(57)【要約】      （修正有）【課題】主磁極の磁束密度が増加された記録ヘッドを提供する。【解決手段】記録ヘッド１２０は、主磁極１３２と主磁極１３２に対して非対称のコイル構造１５０，１５２を備え、主磁極１３２の前面側のコイル構造１５２よりも主磁極１３２のトレーリング側のコイル構造１５０を多くのコイルターンを含むように構成される。結果的に得られる磁化１３６，１３８および磁化密度１４０，１４２が、記録媒体のＡＢＳ１３０に垂直である磁場角度に比べて磁場角度１４４を傾斜させるように、互いに異ならせるように構成される。【選択図】図１
2013191269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極に対して非対称であり、かつ前記主磁極の一方の側の磁束を前記主磁極の他方の側の磁束よりも多く生成するように構成されたコイル装置を備える、装置。
【請求項２】
リターンシールドに取り付けられたリターン磁極をさらに備え、
前記コイル装置は、前記リターンシールドにおける磁束密度を増加するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コイル装置は、
前記主磁極と前記リターン磁極との間に位置付けられた第１のコイル構造と、
前記第１のコイル構造と反対の前記主磁極側に位置付けられた第２のコイル構造とを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のコイル構造におけるコイルターン数は、前記第２のコイル構造におけるコイルターン数よりも多い、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のコイル構造は、前記第２のコイル構造において搬送される電流に比べてより高いアンペア数を有する電流を搬送するように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のコイル構造は、前記主磁極と前記リターン磁極とを接続する後面ビアに巻回されたパンケーキコイルを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のコイル構造は、前記リターン磁極に巻回された少なくとも１つのヘリカルコイルを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項８】
前記コイル装置は、前記リターン磁極における磁束密度を増加するように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のコイル構造は、前記第１のコイル構造内の他のコイルに並列の少なくとも１つのコイルを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
前記コイル装置は、前記リターンシールド内に磁束を生成して、前記主磁極に近接する空気軸受面における磁化の角度を変化するように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項１１】
記録ヘッド用の装置であって、
書込磁極とリターン磁極との間に位置付けられた第１のコイル構造と、
前記第１のコイル構造と反対の前記書込磁極の側に位置付けられた第２のコイル構造とを備え、
前記第１のコイル構造におけるコイルターン数は、前記第２のコイル構造におけるコイルターン数よりも多い、装置。
【請求項１２】
前記第１のコイル構造は、前記第２のコイル構造において搬送される電流に比べてより高いアンペア数を有する電流を搬送するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のコイル構造は、前記書込磁極と前記リターン磁極とを接続する後面ビアに巻回されたパンケーキコイルを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のコイル構造は、前記リターン磁極に巻回された少なくとも１つのヘリカルコイルを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１のコイル構造は、前記リターン磁極に接続されたトレーリングシールド内の磁束を増加するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
書込磁極と、
リターン磁極と、
前記書込磁極周辺の磁場密度の不平衡を生成するように構成されたコイル構造とを備える、装置。
【請求項１７】
前記コイル構造は、前記書込磁極と前記リターン磁極とを接続する後面ビアに巻回されたパンケーキコイルを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記コイル構造は、前記リターン磁極に巻回されたヘリカルコイルを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記コイル構造は、ヘリカルコイルの一部である第１のコイル層と、パンケーキコイルの一部である第２のコイル層とを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記ヘリカルコイルは前記書込磁極に巻回され、前記パンケーキコイルは前記書込磁極を前記リターン磁極に接続する後面ビアに巻回される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
