(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板および前記基板上の磁気記録層を備えた回転可能な磁気記録ディスクと、
前記磁気記録層と対向する記録層対向面を有するヘッドキャリアと、
前記磁気記録ディスクが回転する際に前記磁気記録層の領域を加熱するための前記ヘッドキャリア上の熱源と、
前記ヘッドキャリア上の書き込みヘッドであって、前記磁気記録ディスクが回転する際に、前記加熱された磁気記録層に磁気転移の略円形パスを生成する書き込みヘッドと、
前記磁気記録ディスクの略半径方向に前記ヘッドキャリアを移動させるための、前記ヘッドキャリアに接続されたアクチュエータであって、前記略円形パスのラジアル幅よりも小さい増分で前記書き込みヘッドを移動させることが可能であり、それによって、前記書き込みヘッドが、部分的に重なり合う前記略円形パスを生成し得るアクチュエータと、
を備えた熱アシスト磁気記録ディスクドライブであって、
前記磁気記録層の加熱領域は、前記書き込みヘッドのラジアル幅よりも広く、前記書き込みヘッドが位置するトラックと当該トラックの両側の２つのトラックとを合わせた幅よりも広い、
熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項２】
前記部分的に重なり合う略円形パスは、前記磁気記録層上で環状バンドにグループ化される、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項３】
前記ヘッドキャリア上に、前記略円形パスの重なり合わない部分における磁気転移を読み取るための磁気抵抗読み取りヘッドをさらに備えた、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項４】
レーザーをさらに備え、
前記熱源が、前記レーザーに結合し且つ前記記録層対向面に出力面を有する、レーザー光線を前記磁気記録層に向けるための光導波路を備えた、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項５】
前記略円形パスにおける磁気転移の位置が、前記書き込みヘッドの書き込み磁場勾配によって決定される、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項６】
前記磁気記録層は垂直磁気記録層であり、
前記磁気記録ディスクは、前記垂直磁気記録層の下に軟磁性下地層を有する、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項７】
前記光導波路の出力面は、前記ヘッドキャリアの前記記録層対向面上の、前記略円形パスに沿った方向に前記書き込みヘッドから５０ｎｍ以上の距離に位置する、
請求項４に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項８】
前記熱源として電気抵抗加熱器を備えた、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項９】
前記熱源は、前記磁気記録層のキュリー温度よりも低い温度にまで前記磁気記録層を加熱する、
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１０】
熱アシストシングル書き込み磁気記録ディスクドライブであり、
基板および前記基板上の垂直磁気記録層を備えた回転可能な磁気記録ディスクと、
前記垂直磁気記録層に対向する空気軸受面を有するスライダーと、
レーザーと、
前記スライダー上で前記レーザーと結合した光導波路であって、前記磁気記録ディスクが回転する際に前記垂直磁気記録層の領域を加熱するためのレーザー光線出力端部を前記空気軸受面に有する光導波路と、
前記空気軸受面においてラジアル幅を有する書き込み極先端を備えた前記スライダー上の書き込みヘッドであって、前記書き込み極先端は、前記加熱された垂直磁気記録層において、前記書き込み極先端の前記ラジアル幅と略等しいラジアル幅を有する磁気転移の略円形パスを生成する、書き込みヘッドと、
