(57)【要約】【課題】書込み磁極先端部を有する書込み磁極を備える装置、書込み素子および方法を提供する。【解決手段】磁気素子は、書込み磁極先端部を有するように構成された書込み磁極を少なくとも有し得て、当該書込み磁極先端部は、空気軸受面（ＡＢＳ）に対して第１の角度で方向付けられた先端面と、ＡＢＳから延び、ＡＢＳに対して第２の角度で方向付けられた第１のベベル面と、ＡＢＳから延び、ＡＢＳに対して第３の角度で方向付けられた第２のベベル面とを有する。第１、第２および第３の角度は、互いに異なり、互いに非直交であるように構成され得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込み磁極先端部を有する書込み磁極を備える装置であって、前記書込み磁極先端部は、空気軸受面（ＡＢＳ）に対して第１の角度で方向付けられた先端面と、前記ＡＢＳから延び、前記ＡＢＳに対して第２の角度で方向付けられた第１のベベル面と、前記ＡＢＳから延び、前記ＡＢＳに対して第３の角度で方向付けられた第２のベベル面とを備え、前記第１、第２および第３の角度は、互いに異なっており、互いに非直交である、装置。
【請求項２】
前記第１のベベル面は、前記先端面と接触し、前記先端面から延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２のベベル面は、前記先端面と接触し、前記先端面から延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２のベベル面は、書込み磁極コアと接触するベベル層に対応する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
両方のベベル面は、前記先端面からアップトラックに位置決めされる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ヨークは、前記ＡＢＳに遠位でありかつ前記第２のベベル面に近位の前記書込み磁極と接触する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ヨークは、前記第１の角度を有するＡＢＳ対向前面を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
第３のベベル面は、前記第２のベベル面と接触し、前記第２のベベル面から延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第３のベベル面は、前記ＡＢＳに対して第４の角度を有し、前記第４および第３の角度は同一である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第３のベベル面は、前記ＡＢＳに対して第４の角度を有し、前記第４および第３の角度は、異なっており、非直交である、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記第３のベベル面は、前記ＡＢＳに対して第４の角度を有し、前記第４および第３の角度は同一である、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２のベベル面は、第１の距離だけ前記ＡＢＳから変位している、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
第３のベベル面は、前記第１の距離よりも大きな第２の距離だけ前記ＡＢＳから変位している、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
書込み磁極先端部を有する書込み磁極を備える書込み素子であって、前記書込み磁極先端部は、空気軸受面（ＡＢＳ）に対して第１の角度で方向付けられた先端面と、前記書込み磁極先端部の前縁において前記ＡＢＳから延び、前記ＡＢＳに対して第２の角度で方向付けられた第１のベベル面と、前記書込み磁極先端部の後縁において前記ＡＢＳから延び、前記ＡＢＳに対して第３の角度で方向付けられた第２のベベル面とを備え、前記第１、第２および第３の角度は、互いに異なっており、互いに非直交である、書込み素子。
【請求項１５】
