專利名稱：用于垂直磁記錄的磁盤驅(qū)動器和磁頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及一種使用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器，尤其是涉及一種使用垂直磁記錄方法的磁頭。
背景技術：
近年來，在硬盤驅(qū)動器領域非常注意垂直磁記錄方法。通常，采用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器使用單磁極類型磁頭作為寫磁頭，并使用雙層垂直記錄介質(zhì)作為磁盤介質(zhì)。雙層垂直記錄介質(zhì)是有軟磁層的磁盤介質(zhì)，該軟磁層形成于基質(zhì)和靠近表面的記錄磁層之間。
在垂直磁記錄中，由單磁極類型磁頭的記錄磁極產(chǎn)生的垂直磁場幾乎完全施加在磁盤介質(zhì)的記錄層上。通過該垂直磁場，在記錄層中產(chǎn)生的垂直磁通形成通過軟磁層的磁路。
在垂直磁記錄方法中，單磁極類型磁頭的記錄磁極部分的磁疇在非記錄操作中將變得不穩(wěn)定。當存在很小的剩余磁化部分時，由記錄磁極部分產(chǎn)生的磁場施加在磁盤介質(zhì)上。因此，已經(jīng)磁記錄在磁盤介質(zhì)上的信息將被刪除或修改。實際上，已經(jīng)證實的現(xiàn)象是在通向?qū)懘蓬^的記錄電流停止時，通過由于剩余磁化而由單磁極類型磁頭產(chǎn)生的磁場泄漏，暫時記錄在磁盤介質(zhì)上的信息將被刪除。
此外，當減小在記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)磁道寬度以便增加記錄密度時，寫磁頭的記錄磁極部分的遠端必須有針形形狀。對于這樣的記錄磁極部分結構，在非記錄操作中，朝著記錄介質(zhì)的剩余磁化部分將高于非針形結構。
現(xiàn)有技術還提出利用縱向磁記錄方法來抑制由于在磁盤驅(qū)動器中使用的寫磁頭的不穩(wěn)定磁疇而在非記錄操作中產(chǎn)生的噪音。
在第一現(xiàn)有技術中，利用具有軟磁層和硬磁膜的多層的結構的寫磁頭來保證記錄磁極部分的磁疇穩(wěn)定性(例如日本專利申請KOKOKU No.5-83965)。第二現(xiàn)有技術涉及具有雙層磁極結構的寫磁頭，該雙層磁極結構由具有不同特征的粘接軟磁膜形成(例如美國專利No.5132859)。
在使用縱向磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器領域中，已經(jīng)提出了多種現(xiàn)有技術，用于保證在非記錄操作中保證寫磁頭的磁疇穩(wěn)定性。這些現(xiàn)有技術可以防止發(fā)生這樣的不穩(wěn)定狀態(tài)，即在非記錄操作中將刪除或改變磁記錄在磁盤介質(zhì)上的信息。
不過，所有上述現(xiàn)有技術都只對采用縱向磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器有效，而不能用于利用單磁極類型磁頭來采用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器。原因?qū)⒃谙旅嬖敿毥榻B。
在使用縱向磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器中，環(huán)形或薄膜形感應磁頭用作寫磁頭。當該寫磁頭的磁疇不穩(wěn)定時，在磁疇變化的瞬間，噪音將記錄在磁盤介質(zhì)上。不過，由于不穩(wěn)定磁疇而引起的剩余磁化部分自身很小。因此，由剩余磁化產(chǎn)生的磁通通常只流向在寫磁頭的兩個薄膜磁極之間的間隙。因此，較強磁通流向磁盤介質(zhì)表面并刪除記錄信息的可能性很小。
相反，在使用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器中，即使由于寫磁頭的不穩(wěn)定磁疇而產(chǎn)生很小的剩余磁化部分，也使得較強磁通流向磁盤介質(zhì)。該較強磁通流是因為在具有剩余磁化部分的記錄磁極和雙層磁盤介質(zhì)的軟磁膜之間產(chǎn)生磁耦合，因此較強垂直磁場作用在記錄介質(zhì)的記錄層上。因此，剩余磁化部分很容易刪除在磁盤介質(zhì)上的記錄信息。特別是，在使用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器中，當不僅刪除了記錄在磁盤介質(zhì)上的用戶數(shù)據(jù)，而且刪除了用于防止重寫操作的伺服數(shù)據(jù)(servo data)時，驅(qū)動器系統(tǒng)自身可能受到致命損害。