前記磁気記録ディスクの略半径方向に前記スライダーを移動させるための、前記スライダーに接続されたアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記書き込み極先端の前記ラジアル幅よりも小さい増分で前記書き込み極先端を移動させることが可能であり、それによって、前記書き込み極先端が、部分的に重なり合う前記略円形パスを生成可能で、前記垂直磁気記録層の加熱領域は、前記書き込み極先端の前記ラジアル幅よりも広く、前記書き込みヘッドが位置するトラックと当該トラックの両側の２つのトラックとを合わせた幅よりも広い、アクチュエータと、
前記空気軸受面において、前記略円形パスの重なり合わない部分を読み取るための、前記書き込み極先端の前記ラジアル幅よりも小さいラジアル幅を有する検出端部を備えた読み取りヘッドと、
を備えた熱アシストシングル書き込み磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１１】
前記部分的に重なり合う略円形パスは、前記垂直磁気記録層上で環状バンドにグループ化される、
請求項１０に記載の熱アシストシングル書き込み磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１２】
前記光導波路の前記レーザー光線出力端部は、前記書き込み極先端の前記ラジアル幅の３倍よりも大きいラジアル幅を有する、
請求項１０に記載の熱アシストシングル書き込み磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１３】
前記垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｐｔ、およびＣｒを含む合金の顆粒層を備え、
前記レーザー光線出力端部は、保磁力Ｈｃを少なくとも５００Ｏｅだけ低下させるのに十分な温度にまで、前記顆粒層を加熱することが可能な、
請求項１０に記載の熱アシストシングル書き込み磁気記録ディスクドライブ。
【請求項１４】
前記垂直磁気記録層は、ＦｅＰｔ、ＦｅＮｉＰｔ、Ｃｏ３ＰｔおよびＣｏＳｍから選択される規則合金、およびＣｏ／Ｐｔ多重層およびＣｏ／Ｐｄ多重層から選択される交互の膜の多重層から選択される、
請求項１０に記載の熱アシストシングル書き込み磁気記録ディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には、磁気記録層を昇温した状態でデータを書き込む熱アシスト記録（ＴＡＲ）システムに関し、特に、記録を行うデータトラックよりも広いディスク領域を加熱する「広域」加熱器を備えたＴＡＲディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ディスクドライブにおいては、ディスク上の記録層用の磁気材料（または媒体）は、データ「ビット」を規定する磁化データ領域を正確に書き込み、且つ新しいデータビットによって書き換えられるまでそれらの磁化状態を維持するのに十分な保磁力を有するように選択される。データ面密度（ディスクの単位表面積当たりに記録できるビット数）が高くなるにつれて、データビットを構成する磁性粒子が非常に小さくなり、単に熱的不安定性または磁化ビット内での撹拌によって消磁され得る（いわゆる「超常磁性」効果）。蓄えられた磁化の熱的不安定性を回避するために、高い磁気結晶異方性（Ｋｕ）を持つ媒体が必要とされる。磁性粒子の熱的安定性は、かなりの程度までＫｕＶによって決定される（ここで、Ｖは、磁性粒子の体積である）。従って、高いＫｕを有する記録層が、熱的安定性のためには重要である。しかしながら、Ｋｕが高くなると、磁化方向を逆にするために必要な磁場である、媒体の短期スイッチング磁場Ｈ０も高くなる。ほとんどの磁気材料に関して、Ｈ０は、はるかに長い時間尺度で測定した保磁場または保磁力Ｈｃよりかなり大きく、例えば約１．５〜２倍大きい。当然、スイッチング磁場は、垂直記録の場合、現在約１２ｋＯｅに限定される記録ヘッドの書き込み磁場の能力を超えることはない。
【０００３】
