(57)【要約】【課題】垂直磁気記録媒体に対する書き込み時に、周辺のビットやトラックに対する漏れ磁界の影響を抑制し、磁気記憶装置を大容量化すること。【解決手段】ビットＢ（ｎ）に対して主磁極３１が主磁界を印加して書き込みを行なう際に、書き込み済みであるビットＢ（ｎ−１）の上方の副磁極３２から、主磁界に比して弱く、かつ主磁界とは逆方向の副磁界を印加する。これにより、主磁極３１からの漏れ磁界によって書き込み済みビットＢ（ｎ−１）が書き換えられることを防ぐ。【選択図】        図１
2010146633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加して情報を磁化方向として書き込む主磁極と、
前記主書き込み磁極が印加する主磁界に比して弱く、かつ前記主磁界とは逆方向の副磁界を、前記主磁界の中心から所定量離隔した位置に発生させる少なくとも１つの副磁極と、
を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つを前記主磁極の進行方向に対して後ろ側に設け、当該副磁極については前記所定量を前記垂直磁気記録媒体のダウントラック方向のビット間隔と略同一としたことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つを前記主磁極の進行方向に対して側方に設け、当該副磁極については前記所定量を前記垂直磁気記録媒体のトラックの間隔と略同一としたことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つは当該副磁極近傍のビットの磁化方向と前記主磁極が書き込み中のビットの磁化方向とが異なる場合に前記副磁界を印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の読み書きを行なう磁気ヘッドとを備えた磁気記憶装置であって、
前記磁気ヘッドは、
垂直磁気記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加して情報を磁化方向として書き込む主磁極と、
前記主磁極が印加する主磁界に比して弱く、かつ前記主磁界とは逆方向の副磁界を、前記主磁界の中心から所定量離隔した位置に発生させる少なくとも１つの副磁極と、
を備えたことを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加し、情報を磁化方向として書き込む磁気ヘッドおよび磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ)等の磁気記憶装置における記録方式として、記録媒体である磁気ディスクの記録膜をディスク面内方向に磁化させることにより記録を行う面内磁気記録方式が一般的であった。
【０００３】
これに対し、近年、磁気記録装置の大容量化の要望に応えるため、磁気ディスクの記録膜の磁化容易軸を磁気ディスク表面に対して垂直方向に設ける垂直磁気記録方式への移行が進められている。垂直磁気記録方式では、磁気ディスク上の隣接するビットの磁化方向は対向せず、互いのビットを強め合う性質がある。そのため、隣接ビットの磁化が対向する面内磁気記録に比べ、原理的に高密度化に向いている。
【０００４】
また、垂直磁気記録方式に用いる磁気ヘッドとして例えば書き込み後に主磁界を速やかに消磁するための補助磁極を設ける構成などが考案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１６０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、磁気ヘッドから発生する磁界は本来広がる性質を持っているため、ビット自体のサイズ縮小、またビット間隔やトラック間隔の縮小に伴って、書き込み時の磁界の広がりが無視できなくなっていた。具体的には、隣接するビットの書き込み時に漏れた磁界の影響を受け、サイドイレーズやＮＬＴＳ（Nonlinear transition shift  非線型転移点シフト）が発生する可能性があるという問題があった。
【０００７】
