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公開番号2024045941
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022151048
出願日2022-09-22
発明の名称磁気ディスク装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G11B 5/31 20060101AFI20240327BHJP(情報記憶)
要約
【課題】磁気ヘッド毎の主磁極の寸法のバラつきによるアシスト効果のばらつきを抑制する。
【解決手段】実施形態に係る磁気ディスク装置は、主磁極、主磁極とライトギャップを置いて設けられ、主磁極とともに磁気回路を構成する補助磁極、主磁極のトラック幅方向の両サイドにサイドギャップをおいて配置されているサイドシールド、主磁極と補助磁極との間に設けられた高周波発振素子、及び主磁極とサイドシールドとの間に設けられ、高周波発振素子の発振周波数を制御する磁束制御素子を備えた磁気ヘッドと、高周波発振素子に供給するバイアス電流を制御する発振素子制御部と、磁束制御素子に供給するバイアス電流を制御する磁束制御素子制御部とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
主磁極、
前記主磁極とライトギャップを置いて設けられ、前記主磁極とともに磁気回路を構成する補助磁極、
前記主磁極のトラック幅方向の両サイドにサイドギャップをおいて配置されているサイドシールド、
前記ライトギャップにおいて前記主磁極と前記補助磁極との間に設けられた高周波発振素子、及び
前記サイドギャップにおいて前記主磁極とサイドシールドとの間に設けられ、前記高周波発振素子の発振周波数を制御する磁束制御素子を備えた磁気ヘッドと、
前記高周波発振素子に供給するバイアス電流を制御する発振素子制御部と、
前記磁束制御素子に供給するバイアス電流を制御する磁束制御素子制御部とを含むことを特徴とする磁気ディスク装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記磁気ヘッドの空気支持面から離間した位置に、前記主磁極と前記補助磁極が絶縁層を介して接合された接合部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記補助磁極と前記サイドシールドは離間されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記磁束制御素子は、前記主磁極上に設けられた第１非磁性導電層、前記第１非磁性導電層に設けられた磁化反転層、及び前記磁化反転層を設けられた第２非磁性導電層を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記高周波発振素子は、前記主磁極上に設けられた第３非磁性導電層、前記第３非磁性導電層上に設けられたスピン注入層、前記スピン注入層上に設けられた第４非磁性導電層、前記第４非磁性導電層上に設けられた発振層、及び前記発振層に設けられた第５非磁性導電層を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
２以上の磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置であって、
トラック幅方向に第１の幅を有し、第１バイアス電流が印加される第１主磁極を備える第１磁気ヘッドと、トラック幅方向に前記第１の幅より大きい第２の幅を有し、前記第１バイアス電流よりも低い第２バイアス電流が印加される第２主磁極を備える第２磁気ヘッドとを含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
空気支持面からみて、前記磁束制御素子は、前記高周波発振素子よりも後退していることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記発振素子制御部と前記磁束制御素子制御部は、互いに独立して設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ディスク装置に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の記録密度を向上するため、アシスト記録方式を用いた磁気ディスク装置が提案されている。アシスト記録方式として、例えば、アシスト素子として高周波発振素子を用いた高周波アシスト磁気記録方式等があげられる。
複数の磁気ヘッドを有する磁気ディスク装置では、磁気ヘッド毎の主磁極の寸法のバラつきによって、高周波発振素子に加わるライトギャップ内の磁界強度がバラつき、これに伴い、高周波発振素子の発振周波数が変動して、発振周波数と、媒体共鳴周波数とのアンマッチが生じて、アシスト効果が減衰、あるいは消失するという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２３６９４７号公報
特開２０１９－２００８２７号公報
特許第６７７１４３９号明細書
特開２０２０－３８７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、アシスト記録方式の磁気ディスク装置において、磁気ヘッド毎の主磁極の寸法のバラつきによるアシスト効果のばらつきを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、
主磁極、
前記主磁極とライトギャップを置いて設けられ、前記主磁極とともに磁気回路を構成する補助磁極、
