JPH09134551A - Signal reproducing method in magnetic recording and reproducing device and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Signal reproducing method in magnetic recording and reproducing device and magnetic recording and reproducing device

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JPH09134551A
JPH09134551A JP5984996A JP5984996A JPH09134551A JP H09134551 A JPH09134551 A JP H09134551A JP 5984996 A JP5984996 A JP 5984996A JP 5984996 A JP5984996 A JP 5984996A JP H09134551 A JPH09134551 A JP H09134551A
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JP
Japan
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magnetic recording
probe
recording medium
magnetic
signal
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Application number
JP5984996A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Akiyama
純一 秋山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to US08/706,688 priority patent/US5949600A/en
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  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the reproduction of high sensitivity and high S/N by applying a DC voltage between a probe and a recording layer to make a tunnel current flow between the tip of the probe and a magnetic recording medium and to detect the change of the tunnel current. SOLUTION: When a DC voltage from a DC voltage source 17 is applied between a probe 15 and a recording layer 13, a tunnel current flows between the probe 15 and the recording layer 13. When the probe 15 and a magnetic recording medium 11 is substantially brought into contact with each other and both of them are relatively moved in the direction of the length of a recording track show by an arrow A, the tunnel current is changed in response to the change of the recording magnetization of the recording layer 13. The change of the tunnel current is detected as the change of a voltage which appears across both terminals of a detection resistor 16, and the voltage change is amplified by an amplifier 18 and extracted as a reproduction signal. Since the line resolution of reproduction is determined by the film thickness of the probe 15, high line resolution is easily obtained. Reproduction line resolution of 400 to 500kFCI can be obtained by making the film thickness not more than 20nm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い線記録密度と
トラック密度を実現する磁気記録再生装置における信号
再生方法および磁気記録再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal reproducing method and a magnetic recording / reproducing apparatus in a magnetic recording / reproducing apparatus for realizing high linear recording density and track density.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置などの磁気記
録再生装置において線記録密度を現状より一層高くする
ためには、磁気記録媒体の性能向上、ヘッド・媒体間の
スペーシングの低減に加えて、磁気ヘッド、とりわけ再
生ヘッドの磁気ギャップ長を小さくしなければならな
い。
2. Description of the Related Art Generally, in order to further increase the linear recording density in a magnetic recording / reproducing apparatus such as a magnetic disk apparatus, in addition to improving the performance of the magnetic recording medium and reducing the spacing between the head and the medium, The magnetic gap length of the magnetic head, especially the reproducing head, must be reduced.

【0003】しかし、再生ヘッドの磁気ギャップ長を小
さくしていっても、再生出力を確保するためには磁気ギ
ャップのスロートハイトを小さくしなければならなくな
る。このことはスロートハイトの高精度加工を要求する
ことになるが、現在の加工技術の延長線では困難になる
と予想される。さらに、磁気ディスク装置の記録密度の
向上に伴って、磁気ヘッドを磁気記録媒体に接触させて
記録を行う接触記録が採用されるようになると、磁気ギ
ャップが短時間で磨耗・消失してしまうことも懸念され
る。このような背景の下、少なくとも再生に関しては従
来技術とは異なる超高線分解能の再生を可能とする技術
が望まれる。
However, even if the magnetic gap length of the reproducing head is reduced, the throat height of the magnetic gap must be reduced in order to secure the reproduction output. This requires high-precision machining of throat height, which is expected to be difficult with the extension of the current machining technology. Further, as the recording density of the magnetic disk device is improved, contact recording in which a magnetic head is brought into contact with a magnetic recording medium to perform recording is adopted, and the magnetic gap is worn out or disappears in a short time. Is also concerned. Against this background, at least for reproduction, a technique that enables reproduction with an ultra-high linear resolution different from the conventional technique is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の磁
気記録再生装置の信号再生技術では、信号再生時の線分
解能を現状以上に上げにくいという問題があった。
As described above, the signal reproducing technique of the conventional magnetic recording / reproducing apparatus has a problem that it is difficult to increase the linear resolution during signal reproduction to a level higher than the current level.

【0005】本発明は、このような問題を解決し、大幅
に線分解能(線記録密度)を向上させることができ、高
感度、高SN比、しかも広い周波数帯域の信号再生を可
能とする磁気記録再生装置における信号再生方法および
磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem, can significantly improve the linear resolution (linear recording density), has a high sensitivity, a high SN ratio, and can reproduce a signal in a wide frequency band. An object of the present invention is to provide a signal reproducing method in a recording / reproducing apparatus and a magnetic recording / reproducing apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、第1の発明に係る信号再生方法は、導電性の記録層
を有する磁気記録媒体に先端を対向させて該磁気記録媒
体に対し相対的に移動可能に強磁性膜からなる探針を設
け、この探針と記録層との間に直流電圧を印加して、両
者の間に非導電性の非磁性層を経由してトンネル電流を
流し、このトンネル電流の変化を検出することによっ
て、磁気記録媒体に記録されている信号を再生すること
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a signal reproducing method according to the first aspect of the present invention is directed to a magnetic recording medium having a conductive recording layer with its tip facing the magnetic recording medium. A probe made of a ferromagnetic film is provided so as to be relatively movable, a DC voltage is applied between the probe and the recording layer, and a tunnel current flows between the two via a non-conductive non-magnetic layer. The signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced by causing the current to flow and detecting the change in the tunnel current.

【0007】また、第1の発明に係る磁気記録再生装置
は、導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層を設けた
磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を行う磁気
記録再生装置において、磁気記録媒体に先端を対向させ
て磁気記録媒体に対し相対的に移動可能に設けられた強
磁性膜からなる探針と、この探針と記録層との間に直流
電圧を印加する直流電圧印加手段と、この直流電圧印加
手段による直流電圧の印加により探針の先端から非磁性
層を経由して記録層に流れるトンネル電流を検出するこ
とによって、磁気記録媒体に記録されている信号を再生
する手段とを有することを基本的な特徴とする。
The magnetic recording / reproducing apparatus according to the first aspect of the invention is a magnetic recording for recording / reproducing signals using a magnetic recording medium in which a non-conductive non-magnetic layer is provided on a conductive recording layer. In a reproducing apparatus, a probe composed of a ferromagnetic film is provided so that its tip faces a magnetic recording medium and is movable relative to the magnetic recording medium, and a DC voltage is applied between the probe and the recording layer. Recorded on the magnetic recording medium by detecting the tunnel current flowing from the tip of the probe to the recording layer via the non-magnetic layer by applying the DC voltage by the DC voltage applying unit. And a means for reproducing a signal.

【0008】このように探針と記録層との間に所定の直
流電圧を印加して、両者の間に非導電性の非磁性層を経
由してトンネル電流を流した場合、印加電圧一定の下で
はトンネル電流密度は探針の磁化と記録層の磁化とのな
す角度に応じて変化し、この角度変化に伴って非磁性層
の電気抵抗も変化するので、磁気記録媒体に記録された
信号に基づく記録層の記録磁化に応じてトンネル電流が
変化することになる。従って、このトンネル電流の変化
を検出することによって、記録層の磁化、すなわち磁気
記録媒体に記録されている信号を再生することができ
る。
In this way, when a predetermined DC voltage is applied between the probe and the recording layer and a tunnel current is passed between the two through the non-conductive non-magnetic layer, the applied voltage is constant. Below, the tunnel current density changes according to the angle formed by the magnetization of the probe and the magnetization of the recording layer, and the electrical resistance of the non-magnetic layer also changes with this angle change, so the signal recorded on the magnetic recording medium is changed. The tunnel current will change according to the recording magnetization of the recording layer based on. Therefore, the magnetization of the recording layer, that is, the signal recorded on the magnetic recording medium can be reproduced by detecting the change in the tunnel current.

【0009】この場合、トンネル電流が流れる面積は探
針の磁気記録媒体に対向する面積に略等しいので、探針
の厚みを小さくして探針の媒体対向面積を小さくするこ
とによって、極めて高い再生分解能が容易に得られる。
In this case, the area through which the tunnel current flows is substantially equal to the area of the probe facing the magnetic recording medium, and therefore the extremely high reproduction is achieved by reducing the thickness of the probe and the area of the probe facing the medium. Resolution is easily obtained.

【0010】第1の発明においては、探針の磁気記録媒
体対向面面積をSとしたときに、トンネル電流の値を1
×1011×S[A]以上となるように探針に印加する直
流電圧を選定することが好ましい。
In the first invention, when the area of the surface of the probe facing the magnetic recording medium is S, the value of the tunnel current is 1.
It is preferable to select the DC voltage applied to the probe so that it is not less than × 10 11 × S [A].

【0011】また、第1の発明においてトンネル電流の
検出に探針に直列に接続される抵抗を用いる場合、この
電流検出用抵抗の抵抗値は100Ω以下とすることが好
ましい。
When a resistor connected in series with the probe is used for detecting the tunnel current in the first invention, the resistance value of the current detecting resistor is preferably 100Ω or less.

【0012】第2の発明に係る信号再生方法は、導電性
の記録層を有する磁気記録媒体に先端を対向させて該磁
気記録媒体に対し相対的に移動可能に強磁性膜からなる
探針を設け、この探針の先端と磁気記録媒体との間に一
定のトンネル電流を流し、探針と記録層との間に生じる
電圧の変化を検出することによって、磁気記録媒体に記
録されている信号を再生することを特徴とする。
In the signal reproducing method according to the second aspect of the present invention, the tip of the magnetic recording medium having a conductive recording layer is opposed to the magnetic recording medium so that the probe is made of a ferromagnetic film so as to be movable relative to the magnetic recording medium. A signal recorded on the magnetic recording medium is provided by providing a constant tunnel current between the tip of the probe and the magnetic recording medium and detecting a change in voltage generated between the probe and the recording layer. It is characterized by playing.

【0013】また、第2の発明に係る磁気記録再生装置
は、導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層を設けた
磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を行う磁気
記録再生装置において、磁気記録媒体に先端を対向させ
て該磁気記録媒体に対し相対的に移動可能に設けられた
強磁性膜からなる探針と、この探針に接続された定電流
供給手段と、この定電流供給手段からの定電流の供給に
より探針の先端と記録層との間に非磁性層を経由して流
れる一定のトンネル電流に基づいて探針と前記記録層と
の間に生じる電圧の変化を検出することによって、磁気
記録媒体に記録されている信号を再生する手段とを有す
ることを特徴とする。
A magnetic recording / reproducing apparatus according to a second aspect of the present invention is a magnetic recording apparatus for recording and reproducing signals using a magnetic recording medium having a non-conductive non-magnetic layer provided on a conductive recording layer. In the reproducing device, a probe made of a ferromagnetic film is provided so that its tip is opposed to the magnetic recording medium and is movable relative to the magnetic recording medium, and a constant current supply means connected to the probe. A voltage generated between the probe and the recording layer based on a constant tunnel current flowing between the tip of the probe and the recording layer via the nonmagnetic layer by the supply of the constant current from the constant current supply means. Means for reproducing the signal recorded on the magnetic recording medium by detecting the change in

【0014】このように探針と記録層との間に非導電性
の非磁性層を経由して一定のトンネル電流を流した場
合、探針の磁化と記録層の磁化とのなす角度の変化に伴
って非磁性層の電気抵抗(または電気的コンダクタン
ス)が変化するので、この電気抵抗の変化に伴って探針
と記録層との間に生じる電圧が変化することになる。従
って、この電圧変化を検出することによって、記録層の
磁化、すなわち磁気記録媒体に記録されている信号を再
生することができる。
When a constant tunnel current is passed between the probe and the recording layer via the non-conductive non-magnetic layer, the angle between the magnetization of the probe and the magnetization of the recording layer changes. As the electric resistance (or electric conductance) of the non-magnetic layer changes with the change, the voltage generated between the probe and the recording layer changes with the change of the electric resistance. Therefore, the magnetization of the recording layer, that is, the signal recorded on the magnetic recording medium can be reproduced by detecting this voltage change.

【0015】この場合においても、トンネル電流が流れ
る面積は探針の磁気記録媒体に対向する面積に略等しい
ので、探針の厚みを小さくして探針の媒体対向面積を小
さくすることによって、極めて高い再生分解能が容易に
得られる。
In this case as well, the area through which the tunnel current flows is approximately equal to the area of the probe facing the magnetic recording medium, so that the area of the probe facing the medium is made extremely small by reducing the thickness of the probe. High reproduction resolution can be easily obtained.

【0016】第1および第2の発明において、探針の膜
厚は50nm以下が好ましく、非導電性の非磁性層の厚
みは10nm以下が好ましい。
In the first and second inventions, the thickness of the probe is preferably 50 nm or less, and the thickness of the nonconductive nonmagnetic layer is preferably 10 nm or less.

【0017】第1および第2の発明に係る磁気記録再生
装置においては、探針に該探針の磁化を所定方向に固着
するための反強磁性膜または硬磁性膜が積層されている
ことが好ましい。このようにすると、信号再生時に探針
が記録層の記録磁化から受ける信号磁界の変化によって
探針の磁化が不安定化することを防ぐことができるの
で、より安定性に富み、かつ高SN比の信号再生が可能
となる。
In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the first and second aspects of the invention, the probe is laminated with an antiferromagnetic film or a hard magnetic film for fixing the magnetization of the probe in a predetermined direction. preferable. By doing so, it is possible to prevent the magnetization of the probe from being destabilized by the change of the signal magnetic field that the probe receives from the recording magnetization of the recording layer during signal reproduction, so that the probe is more stable and has a high SN ratio. It becomes possible to reproduce the signal.

【0018】さらに、第1および第2の発明において
は、磁気記録媒体対向面を除いて探針を良熱伝導性絶縁
層で囲むことが好ましい。
Further, in the first and second inventions, it is preferable that the probe is surrounded by a good heat conductive insulating layer except for the surface facing the magnetic recording medium.

【0019】第1および第2の発明に係る磁気記録再生
装置を固定磁気ディスク装置として構成する場合、回転
するディスク状の磁気記録媒体に対し信号を記録する記
録素子と磁気記録媒体に記録された信号を再生する探針
を少なくとも含む再生素子とによりヘッド部が構成さ
れ、このヘッド部はヘッドスライダに搭載される。ここ
で、ヘッドスライダは、磁気記録媒体の回転に伴う空気
等の気体の流れの動圧効果により発生する流体力が作用
するように磁気記録媒体と対向するスライダ面を有する
スライダ部と、このスライダ部に連結され、ヘッド部を
その先端が磁気記録媒体と接触するように支持し、スラ
イダ部よりも質量が小さく、かつ磁気記録媒体と対向す
る面の面積がスライダ面の面積よりも小さいヘッド支持
部とにより構成される。
When the magnetic recording / reproducing apparatus according to the first and second aspects of the present invention is configured as a fixed magnetic disk device, a recording element for recording a signal on a rotating disk-shaped magnetic recording medium and a magnetic recording medium are recorded. A head element is constituted by a reproducing element including at least a probe for reproducing a signal, and the head portion is mounted on the head slider. Here, the head slider has a slider portion having a slider surface facing the magnetic recording medium so that a fluid force generated by a dynamic pressure effect of a gas flow such as air accompanying the rotation of the magnetic recording medium acts, and the slider portion. Head support that is connected to the magnetic recording medium, supports the head portion so that its tip contacts the magnetic recording medium, has a smaller mass than the slider portion, and has an area of the surface facing the magnetic recording medium smaller than the area of the slider surface. And part.

【0020】このような構成の固定磁気ディスク装置に
よれば、探針を主要素とする再生素子および記録素子か
らなるヘッド部を磁気記録媒体に対して安定にかつ信頼
性良く接触走行させることが可能となるので、信号再生
時にはスペーシング変動に起因する探針から磁気ディス
クに流れるトンネル電流の変動が極めて小さくなり、安
定でしかも高SN比の信号再生が可能となる。
According to the fixed magnetic disk device having such a structure, the head portion composed of the reproducing element and the recording element having the probe as the main element can be stably and reliably brought into contact with the magnetic recording medium. As a result, fluctuations in the tunnel current flowing from the probe to the magnetic disk due to spacing fluctuations during signal reproduction become extremely small, and stable signal reproduction with a high SN ratio becomes possible.

【0021】第1の発明に係る磁気記録再生装置におい
ては、さらにトンネル電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段からの出力信号を入力とするローパス
フィルタと、このローパスフィルタの出力信号と目標信
号との差に基づいて直流電圧印加手段により探針と記録
層との間に印加される直流電圧を制御する制御手段とを
有することが好ましい。このようにすると、記録媒体の
表面うねりや表面凹凸によるトンネル電流の変化を防止
でき、より安定した信号再生が可能となる。
In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the first aspect of the present invention, further, current detecting means for detecting a tunnel current,
A low-pass filter that receives the output signal from the current detecting means, and a DC voltage applied between the probe and the recording layer by the DC voltage applying means based on the difference between the output signal of the low-pass filter and the target signal. It is preferable to have a control means for controlling This makes it possible to prevent changes in tunnel current due to surface waviness and surface irregularities of the recording medium, and more stable signal reproduction becomes possible.

