
前記第1値は、前記第3値と前記第2値との間である、構成4記載の磁気記録装置。
前記第1値と前記第2値との差の絶対値は、前記第1値と前記第3値との差の絶対値よりも大きい、構成5記載の磁気記録装置。
前記磁気素子は、
前記第1磁極と前記第1磁性層との間に設けられた第1磁極側非磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第2磁極側非磁性層と、
をさらに含む、構成1~6のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
前記第1磁極側非磁性層が第1材料を含み前記第2磁極側非磁性層が第2材料を含む場合、前記素子電流が前記第1値のときの前記素子電流は前記第2磁極から前記第1磁極への第1向きを有し、前記第1材料は、Ta、Pt、W、Ir、Mo、Cr、Tb、Mn及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、前記第2材料は、Cu、Ag、Au、Cr及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第1磁極側非磁性層が前記第2材料を含み前記第2磁極側非磁性層が前記第1材料を含む場合、前記素子電流が前記第1値のときに前記素子電流は前記第1磁極から前記第2磁極への第2向きを有する、構成7記載の磁気記録装置。
前記コイル電流は、第1周波数を有する交流電流であり、
前記第3回路は、前記磁気素子から得られる電気信号を検出し、
前記電気信号は、前記第1周波数の2倍の第2周波数を有し、
前記電気抵抗は、前記電気信号の時間的な平均に応じている、構成1~8のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
第1磁極と、第2磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、
第1磁性層と、
前記第1磁極と前記第1磁性層との間に設けられた第1磁極側非磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第2磁極側非磁性層と、
を含み、
前記第1磁極側非磁性層は第1材料及び第2材料の一方を含み、前記第2磁極側非磁性層が前記第1材料及び前記第2材料の他方を含み、
前記第1材料は、Ta、Pt、W、Ir、Mo、Cr、Tb、Mn及びNiよりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2材料は、Cu、Ag、Au、Cr及びRuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第1回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第2回路と、
備え、
第1時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第2回路は、第2時刻よりも前に前記素子電流を第1値とし、前記第2回路は、前記第2時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なる第2値に変化させ、前記第2時刻の後の第3時刻に前記素子電流を前記第1値に変化させる、磁気記録装置。
前記第1磁極側非磁性層が前記第1材料を含み前記第2磁極側非磁性層が前記第2材料を含む場合、前記素子電流が前記第1値のときに前記素子電流は前記第2磁極から前記第1磁極への第1向きを有し、
前記第1磁極側非磁性層が前記第2材料を含み前記第2磁極側非磁性層が前記第1材料を含む場合、前記素子電流が前記第1値のときに前記素子電流は前記第1磁極から前記第2磁極への第2向きを有する、構成10記載の磁気記録装置。
前記第2回路は、前記第2時刻の前の第4時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なり前記第2値とも異なる第3値に変化させ、前記第4時刻の後で前記第2時刻以前の第5時刻に前記素子電流を前記第2値に向けて変化さる、構成10または11に記載の磁気記録装置。
前記第1値は、前記第3値と前記第2値との間である、構成12記載の磁気記録装置。
前記第1値と前記第2値との差の絶対値は、前記第1値と前記第3値との差の絶対値よりも大きい、構成13記載の磁気記録装置。
第1磁極と、第2磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、
第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記第1磁極との間に設けられた第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第1非磁性層と、
前記第1磁極と前記第2磁性層との間に設けられた第1磁極側非磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第2磁極側非磁性層と、
を含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第1回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第2回路と、
備え、
第1時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第2回路は、第2時刻よりも前に前記素子電流を第1値とし、前記第2回路は、前記第2時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なる第2値に変化させ、前記第2時刻の後の第3時刻に前記素子電流を前記第1値に変化させ、前記第2時刻の前の第4時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なり前記第2値とも異なる第3値に変化させ、前記第4時刻の後で前記第2時刻以前の第5時刻に前記素子電流を前記第2値に向けて変化させる、磁気記録装置。
