(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性膜と該軟磁性膜上に設けられた記録膜とを具備する磁気記録媒体と、
書き込みヘッドと、読み取りヘッドと、前記磁気記録媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段とを具備する磁気ヘッドとを有する磁気記録装置であって、
前記読み取りヘッドは、基板上の媒体移動方向側に形成された、第１と第２磁気シールド層と、磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜の両端に配置された磁区制御膜とを有し、
前記第２シールド層は、前記磁気抵抗効果膜及び前記磁区制御膜と前記基板との間に配置され、
前記磁界を発生する手段は、前記基板と前記第２シールド層との間に配置された一つの永久磁石膜であり、
前記永久磁石膜の一端より発生した磁束は、前記磁気記録媒体の前記軟磁性膜を経由して前記永久磁石膜の他端に帰還することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
軟磁性膜と該軟磁性膜上に設けられた記録膜とを具備する磁気記録媒体と、
書き込みヘッドと、読み取りヘッドと、前記磁気記録媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段とを具備する磁気ヘッドとを有する磁気記録装置であって、
前記読み取りヘッドは、基板上の媒体移動方向側に形成された、第１と第２磁気シールド層と、磁気抵抗効果膜と、前記磁気抵抗効果膜の両端に配置された磁区制御膜とを有し、
前記第２シールド層は前記磁気抵抗効果膜及び前記磁区制御膜と前記基板との間に配置され、
前記磁界を発生する手段は、前記基板と前記第２シールド層との間に配置された電磁石であり、
前記電磁石は、前記磁気抵抗効果膜より浮上面から離れた位置に形成されたコイルと前記浮上面で分離された軟磁性膜とを有し、
前記分離された軟磁性膜の一方より発生した磁束は、前記磁気記録媒体の前記軟磁性膜を経由して前記分離された軟磁性膜の他方に帰還することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記磁界を発生する手段は、前記磁気記録媒体の前記軟磁性膜にトラック幅方向に磁界を発生させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録装置及び磁気ヘッドに係り、特に高密度記録にて信頼性の高い磁気記録装置及び磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の磁気記録装置の高密度化に伴い、従来の長手記録では、熱減磁の問題から記録密度の向上に限界があり、垂直磁気記録が脚光をあびている。垂直磁気記録の方式には媒体に軟磁性膜の下地膜を備えた垂直磁化媒体と、ヘッドにシングルポールの記録ヘッドを組み合わせて用いるものが有望視されており、国際磁気学会(Intermag２０００)等で報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
軟磁性膜の下地膜を備えた垂直磁化媒体の問題として、軟磁性膜に磁区を形成してしまう点がある。下地膜の磁区の磁壁から出る磁束を再生ヘッドがノイズとして検出してしまい、本来の信号と誤ってしまうことが起きる。本発明は上記問題点を克服し、信頼性の高い磁気記録装置及び磁気ヘッドを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
軟磁性膜の下地膜を備えた垂直磁化媒体の問題としての磁区の形成を防止するためには、軟磁性膜に適切な磁区制御を行なうことが有効である。
その一つは、媒体に外部からの磁界を与えて軟磁性膜の磁区制御を行なうものであり、もう一つは、磁気ヘッドに媒体の軟磁性膜を磁区制御する磁界を発生する機構を備えることである。
【０００５】
【発明実施の形態】
本発明は、情報記録及び取り出しシステムとして特に有用なものであり、そこでは、情報は磁性媒体上の磁区の配列として記録される。磁性媒体としては、どのような種類のものでもよく、例えば、磁気テープ、一つまたは複数のハードディスク、あるいは一つまたは複数のフロッピーディスク等がある。磁区は、通常、トラックに添って配置され、トラックの構成としては、円環状、渦巻き状、らせん状、もしくは不定長のものがある。
【０００６】