【0022】第1および第2の発明に係る磁気記録再生
装置においては、探針の形状を媒体対向面近傍では再生
トラック幅と略等しくし、ヘッドの奥部では再生トラッ
ク幅よりも広くすることが好ましい。このようにする
と、探針全体の電気抵抗値が小さくなることに加えて、
探針を流れる電流の密度が媒体対向面近傍よりもヘッド
奥部の方が小さいので、探針全体の発熱を抑制すること
が可能となることによって、より大きなトンネル電流を
流せるので、より大きな再生信号出力を得ることができ
る。
In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the first and second aspects of the invention, the shape of the probe is made substantially equal to the reproducing track width in the vicinity of the medium facing surface, and is wider than the reproducing track width in the inner part of the head. Is preferred. By doing this, in addition to reducing the electrical resistance value of the entire probe,
Since the density of the current flowing through the probe is lower in the back of the head than in the vicinity of the medium facing surface, it is possible to suppress the heat generation of the entire probe, allowing a larger tunneling current to flow and thus a larger reproduction. A signal output can be obtained.

【0023】第3の発明に係る信号再生方法は、導電性
の記録層を有する磁気記録媒体に先端を対向させて該磁
気記録媒体に対し相対的に移動可能に強磁性膜からなる
探針を設け、この探針と記録層との間に高周波電圧を印
加して、探針の先端と磁気記録媒体との間に高周波のト
ンネル電流を流すことにより、探針の直下の該記録層の
記録磁化に強磁性共鳴を生じさせ、この強磁性共鳴に起
因して該記録磁化から発生する高周波磁束の検出するこ
とによって、磁気記録媒体に記録されている信号を再生
することを特徴とする。
In the signal reproducing method according to the third aspect of the invention, a probe made of a ferromagnetic film is arranged so that the tip is opposed to a magnetic recording medium having a conductive recording layer and is movable relative to the magnetic recording medium. A high-frequency voltage is applied between the probe and the recording layer to cause a high-frequency tunnel current to flow between the tip of the probe and the magnetic recording medium, thereby recording on the recording layer directly below the probe. A signal recorded in a magnetic recording medium is reproduced by causing a ferromagnetic resonance in the magnetization and detecting a high frequency magnetic flux generated from the recording magnetization due to the ferromagnetic resonance.

【0024】また、第3の発明に係る磁気記録再生装置
は、導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層を設けた
磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を行う磁気
記録再生装置において、磁気記録媒体に先端を対向させ
て該磁気記録媒体に対し相対的に移動可能に設けられた
強磁性膜からなる探針と、この探針と記録層との間に探
針の直下の該記録層内の磁化が強磁性共鳴を起こす周波
数の高周波電圧を印加する高周波電圧印加手段と、探針
の近傍に該探針と共に磁気記録媒体に対し相対的に移動
可能に設けられ、高周波電圧印加手段による高周波電圧
の印加により探針の先端から非磁性層を経由して記録層
に流れる高周波のトンネル電流に基づいて記録層の記録
磁化から発生する高周波磁束の変化を検出することによ
って、該高周波磁束の変化に対応した検出信号を出力す
る検出コイルと、この検出コイルから出力される検出信
号を検波して、磁気記録媒体に記録されている信号に対
応した再生信号を得る検波手段とを有することを特徴と
する。なお、探針と検出コイルは互いの結合を防ぎ、高
品質の再生信号を得るために、電磁的に直交するように
配置されることが好ましい。
The magnetic recording / reproducing apparatus according to the third aspect of the invention is a magnetic recording system for recording and reproducing signals using a magnetic recording medium having a non-conductive non-magnetic layer on a conductive recording layer. In a reproducing apparatus, a probe formed of a ferromagnetic film is provided so that its tip is opposed to the magnetic recording medium and is movable relative to the magnetic recording medium, and the probe is provided between the probe and the recording layer. High-frequency voltage applying means for applying a high-frequency voltage having a frequency at which the magnetization in the recording layer immediately below causes ferromagnetic resonance, and provided in the vicinity of the probe so as to be movable relative to the magnetic recording medium together with the probe, By detecting the change of the high-frequency magnetic flux generated from the recording magnetization of the recording layer based on the high-frequency tunnel current flowing from the tip of the probe to the recording layer via the non-magnetic layer by applying the high-frequency voltage by the high-frequency voltage applying means. , The high-frequency magnet A detection coil that outputs a detection signal corresponding to the change in the magnetic field and a detection unit that detects the detection signal output from the detection coil to obtain a reproduction signal corresponding to the signal recorded on the magnetic recording medium. Is characterized by. The probe and the detection coil are preferably arranged so as to be electromagnetically orthogonal to each other in order to prevent mutual coupling and to obtain a high quality reproduction signal.

【0025】このように探針と記録層との間に所定の高
周波電圧を印加して、両者の間に非導電性の非磁性層を
経由して高周波のトンネル電流を流した場合、このトン
ネル電流により高周波磁界が発生され、探針直下の記録
層の記録磁化に印加される。ここで、高周波電圧の周波
数を記録磁化が強磁性共鳴を生じるように設定し、探針
を磁気記録媒体に対して相対的に移動させると、記録磁
化の変化に応じて強磁性共鳴条件が変化する。強磁性共
鳴が生じると、記録磁化は記録層内で歳差運動を行い、
高周波磁化を発現する。この記録磁化より発生される高
周波磁化から生じる高周波磁束が探針の近傍に配置され
た検出コイルにより検出され、検出コイル両端に高周波
の誘導起電力が生じる。この誘導起電力、すなわち検出
コイルの出力信号は記録磁化の変化によって変調される
ので、これを検波することによって、磁気記録媒体に記
録されている信号を再生することが可能となる。
When a predetermined high-frequency voltage is applied between the probe and the recording layer in this way, and a high-frequency tunnel current is caused to flow between them through the non-conductive non-magnetic layer, this tunnel A high-frequency magnetic field is generated by the current and applied to the recording magnetization of the recording layer directly below the probe. Here, when the frequency of the high frequency voltage is set so that the recording magnetization causes the ferromagnetic resonance and the probe is moved relative to the magnetic recording medium, the ferromagnetic resonance condition changes according to the change of the recording magnetization. To do. When ferromagnetic resonance occurs, the recording magnetization precesses in the recording layer,
Express high frequency magnetization. The high frequency magnetic flux generated from the high frequency magnetization generated by the recording magnetization is detected by the detection coil arranged near the probe, and high frequency induced electromotive force is generated at both ends of the detection coil. Since this induced electromotive force, that is, the output signal of the detection coil is modulated by the change in the recording magnetization, it is possible to reproduce the signal recorded on the magnetic recording medium by detecting this.

【0026】第4の発明に係る信号再生方法は、導電性
の記録層を有する磁気記録媒体に先端を対向させて該磁
気記録媒体に対し相対的に移動可能に強磁性膜からなる
探針を設け、この探針の先端と磁気記録媒体との間に高
周波の一定のトンネル電流を流すことにより、該探針の
直下の該記録層の記録磁化に強磁性共鳴を生じさせ、こ
の強磁性共鳴に起因して該記録磁化から発生する高周波
磁束を検出することによって、磁気記録媒体に記録され
ている信号を再生することを特徴とする。
In the signal reproducing method according to the fourth aspect of the present invention, a probe made of a ferromagnetic film is arranged so that its tip is opposed to a magnetic recording medium having a conductive recording layer and is movable relative to the magnetic recording medium. By providing a constant high-frequency tunnel current between the tip of the probe and the magnetic recording medium, ferromagnetic resonance is caused in the recording magnetization of the recording layer immediately below the probe, and this ferromagnetic resonance The signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced by detecting a high frequency magnetic flux generated from the recording magnetization due to the magnetic field.

【0027】また、第4の発明に係る磁気記録再生装置
は、導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層を設けた
磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を行う磁気
記録再生装置において、磁気記録媒体に先端を対向させ
て該磁気記録媒体に対し相対的に移動可能に設けられた
強磁性膜からなる探針と、この探針に接続され、該探針
の直下の該記録層内の磁化が強磁性共鳴を起こす周波数
の高周波の定電流を供給する高周波定電流供給手段と、
探針の近傍に該探針と共に磁気記録媒体に対し相対的に
移動可能に設けられ、高周波定電流供給手段による高周
波の定電流の供給により探針の先端と記録層との間に流
れる高周波の一定のトンネル電流に基づいて記録層の記
録磁化から発生する高周波磁束の変化を検出することに
よって、該高周波磁束の変化に対応した検出信号を出力
する検出コイルと、この検出コイルから出力される検出
信号を検波して、磁気記録媒体に記録されている信号に
対応した再生信号を得る検波手段とを有することを特徴
とする。
In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the fourth aspect of the invention, a magnetic recording medium for recording and reproducing signals using a magnetic recording medium in which a non-conductive non-magnetic layer is provided on a conductive recording layer. In a reproducing device, a probe formed of a ferromagnetic film is provided so as to be movable relative to the magnetic recording medium with its tip facing the magnetic recording medium, and a probe connected to the probe and directly below the probe. A high frequency constant current supply means for supplying a high frequency constant current of a frequency at which the magnetization in the recording layer causes ferromagnetic resonance;
The probe is provided in the vicinity of the probe so as to be movable relative to the magnetic recording medium together with the probe. A detection coil that outputs a detection signal corresponding to the change in the high frequency magnetic flux by detecting the change in the high frequency magnetic flux generated from the recording magnetization of the recording layer based on a constant tunnel current, and the detection output from this detection coil. And a detection means for detecting a signal to obtain a reproduction signal corresponding to the signal recorded on the magnetic recording medium.

【0028】このように探針を介して高周波の定電流を
供給して、両者の間に非導電性の非磁性層を経由して高
周波のトンネル電流を流した場合、このトンネル電流に
より高周波磁界が発生され、探針直下の記録層の記録磁
化に印加される。ここで、高周波の一定電流の周波数を
記録磁化が強磁性共鳴を生じるように設定し、探針を磁
気記録媒体に対して相対的に移動させると、記録磁化の
変化に応じて強磁性共鳴条件が変化する。強磁性共鳴が
生じると、記録磁化は記録層内で歳差運動を行い、高周
波磁化を発現する。この記録磁化より発生される高周波
磁化から生じる高周波磁束が探針の近傍に配置された検
出コイルにより検出され、検出コイル両端に高周波の誘
導起電力が生じる。この誘導起電力、すなわち検出コイ
ルの出力信号は記録磁化の変化によって変調されるの
で、これを検波することによって、磁気記録媒体に記録
されている信号を再生することが可能となる。
In this way, when a high frequency constant current is supplied via the probe and a high frequency tunnel current is caused to flow between the two via a non-conductive nonmagnetic layer, the high frequency magnetic field is generated by the tunnel current. Is generated and applied to the recording magnetization of the recording layer immediately below the probe. Here, when the frequency of a constant current of high frequency is set so that the recording magnetization causes ferromagnetic resonance and the probe is moved relative to the magnetic recording medium, the ferromagnetic resonance condition is changed according to the change of the recording magnetization. Changes. When the ferromagnetic resonance occurs, the recording magnetization precesses in the recording layer and expresses high frequency magnetization. The high frequency magnetic flux generated from the high frequency magnetization generated by the recording magnetization is detected by the detection coil arranged near the probe, and high frequency induced electromotive force is generated at both ends of the detection coil. Since this induced electromotive force, that is, the output signal of the detection coil is modulated by the change in the recording magnetization, it is possible to reproduce the signal recorded on the magnetic recording medium by detecting this.

【0029】第3および第4の発明においては、高周波
のトンネル電流が流れる面積は探針の磁気記録媒体に対
向する面積に略等しいので、探針の厚みを小さくして探
針の媒体対向面積を小さくすることによって、極めて高
い再生分解能が容易に得られる。
In the third and fourth aspects of the invention, since the area through which the high-frequency tunnel current flows is approximately equal to the area of the probe facing the magnetic recording medium, the thickness of the probe is made small and the area of the probe facing the medium is reduced. By reducing, it is possible to easily obtain extremely high reproduction resolution.

【0030】また、記録磁化の強磁性共鳴周波数は、数
ギガヘルツ〜20ギガヘルツと非常に高いので、高周波
磁束自体の大きさは小さくとも、その周波数の大きさに
比例して大きな誘導起電力が発生するので、十分に大き
な再生信号出力を得ることができる。
Further, since the ferromagnetic resonance frequency of the recording magnetization is as high as several gigahertz to 20 gigahertz, even if the magnitude of the high frequency magnetic flux itself is small, a large induced electromotive force is generated in proportion to the magnitude of the frequency. Therefore, a sufficiently large reproduced signal output can be obtained.

【0031】第3および第4の発明に係る磁気記録再生
装置においては、探針は磁気記録媒体に対する相対移動
方向に沿って配置された少なくとも2枚の導電性膜から
なり、これら導電性膜は磁気記録媒体への対向面近傍で
は相対移動方向に所定の間隔を有し、それ以外の部分で
は互いに電気的に接続され、また検出コイルは磁気記録
媒体への対向面近において該2枚の導電性膜の間に配置
されていることが好ましい。
In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the third and fourth inventions, the probe is composed of at least two conductive films arranged along the relative movement direction with respect to the magnetic recording medium, and these conductive films are formed. There is a predetermined distance in the relative movement direction in the vicinity of the surface facing the magnetic recording medium, and the other portions are electrically connected to each other, and the detection coil is electrically connected to the two conductive sheets near the surface facing the magnetic recording medium. It is preferably arranged between the permeable membranes.

【0032】このようにすると、探針を構成する2枚の
導電性膜のそれぞれの直下を流れる二経路の高周波トン
ネル電流によって検出コイル直下に位置する記録層の記
録磁化に、より強くかつ線分解能方向によりシャープな
高周波磁界を印加することができるので、さらに高感
度、高線分解能の信号再生が可能となる。
By doing so, the recording magnetization of the recording layer located immediately below the detection coil is stronger and has a higher linear resolution due to the high-frequency tunnel currents of the two paths that flow directly below each of the two conductive films forming the probe. Since a sharp high-frequency magnetic field can be applied depending on the direction, signal reproduction with higher sensitivity and higher line resolution becomes possible.

【0033】第3および第4の発明に係る磁気記録再生
装置を固定磁気ディスク装置として構成する場合、回転
するディスク状の磁気記録媒体に対し信号を記録する記
録素子と磁気記録媒体に記録された信号を再生する探針
と検出コイルを少なくとも含む再生素子とによりヘッド
部が構成され、このヘッド部がヘッドスライダに搭載さ
れる。この場合においても、ヘッドスライダを前述と同
様に磁気記録媒体の回転に伴う空気等の気体の流れの動
圧効果により発生する流体力が作用するように磁気記録
媒体と対向するスライダ面を有するスライダ部と、この
スライダ部に連結され、ヘッド部をその先端が磁気記録
媒体と接触するように支持し、スライダ部よりも質量が
小さく、かつ磁気記録媒体と対向する面の面積がスライ
ダ面の面積よりも小さいヘッド支持部とにより構成する
ことによって、探針および検出コイルを主要素とする再
生素子および記録素子からなるヘッド部を磁気記録媒体
に対して安定にかつ信頼性良く接触走行させることが可
能となるので、信号再生時にはスペーシング変動に起因
する探針から磁気ディスクに流れる高周波トンネル電流
の変動が極めて小さくなり、安定でしかも高SN比の信
号再生が可能となる。
When the magnetic recording / reproducing apparatus according to the third and fourth aspects of the present invention is configured as a fixed magnetic disk device, a recording element for recording a signal on the rotating disk-shaped magnetic recording medium and the magnetic recording medium are recorded. A head portion is composed of a probe for reproducing a signal and a reproducing element including at least a detection coil, and the head portion is mounted on a head slider. Also in this case, the head slider is provided with a slider surface facing the magnetic recording medium so that the fluid force generated by the dynamic pressure effect of the flow of gas such as air accompanying the rotation of the magnetic recording medium acts on the head slider. Section and the slider section, which supports the head section so that its tip contacts the magnetic recording medium, has a smaller mass than the slider section, and the area of the surface facing the magnetic recording medium is the area of the slider surface. And a head support portion smaller than the head support portion, it is possible to stably and reliably make the head portion composed of a reproducing element and a recording element having a probe and a detection coil as main elements travel in contact with the magnetic recording medium. As a result, fluctuations in high-frequency tunnel current flowing from the probe to the magnetic disk due to spacing fluctuations during signal reproduction are extremely small. , It is possible to signal reproduction of stable and highly SN ratio.