特に、磁気ディスクの記録面にディスクリート構造やビットパターンド構造を設けた場合には、ビット間隔やトラック間隔はさらに小さくなる。ディスクリート構造や、ビットパターンド構造は、従来の連続磁性膜を有する磁気ディスクでは実現困難と考えられる１Ｔｂｐｓｉ以上の超高密度記録を実現することを想定した技術であり、磁気ディスクの記録膜を加工し、予め磁気ディスクにトラックパターンやビットパターンを作りこむものである。
【０００８】
すなわち、ディスクリート構造やビットパターンド構造では、隣接するビットやトラックとの距離が小さい分、隣接するビットの書き込み時に漏れた磁界の影響を受ける可能性が高くなり、磁気ヘッドと磁気ディスクとの位置合わせがよりシビアになる。
【０００９】
例えば、従来技術のように、周方向の同一箇所に主磁界と副磁界とが発生するように主磁極と副磁極とを配置し、主磁極の消磁用の磁界を副磁極で印加する技術では、主磁極自身の磁界強度が弱まり、また副磁極が面内方向の磁界を印加するので、ビットパターンド構造の磁気ディスクに対してシャープな垂直記録を行なうことはできない。
【００１０】
そのため、近傍のビットに誤った情報を書き込むことなく、目的とするビットに対して選択的に、かつ正確に書き込む磁気ヘッドを実現し、もって磁気記憶装置の大容量を実現することが重要な課題となってきた。
【００１１】
本磁気ヘッドおよび磁気記憶装置は、上述した従来技術の問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、周辺のビットやトラックに対する漏れ磁界の影響を抑制し、もって磁気記憶装置の大容量化に寄与する磁気ヘッドおよび磁気記憶装置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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、開示の磁気ヘッドおよび磁気記憶装置は、垂直磁気記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加して情報を磁化方向として書き込む主磁極と、主磁極が印加する主磁界に比して弱く、かつ主磁界とは逆方向の副磁界を、主磁界の中心から所定量離隔した位置に発生させる少なくとも１つの副磁極とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
開示の磁気ヘッドおよび磁気記憶装置によれば、主磁極から周辺に漏れる磁界を副磁界によって打ち消すので、周辺のビットやトラックに対する漏れ磁界の影響を抑制し、もって磁気記憶装置の大容量化に寄与する磁気ヘッドおよび磁気記憶装置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本実施例にかかる磁気ヘッドおよび磁気記憶装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
まず、図１を参照し、本発明の概念について説明する。図１はビットパターンド構造の磁気ディスクに対して書き込みを行なう場合を示している。図１において、トラックＴ（ｍ−１）とトラックＴ（ｍ）との間に溝を設けることで、トラック間を磁気的に独立させている。さらに、トラック上においても磁化反転領域であるビットの間に溝を設けることで、ビット間を磁気的に独立させている。
【００１６】
トラックＴ（ｍ）上のビットＢ（ｎ）は、現在書き込み中のビットであり、ビットＢ（ｎ−１）は、一つ前に書き込んだビット、ビットＢ（ｎ＋１）は次に書き込むビットである。
【００１７】
図１に示した状態では、主磁極３１がビットＢ（ｎ）の上方に位置し、ビットＢ（ｎ）に対して下方向の磁界を印加している。この磁界がビットＢ（ｎ）の保磁力を超えると、ビットＢ（ｎ）の磁化方向が下向きとなる。
【００１８】
さて、ビットＢ（ｎ−１）は、既に主磁極３１によって磁化方向が決定されている。しかし、ビットＢ（ｎ）とビットＢ（ｎ−１）との距離が短いため、ビットＢ（ｎ−１）はビットＢ（ｎ）に対する書き込み中にも主磁極３１が印加する磁界の影響を受ける。そのため、ビットＢ（ｎ−１）がビットＢ（ｎ）と反対方向、すなわち上向きに磁化されていたとしても、ビットＢ（ｎ）の磁化時の漏れ磁界がビットＢ（ｎ−１）の保磁力を超えると上向きに書き換えられてしまう。
