KR101594971B1 - 레이저 변조를 이용하여 컨택을 감지하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

레이저 변조를 이용하여 컨택을 감지하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

장치는 변조된 열 센서 신호를 이용하여 매체 및 트랜스듀서의 에어 베어링 표면 사이의 컨택을 감지하기 위해 배열된다. 레이저 소스는 변조된 레이저 광을 산출한다. 열 센서는 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 배치되고 변조된 레이저 광에 의한 순환적 가열에 지배된다. 열 센서는 순환적 가열에 응답하여 변조된 센서 신호를 산출하도록 구성된다.

Description

레이저 변조를 이용하여 컨택을 감지하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING CONTACT USING LASER MODULATION}
일부 실시예들은 열 센서 신호를 이용하여 컨택을 감지하도록 구성된 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 변조된 레이저 광을 산출하도록 구성된 레이저 소스 및 에어 베어링 표면을 포함하는 트랜스듀서를 포함한다. 일부 측면들에 따라, 상기 트랜스듀서는 자기 매체의 영역을 가열하기 위한 에너지 소스로서 상기 레이저 광을 사용하도록 구성된다. 열 센서는 상기 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 배치되고 상기 변조된 레이저 광에 의한 순환적 가열에 지배된다. 상기 열 센서는 상기 순환적 가열에 응답하여 변조된 센서 신호를 산출하도록 구성된다.
일부 실시예들은 레이저 변조된 센서 신호를 이용하여 컨택을 감지하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 변조된 레이저 광을 산출하는 단계를 포함한다. 트랜스듀서의 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 제공된 열 센서는 상기 변조된 레이저 광을 이용하여 순환적으로 가열된다. 변조된 열 센서 신호는 상기 열 센서의 상기 순환적 가열에 응답하여 생성된다.
다양한 실시예들의 이들 및 다른 특징들 및 측면들은 이하의 상술된 논의 및 첨부한 도면들을 고려하여 이해될 수 있다.
도 1은 헤드 트랜스듀서의 측단면도를 보여주는 블럭 다이어그램이다;
도 2는 다양한 실시예들에 따른 HAMR 트랜스듀서에 포함될 수 있는 상세한 구조들 및 특징부들을 도시한다;
도 3 은 특정 실시예에 따른 트랜스듀서를 예시한다;
도 4는 일부 실시예들에 따른 HMS 및/또는 컨택을 측정하기 위해 사용될 수 있는 장치의 측단면도를 예시하는 블럭 다이어그램이다;
도면들 5-7은 본 출원에서 설명된 실시예들에 따른 다양한 프로세스들을 예시한다;
도 8은 히터 파워의 함수로서의 레이저 가열에 기인하는 DETCR 진폭 응답에서의 변화를 예증하는 실험적인 스핀스탠드 데이터를 보여준다;
도 9는 컨택 파워를 식별하는 대응 레이저 도플러 유속계 (LDV) 데이터를 보여준다; 및
도 10은 히터 파워의 함수로서의 8-포인트 트레일링 추세로부터 DETCR 위상에서의 편차를 보여준다.
본 발명은 일반적으로 데이터 스토리지를 위해 사용되는 자기 레코딩 디바이스들에 관한 것이다. 데이터 스토리지 시스템들은 개별적으로 자기 스토리지 매체에 정보를 기록하고(예를 들어, 기록기) 그리고 거기로부터 정보를 판독(예를 들어, 리더기)하는 하나 이상의 트랜스듀서들을 포함할 수 있다. 트랜스듀서 및 그것의 관련된 매체 사이에서 상대적으로 작은 거리 또는 분리 거리를 가지는 것이 통상적으로 바람직하다. 이 거리 또는 간격은 “헤드-매체 분리 거리” (HMS : Head-Medium Separation)로서 본 출원에서 지칭된다. 헤드-매체 분리 거리를 줄임으로써, 리더기 및 기록기는 일반적으로 매체에 데이터를 기록하고 거기로부터 데이터를 판독하는 것을 더 잘 할 수 있다. 헤드-매체 분리 거리를 줄이는 것은 또한 자기 스토리지 매체 높낮이를 조사하는 것을, 예컨대 레코딩 매체 표면의 거? 및 다른 특징들을 감지하는 것을 고려한다.
다양한 실시예들은 가열-보조 자기 레코딩 (HAMR : heat-assisted magnetic recording) 레코딩을 수반한다. 또한 때때로 열-보조 자기 레코딩 (TAMR : thermal-assisted magnetic recording) 시스템들로 지칭되는 HAMR 시스템들에서, 자기 스토리지 매체 (예를 들어, 하드 드라이브 디스크)는 전형적인 자기 매체의 영역 데이터 밀도를 제한하는 초상자성 영향들을 극복할 수 있다. HAMR 기록 시스템에서, 정보 비트들은 높아진 온도들에서 자기 스토리지 계층 상에 레코드된다. 스토리지 계층에서의 가열된 영역은 데이터 비트 차원을 결정하고, 선형 레코딩 밀도는 데이터 비트들 사이의 자기 전환들에 의해 결정된다.
희망하는 데이터 밀도를 달성하기 위해서, HAMR 헤드 트랜스듀서는 광 레이저로부터 자기 스토리지 매체로 광을 보내는 광 컴포넌트들을 포함한다. HAMR 매체 과열점은 전류 소스들 (예를 들어, 레이저 다이오드들)로부터 이용 가능한 광의 반파장보다 적을 필요가 있을 수 있다. 회절 한계로서 알려진 것 때문에, 광 컴포넌트들은 이 스케일에서 광을 집속 시킬 수 없다. 작은 제한된 과열점들을 달성하는 하나의 방법은 광 근접장 트랜스듀서 (NFT : optical near-field transducer), 예컨대 플라즈모닉 광 안테나를 사용하는 것이다. NFT는 디자인된 광 파장에서 로컬 표면-플라즈몬에 도달하도록 디자인된다. 공진에서, NFT의 금속에서의 전자들의 집합적 진동 때문에 높은 전기장이 NFT를 둘러싼다. 레코딩을 위해 국부적으로 매체의 온도를 올려서 필드의 일부가 자기 스토리지 매체 내로 관통하여 흡수될 것이다. 매체의 국부적 온도 증가는 자기 물질의 보자력을 상당히, 바람직하게는 제로(0)로 축소하고, 이것은 상대적으로 낮은 플럭스 밀도의 필드들을 이용하여 높은 이방성 자기 매체 상에 데이터 레코딩을 가능하게 한다.
