(57)【要約】      （修正有）【課題】環境条件制御を伴うマイクロ波支援磁気記録ヘッドとそのシステムを提供する。【解決手段】磁気媒体７０９と、前記磁気媒体上にデータを記録するように適合化される書き込み素子と、前記磁気媒体上への記録を支援するように適合化されるマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子であってその動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部を含むＭＡＭＲ素子と、前記磁気媒体からデータを読み取るように適合化される読み取り素子と、を含む磁気ヘッドと、前記ＭＡＭＲ素子および前記磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置と、前記第１の装置により提供される前記環境条件に基づき前記磁気ヘッドの動作を制御するとともにシステムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置と、を含む。【選択図】図７
2013140662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気媒体と、
前記磁気媒体上にデータを記録するように適合化される書き込み素子と、前記磁気媒体上への記録を支援するように適合化されるマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子であってその動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部を含むＭＡＭＲ素子と、前記磁気媒体からデータを読み取るように適合化される読み取り素子と、を含む磁気ヘッドと、
前記ＭＡＭＲ素子および前記磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置と、
前記第１の装置により提供される前記環境条件に基づき前記磁気ヘッドの動作を制御するとともにシステムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置と、
を含むシステム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記ＭＡＭＲ素子と前記磁気媒体との間のクリアランスを調整するように適合化される論理回路と、
読み取り／書き込み集積回路と、
信号処理チャネル集積回路と、
を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記環境条件に基づき、前記マイクロ波生成部に注入される電流を制御するように適合化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記環境条件に基づき前記マイクロ波生成部と前記磁気媒体との間のクリアランスを調整するために前記マイクロ波生成部の位置を制御するように適合化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の装置により測定される前記環境条件は温度を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御装置は、高い動作温度での前記マイクロ波生成部に供給される電流と比較して低い動作温度における前記マイクロ波生成部への電流を増加させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記低い動作温度は約２０℃未満の任意の温度である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の装置は、前記システムの上書き性能を含む読み取り素子の再生信号を測定するように適合化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の装置は前記磁気ヘッドと前記磁気媒体との間のクリアランスを測定するように適合化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
磁気ヘッドのマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子および磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置であって、前記ＭＡＭＲ素子は前記磁気媒体上の前記磁気ヘッドの書き込み素子を使用して記録を支援するように適合化され、前記ＭＡＭＲ素子は、その動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部を含む、第１の装置と、
前記第１の装置により提供される前記環境条件に基づき前記磁気ヘッドの動作パラメータを調整するように適合化される第２の装置と、
を含むシステム。
【請求項１１】
前記第２の装置は、
前記ＭＡＭＲ素子と前記磁気媒体との間のクリアランスを調整するように適合化される論理回路と、
読み取り／書き込み集積回路と、
信号処理チャネル集積回路と、
を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２の装置は、前記環境条件に基づき前記マイクロ波生成部に注入される電流を制御するように適合化される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記環境条件に基づき、前記マイクロ波生成部と前記磁気媒体との間のクリアランスを調整するために前記マイクロ波生成部の位置を制御するように適合化される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の装置により測定される前記環境条件は温度を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２の装置は、高い動作温度での前記マイクロ波生成部に供給される電流と比較して低い動作温度における前記マイクロ波生成部への電流を増加させる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記低い動作温度は約２０℃未満の任意の温度である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の装置は、前記システムの上書き性能を含む読み取り素子の再生信号を測定するように適合化される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の装置は、前記マイクロ波生成部と前記磁気媒体との間のクリアランスを測定するように適合化される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも１つの磁気ヘッドと、
磁気媒体と、
前記少なくとも１つの磁気ヘッド上に前記磁気媒体を通過させるための駆動機構と、
前記少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御するための、前記少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された請求項１０に記載のシステムと、
を含む磁気データ記憶システム。
【請求項２０】
磁気媒体の一部にデータを書き込む前またはその間に前記磁気媒体の前記一部の上に局所ＡＣ磁場を生成するために磁気ヘッドのマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子を使用する工程であって、前記ＭＡＭＲ素子にはその動作のための電流が供給される、工程と、
前記磁気ヘッドの書き込み素子を使用して前記磁気媒体の前記一部にデータを書き込む工程と、
温度、読み取り素子の再生信号、及び、前記ＭＡＭＲ素子と前記磁気媒体との間のクリアランスを少なくとも含む、前記ＭＡＭＲ素子および前記磁気媒体に関係する環境条件を測定する工程と、
前記測定された環境条件に基づき、前記磁気ヘッドの動作パラメータを調整する工程であって、前記動作パラメータは、前記ＭＡＭＲ素子と前記磁気媒体との間のクリアランスと、書き込み電流と、前記ＭＡＭＲ素子に注入される電流の量と、を少なくとも含む工程と、
を含む方法であって、
低い動作温度において前記ＭＡＭＲ素子に提供される電流の量は、高い動作温度において前記ＭＡＭＲ素子に提供される電流の量より多い、方法。
【請求項２１】
磁気媒体と、
磁気ヘッドであって、
前記磁気媒体にデータを書き込むように適合化される書き込み素子と、
前記磁気媒体上への記録を支援するように適合化される熱的支援磁気記録（ＴＡＭＲ）素子であって、その動作のための電流を受け取る局所発熱部を含むＴＡＭＲ素子と、
前記磁気媒体からデータを読み取るように適合化される読み取り素子と、
を含む磁気ヘッドと、
前記ＴＡＭＲ素子および前記磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置と、
前記第１の装置により提供される前記環境条件に基づき前記磁気ヘッドの動作を制御するとともに前記システムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置であって、
熱式浮上量制御（ＴＦＣ）素子に電流を供給することにより、前記局所発熱部と前記磁気媒体との間のクリアランスを調整するように適合化される論理回路と、
データ書き込みとデータ読み取りを支援するための読み取り／書き込み集積回路と、
信号処理チャネル集積回路と、
を含む、制御装置と、
を含むシステム。
【請求項２２】
前記制御装置は、前記環境条件に基づき、前記局所発熱部および前記ＴＦＣ素子の少なくとも一方に供給される電流を制御するように適合化され、
前記制御装置は、高い動作温度において前記発熱部および前記ＴＦＣ素子の少なくとも一方に供給される電流と比較して、約２０℃未満の低い動作温度における前記局所発熱部および前記ＴＦＣ素子の少なくとも一方への電流を増加させる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