【００１９】
そこで、本実施例にかかる磁気ヘッドおよび磁気記憶装置では、副磁極３２を設けて主磁極３１が印加する主磁界に比して弱く、かつ主磁界とは逆方向の副磁界を印加する副磁極３２を主磁極３１から所定距離だけ離して設けることで、主磁極３１からの漏れ磁界によって周辺のビットが書き換えられることを防止する。
【００２０】
図２は、本実施例にかかる磁気記憶装置の概要構成を示す概要構成図である。図２に示した磁気記憶装置１０は、その内部に記憶媒体である磁気ディスク１６に加え、磁気ヘッド１５、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１４、ＶＣＭ制御部１３および主制御部２０を有する。
【００２１】
磁気ディスク１６は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体である。連続磁性膜の媒体でもよいが、トラック間を磁気的に独立させた設けたディスクリート媒体やビット間を磁気的に独立させたビットパターンド媒体が好適である。
【００２２】
磁気ヘッド１５は、磁気ディスク１６からの情報読み出しに用いるリード素子３０、磁気ディスク１６に対する書き込みに用いる主磁極３１、主磁極３２が印加する磁界の形状を制御する副磁極３２を有する。また、磁気ヘッド１５は、ＶＣＭ１４によって磁気ディスク１６に対する位置制御を受けることで、磁気ディスク１６に対する読み書きの位置を変更することができる。
【００２３】
ＶＣＭ制御部１３は、主制御部２０からの制御信号を受けてＶＣＭ１４の動作制御を行なうことで、磁気ヘッド１５の位置制御を行なう。
【００２４】
主制御部２０は、磁気記憶装置１０全体を統合制御する制御部であり、アクセス制御部として機能する。また、主制御部は、その内部にインタフェース２１、リード処理部２２、ライト処理部２３、およびライト磁界制御部３４を有する。
【００２５】
インタフェース２１は、磁気記憶装置１０の外部装置であるホスト１などとの通信を担う処理部であり、ホストからリードコマンドやライトコマンドなどの各種コマンドを受信し、コマンドの実行結果を送信する。
【００２６】
リード処理部２２は、ホスト１からリードコマンドを受信した場合に、リードコマンドが指定する位置にリード素子３０が移動するようＶＣＭ１４を制御し、リード素子３０から磁化方向を読み取る。
【００２７】
ライト処理部２３は、ホスト１からライトコマンドを受信した場合に、ライトコマンドが指定する位置に主磁極３１が移動するようにＶＣＭ１４を制御し、かつライト磁界制御部２４に対して書き込むべき情報、すなわち磁化方向を指示する。
【００２８】
ライト磁界制御部２４は、主磁極３１がビットの磁化反転に十分な主磁界を印加するように制御するとともに、副磁極３２が主磁界に比して弱く、主磁界の反対方向の副磁界を印加するように制御する。すなわちライト磁界制御部２４は、主磁界の印加時に常に副磁界を印加するように制御する。
【００２９】
図３は、従来の主磁極による後方ビットへの影響についての説明図である。ここで、後方とは、磁気ヘッドの進行方向を基準とする。図３では、主磁極がビットＢ（ｎ）に対して下方向の磁界を印加している。この磁界がビットＢ（ｎ）の保磁力を超えると、ビットＢ（ｎ）の磁化方向が下向きとなる。しかし、現在書き込み中のビットＢ（ｎ）とビットＢ（ｎ−１）との距離が近いので、漏れた磁界がビットＢ（ｎ−１）に影響を与える。
【００３０】
なお、ビットＢ（ｎ）の次に書き込みを行なうビットＢ（ｎ＋１）にも漏れ磁界は影響を与える。しかし、仮にビットＢ（ｎ＋１）が漏れ磁界によって磁化反転したとしても、その後、ビットＢ（ｎ＋１）に書き込みを行なう際に書き直される。
【００３１】
図４は、従来の主磁極による左右ビットへの影響についての説明図である。図４に示したように、主磁極からの漏れ磁界は、左右方向にも影響を与える。そのため、同一トラックＴ（ｍ）の後方ビットのみならず、近傍、特に左右の隣接トラックＴ（ｍ−１），Ｔ（ｍ＋１）上のビットも漏れ磁界の影響を受け、既に書き込まれた磁化方向とは異なる方向に磁化される可能性がある。
【００３２】
