JPS63268174A - Magnetic head - Google Patents
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- JPS63268174A JPS63268174A JP62100123A JP10012387A JPS63268174A JP S63268174 A JPS63268174 A JP S63268174A JP 62100123 A JP62100123 A JP 62100123A JP 10012387 A JP10012387 A JP 10012387A JP S63268174 A JPS63268174 A JP S63268174A
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気ヘッドに係り、特にそれのヘッドスライダ
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic head, and particularly to a head slider thereof.
磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペーシングは。 What is the spacing between the magnetic head and magnetic recording medium?
出力の安定性ならびに耐久性の向上などのためにある一
定間隔必要である。この所望のスペーシングが得られる
ように、ヘッド荷重、磁気記録媒体の表面粗さ、ならび
に磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の流体力学などを考
慮して、ヘッド素子を保持するヘッドスライダおよびそ
れの支持纏造が設計されていた。A certain interval is necessary to improve output stability and durability. In order to obtain this desired spacing, the head slider that holds the head element and its A supporting structure was designed.
前記ヘッドスライダの材質としては、非磁性でかつヘッ
ド素子のコアと同じ程度の熱膨張係数をもち、境面加工
が可能であり、耐摩耗性を有していることから、従来は
非磁性フェライトやセラミックスなどが使用されていた
。Conventionally, non-magnetic ferrite has been used as the material for the head slider because it is non-magnetic, has a coefficient of thermal expansion similar to that of the core of the head element, can be processed into interfaces, and has wear resistance. and ceramics were used.
一方、最近では高密度記録の傾向にあり、この@合には
特に磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペーシングを可及
的に小さくする必要がある。しかし、従来のようにヘッ
ドスライダとして非磁性フェライトやセラミックスを用
いた磁気ヘッドでは。On the other hand, there has recently been a trend towards high-density recording, and in this case it is particularly necessary to reduce the spacing between the magnetic head and the magnetic recording medium as much as possible. However, conventional magnetic heads use non-magnetic ferrite or ceramics as the head slider.
0.1μm以下のスペーシング量を安定に確保すること
が難しく、高密度記録化のひとつの障害となっていた。It has been difficult to stably secure a spacing amount of 0.1 μm or less, which has been an obstacle to high-density recording.
本発明は、このような従来技術の欠点を解決して、磁気
記録媒体に対する秋スペーシング化が可能な磁気ヘッド
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic head that solves the drawbacks of the prior art and allows fall spacing for a magnetic recording medium.
前述の目的を達成するため、本発明は、例えばコア、強
磁性薄膜ならびに励磁コイルなどからなるヘッド素子を
保持するヘッドスライダの少なくとも磁気記@媒体と対
向する側に超伝導材料を配置したことを特徴とするもの
である。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method in which a superconducting material is disposed at least on the side facing the magnetic recording medium of a head slider that holds a head element consisting of, for example, a core, a ferromagnetic thin film, and an excitation coil. This is a characteristic feature.
〔実施1列〕
超伝導物質を弱い磁場中に入れ、冷却して超伝導状態に
すると、超伝導物質の完全反磁性に基づくマイスナー効
果によって、超伝導物質は外部磁場と反対力向の磁場を
発生して浮上する。この作用を利用して、前述のように
ヘッドスライダの少なくとも磁気記録媒体と対向する側
、換言すれば磁気記録媒体から近い個所に超伝導材料を
配置すると、磁気記@媒体の磁場によってヘッドスライ
ダを浮上することができる。なお、磁気記録媒体からの
磁場は記録状態によって極性が変化するが。[Run 1] When a superconducting material is placed in a weak magnetic field and cooled to a superconducting state, the superconducting material receives a magnetic field in the opposite direction to the external magnetic field due to the Meissner effect based on the perfect diamagnetism of the superconducting material. Generate and surface. Taking advantage of this effect, if a superconducting material is placed at least on the side of the head slider facing the magnetic recording medium, in other words, at a location close to the magnetic recording medium, as described above, the head slider will be moved by the magnetic field of the magnetic recording medium. Can levitate. Note that the polarity of the magnetic field from the magnetic recording medium changes depending on the recording state.
マイスナー効果により絶ず反発磁場が生じるため。This is because a repulsive magnetic field is always generated due to the Meissner effect.
極性の変化に関係なくヘッドスライダは常に浮上状態を
確保することができる。The head slider can always maintain a flying state regardless of changes in polarity.
