(57)【要約】 【課題】  長期信頼性の高い磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】  実施形態にかかる磁気記録再生装置は、磁気ヘッドと、磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムとを有する。このシステムは、主制御部と、磁束制御層の抵抗値を測定する抵抗測定部と、初期抵抗値に対する抵抗値変化率を求める演算部と、抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部と、磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部とを含む。【選択図】  図１０
2020087496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層を有する回転自在なディスク状の記録媒体、
前記記録媒体に対し情報を記録する磁気ヘッド、及び
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムを備え、
前記磁気ヘッドは、
空気支持面と、
前記空気支持面まで延びる先端部を有し、垂直方向の記録磁界を発生する主磁極、
前記主磁極の前記先端部にライトギャップを置いて対向し、前記主磁極とともに磁気コアを構成する補助磁極と、
前記主磁極と前記補助磁極を磁化するコイルと、
前記主磁極上に設けられた第１導電層、前記第１導電層に積層され、鉄、コバルト、またはニッケルのうち少なくとも１つを含む磁性材料からなる調整層、及び前記調整層と前記補助磁極とを電気的に接続する第２導電層を含む磁束制御層と、
前記主磁極、前記磁束制御層、及び前記補助磁極の前記空気支持面に設けられた保護層とを含み、
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、
前記磁気ヘッドの記録／再生動作を制御する主制御部と、
前記磁気ヘッドの使用初期の前記磁束制御層の初期抵抗値を保存する初期値記憶部を含む記憶部と、
前記磁束制御層の抵抗値を測定する抵抗測定部と、
前記初期値記憶部から前記初期抵抗値を取得し、前記初期抵抗値に対する前記磁束制御層の抵抗値の比率を抵抗値変化率として演算する演算部と、
前記抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部と、
前記記録用浮上高さ情報を受けて、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部とを含む磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記浮上高さ制御部は、前記記録用浮上高さを増加させる請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データを記憶する第１データ記憶部、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを記憶する第２データを記憶する第２データ記憶部、及びビットエラーレートの変化量基準値を記憶する変化量基準値記憶部をさらに含み、
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、
前記記憶部から取得した前記第１データ及び前記第２データに基づいて前記抵抗測定部で測定された抵抗値から前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求めるデータ処理部と、
前記ビットエラーレート変化量が、前記ビットエラーレートの変化量基準値よりも小さいか否か判断するビットエラーレート変化量判定部とをさらに含む請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記ビットエラーレート変化量判定部にて前記ビットエラーレート変化量が変化量基準値以上であると判定された場合に、前記コイルに印加する記録電流を増加するコイル電流制御部をさらに含む請求項３に記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
前記記憶部は、第１抵抗値変化率基準値を記憶する変化率基準値記憶部をさらに含み、
前記決定部の前に、測定された前記抵抗値が抵抗値変化率基準値より大きいか否か判断する判定部をさらに含み、
前記決定部は、測定された前記抵抗値が抵抗値変化率基準値より大きい場合に前記記録用浮上高さを決定する請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記第１抵抗値変化率基準値より高い第２抵抗値変化率基準値をさらに保存し、
前記判定部は、前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えるか否かを判定し、
前記判定部にて前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えると判定された場合、前記主制御部に磁気ヘッドの動作の中止を指示する中止指示部をさらに含む請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データを記憶する第１データ記憶部、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを記憶する第２データを記憶する第２データ記憶部、及びビットエラーレートの変化量基準値を記憶する変化量基準値記憶部をさらに含み、
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、前記記憶部から取得した前記第１データ及び前記第２データに基づいて前記抵抗測定部で測定された抵抗値から前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求めるデータ処理部と、前記ビットエラーレート変化量が、前記ビットエラーレートの変化量基準値よりも小さいか否か判断するビットエラーレート変化量判定部とをさらに含む請求項５または６に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記抵抗測定部は、前記抵抗値の測定を２回以上行い、前記決定部は２以上の前記抵抗値変化率に基づいて記録用浮上高さを決定する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
前記抵抗測定部は、前記抵抗値の測定を一定時間毎に行う請求項８に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１０】
前記磁束制御層のうち少なくとも前記調整層は、前記空気支持面に対して、前記主磁極及び前記補助磁極よりも前記空気支持面から離間する方向に後退している請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１１】
前記ライトギャップは、３０ｎｍ以下に形成され、前記調整層は、前記空気支持面から
１ｎｍ以上離間している請求項１０に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１２】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極と前記補助磁極の間に設けられ、前記主磁極上に形成された第１導電層、鉄、コバルト、またはニッケルのうち少なくとも１つを含む磁性材料からなる調整層、及び前記調整層と前記補助磁極とを電気的に接続する第２導電層を含む磁束制御層とを備えた磁気ヘッドを用い、前記磁束制御層に通電しながら磁気記録を行う方法であって、
前記磁束制御層の抵抗値の測定を行い、
前記磁気ヘッドの使用初期に測定された前記磁束制御層の初期抵抗値に対する前記磁束制御層の抵抗値の比として抵抗値変化率を演算し、
前記抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定し、
前記記録用浮上高さ情報を受けて、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御し、
浮上高さが制御された前記磁気ヘッドを用いて磁気記録層に磁気記録を行なうことを含む磁気記録方法。
【請求項１３】
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御することは、前記磁気ヘッドの浮上高さを増加することである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
浮上高さと抵抗値を予め測定して、前記抵抗値変化率に対応した記録用浮上高さを換算する第１データを作成し、
浮上高さとビットエラーレートを予め測定して、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを作成し、
ビットエラーレートの変化量基準値を予め設定し
第１データ及び前記第２データに基づいて、前記抵抗測定部で測定された抵抗値をデータ処理することにより前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求め、
前記ビットエラーレート変化量は、前記変化量基準値よりも小さいか否か判断することをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記記録用浮上高さが前記変化量基準値を超えると判定されたとき、前記コイルに印加する記録電流を増加することをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１抵抗値変化率基準値を設定して、前記抵抗値変化率が前記第１抵抗値変化率基準値を超えるか否か判定し、
前記抵抗値変化率が前記第１抵抗値変化率基準値を超えないと判定された場合に、前記浮上高さ制御部に前記記録用浮上高さを増加する指示を送ることをさらに含む請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記記憶部は、前記第１抵抗値変化率基準値より高い第２抵抗値変化率基準値をさらに設定し、前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えるか否かを判定し、
前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えると判定された場合、前記中止指示部は、前記主制御部に磁気ヘッドの動作の中止を指示することをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
浮上高さと抵抗値を予め測定して、前記抵抗値変化率に対応した記録用浮上高さを換算する第１データを作成し、
浮上高さとビットエラーレートを予め測定して、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを作成し、
ビットエラーレートの変化量基準値を予め設定し
第１データ及び前記第２データに基づいて、前記抵抗測定部で測定された抵抗値をデータ処理することにより前記抵抗値変化率、前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求め、