図５は、副磁界による後方への漏れ磁界の打ち消しについての説明図である。図５では、主磁極３１の後方に副磁極３２ａを設けている。この副磁極３２ａは、既に書き込んだ後方ビットＢ（ｎ−１）の上方で、主磁極３１とは逆方向の磁界を印加するので、主磁極３１からの漏れ磁界を打ち消し、漏れ磁界による後方ビットＢ（ｎ−１）の磁化反転を防止することができる。
【００３３】
図６は、副磁界による側方への漏れ磁界の打ち消しについての説明図である。図６では、主磁極３１の内周側の側方に副磁極３２ｂを設けている。この副磁極３２ｂは、既に書き込んだ内周側のトラックＴ（ｍ−１）上のビットの上方で、主磁極３１とは逆方向の磁界を印加するので、主磁極３１からの漏れ磁界を打ち消し、漏れ磁界による内周側の側方トラックＴ（ｍ−１）での磁化反転を防止することができる。
【００３４】
なお、図６に示した例は、常に内周側から外周側の順序で書き込みを行なうことを想定し、外周側の側方には副磁極を設けていない。このように常に内周側から外周側の順序で書き込みを行なうことを想定した構成は、例えばテレビ映像やカメラ映像の録画用など大容量のデータを順次書き込む用途に適する。これに対し、コンピュータのデータ保存用など書き込み先のアドレスを指定したアクセスが高頻度で発生する可能性のある用途では、内周側と外周側のいずれからでも書込みができるように左右のいずれにも副磁界を印加できる構成とすることが好ましい。
【００３５】
図７は、主磁極の両側方に副磁極を設けた構成についての説明図である。図７では、主磁極３１の内周側の側方に副磁極３２ｃを、外周側の側方に副磁極３２ｄを設けている。副磁極３２ｃは、内周側のトラックの上方で、主磁極３１とは逆方向の磁界を印加する。そして、副磁極３２ｄは、外周側のトラックの上方で、主磁極３１とは逆方向の磁界を印加する。そのため、主磁極３１からの漏れ磁界を打ち消し、漏れ磁界による両側のトラックでの磁化反転を防止することができる。
【００３６】
図８は、主磁極の後方と両側方にそれぞれ副磁極を設けた構成についての説明図である。図７では、主磁極３１の後方に副磁極３２ｅを設け、両側に副磁極３２ｆ，３２ｇを設けている。そのため、後方ビットと両側のトラックでの磁化反転を防止することができる。
【００３７】
なお、主磁極の後方と側方に副磁極を配置する場合、必ずしも個別に配置する必要はない。例えば図９に示したように、主磁極３１の三方を囲む連続した副磁極３２ｈを設けてもよいし、図１０に示したように、半円形状の副磁極３２ｉを設けてもよい。さらに、副磁極は必ずしもビットやトラックの直上に設ける必要は無いので、図１１に示したように、主磁極３１の右後方に副磁極３２ｊ、左後方に副磁極３２ｋを設けてもよい。
【００３８】
また、主磁極３１の前方にも副磁極が存在する構成であってもよい。図１２に示したように、主磁極３１を矩形の副磁極３２ｌで囲む構成や、図１３に示したように楕円形の副磁極３２ｍで囲む構成でもよい。なお、楕円形を例示したのは、前後方向の径をビット間隔に合わせ、左右方向の径をトラック間隔に合わせたためであるが、必ずしもビット間隔とトラック間隔に正確に合わせることが要求されるものではなく、設計や製造の点から円形状としてもよいし、ビット間隔とトラック間隔が同じである場合に円形状としてもよい。
【００３９】
また、図１４に示したように、主磁極３１の前方に副磁極３１ｎ、主磁極３１の後方に副磁極３１ｏ、主磁極３１の右側方に副磁極３１ｐ、主磁極３１の左側方に副磁極３１ｑを設けても良い。さらに、図１５に示したように、主磁極３１の前方と両側方を副磁極３１ｒで囲み、主磁極３１の後方に副磁極３１ｓを設けても良い。
【００４０】
さて、副磁極の制御は、既に述べたように主磁界の印加時に常に副磁界を印加する制御に限られるものではなく、主磁界に対して独立に行なっても良い。
【００４１】
具体的には、副磁極近傍のビット、例えば後方ビットの磁化方向と主磁極が書き込み中のビットの磁化方向とが異なる場合に副磁界を印加すればよい。これは、後方ビットの磁化方向が現在書き込み中の磁化方向と同じであれば、仮に主磁極からの漏れ磁界が後方ビットの保磁力を超えたとしても、既に書き込まれた磁化方向と同じ方向に書き直され、実質的には元の書き込み情報を保持するためである。
【００４２】
