(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のトレーリング・シールドを有し、
前記トレーリング・シールドは、前記トレーリング側の第１の部分と、前記主磁極に対向する第２の部分を有し、素子の高さ方向の前記第１の部分の厚さは、主磁極における反対極性の磁界をなくして、既に記録された磁化情報の消去や減衰を抑制できるように、前記第２の部分の厚さの６０％以下であり、
前記主磁極のトラック幅方向の両側に、非磁性膜を介して配置された磁性体のサイド・シールドを有し、前記サイド・シールドが、前記主磁極と対向する面のトラック幅方向の位置において膜厚の薄くなる部分を有し、
前記主磁極のリーディング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のリーディング・シールドを有し、前記リーディング・シールドは、リーディング側の第３の部分と前記主磁極に対向する第４の部分を有し、主磁極における反対極性の磁界をなくして、既に記録された磁化情報の消去や減衰を抑制できるように、素子の高さ方向の前記第３の部分の厚さは前記第４の部分の厚さよりも少ない、
ことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記第１の部分が、ヘッド浮上面よりリセスされていることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記第１の部分が、ヘッド浮上面の反対側よりリセスされていることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記トレーリング・シールドの前記主磁極に対向する面の幅と前記対向する面から前記第１の部分の端までの距離との積が、前記主磁極の浮上面の面積以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記第１の部分の飽和磁束密度が、前記第２の部分の飽和磁束密度より小さいことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記第２の部分に突出部を有することを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項７】
前記補助磁極は、前記主磁極のリーディング側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項８】
前記補助磁極は、前記主磁極のトレーリング側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録ヘッド。
【請求項９】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のトレーリング・シールドを有し、前記トレーリング・シールドが、前記トレーリング側の第１の部分と、前記主磁極に対向する第２の部分を有し、前記主磁極における反対極性の磁界をなくして、既に記録された磁化情報の消去や減衰を抑制できるように、素子の高さ方向の前記第１の部分の厚さは前記第２の部分の厚さの６０％以下である、垂直磁気記録ヘッドと、
前記垂直磁気記録ヘッドのリーディング側に、下部シールドと上部シールドの間に磁気抵抗効果素子が配置された再生ヘッドと、を有し、
前記第１の部分が、前記垂直磁気記録ヘッドのヘッド浮上面よりリセスされており、
前記主磁極のトラック幅方向の両側に、非磁性膜を介して配置された磁性体のサイド・シールドを有し、前記サイド・シールドが、前記主磁極と対向する面のトラック幅方向の位置において膜厚の薄くなる部分を有し、
前記主磁極のリーディング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のリーディング・シールドを有し、前記リーディング・シールドは、リーディング側の第３の部分と前記主磁極に対向する第４の部分を有し、前記主磁極における反対極性の磁界をなくして、既に記録された磁化情報の消去や減衰を抑制できるように、素子の高さ方向の前記第３の部分の厚さは前記第４の部分の厚さよりも少ない、
ことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記磁気抵抗効果素子は、巨大磁気抵抗効果素子またはトンネル磁気抵抗効果型素子であることを特徴とする請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】