하드 디스크 드라이브 (HDD)의 중요한 기능은, 예를 들어, 헤드 트랜스듀서와 HDD의 자기 스토리지 매체 표면 사이의 간극을 정확하게 설정하는 것이다. 이 목적을 위하여, 다양한 기술들이 헤드 트랜스듀서 및 디스크 표면 사이의 접근 또는 컨택을 감지하기 위해 사용될 수 있다. 한가지 접근법은 헤드 트랜스듀서가 디스크 표면에 보다 근접하게 하여 분리 거리에서의 축소와 판독 신호 진폭에서의 증가가 서로 상관될 때 자기 스토리지 매체 상에 기록된 패턴의 진폭을 측정하는 것이다. 간격 변화에 추가하여, 일단 헤드 트랜스듀서가 디스크 표면과 컨택하에 있게 되면 진폭은 증가하지 않기 때문에 헤드-매체 컨택은 이 접근법을 이용하여 감지될 수 있다. 헤드 및 매체 및/또는 거? 사이의 컨택의 측정을 교정하기 위해서, 헤드는 디스크에 터치되어 제로(0) 간극 기준점을 수립한다. 헤드-매체 분리 거리 신호는 예컨대 헤드 트랜스듀서에 제공된 리더기 또는 열 센서에 의해 산출되는 신호는 모니터 될 수 있고, 결과적인 온도에서의 변화가 측정된다. 열 센서는 TCR(temperature coefficient of resistance) 센서일 수 있어서 온도에서의 변화를 측정하는 것은 TCR 센서의 저항 변화를 측정하는 것에 의해 이루어진다. 예시적인 열 센서는 DETCR(dual-ended temperature coefficient of resistance sensor)일 수 있다.
다양한 기술들에 따라, 저항 변화를 측정하기 위해서, 열 센서에 공급되는 DC 전류 및 센서를 가로지르는 전압이 측정된다. 헤드-매체 컨택은 측정된 센서 신호를 이용하여 감지된다. 미리 정의된 임계값 이상의 임의의 저항 변화가 컨택을 식별하는데 사용될 수 있다. 일부 기술들은 트랜스듀서 히터의 변조를 사용하여 컨택을 감지하기 위해서 간헐적인 컨택 신호를 제공한다. 이 AC 모드 컨택 감지 기술은 개선된 신호 대 잡음비들을 위하여 다른 잡음 주파수들로부터 격리될 드라이빙 주파수에서의 응답을 허용한다.
일부 HAMR 디바이스들에서, 레이저는 높은 보자력 자기 물질들에 자기 기록을 허용함으로써 그리고 자기 물질의 보자력을 감소시킴으로써, 매체를 가열하기 위해 사용된다. HAMR 레이저는 컨택 데이터 및/또는 헤드-매체 간격 (HMS) 데이터를 산출하기 위해 사용되는 신호를 생성하는데 또한 사용될 수 있다. 변조된 레이저 광을 제공함으로써 열 센서의 AC 응답을 생성하는 것이 유익할 수 있다. 그런다음 열 센서로부터의 결과적인 신호는 컨택 표시자로서 진폭 또는 상 변화들에 대해 모니터된다. 레이저 광은 보다 짧은 샘플링 주기들 및 보다 빠른 응답 시간들을 제공하여 기계적인 응답 주파수들보다 더 넓은 주파수들의 범위에서 변조될 수 있다. 기계적인 응답 주파수들보다 더 높은 주파수들에서 레이저 광을 변조할 때, 레이저에 기인한 슬라이더의 기계적인 모션은 무시될 수 있다. 측정값은 기계적인 모션에 의해 교란되기 때문에 기계적인 움직임의 부족이 보다 정확한 측정을 허용한다. 추가하여, 변조된 레이저 광에 의존하는 기술들은 더 고온의 구현예들을 감안할 수 있다. 센서가 더 고온에서 동작 중 일 때, 헤드 및 매체 사이의 온도 변화는 더 커지고, 이것은 매체와 컨택이 일어날 때 더 큰 응답 (보다 큰 신호 대 잡음비)을 제공할 수 있다. 컨택 및 비-컨택 사이의 열 플로우에서의 차이는 고온에서 더 커지고, 따라서 컨택 감지 신호가 더 커진다.
본 발명의 실시예들은 HMS 및/또는 헤드-매체 컨택을 측정하기 위해서 변조된 레이저 광을 사용하는 장치들 및 방법들에 관한 것이다. 예를 들어, 본 출원에서 논의되는 일부 접근법들은 레이저 광을 산출하고 레이저 광의 진폭을 변조하도록 구성된 레이저 소스를 포함한다. 예를 들어, 슬라이더 상에 배치된 트랜스듀서는 에어 베어링 표면을 가지며 자기 매체의 영역을 가열하기 위한 에너지 소스로서 레이저 광을 사용하도록 구성된다. 열 센서는 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 위치되고 변조된 레이저 광에 의한 순환적 가열에 지배된다. 열 센서는 순환적 가열에 응답하여 변조된 센서 신호를 산출하도록 구성된다.
다양한 실시예들에서, 레이저 소스는 트랜스듀서의 외부에 있다. 일부 구현예들에 따라, 레이저 소스는 트랜스듀서에 통합된다. HAMR에서, 레이저는 자기 매체의 영역을 가열함으로써 자기 매체의 보자력을 변경할 파워를 가지는 레이저 광을 산출한다.
일부 구현예들에서, 변조된 레이저 광은 표면 및 매체 사이에서 정의되는 에어 베어링 및/또는 트랜스듀서의 광-감응 기계적 변조를 일으키기 위해 요구된 파워보다 작은 파워를 가진다. 다양한 측면들에 따라, 변조된 레이저 광은 트랜스듀서 또는 레이저 소스의 기계적 모션과 관련된 기계적인 응답 주파수들보다 더 높은 주파수를 가진다. 변조된 레이저 광의 파워는 자기 매체의 보자력을 변경하기 위해 요구되는 파워보다 더 낮은 파워를 가진다. 일부 구현예들에 따라, 변조된 레이저 광의 파워는 자기 매체로부터 데이터를 삭제하거나 거기에 데이터를 기록하기 위해 요구되는 파워보다 더 낮은 파워를 가진다. 일부 경우들에서, 레이저 광을 변조하는 것은 복수개의 여기 주파수들에서 레이저 광을 변조하는 것을 포함한다. 레이저 광을 변조하는 것은 레이저 광을 변조하는 진폭을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 변조된 센서 신호는 트랜스듀서 및 매체 사이의 간격 변화들을 감지하거나/감지하고 측정하기에 적절하다. 센서 신호는 헤드-매체 간극 데이터, 헤드-매체 분리 거리 데이터, 헤드-매체 접근 데이터, 헤드-매체 컨택 데이터 및/또는 헤드-열적 거? 컨택 데이터를 산출하기 위해서 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 변조된 센서 신호는 약 500 Hz 와 2 MHz 사이의 또는 약 1 kHz 와 500 kHz 사이의 주파수를 가질 수 있다.