前記ビットエラーレート変化量は、前記変化量基準値よりも小さいか否か判断することをさらに含む請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記抵抗値の測定を２回以上行い、前記決定部は２以上の前記抵抗値変化率に基づいて記録用浮上高さを決定する請求項１２ないし１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記抵抗値の測定を一定時間毎に行う請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録再生装置及び磁気記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁束制御層は磁性体と非磁性体からなる積層構造であり、磁気ヘッドの主磁極と補助磁極の間に配置される。主磁極と補助磁極の接合部には電気的絶縁層が配置されており、互いに絶縁されたこれらの部分はそれぞれ駆動端子電極に電気的に接続されている。これにより主磁極と補助磁極は磁束制御層に垂直通電する電極として働くことになる。磁束制御層へ通電した場合、磁束制御層の磁束制御層にスピントルクが作用し、主磁極から磁気ディスクの記録層へ印加される記録磁界が増大する。（アシスト効果）
一方で、通電により磁束制御層が発熱することで、温度によっては、磁束制御層の磁性元素が磁気記録再生装置内に残存する酸素原子と結合して酸化物を形成してしまう。酸化された磁束制御層はアシスト効果が減少するだけではなく、酸化が進むと体積が増加するため、磁気ヘッドと磁気ディスク間のスペーシングが減少し、ヘッドと磁気ディスクの接触リスクが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１０６６６７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２０１９０号公報
【特許文献３】特開２０１４−２２９３３９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、長期信頼性の高い磁気記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態にかかる磁気記録再生装置は、
磁気記録層を有する回転自在なディスク状の記録媒体、前記記録媒体に対し情報を記録する磁気ヘッド、及び前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムを備え、
前記磁気ヘッドは
空気支持面と、
前記空気支持面まで延びる先端部を有し、垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、
前記主磁極の前記先端部にライトギャップを置いて対向し、前記主磁極とともに磁気コアを構成する補助磁極と、
前記主磁極と前記補助磁極を磁化するコイルと、
前記主磁極上に設けられた第１導電層、前記第１導電層に積層され、鉄、コバルト、またはニッケルのうち少なくとも１つを含む磁性材料からなる調整層、及び前記調整層と前記補助磁極とを電気的に接続する第２導電層を含む磁束制御層と、
前記主磁極、前記磁束制御層、及び前記補助磁極の前記空気支持面に設けられた保護層とを含み、
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、
前記磁気ヘッドの記録／再生動作を制御する主制御部と、
前記磁束制御層の抵抗値を測定する抵抗測定部と、
前記磁束制御層の抵抗値の、前記磁気ヘッドの使用初期に測定された前記磁束制御層の初期抵抗値に対する百分率を演算して抵抗値変化率を求める演算部と、
前記抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部と、
前記記録用浮上高さ情報を受けて、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態のディスクドライブの構成を説明するブロック図である。
【図２】図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドおよびサスペンションを示す側面図である。
【図３】図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は、前記磁気ヘッドの記録ヘッドを模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は、前記記録ヘッドのＡＢＳ側端部を拡大して示すトラックセンターに沿った断面図である。
【図６】図６は、図５の磁気ヘッドの一部を拡大した図を示す断面図である。
【図７】図７は、前記記録ヘッドの発生磁界を模式的に示す図である。
【図８】図８は、ＡＢＳが変形した磁気記録ヘッドの断面を模式的に示す図である。
【図９】図９は、磁束制御層の酸化メカニズムを模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態にかかるディスクドライブの機能的な構成を表すブロック図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態にかかるディスクドライブに用いられるシステムの動作を表すフロー図を示す。
【図１２】図１２は、第１実施形態にかかるディスクドライブを用いた記録方式の動作を表すフロー図を示す。
【図１３】図１３は、記録動作における磁束制御層への通電時間とビットエラーレートとの関係を表すグラフ図である。
【図１４】図１４は、記録動作における磁束制御層への通電時間と抵抗値変化率との関係を表すグラフ図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態にかかるディスクドライブに用いられるシステムの機能的な構成を表すブロック図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態にかかるディスクドライブに用いられるシステムの動作を表すフロー図である。
【図１７】図１７は、第３実施形態にかかるディスクドライブに用いられるシステムの機能的な構成を表すブロック図である。
【図１８】図１８は、第３実施形態にかかるディスクドライブに用いられるシステムの動作を表すフロー図である。
【図１９】図１９は、第４実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの機能的な構成を表すブロック図である。
【図２０】図２０は、第４実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図である。
【図２１】図２１は、第５実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの機能的な構成を表すブロック図である。
【図２２】図２２は、第５実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図である。
【図２３】図２３は、第６実施形態にかかるディスクドライブに用いられる記録ヘッドのＡＢＳ側端部を拡大して示すトラックセンターに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下図面を参照しながら、実施形態に係る磁気記録再生装置としてのディスク装置について説明する。  
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本実施形態に関するディスクドライブの構成を説明する。なお、図１に示す磁気記録再生装置であるディスクドライブの構成は、後述する第２から第６の各実施形態にも適用される。
図１に示すように、ディスクドライブは、垂直磁気記録媒体である磁気ディスク（以下単にディスクと表記する）１、及び後述する磁束制御層を有する磁気ヘッド１０が組み込まれた垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置である。
【０００９】
ディスク１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２に固定されて、回転運動するように取り付けられている。磁気ヘッド１０は、アクチュエータ３に搭載されており、ディスク１上の半径方向に移動するように構成されている。アクチュエータ３は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４により回転駆動する。磁気ヘッド１０は記録（ライト）ヘッド５８及び再生(リード)ヘッド５４を有する。
【００１０】
さらに、ディスクドライブは、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣと表記する）１１と、リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）１２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４と、ドライバＩＣ１６と、メモリ１７とを有する。Ｒ／Ｗチャネル１２、ＨＤＣ１３及びＭＰＵ１４は、１チップの集積回路からなるコントローラ１５に組み込まれている。
【００１１】
ヘッドアンプＩＣ１１は、後述するように、磁束制御層であるスピントルク発振子（Ｓｐｉｎ−Ｔｏｒｑｕｅ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＳＴＯ）を駆動するための回路群を含む。以下、スピントルク発振子をＳＴＯと表記する。さらに、ヘッドアンプＩＣ１１は、Ｒ／Ｗチャネル１２から供給されるライトデータに応じた記録信号（ライト電流）を記録ヘッド５８に供給するドライバを含む。また、ヘッドアンプＩＣ１１は、再生ヘッド５４から出力されたリード信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１２に伝送するリードアンプを含む。
【００１２】
Ｒ／Ｗチャネル１２は、リード／ライトデータの信号処理回路である。ＨＤＣ１３は、ディスクドライブとホスト１８とのインターフェースを構成し、リード／ライトデータの転送制御を実行する。  
ＭＰＵ１４は、ディスクドライブの主制御部であり、リード／ライト動作の制御および磁気ヘッド１０の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。さらに、ＭＰＵ１４は、本実施形態に関するＳＴＯの通電制御を実行する。メモリ１７は、ＤＲＡＭからなるバッファメモリ及びフラッシュメモリなどを含む。  
図２は、磁気ヘッド１０およびサスペンションを示す側面図である。
【００１３】
図２に示すように、各磁気ヘッド１０は、浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダ４２の流出端（トレーリング端）に設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有している。磁気ヘッド１０は、サスペンション３４の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド１０は、サスペンション３４の弾性により、磁気ディスク１の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。図２に示すように、各磁気ヘッド１０は、サスペンション３４およびアーム３２上に固定された配線部材（フレキシャ）３５を介してヘッドアンプＩＣ１１およびＨＤＣ１３に接続される。
【００１４】
次に、磁気ディスク１および磁気ヘッド１０の構成について詳細に説明する。
図３は、磁気ヘッド１０のヘッド部４４および磁気ディスク１を拡大して示す断面図である。
図２及び図３に示すように、磁気ディスク１は、例えば、直径約２．５インチ（６．３５ｃｍ）の円板状に形成され非磁性体からなる基板１０１を有している。基板１０１の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層１０３と、その上層部に保護層１０４とが順に積層されている。
【００１５】