主磁極と、補助磁極と、前記主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のトレーリング・シールドを有し、前記トレーリング・シールドが、前記トレーリング側の第１の部分と、前記主磁極に対向する第２の部分を有し、前記主磁極における反対極性の磁界をなくして、既に記録された磁化情報の消去や減衰を抑制できるように、素子の高さ方向の前記第１の部分の厚さは前記第２の部分の厚さの６０％以下である、垂直磁気記録ヘッドと、
該垂直磁気記録ヘッドのリーディング側に、下部シールドと上部シールドの間に磁気抵抗効果素子が配置された再生ヘッドとを有する磁気ヘッドと、
基板の上部に軟磁性裏打ち層と、磁気記録層を有する磁気ディスクと、
を有し、
前記主磁極のトラック幅方向の両側に、非磁性膜を介して配置された磁性体のサイド・シールドを有し、前記サイド・シールドが、前記主磁極と対向する面のトラック幅方向の位置において膜厚の薄くなる部分を有し、
前記主磁極のリーディング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のリーディング・シールドを有し、前記リーディング・シールドが、リーディング側の第３の部分と前記主磁極に対向する第４の部分を有し、前記主磁極における反対極性の磁界をなくして、既に記録された磁化情報の消去や減衰を抑制できるように、素子の高さ方向の前記第３の部分の厚さは前記第４の部分の厚さよりも少ない、
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録ヘッド、記録素子と再生素子を備えた磁気ヘッド及びこれらを搭載した磁気ディスク装置に係り、特に、記録素子の主磁極の回りにシールド有する垂直磁気記録用の磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置は、磁気記録媒体と磁気ヘッドを備え、磁気記録媒体上のデータは磁気ヘッドによって読み書きされる。磁気記録媒体の単位面積当たりの記録容量を大きくするためには、面記録密度を高める必要がある。しかしながら、現状の面内磁気記録方式では、記録されるビット長が小さくなると媒体の磁化の熱揺らぎの問題が生じ、面記録密度を上げられない問題がある。
【０００３】
この問題を解決できるものとして、単磁極ヘッドで、軟磁性の裏打層を備えた二層垂直媒体に垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式がある。この方式を用いるとより強い記録磁界を媒体に印加することができる。したがって、媒体の記録層に磁気異方性定数の大きなものを使用することができる。また、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、膜厚方向に磁性粒子を成長させることで、媒体表面の粒径は小さいままで、すなわちビット長は小さいままで体積を大きくできる利点もある。さらに垂直磁気記録は、記録媒体に形成する記録磁化の向きを、膜面に対して垂直方向とするものであり、高密度記録された記録磁化が安定に保持されるという利点がある。磁気記録装置の面記録密度を向上させるため、従来の面内磁気記録方式に代わってこの垂直磁気記録方式が用いられるようになってきている。垂直磁気記録には、記録再生を行う磁気ヘッドとして記録再生分離ヘッドが用いられる。再生ヘッドには従来の面内磁気記録と同様の磁気抵抗効果型ヘッドが用いられるが、記録ヘッドには主磁極と補助磁極からなる単磁極ヘッドを用いることができる。
【０００４】
垂直磁気記録方式において、分解能、Ｓ／Ｎなどの記録特性を向上させて、線記録密度、トラック密度を高めるためには、磁気ヘッドから生じる記録磁界を急峻にすることが求められている。ところが、主磁極からの磁束は、主磁極からの距離に従って空間的に広がっていくため、記録に必要な磁界勾配が小さくなってしまうという問題があった。また、隣接トラックにも磁界が及んでしまうために、隣接トラックに記録されているデータを消失しやすいという問題があった。主磁極と媒体の距離を小さくすることが有効ではあるが、主磁極と媒体が接触することを避けるためにはある程度の空隙を確保しておく必要がある。
【０００５】
この問題を解決するために、非特許文献１には、主磁極のトレーリング側の側面から生じる磁束を吸い込むためのシールドを配置する、いわゆるシールド型単磁極ヘッドが開示されている。これによって記録に関わるトレーリング側のヘッド磁界を急峻にすることができる。また、特許文献１及び特許文献２には、主磁極から隣接トラック側に漏れ出す磁束を吸い込むためのシールドをさらに備えたシールド型磁気ヘッドが開示されている。これを用いれば記録過程において隣接トラックに印加される磁界を低減することができる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４６５６５４６号明細書