다양한 접근법들은 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 NFT를 포함하고 열 센서는 그것이 NFT로부터 4 마이크로미터 내지 약 0.5 마이크로미터 사이의 범위 내에 있도록 배열된다. 예를 들어, 열 센서는 NFT로부터 약 4 마이크로미터 이하에, 또는 약 3 마이크로미터 이하에, 또는 약 2 마이크로미터 이하에, 또는 약 1.5 마이크로미터 이하에, 또는 약 1.2 마이크로미터 이하에, 또는 약 1 마이크로미터 이하에, 또는 약 0.8 마이크로미터 이하에, 또는 약 0.5 마이크로미터 이하에 있을 수 있다.
일부 구현예들에서 검출기는 변조된 센서 신호를 이용하여 트랜스듀서 및 매체 사이의 컨택을 감지하도록 구성된다. 다양한 접근법들에서, 검출기는 히터 파워의 함수로서의 센서 신호에 대한 파형 파라미터 변화를 이용하여 트랜스듀서 및 매체 사이의 컨택을 감지하도록 구성된다. 예를 들어, 다양한 구현예들에서, 컨택을 나타내는 파형 파라미터는 히터 파워의 함수로서의 파형 형상, 센서 신호의 진폭 및/또는 위상일 수 있다.
이제 도 1 과 관련하여, 블럭 다이어그램은 헤드 트랜스듀서의 측단면도 (200)를 보여준다. 도시된 트랜스듀서 (200) 상의 대표적인 컴포넌트들은 리더기 (220), 기록기 (210), 리더기 히터 (225), 및 기록기 히터 (215)를 포함한다. 트랜스듀서 (200)는 하드 디스크 드라이브와 같은 데이터 스토리지 디바이스의 판독/기록 헤드로서 사용될 수 있다. 트랜스듀서 (200)는 리딩 에지 및 트레일링 에지를 갖는 슬라이더 (250)를 포함한다. 기록기 (210) 및 리더기 (220)는 슬라이더 (250)의 트레일링 에지에 통상적으로 위치되고 자기 스토리지 매체 (300), 예를 들어, 디스크의 표면 (301)로부터 데이터를 판독하고 거기에 데이터를 기록할 때 가까이 이격된 관계 (예를 들어, 20 nm)에서 유지된다. 슬라이더 (250)가 자기 스토리지 매체 (300)의 표면 (301)위에 위치될 때, 비행 높이는 하향의 힘에 의해 슬라이더 (250) 및 표면 (301) 사이에서 유지된다. 이 하향의 힘은 디스크가 회전할 때 매체 표면 (301) 및 슬라이더 (250)의 에어 베어링 표면 (ABS) (255) 사이에 창설되는 에어 쿠션 (즉, 에어 베어링)에 의해 상쇄된다.
도 1에 도시된 트랜스듀서 (200)는 또한 레이저 배열을 포함한다. 레이저 배열은 레이저 (110) (예를 들어, 레이저 다이오드)를 슬라이더 (250)의 에어 베어링 표면 (255)에 위치된 NFT (240)로 광학적으로 결합하도록 구성된 도파관 (114)을 포함한다. 도 1 에 예시된 실시예에 따라, 레이저 (110)는 헤드 트랜스듀서(200)의 외측에, 예컨대 헤드 서스펜션 어셈블리 (HSA) 위에 위치된다. 일부 실시예들에서, 레이저 (110)는 트랜스듀서 (200)에 통합된다. 레이저 (110)는 레이저 (110)에 의해 산출된 레이저 광을 희망하는 주파수에서 변조하고 레이저 (110)를 턴 온 및 오프 하도록 구성된 파워 서플라이에 전기적으로 결합된다. 다양한 실시예들에서, 파워 서플라이는 프로세서, 제어기 또는 제어 회로에 의해 제어되고 희망되는 바대로 조절될 수 있는 출력 파워를 가진다. 예를 들어, 레이저 (110)에 대한 서플라이는 이하의 파라미터들: 레이저 광의 출력 파워 (진폭); 레이저 광의 주파수; 및 듀티 사이클의 일부 또는 전부에 대한 제어를 제공하도록 구성될 수 있다.
앞에서 논의된 바와 같이, 레이저 (110)에 의해 산출된 레이저 광은 도파관 (114)을 통하여 NFT (240)에 결합된다. 입사 레이저 광에 응답하여 NFT (240)는 자기 스토리지 매체 (300)로 향하는 근접장 영역 내에 고 파워 밀도를 생성한다. NFT (240)의 근접장 영역내 이 고 파워 밀도는 매체(300)의 국부적 온도에서의 증가를 일으키고, 그렇게 함으로써 매체 (300)의 국부적 영역에 정보를 기록하거나 국부적 영역에서 정보를 삭제하기 위해 자기 물질의 보자력을 감소시킨다. NFT (240)로 전달된 레이저 광 에너지의 일부는 슬라이더 (250)내에서 열로 변환되고 흡수된다. 이 가열은 에어 베어링 표면 (255)에서 열적 팽창, 돌출 및 헤드-매체 간극 및 헤드-매체 분리 거리에서의 변화로 귀결된다. 헤드-매체 분리 거리는 트랜스듀서 및 매체의 공칭 평면의 가장 가까운 점 사이의 거리이다. 헤드-매체 간극은 트랜스듀서의 부근에서 매체의 가장 높은 점에 대하여 트랜스듀서의 가장 가까운 점 사이의 거리이다. NFT (240)에 추가하여, 트랜스듀서 (200)는 에어 베어링 표면 (255)의 추가 팽창 및 돌출을 일으킬 수 있는 추가 가열 소스들을 통상적으로 포함한다. 이런 추가의 가열 소스들이 동작할 때 하나 이상의 기록기 (210) (기록기 코일), 기록기 히터 (215), 및 리더기 히터 (225)를 포함한다.
트랜스듀서의 돌출 영역에 열 센서를 통합한 헤드 트랜스듀서 (또한 슬라이더로서 알려진) 부분의 대표적인 실시예가 도 2에 도시된다. 도 2 는 다양한 실시예들에 따른 헤드 트랜스듀서 (300)의 단면을 보여준다. NFT (320)는 기록 폴 (310)과 도파관 (330) 사이에 위치된다. 도 2에 예시된 헤드 트랜스듀서 (300) 부분은 파선 (361)에 위해 표시된 열적 돌출을 일으키는 세개의 가열 소스들; 기록 코일(340), NFT (320), 및 히터 (350)를 포함한다.