記録層の磁気材料の保磁力が温度に依存することは公知であるので、熱安定性の問題に対する解決策の提案の１つは、熱アシスト記録（ＴＡＲ）であり、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）とも呼ばれるが、熱アシスト記録においては、磁気記録材料を書き込み期間中に局所的に加熱することにより、書き込みを十分に行える程度に保磁力を低下させるが、保磁力／異方性は、ディスクドライブの周囲温度（すなわち、約１５〜３０℃の通常動作または「室内」温度）において、記録されたビットの熱的安定性を得る程度には十分高い。提案された幾つかのＴＡＲシステムでは、磁気記録材料は、キュリー温度付近にまで、またはそれを上回る温度にまで加熱される。記録されたデータは、その後、従来の磁気抵抗（ＭＲ）読み取りヘッドによって周囲温度で読み戻される。
【０００４】
ＴＡＲによるアプローチが幾つか提案されている。「小領域」加熱器を備えたＴＡＲディスクドライブは、書き込みヘッドによってデータが書き込まれるデータトラックの領域にのみ熱を向ける。最も一般的なタイプの小領域ＴＡＲディスクドライブは、レーザー光源と、近接場変換器（ＮＦＴ）を備えた光導波路とを用いる。「近接場」変換器は、「近接場光学」に言及し、光の通路がサブ波長特性を持つ素子を通り、その光は、第１の素子からサブ波長距離離れた位置にある、磁気記録媒体のような基板等の第２の素子に結合される。ＮＦＴは、通常、主頂点または先端として成形した表面形状に、表面電荷運動を集中させるように成形した低損失金属（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、またはＣｕ）を用いる。振動する先端の電荷により、強い近接場パターンが生じる。振動する先端の電荷の電磁場により、近接場における光出力が増加し、書き込みヘッドからの書き込み磁場に暴露された領域のみを加熱するように、光出力が磁気記録媒体上に向けられる。小領域加熱器には、隣接トラック消去（ＡＴＥ）を引き起こさないという利点がある。もし書き込み中のデータトラックに隣接するデータトラックも加熱されてしまうと、書き込みヘッドからの浮遊磁場が、隣接するトラックに以前に記録されたデータを消去する場合がある。また、磁場が存在しない場合でも、隣接するデータトラックの加熱により、周囲温度における熱崩壊速度を超えて、熱崩壊速度が加速し、その結果、データの消失が生じ得る。小領域加熱器は、ＡＴＥが少ないという利点をもたらすが、製造が困難である。また、比較的不十分な熱伝導により、所望の媒体温度に到達するために必要な加熱器温度が、非常に高い。
【０００５】
データトラックよりもかなり広範囲な領域を加熱する「広域」加熱器を備えたＴＡＲディスクドライブは、「小領域」加熱器の提案前に提案されていた。広域加熱器は、小領域加熱器と比較して、製造および従来の記録ヘッド構造における実施が比較的簡単である。データトラックを非常に効率的に加熱し、従って、ある媒体必要温度に対して必要とされる加熱器温度を最小限に抑えるというさらなる利点も有する。しかしながら、隣接するトラックが、書き込みヘッドからのフリンジ場および広域加熱器からの熱の両方の組み合わせに繰り返し暴露されることから、広域加熱器は、かなりのＡＴＥを生じさせることが明らかになっている。広域加熱器を備えたＴＡＲシステムには、（特許文献１）に記載されるような光チャネルに結合されたレーザー、および（特許文献２）に記載されるような電気抵抗加熱器を用いるシステムが含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，９８６，９７８号明細書
【特許文献２】米国特許第７，０６８，４５３Ｂ２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１８５，０６３Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９／０３１０４５９Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許第７，０６８，４５３Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