代表的な情報記録及び取り出し装置において、汎用計算機は、ネットワーク、キーボード、スキャナー、もしくはこれら相当のものとの間に１つもしくは複数のインターフェースをもつ入力装置を介して入力情報を受け取る。計算機は、一つもしくは複数の入力装置への接続に加え、一つもしくは複数の出力装置に出力することが可能である。この出力装置としては、計算機とインターフェースを介して接続する、ネットワーク、プリンタ、表示装置、あるいはモデム等が考えられる。計算機に関連する他の記録装置に加え、計算機は周辺機器である磁気記録装置へ情報を書き込んだり、磁気記録装置から情報を読み込んだりする。
【０００７】
代表的な磁気記録装置を図2に示す。円板形状をしており、同心円状に信号が記録される磁気ディスク１と、浮動型のスライダに信号の記録・再生を行なう素子を搭載した磁気ヘッド２と、磁気ヘッド２を支持し磁気ディスク１の半径方向の所定位置に位置決めする磁気ヘッド位置決め機構３とを具備する。
【０００８】
記録媒体及び磁気ヘッドの断面図を図３に示す。ヘッドはエアベアリング表面（ＡＢＳ）を形成するためにラップ仕上げされ、ＡＢＳはエアベアリングにより記録媒体の表面から間隔を維持する。読み取りヘッドは、基板１０上に第１ギャップ層Ｇ１と第２ギャップ層Ｇ２間に挟まれた磁気抵抗効果膜（ＭＲセンサ）を有し、その第１、第２ギャップ層Ｇ１、Ｇ２も第1磁気シールド層Ｓ１と第２磁気シールド層Ｓ２間に挟まれている。
【０００９】
従来のディスクドライブでは、ＭＲセンサはスピンバルブセンサである。書き込みヘッドはコイル層Ｃと絶縁層Ｉ２を有し、それらは絶縁層Ｉ１とＩ３間に挟まれ、またその絶縁層Ｉ１、Ｉ３も第１磁極片Ｐ１と第２磁極片P２に挟まれている。第３ギャップＧ３はその第1磁極片Ｐ１と第２磁極片Ｐ２のＡＢＳに隣接した先端間に挟まれ、磁気ギャップを形成する。書き込みの際には、信号電流がコイル層Ｃを通して導かれ、かつ磁束がエアベアリング表面で漏洩する。漏洩した磁束は記録膜１４の下にある軟磁性膜１５を経由して磁気ヘッドに帰還する。
【００１０】
この磁束により、書き込み操作の間に記録媒体上の周回トラックを垂直方向に磁化する。読み出しの際には、回転する記録媒体の磁化された領域からの漏れ磁束が読み出しヘッドのＭＲセンサに注入し、ＭＲセンサ内部で抵抗変化をおこす。この抵抗変化はＭＲセンサを横切る電圧変化を検出することにより検出される。上記したＭＲ読み出しヘッドを有する通常の磁気ディスクドライブ、磁気ヘッド及び媒体は本発明を理解するための説明を目的とするものである。
【００１１】
本発明は、記録媒体の軟磁性膜１５の磁区制御を外部からの磁界、または、磁気ヘッドからの磁界によって行なうことである。
【００１２】
図1に本発明の第１の実施例を示す。本実施例では、記録媒体の外側に磁界を発生させる機構を設けることに特徴がある。本実施例では永久磁石４を用いている。磁極Ｎより出た磁束は媒体中の軟磁性膜を経由して磁極Ｓに帰還する。この磁界によって軟磁性膜の磁化方向を制御することができる。永久磁石４からの磁界強度は記録ヘッドから発生する磁界より弱く、また、再生時に記録磁性膜の磁化に影響を及ばさないことが望まれる。一般に数十Ａ／ｍ（数Ｏｅ）から数千Ａ／ｍ（数十Ｏe）程度で良い。発明者らの検討では再生ヘッドの近傍での磁界は１６００Ａ／ｍ（２０Ｏe）で良好な特性が得られた。
【００１３】
図４に本発明の第２の実施例を示す。本実施例では記録媒体の外側に磁界を発生させる機構として永久磁石４を２つ配置している。一方の磁石の磁極Ｎより出た磁束は、もう一方の磁石の磁極Ｓに帰還する。この磁界によって、ヘッドの移動範囲内での軟磁性膜の磁化方向が制御される。
【００１４】
図５に本発明の第３の実施例を示す。本実施例では記録媒体の外側に磁界を発生させる機構として電磁石５を用いているものである。
【００１５】
図６に本発明の第４の実施例を示す。本実施例では磁気記録装置の断面図を示す。この断面図において磁石４が磁気記録装置内部に設置されている。この例では、媒体１の上面に設置され、この磁石４から出る磁界によって、媒体の軟磁性膜の磁化方向が規制され磁気ヘッド２直下での磁区の発生を防ぐものである。
【００１６】
