JPH04286702A - 磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気記録再生装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
、特に、垂直磁気記録された磁気記録媒体から磁気抵抗
効果ヘッドを用いて情報を読み出して復調を行う磁気記
録再生装置に関する。従来、磁気記録は磁気記録媒体の
水平方向に行われてきたが、近年、磁気ディスク装置、
磁気テープ装置等への記録容量の増大が要望されてくる
につれ、水平方向の磁気記録では記録容量に限界が生じ
ていた。そこで、これまでの水平記録の限界を打破する
高密度記録方式として、磁気記録媒体の垂直方向にデー
タを記録する垂直記録方式が注目を浴びている。垂直記
録はこれまで用いられてきている水平記録に比べて媒体
の持つエネルギーが高いため、それを生かすための磁気
ヘッドや記録再生方式の研究がなされてきている。
トバイアス方式のシールド型磁気抵抗効果ヘッド(以後
MRヘッドという)80の断面概略構造を示すものであ
る。図8において、81はフェライトあるいはNiFe
などから成るシールド部材、82はAl2O3,SiO
2などから成る絶縁層、83はNiFe薄膜からなるM
R素子、84はMR素子83上に直接形成されるTiな
どの非磁性導体層(シャント層) であり、この導体層
84を流れる電流によりMR素子83にバイアス磁界が
印加される。また、85は磁気記録媒体である。そして
、水平記録においては、MRヘッド80の分解能の向上
には、MR素子83の両側に高透磁率のシールド部材8
1を設けることが不可欠である。
再生ヘッド80の再生分解能は両シールド部材81間の
距離(ギャップ長)によって決定されるため、線記録密
度の向上にはギャップ長を狭くすることが必須条件であ
る。しかしながら、ギャップ内にはMR素子83やシャ
ント導体84を配置しなければならず、かつこれらの膜
はシールド部材81とは電気的に絶縁されている必要が
あるため、狭ギャップを実現するには製造プロセス上の
問題が大きい。
ンホールがなく絶縁が確保できる最小膜厚は、スパッタ
絶縁膜の場合で 0.4〜0.5 μmであった。これ
以下の膜厚ではピンホールによる絶縁不良が多発する傾
向にあり, 狭ギャップの実現は非常に困難であった。 また、シールド型MR再生ヘッドにおいては、記録媒体
からの磁束はMR素子のみならず、シールド部材にも漏
れていくため、必然的に再生効率の低いヘッド構造とな
らざるを得ない。
MRヘッドを用い、磁気記録媒体に高密度に垂直磁気記
録を行う磁気記録再生装置が提案されている。
ド部材のない非シールド型MRヘッドを用い、磁気記録
媒体に高密度に垂直磁気記録を行う磁気記録再生装置に
は、再生信号の復調が困難であるという問題がある。そ
こで、本発明は、垂直記録磁気媒体とMRヘッドを組合
わせた場合でも、高S/Nでかつ高い分解能を有し、信
頼性の高い情報再生が可能となる磁気記録再生装置を提
供することを目的とする。
明の磁気記録再生装置の原理構成が図1に示される。本
発明の磁気記録再生装置は、記録情報がプリコーダによ
って情報列に変換され、この情報列に対して所定の方式
で磁気記録媒体に垂直記録がなされる磁気記録再生装置
であって、垂直記録媒体に記録された情報を読み出す非
シールド型磁気抵抗効果ヘッド1と、このヘッド1の出
力信号を1回微分する微分回路2と、微分された信号に
対してパーシャルレスポンス方式で波形等化を行う波形
等化回路3と、波形等化された信号に対してレベル検出
を行うことにより復調出力を得る復調回路4とを備える
ことを特徴としている。
部材のない非シールド型MRヘッドを用いて垂直記録さ
れた磁気記録媒体から再生された信号が、1回微分され
、それに対してパーシャルレスポンス方式によるレベル
検出により情報の復調が行なわれる。この結果、シール
ド型MRヘッドで大きな問題であった薄膜絶縁層が不必
要となり、また、シールド部材への漏洩磁束もなくなる
ため、再生出力は大幅に向上する。更に、シールド部材
がなくなることにより、MR素子から離れた位置での磁
束もセンスしやすくなるため、ヘッド出力でみれば結果
的に再生分解能は劣化するが、ヘッド出力波形を一度微
分することで分解能の回復が図られる。
に説明する。図2は本発明の磁気記録再生装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。図において5は磁気
記録媒体であって、予め記録情報がプリコーダによって
情報列に変換され、この情報列に対して所定の方式、例
えば、NRZI方式で磁気記録媒体に垂直記録がなされ
ているものとする。そして、この垂直記録媒体5に記録
された磁気記録情報は非シールド型MRヘッド6によっ
て読み出され、増幅器7で増幅された後に、微分回路8
によって1回微分される。1回微分された信号は、波形
等化フィルタ9によってパーシャルレスポンス方式で波
形等化が行われ、レベル検出器10によって波形等化さ
れた信号に対してレベル検出が行われて復調出力が得ら
れる。
るため、実際には垂直媒体に情報を記録するための記録
ヘッドが必要であり、図3に記録・再生ヘッドを一体に
形成した複合ヘッドの一実施例を示す。この実施例にお
いては、記録ヘッドがリングヘッド、再生ヘッドがMR
