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公開番号2024083047
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022197338
出願日2022-12-09
発明の名称磁気記録装置
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iX
主分類G11B 5/31 20060101AFI20240613BHJP(情報記憶)
要約【課題】記録密度の向上が可能な磁気記録装置を提供する。
【解決手段】磁気記録装置210は、磁気ヘッド110と、制御部75と、を含む。磁気ヘッドは、第1磁極31と、第2磁極32と、第1磁極と第2磁極との間に設けられた磁気素子20と、第1磁極と電気的に接続された第1端子T1と、第2磁極と電気的に接続された第2端子T2と、コイル30cと、を含む。制御部は、第1端子、第2端子及びコイルと電気的に接続される。磁気素子の一端は、第1磁極と電気的に接続される。磁気素子の他端は、第2磁極と電気的に接続される。制御部は、記録動作が可能である。制御部は、記録動作において、第1端子と第2端子との間に、第1電圧以上第2電圧以下の素子電圧を印加しつつコイルに記録電流を供給する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた磁気素子と、
前記第1磁極と電気的に接続された第1端子と、
前記第2磁極と電気的に接続された第2端子と、
コイルと、
を含む磁気ヘッドと、
前記第1端子、前記第2端子及び前記コイルと電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記磁気素子の一端は、前記第1磁極と電気的に接続され、
前記磁気素子の他端は、前記第2磁極と電気的に接続され、
前記制御部は、記録動作が可能であり、
前記制御部は、前記記録動作において、前記第1端子と前記第2端子との間に、第1電圧以上第2電圧以下の素子電圧を印加しつつ前記コイルに記録電流を供給し、
前記素子電圧、前記第1電圧及び前記第2電圧が印加されたときに、前記第2磁極の第2電位は、前記第1磁極の第1電位よりも低く、
前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に印加される正の印加電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分抵抗は、前記印加電圧が前記第1電圧のときに第1ピークとなり、
前記正の前記印加電圧が印加されたときに、前記第2電位は前記第1電位よりも低く、
前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に第1印加電圧を印加したときに前記第1端子と前記第2端子との間に第1信号が生じ、
前記第1印加電圧が正の第1値のときの前記第1信号の第1強度と、前記第1印加電圧が負の第2値のときの前記第1信号の第2強度と、の差の絶対値の、規格化変化率に対する比は、前記第2電圧において、1以下であり、
前記第2値の絶対値は、前記第1値と同じであり、
前記第1印加電圧が正のときに前記第2電位は前記第1電位よりも低く、
前記第1印加電圧が負のときに前記第2電位は前記第1電位よりも高く、
前記規格化変化率は、前記第1印加電圧が負のときの前記第2強度の、前記第1印加電圧に対する変化率の絶対値と、前記第1電圧と、の積である、磁気記録装置。
続きを表示(約 2,900 文字)【請求項2】
前記微分抵抗は、前記第1電圧と前記第2電圧との間において前記第1ピーク以外のピークを有しない、請求項1記載の磁気記録装置。
【請求項3】
前記差の前記絶対値は、前記第1印加電圧の絶対値の増大とともに単調に増大する、請求項1に記載の磁気記録装置。
【請求項4】
前記第1信号の周波数は、10Hz以上3GHz以下である、請求項1に記載の磁気記録装置。
【請求項5】
前記磁気素子は、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第2磁性層と、
前記第2磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第3磁性層と、
前記第3磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第4磁性層と、
を含み、
前記第1磁極から前記第2磁極への第1方向に沿う前記第1磁性層の第1厚さは、前記第1方向に沿う前記第2磁性層の第2厚さよりも厚く、前記第1方向に沿う前記第4磁性層の第4厚さよりも厚く、
前記第1方向に沿う前記第3磁性層の第3厚さは、前記第2厚さよりも厚く、前記第4厚さよりも厚い、請求項1~4のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
【請求項6】
第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた磁気素子と、
前記第1磁極と電気的に接続された第1端子と、
前記第2磁極と電気的に接続された第2端子と、
コイルと、
を含む磁気ヘッドと、
前記第1端子、前記第2端子及び前記コイルと電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記磁気素子の一端は、前記第1磁極と電気的に接続され、
前記磁気素子の他端は、前記第2磁極と電気的に接続され、
前記制御部は、記録動作が可能であり、
前記制御部は、前記記録動作において、前記第1端子と前記第2端子との間に、第1電圧以上第2電圧以下の素子電圧を印加しつつ前記コイルに記録電流を供給し、
前記素子電圧、前記第1電圧及び前記第2電圧が印加されたときに、前記第2磁極の第2電位は、前記第1磁極の第1電位よりも低く、