【0034】第3の発明に係る磁気記録再生装置におい
ては、さらに高周波のトンネル電流を検出する電流検出
手段と、この電流検出手段からの出力信号を検波する検
波回路と、この検波回路の出力信号を入力とするローパ
スフィルタと、このローパスフィルタの出力信号と目標
信号との差に基づいて高周波電圧印加手段により探針と
記録層の間に印加される高周波電圧を制御する制御手段
とを有することが好ましい。このようにすると、磁気記
録媒体の表面うねりや表面凹凸による高周波トンネル電
流の変化を防ぐことができ、より安定した信号再生が可
能となる。
In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the third aspect of the present invention, a current detecting means for detecting a high frequency tunnel current, a detecting circuit for detecting an output signal from the current detecting means, and an output signal of the detecting circuit. And a control means for controlling the high-frequency voltage applied between the probe and the recording layer by the high-frequency voltage applying means based on the difference between the output signal of the low-pass filter and the target signal. Is preferred. By doing so, it is possible to prevent changes in the high-frequency tunnel current due to the surface waviness and surface irregularities of the magnetic recording medium, and more stable signal reproduction becomes possible.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】まず、図1〜図4を用いて本発明
に係る第1の信号再生方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a first signal reproducing method according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0036】図1に示すように、記録層3の上に非常に
薄い(10nm前後)非導電性の非磁性層2を設けて磁
気記録媒体を構成し、この磁気記録媒体の上に導電性の
強磁性膜からなる探針1を接触または略接触するように
先端を対向させて配置し、この探針1と記録層3との間
に所定の直流電圧Vを印加すると、探針1と記録層3と
の間に非磁性層2を経由してトンネル電流が流れる。な
お、非導電性の非磁性層2は、絶縁体であっても半導体
層であってもよい。このトンネル電流密度Jtと印加電
圧Vとの間には、図2に示すような関係がある。
As shown in FIG. 1, a very thin (about 10 nm) non-conductive non-magnetic layer 2 is provided on a recording layer 3 to form a magnetic recording medium, and a conductive layer is formed on the magnetic recording medium. The probe 1 made of a ferromagnetic film is arranged so that the tips thereof face each other so as to be in contact with or substantially in contact with each other, and when a predetermined DC voltage V is applied between the probe 1 and the recording layer 3, A tunnel current flows between the recording layer 3 and the recording layer 3 via the nonmagnetic layer 2. The non-conductive non-magnetic layer 2 may be an insulator or a semiconductor layer. There is a relationship as shown in FIG. 2 between the tunnel current density Jt and the applied voltage V.

【0037】ここで、印加電圧Vを一定にすると、トン
ネル電流密度Jtは探針1の磁化と記録層3の磁化との
なす角度θに応じて変化する。従って、この角度θが変
化すると、図3に示すように非磁性層2の電気抵抗Rt
(またはその逆数である電気的コンダクタンスGt)も
変化することになる。このような現象は、磁気トンネル
効果と呼ばれる。一般的に、この電気抵抗Rtは探針1
の磁化と記録層3の磁化が平行(θ=0°または360
°)のときに最小、反平行(θ=180°)のときに最
大になることが知られている。
Here, when the applied voltage V is constant, the tunnel current density Jt changes according to the angle θ formed by the magnetization of the probe 1 and the magnetization of the recording layer 3. Therefore, when the angle θ changes, the electric resistance Rt of the nonmagnetic layer 2 is changed as shown in FIG.
(Or the electric conductance Gt which is the reciprocal thereof) also changes. Such a phenomenon is called a magnetic tunnel effect. Generally, this electrical resistance Rt is
And the magnetization of the recording layer 3 are parallel (θ = 0 ° or 360
It is known that the angle becomes minimum at (°) and becomes maximum at antiparallel (θ = 180 °).

【0038】そこで、記録層3に記録磁化を形成した磁
気記録媒体に探針1を接触させながら探針1を磁気記録
媒体に対して相対的に移動させると、図4に示すように
記録層3の記録磁化に応じてトンネル電流密度Jtが変
化する。従って、このトンネル電流密度Jtの変化ΔJ
tを検出することによって、記録層3の磁化、すなわち
磁気記録媒体に記録されている信号を再生することがで
きる。
Therefore, when the probe 1 is moved relative to the magnetic recording medium while the probe 1 is in contact with the magnetic recording medium having the recording magnetization formed on the recording layer 3, as shown in FIG. The tunnel current density Jt changes according to the recording magnetization of No. 3. Therefore, the change ΔJ of this tunnel current density Jt
By detecting t, the magnetization of the recording layer 3, that is, the signal recorded on the magnetic recording medium can be reproduced.

【0039】以上が本発明に係る第1の信号再生方法の
原理である。この場合、トンネル電流が流れる面積は探
針1が磁気記録媒体に対向する面積に略等しい。従っ
て、探針1の厚みを小さくして探針1の媒体対向面積を
小さくすることによって、容易に高い再生分解能が得ら
れる。
The above is the principle of the first signal reproducing method according to the present invention. In this case, the area where the tunnel current flows is approximately equal to the area where the probe 1 faces the magnetic recording medium. Therefore, by reducing the thickness of the probe 1 to reduce the medium facing area of the probe 1, a high reproduction resolution can be easily obtained.

【0040】次に、上述した本発明に係る第1の信号再
生方法に基づく磁気記録再生装置の実施形態を説明す
る。
Next, an embodiment of the magnetic recording / reproducing apparatus based on the above-mentioned first signal reproducing method according to the present invention will be described.

【0041】<第1の実施形態>図5は、第1の実施形
態に係る磁気記録再生装置の概略構成を示す図であり、
磁気記録媒体11は図示しない媒体基板の上に軟磁性層
14、垂直記録層13および非磁性層12が順次積層さ
れた構造となっている。この磁気記録媒体11の上に、
導電性の強磁性膜からなる探針15の先端が接触してい
る。探針15の磁化容易軸はその長手方向に設定され、
磁気記録媒体11の面に垂直方向に向けられている。垂
直記録層13および軟磁性層14の少なくとも一方は電
気的に接地され、探針15は電流検出用抵抗16と直流
電圧源17を直列に介して接地されている。電流検出用
抵抗16の両端には、増幅器18が接続されている。
<First Embodiment> FIG. 5 is a view showing the schematic arrangement of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the first embodiment.
The magnetic recording medium 11 has a structure in which a soft magnetic layer 14, a perpendicular recording layer 13, and a nonmagnetic layer 12 are sequentially stacked on a medium substrate (not shown). On this magnetic recording medium 11,
The tip of the probe 15 made of a conductive ferromagnetic film is in contact. The easy axis of magnetization of the probe 15 is set in its longitudinal direction,
It is oriented in a direction perpendicular to the surface of the magnetic recording medium 11. At least one of the perpendicular recording layer 13 and the soft magnetic layer 14 is electrically grounded, and the probe 15 is grounded via a current detection resistor 16 and a DC voltage source 17 in series. An amplifier 18 is connected to both ends of the current detection resistor 16.

【0042】このような構成において、直流電圧源17
からの直流電圧を探針15と垂直記録層13との間に印
加すると、探針15と垂直記録層13の間にトンネル電
流が流れる。探針15と磁気記録媒体11を略接触さ
せ、かつ両者を矢印Aで示す記録トラック長手方向に相
対的に移動させると、垂直記録層13の記録磁化の変化
に応じてトンネル電流が変化する。このトンネル電流の
変化は、検出用抵抗16の両端に現れる電圧変化として
検出され、この電圧変化が増幅器18により増幅されて
再生信号として取り出される。
In such a configuration, the DC voltage source 17
When a DC voltage is applied between the probe 15 and the perpendicular recording layer 13, a tunnel current flows between the probe 15 and the perpendicular recording layer 13. When the probe 15 and the magnetic recording medium 11 are substantially brought into contact with each other and both are relatively moved in the recording track longitudinal direction indicated by the arrow A, the tunnel current changes in accordance with the change in the recording magnetization of the perpendicular recording layer 13. This change in tunnel current is detected as a voltage change appearing across the detection resistor 16, and this voltage change is amplified by the amplifier 18 and taken out as a reproduction signal.

【0043】ここで、非導電性の非磁性層12として
は、絶縁材料であればAl2 3 、Si3 4 、C(ダ
イヤモンド)などの膜を用いることができ、半導体材料
であればGe系、Si系などの膜を用いることができ
る。垂直記録層13としてはCoCr系、CoPt系、
SmCo系などの強磁性膜、軟磁性層14としてはFe
系、Co系などの強磁性膜をそれぞれ用いることができ
る。探針15としては、FeまたはFe系あるいはCo
系などの強磁性膜を用いることができる。
Here, as the non-conductive non-magnetic layer 12, a film of Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , C (diamond) or the like can be used as long as it is an insulating material, and as a semiconductor material. A Ge-based film, a Si-based film, or the like can be used. As the perpendicular recording layer 13, CoCr-based, CoPt-based,
Fe as the SmCo-based ferromagnetic film and the soft magnetic layer 14
Ferromagnetic films of Co type and Co type can be used respectively. As the probe 15, Fe or Fe-based or Co
A ferromagnetic film such as a system can be used.

【0044】本実施形態によると、再生の線分解能は探
針15の膜厚tで決まるため、容易に高い線分解能が得
られる。例えば記録が十分高密度に行われていれば、こ
の膜厚tを50nm以下、好ましくは20nm以下とす
ることによって、400〜500kFCIの再生線分解
能を得ることができる。この再生線分解能の値は、従来
技術で得られている値の5〜10倍に相当する。
According to this embodiment, since the linear resolution of reproduction is determined by the film thickness t of the probe 15, a high linear resolution can be easily obtained. For example, if the recording is performed at a sufficiently high density, a reproduction line resolution of 400 to 500 kFCI can be obtained by setting the film thickness t to 50 nm or less, preferably 20 nm or less. The value of this reproduction line resolution corresponds to 5 to 10 times the value obtained in the prior art.

【0045】また、探針15の膜厚が極めて薄く構造も
単純なので、加工が容易であり、しかも加工精度も高く
できる。従って、探針15をサブミクロン・オーダ以下
の狭トラック化にすることも極めて容易であり、探針1
5を主要素とする再生素子の製造歩留まりを高くするこ
とができる。
Further, since the probe 15 has an extremely thin film thickness and a simple structure, the processing is easy and the processing accuracy can be high. Therefore, it is extremely easy to narrow the track of the probe 15 to a submicron order or less.
It is possible to increase the manufacturing yield of the reproducing element including 5 as a main element.

【0046】さらに、探針15と垂直記録層13との距
離を10nm以下にすると共に、検出用抵抗16の値を
100Ω以下に設定して、トンネル電流密度が1×10
11[A/m2 ] 以上になるように探針15の磁気記録媒
体11に対向する面に印加される電圧を調節すると、極
めて高感度、高SN比でしかも高い信号周波数帯域をも
って信号再生を行うことができる。従って、従来の技術
と比較して飛躍的に磁気記録装置の面記録密度を向上さ
せることができる。
Further, the distance between the probe 15 and the perpendicular recording layer 13 is set to 10 nm or less, and the value of the detection resistor 16 is set to 100 Ω or less so that the tunnel current density is 1 × 10.
11 [A / m 2 ] When the voltage applied to the surface of the probe 15 facing the magnetic recording medium 11 is adjusted to be 11 [A / m 2 ] or more, signal reproduction is performed with extremely high sensitivity, high SN ratio, and high signal frequency band. It can be carried out. Therefore, the areal recording density of the magnetic recording device can be dramatically improved as compared with the conventional technique.

【0047】なお、本実施形態においては、再生信号出
力の不安定動作を避ける意味から、探針15の磁化は磁
気記録媒体11から受ける信号磁界によって動かないよ
うに十分な異方性を付与しておくなどの対策を図ること
が望ましい。
In the present embodiment, the magnetization of the probe 15 is provided with sufficient anisotropy so as not to be moved by the signal magnetic field received from the magnetic recording medium 11 in order to avoid unstable operation of the reproduction signal output. It is desirable to take measures such as keeping.

【0048】また、本実施形態では垂直記録方式につい
て説明したが、本発明は長手記録方式や横記録方式にも
適用が可能である。
Further, although the vertical recording method has been described in the present embodiment, the present invention can be applied to the longitudinal recording method and the lateral recording method.

【0049】<第2の実施形態>図6は、第2の実施形
態に係る磁気記録再生装置の要部構成を示す図であり、
導電性の強磁性膜からなる探針15にFeMn、Ni
O、PtMnなどからなる反強磁性膜20またはCoP
t系、CoCr系材料からなる硬磁性膜を積層して探針
15の磁化を所定方向に固着した例であり、その他は第
1の実施形態1と同様である。なお、21はヘッド部の
磁気記録媒体に対向する面(媒体対向面)である。
<Second Embodiment> FIG. 6 is a view showing the arrangement of the essential parts of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the second embodiment.
FeMn, Ni is added to the probe 15 made of a conductive ferromagnetic film.
Antiferromagnetic film 20 or CoP made of O, PtMn, etc.
This is an example in which a hard magnetic film made of a t-based or CoCr-based material is laminated and the magnetization of the probe 15 is fixed in a predetermined direction, and the other points are the same as in the first embodiment. Reference numeral 21 denotes a surface of the head portion facing the magnetic recording medium (medium facing surface).

【0050】本実施形態によると、信号再生時に探針1
5が記録層13の記録磁化から受ける信号磁界の変化に
よって探針15の磁化が不安定化することを防ぐことが
できる。従って、安定性に富み、高SN比の信号再生が
可能となる。なお、本実施形態において垂直記録方式の
場合には、探針15の磁化を磁気記録媒体の面に垂直方
向に向けることが望ましいが、記録方式に応じて如何な
る向きに固着させても差し支えない。
According to this embodiment, the probe 1 is used during signal reproduction.
It is possible to prevent the magnetization of the probe 15 from being destabilized by the change in the signal magnetic field which the magnetic field 5 receives from the recording magnetization of the recording layer 13. Therefore, it is possible to reproduce signals with high stability and a high SN ratio. In the case of the perpendicular recording method in this embodiment, it is desirable that the magnetization of the probe 15 be oriented in the direction perpendicular to the surface of the magnetic recording medium, but it may be fixed in any direction depending on the recording method.

【0051】<第3の実施形態>図7は、第3の実施形
態に係る磁気記録再生装置の要部構成を示す図であり、
(a)はヘッド・媒体相対移動方向の断面図、(b)は
磁気記録媒体の面側から再生素子を見た断面図である。
本実施形態は、磁気記録媒体対向面を除いて探針15の
回りをAl2 3 、Si3 4 、C(ダイヤモンドまた
はダイヤモンド状のもの)などの熱伝導性に富む非磁性
絶縁層19−1,19−2で取り囲んだ構造を有し、そ
の他は第1の実施形態と同様である。このようにするこ
とにより、より大きなトンネル電流を流すことができる
ので、信号再生出力をより高くすることができる。
<Third Embodiment> FIG. 7 is a view showing a main configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the third embodiment.
(A) is a cross-sectional view in the direction of relative movement of the head and the medium, and (b) is a cross-sectional view of the reproducing element seen from the surface side of the magnetic recording medium.
In the present embodiment, the non-magnetic insulating layer 19 having high thermal conductivity such as Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , C (diamond or diamond-like) is provided around the probe 15 except for the surface facing the magnetic recording medium. It has a structure surrounded by -1, 19-2, and is otherwise similar to the first embodiment. By doing so, a larger tunnel current can be made to flow, so that the signal reproduction output can be made higher.

【0052】なお、探針15に第1の実施形態で説明し
た反強磁性膜または硬磁性膜を積層したものを非磁性絶
縁層で取り囲んでもよい。
It should be noted that the probe 15 may be formed by laminating the antiferromagnetic film or the hard magnetic film described in the first embodiment with a nonmagnetic insulating layer.

【0053】<第4の実施形態>図8は、第4の実施形
態に係る磁気記録再生装置の要部構成を示すヘッド・媒
体相対移動方向の断面図であり、横記録方式に適用した
例である。
<Fourth Embodiment> FIG. 8 is a cross-sectional view in the head / medium relative movement direction showing a main part configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment. Is.