電流は約３０℃よりも高い動作温度では前記局所発熱部に供給されない、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１の装置は、前記システムの上書き性能を含む前記読み取り素子の再生信号と、前記局所発熱部および前記ＴＦＣ素子の少なくとも一方と前記磁気媒体との間のクリアランスとのうちの少なくとも１つを測定するように適合化される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記制御装置は、前記第１の装置により測定される環境条件に基づき、書き込み電流、前記ＴＡＭＲ素子に供給される電流、前記ＴＦＣ素子に供給される電流を少なくとも同時に制御するように適合化される、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はエネルギー支援磁気記録（ｅｎｅｒｇｙ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）に関し、特に、環境条件制御を伴うエネルギー支援磁気記録を実施する磁気ヘッドと磁気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク駆動装置、光駆動装置などの従来の磁気記録および読み取り装置は、様々な温度および動作条件で作動するように多くのパラメータに対し最適化される。許容温度および条件は、その条件と温度が一貫して優れた性能を可能にする動作のウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）として視覚化されてもよい。これらの動作のウィンドウは、超常磁性限界、寸法制約、公差、工程管理制限等の面密度に伴う困難性のため、ますます小さくなっている。一例として、低温での磁気装置の動作は磁気記録ヘッドの追加書き込み能力をしばしば必要とし、高温では磁気記録媒体の熱的不安定を制限するやり方で書き込むことができる。加えて、高い書き込み能力のために使用される過剰書き込み電流は通常、書き込み磁極の大きな熱的突出（ｔｈｅｒｍａｌ  ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）を引き起こす。これは、低温でもヘッド−ディスク界面（ＨＤＩ：ｈｅａｄ−ｄｉｓｋ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）信頼性の劣化をしばしばもたらす熱式浮上量制御（ＴＦＣ：ｔｈｅｒｍａｌ  ｆｌｙ−ｈｅｉｇｈｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ）電力の低下と同等のものである。
【０００３】
これらの問題を修正するいくつかの試みがなされてきた。磁気記録ヘッドの書き込み能力を改善する１つの方式では、スピントルク発振器（ＳＴＯ：ｓｐｉｎ  ｔｏｒｑｕｅ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を使用することにより局所ＡＣ磁場が適切な周波数で媒体に印加される。この方式はマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ：ｍｉｃｒｏｗａｖｅ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）と呼ばれる。しかしながら、熱的に安定した媒体における高密度磁気記録を支援するのに十分な安定かつ確実なやり方でマイクロ波周波数においてＳＴＯを使用することにより局所ＡＣ磁場を生成することは非常に困難である。高密度磁気記録を支援するためにマイクロ波周波数において適切なＡＣ磁場を生成するのに必要な注入電流密度は、１０８〜１０９Ａ／ｃｍ２のように余りに高いので、エレクトロマイグレーションのために、この方式を使用する安定かつ確実な動作はしばしば回避される。
【０００４】
これらの問題点を修正する別の試みは、近接場素子（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ）とレーザーまたは単にレーザーを使用することによりナノ秒以内に媒体の磁性材料のキュリー温度以上（例えば、３００℃より高く）まで局所熱を印加することに依存する。この方式は熱的支援磁気記録（ＴＡＭＲ：ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）と呼ばれる。しかしながら、このような高温は高密度磁気記録のために必要であるが、これらの高温では、媒体を覆うために通常使用される潤滑剤が媒体の表面から脱着し、分解し、そして可能性として劣化することがある。さらに、ダイヤモンド類似カーボン（ＤＬＣ：ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ  ｃａｒｂｏｎ）保護膜が劣化し、ヘッドおよび媒体摩耗、Ｒ／Ｗ性能などのＨＤＩ関連性能の劣化を引き起こすことがある。これらの高温に伴って、媒体表面の過渡的弾性熱歪みだけでなく磁気ヘッドの書き込み素子および／または読み取り素子の熱的突出などの他の影響もまたＨＤＩ安定性を悪化させ、これによりＨＤＩ関連信頼性および磁気記録デバイスのＲ／Ｗ性能の大きな劣化を引き起こすことが発見された。
【０００５】
ＭＡＭＲとＴＡＭＲはエネルギー支援記録処理と呼ばれ、これらの両方は磁気記録ヘッドの書き込み能力の改良を約束する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願はエネルギー支援磁気記録に関し、特に、環境条件制御を伴うエネルギー支援磁気記録を実施する磁気ヘッドと磁気装置に関する。
【０００７】
一実施形態では、システムは、磁気媒体と、磁気媒体上にデータを記録するように適合化される書き込み素子を有する磁気ヘッドと、磁気媒体上への記録を支援するように適合化されるマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子であってその動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部を有するＭＡＭＲ素子と、磁気媒体からデータを読み取るように適合化される読み取り素子と、ＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置と、第１の装置により提供される環境条件に基づき磁気ヘッドの動作を制御するとともにシステムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置と、を含む。
【０００８】
別の実施形態では、システムは、磁気ヘッドのＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置を含み、ＭＡＭＲ素子は磁気媒体上の磁気ヘッドの書き込み素子を使用して記録を支援するように適合化され、ＭＡＭＲ素子は、その動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部と、第１の装置により提供される環境条件に基づき磁気ヘッドの動作パラメータを調整するように適合化される第２の装置と、を含む。
【０００９】
さらに別の実施形態では、方法は、磁気媒体の一部にデータを書き込む前またはその間に磁気媒体の一部の上に局所ＡＣ磁場を生成するために磁気ヘッドのＭＡＭＲ素子を使用する工程であって、ＭＡＭＲ素子にはその動作のための電流が提供される、工程と、磁気ヘッドの書き込み素子を使用して、磁気媒体の一部分にデータを書き込む工程と、ＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する、温度と、読み取り素子の再生信号と、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスとを少なくとも含む環境条件を測定する工程と、測定された環境条件に基づき磁気ヘッドの、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスとＭＡＭＲ素子に注入された電流の量と、を少なくとも含む動作パラメータを調整する工程と、を含み、低い動作温度においてＭＡＭＲ素子に提供される電流の量は、高い動作温度においてＭＡＭＲ素子に提供される電流の量より多い。
【００１０】
さらに多くの実施形態では、熱的支援磁気記録（ＴＡＭＲ）ヘッドおよび／またはＴＡＭＲシステムが、本明細書に記載されるようなＭＡＭＲヘッドおよび／またはＭＡＭＲシステムの代わりにまたはそれに加えて使用されてもよい。
【００１１】
これらの実施形態のいずれも、磁気ヘッドと、磁気ヘッドの上に磁気記憶媒体（例えば、ハードディスク）を通過させるための駆動機構と、磁気ヘッドの動作を制御するために電気的に接続された制御装置と、を含み得るディスク駆動システムなどの磁気データ記憶システムにおいて実施されてよい。
【００１２】
本発明の他の態様および利点は、一例として本発明の原理を示す添付図面と併せ以下の詳細説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】磁気記録ディスク駆動システムの簡略図である。
【図２Ａ】長手方向記録フォーマットを利用する記録媒体の断面の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａのような長手方向記録のための従来の磁気記録ヘッドと記録媒体の組み合わせの概略図である。
【図２Ｃ】垂直磁気記録フォーマットを利用する磁気記録媒体である。
【図２Ｄ】片面上の垂直磁気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】媒体の両面上に別々に記録するように適合化される記録装置の概略図である。
【図３Ａ】螺旋コイルを有する垂直磁気ヘッドの１つの特定実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】螺旋コイルを有するピギーバック磁気ヘッドの１つの特定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つの特定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つの特定実施形態の断面図である。
【図５】従来技術による従来の垂直磁気記録（ＰＭＲ）システムの断面図である。
【図６】従来技術による従来のＰＭＲシステムにおける熱式浮上量制御（ＴＦＣ）素子に供給される電流の従来の調整を示す図である。
【図７】一実施形態による磁気ヘッドのスピントルク発振器（ＳＴＯ）とマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子を示す。
【図８】ＭＡＭＲとＰＭＲにおける有効書き込み磁界のクリアランス依存性を示す。
【図９】一実施形態によるＳＴＯ設定のためのフローチャートの例を示す。
【図１０】一実施形態によるＳＴＯ設定のためのｎ＝３とｎ＝１の例を示す。
【図１１】一実施形態によるＭＡＭＲヘッドの断面図を示す。
【図１２】一実施形態による、図１１に示されたＭＡＭＲヘッドのパラメータ設定の例を示す。
【図１３】一実施形態によるＭＡＭＲヘッドの断面図を示す。
【図１４】一実施形態による、図１３に示されたＭＡＭＲヘッドのパラメータ設定の例を示す。
【図１５】一実施形態によるＭＡＭＲヘッドの断面図を示す。
【図１６】一実施形態による、図１５に示されたＭＡＭＲヘッドのパラメータ設定の例を示す。
【図１７】一実施形態によるＭＡＭＲヘッドの断面図を示す。
【図１８】一実施形態による、図１７に示されたＭＡＭＲヘッドのパラメータ設定の例を示す。
【図１９】一実施形態によるＳＴＯ設定のためのフローチャートの例を示す。
【図２０】一実施形態によるＳＴＯ設定のためのフローチャートの例を示す。
【図２１】一実施形態による方法のフローチャートを示す。
【図２２】一実施形態によるＴＡＭＲ素子を有する磁気ヘッドの一部を示す。
【図２３】１つの例示的実施形態による、パラメータを調整するために使用されてよい方法のフローチャートを示す。