第３のベベル面は、前記先端面からアップトラックに位置決めされ、前記ＡＢＳに対して第４の角度を有し、第４のベベル面は、前記先端面からダウントラックに位置決めされ、前記ＡＢＳに対して第５の角度を有し、前記第４および第５の角度は、前記第１、第２および第３の角度とは異なっており、前記第１、第２および第３の角度に非直交である、請求項１４に記載の書込み素子。
【請求項１６】
第３および第４のベベル面は各々、共通の距離だけ前記ＡＢＳから変位している、請求項１５に記載の書込み素子。
【請求項１７】
第３および第４のベベル面は各々、異なる距離だけ前記ＡＢＳから変位している、請求項１５に記載の書込み素子。
【請求項１８】
前記第１、第２、第３および第４のベベル面は各々、前記先端面から離れる方に向いている、請求項１４に記載の磁気書込み素子。
【請求項１９】
前記第３のベベル面は、書込み磁極コアと接触するベベル層に対応し、前記ベベル層は、前記ＡＢＳに平行に測定したときに前記書込み磁極コアよりも小さな厚みを有する、請求項１５に記載の磁気書込み素子。
【請求項２０】
書込み磁極先端部を有する書込み磁極を設けるステップと、
空気軸受面（ＡＢＳ）に対して、異なる、非直交の第１、第２および第３の角度で、前記書込み磁極先端部の先端面、第１のベベル面および第２のベベル面をそれぞれ方向付けるステップとを備える方法であって、前記第１および第２のベベル面は各々、前記ＡＢＳから延びている、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００１】
発明の概要
さまざまな実施例は、書込み磁極先端部を有するように構成された書込み磁極であって、当該書込み磁極先端部は、空気軸受面（air bearing surface：ＡＢＳ）に対して第１の角度で方向付けられた先端面と、ＡＢＳから延び、ＡＢＳに対して第２の角度で方向付けられた第１のベベル面と、ＡＢＳから延び、ＡＢＳに対して第３の角度で方向付けられた第２のベベル面とを有する、書込み磁極を少なくとも提供する。第１、第２および第３の角度は、互いに異なり、互いに非直交であるように構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】さまざまな実施例に従って構成され、動かされる例示的なデータ記憶システムのブロック図である。
【図２】図１に示されるデータ記憶システムにおいて使用可能な例示的な書込み素子の一部のブロック図である。
【図３】いくつかの実施例に従って構成される例示的な書込み磁極の一部のブロック図である。
【図４】さまざまな実施例に従って構築され、動かされる例示的な磁気書込み素子の一部のブロック図である。
【図５】さまざまな実施例に従って構成される例示的な書込み磁極の一部のブロック図である。
【図６】さまざまな実施例に従って構築され、動かされる例示的な書込み磁極の一部のブロック図である。
【図７】いくつかの実施例に従って構成される例示的な書込み磁極の一部のブロック図である。
【図８】さまざまな実施例に従って調整される書込み磁極のための例示的な動作データの図である。
【図９】さまざまな実施例に従って実行される例示的な書込み磁極作製ルーチンの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
詳細な説明
現代の計算装置は、サイズを小さくしつつ計算能力が高くなるように進歩してきており、これにより、有線および無線ネットワーク全体により多くの量のデータを拡散させることが可能になった。データ記憶装置は、データ容量を大きくし、データアクセスを高速化し、フォームファクタを小さくしながらこのような進歩に対応するように発展してきた。しかし、データ書込み磁極およびデータ読取り抵抗積層体のようなさまざまなデータ記憶部品の物理的サイズを小さくすることにより、性能が劣化する可能性がある。なぜなら、このような寸法を小さくした状態では磁気動作がより揮発性になるからである。したがって、安定した磁気動作に関連する最適化された性能が可能な、フォームファクタが小さいデータ記憶装置に対する継続的な需要が業界にはある。
【０００４】
これらの問題は、書込み磁極先端部を有するように構成された書込み磁極を少なくとも有する磁気素子であって、当該書込み磁極先端部は、空気軸受面（ＡＢＳ）に対して第１の角度で方向付けられた先端面と、ＡＢＳから延び、ＡＢＳに対して第２の角度で方向付けられた第１のベベル面と、ＡＢＳから延び、ＡＢＳに対して第３の角度で方向付けられた第２のベベル面とを有し、第１、第２および第３の角度は、互いに異なっており、互いに非直交である、磁気素子を提供した。ＡＢＳに対するサイズおよび向きに関してベベル面を調整できることにより、書込み磁束を先端面に沿って集束させて、書込み磁極の寸法が小さいにもかかわらず書込み磁極の性能を最適化することができる。さらに、異なるベベル面角度を調整することにより、書込み磁場勾配を最適化して、書込み磁極の正確さおよび精度を向上させることができる。
