(57)【要約】【課題】磁性膜の磁気情報値を高い確率で読み出すことができる記憶装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】電磁コイル５３に第１電流値の電流が供給される。磁区制御膜３５、３５の間では磁気抵抗効果膜３４に所定の強度のバイアス磁界が作用する。このとき、記憶媒体１４上の磁性膜６５の特定域で磁気情報値の識別に失敗すると、電磁コイル５３に第１電流値よりも小さい第２電流値の電流が供給される。バイアス磁界は減少する。その結果、磁気抵抗効果膜３４では磁化の向きが変化しやすくなる。再生信号の出力の感度は高まる。こうして、劣化した磁気情報値を有する特定域の磁性膜６５から磁気情報値の識別に成功することができる。こうした記憶装置１１では磁気情報値は高い確率で読み出されることができる。【選択図】図１０
2010170588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果膜を挟み込む１対の磁区制御膜に磁気的に結合される電磁コイルに第１電流値の電流を供給し、前記磁気抵抗効果膜に基づき記憶媒体上の磁性膜から磁気情報値を識別する工程と、
前記磁性膜の特定域で前記磁気情報値の識別に失敗すると、前記電磁コイルに前記第１電流値よりも小さい第２電流値の電流を供給し、前記磁区制御膜同士の間で前記磁気抵抗効果膜に作用するバイアス磁界を減少させる工程と、
前記第２電流値を維持しつつ前記磁気抵抗効果膜に基づき前記特定域の前記磁性膜から磁気情報値を識別する工程とを備えることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶装置の制御方法において、前記第２電流値の維持時に前記磁気情報値の識別に失敗すると、前記電磁コイルに前記第２電流値よりも小さい第３電流値の電流を供給する工程と、
前記第３電流値を維持しつつ前記磁気抵抗効果膜に基づき前記特定域の前記磁性膜から磁気情報値を識別する工程とを備えることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の記憶装置の制御方法において、前記第２電流値の維持時に前記磁気情報値の識別に成功すると、前記特定域の前記磁性膜に書き込み素子から記録磁界を作用させて磁気情報値を上書きする工程をさらに備えることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【請求項４】
磁性膜で磁気情報値を保持する記憶媒体と、
媒体対向面で前記記憶媒体に向き合うヘッドスライダと、
前記媒体対向面に組み込まれて、前記磁気情報値の識別に基づき抵抗を変化させる磁気抵抗効果膜と、
軟磁性材料から形成されて前記媒体対向面に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟み込み、前記磁気抵抗効果膜にバイアス磁界を作用させる１対の磁区制御膜と、
前記磁区制御膜に磁気的に結合され、供給される電流の電流値に応じて前記磁区制御膜同士の間で所定の強度の前記バイアス磁界を発生させる電磁コイルと、
前記電磁コイルに接続されて、前記磁気情報値の識別の失敗時に前記電磁コイルに供給される電流の電流値を減少させる制御回路とを備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
請求項４に記載の記憶装置において、
前記媒体対向面に組み込まれて、前記記憶媒体に書き込み磁界を作用させて前記記憶媒体に磁気情報値を書き込む書き込み素子を備え、
前記書き込み素子は、前記記憶媒体上で特定域の前記磁性膜に識別に成功した前記磁気情報値の磁気情報値を上書きすることを特徴とする記憶装置。
【請求項６】
請求項４に記載の記憶装置において、
前記媒体対向面に組み込まれて、発熱に基づき前記記憶媒体に向かって前記媒体対向面に突き出しを形成するヒータと、
前記電磁コイルおよび前記ヒータに共通に接続される第１端子と、
前記電磁コイルに個別に接続される第２端子と、
前記ヒータに個別に接続される第３端子とを備えることを特徴とする記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤでは磁気ディスク上にヘッドスライダが浮上する。ヘッドスライダには電磁変換素子が埋め込まれる。磁気ディスクの磁性膜には「１」や「０」といった磁気情報値が記録される。磁性膜から電磁変換素子に作用する磁界に基づき電磁変換素子は磁気情報値を読み出す。同様に、電磁変換素子から磁性膜に作用する記録磁界に基づき磁性膜に磁気情報値が書き込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０３０９７号公報
【特許文献２】特開２００７−２８７１９０号公報
