KR20050039586A - 마모 및 내구성 제어를 위해 헤드/디스크 경계면에서전위차를 능동으로 제어하는 자기 기록 디스크 드라이브 - Google Patents

마모 및 내구성 제어를 위해 헤드/디스크 경계면에서전위차를 능동으로 제어하는 자기 기록 디스크 드라이브 Download PDF

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KR20050039586A
KR20050039586A KR1020040083916A KR20040083916A KR20050039586A KR 20050039586 A KR20050039586 A KR 20050039586A KR 1020040083916 A KR1020040083916 A KR 1020040083916A KR 20040083916 A KR20040083916 A KR 20040083916A KR 20050039586 A KR20050039586 A KR 20050039586A
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바움가르트페터미카엘
크니게베른하르트
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히다치 글로벌 스토리지 테크놀로지스 네덜란드 비.브이.
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Abstract

하드 디스크 드라이브의 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 전위차는 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 슬라이더 본체의 부양 높이(flying height) 간격에 기초해서 없앨 수 있다. 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에 인가되는 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분과 AC 성분을 포함하고, 슬라이더 본체의 검출된 부양 높이 간격에 기초한다. 이 부양 높이 간격은 미리 정해진 바이어스 전압의 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 슬라이더의 설계 부양 높이로부터 슬라이더-디스크의 최소 간극 변화에 기초해서 검출될 수 있다. 이와 다른 방식에 있어서, 부양 높이 간격은 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 AC 주파수의 제1 고조파에 대한 슬라이더의 최소 전기역학 응답에 기초해서 검출된다.

Description

마모 및 내구성 제어를 위해 헤드/디스크 경계면에서 전위차를 능동으로 제어하는 자기 기록 디스크 드라이브{MAGNETIC RECORDING DISK DRIVE WITH ACTIVELY CONTROLLED ELECTRIC POTENTIAL AT THE HEAD/DISK INTERFACE FOR WEAR AND DURABILITY CONTROL}
본 발명은 여기에서의 인용에 의해 본 명세서에 참조 문헌으로 포함되는, 발명의 명칭이 "Method For Actively Controlling Electric Potential At The Head/Disk Interface Of A Magnetic Recording Disk Drive"인 미국 특허 출원 일련 번호 제(대리 사무소 문서 번호 HSJ9200300149US1)호와 관련된다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브(HDD)에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 HDD의 슬라이드 본체와 디스크 표면 간의 전위차, 예컨대 슬라이더와 디스크 간의 재료 차이로 인한 접촉 전위차 또는 마찰충전(tribocharging)에 의해 생성된 전위차를 검출하여 없애는 기술에 관한 것이다.
도 1은 선택된 트랙에 대하여 데이터를 기록 및 판독하기 위하여 슬라이더 어셈블리(101)를 자기 디스크(102) 상의 선택된 동심원 데이터 정보 트랙 위에 위치시키는 2단 서보 시스템을 구비한 전형적인 하드 디스크 드라이브(HDD)(100)를 도시하고 있다. HDD(100)의 2단 서보 시스템은 액추에이터 아암(105)과 판독/기록 헤드 서스펜션(106)을 대략 위치시키기 위한, 회전형 음성 코일 모터(VCM) 등의 제1 액추에이터(104)와, 슬라이더 어셈블리(101)를 선택 트랙 위로 미세 위치시키기 위한, 마이크로 액추에이터 또는 마이크로포지셔너(micropositioner) 등의 제2 액추에이터(도 1에서는 도시 생략)를 포함한다. 본 발명에 사용되는 것인 마이크로액추에이터는 서스펜션과 슬라이더 사이에 배치되는 소형의 액추에이터로서 서스펜션에 대하여 슬라이더를 이동시킨다. 슬라이더 어셈블리(101)는 선택된 데이터 트랙에 대하여 데이터를 각각 판독 및 기록하는, GMR(Giant MagnetoResistive) 부재 등의 판독 부재와 기록 부재를 구비한 판독/기록 헤드(도 1에서는 도시 생략)를 포함한다. 도면에서는 HDD(100)를 단일 자기 디스크(102)만 갖는 것으로 도시하지만, HDD는 통상 복수개로 적재되어 공통 회전하는 강자기 디스크와, 대응하는 수의 액추에이터 아암과, 판독/기록 헤드 서스펜션과, 제2 액추에이터 및 슬라이더 어셈블리를 구비한다.
슬라이더-디스크의 간격이 10nm보다 작아지게 되면, 슬라이더와 디스크 간의 정전기력 및 분자간힘은 점점 커진다. 슬라이더 본체와 디스크가 모두 접지되어 있을 지라도, 슬라이더 본체와 디스크 사이에는 반데발스 힘(van der Waals force)보다 큰 정전기력을 생성할 수 있는 전위차가 있을 수 있다. 이러한 전위차의 한 원인은 슬라이더 본체 상에서 부도전성 재료의 마찰충전 또는 마찰적 대전이다. (예컨대 J.D. Kiely et al., "Tribocharging of the magnetic hard disk drive head-disk interface", Journal of Applied Physics, Vol. 91, No. 7, PP. 4631-4636, April 1, 2002.를 참조) 또다른 원인으로서는 슬라이더 본체와 디스크의 도전성 재료 간의 접촉 전위가 있다.
도 2는 하드 디스크 드라이브의 슬라이더 본체(201)와 하드 디스크(202) 사이에 존재할 수 있는 정전기장을 나타낸다. 슬라이더 본체(201)를 지지하는 서스펜션은 도시하지 않았다. 디스크(202)가 회전할 때, 화살표 203으로 표시하는 바와 같이, 디스크(202)는 슬라이더 본체(201)에 대하여 오른쪽에서 왼쪽으로 이동한다. 슬라이더-디스크 경계면을 확대한 부분(204)은 슬라이더 본체(201)와 디스크(202) 간의 전위차로부터 형성된 전기장(205)을 표시하는 라인을 나타낸다. 전기장(205)은 슬라이더 본체(202)의 길이에 따라 슬라이더 본체(201)와 디스크(202) 사이에 모두 존재하지만, 전기장(205)의 세기가 슬라이더 본체(201)의 후연(trailing edge)에서 가장 크기 때문에 이 확장 부분(204)에만 도시하였다. 전술한 바와 같이, 전위차의 원인 중 하나는 일함수가 상이한 슬라이더 본체와 디스크의 도전성 부분에서 발생하는, 그리고 부도전성 부분의 마찰충전으로부터 발생하는 접촉 전위이다. 전위차의 또다른 원인은 스핀들 모터 베어링과 관련된 마찰충전이며, 디스크 전위를 접지 전위에서 크게 변화시킬 수 있다.
