(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式のデータ記録媒体として使用されて、垂直異方性の記録磁性層と軟磁性層とを有する垂直２層構造のディスク記録媒体と、
前記ディスク記録媒体からデータを再生するための磁気抵抗効果型のリードヘッド素子を有する磁気ヘッドとを備えた垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置であって、
前記ディスク記録媒体は、前記軟磁性層の磁化方向を固着するためのバイアス磁界印加層を有し、
前記リードヘッド素子は、動作点を決定する縦バイアスの方向が、前記バイアス磁界印加層から受ける磁界と同一方向になるような特性を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には垂直記録方式の磁気ディスク装置に関し、特に垂直２層構造のディスク記録媒体を使用した場合に、当該ディスク記録媒体からの漏洩磁界に対するＧＭＲ型リードヘッドの再生特性を改善した磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスクドライブを代表とする磁気ディスク装置の分野では、面内磁気記録（長手磁気記録）方式での記録密度の限界を超えるための技術として、垂直磁気記録方式が注目されている。この垂直磁気記録方式の中で、記録媒体として２層構造のディスク記録媒体（以下単にディスクと称する）を使用するディスクドライブの実用化が推進されている。
【０００３】
２層構造のディスクは、垂直方向の磁気異方性を示す記録磁性層と、当該記録磁性層と基板との間に軟磁性層（裏打ち軟磁性層とも呼ばれる）とを有する。軟磁性層は、データ記録動作時に、ヘッドの一方の磁極から発生する磁束の一部を他方の磁極まで通過させて、いわばヘッドの記録動作を支援するような機能を有するものである。また、２層構造のディスクでは、ヘッドの再生動作時に、記録磁性層の下部である軟磁性層の磁化と再生素子が磁気的に結合して動作するため、原理的に軟磁性層が無い場合よりも大きい再生磁界が発生する。
【０００４】
このような垂直磁気記録方式の２層構造ディスクと、高記録密度の面内磁気記録方式のドライブで使用されている巨大磁気抵抗効果型リードヘッド素子（以下ＧＭＲ素子と呼ぶ）とを組み合わせて適用する垂直磁気記録方式のディスクドライブの実用化が図られている（例えば特開平２０００−１５６３１７号公報を参照）。ＧＭＲ素子は、高い再生感度特性を有するリードヘッド素子である。通常のディスクドライブでは、当該リードヘッド素子と、インダクティブ型ライトヘッド素子とがスライダに実装された磁気ヘッドが、リード／ライトヘッドとして使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＧＭＲ素子は、記録磁性層が相対的に薄い面内磁気記録方式のディスクに適合する様に開発されている。この従来のＧＭＲ素子により、垂直方式の２層構造ディスクから、ディスク面に対して垂直方向に磁気的に記録された記録信号を再生する場合に、ＧＭＲ素子の飽和現象が発生し、再生信号に歪みが生じるという問題がある。これは、記録磁性層の記録磁化転移以外の一様に磁化された領域からの一様磁界により、ＧＭＲ素子の動作点がシフトし、その分ダイナミックレンズが狭くなるために発生すると推定される。
【０００６】