하나 이상의 열 센서들, 예를 들어, TCR 센서들은 도 2 에 도시된 바와 같이 하나 이상의 선택적 위치들에서 돌출 영역 내에 위치될 수 있다. 도 2 는 돌출 영역 (361)내의 상이한 위치들에 위치된 선택적 열 센서들 (360a, 360b, 360c)을 보여준다. 많은 실시예들에서 단지 하나의 열 센서가 사용된다. 일부 실시예들에서, 열 센서 (360a)에 의해 예시된 바와 같이, 열 센서는 기록 폴 (310), 리턴 폴 (315), 및 NFT (320) 근처의 기록기 (335) 영역 내에 위치된다. 하나의 구성에서, 열 센서 (360a)의 적어도 일부는 에어 베어링 표면에 수직인 축을 따라서 리턴 폴 (315)의 일부와 동일 공간에 있다. 열 센서 (360a)는 NFT (320) 및 기록 폴 (310) 중 적어도 하나에서 업트랙/다운트랙 방향에 위치된다. 일부 구성들에서, 열 센서는 기록기 (335) 영역의 외측에 위치된다. 예를 들어, 열 센서 (360b)는 리더기 (334) 맞은편 기록기 (335)의 측면상의 기록 폴 (310)에 인접하고 (그러나 기록기 컴포넌트들의 외측) 그리고 에어 베어링 표면의 돌출 영역내 제 2 선택적 위치에 위치된다. 열 센서 (360b)는 NFT (320)에 광학적으로 결합된 도파관 (330)과 히터 (350)사이에 (예를 들어, 히터 (350)보다 도파관 (330)에 더 근접하여 위치된) 위치된다. 열 센서 (360c)는 리더기 (334) 와 기록기 (345) 사이의 리턴 기록 폴 (315)에 인접하고(그러나 기록기 컴포넌트들의 외측) 그리고 에어 베어링 표면의 돌출 영역내 제 3 선택적 위치에 위치된다.
열 센서는 기록 폴 (310) 및 NFT (320)에 관련되지만 이들 컴포넌트들의 돌출 영역 내에 위치된 어디 다른 곳에 위치될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 열 센서는 기록 폴 (310) 및 기록 폴 (310)에 전류를 통하는 코일 (340) 사이에 위치될 수 있다.
일부 실시예들에 따른, 돌출 영역은 기록 폴 (310) 및 기록 리턴 폴 (315) 사이; 기록 리턴 폴 (315) 및 NFT (320) 사이, 및/또는 기록 리턴 폴 (315) 및 도파관 (330)사이의 에어 베어링 표면 (303)의 영역일 수 있다. 다른 실시예들에서, 돌출 영역은 가열 소스, 예컨대 NFT (320), 기록 폴 (310), 및/또는 히터에서 시작하고 열 생성 엘리먼트(들) 주위 약 1-3 마이크로미터에서 일반적으로 바깥쪽으로 연장되는 ABS (303)의 영역으로 간주될 수 있다. 도 2에서, ABS 돌출은 파선 (361)에 의해 표시되고 최대 ABS 돌출 위치는 예를 들어 NFT (320) 및 기록 폴 (310)에서 또는 그 사이에서 발생할 수 있다. 돌출 영역은 최대 돌출 위치로부터 최대 ABS 돌출의 적어도 미리 결정된 퍼센티지 예를 들어, 70%, 80%, 90% 또는 95% 만큼 팽창되는 위치들로 바깥쪽으로 연장되는 ABS (303)의 영역으로 간주될 수 있다. 일부 실시예들에서, 돌출 영역은 ABS (303)의 최대 돌출 영역에 관하여 적어도 80% 돌출한 ABS (303)의 영역에 의해 정의된다. 다른 실시예들에서, 돌출 영역은 ABS (303)의 최대 돌출 영역에 관하여 적어도 90% 돌출한 ABS (303)의 영역에 의해 정의된다.
헤드 트랜스듀서 (300)는 상대적으로 두꺼운 기판을 포함할 수 있고, 그위에 다수의 박층들이 배치된다. 계층들은 헤드 트랜스듀서 (300)의 개별 컴포넌트들을 정의하기 위해 협력한다. 계층들은 예를 들어, 자기 기록기 (335) 및 자기 리더기 (334)를 형성하기 위해 가공된 다수의 계층들을 포함한다. 계층들은 또한 전기 전류를 가지고 전기를 통할 때, 기록 가능한 매체 (375)의 일부를 관통하고 기록기 (335)를 관통하는 자기장을 산출하는 코일들 (340)을 형성하기 위해 패턴화될 수 있다. 기록기 (335)의 하나의 말단 또는 종단 (310)은 (기록 폴로 지칭됨) 자기장의 높은 플럭스 밀도를 산출하도록 구성될 수 있다. 기록기의 요크를 통하여 기록 폴 (310)에 결합된 기록기 (335)의 다른 말단 또는 종단 (315) (리턴 폴로 지칭됨) 더 낮은 플럭스 밀도를 산출하도록 구성될 수 있다.
헤드 트랜스듀서 (300)의 계층들은 또한 (수동) 도파관 (330), NFT (320), 및 센서 (360a, 360b, 360c) 처럼 선택적 위치들에서 도 2에 도시된 열 센서를 형성하기 위해서 가공되어 계층화한다. 레이저는 (도 2에 미도시) 헤드 트랜스듀서 계층들에 형성될 수 있어서, 가열 트랜스듀서 위에 실장될 수 있거나 또는 헤드 트랜스듀서내 공동(cavity)에 배치될 수 있고 그리고 도파관 (330)을 통하여 NFT (320)에 광학적으로 결합된다.
기록가능한 매체 (375)는 임의의 알려진 방식으로 구성될 수 있지만, 통상적으로 그것은 플레이트 또는 기판 (332)을 포함하고 그 위에 적어도 하드 자기 계층 (344)이 증착되거나 다른 방식으로 형성된다. 물질의 보자력을 충분하게 줄이기 위해 계층 (344)의 작은 부분 또는 스팟 (343)이 가열될 수 있고 자기 기록 폴 (310)로부터의 자기장은 기록 계층 (344)의 자화 방향을 변화시키기에 충분히 세다. 정보의 비트들은 그런다음 계층 (344)의 일련의 자기 도메인들에 대하여 수직인 상향 하향의 자화 방향의 형성으로 레코드될 수 있다.
기록 절차와 관련한 스팟 (343)의 가열은 직접적으로 NFT (320)에 의해 및 간접적으로 레이저에 의해 제공될 수 있다. 레이저가 전기를 통할때, 레이저로부터 방사된 레이저 광은 엔드-파이어 커플링 또는 다른 방식에 의하여 도파관으로 결합된다. 레이저 광은 도파관 (330)의 말단부 (330b)로 전송된다. 일부 경우들에서, 말단부는 고체 침지 미러 (SIM : solid immersion mirror) 또는 고체 침지 렌즈 (SIL : solid immersion lens)의 초점 포인트 또는 초점 영역에 해당할 수 있다. 복수개의 계층들의 일부로서 형성될 수 있는 NFT (320)는 말단부 (330b)에 또는 그 부근에 위치된다. NFT (320)는 입사 레이저 광의 파워 밀도를 레이저 광에 대한 회절 한계보다 전형적으로 적은 근접장 영역 내 고 파워 밀도로 변환하기 위해서 플라즈몬들을 활용한다. 근접장 영역 내에서 NFT (320)에 의해 제공된 고 파워 밀도는 스팟 (343)의 국부적인 가열을 산출하기 위해 근처의 기록가능한 매체 (375)에 의해 흡수된다. 기록기 (335)의 기록 폴 (310)에 충분히 가까운 NFT (320)의 방사 끝단에 위치를 정함으로써, 가열된 스팟 (343)의 적어도 일부는 (기록가능한 매체 (375)의 상대적 모션 때문에) 범위를 벗어나서 통과하기 전에 기록 폴 (310)에 의해 방사된 높은 자기 플럭스에 노출될 수 있고 기록 폴 (310)에서의 자기장이 스팟 (343)의 자화 방향을 변화하는 것이 가능하다.
