(57)【要約】【課題】安定した高周波アシスト記録が可能な磁気記録装置、及び高周波アシスト記録方法を提供することである。【解決手段】本実施形態に係る磁気記録装置は、磁気記録媒体と、記録磁極、記録磁極の近接に配置されたスピントルク発振子、および記録磁極を励磁するコイル、を有するヘッドと、記録データに応じた記録電流をコイルに供給する記録電流供給部と、スピントルク発振子に駆動電流を通電する駆動電流供給部と、記録データのパターンを検出するパターン検出部と、パターン検出部によって検出された記録データのパターンが所定のパターンと一致した場合に、スピントルク発振子に供給する駆動電流を変動させる電流制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体と、
記録磁極、前記記録磁極の近接に配置されたスピントルク発振子、および前記記録磁極を励磁するコイル、を有するヘッドと、
記録データに応じた記録電流を前記コイルに供給する記録電流供給部と、
前記スピントルク発振子に駆動電流を通電する駆動電流供給部と、
前記記録データのパターンを検出するパターン検出部と、
前記パターン検出部によって検出された前記記録データのパターンが所定のパターンと一致した場合に、前記スピントルク発振子に供給する駆動電流を変動させる電流制御部と、を備える磁気記録装置。
【請求項２】
前記電流制御部は、前記パターン検出部によって検出された前記記録データのパターンが予め設定された複数のパターンの内のいずれか１の所定のパターンと一致した場合に、前記駆動電流を変動させる、請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記電流制御部は、前記記録電流の極性反転に同期した前記駆動電流にパルス電流を印加する、請求項１、又は請求項２に記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記電流制御部は、前記パターン検出部により前記記録データのパターンで１ビットの第１データを検出したときに、前記第１データの前に前記パターン検出部により検出された所定のビット数の第２データを取得し、前記第１データと前記第２データとの前記パターン検出部に検出された順で構成された前記記録データのパターンが前記所定のパターンと一致した場合、前記駆動電流を変動させる、請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項５】
前記電流制御部は、前記パターン検出部よって検出された前記記録データのパターンが連続する１からなる２ビットのデータである場合に、前記駆動電流を変動させる、請求項１に記載の磁気記録装置。
【請求項６】
磁気記録媒体と、記録磁極、前記記録磁極の近接に配置されたスピントルク発振子、および前記記録磁極を励磁するコイル、を有するヘッドと、記録データに応じた記録電流を前記コイルに供給する記録電流供給部と、前記スピントルク発振子に駆動電流を通電する駆動電流供給部と、前記記録データのパターンを検出するパターン検出部と、を備える磁気記録装置に適用する高周波アシスト記録方法であって、
前記パターン検出部によって検出された前記記録データのパターンが所定のパターンと一致した場合に、前記スピントルク発振子に供給する駆動電流を変動させる、高周波アシスト記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録装置、及び高周波アシスト記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブを代表とする磁気記録装置の分野では、更なる高記録密度と高記録容量とを可能とする記録方式の１つとして高周波アシスト記録方式が検討されている。
【０００３】
高周波アシスト記録方式は、記録電流が印加されることで励磁されて記録磁界を発生する記録磁極（主磁極）と、高周波発振子とを有する磁気ヘッドを使用し、記録信号周波数と比較して十分に高い周波数の高周波磁界を、磁気記録媒体、例えば、磁気ディスクの所定の微細部位に印加することによって、記録信号周波数領域におけるその部位の保磁力を元々の保磁力から半分以下の保磁力に低下させる技術である。高周波発振子としては、例えば、スピントルク発振子（spin torque oscillator:ＳＴＯ）がある。
【０００４】
高周波アシスト記録方式の磁気記録装置は、記録磁極の近傍に、通電することで発振する発振層を有するスピントルク発振子を備える。この方式の磁気記録装置は、スピントルク発振子に通電することで発振した発振層から発生する高周波磁界を、磁気ディスクの所定の微細部位に印加し、この微細部位の保磁力を低下させる。この方式の磁気記録装置は、この所定の微細部位の保磁力を低下させたタイミングで、記録磁極から同部位に記録磁界を印加し、通常の磁気ディスクよりも高密度な記録ポテンシャルを有する高い磁気異方性エネルギーの磁気ディスクにデータを記録する。
【０００５】