【０００５】
複数の調整されたベベル面を有する書込み磁極は、無限のさまざまなデータ記憶環境において実施可能であり、図１は、調整された書込み磁極がさまざまな実施例に従って利用可能な例示的なデータ記憶システム１００を概して示す。データ記憶環境は、少なくとも１つの変換部１０４を有するように構成された１つ以上のデータ記憶装置１０２で構成され得て、当該変換部１０４は、ローカルコントローラ１０６によって制御され、ローカルメモリ１０８に一時的または永久的に格納されたデータにアクセスする。示されるように、変換部１０４は、プログラムされたビット１１４を格納できる磁気記憶媒体１１２の上方に変換ヘッド１１０を有する。
【０００６】
記憶媒体１１２は、空気軸受面（ＡＢＳ）１１８を生成するように回転するスピンドルモータ１１６に取付けられ、スピンドルモータ１１６によって制御され、空気軸受面１１８の上を変換ヘッド１１０が通過して、媒体１１２からの選択されたデータビット１１４にアクセスする。変換ヘッド１１０は、それぞれ記憶媒体１１２からのデータをプログラムして読取るように動作する磁気書込み素子および磁気応答読取り素子などの１つ以上の変換素子を含み得る。変換ヘッド１１０の磁気データ書込み素子部が図１に示されているが、これに限定されるものではない。書込み素子は、コイルから磁束を発生させ、予め定められた量の磁束を回路内で記憶媒体１１２を介して書込み磁極１２０から戻り磁極１２２に放出して、少なくとも１つのデータビット１１４をプログラムする極性を伝えることができる。
【０００７】
データ記憶装置１０２の動作は、ＲＡＩＤ（redundant array of independent discs）内で相互接続された他のローカルデータ記憶装置、ならびに、ネットワーク１２６によっておよび適切なプロトコルによるアクセスによってデータ記憶装置１０２に接続されるデータ記憶装置１２４などのローカルおよびリモート機器を用いて、同時にかつ自律的に行われ得る。有線または無線ネットワーク１２６は、さらに、他の形態の一時・永久データメモリ１２８および１つ以上のリモートプロセッサ１３０による計算機能にアクセスすることができる。無限のさまざまなローカルおよびリモート計算構成により、データ記憶環境１００を多種多様な用途に適合させることができる。
【０００８】
図２は、いくつかの実施例に従って構築され、動かされる例示的な書込み素子１４０の一部のブロック図である。書込み素子１４０は、ヨーク１４４と主要書込み磁極１４６とを有するように構成される書込み磁極１４２を有するように示されている。主要書込み磁極１４６は、書込み磁極先端部１４８を有し、当該書込み磁極先端部１４８は、側壁１５０が共通の角度θ１で先細りになって磁束をＡＢＳ部分１５２に注ぎ込むように成形されている。側壁１５０を調整することにより、磁極幅１５６よりも小さな予め定められたＡＢＳ部分幅１５４をＹ軸に沿って生成することができ、磁束放出がほぼ当該部分幅１５４に集束される。
【０００９】
より大きなデータ容量をもたらすためにデータ媒体１５８上のデータビットの面密度を大きくするにつれて、１つ以上のデータビットを含むデータトラック１６２に関連するビット長１６０は減少する。このようにトラック間隔１６０を小さくすると、書込み磁極先端部１４８および特にＡＢＳ部分１５２の機能の精度が強調される。すなわち、側壁１５０およびＡＢＳ部分１５２は、さまざまな実施例において、ビット長１６０と比較してより小さな部分幅１５４に整合するように、またはより小さな部分幅１５４を有するように調整され、その結果、放出された磁束は、ＡＢＳ部分１５２の下方のデータビットのみをプログラムし、隣接するデータビットはプログラムしない。しかし、ビット長１６０の減少は、ＡＢＳ部分幅１５４の最小化に対応し得て、これは、書込み磁極１４２からの磁束放出を制限する可能性があり、データビット品質および精度を劣化させる。したがって、部分幅１５４を小さくした構成では、書込み磁極先端部１４８の磁気効率が強調される。
