(57)【要約】【課題】  屈曲型のトレーリングシールドを備えるシングル磁気記録（ＳＭＲ）ヘッドおよび製造方法を提供する。【解決手段】  一実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１がトレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、主磁極の、屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が、サイドシールドのエッジ上の、主磁極のトレーリング側角部に対してクロストラック方向に平行な第一の点と、主磁極の、第一の点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とする。【選択図】図７
2013058299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極と、
前記主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、
前記主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、
前記主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、
前記主磁極と前記シールドとの間に位置付けられたギャップと、
を含み、
前記トレーリングシールドの、その媒体対向面における断面が台形である磁気ヘッド。
【請求項２】
前記主磁極の、その媒体対向面における断面が三角形、台形のいずれか、または三角形と台形の複合形である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記ギャップの外周の、その媒体対向面における断面が、前記クロストラック方向に略平行な線形トレーリングエッジと、先端の尖ったリーディングエッジと、前記トレーリングエッジと前記リーディングエッジの間に延びるサイドエッジによって特徴付けられるダイヤモンド形であり、前記サイドエッジの各々が前記リーディングエッジから延びる第一の線形エッジと、前記トレーリングエッジから延びる第二の線形エッジと、前記第一と第二のエッジとの交点における点を含む、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記ギャップの外周の、その媒体対向面における断面が、前記クロストラック方向に略平行な線形トレーリングエッジと、前記線形トレーリングエッジに略平行な線形リーディングエッジと、前記トレーリングエッジと前記リーディングエッジの間に延びるサイドエッジによって特徴付けられ、前記サイドエッジの各々が、前記リーディングエッジから延びる第一の線形エッジと、前記トレーリングエッジから延びる第二の線形エッジと、前記第一と第二の線形エッジの交点における点を含む、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記トレーリングシールドの、その前記媒体対向面における前記断面の前記台形が、前記台形の、前記クロストラック方向に広い方の辺が前記トレーリングシールドのリーディング部であるよう配置される、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１が前記トレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、前記主磁極の、前記屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が前記サイドシールドのエッジ上の、前記主磁極の前記トレーリング側角部に対して前記クロストラック方向に平行な第一の点と、前記主磁極の、前記第一の点に最も近い前記トレーリング側角部との間の前記クロストラック方向の距離であることを特徴とする、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記ギャップの、前記主磁極のトレーリング側の部分の、媒体対向面の平面内の前記クロストラック方向に対して垂直方向の長さが約５ｎｍから約５０ｎｍの範囲である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
前記ギャップの、前記主磁極のトレーリング側の前記部分の前記長さが、約１０〜２５ｎｍの範囲である、請求項７に記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
前記主磁極の、そのトレーリングエッジでの前記クロストラック方向への幅が、約６０ｎｍから約１５０ｎｍの範囲である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記主磁極の、そのトレーリングエッジでの前記幅が、約８０〜１１０ｎｍの範囲である、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】
前記トレーリングシールドのトレーリングエッジの前記クロストラック方向への幅が、前記主磁極の、そのトレーリングエッジにおける前記クロストラック方向への幅の約１．５倍未満である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１２】
前記トレーリングシールドの前記トレーリングエッジのクロストラック方向への前記幅が、前記主磁極の、その前記トレーリングエッジにおける前記クロストラック方向への幅と略等しい、請求項１１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１３】
前記トレーリングシールドの、媒体対向面の平面内における、クロストラック方向に対して垂直な方向の長さが、約２５ｎｍから約１００ｎｍの範囲である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１４】
前記トレーリングシールドが２つの異なる材料を含み、第一の材料がより高いＢｓを有し、前記トレーリングシールドのトレーリングエッジ付近に位置付けられている、請求項１３に記載の磁気ヘッド。
【請求項１５】
前記トレーリングシールドの前記トレーリングエッジ付近の前記第一の材料の長さが約４０〜１００ｎｍの範囲である、請求項１４に記載の磁気ヘッド。
【請求項１６】
前記トレーリングエッジのリーディングエッジとサイドエッジの交点で形成される角度が約２０°から約６０°の範囲である、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１７】
前記リーディングエッジと前記トレーリングシールドの前記サイドエッジの交点で形成される角度が約４０〜５０°の範囲である、請求項１６に記載の磁気ヘッド。
【請求項１８】