面内磁気記録方式では、一様に磁化された領域からＧＭＲ素子に加わる磁界はほぼゼロであるために、このような問題は発生していなかった。即ち、この問題は、垂直方向の磁気異方性を有するディスクとＧＭＲ素子とを組み合わせた場合の特有の問題である。さらに、前述したように、２層構造のディスクでは、ヘッドの再生動作時に、記録磁性層の下部である軟磁性層の磁化状態が関係して、軟磁性層が無い場合よりも、大きい再生磁界が発生するため、ＧＭＲ素子の飽和までの余裕が小さい。さらに、ディスク上で、一方向に記録された隣接トラックの磁化による一様磁界（漏洩磁界）が加わり、それがＧＭＲ素子の飽和を引き起こすという問題もある。
【０００７】
そこで，本発明の目的は、垂直２層構造のディスク記録媒体と、リードヘッドとしてＧＭＲ素子とを組み合わせた垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、当該ディスク記録媒体からの漏洩磁界によるＧＭＲ素子の飽和を回避または抑制し、結果として再生信号の品質を向上できる磁気ディスク装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、垂直方向の磁気異方性を示す記録磁性層と、当該記録磁性層の下部層として軟磁性層とを有する垂直２層構造のディスク記録媒体、及び磁気抵抗効果型素子（好ましくはＧＭＲ素子）からなるリードヘッドを使用するディスクドライブに関するものである。本発明の特徴は、特にＧＭＲ素子の飽和現象及びそれによる再生信号歪みを回避又は抑制できる構成にある。
【００１６】
本発明の観点としては、軟磁性層の磁化方向を固着するためのバイアス磁界印加層を有するディスクを使用し、動作点を決定する縦バイアスの方向が、前記バイアス磁界印加層から受ける磁界と同一方向になるような特性を有するリードヘッド素子を使用するディスクドライブである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
（ディスクドライブの構成）
図１０は、同実施形態に関する垂直磁気記録方式のディスクドライブの要部を示す。同ディスクドライブは、ドライブ本体である筐体（上部カバーを省略している）１０７の内部に、ディスク１０１、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１０２、及びアクチュエータからなるドライブ機構が組み込まれた構成である。
【００１９】
アクチュエータは、ヘッド１０３を搭載しているサスペンションを含むアーム１０４と、当該アーム１０４をディスク１０１上の半径方向に移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０５とからなる。アクチュエータは、データのリード／ライト動作時には、ヘッド１０３をディスク１０１上の半径方向に移動させる。また、アクチュエータは、リード／ライト動作の停止時には、ヘッド１０３をディスク１０１上から，ディスク１０１の外側に配置されたランプ部材（図示せず）に退避させるアンロード動作を実行する。
【００２０】
筐体１０７には、プリアンプ回路などを実装している回路基板１０６が配置されている。プリアンプ回路は、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント・ケーブル）を介してヘッド１０３と接続しており、リード／ライト信号の伝送を行なう。
【００２１】
ヘッド１０３は、後述するＧＭＲ素子からなるリードヘッド素子と、インダクティブ型ライトヘッド素子とがスライダに実装された磁気ヘッドである。ディスク１０１は、後述するように、垂直方向の磁気異方性を有する記録磁性層と、当該記録磁性層とディスク基板との間に介在する軟磁性層（裏打ち軟磁性層）とを有する垂直２層構造の記録媒体である。
【００２２】
（ヘッドとディスクの構造）
以下図１を参照して、同実施形態に関するヘッド１０３及びディスク１０１の構造を説明する。
【００２３】