【００１０】
したがって、書込み磁極１４２は、サブ１００ｎｍレジームなどの部分幅１５４を小さくした環境においてデータビット品質、精度および磁束送達を最適化するように構成され得る。図３は、最適化された磁束送達をもたらすようにさまざまな実施例に従って構築される例示的な書込み磁極１７０の一部のブロック図である。書込み磁極１７０は、Ｙ軸に沿って先端面１７６からアップトラックにベベル層１７４と連続的に接触する書込み磁極コア１７２を有する。また、ベベル層１７４は、書込み磁極コア１７２および先端面１７６からさらにアップトラックに設置されるヨーク１７８と接触する。先端面１７６は、ＡＢＳ上に位置し、ベベル層１７４の第３のベベル面１８４とともに書込み先端部１８２を規定する第１のベベル面１７８および第２のベベル面１８０のための頂点でありながら、Ｙ軸に沿ってＡＢＳに実質的に平行であるように構成される。
【００１１】
書込み磁極先端部１８２のさまざまな面を調整することにより、より大きな磁束を書込み磁極１７０の後縁１８６に送達することができ、より強力な書込み性、より大きな磁場勾配、より優れた磁束効率を促進して、磁場ダイナミクスを向上させることができ、最適化されたデータ記録性能がもたらされる。ＡＢＳおよびＹ軸に対して共通の角度で第１のベベル面１７８および第２のベベル面１８０を方向付けることにより、一部の磁束を先端面１７６に注ぎ込むことができるが、極めて小さなデータビット寸法は、先端面１７６全体から放出された磁束を不正確かつ不十分な磁場にする可能性がある。したがって、ベベル面１７８および１８０は、後縁１８６からアップトラックに位置し、後縁１８６より前にデータビットを通過する前縁１８８ではなく、先端面１７６の後縁１８６上に磁束を集束させるように、各々がＹ軸およびＡＢＳに対して異なる角度θ１およびθ２を有しながら先端面１７６から離れる方に向くように調整可能である。
【００１２】
先端面１７６の後縁１８６に磁束を集束させることにより、サブ１００ｎｍのデータトラック間隔に寄与するデータビットプログラミング磁場の正確な送達が可能になり得る。しかし、書込み磁極コア１７２の長手方向Ｘ軸の周りの単純な非対称の構成は、十分に磁束を先端面１７６に向けることができない。示されるように、ベベル層１７４、および、θ１およびθ２よりも大きく、θ１およびθ２に非直交の向きθ３で先端面１７６から離れるように角度が付けられたその調整された第３のベベル面１８４は、さらなる量の磁束を後縁１８６の方に集束させる。これは、磁束搬送ヨーク１７８と磁束放出書込み磁極コア１７２との間に接触的に配設されることの機能であり得る。なお、ヨーク１７８は、ＡＢＳおよび先端面１７６に実質的に平行なＡＢＳ対向前面１９０を有するが、このような構成は必須ではなく、または限定的なものではない。
【００１３】
複数の異なる角度θ１，θ２およびθ３はそれぞれベベル面１７８，１８０および１８４によって規定されるので、遷移部における磁場勾配および後縁１８６からの磁束送達を最適化して、データビット品質を最適化するように、ピーク有効磁場および垂直磁場成分を高くすることができる。磁束挙動は、Ｙ軸に沿って書込み磁極１７０の層の厚みを調節し、その結果、それぞれのベベル面１７８，１８０および１８４の長さを変更して、クロストラックＺ軸に沿って磁場勾配を最適化することによって、さらに調整され得る。図３の非限定的な例では、ベベル層１７４は、書込み磁極コア厚み１９４よりも小さな厚み１９２を有し、コア厚み１９４がベベル層厚み１９２よりも大きい場合よりも多くの量の磁束をヨーク１７８から書込み磁極コア１７２に伝える。
【００１４】
調整されたベベル面１７８，１８０および１８４は、磁束をＡＢＳ上の先端面１７６の後縁１８６に効率的に集束させることができるが、磁場が意図せずに書込み磁極コア１７２から横方向に放出される可能性がある。誤ったデータビットが意図せずにプログラムされる可能性があるので、ベベル面１７８，１８０および１８４からの磁束の放出は、書込み磁極１７０の性能を劣化させる可能性がある。したがって、誤った磁束の放出の量および影響を減らすために、書込み磁極１７０の近位であるが書込み磁極１７０から分離して軟質磁気保磁力材料が位置決めされ得る。
【００１５】