ヘッドになっており、記録ヘッドが、NiZnフェライ
トから構成されてスライダーを兼ねる磁束のリターンパ
ス30、コイル11、有機絶縁層12、NiFeから成
る磁束結合部13、Al2O3,SiO2から構成され
る絶縁層14,17,19、主磁極15、および記録感
度向上のため主磁極15上に設けられたNiFeから構
成される盛上げ層16から構成され、再生ヘッドは、M
R素子3およびSAL(Soft Adjacent
Layer) 膜18から構成される。
複合ヘッドの別の実施例を示すものであり、リターンパ
ス30に非磁性ガラス溝20を設けた基板を用いた例で
ある。この実施例において図3の複合ヘッドと同じ構成
部材には同じ符号を付してその説明を省略する。この実
施例の複合ヘッドが図3の複合ヘッドと異なる点は、主
磁極15とリターンパス30にはさまれる空間内に、M
R素子3とSAL膜18を配置した点であり、このよう
にすることで、外部浮遊磁界の影響の低減を図ることが
できる。
レスポンス方式を適用した場合の本発明の磁気記録再生
装置の動作について説明する。クラスIVパーシャルレ
スポンス方式の場合、(a) に示す記録情報“110
1011”は、(b) に示すプリコーダにより情報列
“1001101”に変換される。この変換は記録情報
の排他的論理和(EOR)をとることによって行われる
。そして、(c) に示すようにこの情報列に対してN
RZI方式で磁気記録媒体に垂直記録がなされ、記録電
流は、プリコーダの“1”で反転している。
孤立磁化反転を、図2のMRヘッド6で再生すると、(
d) のMRヘッド再生出力に示すようにtan−1
関数に類似した波形となる。このヘッド出力波形を増
幅器7で増幅した後に微分回路8で1回微分すると、(
e) の微分出力に示すように、従来の水平記録媒体を
リングヘッドで再生した場合と同様な波形が得られる。 この微分出力は波形等化フィルタ9により、(f) の
波形等化フィルタ出力に示すように、クラスIVパーシ
ャルレスポンス波形に等化され、その後, レベル検出
器10によって(g) の復調出力に示すように、元の
情報を復調することができる。
波形とは、ビットセル時間をTとしたとき、e(t)=
P/Q+R/S〔但し、P= sin(π/T)t、Q
=(π/T)t、R= sin(π/T)(t−T)
、Q=(π/T)(t−T) である。〕で表わされる
波形であり、図6にヘッド出力の微分波形を波形等化し
たクラスIVパーシャルレスポンス波形を模式的に示す
。
分波形を分割すると、この波形は4つの波形A, B,
C, Dに分けられる。そして、波形Aに対する波形
等化フィルタ出力が図5(f) に示す波形a(実線)
であり、波形Bに対する波形等化フィルタ出力が図5(
f) に示す波形b(点線)であり、波形Cに対する波
形等化フィルタ出力が図5(f) に示す波形d(一点
鎖線)であり、波形Dに対する波形等化フィルタ出力が
図5(f) に示す波形d(二点鎖線)である。そして
、波形a,b,c,dを合成した波形が図5(f) に
示す実線波形となる。
寸法はヘッドの分解能に大きく影響を与えるため、シミ
ュレーションにより本発明の妥当性を確認した。簡単の
ために垂直媒体は裏打ち軟磁性層のない、いわゆる単層
膜とした。垂直記録層の下に軟磁性層を設けた二層膜媒
体の場合には、波形の裾引きの様子が単層膜媒体とは幾
分異なるが、本質的には大差はない。
ッドの孤立再生波形の計算結果の一例である。静止した
MRヘッドに対して媒体が移動した時、極性の異なる2
つの磁化反転に対するMR素子の抵抗率をプロットして
ある。横軸は磁化反転位置を示す。バイアス方式はMR
膜に近接して軟磁性膜を配置するSALバイアス方式で
ある。 ここで用いた諸元は、 MR膜 :膜厚 400Å,高さ2μm, 透磁率
500,飽和磁化 4πMs 10000G 軟磁性膜:膜厚 200Å,高さ2μm, 透磁率 8
00, 飽和磁化 4πMs 15000G 記録媒体:膜厚 0.15μm, 残留磁化 4π
Mr 2000G , 矩形磁化反転 であり、スペーシング 0.1μm, センス電流 1
5 mAとした。
an −1 関数近似し、e(x)=(2/π)Eo
tan −1 (x/k), Eo : 振幅, k
: 波形の鋭さを示すパラメータとおけば、遷移点の
傾きを良く近似するkの値として、 k ≒0.13
8μmが得られる。1回微分波形の半値幅は、W50
= 2k = 0.276 μmとなる。微分波形はロ
ーレンツ波形となるため、微分出力におけるD50は D50= 1.4/ W50×25.4 = 129
kFCIとなり、高い再生分解能を期待することがで
きる。また、単位コア幅当たりのヘッド出力も、Vo
= 300μVPP/μmと高い値となり、十分高いS
/N比が得られる。
Rヘッドで大きな問題であった薄膜絶縁層が不必要とな
り、また、シールド部材への漏洩磁束もなくなるため、
再生出力は大幅に向上する。
高いS/N比、高い分解能で垂直媒体の記録情報の再生
が可能となり、高密度記録が実現できるという効果があ
る。
成図である。
示すブロック図である。
図である。
面図である。
る。
ョン図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 記録情報がプリコーダによって情報列
に変換され、この情報列に対して所定の方式で磁気記録
