(57)【要約】【課題】垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドの磁気記録速度を向上することが可能な磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置を提供すること。【解決手段】所定の記録媒体２００上に磁束を集中させて磁化を生成する記録磁極１１０と、記録磁極１１０に磁束を励磁する励磁導線１３０と、記録磁極１１０に接続され、記録磁極１１０および記録媒体２００と共に磁路を形成するリターンヨーク１２０とを備え、記録磁極１１０の記録媒体２００に対向する部分であるＡＢＳ端１１２が記録磁極１１０のＡＢＳ端１１２以外の部分１１３から傾いている構成を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の記録媒体上に磁束を集中させて磁化を生成する記録磁極と、前記記録磁極に磁束を励磁する励磁導線と、前記記録磁極に接続され、前記記録磁極および前記記録媒体と共に磁路を形成するリターンヨークとを備え、前記記録磁極の前記記録媒体に対向する部分であるＡＢＳ端が前記記録磁極のＡＢＳ端以外の部分から傾いて構成されることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記記録磁極のＡＢＳ端が前記記録磁極のＡＢＳ端以外の部分に対して、１０度から５０度のいずれかの角度、又は−１０度から−７０度のいずれかの角度で傾いていることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の磁気記録ヘッドを用いたことを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ等の情報機器において情報を磁気的に記録するための磁気記録ヘッド及びそれを用いた磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置においては、磁気記録ヘッドを用いて記録媒体上に情報を書き込む。近年、より多くの情報を記録するための高記録密度化の要請が高まり、所謂、垂直磁気記録方式が採用されつつある。これは、従来の面内磁気記録方式で高密度化を進めた場合に、記録媒体上の磁化の熱揺らぎに起因して情報の劣化が生じ易いため、記録媒体の面内に磁化の方向を向けず面に垂直な方向に向けて記録するようにしたものである。
【０００３】
そして、垂直磁気記録用の記録ヘッド（以下、単に「垂直磁気記録ヘッド」という。）として、所謂、単磁気記録ヘッドが研究されている（例えば、特許文献１、特許文献２、非特許文献１参照。）。この単磁気記録ヘッドは、記録媒体面に垂直な方向に磁界を発生することを目的としているため、磁極の中心線がＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面に対して垂直となるような構造をしている。
【０００４】
一方、高記録密度化と共に、高速で磁気記録（以下、単に「超高速書込み」という。）ができることも求められる。そのためには、記録速度が速まるにつれてそれまで問題視されなかった磁化反転に要する時間を短縮する必要がある。この点、従来の斜め磁界を印加して磁気記録する技術は、単磁気記録ヘッドを用いて磁気記録する技術よりも有利であった。
【０００５】
【特許文献１】
実開平０６−８４５０８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５０２０４号公報
【非特許文献１】
ウェイシン  シャ、外２名、「磁極構造を改良した、高磁界勾配単磁気記録ヘッド」、アイイーイーイー、トランザクションズ  オン  マグネティックス、２００２年９月、３８巻、５号、ｐ．２２１６−２２１８（Ｗｅｉｘｉｎｇ  Ｘｉａ，Ｈｉｒｏａｋｉ  Ｍｕｒａｏｋａ，ａｎｄ  ＹｏｓｈｉｈｉｓａＮａｋａｍｕｒａ）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の磁気記録ヘッドでは、記録媒体に垂直な方向を向いた磁界を用いて磁気記録を行うため、磁化反転速度が斜め磁界を印加して磁気記録するものに比べて遅く、超高速書込みを実現するという点で問題もあった。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドの磁気記録速度を向上することが可能な磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の点を考慮して、請求項１に係る発明は、所定の記録媒体上に磁束を集中させて磁化を生成する記録磁極と、前記記録磁極に磁束を励磁する励磁導線と、前記記録磁極に接続され、前記記録磁極および前記記録媒体と共に磁路を形成するリターンヨークとを備え、前記記録磁極の前記記録媒体に対向する部分であるＡＢＳ端が前記記録磁極のＡＢＳ端以外の部分から傾いている構成を有している。