前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に印加される正の印加電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分抵抗は、前記印加電圧が前記第1電圧のときに第1ピークとなり、
前記微分抵抗は、前記正の前記印加電圧が第3電圧のときに第2ピークとなり、
前記第3電圧は、前記第1電圧よりも高く、前記第2電圧よりも低く、
前記正の前記印加電圧が印加されたときに、前記第2電位は前記第1電位よりも低く、
前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に第1印加電圧を印加したときに前記第1端子と前記第2端子との間に第1信号が生じ、
前記第1印加電圧が正の第1値のときの前記第1信号の第1強度と、前記第1印加電圧が負の第2値のときの前記第1信号の第2強度と、の差の絶対値の、規格化変化率に対する比は、前記第2電圧において、5以下であり、
前記第1印加電圧が正のときに前記第2電位は前記第1電位よりも低く、
前記第1印加電圧が負のときに前記第2電位は前記第1電位よりも高く、
前記第2値の絶対値は、前記第1値と同じであり、
前記規格化変化率は、前記第1印加電圧が負のときの前記第2強度の、前記第1印加電圧に対する変化率の絶対値と、前記第1電圧と、の積である、磁気記録装置。
【請求項7】
前記微分抵抗は、前記第3電圧と前記第2電圧との間において前記第1ピーク及び前記第2ピーク以外のピークを有しない、請求項6記載の磁気記録装置。
【請求項8】
前記差の前記絶対値は、前記第1印加電圧の絶対値の増大とともに単調に増大する、請求項6に記載の磁気記録装置。
【請求項9】
前記磁気素子は、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた第1磁性層と、
前記第1磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第2磁性層と、
前記第2磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第3磁性層と、
前記第3磁性層と前記第2磁極との間に設けられた第4磁性層と、
を含み、
前記第1磁極から前記第2磁極への第1方向に沿う前記第1磁性層の第1厚さは、前記第1方向に沿う前記第2磁性層の第2厚さよりも厚く、前記第1方向に沿う前記第4磁性層の第4厚さよりも厚く、
前記第1方向に沿う前記第3磁性層の第3厚さは、前記第2厚さよりも厚く、前記第4厚さよりも厚い、請求項6~8のいずれか1つに記載の磁気記録装置。
【請求項10】
第1磁極と、
第2磁極と、
前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた磁気素子と、
前記第1磁極と電気的に接続された第1端子と、
前記第2磁極と電気的に接続された第2端子と、
コイルと、
を含む磁気ヘッドと、
前記第1端子、前記第2端子及び前記コイルと電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記磁気素子の一端は、前記第1磁極と電気的に接続され、
前記磁気素子の他端は、前記第2磁極と電気的に接続され、
前記制御部は、記録動作が可能であり、
前記制御部は、前記記録動作において、前記第1端子と前記第2端子との間に、第1電圧以上第2電圧以下の素子電圧を印加しつつ前記コイルに記録電流を供給し、
前記素子電圧、前記第1電圧及び前記第2電圧が印加されたときに、前記第2磁極の第2電位は、前記第1磁極の第1電位よりも低く、
前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に第1印加電圧を印加したときに前記第1端子と前記第2端子との間に第1信号が生じ、
前記第1印加電圧が印加されたときに、前記第2電位は前記第1電位よりも低く、
前記第1信号の第1周波数の成分の強度は、前記第1印加電圧の変化に応じて変化し、
前記第1周波数は、10Hz以上3GHz以下であり、
前記第1印加電圧は、前記第1電圧以上前記第2電圧以下の第1電圧範囲と、前記第2電圧を超える第2電圧範囲と、前記第1電圧未満の第3電圧範囲を含み、
前記第1印加電圧の前記変化に対する前記強度の変化率は、前記第1電圧範囲において第1変化率であり、前記第2電圧範囲において第2変化率であり、前記第3電圧範囲において第3変化率であり、
前記第2変化率は、前記第1変化率よりも高く、
前記第3変化率は、前記第1変化率よりも低い、磁気記録装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、磁気記録装置に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
磁気ヘッドを用いて、HDD(Hard Disk Drive)などの磁気記録媒体に情報が記録される。磁気記録装置において、記録密度の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2008-277586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、記録密度の向上が可能な磁気記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態によれば、磁気記録装置は、磁気ヘッドと、制御部と、を含む。前記磁気ヘッドは、第1磁極と、第2磁極と、前記第1磁極と前記第2磁極との間に設けられた磁気素子と、前記第1磁極と電気的に接続された第1端子と、前記第2磁極と電気的に接続された第2端子と、コイルと、を含む。前記制御部は、前記第1端子、前記第2端子及び前記コイルと電気的に接続される。前記磁気素子の一端は、前記第1磁極と電気的に接続される。前記磁気素子の他端は、前記第2磁極と電気的に接続される。前記制御部は、記録動作が可能である。