슬라이더 본체(201)와 디스크(202) 간의 전기장(205)은 슬라이더-디스크 경계면 내에서 슬라이더 본체(201)와 디스크(202)의 표면 상에 작용하는 정전기력을 생성한다. 전기장(205)과 관련된 정전기력은 인가된 전압과, 슬라이더-디스크 경계면의 물리적 파라미터에 의존한다. 슬라이더 본체와 디스크 간의 전위차가 상승할 때, 슬라이더 부양 높이는 슬라이더의 설계 부양 높이에서 감소한다.
예를 들어, 도 3은 슬라이더-디스크 전위차 함수에 따라 하이피치(high pitch) 공기 베어링 설계와 로우피치(low-pitch) 공기 베어링 설계의 부양 높이(FH)를 도시하고 있다. 양쪽의 공기 베어링 설계는 디스크 위에서 설계 부양 높이를 9nm로 한다. 하이피치 슬라이더는 동적 피치 각도가 180μrad이다. 로우피치 슬라이더는 9nm의 부양 높이에서 동적 피치 각도가 70μrad이다. 그래프(301)는 슬라이더-디스크 전위차 함수에 따른 하이피치 슬라이더의 부양 높이를 나타낸다. 그래프(302)는 슬라이더-디스크 전위차 함수에 따른 로우피치 슬라이더의 부양 높이를 나타낸다. 로우피치 슬라이더는 인가된 DC 전기장에 대해서 하이피치 슬라이더보다 더 민감하다. 그 이유는 슬라이더 전체에 대하여 정전기력을 적분하는 경우에, 로우피치 설계가 하이피치 설계보다 평균적으로 간격 거리가 더 작기 때문이다. 부양 높이는 하이피치 및 로우피치 공기 베이링 설계 모두에 대하여 약 0.5V의 전위차에 대하여 약 0.5nm씩 감소한다. 로우피치 슬라이더의 경우 2.5V에서 부양 높이의 값이 0nm일 것으로 추정되는 데 2.5V에서 접촉하기 때문이다.
현재의 하드 드라이브에 있어서, 디스크는 극 체인(polar chain)이 긴 PFPE(PerFluoroPolyEther) 타입의, 예컨대 Fomblin Z-DOL과 같은 윤활제를 이용하여 매끄럽게 한다. 헤드-디스크의 경계면에 정전기장이 있으면 윤활제의 극성으로 인해 윤활제가 그 디스크 표면에서 제거되거나, 디스크 표면에서 어쩌면 고갈될 수도 있다. 제거된 윤활제는 슬라이더에 의해 대개 픽업되어 드라이브 고장을 유도할 수도 있다. 그 결과, 윤활제가 제거될 때, 윤활제는 윤활제의 극성과 정전기력에 의해 슬라이더 본체(201)로 끌어 당겨져서, 슬라이더 본체의 후연에서와 같이, 전기장이 높은 슬라이더 본체(201) 상의 영역에 집중되게 된다. 일단 집중되면, 윤활제는 물방울을 형성하며, 그 윤활제 물방울은 헤드-디스크 경계에 들어가면 판독/기록 에러를 유도할 수 있다. 전기장(205)은 또한 입자를 슬라이더 본체(201) 상에 끌어당길 수도 있어 슬라이더 본체(201)와 디스크(202)의 표면 양쪽 상으로 스크래치를 유발할 수 있다. 정전기력으로 인한 또다른 잠재적인 문제는 슬라이더 본체(201)와 디스크(202) 간에 진동성 결합이 증가하여, 슬라이더-디스크 간격의 변화가 더 커지게 된다.
슬라이더-디스크 경계면에 인가된 DC 바이어스를 조정하여 슬라이더-디스크의 간격을 제어하기 위한 여러 연구 자료가 지난 수년에 걸쳐 발표되었다. 이에 대해서. 예컨대 E.T. Schreck의 미국 특허 제6,005,736호, Z. Feng 등의 제6,529,342호, 및 D.W. Meyer 등의 제6,366,416를 참조할 수 있다.
따라서, 슬라이더와 디스크 간에 존재하는, 예컨대 접촉 전위와 같은 전위차를 없애기 위하여, 슬라이더 본체와 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 바이어스 전압을 결정하는 기술이 필요하다.
본 발명은 슬라이더와 디스크 간에 존재하는, 예컨대 접촉 전위와 같은 전위차를 없애기 위하여, 슬라이더 본체와 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 바이어스 전압을 결정하는 기술을 제공한다.
본 발명의 잇점은 하드 디스크 드라이브의 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 전위차를 없애기 위한 시스템 및 방법에 의해 제공된다. 본 발명에 따르면, 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 슬라이더 본체의 부양 높이 간격을 검출한다. DC 성분과 AC 성분을 포함하는 미리 정해진 바이어스 전압이 슬라이더와 하드 디스크 사이에 인가되어 슬라이더 본체의 검출된 부양 높이 간격 상에 바이어스된다. 본 발명의 일 양상에 있어서, 슬라이더 본체의 부양 높이 간격은 미리 정해진 바이어스 전압의 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 슬라이더-디스크의 최소 간극 변화 결정에 기초해서 검출된다. 본 발명의 다른 양상에 있어서, 슬라이더 본체의 부양 높이 간격은 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 AC 주파수의 제1 고조파에 대한 슬라이더의 최소 전기역학 반응 검출에 기초해서 검출된다. 본 발명의 다른 양상에 있어서, 슬라이더 본체의 부양 높이는 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 최소 간섭에 기초해서 검출된다.