書込磁極と、
前記書込磁極周辺の磁場密度における不平衡を生成するための手段とを備える、装置。
【請求項２２】
リターン磁極をさらに備え、
前記不平衡を生成するための手段は、前記書込磁極と前記リターン磁極とを接続する後面ビアに巻回されるパンケーキコイルを含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記不平衡を生成するための手段は、前記リターン磁極に巻回されたヘリカルコイルをさらに含む、請求項２２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
データ記憶媒体（たとえば１つまたはより多くのディスク）上に位置付けられる１つ以上のスライダを有するディスクドライブは、データの書込みおよび読出しのために磁場を用いるデータ記憶システムの一例である。スライダは、ディスクのデータ表面へ情報を書き込んだり、ディスクのデータ表面から情報を読み出したりするトランスデューサを支持する。一例においては、トランスデューサは、磁気媒体の磁気モーメントを所望のデータビットを表わすように揃える磁場を生成するための記録ヘッドまたは書込ヘッドを含む。磁気記録ヘッドは、長手方向および垂直方向の双方の記録技術を含む。垂直方向記録は、データビットを表わす磁気モーメントが記録層の表面に対して垂直方向に配向される磁気記録の形態である。垂直方向磁気書込ヘッドは、典型的に、主磁極と、書込ギャップを形成するとともに空気軸受面（air-bearing surface：ＡＢＳ）に配置された磁極先端から後面ギャップ領域へ延びるように分離されたリターン磁極とを含む。コイルが含まれて、コイルに伝導される電流に応答して主磁極およびリターン磁極を通る磁気信号を生成する。主磁極先端は、磁束密度を合焦させて、磁場が磁気媒体と相互作用を行なうことによってその磁気モーメントを上方向または下方向に配向する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
要約
本明細書において説明され主張される実行例は、書込磁極と、書込磁極に対して非対称のコイル構造とを備えるとともに、主磁極の前面側の磁束よりも主磁極のトレーリング側の磁束を多く生成するように構成された記録ヘッドを提供する。
【０００３】
この要約は、詳細な説明で以下にさらに説明される単純化された形態における概念の選択を紹介するために提供される。この要約は、主張される主題のキーとなる特徴または必要不可欠な特徴を特定することを意図したものではなく、主張される主題の範囲を限定するために用いられることを意図したものでもない。これらのおよびさまざまな他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】作動アセンブリの端部に実現された例示的な書込磁極構造を説明する概略ブロック図である。
【図２】記録ヘッドの２つの部分断面構造のブロック図である。
【図３】非対称コイル構造を含む記録ヘッドの実行例を示す図である。
【図４】非対称コイル構造を含む記録ヘッドの代替的な実行例を示す図である。
【図５】非対称コイル構造を含む記録ヘッドの他の代替的な実行例を示す図である。
【図６】非対称コイル構造を含む記録ヘッドの他の代替的な実行例を示す図である。
【図７】記録ヘッド内の磁束密度を示す図である。
【図８】記録ヘッドを用いたコイル構造のさまざまな代替的な上からの断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
面密度を増加するためのさらなる一押し（push）のために、垂直記録ライタは、磁気媒体の記録層における大きな書込磁場および磁場勾配を生成することが必要とされる。しかしながら、記録ライタの主磁極からの書込磁場は、一般的に、ヘッド材料の最大磁気モーメントおよび磁極形状によって制限される。垂直磁気記録におけるトラック密度をさらに増加するために、主磁極のトレーリングエッジの幅は、狭いトラックに書込むことができるようにより小さくする必要がある。
【０００６】
垂直磁気記録を用いて増加した面密度成長を達成することは、所与のトラック幅に対して大きな磁場勾配を有する大きな書込磁場を生成する高速ライタを必要とする。媒体平面における書込磁場および有効磁場勾配は、空気軸受面（ＡＢＳ）における広がった角度のようなＡＢＳ近傍の主磁極の形状、周囲シールド、トレーリングシールド、サイドシールドなどを調整することによって制御することができる。最大勾配は、主磁極とトレーリングシールドとの間の相互作用を慎重に制御することによって達成される。具体的には、トレーリングシールド磁化方向は、主磁極の切換わりの間に動的書込磁場勾配、および静的書込磁場勾配を制御するのに有効である。記録ヘッドの一実行例においては、主磁極磁場は、トレーリングシールド磁化のダイナミクスを動作させる。このような受動的実行例においては、主磁極は切換わりの部分の間において、主磁極を取り囲むコイルの電流場（amperian field）によって非常に固く（hard）駆動される。磁束がトレーリングシールドに到達し、トレーリングシールド内の磁化の反転を開始する前に、有限の時間遅れが存在する。しかしながら、最大書込磁場勾配は、トレーリングシールドの磁化反転がほぼ完了した後にのみ達成される。