【0054】すなわち、磁気記録媒体11は横方向(記
録トラック幅方向)に記録磁化が形成された記録層13
の上に非磁性層12が積層された構造であり、この磁気
記録媒体11の上に記録トラック幅方向に磁化容易軸を
設けた探針15を接触させ、探針15を磁気記録媒体1
1に対して矢印Aの方向に相対的に移動させることによ
って信号再生を行う構成となっている。このような横記
録方式においても、先の実施形態と同様の効果が得られ
る。
That is, the magnetic recording medium 11 has a recording layer 13 in which recording magnetization is formed in the lateral direction (recording track width direction).
The magnetic recording medium 1 has a structure in which a non-magnetic layer 12 is laminated on the magnetic recording medium 11. A probe 15 having an easy axis of magnetization in the recording track width direction is brought into contact with the magnetic recording medium 11, and the probe 15 is attached to the magnetic recording medium 1.
The signal is reproduced by moving it in the direction of arrow A relative to 1. Even in such a lateral recording method, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

【0055】<第5の実施形態>次に、図9〜図11を
用いて本発明を固定磁気ディスク装置に適用した第5の
実施形態について説明する。
<Fifth Embodiment> Next, a fifth embodiment in which the present invention is applied to a fixed magnetic disk device will be described with reference to FIGS.

【0056】図9に示すように、本実施形態の固定磁気
ディスク装置においては、ディスク状の磁気記録媒体
(磁気ディスク)101がスピンドルモータ102によ
って回転駆動される。磁気ディスク101上で信号の記
録再生を行う記録素子および先の実施形態で説明した探
針を含む再生素子からなるヘッド部は、ヘッドスライダ
103に搭載され、このヘッドスライダ103はサスペ
ンション104を介してアーム105に支持されてい
る。アーム105は固定軸107に支持され、ボイスコ
イルモータ106によって磁気ディスク101の半径方
向に揺動されることにより、ヘッド部が磁気ディスク1
01上の目標トラック上に位置するように制御される。
As shown in FIG. 9, in the fixed magnetic disk device of this embodiment, a disk-shaped magnetic recording medium (magnetic disk) 101 is rotationally driven by a spindle motor 102. A head portion including a recording element for recording / reproducing a signal on the magnetic disk 101 and a reproducing element including the probe described in the above embodiment is mounted on a head slider 103, and the head slider 103 is provided with a suspension 104. It is supported by the arm 105. The arm 105 is supported by the fixed shaft 107, and is swung in the radial direction of the magnetic disk 101 by the voice coil motor 106, so that the head portion is moved to the magnetic disk 1.
01 is controlled to be located on the target track.

【0057】図10は、ヘッドスライダ103回りの構
成を拡大して示す斜視図である。ヘッドスライダ103
は、磁気ディスク101の回転に伴う空気等の気体の流
れの動圧効果で発生する流体力が作用するように磁気デ
ィスク101と対向するスライダ面109を有するスラ
イダ部110と、このスライダ部110に連結された棒
状のヘッド支持111からなる。ヘッド支持部111
は、磁気ディスク101との対向面に形成された突条か
らなる接触部112と、スライダ部110に連結された
基端部113と、スライダ部111と反対側の端面に位
置したヘッド形成面114を有する。ヘッド形成面11
4には、磁気ディスク101との対向面21が接触部1
12の磁気ディスク101との対向面と略同一平面上に
位置して磁気ディスク101と接触するようにヘッド部
が形成される。
FIG. 10 is an enlarged perspective view showing the structure around the head slider 103. Head slider 103
Is a slider portion 110 having a slider surface 109 facing the magnetic disk 101 so that a fluid force generated by a dynamic pressure effect of a gas flow such as air accompanying the rotation of the magnetic disk 101 acts on the slider portion 110. It comprises a rod-shaped head support 111 connected to each other. Head support 111
Is a contact portion 112 formed of a ridge formed on the surface facing the magnetic disk 101, a base end portion 113 connected to the slider portion 110, and a head forming surface 114 located on the end surface opposite to the slider portion 111. Have. Head forming surface 11
4, a surface 21 facing the magnetic disk 101 has a contact portion 1
A head portion is formed so as to be in contact with the magnetic disk 101 and located on substantially the same plane as the surface of the magnetic disk 101 facing the magnetic disk 101.

【0058】ここで、ヘッド支持部111はスライダ部
110よりも質量が小さく、かつ接触部112の磁気デ
ィスク101と対向する面の面積がスライダ面109の
面積よりも小さくなるように構成されている。
Here, the head support portion 111 has a smaller mass than the slider portion 110, and the area of the surface of the contact portion 112 facing the magnetic disk 101 is smaller than the area of the slider surface 109. .

【0059】図11は、ヘッドスライダ103上に実装
されるヘッド部を構成する記録素子および再生素子の具
体的な構成を示す図である。同図に示すように、スライ
ダ部110のヘッド支持部111のヘッド形成面114
上に、探針15を含む再生素子とリング型の薄膜磁気ヘ
ッドからなる記録素子が薄膜プロセスにより積層構成さ
れている。図11(a)は、ヘッド支持部111のヘッ
ド形成面114上に探針15および非磁性絶縁層201
からなる再生素子200を形成し、この再生素子200
の上に、リング型の磁気コア204と記録用コイル20
5およびこれらを覆う非磁性絶縁層206からなる記録
素子203を積層した例である。図11(b)は、図1
1(a)とは逆にヘッド支持部111のヘッド形成面1
14上に記録素子203および再生素子200を順次積
層した例である。
FIG. 11 is a diagram showing a specific structure of the recording element and the reproducing element which constitute the head portion mounted on the head slider 103. As shown in the figure, the head forming surface 114 of the head supporting portion 111 of the slider portion 110.
A reproducing element including the probe 15 and a recording element including a ring-type thin film magnetic head are laminated on the upper portion by a thin film process. FIG. 11A shows the probe 15 and the non-magnetic insulating layer 201 on the head forming surface 114 of the head supporting portion 111.
A reproducing element 200 composed of
On top of this, a ring-shaped magnetic core 204 and recording coil 20
5 is an example in which a recording element 203 including 5 and a non-magnetic insulating layer 206 that covers them is laminated. FIG. 11 (b) is shown in FIG.
Contrary to 1 (a), the head forming surface 1 of the head supporting portion 111
In this example, the recording element 203 and the reproducing element 200 are sequentially stacked on the recording layer 14.

【0060】本実施形態によれば、探針15を主要素と
する再生素子200および記録素子203を磁気ディス
ク101に対して安定にかつ信頼性良く接触走行させる
ことができる。従って、信号再生時にはスペーシング変
動に起因する探針15と磁気ディスク101との間に流
れるトンネル電流の変動が極めて小さくなるので、安定
かつ高SN比の信号再生が可能となる。
According to this embodiment, the reproducing element 200 and the recording element 203 having the probe 15 as a main element can be stably and reliably contact-traveled with respect to the magnetic disk 101. Therefore, during signal reproduction, fluctuations in the tunnel current flowing between the probe 15 and the magnetic disk 101 due to spacing fluctuations become extremely small, and stable signal reproduction with a high SN ratio becomes possible.

【0061】なお、垂直磁化記録媒体を用いる場合に
は、記録素子として単磁極型の記録素子を用いてもよ
い。
When the perpendicular magnetization recording medium is used, a single magnetic pole type recording element may be used as the recording element.

【0062】<第6の実施形態>図12は、第6の実施
形態に係る磁気記録再生装置の要部の構成を示す斜視図
であり、探針15の形状を媒体対向面21近傍では狭く
して、この幅を再生トラック幅とし、ヘッドの奥部では
再生トラック幅よりも広くし、ヘッド奥部で探針15に
良導体の薄膜リード線115を積層している。薄膜リー
ド線115は、ヘッド支持部111のヘッド形成面11
4上で探針15上に接触し、ヘッド形成面114から接
触部112と反対側の面上に延在して形成されており、
探針15と反対側の端部は図5中に示した電流検出用抵
抗16に接続される。なお、図12では記録素子および
そのリード線については省略している。
<Sixth Embodiment> FIG. 12 is a perspective view showing a structure of a main part of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a sixth embodiment, in which the shape of the probe 15 is narrow near the medium facing surface 21. Then, this width is set as a reproduction track width, which is wider than the reproduction track width in the inner part of the head, and the thin-film lead wire 115 of good conductor is laminated on the probe 15 in the inner part of the head. The thin film lead wire 115 is provided on the head forming surface 11 of the head supporting portion 111.
4 is in contact with the probe 15 and extends from the head forming surface 114 to the surface opposite to the contact portion 112.
The end portion on the side opposite to the probe 15 is connected to the current detecting resistor 16 shown in FIG. In FIG. 12, the recording element and its lead wire are omitted.

【0063】本実施形態によれば、探針15を上記のよ
うな形状としたことにより、探針15全体の電気抵抗値
が小さくなることに加えて、探針15を流れる電流の密
度が媒体対向面21近傍よりもヘッド奥部の方が小さい
ので、探針15全体の発熱を抑制することが可能とな
る。その結果、より大きなトンネル電流を流せるので、
より大きな再生信号出力を得ることができるという利点
がある。
According to this embodiment, since the probe 15 has the above-described shape, the electric resistance value of the probe 15 as a whole is reduced and the density of the current flowing through the probe 15 is a medium. Since the head inner part is smaller than the vicinity of the facing surface 21, it is possible to suppress heat generation of the entire probe 15. As a result, a larger tunnel current can flow,
There is an advantage that a larger reproduction signal output can be obtained.

【0064】<第7の実施形態>図13は、第7の実施
形態に係る磁気記録再生装置のブロック図である。本実
施形態は、磁気記録媒体11の表面うねりや表面凹凸に
応じてトンネル電流が変化しないようにしたものであ
る。
<Seventh Embodiment> FIG. 13 is a block diagram of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the seventh embodiment. In the present embodiment, the tunnel current is prevented from changing according to the surface waviness and surface irregularities of the magnetic recording medium 11.

【0065】本実施形態では、直流電圧源として電圧制
御が可能な定電圧源31を用いている。電流検出用抵抗
16の両端間の電圧は、増幅器18で増幅された後、ロ
ーパスフィルタ32に入力される。このローパスフィル
タ32の出力信号は、所定の目標とするトンネル電流が
流れる時に電流検出用抵抗16の両端に現れる電圧値で
ある目標信号との差(誤差)がとられ、この誤差がPI
D制御器(比例積分微分制御器)33に入力される。こ
のPID制御器33の出力信号によって定電圧源21か
ら出力される直流電圧を制御することにより、トンネル
電流が一定に保持される。
In this embodiment, a constant voltage source 31 capable of voltage control is used as the DC voltage source. The voltage across the current detecting resistor 16 is amplified by the amplifier 18 and then input to the low-pass filter 32. The output signal of the low-pass filter 32 has a difference (error) from the target signal, which is the voltage value appearing across the current detection resistor 16 when a predetermined target tunnel current flows, and this error is PI.
It is input to the D controller (proportional-integral-derivative controller) 33. The tunnel current is held constant by controlling the DC voltage output from the constant voltage source 21 by the output signal of the PID controller 33.

【0066】磁気記録媒体11に表面うねりや表面凹凸
があると、トンネル電流が大きく変化してしまうため、
再生信号に著しい変動が生じる。しかしながら、これら
の表面うねりや表面凹凸の周期は、磁気記録媒体11に
記録されている信号の実質的な最大周期と比較して十分
に大きいと見なすことができ、しかもうねりや凹凸の振
幅変動(Δy)が磁気トンネル現象に起因するトンネル
電流の変調度にさほど影響を与えない範囲においては、
本実施形態の構成によって極めて安定に高感度の信号再
生が可能となる。
When the magnetic recording medium 11 has a surface waviness or surface irregularities, the tunnel current changes greatly.
Significant fluctuations occur in the reproduced signal. However, the cycle of these surface waviness and surface irregularities can be considered to be sufficiently larger than the substantial maximum cycle of the signal recorded on the magnetic recording medium 11, and the amplitude fluctuations of the waviness and irregularities ( In the range in which Δy) does not significantly affect the degree of modulation of the tunnel current due to the magnetic tunnel phenomenon,
The configuration of the present embodiment enables extremely stable high-sensitivity signal reproduction.

【0067】次に、図14を用いて本発明に係る第2の
信号再生方法を説明する。
Next, the second signal reproducing method according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0068】図14(a)に示すように、第1の実施形
態と同様に記録層13の上に非常に薄い(10nm前
後)非導電性の非磁性層12を設けて磁気記録媒体11
を構成し、この磁気記録媒体11の上に導電性の強磁性
膜からなる探針15を接触または略接触するように先端
を対向させて配置する。ここで、探針15と記録層13
との間に所定の高周波電圧Vrfを印加すると、探針15
と記録層13との間に非磁性層12を経由して高周波の
トンネル電流が流れる。なお、非導電性の非磁性層12
は、絶縁体であっても半導体層であってもよい。
As shown in FIG. 14A, as in the first embodiment, a very thin (about 10 nm) non-conductive non-magnetic layer 12 is provided on the recording layer 13 to form the magnetic recording medium 11.
The probe 15 made of a conductive ferromagnetic film is arranged on the magnetic recording medium 11 with the tips facing each other so as to make contact or substantially contact. Here, the probe 15 and the recording layer 13
When a predetermined high frequency voltage Vrf is applied between the probe 15 and
A high-frequency tunnel current flows between the recording layer 13 and the recording layer 13 via the nonmagnetic layer 12. The non-conductive non-magnetic layer 12
May be an insulator or a semiconductor layer.

【0069】こうして流れるトンネル電流によって、図
14(b)に示すように高周波磁界Hrfが発生し、この
高周波磁界Hrfは探針15直下の記録層13の記録磁化
44に印加される。ここで、高周波電圧Vrfの周波数f
を記録磁化44が強磁性共鳴を生じるように設定し、探
針15を磁気記録媒体11に対して記録トラック長手方
向に相対的に移動させると、記録磁化44の変化に応じ
て強磁性共鳴条件が変化する。強磁性共鳴が生じると、
記録磁化44は図14(c)の記録層13内に符号Mで
示されるように歳差運動を行い、高周波磁化を発現す
る。
The tunnel current thus flowing generates a high frequency magnetic field Hrf as shown in FIG. 14B, and this high frequency magnetic field Hrf is applied to the recording magnetization 44 of the recording layer 13 immediately below the probe 15. Here, the frequency f of the high frequency voltage Vrf
Is set so that the recording magnetization 44 causes ferromagnetic resonance, and the probe 15 is moved relative to the magnetic recording medium 11 in the longitudinal direction of the recording track, the ferromagnetic resonance condition is changed according to the change of the recording magnetization 44. Changes. When ferromagnetic resonance occurs,
The recording magnetization 44 performs a precession movement as indicated by a symbol M in the recording layer 13 of FIG. 14C to express high frequency magnetization.

【0070】そこで、探針15の近傍に検出コイル41
を配置すると、図14(d)に示すように記録磁化44
より発生される高周波磁化から生じる高周波磁束φrfが
検出コイルに鎖交し、検出コイル41の両端に高周波の
誘導起電力が生じる。この誘導起電力は記録磁化44の
変化によって変調されるので、この誘導起電力、すなわ
ち検出コイル41の出力信号を増幅し、その増幅した信
号を検波(例えばピーク検波)することによって、磁気
記録媒体11に記録されている信号を再生することが可
能となる。
Therefore, the detection coil 41 is provided near the probe 15.
, The recording magnetization 44 is set as shown in FIG.
The high-frequency magnetic flux φrf generated by the high-frequency magnetization generated thereby is linked to the detection coil, and high-frequency induced electromotive force is generated at both ends of the detection coil 41. Since this induced electromotive force is modulated by the change in the recording magnetization 44, this induced electromotive force, that is, the output signal of the detection coil 41 is amplified, and the amplified signal is detected (for example, peak detection) to thereby detect the magnetic recording medium. The signal recorded in 11 can be reproduced.

【0071】以上が第3の発明に係る信号再生方法の原
理である。一般的に、記録磁化44の強磁性共鳴周波数
は、数ギガヘルツ〜20ギガヘルツと非常に高い。従っ
て、この信号再生方法によると、高周波磁束φrf自体の
大きさは小さくとも、その周波数の大きさに比例して大
きな誘導起電力が発生するので、十分に大きな再生信号
出力を得ることができる。
The above is the principle of the signal reproducing method according to the third invention. Generally, the ferromagnetic resonance frequency of the recording magnetization 44 is as high as several gigahertz to 20 gigahertz. Therefore, according to this signal reproducing method, even if the size of the high frequency magnetic flux φrf itself is small, a large induced electromotive force is generated in proportion to the size of the frequency, so that a sufficiently large reproduced signal output can be obtained.