このマイスナー効果を利用した浮上手段が磁気ヘッドと
磁気記録媒体との間の狭スペーシングの確保に有利であ
る理由は、磁力による反発力(−4カ)は距離の3乗に
反比例することにあり、従来のように空気との粘性ある
いは衝突の場合には、スペーシングが約0.1μm以上
では距離の2采に反比例し、それ以下では一定となりダ
ンパー効果を失なうためである。このことについて、も
う少し詳細に説明すると次の通りである。The reason why the levitation means that utilizes the Meissner effect is advantageous in ensuring a narrow spacing between the magnetic head and the magnetic recording medium is that the repulsive force (-4 force) due to magnetic force is inversely proportional to the cube of the distance. This is because, in the case of viscosity or collision with air, as in the conventional case, if the spacing is about 0.1 μm or more, it is inversely proportional to the distance, and if it is less than that, it becomes constant and the damper effect is lost. This will be explained in more detail as follows.
第1図は、スペーシングと浮力との関係を示す特性図で
ある。図中の曲線Aは磁力線の反発力による浮力特性を
示す曲線1曲線Bは従来の空気の抵抗力による浮力特性
を示す曲線である。FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between spacing and buoyancy. Curve A in the figure is a curve showing the buoyancy characteristic due to the repulsive force of magnetic lines of force, and curve B is a curve showing the buoyancy characteristic due to the conventional air resistance force.
曲線Bに示すように空気の抵抗力による浮力の場合、ス
ペーシングが0.3μmから0.1μmと徐々に狭くな
ってくると浮力が急激に増加するが、スペーシングが0
.1μmより狭くなると浮力がほぼ一定になり、それ以
上の増大は望めない。As shown in curve B, in the case of buoyancy due to air resistance, when the spacing gradually narrows from 0.3 μm to 0.1 μm, the buoyancy increases rapidly, but when the spacing is 0.
.. When the diameter is less than 1 μm, the buoyancy becomes almost constant and no further increase can be expected.
従ってスペーシングを狭くするために、磁気ヘッドへの
荷重を少しでも大きくすると浮力を超える力となり、そ
の結果、磁気ヘッドが磁気記録媒体と接触してしまい、
高記録密度に適正なスペーシングを安定に確保すること
ができない。Therefore, if the load on the magnetic head is increased even slightly in order to narrow the spacing, the force will exceed the buoyancy, and as a result, the magnetic head will come into contact with the magnetic recording medium.
Appropriate spacing cannot be stably secured for high recording density.
これに対して磁力線の反発力を利用した場合は曲線Aか
ら明らかなように、常にスペーシング(距離)の3乗に
反比例する反発力(浮力)を生゛じるため、特にスペー
シングが0.1μm以下の狭スペーシングになると急激
に浮力が増大して。On the other hand, when using the repulsive force of magnetic lines of force, as is clear from curve A, a repulsive force (buoyant force) is always generated that is inversely proportional to the cube of the spacing (distance), so especially when the spacing is 0 When the spacing becomes narrower than .1 μm, the buoyancy increases rapidly.
かなり大きな荷重を磁気ヘッドにかけても、磁気ヘッド
と磁気記録媒体との間で微少隙間が安定に確保されると
いう特長を有している。It has the advantage that even if a fairly large load is applied to the magnetic head, a small gap is stably maintained between the magnetic head and the magnetic recording medium.
本発明において用いられる超伝導材料としては。The superconducting materials used in the present invention include:
例えばNb−AL−Ge、Nb−N、Nb−”Geなど
の全屈がある。さらに高臨界温度を有する材料として超
伝導セラミックスが用いられ、具体的には例えば次の一
般式で示さ才しる複合金属酸化物がある。For example, there are total bending materials such as Nb-AL-Ge, Nb-N, and Nb-"Ge. Furthermore, superconducting ceramics are used as materials with high critical temperatures. There are complex metal oxides.
一般式 %式% 式中のAはLa、YまたはLaとYの混合物。general formula %formula% A in the formula is La, Y or a mixture of La and Y.
BはB a I S rまたはBaとSrと混合物。B is BaISr or a mixture of Ba and Sr.
または、ペロブスカイト型の
B a P、bx−xB i XO! (xxo、3
)a この複合金属酸化物は、全席と半導体の中間の特
性を有している。Or perovskite B a P, bx-xB i XO! (xxo, 3
)a This composite metal oxide has properties intermediate between those of a full metal oxide and a semiconductor.