【図２４】繰り返し数が３（ｎ＝３）である一実施形態による、図２３の方法の結果を示す。
【図２５】一実施形態による保磁力（Ｈｃ）対温度のグラフを示す。
【図２６】一実施形態によるＴＡＭＲ素子を有する磁気ヘッドの一部を示す。
【図２７Ａ】一実施形態によるＴＡＭＲ素子を有する磁気ヘッドの一部を示す。
【図２７Ｂ】一実施形態による、図２７Ａに示した磁気ヘッドに対応するパラメータ調整の結果を示すグラフを示す。
【図２８Ａ】一実施形態によるＴＡＭＲ素子を有する磁気ヘッドの一部を示す。
【図２８Ｂ】一実施形態による、図２８Ａに示した磁気ヘッドに対応するパラメータ調整の結果を示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明は、本発明の一般的原理を示すためになされるのであって、本明細書において請求される発明概念を制限することを目的としない。さらに、本明細書に記載の特定の特徴は、様々な可能な組み合わせおよび置換のそれぞれにおいて他の記載された特徴と組み合わせて使用されることができる。
【００１５】
本明細書に特記ある場合を除き、すべての用語は、当業者により理解される意味および／または辞書、論文等に定義される意味だけでなく本明細書から示唆される意味も含む可能な最も広い解釈を与えられるものする。
【００１６】
本明細書と添付特許請求の範囲において使用されるように、単数形式の表現は特記ある場合を除き複数の参照を含むということに留意されたい。
【００１７】
１つの一般的実施形態では、システムは、磁気媒体と、磁気媒体上にデータを記録するように適合化される書き込み素子を有する磁気ヘッドと、磁気媒体上への記録を支援するように適合化されるマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子であってその動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部を有するＭＡＭＲ素子と、磁気媒体からデータを読み取るように適合化される読み取り素子と、ＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置と、第１の装置により提供される環境条件に基づき磁気ヘッドの動作を制御するとともにシステムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置と、を含む。
【００１８】
別の一般的実施形態では、システムは、磁気ヘッドのＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置であって、ＭＡＭＲは磁気媒体上の磁気ヘッドの書き込み素子を使用して記録を支援するように適合化され、ＭＡＭＲ素子はその動作のための電流を受け取るマイクロ波生成部を含む、第１の装置と、第１の装置により提供される環境条件に基づき磁気ヘッドの動作パラメータを調整するように適合化される第２の装置と、を含む。
【００１９】
さらに別の一般的な実施形態では、方法は、磁気媒体の一部にデータを書き込む前またはその間に磁気媒体の一部の上に局所ＡＣ磁場を生成するために磁気ヘッドのＭＡＭＲ素子を使用する工程であって、ＭＡＭＲ素子はその動作のための電流が提供される、工程と、磁気ヘッドの書き込み素子を使用して、磁気媒体の一部分にデータを書き込む工程と、ＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する、温度と、読み取り素子の再生信号と、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスとを少なくとも含む環境条件を測定する工程と、測定された環境条件に基づき磁気ヘッドの、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスとＭＡＭＲ素子に注入された電流の量とを少なくとも含む動作パラメータを調整する工程と、を含み、低い動作温度においてＭＡＭＲ素子に提供される電流の量は、高い動作温度においてＭＡＭＲ素子に提供される電流の量より多い。
【００２０】
次に図１を参照すると、本発明の一実施形態によるディスク駆動装置１００が示される。図１に示すように、少なくとも１つの回転可能磁気ディスク１１２がスピンドル１１４上に支持され、ディスク駆動モーター１１８により回転される。各ディスク上の磁気記録は通常、ディスク１１２上の環状パターンの同心データトラック（図示せず）の形式である。データトラックは、一系列の明瞭に分離されたトラック、または別のトラック（シングル記録トラック）とディスク１１２の一部を共有する各トラックを有する一系列の重なったトラック、または当業者に知られているであろう任意の他のタイプのデータトラックおよび／またはトラックパターンであってよい。
【００２１】
それぞれが１つまたは複数の磁気読み込み／書き込みヘッド１２１を支持する少なくとも１つのスライダ１１３がディスク１１２近傍に配置される。ディスクが回転するにつれ、スライダ１１３は、所望のデータが記録および／または書き込まれるディスクの異なるトラックをヘッド１２１がアクセスし得るようにディスク面１２２上に半径方向に出たり入ったりする。各スライダ１１３はサスペンション１１５により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、ディスク面１２２に対してスライダ１１３を付勢するわずかなバネ力を供給する。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に示すようなアクチュエータ１２７はボイスコイルモーター（ＶＣＭ）であってよい。ＶＣＭは固定磁場内で移動可能なコイルを含み、コイル運動の方向と速度は制御装置１２９により供給されるモーター電流信号により制御される。
【００２２】
ディスク記憶システムの動作中、ディスク１１２の回転は、スライダ上に押し上げ力または揚力を働かせるスライダ１１３とディスク面１２２との間の空気ベアリング（ａｉｒ  ｂｅａｒｉｎｇ）を生成する。したがって空気ベアリングはサスペンション１１５のわずかなバネ力を平衡させ、そして通常動作中に、スライダ１１３を、ほぼ一定の小さな間隔だけディスク面から離してディスク面の若干上に支持する。いくつかの実施形態ではスライダ１１３はディスク面１２２に沿ってスライドしてもよいということに留意されたい。
【００２３】
ディスク記憶システムの様々な部品は、制御装置１２９により生成される、アクセス制御信号と内部クロック信号などの制御信号により動作が制御される。通常、制御装置１２９は、論理制御回路、記憶装置（例えば、メモリ）、マイクロプロセッサを含む。制御装置１２９は、様々なシステム動作を制御するために、線１２３上の駆動モーター制御信号、線１２８上のヘッド位置およびシーク制御信号などの制御信号を生成する。線１２８上の制御信号は、スライダ１１３をディスク１１２上の所望のデータトラックへ最適に移動し配置するために所望の電流プロフィールを提供する。読み取り信号と書き込み信号は記録チャネル１２５を経由して読み取り／書き込みヘッド１２１に伝達される。
【００２４】
典型的な磁気ディスク記憶システムの上記説明および図１の付随図解は表示目的のためだけである。ディスク記憶システムが多くのディスクとアクチュエータを含んでもよく、各アクチュエータが多くのスライダを支持してもよいということは明らかである。
【００２５】
当業者によりすべて理解されるように、データを送受信するためにディスク駆動装置と（一体型または外付け）ホストとの間の通信のための、そしてディスク駆動装置の動作を制御するとともにディスク駆動装置の状態をホストに伝達するための、インターフェースがまた設けられてもよい。
【００２６】
典型的ヘッドでは、誘導性書き込みヘッドは、第１と第２の磁極片層（ｐｏｌｅ  ｐｉｅｃｅ  ｌａｙｅｒ）間に位置する１つまたは複数の絶縁層（絶縁スタック）に埋め込まれたコイル層を含む。ギャップが、書き込みヘッドの空気ベアリング面（ＡＢＳ：ａｉｒ  ｂｅａｒｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）においてギャップ層により第１と第２の磁極片層間に形成される。磁極片層同士は後方のギャップにおいて接続されてもよい。電流がコイル層を介し導通され、磁極片内に磁場を生成する。磁場は、回転磁気ディスク上の円形トラックなどの動く媒体上のトラックに磁場情報のビットを書き込む目的のために、ＡＢＳにおいてギャップ全体に広がる。
【００２７】
第２の磁極片層は、ＡＢＳからフレア点まで延伸する磁極先端部と、フレア点から後方ギャップまで延伸するヨーク部と、を有する。フレア点は、第２の磁極片がヨークを形成するために広がり（開き）始める場所である。フレア点の配置は、記録媒体上に情報を書き込むために生成される磁場の大きさに直接影響を与える。
【００２８】
１つの例示的実施形態によると、磁気データ記憶システムは、任意の実施形態に従って本明細書に記載される少なくとも１つの磁気ヘッドと、磁気媒体と、少なくとも１つの磁気ヘッド上に磁気媒体を通過させるための駆動機構と、少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御するための少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された制御装置と、を含んでよい。
【００２９】
図２Ａに、図１に示すような磁気ディスク記録システムと共に使用される従来の記録媒体を図式的に示す。この媒体は媒体自体の面内にまたはそ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（この事例では記録ディスク）は、好適かつ従来の磁性体層の上層被膜２０２を有するガラスなどの好適な非磁性体の支持基板２００を基本的に含む。
【００３０】
図２Ｂに、従来の記録／再生ヘッド２０４（好ましくは薄膜ヘッド）と図２Ａのなどの従来の記録媒体との動作関係を示す。
【００３１】
図２Ｃに、図１に示すものなどの磁気ディスク記録システムと共に使用されるような記録媒体の表面にほぼ垂直な磁気インパルスの配向を図式的に示す。このような垂直磁気記録に関しては、媒体は通常、高透磁率を有する材料の下層２１２を含む。このとき下層２１２は、好ましくは下層２１２に対し高保磁力を有する磁性材料の上層被膜２１４を備える。
【００３２】
図２Ｄに、垂直ヘッド２１８と記録媒体との動作関係を示す。図２Ｄに示す記録媒体は、上図２Ｃに関して説明した高透磁率下層２１２と磁性材料の上層被膜２１４との両方を含む。但しこれらの層２１２と２１４の両方は好適な基板２１６に塗布されて示されている。通常、層２１２と２１４間には「交換ブレーク（ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｂｒｅａｋ）」層または「中間層」と呼ばれる追加層（図示せず）が存在する。
【００３３】