【特許文献２】特開２００５−１９０５１８号明細書
【非特許文献１】M. Mallary IEEE Trans. Magn., vol38 pp1719-1724 (2002).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、シールド型磁気ヘッドは、磁界勾配を急峻にできることが特徴である。しかし、磁界勾配を急峻にするためにシールドに吸い込まれる磁束の量が多くするほど、面内方向に磁界成分が増えたり、記録磁界とは逆極性の磁界が発生する。この逆極性の磁界は既存のデータ情報の劣化、消去をまねく原因となる可能性がある。図４Ａに３次元磁界計算より得られた記録磁界の等磁界曲線の例を示す。図４Ａのモデルでは、主磁極１Ｂのトラック中心の半分のみ示し、サイド・シールドのないトレーリング・シールド付きのものである。図４Ｂにトラック中心での走行方向の記録磁界分布を示した。破線の円で示した部分に記録磁界とは逆極性の磁界が発生していることがわかる。また、サイド・シールドが設けられているヘッドではサイド・シールドに対向する位置でも逆極性の磁界が発生する場合がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、垂直磁気記録ヘッドの磁界勾配を劣化させることなく、記録磁界とは逆極性の磁界の発生を抑制することである。
本発明の他の目的は、磁気ディスク装置において、主磁極からの記録磁界が、すでに記録された記録情報へ漏洩し、その記録された記録情報を減衰、消去する問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の代表的な垂直磁気記録ヘッドは、主磁極と、補助磁極と、主磁極のトレーリング側に非磁性膜を介して配置された磁性体のトレーリング・シールドを有し、トレーリング・シールドは主磁極に対向する位置での素子高さ方向の厚さより、トレーリング側において膜厚が小さい部分を有することを特徴とする。この構造をとることにより、磁界勾配を劣化させることなく、記録磁界とは逆極性の磁界の発生を抑制することがでる。
【００１０】
前記トレーリング・シールドの膜厚の小さくなる部分が、ヘッド浮上面よりリセスされていることが望ましい。これにより、より効果的に磁界勾配を劣化させることなく、記録磁界とは逆極性の磁界の発生を抑制することがでる。
【００１１】
本発明の代表的な磁気ディスク装置は、前記記録ヘッドと、記録ヘッドのリーディング側に配置された再生ヘッドとを有する垂直磁気記録ヘッドと、基板の上部に軟磁性裏打ち層と、磁気記録層を有する垂直磁気記録ディスクと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、垂直磁気記録ヘッドの磁界勾配を劣化させることなく、記録磁界とは逆極性の磁界の発生を抑制することができる。また、この垂直磁気記録ヘッドを搭載することにより、すでに記録されている磁化情報の劣化・消去を抑えることができるので、信頼性の高い高密度化に適した磁気ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施例による垂直磁気記録ヘッド、磁気ヘッド及び磁気ディスク装置を詳細に説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。
【００１４】
図２は、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の筐体のトップ・カバーがない状態の上面図を示している。ＨＤＤ１００は、データを記録する媒体である磁気ディスク１１を備えている。磁気ディスク１１は、記録層と軟磁性裏打ち層を有する。ヘッド・スライダ１０５は、外部ホスト（不図示）との間で入出力されるデータについて、磁気ディスク１１への書き込み及び／又は読み出しを行う磁気ヘッドと、その磁気ヘッドがその面上に形成されているスライダとを備えている。磁気ヘッドは、磁気ディスク１１への記憶データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子（垂直磁気記録ヘッド）及び磁気ディスク１１からの磁界を電気信号に変換する再生素子（再生ヘッド）を有する。磁気ヘッドの構造については、後に詳述する。
【００１５】