ヘッド１０３は、図１に示すように、図示しない基板（ＡｌＯ−ＴｉＣ基板）上に形成された巨大磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子）からなるリードヘッド８と、インダクティブ型ライトヘッド９とから構成される。リードヘッド８は、一対の磁気シールド１０の間に、ＧＭＲ素子１１が配置された構造である。ＧＭＲ素子１１は、例えば人工交換結合型スピンバルブＧＭＲ素子であって、ＰｔＭｎ／ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅ／ＮｉＦｅ／Ｔａの膜構成を有する。シールド間隔、つまりシールドギャップ長Ｇｓは，例えば１００ｎｍである。ＧＭＲ素子１１の垂直方向の高さＨは、例えば３００ｎｍである。
【００２４】
ライトヘッド９は、ディスク１０１に対向する垂直単磁極型の記録磁極１２を有する。さらに、ライトヘッド９は、当該記録磁極１２の後方に磁気的に接続されて配置されたヨーク１３を有する。このヨーク１３を通して、記録コイル（図示せず）により励磁されて、ライトヘッド９はディスク１０１に対して強い垂直方向の記録磁界を発生させる。
【００２５】
ヘッド１０３は、ヘッド本体であるスライダ上にリード／ライトヘッド８，９が実装されている。スライダは、ディスク１０１上に浮上するためのＡＢＳ（air bearing surface）を有する。このＡＢＳには、表面保護用の保護膜１４が例えば３ｎｍの厚さで設けられている。この保護膜１４は、例えばカソーディックアーク法で成膜したＤＬＣ保護膜から構成される。
【００２６】
当該スライダのＡＢＳには、ディスク１０１の回転に伴う空気流による正圧を発生させるためのパターンが形成されている。スライダは、当該正圧によりディスク１０１上に浮上し、例えばディスク１０１の回転数４２００ｒｐｍの場合にディスク１０１の中周位置（半径２３ｍｍとする）での浮上量ＦＨが例えば１５ｎｍ程度となる。この関係から、図１に示すように、ディスク１０１の記録磁性層３の表面からＧＭＲ素子１１のディスク側表面との距離、即ち磁気スペーシングｄｍａｇは、浮上量ＦＨ（例えば１５ｎｍ）、保護膜１４の厚さ（例えば３ｎｍ）、ディスク１０１の保護膜７の厚さ（例えば３ｎｍ）の合計（例えば２１ｎｍ）である。
【００２７】
一方、ディスク１０１は、アルミノシリケート系ガラスまたは結晶化ガラス材質の例えば直径６４ｍｍ（約２．５インチ）の基板６上に、軟磁性層（裏打ち層）５と、結晶制御層４と、記録磁性層３とが積層されている。軟磁性層５は、例えばスパッタリング形成法により形成される。記録磁性層３は、軟磁性層５上に結晶制御層４を介して形成されており、良好な垂直磁気異方性を有する記録層である。記録磁性層３は、例えばＣｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，ＴａやＣｏ，Ｐｔ，Ｃｒ，ＯなどからなるＨＣＰ結晶構造のＣ軸が膜面に対して垂直方向に配向し、それに起因する高い垂直磁気異方性を有する磁性膜である。ＣｏＰｔＣｒＯ膜を用いた例では、Ｐｔ濃度２０ａｔ％、Ｃｒ濃度１２ａｔ％であり、結晶粒界領域に酸素が偏析した微細構造を持つ。
【００２８】
同実施形態の垂直磁気記録方式のディスク１０１は、従来の面内磁気記録方式のディスクと比較して、厚い膜厚で高い記録分解能が達成でき、その分磁性粒子体積が増すことから、熱揺らぎ耐性に優れるという特徴を持つ。同実施形態では、ＣｏＰｔＣｒＯからなる垂直異方性の記録磁性層３の膜厚は、例えば２５ｎｍに設定されている。結晶制御層４は、例えばＲｕ材質で膜厚ｔが例えば５ｎｍ程度に設定されている。軟磁性層５は、積層［ＣｏＦｅＴａＣ／Ｃ］ｎからなり、積層数ｎは１０で層５全体の膜厚は例えば９０ｎｍである。また、記録磁性層３の上部には、カソーディックアーク法で形成されたダイヤモンドライクカーポン（ＤＬＣ）からなる保護膜７が形成されている。保護膜７の厚さは，例えば３ｎｍ程度である。ここで、記録磁性層３の飽和磁化Ｍｓは、例えば２５０ｅｍｕ／ｃｃ（３．９５Ｔ）である。また、記録磁性層３の残留磁化Ｍｒは、例えば２４５ｅｍｕ／ｃｃ（３．８７Ｔ）である。すなわち、角形比（Ｍｒ／Ｍｓ）は、例えば０．９８である。