媒体に垂直記録がなされる磁気記録再生装置であって、
垂直記録媒体に記録された情報を読み出す非シールド型
磁気抵抗効果ヘッド(1) と、このヘッド(1) の
出力信号を1回微分する微分回路(2) と、微分され
た信号に対してパーシャルレスポンス方式で波形等化を
行う波形等化回路(3) と、波形等化された信号に対
してレベル検出を行うことにより復調出力を得る復調回
路(4) と、を備えることを特徴とする磁気記録再生
方式 - 【請求項2】 前記磁気記録媒体に垂直記録を行なう
ヘッドが、単磁極型記録ヘッドと前記非シールド型磁気
抵抗効果再生ヘッドを一体に形成した複合ヘッドである
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録再生装置。 - 【請求項3】 前記磁気記録媒体に垂直記録を行なう
ヘッドが、単磁極型記録ヘッドにおける主磁極とフェラ
イトから成る磁束のリターンヨーク部にはさまれた空間
内に, 磁気抵抗効果素子を配置することを特徴とする
請求項1に記載の磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5111691A JP2850921B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5111691A JP2850921B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 磁気記録再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04286702A true JPH04286702A (ja) | 1992-10-12 |
JP2850921B2 JP2850921B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=12877840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5111691A Expired - Lifetime JP2850921B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2850921B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6762895B2 (en) * | 2000-09-21 | 2004-07-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic disk drive and position error signal generation method |
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JP2006331641A (ja) * | 2006-08-02 | 2006-12-07 | Hitachi Global Storage Technologies Inc | 磁気記録再生信号処理回路 |
JP2007157185A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Samsung Electronics Co Ltd | 情報再生装置 |
US7965461B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-06-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Information reproducing apparatus |
US7969683B2 (en) | 2003-05-06 | 2011-06-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Write first design for a perpendicular thin film head |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP5111691A patent/JP2850921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
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JP2006331641A (ja) * | 2006-08-02 | 2006-12-07 | Hitachi Global Storage Technologies Inc | 磁気記録再生信号処理回路 |
JP4557936B2 (ja) * | 2006-08-02 | 2010-10-06 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気記録再生信号処理回路 |
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---|---|
JP2850921B2 (ja) | 1999-01-27 |
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