JP3774446B2 - 垂直磁気記録ヘッドおよび磁気ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は垂直磁気記録ヘッド、および垂直磁気記録ヘッドを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の垂直記録方式の磁気ディスク装置は、基板上に高透磁率材料で形成された軟磁性下地層およびディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を持つ垂直記録層が形成された二層膜垂直記録媒体と、高透磁率材料からなる主磁極と補助磁極から構成される単磁極記録ヘッドとを有する。補助磁極は記録時の効率的に磁束を流す機能を有する。
【０００３】
従来の垂直記録方式の磁気ディスク装置で高密度化を達成しようとすると、記録動作時に補助磁極からの弱いもれ磁界によって、媒体上に既に記録されていた信号が劣化したり消去されたりするという問題があった。
【０００４】
なお、補助磁極のエッジに生じるパルスノイズの増大を解消するために、補助磁極の透磁率をヘッドの移動方向に沿ってヘッドの中央部ほど大となるように変化させる技術が知られている（特許文献１参照）。しかし、この技術では、上述したような既に記録されていた信号の劣化や消去という問題を根本的に解決することはできない。
【０００５】
また、従来の単磁極記録ヘッドは、外乱磁界に対する感度が高いことから既に記録されていた情報の劣化または消去が起こることがある。このため、単磁極記録ヘッドに対してトレーリング側にライトシールドを配置した構造を採用し、外乱磁界の侵入を抑制することも行われている。この構造を採用すれば、主磁極直下での信号劣化は起こらなくなる。しかし、記録動作時に主磁極からライトシールドへ磁束が回り込み、ライトシールドから弱いもれ磁界が発生して既に記録されていた信号の劣化または消去が起こるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許４８７３５９９号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ライトシールドからの弱いもれ磁界によって既に記録されていた信号が劣化または消去されるのを抑制できる垂直磁気記録ヘッド、およびこのような垂直磁気記録ヘッドを具備し高密度化が可能な磁気ディスク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録ヘッドは、垂直方向に記録磁界を発生させる主磁極と、主磁極に対してリーディング側に主磁極と接続されて配置された補助磁極と、主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置され磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有する多層化されたライトシールドとを具備している。
【００１１】
本発明の他の態様に係る磁気ディスク装置は、基板上に軟磁性下地層および垂直記録層が形成された二層膜垂直記録媒体と、垂直方向に記録磁界を発生させる主磁極と、主磁極に対してリーディング側に主磁極と接続されて配置された補助磁極と、主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置され磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有する多層化されたライトシールドとを有する垂直磁気記録ヘッドとを具備している。
【００１２】
本発明において、前記ライトシールドは、中央部の膜厚よりもエッジ部の膜厚が厚くなっていてもよいし、中央部よりもエッジ部において磁性層および非磁性層の積層数が多くなっていてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、記録動作時にライトシールドからもれ磁界が発生する原因について検討した。その結果、ライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部において大きな磁区が形成されて磁界が集中するため、もれ磁界が発生しているようであることがわかった。そこで、ライトシールドからのもれ磁界を抑制するには、磁区を縮小できる構成を採用することが有効であると予想された。
【００１６】
本発明の実施形態においては、ライトシールドを主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置し磁性層間に非磁性層を挟んだ多層構造としている。このようなライトシールドを形成することにより、ライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できる。
【００１７】
上記のライトシールドは磁性層、非磁性層および磁性層を積層した３層構造であればよい。ただし、交互に積層される磁性層および非磁性層の積層数をさらに増加させることにより、ライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区をさらに縮小させるようにしてもよい。
【００１８】
本発明において、補助磁極またはライトシールドに用いられる磁性層の材料としては、Ｃｏ系磁性合金、パーマロイ、センダストなどの軟磁性材料が挙げられる。本発明において、補助磁極またはライトシールドに用いられる非磁性層の材料としては、上記の軟磁性材料に対してぬれ性の高い材料である、チタン（Ｔｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、カーボン（Ｃ）などが挙げられる。非磁性層の材料としては、これら以外にも、ＳｉＯ2、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用いることもできる。
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（参照例）
図１は本発明の参照例に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図である。図２は図１の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図３は図１の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図である。
【００２０】
磁気ディスク１０は、ディスク基板１１上に軟磁性下地層１２とディスク面に対して垂直方向に異方性をもつ垂直記録層１３を有する。
【００２１】
磁気ヘッド２０は分離型磁気ヘッドであり、ヘッド基板（図示せず）上に再生ヘッド３０および記録ヘッド４０が分離して形成されている。再生ヘッド３０は、下部シールド３１、再生素子たとえば巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）３２、および上部シールド３３を含む。ＧＭＲ素子３２は、下部シールド３１と上部シールド３３との間の再生ギャップ内に設けられている。記録ヘッド４０は、主磁極４１と、主磁極４１に対してトレーリング側に配置された補助磁極４２とを含み、これらは接続部４３で接続されている。接続部４３の周囲にはコイル４４が形成されている。主磁極４１は、磁気ディスク面に対して垂直方向に記録磁界を発生させる。補助磁極４２は、磁性層４２ｆ、非磁性層４２ｎおよび磁性層４２ｆを積層した多層構造を有する。補助磁極４２の先端部４２１は、主磁極４１に近接するように主磁極４１に向かって突出して形成されている。補助磁極４２はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００２２】
