(57)【要約】【課題】軽量化および記録密度の向上に対応しつつ、外磁場耐性を上げることができる磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】基板の一方の面に形成された磁気記録層を含むデータ記録層および基板の他方の面に形成された軟磁性層を含み磁気記録層を含まないシールド層を有する磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを有することを特徴とする磁気ディスク装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性裏打ち層および垂直記録層を有する磁気記録媒体と、主磁極、リターンヨークおよび励磁コイルを有する磁気ヘッドとを有し、前記軟磁性裏打ち層の飽和磁束密度Ｂ（Ｔ）と総厚ｔ（ｎｍ）の積和と、前記磁気ヘッドの記録トラック幅ＭＷＷ（ｎｍ）が、下記式
Ｂ・ｔ≧−５８５．４×ＭＷＷ＋１３６．５（Ｔ・ｎｍ）
の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記軟磁性裏打ち層の総厚ｔ（ｎｍ）は２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記磁気ヘッドの記録トラック幅ＭＷＷ（ｎｍ）は２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
基板の一方の面に形成された磁気記録層を含むデータ記録層および基板の他方の面に形成された軟磁性層を含み磁気記録層を含まないシールド層を有する磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記磁気記録媒体のシールド層に含まれる軟磁性層の飽和磁束密度Ｂ（Ｔ）と総厚ｔ（ｎｍ）の積和が１０（Ｔ・ｎｍ）以上であることを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記磁気記録媒体のデータ記録層は、軟磁性裏打ち層および垂直記録層を有することを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記磁気記録媒体のデータ記録層は、面内記録層を有することを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置では、外磁場の影響を低減させることが要求される。特に、垂直磁気ディスク装置は、外磁場の影響を非常に受けやすい。その理由は以下の通りである。垂直磁気ディスク装置は、軟磁性裏打ち層および垂直記録層を有する垂直二層媒体と、主磁極、リターンヨークおよび励磁コイルを有する磁気ヘッド（単磁極ヘッド）とを有し、磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層との磁気カップリングを利用して記録を行う。このように垂直二層媒体は全面に磁場感度の高い軟磁性裏打ち層を有するため、外磁場によって媒体の磁化情報が変化しやすい。たとえば、外磁場によって磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層との磁気カップリング状態が変化すると再生出力が変動する。また、より大きな外磁場が加わると、磁気ヘッドが媒体の磁化状態を変化させて、誤記録または誤消去を起こすこともある。サーボ領域に誤記録した場合には動作不能になるという最悪の事態も考えられる。
【０００３】
磁気ディスク装置内部では、スピンドルモーターやヘッド駆動用モーターからも外磁場が発生するが、これらの外磁場は予測可能である。そこで、上記以外の要因で生じる予測不可能な外磁場に対して有効な対策をとる必要がある。
【０００４】
従来、外磁場耐性を上げるために、外磁場検出手段を設けて外磁場を検出したときにヘッドをアンロードさせる磁気ディスク装置が提案されている。しかし、外磁場検出手段を設けていても、瞬時に誤記録を生じさせるほどの大きな外磁場が加わった場合にはヘッドがアンロード動作を起こす前に誤記録・誤消去を起こす可能性がある。
【０００５】