Ｓｇ２＜ＭＰｗであり、Ｓｇ２が前記サイドシールドのエッジ上の、前記主磁極の前記トレーリング側角部に対して前記クロストラック方向に平行な第一の点と、前記主磁極の、前記第一の点に最も近い前記トレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、ＭＰｗが前記主磁極のトレーリングエッジのクロストラック方向への幅であることを特徴とする、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１９】
主磁極と、
前記主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、
前記主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、
前記主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、
前記主磁極と前記シールドの間に位置付けられたギャップと、
を含む磁気ヘッドにおいて、
Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１が前記トレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、前記主磁極の、前記屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が前記サイドシールドのエッジ上の、前記主磁極の前記トレーリング側角部に対して前記クロストラック方向に平行な第一の点と、前記主磁極の、前記第一の点に最も近い前記トレーリング側角部との間の前記クロストラック方向の距離であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２０】
Ｓｇ２＜ＭＰｗであり、ＭＰｗが前記主磁極のトレーリングエッジの前記クロストラック方向への幅であることを特徴とする、請求項１９に記載の磁気ヘッド。
【請求項２１】
主磁極と、
前記主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、
前記主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、
前記主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、
前記主磁極と前記シールドの間に位置付けられたギャップと、
を含む磁気ヘッドにおいて、
Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１が前記トレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、前記主磁極の、前記屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が前記サイドシールドのエッジ上の、前記主磁極の前記トレーリング側角部に対して前記クロストラック方向に平行な第一の点と、前記主磁極の、前記第一の点に最も近い前記トレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とし、
Ｓｇ２＜ＭＰｗであり、ＭＰｗが前記主磁極のトレーリングエッジの前記クロストラック方向への幅であることを特徴とし、
前記トレーリングシールドのトレーリングエッジの前記クロストラック方向の幅がＭＰｗの約１．５倍未満である磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、磁気記憶システム、より具体的には、磁気記録装置に使用される屈曲型トレーリングシールドを有する垂直磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
シングル磁気記録（ＳＭＲ）は、他の従来の設計より高い面密度を提供する記録システムである。図５に示されるように、従来のＳＭＲシステムでは、磁気ヘッドの主磁極（その先端または角部５０６だけが図示されている）を使って、新しいトラックに記録する時に以前に記録したトラックの一部に順次上書きするというシングル方式でトラックへの記録を行い、したがって、その名前が表しているように、記録はトラックに重ね書きしながら行われる。その結果、実際のトラックは主磁極先端５０６を使って記録されるため、主磁極先端５０６の記録特性が全体的なシステム性能を何かしら決定付ける。すなわち、特に磁気ヘッドのトラックエッジに対応する位置、たとえば主磁極先端５０６におけるクロストラック方向の磁界勾配を改善し、さらにダウントラック方向の磁界勾配を改善することは非常に有益である。
【０００３】
トラックエッジでの記録特性を改善する試みの中には、主磁極６０６と、主磁極６０６の周囲の、磁気ヘッドの性能に影響を与えうる層、たとえばシールド、バイアス層等の間のサイドギャップ幅を縮小することによって磁界勾配を増大させることに焦点を当てたものがある。サイドギャップ幅の縮小に関する図が図６Ａ〜６Ｂに示されており、従来のサイドギャップ幅Ｗ１が図６Ａに、縮小されたサイドギャップ幅Ｗ２が図６Ｂに示されている。しかしながら、サイドシールドは、問題となる点として、サイドギャップを単純に狭めたのでは磁界を吸収してしまい、その結果として得られる磁界強度は高精度で精密な磁気記録には不十分となる。重要なことに、これによって、必要な磁界勾配の実現が不可能となり、サイドギャップ幅の縮小により達成されるかもしれない磁気記録装置の改善が妨げられる。
【０００４】
特に狭トラックのハードディスクドライブでは、高い信号対雑音比を達成するために、とりわけトラックエッジにおいてクロストラック磁界勾配とダウントラック磁界勾配を増大させ、その一方でトラックエッジでの磁界強度のあらゆる劣化を最小限にすることが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、トレーリングシールドの、その媒体対向面の断面は台形である。
【０００６】
他の実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１がトレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、主磁極の、屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が、サイドシールドのエッジ上の、主磁極のトレーリング側角部に対してクロストラック方向に平行な第一の点と、主磁極の、第一の点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とする。
【０００７】
