JP2004234728A

JP2004234728A - 磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置

Info

Publication number: JP2004234728A
Application number: JP2003020262A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Miyashita; 英一宮下
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】簡易な作成プロセスによって所望の磁気記録性能及び周波数特性を安定して得ることが可能な磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置を提供すること。
【解決手段】所定の記録媒体上２００に磁束を集中させて磁化を生成する記録磁極１１０と、記録磁極１１０に磁束を励磁する１本の導線からなる励磁導線１３０と、記録磁極１１０に接続され、記録磁極１１０および記録媒体２００と共に磁路を形成するリターンヨーク１２０とを備え、励磁導線１３０は、記録磁極１１０を半周以下取り囲む構成を有している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ等の情報機器において情報を磁気的に記録するための磁気記録ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置においては、磁気記録ヘッドを用いて記録媒体上に情報を書き込む。近年、より多くの情報を記録するための高記録密度化の要請が高まり、磁気記録ヘッドを小型化する必要が強まっている。また、従来の面内磁気記録方式で高密度化を進めた場合に、記録媒体上の磁化の熱揺らぎに起因して生ずる情報の劣化を防止すべく、磁化を記録媒体面に垂直な方向に向けて記録する、所謂、垂直磁気記録方式が採用されつつある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
高記録密度を得るための磁気記録ヘッドの小型化は、一般に、単純に現存するヘッドを小さくし、記録磁界強度を確保できるような設計にする方法が用いられる。そして、磁気記録ヘッドとして、所謂リングヘッドがしばしば用いられている。
一方、高記録密度化と共に、高速で磁気記録ができることも求められる。そのためには、記録速度が速まるにつれてインダクタンス等の影響を更に緩和する等の周波数特性を向上する必要がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１０９７２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置では、小型の記録ヘッドを作成するには作成プロセスが複雑であると共に、単純に小型化を進めると記録磁界強度が弱くなるため、磁気記録が困難になるという問題があった。
また、従来の複雑な構造では、性能が作成プロセスに敏感に依存する等の理由から、所望の周波数特性を安定して得るのが簡単にできないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、簡易な作成プロセスによって所望の磁気記録性能及び周波数特性を安定して得ることが可能な磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の点を考慮して、請求項１に係る発明は、所定の記録媒体上に磁束を集中させて磁化を生成する記録磁極と、前記記録磁極に磁束を励磁する１本の導線からなる励磁導線と、前記記録磁極に接続され、前記記録磁極および前記記録媒体と共に磁路を形成するリターンヨークとを備え、前記励磁導線は、前記記録磁極を半周以下取り囲む構成を有している。
この構成により、１本の励磁導線が記録磁極を半周以下取り囲む構成にすることができるため、簡易な作成プロセスによって所望の磁気記録性能及び周波数特性を安定して得ることが可能な磁気記録ヘッドを実現することができる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、前記記録磁極は、前記記録媒体近傍の部位が突起している構造の構成を有している。
この構成により、請求項１に係る発明の効果に加え、記録媒体上にさらに磁束を収束させることが可能な磁気記録ヘッドを実現することができる。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の磁気記録ヘッドを用いた装置構成を有する。
