專利名稱：磁存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同時(shí)實(shí)現(xiàn)高記錄密度和高數(shù)據(jù)輸送速度的磁存儲(chǔ)裝置，涉及能抑制在高記錄頻率條件下的磁場強(qiáng)度衰減、達(dá)到高盤面記錄密度的磁存儲(chǔ)裝置。
以往安裝在磁盤裝置上的感應(yīng)型薄膜磁頭的磁極所用的膜厚約為3μm左右的NiFe合金薄膜。由于這種NiFe合金膜的電阻率低(約為16μΩ—cm大小)，所以在高頻區(qū)域的渦流損失增大，記錄磁場強(qiáng)度下降。受這種渦流損失的影響，寫不清的量或重寫的值隨著記錄頻率的變化而變化。在電阻率低的坡莫合金材料(NiFe合金等)中，由于產(chǎn)生渦流，使高頻導(dǎo)磁率下降，所以重現(xiàn)特性(靈敏度)不足。(例如)在特開昭58—115612號(hào)公報(bào)中就談到這樣的例子。由于存在這樣的問題，所以采用NiFe合金的薄膜磁頭可使用的記錄頻率就被限制在30MHz左右。另一方面，由于磁盤裝置的存儲(chǔ)容量逐年增大，現(xiàn)在已能批量生產(chǎn)的3.5英寸裝置的盤面記錄密度最大已經(jīng)高達(dá)350Mb/in2。在這種條件下的數(shù)據(jù)記錄頻率為27MHz左右，已接近使用NiFe合金薄膜的感應(yīng)型薄膜磁頭的性能極限。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種磁存儲(chǔ)裝置，其中所用的磁頭能適應(yīng)于高速存取和高速輸送，且其寫不清的量及重寫的值不隨記錄頻率的變化而變化。
達(dá)到上述目的的方法是在考慮到記錄磁頭的磁極磁性膜的渦流損失的條件下，設(shè)計(jì)膜的厚度、電阻率及相對導(dǎo)磁率，借以防止寫不清的量或重寫的值隨記錄頻率的變化而變化，并且設(shè)定較高的數(shù)據(jù)記錄頻率，使磁盤能以適應(yīng)于上述磁頭的高速旋轉(zhuǎn)。也就是說，第1個(gè)發(fā)明的特征在于(1)在磁存儲(chǔ)裝置中含有能以使媒體的傳輸速度每秒達(dá)15兆字節(jié)以上、記錄數(shù)據(jù)的盤面記錄密度每平方英寸達(dá)500兆位以上的器件。
(2)以上(1)所述的裝置，如果用直徑為3.5英寸以下的圓盤狀的磁盤進(jìn)行信息記錄時(shí)，記錄重現(xiàn)時(shí)，該磁盤的轉(zhuǎn)速要設(shè)定在4000rpm以上、記錄頻率要設(shè)定在45MHz以上。
(3)以上(1)所述的裝置，最好是含有使用頑磁力在2KOe以上的金屬磁性膜的磁盤的裝置。
(4)以上(1)所述的裝置，最好將記錄電流的上升時(shí)間設(shè)定在5納秒(ns)以下。
(5)以上(4)所述的裝置，其中在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)式磁頭的記錄用的線圈采用薄膜工藝形成，其端子數(shù)為3，各端子問的電感最好在1微亨(μH)以下。
(6)上述(5)所述的裝置，其中，在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)式磁頭的記錄用的線圈是雙層結(jié)構(gòu)，第1層線圈和第2層線圈的圈數(shù)最好相等，但線圈繞線的方向相反。
(7)以上(5)所述的裝置，其中，在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)式磁頭的記錄用的線圈是單層結(jié)構(gòu)，最好在從起點(diǎn)(a)到終點(diǎn)(b)之間相當(dāng)于圈數(shù)的一半的位置(c)上連接另一個(gè)端子，以使(c)—(a)之間及在(c)—(b)之間流動(dòng)的電流的相位相反。
第2個(gè)發(fā)明的特征在于(8)在存儲(chǔ)裝置中采取措施，使用于制造數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭的記錄磁極的磁性膜的各參量之間滿足μd2ρ≤500的關(guān)系，式中d(μm)為磁性膜的厚度、ρ(uΩ—cm)為電阻率、μ為低頻區(qū)域中的相對導(dǎo)磁率。
(9)以上(8)所述的裝置，其中的數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極是由磁性層和絕緣層交替重疊的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，膜的厚度最好在2.7μm以下。