さらに他の実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１がトレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、主磁極の、屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が、サイドシールドのエッジ上の、主磁極のトレーリング側角部に対してクロストラック方向に平行な第一の点と、主磁極の、第一の点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とし、また、Ｓｇ２＜ＭＰｗであり、ＭＰｗが主磁極のトレーリングエッジのクロストラック方向の幅であり、トレーリングシールドのトレーリングエッジのクロストラック方向の幅がＭＰｗの約１．５倍未満であることを特徴する。
【０００８】
これらの実施形態のいずれも、磁気ヘッドと、磁気記憶媒体（ハードディスク等）を、ヘッドに対して横切るように通過させるためのドライブ機構と、ヘッドに電気的に接続され、ヘッドの動作を制御するための制御ユニットと、を含みうる磁気データ記憶システム、たとえばディスクドライブシステムの中に実装できる。
【０００９】
本発明の他の態様と利点は、図面と併せて読むことで本発明の原理を例示的に解説する、以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】磁気記録ディスクドライブシステムの簡略図である。
【図２Ａ】面内記録フォーマットを利用した記録媒体の概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのような面内記録のための従来の磁気記録ヘッドと記録媒体との組み合わせの概略図である。
【図２Ｃ】垂直記録フォーマットを利用した磁気記録媒体の概略図である。
【図２Ｄ】片面への垂直記録のための記録ヘッドと記録媒体の組み合わせの概略図である。
【図２Ｅ】媒体の両面に別々に記録するようになされた記録装置の概略図である。
【図３Ａ】らせんコイルを有する垂直磁気ヘッドの１つの具体的な実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】らせんコイルを有するピギーバック磁気ヘッドの１つの具体的な実施形態の断面図である。
【図４Ａ】ループコイルを有する垂直磁気ヘッドの１つの具体的な実施形態の断面図である。
【図４Ｂ】ループコイルを有するピギーバック磁気ヘッドの１つの具体的な実施形態の断面図である。
【図５】先行技術による従来のシングル磁気記録システムの概略図を示す。
【図６Ａ】先行技術による従来の厚さのサイドギャップ構造の断面図を示す。
【図６Ｂ】先行技術による薄型化されたサイドギャップ構造の断面図を示す。
【図７】一実施形態による逆転型磁気ヘッド構造の断面図を示す。
【図８】一実施形態によるシングル記録装置の磁界勾配の評価結果を表すグラフを示す。
【図９Ａ】先行技術による従来の磁気ヘッド構造の概略断面図である。
【図９Ｂ】一実施形態による逆転型磁気ヘッド構造の概略断面図である。
【図１０Ａ】従来の等角磁気ヘッド構造と一実施形態による逆転型磁気ヘッド構造との、トラックピッチ中心でのダウントラック磁界勾配を比較するグラフである。
【図１０Ｂ】従来の等角磁気ヘッド構造と一実施形態による逆転型磁気ヘッド構造との、トラックエッジにおけるダウントラック磁界勾配を比較するグラフである。
【図１０Ｃ】従来の等角磁気ヘッド構造と一実施形態による逆転型磁気ヘッド構造との、クロストラック磁界勾配を比較するグラフである。
【図１１】一実施形態による逆転磁気ヘッド構造のいくつかのパラメータを規定する概略図である。
【図１２】一実施形態による逆転型磁気ヘッド構造において可能なさまざまなトレーリングシールド屈曲角ＴＳｗ角とＴＳ角を示す、磁気ヘッドの概略断面図である。
【図１３Ａ】一実施形態による、トレーリングシールド長さ（ＴＳｌ）とＴＳ角との関係と、トラックピッチ中心でのダウントラック磁界勾配に対するその影響を示す。
【図１３Ｂ】一実施形態による、トレーリングシールド長さ（ＴＳｌ）とＴＳ角との関係と、トラックエッジでのダウントラック磁界勾配に対するその影響を示す。
【図１３Ｃ】一実施形態による、トレーリングシールド長さ（ＴＳｌ）とＴＳ角との関係と、クロストラック磁界勾配に対するその影響を示す。
【図１４Ａ】一実施形態による逆転型磁気ヘッドのトレーリングシールドと主磁極の形状の断面図を示す。
【図１４Ｂ】他の実施形態による逆転型磁気ヘッドのトレーリングシールドと主磁極の形状の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明は、本発明の全体的原理を例示的に説明することを目的としており、本願で請求されている発明概念を限定しようとするものではない。さらに、本明細書に記載された具体的な特徴は、記載された他の特徴との組み合わせにおいて、考えうるさまざまな組み合わせと置き換えの各々において使用できる。
【００１２】
本明細書において他の明確な定義がなされていない限り、すべての用語は可能な限り広く解釈されるものとし、これには明細書から黙示される意味のほか、当業者が辞書、論文等で定義されていると了解している意味も含まれる。
【００１３】
また、明細書と付属の特許請求の範囲において使用されるかぎり、冠詞（ａ、ａｎ、ｔｈｅ）は、特にことわりがない限り、複数も含むことに留意しなければならない。
【００１４】
以下の説明は、ディスク型記憶システムおよび／または関連するシステムと方法ならびに、その動作および／または構成部品のいくつかの好ましい実施形態を開示する。
【００１５】
１つの一般的な実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、トレーリングシールドの、その媒体対向面の断面は台形である。
【００１６】
他の一般的な実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１はトレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、主磁極の、屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２は、サイドシールドのエッジ上の、主磁極のトレーリング角部に対してクロストラック方向に平行な第一の点と、主磁極の、第一の点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とする。
【００１７】
