(57)【要約】【課題】書き込み極磁化を高速で切り替えるための横補助極を有する垂直磁気記録システムおよび書き込みヘッドを提供すること。【解決手段】垂直磁気記録システムは、主コイル（書き込みコイル）および磁気記録媒体内の記録層に垂直な方向に書き込み磁束を向ける主極（書き込み極）を有する書き込みヘッドと、書き込み極の主軸すなわち垂直軸に対して傾斜して補助磁束を書き込み極に注入する横補助極（ＴＡＰ）とを有する。書き込み極の主磁化に対して非平行に注入されるＴＡＰからの追加磁束は、書き込み極の磁化に対してトルクを及ぼし、それにより、書き込み極の磁化反転を容易にする。ＴＡＰは主コイルに結合されるが、電気的には結合されない。主コイルに電気的に接続されない別個の受動コイルを、主極およびＴＡＰの周囲にループとして巻いてもよい。あるいは、ＴＡＰを主コイルの導電性巻きの１つの近傍に配置してもよい。【選択図】図６Ａ
2011048895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録層内の領域を磁化するための垂直磁気記録書き込みシステムであって、
書き込みヘッドであって、
主極と、
前記主極内に磁束を生成するための前記主極周囲の導電性主コイルと、
前記主コイルに結合され、１５度よりも大きく、かつ９０度以下の角度で前記主極に対して傾斜して向けられる横補助極（ＴＡＰ）と、
を備える書き込みヘッドと、
書き込み電流を前記主コイルに供給可能な書き込みドライバであって、前記ＴＡＰは、前記書き込み電流に応答して、磁束を前記主極に向ける、書き込みドライバと
を備える、システム。
【請求項２】
前記ＴＡＰは前記主極にほぼ直交する向きである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記主極および前記ＴＡＰの周囲に補助コイルをさらに備え、前記補助コイルは前記主極に電気的に接続されない、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記主コイルは複数の巻きを有し、前記ＴＡＰは前記主コイルの前記巻きの１つの近傍に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記主コイルはパンケーキコイルである、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記主コイルは螺旋コイルである、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
記録層に面するエアベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ上に形成される、ディスク上の垂直磁気記録層のデータトラック内の領域を磁化させる磁気記録ディスクドライブの垂直記録書き込みヘッドであって、
基板と、
前記基板上の主極と、
前記主極上にあり、実質的に前記ＡＢＳに端部を有する書き込み極と、
前記主極および接続された書き込み極内に磁束を生成する前記主極周囲の導電性主コイルと
前記主コイルに磁気的に結合され、前記書き込み極に対してほぼ直交する向きの横補助極（ＴＡＰ）と
を備える、書き込みヘッド。
【請求項８】
前記主極および前記ＴＡＰの周囲に補助コイルをさらに備え、前記補助コイルは前記主極に電気的に接続されない、請求項７に記載の書き込みヘッド。
【請求項９】
前記主コイルは複数の巻きを有し、前記ＴＡＰは前記ＡＢＳに最も近い前記巻きの近傍に配置される、請求項７に記載の書き込みヘッド。
【請求項１０】
前記主コイルはパンケーキコイルである、請求項７に記載の書き込みヘッド。
【請求項１１】
前記主コイルは螺旋コイルである、請求項７に記載の書き込みヘッド。
【請求項１２】
磁気記録ディスクドライブの垂直記録書き込みシステムであって、
請求項７に記載の書き込みヘッドと、
前記主コイルに書き込み電流を供給する書き込みドライバであって、それにより、前記ＴＡＰは、前記書き込みドライバからの書き込み電流に応答して、前記書き込み極にほぼ直交する磁束を生成する、書き込みドライバと