図３に示すように、磁気ディスク１０の軟磁性下地層１２表面と、主磁極４１または補助磁極４２との間の最短距離をＫとする。記録効率を最適化するためには、主磁極４１と補助磁極４２の先端部４２１との間の最短距離は、Ｋの１倍から５倍程度に設定される。
【００２３】
本実施形態においては、主磁極４１に対してトレーリング側に形成した補助磁極４２を２層の磁性層４２ｆ、４２ｆで非磁性層４２ｎを挟んだ多層構造に形成しているので、補助磁極４２のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できる。
【００２４】
上記の効果を確認する実験を行った結果を説明する。主磁極４１と補助磁極４２との間の最短距離を０．２μｍに設定し、図１〜図３に示す参照例の磁気ヘッドを作製した。補助磁極４２は、厚み２μｍ、高さ１５μｍ、幅４０μｍであった。比較例として、補助磁極を単層の磁性層で形成した以外は図１〜図３と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００２５】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図４に検出された出力［ｍＶ］のトラックプロファイルを示す。
【００２６】
図４に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときの補助磁極のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１４％の劣化が認められた。これに対して、参照例の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約１．１％と低い値であった。
【００２７】
図５は参照例の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、主磁極４１に対してトレーリング側に設けられた補助磁極４２を６層の磁性層４２ｆと５層の非磁性層４２ｎを交互に積層した構造に形成している。このように参照例よりも補助磁極４２をさらに多層化することにより、補助磁極４２の両端エッジからのもれ磁界をより抑制できる。
【００２８】
（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図である。図７は図６の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図８は図６の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図である。
【００２９】
磁気ディスク１０は、ディスク基板１１上に軟磁性下地層１２とディスク面に対して垂直方向に異方性をもつ垂直記録層１３を有する。
【００３０】
磁気ヘッド２０は分離型磁気ヘッドであり、ヘッド基板（図示せず）上に再生ヘッド３０および記録ヘッド４０が分離して形成されている。再生ヘッド３０は、下部シールド３１、再生素子たとえば巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）３２、および上部シールド３３を含む。ＧＭＲ素子３２は、下部シールド３１と上部シールド３３との間の再生ギャップ内に設けられている。記録ヘッド４０は、主磁極４１と、主磁極４１に対してリーディング側に配置された補助磁極４２とを含み、これらは接続部４３で接続されている。補助磁極４２は、磁性層４２ｆ、非磁性層４２ｎおよび磁性層４２ｆを積層した多層構造を有する。接続部４３の周囲にはコイル４４が形成されている。また、主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド４５が配置されている。ライトシールド４５は、外乱磁界の記録ヘッドへの侵入を抑制する機能を有する。ライトシールド４５は、磁性層４５ｆ、非磁性層４５ｎおよび磁性層４５ｆを積層した多層構造を有する。ライトシールド４５はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００３１】
図８に示すように、磁気ディスク１０の軟磁性下地層１２表面と、主磁極４１またはライトシールド４５との間の最短距離をＫとする。外乱磁界に対する耐性を最適化するためには、主磁極４１とライトシールド４５との間の最短距離は、Ｋの１倍から５０倍程度に設定される。
【００３２】
本実施形態においては、主磁極４１に対してトレーリング側に形成したライトシールド４５を２層の磁性層４５ｆ、４５ｆで非磁性層４５ｎを挟んだ多層構造に形成しているので、ライトシールド４５のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できる。
【００３３】
主磁極４１とライトシールド４５との間の最短距離を２μｍに設定し、図６〜図８に示す実施形態２の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド４５は、膜厚２μｍ、高さ８μｍ、幅７０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図６〜図８と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００３４】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図９に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００３５】
図９に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１３％の劣化が認められた。これに対して、実施形態２の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．９％と低い値であった。
【００３６】
図１０は実施形態２の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、主磁極４１に対してトレーリング側に設けられたライトシールド４６を４層の磁性層４６ｆと３層の非磁性層４６ｎを交互に積層した構造に形成している。このように、積層数を増加させたライトシールド４６を形成することにより、実施形態２と比較して、両端のエッジ部からのもれ磁界をさらに抑制できる。
【００３７】
（実施形態３）
図１１は本発明の実施形態３に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図１１の磁気ヘッドは、ライトシールドの形状を除いて、実施形態２において図７を参照して説明した磁気ヘッドに類似した構造を有するので、以下においては主に図７との相違点を説明する。
【００３８】