磁気ヘッド１０のスライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成され、ヘッド部４４は薄膜を積層することにより形成されている。スライダ４２は、磁気ディスク１の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１の回転によってディスク表面とＡＢＳ４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１の表面に対し、ＡＢＳ４３の長手方向が空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。
【００１６】
スライダ４２は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。スライダ４２のＡＢＳ４３には、図示しないリーディングステップ、トレーリングステップ、サイドステップ、負圧キャビティ等が形成されている。  
図３に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド５４および記録ヘッド（磁気記録ヘッド）５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出する部分を除いて、保護絶縁膜７６により覆われている。保護絶縁膜７６は、ヘッド部４４の外形を構成している。
【００１７】
再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜５５のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。これら磁性膜５５、シールド膜５６、５７の下端は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。記録ヘッド５８は、再生ヘッド５４に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。
【００１８】
図４は、記録ヘッド５８および磁気ディスク１を模式的に示す斜視図、図５は、記録ヘッド５８の磁気ディスク１側の端部を拡大して示すトラックセンターに沿った断面図である。図６は、図５の記録ヘッド５８の一部を拡大した図を示す断面図である。  
図３ないし図５に示すように、記録ヘッド５８は、磁気ディスク１の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高飽和磁化材料からなる主磁極６０と、主磁極６０のトレーリング側に配置され、主磁極６０直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられた軟磁性材料からなるトレーリングシールド（補助磁極）６２と、磁気ディスク１に信号を書き込む際、主磁極６０に磁束を流すために主磁極６０およびトレーリングシールド６２を含む磁気コア（磁気回路）に巻きつくように配置された記録コイル６４と、主磁極６０のＡＢＳ４３側の先端部６０ａとトレーリングシールド６２との間で、かつ、ＡＢＳ４３と面一に配置された磁束制御層６５と、を有している。
【００１９】
軟磁性材料で形成された主磁極６０は、磁気ディスク１の表面およびＡＢＳ４３に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０のＡＢＳ４３側の下端部は、ＡＢＳ４３に向かって先細に、かつ、トラック幅方向にロート状に絞り込まれた絞込み部６０ｂと、この絞込み部６０ｂから磁気ディスク側に延出する所定幅の先端部６０ａと、を有している。先端部６０ａの先端、つまり、下端は、磁気ヘッドのＡＢＳ４３に露出している。先端部６０ａのトラック幅方向の幅は、磁気ディスク１におけるトラックの幅ＴＷにほぼ対応している。また、主磁極６０は、ＡＢＳ４３に対してほぼ垂直に延び、トレーリング側を向いた、シールド側端面６０ｃを有している。一例では、シールド側端面６０ｃのＡＢＳ４３側の端部は、ＡＢＳ４３に対しシールド側（トレーリング側）に傾斜して延びている。
【００２０】
軟磁性材料で形成されたトレーリングシールド６２は、ほぼＬ字形状に形成されている。トレーリングシールド６２は、主磁極６０の先端部６０ａにライトギャップＷＧを置いて対向する先端部６２ａと、ＡＢＳ４３から離間しているとともに主磁極６０に接続される接続部（バックギャップ部）５０とを有している。接続部５０は非導電体５２を介して主磁極６０の上部、すなわち、ＡＢＳ４３から奥側あるいは上方に離れた上部、に接続されている。
【００２１】
トレーリングシールド６２の先端部６２ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド６２の下端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。先端部６２ａのリーディング側端面（主磁極側端面）６２ｂは、磁気ディスク１のトラックの幅方向に沿って延びているとともに、ＡＢＳ４３に対してトレーリング側に傾斜している。このリーディング側端面６２ｂは、主磁極６０の下端部（先端部６０ａおよび絞込み部６０ａの一部）において、主磁極６０のシールド側端面６０ｃとライトギャップＷＧを置いてほぼ平行に対向している。
【００２２】
図５に示すように、磁束制御層６５は、主磁極６０からトレーリングシールド６２への磁束の流入のみを抑制する、すなわち、実効的にライトギャップＷＧの透磁率が負になるようスピントルクを発振する機能を有している。
詳細には、磁束制御層６５は、導電性を有する中間層（第１非磁性導電層）６５ａと、調整層６５ｂと、導電性を有する伝導キャップ層（第２非磁性導電層）６５ｃと、を有し、これらの層を主磁極６０側からトレーリングシールド６２側に順に積層して、すなわち、磁気ヘッドの走行方向Ｄに沿って順に積層して、構成されている。中間層６５ａ、調整層６５ｂ、伝導キャップ層６５ｃは、それぞれ主磁極６０のシールド側端面６０ｃと平行な、すなわち、ＡＢＳ４３と交差する方向に延びる膜面をそれぞれ有している。  
なお、中間層６５ａ、調整層６５ｂ、伝導キャップ層６５ｃの積層方向は、上記に限らず、逆向きに、すなわち、トレーリングシールド６２側から主磁極６０側に積層してもよい。  
また、図６に示すように、主磁極６０、磁束制御層６５、及びトレーリングシールド６２を含む記録ヘッド５８のＡＢＳ４３上に保護層６８が設けられている。
【００２３】
中間層６５ａは、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｉｒ、ＮｉＡｌ合金、などの金属層で、かつ、スピン伝導を妨げない材料により形成することができる。中間層６５ａは、主磁極６０のシールド側端面６０ｃ上に直接、形成されている。調整層６５ｂは、鉄、コバルト、またはニッケルのうち少なくとも１つを含む磁性材料を含む。調整層として、例えば、ＦｅＣｏに、Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｂ、Ｃ、Ｓｅ、Ｓｎ、及びＮｉのうち少なくとも１つが添加された合金材料、及びＦｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｎｉ、及びＣｏ／Ｎｉからなる人工格子群から選択される少なくとも１種の材料などを使用することができる。調整層の厚さは、例えば２ないし２０ｎｍにすることができる。伝導キャップ層６５ｃは、非磁性金属で、かつスピン伝導を遮断する材料を用いることができる。伝導キャップ層６５ｃは、例えば、Ｔａ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｉｒから選ばれる少なくとも一つ、あるいは少なくとも一つを含む合金により形成することができる。伝導キャップ層６５ｃは、トレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｂ上に直接、形成される。また、伝導キャップ層は、単層または多層にすることができる。
【００２４】
中間層６５ａは、主磁極６０からのスピントルクを伝達しつつ、交換相互作用が十分弱くなる程度の膜厚、例えば、１〜５ｎｍの膜厚に形成されている。伝導キャップ層６５ｃは、トレーリングシールド６２からのスピントルクを遮断しつつ、かつ、交換相互作用が十分弱くなる程度の膜厚、例えば、１ｎｍ以上の膜厚があればよい。
【００２５】
調整層６５ｂは、主磁極６０からのスピントルクにより、磁化の向きが磁場と逆向きになる必要があるため、調整層６５ｂの飽和磁束密度は小さいほうがよい。その反面、調整層６５ｂにより磁束を実効的に遮蔽するためには、調整層６５ｂの飽和磁束密度は大きいほうがよい。ライトギャップＷＧ間の磁界は１０〜１５ｋＯｅ程度であるため、調整層６５ｂの飽和磁束密度を１．５Ｔ程度以上としても改善効果は向上しにくい。これらのことから、調整層６５ｂの飽和磁束密度は、１．５Ｔ以下であることが望ましく、より具体的には、調整層６５ｂの膜厚と飽和磁束密度との積が２０ｎｍＴ以下となるように形成することが望ましい。
【００２６】
中間層６５ａ、調整層６５ｂ、伝導キャップ層６５ｃの膜面に垂直な方向に電流が集中して流れるようにするため、磁束制御層６５の周囲は、主磁極６０およびトレーリングシールド６２に接触している部分を除いて、絶縁層、例えば、保護絶縁膜７６で覆われている。
【００２７】
主磁極６０は、Ｆｅ-Ｃｏ合金を主成分とする軟磁性金属合金で形成することができる。この主磁極６０は、中間層６５ａに電流を印加するための電極としての機能を兼ね備えている。トレーリングシールド６２は、Ｆｅ-Ｃｏ合金を主成分とする軟磁性金属合金で形成することができる。このトレーリングシールド６２は、伝導キャップ層６５ｃに電流を印加するための電極としての機能を兼ね備えている。
【００２８】
保護層６８は、ＡＢＳを保護するため設けられ、１つまたは２つ以上の材料からなり、単層または多層で構成される。保護層は、例えば、ダイヤモンドライクカーボンからなる表面層を有する。  
また、記録ヘッド５８のＡＢＳ４３と保護層６８との間に、例えばＳｉ等からなる下地層を設けることも可能である。  
また、主磁極６０と中間層６５ａとの間には、さらに下地層を設けることができる。  
下地層には、例えばＴａ、Ｒｕなどの金属を用いることができる。下地層の厚さは例えば０．５ないし１０ｎｍにすることができる。さらには約２ｎｍにすることができる。  
さらに、トレーリングシールド６２と伝導キャップ層６５ｃとの間にさらにキャップ層を設けることができる。
【００２９】
キャップ層としては、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｗ、及びＴａからなる群から選択される少なくとも１種の非磁性元素を用いることができる。キャップ層の厚さは例えば０．５ないし１０ｎｍにすることができる。さらには約２ｎｍにすることができる。
その他、主磁極と中間層の間にスピン偏極層としてＣｏＦｅを用いることができる。
【００３０】
図３に示すように、主磁極６０とトレーリングシールド６２は、それぞれ配線６６を介して接続端子４５に接続され、更に、図２の配線部材（フレキシャ）３５を介して図１のヘッドアンプＩＣ１１およびＨＤＣ１３に接続される。ヘッドアンプＩＣから主磁極６０、ＳＴＯ６５、トレーリングシールド６２を通してＳＴＯ駆動電流（バイアス電圧）を直列に通電する電流回路が構成されている。
【００３１】
記録コイル６４は、配線７７を介して接続端子４５に接続され、更に、フレキシャ３５を介してヘッドアンプＩＣ１１に接続される。磁気ディスク１２に信号を書き込む際、ヘッドアンプＩＣ１１の図示しない記録電流供給回路から記録コイル６４に記録電流を流すことにより、主磁極６０を励起して主磁極６０に磁束を流す。記録コイル６４に供給する記録電流は、ＨＤＣ１３によって制御される。
【００３２】