此外，在使用縱向磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器中，寫磁頭在記錄間隙部分處執(zhí)行磁記錄。因此，記錄磁極部分的體積越大，磁記錄效率越高。
相反，在使用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器中，在對著磁盤介質(zhì)的記錄磁極的表面和記錄介質(zhì)的軟磁膜之間產(chǎn)生記錄磁通。因此，為了提高記錄密度，記錄磁極的相對表面的面積必須減小。
簡而言之，當采用縱向磁記錄方法的現(xiàn)有技術磁頭結構用于使用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器時，磁疇穩(wěn)定效果很小。因此難以有效抑制剩余磁化部分。特別是，在第二現(xiàn)有技術的記錄磁極結構中，兩個軟磁膜的厚度應當增加，以便提高磁疇穩(wěn)定效果。不過，使用垂直磁記錄方法的寫磁頭并不希望這樣，因為它將使記錄磁極部分延長。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種使用磁頭的磁盤驅(qū)動器，該磁頭能夠在垂直磁記錄方法中實現(xiàn)穩(wěn)定記錄操作。
磁盤驅(qū)動器包括垂直磁記錄介質(zhì)；以及磁頭，該磁頭采用垂直磁記錄方法，并具有記錄磁極部分，該記錄磁極部分產(chǎn)生沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向的記錄磁通，且該磁頭中添加有硬磁材料，用于沿磁道寬度方向向記錄磁極部分的軟磁膜穩(wěn)定地施加靜磁場。
附圖的簡要說明包含在說明書中并構成說明書的一部分的附圖表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并與前面的總體說明以及下面對優(yōu)選實施例的詳細說明一起，用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1A和1B是表示包含在本發(fā)明第一實施例的磁頭中的記錄磁極部分的結構的視圖；圖2是用于解釋根據(jù)第一實施例的垂直磁記錄方法的磁記錄操作的視圖；圖3A至3C是表示根據(jù)第一實施例使用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器的結構的透視圖；圖4是表示磁頭定位操作的測量實例的曲線圖，以便解釋第一實施例的效果；圖5是表示非磁層的厚度的測量實例的曲線圖，以便解釋第一實施例的效果；
圖6是表示根據(jù)第二實施例的記錄磁極部分的結構的視圖；圖7是表示當存在/沒有凹入時第二實施例的效果的測量結果的曲線圖；圖8和9是表示當凹入量變化時第二實施例的效果的測量結果的曲線圖；圖10A和10B是表示根據(jù)第三實施例的記錄磁極部分的結構的視圖；圖11是表示根據(jù)第四實施例的記錄磁極部分的結構的視圖；圖12是表示第四實施例的變化形式的視圖；圖13是表示磁頭定位操作的測量實例的曲線圖，以便解釋第四實施例的效果；圖14是表示根據(jù)第五實施例的記錄磁極部分的結構的視圖；圖15A和15B是表示根據(jù)第六實施例的記錄磁極部分的結構的視圖；以及圖16和17是表示試樣規(guī)格的表格，以便解釋該實施例的效果。
優(yōu)選實施例的詳細說明下面將參考附圖介紹本發(fā)明的實施例。
第一實施例圖1A是表示記錄磁極部分的結構的視圖，該記錄磁極部分包含在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的、采用垂直磁記錄方法的磁性頭(下文中簡稱為磁頭)中。圖2是用于解釋根據(jù)第一實施例的垂直磁記錄方法的磁記錄操作的視圖。圖3A至3C是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的、采用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器的結構的透視圖。