스팟 (343)의 가열은 또한 헤드 (300)의 에어 베어링 표면 (303) 영역의 돌출(파선 (361)에 의해 표시된)을 일으킨다. 온도 변화 및 상응하는 돌출을 측정하기 위해서, 하나 이상의 열 센서들, 예를 들어, 하나 이상의 열 센서들 (360a, 360b, 360c)은 돌출 영역에서 NFT (320) 및/또는 기록 (310) 또는 리턴 (315) 폴들에 근접하게 위치될 수 있다. 도 2 는 열 센서에 대한 선택적 위치들을 보여준다. 열 센서 (360a)는 기록기 (335)내 그리고 에어 베어링 표면의 돌출 영역내의 제 1 선택적 위치, 예를 들어, 기록 리턴 폴 (315)과 기록 폴 (310)의 사이에 위치되고; 열 센서 (360b)는 기록 폴 (310)에 인접하고 (그러나 기록기 컴포넌트들의 외측) 그리고 에어 베어링 표면의 돌출 영역내의 제 2 선택적 위치에 위치되고; 및 열 센서 (360c)는 리턴 기록 폴 (315)에 인접하고 (그러나 기록기 컴포넌트들의 외측) 그리고 에어 베어링 표면의 돌출 영역내의 제 3 선택적 위치에 위치된다.
NFT (320)는 적절하게 사이즈된 핀 또는 다른 구조일 수 있고 금 또는 다른 적절한 물질들과 같은 금속으로 구성될 수 있다. NFT (320)는 관련 기술 분야에서 알려진 임의 적절한 디자인을 가질 수 있다. NFT (320)는 도파관 (330)와 개별적이지만 가깝게 도 2에 도시되지만, 다른 실시예들에서는 NFT는 도파관 (330)내에 배치될 수 있다. 또한 다른 실시예들에서, 레이저는 헤드 트랜스듀서내로 통합될 수 있고 도파관은 생략될 수 있다. 통합된 레이저 구성에서, NFT 는 통합된 반도체 레이저에 직접 결합할 수 있다.
도 3 은 특정 실시예에 따른 트랜스듀서(399)를 예시한다. 트랜스듀서 (399)는 고체 침지 미러 (SIM) 및 도판관 코어 광학적으로 결합된 NFT를 포함하는 HAMR 기록기를 포함한다. NFT는 레이저 광을 매체 표면을 가열하는 표면 플라즈몬들로 변환하도록 구성된다. 기록기는 또한 결합된 경사진 CoFe 기록 폴 및 리턴 폴을 포함하고 그것들은 전기적 절연체로서 역할을 하는 알루미나 계층 및 SIM 도파관 코어에 의해 분리된다. 트랜스듀서 (399)는 NFT로부터 일정 거리에 배치된 DETCR를 포함하는 열 센서를 포함한다. DETCR는 Cr 히트 싱크에 의해 기록 폴 및 NFT로부터 분리된다. 도 3 은 SIM 코어, NFT, 및 기록 폴에 대한 DETCR의 근접성을 보여준다. DETCR이 SIM 코어 및 NFT에 더 가까우면 가까울수록, 더욱 더 민감한 컨택 감지 기술이 될 것이다.
이제 도 4로 돌아가서, 블럭 다이어그램은 일부 실시예들에 따른 HMS 및/또는 컨택을 측정하기 위해 사용될 수 있는 장치(400)의 측단면도를 보여준다. 장치 (400)는 에어 베어링 표면 (440)를 갖는 트랜스듀서 (420)를 포함한다. 트랜스듀서는 AC 변조된 레이저 광을 산출하기 위해서 제어 신호 (405)에 의해 제어되는 레이저 (410)로부터의 광 (429)을 사용하고, 레이저 광의 진폭은 지정된 주파수에서 또는 복수개의 주파수들에서 변조된다. 레이저는 트랜스듀서에 외부에 있을 수 있거나 트랜스듀서에 통합될 수 있다.
HAMR에서, 레이저는 자기 매체(450)의 영역을 가열함으로써 자기 매체의 보자력을 변경할 파워를 가지는 레이저 광을 산출한다. HMS 및/또는 컨택 감지는 HAMR에 대하여 요구되는 것보다 더 낮은 파워에서 AC 변조된 레이저 광을 이용하여 성취될 수 있다. AC 변조된 레이저 광 (429)은 열 센서 (431), 예를 들어 TCR 센서 또는 DETCR 센서를 순환적으로 가열한다. 열 센서 (431)는 순환적 가열에 응답하여 변조된 센서 신호 (435)를 산출하도록 구성된다.
장치 (400)는 도파관 (415)을 통하여 레이저 (410)에 광학적으로 결합되고, 에어 베어링 표면(440)에 또는 그 근처에 배치된 근접장 트랜스듀서 (417)를 포함한다. NFT는 열 센서로부터 일정 거리(499)에 배열된다. 다양한 구현예들에 따른, 열 센서 (431)는 그것이 NFT로부터 약 2 마이크로미터 내지 약 0.5 마이크로미터 사이의 범위 내에 있도록 배열될 수 있다. 열 센서(431)는 NFT(417)로부터 약 4 마이크로미터 이하에, 또는 약 3 마이크로미터 이하에, 또는 약 2 마이크로미터 이하에, 또는 약 1.5 마이크로미터 이하에, 또는 약 1.2 마이크로미터 이하에, 또는 약 1 마이크로미터 이하에, 또는 약 0.8 마이크로미터 이하에, 또는 약 0.5 마이크로미터 이하에 있을 수 있다.
변조된 레이저 광 (429)은 열 센서 (431)를 가열하고 응답하여 열 센서 (431)는 AC 응답 (435)을 생성한다. 특정한 실시예에서, 변조된 레이저 광 (429)은 트랜스듀서 (420)의 광-감응 기계적인 변조를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 적은 파워 및/또는 매체 (450) 및 에어 베어링 표면 (440) 사이에 정의된 에어 베어링의 광-감응 기계적인 변조를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 적은 파워를 가진다. 예를 들어, 변조된 레이저 광 (429)은 레이저 (410) 또는 트랜스듀서 (420)의 기계적인 모션과 관련된 기계적인 응답 주파수들보다 더 높은 주파수를 가질 수 있다. 일부 측면들에 따라, 변조된 레이저 광(429)의 파워는 자기 매체 (450)의 보자력을 변경하기 위해 요구되는 파워보다 더 낮은 파워를 가질 수 있다. 예를 들어, 레이저 광의 파워(429)는 자기 매체 (450)로부터 데이터를 삭제하거나 거기에 데이터를 기록하기 위해 요구되는 파워보다 적을 수 있다.