【００２９】
（ＧＭＲ素子の特性）
図２は、同実施形態のＧＭＲ素子１１における再生電圧の磁界応答特性を示す特性図である。即ち、同実施形態のＧＭＲ素子１１は、縦バイアス磁界が大きく設定されて、直線的な動作範囲、つまりリニアリティが確保される範囲が、例えば±３９．７ｋＡ／ｍに設定されている。このため、同実施形態のＧＭＲ素子１１は、ディスク１０１からの強い再生磁界が印加されても飽和しないように設定されている。この場合、ＧＭＲ素子１１の磁界応答特性における飽和磁界Ｈｓは、例えば３９．７ｋＡ／ｍである。具体的には、スピンバルブＧＭＲ素子のＣｅＦｅ／ＮｉＦｅフリー層の磁化と膜厚との積Ｍｓｔと、縦バイアス用にスライダの端部に設けられたＣｏＰｔ系ハード磁性膜（図示せず）の残留磁化と膜厚との積Ｍｒｔとの比Ｍｒｔ／Ｍｓｔが３以上、好ましくは４．０に設定されている。ＧＭＲ素子１１内の再生平均磁界として、３９．７ｋＡ／ｍのディスク１０１からの磁界が流入しても、ＧＭＲ素子１１の再生応答特性が飽和しないように設定されている。
【００３０】
図３は、同実施形態のＧＭＲ素子１１からの再生波形（出力波形）を示す図である。当該再生波形は、後述する飽和現象が起きている再生波形（図９を参照）との比較から明白であるように、飽和現象が見られない波形であることが確認された。なお、図３の縦軸は、ＧＭＲ素子１１からなるリードヘッドのヘッド出力（再生出力）であり任意単位である。
【００３１】
図４は、同実施形態のＧＭＲ素子１１がディスク１０１から受ける垂直方向の磁界分布のシミュレーション結果である。図中、縦軸はＧＭＲ素子１１の内部磁界（Ｈｙ）を示し、横軸はＧＭＲ素子１１の位置に相当し、ディスク１０１表面からの距離（ｙ）を示す。ＧＭＲ素子１１の位置としては、例えば２１ｎｍから３２１ｎｍの範囲の距離ｙである。
【００３２】
要するに、このシミュレーションは、ディスク１０１の記録磁性層３の磁化が一方向に一様に磁化した状態、つまり「Ｍｒ＝３．８７Ｔ」の残留磁化状態にある場合に、ＧＭＲ素子１１が一対の磁気シールド１０の隙間からの漏洩磁界（Ｈｙｓ，Ｈｙ，Ｈｙｂ）に対する垂直方向の磁界の分布（４１，４０，４２）を示したものである。Ｈｙｓは記録磁性層３の表面の磁化からの寄与、Ｈｂｙは記録磁性層３の裏面からの寄与で、ＧＭＲ素子１１にはＨｙｓとＨｙｂの和Ｈｙが印加される。
【００３３】
図５は、図４に示すシミュレーション結果において、ＧＭＲ素子１１の位置５０、ＧＭＲ素子１１内部の再生平均磁界５１、及び最大磁界強度５２のそれぞれとの関係を示す図である。図５から、ＧＭＲ素子１１内の再生平均磁界５１（Ｈｍｕ）は最大で例えば３６．１（ｋＡ／ｍ）であり、当該ＧＭＲ素子１１は、従来の面内磁気記録方式でのＧＭＲ素子が受ける漏洩磁界（ディスクからの磁界）の２ないし３倍の強い磁界を受けることがわかる。ＧＭＲ素子１１内部の磁界分布は、前述のＧＭＲ素子１１の磁界応答特性のリニアリティが確保される範囲±３９．７（ｋＡ／ｍ）以内に収まっている。この場合、関係式「再生平均磁界Ｈｍｕ＜飽和磁界Ｈｓ」が成立する。ここで、ＧＭＲ素子１１の線形応答範囲の最大磁界強度（Ｈｏｐｍａｘ）は例えば３７．３（ｋＡ／ｍ）である。この最大磁界強度（Ｈｏｐｍａｘ）と、再生平均磁界（Ｈｍｕ）との関係式「Ｈｏｐｍａｘ＞Ｈｍｕ」が成立する。図６は、ＧＭＲ素子１１の出力に対する平均磁界応答特性を示す図であり、最大磁界強度（Ｈｏｐｍａｘ）、飽和磁界Ｈｓ、及び人工反強磁性結合磁界（Ｈｅｘ）の関係を示す。