この構造では、垂直ヘッド２１８の磁極間に延伸する磁束線は、記録媒体の高透磁率下僧２１２を有する記録媒体の上層被膜２１４にループ状に入りそれから出る。これにより、好ましくは下僧２１２に対して高い保磁力を有する磁性材料の上層被膜２１４内に、磁束線を、媒体の表面にほぼ垂直方向に上層被膜２１４中を通過させ、媒体の表面に対しほぼ垂直な磁化の軸を有する磁気インパルスの形式で情報を記録する。磁束は、軟質下層被膜２１２により元のヘッド２１８の戻り層（Ｐ１）へ導かれる。
【００３４】
図２Ｅに、基板２１６がその２つの対向面のそれぞれの上の層２１２と２１４を担持する同様の構造を示す。ここでは好適な記録ヘッド２１８が媒体の各面上の磁性被膜２１４の外側面に隣接して配置され、媒体の各面上への記録を可能にしている。
【００３５】
図３Ａは垂直磁気ヘッドの断面図である。図３Ａでは、ステッチ磁極（ｓｔｉｔｃｈ  ｐｏｌｅ）３０８内に磁束を生成するために螺旋コイル３１０と３１２が使用される。ステッチ磁極３０８は磁束を書き込み磁極３０６へ送る。コイル３１０は紙面外に延伸するコイルを示し、コイル３１２は紙面内に延伸するコイルを示す。ステッチ磁極３０８はＡＢＳ３１８から奥に引っ込められてもよい。絶縁３１６はコイルを囲む。絶縁３１６は素子のいくつかを支持してもよい。構造の右側の矢印により示すように媒体の進行方向は、媒体を、最初に下側戻り磁極３１４を通過させ、次にステッチ磁極３０８、書き込み磁極３０６を通過させ、ラップアラウンドシールド（図示せず）に接続されてもよい垂下シールド（ｔｒａｉｌｉｎｇ  ｓｈｉｅｌｄ）３０４を通過させ、そして最後に上側戻り磁極３０２通過させる。これらの部品のそれぞれはＡＢＳ３１８に接する部分を有してよい。ＡＢＳ３１８は構造の右側全体に示されている。
【００３６】
垂直書き込みは、磁束を、ステッチ磁極３０８を介し書き込み磁極３０６内に送り、そして次にＡＢＳ３１８に向けて配置されたディスクの表面に送ることにより達成される。
【００３７】
図３Ｂに、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示す。２つのシールド３０４、３１４がステッチ磁極３０８と書き込み磁極３０６を挟む。また、センサシールド３２２、３２４が示される。センサ３２６は通常、センサシールド３２２、３２４間に配置される。
【００３８】
図４Ａは、ステッチ磁極４０８に磁束を供給するために、時にはパンケーキ構成と呼ばれるループコイル４１０を使用する一実施形態の概略図である。ステッチ磁極は次にこの磁束を書き込み磁極４０６に供給する。この配向では、下側戻り磁極はオプションである。絶縁４１６はコイル４１０を囲む。絶縁４１６はステッチ磁極４０８と書き込み磁極４０６を支持してもよい。ステッチ磁極はＡＢＳ４１８から奥に引っ込められてもよい。構造の右側の矢印により示すように媒体の進行方向は、媒体を、ステッチ磁極４０８、書き込み磁極４０６を通過させ、ラップアラウンドシールド（図示せず）に接続されてもよい垂下シールド４０４を通過させ、そして最後に上側戻り磁極４０２（これらのすべてはＡＢＳ４１８と接する部分を有しても有しなくてもよい）を通過させる方向である。ＡＢＳ４１８は構造の右側全体に示されている。垂下シールド４０４はいくつかの実施形態では書き込み磁極４０６と接触してもよい。
【００３９】
図４Ｂに、パンケーキコイルを形成するように包み込むループコイル４１０を含む図４Ａのヘッドと同様の特徴を有する別のタイプのピギーバック磁気ヘッドを示す。また、センサシールド４２２、４２４が示される。センサ４２６は通常、センサシールド４２２、４２４間に配置される。
【００４０】
図３Ｂと図４Ｂでは、オプションのヒーターが、磁気ヘッドにおけるＡＢＳ側ではない側の近くに示される。発熱素子（ヒーター）はまた図３Ａと図４Ａに示す磁気ヘッド内に含まれてもよい。このヒーターの位置は、設計パラメータ、例えば上述の突出（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）が望まれる場合は周囲層の熱膨張率等に基づき変化してもよい。
【００４１】
図５を参照すると、従来の垂直磁気記録（ＰＭＲ）システム５００が示される。このＰＭＲシステム５００では、磁気媒体５０２全体には、読み取り素子５０６と書き込み用書き込み磁極５０８とを有するヘッドが通過する。熱式浮上量制御（ＴＦＣ）素子５１２は、ヘッドの一部を加熱し、これによりヘッド−ディスク間のクリアランス５１０を低減する突出部５０４を生じさせる。
【００４２】
典型的なＭＡＭＲおよび／またはＴＡＭＲシステムを使用することから生じ得る高温、特に過度に局地化した温度は、媒体を覆うために通常使用される潤滑剤を媒体の表面から脱着させ、分解させ、そして恐らく劣化させることがある。さらに、ダイヤモンド類似カーボン（ＤＬＣ）保護膜は劣化し、ヘッドおよび媒体摩耗、Ｒ／Ｗ性能などのＨＤＩ関連性能の劣化を引き起こすことがある。従来システムを使用することにより観測されるように、これらの高温に伴って、媒体表面の過渡的弾性熱歪みだけでなく磁気ヘッドの書き込み素子および／または読み取り素子の熱的突出などの他の影響もまたＨＤＩの安定性を悪化させＨＤＩ関連信頼性および磁気記録装置のＲ／Ｗ性能のより大きな劣化を引き起こすことが発見された。
【００４３】
一実施形態では、特に高温における小さいヘッド−媒体間のクリアランスを留保すると共に、過度に局地化した温度と書き込み電流は回避され（これはＴＡＭＲの実施にとって有益である）、一方、低温において面密度を増加させるためにＴＡＭＲを使用する磁気記録ヘッドのさらなる書き込み能力が追加される。
【００４４】
図６に示すように、従来のＰＭＲヘッドの動作ウィンドウは全く小さい。実際、ウィンドウは面密度の困難性のためにますます小さくなってきており、したがって低温における従来のＰＭＲヘッドの性能はしばしば追加の書き込み能力を利用する。過剰な書き込み電流は通常、書き込み磁極の大きな熱的突出を誘発し（これは低ＴＦＣ電力と等価である）、そして通常、低温でもヘッド−ディスク界面（ＨＤＩ：ｈｅａｄ−ｄｉｓｋ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）関連信頼性の劣化を誘発する。
【００４５】
一実施形態によると、マイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）または熱的支援磁気記録（ＴＡＭＲ）およびその装置を利用する磁気ヘッドの動作ウィンドウを広げることができ、大きな記憶容量だけでなく高いＨＤＩ関連信頼性も有する装置を製造および使用できるようになる。
【００４６】
１つの方法では、第１段階では、磁気ヘッドのスピントルク発振器（ＳＴＯ）への注入電流密度が調整される。一実施形態では、注入電流密度は書き込み能力とＭＡＭＲ寿命の改良のために調整されてよい。次の工程では、書き込み素子に対する書き込み電流が調整される。一実施形態では、書き込み電流は、動作中に、書き込み能力と媒体に向かう磁気ヘッドの素子の突出制御との両方のために調整されてよい。別の工程では、少なくとも１つのＴＦＣ素子に対する熱式浮上量制御（ＴＦＣ：ｔｈｅｒｍａｌ  ｆｌｙ−ｈｅｉｇｈｔ  ｃｏｎｔｒｏｌ）電力が調整される。一実施形態では、ＴＦＣ電力はＳＴＯと媒体との間のクリアランス制御のために調整される。
【００４７】
これらの工程のいずれも、磁気ヘッドおよび媒体の周囲の空間の環境条件、例えば磁気ヘッド動作温度、上書き（Ｏ／Ｗ）、ソフトエラーレート（ＳＥＲ）、ヘッド−ディスク媒体間クリアランスを測定するためにシステムにより提供される情報に従っておよび／またはそれを使用することにより行なわれてもよい。別の工程では、ＳＴＯ電流は、高い磁気ヘッド動作温度では低減される。一実施形態では、ＳＴＯ電流はＭＡＭＲの使用を減らすまたは停止することにより低減されてもよい。
【００４８】
一手法によると、ＭＡＭＲは、磁気記録ヘッドおよび媒体の書き込み能力を書き込み領域に対してよりしっかりしたものを中心として構成するために、磁気ヘッドのもっぱら低温動作条件において使用されてよい。磁気ヘッドの低い動作温度は、磁気ヘッドの技術においては当業者により標準より低いと考えられるであろう任意の温度、例えば約３０℃未満、約２５℃未満、約２０℃等未満であってよい。
【００４９】
このようにして、ＭＡＭＲは、高い動作温度中にオフにされ、高温が熱的安定性を支援できるようにし、また過剰な書き込み電流なしに低い動作温度で依然として書き込むことができる。これにより、磁気ヘッドの動作ウィンドウの著しい増加（ＭＡＭＲ寿命の著しい改良を含む）を可能にし、磁気記録および読み取り装置が大きな記憶容量だけでなく高いＨＤＩ関連信頼性を伴って強化されるようにする。
【００５０】
ＳＴＯ、ＭＡＭＲ、ＭＡＭＲヘッドを有する磁気装置は、駆動記憶容量と共に磁気媒体の面密度を増加させるには非常に効果的であり、そして高保持力磁気媒体に対する書き込み能力を改善することにより磁気ヘッドの工程能力を改善する。しかしながら、ＳＴＯ、ＭＡＭＲ、ＭＡＭＲヘッドを有する磁気装置は特に高温ではＳＴＯ性能劣化のためにしばしば不安定となる。このＳＴＯ性能劣化は、極高い注入電流密度（例えば、ＳＴＯにおいて約１０８Ａ／ｃｍ２〜約１０９Ａ／ｃｍ２）と高温の両方の下でのエレクトロマイグレーションによりもたらされることが明らかにされた。ＳＴＯの性能劣化はＩｄｍ×ｅｘｐ（（−Ｕ／（ｋＢＴＳＴＯ））に比例して加速された。ここでＩｄはＳＴＯにおける電流密度、ｍは定数、ＵはＳＴＯにおけるエレクトロマイグレーションの活性化エネルギー、ｋＢはＢｏｌｔｚｍａｎ定数、ＴＳＴＯはＳＴＯの絶対温度である。１つの手法では、ｍは約２であってもよく、上記式による温度加速係数は１０Ｋ当たり約２倍であった。温度が室温近辺で約５０Ｋ増加すると、劣化率は３０〜４０倍加速される。温度が低ければ低いほどより長い装置寿命を達成することができる。さらに、記録媒体は高い保磁力を有し、温度が低下するにつれて書き込むのが困難になるので、ＳＴＯ支援効果は低温でより効果的である。
【００５１】
別の研究では、一実施形態による図７に示すようなＭＡＭＲヘッドが、一実施形態による図６に示すような特に低温での磁気装置の動作ウィンドウの最適化に著しく効果的であることが明らかにされた。再び図７を参照すると、ＭＡＭＲヘッド７００は、読み取り部７０１と書き込み部７０２を含む。書き込み部７０２において、ＳＴＯ７０３には電流７０４が印加されており、これによりマイクロ波磁界７０５を生じさせる。このマイクロ波磁界７０５は、磁気媒体７０９上のビット７０８の書き込み７０６を支援する。ＳＴＯと磁気媒体との間のクリアランス７０７の制御は、面密度が従来の垂直磁気記録（ＰＭＲ）技術より増加されるという点ではるかに効果的であるということも発見された。このことは、Ｌａｎｄａｕ−Ｌｉｆｓｈｉｔｚ−Ｇｉｌｂｅｒｔ（ＬＬＧ）シミュレーションを使用することにより、一実施形態による図８に示すようなＳＴＯの記録性能のクリアランス依存性が大きいためと考えられることが明らかにされた。
【００５２】
また、低温での書き込み素子（または、磁極）の大きな熱的突出を低減する（低ＴＦＣ電力に等価）ために（これはＨＤＩ信頼性を著しく改善することができる）、より多くの試験が行なわれた。ここで、ＴＦＣ素子は、ヘッドに埋め込まれたマイクロヒーターの熱膨張効果を利用することにより、図７に示すようにヘッド−媒体間クリアランスを制御する。
