JPH0373921B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、磁気記録方法および装置に関し、特
にヘツドの主磁極先端部の垂直方向磁界が急峻で
あるフエライト・ブロツク側エツジで記録する磁
気記録方法および装置に関する。

従来技術 磁気デイスク、磁気ドラム、あるいは磁気テー
プ等の磁気記録媒体に情報を記録する場合、従来
は、ヘツドのギヤツプから漏れる磁束により媒体
に水平方向に磁化していた。しかし、最近、電子
計算機の外部記憶装置に用いられる磁気デイスク
装置、磁気ドラム装置および磁気テープ装置等の
大容量化、高密度化が要求されるに伴い、それら
の要求を満たすべく、媒体面に対して垂直方向に
記録する垂直記録方法を用いた磁気ヘツド、およ
び媒体が提案されている（例えば、特開昭55−
4732号公報、特開昭54−51804号公報参照）。

上記公報の１番目のものは、第１図ａに示すよ
うに、基板１の上に導体コイル１１を形成し、そ
の上に絶縁層２を介して磁極１２を形成したチツ
プを、スライダ６に接着して、垂直磁気ヘツドを
構成する。通常は、媒体上に浮上する際、スライ
ダ６の前方が上り後方が下つて傾斜しているた
め、磁極１２が媒体に最も接近して媒体を垂直方
向に磁化させることができる。

また、上記公報の２番目のものは、第１図ｂに
示すように、クロムが５〜25重量％含まれ、厚さ
が3.0ミクロン以下のコバルトとクロムを主成分
とする磁気記録層１５を、その記録層の1/5以下
の抗磁力をもち、厚さが0.1ミクロン以上の低抗
磁力材層１４を介して、非磁性ベース１３上に被
着し、効率よく記録できる垂直記録媒体を構成す
る。

これらの垂直記録用磁気ヘツドおよび媒体を用
いた垂直記録方法では、水平記録用磁気ヘツド・
媒体に比べて約20倍の線記録密度である200kBPI
の記録再生が可能であることが実験により確認さ
れている。

一般に、水平磁気記録では、第１図ｃの実線Ｈ
で示すように、ヘツドの導体に供給する電流を上
昇していくと、書き込まれた媒体からの再生出力
は、ある値をピークとして再び下降する。これ
は、現在書き込み中の導体コイルの磁場の影響が
大となり、それより前に書き込まれた水平磁化を
減少させてしまうためである。これに対して、垂
直磁気記録では、第１図ｃの破線Ｖで示すよう
に、ヘツドの導体に供給する電流を上昇していく
と、水平記録に比較して、最初、急傾斜で再生出
力は上昇するが、ある値に到達すると再生出力は
一定となる。つまり、垂直磁気記録の場合は、第
１図ｄに示すように、磁極１２で媒体１５を磁化
して情報を書き込む場合、磁極１２から発生する
磁場１６の方向と強さが、再生出力さらには記録
密度特性に大きく影響する。

したがつて、垂直磁気記録においては、記録時
に磁気ヘツドの主磁極の先端から、媒体面に垂直
な方向に鋭く強力な磁界を発生させることが記録
密度を向上させるためには必要である。

発明の目的 本発明の目的は、このような要求を満足させる
ため、垂直記録用薄膜ヘツドの主磁極先端の媒体
面に垂直な方向の磁場がより急激なエツジを利用
して記録することにより、導体コイルの磁場に影
響されることなく、高密度記録が可能な磁気記録
方法および装置を提供することにある。

発明の総括的説明 本発明の磁気記録装置は、磁性体ブロツク上に
絶縁層を介して導体と高透磁率膜を積層し、かつ
該磁性体ブロツクと高透磁率膜の記録媒体上にお
ける間隔を2μｍ以下の値にした磁気ヘツド、お
よび該磁気ヘツドに対して高透磁率膜側から磁性
体ブロツク側に向つて相対的に移動するととも
に、媒体面に垂直な方向に磁化容易軸を有する薄
膜を積層した記録媒体を具備することに特徴があ
る。