【特許文献３】特開昭６２−９５７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記録密度の高まりに伴ってヘッドスライダの浮上量は減少する傾向にある。その結果、ヘッドスライダが磁気ディスクの表面に接触する可能性が高まる。ヘッドスライダが磁気ディスクの表面に接触すると、摩擦の熱や圧力により磁性膜の記録磁化が減少し、磁性膜から電磁変換素子に作用する磁界の強度は弱められてしまう。強度が弱まりすぎると、電磁変換素子では磁性膜から磁気情報値を読み出せないといった不具合が生じる。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、磁性膜の磁気情報値を高い確率で読み出すことができる記憶装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、開示の記憶装置の制御方法の一具体例は、磁気抵抗効果膜を挟み込む１対の磁区制御膜に磁気的に結合される電磁コイルに第１電流値の電流を供給し、前記磁気抵抗効果膜に基づき記憶媒体上の磁性膜から磁気情報値を識別する工程と、前記磁性膜の特定域で前記磁気情報値の識別に失敗すると、前記電磁コイルに前記第１電流値よりも小さい第２電流値の電流を供給し、前記磁区制御膜同士の間で前記磁気抵抗効果膜に作用するバイアス磁界を減少させる工程と、前記第２電流値を維持しつつ前記磁気抵抗効果膜に基づき前記特定域の前記磁性膜から磁気情報値を識別する工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
こうした記憶装置の制御方法によれば、電磁コイルに第１電流値の電流が供給される。磁区制御膜の間では磁気抵抗効果膜に所定の強度のバイアス磁界が作用する。このとき、記憶媒体上の磁性膜の特定域で磁気情報値の識別に失敗すると、電磁コイルに第１電流値よりも小さい第２電流値の電流が供給される。バイアス磁界は減少する。その結果、磁気抵抗効果膜では磁化の向きが変化しやすくなる。再生信号の出力の感度は高まる。こうして、劣化した磁気情報値を有する特定域の磁性膜から磁気情報値の識別に成功することができる。こうして記憶装置では磁気情報値は高い確率で読み出されることができる。
【０００８】
上記目的を達成するために、開示の記憶装置の一具体例は、磁性膜で磁気情報値を保持する記憶媒体と、媒体対向面で前記記憶媒体に向き合うヘッドスライダと、前記媒体対向面に組み込まれて、前記磁気情報値の識別に基づき抵抗を変化させる磁気抵抗効果膜と、軟磁性材料から形成されて前記媒体対向面に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟み込み、前記磁気抵抗効果膜にバイアス磁界を作用させる１対の磁区制御膜と、前記磁区制御膜に磁気的に結合され、供給される電流の電流値に応じて前記磁区制御膜同士の間で所定の強度の前記バイアス磁界を発生させる電磁コイルと、前記電磁コイルに接続されて、前記磁気情報値の識別の失敗時に前記電磁コイルに供給される電流の電流値を減少させる制御回路とを備えることを特徴とする。
【０００９】
こうした記憶装置によれば、電磁コイルに第１電流値の電流が供給される。磁区制御膜の間では磁気抵抗効果膜に所定の強度のバイアス磁界が作用する。このとき、記憶媒体上の磁性膜の特定域で磁気情報値の識別に失敗すると、制御回路は、電磁コイルに第１電流値よりも小さい第２電流値の電流を供給する。バイアス磁界は減少する。その結果、磁気抵抗効果膜では磁化の向きが変化しやすくなる。再生信号の出力の感度は高まる。こうして、劣化した磁気情報値を有する特定域の磁性膜から磁気情報値の識別に成功することができる。こうした記憶装置では磁気抵抗効果膜は高い確率で磁気情報値を読み出すことができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように開示の記憶装置およびその制御方法によれば、磁性膜の磁気情報値を高い確率で読み出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
【図２】一具体例に係る浮上ヘッドスライダを概略的に示す拡大斜視図である。
【図３】媒体対向面から観察される電磁変換素子を概略的に示す電磁変換素子の正面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図である。
【図５】トンネル接合磁気抵抗効果膜の構造を概略的に示す拡大正面図である。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図であり、本発明の第１実施形態に係る読み出し素子の構造を概略的に示す。
【図７】浮上ヘッドスライダに搭載される電磁変換素子およびヒータに関連してＨＤＤの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図８】読み出し素子で磁気ディスクの記録磁性膜から磁気情報値を識別する様子を概略的に示す断面図である。