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には垂直磁気記録システムに関し、特に、垂直書き込みヘッドの磁化方向を高速に切り替えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ビットが記録層内に垂直または面外向きで記憶される垂直磁気記録では、磁気記録ハードディスクドライブ内に超高記録密度を可能にする。書き込みヘッドは、データを高ビット密度のみならず、高データレートでも書き込み可能でなければならない。書き込み速度は、企業ディスクドライブにおいて特に重要である。しかし、一方の磁化方向から他方の磁化方向に切り替えるための書き込みヘッドの主極の切り替え時間は、データレートが増大する場合の制限要因である。高データレートでは、書き込みヘッドから利用可能な磁束は、ディスク上の記録層により見られるように、書き込みヘッドの低周波磁束出力により支配される。そのような書き込み磁束損失の理由としては、書き込みヘッドの主極での磁化反転に固有の遅い時定数が挙げられる。低データレートシステムでもやはり、磁化反転を助けるために、ディスクドライブの書き込みドライバ回路からの書き込み電流の追加のオーバーシュートが必要である。この追加のオーバーシュートは、書き込みドライバ回路からの追加電力を必要とする。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に記載されているように、高周波支援書き込みを行う垂直磁気記録システムが提案されている。提案されるこれらシステムでは、書き込みコイルが、垂直な主書き込み場を、ならびに高周波補助場を生成する。補助場は、粒子の磁化の切り替えを容易にするように、記録層内の磁性粒子の共振周波数に近い周波数を有する。特許文献３には、記録層の磁性粒子に高周波補助場を印加するために補助コイルが使用される、高周波支援書き込みシステムが記載されている。
【０００４】
２００９年４月６日に出願され、本願と同じ譲受人に譲渡された係属中の出願（特許文献４）には、補助コイルと、主軸、すなわち書き込み極の垂直軸に対して傾斜して磁束を書き込み極内に注入する補助極とを有する垂直磁気記録システムが開示されている。補助極からの追加の磁束は、書き込み極の主磁化に非平行に注入され、書き込み極の磁化に対してトルクを及ぼし、それにより、書き込み極の磁化反転を容易にする。補助コイルは、補助極が書き込み極の磁化の切り替えと同時に補助磁束を生成するように、補助コイルを励起する回路により、主コイルに電気的に結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，８１６，３３９Ｂ１号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２５６，９５５Ｂ２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２５３１０６Ａ１号明細書
【特許文献４】米国特許出願第１２／４１９，２７８号明細書（対応日本出願：特願２０１０−８０６０３）
【特許文献５】米国特許第７，００２，７７５Ｂ２号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００８／０１８６６２８Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、高データレートおよび低データレートの磁気記録の両方において、必要なのは、記録層に別個に生成された高周波補助場を印加せずに、かつ補助コイルおよび追加の回路を必要とせずに、主極の磁化反転時間および主極のオーバーシュートを低減する書き込みヘッドおよびシステムである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、主コイル（書き込みコイル）および書き込み磁束を磁気記録媒体内の記録層に対して垂直な方向に向ける主極（書き込み極）を有する書き込みヘッドと、書き込み極の主軸すなわち垂直軸に対して傾斜して補助磁束を書き込み極に注入する横補助極（ＴＡＰ）とを有する垂直磁気記録システムに関する。書き込み極の主磁化に非平行に注入されるＴＡＰからの追加の磁束は、書き込み極の磁化に比較的大きなトルクを及ぼし、それにより、書き込み極の磁化反転を容易にする。ＴＡＰは、書き込み極の主軸すなわち垂直軸に対して傾斜した（１５度を超える）、好ましくはほぼ直交した（７０〜９０度）向きの縦軸を有する。