この構成により、１本の励磁導線が記録磁極を半周以下取り囲む構成にすることができるため、簡易な作成プロセスによって所望の磁気記録性能及び周波数特性を安定して得ることが可能な磁気記録装置を実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の磁気記録ヘッドの概略構成を示す概念図である。図１において、磁気記録ヘッド１００は、記録媒体２００上の狭い領域を磁化するための記録磁極１１０、記録磁極１１０と結合されて「コ」の字型の磁路を形成するリターンヨーク１２０、および記録磁極１１０を励磁する信号を導通させるための励磁導線１３０を含むように構成される。
【００１１】
以下では、記録媒体２００としてハードディスク等に用いられるディスク状の記録媒体を取り上げて本発明の実施の形態を説明し、その記録媒体には所謂トラックが設けられているものとする。また、図１に示すように、記録媒体２００は、情報を磁気記録するための媒体記録層２１０、軟磁性下地層２２０からなるものとする。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の磁気記録ヘッド１００の概念的な斜視図である。ここで、図１（ａ）中に示された「ｘ方向」とは、記録媒体２００に設けられたトラックに沿った方向（以下、単に「長手方向」という。）を示す。同様に、「ｙ方向」とは、記録媒体２００に設けられたトラックの幅方向（以下、単に「トラック幅方向」という。）を示す。
【００１３】
記録磁極１１０は、図１（ａ）に示すように、記録媒体２００と対向する部分（以下、単に「記録ヘッドＡＢＳ（ＡｉｒＢｅａｒｉｎｇＳｕｒｆａｃｅ）面」という。）がトラック幅方向に関して狭くなるような「Ｖ字型」の構造を有するものである。言うまでもなく、上記の「Ｖ字」の突起した端（以下、単に「Ｖ字端」という。）が記録媒体２００に近接するようになっている。これにより、記録磁極１１０の「Ｖ字端」周辺に磁束を効率的に収束でき、記録媒体２００上の狭い領域に磁気記録できるようになっている。また、記録磁極１１０は、励磁導線１３０によって励磁される磁性材料からなる。記録磁極１１０用の磁性材料は、公知であるため、その説明を省略する。
【００１４】
リターンヨーク１２０は、軟磁性材料等から構成され、記録媒体２００と対向する部分の形状は、記録磁極１１０とは異なり、磁束が集中しにくい形状となっている。具体的には、記録位置で、リターンヨーク１２０の記録媒体２００と対向する部分を記録媒体２００と平行になる平面からなるものとすることができる。これにより、記録媒体２００上の磁界強度が部分的に所定値以上に強くなり、無用な磁気記録がなされないようになっている。
【００１５】
励磁導線１３０は、記録磁極１１０の近傍に設けられ、１本又は１枚の導体からなる。また、励磁導線１３０は、記録磁極１１０から絶縁されている。なお、励磁導線１３０は、記録磁極１１０を巻くように構成されるのではなく、記録磁極１１０の片面近傍に配置され、略０．５ターンの巻き線数となるように配置される。
【００１６】
また、励磁導線１３０は、記録磁極１１０の中心線と略直交するような方向に電流が流れるように構成されるのでもよい。励磁導線１３０を記録磁極１１０に接近させて設けると共に、励磁導線１３０を流れる電流が記録磁極１１０と直交させることによって記録磁極１１０を励磁する効率を高めるものである。
【００１７】
このような構成をとることによって、記録磁極１１０は、略０．５ターンの励磁導線１３０中を流れる電流によって励磁されることになる。なお、上記では励磁導線１３０を「導線」と記述したが、このことは励磁導線１３０の断面形状を円形に限定することを示すものではなく、励磁導線１３０の形状は、矩形状、その他の形状でもよいことは言うまでもない。
【００１８】
図２は、記録起磁力と媒体記録層における最大磁界強度との関係を示す図である。ここで、最大磁界強度とは、媒体記録層の記録位置の中心近傍における磁界強度の最大値を示す。図２に示す結果は、記録磁極１１０の記録ヘッドＡＢＳ面の「Ｖ字端」と軟磁性下地層２２０との間の距離を５０ｎｍ、軟磁性下地層２２０の層厚（以下、単に「軟磁性下地層厚」という。）を２００ｎｍとして数値解析を行って得られたものの一例である。図２から明らかなように、記録起磁力が２ＡＴのときに１４ｋＯｅの磁界強度が得られた。この磁界強度の磁界を印加することにより、例えば、垂直記録方式で、保持力７ｋＯｅ程度を有する記録媒体に磁気記録することができる。