実施例1゜
第2図は1本発明の第1実施例に係る磁気ヘッドと磁気
記録媒体との対向状態を示す斜視図である。径が5.2
5インチのフロッピーディスクからなる磁気記0媒体l
は、50μm厚のポリイミドフィルムよりなる基板1a
と、その基板1aの表面に形成されt=o、2μm厚の
G o −Cr 合金薄膜よりなる磁気記録膜1bとか
ら構成されている。この磁気記録媒体lの飽和磁化は3
00 [emu/ca1.垂直方向の保磁力は700(
Os)、面内方向の保磁力は250(Oa)である。Embodiment 1 FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a magnetic head and a magnetic recording medium face each other according to a first embodiment of the present invention. Diameter is 5.2
Magnetic storage medium consisting of a 5-inch floppy disk
is a substrate 1a made of a polyimide film with a thickness of 50 μm.
and a magnetic recording film 1b formed on the surface of the substrate 1a and made of a 2 μm thick Go-Cr alloy thin film at t=o. The saturation magnetization of this magnetic recording medium l is 3
00 [emu/ca1. The coercive force in the vertical direction is 700 (
Os), and the coercive force in the in-plane direction is 250 (Oa).
一方、磁気ヘッドはヘッドスライダ2と、これに保持さ
れたヘッド素子3とから主に構成されている。ヘッドス
ライダ2は(La、Ba)CuO−1の金属複合酸化物
からなる超伝導セラミックスを内蔵している。前記ヘッ
ド素子3はこのヘッドスライダ2の磁気記録媒体1と対
向する側の一部に埋設されており、図示していないが、
コアと、そのコアの磁気ギャップと対向する側に形成さ
れたアモルファス合金からなる高透磁率で高飽和磁束密
度を有する強磁性薄膜と、前記コアのコイル窓に巻装さ
れた励磁コイルとから構成されている。On the other hand, the magnetic head mainly consists of a head slider 2 and a head element 3 held by the head slider 2. The head slider 2 contains superconducting ceramics made of a metal composite oxide of (La, Ba)CuO-1. The head element 3 is embedded in a part of the head slider 2 on the side facing the magnetic recording medium 1, and although not shown,
Consisting of a core, a ferromagnetic thin film made of an amorphous alloy with high permeability and high saturation magnetic flux density formed on the side of the core facing the magnetic gap, and an excitation coil wound around the coil window of the core. has been done.
磁気記0媒体1に対する信号の書込時あるいは続出時に
は、液体窒素でヘッドスライダ2を臨界温度まで冷却し
て、ヘッドスライダ2を超伝導状態にすることができる
。このときの磁気ヘッドのヘッドスライダ2への荷重を
xa(g)にすることにより、磁気記@媒体と磁気ヘッ
ドとのスペーシングは0.10μmに安定に保持できた
。When writing or continuously outputting signals to the magnetic recording medium 1, the head slider 2 can be cooled to a critical temperature with liquid nitrogen to bring the head slider 2 into a superconducting state. By setting the load on the head slider 2 of the magnetic head at this time to xa (g), the spacing between the magnetic recording medium and the magnetic head could be stably maintained at 0.10 μm.
実施例2゜
第3図は、本発明の第2実m例を示す斜視図である。こ
の実施例で前記第1実施例と相違する点は、ヘッドスラ
イダ2の構成である。Embodiment 2 FIG. 3 is a perspective view showing a second practical example of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the head slider 2.
すなわち、ヘッドスライダ2は例えばチタン酸バリウム
などのセラミックスまたは非磁性フェライトからなる基
体2aと、その基体2aの磁気記録媒体lと対向する側
に形成されたB a P b o、yBio、notか
らなる超伝導材料を内蔵したM2bとから構成されてい
る点である。That is, the head slider 2 includes a base body 2a made of ceramic such as barium titanate or non-magnetic ferrite, and B a P b o, yBio, not formed on the side of the base body 2a facing the magnetic recording medium l. The point is that it is composed of M2b containing a superconducting material.
この実施例の磁気ヘッドにおいても、磁気記録媒体lと
のスペーシングが0.10μm以下に精確に保持される
。In the magnetic head of this embodiment as well, the spacing with respect to the magnetic recording medium 1 is accurately maintained at 0.10 μm or less.
実施例3゜
第4図は、本発明の第3実施例を説明するための斜視図
である。径が5.25インチのハードディスクからなる
磁気記@媒体4は、1.92on厚のアルミニウムより
なる基板4aと、その基Fi4aの表面に形成された0
、05μm厚のCo −Ni合金薄膜よりなる磁気記録
膜4bとから構成されている。この磁気記録媒体4の飽
和磁化は1100 (emu/eel 、面内方向の保
磁力は650〔○e〕である。Embodiment 3 FIG. 4 is a perspective view for explaining a third embodiment of the present invention. The magnetic recording medium 4, which is a hard disk with a diameter of 5.25 inches, is made of a substrate 4a made of aluminum with a thickness of 1.92 on, and a 0.000 mm film formed on the surface of its base Fi 4a.