この方式の磁気ヘッドのスピントルク発振子では、発振層が、記録磁極の近傍に配置される。記録磁極から発生する漏れ記録磁界が発振層にも印加されるため、記録磁界の変化に応じて、スピントルク発振子に印加されるギャップ磁界が変化する。すなわち、スピントルク発振子の発振周波数が変化し得る。その結果、磁気記録装置は、安定した高周波アシスト記録を提供することが困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８１８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、安定した高周波アシスト記録が可能な磁気記録装置、及び高周波アシスト記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る磁気記録装置は、磁気記録媒体と、記録磁極、前記記録磁極の近接に配置されたスピントルク発振子、および前記記録磁極を励磁するコイル、を有するヘッドと、記録データに応じた記録電流を前記コイルに供給する記録電流供給部と、前記スピントルク発振子に駆動電流を通電する駆動電流供給部と、前記記録データのパターンを検出するパターン検出部と、前記パターン検出部によって検出された前記記録データのパターンが所定のパターンと一致した場合に、前記スピントルク発振子に供給する駆動電流を変動させる電流制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る磁気記録装置のブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る磁気記録装置の要部を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るライトヘッドの一部の拡大図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るＳＴＯ電流駆動系のブロック図である。
【図５】図５は、記録信号のデータパターンと、記録信号の変化に同期した理想的な記録電流と、ＳＴＯ駆動電流との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る高周波アシスト記録方法のフローチャートである。
【図７】図７は、変形例１に係る磁気記録装置の要部を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るＳＴＯ電流駆動系のブロック図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る参照テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、記録信号のデータパターンと、記録信号の変化に同期した理想的な記録電流と、ＳＴＯ駆動電流との関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、記録電流とスピントルク発振子の発振周波数との関係の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、ＳＴＯ駆動電流とＳＴＯの発振周波数との関係の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、変形例２に係る参照テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態につき図面を参照して説明する。  
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る磁気記録装置１のブロック図であり、図２は、本実施形態に係る磁気記録装置１の要部を示す図である。  
磁気記録装置１は、１チップの集積回路からなるシステムコントローラ２と、揮発性メモリ４０と、不揮発性メモリ５０と、バッファメモリ（バッファ）６０と、ドライバＩＣ８０と、後述するヘッドディスクアセンブリ（head-disk assembly：ＨＤＡ）と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ）９０とを備える。また、磁気記録装置１は、ホストシステム（ホスト）１００と接続され得る。
【００１１】
システムコントローラ（コントローラ）２は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(SoC)と称される大規模集積回路（ＬＳＩ）を用いて実現される。システムコントローラ２は、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１０と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２０と、Ｒ／Ｗチャネル３０と、を含む。
【００１２】
ＨＤＣ１０は、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル３０とに接続され、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル３０との間のデータ転送を制御する。ＨＤＣ１０は、ホスト１００と接続されるホストＩ／Ｆ回路を備える。また、ＨＤＣ１０は、揮発性メモリ４０、不揮発性メモリ５０、及びバッファメモリ６０にも接続されている。
【００１３】
ＭＰＵ２０は、磁気記録装置１の各部を制御するメインコントローラである。ＭＰＵ２０は、後述するドライバＩＣ８０に接続され、ドライバＩＣ８０を介してＶＣＭ７４を制御し、ヘッド７５の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。また、ＭＰＵ２０は、データの書き込み動作を制御すると共に、ホスト１００から転送される書き込みデータの保存先を選択する制御を実行する。