磁盤驅(qū)動器的結構如圖3A所示，采用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器包括在殼體1中的磁盤介質(zhì)2、磁頭3、具有磁頭3的促動器主體(懸臂)4、音圈馬達(VCM)5和電路板6。
磁盤介質(zhì)2安裝在主軸馬達7上并進行旋轉。磁頭3由成一體的寫磁頭和讀磁頭形成，該寫磁頭具有根據(jù)本實施例的單極結構，該讀磁頭由GMR(較大磁阻)元件形成。VCM5用作驅(qū)動促動器的馬達，電路板6有磁頭放大器IC，它將讀/寫信號傳遞給磁頭3。應當知道，具有驅(qū)動控制電路的控制電路板安裝在殼體1的底表面上。
如圖2所示，磁盤介質(zhì)2為兩層的垂直記錄介質(zhì)，具有垂直磁記錄層20和軟磁層21，它們形成于玻璃或鋁基質(zhì)(未示出)上。下面將參考圖2介紹使用第一實施例的寫磁頭以及本實施例的磁盤介質(zhì)2的垂直磁記錄方法的記錄操作。
在圖3B中所示的磁頭3包括寫磁頭35和讀磁頭36，如圖3C所示。根據(jù)本實施例，寫磁頭35有單極結構。寫磁頭35有記錄磁極部分31；記錄軛鐵部分32，該記錄軛鐵部分32將磁通300集中到記錄磁極部分31上；激勵線圈33，該激勵線圈供給記錄電流，以便激勵磁通300；以及返回軛鐵部分34，該返回軛鐵部分34形成包括軟磁層21的磁路的一部分。
在記錄操作中，當寫電流流向激勵線圈33時，由該電流產(chǎn)生的磁通提供記錄軛鐵部分32而集中在記錄磁極部分31上。在記錄磁極部分31和相對的軟磁層21之間產(chǎn)生較大的記錄磁場。通過該記錄磁場，信息在垂直方向上磁記錄在記錄介質(zhì)2的記錄層20上。
進入磁盤介質(zhì)2的軟磁層21中的磁通300通過寫磁頭35的返回軛鐵部分34，以便形成返回記錄軛鐵部分32的閉合磁路。本實施例的磁頭3構成復合類型的讀/寫磁頭，它組合了具有單極結構的上述寫磁頭以及具有屏蔽GMR元件(如圖3C所示)的寫磁頭。
記錄磁極部分31的結構和功能如圖1A所示，本實施例的記錄磁極部分31特別是在它的遠端部分(對著記錄介質(zhì)2的表面的部分)處有多層的結構，其中，具有低矯頑磁力的軟磁材料以及具有至少200×(1/4π)×103A/m的較高矯頑磁力的硬磁材料形成于非磁層310的兩側。除了該遠端部分之外的其它部分可以由具有較高飽和磁通密度的軟磁薄膜形成。在圖1A、2和3C中，硬磁膜312的外表面標注為表面312a，以便于定向各個視圖。磁道寬度方向由圖1A中的箭頭10所示，并對應于圖3B和3C中所示的寬度“W”。
非磁層310由非磁材料例如碳、Cu、Ti或SiO2制成。軟磁膜311可以由材料例如CoFeNi或CoFe或者材料例如CoFeN、NbFeNi、FeTaZr、FeTaN或Copt制成。硬磁薄膜312由材料例如CoCr制成。
圖1B中表示了圖1A的可選實施例，它的結構包括硬磁薄膜312和軟磁膜311，但是不包括非磁層310。在該實施例中，來自硬磁膜312的交換耦合磁場作用在軟磁膜311上。在非記錄操作中，該交換耦合磁場作為控制軟磁膜311的剩余磁化部分的起動(trigger)磁場。作為起動磁場的交換耦合磁場的方向與硬磁膜312的磁化方向(在磁盤介質(zhì)2上的磁道寬度方向)相同。也就是，硬磁膜312在磁道寬度方向上被磁化。
在信息記錄操作中，遠遠大于交換耦合磁場的記錄磁場由激勵線圈33來勵磁。因此，軟磁膜311的磁化朝著磁盤介質(zhì)2(即垂直于磁盤介質(zhì)2的表面)，以便產(chǎn)生與磁盤介質(zhì)上的記錄電流的極性對應的記錄磁場。
如上所述，在非記錄操作中，來自硬磁膜312的交換耦合磁場沿磁道寬度方向，即與膜312的磁化方向相同的方向作用。這時，靜磁場由硬磁膜312的磁道寬度端面產(chǎn)生。在沒有非磁層310的結構中，靜磁場直接作用在靠近硬磁膜312的軟磁膜311上。施加的方向恰好與交換耦合磁場的方向相反。特別是，交換耦合磁場和靜磁場沿相反方向耦合影響軟磁膜311的磁化。此外，硬磁膜312的體積越大，磁道寬度就越小，靜磁場的作用就越強。
在該結構中，軟磁膜311的磁化方向可以根據(jù)它的形狀而不穩(wěn)定地變化，因此，該磁化方向沿硬磁膜312的交換耦合磁場方向或沿由硬磁膜312耦合的靜磁場方向。此外，在記錄操作之后剩余的、來自寫磁頭的較小磁場泄漏(軟磁膜311的剩余磁化部分)可能影響在磁盤介質(zhì)2上的記錄信息，并刪除該信息。