【０００７】
本明細書に開示される記録ヘッドの実行例は、トレーリングリターン磁極を駆動するための追加のコイルターンと、トレーリングシールドへの磁束の伝播におけるタイミング遅れおよびトレーリングシールドにおける磁化の反転による位相オフセットを低減するためのトレーリングシールドとを含む。そのような追加のコイルターンを設けることは、より良好な動的書込磁場勾配ももたらす。具体的には、記録ヘッドは、トレーリングシールド内の磁束密度を増加する非対称コイル構造を含む。
【０００８】
図１は、作動アセンブリの端部において実現される例示的な記録ヘッド構造を説明する概略ブロック図１００を示す。具体的には、図１は、作動アセンブリ１０６の端部に配置されたトランスデューサヘッド１０４を伴うディスクの実行例の平面図を示す。ディスク１０２は、動作中、ディスク回転軸１０８の周りを回転する。さらに、ディスク１０２は、外径１１０および内径１１２を含み、その間に、円形の点線で示される多くのデータトラック１１４がある。データトラック１１４は、実質的に円形であり、一定間隔があけられたパターン化されたビットで作られる。
【０００９】
情報は、作動アセンブリ１０６の使用を通して、データトラック１１４上のパターン化されたビットへ書込まれるとともに、パターン化されたビットから読出され、作動アセンブリは、データトラック１１４の探索動作中に、ディスク１０２に隣接して配置される作動回転軸１１６周りに回転する。作動アセンブリ１０６上の作動回転軸１１６から遠い端部に搭載されたトランスデューサヘッド１０４は、ディスク動作中にディスク１０２の表面上方に近接して飛行する。トランスデューサヘッド１０４は、トラック１１４からデータを読出すための読出磁極およびトラック１１４へデータを書込むための書込磁極を含む記録ヘッドを含む。
【００１０】
トランスデューサヘッドの一実行例においては、トランスデューサヘッド１０４上に配置された記録ヘッドは、磁気媒体にデータを書込むように構成された主磁極を含む。主磁極は、磁気媒体に近接する空気軸受面（ＡＢＳ）を形成する前端部を有する。さらに、記録ヘッドは、ＡＢＳに平行の表面を有するトレーリングシールドも含む。トランスデューサヘッドは、主磁極の端部およびＡＢＳに近接するトレーリングシールド内に磁荷密度を生成するコイル構造を含む。主磁極内およびＡＢＳに近接するトレーリングシールド内における磁荷密度は、記録媒体内に、ＡＢＳに垂直な角度とは異なる角度を有する磁場を生成する。
【００１１】
一実行例においては、記録ヘッドのコイル構造は、主磁極の端部およびＡＢＳに近接するトレーリングシールド内の磁荷密度を生成して、媒体内の磁場がＡＢＳに対して垂直よりも小さい角度に方向付けられるように構成される。具体的には、媒体内の磁場勾配の角度は、トレーリングシールドに向かって、かつＡＢＳに対して垂直な方向から離れてそらされる。
【００１２】
図１は、記録ヘッド１２０の部分断面構成の拡大図も示す。記録ヘッド１２０は、記録媒体のＡＢＳ１３０に関連して示されている。具体的には、記録ヘッド１２０は、主磁極１３２（書込磁極とも称する）およびトレーリングシールド構造１３４を含む。記録ヘッドは、非対称コイル構造を用いて励磁されて、主磁極１３２およびトレーリングシールド構造１３４内に磁束密度を生成させる。記録ヘッド１２０は、主磁極１３２内の磁束の方向１３６がＡＢＳに対して垂直であり、かつＡＢＳ１３０に向かう方向であることも示している。トレーリングシールド１３４を通る磁束密度の方向１３８は、ＡＢＳ１３０に平行であり、主磁極１３２から離れる方向に流れる。磁化１３６は、主磁極１３２の端部に、正の磁荷密度１４０をもたらす。同様に、磁化１３８は、トレーリングシールド１３４の表面に、負の磁荷密度１４２を生じさせる。
【００１３】
磁化１３６，１３８および磁荷密度１４０，１４２は、磁気媒体内に磁場角度１４４を有する磁場を生成させる。本実行例においては、記録ヘッド１２０のコイル構造は、磁化１３６，１３８および磁荷密度１４０，１４２を生成して、磁気媒体内の磁場角度１４４がＡＢＳ１３０に対して垂直な方向から離れるとともにトレーリングシールド１３４に向かう方向に傾けられるように構成される。言い換えれば、磁場角度１４４は、ＡＢＳ１３０に対して実質的に垂直ではない。
【００１４】