【０００８】
ＴＡＰは、主コイルに磁気的に結合されるが、電気的には結合されない。一実施形態では、主コイルに電気的に（導電的に）結合されない別個の受動コイルまたは巻線が、主コイルおよびＴＡＰの周りにループとして巻かれる。書き込み電流が主コイルを通ると、主コイル内に誘導された書き込み場が、受動コイル内に電流を誘導し、主極に対してほぼ直交する向きの場をＴＡＰ内に誘導する。別の実施形態では、ＴＡＰは、主コイルの導電性巻きのうちの１つの近傍に配置される。書き込み電流が主コイルを通ると、ＴＡＰ近傍の導電性巻き内の電流は、ＴＡＰに向けられ、かつ主極に対してほぼ直交する向きの、導体を囲む関連する場（「アンペール」場と呼ばれる）を有する。
【０００９】
ＴＡＰからの補助磁場は、書き込み極の磁性材料の磁化にトルクを及ぼし、磁気モーメントを歳差運動させる。主書き込み極の強磁性共振周波数に近い周波数成分を有する補助場が、書き込み極の磁化に最も効率的に結合するが、強磁性共振周波数未満の周波数を有する補助場も、書き込み極の磁気異方性の主方向に対して適切な角度で印加される場合、書き込み極の磁化の切り替えに貢献する。補助場の周波数が、強磁性共振周波数未満の場合、書き込み極の磁化の切り替えに対する補助場の恩益効果は、ｓｉｎ（θ）に比例する磁気反転トルクの増大により大方占められる。但し、θは、主極およびＴＡＰからの全場の局所方向と、書き込み極の磁化の局所方向との角度である。
【００１０】
本発明の性質および利点を完全に理解するために、添付図面と共に行われる以下の詳細な説明を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハードディスクドライブのヘッド／ディスク組立体の上面図である。
【図２】スライダの拡大端面図および図１の２−２方向から見たディスクの断面である。
【図３】図２の３−３方向における図であり、ディスクから見た読み取り／書き込みヘッドの端部を示す。
【図４Ａ】パンケーキコイルを有する従来技術による垂直書き込みヘッドを示すスライダの一部分および垂直磁気記録ディスクの一部分の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの４Ｂ−４Ｂ方向における図であり、垂直書き込みヘッドのフレア書き込み極（ｆｌａｒｅｄ  ｗｒｉｔｅ  ｐｏｌｅ）のフレア領域を示す。
【図５】読み取りヘッド、螺旋コイルを有する従来技術による垂直書き込みヘッド、垂直磁気記録ディスクを示すスライダの一部分の側面断面図である。
【図６Ａ】主極と、別個の受動コイルまたは巻線により主極に結合される横補助極（ＴＡＰ）とを有する主コイル（ＭＣ）を示す、本発明の一実施形態の基本概念を示す概略図である。
【図６Ｂ】図６Ａの実施形態における、書き込みヘッドへの書き込みドライバの接続およびＭＣへのＴＡＰの接続を示す。
【図６Ｃ】時間の関数としてのＭＣへの書き込み電流（ＩＷ）のグラフである。
【図７Ａ】主極と、ＭＣの導電性巻きのうちの１つの近傍に配置された横補助極（ＴＡＰ）とを有する主コイル（ＭＣ）を示す、本発明の別の実施形態の基本概念を示す概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａの実施形態における、書き込みヘッドへの書き込みドライバの接続およびＭＣ近傍に配置されたＴＡＰを示す。