在非磁層310插入在軟磁膜311和硬磁膜312之間的第一實施例中，可以抑制作用在膜311和312之間的交換耦合磁場。換句話說，將避免由硬磁膜312的交換耦合磁場和耦合靜磁場產(chǎn)生的任何復雜磁場。因此，只有由磁道寬度端面耦合的靜磁場作為硬磁膜312的起動磁場而施加在軟磁膜311上。因此，軟磁膜311的磁化很容易定向成垂直方向，即磁道寬度方向(圖1A中的箭頭10)，并能夠穩(wěn)定。
也就是，在第一實施例的記錄磁極部分31的結構中，在非記錄操作時，只有由硬磁膜312耦合的靜磁場起作用的磁場作用在軟磁膜311上，因此，可以穩(wěn)定控制軟磁膜311的剩余磁化部分。因此，可以抑制由于軟磁膜311的剩余磁化部分而產(chǎn)生的、從磁盤介質(zhì)2上刪除記錄信息的任何不利效果。
圖4和5表示了測量實例，它們表示了該第一實施例的效果。
作為該第一實施例的效果，圖4表示了磁頭定位操作的定位誤差量相對于記錄/復制次數(shù)(20000次)的測量結果。在磁盤驅(qū)動器中，預先記錄在磁盤介質(zhì)2上的伺服信息由讀磁頭36讀出，從而執(zhí)行磁頭定位控制(促動器的實際驅(qū)動控制)。在讀出伺服信息的讀操作中，并不執(zhí)行寫磁頭35的記錄操作。因此，即使當磁頭3經(jīng)過記錄了伺服信息的伺服扇區(qū)時，也不會影響伺服信息。不過，如上所述，當在寫磁頭的記錄磁極部分31的遠端部分留有不穩(wěn)定的剩余磁化部分時，記錄在伺服扇區(qū)中的伺服信息很可能在磁頭3經(jīng)過伺服扇區(qū)時被刪除或改變。當記錄磁極部分31的遠端部分的尺寸減小時，這種現(xiàn)象的可能性增加，這由實驗結果證實。
圖4表示了在測量結果(B)和測量結果(A)之間的比較，該測量結果(B)為使用具有根據(jù)第一實施例的記錄磁極部分31的磁頭3的磁盤驅(qū)動器的測量結果，該測量結果(A)為使用記錄磁極部分沒有非磁層310的磁頭的磁盤驅(qū)動器的測量結果。
與測量結果A和B相對應的記錄磁極部分的規(guī)格對應于圖16中所示的試樣d1、e1和f1。在與測量結果(B)相對應的記錄磁極部分31中，厚度為10nm的非磁層310插入在軟磁膜311和硬磁膜312之間。
由圖4中所示的測量結果(B)可知，當為采用了非磁層310的、第一實施例的記錄磁極部分31時，在所有試樣中，磁頭定位誤差量比測量結果(A)的誤差量更小。此外，測量結果(B)表示了相對于記錄/復制次數(shù)的穩(wěn)定性。當對于采用沒有非磁層310的記錄磁極部分的各個試樣檢查在10000次記錄/復制測試之后的伺服信號振幅時，觀察到磁盤介質(zhì)的每圈振幅變化為12％。相反，在使用第一實施例的記錄磁極部分31的各個試樣中，觀察到磁盤介質(zhì)的每圈振幅變化為5％或更小。
例如對于試樣f1，圖5表示了在使用磁頭的磁盤驅(qū)動器中的磁頭定位誤差，在該磁頭中，記錄磁極部分31的非磁層310具有不同厚度。
由圖5可知，當非磁層310為3至20nm厚時，可以獲得最穩(wěn)定的定位操作。這樣的原因是因為當非磁層310太厚時，在硬磁膜312和軟磁膜311之間的靜磁耦合力減弱，從而減小初始效果。此外，還認為當非磁層310的厚度為2nm或更小時，硬磁膜312和軟磁膜311之間的交換耦合力的作用增加。
由上述測量結果可知，當使用具有該第一實施例的記錄磁極部分31的垂直磁記錄磁頭3時，即使當記錄磁極部分31的磁道寬度為0.3μm或更小，且在其遠端部分處的膜厚度為0.2μm或更小時，也可以抑制在非記錄操作中由于剩余磁化部分而引起的不穩(wěn)定性。因此，可以提供采用垂直磁記錄方法的穩(wěn)定磁盤驅(qū)動器。
第二實施例圖6是表示第二實施例的寫磁頭的記錄磁極部分60的結構的視圖。本實施例的記錄磁極部分60與圖1A中所示的上述結構的區(qū)別在于硬磁膜的位置為從磁盤介質(zhì)2的相對表面凹入。
對于上述圖16中所示試樣f1的規(guī)格，圖7表示了測量結果71和測量結果70，該測量結果71為當硬磁膜312的位置從磁盤介質(zhì)凹入0.1μm時的試樣的測量結果，而測量結果70為沒有凹入的試樣的測量結果。