【0072】また、強磁性共鳴は探針15の直下に位置
する記録磁化44だけで生じる。この強磁性共鳴に起因
する誘導起電力を検出して信号再生を行うわけであるか
ら、再生時の線分解能はほぼ探針15の記録トラック長
手方向の厚みで決まることになる。このことは、極めて
大きな線分解能(線記録密度)が得られることを意味す
る。
Ferromagnetic resonance occurs only in the recording magnetization 44 located directly below the probe 15. Since the signal reproduction is performed by detecting the induced electromotive force caused by the ferromagnetic resonance, the linear resolution at the time of reproduction is almost determined by the thickness of the probe 15 in the longitudinal direction of the recording track. This means that extremely large linear resolution (linear recording density) can be obtained.

【0073】次に、上述した第2の信号再生方法に基づ
く磁気記録再生装置の実施形態を説明する。
Next, an embodiment of the magnetic recording / reproducing apparatus based on the above-mentioned second signal reproducing method will be described.

【0074】<第8の実施形態>図15は、第8の実施
形態に係る磁気記録再生装置の概略構成を示す図であ
り、磁気記録媒体11は媒体基板10の上に記録層13
および非磁性層12が順次積層された構造となってい
る。この磁気記録媒体11の上に、導電性の探針15が
接触している。記録層13は電気的に接地され、探針1
5は高周波電圧源(高周波発振器)42を介して接地さ
れている。
<Eighth Embodiment> FIG. 15 is a view showing the schematic arrangement of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the eighth embodiment. A magnetic recording medium 11 is a recording layer 13 on a medium substrate 10.
The non-magnetic layer 12 is sequentially laminated. A conductive probe 15 is in contact with the magnetic recording medium 11. The recording layer 13 is electrically grounded, and the probe 1
5 is grounded via a high frequency voltage source (high frequency oscillator) 42.

【0075】一方、探針15に近接して、導電性膜から
なる検出コイル41が配置されている。この検出コイル
41の両端には増幅器45が接続され、この増幅器45
の出力信号は検波回路46に入力される。本実施形態に
おいても、非磁性層12、記録層13および探針15な
どの材料は、第1の実施形態と同様のものを選択するこ
とができる。
On the other hand, a detection coil 41 made of a conductive film is arranged near the probe 15. An amplifier 45 is connected to both ends of the detection coil 41.
The output signal of is input to the detection circuit 46. Also in this embodiment, the same materials as those in the first embodiment can be selected as the materials for the non-magnetic layer 12, the recording layer 13, the probe 15, and the like.

【0076】このような構成において、高周波電圧源4
2からの高周波電圧を探針15と記録層13との間に印
加すると、探針15と記録層13の間に非磁性層12を
経由して高周波トンネル電流が流れる。ここで、探針1
5と磁気記録媒体11を略接触させ、かつ両者を矢印A
で示す記録トラック長手方向に相対的に移動させると、
記録層13の記録磁化44の変化に応じて探針15の直
下に流れる高周波トンネル電流Irfによって高周波磁界
Hrfが発生し、この高周波磁界Hrfが探針15直下に位
置する記録層13の記録磁化44に印加される。
In such a configuration, the high frequency voltage source 4
When a high frequency voltage from 2 is applied between the probe 15 and the recording layer 13, a high frequency tunnel current flows between the probe 15 and the recording layer 13 via the non-magnetic layer 12. Here, probe 1
5 and the magnetic recording medium 11 are brought into substantially contact with each other, and both are indicated by an arrow A.
When relatively moved in the longitudinal direction of the recording track indicated by,
A high-frequency magnetic field Hrf is generated by the high-frequency tunnel current Irf flowing just below the probe 15 in response to a change in the recording magnetization 44 of the recording layer 13, and this high-frequency magnetic field Hrf is recorded to the recording magnetization 44 of the recording layer 13 located directly below the probe 15. Applied to.

【0077】この結果、記録磁化44は強磁性共鳴を引
き起こす。強磁性共鳴が生じると記録磁化44は歳差運
動を起こし、この歳差運動は高周波磁化を生じさせる。
そこで、探針15に近接して導電性膜で構成した検出コ
イル41を配置すると、高周波磁化が発生する高周波磁
束φrfが検出コイル41に鎖交することによって、検出
コイル41に高周波の誘導起電力が生じる。
As a result, the recording magnetization 44 causes ferromagnetic resonance. When ferromagnetic resonance occurs, the recording magnetization 44 causes a precession movement, and this precession movement causes high frequency magnetization.
Therefore, when the detection coil 41 made of a conductive film is arranged close to the probe 15, the high frequency magnetic flux φrf generated by the high frequency magnetization interlinks with the detection coil 41, so that a high frequency induced electromotive force is generated in the detection coil 41. Occurs.

【0078】今、記録層13において磁化が一様に記録
されている領域では強磁性共鳴が生じ、磁化反転領域で
は強磁性共鳴が生じないように高周波電圧の周波数を固
定すると、磁気記録媒体11と探針15との相対運動に
より探針15直下の記録磁化44が変化して、検出コイ
ル41に生じる誘導起電力が変化する。この誘導起電力
の変化、すなわち検出コイル41の出力信号を増幅器4
5で増幅した後、検波回路46により検波すれば、記録
されている信号を高感度に再生できる。検波回路46
は、ピーク検波方式など基本的にどのような構成であっ
てもよい。
If the frequency of the high frequency voltage is fixed so that the ferromagnetic resonance occurs in the region where the magnetization is uniformly recorded in the recording layer 13 and the ferromagnetic resonance does not occur in the magnetization reversal region, the magnetic recording medium 11 is recorded. The recording magnetization 44 directly below the probe 15 changes due to the relative movement between the probe 15 and the probe 15, and the induced electromotive force generated in the detection coil 41 changes. The change of the induced electromotive force, that is, the output signal of the detection coil 41 is determined by the amplifier 4
If the signal is detected by the detection circuit 46 after being amplified by 5, the recorded signal can be reproduced with high sensitivity. Detection circuit 46
May have basically any configuration such as a peak detection method.

【0079】本実施形態においても、第1の実施形態と
同様の効果が得られる。また、これに加えて本実施形態
では探針15と検出コイル41とは電磁的に直交するよ
うに配置されており、探針15に流れる高周波電流(高
周波トンネル電流に等しい)に基づく高周波磁界が検出
コイル41に鎖交しないようにできるので、検出コイル
41は記録磁化の変化に応じた高周波磁束変化だけを検
出することができ、高感度、高品質の信号再生が可能に
なるという利点がある。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition to this, in this embodiment, the probe 15 and the detection coil 41 are arranged so as to be electromagnetically orthogonal to each other, and a high-frequency magnetic field based on a high-frequency current (equal to a high-frequency tunnel current) flowing through the probe 15 is generated. Since the detection coil 41 can be prevented from interlinking with the detection coil 41, the detection coil 41 can detect only the high-frequency magnetic flux change corresponding to the change in the recording magnetization, which is advantageous in that high-sensitivity and high-quality signal reproduction can be performed. .

【0080】なお、本実施形態では長手記録方式につい
て説明したが、本発明は垂直記録方式や横記録方式にも
適用が可能である。
Although the longitudinal recording method has been described in this embodiment, the present invention can be applied to the vertical recording method and the horizontal recording method.

【0081】<第9の実施形態>本実施形態は、図7で
説明した第3の実施形態と同様に、探針15の回りをA
2 3 、Si3 4 、C(ダイヤモンドまたはダイヤ
モンド状のもの)などの熱伝導性に富む非磁性絶縁層で
取り囲むようにしたものである。これによって、より大
きな高周波トンネル電流を流すことができ、信号再生出
力をさらに高くすることが可能となる。
<Ninth Embodiment> In this embodiment, as in the third embodiment described with reference to FIG.
It is surrounded by a nonmagnetic insulating layer having a high thermal conductivity such as l 2 O 3 , Si 3 N 4 , C (diamond or diamond-like). As a result, a larger high-frequency tunnel current can be passed, and the signal reproduction output can be further increased.

【0082】<第10の実施形態>図16は、第10の
実施形態に係る磁気記録再生装置の構成を示す図であ
る。同図に示されるように、探針15は媒体対向面21
近傍では矢印Aで示すヘッド・媒体移動方向(記録トラ
ック長手方向)に沿って所定の間隔で平行に配置された
2枚の導電性膜15−1,15−2からなり、媒体対向
面21近傍よりもヘッド奥部47においては、これらの
導線性膜15−1,15−2が互いに電気的に接続され
た構成となっている。そして、媒体対向面21近傍にお
ける2枚の導電性膜15−1,15−2の間に、絶縁材
48により探針15と電気的に絶縁された状態で検出コ
イル41が配置されている。その他は、第8の実施形態
と同じ構成である。
<Tenth Embodiment> FIG. 16 is a view showing the arrangement of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the tenth embodiment. As shown in the figure, the probe 15 has a medium facing surface 21.
In the vicinity, it is composed of two conductive films 15-1 and 15-2 arranged in parallel at a predetermined interval along the head / medium moving direction (recording track longitudinal direction) indicated by arrow A, and in the vicinity of the medium facing surface 21. In the head inner portion 47, the conductive films 15-1 and 15-2 are electrically connected to each other. The detection coil 41 is disposed between the two conductive films 15-1 and 15-2 near the medium facing surface 21 while being electrically insulated from the probe 15 by the insulating material 48. The other configurations are the same as those of the eighth embodiment.

【0083】本実施形態によれば、第8の実施形態の効
果に加えて、検出コイル41の記録トラック長手方向の
前後に探針15を構成する2枚の導電性膜15−1,1
5−2を設けているので、これらの導電性膜15−2,
15−2のそれぞれの直下を流れる二経路の高周波トン
ネル電流によって、検出コイル41直下に位置する記録
層13の記録磁化44に、第8の実施形態の場合よりも
さらに強く、かつ線分解能方向によりシャープな高周波
磁界を印加することができ、より高感度、高線分解能の
信号再生を可能とすることができる。
According to the present embodiment, in addition to the effect of the eighth embodiment, two conductive films 15-1, 1 forming the probe 15 are provided before and after the detection coil 41 in the longitudinal direction of the recording track.
Since 5-2 is provided, these conductive films 15-2,
Due to the high-frequency tunnel currents of the two paths flowing directly under each of 15-2, the recording magnetization 44 of the recording layer 13 located directly under the detection coil 41 is stronger than in the case of the eighth embodiment, and depending on the line resolution direction. It is possible to apply a sharp high-frequency magnetic field and enable signal reproduction with higher sensitivity and higher line resolution.

【0084】<第11の実施形態>本実施形態は、図9
〜図11で説明した第5の実施形態と同様の固定磁気デ
ィスク装置に適用した例である。本実施形態における固
定磁気ディスク装置全体の構成は図9と同様であり、図
9におけるヘッドスライダ103の構成も図10と同様
である。
<Eleventh Embodiment> This embodiment is shown in FIG.
~ This is an example applied to a fixed magnetic disk device similar to the fifth embodiment described in Fig. 11. The overall configuration of the fixed magnetic disk device in this embodiment is the same as that in FIG. 9, and the configuration of the head slider 103 in FIG. 9 is also the same as that in FIG.

【0085】図17は、本実施形態におけるヘッド支持
部111上の再生素子の構造を示した斜視図である。ヘ
ッド支持部111のヘッド形成面114上に、導電性膜
からなる探針15と、この探針15と電気的に絶縁され
かつ電磁気的に直交配置した検出コイル41、探針15
に接続された薄膜リード線115、および検出コイル4
1の両端に接続された一対の薄膜リード線116−1,
116−2が薄膜プロセスによって形成されている。薄
膜リード線115および116−1,116−2は、ヘ
ッド支持部111のヘッド形成面114上で探針15お
よび検出コイル41の両端に接触し、ヘッド形成面11
4から接触部112と反対側の面上に延在して形成され
ており、薄膜リード線115の探針15と反対側の端部
は図15中に示した高周波電圧源42に接続され、薄膜
リード線116−1,116−2の検出コイル41と反
対側の端部は図15中に示した増幅器45に接続され
る。なお、図17では記録素子およびそのリード線につ
いては省略している。
FIG. 17 is a perspective view showing the structure of the reproducing element on the head supporting portion 111 in this embodiment. On the head formation surface 114 of the head support portion 111, the probe 15 made of a conductive film, the detection coil 41 electrically insulated from the probe 15 and arranged electromagnetically orthogonally, the probe 15
Thin-film lead wire 115 connected to and the detection coil 4
A pair of thin film lead wires 116-1 connected to both ends of
116-2 is formed by a thin film process. The thin film lead wires 115 and 116-1, 116-2 are in contact with both ends of the probe 15 and the detection coil 41 on the head forming surface 114 of the head supporting portion 111, and the head forming surface 11
4 is formed to extend on the surface opposite to the contact portion 112, and the end portion of the thin film lead wire 115 opposite to the probe 15 is connected to the high frequency voltage source 42 shown in FIG. The ends of the thin film lead wires 116-1 and 116-2 opposite to the detection coil 41 are connected to the amplifier 45 shown in FIG. In FIG. 17, the recording element and its lead wire are omitted.

【0086】図18は、本実施形態におけるヘッドスラ
イダ103に実装されるヘッド部を構成する記録素子お
よび再生素子の具体的な構成を示す図である。同図に示
すように、スライダ部110のヘッド支持部111のヘ
ッド形成面114上に、探針15と非磁性絶縁層201
および探針15と非磁性絶縁層201との間に薄い非磁
性絶縁層202を介して積層された検出コイル41から
なる再生素子と、リング型の薄膜磁気ヘッドからなる記
録素子が薄膜プロセスによって積層構成されている。
FIG. 18 is a diagram showing a specific structure of the recording element and the reproducing element which constitute the head portion mounted on the head slider 103 in this embodiment. As shown in the figure, the probe 15 and the nonmagnetic insulating layer 201 are formed on the head forming surface 114 of the head supporting portion 111 of the slider portion 110.
A reproducing element composed of the detection coil 41 and a recording element composed of a ring-type thin film magnetic head, which are stacked between the probe 15 and the nonmagnetic insulating layer 201 with a thin nonmagnetic insulating layer 202 interposed therebetween, are stacked by a thin film process. It is configured.

【0087】図18(a)は、ヘッド支持部111のヘ
ッド形成面114上に探針15、検出コイル41および
非磁性絶縁層201,202からなる再生素子200を
形成し、この再生素子200の上にリング型の磁気コア
204と記録用コイル205およびこれらを覆う非磁性
絶縁層206からなる記録素子203を積層した例であ
る。図18(b)は、図18(a)とは逆にヘッド支持
部111のヘッド形成面114上に記録素子203およ
び再生素子200を順次積層した例である。
In FIG. 18A, a reproducing element 200 composed of the probe 15, the detection coil 41, and the nonmagnetic insulating layers 201 and 202 is formed on the head forming surface 114 of the head supporting portion 111. This is an example in which a recording element 203 including a ring-shaped magnetic core 204, a recording coil 205, and a nonmagnetic insulating layer 206 that covers them is laminated on top. 18B is an example in which the recording element 203 and the reproducing element 200 are sequentially stacked on the head forming surface 114 of the head supporting portion 111, contrary to FIG. 18A.

【0088】図17は、ヘッド支持部111上の再生素
子の構造をさらに詳しく示した斜視図である。ヘッド支
持部111のヘッド形成面114上に、導電性膜からな
る探針15と、この探針15と電気的に絶縁されかつ電
磁気的に直交配置した検出コイル41、探針15に接続
された薄膜リード線115、検出コイル41の両端に接
続された一対の薄膜リード線116−1,116−2が
薄膜プロセスによって形成されている。
FIG. 17 is a perspective view showing the structure of the reproducing element on the head supporting portion 111 in more detail. On the head forming surface 114 of the head supporting portion 111, the probe 15 made of a conductive film, and the detection coil 41 electrically insulated from the probe 15 and orthogonally arranged electromagnetically, were connected to the probe 15. A thin film lead wire 115 and a pair of thin film lead wires 116-1 and 116-2 connected to both ends of the detection coil 41 are formed by a thin film process.

【0089】薄膜リード線115および116−1,1
16−2は、ヘッド支持部111のヘッド形成面114
上で探針15および検出コイル41の両端に接触し、ヘ
ッド形成面114から接触部112と反対側の面上に延
在して形成されており、薄膜リード線115の探針15
と反対側の端部は図15中に示した高周波電圧源42に
接続され、薄膜リード線116−1,116−2の検出
コイル41と反対側の端部は図15中に示した増幅器4
5に接続される。なお、図17では記録素子およびその
リード線については省略している。
Thin film lead wires 115 and 116-1,1
16-2 is a head forming surface 114 of the head supporting portion 111.
The probe 15 of the thin film lead wire 115 is formed so as to contact both ends of the probe 15 and the detection coil 41 and extend from the head forming surface 114 to the surface opposite to the contact portion 112.
15 is connected to the high frequency voltage source 42 shown in FIG. 15, and the ends of the thin film lead wires 116-1 and 116-2 opposite to the detection coil 41 are the amplifier 4 shown in FIG.
5 is connected. In FIG. 17, the recording element and its lead wire are omitted.