この構成により、記録磁極の記録媒体に対向する部分を傾けることによって、記録媒体に入射する磁界の長手方向成分が増大するようになったため、垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドについても磁化反転を容易にし、磁気記録速度を向上することが可能な磁気記録ヘッドを実現することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、前記記録磁極のＡＢＳ端が前記記録磁極のＡＢＳ端以外の部分に対して、１０度から５０度のいずれかの角度、又は−１０度から−７０度のいずれかの角度で傾いている構成を有している。
この構成により、記録磁極の記録媒体に対向する部分を、１０度から５０度のいずれかの角度、又は−１０度から−７０度のいずれかの角度傾けることにしたため、垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドについても磁化反転をより容易にし、磁気記録速度をさらに向上することが可能な磁気記録ヘッドを実現することができる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の磁気記録ヘッドを用いた装置構成を有する。
この構成により、記録磁極の記録媒体に対向する部分を傾けることによって、記録媒体に入射する磁界の長手方向成分が増大するようになったため、垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドについても磁化反転を容易にし、磁気記録速度を向上することが可能な磁気記録ヘッドを用いた磁気記録装置を実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の磁気記録ヘッドの概略構成を示す概念図である。図１において、磁気記録ヘッド１００は、記録媒体２００上の狭い領域を磁化するための記録磁極１１０、記録磁極１１０と結合されて「コ」の字型の磁路を形成するリターンヨーク１２０、および記録磁極１１０を励磁する信号を導通させるための励磁導線１３０を含むように構成される。
【００１２】
以下では、記録媒体２００としてハードディスク等に用いられるディスク状の記録媒体を取り上げて本発明の実施の形態を説明し、その記録媒体には所謂トラックが設けられているものとする。また、図１に示すように、記録媒体２００は、情報を磁気記録するための媒体記録層２１０、および媒体軟磁性層と下地層からなる軟磁性下地層２２０からなるものとする。
【００１３】
ここで、記録磁極１１０は、記録位置で記録媒体２００に対向する面である記録ヘッドＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面１１１を有し、この記録ヘッドＡＢＳ面近傍の部分（以下、単に「ＡＢＳ端」という。）１１２は、記録磁極１１０の他の部分（以下、単に「励磁部」という。）１１３と斜めに接続されている。そして、図１または図２に示すように、ＡＢＳ端１１２は、ＡＢＳ端１１２を通過する磁束が記録媒体２００の媒体記録層２１０に対して斜めとなるように構成されている。
【００１４】
図２に示すように、記録磁極１１０のＡＢＳ端１１２の傾き角θを定義する。すなわち、励磁部１１３となす角を傾き角θとして定義するものである。磁気記録ヘッド１００の励磁部１１３は、概ね記録媒体２００の媒体記録層２１０に垂直となるように配置されるため、ＡＢＳ端１１２は、媒体記録層２１０に垂直の方向から略θだけ傾いて対向することになる。また、傾き角θの符号も図２に示すものによる。すなわち、図２（ａ）に示す方向の傾き角が正の傾き角と定義され、図２（ｂ）に示す方向の傾き角が負の傾き角と定義される。
【００１５】
図３は、本発明の磁気記録ヘッド１００を用いたときの媒体記録層２１０上の磁界分布の一例を示す図である。図３（ａ）は、正の傾き角θを所定の角度に固定して磁気記録ヘッドがトラック上に磁界を印加した場合に、トラック幅中心における媒体記録層の中心位置で発生する磁界の垂直成分分布を示す図である。図３（ａ）において、破線は傾き角θが０度、実線は傾き角θが２０度、一点鎖線は傾き角θが４０度、および点線は傾き角θが６０度のときの磁界分布を示す曲線である。
【００１６】
ここで、磁気記録ヘッド１００については、記録磁極１１０の幅が０．２μｍ、記録磁極１１０の厚さが０．２μｍ、記録磁極１１０の飽和磁束密度が２Ｔとし、記録媒体２００については、上記の媒体軟磁性層の厚さが２００ｎｍ、媒体軟磁性層の飽和磁束密度が１Ｔとし、記録磁極１１０と媒体軟磁性層との間の距離が５０ｎｍとし、励磁導線１３０の起磁力が０．５ＡＴとした。
【００１７】
図３（ａ）に示す磁界の垂直成分分布の結果から、傾き角θが２０から６０度の範囲では、傾き角θを変化させても垂直方向の磁界強度を大きく損なうことがないことが示される。これは、傾き角θが０度のときの曲線（図３（ａ）における破線の曲線）と他の傾き角θのときの曲線を比較することにより明らかである。これにより記録磁界を保持することが可能である。
【００１８】
同様に、図３（ｂ）は、正の傾き角θを所定の角度に固定して磁気記録ヘッドがトラック上に磁界を印加した場合に、トラック幅中心における媒体記録層の中心位置で発生する磁界の長手方向成分の分布を示す図である。図３（ｂ）において、破線は傾き角θが０度、実線は傾き角θが２０度、一点鎖線は傾き角θが４０度、および点線は傾き角θが６０度のときの磁界分布を示す曲線である。