본 발명의 일 실시예는 레이저 도플러 진동계를 이용하여 슬라이더 본체의 부양 높이 간격을 검출한다. 본 발명의 다른 실시예는 DC 성분의 크기가 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 슬라이더 본체 상에 있는 판독 부재가 감지한 자기 재판독(readback) 신호의 크기에 기초하여 슬라이더 본체의 부양 높이 간격을 검출한다. 본 발명의 이러한 실시예에 있어서, AC 성분은 스위프 주파수 AC 신호 또는 단일 주파수 AC 신호일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예는 바이어스 전압의 DC 성분이 변할 때에 슬라이더 본체를 온/오프하여 흐르는 전류의 최소 변화에 기초해서 슬라이더 본체의 부양 높이를 검출한다. 본 발명의 다른 실시예는 DC 성분이 변할 때에 자기저항 요소의 최소 저항에 기초해서 슬라이더 본체의 부양 높이 간격을 검출한다. 본 발명의 다른 실시예는 DC 성분이 변할 때에 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 접촉을 감지하는 음향 방출 센서나 압전 센서의 출력에 기초해서 슬라이더 본체의 부양 높이 간격을 검출한다.
미리 정해진 전압의 크기는 DC 성분이 변할 때에 슬라이더의 설계 부양 높이 로부터 슬라이더-디스크의 최소 간극 변화를 검출하는 방식이나, DC 성분이 변할 때에 슬라이더-하드 디스크의 최소 간섭을 검출하는 방식 등으로 검출된 슬라이더 본체의 부양 높이 간격에 기초해서 제어될 수 있다. 이와 다르게, 미리 정해진 전압의 크기는 AC 성분의 주파수에서 부양 높이의 간격 변화의 진폭에 부양 높이 간격의 위상차의 사인값을 곱한 것이 최소가 되도록 제어될 수 있다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 같은 도면 부호는 유사한 요소를 가리키는 첨부 도면을 참조하여 예시하지만, 이것에 제한되지는 않는다.
본 발명은 슬라이더 본체와 디스크 간에 존재하는, 예컨대 마찰충전으로 인한 또는 슬라이더와 디스크의 재료 차이로 인한 접촉 전위를 없애기 위하여 슬라이더 본체와 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 바이어스 전압을 결정하는 기술을 제공한다. 슬라이더 본체와 디스크 간의 전기장을 없앰으로써, 슬라이더 부양 높이는 최대 설계 부양 높이로 증가한다. 정전기력으로 인한 디스크 표면에서의 윤활제의 제거 및 고갈 현상도 없어진다. 그에 따라, 윤활제가 디스크로부터 제거되지 않기 때문에, 윤활제는 슬라이더 본체 상의 영역에 집중되지 않게 되고 윤활제 물방울이 형성되지 않는다. 그 결과, 헤드-디스크 경계면에서의 윤활제 물방울로 인한 판독/기록 에러를 막게 된다. 또한 슬라이더 본체와 디스크 간의 진동 결합에 있어서 슬라이더 본체와 디스크 간의 정전기력이 없어졌기 때문에 저감되며, 그에 따라 슬라이더-디스크 간격 변화를 없앨 수 있다.
본 발명에 따르면, DC 성분과 스위프 주파수 AC 성분을 갖는 바이어스 전압을 슬라이더 본체와 디스크 사이에 인가하며, 슬라이더와 디스크 간의 접촉 전압을 결정하기 위하여 DC 성분의 크기가 변할 때에 공기 베어링 범위(즉, 50㎑∼500㎑) 내에 있는 것이 좋은 스위프 주파수 AC 성분의 제1 고조파에 대한 슬라이더의 최소의 전기역학 응답을 검출한다. 다른 방식에 있어서, 바이어스 전압의 AC 성분은 고정된 주파수를 가지며, 이 주파수는 공기 베어링의 범위(즉, 50㎑∼500㎑) 내에 있는 것이 좋다. DC 성분의 크기가 변할 수 있는 범위는 약 1㎂의 전류 한도에서 약 -0.5V DC∼+0.5V DC일 수 있다. AC 성분의 크기는 약 300mV를 초과하지 않는 것이 좋다.
본 발명의 제1 양상은 바이어스 전압의 DC 성분이 변할 때에 그 바이어스 전압의 AC 성분의 AC 주파수의 제1 고조파에 대한 슬라이더의 최소 전기역학 응답을 검출함으로써 슬라이더 본체와 하드 간에 인가되는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위하여 켈빈(Kelvin) 프로브로서 하드 디스크와 슬라이더 본체를 이용한다. 슬라이더의 최소 전기역학 응답은 외부의 레이저 도플러 진동계(LDV) 또는 레이저 간섭계를 이용하거나 및/또는 바이어스 전압의 AC 성분의 주파수에서 재판독 신호의 크기를 모니터링함으로써 검출될 수 있다. 본 발명의 제2 양상에 있어서, 슬라이더 본체와 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압은 DC 바이어스 전압이 변할 때에 슬라이더를 온/오프하여 흐르는 전류 변동의 크기를 검출함으로써 결정된다. 본 발명의 제3 양상에 있어서, 슬라이더 본체와 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압은 슬라이더와 디스크 간의 간섭을 검출함으로써 결정된다. 본 명세서 전체에 걸쳐서 "슬라이더-디스크의 최대 간격" 또는 "슬라이더의 최대 부양 높이"라는 표현은 슬라이더의 설계 부양 높이를 의미하는 것이다.
도 4는 슬라이더 본체(401)와 하드 디스크(402) 간의 전위차를 없애기 위하여 슬라이더 본체에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위한 본 발명의 모든 실시예의 일반적 원리를 나타내는 도면이다. 디스크(402)가 회전할 때, 디스크(402)는 화살표 403이 나타내는 바와 같이, 슬라이더 본체(401)에 대하여 오른쪽에서 왼쪽으로 이동한다. 서스펜션(404)은 슬라이더 본체(401)를 지지한다. 디스크(402)가 접지 전위인 것으로 도시하고 있지만, 디스크(402)는 HDD 또는 슬라이더 본체의 나머지 부분에 대한 상대적인 전위차, 예컨대 스핀들 모터 베어링의 마찰충전으로 인한 것과 같은 전위차를 가질 수 있다. 실시예들은 DC 및 AC 전압이 슬라이더 본체보다는 디스크에 인가될 때 또한 효과적이다. DC 바이어스 전압(VDC)과 AC 바이어스 전압(V0sinωt)을 합해서 서스펜션(404)을 통해 슬라이더 본체(401)에 인가한다. 정해진 AC 주파수에서, DC 바이어스 전압은 슬라이더/디스크의 최소 간섭량을 결정하기 위해 변경된다.