레이저 광에 응답하여 생성된 변조된 센서 신호 (435)는 트랜스듀서 (420) 매체 (450) 사이의 간격 변화들을 감지하고/감지하거나 측정하기에 적절하다. 변조된 센서 신호 (435)는 트랜스듀서 (420) 및 매체 (450) 사이의 컨택을 감지 및/또는 트랜스듀서 및 매체의 거? 사이의 컨택을 감지하기에 적절하다. 다양한 실시예들에서, 변조된 센서 신호는 약 500 Hz 내지 10 MHz 사이의, 약 1 kHz 내지 1 MHz 사이의, 약 100 kHz 내지 1 MHz 사이의, 또는 약 100 kHz 내지 600 kHz 사이의 주파수를 가질 수 있다.
센서 신호(435)는 예를 들어 헤드-매체 간극 데이터, 헤드-매체 분리 거리 데이터, 헤드-매체 접근 데이터, 헤드-매체 컨택 데이터 및/또는 헤드-열적 거? 컨택 데이터를 산출하기 위해서 사용될 수 있다. 헤드-매체 분리 거리 데이터는 매체의 공칭 평면과 트랜스듀서의 가장 가까운 점 사이의 거리에 관련된 데이터이고; 헤드-매체 간극 데이터는 트랜스듀서의 부근에 매체의 가장 높은 점에 대해 트랜스듀서의 가장 가까운 점 사이의 거리에 관련된 데이터이고; 헤드-매체 접근성은 간극을 측정 가능한 값으로 변환하는 능력과 함께 헤드-매체 간극이고; 헤드-매체 컨택은 헤드-매체 분리 거리가 제로(0)일 때 발생하고; 및 헤드-매체 열적 거? 컨택은 트랜스듀서의 가장 가까운 점 및 돌출한 매체 결함의 가장 가까운 점 사이의 거리가 제로(0)일 때 발생한다.
트랜스듀서 (420)는 자기 매체 (450)를 향하여 에어 베어링 표면 (440)의 팽창 및 돌출을 야기할 수 있는 히터 (480)를 포함한다. 충분한 파워를 가지고 구동되는, 히터 (480)는 ABS (440)가 자기 매체 (450)의 표면과 컨택을 할 때까지 ABS (440)를 돌출하도록 할 수 있다. ABS (440)가 자기 매체 (450)와 접촉하게 될 때, 자기 매체 (450)의 열 용량이 ABS (440) 및 열 센서 (431)를 냉각시킨다. ABS (440) 및 열 센서 (431)의 냉각은 센서 신호의 진폭 및/또는 위상 (435)에서의 급격한 변화를 일으킨다. 초기 냉각 이후에, ABS (440) 및 자기 매체 (450) 사이의 컨택에 기인한 마찰 저항은 ABS (440) 및 열 센서 (431)를 가열하고, 이것은 센서 신호의 진폭 및/또는 위상 (435)를 변하게 한다.
장치 (400)는 센서 신호 (435)를 수신하도록 구성된 검출기 (445)를 포함할 수 있다. 검출기는 레이저 광의 변조 주파수에서의 센서 신호를 모니터 하도록 구성된다. 검출기 (445)는 변조된 센서 신호(435)를 이용하여 트랜스듀서 (420) 및 매체 (450) 사이의 컨택을 감지하도록 구성된다. 일부 구현예들에 따라, 검출기 (445)는 히터 파워의 함수로서의 센서 신호 (435)의 진폭에서의 변화를 이용하여 트랜스듀서 (420) 및 매체 (450) 사이의 컨택을 감지하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 검출기 (445)는 센서 신호 (435)의 위상에서의 변화를 이용하여 트랜스듀서 (420) 및 매체 (450) 사이의 컨택을 감지하도록 구성된다. 진폭 및 위상은 헤드-매체 컨택을 감지하기 위해 사용될 수 있는 센서 신호의 파형 특징들의 예들이다. 앞에서 논의된 바와 같이, 센서 신호의 다른 파형 특징들이 대안적으로 또는 추가적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 파형의 형상은 하나 이상의 헤드-매체 컨택, 헤드-매체 접근, 헤드-매체 간극, 및/또는 헤드-거? 컨택을 감지하기 위해 알려진 형상에 비교될 수 있다.
장치는 트랜스듀서 (420)의 ABS (440)에 또는 그 부근에 리더기 (425)를 포함할 수 있다. 리더기 (425)는 매체 (450)에 저장된 자기 비트들을 감지하도록 구성된다. 리더기 (425)는 자기 비트들 감지에 응답하여 신호를 생성한다. 리더기 신호의 진폭은 ABS (440) 및 매체 (450) 사이의 거리 (498)의 함수이다. 리더기 (425)는 트랜스듀서 (420) 및 매체 (450) 사이의 간격 변화들을 나타내는 리더기 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
일정한 레이저 파워에서 산출되는 변조된 센서 신호를 이용하여, 헤드 트랜스듀서에 위치된 열 센서의 저항 변화율 (ΔR)이 측정될 수 있다. 예시의 열 센서는 DETCR(dual-ended temperature coefficient of resistance sensor)과 같은 TCR 센서 일 수 있다. 히터 파워의 변화율 (ΔP) 또한 측정될 수 있다. 저항에서의 변화 및 히터 파워에서의 변화는 감지 메트릭을 산출하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 저항 변화율 (ΔR) 대 히터 파워 변화율 (ΔP)의 비율을 이용하여, 헤드-매체 컨택이 감지될 수 있다.
ΔR/ΔP로 표시된 저항 변화율 (ΔR) 대 파워 변화율 (ΔP)의 비율은 헤드-매체 간격을 평가하고 헤드-매체 컨택 감지를 수행하기 위한 메트릭을 제공한다. 메트릭 ΔR/ΔP은 헤드-대-매체 간극을 감소시킴으로써 선형으로 축소된다. ΔR/ΔP의 선형성으로부터의 편차 및 최저치를 감지하는 것은 헤드-매체 컨택 및 헤드-매체 야기된 냉각 및 마찰 가열을 나타낸다.