図１に開示される記録ヘッド１２０は、トレーリングコイル構造１５０および前面コイル構造１５２を有する非対称コイル構造を含む。コイル構造１５０および１５２は、１つまたはより多くの特徴において、互いに異なっている。具体的には、トレーリングコイル構造１５０および前面コイル構造１５２の特徴は、結果的に得られる磁化１３６，１３８および磁荷密度１４０，１４２が、記録媒体のＡＢＳ１３０に垂直である磁場角度に比べて磁場角度１４４をスキューさせるように、互いに異なっている。たとえば、一実行例においては、トレーリングコイル構造１５０は、前面コイル構造１５２のコイルターンよりも多くのコイルターンを含む。代替的な実行例においては、トレーリングコイル構造１５０は、前面コイル構造１５２内のコイルによって搬送される電流よりも多くの電流を搬送するコイルを有する。
【００１５】
図２は、記録ヘッドの２つの部分断面構成を示す。具体的には、図２は、記録ヘッド２０２の第１の構造を示し、それにおいては、主磁極のトレーリング側および前面側のコイル構造は実質的に対称である。それと比較して、記録ヘッド２０４の第２の構造においては、主磁極のトレーリング側および前面側のコイル構造の少なくとも１つの特徴は、主磁極のトレーリング側のコイル構造が、主磁極の前面側のコイル構造の対応する特徴と比べて異なる少なくとも１つの特徴を有するという点で非対称である。たとえば、一実行例においては、トレーリングコイル構造におけるコイルターン数は、前面側コイル構造におけるコイルターン数とは異なっている。あるいは、トレーリングコイル構造に流れる電流が、前面側コイル構造に流れる電流と比べて異なっている。
【００１６】
具体的には、記録ヘッド２０２の第１の構造は、主磁極２１２と、ＡＢＳ２１６に近接したトレーリングシールド構造２１４とを含む。記録ヘッド２０２は、トレーリングコイル構造２２０および前面コイル構造２２２も含む。一実行例においては、トレーリングコイル構造２２０のさまざまな特徴と前面コイル構造２２２のそれに対応する特徴とは、実質的に等しい。したがって、たとえば、トレーリングコイル構造２２０についてのコイルターン数は、前面コイル構造２２２についてのコイルターン数と実質的に同じである。同様に、トレーリングコイル構造２２０において搬送される電流も、前面コイル構造２２２において搬送される電流と実質的に同じである。
【００１７】
一実行例においては、コイル構造２２０，２２２は互いに相互接続される。たとえば、コイル構造２２０，２２２は、単一のヘリカルコイル構造の一部であり、それらの双方は単一の電流源からの電流を搬送する。このような実行例においては、そのようなヘリカルコイル構造のターンは主磁極２１２に巻回される。コイル構造２２０，２２２を流れる電流の結果として、磁束密度２２４が主磁極２１２内に生成されるとともに、磁束密度２２６がトレーリングシールド構造２１４内に生成される。磁束密度２２４がＡＢＳ２１６に向かうように方向付けられるとともに、磁束密度２２６がＡＢＳ２１６の方向に沿って主磁極２１２の先端から離れるように方向付けられるように、コイル構造２２０，２２２内に流れる電流の方向が選択される。ＡＢＳを通って磁気媒体内へ向かうこのような磁束密度は、媒体内の垂直な記録を生じさせるために用いられ得る。平衡したコイル構造２２０，２２２は、磁気媒体の表面に実質的に垂直な角度であり、トレーリングシールド構造２１４に向かって磁場の角度が若干だけ傾いた磁場を磁気媒体内にもたらす。磁場のこのような角度は、磁場ベクトル２２８によって示されている。
【００１８】
記録ヘッドの動作の有限要素解析（ＦＥＭ）は、主磁極２１２に近接する表面に垂直な角度からの磁化角度の増加がより効果的な記録ヘッド動作をもたらすことを示す。そのような増加された磁化角度を達成するために、記録ヘッド２０４の第２の構造は、記録ヘッド２０１の主磁極周りの磁束密度の不平衡を生成するコイル構造を含む。
【００１９】
具体的には、記録ヘッド２０４の第２の構造は、主磁極２３２と、ＡＢＳ２３６に近接するトレーリングシールド構造２３４とを含む。記録ヘッド２０４は、トレーリングコイル構造２４０および前面コイル構造２４２も含む。一実行例においては、トレーリングコイル構造２４０のさまざまな特徴と前面コイル構造２４２のそれに対応する特徴とは、不平衡とされる。したがって、たとえば、トレーリングコイル構造２４０についてのコイルターン数は、前面コイル構造２４２についてのコイルターン数とは同じでない。同様に、トレーリングコイル構造２４０において搬送される電流も、前面コイル構造２４２において搬送される電流と実質的に異なっている。またあるいは、トレーリングコイル構造２４０は、主磁極２３２を、トレーリングシールド構造２３４に接続されたリターン磁極に接続する後面ビアに巻回される、少なくとも１つのパンケーキコイルを含む。あるいは、トレーリングコイル構造２４０は、トレーリングシールド構造２３４に接続されたリターン磁極に巻回された少なくとも１つのヘリカルコイルを含む。
【００２０】
一実行例においては、コイル構造２４０，２４２は互いに相互接続される。たとえば、コイル構造２４０，２４２は、単一のヘリカルコイル構造の一部であり、それらの双方は単一の電流源からの電流を搬送する。このような実行例においては、そのようなヘリカルコイル構造のターンは、主磁極２３２に巻回される。コイル構造２４０，２４２を流れる電流の結果として、磁束密度２４４が主磁極２３２内に生成されるとともに、磁束密度２４６がトレーリングシールド構造２３４内に生成される。磁束密度２４４がＡＢＳ２３６に向かうように方向付けられるとともに、磁束密度２４６がＡＢＳ２３６の方向に沿って主磁極２３２の先端から離れるように流れるように、コイル構造２４０，２４２内に流れる電流の方向が選択される。