본 발명의 제1의 2개의 실시예는 슬라이더 본체와 디스크 사이에 존재하는, 예컨대 마찰충전으로 인한 접촉 전위와 같은 전위차를 없애도록 슬라이더와 하드 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위하여 켈빈 프로브로서 하드 디스크와 슬라이더 본체를 이용한다. 일반적으로, 켈빈 프로브는 AC 주파수에서 진동하는 한 판과, 슬라이더 본체와 하드 디스크에 마찬가지로 고정된 다른 판을 갖는 커패시터이다. 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압은 바이어스 전압의 DC 성분이 변할 때에 바이어스 전압의 AC 성분의 AC 주파수의 제1 고조파에 대한 슬라이더의 최소 전기역학 응답을 검출함으로써 결정된다.
본 발명의 켈빈 프로브 양상을 설명하기 위하며, 상이한 재료로 형성된 2개의 평행하는 도전성 판 사이에서 작용하는 정전기력(Fel)을,
라고 하며, 여기서, ε0εr는 판 사이 유전체의 투과율, A는 판 면적, d는 판의 간격 거리, V는 판 간의 전위차이다.
도 4에 도시하는 슬라이더-디스크 경계면이 수학식 1에 의해 모델링된 경우에, 판 간의, 즉 슬라이더와 디스크 간의 전위차(V)는 본 발명의 경우, 외부에서 인가된 바이어스 전압과 내부 접촉 전위(Vcontact)의 합이다. 접촉 전위(Vcontact)는 인가된 전압이 없을 시의 2개 판 간의 전위차이며, 상이한 일함수를 갖는 상이한 재료로 된 판에서 기인한다. 이에 대해서는, 예컨대 N.W. Ashcroft et al., Chapter 18, Solid State Physics, Holt, Rinehart and Winston, New York, 1976를 참조할 수 있다. 재료의 일함수는 재료의 표면으로부터 전자를 해방시키는 데 필요한 에너지량으로서, 재료의 광학적, 전기적 및 기계적 특성과 관련된다. 일함수가 상이한 2개의 재료를 함께 사용하는 경우, 일함수가 높은 재료의 전자들이 낮은 일함수의 재료로 흐른다. 그 재료들로 평행한 판 커패시터를 구성하는 경우, 같은 면과 대향 면 전하들이 각 재료 상에 형성된다. 같은 면과 대향 면 전하들로부터 캐패시터의 판 사이에 형성된 전압을 "접촉 전위"라고 부른다. 슬라이더-디스크 경계면에 있어서, 슬라이더 본체의 도전성 부분은 통상 소결된 Al203-TiC이고, 디스크의 도전성 부분은 통상 코발트 기제의 합금 자기층이다. 슬라이더 본체의 재료와, 디스크의 도전성 부분의 각 일함수는 또한 마찰 보호를 위해 도포되는 오버코트와와 윤활제에 의해서 추가 변경된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 한 면(즉, 디스크의 도전성 부분)이 접지되어 있고 바어어스 전압(Vbias = VDC + VACsinωt)이 다른 판(즉, 슬라이더 본체)에 인가되는 경우, 정전기력은 수학적 처리 후에 다음과 같이 표현할 수 있다.
수학식 2에서 대괄호 안의 제1항과 마지막 항은 인가된 바이어스 전압(Vbias)에 대한 DC 응답을 나타내고, 대괄호 안의 제2항은 Vbias에 대한 제1 고조파 응답을, 제3항은 Vbias에 대한 제2 고조파 응답을 나타낸다. 제1 고조파 항은 인가된 바이어스 전압(Vbias)의 DC 성분이 접촉 전위(Vcontact)와 상쇄될 때, 즉 VDC = -Vcontact일 때, 제로가 된다. 제2 고조파 항은, 그러나 인가된 DC 전압에 독립적이다. 그러므로, 인가된 바이어스 전압(Vbias)의 최적의 DC 성분은 인가된 바이어스 전압(Vbias)의 AC 성분에 대한 슬라이더의 제1 고조파 전기역학 응답이 제로가 될 때(즉, 인가된 AC 성분의 제1 고주파에서 슬라이더 진동이 없을 때) 검출될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예는 디스크 드라이브의 개방 시에 적용 가능한 기술을 제공한다. 본 명세서에 기재하는 본 발명의 다른 실시예들은 모두 디스크 드라이브 폐쇄 시에 적용될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 디스크 드라이브 외부에 있는 레이저 도플러 진동계(LDV)는 인가된 바이어스 전압이 변할 때에 슬라이더의 설계 부양 높이로부터 슬라이더-디스크의 최소 간극을 결정하는 데 이용된다. 도 5는 LDV를 이용하여 디스크에 대한 슬라이더의 부양 높이를 측정하기 위한 시스템(500)을 도시하고 있다. 도 5에서, 슬라이더 본체(501)는 디스크(502)가 슬라이더 본체(501)에 대해서 화살표 503이 표시하는 바와 같이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동할 때 서스펜션(504)에 의해 하드 디스크(502) 위에 떠 있게 된다. DC 성분(VDC)과 AC 성분(V0sinωt)을 갖는 바이어스 전압은 AC/DC 전원 공급기(706)로부터 출력되어 슬라이더 본체(501)와 디스크(502) 사이에 인가된다. 바이어스 전압은 서스펜션(504)을 통해 슬라이더 본체(501)에 인가된다. 바이어스 전압은 컴퓨터(507)의 제어하에 변경된다. LDV(508)는 슬라이더 본체(501)의 후연의 속도를 측정한다. 로크인(lockin) 증폭기(509)는 통상 공기 베어링 주파수인 AC 구동 주파수에서 LDV 속도 신호의 제1 및 제2 고조파를 측정한다. AC 구동 주파수의 제1 고조파는 DC 바이어스 전압이 슬라이더 본체(501)와 디스크(502) 간의 접촉 전위를 상쇄할 때 최소화된다.