도면들 5-7 은 다양한 실시예들에 따른 다양한 프로세스들을 예시한다. 도면들 5-7에 예시된 프로세스들은 도면들 1-4에 도시된 장치들을 이용하여 구현될 수 있다. 도 5에 따라, 변조된 레이저 광이 산출된다(510). 트랜스듀서의 열 센서가 트랜스듀서 및 자기 매체 사이의 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 제공된다. 열 센서는 변조된 레이저 광을 이용하여 순환적으로 가열된다 (520). 열 센서 신호는 열 센서의 순환적 가열에 응답하여 변조된 신호를 생성한다 (530). 변조된 신호는 ABS 및 자기 매체 거? 사이 및/또는 ABS 및 자기 매체 사이의 컨택 및/또는 간격을 감지하기 위해서 사용될 수 있다. 다양한 구현예들에 따라, 변조된 레이저 광의 파워는 표면 및 매체 사이에서 정의되는 에어 베어링 및/또는 트랜스듀서의 광-감응 기계적 변조를 일으키기 위해 요구된 파워보다 작다. 변조된 센서 신호를 생성하기 위해서 사용되는 레이저 광의 파워는 매체의 보자력을 변경하기 위해 요구되는 레이저 광의 파워보다 작다.
도 6 에 예시된 실시예에 따라, 변조된 레이저 광이 산출된다(610). 트랜스듀서의 열 센서는 트랜스듀서 및 자기 매체 사이의 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 제공된다. 열 센서는 변조된 레이저 광을 이용하여 순환적으로 가열된다 (620). 열 센서 신호는 열 센서의 순환적 가열에 응답하여 변조된 신호를 생성한다 (630). 변조된 신호는 ABS 및 자기 매체 거? 사이 및/또는 ABS 및 자기 매체 사이의 컨택 및/또는 간격을 감지하기 위해서 사용될 수 있다. 변조된 열 센서 신호에 기인하여 컨택 데이터가 산출된다(640). 컨택 데이터는 예를 들어 간극 데이터, 헤드-매체 분리 거리 데이터, 접근 감지 데이터, 헤드-매체 컨택 데이터, 및 헤드-열적 거? 컨택 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 7 에 예시된 실시예에 따라, 변조된 레이저 광이 산출된다(710). 트랜스듀서의 열 센서는 트랜스듀서 및 자기 매체 사이의 에어 베어링 표면에 또는 그 근처에 제공된다. 열 센서는 변조된 레이저 광을 이용하여 순환적으로 가열된다 (720). 열 센서 신호는 열 센서의 순환적 가열에 응답하여 변조된 신호를 생성한다 (730). 변조된 신호는 ABS 및 자기 매체 거? 사이 및/또는 ABS 및 자기 매체 사이의 컨택 및/또는 간격을 감지하기 위해서 사용될 수 있다. 변조된 열 센서 신호로부터의 결과인 컨택 데이터가 산출된다(740). 컨택 데이터가 수집된 이후에, 자기 비트들이 자기 매체에 기록된다(750). 자기 비트들을 기록하는 것은 변조된 센서 신호를 생성하기 위해서 사용된 파워보다 더 높은 파워에서의 레이저 광을 이용하여 자기 매체의 영역을 가열하는 단계를 포함한다. 더 높은 파워에서의 레이저 광은 자기 매체의 보자력을 변경하기에 충분하다.
예제들
이하의 예는 다양한 실시예들에 따른 레이저 광 변조에 응답하여 변조되는 출력 신호를 가지는 DETCR의 조사를 요약한다. 이 예는 예시의 목적들을 위하여 제공되고, 제한의 목적이 아니다.
도 8은 히터 파워의 함수로서의 레이저 가열에 기인하는 DETCR 진폭 응답에서의 변화를 예증하는 실험적인 스핀스탠드 데이터를 보여준다. 도 9는 컨택 파워를 식별하는 대응 레이저 도플러 유속계 (LDV) 데이터를 보여준다.
매끈한 매체 표면과 컨택을 이룬 자유 공간 HAMR 헤드로부터의 샘플 데이터는 도면들 8 및 9 에 도시된다. 레이저에 대한 DETCR 응답은 (전압에서) 히터 파워의 함수로서 플롯된다. 몇몇의 커브들이 상이한 레이저 주파수에 대하여 각각 도시된다. 각각의 커브는 제로(0) 히터 파워에서 DETCR 응답을 공제함으로써 천이된다. 각각의 커브는 히터 파워가 증가될 때 DETCR 응답이 점차적으로 증가하는 것을 보여주며, 그런다음 컨택이 이루어질 때, DETCR 응답은 빠른 축소를 경험한다. 보다 낮은 주파수들 (100 및 300 kHz)에서 이 축소의 크기는 컨택을 감지하기에 충분하게 크다.
컨택을 감지하기 위한 제 2 메트릭은 그것이 컨택이 이루어질 때 DETCR 응답의 위상 또는 상 변화이다. DETCR과 착신 광 사이의 위상 차이는 열 환경에 민감하고, 이것은 컨택이 이루어질 때 급격하게 변화한다. 해당 능력을 예시하는 예제 데이터가 도 10 에 도시된다. 도 10은 히터 파워의 함수로서의 8-포인트 트레일링 추세로부터 DETCR 위상에서의 편차를 보여준다. 이 예제에서, 컴포넌트들은 HAMR 매체 상에서 테스트된다. 위상은 컨택이 이루어 졌을 때 상당한 변화를 보여준다 (LDV에 의해 측정된). 8 데이터 포인트들의 트레일링 평균을 취함으로써, 일부 점-대-점 잡음은 최소화되고 예견된 추세로부터의 편차가 보다 분명히 식별될 수 있다.
왜 이 기술이 민감한지에 대한 근본적인 물리현상은 레이저가 DETCR에 열을 인가하는 것이고 그리고 결과적인 온도 상승은 DETCR 주위의 냉각 경로들에 의존한다. DETCR가 컨택하지 않지만 매체에 아주 근접할 때 그것은 그것의 가장 뜨거운 동작 점에 있고, 그것이 매체와 컨택할 때, 그것은 직접-컨택 전도에 의해 냉각된다.
다른 방식으로 표시되지 않는다면, 명세서 및 청구항들에서 사용된 수량들을 표현하는 모든 숫자들, 특성들의 측정, 등등은 용어 “약”에 의해 수정될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 만약 반대로 표시되지 않는 한, 명세서 및 청구항들에 개시된 수치 파라미터들은 본 출원의 교리들을 활용하여 당해 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 획득되도록 추구되는 희망하는 특성들에 의존하여 다변할 수 있는 근사치이다. 청구항들의 범위에 대한 등가물들의 교리에 출원을 제한하려는 시도로서가 아니라, 각각의 수치 파라미터는 보고된 유효 자리수들의 숫자를 고려하고 통상의 주위 기술들을 적용함으로써 해석되어야 한다. 본 발명의 광범위한 범위를 제시하는 수치 범위들 및 파라미터들은 근사치임에 불구하고, 본 출원에서 설명된 특정 예들에서 임의의 수치 값들의 한도에 대하여 개시되고, 그것들은 가능한 상당히 정밀하게 보고된다. 그러나 임의의 수치 값은 아마 테스팅 또는 측정 제한들과 관련된 에러들을 수용할 것이다.