また、本発明の磁気記録方法は、磁性体ブロツ
ク上に絶縁層を介して導体と高透磁率膜を積層
し、かつ磁気体ブロツクと高透磁率の記録媒体上
の間隔が2μｍ以下である磁気ヘツドを用い、表
面に垂直な方向に磁化容易軸を有する膜状記録媒
体を磁気ヘツドの高透磁率膜側から磁性体ブロツ
ク側に向つて相対的に移動することにより、磁気
ヘツドの主磁極先端の上記記録媒体面に垂直な方
向の磁場がより急峻なエツジを利用して記録再生
を行うことに特徴がある。

発明の実施例 第２図は、本発明の実施例を示す垂直磁気記録
装置の断面構造図である。

第２図に示す磁気ヘツドは、フエライト基板１
上に薄膜集積技術を用いて、絶縁層２、導体３、
絶縁層４、および高透磁率金属薄膜５を積層した
構造を有しており、さらに高透磁率金属薄膜５を
挟んでフエライト基板１と反対側にスライダ部６
を接合する。また、第２図に示すように、記録媒
体は、非磁性基板７上に高透磁率合金薄膜８と、
媒体面に垂直な方向に磁化容易軸を有する合金薄
膜９とをスパツタリングにより作製する。なお、
磁気ヘツドにおける絶縁層２，４にはS_iO₂、T_i
O₂、Al₂O₃等が使用され、導体３にはAl、Cu、
Au、Ｗ等が使用され、高透磁率金属薄膜５には
パーマロイ、鉄・シリコン（FeSi）、アモルフア
ス薄膜等が使用され、また、記録媒体における非
磁性基板７にはアルミ基板、ガラス基板等が使用
され、高透磁率合金薄膜８にはパーマロイアモル
フアス薄膜が使用され、垂直方向磁化容易軸を有
する合金薄膜９にはCo−Cr合金薄膜が用いられ
る。

本発明においては、磁気ヘツドに対して記録媒
体を矢印１０′の方向に移動することにより、ヘ
ツドの主磁極先端から媒体面に垂直な方向に鋭
く、かつ強力な磁界を発生させることができる。
すなわち、従来の移動方向は、第１図ａに示すよ
うに、記録媒体を、磁気ヘツドの基板（磁性体ブ
ロツク）１側から磁極（高透磁率膜）１２側に相
対的に移動させるのに対して、本発明の移動方向
は、第２図に示すように、記録媒体を磁気ヘツド
の磁極（高透磁率膜）５側からフエライト基板
（磁性体ブロツク）１側に相対的に移動させる。

第３図は、本発明の他の実施例を示す磁気ヘツ
ドの断面構造図である。

第３図では、第２図の磁気ヘツドの構造とは逆
に、フエライト基板１の左側にスライダ部６を接
合した場合を示している。この場合にも、記録媒
体の移動方向は、矢印１０′に示すように、記録
媒体を磁気ヘツドの高透磁率膜５側からフエライ
ト基板１側に相対的に移動する。

第２図、第３図に示す磁気ヘツドと記録媒体に
おいて、磁気ヘツドのフエライト基板１と主磁極
膜５の間隔ｇをパラメータとして、導体３に記録
電流を流した場合、磁界分布を計算機シミユレー
シヨンにより求めると、主磁極先端部の媒体面に
垂直な方向の磁界Hyは、第４図に示すような分
布となる。なお、第４図における分布曲線で×印
はｇ＝2μｍ、△印はｇ＝4μｍ、■印はｇ＝10μｍ
にした場合の磁界強度値Hy（Oe）である。また、
第４図の特性を得るためのシミユレーシヨンの条
件は、磁気ヘツドにフエライト基板１、絶縁層
（SiO₂）２，４、導体（Al）３、および高透磁率
金属薄膜（パーマロイ）５を使用し、導体３には
0.16AT（アンペア・ターン）の電流を流して測定
する。

第４図の上方は、ヘツドの主磁極である高透磁
率金属薄膜５の厚さを示したもので、フエライト
基板１側のエツジＢと反対側のエツジＣとの間の
寸法は1μｍである。第４図の分布曲線の結果か
ら明らかなように、ｇ＝10μｍの場合のHyの分布
は主磁極膜５の中心線Ａ−A′に対して左右対称
である。すなわち、中心線Ａ−A′から離れるに
したがつて緩慢な傾斜で徐々に磁界強度が低下し
ていく。しかし、ｇ＝4μｍさらにｇ＝2μｍと間
隙が小さくなるにつれて、Hyの分布は非対称性
が顕著となり、主磁極先端部のフエライト基板１
側のエツジＢの付近のHy分布は、反対側のエツ
ジＣの付近のHy分布に比較して急峻な磁場を発
生する。すなわち、中心線Ａ−A′から僅かに離
れるだけで急激な磁界強度の低下があり、この現
象は垂直方向に磁化する場合に、すでに記録され
た磁化を減磁することなく、磁化が可能であるた
め、高密度記録が可能となる。