【図９】制御回路の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】読み出し素子で磁気ディスクの記録磁性膜から磁気情報値を識別する様子を概略的に示す断面図である。
【図１１】図６に対応し、本発明の第２実施形態に係る読み出し素子の構造を概略的に示す断面図である。
【図１２】浮上ヘッドスライダに搭載される電磁変換素子およびヒータに関連してＨＤＤの制御系を概略的に示すブロック図である。
【図１３】読み出し素子で電磁コイルにバイアス電流が供給される様子を概略的に示す断面図である。
【図１４】読み出し素子で電磁コイルにバイアス電流が供給される様子を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。
【００１４】
収容空間には、記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５の駆動軸に装着される。スピンドルモータ１５は例えば４２００ｒｐｍや５４００ｒｐｍ、７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。ここでは、例えば磁気ディスク１４は垂直磁気記録ディスクに構成される。
【００１５】
収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。
【００１６】
個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが貼り付けられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２２が搭載される。フレキシャの働きで浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対して姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２には磁気ヘッドすなわち電磁変換素子が搭載される。
【００１７】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。
【００１８】
キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３といった動力源が接続される。このＶＣＭ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。
【００１９】
浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にキャリッジアーム１９が支軸１８回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。
【００２０】
図２は一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２２を示す。この浮上ヘッドスライダ２２は、例えば平たい直方体に形成される基材すなわちスライダ本体２５を備える。スライダ本体２５の空気流出側端面には絶縁性の非磁性膜すなわち素子内蔵膜２６が積層される。スライダ本体２５は例えばＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質の非磁性材料から形成される。素子内蔵膜２６は例えばＡｌ２Ｏ３（アルミナ）といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成される。浮上ヘッドスライダ２２は媒体対向面すなわち浮上面２７で磁気ディスク１４に向き合う。
【００２１】
素子内蔵膜２６には電磁変換素子２８が埋め込まれる。電磁変換素子２８は例えば読み出し素子と書き込み素子とを備える。電磁変換素子２８は素子内蔵膜２６の表面に読み出し素子の読み出しギャップや書き込み素子の書き込みギャップを臨ませる。ただし、素子内蔵膜２６の表面には硬質の保護膜が形成されてもよい。こういった硬質の保護膜は素子内蔵膜２６の表面で露出する読み出しギャップや書き込みギャップを覆う。保護膜には例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜が用いられればよい。
【００２２】
図３に示されるように、読み出し素子３１では、上下１対の導電層すなわち下部電極３２および上部電極３３にトンネル接合磁気抵抗効果膜３４が挟み込まれる。下部電極３２および上部電極３３は例えばＦｅＮ（窒化鉄）やＮｉＦｅ（ニッケル鉄）、ＮｉＦｅＢ（ニッケル鉄ボロン）、ＣｏＦｅＢ（コバルト鉄ボロン）といった高透磁率材料から形成されればよい。こうして下部電極３２および上部電極３３は下部シールド層および上部シールド層として機能することができる。その結果、下部電極３２および上部電極３３の間隔は磁気ディスク１４上で記録トラックのダウントラック方向に磁気記録の分解能を決定する。
【００２３】