【００２１】
媒体内の磁束密度は、媒体内の垂直な記録を生じさせるために用いられる。コイル構造２４０，２４２の少なくとも１つの特徴は非対称であり、それによって、結果として主磁極２３２のトレーリング側における磁束密度を、主磁極２３２の前面側の磁束密度よりも高くする。そのような非対称の磁束は、主磁極２３２の先端における正の磁荷の蓄積、および主磁極２３２に近接するトレーリングシールド構造２３４の先端における負の磁荷の蓄積をもたらす。磁束密度２４４，２４６、ならびに、主磁極２３２およびトレーリングシールド構造２３４における磁荷の蓄積は、主磁極２３２に近接したトレーリングシールド構造２３４の表面において、ＡＢＳ２３６に対して垂直な角度と実質的に異なる磁化の角度をもたらす。具体的には、磁場ベクトル２４８によって示されているように、磁気媒体における磁場の角度は、トレーリングシールド構造２３４に向かって、ＡＢＳに垂直な方向から離れる方向に実質的に傾けられる。言い換えれば、トレーリングシールド構造２３４に向かう磁場の傾斜が増加する。
【００２２】
図３は、非対称コイル構造を含む記録ヘッド３００の実行例を示す。記録ヘッド３００は、読出／書込トランスデューサとも称され、媒体３０２への垂直記録用に構成される。具体的には、記録ヘッド３００は、媒体３０２にデータを書込むように構成された主磁極３０４を含む。したがって、主磁極３０４は書込磁極とも称される。主磁極３０４は、記録ヘッド３００の空気軸受面（ＡＢＳ）３０６の一部を規定する表面を含み、記録媒体３０４の一部の上方に、それ上にデータを記録するために位置付けられる。主磁極３０４は、限定されないが、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびそれらの組み合わせのような強磁性体材料で作られている。たとえば、主磁極３０６は、限定されないが、鉄コバルト（ＦｅＣｏ）、鉄ニッケル（ＦｅＮｉ）、コバルト鉄ニッケル（ＣｏＦｅＮｉ）などのような合金を含み得る。
【００２３】
記録ヘッド３００の実行例は、複数のリターン磁極も含む。参照符号３０８によって示されるような記録媒体３０２の動きに関して、第１のリターン磁極は、リーディング磁極３１０を含み、主磁極３０４のリーディング側に位置付けられる。さらに、第２のリターン磁極は、トレーリング磁極３１２を含み、主磁極３０４のトレーリング側に位置付けられる。図３に示されるように、リーディング磁極３１０は、主磁極３０４から分離されるとともに、リーディング後面ビア３１４を通して主磁極３０４に接続される。同様に、トレーリング磁極３１２も、トレーリング後面ビア３１６を通して主磁極３０４に接続される。主磁極３０４は、記録ヘッド３００のＡＢＳ３０６の一部を形成する主磁極ティップ３２０を含む。記録ヘッド３００の一実行例においては、トレーリング磁極３１２は、トレーリングシールド３２２に接続される。トレーリングシールド３２２は、ＡＢＳ３０６の一部をさらに形成する表面３１２を含む。さらに、トレーリングシールド３２２は、ＡＢＳ３０６の一部でありかつ主磁極ティップ３２０に近接したトレーリングシールドティップ３２６も形成する。代替的な実行例においては、記録ヘッド３００は、リーディング磁極３１０に近接し、主磁極３０４の反対側に配置されたリーダ（図示せず）も含む。記録ヘッド３００は、主磁極３０４に隣接して位置付けられたヨーク３３０も含む。
【００２４】
記録ヘッド３００の実行例は、主磁極３０４に巻回されたヘリカルコイル３３２を含む。具体的には、ヘリカルコイル３３２は、主磁極３０４とリーディング磁極３１０との間、および主磁極３０４とトレーリング磁極３１２との間に延在する。たとえば、ヘリカルコイル３３２は、主磁極３０４に巻回されたヘリカルコイルとして形成される。一実施形態においては、絶縁材料（図示せず）が、主磁極３０４およびリーディング磁極３１０から、ならびに主磁極３０４およびトレーリング磁極３１２から、ヘリカルコイル３３２を電気的に絶縁する。一実行例においては、ヘリカルコイル３３２の各ターンは、ヘリカルコイル３３２の他のターンと直列に接続される。しかしながら、ヘリカルコイル３３２の任意の適当な構成を利用することができる。たとえば、ヘリカルコイル３３２は、双方が分離した電気回路を形成する複数のコイル（たとえば、２つのコイル）を備え得る。
【００２５】
さらに、記録ヘッド３００は、トレーリング後面ビア３１６に巻回されたパンケーキコイル３３４も含む。一実施形態においては、絶縁材料（図示せず）は、主磁極３０４から、およびトレーリング後面ビア３１６からパンケーキコイル３３４を電気的に絶縁する。一実行例においては、ヘリカルコイル３３２に電力を供給するために用いられる回路から分離した電気回路が、パンケーキコイル３３４に電力を供給する。しかしながら、代替的な実行例においては、ヘリカルコイル３３２およびパンケーキコイル３３４の双方に電力を供給するために同じ回路が使用される。