도 6a와 도 6b는 각각, DC 바이어스 전압이 -0.5V, 0V, +0.5V인 경우의 공기 베어링 주파수 범위(50㎑∼500㎑)에서 전형적인 슬라이더의 제1 및 제2 고조파 응답을 도시하고 있다. 모든 DC 바이어스 전압에 대해 인가된 바이어스 전압의 AC 성분의 크기는 100mW였다. 그래프(601)는 DC 성분이 +0.5V인 인가된 바이어스 전압에 대한 슬라이더의 제1 고조파 응답을 나타낸다. 그래프(602)는 DC 성분이 0V DC인 인가된 바이어스 전압에 대한 슬라이더의 제1 고조파 응답을 나타낸다. 그래프(603)는 DC 성분이 -0.5V DC인 인가된 바이어스 전압에 대한 슬라이더의 제1 고조파 응답을 나타낸다. +0.5V(그래프 601)의 DC 바이어스가 슬라이더 본체에 인가될 때 제1 고조파 응답은 소멸되며, 이는 슬라이더-디스크 경계면에 대한 Vcontact = -0.5V인 것을 의미한다. 또한, 그래프(601)는 슬라이더-디스크 경계면이 켈빈 프로브와 같이 작용한다는 것을 나타낸다. 인가된 바이어스 전압의 제2 고조파에 대한 각각의 응답을 나타내는 그래프들은 인가된 상이한 바이어스 전압에 대해 변하지 않고 사실상 서로 구별되지 않는다. 그 결과, 제2 고조파 응답은 개별적으로 표시되지 않는다. ∼320㎑에서 제2 피치 모드 주파수는 인가된 바이어스 전압의 AC 성분에 의해 강하게 자극받지만, ∼120㎑에서 제1 피치는 약하게 자극받는다.
모든 공기 베어링 주파수에 걸쳐 스위프하기 보다는, 인가된 바이어스 전압의 DC 성분값을 모니터링하고 인가된 바이어스 전압의 단일 주파수 AC 성분의 제1 고조파에 대한 전기역학 응답이 최소화될 때를 결정함으로써 간단하게 접촉 전위를 결정할 수도 있다. 단일 주파수 AC 성분의 주파수는 서스펜션 공진, 공기 베어링 공진 또는 슬라이더 본체 공진과 같은 기계적 공진에 있는 것이 좋다. 예를 들어, 높은 신호 대 잡음비는 주파수가 슬라이더 공기 베어링의 피치 2 모드 주파수 근처에 있을 때에 달성된다. 도 7a와 도 7b는 약 100mV의 크기를 가진 290㎑ AC 바이어스에 대한 DC 바이어스 전압의 함수에 따른 전형적인 슬라이더 공기 베어링 공진의 제1 고조파 변위와 위상을 각각 도시하고 있다. 도 7a는 인가된 바이어스 전압의 단일 주파수 AC 성분의 제1 고조파가 최소화될 때에 인가된 바이어스 전압의 DC 성분이 약 -0.4V DC인 것을 나타내고 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 도 4에 도시하는, 슬라이더 본체(401) 상에 있는 판독 부재가 감지한 자기 재판독 신호의 상대 크기에 기초해서 슬라이더의 설계 부양 높이로부터 슬라이더-디스크의 최소 간극이 변한다. 즉, 슬라이더 본체(401)가 선택 트랙 위에 정확하게 위치하는 경우, 재판독 신호의 최대 크기는 인가된 바이어스 전압이 변함에 따라 변한다. 구체적으로, 재판독 신호의 최대 크기는 슬라이더의 부양 높이와 반대로 변한다. 이에, 슬라이더의 부양 높이가 최대일 때, 즉 슬라이더의 설계 부양 높이에서, 재판독 신호의 최대 크기는 상대적인 최소가 될 것이다. 슬라이더의 부양 높이가 슬라이더의 설계 부양 높이보다 작다면, 재판독 신호의 최대 크기는 슬라이더가 설계 부양 높이에 있을 때 더 커질 것이다. 하이피치 슬라이더의 경우, 그러나 부양 높이는 0V DC와 0.5V DC 사이의 접촉 전위에 대하여 설계 부양 높이로부터 약 0.1nm 이하씩 변할 것이다. 그 결과, 재판독 신호의 크기 변화를 쉽게 검출할 수 없다. 재판독 신호에 대한 개선된 신호 대 잡음비(SNR)를 얻기 위해서, 재판독 신호의 진폭은 정확하게 AC 성분의 주파수가 되도록 필터링되어야 한다. 스위프 주파수 AC 성분을 사용하는 경우, 로크인 증폭기와 같은 주파수 선택 장치를 이용할 수 있다. 단일 주파수 AC 성분을 사용한다면, AC 성분의 주파수에서 노치 패스 필터를 이용할 수 있다. DC 성분은 필터링된 재판독 신호가 모니터링되는 동안 변한다. 필터링된 재판독 신호의 진폭이 최소일 때, 인가된 바이어스 전압의 DC 성분은 접촉 전위와 같다. 본 발명의 제1 실시예의 대안적 구성에 따르면, 슬라이더-디스크의 최대 간격은 잘 알려진 방법으로 생성되는 위치 에러 신호(PES)에 기초해서 식별될 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에 있어서, 부양 높이 변화의 AC 성분로 제로가 되게 하는 방식이 AC 성분을 사용하여 검출하는 것보다 더 쉽겠지만, 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위하여 인가된 바이어스 전압의 AC 성분을 사용할 필요는 없다.