同時に、下部電極３２および上部電極３３の間には１対の磁区制御膜３５が配置される。トンネル接合磁気抵抗効果膜３４は浮上面２７に沿って磁区制御膜３５、３５同士の間に配置される。磁区制御膜３５は軟磁性材料から形成される。磁区制御膜３５は浮上面２７に沿って一方向にバイアス磁界を確立する。磁区制御膜３５と下部電極３２との間、および、磁区制御膜３５とトンネル接合磁気抵抗効果膜３４との間には絶縁膜３６が挟み込まれる。絶縁膜３６は例えばＡｌ２Ｏ３から形成される。磁区制御膜３５は下部電極３２およびトンネル接合磁気抵抗効果膜３４から絶縁される。したがって、たとえ磁区制御膜３５が導電性を有していても、上部電極３３と下部電極３２との間ではトンネル接合磁気抵抗効果膜３４のみで導通が確立される。
【００２４】
書き込み素子３７すなわち単磁極ヘッドは、浮上面２７で先端面を露出する主磁極３８および補助磁極３９を備える。浮上面２７で補助磁極３９のリーディング端にはトレーリングシールド４１が区画される。トレーリングシールド４１は主磁極３８に向き合わせられる。主磁極３８および補助磁極３９は例えばＦｅＮやＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＢ、ＣｏＦｅＢといった磁性材料から形成される。図４を併せて参照し、補助磁極３９の後端は主磁極３８に磁性連結片４２で接続される。磁性連結片４２周りで磁気コイルすなわち薄膜コイルパターン４３が形成される。こうして主磁極３８、補助磁極３９および磁性連結片４２は、薄膜コイルパターン４３の中心位置を貫通する磁性コアを形成する。書き込み素子３７では薄膜コイルパターン４３の働きで記録磁界が生成される。この記録磁界の働きで磁気ディスク１４の記録磁性膜に「１」または「０」の磁気情報値が書き込まれる。
【００２５】
読み出し素子３１および書き込み素子３７の間にはヒータ４４が組み込まれる。ヒータ４４は例えば電熱線から形成される。電熱線は例えばＷ（タングステン）から形成される。ヒータ４４にヒータ電流が供給されると、ヒータ４４は発熱する。ヒータ４４の熱でヒータ４４とともに読み出し素子３１や書き込み素子３７、素子内蔵膜２６は熱膨張する。その結果、浮上面２７で素子内蔵膜２６やスライダ本体２５は隆起する。いわゆる突き出しが形成される。こうした突き出しに基づき読み出し素子３１および書き込み素子３７は磁気ディスク１４に向かって変位する。こうした変位に基づき浮上ヘッドスライダ２２すなわち電磁変換素子２８の浮上量は調整される。
【００２６】
図５は一具体例に係るトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の構造を概略的に示す。このトンネル接合磁気抵抗効果膜３４ではいわゆるボトム型の積層構造が確立される。トンネル接合磁気抵抗効果膜３４は、下部電極３２上に広がる下地層４５を備える。下地層４５は例えばＴａ（タンタル）から形成される。下地層４５の表面にはピンニング層４６が重ね合わせられる。ピンニング層４６は反強磁性層から形成される。ここでは、ピンニング層４６はＩｒＭｎ（イリジウムマンガン）合金から形成される。
【００２７】
ピンニング層４６の表面にはピンド層４７が重ね合わせられる。ピンド層４７は強磁性層から形成される。ここでは、ピンド層４７はＣｏＦｅ（コバルト鉄）合金から形成される。ピンド層４７とピンニング層４６との間には交換結合が確立される。この交換結合の働きでピンド層４７の磁化は所定の方向に固定される。ピンド層４７の表面にはトンネルバリア層４８が重ね合わせられる。トンネルバリア層４８は絶縁材料から形成される。ここでは、トンネルバリア層４８はＭｇＯ（酸化マグネシウム）から形成される。
【００２８】
トンネルバリア層４８の表面にはフリー層４９が重ね合わせられる。フリー層４９は強磁性層から形成される。ここでは、フリー層４９はＣｏＦｅＢ層から形成される。フリー層４９は、磁界の作用に応じて磁化方向の変化を許容する。フリー層４９では前述のバイアス磁界の働きで磁化の向きは揃えられる。フリー層４９の表面にはキャップ層５１が重ね合わせられる。キャップ層５１は例えば非磁性金属から形成される。ここでは、キャップ層５１はＴａ（タンタル）層で形成される。キャップ層５１には前述の上部電極４４が重ね合わせられる。
【００２９】
図６は本発明の第１実施形態に係る読み出し素子３１の構造を概略的に示す。この読み出し素子３１では、浮上面２７から後方で磁区制御膜３５、３５は相互に連結される。磁区制御膜３５、３５周りに電磁コイル５３が形成される。こうして電磁コイル５３は磁区制御膜３５、３５に磁気的に結合される。電磁コイル５３に電流が供給されると、磁区制御膜３５、３５同士の間では浮上面２７に沿って一方向にバイアス磁界が確立される。このバイアス磁界がトンネル接合磁気抵抗効果膜３４のフリー層４９に作用すると、フリー層４９では所定の方向に磁化の向きが揃えられる。
【００３０】