(10)以上(8)所述的裝置，其中的數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極最好是采用Co系列非晶體合金或Fe系列非晶體合金。
(11)以上(8)所述的裝置，其中的數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極材料最好是在其金屬磁性體中含有一定濃度分布的氧。
(12)以上(11)所述的裝置，其中，在磁頭的記錄磁極材料內(nèi)摻入了含氧量高的微粒，粒度最好在0.5nm以上、5nm以下。
(13)以上(11)所述的裝置，在其磁頭的記錄磁極材料內(nèi)摻入含氧量高的微粒，最好是至少含有Zr、Y、Ti、Hf、Al或Si之中的一種成分。
(14)以上(8)所述的裝置，其數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的記錄磁頭的記錄磁通勢(即記錄電流與線圈圈數(shù)的乘積)最好設(shè)定在0.5安培匝數(shù)(AT)以上。
(15)以上(8)所述的裝置，在其數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極的電阻率最好在40μΩ—cm以上，相對導(dǎo)磁率在500以上。
(16)以上(8)所述的裝置，在其數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極的相對導(dǎo)磁率最好在500以下，電阻率在40μΩ—cm以下。
(17)以上(8)所述的裝置，其記錄電流的上升時(shí)間最好在5納秒(ns)以下。
(18)以上(17)所述的裝置，其中，在磁盤媒體上進(jìn)行記錄的感應(yīng)式磁頭的記錄用線圈是利用薄膜工藝形成，其端子數(shù)為3，各端子間的電感最好在1微亨(μH)以下。
(19)以上(18)所述的裝置，其中在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)式磁頭的記錄用線罔是雙層結(jié)構(gòu)，第1層線圈和第2層線圈的罔數(shù)最好相等，但線圈繞線的方向相反。
(20)以上(18)所述的裝置，其中，在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)式磁頭的記錄用線圈是單層結(jié)構(gòu)，最好在從線圈起點(diǎn)(a)到終點(diǎn)(b)之間，相當(dāng)于線圈圈數(shù)一半的位置(c)上連接另一個(gè)端子，在(c)—(a)之間及(c)—(b)之間流動(dòng)的電流的相位相反。
(21)以上(8)所述的裝置，最好使用記錄重現(xiàn)分離式磁頭進(jìn)行信息的重現(xiàn)，該記錄重現(xiàn)分離式磁頭采用磁阻效應(yīng)型元件，旋轉(zhuǎn)閥型元件或巨大磁阻效應(yīng)型元件。
假設(shè)磁性膜的高頻損失(tanδ)只是由于渦流損失造成的，則可按下式表示tanδ＝μ″/μ′＝R/ωL＝μ0μπd2f/Cρ(1)式中，μ′及μ″分別是復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率中的實(shí)數(shù)部分和虛數(shù)部分。C是由膜的形狀決定的常數(shù)，μ0是真空導(dǎo)磁率。如果磁性膜固有的相對導(dǎo)磁率μ、膜厚度d、電阻率ρ為已知，則由上式(1)可估算出相對于頻率f的渦流損失tanδ。對應(yīng)于頻率的磁頭效率(感應(yīng)磁通的效率)的變化可認(rèn)為與復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率的實(shí)數(shù)部分的變化成正比，因此，由(1)式算出δ，通過構(gòu)成其cos的成分，能求出磁頭效率與頻率之間的關(guān)系。即在不同的頻率條件下的磁頭效率η由下式表示η＝cos〔arctan(μ0μπd2f/Cρ)〕(2)由(2)式規(guī)定利用磁性膜固有的相對導(dǎo)磁率μ、膜厚度d及電阻率ρ求得的值、即μd2/ρ，可通過外插法求出任意頻率f條件下的磁頭效率。
通過將上述磁頭與使用高頻記錄時(shí)的寫不清及重寫的變化小的頑磁力在2KOe以上的金屬磁性膜的磁盤相組合，能提供一種盤面記錄密度在500Mb/in2以上、記錄頻率在45MHz以上、媒體的傳輸速度在15MB/S以上的高性能的磁盤裝置。