さらに他の実施形態において、磁気ヘッドは、主磁極と、主磁極のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールドと、主磁極のクロストラック方向の両側付近に位置付けられたサイドシールドと、主磁極のリーディング側付近に位置付けられたリーディングシールドと、主磁極とシールドの間に位置付けられたギャップと、を含み、Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１はトレーリングシールドのリーディングエッジの屈曲点と、主磁極の、屈曲点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２は、サイドシールドのエッジ上の、主磁極のトレーリング側角部に対してクロストラック方向に平行な第一の点と、主磁極の、第一の点に最も近いトレーリング側角部との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とし、また、Ｓｇ２＜ＭＰｗであり、ＭＰｗは主磁極のトレーリングエッジのクロストラック方向の幅であり、トレーリングシールドのトレーリングエッジのクロストラック方向の幅がＭＰｗの約１．５倍未満であることを特徴とする。
【００１８】
ここで、図１を参照すると、本発明の一実施形態によるディスクドライブ１００が示されている。図１に示されるように、少なくとも１つの回転可能な磁気ディスク１１２がスピンドル１１４で支持され、ディスクドライブモータ１１８によって回転される。各ディスク上への磁気記録は一般に、ディスク１１２上の同心円状のデータトラックの環状パターンの形態で行われる。
【００１９】
少なくとも１つのスライダ１１３がディスク１１２の付近に位置付けられ、各スライダ１１３は１つまたはそれ以上の磁気記録／再生ヘッド１２１を支持する。ディスクが回転すると、スライダ１１３は半径方向に移動してディスク表面１２２の上方に出入りし、それによってヘッド１２１はディスクの、所望のデータが記録された、および／または記録される予定の異なるトラックにアクセスできる。各スライダ１１３は、サスペンション１１５によってアクチュエータアーム１１９に取り付けられる。サスペンション１１５は弱いバネ力を有し、これがディスク表面１２２に対してスライダ１１３を付勢する。各アクチュエータアーム１１９は、アクチュエータ１２７に取り付けられる。図１に示されるアクチュエータ１２７はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であってもよい。ＶＣＭは、変化しない磁界の中で運動可能なコイルを有し、コイルの運動の方向と速度は、コントローラ１２９によって供給されるモータ電流信号により制御される。
【００２０】
ディスク記憶システムの動作中、ディスク１１２の回転によってスライダ１１３とディスク表面１２２の間にエアベアリングが発生し、これによってスライダへの上方向の力、すなわち揚力が生まれる。エアベアリングはそれゆえ、通常動作中、サスペンション１１５の弱いバネ力と釣り合い、スライダ１１３をディスク表面から離れた、若干上方の位置に、小さな、実質的に一定の空隙を保って支持する。いくつかの実施形態においては、スライダ１１３はディスク表面１２２に沿って摺動してもよい点に留意されたい。
【００２１】
ディスク記憶システムの各種の構成要素は、動作中、制御ユニット１２９により発生される制御信号、たとえばアクセス制御信号や内部クロック信号によって制御される。一般に、制御ユニット１２９は、論理制御回路、記憶装置（メモリ等）およびマイクロプロセッサを備える。制御ユニット１２９は、各種のシステム動作を制御するための制御信号、たとえばライン１２３のドライブモータ制御信号やライン１２８のヘッド位置およびシーク制御信号を発生する。ライン１２８の制御信号は、スライダ１１３をディスク１１２の上の所望のデータトラックへと最適に移動させ、位置付けるために望ましい電流プロファイルを発生させる。再生および記録信号は、記録チャネル１２５によって再生／記録ヘッド１２１間で通信される。
【００２２】
一般的な磁気ディスク記憶システムの上記の説明とこれに付随する図１の図は、代表的な例を示しているにすぎない。当然のことながら、ディスク記憶システムは多数のディスクとアクチュエータを含んでいてもよく、各アクチュエータは多数のスライダを支持していてもよい。
【００２３】
インタフェースもまた、ディスクドライブとホスト（内蔵または外付け）の間で、データ送受信の操作を行うため、およびディスクドライブの動作を制御し、ディスクドライブの状態をホストに通信するために提供されてもよく、これらはすべて、当業者には明らかである。
【００２４】
一般的なヘッドにおいて、インダクティブ記録ヘッドは１つまたはそれ以上の絶縁層（絶縁スタック）に埋め込まれたコイル層を含み、絶縁スタックは第一と第二の磁極片層間に配置される。第一と第二の磁極片層間には、記録ヘッドのエアベアリング面（ＡＢＳ）のギャップ層によってギャップが形成される。磁極片層はバックギャップで連結されてもよい。電流がコイル層の中を流れ、これが磁極片内に磁界を発生させる。磁界は、移動する媒体の上のトラック、たとえば回転する磁気ディスク上の円形トラック内に磁界情報のビットを書き込むことを目的として、ＡＢＳのギャップを縁取る。
【００２５】
第二の磁極片層は、ＡＢＳからフレアポイントまで延びる磁極先端部と、フレアポイントからバックギャップまで延びるヨーク部を有する。フレアポイントとは、第二の磁極片の幅が広がり始め（フレア状となり始め）、ヨークを形成する地点である。フレアポイントの配置は、記録媒体上に情報を書き込むために生成される磁界の強さに直接影響を与える。
【００２６】
図２Ａは、図１に示されているような磁気ディスク記録システムに使用される従来の記録媒体を概略的に描いている。この媒体は、媒体そのものの平面内に、またはこれと平行に磁気インパルスを記録するために利用される。記録媒体、この場合での記録ディスクは基本的に、適当な非磁性材料、たとえばガラスの支持基板２００を備え、適当な従来の磁性層の被覆コーティング２０２を有する。
【００２７】
図２Ｂは、好ましくは薄膜ヘッドであってもよい従来の記録／再生ヘッド２０４と、図２Ａに示されているような従来の記録媒体との動作関係を示す。
【００２８】
図２Ｃは、図１に示されているような磁気ディスク記録システムに使用される記録媒体の表面に対して実質的に垂直である磁気インパルスの向きを概略的に描いている。このような垂直記録の場合、媒体は一般に、高い透磁率を有する材料の裏打ち層２１２を含む。この裏打ち層２１２には次に、好ましくは裏打ち層２１２に関して高い保磁力を有する磁性材料の被覆コーティング２１４が設けられる。
【００２９】
図２Ｄは、垂直ヘッド２１８と記録媒体との動作関係を描いている。図２Ｄに描かれている記録媒体は、図２Ｃに関して上述した高い透磁率の裏打ち層２１２と磁性材料の被覆コーティング２１４を両方共含む。しかしながら、これらの層２１２と２１４の両方が適当な基板２１６に接着されているように示されている。一般に、層２１２と２１４の間には、「磁気相互作用遮断（ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｂｒｅａｋ）」層または「中間層」と呼ばれる別の層（図示せず）がある。