磁気情報値の読み出しにあたって、トンネル接合磁気抵抗効果膜３４には一方向にバイアス磁界が作用する。このとき、トンネル接合磁気抵抗効果膜３４には記録再生用バイアス電圧が加えられる。記録再生用バイアス電圧は上部電極３３および下部電極３２の間でトンネル接合磁気抵抗効果膜３４に加えられる。フリー層４９には磁気ディスク１４の記録磁性膜から漏れ出る磁界が作用する。この磁界の向きに応じてトンネル接合磁気抵抗効果膜３４に流れるトンネル電流の変化が引き起こされる。トンネル電流の変化は再生信号を構成する。こういった変化に応じて記録磁性膜から磁気情報値が読み出される。
【００３１】
図７に示されるように、ＨＤＤ１１は制御回路（ハードディスクコントローラ）５５を備える。制御回路５５は、例えばキャリッジブロック１７上に実装されるヘッドＩＣ（集積回路）５６に接続される。ヘッドＩＣ５６には書き込み電流供給回路５７、プリアンプ回路５８、バイアス電流供給回路５９およびヒータ電流供給回路６１が組み込まれる。ヘッドＩＣ５６には浮上ヘッドスライダ２２に接続される。制御回路５５は所定のソフトウェアプログラムに従って書き込み電流供給回路５７、プリアンプ回路５８、バイアス電流供給回路５９およびヒータ電流供給回路６１の動作を制御する。ソフトウェアプログラムは例えばメモリ６２に格納されればよい。
【００３２】
書き込み電流供給回路５７は書き込み素子３７に接続される。書き込み電流供給回路５７から書き込み素子３７の薄膜コイルパターン４３に書き込み電流が供給される。供給された書き込み電流に基づき書き込み素子３７で記録磁界が生成される。プリアンプ回路５８は読み出し素子３１に接続される。プリアンプ回路５８から読み出し素子３１に記録再生用バイアス電圧が加えられる。バイアス電流供給回路５９は電磁コイル５３に接続される。バイアス電流供給回路５９は電磁コイル５３にバイアス電流を供給する。ヒータ電流供給回路６１はヒータ４４に接続される。ヒータ電流供給回路６１はヒータ４４に所定のヒータ電流を供給する。ヒータ電流の供給に応じてヒータ４４は発熱する。
【００３３】
制御回路５５はヘッドＩＣ５６に対して書き込み電流や記録再生用バイアス電圧、バイアス電流、ヒータ電流の供給を指示する。記録再生用バイアス電圧の電圧値は一定に設定される。同時に、制御回路５５はトンネル接合磁気抵抗効果膜３４に流れるトンネル電流を検知する。検知に先立ってプリアンプ回路５８はトンネル電流を増幅する。制御回路５５はプリアンプ回路５８の出力に基づき磁気情報値を識別する。さらに、制御回路５５はバイアス電流の電流値を制御する。バイアス電流の電流値の増減に応じて磁区制御膜３５、３５同士の間で確立されるバイアス磁界の強弱が調整される。例えばバイアス電流の電流値が小さく設定されるにつれてバイアス磁界の強度は減少する。
【００３４】
書き込み電流や記録再生用バイアス電圧、バイアス電流、ヒータ電流の供給にあたって、浮上ヘッドスライダ２２の空気流出側端面には複数の端子６３ａ〜６３ｇが形成される。書き込み電流用に端子６３ａ、６３ｂが用いられる。記録再生用バイアス電圧用に端子６３ｃ、６３ｄが用いられる。バイアス電流用に端子６３ｅ、６３ｆが用いられる。ヒータ電流用に端子６３ｇ、６３ｆが用いられる。端子６３ｅは電磁コイル５３に個別に接続される。端子６３ｅから電磁コイル５３に流れ込むバイアス電流は端子６３ｆから流れ出る。端子６３ｇはヒータ４４に個別に接続される。端子６３ｇからヒータ４４に流れ込むヒータ電流は端子６３ｆから流れ出る。こうして端子６３ｆはバイアス電流の供給とヒータ電流の供給とに共通に用いられる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２で端子の数の増大は抑制される。
【００３５】
いま、磁気ディスク１４の記録磁性膜で磁気情報値を復旧する場面を想定する。図８に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２は浮上面２７で磁気ディスク１４の表面に向き合う。磁気ディスク１４は、基板上に積層される軟磁性の裏打ち層６４と、裏打ち層６４の表面に積層される記録磁性膜６５とを備える。記録磁性膜６５では基板の表面に直交する垂直方向に磁化容易軸が確立される。書き込み素子３７から作用する記録磁界に基づき記録磁性膜６５では上向きの磁化または下向きの磁化が確立される。上向きの磁化および下向きの磁化は磁気情報値の「１」および「０」のいずれかに対応する。
【００３６】
まず、磁気情報値の識別にあたって電磁コイル５３には所定の第１電流値のバイアス電流が供給される。ここでは、第１電流値は基準値に設定される。同時に、第１電流値は最大値に設定される。磁区制御膜３５、３５同士の間では第１強度のバイアス磁界が生成される。同時に、トンネル接合磁気抵抗効果膜３４には記録再生用バイアス電圧が加えられる。バイアス磁界は一方向にトンネル接合磁気抵抗効果膜３４に作用する。その一方で、磁気ディスク１４の記録磁性膜６５から漏れ出る磁界はトンネル接合磁気抵抗効果膜３４に作用する。磁界の作用に応じてフリー層４９では磁化の向きが変化する。トンネル接合磁気抵抗効果膜３４を流れるトンネル電流の変化が引き起こされる。トンネル電流の変化は再生信号を構成する。制御回路５５は、図９のステップＳ１で、記録磁性膜６５から磁気情報値の識別に成功する。こうして磁気情報値は高い確率で読み出されることができる。