アクチュエータ１０６は、ヘッド・スライダ１０５を保持し、それを移動する。アクチュエータ１０６は回動軸１０７に回動自在に保持されており、駆動機構としてのボイス・コイル・モータ（以下、ＶＣＭ）１０９によって駆動される。アクチュエータ１０６及びＶＣＭ１０９のアセンブリは、ヘッド・スライダ１０５の移動機構である。磁気ディスク１１は、ベース１０２に固定されたスピンドル・モータ（以下、ＳＰＭ）１０３に保持され、ＳＰＭ１０３により所定の角速度で回転される。
【００１６】
磁気ディスク１１からのデータの読み取り／書き込みのため、アクチュエータ１０６は回転している磁気ディスク１１表面のデータ領域上空にヘッド・スライダ１０５を移動する。磁気ディスク１１に対向するスライダのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１１との間の空気の粘性による圧力が、アクチュエータ１０６によって磁気ディスク１１方向に加えられる圧力とバランスすることによって、ヘッド・スライダ１０５は磁気ディスク１１上を一定のギャップを置いて浮上する。
【００１７】
磁気ディスク１１の回転が停止する等のときには、アクチュエータ１０６はヘッド・スライダ１０５をデータ領域からランプ１１５に退避させる。上記各構成要素の動作は、制御回路基板（不図示）上の制御回路が制御する。なお、ヘッド・スライダ１０５がデータ書き込み／読み出し処理を行わない場合に、磁気ディスク１１の内周に配置されているゾーンに退避するＣＳＳ（Contact Start and Stop）方式に、本発明を適用することも可能である。また、上記の説明では、簡単のために磁気ディスク１１が一枚構成で、片面記憶のタイプを説明しているが、ＨＤＤ１００は、１もしくは複数枚の両面記憶磁気ディスクを備えることができる。
【００１８】
図３（ａ）に、磁気ヘッド１４と磁気ディスク１１との関係及び垂直記録の概略を示す。図３（ｂ）は、浮上面（ＡＢＳ）から見た図である。磁気ヘッド１４は、ヘッドの走行方向側（リーディング側）から、下部シールド８、再生素子７、上部シールド９、補助磁極３、薄膜コイル２、主磁極１の順に積層されて構成されている。下部シールド８、再生素子７、上部シールド９は再生ヘッド２４を構成し、補助磁極３、薄膜コイル２、主磁極１は、垂直磁気記録ヘッド（単磁極ヘッド）２５を構成している。
【００１９】
主磁極１はピラー１７を介して補助磁極３に接合される主磁極ヨーク部１Ａと、浮上面に露出してトラック幅を規定する主磁極ポール・ティップ１Ｂからなる。主磁極１のトレーリング側には、非磁性膜（トレーリング・ギャップ）３４を介してトレーリング・シールド３２が配置されている。また、主磁極１のトラック幅方向の両側には非磁性膜（サイド・ギャップ）３５を介してサイド・シールド３３が配置されている。
【００２０】
図３（ｂ）に示すように、主磁極ポール・ティップ１Ｂは、トラック幅方向において線対称であり、そのリーディング部分の幅が、トレーリング部分の幅よりも狭い台形形状を有している。これは磁気ヘッド１４とトラックとの間にスキュー角が存在する場合、主磁極ポール・ティップ１Ｂのリーディング部分における磁界によって隣接トラックのデータを消去・減衰させることを抑制するためである。
【００２１】
また、図３（ｂ）の例では、サイド・シールド３３が主磁極ポール・ティップ１Ｂのベベル角に沿うように形成され、サイド・シールド３３の形状が主磁極ポール・ティップ１Ｂの形状に沿ったものである。
【００２２】
磁気ディスク媒体１１は、基板２２の上部に軟磁性裏打ち層２０、Ｒｕなどの中間層２１、磁気記録層１９が積層されて構成されている。軟磁性層裏打ち層２０の材料としては、飽和磁束密度の大きい材料としては、ＦｅＣｏ系、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＶ、ＦｅＳｉ、ＦｅＳｉＢ−Ｃなどがある。それより、飽和磁束密度の小さい材料としては、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｒ、ＮｉＦｅＯ、ＡｌＦｅＳｉ、ＮｉＴａＺｒなどが例としてあげられる。記録層１９の材料としてはＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２のグラニュラー膜、ＦｅＰｔ規則合金、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔの人工格子膜、ＴｂＦｅＣｏのアモルファス膜などがある。
【００２３】