必要とされるのは、顕著なＡＴＥなしに広域加熱器を使用できるＴＡＲディスクドライブである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、「シングル」記録に「広域」加熱器を用いる熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブに関する。シングル記録または書き込みにおいては、書き込みヘッド極先端は、クロストラック（ｃｒｏｓｓ−ｔｒａｃｋ）方向において読み取りヘッドよりも幅広く、且つ、部分的に重なり合う複数の連続した円形パスを作ることにより、磁気転移を書き込む。隣接するパス同士の重なり合わない部分が、データトラックを形成し、従って、データトラックは、書き込み極先端の幅よりも狭い。データは、幅のより狭い読み取りヘッドによって読み戻される。データトラックは、環状バンドにグループ化され、データが書き換えられる場合には、１つの環状バンド中の全てのデータトラックにも書き換えが行われる。
【０００９】
広域加熱器または熱源は、好ましくは、レーザーに結合し且つヘッドキャリアのディスク対向面に出力端部を有する導波路である。導波路出力端部は、書き込み極先端と一致しないが、書き込み極先端からアップトラック（ｕｐ−ｔｒａｃｋ）方向に位置する。従って、導波路出力端部は、ディスクの記録層上に加熱領域またはスポットを生成し、次に、書き込み極先端からの書き込み磁場に暴露され得るダウントラック（ｄｏｗｎ−ｔｒａｃｋ）方向へと移動する。導波路出力端部は、書き込み極先端のクロストラック幅よりも広い領域、好ましくは、書き込み極先端と一直線に並ぶトラックの両側の複数のトラックにわたる領域を加熱する。このような広域加熱器を用いた場合には、１つの環状バンド全体に書き込みが行われる度に、各データトラックのデータは、書き込まれた後に、連続する通過の間、熱に暴露される。しかしながら、本発明では、広域加熱器の使用が顕著な隣接トラック消去（ＡＴＥ）を全く生じさせないことがモデル化から判明している。大きな加熱スポットの結果、かなりの数のトラックが、顕著な磁界ではなく、大幅な温度増加のみを経験する。
【００１０】
本発明の本質および利点をより理解するためには、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブの上面図である。
【図２】本発明によるＴＡＲヘッドおよび関連する垂直磁気記録ディスクの一部の断面図である。
【図３】ディスクの記録層の下からＴＡＲヘッドキャリアの空気軸受面（ＡＢＳ）方向を見た図であり、本発明による広域加熱器からの熱アシストを用いたシングル書き込み方法を示す。
【図４】広域熱源として電気抵抗加熱器を備えたＴＡＲヘッドを用いた本発明のある実施形態のＡＢＳの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明による熱アシスト記録（ＴＡＲ）ディスクドライブの上面図である。ディスクドライブは、矢印１５が示す方向に磁気記録ディスク１０をその中心１３の周りで回転させるためのアクチュエータ１３０およびスピンドルモータ（図示せず）を支持するハウジングまたは基部１０１を有する。アクチュエータ１３０は、剛性アーム１３４を有するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）回転型アクチュエータでもよく、ピボット１３２周りで回転する。ヘッドサスペンションアセンブリは、一方の端部をアクチュエータアーム１３４の端部に取り付けたサスペンション１２１と、サスペンション１２１の他方の端部に取り付けた屈曲部１２３と、空気軸受スライダー１２２等の屈曲部１２３に取り付けられたヘッドキャリアとを含む。サスペンション１２１により、スライダー１２２をディスク１０の表面に非常に近く保持することが可能となり、屈曲部１２３により、回転するディスク１０によって生じる空気軸受上でスライダー１２２が「ピッチ」および「回転」することが可能となる。スライダー１２２は、スライダー１２２の端面１１２上に位置する読み書きまたは記録ヘッド１０９を支持する。記録ヘッド１０９は、一般的に、誘導型書き込みヘッドと、磁気抵抗読み取りヘッドとの組み合わせ（読み書きヘッドとも呼ばれる）である。レーザー７０は、サスペンション１２１上に支持されるが、代わりに、アーム１３４またはスライダー１２２上に支持されてもよい。スライダー１２２は、レーザー７０からの光線をディスク１０に向ける光チャネルまたは導波路（図１には図示せず）を支持する。図１には、たった１つのディスク面と関連するスライダーおよび記録ヘッドを示すが、通常は、スピンドルモータによって回転するハブ上に積層された複数のディスクが、各ディスクの各面に関連した別個のスライダーおよび記録ヘッドと共に存在する。