【００３７】
図１０に示されるように、例えば浮上ヘッドスライダ２２の突き出しとの接触に基づく摩擦の熱や圧力の影響で、磁気ディスク１４の特定域の記録磁性膜６５で磁化が減少する場合がある。磁化の減少に基づき特定域の記録磁性膜６５から漏れ出る磁界の強度は弱まる。すなわち、記録磁性膜６５で保持される磁気情報値は劣化する。したがって、読み出し素子３１が特定域で磁気ディスク１４の表面に向き合うと、磁化の減少に基づきトンネル接合磁気抵抗効果膜３４に作用する磁界は弱まる。その結果、フリー層４９では磁化の向きの変化は減少する。トンネル電流の変化量は減少してしまう。磁界の強度が制御回路５５の識別可能なレベルを下回ると、制御回路５５はステップＳ１で磁気情報値の識別に失敗する。
【００３８】
制御回路５５は、ステップＳ２で、電磁コイル５３に第１電流値よりも小さい第２電流値のバイアス電流を供給する。磁区制御膜３５、３５同士の間ではバイアス磁界の強度は減少する。その結果、磁界の強度が小さくてもフリー層４９で磁化の向きは変化しやすくなる。このとき、第２電流値の維持時に制御回路５５は磁気情報値を再び識別する。前述と同様に、磁界の強度が制御回路５５の識別可能なレベルを下回ると、制御回路５５はステップＳ３で磁気情報値の識別に失敗する。制御回路５５は、ステップＳ４で、第２電流値よりも小さいバイアス電流を設定することができるか判断する。ステップＳ４で、第２電流値よりも小さい電流値のバイアス電流の設定が可能と判断されると、処理はステップＳ２に戻る。ステップＳ２で第２電流値よりも小さい第３電流値が設定される。その後、ステップＳ３から処理が繰り返される。その一方で、ステップＳ４で、第２電流値より小さい電流値のバイアス電流の設定が不可能と判断されると、処理はエラー終了する。なお、バイアス電流の電流値の下限値はバイアス磁界の強度の下限値に基づき予め設定されればよい。
【００３９】
その一方で、ステップＳ３で、第２電流値の維持時に磁界の強度が制御回路５５の識別可能なレベルを上回ると、制御回路５５は磁気情報値の識別に成功する。処理はステップＳ５に進む。ステップＳ５で、制御回路５５は書き込み素子３７の薄膜コイルパターン４３に書き込み電流を供給する。書き込み素子３７は磁気ディスク１４上で前述の特定域の記録磁性膜６５上に位置決めされる。書き込み素子３７の主磁極から特定域の記録磁性膜６５に向かって記録磁界が漏れ出る。漏れ出る記録磁界は記録磁性膜６５に作用する。記録磁性膜６５には、記録磁性膜６５の表面に直交する垂直方向に記録磁界が誘導される。記録磁界は裏打ち層６４から書き込み素子３７の補助磁極３９に循環する。こうした記録磁界の循環に基づき記録磁性膜６５では前述の磁気情報値が上書きされる。その結果、特定域の記録磁性膜６５では磁気情報値の磁界の強度は所定のレベルに復帰する。
【００４０】
その後、ステップＳ６で、制御回路５５はバイアス電流の電流値を第１電流値に設定する。ステップＳ７で、第１電流値を維持しつつ制御回路５５は磁気情報値の識別を改めて実施する。読み出し素子３１は前述の特定域の記録磁性膜６５に向き合う。ステップＳ７で、制御回路５５が磁気情報値の識別に成功すると、特定域の記録磁性膜６５で磁気情報値の復旧は完了する。その一方で、ステップＳ７で、制御回路５５が磁気情報値の識別に失敗すると、処理はステップＳ８に進む。読み出し素子３１は前述の特定域とは別の領域の記録磁性膜６５に向き合う。この別の領域の記録磁性膜６５にステップＳ３で識別に成功した磁気情報値が書き込まれる。こうして特定域の記録磁性膜６５に書き込まれた磁気情報値は別の領域の記録磁性膜６５に書き込まれる。その結果、磁気情報値の復旧は完了する。
【００４１】
以上のようなＨＤＤ１１では、磁気ディスク１４の特定域の記録磁性膜６５で磁気情報値が劣化しても、バイアス磁界の強度の減少に基づきトンネル接合磁気抵抗効果膜３４では磁化の向きが変化しやすくなる。トンネル接合磁気抵抗効果膜３４は再生信号の出力の感度を高めることができる。その結果、制御回路５５は、劣化した磁気情報値を有する特定域の記録磁性膜６５で磁気情報値の識別に成功することができる。磁気情報値は高い確率で読み出されることができる。しかも、特定域の記録磁性膜６５で磁気情報値が上書きされることから、特定域の記録磁性膜６５から漏れ出る磁界の強度は十分に復旧する。その結果、特定域の記録磁性膜６５で磁気情報値は高い確率で維持される。こうして磁気ディスク１４上では高い精度で磁気情報値が保持される。磁気情報値の読み出し時の読み出しエラーは飛躍的に抑制される。
【００４２】