, and a magnetic recording film 4b made of a Co--Ni alloy thin film with a thickness of 0.5 μm. The saturation magnetization of this magnetic recording medium 4 is 1100 emu/eel, and the coercive force in the in-plane direction is 650 [oe].
一方、磁気ヘッドはヘッドスライダ5と、これに保持さ
れたヘッド素子6とから構成されている。On the other hand, the magnetic head is composed of a head slider 5 and a head element 6 held by the head slider 5.
ヘッドスライダ5は(L a 、 B a ) Cu
Oiの超伝導セラミックスを内蔵している。The head slider 5 is (L a , B a ) Cu
Contains Oi's superconducting ceramics.
・\ラドスライダ5は同図に示すように、磁気記録媒体
4と対向する側に、外側突条5aと、内側突条5bと、
その間に設けられた中間突条5Cとを有している。そし
て外側突条5dと中間突条5Cとの間、ならびに内側突
条5bと中間突条5Cとの間にそれぞれ空気を導通する
ための溝5dが形成されている。前記中間突条5Cにヘ
ッド素子6が埋設、保持される訳であるが、この中間突
条5cは他の突条5a、5bよりも短くなっており5し
かも先端部に浮上用の傾斜部5eが形成されている。な
お1図中の矢印Xは、磁気記@媒体4の回転方向を示し
ている。- As shown in the figure, the RAD slider 5 has an outer protrusion 5a and an inner protrusion 5b on the side facing the magnetic recording medium 4.
It has an intermediate protrusion 5C provided therebetween. Grooves 5d for conducting air are formed between the outer protrusion 5d and the intermediate protrusion 5C, and between the inner protrusion 5b and the intermediate protrusion 5C. The head element 6 is embedded and held in the intermediate protrusion 5C, and the intermediate protrusion 5c is shorter than the other protrusions 5a and 5b, and has a floating inclined part 5e at its tip. is formed. Note that the arrow X in FIG. 1 indicates the rotation direction of the magnetic recording medium 4.
前記ヘッド素子6は1図示していないが、コアと、その
コアの磁気ギャップと対向する側に形成されたアモルフ
ァス合金からなる高透磁率で高飽和磁束密度を有する強
磁性薄膜と、前記コアのコイル窓に巻装された励磁コイ
ルとから構成されている。The head element 6 includes a core, a ferromagnetic thin film having high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density made of an amorphous alloy formed on the side of the core opposite to the magnetic gap, and a ferromagnetic thin film having high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density. It consists of an excitation coil wrapped around a coil window.
この磁気ヘッドのヘッドスライダ5への荷重を10(g
)にすることにより、磁気記@媒体と磁気ヘッドとのス
ペーシングは0.07μmに安定に保持できた。The load on the head slider 5 of this magnetic head is 10 (g
), the spacing between the magnetic recording medium and the magnetic head could be stably maintained at 0.07 μm.
前記各実施例ではヘッド素子をヘッドスライダに埋設す
る場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく1例えばヘッドスライダの一端面にヘッド
素子を接着などの適宜な手段で保持する形式の磁気ヘッ
ドにも適用することができる。In each of the above embodiments, a case has been described in which the head element is embedded in the head slider, but the present invention is not limited thereto. It can also be applied to other types of magnetic heads.
また前記各実施例ではコア、強磁性薄膜ならびに励磁コ
イルなどから構成されるヘッド素子を用いた場合につい
て説明したが、この他にRrIA技術を用いて形成され
る薄膜ヘッド素子を用いる磁気ヘッドにも本発明を適用
することができる。Furthermore, in each of the above embodiments, a case has been described in which a head element composed of a core, a ferromagnetic thin film, an excitation coil, etc. is used, but a magnetic head using a thin film head element formed using RrIA technology may also be used. The present invention can be applied.
さらに超伝導材料からなる層を臨界温度まで冷却する手
段として、磁気ヘッドの周囲を囲み、例えば液体ヘリウ
ムや液体窒素などの冷却媒体を用いて冷却することが適
当である。Further, as a means for cooling the layer made of superconducting material to a critical temperature, it is appropriate to surround the magnetic head and cool it using a cooling medium such as liquid helium or liquid nitrogen.