圖7是在輸入輸出(I/O)接口使用數(shù)據(jù)總線為2字節(jié)幅度的Fast and Wide SCSI(Small Computer System Interface)時(shí)，輸入輸出裝置的價(jià)格與構(gòu)成輸入輸出裝置的1臺(tái)磁盤裝置的傳輸速度的關(guān)系曲線。數(shù)據(jù)總線使用2字節(jié)幅度的Fast and WideSCSI接口時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速度最大可達(dá)20MB/S。這時(shí)可知，如果每臺(tái)磁盤裝置的傳輸速度在15MB/S以上，則可降低輸入輸出裝置的價(jià)格。
另外，每臺(tái)磁盤裝置的容量若為550MB，則可使用Win-dows、Workplace等OS(Operation Software)。若用1枚3.5英寸的磁盤實(shí)現(xiàn)該容量時(shí)，可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的盤面記錄密度必須達(dá)到500Mb/in2以上。


圖1是表示薄膜磁頭的磁極材料的電氣特性及磁氣特性與變化的記錄磁場的頻率之間的依賴關(guān)系的測定結(jié)果及磁頭效率的計(jì)算結(jié)果的曲線圖。
圖2是表示記錄頻率為45MHz時(shí)記錄磁場的衰減量與磁頭性能指數(shù)ξ之間的關(guān)系的曲線圖。
圖3A、圖3B是按本發(fā)明構(gòu)成的磁盤裝置的平面圖和由箭頭IIIA—IIIA表示的斷面圖。
圖4是安裝在本發(fā)明的磁盤裝置上的記錄重現(xiàn)分離型磁頭的簡圖。
圖5是表示記錄電流的上升時(shí)間與重寫特性之間的關(guān)系的曲線圖。
圖6是表示線圈的電感與記錄電流的上升時(shí)間之間的關(guān)系的曲線圖。
圖7是表示每臺(tái)磁盤裝置的傳輸速度所對應(yīng)的輸入輸出裝置價(jià)格的曲線圖。
第1實(shí)施例使用電阻率ρ，薄膜厚度d及相對導(dǎo)磁率μ不同的磁極，制作3種感應(yīng)型薄膜磁頭，用電子束層析攝影法分別測定了它們的記錄磁場強(qiáng)度與頻率之間的關(guān)系。測定結(jié)果示于圖1。所制作的各磁頭的磁極材料、磁極厚度d、電阻率ρ、以及1MHz以下低頻區(qū)域中的相對導(dǎo)磁率μ如表1所示。
磁頭A使用厚度為3μm的Ni—Fe單層膜的磁極。磁頭B使用兩層厚度為2.2μm的Fe—Co—Ni膜，中間夾著厚為0.1μm的Al2O3中間層的磁極。因此，該磁頭的磁極膜的總厚度為4.5μm。這時(shí)所用的是Fe—Co—Ni/Al2O3/Fe—Co—Ni多層膜，如果一層Fe—Co—Ni膜的厚度在2.7μm以上時(shí)，記錄頻率為45MHz時(shí)磁場強(qiáng)度的衰減量達(dá)10％以上，成為寫不清的量及重寫的值隨記錄頻率變化的原因，這是所不希望的。在本實(shí)施例中，將一層Fe—Co—Ni膜的厚度設(shè)定為2.2μm。另一方面，磁頭C使用的磁極是膜厚為3μm，電阻率為90μΩ—cm的Co—Ta—Zr非晶體單層膜。
表1試制的薄膜磁頭的各種主要數(shù)據(jù)磁極材料 磁極厚度 電阻率 相對導(dǎo)磁率d(μm) ρ(μΩ—cm) μ比較例磁頭A NiFe 3.0 16 1000實(shí)施例B FeCoNi2.2 16 1000多層膜C CoTaZr3.0 90 1000圖1是規(guī)格化的記錄磁場強(qiáng)度與頻率的關(guān)系的測定結(jié)果，以及根據(jù)(2)式算出的磁頭效率η的結(jié)果。用Ni—Fe單層膜作磁極的磁頭∧，約超過10MHz后，記錄磁場強(qiáng)度開始下降，100MHz時(shí)的強(qiáng)度衰減到低頻區(qū)域中的強(qiáng)度的60％以下。另一方面，磁頭B使用其導(dǎo)磁率及電阻率與磁頭A使用的NiFe膜等同的Fe—Co—Ni膜，但由于通過Al2O3絕緣層而使其多層化，因此大幅度地減少了渦流損失。如果采用這種磁頭，在100MHz時(shí)的磁場強(qiáng)度的衰減量的頻率特性可改善20％左右。另外，磁頭C在100MHz時(shí)的磁場強(qiáng)度衰減量幾乎為0，能獲得優(yōu)異的頻率特性。另外，(2)式中的常數(shù)C是由磁極的形狀決定的參量，由于設(shè)定C＝14，所以可以說實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好。