【0090】本実施形態においても、ヘッドスライダ1
03は図10に示したように、磁気ディスク101の回
転に伴う空気等の流れの動圧効果で発生する流体力が作
用するように磁気ディスク101と対向するスライダ面
109を有するスライダ部110と、このスライダ部1
10に連結された棒状のヘッド支持111からなり、ヘ
ッド支持部111は磁気ディスク101との対向面に形
成された突条からなる接触部112と、スライダ部11
0に連結された基端部113と、スライダ部111と反
対側の端面に位置したヘッド形成面114を有する。ま
た、ヘッド形成面114には磁気ディスク101との対
向面21が接触部112の磁気ディスク101との対向
面と略同一平面上に位置して磁気ディスク101と接触
するようにヘッド部が形成される。そして、ヘッド支持
部111はスライダ部110よりも質量が小さく、かつ
接触部112の磁気ディスク101と対向する面の面積
がスライダ面109の面積よりも小さくなるように構成
されている。
Also in this embodiment, the head slider 1
Reference numeral 03 denotes a slider portion 110 having a slider surface 109 facing the magnetic disk 101 so that a fluid force generated by a dynamic pressure effect of a flow of air or the like accompanying the rotation of the magnetic disk 101 acts as shown in FIG. , This slider part 1
10 is a rod-shaped head support 111, and the head support 111 includes a contact portion 112 formed of a ridge formed on a surface facing the magnetic disk 101, and a slider portion 11.
It has a base end portion 113 connected to 0 and a head forming surface 114 located on the end face opposite to the slider portion 111. Further, a head portion is formed on the head forming surface 114 such that the facing surface 21 facing the magnetic disk 101 is located on substantially the same plane as the facing surface of the contact portion 112 facing the magnetic disk 101 and contacts the magnetic disk 101. It The head supporting portion 111 has a smaller mass than the slider portion 110, and the area of the surface of the contact portion 112 facing the magnetic disk 101 is smaller than the area of the slider surface 109.

【0091】このような構成により、本実施形態によれ
ば探針15および検出コイル41を主要素とする再生素
子200および記録素子203を磁気ディスク101に
対して安定にかつ信頼性良く接触走行させることが可能
となる。従って、信号再生時にはスペーシング変動に起
因する探針15から磁気ディスク101に流れる高周波
トンネル電流の変動が極めて小さくなるので、安定でし
かも高SN比の信号再生が可能となる。
With this structure, according to the present embodiment, the reproducing element 200 and the recording element 203, which have the probe 15 and the detecting coil 41 as main elements, travel stably and reliably in contact with the magnetic disk 101. It becomes possible. Therefore, at the time of signal reproduction, the fluctuation of the high frequency tunnel current flowing from the probe 15 to the magnetic disk 101 due to the spacing fluctuation becomes extremely small, so that the stable signal reproduction with a high SN ratio becomes possible.

【0092】なお、垂直磁化記録媒体を用いる場合に
は、記録素子として単磁極型の記録素子を用いてもよ
い。
When the perpendicular magnetization recording medium is used, a single pole type recording element may be used as the recording element.

【0093】<第12の実施形態>本実施形態は、図1
2で説明した第6の実施形態と同様に、探針15の形状
を媒体対向面21近傍では狭くして、この幅を再生トラ
ック幅とし、ヘッドの奥部では再生トラック幅よりも広
くし、ヘッド奥部で探針15に良導体の薄膜リード線を
積層するものである。
<Twelfth Embodiment> This embodiment is shown in FIG.
Similarly to the sixth embodiment described in 2, the shape of the probe 15 is narrowed in the vicinity of the medium facing surface 21, and this width is set as the reproduction track width, and at the back of the head, it is made wider than the reproduction track width. A thin film lead wire of good conductor is laminated on the probe 15 at the back of the head.

【0094】本実施形態の効果も第6の実施形態と同様
であり、探針15全体の抵抗値が小さくなることに加え
て、探針15を流れる電流の密度が媒体対向面近傍より
もヘッド奥部の方が小さいので、探針15全体の発熱を
抑制することが可能となり、その結果、より大きな高周
波トンネル電流を流せるので、より大きな再生信号出力
を得ることができるというものである。
The effect of this embodiment is similar to that of the sixth embodiment, and in addition to the resistance value of the entire probe 15 becoming smaller, the density of the current flowing through the probe 15 is higher than that in the vicinity of the medium facing surface. Since the inner part is smaller, it is possible to suppress heat generation of the entire probe 15, and as a result, a larger high-frequency tunnel current can be passed, and a larger reproduction signal output can be obtained.

【0095】<第13の実施形態>図19は、第13の
実施形態に係る磁気記録再生装置のブロック図であり、
図13を用いて説明した第7の実施形態と同様に、磁気
記録媒体11の表面うねりや表面凹凸に応じてトンネル
電流が変化しないようにしたものである。
<Thirteenth Embodiment> FIG. 19 is a block diagram of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a thirteenth embodiment.
Similar to the seventh embodiment described with reference to FIG. 13, the tunnel current is prevented from changing according to the surface waviness and the surface unevenness of the magnetic recording medium 11.

【0096】本実施形態では、探針15と高周波電圧源
42との間に高周波電流検出用抵抗51が挿入され、こ
の抵抗51の両端間の高周波電圧は検波回路52(例え
ばピーク検波回路)により検波された後、ローパスフィ
ルタ53に入力される。このローパスフィルタ52の出
力信号は、所定の目標とする高周波トンネル電流が流れ
る時に高周波電流検出用抵抗51の両端に現れる電圧値
である目標信号との差(誤差)がとられ、この誤差がP
ID制御器(比例積分微分制御器)54に入力される。
このPID制御器54の出力信号によって高周波電圧源
42の出力電圧を制御することにより、高周波トンネル
電流が一定に保持される。
In this embodiment, a high frequency current detecting resistor 51 is inserted between the probe 15 and the high frequency voltage source 42, and the high frequency voltage across the resistor 51 is detected by a detection circuit 52 (eg, peak detection circuit). After being detected, it is input to the low pass filter 53. The output signal of the low-pass filter 52 has a difference (error) from the target signal, which is a voltage value appearing at both ends of the high-frequency current detection resistor 51 when a predetermined target high-frequency tunnel current flows, and this error is P
It is input to the ID controller (proportional-integral-derivative controller) 54.
By controlling the output voltage of the high frequency voltage source 42 by the output signal of the PID controller 54, the high frequency tunnel current is held constant.

【0097】磁気記録媒体11に表面うねりや表面凹凸
があると、トンネル電流が大きく変化してしまうため、
再生信号に著しい変動が生じる。しかしながら、これら
の表面うねりや表面凹凸の周期は磁気記録媒体11に記
録されている信号の実質的な最大周期と比較して十分に
大きいと見なすことができ、しかもこれらのうねりや凹
凸の振幅変動(Δy)が前述した強磁性共鳴の度合いに
さほど影響を与えない範囲においては、本実施形態の構
成によって極めて安定に高感度の信号再生が可能とな
る。
If the magnetic recording medium 11 has a surface waviness or a surface irregularity, the tunnel current changes greatly.
Significant fluctuations occur in the reproduced signal. However, it can be considered that the period of these surface waviness and surface irregularities is sufficiently larger than the substantially maximum period of the signal recorded on the magnetic recording medium 11, and the amplitude fluctuation of these waviness and irregularities is large. As long as (Δy) does not significantly affect the degree of ferromagnetic resonance described above, the configuration of the present embodiment enables extremely stable high-sensitivity signal reproduction.

【0098】次に、図20および図21を用いて本発明
に係る第3の信号再生方法およびこの方法に基づく磁気
記録再生装置の実施形態について説明する。
Next, an embodiment of a third signal reproducing method according to the present invention and a magnetic recording / reproducing apparatus based on this method will be described with reference to FIGS. 20 and 21.

【0099】図20に示すように、記録層13の上に非
常に薄い(10nm前後)非導電性の非磁性層12を設
けて磁気記録媒体を構成し、この磁気記録媒体の上に導
電性の強磁性膜からなる探針15を接触または略接触す
るように先端を対向させて配置し、この探針15に直流
の定電流源61を接続すると、探針15と記録層3との
間に非磁性層12を経由して定電流61の電流値と同じ
値のトンネル電流Jtが流れる。なお、非導電性の非磁
性層12は、絶縁体であっても半導体層であってもよ
い。このトンネル電流Jtと、定電流源61によって探
針15に印加される印加電圧Vとの間には、図2に示し
たような関係がある。
As shown in FIG. 20, a very thin (about 10 nm) non-conductive non-magnetic layer 12 is provided on the recording layer 13 to form a magnetic recording medium, and a conductive layer is formed on the magnetic recording medium. If the tips of the ferromagnetic films are made to face each other so as to be in contact with or substantially in contact with each other, and a DC constant current source 61 is connected to the tips, a space between the probe 15 and the recording layer 3 is formed. A tunnel current Jt having the same value as the constant current 61 flows through the non-magnetic layer 12. The non-conductive non-magnetic layer 12 may be an insulator or a semiconductor layer. The tunnel current Jt and the applied voltage V applied to the probe 15 by the constant current source 61 have the relationship shown in FIG.

【0100】ここで、印加電圧Vを一定にしたとする
と、トンネル電流Jtは探針15の磁化と記録層13の
磁化とのなす角度θに応じて変化する。この角度θが変
化すると、図3に示したように非磁性層12の電気抵抗
Rt(またはその逆数である電気的コンダクタンスG
t)も変化し、先に説明した第1の信号再生方法と同様
に、磁気トンネル効果が生じることになる。一般的に、
この電気抵抗Rtは探針15の磁化と記録層13の磁化
が平行(θ=0°または360°)のときに最小、反平
行(θ=180°)のときに最大になる。
Here, assuming that the applied voltage V is constant, the tunnel current Jt changes according to the angle θ formed by the magnetization of the probe 15 and the magnetization of the recording layer 13. When this angle θ changes, as shown in FIG. 3, the electrical resistance Rt of the nonmagnetic layer 12 (or the electrical conductance G which is the reciprocal thereof).
t) also changes, and the magnetic tunnel effect occurs as in the first signal reproducing method described above. Typically,
The electric resistance Rt is minimum when the magnetization of the probe 15 and the magnetization of the recording layer 13 are parallel (θ = 0 ° or 360 °), and is maximum when anti-parallel (θ = 180 °).

【0101】そこで、記録層13に記録磁化を形成した
磁気記録媒体に探針15を接触させながら探針15を磁
気記録媒体に対して相対的に移動させ、かつ定電流源6
1によって探針1に定電流を供給すると、図21に示す
ように記録層13の記録磁化に応じて探針15と記録層
13との間に生じる電圧(抵抗Rtによる電圧降下)V
がΔVのように変化する。従って、この電圧変化ΔVを
検出することによって、記録層13の磁化、すなわち磁
気記録媒体に記録されている信号を再生することができ
る。
Therefore, the probe 15 is moved relative to the magnetic recording medium while the probe 15 is in contact with the magnetic recording medium having the recording magnetization formed on the recording layer 13, and the constant current source 6 is used.
When a constant current is supplied to the probe 1 by means of 1, the voltage (voltage drop due to the resistance Rt) V generated between the probe 15 and the recording layer 13 according to the recording magnetization of the recording layer 13 as shown in FIG.
Changes like ΔV. Therefore, by detecting this voltage change ΔV, the magnetization of the recording layer 13, that is, the signal recorded on the magnetic recording medium can be reproduced.

【0102】以上が本発明に係る第3の信号再生方法の
原理である。この場合、トンネル電流が流れる面積は探
針15が磁気記録媒体に対向する面積に略等しい。従っ
て、探針1の厚みを小さくして探針15の媒体対向面積
を小さくすることによって、容易に高い再生分解能が得
られる。
The above is the principle of the third signal reproducing method according to the present invention. In this case, the area where the tunnel current flows is substantially equal to the area where the probe 15 faces the magnetic recording medium. Therefore, by reducing the thickness of the probe 1 and the area of the probe 15 facing the medium, a high reproduction resolution can be easily obtained.

【0103】また、上記の磁気トンネル効果は探針15
と記録層13との間隔dが0<d≦50nmの範囲で生
じる。さらに、探針15と記録層13の磁化とのなす角
度θに応じた探針15と記録層13間の電気抵抗値の変
化ΔR/Rは、探針15と記録層13の間隔dが上記の
範囲では、ほぼ一定である。従って探針15の磁化を固
着しておくと共に、探針15と記録層13との間に定電
流源61によって一定のトンネル電流を流しておけば、
dの変動が十分に小さい限りは、この変動に左右される
ことなく、記録層13に記録された磁化の変化に応じた
探針15と記録層13間の電圧変化ΔVを安定に検出す
ることができる。
The magnetic tunnel effect described above is obtained by the probe 15
The distance d between the recording layer 13 and the recording layer 13 is in the range of 0 <d ≦ 50 nm. Furthermore, the change ΔR / R in the electrical resistance value between the probe 15 and the recording layer 13 according to the angle θ formed by the probe 15 and the magnetization of the recording layer 13 is as follows: The range is almost constant. Therefore, if the magnetization of the probe 15 is fixed and a constant tunnel current is made to flow between the probe 15 and the recording layer 13 by the constant current source 61,
As long as the fluctuation of d is sufficiently small, the voltage change ΔV between the probe 15 and the recording layer 13 according to the change of the magnetization recorded in the recording layer 13 can be stably detected without being influenced by this fluctuation. You can

【0104】また、図20は第3の信号再生方法に基づ
く磁気記録再生装置の概略構成を示しており、定電流源
61を用いてすること以外は基本的に図5に示した第1
の実施形態と同様である。すなわち、磁気記録媒体11
は図示しない媒体基板の上に軟磁性層14、垂直記録層
13および非磁性層12が順次積層された構造となって
いる。この磁気記録媒体11の上に、導電性の強磁性膜
からなる探針15の先端が接触している。探針15の磁
化容易軸はその長手方向に設定され、磁気記録媒体11
の面に垂直方向に向けられている。垂直記録層13およ
び軟磁性層14の少なくとも一方は電気的に接地されて
いる。探針15には、定電流源61および増幅器62が
接続されている。
FIG. 20 shows a schematic structure of a magnetic recording / reproducing apparatus based on the third signal reproducing method. Basically, the first embodiment shown in FIG. 5 is used except that the constant current source 61 is used.
It is similar to the embodiment. That is, the magnetic recording medium 11
Has a structure in which a soft magnetic layer 14, a perpendicular recording layer 13, and a nonmagnetic layer 12 are sequentially stacked on a medium substrate (not shown). The tip of the probe 15 made of a conductive ferromagnetic film is in contact with the magnetic recording medium 11. The easy axis of magnetization of the probe 15 is set in the longitudinal direction of the magnetic recording medium 11.
Is oriented vertically to the plane of. At least one of the perpendicular recording layer 13 and the soft magnetic layer 14 is electrically grounded. A constant current source 61 and an amplifier 62 are connected to the probe 15.

【0105】このような構成において、定電流源61か
らの探針15に直流の定電流を供給すると、探針15と
垂直記録層13の間に定電流源61の電流値と同じ値の
トンネル電流が流れる。探針15と磁気記録媒体11を
略接触させ、かつ両者を矢印Aで示す記録トラック長手
方向に相対的に移動させると、垂直記録層13の記録磁
化の変化に応じて探針15と記録層13の間の電気抵抗
Rtが変化し、これに伴って探針15と記録層13間の
電圧が変化する。この電圧変化が増幅器62により増幅
され、再生信号として取り出される。
In such a structure, when a constant DC current is supplied from the constant current source 61 to the probe 15, a tunnel having the same value as the current value of the constant current source 61 is tunneled between the probe 15 and the perpendicular recording layer 13. An electric current flows. When the probe 15 and the magnetic recording medium 11 are brought into substantially contact with each other and both are relatively moved in the recording track longitudinal direction indicated by the arrow A, the probe 15 and the recording layer are changed according to the change of the recording magnetization of the perpendicular recording layer 13. The electric resistance Rt between the electrodes 13 changes, and the voltage between the probe 15 and the recording layer 13 changes accordingly. This voltage change is amplified by the amplifier 62 and taken out as a reproduction signal.