この効果を利用して、エツジＢがトレーリン
グ・エツジとなるように、媒体の走行方向を決め
ると、Hy分布が急峻な記録ヘツドで媒体に記録
することと等価となり、高密度記録のために有利
となる。すなわち、主磁極のヘツデイング・エツ
ジ（先端エツジ）よりもトレーリング・エツジ
（後端エツジ）の方が、媒体上にヘツドが浮上す
る際、媒体に接近して媒体を磁化するため、Hy
分布が急峻なエツジＢをトレーリング・エツジに
するのである。したがつて、第２図、第３図の矢
印１０′の方向は、従来と逆方向に媒体を移動す
ることになるが、高密度で記録再生するために
は、きわめて有効である。

第５図は、本発明の実験結果を示す記録密度特
性曲線図である。

第５図は、第２図において、磁気ヘツドの媒体
対抗面と媒体高透磁率膜との間隔ｈ＝0.05μｍ磁
性膜８，９のそれぞれの膜厚0.5μｍの条件で、ｇ
＝2μｍ、ｇ＝10μｍの２種類のヘツドについて記
録密度特性を測定した結果を示す曲線図であつ
て、●印がｇ＝10μｍの場合、△印がｇ＝2μｍの
場合を示す。磁気ヘツドには、フエライト基板
１、絶縁層（SiO₂）２，４、導体（Al）３、お
よび高透磁率膜金属薄膜（パーマロイ）５を使用
し、記録媒体にはアルミ基板７、高透磁率合金薄
膜（パーマロイ）８および合金薄膜（Co−Cr）
９を使用した。

いま、第５図において、再生出力が低記録密度
における再生出力（1.0）の半分の0.5となる記録
密度D₅₀を尺度として比較すると、ｇ＝10μｍの
場合のD₅₀≒60kBPIに対して、ｇ＝2μｍの場合
は、D₅₀≒70kBPIとなる（再生出力0.5の目盛を
右方向に延長して、各曲線と交叉した点の記録密
度目盛を読む）。

これにより、主磁極後端のフエライト基板側の
エツジで記録すれば、記録密度特性は向上すると
いう効果が確認される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の垂直磁気記録装置の説明図、第
２図は本発明の一実施例を示す垂直磁気記録装置
の断面構造図、第３図は本発明の他の実施例を示
す垂直磁気記録装置の断面構造図、第４図は本発
明において、フエライト基板と主磁極膜間隔をパ
ラメータとした磁気ヘツドの垂直方向磁界分布曲
線図、第５図は本発明の実験結果を示す記録密度
特性曲線図である。 １：フエライト基板、２，４：絶縁層、３：導
体、５：高透磁率金属薄膜、６：スライダ部、
７：非磁性基板、８：高透磁率合金薄膜、９：合
金薄膜、１０，１０′：移動方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性体ブロツク上に絶縁層を介して導体と高
   透磁率膜を積層し、かつ該磁性体ブロツクと高透
   磁率膜の記録媒体上における間隔を2μｍ以下の
   値にした磁気ヘツド、および該磁気ヘツドに対し
   て上記高透磁率膜側から磁性体ブロツク側に向つ
   て相対的に移動するとともに、媒体面に垂直な方
   向に磁化容易軸を有する薄膜を積層した記録媒体
   を具備することを特徴とする磁気記録装置。 ２ 磁性体ブロツク上に絶縁層を介して導体と高
   透磁率膜を積層し、かつ該磁気体ブロツクと高透
   磁率の記録媒体上の間隔が2μｍ以下である磁気
   ヘツドを用い、表面に垂直な方向に磁化容易軸を
   有する膜状記録媒体を上記磁気ヘツドの高透磁率
   膜側から磁性体ブロツク側に向つて相対的に移動
   することにより、該磁気ヘツドの主磁極先端の上
   記記録媒体面に垂直な方向の磁場がより急峻なエ
   ツジを利用して記録再生を行うことを特徴とする
   磁気記録方法。