現(xiàn)將磁頭的性能指數(shù)ξ的定義按下列確定，以此表示磁頭記錄磁場的頻率特性的指數(shù)，如下定義ξ＝μd2/ρ(3)根據(jù)(3)式計(jì)算出表1所示的各磁頭的性能指數(shù)ξ如下磁頭Aξ＝562.5磁頭Bξ＝302.5磁頭Cξ＝100圖2所示是磁頭的記錄頻率為45MHz時(shí)的磁場強(qiáng)度的衰減量與磁頭性能指數(shù)ξ之間的關(guān)系曲線。薄膜磁頭是試制品，共有多個(gè)，各磁頭的磁極膜的厚度、電阻率、相對導(dǎo)磁率分別設(shè)定為不同的值。由該圖可知，在滿足ξ≤500的條件下，記錄頻率45MHz時(shí)的磁場強(qiáng)度的衰減量都在10％以下。
第2實(shí)施例在本實(shí)施例中說明用所制作的薄膜磁頭構(gòu)成的磁存儲(chǔ)裝置。圖3A、圖3B表示本實(shí)施例的磁盤裝置。圖中10是磁頭，11是外徑約3.5英寸的磁盤，12是旋轉(zhuǎn)磁盤用的主軸，13是磁頭的定位機(jī)構(gòu)，14是外殼。磁頭10是記錄重現(xiàn)用的、采用了感應(yīng)型元件的自記錄重現(xiàn)型磁頭，磁道寬為5.0μm。磁頭的磁極使用的是飽和磁通密度為1.3T(泰斯拉)，電阻率ρ＝90μΩ—cm、相對導(dǎo)磁率μ＝1000、膜厚度d＝3μm的Co—Ta—Zr非晶體合金薄膜，間隙長0.4μm。另外，磁頭的磁極即使所用Co—Ta—Zr非晶體合金薄膜改用另一種飽和磁通密度為1.6T的Fe—B—Si—C非晶體合金薄膜、或Fe—Co—Ni/Al2O3/Fe—Co—Ni多層膜、或在Ni—Fe薄膜中含有粒徑為2nm—3nm的ZrO2、Y2O3、TiO2、HfO2、Al2O3或SiO2的薄膜等，也能獲得與本實(shí)施例相同的效果。另外，在磁性膜中摻入氧化物時(shí)，實(shí)驗(yàn)確認(rèn)其粒徑最好在0.5nm—5nm之間。這是因?yàn)樵谠摿椒秶鷥?nèi)，飽和磁通密度或軟磁特性顯著下降，而同時(shí)卻能提高磁性膜的電阻率。另外.含有粒經(jīng)為2nm—3nm的ZrO2、Y2O3、TiO2、HfO2、Al2O3或SiO2的Ni—Fe薄膜的電阻率增大到約40μΩ—cm，而相對導(dǎo)磁率為1000左右，表現(xiàn)出良好的軟磁特性。另一方面，將不含氧化物的NiFe薄膜等用于磁頭的記錄磁極時(shí)，雖然也能使相對導(dǎo)磁率下降到500以下，可以改善高頻特性。但這時(shí)卻必須將磁頭的記錄頑磁力設(shè)定在0.5AT以上。
磁盤11的記錄層使用記錄位方向的頑磁力為2100奧斯特，頑磁力取向比為1.2的CoCrTa(Cr的添加量為16原子％)。該磁盤中的剩余磁通密度與膜厚的乘積Br·δ為300高斯·μm。由于使用這種記錄媒體，可提高線記錄密度特性，并能大幅度地降低線記錄密度大的區(qū)域中的媒體噪音。如果媒體頑磁力在2000奧斯特以下，則裝置在運(yùn)作過程中不可能降低誤碼率。
記錄重現(xiàn)時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速設(shè)定在4491rpm(round perminute)，這時(shí)磁頭在磁盤上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域最外圈的浮動(dòng)量為0.05μm。為了使從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域的最里圈直至最外圈各磁道上的線記錄密度相等，要設(shè)定記錄頻率，現(xiàn)將最外圈設(shè)定為67.5MHz。
在本實(shí)施例的磁盤裝置中，設(shè)定各磁道上的數(shù)據(jù)的線記錄密度為144KBPI(Kiro Bit Per Inch)，磁道密度為5KTPI，盤面記錄密度為每平方英寸720兆位。在本實(shí)施例中，使用4枚磁盤，裝置的格式容量為2.8千兆位，數(shù)據(jù)的傳輸速度為每秒15兆位。另外，在本實(shí)施例中，采用8/9碼變換進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，但即使采用以往的1—7方式進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，也能構(gòu)成具有與本實(shí)施例相同性能的裝置。但這時(shí)的記錄頻率為45MHz。