垂直磁気記録ヘッド２５の主磁極１から出た磁束は、磁気ディスク媒体１１の磁気記録層１９、中間層２１、軟磁性裏打ち層２０を通り、補助磁極３に入る磁気回路を形成し、磁気記録層１９に磁化パターンを記録する。磁気記録層１９と軟磁性裏打ち層２０の間には、Ｒｕなどの中間層２１が形成されているが、省略することができる。再生ヘッド２４の再生素子７には巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ）やトンネル磁気抵抗効果型素子（ＴＭＲ）などが用いられる。
【００２４】
図１（ａ）は、上記垂直磁気記録ヘッド２５の主磁極ポール・ティップ１Ｂの先端部とトレーリング・シールド３２のトラック中心での断面模式図である。図１（ｂ）は、浮上面側から見た図であり、主磁極近傍のみ示してある。図１に示すように、本実施例に係る磁気ヘッド１４は、トレーリング・シールド３２が主磁極ポール・ティップ１Ｂに対向する部分３２Ａと、その後方（トレーリング側）部分３２Ｂを有し、部分３２Ａの素子高さ方向の厚さDshield_1よりも、部分３２Ｂの膜厚が小さいことを特徴とする。すなわちDshield_1＞Dshield_2である部分を有することを特徴とする。このような構成によりトレーリング・シールド３２に流れ込む磁束を調節することができる。また、トレーリング・ギャップ３４から離れた位置で磁束がトレーリング・シールド３２Ｂに戻ることを抑制できる。このような構成の磁気ヘッド１４を、磁気ディスク装置１００に搭載することにより、すでに磁化情報の記録されているトラックに印加される記録磁界とは逆極性の磁界強度を抑制できるので、信頼性の高い高密度化した磁気ディスク装置を実現することができる。
【００２５】
図１に示した本実施例による垂直磁気記録ヘッド２５の主磁極１より発生する磁界強度を３次元磁界計算により計算した。ここで軟磁性裏打ち層２０の厚さは２０ｎｍとし、トレーリング・シールド３２の厚さは５０ｎｍとし、主磁極ポール・ティップ１Ｂとトレーリング・シールド３２の間隔は２７ｎｍとした。
【００２６】
その他の計算の条件は以下の通りである。主磁極ポール・ティップ１Ｂの幅Ｐｗは５０ｎｍとした。主磁極ポール・ティップ１Ｂの先端部分はベベル角を８度設けて、リーディング部分の幅が狭い台形形状とした。膜厚は１０６ｎｍとした。主磁極ポール・ティップ１Ｂの材料としてはＣｏＮｉＦｅを想定し、飽和磁束密度を２．４Ｔ、比透磁率を５００とした。主磁極１のヨーク部１Ａは、飽和磁束密度が１．０Ｔの８０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅを想定した。補助磁極３は、飽和磁束密度が１．０Ｔの材料を想定し、大きさは、トラック幅方向の幅を３０μｍ、素子高さ方向の長さを１６μｍ、膜厚を２μｍとした。
【００２７】
上部シールド９、下部シールド８は、飽和磁束密度が１．０Ｔの８０ａｔ％Ｎｉ−２０ａｔ％Ｆｅを想定し、大きさは、トラック幅方向の幅を３２μｍ、素子高さ方向の長さは１６μｍ、膜厚を１．５μｍとした。トレーリング・シールド３２の材料は、４５ａｔ％Ｎｉ−５５ａｔ％Ｆｅを想定したて、飽和磁束密度を１．７Ｔ、比透磁率を１０００とした。記録電流値は３５ｍＡを想定し、コイルの巻き数は５ターンを仮定した。
【００２８】
磁気ディスク媒体１１の軟磁性裏打ち層２０の材料としては飽和磁束密度１．３５Ｔを想定した。軟磁性裏打ち層２０の膜厚は２０ｎｍとした。磁気記録層１９は膜厚を１６ｎｍだけを考慮した。中間層２１の厚さは１５．５ｎｍ、磁気ヘッド１４と磁気記録層１９表面までの距離は８．５ｎｍを仮定した。したがって、磁気ヘッド１４と軟磁性裏打ち層２０表面までの距離は４０ｎｍとした。記録磁界は、ヘッド浮上面から１６．５ｎｍの磁気記録層１９の中心位置を想定した位置で算出した。
【００２９】
なお、記録磁界は、ストーナーウオルファスの考えに基づいて、記録磁界の角度を考慮した垂直成分と面内成分とを合成したもので示してあり、下記の式（１）となる。
【００３０】
【数１】
0005538676.tif 000002
ここで、Hは磁界の垂直成分、走行方向成分、トラック幅方向成分のノルムである。θは磁界の面直方向の角度である。nSWはストーナーウオルファスの係数であり通常は3/2である。今回は媒体の特性を考慮して1で計算した。面内方向の成分（走行方向成分、トラック幅方向成分）が増えることにより、有効磁界は増加する。したがって、逆極性の磁界の強度が大きくなるため、面内成分を減少することも消去抑制のためには重要となる。
【００３１】
図５に、算出した、主磁極ポール・ティップ１Ｂのトラック中心での走行方向の磁界強度分布を示す。実施例の磁気ヘッドでは、トレーリング・シールドに膜厚変化がない比較例に比べ、トレーリング側に主磁極直下の磁界とは極性の異なる磁界が発生していないことがわから。Dshield_1＞Dshield_2である部分を設けることにより磁束の流れを抑制しているためである。また、最大磁界強度、トレーリング側の８０００（×１０００／（４π）A/m）付近のスロープ（磁界勾配）は大きく変化（劣化）していない。