【0106】ここで、非導電性の非磁性層12として
は、絶縁材料であればAl2 3 、Si3 4 、C(ダ
イヤモンド)などの膜を用いることができ、半導体材料
であればGe系、Si系などの膜を用いることができ
る。垂直記録層13としてはCoCr系、CoPt系、
SmCo系などの強磁性膜、軟磁性層14としてはFe
系、Co系などの強磁性膜をそれぞれ用いることができ
る。探針15としては、FeまたはFe系あるいはCo
系などの強磁性膜を用いることができる。
Here, as the non-conductive non-magnetic layer 12, a film of Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , C (diamond) or the like can be used if it is an insulating material, and if it is a semiconductor material. A Ge-based film, a Si-based film, or the like can be used. As the perpendicular recording layer 13, CoCr-based, CoPt-based,
Fe as the SmCo-based ferromagnetic film and the soft magnetic layer 14
Ferromagnetic films of Co type and Co type can be used respectively. As the probe 15, Fe or Fe-based or Co
A ferromagnetic film such as a system can be used.

【0107】本実施形態によると、再生の線分解能は探
針15の膜厚tで決まるため、容易に高い線分解能が得
られる。例えば記録が十分高密度に行われていれば、こ
の膜厚tを50nm以下、好ましくは20nm以下とす
ることによって、400〜500kFCIの再生線分解
能を得ることができる。この再生線分解能の値は、従来
技術で得られている値の5〜10倍に相当する。
According to this embodiment, since the linear resolution of reproduction is determined by the film thickness t of the probe 15, a high linear resolution can be easily obtained. For example, if the recording is performed at a sufficiently high density, a reproduction line resolution of 400 to 500 kFCI can be obtained by setting the film thickness t to 50 nm or less, preferably 20 nm or less. The value of this reproduction line resolution corresponds to 5 to 10 times the value obtained in the prior art.

【0108】また、探針15の膜厚が極めて薄く構造も
単純なので、加工が容易であり、しかも加工精度も高く
できる。従って、探針15をサブミクロン・オーダ以下
の狭トラック化にすることも極めて容易であり、探針1
5を主要素とする再生素子の製造歩留まりを高くするこ
とができる。
Further, since the probe 15 has an extremely thin film thickness and a simple structure, the processing is easy and the processing accuracy can be high. Therefore, it is extremely easy to narrow the track of the probe 15 to a submicron order or less.
It is possible to increase the manufacturing yield of the reproducing element including 5 as a main element.

【0109】さらに、探針15と垂直記録層13との距
離を10nm以下にすると共に、検出用抵抗16の値を
100Ω以下に設定して、トンネル電流密度が1×10
11[A/m2 ] 以上になるように探針15の磁気記録媒
体11に対向する面に印加される電圧を調節すると、極
めて高感度、高SN比でしかも高い信号周波数帯域をも
って信号再生を行うことができる。従って、従来の技術
と比較して飛躍的に磁気記録装置の面記録密度を向上さ
せることができる。
Further, the distance between the probe 15 and the perpendicular recording layer 13 is set to 10 nm or less, and the value of the detection resistor 16 is set to 100 Ω or less so that the tunnel current density is 1 × 10.
11 [A / m 2 ] When the voltage applied to the surface of the probe 15 facing the magnetic recording medium 11 is adjusted to be 11 [A / m 2 ] or more, signal reproduction is performed with extremely high sensitivity, high SN ratio, and high signal frequency band. It can be carried out. Therefore, the areal recording density of the magnetic recording device can be dramatically improved as compared with the conventional technique.

【0110】なお、本実施形態においては、再生信号出
力の不安定動作を避ける意味から、探針15の磁化は磁
気記録媒体11から受ける信号磁界によって動かないよ
うに十分な異方性を付与しておくなどの対策を図ること
が望ましい。
In the present embodiment, the magnetization of the probe 15 is provided with sufficient anisotropy so that it is not moved by the signal magnetic field received from the magnetic recording medium 11 in order to avoid an unstable operation of the reproduction signal output. It is desirable to take measures such as keeping.

【0111】また、本実施形態では垂直記録方式につい
て説明したが、本発明は長手記録方式や横記録方式にも
適用が可能である。
Further, although the vertical recording method has been described in this embodiment, the present invention can be applied to the longitudinal recording method and the lateral recording method.

【0112】次に、本発明に係る第4の信号再生方法に
ついて図22を参照して説明する。この第4の信号再生
方法は、図14を用いて説明した第2の信号再生方法と
基本的に同様であり、高周波電圧源42に代えて高周波
定電流源70を用いた点が異なる。すなわち、図22
(a)に示すように、記録層13の上に非常に薄い(1
0nm前後)非導電性の非磁性層12を設けて磁気記録
媒体11を構成し、この磁気記録媒体11の上に導電性
の強磁性膜からなる探針15を接触または略接触するよ
うに先端を対向させて配置する。ここで、探針15に高
周波定電流源70を接続して所定の高周波の定電流を流
すと、探針15と記録層13との間に非磁性層12を経
由して高周波の一定のトンネル電流が流れる。なお、非
導電性の非磁性層12は、絶縁体であっても半導体層で
あってもよい。
Next, the fourth signal reproducing method according to the present invention will be described with reference to FIG. The fourth signal reproducing method is basically the same as the second signal reproducing method described with reference to FIG. 14, except that a high frequency constant current source 70 is used instead of the high frequency voltage source 42. That is, FIG.
As shown in (a), it is very thin (1
A magnetic recording medium 11 is formed by providing a non-conductive non-magnetic layer 12, and a tip 15 is formed on the magnetic recording medium 11 so that a probe 15 made of a conductive ferromagnetic film is brought into contact or substantially contact with the magnetic recording medium 11. To face each other. Here, when a high frequency constant current source 70 is connected to the probe 15 and a constant current of a predetermined high frequency is flown, a constant high frequency tunnel is formed between the probe 15 and the recording layer 13 via the non-magnetic layer 12. An electric current flows. The non-conductive non-magnetic layer 12 may be an insulator or a semiconductor layer.

【0113】こうして流れる高周波の一定のトンネル電
流によって、図22(b)に示すように高周波磁界Hrf
が発生し、この高周波磁界Hrfは探針15直下の記録層
13の記録磁化44に印加される。ここで、高周波定電
流源70から供給される高周波電流の周波数fを記録磁
化44が強磁性共鳴を生じるように設定し、探針15を
磁気記録媒体11に対して記録トラック長手方向に相対
的に移動させると、記録磁化44の変化に応じて強磁性
共鳴条件が変化する。強磁性共鳴が生じると、記録磁化
44は図22(c)の記録層13内に符号Mで示される
ように歳差運動を行い、高周波磁化を発現する。
The constant high-frequency tunnel current thus flowing causes a high-frequency magnetic field Hrf as shown in FIG. 22 (b).
And the high frequency magnetic field Hrf is applied to the recording magnetization 44 of the recording layer 13 directly below the probe 15. Here, the frequency f of the high-frequency current supplied from the high-frequency constant current source 70 is set so that the recording magnetization 44 causes ferromagnetic resonance, and the probe 15 is relative to the magnetic recording medium 11 in the longitudinal direction of the recording track. When moved to, the ferromagnetic resonance condition changes according to the change of the recording magnetization 44. When the ferromagnetic resonance occurs, the recording magnetization 44 precesses in the recording layer 13 of FIG. 22C as indicated by the symbol M, and expresses high frequency magnetization.

【0114】そこで、探針15の近傍に検出コイル41
を配置すると、図22(d)に示すように記録磁化44
より発生される高周波磁化から生じる高周波磁束φrfが
検出コイルに鎖交し、検出コイル41の両端に高周波の
誘導起電力が生じる。この誘導起電力は記録磁化44の
変化によって変調されるので、この誘導起電力、すなわ
ち検出コイル41の出力信号を増幅し、その増幅した信
号を検波(例えばピーク検波)することによって、磁気
記録媒体11に記録されている信号を再生することが可
能となる。
Therefore, the detection coil 41 is provided near the probe 15.
Is arranged, the recording magnetization 44 as shown in FIG.
The high-frequency magnetic flux φrf generated by the high-frequency magnetization generated thereby is linked to the detection coil, and high-frequency induced electromotive force is generated at both ends of the detection coil 41. Since this induced electromotive force is modulated by the change in the recording magnetization 44, this induced electromotive force, that is, the output signal of the detection coil 41 is amplified, and the amplified signal is detected (for example, peak detection) to thereby detect the magnetic recording medium. The signal recorded in 11 can be reproduced.

【0115】以上が第3の発明に係る信号再生方法の原
理である。一般的に、記録磁化44の強磁性共鳴周波数
は、数ギガヘルツ〜20ギガヘルツと非常に高い。従っ
て、この信号再生方法によると、高周波磁束φrf自体の
大きさは小さくとも、その周波数の大きさに比例して大
きな誘導起電力が発生するので、十分に大きな再生信号
出力を得ることができる。
The above is the principle of the signal reproducing method according to the third invention. Generally, the ferromagnetic resonance frequency of the recording magnetization 44 is as high as several gigahertz to 20 gigahertz. Therefore, according to this signal reproducing method, even if the size of the high frequency magnetic flux φrf itself is small, a large induced electromotive force is generated in proportion to the size of the frequency, so that a sufficiently large reproduced signal output can be obtained.

【0116】また、強磁性共鳴は探針15の直下に位置
する記録磁化44だけで生じる。この強磁性共鳴に起因
する誘導起電力を検出して信号再生を行うわけであるか
ら、再生時の線分解能はほぼ探針15の記録トラック長
手方向の厚みで決まることになる。このことは、極めて
大きな線分解能(線記録密度)が得られることを意味す
る。すなわち、第4の信号再生方法によっても第2の信
号再生方法と同様の効果が得られる。
Ferromagnetic resonance occurs only in the recording magnetization 44 located immediately below the probe 15. Since the signal reproduction is performed by detecting the induced electromotive force caused by the ferromagnetic resonance, the linear resolution at the time of reproduction is almost determined by the thickness of the probe 15 in the longitudinal direction of the recording track. This means that extremely large linear resolution (linear recording density) can be obtained. That is, the same effect as the second signal reproducing method can be obtained by the fourth signal reproducing method.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば数
百kFCI以上の高い線記録密度を達なすることができ
るのみならず、サブミクロンオーダといった極めて狭ト
ラックで記録された信号についても高感度、高SN比お
よび広周波数帯域をもって再生することが可能となり、
隣接記録トラックからのクロストークも極めて小さい。
さらに、再生用の探針の構造が極めて単純であるため、
加工プロセスが極めて容易で、加工精度に富み、高い製
造歩留まりが得られるという顕著な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, not only a high linear recording density of several hundred kFCI or more can be achieved, but also a signal recorded in an extremely narrow track such as submicron order can be achieved. It becomes possible to reproduce with high sensitivity, high SN ratio and wide frequency band,
Crosstalk from adjacent recording tracks is also extremely small.
Furthermore, since the structure of the probe for reproduction is extremely simple,
The remarkable effect that the working process is extremely easy, the working accuracy is high, and the high manufacturing yield is obtained is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第1の信号再生方法を説明するた
めの図
FIG. 1 is a diagram for explaining a first signal reproducing method according to the present invention.

【図2】印加電圧とトンネル電流密度の関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing the relationship between applied voltage and tunnel current density.

【図3】探針の磁化と記録層の磁化のなす角度と非磁性
絶縁層の電気的抵抗との関係を示す図
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the angle formed by the magnetization of the probe and the magnetization of the recording layer and the electrical resistance of the nonmagnetic insulating layer.

【図4】磁気記録媒体に対する探針の相対的移動に伴う
トンネル電流密度の時間変化を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a temporal change in tunnel current density due to relative movement of a probe with respect to a magnetic recording medium.

【図5】第1の実施形態に係る磁気記録再生装置の概略
構成図
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the first embodiment.

【図6】第2の実施形態に係る磁気記録再生装置の要部
構成を示す側面図
FIG. 6 is a side view showing a main part configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a second embodiment.

【図7】第3および第9の実施形態に係る磁気記録再生
装置の要部構成を示す断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main configuration of a magnetic recording / reproducing device according to third and ninth embodiments.

【図8】第4の実施形態に係る磁気記録再生装置の要部
構成を示す断面図
FIG. 8 is a sectional view showing a main configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a fourth embodiment.

【図9】第5の実施形態に係る磁気記録再生装置の全体
構成を示す分解斜視図
FIG. 9 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a fifth embodiment.

【図10】第5の実施形態におけるヘッドスライダの構
成を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a head slider according to a fifth embodiment.

【図11】第5の実施形態におけるヘッドスライダ上の
記録素子および再生素子の実装構造を示す断面図
FIG. 11 is a sectional view showing a mounting structure of a recording element and a reproducing element on a head slider according to a fifth embodiment.

【図12】第6および第12の実施形態に係る磁気記録
再生装置の要部の構成を示す斜視図
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a main part of a magnetic recording / reproducing apparatus according to sixth and twelfth embodiments.

【図13】第7の実施形態に係る磁気記録再生装置の構
成を示すブロック図
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a seventh embodiment.

【図14】本発明に係る第2の信号再生方法を説明する
ための図
FIG. 14 is a diagram for explaining a second signal reproducing method according to the present invention.

【図15】第8の実施形態に係る磁気記録再生装置の概
略構成図
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a magnetic recording / reproducing apparatus according to an eighth embodiment.

【図16】第10の実施形態に係る磁気記録再生装置の
構成を示す断面図
FIG. 16 is a sectional view showing the structure of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a tenth embodiment.

【図17】第11の実施形態に係る磁気記録再生装置の
要部の構成を示す斜視図
FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of a main part of a magnetic recording / reproducing apparatus according to an eleventh embodiment.

【図18】第11の実施形態におけるヘッドスライダ上
の記録素子および再生素子の実装構造を示す断面図
FIG. 18 is a sectional view showing a mounting structure of a recording element and a reproducing element on a head slider in an eleventh embodiment.

【図19】第13の実施形態に係る磁気記録再生装置の
構成を示すブロック図
FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to a thirteenth embodiment.

【図20】本発明に係る第3の信号再生方法を説明する
ための図
FIG. 20 is a diagram for explaining a third signal reproducing method according to the present invention.

【図21】第3の信号再生方法における磁気記録媒体に
対する探針の相対的移動に伴うトンネル電流密度変化に
起因する探針と記録層間の電圧変化を示す図
FIG. 21 is a diagram showing a change in voltage between the probe and the recording layer due to a change in tunnel current density due to relative movement of the probe with respect to the magnetic recording medium in the third signal reproducing method.