第1磁極と、第2磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第1磁性層を含む、前記磁気ヘッドの前記コイルにコイル電流を供給し、前記磁気素子に素子電流を供給し、前記磁気素子の電気抵抗を検出し、
前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した結果に基づいて、前記素子電流を制御する、磁気記録方法。
第1時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
第2時刻よりも前に前記素子電流を第1値とし、
前記第2時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なる第2値に変化させ、
前記第2時刻の後の第3時刻に前記素子電流を前記第1値に変化させ、
前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した前記結果に基づいて、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第1値及び前記第2値の少なくともいずれかを制御する、構成16記載の磁気記録方法。
前記第2時刻の前の第4時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なり前記第2値とも異なる第3値に変化させ、前記第4時刻の後で前記第2時刻以前の第5時刻に前記素子電流を前記第2値に向けて変化させ、
前記検出した前記電気抵抗に基づいて、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第4時刻、前記第5時刻、前記第1値、前記第2値及び前記第3値の少なくともいずれかを制御する、構成17記載の磁気記録方法。
前記第1値は、前記第3値と前記第2値との間である、構成18記載の磁気記録方法。
前記コイル電流は、第1周波数を有する交流電流であり、
前記磁気素子の前記電気抵抗の前記検出は、前記磁気素子から得られる電気信号を検出することを含み、
前記電気信号は、前記第1周波数の2倍の第2周波数を有し、
前記電気抵抗は、前記電気信号の時間的な平均に応じている、構成18または19に記載の磁気記録方法。
Claims (2)
- 第1磁極と、第2磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第1磁性層を含む、前記磁気ヘッドと、
前記コイルにコイル電流を供給可能な第1回路と、
前記磁気素子に素子電流を供給可能な第2回路と、
前記磁気素子の電気抵抗を検出可能な第3回路と、
前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記素子電流を制御可能な制御部と、
を備え、
第1動作において、第1時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
前記第1動作において、前記第2回路は、第2時刻よりも前に前記素子電流を第1値とし、前記第2回路は、前記第2時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なる第2値に変化させ、前記第2時刻の後の第3時刻に前記素子電流を前記第1値に変化させ、
前記第1動作において、前記制御部は、前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第1値及び前記第2値の少なくともいずれかを制御することが可能であり、
前記第1動作において、前記第2回路は、前記第2時刻の前の第4時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なり前記第2値とも異なる第3値に変化させ、前記第4時刻の後で前記第2時刻以前の第5時刻に前記素子電流を前記第2値に向けて変化させ、
前記第1動作において、前記制御部は、前記第3回路で検出された前記電気抵抗に基づいて、前記第2回路を制御して、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第4時刻、前記第5時刻、前記第1値、前記第2値及び前記第3値の少なくともいずれかを制御することが可能であり、
前記第1値は、前記第3値と前記第2値との間であり、
前記第1値と前記第2値との差の絶対値は、前記第1値と前記第3値との差の絶対値よりも大きい、磁気記録装置。 - 第1磁極と、第2磁極と、磁気素子と、コイルと、を含む磁気ヘッドであって、前記磁気素子は、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられ、前記磁気素子は、第1磁性層を含む、前記磁気ヘッドの前記コイルにコイル電流を供給し、前記磁気素子に素子電流を供給し、前記磁気素子の電気抵抗を検出し、
前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した結果に基づいて、前記素子電流を制御し、
第1時刻に前記コイル電流の極性が変化し、
第2時刻よりも前に前記素子電流を第1値とし、
前記第2時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なる第2値に変化させ、
前記第2時刻の後の第3時刻に前記素子電流を前記第1値に変化させ、
前記磁気素子の前記電気抵抗を検出した前記結果に基づいて、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第1値及び前記第2値の少なくともいずれかを制御し、
前記第2時刻の前の第4時刻に前記素子電流を前記第1値とは異なり前記第2値とも異なる第3値に変化させ、前記第4時刻の後で前記第2時刻以前の第5時刻に前記素子電流を前記第2値に向けて変化させ、
前記検出した前記電気抵抗に基づいて、前記第2時刻、前記第3時刻、前記第4時刻、前記第5時刻、前記第1値、前記第2値及び前記第3値の少なくともいずれかを制御し、
前記第1値は、前記第3値と前記第2値との間であり、
前記第1値と前記第2値との差の絶対値は、前記第1値と前記第3値との差の絶対値よりも大きい、磁気記録方法。
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