按本實(shí)施例構(gòu)成的磁存儲(chǔ)裝置的規(guī)格如表2所示。
表2 3.5英寸裝置規(guī)格存儲(chǔ)容量(按格式時(shí))2.8GB磁盤個(gè)數(shù) 4數(shù)據(jù)面數(shù) 8磁頭數(shù)8磁道數(shù)/磁盤面 4427最大線記錄密度144KBPI磁道密度 5KTPI轉(zhuǎn)速 4491RPM記錄頻率 67.5MHz傳輸速度(to/from Media)15MB/sec第3實(shí)施例下面說明將直徑為2.5英寸、1.8英寸及1.3英寸的磁盤與本發(fā)明的磁頭組合構(gòu)成的磁存儲(chǔ)裝置的結(jié)果。本實(shí)施例中用的磁頭及磁盤與第2實(shí)施例中用的相同，設(shè)定各磁道上的數(shù)據(jù)的線記錄密度為144KBPI，磁道密度為5KTPI。主軸轉(zhuǎn)速的設(shè)定方式要使各種直徑的磁盤的傳輸速度達(dá)到15MB/sec。如第2實(shí)施例中所述，即使采用以往的1—7方式進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，也能構(gòu)成具有與本實(shí)施例相同性能的各裝置。但這時(shí)的記錄頻率為45MHz。各裝置的規(guī)格示于表3—5中。
表3 2.5英寸裝置規(guī)格存儲(chǔ)容量(按格式存儲(chǔ)時(shí))1.8GB磁盤個(gè)數(shù) 4數(shù)據(jù)面數(shù) 8磁頭數(shù)8磁道數(shù)/磁盤面 2951最大線記錄密度144KBPI磁道密度 5KTPI轉(zhuǎn)速 6736RPM記錄頻率 67.5MHz傳輸速度(to/from Media) 15MB/sec表4 1.8英寸裝置規(guī)格存儲(chǔ)容量(按格式存儲(chǔ)時(shí))1.4GB磁盤個(gè)數(shù) 4數(shù)據(jù)面數(shù) 8磁頭數(shù)8磁道數(shù)/磁盤面 2213最大線記錄密度144KBPI磁道密度 5KTPI轉(zhuǎn)速 8982RPM記錄頻率 67.5MHz傳輸速度(to/from Media) 15MB/sec表5 1.3英寸裝置規(guī)格存儲(chǔ)容量(按格式存儲(chǔ)時(shí))0.9GB磁盤個(gè)數(shù) 4數(shù)據(jù)面數(shù) 8磁頭數(shù)8磁道數(shù)/磁盤面 1475最大線記錄密度144KBPI磁道密度 5KTPI轉(zhuǎn)速 13473RPM記錄頻率 67.5MHz傳輸速度(to/from Media)15MB/sec第4實(shí)施例第1至第3實(shí)施例所示的磁存儲(chǔ)裝置是用感應(yīng)型的自錄重現(xiàn)磁頭構(gòu)成的，但即使使用將磁阻效應(yīng)型元件(MR元件)用于重現(xiàn)的記錄重現(xiàn)分離磁頭，也能構(gòu)成具有同樣性能的磁存儲(chǔ)裝置。本實(shí)施例中使用的記錄重現(xiàn)分離磁頭的結(jié)構(gòu)示于圖4中。將Fe—Co—Ni/Al2O3/Fe—Co—Ni多層膜(其中Fe—Co—Ni一層膜的厚度為2.2μm)用于記錄磁極(20)及兼作另一記錄磁極的上部密封層(21)。Al2O3中間層的厚度為0.1μm，記錄磁極(20)的記錄槽寬度為3μm。將厚1μm的Ni—Fe合金用于下部密封層(22)。將厚15nm的Ni—Fe合金用于磁阻效應(yīng)型元件(23)，利用軟膜偏磁方式驅(qū)動(dòng)該元件。另外，還可以用由Ni—Fe層、Cu層、Co層、以及Ni—O系列、Fe—Mn系列、或Cr—Mn系列強(qiáng)抗磁性膜構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)閥型元件、或Co—Ag、Co—Au、NiFe—Ag、Co—Cu、Fe—Ag等合金系列巨大磁阻效應(yīng)型元件、或Co/Cr、Fe/Cr、Co/Cu系列的多層膜系列巨大磁阻效應(yīng)型元件，代替Ni—Fe合金，用于磁阻效應(yīng)型元件(23)。
圖4中，夾在一對電極(24)之間的區(qū)域構(gòu)成重現(xiàn)記錄槽的寬，該寬度為2μm。記錄時(shí)，使15mA的工作電流流過匝數(shù)為20的線圈(25)，將任意的信息記錄在媒體磁性層中，重現(xiàn)時(shí)，使8mA的直流通過導(dǎo)線(24)，檢測來自媒體磁性層的漏泄磁場。