図１６は、主磁極と副磁極とを個別制御する磁気記憶装置の構成を示す概要構成図である。図１６に示した磁気記憶装置１０ａは、主制御部２０ａがライト磁界制御部２４に替えて主磁界制御部２５と副磁界個別制御部２６とを有する点が図２に示した磁気記憶装置１０と異なる。その他の構成および動作については、磁気記憶装置１０と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
主磁界制御部２５は、ライト処理部２３によって指示された磁化方向に基づき、主磁極３１がビットの磁化反転に十分な主磁界を印加するように制御する。
【００４４】
副磁界個別制御部２６は、ライト処理部２３が指示した現在の磁化方向と、副磁極３２の近傍ビットの磁化方向とを比較し、磁化方向が異なる場合に、主磁界に比して弱く、主磁界の反対方向の副磁界を印加するように副磁極３２を制御する。
【００４５】
例えば、副磁極３２を図４のように主磁極３１の後方に配置した場合、副磁極３２は現在書き込み中のビットの一つ前に書き込んだビットの近傍にある。そこで、副磁界個別制御部２６は、ライト処理部２３が一つ前に指示した磁化方向と現在の磁化方向とを比較して、副磁界を印加するか否かを決定する。
【００４６】
また、複数の副磁極を有する場合、複数の副磁極を独立に制御することもできる。図１７は、複数の副磁極を個別制御する磁気記憶装置の構成を示す概要構成図である。図１７に示した磁気記憶装置１０ｂは、副磁極３２に加えて副磁極３３を有し、主制御部２０ｂがライト磁界制御部２４に加えて副磁界個別制御部２６を有する点が図２に示した磁気記憶装置１０と異なる。その他の構成および動作については、磁気記憶装置１０と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
ライト磁界制御部２４は、主磁極３１がビットの磁化反転に十分な主磁界を印加するように制御するとともに、副磁極３２が主磁界に比して弱く、主磁界の反対方向の副磁界を印加するように制御する。
【００４８】
そして、副磁界個別制御部２６は、ライト処理部２３が指示した現在の磁化方向と、副磁極３２の近傍ビットの磁化方向とを比較し、磁化方向が異なる場合に、主磁界に比して弱く、主磁界の反対方向の副磁界を印加するように副磁極３２を制御する。
【００４９】
すなわち、磁気記憶装置１０ｂでは、副磁極３２は、主磁界の印加時に常に副磁界を印加するように制御され、副磁極３３は、主磁界の磁化方向と副磁極３３の近傍ビットの磁化方向が異なる場合に副磁界を印加するように制御される。
【００５０】
例えば、図１１に示したように、主磁極３１の左右に副磁極３２ｆ，３２ｇ、主磁極３１の後方に副磁極３２ｅを配置した構成では、後方の副磁極３２ｅを副磁極３３とし、主磁極３１の両側方では常に副磁界を印加し、主磁極３１の後方については後方ビットの磁化方向に基づいて副磁界を印加するか否かを決定すればよい。
【００５１】
同様に、図１４に示した構成では、副磁極３２ｏを副磁極３３とし、図１５に示した構成では副磁極３２ｓを副磁極３３とすることができる。
【００５２】
なお、副磁界の強度については、主磁界に合わせて常に副磁界を印加する場合、副磁極の近傍ビットにおいて、主磁界と副磁界との合成磁界が、主磁界と同一方向のまま強度を弱める程度とすることが好ましい。一方、主磁界と副磁界とを個別制御する場合には、副磁極の近傍ビットにおいて、主磁界と副磁界との合成磁界が、副磁界と同一方向になる程度とすることが好ましい。この時、副磁界の強度が主磁界と同程度となると、副磁界の漏れが周囲に影響するので、副磁界の強度は主磁界よりも小さくする。強度としては、一例として、副磁極の近傍ビットでの合計磁界強度が方向にかかわらず、主磁界の１０％以下とする。
【００５３】
つぎに、ビットパターンド構造の磁気ディスク（ビットパターンドメディア）の作成方法について説明する。ビットパターンドメディアは、非磁性層中に磁気的に独立したビットが規則的に配列したものであり、その作製方法は、従来型連続磁性膜をナノインプリント等のリソグラフィの手法を用いて加工したもの、従来型連続磁性膜にイオン注入法などを用いて指定領域のみ磁気特性を変質させたもの、あらかじめ、ナノホールが形成された基板に磁性膜をめっきやＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition: 化学気相成長)などで埋め込んだもの等、どのような手法を用いてもかまわない。