記録ヘッド４０の主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド５１が配置されている。ライトシールド５１は、磁性層５１ｆ、非磁性層５１ｎおよび磁性層５１ｆを積層した多層構造を有する。本実施形態においても、ライトシールド５１を多層構造とすることにより、実施形態２と同様に、ライトシールド５１のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できるという効果が得られる。
【００３９】
また、本実施形態のライトシールド５１は、トラック幅方向に沿う両端のエッジ部を中央部と比べてリーディング側へ傾斜させた形状に形成されている。このような形状のライトシールド５１は、トラック方向だけでなくトラック幅方向からの外乱磁界の侵入を抑制する機能を有する。ライトシールド５１はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００４０】
上記の効果を確認する実験を行った結果を説明する。主磁極４１とライトシールド５１との間の最短距離を１．５μｍに設定し、図１１に示す実施形態３の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド５１は、膜厚２μｍ、高さ１５μｍ、幅９０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図１１と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００４１】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図１２に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００４２】
図１２に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールド５１の傾斜部より先端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約２５％の劣化が認められた。これに対して、実施形態３の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．８％と低い値であった。
【００４３】
図１３は実施形態３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、ライトシールド５２は磁性層５２ｆ、非磁性層５２ｎおよび磁性層５２ｆを積層した多層構造を有する。図１３では、図１１と異なり、トレーリング側の磁性層５２ｆは傾斜部より先端のエッジ部の厚みが厚く形成されている。
【００４４】
図１４は図１３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、図１３よりも磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くして全体として図１３のライトシールドと同様な形状のライドシールド５３を形成している。さらに、ライドシールド５３では、中央部と比較して、両端のエッジ部において磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くしている。
【００４５】
（実施形態４）
図１５は本発明の実施形態４に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図１５の磁気ヘッドは、ライトシールドの形状を除いて、実施形態２において図７を参照して説明した磁気ヘッドに類似した構造を有するので、以下においては主に図７との相違点を説明する。
【００４６】
記録ヘッド４０の主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド６１が配置されている。ライトシールド６１は、磁性層６１ｆ、非磁性層６１ｎおよび磁性層６１ｆを積層した多層構造を有する。本実施形態においても、ライトシールド６１を多層構造とすることにより、実施形態２と同様に、ライトシールド６１のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できるという効果が得られる。
【００４７】
また、本実施形態のライトシールド６１は、トレーリング側の磁性層６１ｆについてのみ、トラック幅方向に沿う両端のエッジ部の厚さを中央部の厚さよりも厚くしている。このような構造のライトシールド６１を設ければ、図７の場合よりも、両端のエッジ部での磁束密度が低減してもれ磁界が小さくなる。ライトシールド６１はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００４８】
主磁極４１とライトシールド６１との間の最短距離を２μｍに設定し、図１５に示す実施形態４の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド６１は、薄い部分の膜厚１．５μｍ、厚い部分の膜厚３μｍ、高さ８μｍ、幅８０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図１５と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００４９】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図１６に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００５０】
図１６に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１２％の劣化が認められた。これに対して、実施形態４の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．３％と低い値であった。
【００５１】
図１７は実施形態４の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、図１５よりも磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くして全体として図１５のライトシールドと同様な形状のライドシールド６２を形成している。さらに、ライドシールド６２では、中央部と比較して、両端のエッジ部において磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くしている。
【００５２】
（実施形態５）
図１８は本発明の実施形態５に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図１８の磁気ヘッドは、ライトシールドの形状を除いて、実施形態２において図７を参照して説明した磁気ヘッドに類似した構造を有するので、以下においては主に図７との相違点を説明する。
【００５３】
記録ヘッド４０の主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド７１が配置されている。ライトシールド７１は、磁性層７１ｆ、非磁性層７１ｎおよび磁性層７１ｆを積層した多層構造を有する。本実施形態においても、ライトシールド６１を多層構造とすることにより、実施形態２と同様に、ライトシールド６１のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できるという効果が得られる。