【図８】図７Ａの実施形態であるが、パンケーキコイルを有する書き込みヘッドを備えた実施形態の斜視図であり、スライダのエアベアリング面（ＡＢＳ）の最も近くに配置されたコイルの巻き近傍に配置されたＴＡＰを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、カバーが取り外された状態のハードディスクドライブ１０のヘッド／ディスク組立体の上面図である。ディスクドライブ１０は、上部ディスク１６を含むディスク積層を支持するスピンドル１４を支持する剛性ベース１２を含む。スピンドル１４は、スピンドルモータ（図示せず）により回転し、ディスクを湾曲矢印１７で示される方向に回転させる。ハードディスクドライブ１０は、導電性相互接続トレースまたは線の配列３２を有する一体型リードサスペンション（ＩＬＳ）または屈曲部３０を有する少なくとも１つの負荷ビーム組立体２０を有する。負荷ビーム組立体２０は、Ｅブロック２４と呼ばれることもあるＥ字形支持構造に接続された剛性アーム２２に取り付けられる。各屈曲部３０は、エアベアリングスライダ２８に取り付けられる。磁気記録読み取り／書き込みヘッド２９が、スライダ２８の端面または後縁面２５に配置される。屈曲部３０は、スライダ２８が、回転するディスク１６により生成されるエアベアリング上で「ピッチ」および「ロール」できるようにする。ディスクドライブ１０は、旋回点４１で剛性ベース１２に回転可能に取り付けられた回転アクチュエータ組立体４０も含む。アクチュエータ組立体４０は、ベース１２およびボイスコイル３４に固定された磁石組立体４２を含むボイスコイルモータ（ＶＣＭ）アクチュエータである。制御回路（図示せず）によりエネルギー供給された場合、ボイスコイル４３は移動し、それにより、取り付けられたアーム２２および負荷ビーム組立体２０と共にＥブロック２４を回転させ、読み取り／書き込みヘッド２９をディスク上のデータトラックに位置決めする。トレース相互接続配列３２が、一端部において読み取り／書き込みヘッド２９に接続し、他端部において、Ｅブロック２４の片側に固定された電気モジュールまたはチップ５０内に含まれる読み取り／書き込み回路に接続する。チップ５０は、読み取り前置増幅器および書き込みドライバ回路を含む。
【００１３】
図２は、スライダ２８の拡大端面図および図１の２−２方向におけるディスク１６の断面である。スライダ２８は、屈曲部３０に取り付けられ、ディスク１６に面するエアベアリング面（ＡＢＳ）２７と、ＡＢＳ２７に対してほぼ直交する端面または後縁面２５とを有する。ＡＢＳ２７は、回転するディスク１６からの空気流に、ディスク１６の表面のかなり近傍に、または表面に接触間近の所にスライダ２８を支持する空気のベアリングを生成する。読み取り／書き込みヘッド２９は、スライダ２８の後縁面２５上に配置される一連の薄膜として形成される。通常、アルミナ等の絶縁材料の層が、読み取り／書き込みヘッド２９上に配置され、スライダ２８の外面として機能する。読み取り／書き込みヘッド２９は端子パッド３１に接続される。端子パッド３１は、屈曲部３０上のトレース配列３２に接触し、チップ５０（図１）内の読み取り前置増幅器および書き込みドライバに電気的に接続する。
【００１４】
図３は、図２の３−３方向における図であり、ディスク１６から見た読み取り／書き込みヘッド２９の端部を示す。読み取り／書き込みヘッド２９は、スライダ２８の後縁面２５上に堆積し、リソグラフィによりパターニングされた一連の薄膜として形成される読み取りヘッド９６および書き込みヘッド３３を含み、読み取りヘッドの膜が最初に堆積し、書き込みヘッドの膜は読み取りヘッドの上に堆積する。磁気抵抗性読み取りセンサまたはヘッド９６は、２つの磁気シールドＳ１とＳ２との間に配置され、第１のシールドＳ１は後縁面２５上に配置される。書き込みヘッド３３は、垂直書き込みヘッドを有し、磁気書き込み（ＷＰ）先端７２および磁束戻り極（ｆｌｕｘ  ｒｅｔｕｒｎ  ｐｏｌｅ）７６を有するＷＰ極を含む。ＷＰ先端７２を、オプションの側面シールド８４および後縁シールド８０によりＡＢＳにおいて概して囲み得る。後縁シールド８０および側面シールド８４を接続して、ラップアラウンドシールド（ＷＡＳ）を形成してもよい。ＷＡＳは、本願と同じ譲受人に譲渡された特許文献５において従来の垂直記録ヘッド用のシールドとして詳細に説明されている。ＷＡＳは、非磁性ギャップ材料によりＷＰ先端７２から離間され、書き込み場の角度を変更し、書き込みポイントでの書き込み場勾配を向上させると共に、書き込み中のトラックから離れたディスク領域において書き込み場を遮蔽する。読み取りヘッド９６のシールドＳ１、Ｓ２およびＷＰ先端７２のシールド８０、８４は、透磁材料で形成される。アルミナのような絶縁材料の層が書き込みヘッド３３上に配置され、外面２６になる。トラック横断方向でのＷＰ先端７２および読み取りヘッド９６の幅は、ディスク１６上のデータトラックのトラック幅（ＴＷ）に概して対応する。