以上のように構成されたＨＤＤによれば、ＶＣＭ４を駆動することにより、アクチュエータ３が回転駆動し、磁気ヘッド１０は、磁気ディスク１の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。また、図２に示すように、磁気ヘッド１０は、磁気ディスク１の回転によってディスク表面とＡＢＳ４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のＡＢＳ４３はディスク表面に対し隙間を保って対向している。この状態で、磁気ディスク１に対して、再生ヘッド５４により記録情報の読み出しを行うとともに、記録ヘッド５８により情報の書き込みを行う。
【００３３】
磁気ヘッドのヘッド部４４は、第１ヒーター７６ａおよび第２ヒーター７６ｂを任意に備えることができる。第１ヒーター７６ａは、記録ヘッド５８の近傍、例えば、記録コイル６４及び主磁極６０の近傍に設けられている。第２ヒーター７６ｂはリードヘッド５４の近傍に設けられている。第１ヒーター７６ａおよび第２ヒーター７６ｂは、それぞれ配線を介して接続端子４５に接続され、更に、フレキシャ３５を介してヘッドアンプＩＣ１１に接続されている。
【００３４】
第１ヒーター７６ａおよび第２ヒーター７６ｂは例えばコイル状であり、通電されることにより発熱し、周囲を熱膨張させる。これにより、記録ヘッド５８及び再生ヘッド５４付近のＡＢＳ４３を突出して、磁気ディスク１との距離が近づき、磁気ヘッドの浮上高さが低くなる。このように、第１ヒーター７６ａおよび第２ヒーター７６に各々供給する駆動電圧を調整して発熱量を制御すると、磁気ヘッドの浮上高さの制御が可能となる。
【００３５】
図７は、磁束制御層６５が機能している状態での、ライトギャップＷＧ内の磁化状態を模式的に示している。  
上記情報の書き込みにおいては、図３および図７に示すように、電源８０から記録コイル６４に交流電流を流すことにより、記録コイル６４により主磁極６０を励磁し、この主磁極６０から直下の磁気ディスク１の記録層１０３に垂直方向の記録磁界を印加する。これにより、磁気記録層１０３に所望のトラック幅にて情報を記録する。
【００３６】
また、磁気ディスク１に記録磁界を印加する際、電源７４から配線６６、主磁極６０、磁束制御層６５、トレーリングシールド６２を通して電流が印加される。この電流印加により、磁束制御層６５の調整層６５ｂに対して主磁極６０からスピントルクが作用し、調整層６５ｂの磁化の向きは、矢印１０５に示すように、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間に生じる磁界（ギャップ磁界）Ｈｇａｐの向きと反対方向に向けられる。この磁化反転により、調整層６５ｂは、主磁極６０からトレーリングシールド６２に直接的に流れる磁束（ギャップ磁界Ｈｇａｐ）を遮蔽する効果が生じる。結果として、主磁極６０からライトギャップＷＧに漏れ出る磁界が低減し、主磁極６０の先端部６０ａから磁気ディスク１の磁気記録層１０３に向かう磁束の収束度が向上する。これにより、記録磁界の分解能が向上し、記録線密度の増大を図ることができる。
なお、上記はスピントルクの作用により、磁束制御層の磁化が反転するモードだが、磁束制御層の磁化が一斉回転するモードも含む。一斉回転によって生じる高周波磁界を磁気記録層１０３に印加することで、記録線密度の増大を図ることができる。
【００３７】
以上のように構成された第１の実施形態によれば、記録ヘッド５８において、ライトギャップＷＧに設けられた磁束制御層６５は、主磁極６０からトレーリングシールド６２への磁束の直接的な流入を抑制する、実効的にギャップの透磁率が負になるよう作用する。具体的には、磁束制御層６５は、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間に設けられ、スピントルクにより磁化の向きがギャップ磁界と逆に向くように構成されている。これにより、ライトギャップＷＧを狭く保ったまま、主磁極６０からトレーリングシールド６２に流失する磁束を、磁気ディスク（記録媒体）１６に向けることができる。
【００３８】
一方、磁束制御層６５は通電されることにより、発熱する。その結果、磁束制御層６５の磁性材料が酸化し、酸化物が析出して磁束制御層６５付近のＡＢＳが変形する。
図８に、ＡＢＳが変形した磁気記録ヘッドの断面の模式図を示す。
図示するように、記録ヘッド５８’は、磁束制御層６５中に含まれる磁性元素例えば鉄が酸化されることより保護層６８中に析出した鉄酸化層９１が、保護層６８の表面領域６８ａを押し上げて変形させている。このような磁性材料の酸化は次のようなメカニズムで発生する。
【００３９】
図９に、磁束制御層の酸化メカニズムの模式図を示す。
図示するように、磁束制御層６５のＡＢＳ上に、例えば、Ｓｉ下地層６７を介してダイヤモンドライクカーボンからなる保護層６８が設けられているとき、保護層６８表面には、雰囲気中の水分による薄膜６９が形成されている。一般的な酸化のメカニズムでは、この保護層６８にピンホール９０があると、ＨＤＤ内の酸素Ｏ２が保護層６８表面の水分に溶け込み、ピンホール９０を介して電子ｅ−が磁束制御層６５に到達し、磁束制御層６５中の鉄イオンＦｅ２＋と反応して鉄の酸化反応が起きる。
【００４０】
この酸化反応が促進されるのは、反応の種であるＨＤＤ内の酸素が多い場合、磁束制御層への通電時に温度が上昇することにより酸化反応のポテンシャルエネルギーを超える鉄原子が増加する場合、保護層の膜厚が薄くピンホールが増加した場合、などが挙げられる。
【００４１】
このように、実施形態にかかる磁気記録媒体では、磁束制御層に通電して磁気記録を行うため、磁束制御層にスピントルクが作用して記録磁界が増大するアシスト効果が得られるけれども、磁束制御層の磁性元素の酸化物がＡＢＳ付近に析出して変形を生ずることにより、磁気ディスクと磁気ヘッドとの距離が短くなり、接触して損傷する可能性が高くなる。また、酸化物の影響により、磁束制御層の通電抵抗が上昇する。
【００４２】
図１０は、第１実施形態にかかるディスクドライブにおいて磁気ヘッドの浮上高さの制御を実現するシステムの機能的な構成を表すブロック図を示す。
図示するように、このディスクドライブ１００に用いられるシステム８１は、磁気ディスク１に磁気記録を行うための磁気ヘッド１０に接続され、磁気ヘッドの記録／再生動作を制御する主制御部２０と、磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を保存する初期値記憶部２８を含む記憶部２５と、磁束制御層の抵抗値を測定する抵抗測定部２１と、磁気ヘッドの使用初期に測定された磁束制御層の初期抵抗値に対する磁束制御層の抵抗値の百分率を抵抗値変化率として演算する演算部２２と、抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部２３と、記録用浮上高さ情報を受けて、磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部２４とを含む。
【００４３】
図１１は、第１実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図を示す。
図示するように、このシステム８１では、まず、抵抗測定部２１は、磁気ヘッドによる記録を行う前に、磁束制御層の抵抗値を測定する（Ｓ１）。演算部２２は記憶部２５内の初期値記憶部２８に保存された磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を取得し、この初期抵抗値に対する測定された抵抗値の比率として抵抗値変化率を演算する（Ｓ２）。決定部２３は抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する（Ｓ３）。浮上高さ制御部２４は決定部２３からの記録用浮上高さ情報に応じて、磁気ヘッドの浮上高さを制御する（Ｓ４）。その後、磁気ヘッド１０の磁気記録ヘッドは磁気記録を行う（Ｓ５）。この動作を記録ごとに行う。
【００４４】
磁束制御層の抵抗値測定は図１のヘッドアンプＩＣ１１とＭＰＵ１４により実現される。初期測定値は抵抗値１として磁気ディスク上の管理エリアに記録しておくか、メモリ１７に記憶しておくことができる。記録前に磁束制御層の抵抗値２を初期測定値と同様に測定し、抵抗値１との比の差分（抵抗値２／抵抗値１−１）の百分率を抵抗値変化率（％）として算出する。抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定し、記録用浮上高さを変更する場合には、浮上高さ制御部２４により例えばヒーター通電量を変更して、記録ヘッドの浮上量を制御する。これらの一連の動作はヘッドアンプＩＣ１１とＭＰＵ１４により実現される機能である。
【００４５】
第１実施形態によれば、磁束制御層が発熱によって酸化物を形成して磁気ヘッドのＡＢＳが突出してしまった場合でも、図１０及び図１１に示す磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムを用いて、磁束制御層の抵抗値を初期抵抗値と比較し、ＡＢＳの突出に応じた適切な浮上高さを決定して、記録時の記録素子部の浮上量を増大させることで、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の接触リスクを抑えることが可能となり、長期信頼性が保たれる。
【００４６】
（実施例１）
第１の実施形態に用いられる磁気記録ヘッドを以下のようにして作成した。
まず、主としてＦｅＣｏからなる主磁極上に、下記の材料及び厚さを有する層を、それぞれＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて、第１導電層、調整層、第２導電層の順に積層し、磁束制御層１を得た。第１導電層、調整層、及び第２導電層の材料として、図６の中間層６５ａ、調整層６５ｂ、伝導キャップ層６５ｃと同様の材料を使用した。
【００４７】
磁束制御層のストライプ高さ方向のサイズを規定するためのマスク層を形成し、その後、ＩＢＥ（イオンビームエッチング）法で磁束制御層を主磁極が露出するまでエッチングした。磁束制御層周辺部分は絶縁膜のＳｉＯｘを成膜し、その後マスク層を除去した。また、トラック幅方向のサイズを規定するためのマスク層をたて、同様にエッチングし、素子周辺部分は絶縁膜のＳｉＯｘを成膜することにより、磁束制御層を加工した。
【００４８】
次に、伝導キャップ層上に、トレーリングシールドとしてＮｉＦｅを形成した。
その後、ＡＢＳ側の主磁極、磁束制御層、トレーリングシールド、及び絶縁膜上に、スパッタによりＳｉ下地層をおよそ１ｎｍ成膜した後、Ｓｉ下地層上にＣＶＤ法により、ダイヤモンドライクカーボンを成膜して厚さ１．６ｎｍの保護層を形成することにより、磁気記録ヘッドを得た。同様にして、ＡＢＳ側に１．６ｎｍの保護層を有する磁気記録ヘッドを合計２０本作製した。
【００４９】
作製した磁気記録ヘッドを設置して、ＨＤＤを作製した。
長時間の通電試験として、得られたＨＤＤを環境温度１００℃下において、２００ｍＶの印加電圧で、磁束制御層の通電を１０００時間持続した。
通電試験前と通電試験後の抵抗を各々、ＨＤＤ内で接続されているＰｒｅａｍｐにより測定して比較した。
【００５０】
その結果、通電試験前の初期抵抗値に対して値が変化しているケースが見られた。磁気ヘッドの様子を調べるため、ＡＢＳを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察した結果、磁束制御層の近傍に突起部が見られた。さらに磁束制御層の初期の抵抗値と通電試験後の抵抗値の比である抵抗値変化率が異なるヘッドについて、それぞれＡＦＭで観察したところ下記表１の結果となった。
【００５１】
【表１】