【００５４】
また、本実施形態のライトシールド７１は、磁性層７１ｆ、非磁性層７１ｎおよび磁性層７１ｆのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部が末端に向かうにつれて徐々に薄くなるように形成されている。このような構造のライトシールド７１を設けた場合、エッジ部での磁束集中を抑制して、もれ磁界を小さくすることができるが、エッジ部でのもれ磁界を完全には除去できない。ライトシールド７１はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００５５】
主磁極４１とライトシールド７１との間の最短距離を１．５μｍに設定し、図１８に示す実施形態５の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド７１は、薄い部分の膜厚１．５μｍ、厚い部分の膜厚３μｍ、高さ７μｍ、幅９０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図１８と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００５６】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図１９に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００５７】
図１９に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１１％の劣化が認められた。これに対して、実施形態５の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．３％と低い値であった。
【００５８】
図２０は実施形態５の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、磁性層７２ｆ、非磁性層７２ｎおよび磁性層７２ｆを積層した多層構造を有するライトシールド７２のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部を、トレーリング側へ傾斜させている。そして、磁性層７２ｆ、非磁性層７２ｎおよび磁性層７２ｆの合計の膜厚は、どの部分でもほぼ同じになっている。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、補助磁極またはライトシールドからの弱いもれ磁界によって既に記録されていた信号が劣化または消去されるのを抑制できる垂直磁気記録ヘッド、およびこのような垂直磁気記録ヘッドを具備し高密度化が可能な磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参照例に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図。
【図２】 図１の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図３】 図１の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図。
【図４】 参照例および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図５】 参照例の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図６】 本発明の実施形態２に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図。
【図７】 図６の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図８】 図６の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図。
【図９】 実施形態２および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図１０】 実施形態２の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１１】 本発明の実施形態３に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１２】 実施形態３および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図１３】 実施形態３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１４】 図１３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１５】 本発明の実施形態４に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１６】 実施形態４および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図１７】 実施形態４の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１８】 本発明の実施形態５に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１９】 実施形態５および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図２０】 実施形態５の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【符号の説明】
１０…磁気ディスク、１１…ディスク基板、１２…軟磁性下地層、１３…垂直記録層、２０…磁気ヘッド、３０…再生ヘッド、３１…下部シールド、３２…ＧＭＲ素子、３３…上部シールド、４０…記録ヘッド、４１…主磁極、４２…補助磁極、４３…接続部、４４…コイル、４５、４６、５１、５２、５３、６１、６２、７１、７２…ライトシールド。
【発明の属する技術分野】
本発明は垂直磁気記録ヘッド、および垂直磁気記録ヘッドを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の垂直記録方式の磁気ディスク装置は、基板上に高透磁率材料で形成された軟磁性下地層およびディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を持つ垂直記録層が形成された二層膜垂直記録媒体と、高透磁率材料からなる主磁極と補助磁極から構成される単磁極記録ヘッドとを有する。補助磁極は記録時の効率的に磁束を流す機能を有する。
【０００３】
従来の垂直記録方式の磁気ディスク装置で高密度化を達成しようとすると、記録動作時に補助磁極からの弱いもれ磁界によって、媒体上に既に記録されていた信号が劣化したり消去されたりするという問題があった。
【０００４】
なお、補助磁極のエッジに生じるパルスノイズの増大を解消するために、補助磁極の透磁率をヘッドの移動方向に沿ってヘッドの中央部ほど大となるように変化させる技術が知られている（特許文献１参照）。しかし、この技術では、上述したような既に記録されていた信号の劣化や消去という問題を根本的に解決することはできない。