【００３２】
トレーリング・シールド３２の膜厚を変化させるために、図１（ａ）に示すように、膜厚の薄い部分３２Bは浮上面からリセスしていることがより好ましい。軟磁性裏打ち層２０と膜厚の薄い部分３２Bの面までの距離が大きくなるからである。もちろん、図６に示すように、浮上面と反対側をリセスさせる構成でもよい。以上のような構成をとると、トレーリング・ギャップ３４から離れた位置で磁束がトレーリング・シールド３２に戻ることを抑制することができる。
【００３３】
図７に磁界勾配のDshield_2依存性を示す。Dshield_2の計算条件以外は図５を計算した場合と同じとした。横軸はDshield_2のDshield_1に対する割合(Dshield_2/Dshield_1)である。横軸の1が従来構造の膜厚変化がない場合である。横軸の値が小さくなるにつれて、マイナスの磁界（右軸）がプラス側に変化していく。Dshield_2を薄くすることにより磁束の吸い込み量を小さくしたためである。磁界勾配（左軸）は減少していくが２０％程度の減少である。なお、磁界勾配は、記録周波数の媒体の保磁力を仮定して８０００（×１０００／４π  (Ａ／ｍ)）の位置で算出したDshield_2/Dshield_1=0.６付近では、反対極性（マイナス）の磁界がなくなり、磁界勾配の減少はほとんどない。したがって、本実施例ではDshield_2/Dshield_1＜０．６の構成をとることにより、いっそう、すでに記録された磁化情報の消去・減衰を抑制する垂直磁気記録ヘッドを実現することができる。
【００３４】
なお、たとえば、図７においてDshield_2/Dshield_1=25nm/50nm=0.５の場合、反対極性（マイナス）の磁界がなくなっているが、トレーリング・シールド３２を膜厚を変化させずに、２５ｎｍと薄くした場合には、反対極性（マイナス）の磁界がなくなっていなかった。これは、本実施例の図１、図６の構成によって、トレーリング・シールドの膜厚を変化させることにより、薄い部分３２Ｂでは磁束を吸い込ませないようにした効果である。
【００３５】
また、図８に磁界勾配のtshield_1依存性を示す。tshield_1の計算条件以外は図５を計算した場合と同じとした。横軸はポール・ティップ１Ｂの浮上面でのトレーリングの幅Ｐｗ（図８の下の図）とtshield_1との積と、主磁極のポール・ティップ１Ｂの浮上面の面積のとの比で示してある。すなわち、主磁極ポール・ティップ１Ｂとトレーリング・シールド３２の対向する面積の比である。横軸が１付近で、反対極性（マイナス）の磁界がなくなる。このとき。磁界勾配の減少はほとんどない。主磁極とシールドのバランスが取れているためである。したがって、実施例の構成では、(Pw× tshield_1)/主磁極ポール・ティップ１Ｂの面積＜=１の構成をとることにより、いっそう、すでに記録された磁化情報の消去・減衰を抑制する垂直磁気記録ヘッドを実現することができる。
【００３６】
また、上記実施例の構成において、トレーリング・シールドの膜厚の薄くなる部分３Ｂを構成する材料の飽和磁束密度を小さくしてもよい。飽和磁束密度を小さくすることにより磁束の吸い込みを抑制するために、反対極性の磁界の発生をさらに抑制することができる。
【００３７】
また、図９に示すように、トレーリング・シールド３２の主磁極ポール・ティップ１Ｂと対向する面を平坦ではなく、ノッチ（突出部）があるように構成されても良いが、ノッチ部分の膜厚のみを変化させると、ノッチ部分が飽和し磁界勾配が劣化してしまう。したがって、図９に示すように、ノッチ部分とトラック幅方向に伸びた部分の膜厚は等しくするのが望ましく、すなわち、膜厚変化部分はノッチ部分以外に設けることが望ましい。
【００３８】
また、上記と同様の考えで、サイド・シールド３３にもトレーリング・シールド３２と同じ構成を同時に、もしくは個別に適用しても良い。この場合には、サイド・シールド位置でのすでに記録された磁化情報の消去・減衰を抑制する垂直磁気記録ヘッドを実現することができる。
【００３９】
また、逆極性の磁界は無いことが望ましいが、媒体の特性によってある程度は許容できると考えられる。図１０に媒体の磁化曲線の概念模式図を示す。媒体のＨｎの絶対値より磁界の絶対値が小さければ磁化に変化は起こらず、記録磁化情報の劣化・消去は防止できると考えられる。したがって、媒体のＨｎの絶対値よりも反対極性の磁界の絶対値を小さくするように構成することもできる。
【００４０】