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抵抗値変化率が＋１．５％以上のヘッドで磁束制御層の近傍に突起部が観測された。突起部の高さは０．２ｎｍ程度であった。成分を調べるために、磁気ヘッドを切断し、横断面を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）および元素マッピングにより観察したところ、図８と同様の断面が見られた。
【００５２】
元素マッピングの結果、突起部９１で調整層に使用した材料例えばＦｅ、ＣｏとＯとが検出された。通電により磁束制御層６５が発熱することで、保護膜６８のピンホールを介して流入した酸素と、磁束制御層６５のＦｅおよびＣｏとの間で酸化反応が促進したと考えられる。酸化が進むと体積が増加するためヘッド・磁気ディスク間のスペーシングが減少し、ヘッドと磁気ディスクの接触リスクが高くなる。接触により保護膜が摩耗して薄くなると、ピンホールが増加するため、酸化反応がさらに促進され、ヘッドと磁気ディスクの接触リスクがさらに高まり、長期信頼性が確保できない問題が生じる。
【００５３】
そこで、実施例１では、抵抗値変化率を算出した後、以下のように抵抗値変化率が＋１．５％以上である場合に磁気ヘッドの浮上高さを増加した。
図１２は、第１実施形態にかかるディスクドライブを用いた記録方式の動作例を示すフロー図を示す。
図示するように、まず、図１１と同様にして、抵抗測定部２１は、磁束制御層６５の抵抗値を測定し（Ｓ１）、演算部２２は記憶部２５内の初期値記憶部２８から取得した初期抵抗値に対する測定された抵抗値の抵抗値変化率を演算する（Ｓ２）。その後、判定部２６は抵抗値変化率が＋１．５％以上かどうか判断する（Ｓ６）。その結果、抵抗値変化率が＋１．５％以上の場合には、抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定し（Ｓ３）、浮上高さ制御部２４は決定部２３からの記録用浮上高さ情報に応じて、磁気ヘッドの浮上高さを制御し（Ｓ４）、その後、磁気ヘッド１０の記録部は磁気記録を行う（Ｓ５）。抵抗値変化率が＋１．５％未満の場合には、磁気ヘッドの浮上高さを変更せず、データ記録動作を行う（Ｓ５）。
【００５４】
上記構成１の磁束制御層を備えた磁気記録ヘッドを搭載した磁気ディスク装置を作成し、温度１００℃の加速条件にて、上記フローに従って記録動作を繰り返し行った。磁束制御層への通電を通算１０００時間行った際のビットエラーレートと磁束制御層の抵抗値変化率を測定した。
【００５５】
得られた結果を図１３及び図１４に示す。
図１３は、記録動作における磁束制御層への通電時間とビットエラーレートとの関係を表すグラフ図を示す。
図中、２０１は実施例１のグラフ、２０２は、比較例１として磁気ヘッドの浮上高さを変更しない場合のグラフを示す。
【００５６】
図１４は、記録動作における磁束制御層への通電時間と抵抗値変化率との関係を表すグラフ図を示す。
図中、２０３実施例１のグラフ、２０４は、比較例１として磁気ヘッドの浮上高さを変更しない場合のグラフを示す。
図示するように、通電時間が８００時間のとき、抵抗値変化率が１０１．５％以上になったため、磁気ヘッドの浮上高さを増加させる制御を行った。具体的にはヘッドと磁気ディスク間の距離を＋０．２ｎｍ大きくした。
【００５７】
比較例１では、通算１０００時間未満でビットエラーレートが大きく悪化した。これに対し、実施例１では、抵抗値変化率が＋１．５％を上回った８００時間のときに、磁気ヘッドの浮上高さを増加させたため、ビットエラーレートが若干悪化したが、１０００時間でも特性の大幅な悪化はなく十分な記録再生特性を維持できることがわかった。
【００５８】
実施例１のヘッドでは抵抗変化率が＋１．５％が超えたところで、ヘッドと磁気ディスク間の距離を＋０．２nmの浮上を上げた。磁束制御層の材料および厚さが実施例１と異なる場合でも、浮上高さ増加させる距離をヘッドに応じて最適にすることで、長時間の通電に対して十分な記録再生特性を維持できる。
【００５９】
図１５に、第２の実施形態にかかるディスクドライブにおいて磁気ヘッドの浮上高さの制御を実現するシステムの機能的な構成を表すブロック図を示す。
このディスクドライブ２００に用いられるシステム８２は、磁気ディスク１に磁気記録を行うための磁気ヘッド１０に接続され、磁気ヘッドの記録／再生動作を制御する主制御部２０と、磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を保存する初期値記憶部２８、変化量基準値記憶部２９、抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データを記憶する第１データ記憶部３８、及び浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを記憶する第２データを記憶する第２データ記憶部３９を含む記憶部２５と、磁束制御層６５の抵抗値を測定する抵抗測定部２１と、初期値記憶部２８から取得した初期抵抗値に対する磁束制御層の抵抗値の百分率を抵抗値変化率として演算する演算部２２と、抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部２３と、記録用浮上高さ情報を受けて、磁気ヘッドの浮上高さの制御を浮上高さ制御部２４に指示する指示部２７と、浮上高さの制御指示を受けて磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部２４とを含む。
【００６０】
また、このシステム８２はさらに、磁気ヘッドの使用初期に浮上高さ制御前後のビットエラーレートを測定するビットエラー測定部５と、測定したビットエラーレートの変化量を演算する演算部６と、第１基準値記憶部２９から取得した第１ビットエラーレート変化量基準値よりも演算部６で求められた変化量の方が小さいか判断する判定部７と、抵抗測定部２１で計測された抵抗値、演算部２２で求められた抵抗値変化率、及びビットエラーレート測定部で測定されたビッドエラーレート測定値、及び演算部６で求められたビットエラーレート変化量などのデータ処理を行うデータ処理部３７とを含む。
【００６１】
図１６は、第２実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図を示す。
図示するように、このシステム８２では、まず、抵抗測定部２１は、磁気ヘッドによる記録を行う前に、磁束制御層の抵抗値を測定する（Ｓ６）。演算部２２は記憶部２５内の初期値記憶部２８に保存された磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を取得し、この初期抵抗値に対する測定された抵抗値の比率として抵抗値変化率を演算する（Ｓ７）。決定部２３は抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する（Ｓ８）。
【００６２】
このシステム８２では、試験用の磁気記録再生装置を別途用意して、予め、所定の印加電圧及び環境温度で磁気ヘッドの長時間の通電試験(１０００時間)を行い、抵抗値を測定して抵抗変化率を求め、その時に信頼性を確保するために必要な浮上高さを、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により計測した突起物の高さと抵抗値変化率との関係などから決定し、データ処理部３７にて、磁束制御層の材料、厚さなどの構成とともに、得られた抵抗値変化率と浮上高さとの関係をテーブルに処理し、抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データとして作成しておくことができる。第１データは第１データ記憶部３８に保存しておくことができる。第１データは、必要に応じて第１データ記憶部３８から取得することができる。
【００６３】
また、このシステム８２では、磁気ヘッドの使用初期に、ビットエラーレート測定部５は浮上高さ制御前後のビットエラーレートを測定する。演算部６は、浮上高さ制御前後のビットエラーレートの変化量を演算する。例えば、浮上高さ制御前のビットエラーレートを測定したのち、浮上高さを１nm上げてビットエラーレートを測定する。両者の値を用いて浮上１nmに対してのビットエラーレートの変化量を演算することができる。
【００６４】
この測定と演算により各ヘッドの浮上高さに対するビットエラーレートの変化量を、例えばデータ処理部３７でテーブルに処理し、抵抗値変化率に対応した浮上高さからビットエラーレートの変化量に換算する第２データとして作成しておくことができる。この第２データは第２データ記憶部３９に保存しておくことができる。第２データは、必要に応じて第２データ記憶部３９から取得することができる。この変化量の測定は使用初期に行なうことができる。
【００６５】
データ処理部３７では、第１データ記憶部に記憶された第１データのテーブルを参照して信頼性を確保するための記録用浮上高さを呼び出すことができる。記録用浮上高さは決定部２３に送られる。データ処理部３７では、続いて、決定部２３からの記録用浮上高さ情報を受けて信頼性を確保するための浮上高さにおけるビットエラーレート変化量を第２データ記憶部に記憶された第２データのテーブルを参照して呼び出すことができる。ビットエラーレート変化量は、判定部７に送られる。
【００６６】
判定部７は、記憶部２９から取得した第１ビットエラーレート変化量基準値以下か判断する（Ｓ９）。
ビットエラーレート変化量が第１ビットエラーレート変化量基準値以下の場合には、磁気ヘッドの浮上高さの増加を浮上高さ制御部２４に指示し、浮上高さ制御部２４は指示部２７からの浮上高さの制御指示に応じて磁気ヘッドの浮上高さを増加する（Ｓ１１）。その後、磁気ヘッド１０の磁気記録ヘッドは磁気記録を行う（Ｓ１２）。ビットエラーレート変化量が第１ビットエラーレート変化量基準値を超える場合には、ビットエラーレートが確保できないので磁気ヘッドの浮上高さを増加しない。
【００６７】
第２実施形態によれば、第１ビットエラーレート変化量基準値を設定して所定の水準のビットエラーレートが得られる場合のみ浮上高さを増加するので、磁気ヘッドの浮上面と磁気記録媒体との接触を抑制するだけでなく、十分なビットエラーレートを維持できる。
【００６８】
磁束制御層６５の抵抗値測定はヘッドアンプＩＣ１１とＭＰＵ１４により実現され、測定値は抵抗値１として磁気ディスク上の管理エリアに記録しておくか、メモリ１７に記憶しておく。
ビットエラーレートの測定は、テストパターンをライト、リードすることで得られる。一連の動作はヘッドアンプＩＣ１１とＲ／Ｗチャネル１２とＭＰＵ１４によって実現される。ビットエラーレートの測定値は、記憶部２５として、磁気ディスク上の管理エリアに記録しておくか、メモリ１７に記憶しておく。次に、記録ヘッド１０の浮上量を増加させた場合のビットエラーレートを同様に測定し、浮上高さ増加前後のビットエラーレートの変化量を磁気ディスク上の管理エリアに記録しておくか、メモリ１７に記憶しておくことができる。
【００６９】
図１７に、第３実施形態にかかるディスクドライブにおいて磁気ヘッドの浮上高さの制御を実現するシステムの機能的な構成を表すブロック図を示す。
図示するように、このディスクドライブ３００に用いられるシステム８３は、ヘッド１０と主制御部２０との間に、コイル電流制御部１９が設けられていること以外は、図１５と同様の構成を有する。
【００７０】
図１８に、第３実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図を示す。
図示するように、このシステム８３では、演算部６で求められた変化量の方が第１ビットエラーレート変化量基準値より大きい場合は、印加する記録電流を増加し（Ｓ１０）、以降は第１ビットエラーレート変化量基準値以下のフローと同様の動作を行う。