본 발명의 제3 실시예는 DC 바이어스 전압이 변할 때 슬라이더를 온/오프하여 흐르는 최소의 전류 변화를 식별함으로써 슬라이더 본체에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스를 검출한다. 도 8은 슬라이더 본체(801)와 하드 디스크(802) 간의 전위차를 없애기 위하여 슬라이더 본체에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하는 본 발명의 제3 실시예의 제1 구성을 도시하고 있다. 디스크(802)가 회전할 때, 디스크(802)는 화살표 803이 나타내는 바와 같이 슬라이더 본체(802)에 대하여 오른쪽에서 왼쪽으로 이동한다. 서스펜션(804)은 슬라이더 본체(801)를 지지한다. 도면에서는 디스크(802)가 접지 전위인 것으로 되어 있지만, 디스크(802)는 HDD에 대하여 상대적인 전위를 포함할 수 있다. 최적의 DC 바이어스 전압을 식별하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따르면, DC 바이어스 전압(VDC)은 서스펜션(804)을 통해 슬라이더 본체(801)에 인가되고(AC 전압 V0=0), 슬라이더 본체(801)를 온오프하여 흐르는 전류의 최소 변화를 식별하도록 변경된다. 전류 감지 회로(805)는 서스펜션(804)을 통해 슬라이더 본체에 결합된다. 전류 감지 회로(805)는 피드백 저항(R)을 구비한 반전 토폴로지로 구성되는 증폭기(806)를 포함한다. 바이어스 전압은 증폭기(806)의 비반전 입력에 인가된다.
마찰전류를 무시하고, 슬라이더-디스크 저항이 무한하다고 가정할 때, 전류 i는 다음과 같은 관계, 즉 i = (dC/dt)(VC +VDC) + CdVc/dt가 되며, 여기서 C는 슬라이더-디스크의 정전 용량이고, VC는 접촉 전위이다. 디스크의 일함수가 일정하다면, 이고, 전류 i는 주로 슬라이더-디스크의 정전 용량의 변화로 인한 것이며, 아 정전 용량은 부양 높이와 피치의 변화로 인해 변한다. 슬라이더 본체(801)가 액세스없이 부양하는 경우, 평균 정전 용량은 일정해지고, dC/dt는 제로 근처의 값으로 변하며, 그에 따라 Vc= -VDC일 때 전류의 rms 변화는 최소가 된다.
도 8에서 전류 감지 회로(805)는 전류 i의 DC와 AC 성분 모두를 측정한다. 본 발명의 제3 실시예의 대안적 구성을 도 9에 도시하며, 이 도면은 슬라이더 본체(901), 하드 디스크(902), 및 전류 i의 변화에서 AC 성분만 측정하는 전류 감지 회로(905)를 나타낸다. 디스크(902)가 회전할 때, 디스크(902)는 화살표 903이 나타내는 바와 같이 슬라이더 본체(901)에 대해서 오른쪽에서 왼쪽으로 이동한다. 서스펜션(904)은 슬라이더 본체(901)를 지지한다. 도면에서는 디스크(902)가 접지 전위인 것으로 도시하지만, 디스크(902)는 HDD에 대해서 상대적인 전위를 포함할 수 있다. 전류 감지 회로(905)는 이득을 설정하는 저항(R2, R3)을 갖는 반전 토폴로지로 구성된 증폭기(906)을 포함한다. 커패시터(C1)는 슬라이더 본체(901)와 바이어스 전압원(VDC)으로부터 증폭기(907)을 DC 분리한다. 저항(R1)은 커패시터(C1)로부터 바이어스 전압원(VDC)을 분리한다.
도 10은 도 9에 도시한 대안적 전류 감지 회로(905)의 rms Voutput의 그래프이며, 여기서 R1=8㏁, R2=R3=1㏁이다. 도 9로부터, 인가된 바이어스 전압의 DC 성분(VDC)이 -0.6VDC일 때 rms 전류 변화가 최소인 것을 알 수 있다.
본 발명의 제4 및 제5 실시예는 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을, 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이의 최소 간섭량을 검출함으로써 결정하는 것에 관한 것이다. 제4 및 제5 실시예에 있어서, 인가되는 바이어스 전압의 AC 성분은 충분히 큰 슬라이더 진동을 일으켜서 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 접촉을 유도하는데 이용될 수 있다. 슬라이더가 디스크에 매우 가깝게 부양하고 있을 때, 예컨대 디스크 위에서 1 내지 2 nm로 부양하고 있을 때, 인가되는 바이어스 전압의 AC 성분은 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 접촉을 유도할 정도로 충분하지 않다.
본 발명의 제5 실시예는 슬라이더 본체와 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을, 압전(PZT) 센서를 이용하여 슬라이더-디스크의 최대 간격을 식별함으로써 검출한다. 도 12는 슬라이더 본체(1201), 서스펜션(1202) 및 만곡부(1203)의 전형적인 구성의 측면도이며, 이 만곡부는 슬라이더 본체(1201)가 도면 부호 1206에서 디스크(도시 생략)와 접촉할 때 만곡부(1203)가 딤플부(dimple)(1205)에서 서스펜션(1202)에 대하여 가하는 압력을 감지하는 전형적인 압전 압력 센서(1204)를 갖는다. 압전 압력 센서(1204)는 만곡부(1203)의 일체부로서 제조되며, 그에 대한 예는 미국 특허 출원 제(대리 사무소 문서 번호 HSJ920030073US1)호와 특허 출원 제(대리 사무소 문서 번호 HSJ920020230US1)에 개시되어 있으며, 이들 모두는 여기에서의 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 것으로 한다. 압전 압력 센서(1204)는 슬라이더 본체(1201)가 디스크(도 12에서는 도시 생략)와 접촉할 때 헤드-디스크 간섭(HDI)을 검출한다. 슬라이더 본체(1201)의 부양 높이가 최소일 때, 즉 슬라이더의 설계 부양 높이에서, 압전 압력 센서(1204)의 출력은 최소가 된다. 본 발명의 제4 실시예의 대안적 구성에 따르면, 음향 방출(AE) 센서는 그 음향 방출 센서의 출력이 최소일 때 슬라이더의 최대 부양 높이를 검출하는 경우, 압전 압력 센서 대신에 사용할 수 있다. 도 13는 DC 성분을 가진 인가된 바이어스 전압의 함수에 따른 전형적인 슬라이더에 대한 AE 센서의 출력을 도시하고 있다. 그래프(1301)는 20분 후의 AE 센서의 출력을 나타낸다. 그래프(1302)는 17 시간 후의 AE 센서의 출력을 나타낸다.