【００１５】
図４Ａは、垂直書き込みヘッド３３を示すスライダ２８の一部分および垂直磁気記録ディスク１６の一部分の断面図である。ディスク１６は、ディスク面上に形成された「軟磁性」すなわち比較的低保磁度の透磁性下層（ＳＵＬ）上に垂直磁気データ記録層（ＲＬ）を含む。書き込みヘッド３３は、主極７４、磁束戻り極７６、および主極７４および磁束戻り極７６を接続するヨークスタッド７８で構成されるヨークと、ヨークスタッド７８に巻き付いた断面として示される薄膜「パンケーキ」コイル７９とを含む。戻り極７６およびヨークスタッド７８は、通常、電気メッキで形成されるＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、およびＮｉＦｅＣｏの合金等の軟らかい強磁性材料で形成される。図４Ａの書き込みヘッド３３は、オプションのＷＡＳ（図３）なしの状態で示される。コイル７９は、スライダ２８の外面２６上の、端子３１等の端子に接続される。フレア書き込み極（ＷＰ）７０は、主極７４の部分であり、フレア部分７１と、ディスク１６の表面に面する極先端７２とを有する。ＷＰ７０は、通常、スパッタ堆積により形成される、高モーメントＣｏＦｅ合金等の高モーメント材料で形成され、積層構造であり得る。薄膜コイル７９を通る書き込み電流は、データＲＬを通る（ＷＰ７０の下にあるＲＬの領域を磁化するため）フレアＷＰ７０から、ＳＵＬにより提供される磁束帰路を通り、戻り極７６に戻る磁場を誘導する（破線９０で示される）。スライダ２８は、ディスク１６が矢印１００で示される方向に書き込みヘッド３３を通り越して移動する際に、ディスク１６の表面の上方に支持されるエアベアリング面（ＡＢＳ）２７を有する。ＲＬは、極先端７２に隣接するデータを表す、垂直に記録、すなわち磁化された領域を有して示される。先行領域は、矢印で表されるように、ランダムに事前記録された磁化方向を有して示される。磁気転移は、記録ビットとして読み取りヘッド（図４Ａに示さず）により検出可能である。書き込みコイル７９は、本質的に単層としてスライダの後縁端部に堆積しパターニングされ、したがって、すべてのコイルの巻きが実質的に同じ平面にあるため、「パンケーキ」コイルと呼ばれる。チップ５０（図１）内の書き込みドライバからの書き込み電流が、例えば、図４Ａでは、ドットを有する上部コイルセクション７９では紙から出て、Ｘを有する下部コイルセクション７９では紙に入る一方向においてコイル７９に向けられる場合、ＷＰ先端７２下のＲＬ領域は、図４Ａのディスクの下またはディスク内に一方向に磁化される。書き込みドライバが、コイル７９への書き込み電流の方向を切り替えると、ＷＰ先端７２下のＲＬ領域は、逆方向に、すなわち、図４Ａのディスクの上または外側の方向に磁化される。
【００１６】
図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ−４Ｂ方向における図であり、フレアＷＰ７０のフレア領域７１を示す。ＷＰ先端７２とフレア部分７１との間の領域は、フレアポイント７５と呼ばれる。ＷＰ７０のフレアポイント７５は、磁束密度が最も高く、ＷＰ７０が飽和するポイントであるため、「チョーク（ｃｈｏｋｅ）」ポイントと呼ばれることもある。ＷＰ先端７２は、ＡＢＳに垂直な向きの主軸すなわち垂直軸を有し、スロート高さ（ＴＨ）と呼ばれる「高さ」、すなわちＡＢＳからフレアポイント７５までの距離を有する。図４Ｂに示すように、ＷＰ先端７２の２つの側壁が、トラック横断方向での幅を画定し、これが、ディスク１６のＲＬに記録されるデータのトラック幅（ＴＷ）を実質的に画定する。