【００３０】
この構造において、垂直ヘッド２１８の磁極間に延びる磁束線は、弧を描いて記録媒体の被覆コーティング２１４に入り、またそこから出て、記録媒体の高透磁率裏打ち層２１２によって磁束線は被覆コーティング２１４を媒体表面に対し概して垂直に通過し、好ましくは裏打ち層２１２に関して高い保磁力を有する磁性材料の被覆コーティング２１４に情報を、好ましくは媒体表面に対して実質的に垂直の磁気インパルスの形で記録する。磁束は、軟磁性裏打ち層２１２によってヘッド２１８のリターン層（Ｐ１）に戻るように導かれる。
【００３１】
図２Ｅは、基板２１６がその２つの反対側の面の各々に層２１２と２１４を担持する同様の構造を描いており、適当な記録ヘッド２１８が媒体の各面の磁気コーティング２１４の外面付近に位置付けられ、それによって媒体の各面上への記録が可能となる。
【００３２】
図３Ａは、垂直磁気ヘッドの断面図である。図３Ａにおいては、らせんコイル３１０と３１２を使ってステッチ磁極３０８の中に磁束を発生させ、これはその後、その磁束を主磁極３０６に伝える。コイル３１０はこの図面から出るように延びるコイルを示し、コイル３１２はこの図面の中に入るように延びるコイルを示す。ステッチ磁極３０８は、ＡＢＳより引込められていてもよい。絶縁体３１６はコイルを取り囲み、要素のいくつかを支持してもよい。媒体の移動方向は、構造の右側の矢印によって示され、媒体は、まず下側のリターン磁極３１４を通過し、次にステッチ磁極３０８、主磁極３０６、ラップアラウンドシールド（図示せず）に接続されていてもよいトレーリングシールド３０４を通過し、最後に上側のリターン磁極３０２を通過するように移動する。これらの構成要素の各々は、ＡＢＳ  ３１８と接触する部分を有していてもよい。ＡＢＳ  ３１８は、構造の右側全体にわたって示されている。
【００３３】
垂直記録は、ステッチ磁極３０８を通る磁束を、主磁極３０６へ、続いてＡＢＳ  ３１８に向かって位置付けられたディスク表面へと強制的に到達させることによって実現される。
【００３４】
図３Ｂは、図３Ａのヘッドと同様の特徴を有するピギーバック磁気ヘッドを描いている。２つのシールド３０４、３１４は、ステッチ磁極３０８および主磁極３０６の側方に位置する。また、センサシールド３２２、３２４も示されている。センサ３２６は一般に、センサシールド３２２、３２４間に位置付けられる。
【００３５】
図４Ａは、パンケーキ型と呼ばれることもあるループコイル４１０を使用してステッチ磁極４０８に磁束を発生させる一実施形態の概略図である。ステッチ磁極は次に、主磁極４０６にこの磁束を供給する。この向きにおいて、下側のリターン磁極は随意選択による。絶縁体４１６はコイル４１０を取り囲み、ステッチ磁極４０８と主磁極４０６のための支持してもよい。ステッチ磁極は、ＡＢＳ  ４１８から引込められていてもよい。媒体が移動する方向は、構造の右側の矢印により示され、媒体は、ステッチ磁極４０８、主磁極４０６、ラップアラウンドシールド（図示せず）に接続されていてもよいトレーリングシールド４０４を通過し、最後に上側のリターン磁極４０２を通過するように移動する（これらはすべて、ＡＢＳ  ４１８と接触する部分を有していても、いなくてもよい）。ＡＢＳ  ４１８は、構造の右側全体にわたって示されている。トレーリングシールド４０４は、いつくかの実施形態において、主磁極４０６と接触していてもよい。
【００３６】
図４Ｂは、巻かれてパンケーキコイルを形成するループコイル４１０を含め、図４Ａのヘッドと同様の特徴を有する、他のタイプのピギーバック磁気ヘッドを描いている。また、センサシールド４２２、４２４も示されている。センサ４２６は一般に、センサシールド４２２、４２４の間に位置付けられる。
【００３７】
図３Ｂと４Ｂにおいて、随意選択によるヒータが磁気ヘッドのＡＢＳ側とは反対側の付近に示されている。ヒータ（図中、「ヒータ」）はまた、図３Ａと４Ｂに示される磁気ヘッドに含められてもよい。このヒータの位置は、設計上の要素、たとえば突起を設けたい場所や周囲の層の熱膨張率等に基づいて変えてもよい。
【００３８】
図５は、先行技術による従来のＳＭＲシステムを描いたものである。図のように、システムは、ダウントラック方向と一致する方向に移動する磁気ヘッド５０６（その角部だけが示されている）を含む。さらに、このシステムは、クロストラック方向と一致する方向に、順次走査を実行する。このシステムは、磁気媒体上に順次重なるようにトラック５０２を書き込む。
【００３９】
図６Ａと６Ｂは、先行技術による、磁気ヘッドのサイドギャップの幅を縮小することによってクロストラック磁界勾配を増大させるための従来の方法を示しており、図６Ａは従来のサイドギャップ幅Ｗ１を有する従来のヘッドを表し、図６Ｂは縮小したサイドギャップ幅Ｗ２を有する従来のヘッドを表している。前述のように、この方法では、対処しなければならないまた別の問題が発生する。
【００４０】
次に、図７を参照すると、一実施形態により、垂直磁気記録ヘッド７００は、主磁極７０６、トレーリングシールド７０８、サイドシールド７０２、および主磁極７０６のためのリーディングシールド７０４を含む。主磁極７０６は、いくつかの実施形態において、シールドと主磁極７０６の間のギャップ７１０を有していてもよい。ギャップ７１０は、当業界で周知のように、どのような適当な材料からなっていてもよい。
【００４１】
一実施形態において、シールド７０２、７０４、７０８は、異なる堆積ステップで別の部品として形成してもよい。他の実施形態においては、シールドの１つまたはそれ以上を１回の堆積ステップで連続構造として形成してもよく、これは当業者が本明細書を読めばわかるであろう。
【００４２】
ギャップ７１０は、本明細書においてはトレーリングギャップとも呼ばれ、主磁極７０６のトレーリング側にクロストラック方向に垂直な方向に位置付けられる。また、本明細書ではサイドギャップと呼ばれるものもあり、これは主磁極７０６の、クロストラック方向に片側または両側に位置付けられる。同様に、リーディングギャップは、主磁極７０６のリーディング側に位置付けられたギャップを指す場合がある。
【００４３】
一実施形態において、点Ａ１とＣ１はトレーリングシールドとサイドシールドの屈曲点を指し、主磁極７０６のトレーリング側先端は点Ｍ１で示される。点Ａ１はトレーリングシールド７０８の屈曲点を指し、点Ｃ１はサイドシールド７０２の屈曲点を指す。さらに、サイドシールド７０２と、点Ｍ１を通って延びる、クロストラック方向に平行な直線との交点は点Ｂ１で示され、トレーリングシールド７０８と、点Ｍ１を通って延びる、媒体移動方向に平行な直線との交点は点Ｄ１で示される。
【００４４】