為了獲得該測量結果，通過寫磁頭在磁盤介質(zhì)2的特定磁道上記錄信號。通過使磁頭3在保持非記錄狀態(tài)時持續(xù)經(jīng)過磁道，從而檢查由讀磁頭復制輸出的信號振幅的時率(time-rate)變化。要測量的磁盤驅(qū)動器采用兩種磁盤介質(zhì)的組合磁盤(C)，該磁盤的核場(nucleation field)在表示磁盤介質(zhì)的垂直磁記錄層的磁特征的MH環(huán)的右下象限中的尺寸為2000×(1/4π)×103A/m；以及磁盤(D)，該磁盤(D)的核場的尺寸為0.5×1000×(1/4π)×103A/m。在各個磁盤中，記錄磁層20的厚度為20nm，軟磁層21的厚度為100nm。
圖7表示了對于使用磁盤(D)的磁盤驅(qū)動器的測量結果。如具有凹入的試樣的測量結果71所示，在復制信號中沒有觀察到時率降低。相反，在凹入量為0的試樣的測量結果70中，經(jīng)過一定時間后復制信號減弱。
由圖7中所示的測量結果70和71可知，當凹入量為零時，因為硬磁膜312的一側在靠近磁盤介質(zhì)表面處露出，因此，由于硬磁膜312的非均勻磁化而引起的預定磁場泄漏將施加在磁盤介質(zhì)上，以便降低磁化信息。不過，因為硬磁膜312沿磁道寬度方向磁化，因此，向磁盤介質(zhì)側泄漏的磁場并不總是很強。因此，在具有較大核場的磁盤介質(zhì)(C)中，幾乎不存在該磁場泄漏問題。實際上，在使用磁盤介質(zhì)(C)的磁盤驅(qū)動器中，不管在寫磁頭的遠端是否存在硬磁膜312的凹入，在讀磁頭的復制信號振幅中都不會觀察到時率降低。
下面將參考圖8和9介紹當凹入量變化時的測量結果。
圖8表示了對于使用磁盤(C)的磁盤驅(qū)動器的測量結果。該測量結果表示了當硬磁膜312的凹入量變化時振幅降低程度的變化。當凹入量為0.02μm或更大時，可以觀察到改進效果。當凹入量越大，觀察到的信號振幅的降低越小，直到在大約0.04μm時降低量變平。
圖9表示了對于使用磁盤(C)的磁盤驅(qū)動器的測量結果。通過每次在旋轉磁道10上重復進行記錄/復制時測量在磁盤介質(zhì)的特定磁道上的磁頭定位誤差量，從而獲得該測量結果。在該測量結果中，凹入量越小，定位操作越穩(wěn)定。當凹入量超過0.4μm時，沒有觀察到硬磁膜312的磁化效果，且定位存在變得不穩(wěn)定。這是因為凹入量越大，從硬磁膜312向磁盤介質(zhì)泄漏的磁場越小，在軟磁膜311的遠端部分處的磁疇控制越困難。通常不管在軟磁膜311和硬磁膜312之間是否夾有非磁層310，都可以觀察到該結果。
簡而言之，在本實施例的結構中，硬磁膜312從磁盤介質(zhì)的相對表面凹入的量在0.02μm至0.4μm時有效。也就是，可以抑制從硬磁膜312向磁盤介質(zhì)泄漏的任何磁場。特別是在與具有較小核場的磁盤介質(zhì)組合時可以觀察到該效果。
第三實施例圖10A是表示根據(jù)第三實施例的寫磁頭的記錄磁極部分100的結構的視圖。在該實施例的記錄磁極部分100中，兩個硬磁膜312布置在軟磁膜311的、垂直于磁盤介質(zhì)2的磁道寬度方向(箭頭10)的兩側。換句話說，記錄磁極部分100有多層的結構，其中，硬磁膜312布置在軟磁膜311沿厚度方向的兩側，該軟磁膜311作為中間層。
采用該結構，可以進一步提高硬磁膜312的磁疇穩(wěn)定效果，且軟磁膜311可以更穩(wěn)定地磁化。這時，軟磁膜311的厚度例如為大約0.2μm。
也可選擇，如圖10B所示，非磁中間層可以插入軟磁膜311和各個硬磁膜312之間。通過該結構，可以切斷在軟磁膜311和各個硬磁膜312之間的交換耦合磁場，并可以通過靜磁場耦合效果而使軟磁膜311的磁疇穩(wěn)定。
第四實施例圖11是表示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的記錄磁極部分110的結構的視圖。在本實施例的記錄磁極部分110中，兩個硬磁膜312布置在軟磁膜311的、沿磁盤介質(zhì)2的磁道寬度方向(箭頭10)的兩側。各硬磁膜312預先沿磁道寬度方向被均勻磁化。
采用該結構，因為硬磁膜312的交換耦合力和靜磁耦合力沿相同方向作用，可以使軟磁膜的磁疇更穩(wěn)定。
變化形式圖12是表示根據(jù)第四實施例的變化形式的記錄磁極部分120的結構的視圖。在該變化形式中，兩個硬磁膜312沿磁道寬度方向布置在軟磁膜311的上側(如圖示)或低側(未示出)表面上。這時，各硬磁膜312和軟磁膜311可以只在它們的端部進行連接，如圖12所示。