また、筐体にシールド部材を設けて磁気ヘッドおよびメディアに印加される外磁場を低減するようにした磁気ディスク装置が知られている。しかし、特にモバイル用途の磁気ディスク装置は、２．５インチ、１．８インチ、１インチ以下というように小型化が進み、それに伴って軽量化が要求されている。このため、筐体にシールド部材を設けるという対策は、軽量化の要求に対して不適切になってきている。
【０００６】
以上のような背景から、磁気ヘッドおよびメディアという要素部品そのものの外磁場耐性を上げることが要求されている。従来、軟磁性裏打ち層として透磁率が５０〜１０００と低い磁性材料を用い、外磁場に対する軟磁性裏打ち層の磁化の応答性を低下させて主磁極への外部磁場の磁束の集中を抑制することにより、外磁場耐性を上げるようにした垂直記録媒体が知られている（特許文献１）。しかし、たとえば記録密度を上げるために単磁極ヘッドのトラック幅を１５０ｎｍ程度に縮小することを想定して、外磁場耐性を上げようとすると、軟磁性裏打ち層の透磁率を５０以下に低減することが望ましい。したがって、上記特許文献１の技術では、記録密度と外磁場耐性の両方を満足することができない。
【特許文献１】特開２０００−９０４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、軽量化および記録密度の向上に対応しつつ、外磁場耐性を上げることができる磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る磁気ディスク装置は、軟磁性裏打ち層および垂直記録層を有する磁気記録媒体と、主磁極、リターンヨークおよび励磁コイルを有する磁気ヘッドとを有し、前記軟磁性裏打ち層の飽和磁束密度Ｂ（Ｔ）と総厚ｔ（ｎｍ）の積和と、前記磁気ヘッドの記録トラック幅ＭＷＷ（ｎｍ）が、下記式
Ｂ・ｔ≧−５８５．４×ＭＷＷ＋１３６．５（Ｔ・ｎｍ）
の関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様に係る磁気ディスク装置は、基板の一方の面に形成された磁気記録層を含むデータ記録層および基板の他方の面に形成された軟磁性層を含み磁気記録層を含まないシールド層を有する磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の磁気ディスク装置によれば、軽量化および記録密度の向上に対応しつつ、外磁場耐性を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。  
実施形態１
図１は本実施形態における磁気ディスク装置を示す断面図である。この磁気ディスク装置は、磁気記録媒体（垂直二層媒体）１０と磁気ヘッド５０とを含む。磁気記録媒体１０は、非磁性基板１１上に軟磁性裏打ち層１３（軟磁性層１４ａ、非磁性層１５、軟磁性層１４ｂ）、中間非磁性層１６、垂直記録層１７を積層した構造を有する。磁気ヘッド５０はいわゆる単磁極ヘッドであり、主磁極５１と、リターンヨーク５２と、励磁コイル５３とを有する。
【００１２】
軟磁性裏打ち層１３に含まれる軟磁性層１４ａ、１４ｂは、非磁性層１５を介して反強磁性カップリングしている。軟磁性層１４ａ、１４ｂには、たとえばＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、パーマロイなどＦｅＮｉ合金、パーメンジュールなどのＦｅＣｏ合金、バーミンバーなどのＦｅＣｏＮｉ合金、ＮｉＣｏ合金、センダスト、ＭｎＺｎ系フェライト、ＭｇＭｎ系フェライト、ＭｇＺｎ系フェライト、ＦｅＡｌＧａ、ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ、ＦｅＧａＧｅ、ＦｅＧｅＳｉ、ＦｅＳｉＣ、ＦｅＺｒＢ、ＦｅＺｒＢＣｕ、ＣｏＦｅＳｉＢ、ＣｏＴｉ、ＣｏＺｒＴａなど、高透磁率を有する軟磁性材料が用いられる。非磁性層１５には、Ｒｕなどが用いられる。軟磁性裏打ち層１３の総厚ｔ（すなわち、軟磁性層１４ａおよび１４ｂの合計厚さ）は１０ｎｍ以上であることが好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍがより好ましい。なお、軟磁性層は３層以上であってもよい。
【００１３】