さらに、点Ｄ１とＡ１の間の距離はＳｇ１と定義され、点Ｍ１とＢ１の間の距離はＳｇ２と定義される。これに加えて、一実施形態において、点Ｃ１を通ってクロストラック方向に引かれる直線は、図７に示されるように、主磁極７０６と交差することになり、たとえば、サイドシールド７０２の屈曲は、主磁極７０６と同等の点でクロストラック方向に発生する。さらに、主磁極７０６の幅はＭＰｗで示される。
【００４５】
いくつかの実施形態において、点Ａ１はさらに、点Ｂ１においてトレーリングシールド７０８と接する角から延びる線と、点Ｄ１においてトレーリングシールド７０８と接する角から延びる線との交点として定義されてもよい。
【００４６】
一実施形態によれば、垂直磁気記録ヘッド７００の３つのシールド７０２、７０４、７０８の寸法は、好ましくは、ヘッド７００の媒体対向面において、以下の関係を満たす（図７は、一実施形態による、媒体対向面から取られた断面図である）。
【００４７】
第一の不等式、Ｓｇ１＜Ｓｇ２において、Ｓｇ１は主磁極７０６のトレーリング側の角部（Ｍ１として示される）からトレーリングシールド７０８のリーディング側の屈曲点（Ａ１として示される）までのクロストラック方向への距離である。トレーリングシールド７０８のリーディング側と主磁極７０６は、クロストラック方向への共通線に沿っていないため、Ｓｇ１は点Ａ１から点Ｄ１まで測定してもよく、Ｄ１はトレーリングシールド７０８上の、主磁極７０６のトレーリング側角部に対応する点を表す。
【００４８】
第二の不等式、Ｓｇ２＜ＭＰｗにおいて、Ｓｇ２は、主磁極７０６のトレーリング側の角部（Ｍ１で示される）と、サイドシールド７０２と主磁極７０６のトレーリング側の角部（Ｍ１として示される）を通過して延びる、クロストラック方向に平行な直線との交点（点Ｂ１として示される）との間のクロストラック方向の距離である。主磁極７０６のトレーリング側とサイドシールド７０２はクロストラック方向への共通の線に沿っているため、Ｓｇ２はこれらの点間で容易に測定される。
【００４９】
垂直磁気記録ヘッド７００のシールド７０２、７０４、７０８の各々は、一実施形態において、同じ材料を含んでいてもよい。これに加えて、他の実施形態によれば、これらのシールドは単独の工程で形成されてもよい。もちろん、別の実施形態において、シールドのいくつかまたは全部が異なる材料を含んでいてもよく、これは当業者が本明細書を読めばわかるであろう。
【００５０】
図７に示されるようなクロストラック方向と媒体移動方向は参考のためにすぎず、ヘッド７００の動作中、ヘッド７００は、当業者にとっては当然のことであるが、傾斜または傾転していてもよく、したがって図の方向は動作方向と一致しなくなる。しかしながら、クロストラック方向と媒体移動方向に関して説明されている寸法、距離、厚さ、幅等は、図７に示される方向に基づくものであり、いかなる実際の移動やクロストラック方向にも基づいていない。
【００５１】
一実施形態において、磁気ヘッド７００は、主磁極７０６と、主磁極７０６のトレーリング側付近に位置付けられたトレーリングシールド７０８と、主磁極７０６のクロストラック方向に両側の付近に位置付けられたサイドールド７０２と、主磁極７０６のリーディング側に位置付けられたリーディングシールド７０４と、主磁極７０６とシールドの間に位置付けられたギャップ７１０と、を有する。
【００５２】
一実施形態において、トレーリングシールド７０８の、その媒体対向面における断面は台形であってもよく、これは、図１１に関して後で詳しく説明する。他の実施形態によれば、トレーリングシールド７０８の、その媒体対向面における断面の台形の形状は、台形のクロストラック方向に広い方の辺がトレーリングシールドのリーティング部となるように位置付けられてもよい。
【００５３】
再び図７を参照すると、一実施形態によれば、主磁極７０６の、その媒体対向面における断面は、三角形か台形のいずれかまたは、三角形と台形の複合形であってもよい。
【００５４】
他の実施形態において、ギャップ７１０の外周の、その媒体対向面における断面はダイヤモンド形であってもよく、クロストラック方向と略平行な線形トレーリングエッジと、先端の尖ったリーディングエッジと、トレーリングエッジとリーディングエッジの間に延びるサイドエッジによって特徴付けられ、サイドエッジの各々はリーディングエッジから延びる第一の線形エッジと、トレーリングエッジから延びる第二の線形エッジと、第一と第二のエッジの交点における点を含む。他の実施形態において、ギャップ７１０の外周の、その媒体対向面における断面は、トラック方向に略平行な線形トレーリングエッジと、線形トレーリングエッジに略平行な線形リーディングエッジと、トーリングエッジとリーディングエッジの間に延びるサイドエッジによって特徴付けられてもよく、サイドエッジの各々は、リーディングエッジから延びる第一の線形エッジと、トレーリングエッジから延びる第二の線形エッジと、第一と第二の線形エッジの交点における点を有する。
【００５５】
１つの好ましい実施形態において、磁気ヘッド７００は、Ｓｇ１＜Ｓｇ２であり、Ｓｇ１が、トレーリングシールド７０８のリーディングエッジの屈曲点（点Ａ１として示される）と、主磁極７０６の、屈曲点に最も近いトレーリング側角部（点Ｍ１として示される）との間のクロストラック方向の距離であり、Ｓｇ２が、サイドシールド７０２の、主磁極７０６のトレーリング側角部（点Ｍ１として示される）に対してクロストラック方向に平行なエッジ上の第一の点（点Ｂ１として示される）と、主磁極７０６の、第一の点（点Ｂ１として示される）に最も近いトレーリング側角部（点Ｍ１として示される）との間のクロストラック方向の距離であることを特徴とする。
【００５６】
他の好ましい実施形態において、磁気ヘッド７００は、Ｓｇ２＜ＭＰｗであり、ＭＰｗが、主磁極７０６のトレーリングエッジのクロストラック方向の幅であることを特徴とする。
【００５７】
１つの方法によれば、ギャップ７１０の、主磁極７０６のトレーリング側の部分（トレーリングギャップ等）は、媒体対向面の平面におけるクロストラック方向に垂直な方向への長さが約５ｎｍから約５０ｎｍの範囲、たとえば１０〜２５ｎｍ、好ましくは約２０ｎｍであってもよい。
【００５８】
他の方法において、主磁極７０６の、そのトレーリングエッジでのクロストラック方向の幅は、約６０ｎｍから約１５０ｎｍの範囲、たとえば約８０〜１１０ｎｍ、好ましくは約１００ｎｍであってもよい。
【００５９】
一実施形態によれば、トレーリングシールド７０８のトレーリングエッジのクロストラック方向の幅は、主磁極７０６の、そのトレーリングエッジにおけるクロストラック方向の幅の約１．５倍未満であってもよい。別の方法において、トレーリングシールド７０８のトレーリングエッジのクロストラック方向の幅は、主磁極７０６の、そのトレーリングエッジにおけるクロストラック方向の幅と略等しくてもよい。
【００６０】
他の実施形態において、トレーリングシールド７０８のクロストラック方向に垂直な方向の媒体対向面の平面における長さは、約２５ｎｍから約１００ｎｍの範囲、たとえば約４０〜６０ｎｍ、好ましくは約５０ｎｍであってもよい。