【００１７】
図４Ａの垂直書き込みヘッドは、「パンケーキ」コイル７９を有し、すべてのコイル７９のすべてのセクションは、コイル７９が実質的に単一の平面にあるように、スライダ２８上に同じプロセスステップで堆積する。図５は、後縁面２５と、外面２６と、図４Ａおよび図４ＢのようにシールドＳ１、Ｓ２の間の読み取りヘッド９６とを有するスライダ２８を示すが、垂直書き込みヘッド１３３は、主極７４に巻き付いた薄膜「螺旋」コイル（コイルセクション１３９ａ、１３９ｂを有して示される）を有する。螺旋コイルを有する垂直書き込みコイルは、本願と同じ譲受人に譲渡された特許文献６に説明されている。書き込みヘッド１３３は、外面２６を有するスライダ２８上に形成され、主極７４、シールド層１３５、および主極７４への接続スタッド１３７で構成されるヨークも含む。極１３６は、磁束９０の帰路であり、後縁シールド１５０に接続され、ＷＡＳの部分であり得る。戻り極１３６は、戻り極１３６を主極７４に接続するヨークスタッド１３８を有する。フレアＷＰ７０は、主極７４の部分であり、図４Ａおよび図４Ｂに示すようなフレア部分７１およびＩＰ先端７２を有する。コイル１３９ａ、１３９ｂを通る書き込み電流は、ＲＬを通る（ＷＰ先端７２下のＲＬ領域を磁化するため）ＷＰ７０から、ＳＵＬにより提供される磁束帰路を通り戻り極１３６に戻る磁場を誘導する（破線９０で示される）。ＷＰ先端７２の端部は、実質的にＡＢＳに配置され、戻り極１３６は、実質的にＡＢＳに配置され、したがって、ＷＰ先端７２の端部と概して同一平面に配置される端部１３６ａを有する。
【００１８】
本発明では、横補助極（ＴＡＰ）を使用して、主極の主軸に対して傾斜して、好ましくはほぼ垂直に補助磁束を主極に注入する。主極からの書き込み磁束は、ＡＢＳに垂直して、主コイル内の書き込み電流の方向に応じてＲＬに向かって、またはＲＬから離れる方向に流れる。ＴＡＰからの追加磁束は、主極の主磁化に対して非平行に注入され、主極の磁化に対してトルクを及ぼし、それにより、主極の磁化反転の歳差運動を容易にする。
【００１９】
本発明の基本概念を図６Ａに一実施形態として示し、主コイル（ＭＣ）、ディスクのＲＬに垂直に向けられる書き込み磁束を有する主極、およびＭＣに磁気的に結合されたＴＡＰを示す。ＴＡＰは、主極に対して傾斜して向けられ（１５度よりも大きい）、好ましくはほぼ直交する（７０〜９０度）補助磁束を生成する。この実施形態では、セクション２００ａから２００ｂにより示される導電性補助受動巻線またはコイル２００は、ＭＣとは別個であり、主極およびＴＡＰの周囲にループとして巻かれる。コイルセクション２００ａは、主極の背後にあるセクション２００ｂに接続し、コイルセクション２００ｂは、主極の前にあるコイルセクション２００ｃに接続し、コイルセクション２００ｃは、ＴＡＰの背後にあるコイルセクション２００ｄに接続し、コイルセクション２００ｄは、ＴＡＰの前にあるコイルセクション２００ａに接続する。主極内の磁束は、補助コイル２００内に電流を誘導し、ＴＡＰ内に補助磁場を誘導する。これにより、補助磁束が主極に対してほぼ直交して注入される。ＴＡＰは、書き込み極７０（図５）に使用されるような高モーメント材料、好ましくは高モーメントＣｏＦｅ合金、または代替として、パーマロイ４５／５５またはパーマロイ８０／２０等のＮｉおよびＦｅの合金で形成することができる。
【００２０】
ＴＡＰは、主極よりもかなり小さな容積を有するため、その追加インダクタンスは主極よりもはるかに小さい。主書き込み極内の主磁束の伝搬は、ＭＣ内の電流の立ち上がり時間と比較して相対的に遅いため、ＡＢＳでの主極の磁化すなわち磁気分極は、ＴＡＰからの補助場から遅れる。例えば、ＭＣ内の電流の立ち上がり時間は、１００ピコ秒（ｐｓ）のオーダであり得るが、磁化は、主極内の主磁束が最大値に達するために３００〜６００ｐｓのオーダであり得る。したがって、ＴＡＰからの補助場は、主極からの書き込み場に、約数百ｐｓのオーダの時間間隔だけ先行するため、主磁束の方向に対して傾斜して主極内の磁化を事前調整する。主磁束が到着したとき、主磁束はＴＡＰにより注入される補助磁束によりＡＢＳに対して直交する方向に傾斜することから、主磁束よりも大きなトルクを及ぼすため、主極の磁化をより高速に切り替えることが可能である。