【００３４】
図８及び図９はそれぞれ、従来の面内磁気記録方式に適合するＧＭＲ素子の再生電圧の磁界応答特性及びその再生波形を示す図である。同実施形態のＧＭＲ素子１１と比較して、図８に示すように、ディスクからの漏洩磁界の強度が±３１．８ｋＡ／ｍ前後から飽和現象が顕著になる。このため、図９に示すように、ＧＭＲ素子の出力波形は、飽和現象の影響（９０）が現れた再生波形となる。
【００３５】
ここで、同実施形態のＧＭＲ素子１１との比較例として取り上げた面内磁気記録方式に適合するＧＭＲ素子では、磁界応答特性における飽和磁界Ｈｓは、例えば１５．９乃至２３．８（ｋＡ／ｍ）程度である。この条件では、関係式「再生平均磁界Ｈｍｕ＞飽和磁界Ｈｓ」となり、前述の望ましい条件式「Ｈｍｕ＜Ｈｓ」を満足しない。最大磁界強度（Ｈｏｐｍａｘ）は、正方向に１５．９（ｋＡ／ｍ）程度、また負方向に４．０（ｋＡ／ｍ）程度であり、いずれも平均磁界（Ｈｍｕ）の値よりも小さくなっている。スピンバルブＧＭＲ素子のフリー層の磁化と膜厚との積Ｍｓｔと、縦バイアス用にスライダの端部に設けられたＣｏＣｒ系ハード磁性膜（図示せず）の残留磁化と膜厚との積Ｍｒｔとの比「Ｍｒｔ／Ｍｓｔ」は、３より小さく、２．５程度である。
【００３６】
以上のように同実施形態のＧＭＲ素子１１は、特に垂直２層構造のディスク１０１の記録磁性層３からの再生磁界（漏洩磁界）の平均磁界（Ｈｍｕ）が３６．１（ｋＡ／ｍ）に達するほどの強い磁界強度の場合においても、飽和現象を回避又は抑制することが可能となる。従って、特に垂直２層構造のディスク１０１を使用する垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、同実施形態のＧＭＲ素子１１をリードヘッドとして使用した場合に、飽和現象による歪みのない高品質の再生信号を確保することができる。これにより、高記録密度化に有効な垂直磁気記録方式と、当該垂直磁気記録方式に適合したＧＭＲ素子を使用したリードヘッド素子とを組み合わせたディスクドライブを実現することが可能となる。
【００３７】
（変形例１）
本変形例は、ＧＭＲ素子１１として、スペキュラ・人工交換結合型スピンバルブＧＭＲ素子を想定している。ＧＭＲ素子１１を使用したリードヘッド８の構造は、基本的に図１に示す同実施形態の場合と同様である。
【００３８】
本変形例に関するＧＭＲ素子１１は、ＰｔＭｎ／ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＮｉＦｅ／ＣｏＦｅ／Ｃｕ／ＣｏＦｅ／ＮｉＦｅ／ＣｅＦｅＯ／Ｔａの膜構成を有する。また、シールド間隔、つまりシールドギャップ長（Ｇｓ）は、例えば１００ｎｍ程度である。ＧＭＲ素子の垂直方向の高さ（Ｈ）は、例えば３００ｎｍ程度である。人工交換結合磁界（Ｈｅｘ）は、例えば１５８．８（ｋＡ／ｍ）程度である。
【００３９】
ここで、前述したように、ライトヘッド９は、ディスク１０１に対向する垂直単磁極型の記録磁極１２を有する。さらに、ライトヘッド９は、当該記録磁極１２の後方に磁気的に接続されて配置されたヨーク１３を有する。このヨーク１３を通して、記録コイル（図示せず）により励磁されて、ライトヘッド９はディスク１０１に対して強い垂直方向の記録磁界を発生させる。
【００４０】
ヘッド１０３は、ヘッド本体であるスライダ上にリード／ライトヘッド８，９が実装されている。スライダは、ディスク１０１上に浮上するためのＡＢＳ（air bearing surface）を有する。このＡＢＳには、表面保護用の保護膜１４が例えば３ｎｍの厚さで設けられている。この保護膜１４は、例えばカソーディックアーク法で成膜したＤＬＣ保護膜から構成される。