図７に本発明の第５の実施例を示す。本実施例では、軟磁性膜を用いた磁気記録媒体と垂直記録を行なう磁気ヘッドは、媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段を備えており、媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段は永久磁石９である。この磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜（ＧＭＲセンサ）６の両端にもＣｏＣｒＰｔ等の永久磁石８がＧＭＲセンサ６の磁区制御膜として配置されている。この例では永久磁石８であるが、パターンドイクスチェンジ構造と呼ばれる反強磁性膜を用いた構造でも良い。ＭＲセンサ６より広い幅の下部磁気シールドＳ１が配置されており、この下部磁気シールドＳ１と基板１０の間に媒体磁区制御用永久磁石膜９が配置されている。磁気ヘッドが媒体上に浮上すると、媒体磁区制御用永久磁石９のＮ極から発生した磁束は媒体の軟磁性膜を経由して媒体磁区制御用永久磁石９のＳ極に帰還する。この磁界によって媒体の軟磁性膜の磁化方向が制御される。よって、媒体の軟磁性膜は、少なくとも再生ヘッドの近傍での磁区が消滅するため再生時にノイズが発生することは無い。
【００１７】
図８に本発明の第６の実施例を示す。媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段が基板１０上に設けられた反強磁性膜１６と軟磁性膜１７との積層膜である磁気ヘッドである。磁気ヘッドが媒体上に浮上すると、軟磁性膜１７のＮ極から発生した磁束は媒体の軟磁性膜を経由して軟磁性膜１７のＳ極に帰還する。この磁界によって媒体の軟磁性膜の磁化方向が制御される。
【００１８】
図９に本発明の第７の実施例を示す。媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段が永久磁石９と軟磁性膜１７との積層膜である磁気ヘッドである。軟磁性膜１７のＮ極から発生した磁束は媒体の軟磁性膜を経由して軟磁性膜１７のＳ極に帰還する。この磁界によって媒体の軟磁性膜の磁化方向が制御される。
【００１９】
図１０に本発明の第８の実施例を示す。媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための磁界を発生する手段が電磁石１８を用いた磁気ヘッドである。電磁石１８はコイル１９と軟磁性膜２０から構成されており、コイル１９に外部から電流を流すことにより軟磁性膜２０を磁化し、その磁界によって媒体の軟磁性膜の磁区制御を行なうものである。コイル１９によって励磁された電磁石１８のＮ極から発生した磁束は媒体の軟磁性膜を経由して電磁石１８のＳ極に帰還する。この磁界によって媒体の軟磁性膜の磁化方向が制御される。
【００２０】
【発明の効果】
磁気記録媒体の軟磁性膜の磁区を制御するための外部磁界を発生する機能を磁気記録装置内に備えたり、磁界を発生できる機能を有する磁気ヘッドを備えることにより、再生時にノイズの発生しない磁気記録装置及び磁気ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図２】一般的な磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図３】一般的な磁気ヘッド及び磁気記録媒体の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第４の実施例を示す磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第５の実施例を示す磁気ヘッドの構成図である。
【図８】本発明の第６の実施例を示す磁気ヘッドの構成図である。
【図９】本発明の第７の実施例を示す磁気ヘッドの構成図である．
【図１０】本発明の第８の実施例を示す磁気ヘッドの構成図である。
【符号の説明】
Ｓ１；第１の磁気シールド、Ｓ２；第２の磁気シールド、Ｇ１；第１のギャップ層、Ｇ２；第２のギャップ層、Ｇ３；第３のギャップ層、１；磁気ディスク、２；磁気ヘッド、 ３；磁気ヘッド位置決め機構、４；永久磁石、５；電磁石、 ６；ＧＭＲセンサ膜、７；電極膜、８；永久磁石膜、９；媒体磁区制御用永久磁石膜、１０；基板、１４；記録膜、１５；軟磁性膜、１６；反強磁性膜、１７，２０；媒体磁区制御用軟磁性膜、１８；電磁石膜、１９； コイル
【図１】
0004467210.tif 000002
【図２】
0004467210.tif 000003
【図３】
0004467210.tif 000004
【図４】
0004467210.tif 000005
【図５】
0004467210.tif 000006
【図６】
0004467210.tif 000007
【図７】
0004467210.tif 000008
【図８】
0004467210.tif 000009
【図９】
0004467210.tif 000010
【図１０】
0004467210.tif 000011