【００７１】
第３実施形態によれば、第１ビットエラーレート変化量基準値を設定して所定の水準のビットエラーレートが得られる場合には浮上高さの増加のみを行い、所定の水準のビットエラーレートが得られない場合にはさらに印加する記録電流を増加するので、磁気ヘッドの浮上面と磁気記録媒体との接触を抑制するだけでなく、十分なビットエラーレートを維持できる。
【００７２】
第３実施形態において、第１ビットエラーレート変化量基準値よりも高い第２のビットエラーレート変化量基準値をさらに設定し、演算部６で求められた変化量が第２ビットエラーレート変化量基準値以上の時は、記録動作を中止することができる。
図１９に、第４実施形態において磁気ヘッドの浮上高さの制御を実現するシステムの機能的な構成を表すブロック図を示す。
【００７３】
図示するように、このディスクドライブ４００に用いられるシステム８４は、記憶部２５が第１抵抗値変化率基準値を設定して保存する第１変化率基準値記憶部３０をさらに含み、演算部２２と決定部２３との間に抵抗値変化率が前記第1抵抗値変化率基準値以上であるか否かを判定する判定部２６をさらに含み、決定部２３と、浮上高さ制御部２４との間に浮上高さ制御部２４に記録用浮上高さを増加する指示を送る指示部２７をさらに含むこと以外は、図１０と同様の構成を有する。
【００７４】
図２０に、第４実施形態にかかるディスクドライブに用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図を示す。
図示するように、このシステム８４では、まず、抵抗測定部２１は、磁気ヘッドの記録を行う前に、磁束制御層の抵抗値を測定する（Ｓ２６）。演算部２２は記憶部２５内の初期値記憶部２８に保存された磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を取得し、この初期抵抗値に対する磁束制御層の抵抗値変化率を演算する（Ｓ２７）。判定部２６は抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値よりも大きいか判定する（Ｓ２８）。その結果、抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値よりも大きい場合には、決定部２３は抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する（Ｓ２９）。記録用浮上高さ情報を受けて、指示部２７は浮上高さの制御を浮上高さ制御部２４に指示し、浮上高さ制御部２４は指示部２７からの浮上高さ制御指示に応じて、磁気ヘッドの浮上高さを制御する（Ｓ３０）。その後、磁気ヘッド１０の磁気記録ヘッドは磁気記録を行う（Ｓ３１）。
【００７５】
浮上高さを増加すると、その分ビットエラーレートが低下するので、なるべく浮上高さは増加しない方が良い。第４実施形態に用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムでは、記録前に測定した抵抗値から算出された変化率が第１抵抗値変化率基準値以下であれば、ビットエラーレートに問題がないとみなして浮上高さを変更しないので、不必要な浮上高さの増加を行う必要がなくなる。
【００７６】
図２１に、第５の実施形態にかかるディスクドライブにおいて磁気ヘッドの浮上高さの制御を実現するシステムの機能的な構成を表すブロック図を示す。
図示するように、このディスクドライブ５００に用いられるシステム８５は、第１抵抗値変化率基準値を設定して保存する第１抵抗値変化率基準値記憶部３０と、第１抵抗値変化率基準値よりも大きく、第２抵抗値変化率基準値を設定して保存する第１抵抗値変化率基準値記憶部３１とさらに含み、演算部２２と決定部２３との間に測定された抵抗値が前記第１抵抗値変化率基準値以上であるか否かを判定する第１判定部２６と，測定された抵抗値が第２抵抗値変化率基準値以下であるか否かを判定する第２判定部３３をさらに含み、決定部２３と、浮上高さ制御部２４との間に浮上高さ制御部２４に浮上高さを制御する指示を送る指示部２７と、主制御部２０に記録動作を停止する指示を送る停止指示部３６とをさらに含むこと以外は、図１０と同様の構成を有する。
【００７７】
第２抵抗値変化率基準値は、第１抵抗変化率基準値よりも大きい。
図２２に、第５実施形態に用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図を示す。
図示するように、このシステム８５では、まず、抵抗測定部２１は、磁気ヘッドの記録を行う前に、磁束制御層の抵抗値を測定する（Ｓ３２）。演算部２２は記憶部２５内の初期値記憶部２８に保存された磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を取得し、この初期抵抗値に対する磁束制御層の抵抗値変化率を演算する（Ｓ３３）。第１判定部２６は、抵抗値変化率が、第１変化率基準値記憶部３０から取得した第１抵抗値変化率基準値よりも大きいか、否か判断する（Ｓ３４）。その結果、抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値以下である場合には、記録用浮上高さを変更しないで磁気記録を行う（Ｓ３８）。抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値よりも大きい場合には、第２判定部３３は、抵抗値変化率が第２抵抗値変化率基準値以下であるか判断する（Ｓ３５）。抵抗値変化率が第２抵抗値変化率基準値以下である場合には、決定部２３は抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する（Ｓ３６）。指示部２７は決定部２３からの記録用浮上高さ情報に応じて浮上高さ制御部２４に浮上高さ制御を指示する。浮上高さ制御部２４は指示部２７からの記録用浮上高さ指示に応じて、磁気ヘッドの浮上高さを制御する（Ｓ３７）。その後、磁気ヘッド１０の磁気記録ヘッドは磁気記録を行う（Ｓ３１）。また、抵抗値変化率が第２抵抗値変化率基準値を超える場合には、中止指示部３６が主制御部２０に記録の中止を指示する。
【００７８】
第５実施形態では、記録前に磁束制御層６５の抵抗値２を初期抵抗値と同様に測定し、初期測定値としての抵抗値１との比（抵抗値２/抵抗値１）の百分率を抵抗変化率として演算する。抵抗変化率が第１抵抗値変化率基準値よりも大きい場合は、記憶されたビットエラーレートの浮上感度量を参照し、基準浮上感度量よりも小さい場合はヒーター通電量を変更して、記録ヘッドの浮上量を制御する。これらの一連の動作はヘッドアンプＩＣ１１とＭＰＵ１４により実現される機能である。
【００７９】
第５実施形態によれば、まず、記録前に測定した抵抗値から算出された変化率が第１抵抗値変化率基準値以下であれば、ビットエラーレートに問題がないとみなして浮上高さを変更しないので、不必要な浮上高さの増加を行う必要がなくなる。
また、記録前に測定した抵抗値から算出された変化率が第２抵抗値変化率基準値より大きい場合、浮上高さを増加しても、十分なビットエラーレートが得られないので、磁気ヘッドの交換等が必要となってくる。このため、記録動作を中止することができる。
【００８０】
なお、第４及び第５の実施形態において、第２及び第３の実施形態と同様に、第１ビットエラーレート変化量基準値を記憶部に保存し、ビットエラーレート測定部と、第１ビットエラーレート変化量を演算する演算部と、第１ビットエラーレート変化量が第１ビットエラーレート変化量基準値以下であることを判断する判定部とをさらに設け、第１ビットエラーレート変化量基準値を超える場合にはさらに印加する記録電流を増加することができる。
【００８１】
第６実施形態にかかるディスクドライブは、その磁気ヘッドのＡＢＳ付近の構成の変形例である。
図２３に、第６実施形態にかかるディスクドライブの磁気ヘッドのＡＢＳ側端部を拡大して示すトラックセンターに沿った断面図を示す。
図示するように、この記録ヘッド１５８は、磁気ディスク１の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高飽和磁化材料からなる主磁極１６０、トレーリングシールド１６２、および主磁極１６０、トレーリングシールド１６２間に設けられた磁束制御層１６５を有している。
【００８２】
主磁極１６０は、ＡＢＳ１４３に対してほぼ垂直に延びている。主磁１６０の磁気ディスク１１６側の先端部１６０ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極１６０の先端部１６０ａは、例えば、断面が台形状に形成されている。主磁極１６０の先端面は、スライダ１４０のＡＢＳ１４３に露出している。先端部１６０ａのトレーリング側端面１６０ｂの幅は、磁気ディスク１におけるトラックの幅にほぼ対応している。
【００８３】
トレーリングシールド１６２の先端部１６２ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド１６２の先端面は、ＡＢＳ１４３に露出している。先端部１６２ａのリーディング側端面１６２ｂは、磁気ディスク１のトラックの幅方向に沿って延び、また、ＡＢＳ１４３に対してほぼ垂直に延びている。このリーディング側端面１６２ｂは、主磁極１６０のトレーリング側端面１６０ｂとライトギャップＷＧを置いて平行に対向している。
【００８４】
磁束制御層１６５は、ライトギャップＷＧ内において、主磁極１６０の先端部１６０ａとトレーリングシールド１６２の先端部１６２ａとの間に設けられている。
磁束制御層１６５は、導電性を有する中間層（第１非磁性導電層）１６５ａ、調整層１６５ｂ、導電性を有する伝導キャップ層（第２非磁性導電層）１６５ｃを有し、これらの層を主磁極１６０側からトレーリングシールド１６２側に順に積層して、すなわち、磁気ヘッドの走行方向Ｄに沿って順に積層して、構成されている。中間層１６５ａは、非磁性導電層（下地層）１６７ａを介して主磁極１６０のトレーリング側端面１６０ｂに接合されている。伝導キャップ層１６５ｃは、非磁性導電層（キャップ層）１６７ｂを介してトレーリングシールド１６２のリーディング側端面１６２ｂに接合されている。なお、中間１６５ａ、調整層１６５ｂ、伝導キャップ層１６５ｃの積層順は、上記と逆でもよく、すなわち、トレーリングシールド１６２側から主磁極１６０側に順に積層してもよい。
【００８５】
中間層１６５ａ、調整層１６５ｂ、伝導キャップ層１６５ｃは、ＡＢＳ１４３と交差する方向、例えば、直交する方向に延びる積層面あるいは膜面をそれぞれ有している。少なくとも発振層１６５ｃの下端面、本実施形態においては、中間層１６５ａ、調整層１６５ｂ、伝導キャップ層１６５ｃを含むＳＴＯ１６５の全体の下端面は、ＡＢＳ１４３から離間する方向、例えば、ＡＢＳ１４３に対して垂直な方向に、かつ、奥側に間隔（後退量）ｒｈだけ後退して、つまり、離間して位置している。すなわち、ＳＴＯ１６５の下端面は、空気支持面１４３に対して、主磁極１６０およびライトシールド１６２よりも空気支持面１４３から間隔（後退量）ｒｈだけ離間して設けられている。  
第６実施形態にかかるディスクドライブは、例えば図５に示すような、主磁極６０の先端部６０ａ、トレーリングシールド６２の先端部６２ａ、及び主磁極先端部６０ａ及びトレーリングシールド先端部６２ａ間に設けられた磁束制御層６５を含む記録ヘッド５８の代わりに、図２３に示すような主磁極先端部１６０ａ、トレーリングシールド先端部１６２ａ、及び主磁極先端部１６０ａ及びトレーリングシールド先端部１６２ａ間に設けられた磁束制御層１６５を含む記録ヘッド１５８が設けられていること以外は、図１、図２、図３と同様の構成を有する。
【００８６】