【００４１】
当該スライダのＡＢＳには、ディスク１０１の回転に伴う空気流による正圧を発生させるためのパターンが形成されている。スライダは、当該正圧によりディスク１０１上に浮上し、例えばディスク１０１の回転数４２００ｒｐｍの場合にディスク１０１の中周位置（半径２３ｍｍとする）での浮上量ＦＨが例えば１５ｎｍ程度となる。この関係から、図１に示すように、ディスク１０１の記録磁性層３の表面からＧＭＲ素子１１のディスク側表面との距離、即ち磁気スペーシングｄｍａｇは、浮上量ＦＨ（例えば１５ｎｍ）、保護膜１４の厚さ（例えば３ｎｍ）、ディスク１０１の保護膜７の厚さ（例えば３ｎｍ）の合計（例えば２１ｎｍ）である。
【００４２】
このとき、ＧＭＲ素子１１に印加される磁界の最大値である最大磁界強度（Ｈｏｐｍａｘ）は、シミュレーション計算により図５のＨｙ（４０）に示されるように、例えば１１８．１（ｋＡ／ｍ）程度となる。ディスク１０１からの磁界Ｈｙは、ＧＭＲ素子１１の内部に侵入するに従い減衰するので、ＧＭＲ素子１１の高さ（Ｈ）全体での平均磁界（Ｈｍｕ）となる。この平均磁界（Ｈｍｕ）は，例えば３６．１（ｋＡ／ｍ）程度となる。さらに、ＧＭＲ素子１１の人工反強磁性結合磁界（Ｈｅｘ）は、例えば１５８．８（ｋＡ／ｍ）程度であり、一様に磁化されたディスク１０１から最も近い部分に局所的に加わる最大磁界（Ｈｍａｘ）の例えば１１８．１（ｋＡ／ｍ）よりも大きく設定してある。これにより、ＧＭＲ素子１１の人工交換結合は、垂直磁気ディスクからの強い磁界によっても反転させられることなく、安定な再生動作を得ることができる。
【００４３】
ここで、ＧＭＲ素子１１の人工反強磁性結合磁界をＨｅｘ、シールドギャップ長をＧｓ、ヘッドＡＢＳ面のＧＭＲ端部から記録磁性層３の表面までの距離をｄｍａｇ、当該記録磁性層３の残留磁化をＭｒと想定する。この場合、シールドの隙間から見える記録磁性層３の表面、つまり、幅Ｇｓで長さ無限近似のストライプに、表面磁荷Ｍｒが一様に存在すると想定する。そして、周辺トラックまで含め一様ＤＣ磁化状態となった場合に、ディスク１０１の最大磁界の状況を推定すると、当該ディスク１０１から最も近いＧＭＲ素子１１の部分に印加される磁界強度（Ｈ）は，関係式「Ｈ＝８Ｍｒ＊ａｒｃｔａｎ［Ｇｓ／（２ｄｍａｇ）］」で近似的に表現できる。このとき、ＧＭＲ素子の人工反強磁性結合磁界（Ｈｅｘ）を、当該磁界強度（Ｈ）より大きく設定する（Ｈｅｘ＞Ｈ）。これにより、ＧＭＲ素子１１の人工交換結合は、ディスク１０１からの強い磁界によっても反転させられることなく、安定な再生動作を得ることができる。
【００４４】
（変形例２）
図７は、同実施形態の変形例２に関する図である。
【００４５】
図７は、ＧＭＲ素子２０と垂直磁気記録方式のディスク２１との配置を、トラック幅方向からみた断面図である。ＧＭＲ素子２０には、ＧＭＲ感磁部分２２と、その両端部分にＧＭＲ感磁部分２２に対して縦バイアス磁界２３を与えるハード磁性膜２４が設けられている。ハード磁性膜２４は、ＧＭＲ感磁部分２２のフリー層において、ディスク面に平行な方向で、且つ一様な磁化状態（２９）を生成するように作用するバイアス磁界を発生させる機能を有する。
【００４６】
ディスク２１は、垂直異方性の記録磁性層２５と、その下部に裏打ち層として設けられた軟磁性層２６と、ハード磁性膜２７とを有する。このハード磁性膜２７は、軟磁性層２６の磁壁発生を抑制するために、軟磁性層２６の界面で交換結合されている。また、ハード磁性膜２７の磁化２８は、トラック幅方向に一様に着磁されている。
【００４７】
ディスク２１のハード磁性膜２７の磁化２８、および磁化２８との交換結合により同方向に向けられた軟磁性層２６の磁化（図示せず）により、ＧＭＲ感磁部分２２の内部に、磁界２９を発生させる。