また、上記実施例の構成は、主磁極１のリーディング側にもシールドが配置された場合にも、もちろん適用できる。リーディング側に逆極性の磁界が印加されても自己トラックには影響ないが、スキュー角が生じた場合には隣接トラックに磁界が印加される可能性がある。上記構成の適用により、そのような場合においてもすでに記録された磁化情報の消去・減衰を抑制することができる。
【００４１】
図３に示した実施例においては、補助磁極３を主磁極１のリーディング側に配置したが、図１１に示すように、補助磁極３を主磁極１のトレーリング側に配置することもできる。この構成においては、上記実施例の効果の他に、再生素子７と主磁極１の間隔が小さくなるので、記録フォーマット効率が向上するという効果を奏する。
【００４２】
また、図１１の構成に加え、図１２に示すように、薄膜コイル２を主磁極１のリーディング側にも設けることができる。この場合には、主磁極１の記録磁界を大きくすることができる。
【００４３】
また、図１３に示すように、再生ヘッド２４と垂直磁気記録ヘッド２５との間に、補助シールド１０を設けることもできる。この場合には、再生素子７への磁界の侵入を低減する効果を奏する。
【００４４】
上記実施例においては、磁気ディスク媒体１１は、磁気記録層１９の磁性膜が連続膜である通常の磁気ディスクを用いたが、これに限らず、トラック方向に凹凸部が設けられたディスクリート・トラック媒体や、ビット方向にも凹凸部が設けられたビット・パターンド・媒体を用いることもできる。この場合にも、前記と同様に、隣接トラック及び隣接ビットに印加される磁界強度を抑制できるので、隣接トラック及び隣接ビットのデータの消去・減衰を抑制して高密度化した磁気ディスク装置を実現することができる。また、トラックを規定するための凹凸部をトラック方向に、記録ビットを規定するための凹凸部をビット方向に設けた磁気記録媒体であれば、熱アシスト記録においても同様の効果は得られる。
【００４５】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明をＨＤＤ以外の磁気記録装置に適用することができ、記録素子のみを有する磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例に係る垂直磁気記録ヘッドと磁気記録媒体の一例をトラック中心で示した断面模式図と浮上面模式図である。
【図２】実施例に係るＨＤＤの全体構成を模式的に示す平面図である。
【図３】実施例に係る磁気ヘッドとトラック中心での断面模式図と浮上面模式図である。
【図４Ａ】本発明の課題に係る記録磁界の等磁界曲線図である。
【図４Ｂ】本発明の課題に係る記録磁界のトラック中心での走行方向の磁界分布図である。
【図５】実施例に係る垂直磁気記録ヘッドの記録磁界のトラック中心での走行方向の磁界分布図である。
【図６】図１に示した垂直磁気記録ヘッドの変形例を示すトラック中心での断面模式図である。
【図７】実施例に係る垂直磁気記録ヘッドの３次元磁界計算の結果を示す図である。
【図８】実施例に係る垂直磁気記録ヘッドの３次元磁界計算の結果を示す図である。
【図９】実施例に係る垂直磁気記録ヘッドの変形例を示す主磁極とトレーリング・シールドの浮上面模式図である。
【図１０】磁気記録媒体の磁化曲線を模式的に示す図である。
【図１１】図３に示した磁気ヘッドの変形例を示すトラック中心での断面模式図と浮上面模式図である。
【図１２】図３に示した磁気ヘッドの変形例を示すトラック中心での断面模式図と浮上面模式図である。
【図１３】図３に示した磁気ヘッドの変形例を示すトラック中心での断面模式図と浮上面模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…主磁極、１Ａ…主磁極ヨーク部、１Ｂ…主磁極ポール・ティップ、
２…薄膜導体コイル、３…補助磁極、７…再生素子、８…下部シールド、
９…上部シールド、１０…補助シールド、１１…磁気ディスク、１４…磁気ヘッド、
１７…ピラー、１９…磁気記録層、２０…軟磁性裏打ち層、２１…中間層、２２…基板、
２４…再生ヘッド、２５…垂直磁気記録ヘッド、３２…トレーリング・シールド、
３３…サイド・シールド、３４…トレーリング・ギャップ、３５…サイド・ギャップ、
１００…ＨＤＤ、１０２…ベース、１０３…スピンドル・モータ、
１０５…ヘッド・スライダ、１０６…アクチュエータ、１０７…回動軸、
１０９…ボイス・コイル・モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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