【図22】本発明に係る第4の信号再生方法を説明する
ための図
FIG. 22 is a diagram for explaining a fourth signal reproducing method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…探針 2…非磁性絶縁層 3…記録層 10…媒体基板 11…磁気記録媒体 12…非磁性絶縁層 13…記録層 14…軟磁性層 15…探針 15−1,15−2…導電性膜 16…電流検出用抵抗 17…直流電圧源 18…増幅器 19−1,19−2…非磁性絶縁層 20…反強磁性膜 21…媒体対向面 31…定電圧源 32…ローパスフィルタ 33…PID制御器 41…検出コイル 42…高周波電圧源 43…記録トラック 44…記録磁化 45…増幅器 46…検波回路 47…探針奥部 48…絶縁材 51…高周波電流検出用抵抗 52…検波回路 53…ローパスフィルタ 54…PID制御器 61…定電流源 62…増幅器 70…高周波定電流源 101…磁気ディスク 102…スピンドルモータ 103…ヘッドスライダ 104…サスペンション 105…アーム 106…ボイスコイルモータ 107…固定軸 108…蓋 109…スライダ面 110…スライダ部 111…ヘッド支持部 112…接触部 113…基端部 114…ヘッド形成面 115…薄膜リード線 200…再生素子 201…非磁性絶縁層 202…非磁性絶縁層 203…記録素子 204…磁性コア 205…記録用コイル 206…磁気ギャップ 207…非磁性絶縁層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe 2 ... Nonmagnetic insulating layer 3 ... Recording layer 10 ... Medium substrate 11 ... Magnetic recording medium 12 ... Nonmagnetic insulating layer 13 ... Recording layer 14 ... Soft magnetic layer 15 ... Probes 15-1, 15-2 ... Conductive film 16 ... Current detection resistor 17 ... DC voltage source 18 ... Amplifier 19-1 and 19-2 ... Nonmagnetic insulating layer 20 ... Antiferromagnetic film 21 ... Medium facing surface 31 ... Constant voltage source 32 ... Low-pass filter 33 ... PID controller 41 ... Detection coil 42 ... High frequency voltage source 43 ... Recording track 44 ... Recording magnetization 45 ... Amplifier 46 ... Detecting circuit 47 ... Probe inner part 48 ... Insulating material 51 ... High frequency current detecting resistor 52 ... Detecting circuit 53 ... low-pass filter 54 ... PID controller 61 ... constant current source 62 ... amplifier 70 ... high frequency constant current source 101 ... magnetic disk 102 ... spindle motor 103 ... head slider 104 ... suspension 105 ... Arm 106 ... Voice coil motor 107 ... Fixed shaft 108 ... Lid 109 ... Slider surface 110 ... Slider part 111 ... Head support part 112 ... Contact part 113 ... Base end part 114 ... Head forming surface 115 ... Thin film lead wire 200 ... reproducing element 201 ... non-magnetic insulating layer 202 ... non-magnetic insulating layer 203 ... recording element 204 ... magnetic core 205 ... recording coil 206 ... magnetic gap 207 ... non-magnetic insulating layer

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】導電性の記録層を有する磁気記録媒体に先
端を対向させて該磁気記録媒体に対し相対的に移動可能
に強磁性膜からなる探針を設け、この探針と前記記録層
との間に直流電圧を印加して、該探針の先端と前記磁気
記録媒体との間にトンネル電流を流し、このトンネル電
流の変化を検出することによって、前記磁気記録媒体に
記録されている信号を再生することを特徴とする磁気記
録再生装置における信号再生方法。
1. A magnetic recording medium having a conductive recording layer is provided with a probe made of a ferromagnetic film with its tip facing to be movable relative to the magnetic recording medium, and the probe and the recording layer. Is recorded on the magnetic recording medium by applying a DC voltage between the magnetic recording medium and the magnetic recording medium, flowing a tunnel current between the tip of the probe and the magnetic recording medium, and detecting a change in the tunnel current. A signal reproducing method in a magnetic recording / reproducing apparatus characterized by reproducing a signal.
【請求項2】導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層
を設けた磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を
行う磁気記録再生装置において、 前記磁気記録媒体に先端を対向させて該磁気記録媒体に
対し相対的に移動可能に設けられた強磁性膜からなる探
針と、 この探針と前記記録層との間に直流電圧を印加する直流
電圧印加手段と、 この直流電圧印加手段による直流電圧の印加により前記
探針の先端と前記記録層との間に前記非磁性層を経由し
て流れるトンネル電流を検出することによって前記磁気
記録媒体に記録されている信号を再生する手段とを有す
ることを特徴とする磁気記録再生装置。
2. A magnetic recording / reproducing apparatus for recording / reproducing a signal using a magnetic recording medium having a non-conductive non-magnetic layer provided on a conductive recording layer, the tip being opposed to the magnetic recording medium. And a probe made of a ferromagnetic film provided so as to be movable relative to the magnetic recording medium, a DC voltage applying means for applying a DC voltage between the probe and the recording layer, A signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced by detecting a tunnel current flowing through the non-magnetic layer between the tip of the probe and the recording layer by applying a DC voltage by a voltage applying unit. And a magnetic recording / reproducing apparatus.
【請求項3】前記トンネル電流を検出する電流検出手段
と、この電流検出手段からの出力信号を入力とするロー
パスフィルタと、このローパスフィルタの出力信号と目
標信号との差に基づいて前記直流電圧印加手段により印
加される直流電圧を制御する制御手段とを有することを
特徴とする請求項2に記載の磁気記録再生装置。
3. A direct current voltage based on a difference between an output signal of the low pass filter and a target signal, a current detecting means for detecting the tunnel current, a low pass filter receiving an output signal from the current detecting means as an input. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 2, further comprising a control unit that controls a DC voltage applied by the applying unit.
【請求項4】導電性の記録層を有する磁気記録媒体に先
端を対向させて該磁気記録媒体に対し相対的に移動可能
に強磁性膜からなる探針を設け、この探針の先端と前記
磁気記録媒体との間に一定のトンネル電流を流し、前記
探針と前記記録層との間に生じる電圧の変化を検出する
ことによって、前記磁気記録媒体に記録されている信号
を再生することを特徴とする磁気記録再生装置における
信号再生方法。
4. A magnetic recording medium having a conductive recording layer is provided with a tip made of a ferromagnetic film so that the tip is opposed to the magnetic recording medium, and the tip of the tip and the tip of the ferromagnetic film are provided. A signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced by applying a constant tunnel current to the magnetic recording medium and detecting a change in voltage generated between the probe and the recording layer. A signal reproducing method in a characteristic magnetic recording / reproducing apparatus.
【請求項5】導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層
を設けた磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を
行う磁気記録再生装置において、 前記磁気記録媒体に先端を対向させて該磁気記録媒体に
対し相対的に移動可能に設けられた強磁性膜からなる探
針と、 この探針に接続された定電流供給手段と、 この定電流供給手段からの定電流の供給により前記探針
の先端と前記記録層との間に前記非磁性層を経由して流
れる一定のトンネル電流に基づいて前記探針と前記記録
層との間に生じる電圧の変化を検出することによって、
前記磁気記録媒体に記録されている信号を再生する手段
とを有することを特徴とする磁気記録再生装置。
5. A magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing a signal using a magnetic recording medium having a non-conductive non-magnetic layer provided on a conductive recording layer, the tip of which faces the magnetic recording medium. And a constant current supply means connected to the probe, and a constant current supply from the constant current supply means. By detecting a change in voltage generated between the probe and the recording layer based on a constant tunnel current flowing between the tip of the probe and the recording layer via the nonmagnetic layer. ,
A magnetic recording / reproducing apparatus, comprising means for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium.
【請求項6】前記探針に該探針の磁化を所定方向に固着
するための反強磁性膜または硬磁性膜が積層されている
ことを特徴とする請求項2、3、5のいずれか1項に記
載の磁気記録再生装置。
6. An antiferromagnetic film or a hard magnetic film for fixing the magnetization of the probe in a predetermined direction is laminated on the probe, wherein the probe is laminated. 2. The magnetic recording / reproducing apparatus according to item 1.
【請求項7】回転するディスク状の磁気記録媒体に対し
信号を記録する記録素子と前記磁気記録媒体に記録され
た信号を再生する前記探針を少なくとも含む再生素子と
からなるヘッド部と、このヘッド部を搭載したヘッドス
ライダとを備え、 前記ヘッドスライダは、前記磁気記録媒体の回転に伴う
気体の流れの動圧効果により発生する流体力が作用する
ように前記磁気記録媒体と対向するスライダ面を有する
スライダ部と、このスライダ部に連結され、前記ヘッド
部をその先端が前記磁気記録媒体と接触するように支持
し、前記スライダ部よりも質量が小さく、かつ前記磁気
記録媒体と対向する面の面積が前記スライダ面の面積よ
りも小さいヘッド支持部とからなることを特徴とする請
求項2、3、5、6のいずれか1項に記載の磁気記録再
生装置。
7. A head section comprising a recording element for recording a signal on a rotating disk-shaped magnetic recording medium and a reproducing element including at least the probe for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium, A head slider having a head portion mounted thereon, wherein the head slider faces the magnetic recording medium such that a fluid force generated by a dynamic pressure effect of a gas flow accompanying the rotation of the magnetic recording medium acts. And a surface which is connected to the slider portion, supports the head portion so that its tip is in contact with the magnetic recording medium, has a smaller mass than the slider portion, and faces the magnetic recording medium. 7. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the area of the magnetic recording medium is a head supporting portion smaller than the area of the slider surface. Raw equipment.
【請求項8】導電性の記録層を有する磁気記録媒体に先
端を対向させて該磁気記録媒体に対し相対的に移動可能
に強磁性膜からなる探針を設け、この探針と前記記録層
との間に高周波電圧を印加して、該探針の先端と前記磁
気記録媒体との間に高周波のトンネル電流を流すことに
より、該探針の直下の該記録層の記録磁化に強磁性共鳴
を生じさせ、この強磁性共鳴に起因して該記録磁化から
発生する高周波磁束を検出することによって、前記磁気
記録媒体に記録されている信号を再生することを特徴と
する磁気記録再生装置における信号再生方法。
8. A magnetic recording medium having a conductive recording layer is provided with a probe made of a ferromagnetic film with its tip facing to be movable relative to the magnetic recording medium, and the probe and the recording layer. By applying a high-frequency voltage between the magnetic recording medium and the tip of the probe to cause a ferromagnetic resonance in the recording magnetization of the recording layer immediately below the probe. And reproducing a signal recorded in the magnetic recording medium by detecting a high frequency magnetic flux generated from the recording magnetization due to the ferromagnetic resonance. How to play.
【請求項9】導電性の記録層の上に非導電性の非磁性層
を設けた磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生を
行う磁気記録再生装置において、 前記磁気記録媒体に先端を対向させて該磁気記録媒体に
対し相対的に移動可能に設けられた強磁性膜からなる探
針と、 この探針と前記記録層との間に該探針の直下の該記録層
内の磁化が強磁性共鳴を起こす周波数の高周波電圧を印
加する高周波電圧印加手段と、 前記探針の近傍に該探針と共に磁気記録媒体に対し相対
的に移動可能に設けられ、前記高周波電圧印加手段によ
る高周波電圧の印加により前記探針の先端と前記記録層
との間に流れる高周波のトンネル電流に基づいて前記記
録層の記録磁化から発生する高周波磁束の変化を検出す
ることによって、該高周波磁束の変化に対応した検出信
号を出力する検出コイルと、 前記検出コイルから出力される検出信号を検波して、前
記磁気記録媒体に記録されている信号に対応した再生信
号を得る検波手段とを有することを特徴とする磁気記録
再生装置。
9. A magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing a signal using a magnetic recording medium having a non-conductive non-magnetic layer provided on a conductive recording layer, the tip of which faces the magnetic recording medium. The probe formed of a ferromagnetic film is provided so as to be movable relative to the magnetic recording medium, and the magnetization in the recording layer immediately below the probe is between the probe and the recording layer. A high-frequency voltage applying means for applying a high-frequency voltage having a frequency that causes ferromagnetic resonance, and a high-frequency voltage applying means provided near the probe so as to be movable relative to the magnetic recording medium together with the probe. The change in the high frequency magnetic flux generated by the recording magnetization of the recording layer is detected based on the high frequency tunnel current flowing between the tip of the probe and the recording layer by the application of Detection signal And a detection coil that outputs a detection signal output from the detection coil to obtain a reproduction signal corresponding to a signal recorded in the magnetic recording medium. Playback device.
【請求項10】導電性の記録層を有する磁気記録媒体に
先端を対向させて該磁気記録媒体に対し相対的に移動可
能に強磁性膜からなる探針を設け、この探針の先端と前
記磁気記録媒体との間に高周波の一定のトンネル電流を
流すことにより、該探針の直下の該記録層の記録磁化に
強磁性共鳴を生じさせ、この強磁性共鳴に起因して該記
録磁化から発生する高周波磁束を検出することによっ
て、前記磁気記録媒体に記録されている信号を再生する
ことを特徴とする磁気記録再生装置における信号再生方
法。
10. A probe made of a ferromagnetic film is provided so as to be movable relative to the magnetic recording medium with a tip facing a magnetic recording medium having a conductive recording layer. By passing a constant high-frequency tunnel current between the magnetic recording medium and the magnetic recording medium, a ferromagnetic resonance is generated in the recording magnetization of the recording layer immediately below the probe, and the ferromagnetic resonance causes the recording magnetization to change from the recording magnetization. A signal reproducing method in a magnetic recording / reproducing apparatus, characterized in that a signal recorded in the magnetic recording medium is reproduced by detecting a generated high frequency magnetic flux.
【請求項11】導電性の記録層の上に非導電性の非磁性
層を設けた磁気記録媒体を用いて信号の記録および再生
を行う磁気記録再生装置において、 前記磁気記録媒体に先端を対向させて該磁気記録媒体に
対し相対的に移動可能に設けられた強磁性膜からなる探
針と、 この探針に接続され、該探針の直下の該記録層内の磁化
が強磁性共鳴を起こす周波数の高周波の定電流を供給す
る高周波定電流供給手段と、 前記探針の近傍に該探針と共に磁気記録媒体に対し相対
的に移動可能に設けられ、前記高周波定電流供給手段に
よる高周波の定電流の供給により前記探針の先端と前記
記録層との間に流れる高周波の一定のトンネル電流に基
づいて前記記録層の記録磁化から発生する高周波磁束の
変化を検出することによって、該高周波磁束の変化に対
応した検出信号を出力する検出コイルと、 前記検出コイルから出力される検出信号を検波して、前
記磁気記録媒体に記録されている信号に対応した再生信
号を得る検波手段とを有することを特徴とする磁気記録
再生装置。
11. A magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing a signal using a magnetic recording medium having a non-conductive non-magnetic layer provided on a conductive recording layer, the tip of which faces the magnetic recording medium. Then, a probe formed of a ferromagnetic film is provided so as to be movable relative to the magnetic recording medium, and the magnetization in the recording layer directly below the probe causes ferromagnetic resonance. A high frequency constant current supply means for supplying a high frequency constant current of a frequency to be generated, and a high frequency constant current supply means provided near the probe so as to be movable relative to the magnetic recording medium together with the probe. The high-frequency magnetic flux is detected by detecting a change in the high-frequency magnetic flux generated from the recording magnetization of the recording layer based on a constant high-frequency tunnel current flowing between the tip of the probe and the recording layer by supplying a constant current. Against changes A detection coil for outputting the detected signal, and detection means for detecting the detection signal output from the detection coil to obtain a reproduction signal corresponding to the signal recorded on the magnetic recording medium. Magnetic recording / reproducing device.
【請求項12】前記探針は前記磁気記録媒体に対する相
対移動方向に沿って配置された少なくとも2枚の導電性
膜からなり、これら導電性膜は前記磁気記録媒体への対
向面近傍では前記相対移動方向に所定の間隔を有し、そ
れ以外の部分では互いに電気的に接続され、前記検出コ
イルは前記磁気記録媒体への対向面近において該2枚の
導電性膜の間に配置されていることを特徴とする請求項
9または11に記載の磁気記録再生装置。
12. The probe is composed of at least two conductive films arranged along a relative movement direction with respect to the magnetic recording medium, and the conductive films are disposed in the vicinity of a surface facing the magnetic recording medium. The detection coil has a predetermined space in the moving direction, is electrically connected to each other at other portions, and the detection coil is arranged between the two conductive films near the surface facing the magnetic recording medium. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 9 or 11, characterized in that.
【請求項13】回転するディスク状の磁気記録媒体に対
し信号を記録する記録素子と、前記磁気記録媒体に記録
された信号を再生する前記探針および検出コイルを少な
くとも含む再生素子とからなるヘッド部と、このヘッド
部を搭載したヘッドスライダとを備え、 前記ヘッドスライダは、前記磁気記録媒体の回転に伴う
気体の流れの動圧効果により発生する流体力が作用する
ように前記磁気記録媒体と対向するスライダ面を有する
スライダ部と、このスライダ部に連結され、前記ヘッド
部をその先端が前記磁気記録媒体と接触するように支持
し、前記スライダ部よりも質量が小さく、かつ前記磁気
記録媒体と対向する面の面積が前記スライダ面の面積よ
りも小さいヘッド支持部とからなることを特徴とする請
求項9、11、12のいずれか1項に記載の磁気記録再
生装置。
13. A head comprising a recording element for recording a signal on a rotating disk-shaped magnetic recording medium and a reproducing element including at least the probe and a detection coil for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium. And a head slider on which the head is mounted, the head slider and the magnetic recording medium such that a fluid force generated by a dynamic pressure effect of a gas flow accompanying the rotation of the magnetic recording medium acts. A slider portion having slider surfaces facing each other, the head portion being supported by the slider portion so as to contact the head portion with the magnetic recording medium, and having a smaller mass than the slider portion, and the magnetic recording medium. 13. The head supporting portion having an area of a surface facing the head supporting area smaller than that of the slider surface. Item 6. A magnetic recording / reproducing apparatus according to Item 1.
【請求項14】前記トンネル電流を検出する電流検出手
段と、この電流検出手段からの出力信号を検波する検波
回路と、この検波回路の出力信号を入力とするローパス
フィルタと、このローパスフィルタの出力信号と目標信
号との差に基づいて前記高周波電圧印加手段により印加
される高周波電圧を制御する制御手段とを有することを
特徴とする請求項9、12、13のいずれか1項に記載
の磁気記録再生装置。
14. A current detection means for detecting the tunnel current, a detection circuit for detecting an output signal from the current detection means, a low-pass filter having an output signal of the detection circuit as an input, and an output of the low-pass filter. 14. The magnetic device according to claim 9, further comprising: a control unit that controls a high frequency voltage applied by the high frequency voltage applying unit based on a difference between a signal and a target signal. Recording / playback device.
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