該結構可以通過采用這樣的制造方法來獲得，即在形成軟磁膜311并平面化之后，再形成硬磁膜312。因此，相對于圖11中所示結構，可以使制造方法簡單。
圖13表示了當圖17中所示的試樣a至h用作第四實施例的記錄磁極部分110時，對于使用具有100nm厚的軟磁層21的磁盤介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器的測量結果。通過每次在旋轉磁道10上重復進行記錄/復制時測量在磁盤介質(zhì)的特定磁道上的磁頭定位誤差量，從而獲得這些測量結果。在這些測量結果中，磁頭定位誤差量為12nm或更小，且在所有試樣中都觀察到誤差量不會隨記錄次數(shù)而增大。
在圖12中所示的變化形式中可以獲得如上述相同的測量結果。在該結構中，硬磁膜312的厚度為0.1μm，在軟磁膜311和硬磁膜312之間的交疊部分的長度為0.05μm。
第五實施例圖14是表示根據(jù)第五實施例的寫磁頭的記錄磁極部分140的結構的視圖。在該實施例的記錄磁極部分140中，兩個硬磁膜312的位置為相對于軟磁膜311從磁盤介質(zhì)2的相對表面凹入。
即使采用該結構，也可以抑制從兩個硬磁膜312向磁盤介質(zhì)泄漏的任何磁場，如上述圖6中所示結構一樣。作為詳細實例，當硬磁膜312的厚度設置為0.05μm且改變凹入量時觀察復制信號振幅的時率變化。結果，當凹入量為0.02μm或更大時可以抑制復制信號振幅的任何降低。當凹入量為0.3μm或更小時，還可以同時控制定位操作的穩(wěn)定性，該結果與在圖6的結構中獲得的結果一致。
第六實施例圖15A是表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的寫磁頭的記錄磁極部分150的結構的視圖。在該實施例的記錄磁極部分150中，在各個硬磁膜312和軟磁膜311之間的直接連接部分限制于磁盤介質(zhì)的相對表面的遠端部分。特別是，如圖15B所示(該圖15B是圖15A的俯視圖)，在兩個硬磁膜312和軟磁膜311之間的直接連接部分B比硬磁膜312的、相對于離開磁盤介質(zhì)的相對表面的深度方向的較長邊緣深度尺寸A更短，并限制于磁盤介質(zhì)的相對表面部分側。通過該結構，由硬磁膜312磁化的位置局限于磁頭遠端部分。因此，可以對具有更復雜磁疇結構的軟磁膜311進行磁疇控制。
圖12中所示的上述結構控制整個軟磁膜311的磁化。這時，當軟磁膜311由微晶材料例如FeAlSi或FeTaZr制成時將沒有問題。不過，對于非晶材料例如CoZrNb或CoFe(該非晶材料已經(jīng)產(chǎn)生了預定磁疇壁距和復雜磁疇壁)，可能產(chǎn)生阻礙初始磁疇流動的磁化。特別是，當記錄磁極部分的三維形狀更復雜時，更可能產(chǎn)生這樣的問題。
當使用圖17中所示的CoFe試樣(h)作為軟磁材料時，圖12中所示結構的特征與圖15A中所示結構的特征相當。該測試假定磁盤驅(qū)動器采用磁盤(C)。測量每1000記錄/復制循環(huán)的振幅變化。結果，在具有圖12中所示結構的磁頭中，振幅變化的標準偏差為4.8％。在具有圖15A中所示結構的磁頭中，振幅變化的標準偏差為0.4％。
如上所述，根據(jù)應用目的，可以有效調(diào)節(jié)在磁頭遠端部分處的硬磁膜312和軟磁膜311之間的位置。特別是，在采用具有較小核場的磁盤介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器中，硬磁膜312的位置凹入時的結構將很有效。相反，為了保證不管磁頭的軟磁材料如何都能夠使記錄操作穩(wěn)定，將硬磁膜312和軟磁膜311之間的連接位置限制在遠端將很有效。
上述實施例假定磁盤驅(qū)動器采用垂直磁記錄方法。不過，它們不僅可以用于使用磁盤介質(zhì)的驅(qū)動器，而且可以用于使用其它類型的磁記錄介質(zhì)例如磁帶的驅(qū)動器。
如上面詳細所述，根據(jù)任一上述實施例都提供了一種使用磁頭的磁盤驅(qū)動器，該磁頭能夠在垂直磁記錄方法中實現(xiàn)穩(wěn)定的記錄操作。也就是，根據(jù)任一上述實施例，采用垂直磁記錄方法的磁盤驅(qū)動器都有具有記錄磁極部分的磁頭，該記錄磁極部分的結構能夠抑制在非記錄操作中的任何剩余磁化部分，這是該磁盤驅(qū)動器的特性特征。通過使用磁頭的磁盤驅(qū)動器，且該磁頭的記錄磁極部分具有靜磁耦合結構，可以有效防止泄漏磁通影響記錄介質(zhì)上的記錄信息。因此，可以防止出現(xiàn)記錄信息被刪除或改變的問題。