第６実施形態にかかるディスクドライブでは、磁気ヘッドの磁束制御層がＡＢＳから離間する方向に後退している分だけ、磁気ディスクとの距離が増えているので、磁束制御層の磁性元素の酸化物がＡＢＳ付近に析出して変形を生じても、磁気ディスクに接触しにくくなるという効果がある。なお、図２３では、中間層１６５ａ、調整層１６５ｂ、及び伝導キャップ層１６５ｃが全て後退しているが、少なくとも磁性材料を含む調整層１６５ｂが後退していれば、第６実施形態の効果が得られる。
【００８７】
第６実施形態にかかるディスクドライブのライトギャップＷＧは３０ｎｍ以下にすることが可能であり、３０ｎｍを超えると記録磁界傾度が不十分のため、所望の線記録密度が確保できない傾向がある。後退量ｒｈは１ｎｍ以上にすることができる。１ｎｍ未満であると、ギャップ磁界の分散が大きく磁束制御層の磁化の反転、または一斉回転が不十分となる懸念がある。後退量ｒｈはまた、９ｎｍ以下にすることができる。９ｎｍを超えると主磁極６０からライトギャップＷＧに漏れ出る磁界が増大し、磁気ディスク１の磁気記録層１０３に向かう磁束の収束度が悪化する傾向がある。
【００８８】
なお、第６実施形態にかかるディスクドライブに、第２ないし第５の実施形態に用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムのいずれか組み合わせて使用することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１…記録媒体、１０…磁気ヘッド、２０…主制御部、２１…抵抗測定部、２２…演算部、２３…決定部、２４…浮上高さ制御部、２５…記憶部、４３…空気支持面、６０…主磁極、６２…補助磁極、６４…コイル、６５…磁束制御層、６５ａ…第１導電層、６５ｂ…調整層、６５ｃ…第２導電層、６８…保護層、１００…磁気記録再生装置、１０３…磁気記録層
【図１】
2020087496.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年6月19日(2019.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
磁束制御層は磁性体と非磁性体からなる積層構造であり、磁気ヘッドの主磁極と補助磁極の間に配置される。主磁極と補助磁極の接合部には電気的絶縁層が配置されており、互いに絶縁されたこれらの部分はそれぞれ駆動端子電極に電気的に接続されている。これにより主磁極と補助磁極は磁束制御層に垂直通電する電極として働くことになる。磁束制御層へ通電した場合、磁束制御層にスピントルクが作用し、主磁極から磁気ディスクの記録層へ印加される記録磁界が増大する。（アシスト効果）
一方で、通電により磁束制御層が発熱することで、温度によっては、磁束制御層の磁性元素が磁気記録再生装置内に残存する酸素原子と結合して酸化物を形成してしまう。酸化された磁束制御層はアシスト効果が減少するだけではなく、酸化が進むと体積が増加するため、磁気ヘッドと磁気ディスク間のスペーシングが減少し、ヘッドと磁気ディスクの接触リスクが高くなる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
第１ヒーター７６ａおよび第２ヒーター７６ｂは例えばコイル状であり、通電されることにより発熱し、周囲を熱膨張させる。これにより、記録ヘッド５８及び再生ヘッド５４付近のＡＢＳ４３を突出して、磁気ディスク１との距離が近づき、磁気ヘッドの浮上高さが低くなる。このように、第１ヒーター７６ａおよび第２ヒーター７６ｂに各々供給する駆動電圧を調整して発熱量を制御すると、磁気ヘッドの浮上高さの制御が可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、磁気ディスク１に記録磁界を印加する際、電源７４から配線６６、主磁極６０、磁束制御層６５、トレーリングシールド６２を通して電流が印加される。この電流印加により、磁束制御層６５の調整層６５ｂに対して主磁極６０からスピントルクが作用し、調整層６５ｂの磁化の向きは、矢印１０５に示すように、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間に生じる磁界（ギャップ磁界）Ｈｇａｐの向きと反対方向に向けられる。この磁化反転により、調整層６５ｂは、主磁極６０からトレーリングシールド６２に直接的に流れる磁束（ギャップ磁界Ｈｇａｐ）を遮蔽する効果が生じる。結果として、主磁極６０からライトギャップＷＧに漏れ出る磁界が低減し、主磁極６０の先端部６０ａから磁気ディスク１の磁気記録層１０３に向かう磁束の収束度が向上する。これにより、記録磁界の分解能が向上し、線記録密度の増大を図ることができる。なお、上記はスピントルクの作用により、磁束制御層の磁化が反転するモードだが、磁束制御層の磁化が一斉回転するモードも含む。一斉回転によって生じる高周波磁界を磁気記録層１０３に印加することで、線記録密度の増大を図ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
実施例１のヘッドでは抵抗値変化率が＋１．５％が超えたところで、ヘッドと磁気ディスク間の距離を＋０．２nmの浮上を上げた。磁束制御層の材料および厚さが実施例１と異なる場合でも、浮上高さ増加させる距離をヘッドに応じて最適にすることで、長時間の通電に対して十分な記録再生特性を維持できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図１５に、第２の実施形態にかかるディスクドライブにおいて磁気ヘッドの浮上高さの制御を実現するシステムの機能的な構成を表すブロック図を示す。
このディスクドライブ２００に用いられるシステム８２は、磁気ディスク１に磁気記録を行うための磁気ヘッド１０に接続され、磁気ヘッドの記録／再生動作を制御する主制御部２０と、磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を保存する初期値記憶部２８、変化量基準値記憶部２９、抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データを記憶する第１データ記憶部３８、及び浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを記憶する第２データ記憶部３９を含む記憶部２５と、磁束制御層６５の抵抗値を測定する抵抗測定部２１と、初期値記憶部２８から取得した初期抵抗値に対する磁束制御層の抵抗値の百分率を抵抗値変化率として演算する演算部２２と、抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部２３と、記録用浮上高さ情報を受けて、磁気ヘッドの浮上高さの制御を浮上高さ制御部２４に指示する指示部２７と、浮上高さの制御指示を受けて磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部２４とを含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
このシステム８２では、試験用の磁気記録再生装置を別途用意して、予め、所定の印加電圧及び環境温度で磁気ヘッドの長時間の通電試験(１０００時間)を行い、抵抗値を測定して抵抗値変化率を求め、その時に信頼性を確保するために必要な浮上高さを、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により計測した突起物の高さと抵抗値変化率との関係などから決定し、データ処理部３７にて、磁束制御層の材料、厚さなどの構成とともに、得られた抵抗値変化率と浮上高さとの関係をテーブルに処理し、抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データとして作成しておくことができる。第１データは第１データ記憶部３８に保存しておくことができる。第１データは、必要に応じて第１データ記憶部３８から取得することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
判定部７は、記憶部２９から取得したビットエラーレート変化量が第１ビットエラーレート変化量基準値以下か判断する（Ｓ９）。
ビットエラーレート変化量が第１ビットエラーレート変化量基準値以下の場合には、磁気ヘッドの浮上高さの増加を浮上高さ制御部２４に指示し、浮上高さ制御部２４は指示部２７からの浮上高さの制御指示に応じて磁気ヘッドの浮上高さを増加する（Ｓ１１）。その後、磁気ヘッド１０の磁気記録ヘッドは磁気記録を行う（Ｓ１２）。ビットエラーレート変化量が第１ビットエラーレート変化量基準値を超える場合には、ビットエラーレートが確保できないので磁気ヘッドの浮上高さを増加しない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
第２抵抗値変化率基準値は、第１抵抗値変化率基準値よりも大きい。
図２２に、第５実施形態に用いられる磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムの動作を表すフロー図を示す。
図示するように、このシステム８５では、まず、抵抗測定部２１は、磁気ヘッドの記録を行う前に、磁束制御層の抵抗値を測定する（Ｓ３２）。演算部２２は記憶部２５内の初期値記憶部２８に保存された磁気ヘッドの使用初期の磁束制御層の初期抵抗値を取得し、この初期抵抗値に対する磁束制御層の抵抗値変化率を演算する（Ｓ３３）。第１判定部２６は、抵抗値変化率が、第１変化率基準値記憶部３０から取得した第１抵抗値変化率基準値よりも大きいか、否か判断する（Ｓ３４）。その結果、抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値以下である場合には、記録用浮上高さを変更しないで磁気記録を行う（Ｓ３８）。抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値よりも大きい場合には、第２判定部３３は、抵抗値変化率が第２抵抗値変化率基準値以下であるか判断する（Ｓ３５）。抵抗値変化率が第２抵抗値変化率基準値以下である場合には、決定部２３は抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する（Ｓ３６）。指示部２７は決定部２３からの記録用浮上高さ情報に応じて浮上高さ制御部２４に浮上高さ制御を指示する。浮上高さ制御部２４は指示部２７からの記録用浮上高さ指示に応じて、磁気ヘッドの浮上高さを制御する（Ｓ３７）。その後、磁気ヘッド１０の磁気記録ヘッドは磁気記録を行う（Ｓ３１）。また、抵抗値変化率が第２抵抗値変化率基準値を超える場合には、中止指示部３６が主制御部２０に記録の中止を指示する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
第５実施形態では、記録前に磁束制御層６５の抵抗値２を初期抵抗値と同様に測定し、初期測定値としての抵抗値１との比（抵抗値２/抵抗値１）の百分率を抵抗値変化率として演算する。抵抗値変化率が第１抵抗値変化率基準値よりも大きい場合は、記憶されたビットエラーレートの浮上感度量を参照し、基準浮上感度量よりも小さい場合はヒーター通電量を変更して、記録ヘッドの浮上量を制御する。これらの一連の動作はヘッドアンプＩＣ１１とＭＰＵ１４により実現される機能である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
中間層１６５ａ、調整層１６５ｂ、伝導キャップ層１６５ｃは、ＡＢＳ１４３と交差する方向、例えば、直交する方向に延びる積層面あるいは膜面をそれぞれ有している。少なくとも発振層１６５ｃの下端面、本実施形態においては、中間層１６５ａ、調整層１６５ｂ、伝導キャップ層１６５ｃを含むＳＴＯ１６５の全体の下端面は、ＡＢＳ１４３から離間する方向、例えば、ＡＢＳ１４３に対して垂直な方向に、かつ、奥側に間隔（後退量）ｒｈだけ後退して、つまり、離間して位置している。すなわち、ＳＴＯ１６５の下端面は、空気支持面１４３に対して、主磁極１６０およびトレーリングシールド１６２よりも空気支持面１４３から間隔（後退量）ｒｈだけ離間して設けられている。  