【００２１】
図６Ｂは、主コイル（ＭＣ）およびＴＡＰに接続された電気回路、ならびに図６Ａの実施形態の主極の磁化の切り替えを容易にする補助磁束を生成する、主極およびＴＡＰの周囲のループを示す。書き込みドライバ回路は、スライダから離れて、通常はＥブロック２４（図１）上に配置されるチップ５０（図１）の読み取り／書き込み回路である。書き込みドライバは、一体型リードサスペンション（ＩＬＳ）上の相互接続線を介してＭＣの端子Ｔ１、Ｔ２に接続される。書き込みヘッドは抵抗ＲＷを有し、ＭＣはインダクタンスＬＭＣを有し、項ＣＭＣは寄生キャパシタを表す。コイル２００はＭＣに接続されず、主極およびＴＡＰの周りに巻かれる。抵抗ＲＡは、ＴＡＰの周囲を通る電流を調整またはそれに合わせるように値を選択可能であり、補助場を誘導する抵抗を表す。ＲＡは、コイル２００の組み立て中にスライダ上にパターニングされる別個の抵抗の使用により、またはコイル２００の導電性材料の寸法および／または抵抗を選択することにより、選択することができる。図６Ｃは、典型的な書き込みヘッドの時間の関数としてのＭＣへの書き込み電流（ＩＷ）のグラフである。この例では、書き込み電流は、最大データレート５００Ｍｂ／秒に対応する、２５０ＭＨｚの周波数で＋５０ｍＡから−５０ｍＡに切り替わるものとして示される。
【００２２】
図７Ａは、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、ＴＡＰは、複数巻きのＭＣの導電性巻きのうちの１つ、好ましくはＡＢＳの最も近くに配置された巻き２１０の近傍に配置され、したがって、ＭＣに磁気的に結合するが、ＭＣに電気的には結合しない。書き込み電流がＭＣ中に入る際、近傍の導電性巻き内の電流から生じる場（「アンペール」場と呼ばれる）がＴＡＰに向けられる。この実施形態では、ＴＡＰは本質的に、アンペール場を主極に向ける磁束ガイドとして機能する。この実施形態では、ＴＡＰは、図６Ａの実施形態に関して説明した材料と同じ材料で形成することができる。ＴＡＰは主極よりもかなり小さな容積を有するため、そのインダクタンスは主極よりもはるかに小さい。主磁束の伝搬は、ＭＣ内の電流の立ち上がり時間と比較して相対的に遅いため、ＡＢＳでの主極の磁化すなわち磁気分極は、ＴＡＰからの補助場から遅れる。例えば、ＭＣ内の電流の立ち上がり時間は、１００ピコ秒（ｐｓ）のオーダであり得るが、主極内の主磁束が最大値に達するには３００〜６００ｐｓのオーダの時間がかかる。したがって、ＴＡＰからの補助場は、主極からの書き込み場に、数百ｐｓのオーダの時間間隔だけ先行するため、主磁束の方向に対して傾斜して主極内の磁化を事前調整する。主磁束が到着したとき、主極の磁化をより高速に切り替えることが可能である。図７Ｂは、主極（ＭＣ）に接続された電気回路および図７Ａの実施形態において主極の磁化の切り替えを容易にする補助磁束を生成する、ＭＣの巻きのうちの１つの近傍に配置されたＴＡＰを示す。
【００２３】
強磁性共振は、補助コイルからの補助磁場が存在する場合に書き込み極の磁性材料の歳差運動から生じる。補助磁場は、書き込み極の磁性材料の磁化にトルクをかけ、それにより、磁気モーメントに歳差運動させる。強磁性歳差の共振周波数は、磁気異方性、モーメント密度、および磁気構造の形状を含む材料の属性に依存する。例えば、従来のディスクドライブ書き込みヘッドの書き込み極として使用される材料の場合、強磁性共振周波数は通常、１〜４ＧＨｚの範囲である。しかし、強磁性共振周波数未満の周波数を有する補助場も、書き込み極の磁気異方性の主方向に対してかなりの角度で印加される場合、書き込み極の磁化の切り替えに寄与する。補助場が強磁性共振周波数未満の周波数である場合、書き込み極の磁化の切り替えに対する補助場の恩恵効果は、ｓｉｎ（θ）に比例する磁気反転トルクの増大により支配される。但し、θは主コイルおよび補助コイルからの全場の局所方向と書き込み極の磁化の局所方向との間の角度である。ｓｉｎ（θ）に対する磁気トルクの比例性は、補助場が９０度の角度のみならず、書き込み極に対して好ましくは１５〜９０度の範囲のより小さな角度でも有用である理由も説明する。