【００４８】
ディスク２１の記録磁性層２５からの強い再生磁界を受けながら、ＧＭＲ感磁部分２２が飽和しないで動作するためには、ディスク２１のハード磁性膜２７からの磁界２９を、ＧＭＲ素子２０のハード磁性膜２４から発生される縦バイアス磁界２３と同方向にすることが有効である。逆方向に設定した場合には、縦バイアス磁界の効果を弱める方向に作用し、ＧＭＲ素子２０の動作が非常に不安定になる。
【００４９】
このような構成により、ディスク２１から強い再生磁界がＧＭＲ素子２０に加えられた場合においても、ＧＭＲ感磁部分２２は、ハード磁性膜２４から発生される縦バイアス磁界２３と同方向に磁界２９を発生させることが可能となるため、飽和現象を起こすことなく動作する。従って、特に垂直２層構造のディスク２１を使用する垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、同変形例のＧＭＲ素子２０をリードヘッドとして使用した場合に、飽和現象による歪みのない高品質の再生信号を確保することができる。これにより、高記録密度化に有効な垂直磁気記録方式と、当該垂直磁気記録方式に適合したＧＭＲ素子を使用したリードヘッド素子とを組み合わせたディスクドライブを実現することが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、垂直２層構造のディスク記録媒体からの漏洩磁界又は再生磁界の影響がある場合でも、再生信号に歪みのない安定した再生動作を行なうことが可能なＧＭＲ素子からなるリードヘッド素子を実現できる。従って、ディスク記録媒体からの再生磁界が相対的に強い垂直磁気記録方式のドライブに、高感度のＧＭＲ素子などのリードヘッド素子を適用した垂直磁気記録方式のディスクドライブを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するＧＭＲ素子及びディスクの構造を説明するための概念図。
【図２】同実施形態に関するＧＭＲ素子における再生電圧の磁界応答特性を示す図。
【図３】同実施形態に関するＧＭＲ素子の再生波形（出力波形）を示す図。
【図４】同実施形態に関するＧＭＲ素子がディスクから受ける垂直方向の磁界分布のシミュレーション結果を示す図。
【図５】図４に示すシミュレーション結果において、ＧＭＲ素子の位置、ＧＭＲ素子内部の再生平均磁界、及び最大磁界強度のそれぞれとの関係を示す図である。
【図６】同実施形態に関するＧＭＲ素子での出力に対する平均磁界応答特性を示す図。
【図７】同実施形態の変形例２に関するＧＭＲ素子及びディスクの構造を説明するための概念図。
【図８】従来の面内磁気記録方式に適合するＧＭＲ素子の再生電圧の磁界応答特性を示す図。
【図９】従来の面内磁気記録方式に適合するＧＭＲ素子の再生波形を示す図である。
【図１０】同実施形態に関するディスクドライブの要部を示す図。
【符号の説明】
３…記録磁性層
４…結晶制御層
５…軟磁性層（裏打ち層）
６…基板
７…保護膜
８…リードヘッド
９…ライトヘッド
１０…磁気シールド
１１…ＧＭＲ素子
１２…記録磁極
１３…ヨーク
１４…保護膜
２０…ＧＭＲ素子
２１…ディスク
２２…ＧＭＲ感磁部分
２４…ハード磁性膜
２５…垂直異方性の記録磁性層
２６…軟磁性層（裏打ち層）
２７…ハード磁性膜
１０１…ディスク
１０２…スピンドルモータ
１０３…ヘッド
１０４…アーム
１０５…ボイスコイルモータ
１０６…回路基板
１０７…筐体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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