第６実施形態にかかるディスクドライブは、例えば図５に示すような、主磁極６０の先端部６０ａ、トレーリングシールド６２の先端部６２ａ、及び主磁極先端部６０ａ及びトレーリングシールド先端部６２ａ間に設けられた磁束制御層６５を含む記録ヘッド５８の代わりに、図２３に示すような主磁極先端部１６０ａ、トレーリングシールド先端部１６２ａ、及び主磁極先端部１６０ａ及びトレーリングシールド先端部１６２ａ間に設けられた磁束制御層１６５を含む記録ヘッド１５８が設けられていること以外は、図１、図２、図３と同様の構成を有する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層を有する回転自在なディスク状の記録媒体、
前記記録媒体に対し情報を記録する磁気ヘッド、及び
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムを備え、
前記磁気ヘッドは、
空気支持面と、
前記空気支持面まで延びる先端部を有し、垂直方向の記録磁界を発生する主磁極、
前記主磁極の前記先端部にライトギャップを置いて対向し、前記主磁極とともに磁気コアを構成する補助磁極と、
前記主磁極と前記補助磁極を磁化するコイルと、
前記主磁極上に設けられた第１導電層、前記第１導電層に積層され、鉄、コバルト、またはニッケルのうち少なくとも１つを含む磁性材料からなる調整層、及び前記調整層と前記補助磁極とを電気的に接続する第２導電層を含む磁束制御層と、
前記主磁極、前記磁束制御層、及び前記補助磁極の前記空気支持面に設けられた保護層とを含み、
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、
前記磁気ヘッドの記録／再生動作を制御する主制御部と、
前記磁気ヘッドの使用初期の前記磁束制御層の初期抵抗値を保存する初期値記憶部を含む記憶部と、
前記磁束制御層の抵抗値を測定する抵抗測定部と、
前記初期値記憶部から前記初期抵抗値を取得し、前記初期抵抗値に対する前記磁束制御層の抵抗値の比率を抵抗値変化率として演算する演算部と、
前記抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定する決定部と、
前記記録用浮上高さ情報を受けて、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高さ制御部とを含む磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記浮上高さ制御部は、前記記録用浮上高さを増加させる請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データを記憶する第１データ記憶部、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを記憶する第２データ記憶部、及びビットエラーレートの変化量基準値を記憶する変化量基準値記憶部をさらに含み、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、前記記憶部から取得した前記第１データ及び前記第２データに基づいて前記抵抗測定部で測定された抵抗値から前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求めるデータ処理部と、前記ビットエラーレート変化量が、前記ビットエラーレートの変化量基準値よりも小さいか否か判断するビットエラーレート変化量判定部とをさらに含む請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記ビットエラーレート変化量判定部にて前記ビットエラーレート変化量が変化量基準値以上であると判定された場合に、前記コイルに印加する記録電流を増加するコイル電流制御部をさらに含む請求項３に記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
前記記憶部は、第１抵抗値変化率基準値を記憶する変化率基準値記憶部をさらに含み、
前記決定部の前に、測定された前記抵抗値から求めた前記抵抗値変化率が、抵抗値変化率基準値より大きいか否か判断する判定部をさらに含み、
前記決定部は、測定された前記抵抗値から求めた前記抵抗値変化率が、抵抗値変化率基準値より大きい場合に前記記録用浮上高さを決定する請求項１または２に記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記第１抵抗値変化率基準値より高い第２抵抗値変化率基準値をさらに保存し、
前記判定部は、前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えるか否かを判定し、
前記判定部にて前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えると判定された場合、前記主制御部に磁気ヘッドの動作の中止を指示する中止指示部をさらに含む請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記抵抗値変化率に対応して浮上高さを換算する第１データを記憶する第１データ記憶部、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを記憶する第２データ記憶部、及びビットエラーレートの変化量基準値を記憶する変化量基準値記憶部をさらに含み、
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御するシステムは、前記記憶部から取得した前記第１データ及び前記第２データに基づいて前記抵抗測定部で測定された抵抗値から前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求めるデータ処理部と、前記ビットエラーレート変化量が、前記ビットエラーレートの変化量基準値よりも小さいか否か判断するビットエラーレート変化量判定部とをさらに含む請求項５または６に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記抵抗測定部は、前記抵抗値の測定を２回以上行い、前記決定部は２以上の前記抵抗値変化率に基づいて記録用浮上高さを決定する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
前記抵抗測定部は、前記抵抗値の測定を一定時間毎に行う請求項８に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１０】
前記磁束制御層のうち少なくとも前記調整層は、前記空気支持面に対して、前記主磁極及び前記補助磁極よりも前記空気支持面から離間する方向に後退している請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１１】
前記ライトギャップは、３０ｎｍ以下に形成され、前記調整層は、前記空気支持面から１ｎｍ以上離間している請求項１０に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１２】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極と前記補助磁極の間に設けられ、前記主磁極上に形成された第１導電層、鉄、コバルト、またはニッケルのうち少なくとも１つを含む磁性材料からなる調整層、及び前記調整層と前記補助磁極とを電気的に接続する第２導電層を含む磁束制御層とを備えた磁気ヘッドを用い、前記磁束制御層に通電しながら磁気記録を行う方法であって、
前記磁束制御層の抵抗値の測定を行い、
前記磁気ヘッドの使用初期に測定された前記磁束制御層の初期抵抗値に対する前記磁束制御層の抵抗値の比として抵抗値変化率を演算し、
前記抵抗値変化率に対応して記録用浮上高さを決定し、
前記記録用浮上高さ情報を受けて、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御し、
浮上高さが制御された前記磁気ヘッドを用いて磁気記録層に磁気記録を行なうことを含む磁気記録方法。
【請求項１３】
前記磁気ヘッドの浮上高さを制御することは、前記磁気ヘッドの浮上高さを増加することである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
浮上高さと抵抗値を予め測定して、前記抵抗値変化率に対応した記録用浮上高さを換算する第１データを作成し、
浮上高さとビットエラーレートを予め測定して、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを作成し、
ビットエラーレートの変化量基準値を予め設定し
第１データ及び前記第２データに基づいて、前記抵抗測定部で測定された抵抗値をデータ処理することにより前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求め、
前記ビットエラーレート変化量は、前記変化量基準値よりも小さいか否か判断することをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビットエラーレート変化量が前記変化量基準値を超えると判定されたとき、前記コイルに印加する記録電流を増加することをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１抵抗値変化率基準値を設定して、前記抵抗値変化率が前記第１抵抗値変化率基準値を超えるか否か判定し、
前記抵抗値変化率が前記第１抵抗値変化率基準値を超えないと判定された場合に、前記浮上高さ制御部に前記記録用浮上高さを増加する指示を送ることをさらに含む請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記記憶部は、前記第１抵抗値変化率基準値より高い第２抵抗値変化率基準値をさらに設定し、前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えるか否かを判定し、
前記抵抗値変化率が前記第２抵抗値変化率基準値を超えると判定された場合、前記中止指示部は、前記主制御部に磁気ヘッドの動作の中止を指示することをさらに含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
浮上高さと抵抗値を予め測定して、前記抵抗値変化率に対応した記録用浮上高さを換算する第１データを作成し、
浮上高さとビットエラーレートを予め測定して、前記浮上高さに対応してビットエラーレート変化量を換算する第２データを作成し、
ビットエラーレートの変化量基準値を予め設定し
第１データ及び前記第２データに基づいて、前記抵抗測定部で測定された抵抗値をデータ処理することにより前記抵抗値変化率、前記記録用浮上高さ、および前記ビットエラーレート変化量を求め、
前記ビットエラーレート変化量は、前記変化量基準値よりも小さいか否か判断することをさらに含む請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記抵抗値の測定を２回以上行い、前記決定部は２以上の前記抵抗値変化率に基づいて記録用浮上高さを決定する請求項１２ないし１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記抵抗値の測定を一定時間毎に行う請求項１９に記載の方法。