図４は、ＡＢＳ上に後方磁気シールド２０４に隣接して書込み磁極２０２を有するようにさまざまな実施例に従って構成される例示的なデータ書込み素子２００の一部のブロック図である。書込み磁極２０２は、ベベル面２０６，２０８および２１０がそれぞれ、先端面２１２から離れる方に向いて、Ｙ軸およびＡＢＳに対して異なる、非直交の角度で方向付けられるように調整される。先端面２１２およびＡＢＳから第１のベベル面２０６および第２のベベル面２０８が連続的に延びていることは、先端面２１２の前縁２１６の代わりに書込み磁極コア２１４から横方向に意図せずに磁束が放出されるリスクが高まることに対応する。
【００１６】
第１のベベル角度θ１および第３のベベル角度θ３とは異なる第２の角度θ２に前縁の第２のベベル面２０８の向きを調整することにより、後方シールド２０４は、整合テーパ面２１８を有することができ、当該整合テーパ面２１８は、ＡＢＳから第２のベベル面２０８の長さを越えて連続的に延びて、書込み磁極コア２１４からＹ軸に沿って横方向に放出された磁束をとらえて、消散させる。示されるように、後方シールド２０４の形状は、ＡＢＳに遠位の書込み磁極コア２１４からの第２の分離距離よりも近い、ＡＢＳにおける第２のベベル面２０８からの第１の分離距離であるように調整可能である。すなわち、書込み磁極２０２からの前方シールドシャント磁束のリスクを減らすために、ＡＢＳよりもＡＢＳに遠位の書込み磁極コア２１４の間により多くの非磁性絶縁材料が存在し得る。
【００１７】
さまざまな実施例において、ベベル面２０６，２０８および２１０によって磁束が向けられる前縁２１６からアップトラックの後方シールド２０４の位置は、ＡＢＳ上の前縁２１６からダウントラックに位置決めされた磁気シールドによって補完されることができる。書込み磁極２０２の周りに磁気シールドを追加することにより、書込み磁極コア２１４からの磁束の放出に対してさまざまな度合いの精度がもたらされることができる。しかし、第１のベベル面２０６および第２のベベル面２０８による書込み磁極コア２１４の成形だけでなく、ベベル層２２０の第３のベベル面２１０の成形も調整することにより、磁気シールドよりも効率的に、書込み磁極２０２において利用可能な磁束の精度および量を最適化することができる。
【００１８】
さまざまな実施例では、ヨーク２２２のサイズおよび位置に関してベベル層２２０を調整して、書込み磁極コア２１４に効率的に磁束を送達する。例えば、ベベル層２２０の第３のベベル面２１０の角度θ３およびＡＢＳからのベベル層２２０の距離２２４は、前縁２１６または後縁２２６などの先端面２１２の特定の部分に予め定められた量の磁束を集束させるように調節可能である。ＡＢＳからベベル層２２０を変位させることにより、書込み磁極コア２１４に磁束を効率的に供給しながら不要な磁束の放出のリスクを最小化することができる。同様に、距離２２４よりも大きな距離だけＡＢＳからヨーク２２２を分離させることにより、意図せずにダウントラックのデータビットをプログラムすることなく磁束を先端面２１２に伝えることができる。
【００１９】
図５は、いくつかの実施例に従って構築され、動かされる例示的な書込み磁極２３０の一部のブロック図である。示されるように、書込み磁極コア２３２は、ＡＢＳから、ＡＢＳからの第１の距離２３４まで連続的に延びており、先端面２３６を有するように構成されており、当該先端面２３６は、ＡＢＳ上に位置決めされ、ＡＢＳに平行になるように角度が付けられている。第１のベベル面２３８および第２のベベル面２４０はそれぞれ、磁束を先端面２３６の後縁２４２に集束させるように、異なる非直交の角度θ１およびθ２で先端面２３６およびＡＢＳから延びている。図４の書込み磁極２０２とは対照的に、前方側の第１のベベル面２３８は、後方側の第２のベベル面２４０よりもＡＢＳに対して長い長さおよび小さな角度を有している。
【００２０】
さらに、図４の書込み磁極２０２とは対照的に、ヨーク２４４は、書込み磁極コア２３２の前方側に先端面２３６からアップトラックに位置決めされた第１のベベル層２４６および第２のベベル層２４８に対向して、後方側の書込み磁極コア２３２と接触する。介在するベベル層なしに書込み磁極コア２３２をヨーク２４４と接触させることにより、多くの量の磁束が先端面２３６で利用可能になり得る。しかし、ＡＢＳからのヨーク２４４の変位距離２５０は、磁束を抑える働きをすることができ、ヨーク２４４から書込み磁極コア２３２に伝わる磁束の量を過度に制限することなく、後縁２４２などの先端面２３６の選択された部分の方に磁束を効率的に集束させるように調整された材料および厚みで構築された少なくとも１つのベベル層の使用をサポートする。