本領域技術人員將很容易知道附加優(yōu)點和變化形式。因此，本發(fā)明在廣義方面并不局限于這里所示和所述的詳細說明和典型實施例。因此，在不脫離由附加權利要求和它們的等效物確定的、本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以進行各種變化。
權利要求
1.一種使用垂直磁記錄介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，包括(a)磁頭，該磁頭具有記錄磁極部分；(b)所述記錄磁極部分包括(1)軟磁膜；以及(2)硬磁膜；(c)所述硬磁膜沿所述垂直磁記錄介質(zhì)的磁道寬度方向向所述軟磁膜施加靜磁場；以及(d)所述記錄磁極部分沿與所述垂直磁記錄介質(zhì)的所述表面垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通。
2.一種使用垂直磁記錄介質(zhì)的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，包括(a)磁頭，該磁頭具有記錄磁極部分；(b)所述記錄磁極部分包括(1)軟磁膜；(2)硬磁膜；以及(3)非磁層，該非磁層布置在所述軟磁膜和所述硬磁膜之間；(c)所述硬磁膜沿所述垂直磁記錄介質(zhì)的磁道寬度方向向所述軟磁膜施加靜磁場；以及(d)所述記錄磁極部分沿與所述垂直磁記錄介質(zhì)的所述表面垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通。
3.根據(jù)權利要求2所述的驅(qū)動器，其特征在于磁頭的硬磁膜在所述磁道寬度方向上被均勻磁化。
4.根據(jù)權利要求2所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，硬磁膜布置在相對于軟磁膜從磁盤介質(zhì)的相對表面凹入的位置處。
5.一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于，包括垂直磁記錄介質(zhì)；以及磁頭，該磁頭可操作用于以垂直磁記錄方式進行記錄，并具有記錄磁極部分，該記錄磁極部分沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通，所述記錄磁極部分具有多層的結構，其中，硬磁膜布置在沿軟磁膜的厚度方向的兩側，該軟磁膜作為中間層。
6.根據(jù)權利要求5所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，記錄磁極部分具有多層的結構，其中，非磁層和硬磁膜順序地布置在沿軟磁膜的厚度方向的每一側，該軟磁膜作為中間層。
7.一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于，包括垂直磁記錄介質(zhì)；以及磁頭，該磁頭可操作用于以垂直磁記錄方式進行記錄，并具有記錄磁極部分，該記錄磁極部分具有軟磁膜，并沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通，在該記錄磁極部分中還包括硬磁膜，用于沿磁道寬度方向向記錄磁極部分的所述軟磁膜穩(wěn)定地施加具有相同極性的靜磁場和交換耦合磁場。
8.根據(jù)權利要求5所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，記錄磁極部分具有多層的結構，其中，硬磁膜位于沿軟磁膜的磁道寬度方向的一側上，另一硬磁膜位于軟磁膜的另一側上，所述軟磁膜作為在所述一個硬磁膜和另一硬磁膜之間的中間層。
9.根據(jù)權利要求5所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，形成有多層的結構，其中，第一非磁層位于軟磁膜和一硬磁膜之間，第二非磁膜位于軟磁膜和另一硬磁膜之間。
10.根據(jù)權利要求8所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，記錄磁極部分具有軟磁膜和硬磁膜，該軟磁膜和硬磁膜以交錯布置方式連接。