【００５３】
一実施形態による方法９００のフローチャートを図９に示す。方法９００では、サーボ信号が次のように書き込まれる。最初に、サーボ信号の暫定グループが、所与の書き込み電流、ＳＴＯ電流、ＴＦＣ電力を使用することにより特定媒体領域上に書き込まれる。次に、これらのパラメータは、暫定サーボ信号と共に、信号出力、上書き（Ｏ／Ｗ）、ＡＴＩ（隣接トラック干渉：Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｔｒａｃｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＥＲなどの読み書き性能の評価データを使用することにより最適化される。次に、最終サーボ信号が、最適化された書き込み電流、ＳＴＯ電流、ＴＦＣ電力を使用することにより媒体の全面上に書き込まれる。
【００５４】
次に、書き込み電流、ＳＴＯ電流、ＴＦＣ電力は、注意深く選択されたパラメータＴ１、Ｔ２、．．．Ｔｎにより特徴付けられた温度領域で次のように最適化される。読み書き性能信号出力、上書き（Ｏ／Ｗ）、ＡＴＩ、ＳＥＲは、製造工程中に、上に定義された温度領域内の特定媒体領域上で評価される。ここで、面密度、記憶容量、信頼性などの総合的性能は、書き込み電流、ＳＴＯ電流、ＴＦＣ電力のいくつかの組の信頼性推定表等を使用して最適化されてもよい。
【００５５】
加えて、各温度領域Ｔｎ−１＜Ｔ≦Ｔｎにおいて最適化されたＳＴＯ電流Ｉｎはｎ毎に判断される。最適化書き込み電流、Ｉｗ，ｎ、最適化ＴＦＣ電力、ＰＴＦＣ，ｎもまた同じやり方で判断される。ここで、Ｉ０は０などの極めて低い電流値であり、Ｔ０＝０（Ｋ）である。
【００５６】
装置出荷後のフィールドにおいて、ＳＴＯに対する初期電流はＩ０に設定され、次にヘッド／媒体および素子の周囲温度Ｔは磁気記録装置の記録動作中に測定される。ＴがＴ１以下（Ｔ≦Ｔ１）であればＳＴＯ電流はＩ１に設定される。そうでなければ（Ｔ１＜Ｔ≦Ｔ２）ＳＴＯ電流はＩ２に設定され、そうでなければ（Ｔ２＜Ｔ≦Ｔ３）ＳＴＯ電流はＩ３に設定される、等々である。これはＴｎ−１＜Ｔ≦Ｔｎのように要約されてよく、ＳＴＯ電流はＩｎに設定され、そうでなければ（Ｔ＞Ｔｎ）ＳＴＯ電流はＩ０にリセットされる。周囲温度Ｔに対して最適化ＳＴＯ電流を設定した後、記録動作が始まる。方法９００は、いくつかの手法では、図２０と図２１に示す方法２０００と２１００それぞれと同時に行なわれてもよい。図１０は、上図にはｎ＝３の別の例を、下図にはｎ＝１の他の例を示す。図から分かるように、繰り返し行われる回数が多ければ多いほど（ｎが大きいほど）性能は時間と共によくなる。
【００５７】
図１１は一実施形態によるＭＡＭＲヘッド１１００の別の例を示し、図１２は注意深く決定されたパラメータ、−１０℃、１５℃、３５℃、５５℃、８０℃により特徴付けられた温度領域における書き込み電流、ＳＴＯ電流、ＴＦＣ電力のパラメータの調整を示す。図１１では、ＭＡＭＲヘッド１１００はヘッド１１００のコイル１１０４の上のＴＦＣ素子１１０２を含んで示されている。図１２に示すように、ＳＴＯ電流は３５℃より上ではオフにされ、３５℃より下の温度では一定（約３．６ｍＡ）であるということに注意すべきである。ライタ突出（ｗｒｉｔｅｒ  ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）は図６に示す従来のＰＭＲより高い保磁力媒体によっても約２０℃未満の低温ではるかに良く制御されるということが明確に分かる。したがって低温での最適化は高温と独立して行うことができ、これによりヘッドおよび媒体パラメータの積極的な設計を可能にし、一実施形態による図８に示すような磁気記録装置においてはるかに高いトラックおよびビット密度を可能にする。実際、達成された面密度は従来のシステムよりも著しく（２０％）増加されるということが確認され、一方故障率はストレス信頼度試験において著しく（約５０％）低減されることが分かった。これはクリアランス変動関連試験の範疇についての格別な改善である。
【００５８】
一実施形態による図１と図１１を再び参照すると、システムは磁気媒体と磁気ヘッドを含む。例えば、図１に示すように、磁気媒体は磁気ディスク１１２であってよい。他の実施形態では、磁気媒体は、磁気テープ、磁気カード、または任意の他のタイプの磁気媒体であってよく、ビットパターン媒体（ＢＰＭ：ｂｉｔ  ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｍｅｄｉｕｍ）、離散トラック媒体（ＤＴＭ：ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｔｒａｃｋ  ｍｅｄｉｕｍ）等、または当業者に知られているような任意の他のタイプの磁気媒体として構成されてもよい。
【００５９】
同様に、磁気ヘッドは、一実施形態による図１１に示すようなＭＡＭＲヘッド１１００であってよい。当然ながら、磁気ヘッドは、図１に示すような読み取り／書き込みヘッド１２１により一実施形態において例示されるような磁気媒体にデータを書き込むのに好適な任意の磁気ヘッド、または当業者により理解されるような任意の他のタイプの磁気ヘッドであってよい。
【００６０】
一実施形態では、磁気ヘッドは、磁気媒体上にデータを記録するように適合化される書き込み素子を含む。当業者に知られているように、任意のタイプの磁気媒体上にデータを記録するように適合化されるまたは適合化されることができる任意のタイプの書き込み素子を使用してもよい。加えて、当業者により理解されるように、磁気ヘッドは磁気媒体にデータを記録する際に書き込み素子を支援するためのＴＦＣ素子を含んでもよい。
【００６１】
さらに、より多くの実施形態では、システムは、ＭＡＭＲ素子、特に、磁気媒体上に記録することを支援するように適合化されるＭＡＭＲ素子を含んでよい。いくつかの手法では、ＭＡＭＲ素子は、そのマイクロ波生成部を採用することにより磁気媒体上への記録を支援する。さらに、１つの手法では、ＭＡＭＲ素子のマイクロ波生成部は動作のための電流を受け取ってもよい。本明細書を読むと当業者により理解されるように、電流は、任意のやり方で、そしてＡＣ電力、ＤＣ電力、電気的インパルス、波形などの任意の好適なソースから受け取ってよい。
【００６２】
書き込み素子および／またはＭＡＭＲ素子に加えて、一実施形態では、システムはまた、磁気媒体からデータを読み取るように適合化される読み取り素子を含んでもよい。当然ながら、当業者により理解されるように、任意の磁気媒体からデータを読み取るのに好適な任意の読み取り素子がまたシステムにおいて使用されてもよい。
【００６３】
いくつかの実施形態では、システムは、ＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する１つまたは複数の環境条件を測定するように適合化される第１の装置を含んでもよい。より多くの実施形態では、システムは、第１の装置により提供される測定された環境条件に基づき磁気ヘッドの動作を制御するとともにシステムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置を含んでもよい。
【００６４】
様々な手法では、環境条件は、磁気ヘッド動作温度、上書き（Ｏ／Ｗ）、ソフトエラーレート（ＳＥＲ）、ヘッド−ディスク媒体間クリアランス等を含んでよい。一実施形態では、第１の装置により測定される環境条件は温度を含む。様々な手法では、温度はケルビン、摂氏、華氏等で測定されてもよい。
【００６５】
一実施形態では、制御装置は、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスを調整するように適合化される論理回路（ｌｏｇｉｃ）、読み取り／書き込み集積回路、信号処理チャネル集積回路を含んでもよい。当然ながら、本明細書を読むと当業者により理解されるように、任意の好適なタイプの読み取り／書き込み集積回路と信号処理チャネル集積回路とが本明細書に記載されるようなシステムにおいて採用されてもよい。
【００６６】
本明細書の文脈における「クリアランス」は、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスを指し、一実施形態では、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体を分離する（物理的に互いに接触しないように）距離を指すものと理解される。クリアランスは、例えば接触センサ、近接センサ、および／または本明細書を読むと当業者により理解されるような任意の他の適切なセンサを採用することにより、任意の好適な方法に従って決定されてもよい。
【００６７】
ＭＡＭＲ素子に関係する環境条件は、複数の手法に従って、ＭＡＭＲ素子およびＭＡＭＲ素子の動作等に影響を与える、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等から影響を受ける、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等を構成する、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等を含む、またはそうでなければ、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等に関係する任意の環境条件を含んでもよい。さらに、磁気媒体に関係する環境条件は、複数の手法に従って、磁気媒体および磁気媒体の動作等に影響を与える、磁気媒体や磁気媒体の動作等から影響を受ける、磁気媒体や磁気媒体の動作等を構成する、磁気媒体や磁気媒体の動作等を含む、またはそうでなければ、磁気媒体や磁気媒体の動作等に関係する任意の環境条件を含んでもよい。
【００６８】
任意のシステム、素子、装置、論理回路（ｌｏｇｉｃ）、コード等は、本明細書を読むと当業者により認識されるように、熱電対、温度計、気圧計、読み取りチャネル、出力信号、接触センサなどの環境条件を測定するために使用されてよい。
【００６９】
いくつかの実施形態では、図１に示す制御装置１２９などの制御装置は、本明細書に記載のシステムのいくつかの態様を制御してもよい。例えば、制御装置は、一実施形態では、ＭＡＭＲ素子のマイクロ波生成部の位置を制御するように適合化されてもよい。このような実施形態では、位置はマイクロ波生成部と磁気媒体との間のクリアランスを調整するように制御されてもよい。例えば、いくつかの実施形態は、図１４、図１６、図１８に示すような動作パラメータの対応するパラメータ調整を伴う図１３、図１５、図１７に示すような例示的なクリアランス調整システムによる位置制御とクリアランス調整機能をそれぞれ採用してもよい。
【００７０】
他の実施形態では、制御装置は、ＭＡＭＲ素子のマイクロ波生成部内に注入される電流を追加的および／または代替的に制御するように適合化されてもよい。電流は、フィードフォワードループ、フィードバックループ、漸進、積分、および／または微分制御またはその組み合わせ（ＰＩＤ）等を採用することによるなど当業者に知られた任意の好適な手法によりこのように制御されてもよい。