【００１３】
本発明においては、ディスクドライブはシングル記録（シングル書き込みとも呼ばれる）を用いる。従って、図１は、ディスク１０の記録層上の環状バンドとしてグループ化された円形シングル記録データトラックの一部も示す。３つのバンド１４０、１４１、および１４２の一部のみを示すが、通常は、多数のバンドが存在する。例えば、シングル記録の２．５インチディスクドライブの場合は、トラックピッチは約５０ｎｍで、各バンドが数百のトラックを含み、バンド間の分離が約１００ｎｍでもよい。シングル記録においては、クロストラック方向において読み取りヘッドよりも幅広い書き込みヘッドが、部分的に重なり合う複数の連続した円形パスを作ることにより、磁気転移を書き込む。隣接するパス同士の重なり合わない部分が、データトラックを形成し、従って、データトラックは、書き込みヘッドの幅よりも狭い。データは、幅のより狭い読み取りヘッドによって読み戻される。データを書き換える場合には、１つの環状バンド中の全てのデータトラックにも書き換えが行われる。シングル書き込みは当該分野において周知であり、例えば、（特許文献３）に記載されている。
【００１４】
図２は、ＴＡＲディスク１０、およびスライダー端部１１２上に形成される一体化ＴＡＲヘッドと共にヘッドキャリアとして機能する空気軸受スライダー１２２の一部の断面図である。図２は、微小な特徴を示すことが困難であるので、縮尺通りに描かれていない。ＴＡＲディスク１０は、ディスク基板１８と、垂直の磁気異方性を有する連続した磁気記録層３０と、ヒートシンク層として機能し得る下地層２０とを有する垂直磁気記録ディスクとして描かれている。あるいは、下地層２０は、書き込み磁場から磁束を運ぶように機能する軟磁性下地層（ＳＵＬ）でもよく、通常は、ＳＵＬと記録層３０との間の磁気交換を遮断する交換遮断層（ＥＢＬ）（図示せず）の下に位置する。ＳＵＬは、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＣｕＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＢ、およびＣｏＺｒＮｂの合金等の磁気透過材料で形成された単層、またはＡｌおよびＣｏＣｒの様な導電性膜またはＲｕおよびＩｒの様な反強磁性結合膜等の非磁性膜によって分離された複数の軟磁性膜で形成された積層構造体でもよい。記録層３０は、垂直に磁化された磁化領域３１と共に描かれている（領域３１において矢印が示すように、概ね垂直または面外配向で磁化領域が磁気層３０に保存されていることを意味する）。記録層３０は、特別な成長促進副層上に成長させた顆粒層を有するコバルト−クロム−プラチナ（ＣｏＣｒＰｔ）合金等のいかなる高異方性（高Ｋｕ）垂直媒体でもよく、あるいはＣｏ膜とプラチナ（Ｐｔ）膜またはパラジウム（Ｐｄ）膜との交互の多重層でもよい。記録層３０は、ＦｅＰｔ、ＦｅＮｉＰｔ、Ｃｏ３ＰｔまたはＣｏＳｍ等のＬ１０規則合金でもよい。ディスク１０は、一般的には、記録層３０上に保護膜（図示せず）も含む。
【００１５】
また、ディスク対向面または空気軸受面（ＡＢＳ）を有するスライダー１２２上に示されるのは、読み取りヘッド６０および書き込みヘッド５０を有する読み書きヘッド１０９（図１）である。書き込みヘッド５０は、書き込み極５２を第１の戻り極５４および第２の極５５に接続するヨークを含む。スライダー１２２のＡＢＳは、ディスク１０に対向する面であり、実際のスライダーには通常存在する薄い保護膜なしで示されている。ＡＢＳは、薄い保護膜で覆われるヘッドキャリアの表面、保護膜が無い場合にはヘッドキャリアの実際の外面、または保護膜の外面を意味するものとする。書き込み電流は、書き込みヘッド５０のコイル５６を通過し、それによって、書き込み極５２の先端５２ａにおいて磁界（矢印４２）が生成される。ディスク１０が矢印１５の方向に書き込みヘッド５０を通過する際に、この磁界が、書き込み極先端５２ａの下の記録層３０を磁化する。記録領域３１の検出または読み取りは、磁性領域３１間の転移を検出する検出端部６０ａをＡＢＳに有する読み取りヘッド６０による。