11.根據(jù)權利要求5所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，各硬磁膜布置在相對于軟磁膜從磁盤介質(zhì)的相對表面凹入的位置處。
12.根據(jù)權利要求5所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭中，在各個硬磁膜和軟磁膜之間的直接連接部分比各硬磁膜的、相對于自磁盤介質(zhì)的相對表面起的深度方向的深度尺寸短，并限制于磁盤介質(zhì)的相對表面部分側。
13.根據(jù)權利要求1所述的驅(qū)動器，其特征在于在磁頭的結構中，包括記錄磁極部分的寫磁頭和包括復制元件以便從磁盤介質(zhì)上讀出記錄信號的讀磁頭設置在單滑動器上。
14.一種在磁盤驅(qū)動器中用于垂直磁記錄的磁頭，其特征在于，包括記錄磁極部分，該記錄磁極部分具有軟磁膜，且該記錄磁極部分沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通；以及硬磁材料，用于沿記錄磁極部分的磁道寬度方向向記錄磁極部分的軟磁膜穩(wěn)定地施加靜磁場。
15.一種在磁盤驅(qū)動器中用于垂直磁記錄的磁頭，其特征在于，包括記錄磁極部分，該記錄磁極部分具有軟磁膜和硬磁膜，且該記錄磁極部分沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通；以及中間層，該中間層位于軟磁膜和硬磁膜之間，以獲得靜磁耦合的效果。
16.根據(jù)權利要求15所述的磁頭，其特征在于記錄磁極部分具有多層的結構，其中，作為中間層的非磁層布置在軟磁膜和硬磁膜之間。
17.根據(jù)權利要求15所述的磁頭，其特征在于，硬磁膜布置在相對于軟磁膜從垂直磁記錄介質(zhì)的相對表面凹入的位置處。
18.一種在磁盤驅(qū)動器中用于垂直磁記錄的磁頭，其特征在于，包括記錄磁極部分，該記錄磁極部分具有軟磁膜，且該記錄磁極部分沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通；其中，記錄磁極部分具有多層的結構，在該多層的結構中，硬磁膜布置在沿軟磁膜的厚度方向的兩側上，該軟磁膜作為中間層。
19.根據(jù)權利要求18所述的驅(qū)動器，其特征在于記錄磁極部分具有多層的結構，其中，非磁層和硬磁膜順序地布置在沿軟磁膜的厚度方向的每一側，該軟磁膜作為中間層。
20.一種在磁盤驅(qū)動器中用于垂直磁記錄的磁頭，其特征在于，包括記錄磁極部分，該記錄磁極部分具有軟磁膜，且該記錄磁極部分沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通；以及硬磁材料，用于沿記錄磁極部分中的磁道寬度方向向記錄磁極部分的軟磁膜穩(wěn)定地施加具有相同極性的靜磁場和交換耦合磁場。
21.根據(jù)權利要求20所述的驅(qū)動器，其特征在于記錄磁極部分具有多層的結構，其中，硬磁膜位于沿軟磁膜的磁道寬度方向的兩側上，該軟磁膜作為中間層。
22.根據(jù)權利要求20所述的驅(qū)動器，其特征在于記錄磁極部分具有軟磁膜和硬磁膜，該軟磁膜和硬磁膜以交錯布置方式連接。
23.根據(jù)權利要求18所述的驅(qū)動器，其特征在于各硬磁膜布置在相對于軟磁膜從垂直磁記錄介質(zhì)的相對表面凹入的位置處。
24.根據(jù)權利要求18所述的驅(qū)動器，其特征在于在各個硬磁膜和軟磁膜之間的直接連接部分比各硬磁膜的、相對于自磁盤介質(zhì)的相對表面起的深度方向的深度尺寸短，并限制于磁盤介質(zhì)的相對表面部分側。
全文摘要
一種磁頭，可操作用于以垂直磁記錄方式進行記錄，該磁頭具有記錄磁極部分，該記錄磁極部分具有軟磁膜，并沿與垂直磁記錄介質(zhì)垂直的方向產(chǎn)生記錄磁通，其中，記錄磁極部分包括硬磁膜，用于沿磁道寬度方向向記錄磁極部分的軟磁膜穩(wěn)定地施加具有相同極性的靜磁場和交換耦合磁場。該記錄磁極部分還可以具有插入在軟磁膜和硬磁膜之間的非磁層。
文檔編號G11B5/012GK1567434SQ20041000378
公開日2005年1月19日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權日2003年1月31日
發(fā)明者竹尾昭彥 申請人:株式會社東芝