【００２６】
コイル３３２，３３４の励磁の結果として、主磁極３０４、リーディングリターン磁極３１０、トレーリングリターン磁極３１２、接続ビア３１４，３１６、および記録媒体３０２の軟磁気層内に磁気回路が形成される。コイル３３２，３３４を流れる電流は、記録ヘッド３００内に形成されるそのような磁気回路を通る磁束を誘導する。一実行例においては、パンケーキコイル３３４は励磁されず、ヘリカルコイル３３２のみが励磁される場合は、記録媒体３０２を通る磁束の方向は、ＡＢＳ３０６に実質的に垂直である。
【００２７】
代替的に、パンケーキコイル３３４も励磁されると、トレーリングシールド３２２内の磁束が増加する。一実行例においては、主磁極ティップ３２０上の表面磁荷が正であり、かつトレーリングシールドティップ３２６上の表面磁荷が負になるように、パンケーキコイルが励磁される。主磁極ティップ３２０およびトレーリングシールドティップ３２６の磁化は、主磁極ティップ３２０に近接するトレーリングシールド３２４の表面における磁化の角度を変化させる。具体的には、磁気媒体内の磁場３４８の角度は、ＡＢＳ３０６に実質的に垂直な方向から、トレーリングシールド３２２に向かう方向へ変化する。
【００２８】
ＡＢＳ３０６に垂直な方向から離れてよりトレーリングシールドに向かう方向へ向けられる磁化角度のこのような変化は、主磁極に最も近接するトレーリングシールド表面の磁荷の増加をもたらすとともに、磁場角度の増加、より大きい磁気障壁角度、より大きい書込磁場勾配をもたらす。さらに、主磁極の動的な切換えの間の磁化角度のこのような変化は、広範な状態にわたる動的なダウントラック勾配の増加ももたらす。
【００２９】
図４は、非対称コイル構造を含む記録ヘッド４００の代替的な実行例を示す。記録ヘッド４００は、磁気記録媒体４０２に情報を書込むために用いられる。記録ヘッド４００は、主磁極４０４に巻回されるヘリカルコイル４３２、およびトレーリング後面ビア４１６に巻回されるパンケーキコイル４３４を含む。ヘリカルコイル４３２およびパンケーキコイル４３４を励磁することによって、主磁極４０４、トレーリングリターン磁極４１２、およびトレーリングシールド４２２内に磁束が生成される。具体的には、パンケーキコイル４３４を励磁することによって、トレーリングシールド４２２内の磁束の増加、およびトレーリングシールドティップ４２６上の表面磁荷の増加を生じさせる。同様に、主磁極４０４における磁束密度および主磁極ティップ４２０上の表面磁荷をもたらす。
【００３０】
一実行例においては、主磁極ティップ４２０上の表面磁荷が正であり、かつトレーリングシールドティップ４２６上の表面磁荷が負となるように、パンケーキコイル４３４が励磁される。主磁極ティップ４２０およびトレーリングシールドティップ４２６の磁化は、主磁極ティップ４２０に近接するトレーリングシールド４２２の表面における磁化角度を変化させる。具体的には、磁気媒体内の磁場４４８の角度は、ＡＢＳ４０６に実質的に垂直な方向から、トレーリングシールド４２２へ向かう方向に変化する。言い換えれば、トレーリングシールド４２２に向かう磁場の傾きが増加する。
【００３１】
図５は、非対称コイル構造を含む記録ヘッド５００の他の代替的な実行例を示す。記録ヘッド５００は、磁気記録媒体５０２に情報を書込むために用いられる。記録ヘッド５００は、主磁極５０４に巻回されるヘリカルコイル５３２、およびトレーリング後面ビア５１６に巻回されるパンケーキコイル５３４を含む。ヘリカルコイル５３２およびパンケーキコイル５３４の励磁によって、主磁極５０４、トレーリングリターン磁極５１２、およびトレーリングシールド５２２内に磁束が生成される。具体的には、パンケーキコイル５３４を励磁することによって、トレーリングシールド５２２内の磁束の増加、およびトレーリングシールドティップ５２６上の表面磁荷の増加を生じさせる。同様に、パンケーキコイル５３４を励磁することによって、主磁極５０４に磁束密度を生じさせるとともに、主磁極ティップ５２０上に表面磁荷を生じさせる。
【００３２】
一実行例においては、主磁極ティップ５２０上の表面磁荷が正であり、かつトレーリングシールドティップ５２６上の表面磁荷が負となるように、パンケーキコイル５３４が励磁される。主磁極ティップ５２０およびトレーリングシールドティップ５２６の磁化は、主磁極ティップ５２０に近接するトレーリングシールド５２２の表面における磁化角度を変化させる。具体的には、磁気媒体内の磁場５４８の角度は、ＡＢＳ５０６に実質的に垂直な方向から、トレーリングシールド５２２へ向かう方向に変化する。言い換えれば、トレーリングシールド５２２に向かう磁場の傾きが増加する。
【００３３】