【００２１】
ヨーク２４４と書込み磁極コア２３２との接触にかかわらず、ベベル層２４６および２４８は、個々におよび集合的に、書込み磁極２３０の磁束送達および精度を最適化するように調整可能である。製造上の複雑さおよび制御された磁束送達などのさまざまな非限定的な理由により、ベベル層２４６および２４８は各々、ベベル面２５２および２５４を有し得て、当該ベベル面２５２および２５４は、共通のベベル角度θ３を共有し、書込み磁極コア２３２から連続的に延びている。ヨーク変位距離２５０よりも小さな第２の変位距離２５６だけ第１のベベル層２４６を変位させることによって、磁束がボトルネックに到達する代わりに磁束を先端面２３６に集束させることができる。
【００２２】
ベベル層２４６および２４８の調整は、ＡＢＳから書込み磁極コア２３２の長さ２３４を越えて各層を延ばすことをさらに組入れることができる。示されるように、第１のベベル層２４６は、第２の変位距離２５６から、書込み磁極コア２３２に覆いかぶさるＡＢＳからの第１のベベル長さ２５８まで連続的に延び得て、磁束がコア長さ２３４に沿ってＡＢＳの方に流れる態様を調整するように調節可能である。ＡＢＳからの第１の長さ２３４から、ＡＢＳからの第１のベベル長さ２５８、ＡＢＳからの第２のベベル長さ２６０までベベル層長さをずらすことは、上面２３６の後縁２４２において利用可能な磁束の量の増大にさらに寄与し得る。
【００２３】
書込み磁極２３０における多種多様な調整オプションにより、高い面密度、ビットパターン媒体および小さなフォームファクタ環境のようなさまざまな異なるデータ記憶環境に対応することができる。しかし、書込み素子の磁束送達および精度を制御するために多数のベベル層を限定なしに利用できるので、書込み磁極コア２３２の選択された単一の側のベベル層２４６および２４８の位置は、限定的なものではない。
【００２４】
図６は、ベベル層２７８，２８０，２８２および２８４の前方対２７４と後方対２７６との間に書込み磁極コア２７２を配設するようにさまざまな実施例に従って構成された例示的な書込み磁極２７０の一部のブロック図である。層の後方対２７６は、Ｙ軸に沿って測定したときに異なる厚み２８６および２８８を有し、異なるベベル角度θ３およびθ４ならびにＡＢＳからの異なる変位距離２９０および２９２を有するように構築される。一方、前方対２７４は、異なる変位距離２９６および２９８ならびに異なるベベル角度θ５およびθ６で共通の厚み２９４を有する。
【００２５】
必須ではなくまたは限定的なものではないが、さまざまな厚み２８２，２８４および２９０は、ベベル角度θ３，θ４，θ５およびθ６とともに、各々がさまざまな実施例において異なっていてもよいが、他の実施例は、少なくとも２つの同一の厚みおよびベベル角度を有する。多くの構造的特徴に関してさまざまなベベル層２７８，２８０，２８２および２８４を調整できることにより、書込み磁極コア２７２からの磁束の飽和および送達を正確に制御することが可能になり得る。例えば、異なる磁性および非磁性材料を有するように、ならびに、ＡＢＳベベル面３００，３０２および角度θ１，θ２を補完する構造を有するように、ベベル層の前方対２７４および後方対２７６を調整することにより、１つ以上のデータビットをプログラムした後の書込み磁極コア２７２の飽和を減少させることができ、磁束伝達をヨーク３０４からＡＢＳ上の先端面３０８の後縁３０６に集束させることができる。
【００２６】
書込み磁極コア２７２の前方側および後方側の調整されたベベル層の組合せは、ＡＢＳに垂直な長手方向軸の周りの書込み磁極コア２７２の非対称の構成とともに、ベベル層の選択されたアップトラック前方面３１０またはコア２７２のダウントラック後縁３０６に磁束を集束させることができ、書込み磁極２７０をさまざまな異なるデータ記憶環境に対応させる。
【００２７】
図７は、書込み磁極コア３３０の共通の前方側にベベル層３２２，３２４および３２６とヨーク３２８とを両方有するようにいくつかの実施例に従って構成された別の例示的な書込み磁極３２０の一部を示す。示されるように、書込み磁極３２０は、ＡＢＳ上に非対称の書込み磁極コア３３０の構成を有し、第１のベベル面３３２および第２のベベル面３３４は、ＡＢＳからの異なる角度θ１およびθ２、長さならびに延長距離を有している。第１のベベル面３３２およびＡＢＳから第１のベベル層３２２を変位させることは、選択されたベベル角度θ３およびベベル長さを補完することができ、最適化された磁束勾配および飽和を先端面３３６に向ける。