【００２４】
図６Ａおよび図７Ａの実施形態は、螺旋ＭＣを使用して示されるが、本発明は特定の書き込みヘッド構造により限定されない。むしろ、本発明は、書き込み極に非平行に補助磁束を向けて、書き込み極の磁化反転を容易にするＴＡＰを有する任意の種類の垂直書き込みヘッドを使用して実施することが可能である。これら種類の書き込みヘッドは、螺旋コイルを有するもののみならず、パンケーキコイルを有するものも含む。図８は、パンケーキコイルを有する垂直書き込みヘッドの、ＡＢＳ近傍のより低い部分の斜視図であり、図７Ａに示すような実施形態でのＴＡＰの位置を示す。図８は、本発明の書き込みヘッドの下にある特徴を示すために、保護アルミナオーバーコートが除去された状態のスライダの外面の図である。図８の斜視図は、ＴＡＰを含むように変更された実際の垂直書き込みヘッドの設計の図であり、薄膜磁気記録ヘッドに使用される周知のリソグラフィおよびエッチングプロセスに従って製造される様々な構造を示す。ＡＢＳに最も近いＭＣの巻きの近傍のＴＡＰの開口部は、ＭＣのパターニングに使用されるものと同じマスキングステップで形成することができ、その後、ＴＡＰを開口部内にスパッタリングで堆積させることができる。図８に示すように、主極はヨーク内に配置され、書き込み極に接続され、主極の端部はＡＢＳ近傍にある。主極と書き込み極とはＭＣの真下に位置づけられる。ＭＣはＡＢＳ近傍に導電性巻き２１０を有し、導電性巻き２１０はＴＡＰを避けて通る。
【００２５】
本発明について、好ましい実施形態を参照して特に図示し説明したが、本発明の主旨および範囲から逸脱せずに、形態および詳細の様々な変更を行い得ることが当業者には理解される。したがって、開示される本発明は単なる例示としてみなされるべきであり、添付の特許請求の範囲において指定される範囲のみにおいて限定されるべきである。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ハードディスクドライブ
１２  剛性ベース
１４  スピンドル
１６  ディスク
１７  湾曲矢印
２０  負荷ビーム組立体
２２  剛性アーム
２４  Ｅブロック
２５  端面
２６  外面
２７  エアベアリング面
２８  スライダ
２９  磁気記録読み取り／書き込みヘッド
３０  屈曲部
３１  端子パッド
３２  導電性相互接続トレース配列
３３、１３３  書き込みヘッド
４０  回転アクチュエータ組立体
４１  旋回点
４２  磁石組立体
４３  ボイスコイル
５０  チップ
７０  フレア書き込み極
７１  フレア部分
７２  極先端
７４  主極
７５  フレアポイント
７６  磁束戻り極
７８、１３８  ヨークスタッド
７９  パンケーキコイル
８０、１５０  後縁シールド
８４  側面シールド
９０  磁場
９６  読み取りヘッド
１３５  シールド層
１３６  戻り極
１３６ａ  戻り極端部
１３７  接続スタッド
１３９ａ、１３９ｂ、２００ａ〜２００ｄ  コイルセクション
２００  補助コイル
２１０  巻き
Ｓ１、Ｓ２  磁気シールド
Ｔｌ、Ｔ２  端子。
【図１】
2011048895.tif 000003
【図２】
2011048895.tif 000004
【図３】
2011048895.tif 000005
【図４Ａ】
2011048895.tif 000006
【図４Ｂ】
2011048895.tif 000007
【図５】
2011048895.tif 000008
【図６Ａ】
2011048895.tif 000009
【図６Ｂ】
2011048895.tif 000010
【図６Ｃ】
2011048895.tif 000011
【図７Ａ】
2011048895.tif 000012
【図７Ｂ】
2011048895.tif 000013
【図８】
2011048895.tif 000014