【００１９】
図３（ｂ）に示す磁界の長手方向成分分布の結果から、傾き角θが２０から６０度の範囲で、従来の垂直磁気記録方式の磁気記録ヘッドに比して強い長手方向成分の磁界が発生していることが示される。図３（ａ）に示す結果と合わせて、ＡＢＳ端１１２を所定角度傾けることによって垂直方向の磁界強度を大きく損なうことなく、長手方向成分の磁界強度を大きくできることが示された。
【００２０】
図４は、本発明の磁気記録ヘッド１００を用いたときの媒体記録層２１０上の最大磁界の一例を示す図である。具体的には、負の傾き角−θを所定の角度に固定して磁気記録ヘッドがトラック上に磁界を印加した場合に、トラック幅中心における媒体記録層の中心位置で発生する磁界の垂直成分の最大値を示す図である。
【００２１】
ここで、磁気記録ヘッド１００については、記録磁極１１０の幅が０．２μｍ、記録磁極１１０の厚さが０．２μｍ、記録磁極１１０の飽和磁束密度が２Ｔとし、記録媒体２００については、上記の媒体軟磁性層の厚さが２００ｎｍ、媒体軟磁性層の飽和磁束密度が１Ｔとし、記録磁極１１０と媒体軟磁性層との間の距離が５０ｎｍとし、励磁導線１３０の起磁力が１．５ＡＴとした。
【００２２】
ここで、傾き角θが０でないＡＢＳ端１１２を有する記録磁極１１０が発生する垂直磁界は、傾き角θが０の場合に比して、磁界強度がトレーリング側で大きくなるという結果が得られている。ここで、トレーリング側とは、図１に示すトレーリングエッジ１１４の近傍をいうものとする。
【００２３】
以下に、本発明の磁気記録ヘッド１００を用いた磁気記録の動作について説明する。説明の都合上、磁気記録ヘッド１００は、予め記録媒体２００上の記録位置に位置しているものとする。
【００２４】
まず、励磁導線１３０に外部から記録する情報に応じた電流（以下、単に「信号電流」という。）が流され、信号電流の向きに応じて励磁する記録磁極１１０の磁気的極性が決定される。ここで、電流の強度は、記録磁界強度を確保できる強さになっているものとする。次に、励磁導線１３０を流れる信号電流によって記録磁極１１０が励磁されるとほぼ同時に、記録ヘッドＡＢＳ面１１１近傍の媒体記録層２１０が斜めに入射する磁界によって磁化される。
【００２５】
同時に、記録ヘッドＡＢＳ面１１１近傍の媒体記録層２１０を磁化した磁場の磁力線は、軟磁性下地層２２０、リターンヨーク１２０を磁路として記録磁極１１０において閉じる。以上の動作が繰り返され、各信号電流に応じて磁気記録がなされる。
なお、言うまでもなく、本発明の磁気記録ヘッドを公知の磁気記録装置の磁気記録ヘッドとして用い、高記録密度化が可能な磁気記録装置を実現するのでもよい。ここで、磁気記録ヘッドを用いた磁気記録装置の構成や動作は、公知であるため、その説明を省略する。
【００２６】
以上説明したように、本発明の磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置は、記録磁極の記録媒体に対向する部分を傾けて、記録媒体に入射する磁界の長手方向成分が増大するようになったため、垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドについても磁化反転を容易にし、磁気記録速度を向上することができる。
【００２７】
なお、図５及び図６に示すように記録磁極１１０全体又は記録磁極１１０全体とリターンヨーク１２０とを一体として記録媒体２００に対して傾けた場合でも上記と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、垂直磁気記録方式を用いた磁気記録ヘッドの磁気記録速度を向上することが可能な磁気記録ヘッドおよびそれを用いた磁気記録装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録ヘッドの概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明の磁気記録ヘッドにおけるＡＢＳ端の傾き角θを説明するための図である。
【図３】本発明の磁気記録ヘッドを用いたときの媒体記録層上の磁界分布の一例を示す図である。
【図４】本発明の磁気記録ヘッドを用いたときの媒体記録層上の最大磁界の一例を示す図である。
【図５】磁気記録ヘッドの磁極部分全体をＡＢＳ面に対し傾けた構造の一例を示す図である。
【図６】磁気記録ヘッドの全体をＡＢＳ面に対し傾けた構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００  磁気記録ヘッド
１１０  記録磁極
１１１  記録ヘッドＡＢＳ面
１１２  ＡＢＳ端
１１３  励磁部
１１４  トレーリングエッジ
１２０  リターンヨーク
１３０  励磁導線
２００  記録媒体
２１０  媒体記録層
２２０  軟磁性下地層
【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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