【００２８】
ヨーク３２８と第１のベベル層３２２との間に第２のベベル層３２４および第３のベベル層３２６を追加することにより、ベベル角度θ４ならびにベベル層３２４および３２６の厚みに従ってヨーク３２８およびＡＢＳから第１のベベル層３２２を横方向に分離することによって書込み磁極コア３３０における磁束挙動をさらに調整することができる。さまざまな実施例では、それぞれの層の厚みおよび材料を考慮して、ベベル層３２２，３２４および３２６ならびにヨーク３２８の変位距離３３８，３４０および３４２が構成され、先端面３３６の後縁３４４に存在する磁束の量を調整する。
【００２９】
なお、図３〜図７に示されるさまざまな書込み磁極コア、ベベル層およびヨークの構成は、排他的なものではなく、または限定的なものではなく、特定のデータ記憶環境に対応する磁束動作を提供するように意のままに組合わせることができ、解析することができ、変更することができる。しかし、ベベル層の数、ベベル角度、層厚みおよびＡＢＳ変位距離は全て、書込み磁極のデータビット品質および性能を最適化するように調整可能であるということが理解され得る。
【００３０】
図８は、さまざまな実施例に係る調整されたベベル面およびベベル層の構成に対応する例示的な動作データの図である。実線３５０は、単一の調整されたベベル層が書込み磁極コアと接触するときの書込み磁極コアの長手方向軸からのクロストラック位置に応じて、２ｄＢオーバーライトの向上などの、磁場勾配がクロストラック方向に沿っていかに変化し得るかを示している。対照的に、点線３５２は、第２の調整されたベベル層を組入れることにより、クロストラック方向に沿った大多数の位置で磁場勾配がいかに減少するかを示している。
【００３１】
実線３５４および点線３５６はそれぞれ、クロストラック方向に沿ってＡＢＳに垂直な磁場勾配をさらに示している。クロストラック方向の磁場勾配は、第２のベベル層が組入れられると増大することが理解され得る。多種多様なベベル層および書込み磁極コアの構成について包括的に言えるものではないが、線３５０と３５２との差および線３５４と３５６との差はそれぞれ、特に面密度が高く、フォームファクタが小さいデータ記憶装置において、調整されたベベル層がデータビット品質および性能をいかに最適化することができるかを伝えている。
【００３２】
調整されたベベル層を有する書込み磁極は、さまざまな異なる態様で製造可能であるが、図９は、図３〜図７の書込み磁極と類似の、または図３〜図７の書込み磁極とは異なり得る最適化された書込み磁極を構築するようにさまざまな実施例に従って実行される例示的な書込み磁極作製ルーチン３６０のフローチャートである。ルーチン３６０は、ステップ３６２における書込み磁極コアを形成するステップから開始し得て、当該ステップ３６２は、予め定められた厚みで磁性材料からなる連続層を堆積させるステップを含む。なお、いくつかの書込み磁極の構成では、書込み磁極コアの形成の前に、ヨークまたはベベル層のような他の書込み磁極層が堆積されてもよい。したがって、ステップ３６２は、ルーチン３６０の例示的な第１のステップに過ぎず、考えられる先行する層の製造を決して限定するものではない。
【００３３】
ステップ３６２における書込み磁極コアまたは異なる書込み磁極層の形成は、次いで、ステップ３６４においてＡＢＳに対向する少なくとも１つのベベル面を有するように成形され得る。ステップ３６２における書込み磁極コアの作成は、予め定められた長さで先端面を成形し、選択された長さでＡＢＳに対して予め定められた非直交の角度でＡＢＳおよび先端面から延びる少なくとも１つのベベル面を成形するステップに対応し得る。ステップ３６４におけるベベル面の成形は、特定の作製手段に限定されるものではないが、さまざまな実施例では、書込み磁極コアの部分のマスキング、および、予め定められた角度で先端面から離れる方に向く連続的に直線的なベベル面を規定するためのその後の材料の除去を含む。
【００３４】