【００７１】
一実施形態では、制御装置は、高い動作温度においてマイクロ波生成部に供給される電流と比較して低い動作温度ではマイクロ波生成部への電流を増加してもよい。１つの特定手法では、低い動作温度は約２０℃未満の任意の温度を含んでもよい。
【００７２】
別の実施形態では、第１の装置は、システムの上書き性能を含む読み取り素子の再生信号を測定するように適合化されてもよい。本明細書を読むと当業者により理解されるように、雑音、エラーレート、信号対雑音比（ＳＮＲ）、歪み等を含む読み取り素子の再生信号を測定するために任意のメトリックが使用されてよい。
【００７３】
一例では、本明細書を読むと当業者により理解されるように、電流は、温度、マイクロ波生成部の位置、マイクロ波生成部へ供給される電流などの１つまたは複数の環境条件に基づき制御されてもよい。当然ながら、環境条件は、複数の手法に従って、ＭＡＭＲ素子および／または磁気媒体、ＭＡＭＲ素子および／または磁気媒体の動作等に影響を与える、それから影響を受ける、それらを構成する、それらを含む、またはそうでなければそれらに関係する任意の環境条件を含んでもよい。
【００７４】
いくつかの実施形態では、システムは、磁気ヘッドのマイクロ波支援磁気記録（ＭＡＭＲ）素子と磁気媒体とに関係する環境条件を測定するように適合化される第１の装置と第２の装置を含んでもよい。
【００７５】
関連手法では、第２の装置は、第１の装置により提供される環境条件に基づき磁気ヘッドの動作パラメータを調整するように適合化されてもよい。当然ながら、これらの動作パラメータは、書き込み素子に供給される電流の量、磁気ヘッドの温度、書き込み素子に提供されるデータ、使用中の時間、または本明細書を読むと当業者にとって明らであろう任意の他のパラメータなどのパラメータを含む磁気ヘッドおよび／またはＭＡＭＲ素子の任意の動作パラメータを含んでもよい。
【００７６】
別の実施形態では、第２の装置は、第１の装置により測定された環境条件に基づきマイクロ波生成部に注入される電流を制御するようにさらに適合化されてもよい。例えば、１つの特定の手法では、第２の装置は、高い動作温度においてマイクロ波生成部に供給される電流と比較して低い動作温度におけるマイクロ波生成部への電流を増加してもよい。当然ながら、本明細書を読むと当業者により認識されるように、マイクロ波生成部内に注入される電流を制御する他の手法が利用されてもよい。
【００７７】
図１３は、一実施形態によるクリアランス調整システムを有するＭＡＭＲヘッド１３００の別の例を示し、図１４は、注意深く決定されたパラメータにより特徴付けられた温度領域、−１０℃、１０℃、３０℃、５５℃、８０℃における書き込み電流、ＳＴＯ電流、ＴＦＣ電力のパラメータ調整を示す。図１３では、ＭＡＭＲヘッド１３００は、２つのＴＦＣ素子、すなわちヘッド１３００のコイル１３０６の上方にあるＴＦＣ素子１３０２と、コイル１３０６と読み取り素子１３０８との間で且つこれらの上方にあるＴＦＣ素子１３０４と、を含んで示されている。図１４に示すように、−１０℃〜３０℃の温度領域では、ＳＴＯ電流は温度が低下するにつれて０から４．５ｍＡへ直線的に増加する。ライタ突出は従来のＰＭＲより高い保磁力を有する媒体によっても約２０℃未満の低温ではるかに良く制御されるということが明確に分かる。実際、この例において達成された面密度は従来システムより約１５％だけ増加することが確認された。さらに、故障率は、ストレス信頼度試験において著しく（約１／３）低減され、特にクリアランス変動関連試験の範疇について改善されることがわかった。
【００７８】
図１５は、一実施形態による別のクリアランス調整システムを有するＭＡＭＲヘッド１５００の別の例を示し、図１６はそのパラメータ調整結果を示す。図１５では、ＭＡＭＲヘッド１５００は、２つのＴＦＣ素子、すなわちヘッド１５００のいくつかのコイル１５０６間にあるＴＦＣ素子１５０２と、コイル１５０６と読み取り素子１５０８との間で且つこれらの上方にある第２のＴＦＣ素子１５０４と、を含んで示されている。図１６に示すように、範囲境界温度は、−１０℃、５℃、３５℃、５５℃、８０℃として選択され、ＳＴＯ電流は各温度領域において６．０ｍＡ、４．７ｍＡ、３．０ｍＡ、２．４ｍＡにそれぞれ調整される。書き込み電流は約４７ｍＡでほぼ一定である。ライタ突出は従来のＰＭＲよりはるかに高い保磁力を有する媒体によっても約２０℃未満の低温ではるかに良く制御されるということが明確に示される。達成された面密度は従来のＰＭＲの約２倍であり、ストレス信頼度試験中の故障率は従来のＰＭＲより約５０％低い。
【００７９】
図１７は、一実施形態による別のクリアランス調整システムを有するＭＡＭＲヘッド１７００の別の例を示し、図１８はそのパラメータ調整結果を示す。図１７では、ＭＡＭＲヘッド１７００は、２つのＴＦＣ素子、すなわち書き込み磁極１７１０の上方にある第１のＴＦＣ素子１７０２と、読み取り素子１７０８の上方にある第２のＴＦＣ素子１７０４と、を含んで示されている。この例では、ＳＴＯ電流は図１４に示す例のものに対し２．４ｍＡの偏移電流を有する。図１７と図１８を再び参照すると、書き込み電流は約４５ｍＡでほぼ一定である。ライタ突出は従来のＰＭＲよりはるかに高い保磁力を有する媒体によっても約２０℃未満の低温ではるかに良く制御されるということが明確に示される。達成された面密度は従来のＰＭＲより約１７０％高く、ストレス信頼度試験中の故障率は従来のＰＭＲより約４０％低い。
【００８０】
図１９を参照すると、一実施形態による方法１９００が示される。方法１９００は、特には、図１〜図１８に示すものを含む任意の所望の環境内で行なわれてよい。様々な実施形態による方法１９００に応じてより多いまたは少ない工程が行なわれてもよい。
【００８１】
方法１９００は、ＳＴＯ電流が当初Ｉ０に設定され、次にＭＡＭＲ素子またはそのマイクロ波生成部と磁気媒体表面との間のクリアランスＣＬが測定される反復電流選択工程を示す。この測定されたクリアランスＣＬは第１のクリアランスＣＬ１と比較される。ＣＬ≦ＣＬ１ならばＳＴＯ電流はＩ１に設定され、クリアランスＣＬは再度測定され、そうでなければＣＬ１＜ＣＬ≦ＣＬ２と判断され、そうならばＳＴＯ電流はＩ２に設定され、クリアランスＣＬは再び測定される。そうでなければＣＬ２＜ＣＬ≦ＣＬ３と判断され、そうならばＳＴＯ電流はＩ３に設定され、クリアランスＣＬは再び測定される。本明細書を読むと当業者により認識されるように、この工程は任意の数の電流Ｉｎと任意の数のクリアランスＣＬｎに対して繰り返される。
【００８２】
加えて、方法１９００は、いくつかの手法では、図９と図２０に示す方法９００と２０００とそれぞれ同時に行なわれてもよい。
【００８３】
図２０を参照すると、一実施形態による方法２０００が示される。方法２０００は、特には、図１〜図１８に示すものを含む任意の所望の環境内で行なわれてよい。様々な実施形態による方法２０００に応じてより多いまたは少ない工程が行なわれてもよい。
【００８４】
方法２０００は、ＳＴＯ電流が当初Ｉ０に設定され次にリードバック（ｒｅａｄｂａｃｋ）書き込み信号の上書きＯ／Ｗが測定される反復電流選択工程を示す。この測定された上書きＯ／Ｗは第１の上書きＯ／Ｗ１と比較される。Ｏ／Ｗ≦Ｏ／Ｗ１ならば、ＳＴＯ電流はＩ１に設定され、上書きＯ／Ｗは再び測定される。そうでなければＯ／Ｗ１＜Ｏ／Ｗ≦Ｏ／Ｗ２と判断され、そうならばＳＴＯ電流はＩ２に設定され、上書きＯ／Ｗは再び測定される。そうでなければＯ／Ｗ２＜Ｏ／Ｗ≦Ｏ／Ｗ３と判断され、そうならばＳＴＯ電流はＩ３に設定され、上書きＯ／Ｗは再び測定される。本明細書を読むと当業者により認識されるように、この工程は任意の数の電流Ｉｎと任意の数の上書きＯ／Ｗｎに対して繰り返される。
【００８５】
加えて、方法２０００は、いくつかの手法では、図９と図１９に示す方法９００と１９００とそれぞれ同時に行なわれてもよい。
【００８６】
図２１を参照すると、一実施形態による方法２１００が示される。方法２１００は、特には、図１〜図１８に示すものを含む任意の所望の環境内で行なわれてよい。本明細書を読むと当業者により理解されるように、様々な実施形態による方法２１００に応じてより多いまたは少ない工程が行なわれてもよい。
【００８７】
工程２１０２では、磁気媒体の一部にデータを書き込む前またはその間に磁気媒体の一部の上に局所ＡＣ磁場を生成するために磁気ヘッドのＭＡＭＲ素子を使用する。ＭＡＭＲ素子はその動作のための電流を供給される。
【００８８】
本明細書に記載されるようなＭＡＭＲ素子を含むならば、磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッド、トンネル磁気抵（ＴＭＲ）ヘッドなど当業者に知られているような任意のタイプの磁気ヘッドを使用してもよい。より多くの手法では、ＭＡＭＲ素子は、様々な実施形態のうちの任意のものに応じて、本明細書に記載されるような任意のＭＡＭＲ素子を含んでよい。本明細書を読むと当業者により理解されるように、ＭＡＭＲ素子に供給される電流は、電気的インパルス、波形、ＡＣ電力、ＤＣ電力、定電流、定電圧等の形式であってよい。
【００８９】
局所ＡＣ磁界は、様々な実施形態に従って本明細書に記載されるようなＳＴＯを使用して生成されてよい。他の手法では、本明細書を読むと当業者に理解されるように、他のタイプのＭＡＭＲ素子が局所ＡＣ磁界を生成するために使用されてもよい。
【００９０】
磁気媒体は、様々な実施形態によると、磁気ディスク、磁気テープ等であってよく、ビットパターン媒体（ＢＰＭ）、離散トラック媒体（ＤＴＭ）等、または当業者に知られているような任意の他のタイプの磁気媒体として構成されてもよい。磁気媒体の一部が説明されるとき、磁気媒体の任意の一部または全体が影響され得るということを意味する。一実施形態では、磁気媒体の部分は、書き込み中または書き込まれようとしている部分であってよい。
【００９１】
本明細書を読むと当業者に理解されるように、任意のタイプまたは形式のマイクロ波支援書き込みが、様々な実施形態に従って、方法２１００と共に使用されてもよい。
【００９２】
工程２１０４では、データは磁気ヘッドの書き込み素子を使用して磁気媒体の一部に書き込まれる。本明細書に記載のまたは当該分野で知られた任意の書き込み素子が、磁気媒体にデータを書き込むために使用されてよい。
【００９３】
工程２１０６では、温度、読み取り素子の再生信号、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスを少なくとも含む、ＭＡＭＲ素子および磁気媒体に関係する環境条件が一実施形態に従って測定される。当然ながら、本明細書を読むと当業者により理解されるような他のおよび／または任意のタイプの別の環境条件、種類、構成等が様々な実施形態に応じて測定されてもよい。
【００９４】