도 11에 도시된 GMR 센서의 최소 저항점과 AE 센서 출력의 최소 출력점은 도 7에 나타낸 설계 부양 높이로부터 검출된 최소 변위점만큼 명백하게 뚜렷하지 않다. 그에 따라, 본 발명의 켈빈 프로브를 기초로 한 실시예는 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 최소 간섭을 검출하는 것을 기초로 한 본 발명의 실시예들보다, 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하는 상위 기술을 제공한다.
슬라이더 본체와 디스크 사이에 인가된 바이어스 전압은 인가된 바이어스 전압의 DC 성분(VDC)을 조절하여 Asinθ를 제로 근처로 유지시키는 피드백 루프에 의해 제어될 수 있으며, 여기서 A는 ω에서 슬라이더-디스크 간격 변화의 진폭이고, θ는 ω에서 슬라이더-디스크 간격 변화와 인가된 바이어스 전압의 AC 성분(V0sinωt) 간의 위상차이다.
또한, 슬라이더 본체와 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 VDC 바이어스 전압을 결정하는 제어 루프는 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 전위차를 없애기 위해 슬라이더 본체에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하는 본 발명의 5개의 다른 실시예 중 임의의 것에 기초할 수 있다. 도 14는 본 발명에 따라 슬라이더 본체(1401)와 하드 디스크(1402) 사이에 최초의 DC 바이어스 전압을 인가하기 위한 전형적인 제어 시스템(1400)을 도시하고 있다. 제어 시스템(1400)은 본 발명과 관련하여 설명한 기술 중 임의의 것을 이용하여, 인가된 AC 바이어스 전압에 대한 슬라이더 본체(1401)의 전기역학 응답 및/또는 슬라이더 본체(1401)와 하드 디스크(1402) 간의 간섭 레벨을 감지하는 센서 시스템(1405)을 포함한다. 센서 시스템(1405)은 슬라이더 본체(1401)의 감지된 전기역학 응답 및/또는 슬라이더 본체(1401)와 하드 디스크(1402) 간의 간섭 레벨에 대응하는 제어 신호를 출력한다. 바이어스 전압원(1406)은 슬라이더 본체(1404)에 인가되는 제어 신호에 응답하여 바이어스 전압을 출력한다.
본 발명을 하나의 슬라이더 본체와 하나의 디스크의 견지에서 설명하고 있지만, 본 발명의 기술은 HDD의 각각의 슬라이더-디스크 경계면에 개별적으로 또는 전체적으로 적용될 수 있다. 즉, 각 슬라이더-디스크 경계면에 대한 최적의 바이어스 전압을 개별적으로 검출할 수 있다. 이와 다르게, 단일 슬라이더-디스크 경계면에 대한 최적의 바이어스 전압을 검출하여 각각의 슬라이더-디스크 경계면에 인가되는 바이어스 전압을 생성하는데 이용할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 설명하는 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하는 본 발명의 기술 중 임의의 것은 인가된 DC 바이어스 전압을 제어하기 위한 제어 루프에 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술은 개구/렌즈 및 회전 디스크를 구비한 슬라이더를 내장한 자기 광학 드라이브 또는 광학 드라이브에 적용될 수 있다.
AC/DC 바이어스 전압을 슬라이더 본체에 인가하는 견지에서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 AC 및 DC 바이어스 전압이 슬라이더 본체 대신에 디스크에 인가될 때에도 마찬가지로 효과적이다. 또한, 본 발명을 DC 바이어스 전압이 네거티브 값에서 포지티브 값으로 변하는 견지에서 설명하였지만, DC 바이어스 전압이 변할 수 있는 범위는 슬라이더의 설계 부양 높이로부터 검출된 편차를 선형으로 외삽함으로써 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하여 x축을 포함하는 절편(intercept)을 찾는 경우에, 단극형일 수 있다.
본 발명을 슬라이더 본체와 디스크 사이에 존재하는 전위차를 없애기 위하여 슬라이더 본체와 디스크 사이에 인가해야 하는 최적의 바이어스 전압을 결정하는 견지에서 설명하였지만, 본 발명의 켈빈 프로브 양상은 슬라이더-디스크 경계면의 조건 또는 상태를 그것이 시간에 따라 변할 때에 검출하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 최적의 바이어스 전압은 본 발명의 실시예 중 임의의 것을 이용해서 결정되어, 최적 바이어스 전압에 있어서 후속하여 검출된 변화를 디스크의 상이한 영역에 존재하는 윤활제의 양을 검출하는 데 사용하는 베이스라인으로서 이용된다. 더욱이, 접촉 전위가 페르미 준위 변화와 표면 전위 변화에 민감하기 때문에, 본 발명은 윤활제 분해 또는 드라이브 오염을 모니터하는 데 이용될 수 있다.
전술한 발명은 이해를 분명하게 하기 위한 목적으로 일부 상세하게 기재하였지만, 소정의 변화 및 변형이 첨부하는 특허청구범위의 범주 내에서 실시될 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 실시예들은 예시적인 것이고, 제한적인 것이 아니며, 본 발명은 본 명세서에 기재된 세부 사항에 한정되지 않고 첨부하는 특허청구범위의 범주 및 등가물 내에서 변경될 수 있다.
본 발명은 슬라이더와 디스크 간에 존재하는, 예컨대 접촉 전위와 같은 전위차를 없애기 위하여 슬라이더 본체와 디스크 간에 인가되는 최적의 바이어스 전압을 결정하는 기술을 제공한다.
도 1은 전형적인 하드 디스크 드라이브를 도시하는 도면.
도 2는 하드 디스크 드라이브의 슬라이더 본체와 하드 디스크 간에 존재할 수 있는 정전기장을 나타내는 도면.
도 3은 슬라이더와 디스크 간의 전위차 함수에 따른 상이한 2개의 공기 베어링에 대한 부양 높이를 도시하는 그래프.