【０００５】
また、従来の単磁極記録ヘッドは、外乱磁界に対する感度が高いことから既に記録されていた情報の劣化または消去が起こることがある。このため、単磁極記録ヘッドに対してトレーリング側にライトシールドを配置した構造を採用し、外乱磁界の侵入を抑制することも行われている。この構造を採用すれば、主磁極直下での信号劣化は起こらなくなる。しかし、記録動作時に主磁極からライトシールドへ磁束が回り込み、ライトシールドから弱いもれ磁界が発生して既に記録されていた信号の劣化または消去が起こるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許４８７３５９９号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ライトシールドからの弱いもれ磁界によって既に記録されていた信号が劣化または消去されるのを抑制できる垂直磁気記録ヘッド、およびこのような垂直磁気記録ヘッドを具備し高密度化が可能な磁気ディスク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様に係る垂直磁気記録ヘッドは、垂直方向に記録磁界を発生させる主磁極と、主磁極に対してリーディング側に主磁極と接続されて配置された補助磁極と、主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置され磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有する多層化されたライトシールドとを具備している。
【００１１】
本発明の他の態様に係る磁気ディスク装置は、基板上に軟磁性下地層および垂直記録層が形成された二層膜垂直記録媒体と、垂直方向に記録磁界を発生させる主磁極と、主磁極に対してリーディング側に主磁極と接続されて配置された補助磁極と、主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置され磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有する多層化されたライトシールドとを有する垂直磁気記録ヘッドとを具備している。
【００１２】
本発明において、前記ライトシールドは、中央部の膜厚よりもエッジ部の膜厚が厚くなっていてもよいし、中央部よりもエッジ部において磁性層および非磁性層の積層数が多くなっていてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、記録動作時にライトシールドからもれ磁界が発生する原因について検討した。その結果、ライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部において大きな磁区が形成されて磁界が集中するため、もれ磁界が発生しているようであることがわかった。そこで、ライトシールドからのもれ磁界を抑制するには、磁区を縮小できる構成を採用することが有効であると予想された。
【００１６】
本発明の実施形態においては、ライトシールドを主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置し磁性層間に非磁性層を挟んだ多層構造としている。このようなライトシールドを形成することにより、ライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できる。
【００１７】
上記のライトシールドは磁性層、非磁性層および磁性層を積層した３層構造であればよい。ただし、交互に積層される磁性層および非磁性層の積層数をさらに増加させることにより、ライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区をさらに縮小させるようにしてもよい。
【００１８】
本発明において、補助磁極またはライトシールドに用いられる磁性層の材料としては、Ｃｏ系磁性合金、パーマロイ、センダストなどの軟磁性材料が挙げられる。本発明において、補助磁極またはライトシールドに用いられる非磁性層の材料としては、上記の軟磁性材料に対してぬれ性の高い材料である、チタン（Ｔｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、カーボン（Ｃ）などが挙げられる。非磁性層の材料としては、これら以外にも、ＳｉＯ2、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用いることもできる。
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（参照例）
図１は本発明の参照例に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図である。図２は図１の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図３は図１の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図である。
【００２０】
磁気ディスク１０は、ディスク基板１１上に軟磁性下地層１２とディスク面に対して垂直方向に異方性をもつ垂直記録層１３を有する。
【００２１】
磁気ヘッド２０は分離型磁気ヘッドであり、ヘッド基板（図示せず）上に再生ヘッド３０および記録ヘッド４０が分離して形成されている。再生ヘッド３０は、下部シールド３１、再生素子たとえば巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）３２、および上部シールド３３を含む。ＧＭＲ素子３２は、下部シールド３１と上部シールド３３との間の再生ギャップ内に設けられている。記録ヘッド４０は、主磁極４１と、主磁極４１に対してトレーリング側に配置された補助磁極４２とを含み、これらは接続部４３で接続されている。接続部４３の周囲にはコイル４４が形成されている。主磁極４１は、磁気ディスク面に対して垂直方向に記録磁界を発生させる。補助磁極４２は、磁性層４２ｆ、非磁性層４２ｎおよび磁性層４２ｆを積層した多層構造を有する。補助磁極４２の先端部４２１は、主磁極４１に近接するように主磁極４１に向かって突出して形成されている。補助磁極４２はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００２２】
図３に示すように、磁気ディスク１０の軟磁性下地層１２表面と、主磁極４１または補助磁極４２との間の最短距離をＫとする。記録効率を最適化するためには、主磁極４１と補助磁極４２の先端部４２１との間の最短距離は、Ｋの１倍から５倍程度に設定される。
【００２３】
本実施形態においては、主磁極４１に対してトレーリング側に形成した補助磁極４２を２層の磁性層４２ｆ、４２ｆで非磁性層４２ｎを挟んだ多層構造に形成しているので、補助磁極４２のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できる。
【００２４】