図６は、非対称コイル構造を含む記録ヘッド６００の他の代替的な実行例を示す。記録ヘッド６００は、磁気記録媒体６０２に情報を書込むために用いられる。記録ヘッド６００は、主磁極６０４に巻回されるヘリカルコイル６３２、および、トレーリングビア６１６を通して主磁極６０４に接続されるトレーリング磁極６１２に巻回されるパンケーキコイル６３４を含む。ヘリカルコイル６３２およびパンケーキコイル６３４の励磁によって、主磁極６０４、トレーリングリターン磁極６１２、およびトレーリングシールド６２２内に磁束が生成される。具体的には、パンケーキコイル６３４を励磁することによって、トレーリングシールド６２２内の磁束の増加、およびトレーリングシールドティップ６２６内の表面磁荷密度の増加を生じさせる。同様に、主磁極６０４における磁束密度、および主磁極ティップ６２０上の表面磁荷をもたらす。
【００３４】
一実行例においては、主磁極ティップ６２０上の表面磁荷が正であり、かつトレーリングシールドティップ６２６上の表面磁荷が負となるように、パンケーキコイル６３４が励磁される。主磁極ティップ６２０およびトレーリングシールドティップ６２６の磁化は、主磁極ティップ６２０に近接するトレーリングシールド６２２の表面における磁化角度を変化させる。具体的には、ＡＢＳ６０６に実質的に垂直な方向から離れる磁気媒体内の磁場６４８の角度の傾きが増加する。その結果として、磁気媒体内の磁場は、ＡＢＳ６０６に垂直な方向から実質的に離れるように傾く。言い換えれば、磁場６４８の角度が増加する。
【００３５】
図７は、本明細書において実現される記録ヘッドにおける磁束密度を示す。具体的には、記録ヘッド７００の断面は、主磁極７０４周りのコイルの励磁が平衡しているときの、主磁極７０４およびトレーリングシールド７０６における磁束密度を開示する。したがって、たとえば、記録ヘッド７００は、主磁極７０４の前面側のコイルターン数が、主磁極７０４の（トレーリングシールド７０６に向かう方向の）トレーリング側のコイルターン数と同じである場合の磁束密度を示す。
【００３６】
一方、記録ヘッド７０２は、主磁極７１４周りのコイルの励磁が不平衡であるときの、主磁極７０４およびトレーリングシールド７０６における磁束密度を開示する。したがって、たとえば、記録ヘッド７０２は、主磁極７１４の前面側のコイルターン数が、主磁極７１４のトレーリング側のコイルターン数よりも多い場合の磁束密度を示す。矢印７１８の大きさと比較した矢印７０８の大きさによって示されるように、トレーリングシールド７１６における磁束密度は、主磁極７０４の前面側のコイルターンと比べて主磁極７１４の（トレーリングシールド７１６に向かう）トレーリング側のより多くのコイルターンによって、記録ヘッド７０２においてより大きくなる。
【００３７】
図８は、記録ヘッドを用いたコイル構造のさまざまな代替的な上からの断面図を示す。具体的には、図８の上からの各断面図は、記録ヘッドの主磁極とトレーリング磁極との間のコイル構造の１つのコイルワイヤを示す。たとえば、実行例８０２は、主磁極８０４と、ＡＢＳ表面８０８に実質的に平行なコイルワイヤ８０６を示す。コイルワイヤ８０６は、矢印８１０によって示されるように、左から右の方向に電流を搬送する。電流８１０によってコイルワイヤ８０６内に生成される磁場は、右手の法則によって与えられるように、ＡＢＳ８０８に垂直で、かつＡＢＳ８０８に向かう方向である。このような磁場は、矢印８１２によって示される。
【００３８】
代替的な実行例８２２は、主磁極８２４、およびＡＢＳ表面８２８と比較して湾曲して配置されるコイルワイヤ８２６を示す。コイルワイヤ８２６は、矢印８３０によって示されるように、左から右の方向に電流を搬送する。電流８３０によってコイルワイヤ８２６内に生成される磁場は、ＡＢＳ８２８に向かう方向であり、磁場は主磁極８２４の先端に向かって合焦される。このような磁場は、矢印８３２によって示される。コイルワイヤ８２６は、主磁極８２４の先端における磁束密度を増加し、主磁極８２４の切換ダイナミクスを向上する。
【００３９】
他の代替的な実行例８４２は、主磁極８４４、およびＡＢＳ表面８４８と比較して区分的に線形な曲線として配置されるコイルワイヤ８４６を示す。コイルワイヤ８４６は、矢印８５０によって示されるように、左から右の方向に電流を搬送する。電流８５０によってコイルワイヤ８４６内に生成される磁場は、右手の法則によって与えられるように、ＡＢＳ８０８に向かう方向であり、磁場は主磁極８４４の先端に向かって合焦される。このような磁場は、矢印８５２によって示される。コイルワイヤ８４６は、主磁極８４４の先端における磁束密度を増加し、主磁極８４４の切換ダイナミクスを向上する。
【００４０】
上記の明細書、例、およびデータは、構造の完全な記述および本発明の例示的な実行例の使用を提供する。本発明の精神および範囲を逸脱することなく本発明の多くの実行例を行なうことができるので、本発明は、以降に添付される特許請求の範囲に存在する。さらに、異なる実行例の構造的特徴は、記載された特許請求の範囲から逸脱することなく、っさらに他の実行例において結合されてもよい。上述の実行例および他の実行例は、以下の特許請求の範囲内である。
【符号の説明】
【００４１】