【００５４】
また、膜構成としては、基板上に軟磁性層、中間層、磁気記録層、保護膜層、潤滑剤などを有するその他適当な層を形成してもよい。
【００５５】
つぎに、磁気ヘッドの作製方法について説明する。一般的に、磁気ヘッドには、ＭＲ（磁気抵抗）効果を用いて磁化方向を読み出すリード素子と、書き込み用の主磁極とそのコイル素子が形成されている。磁気ヘッドを構成する各素子の形成は必要に応じ、フォトリソグラフィ法およびイオンミリング等を利用する。各層の成膜は主にスパッタリング法を、磁極、コイルの成膜には、電気めっき法などを用いる。また、各層形成の中間段階においても適宜、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等による平坦化処理を行なう。
【００５６】
図１８は、図５に示した磁極とコイル位置を概略的に示した素子形成面の平面模式図である。また、図１９は、図１８の浮上面から見た磁気ヘッドの部分概略図である。図２０は図１９の正面図におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【００５７】
図１８〜図２０に示した構造を形成するプロセス工程は、まず、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ(アルチック)で形成されたヘッドスライダ４０上にＡｌ２Ｏ３(アルミナ)４１を介して、下部磁気シールド層４２を設け、この下部磁気シールド層４２上にＴＭＲ（tunneling magneto resistive）ヘッドやＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドなどの磁気抵抗効果素子をリード素子３０として形成する。さらに、Ａｌ２Ｏ３(アルミナ)４１でリード素子３０を埋め込み、上部に上部磁気シールド層４３を形成する。
【００５８】
さらに、Ａｌ２Ｏ３(アルミナ)４１を形成した後、主磁極３１となる磁極層を形成する。磁極層材料は、例えばＮｉＦｅＮｉＦｅＢなどを用いる。さらに、主磁極３１と補助磁極として機能するリターンヨーク３１ｂとを接続する接続部３１ａ、副磁極３２となる磁極層、副磁極３２のコイル４５、接続部３１ａのコイル４４、リターンヨーク３１ｂを形成する。接続部３１ａとリターンヨーク３１ｂの材料は例えばＮｉＦｅを用いる。また、副磁極３２の材料はＮｉＦｅやＣｏＮｉＦｅを用いる。この副磁極３２の材料には高Ｂｓ、たとえば２Ｔ以上の材料が望ましい。コイル４４，４５の材料としては、例えばＣｕを用いる。図２０では、一例としてコイル４４を平面スパイラル状に形成し、コイル４５をヘリカルコイル型としているが、コイルの形状は適宜変更可能である。
【００５９】
最後に、全体をＡｌ２Ｏ３(アルミナ)４１で被覆したのち、ヘッド媒体対向面側を切断し、素子高さを調整するように浮上面（ＡＢＳ面）を研磨することによって、磁気ヘッドの基本構成が得られる。
【００６０】
図２１は、図１４の構成における合成磁界の強度についての説明図である。図２１において、パターンドメディアの設計値は、ビット長２０ｎｍ、ビット間隔(ピッチ)４０ｎｍである。また、磁気ヘッドにおいて、主磁極３１と副磁極３２ｎ，３２ｏの位置関係は、磁極中心同士の距離を４０ｎｍとし、ビット間隔と合わせる。さらに、副磁極３２ｎ，３２ｏの磁界強度比(絶対値)は、主磁極３１の２０％とする。
【００６１】
この場合の各磁極からの磁界強度分布が図２１であり、各ビットＢ（ｎ−１）〜Ｂ（ｎ＋１）における磁界をまとめると図２２となる。すなわち、主磁極３１のみの場合、書き込みを行なうビットＢ（ｎ）への磁界強度を１．００とすると、隣接するビットＢ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）への磁界は０．２０である。これに、主磁極３１とは反対の向きに副磁極３２ｎ，３２ｏの磁界を印加すると、それぞれのビットへの磁界は、Ｂ（ｎ）：０．９６、Ｂ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）：０．０５、となる。