【００１９】
図３及び図４は、上記図２に示す性能を有する磁気記録ヘッド１００の近傍における磁界プロファイルの一例を示す図である。図３は、トラック中心における長手方向の磁界強度分布を示すものである。この図において、実線は記録起磁力が２ＡＴのときのプロファイルであり、破線は記録起磁力が１ＡＴのときのプロファイルであり、一点鎖線は記録起磁力が０．５ＡＴのときのプロファイルである。
【００２０】
同様に、図４は、ｘ＝−０．１μｍにおけるトラック幅方向の磁界強度分布を示すものである。この図において、実線は記録起磁力が２ＡＴのときのプロファイルであり、破線は記録起磁力が１ＡＴのときのプロファイルであり、一点鎖線は記録起磁力が０．５ＡＴのときのプロファイルである。図３及び図４に基づいて、保持力７ｋＯｅ程度を有する記録媒体に磁気記録することができることが示される。
【００２１】
以下に、本発明の磁気記録ヘッド１００を用いた磁気記録の動作について説明する。説明の都合上、磁気記録ヘッド１００は、予め記録媒体２００上の記録位置に位置しているものとする。
【００２２】
まず、励磁導線１３０に外部から記録する情報に応じた電流（以下、単に「信号電流」という。）が流され、信号電流の向きに応じて励磁する記録磁極１１０の磁気的極性が決定される。ここで、電流の強度は、記録磁界強度を確保できる強さになっているものとする。次に、励磁導線１３０を流れる信号電流によって記録磁極１１０が励磁されるとほぼ同時に、記録ヘッドＡＢＳ面の「Ｖ字端」近傍の媒体記録層２１０が磁化される。
【００２３】
同時に「Ｖ字端」近傍の媒体記録層２１０を磁化した磁場の磁力線は、軟磁性下地層２２０、リターンヨーク１２０を磁路として記録磁極１１０において閉じる。言うまでもなく、軟磁性下地層２２０とリターンヨーク１２０との間には間隙が含まれる。上記で述べたように、この間隙において、記録ヘッドＡＢＳ面の「Ｖ字端」近傍のように磁束の収束はなく、不必要な磁気記録はなされない。
【００２４】
以上の動作が繰り返され、各信号電流に応じて磁気記録がなされる。
なお、言うまでもなく、本発明の磁気記録ヘッドを公知の磁気記録装置の磁気記録ヘッドとして用い、高記録密度化が可能な磁気記録装置を実現するのでもよい。ここで、磁気記録ヘッドを用いた磁気記録装置の構成や動作は、公知であるため、その説明を省略する。
【００２５】
以上説明したように、本発明の磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置は、励磁導線を０．５ターンの簡易な形状とすると共に、記録磁極の記録媒体に面する部位を突起させて記録媒体上の磁束の収束を図ったため、簡易な作成プロセスによって所望の磁気記録性能及び周波数特性を安定して得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、簡易な作成プロセスによって所望の磁気記録性能及び周波数特性を安定して得ることが可能な磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録ヘッドの概略構成を示す概念図である。
【図２】記録起磁力と媒体記録層における最大磁界強度との関係を示す図である。
【図３】図２に示す性能を有する磁気記録ヘッドの近傍における磁界プロファイルの一例を示す図である。
【図４】図２に示す性能を有する磁気記録ヘッドの近傍における磁界プロファイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１００磁気記録ヘッド
１１０記録磁極
１２０リターンヨーク
１３０励磁導線
２００垂直記録媒体
２１０媒体記録層
２２０軟磁性下地層

Claims

所定の記録媒体上に磁束を集中させて磁化を生成する記録磁極と、前記記録磁極に磁束を励磁する１本の導線からなる励磁導線と、前記記録磁極に接続され、前記記録磁極および前記記録媒体と共に磁路を形成するリターンヨークとを備え、前記励磁導線は、前記記録磁極を半周以下取り囲むことを特徴とする磁気記録ヘッド。
前記記録磁極は、前記記録媒体近傍の部位が突起している構造を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
請求項１又は請求項２に記載の磁気記録ヘッドを用いたことを特徴とする磁気記録装置。