１００  ブロック図、１０２  ディスク、１０４  トランスデューサヘッド、１０６  作動アセンブリ、１０８  ディスク回転軸、１１０  外径、１１２  内径、１１４  トラック、１１６  作動回転軸、１２０，２０１，２０２，２０４，３００，４００，５００，６００，７００，７０２  記録ヘッド、１３２，２１２，２３２，３０４，３０６，４０４，５０４，６０４，７０４，７１４，８０４，８２４，８４４  主磁極、１３４  トレーリングシールド、１４０，１４０，１４２，１４２  磁荷密度、１４４  磁場角度、１５０  トレーリングコイル構造、１５２，２２２，２４２  前面コイル構造、２２４，２２６，２４４，２４６  磁束密度、２２８，２４８  磁場ベクトル、３０２，４０２，５０２，６０２  記録媒体、３１０  リーディング磁極、３１２  表面、３１２  トレーリング磁極、３１４，３１６，４１６，５１６，６１６  ビア、３２０，４２０，５２０，６２０  主磁極ティップ、３２６，４２６，５２６，６２６  トレーリングシールドティップ、３３０  ヨーク、３３２，４３２，５３２，６３２  ヘリカルコイル、３３４，４３４，５３４，６３４  パンケーキコイル、３４８，４４８，５４８，６４８  磁場、８０６，８２６，８４６  コイルワイヤ。
【図１】
2013191269.tif 000003
【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】
2013191269.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁極に対して非対称であり、かつ前記主磁極の一方の側の磁束を前記主磁極の他方の側の磁束よりも多く生成するように構成されたコイル装置を備える、装置。
【請求項２】
リターンシールドに取り付けられたリターン磁極をさらに備え、
前記コイル装置は、前記リターンシールドにおける磁束密度を増加するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コイル装置は、
前記主磁極と前記リターン磁極との間に位置付けられた第１のコイル構造と、
前記第１のコイル構造と反対の前記主磁極側に位置付けられた第２のコイル構造とを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のコイル構造におけるコイルターン数は、前記第２のコイル構造におけるコイルターン数よりも多い、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１のコイル構造は、前記第２のコイル構造において搬送される電流に比べてより高いアンペア数を有する電流を搬送するように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のコイル構造は、前記主磁極と前記リターン磁極とを接続する後面ビアに巻回されたパンケーキコイルを含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のコイル構造は、前記リターン磁極に巻回された少なくとも１つのヘリカルコイルを含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記コイル装置は、前記リターン磁極における磁束密度を増加するように構成される、請求項３〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のコイル構造は、前記第１のコイル構造内の他のコイルに並列の少なくとも１つのコイルを含む、請求項３〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記コイル装置は、前記リターンシールド内に磁束を生成して、前記主磁極に近接する空気軸受面における磁化の角度を変化するように構成される、請求項３〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
記録ヘッド用の装置であって、
書込磁極とリターン磁極との間に位置付けられた第１のコイル構造と、
前記第１のコイル構造と反対の前記書込磁極の側に位置付けられた第２のコイル構造とを備え、
前記第１のコイル構造におけるコイルターン数は、前記第２のコイル構造におけるコイルターン数よりも多い、装置。
【請求項１２】
前記第１のコイル構造は、前記リターン磁極に接続されたトレーリングシールド内の磁束を増加するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
書込磁極と、
リターン磁極と、
前記書込磁極周辺の磁場密度の不平衡を生成するように構成されたコイル構造とを備える、装置。
【請求項１４】
前記コイル構造は、ヘリカルコイルの一部である第１のコイル層と、パンケーキコイルの一部である第２のコイル層とを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ヘリカルコイルは前記書込磁極に巻回され、前記パンケーキコイルは前記書込磁極を前記リターン磁極に接続する後面ビアに巻回される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
書込磁極と、
前記書込磁極周辺の磁場密度における不平衡を生成するための手段とを備える、装置。
【外国語明細書】
2013191269000001.pdf