【００６２】
このように主磁極３１のみから、副磁極３２ｎ，３２ｏを併せた合成磁界とすることで磁界書き込みを行なうビットへの磁界強度低下を最小限に抑えつつ、隣接ビットへの漏れ磁界を大きく減少させることができる。具体的には、図２２に示した例では、書き込みを行なうビットＢ（ｎ）への磁界強度の低下を約４％に抑えつつ、隣接するビットＢ（ｎ−１），Ｂ（ｎ＋１）への漏れ磁界の強度を約７５％低減している。
【００６３】
これより、書き込みビットへの磁界分布形状がシャープになっており、発生磁界の広がりが抑制され、目的とするビットへの書き込み磁界強度をほほ維持したまま、隣接するビットへの誤った書き込みを防止する効果が明らかである。
【００６４】
なお、ビットパターンドメディアのビットサイズおよび間隔により、記録を行なう主磁極のサイズ、漏れ磁界の打消しを行なう副磁極のサイズと配置は適宜設定する。このとき、副磁極からの発生磁界は、主磁界によるサイドイレーズが発生しないように主磁極からの漏れ磁界が周辺のビットの保磁力以下となる範囲に設定する。これより、主磁極から発生する磁界による誤った情報の書込みを防ぎ、目的とするビットへのみ正確な記録を可能とする。
【００６５】
以上説明してきたように、本実施例にかかる磁気ヘッドおよび磁気記憶装置では、磁化反転領域であるビットに書き込みを行なう主磁極の近傍に副磁極を設け、副磁極が主磁極とは逆方向の弱い磁界を印加することで、周辺のビットに対する漏れ磁界の影響を抑制する。
【００６６】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００６７】
（付記１）垂直磁気記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加して情報を磁化方向として書き込む主磁極と、
前記主磁極が印加する主磁界に比して弱く、かつ前記主磁界とは逆方向の副磁界を、前記主磁極による磁界の中心から所定量離隔した位置に発生させる少なくとも１つの副磁極と、
を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
【００６８】
（付記２）前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つを前記主磁極の進行方向に対して後ろ側に設け、当該副磁極については前記所定量を前記垂直磁気記録媒体のダウントラック方向のビット間隔と略同一としたことを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッド。
【００６９】
（付記３）前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つを前記主磁極の進行方向に対して側方に設け、当該副磁極については前記所定量を前記垂直磁気記録媒体のトラックの間隔と略同一としたことを特徴とする付記１または２に記載の磁気ヘッド。
【００７０】
（付記４）前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つは前記主磁界の印加時に常に前記副磁界を印加することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。
【００７１】
（付記５）前記少なくとも１つの副磁極のうち、少なくとも１つは当該副磁極近傍のビットの磁化方向と前記主磁極が書き込み中のビットの磁化方向とが異なる場合に前記副磁界を印加することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。
【００７２】
（付記６）前記垂直磁気記録媒体は、トラック間が磁気的に独立したディスクリート構造であることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。
【００７３】
（付記７）前記垂直磁気記録媒体は、ビット間が磁気的に独立したビットパターンド構造であることを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。