上記の効果を確認する実験を行った結果を説明する。主磁極４１と補助磁極４２との間の最短距離を０．２μｍに設定し、図１〜図３に示す参照例の磁気ヘッドを作製した。補助磁極４２は、厚み２μｍ、高さ１５μｍ、幅４０μｍであった。比較例として、補助磁極を単層の磁性層で形成した以外は図１〜図３と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００２５】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図４に検出された出力［ｍＶ］のトラックプロファイルを示す。
【００２６】
図４に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときの補助磁極のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１４％の劣化が認められた。これに対して、参照例の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約１．１％と低い値であった。
【００２７】
図５は参照例の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、主磁極４１に対してトレーリング側に設けられた補助磁極４２を６層の磁性層４２ｆと５層の非磁性層４２ｎを交互に積層した構造に形成している。このように参照例よりも補助磁極４２をさらに多層化することにより、補助磁極４２の両端エッジからのもれ磁界をより抑制できる。
【００２８】
（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図である。図７は図６の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図８は図６の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図である。
【００２９】
磁気ディスク１０は、ディスク基板１１上に軟磁性下地層１２とディスク面に対して垂直方向に異方性をもつ垂直記録層１３を有する。
【００３０】
磁気ヘッド２０は分離型磁気ヘッドであり、ヘッド基板（図示せず）上に再生ヘッド３０および記録ヘッド４０が分離して形成されている。再生ヘッド３０は、下部シールド３１、再生素子たとえば巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）３２、および上部シールド３３を含む。ＧＭＲ素子３２は、下部シールド３１と上部シールド３３との間の再生ギャップ内に設けられている。記録ヘッド４０は、主磁極４１と、主磁極４１に対してリーディング側に配置された補助磁極４２とを含み、これらは接続部４３で接続されている。補助磁極４２は、磁性層４２ｆ、非磁性層４２ｎおよび磁性層４２ｆを積層した多層構造を有する。接続部４３の周囲にはコイル４４が形成されている。また、主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド４５が配置されている。ライトシールド４５は、外乱磁界の記録ヘッドへの侵入を抑制する機能を有する。ライトシールド４５は、磁性層４５ｆ、非磁性層４５ｎおよび磁性層４５ｆを積層した多層構造を有する。ライトシールド４５はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００３１】
図８に示すように、磁気ディスク１０の軟磁性下地層１２表面と、主磁極４１またはライトシールド４５との間の最短距離をＫとする。外乱磁界に対する耐性を最適化するためには、主磁極４１とライトシールド４５との間の最短距離は、Ｋの１倍から５０倍程度に設定される。
【００３２】
本実施形態においては、主磁極４１に対してトレーリング側に形成したライトシールド４５を２層の磁性層４５ｆ、４５ｆで非磁性層４５ｎを挟んだ多層構造に形成しているので、ライトシールド４５のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できる。
【００３３】
主磁極４１とライトシールド４５との間の最短距離を２μｍに設定し、図６〜図８に示す実施形態２の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド４５は、膜厚２μｍ、高さ８μｍ、幅７０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図６〜図８と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００３４】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図９に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００３５】
図９に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１３％の劣化が認められた。これに対して、実施形態２の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．９％と低い値であった。
【００３６】
図１０は実施形態２の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、主磁極４１に対してトレーリング側に設けられたライトシールド４６を４層の磁性層４６ｆと３層の非磁性層４６ｎを交互に積層した構造に形成している。このように、積層数を増加させたライトシールド４６を形成することにより、実施形態２と比較して、両端のエッジ部からのもれ磁界をさらに抑制できる。
【００３７】
（実施形態３）
図１１は本発明の実施形態３に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図１１の磁気ヘッドは、ライトシールドの形状を除いて、実施形態２において図７を参照して説明した磁気ヘッドに類似した構造を有するので、以下においては主に図７との相違点を説明する。
【００３８】
記録ヘッド４０の主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド５１が配置されている。ライトシールド５１は、磁性層５１ｆ、非磁性層５１ｎおよび磁性層５１ｆを積層した多層構造を有する。本実施形態においても、ライトシールド５１を多層構造とすることにより、実施形態２と同様に、ライトシールド５１のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できるという効果が得られる。
【００３９】
また、本実施形態のライトシールド５１は、トラック幅方向に沿う両端のエッジ部を中央部と比べてリーディング側へ傾斜させた形状に形成されている。このような形状のライトシールド５１は、トラック方向だけでなくトラック幅方向からの外乱磁界の侵入を抑制する機能を有する。ライトシールド５１はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００４０】
上記の効果を確認する実験を行った結果を説明する。主磁極４１とライトシールド５１との間の最短距離を１．５μｍに設定し、図１１に示す実施形態３の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド５１は、膜厚２μｍ、高さ１５μｍ、幅９０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図１１と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００４１】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図１２に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００４２】