垂直記録層１７には、たとえばＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＢ、ＣｏＰｔＣｒＢなどが用いられる。また、Ｐｔ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種とＣｏとの多層構造を用いてもよい。さらに、この多層構造の各層に、Ｃｒ、ＢまたはＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを用いてもよい。
【００１４】
垂直二層媒体と単磁極ヘッドを用いた垂直磁気ディスク装置では、主磁極２１、軟磁性裏打ち層１３、リターンヨーク２２を通過する磁束の流れを利用して記録を行う。このとき、軟磁性層の磁化が安定していることが、高い信号品質を得る上で重要となる。
【００１５】
本発明者らは、まず、軟磁性裏打ち層の実効的な膜厚である飽和磁束密度Ｂ［Ｔ］と物理的な総厚ｔ［ｎｍ］の積和（Ｂ・ｔ）と、オーバーライト特性（ＯＷ）と、外磁場によるビットエラーレートの劣化（ΔＢＥＲ）の関係に着目した。
【００１６】
オーバーライト特性（ＯＷ）は記録の品質に関連する特性である。垂直磁気記録の場合には高周波信号よりも低周波信号の方が書き難いので、高周波信号を書いた後に低周波信号を書いた場合の消え残り信号をｄＢで表示した値をＯＷの指標としている。
【００１７】
図２に、記録トラック幅（Magnetic Write Width，ＭＷＷ）が１８０ｎｍであるヘッドを用いたときの、Ｂ・ｔとＯＷ特性との関係を示す。図３にＯＷ特性とΔＢＥＲの関係を示す。
【００１８】
図３から、ＯＷが３５ｄＢ以上では、ΔＢＥＲのばらつきはヘッドおよびメディアのノイズによるものであり、十分なオーバーライトがなされていると考えられる。一方、ＯＷが３５ｄＢ未満の場合には、オーバーライトが不十分なためΔＢＥＲが悪くなっている。この結果から、外磁場耐性を上げるには、３５ｄＢ以上のＯＷを確保する必要があることがわかる。図２から、３５ｄＢ以上のＯＷを確保するには、Ｂ・ｔが３０［Ｔ・ｎｍ］以上であることが必要になる。
【００１９】
ＯＷ特性は記録トラック幅ＭＷＷによっても異なる。すなわち、ＭＷＷが狭くなるとヘッドからの記録磁界強度が弱くなりＯＷ特性が悪くなるため、Ｂ・ｔを高くする必要がある。図４に、ＭＷＷと、３５ｄＢ以上のＯＷを確保できるＢ・ｔとの関係を示す。高い外磁場耐性が得られるのは、図４の直線より上側の領域である。したがって、Ｂ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）と記録トラック幅ＭＷＷ（ｎｍ）が、下記式
Ｂ・ｔ≧−５８５．４×ＭＷＷ＋１３６．５
の関係を満たす必要がある。軟磁性裏打ち層の総厚ｔは従来の２００ｎｍ程度より薄いことが好ましく、１５０ｎｍ以下であることがより好ましい。すなわち、Ｂ・ｔの上限は２００Ｂ（Ｔ・ｎｍ）で表される。
【００２０】
次に、図５に軟磁性層の反強磁性カップリングの強さであるバイアス磁界Ｈｂと外磁場耐性との関係を示す。ここでは、外磁場耐性をΔＢＥＲが変化しない最大磁場で表している。すなわち、ΔＢＥＲが変化しなければ、総合的に判断して、外磁場の影響がないと判断できる。
【００２１】
図５から、バイアス磁界を上げることによって、外磁場耐性を大幅に改善できることがわかる。概略的には、バイアス磁界を約５０Ｏｅ上げると、外磁場耐性を約２０Ｏｅ改善できる。バイアス磁界を上げる方法として、軟磁性裏打ち層１３の総厚ｔを薄くすることが挙げられる。一方、軟磁性裏打ち層１３の実効的な膜厚（Ｂ・ｔ）を薄くしすぎると、ＯＷ特性が劣化する。したがって、軟磁性裏打ち層１３の厚さは、３５ｄＢ以上のＯＷ特性を確保できる最小の厚さにすることが望ましい。
【００２２】
実施形態２
磁気ディスク装置の記録密度を向上させる上ではトラック密度を上げることは避けられず、トラック幅は減少しつづけると考えられる。しかし、トラック幅が狭くなると単磁極ヘッドの先端部からの磁界強度が弱くなり、ＯＷ特性が悪くなるおそれがある。本実施形態では、軟磁性裏打ち層の実効的な膜厚Ｂ・ｔを下げずに、ＯＷ特性を維持しつつ、外磁場耐性を上げることができるメディアについて説明する。
【００２３】