前記制御部は、前記記録動作において、前記第1端子と前記第2端子との間に、第1電圧以上第2電圧以下の素子電圧を印加しつつ前記コイルに記録電流を供給する。前記素子電圧、前記第1電圧及び前記第2電圧が印加されたときに、前記第2磁極の第2電位は、前記第1磁極の第1電位よりも低い。前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に印加される正の印加電圧を変化させたときの前記磁気素子の微分抵抗は、前記印加電圧が前記第1電圧のときに第1ピークとなる。前記正の前記印加電圧が印加されたときに、前記第2電位は前記第1電位よりも低い。前記コイルに前記記録電流が供給されつつ前記第1端子と前記第2端子との間に第1印加電圧を印加したときに前記第1端子と前記第2端子との間に第1信号が生じる。前記第1印加電圧が正の第1値のときの前記第1信号の第1強度と、前記第1印加電圧が負の第2値のときの前記第1信号の第2強度と、の差の絶対値の、規格化変化率に対する比は、前記第2電圧において、1以下である。前記第2値の絶対値は、前記第1値と同じである。前記第1印加電圧が正のときに前記第2電位は前記第1電位よりも低い。前記第1印加電圧が負のときに前記第2電位は前記第1電位よりも高い。前記規格化変化率は、前記第1印加電圧が負のときの前記第2強度の、前記第1印加電圧に対する変化率の絶対値と、前記第1電圧と、の積である。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1は、第1実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図2は、第1実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的断面図である。
図3は、第1実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的平面図である。
図4(a)及び図4(b)は、第1実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフである。
図5は、第1実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフである。
図6は、第1実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフである。
図7は、磁気記録装置に関するシミュレーション結果を例示するグラフである。
図8は、磁気記録装置に関するシミュレーション結果を例示するグラフである。
図9(a)~図9(d)は、第1実施形態に係る磁気記録装置における動作を例示する模式図である。
図10は、第2実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的平面図である。
図11(a)及び図11(b)は、第2実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフである。
図12は、第2実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフである。
図13は、第2実施形態に係る磁気記録装置の特性を例示するグラフである。
図14は、第1実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的平面図である。
図15は、第1実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的平面図である。
図16は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図17は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
図18は、実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的斜視図である。
図19(a)及び図19(b)は、実施形態に係る磁気記録装置の一部を例示する模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る磁気記録装置を例示する模式的断面図である。
図1に示すように、実施形態に係る磁気記録装置210は、磁気ヘッド110及び制御部75を含む。磁気記録装置210は、磁気記録媒体80を含んでも良い。磁気記録装置210において、少なくとも記録動作が行われる。記録動作において、磁気ヘッド110を用いて磁気記録媒体80に情報が記録される。
【0008】
磁気ヘッド110は、記録部60を含む。後述するように、磁気ヘッド110は、再生部を含んでも良い。記録部60は、第1磁極31、第2磁極32、磁気素子20及びコイル30cを含む。磁気素子20は、第1磁極31と第2磁極32との間に設けられる。
【0009】
例えば、第1磁極31及び第2磁極32は、磁気回路を形成する。第1磁極31は、例えば、主磁極である。第2磁極32は、例えば、トレーリングシールドである。第1磁極31がトレーリングシールドで、第2磁極32が主磁極でも良い。
【0010】
磁気記録媒体80から磁気ヘッド110への方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。Z軸方向は、例えばハイト方向に対応する。X軸方向は、例えば、ダウントラック方向に対応する。Y軸方向は、例えば、クロストラック方向に対応する。ダウントラック方向に沿って、磁気記録媒体80と磁気ヘッド110とが相対的に移動する。磁気記録媒体80の所望の位置に、磁気ヘッド110から生じる記録磁界が印加される。磁気記録媒体80の所望の位置の磁化が、記録磁界に応じた方向に制御される。これにより、磁気記録媒体80に情報が記録される。
(【0011】以降は省略されています)

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