図１２に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールド５１の傾斜部より先端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約２５％の劣化が認められた。これに対して、実施形態３の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．８％と低い値であった。
【００４３】
図１３は実施形態３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、ライトシールド５２は磁性層５２ｆ、非磁性層５２ｎおよび磁性層５２ｆを積層した多層構造を有する。図１３では、図１１と異なり、トレーリング側の磁性層５２ｆは傾斜部より先端のエッジ部の厚みが厚く形成されている。
【００４４】
図１４は図１３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、図１３よりも磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くして全体として図１３のライトシールドと同様な形状のライドシールド５３を形成している。さらに、ライドシールド５３では、中央部と比較して、両端のエッジ部において磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くしている。
【００４５】
（実施形態４）
図１５は本発明の実施形態４に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図１５の磁気ヘッドは、ライトシールドの形状を除いて、実施形態２において図７を参照して説明した磁気ヘッドに類似した構造を有するので、以下においては主に図７との相違点を説明する。
【００４６】
記録ヘッド４０の主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド６１が配置されている。ライトシールド６１は、磁性層６１ｆ、非磁性層６１ｎおよび磁性層６１ｆを積層した多層構造を有する。本実施形態においても、ライトシールド６１を多層構造とすることにより、実施形態２と同様に、ライトシールド６１のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できるという効果が得られる。
【００４７】
また、本実施形態のライトシールド６１は、トレーリング側の磁性層６１ｆについてのみ、トラック幅方向に沿う両端のエッジ部の厚さを中央部の厚さよりも厚くしている。このような構造のライトシールド６１を設ければ、図７の場合よりも、両端のエッジ部での磁束密度が低減してもれ磁界が小さくなる。ライトシールド６１はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００４８】
主磁極４１とライトシールド６１との間の最短距離を２μｍに設定し、図１５に示す実施形態４の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド６１は、薄い部分の膜厚１．５μｍ、厚い部分の膜厚３μｍ、高さ８μｍ、幅８０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図１５と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００４９】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図１６に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００５０】
図１６に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１２％の劣化が認められた。これに対して、実施形態４の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．３％と低い値であった。
【００５１】
図１７は実施形態４の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、図１５よりも磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くして全体として図１５のライトシールドと同様な形状のライドシールド６２を形成している。さらに、ライドシールド６２では、中央部と比較して、両端のエッジ部において磁性層５３ｆと非磁性層５３ｎの積層数を多くしている。
【００５２】
（実施形態５）
図１８は本発明の実施形態５に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。図１８の磁気ヘッドは、ライトシールドの形状を除いて、実施形態２において図７を参照して説明した磁気ヘッドに類似した構造を有するので、以下においては主に図７との相違点を説明する。
【００５３】
記録ヘッド４０の主磁極４１に対してトレーリング側に、絶縁膜（図示せず）によって主磁極４１と離間してライトシールド７１が配置されている。ライトシールド７１は、磁性層７１ｆ、非磁性層７１ｎおよび磁性層７１ｆを積層した多層構造を有する。本実施形態においても、ライトシールド６１を多層構造とすることにより、実施形態２と同様に、ライトシールド６１のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部の磁区を縮小し、記録動作時のもれ磁界を抑制して既に記録されていた信号の劣化および消去を防止できるという効果が得られる。
【００５４】
また、本実施形態のライトシールド７１は、磁性層７１ｆ、非磁性層７１ｎおよび磁性層７１ｆのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部が末端に向かうにつれて徐々に薄くなるように形成されている。このような構造のライトシールド７１を設けた場合、エッジ部での磁束集中を抑制して、もれ磁界を小さくすることができるが、エッジ部でのもれ磁界を完全には除去できない。ライトシールド７１はヘッドのＡＢＳ面からリセスさせてもよい。
【００５５】
主磁極４１とライトシールド７１との間の最短距離を１．５μｍに設定し、図１８に示す実施形態５の磁気ヘッドを作製した。ライトシールド７１は、薄い部分の膜厚１．５μｍ、厚い部分の膜厚３μｍ、高さ７μｍ、幅９０μｍであった。比較例として、ライトシールドを単層の磁性層で形成した以外は図１８と同様な構造を有する磁気ヘッドを作製した。
【００５６】
各々の磁気ヘッドを用い、主磁極４１と磁気ディスクの軟磁性下地層１２表面との距離が０．１μｍとなるように磁気ヘッドのフライングハイトを調整して垂直磁気記録を行った。最初に、磁気ディスク１０の全面に４０ＭＨｚの単一周波数で信号を記録した。次に、ある目標トラックに１５０ＭＨｚの周波数で信号を１０００回繰り返して記録した。その後、目標トラックを中心として径方向に±５０μｍの範囲内にあるトラックにおいて、最初の信号を再生した。図１９に検出された出力のトラックプロファイルを示す。