前記主磁極のトラック幅方向の両サイドにサイドギャップをおいて配置されているサイドシールド、
前記ライトギャップにおいて前記主磁極と前記補助磁極との間に設けられた高周波発振素子、及び
前記サイドギャップにおいて前記主磁極とサイドシールドとの間に設けられ、前記高周波発振素子の発振周波数を制御する磁束制御素子を備えた磁気ヘッドと、
前記高周波発振素子に供給するバイアス電流を制御する発振素子制御部と、
前記磁束制御素子に供給するバイアス電流を制御する磁束制御素子制御部とを含む磁気ディスク装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係る磁気ディスク装置を概略的に示すブロック図である。
浮上状態の磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す側面図である。
磁気ヘッドのヘッド部および磁気ディスクの一部を拡大して概略的に示す断面図である。
実施形態に用いられる磁気ヘッドにおける記録ヘッドを空気支持面側から見た図である。
図４の磁気ヘッドと磁気記録媒体との配置を表す図である。
ＦＣＬに駆動電流を通電しない場合の磁気ヘッドの磁束の流れを示す図であるである。
ＦＣＬに駆動電流を通電した場合の磁気ヘッドの磁束の流れを示す図である。である。
図６の磁気ヘッドの磁束の流れをトラックセンターに沿った断面から見た図である。
図７の磁気ヘッドの磁束の流れをトラックセンターに沿った断面から見た図である。
施例１に係る磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドの断面構成を表す概略図である。
実施例１におけるバイアス電流ＩｆとＳＴＯの発振周波数との関係を表すグラフ図である。
Ｉｆを通電させない場合のヘッド主磁極の幅ＰＷＡとＳＴＯ発振周波数との関係を表すグラフ図である。
実施例２の磁気ディスク装置の一例におけるバイアス電流ＩｆとＳＴＯの発振周波数との関係を表すグラフ図である。
実施例２の磁気ディスク装置の他の一例におけるバイアス電流ＩｆとＳＴＯの発振周波数との関係を表すグラフ図である。
発振周波数を２４ＧＨｚに調整した場合の最適ＩｆとＰＷＡとの関係を表すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態に係る磁気ディスク装置は、主磁極、主磁極とライトギャップを置いて設けられ、主磁極とともに磁気回路を構成する補助磁極、主磁極のトラック幅方向の両サイドにサイドギャップをおいて配置されているサイドシールド、ライトギャップに設けられた高周波発振素子、及びサイドギャップに設けられ、高周波発振素子の発振周波数を制御する磁束制御素子を備えた磁気ヘッドと、
高周波発振素子に供給するバイアス電流を制御する発振素子制御部と、
磁束制御素子に供給するバイアス電流を制御する磁束制御素子制御部とを含む。
【０００８】
実施形態によれば、主磁極と補助磁極間のライトギャップに高周波発振素子を有する、高周波アシスト磁気記録方式の磁気ヘッドにおいて、主磁極とサイドシールド間にさらに磁束制御素子が設けられ、この磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置において、発振素子制御部と磁束制御素子制御部とが設けられる。このような磁気ディスク装置を用いると、磁束制御素子制御部により磁束制御素子の磁化状態を調整することにより、高周波発振素子に印可されるライトギャップ内の外部磁界の磁界強度を調整することが可能となり、これにより、高周波発振素子の発振周波数を調整できる。このため、ヘッド主磁極の寸法のばらつきにより、媒体共鳴周波数と、各磁気ヘッドの高周波発振素子の発振周波数との間にズレが生じる場合であっても、磁束制御素子を駆動して、各磁気ヘッド毎に独立して発振周波数を調整して媒体共鳴周波数に合わせることができる。実施形態よれば、磁束制御素子を用いて高周波素子の発振周波数を調整することにより、ヘッド主磁極の寸法のばらつきによるアシスト効果のばらつきを抑制することができる。
【０００９】
磁束制御素子は、例えば、主磁極側から順に積層された第１非磁性導電層、磁化反転層、及び第２非磁性導電層を有することができる。
第１非磁性導電層の材料として、例えばＴａ、Ｉｒ、Ｒｕ、ＮｉＣｒ、及びＷ等を使用することができる。
磁化反転層の材料として、例えばＮｉＦｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｒ、及びＦｅＶといった合金材料等を使用することができる。
【００１０】
第２非磁性導電層の材料として、例えばＣｕ、及びＲｕ等を使用することができる。
主磁極上に第１非磁性導電層、磁化反転層、及び第２非磁性導電層を積層する順序を逆にすることも可能である。
磁束制御素子は、主磁極と、主磁極の両側に設けられたサイドシールドとの間に、１つずつ設けることができる。２つの磁束制御素子は、同様の構成を有することができる。
また、高周波発振素子は、主磁極側から順に積層された第３非磁性導電層、スピン注入層、第４非磁性導電層、発振層、及び第５非磁性導電層を有することができる。
第３非磁性導電層の材料として、例えばＴａ、Ｉｒ、Ｒｕ、ＮｉＣｒ、及びＷ等を使用することができる。
スピン注入層の材料として、例えばＮｉＦｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｒ、及びＦｅＶといった合金材料等を使用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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