도 4는 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 전위차를 없애기 위하여 슬라이더 본체에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위한 본 발명의 모든 실시예의 일반적인 원리를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따라 슬라이더 본체와 하드 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 바이어스 전압을 결정하기 위하여 레이저 도플러 진동계를 이용하는 시스템을 도시하는 도면.
도 6a와 도 6b는 상이한 DC 바이어스 전압에 대한 공기 베이링 주파수에서 전형적인 슬라이더의 제1 및 제2 고조파 응답을 각각 도시하는 그래프.
도 7a와 도 7b는 각각 단일 AC 주파수에서 DC 바이어스 전압의 함수에 따른 전형적인 슬라이더의 제1 고조파 변위 및 위상을 도시하는 그래프.
도 8는 슬라이더 본체와 하드 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위한 본 발명의 제3 실시예의 제1 구성을 도시하는 도면.
도 9는 슬라이더 본체와 하드 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 DC 바이어스 전압을 결정하기 위한 본 발명의 제3 실시예의 대안적 구성을 도시하는 도면.
도 10은 R1=8㏁, R2=R3=1㏁인 경우 도 9에 도시한 대안적 전류 감지 회로에 대한 rms Voutput의 그래프.
도 11은 인가된 DC 바이어스 전압의 함수에 따른 전형적인 GMR 센서의 저항 그래프.
도 12는 본 발명에 따라 슬라이더 본체와 하드 디스크 간에 인가해야 하는 최적의 바이어스 전압을 결정하는 데 이용될 수 있는 전형적인 압전 압력 센서를 나타내는 도면.
도 13은 DC 성분과 스위프 주파수 AC 성분을 포함하는 인가된 바이어스 전압의 함수에 따른 전형적인 슬라이더에 대한 AE 센서의 출력을 도시하는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 슬라이더 본체와 하드 디스크 간에 최적의 DC 바이어스 전압을 인가하기 위한 전형적인 제어 시스템을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
401: 슬라이더 본체
402: 하드 디스크
404: 서스펜션

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 하드 디스크와,
    각 디스크에 대응하는 적어도 하나의 슬라이더와,
    대응하는 하드 디스크와 슬라이더 본체 사이에 미리 정해진 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 전압원을 포함하고,
    상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분과 AC 성분을 포함하며 상기 슬라이더 본체의 부양 높이 간격에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 그 미리 정해진 바이어스 전압의 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 상기 슬라이드의 설계 부양 높이로부터 슬라이더-디스크의 최소 간극 변화에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 AC 주파수의 제1 고조파에 대한 슬라이더의 최소 전기역학 응답에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더 본체의 부양 높이 간격은 레이저 도플러 진동계를 이용하여 검출되는 것인 하드 디스크 드라이브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더 본체의 부양 높이 간격은 DC 성분의 크기가변할 때에 AC 성분의 주파수에서 자기 재판독 신호를 감지하는, 상기 슬라이더 본체 상에 있는 판독 부재에 의해 검출되는 것인 하드 디스크 드라이브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 AC 성분은 스위프 주파수 AC 신호인 것인 하드 디스크 드라이브.
  7. 제5항에 있어서, 상기 AC 성분은 단일 주파수 AC 신호인 것인 하드 디스크 드라이브.
  8. 제5항에 있어서, 상기 검출된 자기 재판독 신호는 상기 하드 디스크에 대하여 상기 슬라이더 본체의 위치에 관한 위치 에러 신호인 것인 하드 디스크 드라이브.
  9. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분이 변할 때에 상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 최소 간섭에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  10. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 상기 하드 디스크에 대하여 상기 슬라이더 본체에 인가되는 것인 하드 디스크 드라이브.
  11. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 상기 슬라이더 본체에 대하여 상기 하드 디스크에 인가되는 것인 하드 디스크 드라이브.
  12. 제1항에 있어서, 상기 바이어스 전압원은 상기 슬라이더 본체의 검출된 부양 높이 간격에 기초해서 미리 정해진 전압의 크기를 제어하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  13. 제12항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 상기 슬라이더의 설계 부양 높이로부터 슬라이더-디스크의 최소 간극 변화에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  14. 제12항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분이 변할 때에 AC 성분의 주파수에서 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 최소 간섭에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  15. 적어도 하나의 하드 디스크와,
    각 디스크에 대응하는 적어도 하나의 슬라이더와,
    대응하는 하드 디스크와 슬라이더 본체 사이에 미리 정해진 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 전압원을 포함하고,
    상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분을 포함하며 이 DC 성분이 변할 때에 상기 슬라이더 본체를 온/오프하여 흐르는 전류의 최소 변화에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  16. 적어도 하나의 하드 디스크와,
    각 디스크에 대응하는 적어도 하나의 슬라이더와,
    대응하는 하드 디스크와 슬라이더 본체 사이에 미리 정해진 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 전압원을 포함하고,
    상기 미리 정해진 바이어스 전압은 DC 성분을 포함하며 상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 검출된 간섭 레벨에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  17. 제16항에 있어서, 상기 슬라이더는 자기저항 부재를 포함하고,
    상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 검출된 간섭 레벨은 DC 성분이 변할 때에 상기 자기저항 부재의 최소 저항에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  18. 제16항에 있어서, 상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 검출된 간섭 레벨은 DC 성분이 변할 때에 상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 간의 접촉을 감지하는 압전 센서의 출력에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  19. 제16항에 있어서, 상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 검출된 간섭 레벨은 DC 성분이 변할 때에 상기 슬라이더와 하드 디스크 간의 접촉을 감지하는 음향 방출 센서의 출력에 기초하는 것인 하드 디스크 드라이브.
  20. 제16항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 상기 하드 디스크에 대하여 상기 슬라이더 본체에 인가되는 것인 하드 디스크 드라이브.
  21. 제16항에 있어서, 상기 미리 정해진 바이어스 전압은 상기 슬라이더 본체에 관하여 상기 하드 디스크에 인가되는 것인 하드 디스크 드라이브.
  22. 제16항에 있어서, 상기 바이어스 전압원은 상기 슬라이더 본체와 하드 디스크 사이에서 검출된 간섭 레벨에 기초해서 상기 미리 정해진 전압의 크기를 제어하는 것인 하드 디스크 드라이브.
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