ステップ３６４において少なくとも１つのベベル面が成形されると、決定３６６は次に、別のＡＢＳ接触ベベル面を形成するか否かを評価する。別のベベル面が選択されると、決定３６６はステップ３６８に進み、ステップ３６８において、連続的なベベル角度をもたらすように材料が除去される。ステップ３６４は、前方側ベベルなどの第１の書込み磁極コアベベル面を規定し、ステップ３６８は、書込み磁極コアの後縁を確立する後方側ベベルのような第２の書込み磁極コア面を規定するであろうと考えられる。しかし、ステップ３６８では、代替的に、限定なしに、書込み磁極コアと接触してＡＢＳ上に位置するベベル層のためのベベル面が予め定められた角度で形成されてもよい。
【００３５】
ステップ３６８においてさらなるベベル面が成形されてもされなくても、または、決定３６６からさらなるベベルが選択されなかった場合には、決定３７０は、続いて、ベベル層を形成するか否かを評価し、判断する。ステップ３７２に進んで、選択された厚み、および、書込み磁極コア長さを越えて距離を延ばすことができるかまたは延ばすことができないＡＢＳからの長さで、ＮｉｘＦｅ１−Ｘ、ＦｅＸＣｏ１−Ｘ、ＣｏＮｉＦｅ、積層ＦｅＣｏおよびそれらの合金などの予め定められた材料からなるベベル層を堆積させる。次に、ステップ３７４において、堆積された材料の一部を除去することによって、直線的なベベル面、曲線的なベベル面または組合わせのベベル面を有するように、ステップ３７２において堆積されたベベル層が成形され、堆積された材料の一部の除去は、決定３７０に戻る前のステップ３６８において利用された態様と同一であってもよく、または異なっていてもよい。ステップ３７４が決定３７０に戻ることにより、材料、厚みおよびＡＢＳからの長さが異なる複数のベベル層が可能になる。
【００３６】
決定３７０においてさらなるベベル層を形成しないと判断されると、ステップ３７６が起動し、ステップ３７６において、予め定められた厚み、材料およびＡＢＳからの変位で書込み磁極コアの選択された側にヨークを堆積させる。ステップ３７６におけるヨークの形成は、変換ヘッドに組入れられる準備が整った完成した書込み磁極をもたらすことができる。しかし、いかなる局面も変更可能であり、除去可能であり、追加可能であるので、ルーチン３６０のさまざまなステップおよび決定は、必須ではなく、または限定的なものではないということに注目すべきである。例えば、ヨークの堆積に続いて、書込み磁極の周りに軟質磁気シールドを形成する１つ以上のステップが行われてもよい。別の非限定的な例では、ＡＢＳ上に位置決めされ、磁気シールドによって書込み磁極から分離される磁気抵抗積層体などのデータ読取素子と書込み磁極を結合してもよい。
【００３７】
異なる非直交の角度で角度が付けられたベベル面を有するように調整された書込み磁極コアの構成により、データビットプログラミングの書込み性および効率を向上させることができる。書込み磁極コアの前方側および後方側に位置決めされ、ＡＢＳから変位した異なるベベル面をもたらす１つ以上のベベル層を組入れることにより、書込み磁極コアの厳密な部分において磁場勾配を最適化して十分な磁束を供給するように磁束をさらに制御することができる。したがって、さまざまな書込み磁極コア、ベベル層およびヨークの構造的構成を有するように書込み磁極を調整できることにより、磁束をＡＢＳの方に集束させることができ、サブ１００ｎｍの書込み磁極コア厚みなどの小さな寸法を有しているにもかかわらず、高速のデータビットプログラミング回復が可能になる。
【００３８】
上記の説明では、構造および機能の詳細とともに多数の特徴およびさまざまな実施例について説明したが、この詳細な説明は、例示的なものに過ぎず、添付の特許請求の範囲が表現される用語の一般的な広い意味によって示される範囲全体まで、本開示の原理の範囲内で、詳細、特に部品の構造および配置の点について変更がなされ得る、ということが理解されるであろう。例えば、特定の要素は、当該技術の精神および範囲から逸脱することなく、特定の用途によって異なり得る。
【符号の説明】
【００３９】
１２０，１４２，１７０，２０２，２３０，２７０，３２０  書込み磁極、１４８，１８２  書込み磁極先端部、１７６，２１２，２３６，３０８，３３６  先端面、１７８，２０６，２３８，３３２  第１のベベル面、１８０，２０８，２４０，３３４  第２のベベル面、θ１，θ２，θ３  角度。
【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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