ＭＡＭＲ素子に関係する環境条件は、複数の手法に従って、ＭＡＭＲ素子、ＭＡＭＲ素子の動作等に影響を与える、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等から影響を受ける、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等を構成する、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等を含む、またはそうでなければ、ＭＡＭＲ素子やＭＡＭＲ素子の動作等に関係する任意の環境条件を含んでもよい。さらに、磁気媒体に関係する環境条件は、複数の手法に従って、磁気媒体、磁気媒体の動作等に影響を与える、磁気媒体や磁気媒体の動作等から影響を受ける、磁気媒体や磁気媒体の動作等を構成する、磁気媒体や磁気媒体の動作等を含む、またはそうでなければ、磁気媒体や磁気媒体の動作等に関係する任意の環境条件を含んでもよい。
【００９５】
任意のシステム、素子、装置、論理回路（logic）、コード等は、本明細書を読むと当業者により認識されるように、熱電対、温度計、気圧計、読み取りチャネル、出力信号、接触センサなどのように環境条件を測定するために使用されてよい。
【００９６】
工程２１０８では、ＭＡＭＲ素子と磁気媒体との間のクリアランスとＭＡＭＲ素子に注入される電流の量を少なくとも含む磁気ヘッドの動作パラメータは、一実施形態に従って、測定された環境条件に基づき調整される。当然ながら、本明細書を読むと当業者により理解されるような他のおよび／または任意のタイプの別の動作パラメータ、種類、構成等が様々な実施形態に従って調整されてもよい。
【００９７】
一実施形態によると、いくつかの手法では、低い動作温度においてＭＡＭＲ素子に供給される電流の量は高い動作温度においてＭＡＭＲ素子に供給される電流の量より多い。一実施形態では、低い動作温度は例えば約２０℃、３０℃、４０℃等未満の任意の温度であってよい。高い動作温度は、１つの手法による上記低い動作温度より高い任意の温度であってよく、または別の実施形態によると例えば約２０℃、３０℃、４０℃等より高い温度であってもよい。
【００９８】
磁気ヘッドの動作パラメータは、書き込み素子に供給される電流の量、磁気ヘッドの温度、書き込み素子に提供されるデータ、使用中の時間等の任意の他のパラメータ、または本明細書を読むと当業者にとって明らかであろう任意の他のパラメータを追加的および／または代替的に含んでよい。
【００９９】
動作パラメータに対する調整は徐々に段階的なやり方等で実行されてもよく、そして本明細書を読むと当業者により認識されるように磁気ヘッドを含む任意のシステムおよび／または装置により開始されてもよい。
【０１００】
当然ながら、本明細書に記載の任意の実施形態および／または手法は、簡潔にするため本明細書では記載されない様々な実施形態に従って方法２１００に含まれてよい。
【０１０１】
約１０８Ａ／ｃｍ２以上の高電流密度を有する動作がＭＡＭＲ素子に対し使用されてもよい。したがって動作中に使用されるこれらの高電流密度のために、ＭＡＭＲ素子の信頼性を保証するのは困難である。動作温度環境等に応じ、ＭＡＭＲ素子の動作条件は信頼性を達成するように制御されてもよい。このようにして、ＭＡＭＲ素子の信頼性を損なうこと無く、改良がなされ、装置の記憶容量の増加と歩留りの改善を含む磁気ヘッドの性能が大きく強化される。厳しいＯ／Ｗ仕様により低い動作温度中にだけＭＡＭＲ素子を動作させることにより約１桁の大きさの性能向上が期待される。
【０１０２】
次に図２２を参照すると、ＴＡＭＲ素子を有する磁気ヘッド２２００の一部が一実施形態に従って示される。当業者により理解されるように、磁気ヘッド２２００は、１つの手法では面発光レーザーダイオード（ＳＥＬＤ：ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ）などの光源２２０６から、金、白金などの任意の好適な材料を含みそして任意の好適な形状を含んでよい近接磁場トランスデューサまたは素子（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｏｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）２２０４へ光を供給するための導波管２２０２を含む。近接磁場トランスデューサ２２０４は、いくつかの実施形態では、ＴＡＭＲ素子の局所発熱部と呼ばれてもよい。導波管２２０２は、Ｔａ２Ｏ５または任意の他の好適な材料などの光導体材料を含むコア層を含んでよく、またＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの任意の好適な低屈折率材料を含む導波管２２０２に隣接した被覆材を含んでもよい。磁気ヘッド２２００は、１つの手法では、一実施形態に従って、ヘッドジンバルアセンブリ２２１０の先端であってよいヘッドスライダ２２０８に取り付けられてもよい。
【０１０３】
一実施形態では、大容量だけでなく高いＨＤＩ関連信頼性も有する磁気記録および読み取り装置が提供され得るように磁気ヘッド２２００の動作のウィンドウを拡大するために、図２２に示すようなＴＡＭＲが所定動作に従って使用されてもよい。
【０１０４】
１つの例示的実施形態では、所定動作は、ヘッドおよび媒体を囲む環境条件を測定するシステムにより提供される情報に従って、レーザーダイオード等の光源への第１の注入電力を調整する（例えば、書き込み能力を改善するために、ＨＤＩ関連性能を改善する等）、書き込み電流を調整する（例えば、書き込み能力、突出制御等を改善する等）、およびＴＦＣ電力を調整する（例えば、磁気ヘッドと媒体等との間のクリアランス制御を改善する等）ことを含んでもよい。様々な実施形態では、環境条件は温度、Ｏ／Ｗ、ＳＥＲ、ヘッド−媒体間クリアランス等または本明細書を読むと当業者には明らかであろう任意の他の条件を含んでもよい。
【０１０５】
所定動作はまた、高温度において光源電力を低減することを含んでもよく、１つの手法ではＴＡＭＲをオフすることを含んでよく、これにより低温動作中にＴＡＭＲを利用できるようにしてよい。このような手法では、磁気記録ヘッドおよび媒体の書き込み能力が書き込み領域に対してよりしっかりしたものを中心にして構成されてもよい。したがって１つの手法では、ＴＡＭＲは高温中にオフにされてもよく、これにより過剰書き込み電流なしに低温において依然として書き込むことができる一方で熱的安定性の高温最適化を可能にする。これにより、著しい媒体寿命改善を含む動作のウィンドウの著しい増加を可能にし、大容量だけでなく高いＨＤＩ関連信頼性を有する磁気記録および読み取り装置を可能する。
【０１０６】
次に図２３を参照すると、パラメータを調整するために使用されてよい方法２３００のフローチャートが１つの例示的実施形態に従って示される。装置の製造工程では、サーボ信号は、サーボ信号の暫定グループが最初に書き込まれるように書き込まれてよい。１つの手法では、サーボ信号は、好ましくは、当業者には明らかであろうタイプの特定媒体領域上に、所与の書き込み電流、光源電力、ＴＦＣ電力等またはそれらの任意の組み合わせを使用することにより書き込まれてもよい。さらに、これらのパラメータは、様々な手法に従って、暫定サーボ信号とともに信号出力、上書き（Ｏ／Ｗ）、ＡＴＩ、ＳＥＲ等を含んでよい読み書き性能の評価データを使用して最適化されてもよい。最後に、終了サーボ信号が、最適化された書き込み電流、光源電力、および／またはＴＦＣ電力を使用することにより前述の媒体の全面上に書き込まれてもよい。
【０１０７】
書き込み電流、光源電力、ＴＦＣ電力は、図２３に示す実施形態に対応する注意深く選択されたパラメータＴ１、Ｔ２、．．．、Ｔｎにより特徴付けられた温度領域において次のように最適化されてもよい。特に、読み書き性能信号出力、上書き（Ｏ／Ｗ）、ＡＴＩ、ＳＥＲは、製造工程において上述のように定義された温度領域内の特定媒体領域上で評価されてもよい。ここで、面密度、容量、信頼性等の磁気記録装置の総合的性能は、書き込み電流、光源電力、ＴＦＣ電力のいくつかの組に対する信頼性推定表などを使用して最適化されてもよい。さらに、各温度領域Ｔｎ−１＜Ｔ≦Ｔｎにおける最適光源電力Ｐｎはｎごとに最初に決定される。ここで、Ｐ０は好ましくは例えばいくつかの実施形態では０等の極めて低い光源電力であり、そしてＴ０＝０℃等であってよい。１つの手法では、最適書き込み電流および／または最適ＴＦＣ電力もまた同じやり方で決定されてもよい。
【０１０８】
さらに、記録装置が使用されるとき初期光源電力はＰ０に設定されてもよく、ヘッド／媒体の周囲温度（Ｔ）は磁気記録装置の記録動作中に測定される。ＴがＴ１以下（Ｔ≦Ｔ１）ならば光源電力はＰ１に設定される。しかしながらこの判定基準が満たされないＴ１＜Ｔ≦Ｔ２ならば光源電力はＰ２に設定される。この判定基準が再び満たされないＴ２＜Ｔ≦Ｔ３ならば光源電力はＰ３等に設定され、以下同様にして設定され、最後にすべての前述の判定基準が満たされないＴｎ−１＜Ｔ≦Ｔｎならば光源電力はＰｎに設定される。前述の判定基準のいずれも満たさない（Ｔ＞Ｔｎ）状況では、光源電力はＰ０にリセットされ、上記工程は図２３に示すように繰り返される。好ましい手法では、周囲温度Ｔに対する最適光源電力を設定した後にのみ、記録は開始する。
【０１０９】
図２４は、繰り返しの数が３、例えばｎ＝３である一実施形態による前述の方法の結果を示す。これらの結果およびこれらの結果と同様の結果の検討から、図２２に示されたものと同様のＴＡＭＲヘッド実施形態はＳＮＲを増加させるのに著しく効果的であるということが明らかになった。これは、低温における磁気記録および読み取り装置の動作ウィンドウの最適化に特に当てはまる。室温における約５．５ｋＯｅの保磁力（Ｈｃ）は、図２５のグラフに示されるように温度が低下するにつれて、約２０Ｏｅ／ｄｅｇだけ増加し、これはパラメータが図２３に示すような方式に応じて調整されてよい方法に対応する。
【０１１０】
次に図２６を参照すると、本明細書に記載されるようなＴＡＭＲ素子を有する磁気ヘッド２６００の一部が一実施形態に従って示される。磁気ヘッド２６００は、読み取り素子２６０６（当業者により理解されるように）と書き込み磁極２６０８を有する磁気ヘッド２６００が通過してよい磁気媒体２６０２を含むシステムの一部であってよい。別の手法では、書き込み磁極２６０８は、これに限定されないが磁気媒体２６０２にデータを書き込むように適合化される書き込み素子であってよい。様々な手法では、磁気媒体２６０２は、磁気テープ、磁気ディスク等または本明細書を読むと当業者には明らかであろう任意の他の磁気媒体であってよい。１つの手法では、読み取り素子２６０６は、磁気媒体２６０２からデータを読み取るように適合化される読み取り素子であってよい。
【０１１１】
磁気ヘッド２６００はまた、磁気媒体２６０２上への記録を支援するように適合化される熱的支援磁気記録（ＴＡＭＲ）装置を含んでもよい。１つの手法では、ＴＡＭＲ素子は、その動作のための光を受け取る局所発熱部２６２０（近接磁場トランスデューサであってよい）を含んでもよい。別の手法では、局所発熱部２６２０は、磁気ヘッド２６００の一部を加熱しこれにより突出部２６０４がヘッド−ディスク間のクリアランス２６１０を低減するようにする２つの熱式浮上量制御（ＴＦＣ）素子２６１２、２６１４を組み込んでもよい。様々な手法では、ＴＦＣ素子２６１２、２６１４は、抵抗加熱、ジュール加熱等または本明細書を読むと当業者には明らかであろう任意の他の熱制御の形式を組み込んでもよい。