図６は本実施形態における磁気ディスク装置を示す断面図である。この磁気ディスク装置は、磁気記録媒体（垂直二層媒体）２０と磁気ヘッド５０とを含む。磁気記録媒体２０では、非磁性基板２１の一方の面には軟磁性裏打ち層２２、中間非磁性層２３、垂直記録層２４が積層され、この面はデータ記録層となっている。一方、非磁性基板２１の他方の面には軟磁性層２５が形成されているが、垂直記録層は形成されておらず、この面はシールド層となっている。磁気ヘッド（単磁極ヘッド）５０は、主磁極５１と、リターンヨーク５２と、励磁コイル５３とを有する。
【００２４】
図７に、図６に示した本実施形態の磁気ディスク装置と、非磁性基板の両面にそれぞれ軟磁性裏打ち層、中間非磁性層および垂直記録層を積層したメディアを有する磁気ディスク装置（参照例）について、外磁場耐性を示す。この図に示されるように、一方の面がシールド層となっているメディアを有する本実施形態は、シールド層を設けていないメディアを有する参照例よりも、高い外磁場耐性を示している。
【００２５】
図８に、シールド層に含まれる軟磁性層２５の実効的な膜厚（Ｂ・ｔ）と外磁場耐性との関係を示す。図８から、Ｂ・ｔが大きいほど外磁場耐性が高くなることがわかる。また、軟磁性層２５のＢ・ｔが１０［Ｔ・ｎｍ］以上の場合、軟磁性層２５がない場合に比べて外磁場耐性が３０Ｏｅ以上改善することがわかる。さらに、データ記録層とシールド層は互いに基板２１の異なる面に形成されているため、シールド層がデータ記録層における記録特性に影響を与えることはない。このため、軟磁性層２５のＢ・ｔが１０［Ｔ・ｎｍ］以上であれば、記録特性を損なうことなく外磁場耐性を高めることができる。
【００２６】
特に、モバイル用途で軽量化が求められる１．８インチ以下の磁気ディスク装置に本実施形態を適用した場合、装置全体の重量を変えることなくメディア自体で外磁場耐性を上げることができるので、有効な外磁場対策となる。
【００２７】
なお、本実施形態は垂直磁気ディスク装置だけでなく、面内磁気ディスク装置にも適用できる。図９に、本実施形態を適用した面内磁気記録媒体の断面図を示す。この磁気記録媒体３０では、非磁性基板３１の一方の面に面内記録層３２が形成され、この面はデータ記録層となっており、非磁性基板３１の他方の面に軟磁性層３３が形成されているが垂直記録層は形成されておらず、この面はシールド層となっている。また、この磁気記録媒体３０に対する磁気ヘッドとしてはリングヘッドを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１の磁気ディスク装置を示す断面図。
【図２】実施形態１の磁気ディスク装置について、軟磁性裏打ち層の実効的な膜厚Ｂ・ｔとＯＷ特性との関係を示す図。
【図３】実施形態１の磁気ディスク装置について、ＯＷ特性とΔＢＥＲとの関係を示す図。
【図４】実施形態１の磁気ディスク装置について、記録トラック幅ＭＷＷと３５ｄＢ以上のＯＷを確保できるＢ・ｔとの関係を示す図。
【図５】実施形態１の磁気ディスク装置について、バイアス磁界Ｈｂと外磁場耐性との関係を示す図。
【図６】実施形態２の磁気ディスク装置を示す断面図。
【図７】実施形態２の磁気ディスク装置と参照例の磁気ディスク装置の外磁場耐性を示す図。
【図８】実施形態２の磁気ディスク装置について、シールド層に含まれる軟磁性層の実効的な膜厚Ｂ・ｔと外磁場耐性との関係を示す図。
【図９】実施形態２を適用した面内記録媒体の断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０…磁気記録媒体、１１…非磁性基板、１３…軟磁性裏打ち層、１４ａ、１４ｂ…軟磁性層、１５…非磁性層、１６…中間非磁性層、１７…垂直記録層、２０…磁気記録媒体、２１…非磁性基板、２２…軟磁性裏打ち層、２３…中間非磁性層、２４…垂直記録層、２５…軟磁性層、３０…磁気記録媒体、３１…非磁性基板、３２…面内記録層、３３…軟磁性層、５０…磁気ヘッド、５１…主磁極、５２…リターンヨーク、５３…励磁コイル。
【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】
2006185510.tif 000008
【図７】
2006185510.tif 000009
【図８】
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【図９】
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