將該磁頭與將記錄位方向的頑磁力為2100奧斯特、頑磁力取向比為1.2的CoCrTa(Cr的添加量為16原子％)作為記錄層的3.5英寸的磁盤相組合，構(gòu)成磁存儲(chǔ)裝置。此時(shí)使用的磁盤記錄層的剩余磁通密度與膜厚的乘積Br·δ為100高斯·μm。按本實(shí)施例構(gòu)成的磁存儲(chǔ)裝置的規(guī)格示于表6。
表6使用記錄重現(xiàn)分離型磁頭的3.5英寸裝置規(guī)格存儲(chǔ)容量(按格式存儲(chǔ)時(shí)) 5.5CB磁盤個(gè)數(shù) 4數(shù)據(jù)面數(shù) 8磁頭數(shù) 8磁道數(shù)/磁盤面 7378最大線記錄密度 170KBPI磁道密度 8.3KTPI轉(zhuǎn)速 4491RPM記錄頻率 80.0MHz傳輸速度(to/from Media)18MB/sec第5實(shí)施例在本實(shí)施例中，說明加在記錄磁頭的線圈中的記錄電流的上升時(shí)間對記錄特性的影響的研究結(jié)果。圖5是使上升時(shí)間從2ns變化到10ns，將高密度的144KFCI信號(hào)重寫在低密度的23KFCI信號(hào)上，對低密度的23KFCI信號(hào)的消失情況進(jìn)行測定的結(jié)果。測定用的記錄媒體是頑磁力為2000奧斯特的CoCrTa系列濺射媒體。由該結(jié)果可知，使記錄電流的上升時(shí)間在5ns以下時(shí)，能獲得良好的改寫特性。另外，在本次實(shí)驗(yàn)中，為了實(shí)現(xiàn)記錄電流的上升時(shí)間在5ns以下，線圈必須設(shè)置3個(gè)端子。圖6是各線圈的電感和記錄電流的上升時(shí)間的關(guān)系曲線圖。由該圖可以確認(rèn)，如果各線圈的電感在1μH(微亨)以下，就能實(shí)現(xiàn)記錄電流的上升時(shí)間在5ns以下。
如果采用本發(fā)明，則能提供這樣一種磁存儲(chǔ)裝置，即，使用該裝置時(shí)，記錄頻率即使超過45MHz，仍能使用記錄磁場強(qiáng)度不衰減的磁頭，因此通過使磁盤高速旋轉(zhuǎn)，能同時(shí)高速輸送數(shù)據(jù)、縮短存取時(shí)間、以及增大存儲(chǔ)容量。
權(quán)利要求
1.一種磁存儲(chǔ)裝置，其特征為采取措施，使媒體的每秒傳輸速度達(dá)15兆字節(jié)以上、記錄數(shù)據(jù)每平方英寸的面記錄密度達(dá)500兆位以上的器件。
2.權(quán)利要求1所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為信息是存儲(chǔ)在直徑為3.5英寸以下的圓盤狀的磁盤上，當(dāng)記錄重現(xiàn)時(shí)，該磁盤以4000rpm以上的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，記錄頻率設(shè)定在45MHz以上。
3.權(quán)利要求1所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為使用由頑磁力在2koe以上的金屬磁性膜制成的磁盤。
4.權(quán)利要求1所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為記錄電流的上升時(shí)間為5納秒(ns)以下。
5.權(quán)利要求4所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)型磁頭的記錄用的線圈是利用薄膜工藝形成的，其端子數(shù)為3，各端子間的電感在1微亨(μH)以下。
6.權(quán)利要求5所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)型磁頭的記錄用的線圈為雙層結(jié)構(gòu)，第1層線圈和第2層線圈的圈數(shù)相等。但線圈的繞線方向相反。
7.權(quán)利要求5所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)型磁頭的記錄用的線圈是單層結(jié)構(gòu)，在從線圈的起點(diǎn)(a)到終點(diǎn)(b)之間的相當(dāng)于線圈圈數(shù)一半的位置(c)處連接另一端子，使(c)—(a)之間及(c)—(b)之間的電流的相位相反。