前記実施例のように超伝導材料としてセラミックスを用
いれば、それの臨界温度が比較的高く冷却が容易で、し
かも耐摩耗性を有し、さらにコアとの熱膨張の差が小さ
いなどの利点を有している。If ceramics are used as the superconducting material as in the above embodiment, it has advantages such as its relatively high critical temperature, easy cooling, wear resistance, and small difference in thermal expansion from the core. have.
なお、スペーシング量は、上述のようにヘッドスライダ
への荷重を変化させることによって変えることが可能で
あるが、その他超伝導材料の体積を変えて反発磁力の強
度を制御することによっても適当に変えることが可能で
あり、高記録密度用として小スペーシング、低記録密度
用として大スペーシングとするよう、容易にスペーシン
グ量を変えることが可能である。The amount of spacing can be changed by changing the load on the head slider as described above, but it can also be changed appropriately by changing the volume of the superconducting material and controlling the strength of the repulsive magnetic force. It is possible to easily change the amount of spacing, such as small spacing for high recording density and large spacing for low recording density.
〔発明の効果〕
本発明は前述のように、ヘッド素子を保持するヘッドス
ライダの少なくとも磁気記録媒体と対向する側に超伝導
材料を配置したことを特徴とするものである。[Effects of the Invention] As described above, the present invention is characterized in that a superconducting material is disposed at least on the side facing the magnetic recording medium of the head slider that holds the head element.
このようなIIW成にすることにより、超伝導材L)の
マイスナー効果を利用して磁気ヘッドな磁気記録媒体か
ら厖微小浮上させることができ5両者のスペーシングの
安定化と、スペーシング量のコ〉(−ロールを容易に図
ることができる。By forming such a IIW structure, it is possible to make the superconducting material (L) float a small distance from the magnetic recording medium by utilizing the Meissner effect. Ko〉(-roll can be easily achieved.
第1図はスペーシングに対する浮力の特性図、第2図は
本発明の第1実施例に係る磁気ヘッドと磁気記@媒体と
の対向状態を示す斜視図、第3図は本発明の第2実施例
に係る磁気ヘッドと磁気記録媒体との対向状態を示す斜
視図、第4r!lは本発明の第3実施例に係る磁気ヘッ
ドと磁気記@媒体との対向状態を示す斜視図である。
1.4・・・・・・磁気記0媒体、2.5・・・・・・
ヘッドスライダ、2a−・・・・基体、2F)・・・・
・・超伝導材料を内蔵した層、3.6・・・・・・ヘッ
ド素子、5a・・・・・・外側突条、5b・・・・・・
内側突条、5c・・・・・・中間突条、5d・・・・・
・溝、5e・・・・・・傾斜部。
第1図
第2区
!FIG. 1 is a characteristic diagram of buoyancy with respect to spacing, FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a magnetic head and a magnetic recording medium face each other according to a first embodiment of the present invention, and FIG. A perspective view showing the facing state of the magnetic head and the magnetic recording medium according to the embodiment, No. 4r! FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a magnetic head and a magnetic recording medium face each other according to a third embodiment of the present invention. 1.4... Magnetic recording medium, 2.5...
Head slider, 2a-...Base, 2F)...
...Layer containing superconducting material, 3.6...Head element, 5a...Outer protrusion, 5b...
Inner protrusion, 5c...Intermediate protrusion, 5d...
・Groove, 5e... Slanted part. Figure 1 District 2!
Claims (3)
れたヘッド素子とを備えた磁気ヘッドにおいて、前記ヘ
ッドスライダの少なくとも磁気記録媒体と対向する側に
超伝導材料を配置したことを特徴とする磁気ヘッド。(1) A magnetic head comprising a head slider and a head element held by the head slider, characterized in that a superconducting material is disposed at least on the side of the head slider facing the magnetic recording medium. .
伝導材料がセラミックスであることを特徴とする磁気ヘ
ッド。(2) A magnetic head according to claim (1), wherein the superconducting material is ceramic.
ッドスライダの磁気記録媒体と対向する側に、空気流を
巻き込む手段が設けられていることを特徴とする磁気ヘ
ッド。(3) A magnetic head according to claim (1), characterized in that means for drawing in an air flow is provided on the side of the head slider facing the magnetic recording medium.
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JP62100123A JPS63268174A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Magnetic head |
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JP62100123A JPS63268174A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Magnetic head |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62100123A Pending JPS63268174A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Magnetic head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63268174A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01211212A (en) * | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Magnetic head slider and magnetic memory device |
JPH0330840U (en) * | 1989-08-03 | 1991-03-26 |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP62100123A patent/JPS63268174A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01211212A (en) * | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Magnetic head slider and magnetic memory device |
JPH0330840U (en) * | 1989-08-03 | 1991-03-26 |
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