図１１は本発明の第２実施形態に係る読み出し素子３１ａの構造を概略的に示す。この読み出し素子３１ａでは、トンネル接合磁気抵抗効果膜３４は浮上面２７に沿って２対の第１磁区制御膜７１、７１および第２磁区制御膜７２、７２に挟み込まれる。第１磁区制御膜７１、７１同士は相互に連結される。第２磁区制御膜７２、７２同士は相互に連結される。第１磁区制御膜７１、７１周りで第１電磁コイル７３が形成される。こうして第１電磁コイル７３は第１磁区制御膜７１に磁気的に結合される。同様に、第２磁区制御膜７２、７２周りで第２電磁コイル７４が形成される。こうして第２電磁コイル７４は第２磁区制御膜７２に磁気的に結合される。
【００４３】
第１磁区制御膜７１の一端は浮上面２７に沿ってトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の側面に向き合う。第２磁区制御膜７２の一端は第１磁区制御膜７１より浮上面２７から遠ざかる後方でトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の側面に向き合う。その一方で、第２磁区制御膜７２の他端は浮上面２７に沿ってトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の側面に向き合う。第１磁区制御膜７１の他端は第２磁区制御膜７２より浮上面２７から遠ざかる後方でトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の側面に向き合う。こうして第１磁区制御膜７１、７１および第２磁区制御膜７２、７２は相互に前後逆にトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の側面に向き合う。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００４４】
図１２に示されるように、第１電磁コイル７３および第２電磁コイル７４には前述のバイアス電流供給回路５９から個別にバイアス電流が供給される。供給にあたって、第１電磁コイル７３用に端子７５ａおよび前述の端子６３ｆが用いられる。第２電磁コイル７４用に端子７５ｂおよび前述の端子６３ｆが用いられる。すなわち、バイアス電流は端子７５ａから第１電磁コイル７３に流れ込んで端子６３ｆから流れ出る。同様に、バイアス電流は端子７５ｂから第２電磁コイル７４に流れ込んで端子６３ｆから流れ出る。すなわち、端子６３ｆはバイアス電流およびヒータ電流の流通に共通に用いられる。こうして浮上ヘッドスライダ２２で端子の数の増大は抑制される。
【００４５】
図１３に示されるように、例えば第１電磁コイル７３および第２電磁コイル７４に同一の電流値のバイアス電流が個別に供給されると、第１磁区制御膜７１、７１同士の間で第１バイアス磁界が確立される。同時に、第２磁区制御膜７２、７２同士の間で第１バイアス磁界と同じ強度の第２バイアス磁界が確立される。第１バイアス磁界は、トンネル接合磁気抵抗効果膜３４の一方の前方角から対角線上の他方の後方角に向かう第１方向に沿って確立される。同時に、第２バイアス磁界はトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の一方の後方角から他方の前方角に向かう第２方向に沿って確立される。第２方向は第１方向に交差する。こうして第１および第２バイアス磁界の重畳に基づきトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の一方の側面から他方の側面に向かってバイアス磁界が確立される。こうした第１および第２バイアス磁界の強度の制御に基づき読み出し素子３１ａは前述の読み出し素子３１と同様の作用効果を実現することができる。
【００４６】
このとき、例えばトンネル接合磁気抵抗効果膜３４の再生信号の波形で上方向の振幅および下方向の振幅が非対称になる場合、前述の同一の強度の第１および第２バイアス磁界では磁化の向きの変化に安定性を欠く。このとき、図１４に示されるように、例えば第１バイアス電流が増大する一方で第２バイアス電流が減少すれば、第１バイアス磁界の強度は高まる一方で第２バイアス磁界の強度は弱まる。その結果、再生信号の波形で上方向の振幅および下方向の振幅が対称になる場合がある。こうしてトンネル接合磁気抵抗効果膜３４で磁化の向きの変化は安定性を増す。読み出し素子３１は安定的に磁気情報値を読み出すことができる。なお、再生信号の波形に応じて例えば第１バイアス磁界の強度が弱まる一方で第２バイアス磁界の強度が高まってもよい。第１および第２バイアス磁界の調整は例えばＨＤＤ１１の組立後に実施されればよい。ＨＤＤ１１はその後出荷される。
【００４７】
以上の実施形態に関し出願人はさらに以下の付記を開示する。
【００４８】
（付記１）  磁気抵抗効果膜を挟み込む１対の磁区制御膜に磁気的に結合される電磁コイルに第１電流値の電流を供給し、前記磁気抵抗効果膜に基づき記憶媒体上の磁性膜から磁気情報値を識別する工程と、
前記磁性膜の特定域で前記磁気情報値の識別に失敗すると、前記電磁コイルに前記第１電流値よりも小さい第２電流値の電流を供給し、前記磁区制御膜同士の間で前記磁気抵抗効果膜に作用するバイアス磁界を減少させる工程と、