【００６１】
１つの方法によれば、トレーリングシールド７０８のリーディングエッジとサイドエッジとの交点において形成される角度は、約２０°から約６０°の範囲、たとえば約４０〜５０°、好ましくは約４５°であってもよい。
【００６２】
有限要素法を用いた電磁界シミュレーションから得られた磁界分布を評価して、本明細書で説明するような逆転型磁気ヘッド構造を利用することによってもたらされる改良を測定するための指標とした。信号対雑音比（ＳＮＲ）を大きくすることに関するヘッド磁界の指標として、シングル記録を実行する場合、磁界勾配が所定のトラックピッチ中心（図８に示される）においてダウントラック方向に高いことが有利である。さらに、好ましい実施形態において、ダウントラック方向への磁界勾配はまた、トラックエッジ（図８に示されるように、トラック端から、距離の１０％だけ離れた位置として定義される）において高くてもよい。またさらに、いくつかの実施形態によれば、高いクロストラック磁界を有することはさらにより有利である。
【００６３】
本明細書に記載されているように、逆転型ヘッド構造を利用する場合、いくつかの実施形態において、トラックエッジにおけるダウントラック勾配とクロストラック勾配の両方を１．５倍に増大させ、それと同時にトラックピッチ中心の磁界勾配が保持されるようにすることが可能である。
【００６４】
次に、ＳＭＲシステムで利用される、本明細書に記載の構造を有するヘッドでの実施形態において、面密度のゲインを計算した。これらの計算によれば、隣接するトラックイレーズバンド幅を従来の構造のそれの３分の２に縮小することによって、トラック毎インチ密度（ＴＰＩ）を約２０％増大させることが可能である。さらに、トラックエッジでの急峻な磁界勾配を通じて記録品質を改善することにより、ＳＮＲを１ｄＢ、また線形トラック密度を１００ｋｂｐｉ、同時に増大させることができた。これに加えて、いくつかの実施形態において、シールドには鋭角の突出部が見られなかったため、自然発生的なシールドドメインに起因する「遠隔トラック消去（ｆａｒ  ｔｒａｃｋ  ｅｒａｓｕｒｅ）」を防止することも可能であり、さらに、信頼性の高いハードディスクデバイスを生産することが可能であった。
【００６５】
先行技術による従来の構造による磁気ヘッドが図９Ａに示される。図からわかるように、トレーリングシールド９０８は主磁極９０６のトレーリングエッジを覆い、主磁極９０６の両側でクロストラック方向に延びる。これに対して、図９Ｂに示されるように、一実施形態による逆転型磁気ヘッドでは、主磁極９０６の周囲のシールドが、主磁極９０６のクロストラック方向の両側の２つの屈曲点を有する。これに加えて、主磁極９０６はリーディングシールドから、より上方に位置付けられており、主磁極９０６のトレーリングエッジの角部がこれらの位置において、より薄いシールド層によって絶縁されることになる。
【００６６】
図９Ａ〜９Ｂに示されるこれらの構造を実験的に評価した。この実験による比較では、ヘッド構造、ダウントラックピッチ中心での勾配、ダウントラックエッジでの磁界勾配、およびクロストラック方向へのクロストラック磁界勾配を、これに対応してサイドギャップ幅を変化させて有限要素方を用いて計算した。
【００６７】
各実験的評価において、図１０Ａ〜１０Ｃに示されるように、トラックピッチは約６０ｎｍに設定された。さらに、ダウントラック方向に約９０ｎｍの幅のＦｅＣｏ系合金が主磁極として用いられ、トレーリングシールドとサイドシールドにはＮｉＦｅ系合金を用いた。さらに、トレーリングシールドギャップ長さは、約２０ｎｍに設定され、主磁極と裏打ち層の間の距離は約４７ｎｍであり、磁界評価部位は、主磁極の媒体対向面から約１５ｎｍ離れた点とした。これに加えて、図７において点Ａ１として示される屈曲点において得られるトレーリングシールドのエッジの内角であるトレーリングシールドの屈曲角は約４５°であった。
【００６８】
図１０Ａは、一実施形態によれば、トラックピッチ中心での磁界勾配のサイドギャップ依存性を示している。従来の磁気ヘッド構造（図中、「タイプ１」とされる）では、磁界勾配はトラックピッチ中心で、サイドギャップの狭小化と磁界強度の低下との組み合わせによって大幅に劣化した。これに対して、一実施形態による逆転型ヘッド構造（図中、「タイプ２」）は、サイドギャップの狭小化とともに磁界勾配が増大しており、これはヘッドの動作にとって非常に有益である。
【００６９】
図１０Ｂは同様に、一実施形態によるトラックエッジにおけるダウントラック勾配を示している。勾配は、先行技術による従来の（図中、「タイプ１」）ヘッド構造と一実施形態による逆転型（図中、「タイプ２」）のヘッド構造のどちらにおいても、サイドギャップの狭小化とともに増大した。しかしながら、逆転型構造においては、従来の構造と異なり、より狭いサイドギャップで最も高い磁界勾配が見られ、トラックエッジにおける高いダウントラック勾配はサイドギャップが大きくなっても継続した。この傾向はまた、クロストラック勾配に関しても見られ、磁界勾配は、従来および逆転型ヘッド構造の両方において、サイドギャップの狭小化とともに増大する傾向があった。
【００７０】
しかしながら、いくつかの実施形態においては、図１０Ｃに示されるように、逆転型構造は、より狭いサイドギャップ条件下で勾配の改善を見せた。したがって、図１０Ａに示されるようなトラックピッチ中心における磁界勾配の改善と、トラック端における磁界勾配の改善の両方を生じさせることが可能である。さらに、逆転型ヘッド構造の好ましい実施形態によって、従来の磁気ヘッド構造を用いて可能なものより高い面密度を有するハードディスクデバイスが実現する。
【００７１】
図１１は、一実施形態による逆転型ヘッド構造を示している。図１１に示されるように、主磁極１１０６は、そのリーディングエッジにおいて幅ＭＰｗを有することによって特徴付けられる。いくつかの実施形態によれば、ＭＰｗは約６０ｎｍから約１５０ｎｍの範囲、たとえば約１００ｎｍであってもよい。さらに、トレーリングシールド１１０８のトレーリングエッジは、だいたい主磁極１１０６のトレーリングエッジの幅ＭＰｗの幅（ＴＳｗ）を有していてもよい。もちろん、ＴＳｗは、いくつかの方法においては、ＭＰｗより長くても、短くてもよい。
【００７２】