読み取りヘッド６０は、通常は、磁気抵抗（ＭＲ）読み取りヘッド（センス電流が、ヘッドを構成する層を垂直に通過する、トンネルＭＲ（ＴＭＲ）読み取りヘッド等）である。一対の磁気透過シールドＳ１およびＳ２は、読み取りヘッド６０の両側に位置し、それによって、読み取りが行われている領域以外の磁化領域３１からの磁束が、読み取りヘッドの検出端部６０ａに到達することが防止される。書き込みコイル５６は、書き込み極５２を直接支持するヨーク部分に巻き付けられた従来のヘリカルコイルとして示されており、その電流方向は、「×」印を付けたコイル断面では紙面の内部方向、および円で印を付けたコイル断面では紙面の外側方向で示される。しかしながら、コイルは、ヨークに巻き付けられた従来の平坦または「パンケーキ」コイルでもよい。一体化ＴＡＲヘッドを有するスライダー１２２は、絶縁層１１３を介して読み取りヘッド６０および書き込みヘッド５０のコイル５６に接続する導電性パッド（図示せず）を有した外面または後端１１５を有する。
【００１６】
スライダー１２２は、レーザー７０、ミラー７１、およびＡＢＳに出力端部７２ａを有する光チャネルまたは導波路７２も支持する。レーザー７０およびミラー７１は、スライダー１２２の上面１５０上に支持されるように図示されている。光導波路７２は、図２において、書き込みヘッド５０のヨークを通って延在し、書き込み極５２と戻り極５５との間に位置するように描かれている。しかしながら、光導波路７２は、シールドＳ２と戻り極５５との間のような他の場所に位置していてもよい。導波路７２は、Ｔａ２Ｏ５等のコア材料、またはレーザー波長の光線に透過性があり且つコア材料よりも低屈折率の誘電クラッド層７３（例えばＳｉＯ２またはＡｌ２Ｏ３）に覆われた別の高指数誘電材料で形成される。図２のスライダー１２２は、レーザー７０からのレーザー光線を導波路７２へと向けるためのミラー７１を支持するように描かれているが、例えば、（特許文献４）に記載されるように、導波路に結合された格子結合器の使用が公知である。図２においてスライダー端部１１２上に形成された、光導波路７２を除いたＴＡＲヘッドの陰影のない部分は、一般的にアルミナである絶縁材料を表す。レーザー７０は、約７８０ｎｍの波長のＣＤ−ＲＷ型レーザーダイオードでもよい。また、レーザー７０は、約９２０ｎｍ〜１０００ｎｍの波長のレーザー光線を生成する垂直キャビティ面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）または外部キャビティＶＣＳＥＬでもよい。
【００１７】
光導波路７２は、出力端部７２ａから記録層３０へと光線を向け（波状矢印７２ｂによって示す）、それによって記録層を加熱し、良好な書き込み性能を十分確保できる程度に保磁力を低下させる。あるＴＡＲの実施形態では、記録層は、記録層３０を構成する材料のキュリー温度近くにまで、あるいはそれを上回る温度にまで加熱され得る。記録層３０は、書き込みの間は、矢印１５が示す方向にスライダー１２２に対して移動し、それによって、記録層の加熱部分を、書き込み極先端５２ａからの書き込み磁場４２に暴露できる。光導波路７２を通る光線からの加熱により、記録層３０の保磁力Ｈｃが一時的に低下し、それによって、書き込み極先端５２ａからの書き込み磁場４２によって磁性領域が配向される。書き込み磁場ＨｗがＨｃより大きい場合には、書き込み磁場４２によって磁性領域が配向される。記録層３０のある領域は、書き込み極先端５２ａからの書き込み磁場および光導波路７２からの熱に暴露されると、冷却した際に磁化領域３１として書き込まれる、または記録される。記録領域３１間の転移は、ＡＢＳにおいて検出端部６０ａを有する読み取りヘッド６０によって読み取り可能な書き込まれたデータ「ビット」を表す。
【００１８】