설사 많은 다양한 실시예들의 많은 특성들이 다양한 실시예들의 구조 및 기능의 세부사항들과 함께 앞에서의 상세한 설명에 개시되었지만, 첨부된 청구항들이 표현한 용어들의 광범위한 개괄적 의미에 의해 표시되는 전체범위에 대하여 특별히 다양한 실시예들에 의해 예시된 구조 및 배열들에 관해서 이 상세한 설명은 단지 예시적이고 변화들이 상세하게 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (29)

  1. 장치로서,
    레이저 광을 산출하고 상기 레이저 광을 변조하도록 구성된 레이저 소스;
    에어 베어링 표면을 포함하고, 자기 매체의 영역을 가열하기 위한 에너지 소스로서 상기 레이저 소스에 의해 산출된 상기 레이저 광을 사용하도록 구성된 트랜스듀서; 및
    상기 변조된 레이저 광에 의한 순환적 가열을 받게 되고, 상기 에어 베어링 표면에 있거나 또는 상기 에어 베어링 표면에 인접한 열 센서 ― 상기 열 센서는 상기 순환적 가열에 응답하여 변조된 센서 신호를 산출하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 열 센서에 결합된 검출기 ― 상기 검출기는 상기 센서 신호를 이용하여 상기 트랜스듀서와 상기 자기 매체 간의 간격 변화들과 접촉 중 하나 또는 모두를 감지하도록 구성됨 ― 를 포함하는,
    장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 변조된 레이저 광은 상기 트랜스듀서의 광-감응 기계적인 변조(light-induced mechanical modulation)를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 작은 파워를 갖는, 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 변조된 레이저 광은 상기 자기 매체 및 상기 에어 베어링 표면 사이에 정의된 에어 베어링의 광-감응 기계적인 변조를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 작은 파워를 갖는, 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 변조된 레이저 광은 변조 주파수에서 변조되고, 상기 변조 주파수에서 상기 트랜스듀서의 기계적인 응답은 무시될 수 있는, 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 변조된 레이저 광의 파워는 상기 자기 매체의 보자력을 변경하기 위해 요구되는 파워 보다 더 낮은 파워를 갖는, 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 검출기는 상기 트랜스듀서와 상기 매체 사이의 접촉과 간격 변화들을 감지하도록 구성된, 장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 검출기는 상기 트랜스듀서와 상기 매체의 거?들(asperities) 사이의 접촉을 감지하도록 구성된, 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 변조된 센서 신호는 500 Hz 내지 10 MHz의 주파수를 가지는, 장치.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 변조된 센서 신호는 1kHz 내지 1 MHz의 주파수를 가지는, 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 소스에 광학적으로 결합되고 그리고 상기 에어 베어링 표면에 있거나 또는 상기 에어 베어링 표면에 인접한 근접장 트랜스듀서(near-field transducer);를 추가로 포함하되,
    상기 열 센서는 상기 근접장 트랜스듀서로부터 4 마이크로미터 이하에 위치되는, 장치.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 검출기는 상기 센서 신호에서의 진폭 변화 또는 위상 변화를 이용하여 상기 매체와 상기 트랜스듀서 사이의 접촉을 감지하도록 구성된 검출기를 포함하는, 장치.
  16. 청구항 1에 있어서, 히터 파워의 함수로서의 상기 센서 신호의 하나 이상의 파형 특징들의 변화를 이용하여 상기 매체와 상기 트랜스듀서 사이의 접촉을 감지하도록 구성된 검출기를 포함하는, 장치.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 하나 이상의 파형 특징들은 진폭 및 위상 중 하나 또는 모두를 포함하는, 장치.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 소스는 상기 트랜스듀서의 외부에 있는, 장치.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 소스는 상기 자기 매체의 보자력을 변경하기 위한 파워를 갖는 레이저 광을 산출하도록 구성된, 장치.
  20. 장치로서,
    자기 매체에 데이터를 기입하는 때에 사용되는 파워보다 낮은 파워에서 변조된 레이저 광을 산출하도록 구성된 레이저 소스;
    에어 베어링 표면을 포함하는 트랜스듀서;
    상기 변조된 레이저 광에 응답하여 AC 신호를 산출하도록 구성되며, 상기 에어 베어링 표면에 있거나 또는 상기 에어 베어링 표면에 인접한 열 센서; 및
    상기 열 센서에 결합된 검출기 ― 상기 검출기는 상기 트랜스듀서와 상기 매체 사이의 간격 변화 또는 접촉의 지표로서 상기 AC 신호에서의 변화에 대해 상기 AC 신호를 모니터링 하도록 구성됨 ― 를 포함하는, 장치.
  21. 방법에 있어서,
    변조된 레이저 광을 산출하는 단계;
    상기 변조된 레이저 광을 이용하여 트랜스듀서의 에어 베어링 표면에 제공되거나 또는 상기 에어 베어링 표면에 인접하여 제공된, 상기 트랜스듀서의 열 센서를 순환적으로 가열하는 단계;
    상기 열 센서의 상기 순환적 가열에 응답하여 변조된 열 센서 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 센서 신호를 이용하여 상기 트랜스듀서와 자기 매체 사이의 간격 변화들과 접촉 중 하나 또는 모두를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 레이저 광을 이용하여 자기 매체의 영역을 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 레이저 광을 변조하는 것은 상기 레이저 광을 진폭 변조하는 것을 포함하는, 방법.
  24. 청구항 21에 있어서, 상기 변조된 열 센서 신호를 이용하여 헤드-매체 간극 데이터, 헤드-매체 분리 데이터, 접근 감지 데이터, 헤드-매체 접촉 데이터, 헤드-열적 거?(thermal asperity) 접촉 데이터 중 적어도 하나를 산출하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  25. 청구항 20에 있어서, 상기 검출기는 상기 AC 신호에서의 진폭 변화 및 위상 변화 중 하나 또는 모두에 대해 상기 AC 신호를 모니터링하도록 구성된, 장치.
  26. 청구항 20에 있어서, 상기 검출기는 히터 파워의 함수로서 진폭 변화 및 위상 변화 중 하나 또는 모두를 이용하여 상기 트랜스듀서와 상기 매체 사이의 접촉을 검출하도록 구성된, 장치.
  27. 청구항 20에 있어서, 상기 변조된 레이저 광은 상기 트랜스듀서의 광-감응 기계적 변조를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 작은 파워를 가지는, 장치.
  28. 청구항 20에 있어서, 상기 변조된 레이저 광은 상기 에어 베어링 표면과 상기 매체 사이에서 정의되는 에어 베어링의 광-감응 기계적 변조를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 작은 파워를 가지는, 장치.
  29. 청구항 20에 있어서, 상기 변조된 레이저 광은 상기 트랜스듀서의 광-감응 기계적 변조를 일으키거나 또는 상기 에어 베어링 표면과 상기 매체 사이에서 정의되는 에어 베어링의 광-감응 기계적 변조를 일으키기 위해 요구되는 파워보다 작은 파워를 가지는, 장치.

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