8.一種磁存儲(chǔ)裝置，其特征為采取措施，使用于制造數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭的記錄磁極的磁性膜的各參量滿足μd2/ρ≤500的關(guān)系，式中d(μm)為磁性膜的厚度、ρ(μΩ—cm)為電阻率、μ為低頻區(qū)域內(nèi)的相對導(dǎo)磁率。
9.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極是磁性層和絕緣層交替重疊的多層結(jié)構(gòu)，該薄膜厚度在2.7μm以下。
10.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極是采用Co系列非晶體合金、或Fe系列非晶體合金。
11.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極材料的金屬磁性體中分布有一定濃度的氧。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁頭的記錄磁極材料中摻入含氧量高的微粒，其大小在0.5nm以上、5nm以下。
13.權(quán)利要求11所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁頭的記錄磁極材料中摻入的含氧量高的微粒中至少包括Zr、Y、Ti、Hf、Al或Si中的一種成分。
14.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的記錄磁頭的記錄磁通勢(即記錄電流與線圈圈數(shù)的乘積)設(shè)定在0.5安培匝(AT)以上。
15.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極的電阻率在40μΩ—cm以上、相對導(dǎo)磁率在500以上。
16.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在數(shù)據(jù)記錄或記錄重現(xiàn)用的磁頭中至少有一部分記錄磁極的相對導(dǎo)磁率在500以下，電阻率在40μΩ—cm以下。
17.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為記錄電流的上升時(shí)間在5納秒(ns)以下。
18.權(quán)利要求17所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)型磁頭的記錄用的線圈是利用薄膜工藝形成的，其端子數(shù)為3，各端子之間的電感在1微亨(μH)以下。
19.權(quán)利要求18所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)型磁頭的記錄用的線圈是雙層結(jié)構(gòu)，第1層線圈和第2層線圈的圈數(shù)相等，但線圈的繞線方向相反。
20.權(quán)利要求18所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在磁盤媒體上進(jìn)行信息記錄的感應(yīng)型磁頭的記錄用的線圈是單層結(jié)構(gòu)，在從線圈起點(diǎn)(a)到終點(diǎn)(b)之間相當(dāng)于線圈圈數(shù)一半的位置(c)上連接另一個(gè)端子，在(c)—(a)之間及(c)—(b)之間流過的電流的相位相反。
21.權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)裝置，其特征為在用于信息重現(xiàn)的記錄重現(xiàn)分離型磁頭中采用磁阻效應(yīng)型元件、旋轉(zhuǎn)閥型元件或巨大磁阻效應(yīng)型元件。
全文摘要
提供一種磁存儲(chǔ)裝置，將數(shù)據(jù)記錄頻率設(shè)定在45MHz以上，當(dāng)構(gòu)成磁頭的記錄磁極的磁性膜的厚度為d(μm)、電阻率為ρ(μΩ-cm)、低頻區(qū)域內(nèi)的相對導(dǎo)磁率為μ時(shí)，使各參量滿足μd
文檔編號(hào)G11B5/31GK1115071SQ9510471
公開日1996年1月17日 申請日期1995年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月21日
發(fā)明者高野公史, 北田正弘, 鈴木干夫 申請人:株式會(huì)社日立制作所