【００５７】
図１９に示されるように、比較例の磁気ヘッドを用いた場合には、目標トラックに記録しているときのライトシールドのトラック幅方向に沿う両端のエッジ部に対応するトラックにおいて、出力に約１１％の劣化が認められた。これに対して、実施形態５の磁気ヘッドを用いた場合には、出力の劣化は約０．３％と低い値であった。
【００５８】
図２０は実施形態５の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。この変形例では、磁性層７２ｆ、非磁性層７２ｎおよび磁性層７２ｆを積層した多層構造を有するライトシールド７２のトラック幅方向に沿う両端のエッジ部を、トレーリング側へ傾斜させている。そして、磁性層７２ｆ、非磁性層７２ｎおよび磁性層７２ｆの合計の膜厚は、どの部分でもほぼ同じになっている。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、補助磁極またはライトシールドからの弱いもれ磁界によって既に記録されていた信号が劣化または消去されるのを抑制できる垂直磁気記録ヘッド、およびこのような垂直磁気記録ヘッドを具備し高密度化が可能な磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参照例に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図。
【図２】 図１の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図３】 図１の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図。
【図４】 参照例および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図５】 参照例の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図６】 本発明の実施形態２に係る垂直磁気ディスク装置に搭載される磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す斜視図。
【図７】 図６の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図８】 図６の磁気ヘッドを主磁極のセンター位置においてトラック方向に沿って磁気ディスクに対して垂直方向に切断した縦断面図。
【図９】 実施形態２および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図１０】 実施形態２の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１１】 本発明の実施形態３に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１２】 実施形態３および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図１３】 実施形態３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１４】 図１３の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１５】 本発明の実施形態４に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１６】 実施形態４および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図１７】 実施形態４の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１８】 本発明の実施形態５に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【図１９】 実施形態５および比較例の磁気ヘッドを用いて検出された出力のトラックプロファイルを示す図。
【図２０】 実施形態５の変形例に係る磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図。
【符号の説明】
１０…磁気ディスク、１１…ディスク基板、１２…軟磁性下地層、１３…垂直記録層、２０…磁気ヘッド、３０…再生ヘッド、３１…下部シールド、３２…ＧＭＲ素子、３３…上部シールド、４０…記録ヘッド、４１…主磁極、４２…補助磁極、４３…接続部、４４…コイル、４５、４６、５１、５２、５３、６１、６２、７１、７２…ライトシールド。
Claims (8)
- 垂直方向に記録磁界を発生させる主磁極と、
主磁極に対してリーディング側に主磁極と接続されて配置された補助磁極と、
主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置され磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有する多層化されたライトシールドと
を具備したことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。 - 前記ライトシールドは、中央部の膜厚よりもエッジ部の膜厚が厚いことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
- 前記ライトシールドは、中央部よりもエッジ部において磁性層と非磁性層との積層数が多いことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
- 前記補助磁極は、磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
- 基板上に軟磁性下地層および垂直記録層が形成された二層膜垂直記録媒体と、
垂直方向に記録磁界を発生させる主磁極と、主磁極に対してリーディング側に主磁極と接続されて配置された補助磁極と、主磁極に対してトレーリング側に主磁極と離間して配置され磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有する多層化されたライトシールドとを有する垂直磁気記録ヘッドと
を具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 前記ライトシールドは、中央部の膜厚よりもエッジ部の膜厚が厚いことを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスク装置。
- 前記ライトシールドは、中央部よりもエッジ部において磁性層と非磁性層との積層数が多いことを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスク装置。
- 前記補助磁極は、磁性層間に非磁性層を挟んだ構造を有することを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスク装置。
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