【０１１２】
磁気ヘッド２６００は、光源２６１８（例えば、レーザーダイオード）からの光を近接磁場トランスデューサ２６２０に供給するための１つまたは複数の導波管２６１６を追加的に含んでもよい。１つの手法では、近接磁場トランスデューサ２６２０は、金、白金などの任意の好適な材料を含んでよく、そして当業者により理解されるようなナノビーク（ｎａｎｏ−ｂｅａｋ）、Ｃ字形アパーチャ、Ｅ字形アパーチャなどの本明細書を読むと当業者により理解されるような任意の好適な形状を組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、近接磁場トランスデューサ２６２０はＴＡＭＲ素子の局所発熱部と呼ばれることがある。他の手法では、導波管２６１６は、Ｔａ２Ｏ５などの光導体材料または本明細書を読むと当業者には明らかであろう任意の他の好適な材料を取り込むコア層を含んでもよい。ＴＡＭＲ素子は、１つの手法では、導波管２６１６、光源２６１８、近接磁場トランスデューサ２６２０を含んでもよい。
【０１１３】
１つの例示的実施形態では、磁気ヘッド２６００は、ＴＡＭＲ素子と磁気媒体２６０２に関係する環境条件（例えば、前述の条件の任意のものなど）を測定するように適合化される第１の装置を組み込んでもよい。１つの手法では、環境条件を測定するように適合化される第１の装置は、コンピュータ、論理装置、集積回路（ＩＣ）等または本明細書を読むと当業者には明らかであろう任意の他の装置であってよい。別の手法では、第１の装置は、システムの上書き（Ｏ／Ｗ）性能を含む読み取り素子２６０６の再生信号と、局所発熱部（例えば、近接磁場トランスデューサ２６２０）、書き込み素子２６０８、および／または突出部２６０４と磁気媒体２６０２の１つまたは複数との間のクリアランスと、のうちの少なくとも１つを測定するように適合化されてもよい。
【０１１４】
システムは、第１の装置により供給される環境条件に基づき磁気ヘッド２６００の動作を制御するとともにシステムの動作パラメータを調整するように適合化される制御装置をさらに組み込んでもよい。一実施形態では、制御装置は、ＴＦＣ素子２６１２と２６１４の少なくとも１つに電流を供給することにより局所発熱部２６２０と磁気媒体２６０２との間のクリアランスを調整するように適合化される論理回路（ｌｏｇｉｃ）を含んでもよい。様々な手法では、電流は、直流または交流を介し、ＴＦＣ素子２６１２、２６１４に、またはＴＦＣ素子２６１２、２６１４に電流を供給する中間装置に、印加されてもよい。当然ながら、ＴＦＣ素子は当業者により理解されるようにＴＦＣ素子２６１２、２６１４に対し示されたもの以外の位置に配置されてもよい。
【０１１５】
別の手法では、制御装置は、第１の装置により測定された環境条件に基づき、書き込み電流、ＴＡＭＲ素子に供給される電流、ＴＦＣ素子に供給される電流を少なくとも同時に制御するように適合化されてもよい。１つの手法では、制御装置は、環境条件に基づき、局所発熱部および／またはＴＦＣ素子に供給される電流を制御するように適合化されてもよい。
【０１１６】
さらに別の手法では、制御装置は、高い動作温度において発熱部および／またはＴＦＣ素子に供給される電流と比較して、約２０℃未満の低い動作温度（但し、所望の実施形態に基づきそれより高くても低くてもよい）における局所発熱部および／またはＴＦＣ素子への電流を増加してもよい。別の手法では、電流は約３０℃よりも高い動作温度（但し、所望の実施形態に基づきそれより高くても低くてもよいであろう）では局所発熱部に供給されなくてもよい。
【０１１７】
別の実施形態では、制御装置はデータ書き込みとデータ読み取りを支援するための読み取り／書き込みＩＣを追加的および／または代替的に含んでよい。さらに別の実施形態では、制御装置は信号処理チャネルＩＣを追加的および／または代替的に組み込んでよい。
【０１１８】
図２７Ｂを参照すると、注意深く決定されたパラメータ、−１０℃、１０℃、３０℃により特徴付けられた温度領域における書き込み電流、光源電力、ＴＦＣ電力に対して図２７Ａに示す磁気ヘッドの実施形態に対応するパラメータ調整の結果を示すグラフが示される。図２７Ａに示す参照番号は図２６において説明したものと同じである。
【０１１９】
図２７Ｂに示すグラフに対応して、光源（レーザーダイオード）電力は約３０℃を越えるとオフにされ、０ｍＷの一定電力値を生じるということに注意すべきである。電力値は温度が３０℃から−１０℃まで低下するにつれて４ｍＷまで直線的に増加し、−１０℃以下では４ｍＷと一定のままであるということにも注意すべきである。
【０１２０】
図２７Ｂに表示された情報からの結果として、ライタ突出部は約６．０ｋＯｅの高い保磁力媒体でも低温（約２０℃未満）では従来実現されたものよりはるかに良く制御されるということは明白である。したがって低温での最適化は高温と独立して行われてもよく、これによりヘッドおよび媒体パラメータの積極的な設計を可能にし、磁気記録装置においてはるかに高いトラックおよびビット密度を可能にする。実際、達成された面密度は著しく（１５％）増加されるということが確認され、一方故障率はストレス信頼度試験において著しく（約３０％）低減されることが分かった。これはクリアランス変動関連試験範疇についての格別な改善である。
【０１２１】
次に図２８Ｂを参照すると、グラフは、注意深く決定されたパラメータ、−１０℃、１０℃、３５℃、５５℃、８０℃により特徴付けられた温度領域における書き込み電流、光源（この場合はレーザーダイオード）電力、ＴＦＣ電力に対する、図２８Ａに示すような一実施形態に従って本明細書に記載されるようなクリアランス調整システムを有するＴＡＭＲヘッドの例示的実施形態に対応するパラメータ調整の結果を示す。図２８Ａに示す参照番号は図２６において説明したものと同じである。
【０１２２】
図２８Ｂに示すグラフに対応して、レーザー電力は温度が低下するにつれて４０ｍＷからの５０ｍＷまで直線的に増加するということに注意すべきである。この結果、ライタ突出部は室温で約７．５ｋＯｅの高い保磁力を有する媒体でも低温（約２０℃未満）では従来実現されたものよりはるかに良く制御されるということは明白である。実際、この例で達成された面密度は３０％だけ増加するということが確認され、一方故障率はストレス信頼度試験において著しく（約１／２）低減されることが分かった。これはクリアランス変動関連試験カテゴリに関する格別な改善である。
【０１２３】
近接場素子を有しないＴＡＭＲヘッドを使用することでも非常に類似した効果が確認され、したがって集中的検討は、極めて高い信頼性を有する極めて大容量の磁気記録および読み取り装置が本明細書に開示された様々な実施形態により実現可能であることを明確に示した。
【０１２４】
いかなる特定の理論に限定されることも望まないが、高いレーザー電力による動作は、高いキュリー温度を有する媒体上への熱的支援磁気記録を必要とすると考えられる。高いレーザー電力による動作は、潤滑剤および炭素保護膜劣化およびそれに続くヘッドおよび媒体摩耗、Ｒ／Ｗ性能劣化による磁気記録装置のＨＤＩ関連信頼性とＲ／Ｗ性能の劣化を引き起こす。したがって信頼性の留保は重要な課題である。
【０１２５】
温度環境は、本明細書に記載の様々な実施形態により媒体の局所加熱領域およびヘッド−媒体間クリアランスの状況を制御する。このようにして、素子の信頼性を損なうことなく、性能を著しく改善し、装置の記憶容量を拡大し、装置製造歩留りを改善してよい。
【０１２６】
約１桁の大きさの性能向上はまた、厳しいＯ／Ｗ仕様により低温の条件においてのみＴＡＭＲ素子を動作させることのみによって期待される。したがって信頼性を損なうことなく熱的支援磁気記録技術の優先適用を行なってよいと考えられる。
【０１２７】
様々な実施形態について上に説明したが、これらはほんの一例として提示したのであって制限するためではないということを理解すべきである。したがって本発明の実施形態の広さと範囲は、上記例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきでなく、以下の特許請求範囲とそれらの等価物だけにより定義されるべきである。
【符号の説明】
【０１２８】
１００  ディスク駆動装置
１１２  磁気ディスク
１１３  スライダ
１１４  スピンドル
１１５  サスペンション
１１８  ディスク駆動モーター
１１９  アクチュエータアーム
１２１  ヘッド
１２２  ディスク面
１２３  モーター制御
１２５  データ記録チャネル
１２７  アクチュエータ
１２８  位置制御
１２９  制御装置
【図１】
2013140662.tif 000003
【図２Ａ】
2013140662.tif 000004
【図２Ｂ】
2013140662.tif 000005
【図２Ｃ】
2013140662.tif 000006
【図２Ｄ】
2013140662.tif 000007
【図２Ｅ】
2013140662.tif 000008
【図３Ａ】
2013140662.tif 000009
【図３Ｂ】
2013140662.tif 000010
【図４Ａ】
2013140662.tif 000011
【図４Ｂ】
2013140662.tif 000012
【図５】
2013140662.tif 000013
【図６】
2013140662.tif 000014
【図７】
2013140662.tif 000015
【図８】
2013140662.tif 000016
【図９】
2013140662.tif 000017
【図１０】
2013140662.tif 000018
【図１１】
2013140662.tif 000019
【図１２】
2013140662.tif 000020
【図１３】
2013140662.tif 000021
【図１４】
2013140662.tif 000022
【図１５】
2013140662.tif 000023
【図１６】
2013140662.tif 000024
【図１７】
2013140662.tif 000025
【図１８】
2013140662.tif 000026
【図１９】
2013140662.tif 000027
【図２０】
2013140662.tif 000028
【図２１】
2013140662.tif 000029
【図２２】
2013140662.tif 000030
【図２３】
2013140662.tif 000031
【図２４】
2013140662.tif 000032
【図２５】
2013140662.tif 000033
【図２６】
2013140662.tif 000034
【図２７Ａ】
2013140662.tif 000035
【図２７Ｂ】
2013140662.tif 000036
【図２８Ａ】
2013140662.tif 000037
【図２８Ｂ】
2013140662.tif 000038