【００７４】
（付記８）垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の読み書きを行なう磁気ヘッドとを備えた磁気記憶装置であって、
前記磁気ヘッドは、
垂直磁気記録媒体に対して垂直方向の磁界を印加して情報を磁化方向として書き込む主磁極と、
前記主磁極が印加する主磁界に比して弱く、かつ前記主磁界とは逆方向の副磁界を、前記主磁界の中心から所定量離隔した位置に発生させる少なくとも１つの副磁極と、
を備えたことを特徴とする磁気記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の概念について説明する概念図である。
【図２】図２は、本実施例にかかる磁気記憶装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図３】図３は、従来の主磁極による後方ビットへの影響についての説明図である。
【図４】図４は、従来の主磁極による左右ビットへの影響についての説明図である。
【図５】図５は、副磁界による後方への漏れ磁界の打ち消しについての説明図である。
【図６】図６は、副磁界による側方への漏れ磁界の打ち消しについての説明図である。
【図７】図７は、主磁極の両側方に副磁極を設けた構成についての説明図である。
【図８】図８は、主磁極の後方と両側方にそれぞれ副磁極を設けた構成についての説明図である。
【図９】図９は、主磁極の三方を囲む連続した副磁極を設ける構成についての説明図である。
【図１０】図１０は、主磁極の三方を囲む半円形の副磁極を設ける構成についての説明図である。
【図１１】図１１は、主磁極の左右後方に副磁極を設ける構成についての説明図である。
【図１２】図１２は、主磁極を矩形の副磁極で囲む構成についての説明図である。
【図１３】図１３は、主磁極を楕円形の副磁極で囲む構成についての説明図である。
【図１４】図１４は、主磁極の前後左右にそれぞれ副磁極を配置する構成についての説明図である。
【図１５】図１５は、主磁極の前方と両側方に一つの副磁極を配置し、後方にもう一つの副磁極を配置する構成についての説明図である。
【図１６】図１６は、主磁極と副磁極とを個別制御する磁気記憶装置の構成を示す概要構成図である。
【図１７】図１７は、複数の副磁極を個別制御する磁気記憶装置の構成を示す概要構成図である。
【図１８】図１８は、磁極とコイル位置を概略的に示した素子形成面の平面模式図である。
【図１９】図１９は、図１８の浮上面から見た磁気ヘッドの部分概略図である。
【図２０】図２０は、図１９の正面図におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図２１】図２１は、合成磁界の強度分布についての説明図である。
【図２２】図２２は、合成磁界の強度変化についての説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    ホスト
１０，１０ａ，１０ｂ    磁気記憶装置
１３    ＶＣＭ制御部
１４    ボイスコイルモータ
１５    磁気ヘッド
１６    磁気ディスク
２０，２０ａ，２０ｂ    主制御部
２１    インタフェース
２２    リード処理部
２３    ライト処理部
２４    ライト磁界制御部
２５    主磁界制御部
２６    副磁界個別制御部
３０    リード素子
３１    主磁極
３１ａ  接続部
３１ｂ  リターンヨーク
３２，３２ａ〜３２ｓ，３３  副磁極
４０    ヘッドスライダ
４１    アルミナ膜
４２    下部磁気シールド層
４３    上部磁気シールド層
４４，４５    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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【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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