図３は、ディスクの記録層の下からＡＢＳ方向を見た図であり、本発明の熱アシストによるシングル書き込みを用いたディスクに磁化領域を記録する方法のグラフィック描写を目的としたものである。環状バンド１４０（図１）の２つの同心円トラック１４０ａおよび１４０ｂが、第３のデータトラックとなる、書き込み極先端５２ａと一直線に並ぶ磁気転移のパスと共に示されている。書き込み極先端５２ａは、読み取りヘッドの検出端部６０ａのクロストラック幅（ＲＴＷ）よりも広いクロストラック幅（ＷＴＷ）を有する。データを書き込む際には、書き込み極先端５２ａは、記録層が矢印１５の方向に移動する際に、磁気転移（白および陰影のついた磁化領域３１間の転移として示される）のパスを生成する。シングル書き込みにおいては、１つの環状バンドにおいてデータの一部が書き換えられる場合には必ず、１つの環状バンドにおける全てのデータトラックに書き込みが行われる。結果的に３つのデータトラックを生じさせる磁気転移を書き込むためには、書き込みヘッドは、まずライン１５０ａに沿って中心があるパスを書き込み、その後、アクチュエータが書き込みヘッドを増分距離だけ半径方向に移動させ、ライン１５０ｂに沿って中心がある磁気転移のパスを書き込み、その後、アクチュエータが書き込みヘッドを増分距離だけ半径方向に移動させ、ライン１５０ｃに沿って中心がある磁気転移のパスを書き込む。パス１５０ｂは、パス１５０ａの一部と重なり、パス１５０ｃは、パス１５０ｂの一部と重なる。例えば、パス１５０ｂは、重なり合う部分１５２と重なり合わない部分１５４とを有する。シングル書き込み方法において、１つの環状バンドの全てのトラックの書き込みが終了すると、データトラック１４０ａおよび１４０ｂによって示すように、データトラックは重なり合わない部分である。従って、書き込まれたデータトラックは、一般的に読み取りヘッドの検出端部６０ａのＲＴＷよりも僅かに大きいラジアルトラック幅（ＴＷ）を有する。例えば、ＲＴＷは、通常、ＴＷの０．６〜０．７倍である。
【００１９】
図２および図３に示すように、導波路７２（ＡＢＳに出力端部７２ａを有する）は、書き込み極先端５２ａと一致しないが、好ましくは、５０ｎｍ以上の距離だけ書き込み極先端５２ａからアップトラック方向に位置する。従って、導波路出力端部７２ａは、記録層上に加熱領域またはスポット１６０を生成する熱源であり、次に、書き込み極先端５２ａからの書き込み磁場に暴露され得るダウントラック方向へと移動する。図３に示すように、導波路出力端部７２ａは、ＷＴＷよりも広い領域、好ましくは、書き込み極先端５２ａと一直線に並ぶトラックの両側の複数のトラックにわたる領域を加熱するので、「広域」加熱器である。加熱スポット１６０は、比較的多数のトラックにわたり、例えば、ＴＷが約５０ｎｍである場合には、加熱スポット１６０は、約１ミクロンとし得るので、約２０トラック（書き込みヘッドの片側に１０トラックずつ）を覆い得る。しかしながら、加熱スポット１６０の記録層の一部が、書き込み極先端５２ａの後端からの書き込み磁場に暴露された時にのみ、磁気転移が書き込まれる。従って、円形パス１５０ｃにおけるダウントラック転移３１の位置は、加熱スポット１６０と記録層の非加熱領域との温度勾配ではなく、書き込み極先端５２ａの書き込み磁場勾配によって決定される。このような広域加熱器を用いた場合には、１つの環状バンド全体に書き込みが行われる度に、各データトラックのデータは、書き込まれた後に、連続する複数の通過の間、例えばこの例では少なくとも１０回の通過の間、熱に暴露される。しかしながら、本発明では、広域加熱器の使用が顕著なＡＴＥを生じさせないことがモデル化から判明している。大きな加熱スポットの結果、かなりの数のトラックが、顕著な磁界ではなく、大幅な温度増加のみを経験する。
【００２０】
好適な実施形態では、記録層３０は、少なくともＣｏ、Ｐｔ、およびＣｒを含む高Ｋｕ合金から形成された顆粒層である。特定の組成により、高Ｋｕ顆粒ＣｏＰｔＣｒ合金は、周囲温度で、約８ｋＯｅより大きく、且つ約２０ｋＯｅまでのスイッチング磁場Ｈ０を有していてもよい。熱源は、Ｈ０が書き込み磁場よりもかなり低い値にまで低下するのに十分な程度、保磁力Ｈｃを低下させなければならない。ＣｏＰｔＣｒ合金の特定の組成および特定の書き込みヘッドに応じて、熱源は、保磁力Ｈｃを少なくとも５００Ｏｅ低下させるものとする、すなわち、Ｈ０は少なくとも約８００Ｏｅ低下する。例えば、ＣｏＰｔＣｒ合金は、約７×１０６ｅｒｇｓ／ｃｍ３のＫｕを有し、且つ周囲温度で約９ｋＯｅの保磁力Ｈｃを有していてもよい（すなわち、スイッチング磁場Ｈ０は、約１２ｋＯｅを上回り得る）。熱源は、記録層３０の加熱スポット１６０の温度を約２５０℃にまで上昇させることにより、書き込み極先端５２ａからの書き込み磁場に暴露された際に、保磁力Ｈｃが約４ｋＯｅ低下する（少なくとも約５ｋＯｅのスイッチング磁場Ｈ０の低下）。この温度は、約６００℃であるＣｏＰｔＣｒ合金のキュリー温度を大幅に下回る。