一実施形態によれば、トレーリングシールド１１０８は２つの異なる材料を含んでいてもよく、これらはトレーリングシールド１１０８の異なる部分を形成してもよい。たとえば、トレーリングシールド１１０８は、トレーリングシールド１１０８の異なる部分１１１２を形成する他の材料より高いＢｓを有する第一の材料を含む部分１１１０を有していてもよい。これに加えて、第一の材料の部分１１１０は、１つの方法において、トレーリングシールド１１０８のトレーリングエッジ付近に位置付けられてもよい。また、トレーリングシールド１１０８は、媒体移動方向（すなわち、クロストラック方向に垂直）の長さＴＳｌが、約２５ｎｍから約１００ｎｍの範囲、たとえば約５０ｎｍであってもよい。さらに、トレーリングシールド１１０８のトレーリングエッジ付近の第一の材料の長さは、いくつかの方法において、約４０から約１００ｎｍの範囲であってもよい。これに加えて、いくつかの実施形態において、主磁極１１０６のトレーリングエッジとトレーリングシールド１１０８のリーディングエッジとの間の距離であるトレーリングギャップの長さＴＧは、約５ｎｍから約５０ｎｍの範囲、たとえば約２０ｎｍであってもよい。
【００７３】
いくつかの好ましい実施形態において、図１１に示されるように、トレーリングシールド１１０８の、その媒体対向面における断面は台形であってもよい。いくつかの他の形態において、台形の最も広い部分はトレーリングシールド１１０８のリーディングエッジ上にあってもよい。
【００７４】
図１１に示される角度であるＴＳｌ角は、トレーリングシールド１１０８の、主磁極１１０６に最も近いリーディングエッジから主磁極１１０６のトレーリングエッジに平行な線に沿って延びる線とサイドシールドのリーディングエッジとの間の角度である。図１１に示される他の角度であるＴＳｗ角は、トレーリグシールド１１０８のトレーリングエッジとトレーリングシールド１１０８のサイドエッジ（クロストラック方向）との間の角度である。
【００７５】
これらの角度は、その媒体対向面における断面が台形であるトレーリングシールド１１０８において表されている。しかしながら、他の形状も可能であり、これは当業者が本明細書を読めばわかるように、たとえば三角形、多角形、長方形、これらの組み合わせ等がある。
【００７６】
一実施形態による、実際の寸法を使い、ＴＳ角とサイドギャップの幅の関係を示した参考用の計算モデルが図１２に示されている。各種の実施形態による、トレーリングシールドの屈曲角（ＴＳｗ角）とトレーリングシールド長さ（ＴＳｌ）の変化が逆転型磁気ヘッド構造の記録特性に与える影響を、この計算モデルを使用して調査し、その結果を図１３Ａ〜１３Ｃに示す。これらの結果では、長さ（ＴＳｌ）が約５０ｎｍで、そのトレーリングエッジの幅がトレーリングシールド幅（ＴＳｗ）である、高強度の磁界（Ｂｓ）を有するトレーリングシールドを前提としている。さらに、これらの実験においては、主磁極１２０６の幅（ＭＰｗ）は約１００ｎｍであり、トレーリングギャップ長さ（ＴＧ）は約２０ｎｍであった。
【００７７】
図１３Ａ〜１３Ｃに示される計算結果によれば、この調査の焦点とされたトラックエッジでの勾配とクロストラック勾配は、トレーリングシールド幅（ＴＳｗ）の増大とともに改善する傾向があった。しかしながら、トラックピッチ中心の勾配は、ＴＳ角が約６０度を超えると大幅に減少した。それゆえ、サイドシールドの磁界吸収傾向によって、磁界の強度もこれと相応に低下した。その結果、トラック中心とトラック端における両立する記録特性を実現するためには、ＴＳ角は好ましくは、約２０°から６０°の間である。さらに、トレーリングシールド幅（ＴＳｗ）をそれぞれ約５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍに設定して磁界強度計算を行った。トレーリングシールド幅（ＴＳｗ）が過度に広いと、サイドシールドの効果が減少し、したがって、記録特性も相応に劣化した。
【００７８】
好ましい実施形態において、トラックエッジでの記録磁界勾配を改善するには、トレーリングシールド幅（ＴＳｗ）は主磁極幅（ＭＰｗ）の約１．５倍以下であった。この改善は特に、シングル磁気記録（ＳＭＲ）を利用したシステムにおいて有効で有利である。この構造を使用した場合、トラックエッジにおけるダウントラック方向の勾配とクロストラック勾配の両方を、図９Ａに示されるような従来のヘッド構造と比較して、約５０％改善することが可能であった。
【００７９】
従来の構造と比較した面密度のゲインを、上記の計算と一致する構造を有する磁気ヘッドに関する電磁界シミュレーションによって計算した。一実施形態において、逆転型ヘッド構造では、イレーズバンド幅が、クロストラック磁界勾配の改善によって従来の磁気ヘッド構造のそれの約３分の２であった。これは、トラックピッチが従来のヘッド構造より約２０％増大したことに対応する。さらに、エッジにおけるダウントラック方向の磁界勾配の改善によって、ＳＮＲは１ｄＢ増大した。このようなゲインの累積により、面密度において、従来の構造と比較して約３０％という相応に有利な増加が得られた。
【００８０】
上記の結果は、図１４Ａに示されるような、三角形の逆転型磁気ヘッド構造を用いて見られたが、図１４Ｂに示されるように形状が台形の主磁極を利用する他の実施形態においても同様の効果が得られる。さらに、シールドの形状に関して、好ましい実施形態において、リーディングシールドのトレーリングエッジは、他の可能な構造の中でも、図１１と１４Ａ〜Ｂに示されるように平坦であってもよく、また、図７と９Ｂに示されるように、逆転させた、先端の尖った構造を有していてもよく、これは当業者が本明細書を読めばわかるであろう。
【００８１】
さらに、従来のシールドの形状では、好ましくないことに、磁界がシールド端に集中するとトラックが消去されることがある（「遠隔トラック消去」とも呼ばれる現象）。各種の実施形態によれば、本願で提案する逆転型磁気ヘッド構造によって、問題となるこのようなシールド端エンドでの磁界の集中を回避でき、それゆえ、特異なシールドドメインによる好ましくない遠隔トラック消去は発生しない。その結果、各種の実施形態による本願で説明した逆転型磁気ヘッド構造はまた、再生／記録動作において、非常に信頼性が高い。
【００８２】
以上、各種の実施形態を説明したが、当然のことながら、これらは例として提示されたにすぎず、限定ではない。それゆえ、本発明のある実施形態の幅と範囲は、上記の例示的実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびこれと均等のものにしたがってのみ定義されるべきである。
【符号の説明】
【００８３】
７００  磁気記録ヘッド
７０２  サイドシールド
７０４  リーディングシールド
７０６、９０６、１１０６、１２０６  主磁極
７０８、９０８、１１０８  トレーリングシールド
７１０  ギャップ 
１１１０  （トレーリングシールドの）部分
１１１２  （トレーリングシールドの）異なる部分
ＭＰｗ  主磁極の幅
ＭＰｗ  主磁極幅
ＴＳｗ  トレーリングシールド幅
ＴＳｌ  トレーリングシールド長さ
【図１】
2013058299.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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