前記第２電流値を維持しつつ前記磁気抵抗効果膜に基づき前記特定域の前記磁性膜から磁気情報値を識別する工程とを備えることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【００４９】
（付記２）  付記１に記載の記憶装置の制御方法において、前記第２電流値の維持時に前記磁気情報値の識別に失敗すると、前記電磁コイルに前記第２電流値よりも小さい第３電流値の電流を供給する工程と、
前記第３電流値を維持しつつ前記磁気抵抗効果膜に基づき前記特定域の前記磁性膜から磁気情報値を識別する工程とを備えることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【００５０】
（付記３）  付記１に記載の記憶装置の制御方法において、前記第２電流値の維持時に前記磁気情報値の識別に成功すると、前記特定域の前記磁性膜に書き込み素子から記録磁界を作用させて磁気情報値を上書きする工程をさらに備えることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【００５１】
（付記４）  磁性膜で磁気情報値を保持する記憶媒体と、
媒体対向面で前記記憶媒体に向き合うヘッドスライダと、
前記媒体対向面に組み込まれて、前記磁気情報値の識別に基づき抵抗を変化させる磁気抵抗効果膜と、
軟磁性材料から形成されて前記媒体対向面に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟み込み、前記磁気抵抗効果膜にバイアス磁界を作用させる１対の磁区制御膜と、
前記磁区制御膜に磁気的に結合され、供給される電流の電流値に応じて前記磁区制御膜同士の間で所定の強度の前記バイアス磁界を発生させる電磁コイルと、
前記電磁コイルに接続されて、前記磁気情報値の識別の失敗時に前記電磁コイルに供給される電流の電流値を減少させる制御回路とを備えることを特徴とする記憶装置。
【００５２】
（付記５）  付記４に記載の記憶装置において、
前記媒体対向面に組み込まれて、前記記憶媒体に書き込み磁界を作用させて前記記憶媒体に磁気情報値を書き込む書き込み素子を備え、
前記書き込み素子は、前記記憶媒体上で特定域の前記磁性膜に識別に成功した前記磁気情報値の磁気情報値を上書きすることを特徴とする記憶装置。
【００５３】
（付記６）  付記４に記載の記憶装置において、
前記媒体対向面に組み込まれて、発熱に基づき前記記憶媒体に向かって前記媒体対向面に突き出しを形成するヒータと、
前記電磁コイルおよび前記ヒータに共通に接続される第１端子と、
前記電磁コイルに個別に接続される第２端子と、
前記ヒータに個別に接続される第３端子とを備えることを特徴とする記憶装置。
【００５４】
（付記７）  磁性膜で磁気情報値を保持する記憶媒体と、
媒体対向面で前記記憶媒体に向き合うヘッドスライダと、
前記媒体対向面に組み込まれて、前記磁気情報値の識別に基づき抵抗を変化させる磁気抵抗効果膜と、
軟磁性材料から形成されて前記媒体対向面に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟み込み、前記磁気抵抗効果膜に第１方向に第１バイアス磁界を作用させる１対の第１磁区制御膜と、
前記第１磁区制御膜に磁気的に結合され、供給される電流の電流値に応じて前記第１磁区制御膜同士の間で所定の強度の第１バイアス磁界を発生させる第１電磁コイルと、
軟磁性材料から形成されて前記媒体対向面に沿って前記磁気抵抗効果膜を挟み込み、前記磁気抵抗効果膜に第１方向に交差する第２方向に第２バイアス磁界を作用させる１対の第２磁区制御膜と、
前記第２磁区制御膜に磁気的に結合され、供給される電流の電流値に応じて前記第２磁区制御膜同士の間で所定の強度の第２バイアス磁界を発生させる第２電磁コイルと、
前記第１および第２電磁コイルに接続されて、前記第１および第２電磁コイルに供給される電流の電流値を個別に増減させる制御回路とを備えることを特徴とする記憶装置。
【符号の説明】
【００５５】
１１  記憶装置（ハードディスク駆動装置）、１４  記憶媒体（磁気ディスク）、２２  ヘッドスライダ（浮上ヘッドスライダ）、２７  媒体対向面（浮上面）、３４  磁気抵抗効果膜（トンネル接合磁気抵抗効果膜）、３５  磁区制御膜、３７  書き込み素子、４４  ヒータ、５３  電磁コイル、５５  制御回路（ハードディスクコントローラ）、６３ｅ  第２端子、６３ｆ  第１端子、６３ｇ  第３端子、６５  磁性膜（記録磁性膜）、７１  第１磁区制御膜、７２  第２磁区制御膜、７３  第１電磁コイル、７４  第２電磁コイル。
【図１】
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【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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