【００２１】
図１〜３の本発明の実施形態は、広域熱源として、ＡＢＳに出力端部を有する光導波路を用いる。しかしながら、他の熱源も可能である。図４は、（特許文献５）に記載するように、熱源として広域電気抵抗加熱器を備えたＴＡＲヘッドのＡＢＳの図を示す。書き込みヘッド極先端５２ａは、読み取りヘッドの検出端部６０ａのクロストラック幅よりも広いクロストラック幅（ＷＴＷ）を有するので、書き込みヘッドは、アクチュエータがＷＴＷよりも小さい増分で書き込みヘッドを半径方向に移動させる際にシングル書き込みを行うことができる。導電性加熱素子は、ＡＢＳにおいて、複数のトラックを覆うことができるようにＷＴＷより幅広く延在する端部１７２ａを有する。加熱素子は、クロム（Ｃｒ）、ニクロム（ＮｉＣｒ）、またはチタン（Ｔｉ）等の比較的高い電気抵抗率の材料で形成されていてもよく、電源への接続用に電気接点１７２ｂおよび１７２ｃを有する。
【００２２】
磁界の影響を除いた純粋な温度の影響による熱崩壊は、熱トラック消去（ＴＴＥ）と呼ぶことができ、温度の影響と組み合わさった磁界の影響による熱崩壊は、ＡＴＥと呼ぶことができる。一回の通過によるＡＴＥを、一回の通過によるＡＴＥに１０回の通過によるＴＴＥを加えたものと比較した。この計算では、１つの加熱スポットが１ミクロンの直径であり、トラック幅が５０ｎｍであると仮定した。磁化Ｍに対するこれらの計算結果を、磁界強度Ｈ／Ｈｗの２つの値に関して表１に示す（ここで、Ｈｗは、ヘッドからのオントラック書き込み磁場であり、Ｈは、隣接するトラックの中心に生じた磁場である）。表１に示すように、１回の通過によるＡＴＥの影響を超える１０回のＴＴＥ通過の磁化に対する付加的影響は、比較的小さい、すなわち、Ｈ／Ｈｗ＝０．２に関しては、磁化を追加の２％（９７％から９５％へ）のみ低下させる。Ｈ／Ｈｗ＝０．４に関しては、付加的影響はより小さい、すなわち、磁化を９２％から９１．８％へと低下させる。シングル書き込みでは、隣接するトラックにおいて記録されたデータが磁界に１回のみ暴露されることから、磁界および加熱の組み合わせによる熱崩壊は、大幅に低減される。そして、表１に示されるように、加熱のみの影響は、比較的多数の通過にもかかわらず、熱崩壊に対してほとんど影響を及ぼさない。基本的に低ＫｕＶの全ての小粒子が、書き込みヘッドの１回の通過中に書き込み磁場に暴露されることによって分布から除去されると考えられている。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
本発明を好適な実施形態を参照して具体的に示し、説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細に関して様々な変更が行われ得ることが当業者には明らかであろう。従って、開示された発明は、単なる例示としてみなされるものであり、添付の特許請求の範囲に規定される範囲にのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１０  磁気記録ディスク
１８  ディスク基板
２０  下地層
３０  磁気記録層
３１  磁化領域
４２  書き込み磁場
５０  書き込みヘッド
５２  書き込み極
５２ａ  先端
５４  第１の戻り極
５５  第２の戻り極
５６  コイル
６０  読み取りヘッド
６０ａ  検出端部
７０  レーザー
７１  ミラー
７２  光導波路
７２ａ  出力端部
７３  誘電クラッド層
１０１  基部
１０９  記録ヘッド
１１２  スライダーの端面
１１３  絶縁層
１１５  後端
１２１  サスペンション
１２２  スライダー
１２３屈曲部
１３０  アクチュエータ
１３２  ピボット
１３４  アーム
１４０、１４１、１４２  バンド
１４０ａ、１４０ｂ  同心円トラック
１５０  上面
１５２  重なり合う部分
１５４  重なり合わない部分
１６０  加熱スポット
Ｓ１、Ｓ２  磁気透過シールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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