【００１４】
Ｒ／Ｗチャネル３０は、ＨＤＣ１０、ＭＰＵ２０、及び後述するヘッドアンプＩＣ９０に接続され、読み込みデータ及び記録データの信号処理を実行する。Ｒ／Ｗチャネル３０は、図２に示すように、記録信号回路３１０を備えている。記録信号回路３１０は、後述する記録電流制御回路９１０と、ＳＴＯ電流駆動系９２０とに接続され、これらに記録データを変調した記録信号Ｗｓを送信する。また、Ｒ／Ｗチャネル３０は、読み込みデータの信号品質を測定する回路（図示せず）、又は機能を有している。
【００１５】
揮発性メモリ４０は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ４０は、磁気記録装置１の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ４０は、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。
【００１６】
不揮発性メモリ５０は、電力供給が断たれても保存しているデータを保持する半導体メモリである。不揮発性メモリ５０は、例えば、フラッシュＲＯＭ（Flash Read Only Memory : FROM）である。
【００１７】
バッファメモリ６０は、後述するディスク７０とホスト１００との間で送受信されるデータ等を一時的に保持する半導体メモリである。なお、バッファメモリ６０は、揮発性メモリ４０と一体に配置されていてもよい。バッファメモリ６０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、およびＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等である。
【００１８】
ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスク）７０と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）７２と、ヘッド７５を搭載しているアーム７３と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７４とを有する。ディスク７０は、スピンドルモータ７２により回転する。アーム７３及びＶＣＭ７４は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、ＶＣＭ７４の駆動により、アーム７３に搭載されているヘッド７５をディスク７０上の所定の位置まで移動制御する。ディスク７０およびヘッド７５は、２つ以上の数が設けられてもよい。
【００１９】
ディスク７０は、データ領域に、ユーザから利用可能な記録領域７０ａと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア７０ｂとが割り当てられている。また、ディスク７０は、非磁性体の基板７０１と、下地層としての軟磁性層７０２と、記録層７０３と、保護層７０４とを順に積層して構成されている。すなわち、基板７０１の表面上に、軟磁性層７０２が積層され、軟磁性層７０２の表面上に記録層７０３が積層され、記録層７０３の表面上に保護層７０４が積層されている。記録層７０３は、後述するヘッド７５のライトヘッド７５Ｗを構成する記録磁極から印加される記録磁界により、垂直方向の磁化が制御されることで、データを保持する。図２において、矢印ＲＤは、ディスク７０の回転方向を示す。
【００２０】
ヘッド７５は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているリードヘッド７５Ｒ、及びライトヘッド７５Ｗを備える。ヘッド７５は、例えば、スライダの本体部分がアルミナとチタンカーバイトの焼結体（アルチック）とで形成されている。図２には、ヘッド７５のスライダに、ディスク７０の表面に対向するディスク対向面ＤＦと、流出端（トレーリング）側のトレーリング端ＴＥとを示している。
【００２１】
リードヘッド７５Ｒは、磁性膜（磁気抵抗効果素子）７５１を備え、ディスク７０の記録層７０３の磁化の方向、即ち磁気記録データを読み取る。磁性膜７５１は、再生分解能の向上のために２つの磁気シールド層７５２ａ、７５２ｂの間に挟まれて設けられている。磁性膜７５１、及び２つの磁気シールド層７５２ａ、７５２ｂの下端は、それぞれ、ヘッド７５のスライダのディスク対向面ＤＦに露出する。例えば、磁性膜７５１は、ＧＭＲ素子、又はＴＭＲ素子等である。
【００２２】
ライトヘッド７５Ｗは、記録磁極を構成する主磁極７５３と、トレーリングシールド７５４と、記録コイル７５５と、絶縁体７５６と、高周波発振子、例えば、スピントルク発振子（spin torque oscillator:ＳＴＯ）７５７とを備えている。ヘッド７５のスライダにおいて、ライトヘッド７５Ｗは、リードヘッド７５Ｒに対して、トレーリング端ＴＥ側に設けられている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るライトヘッド７５Ｗの一部の拡大図である。  
主磁極７５３は、ライトヘッド７５Ｗの構成部分においてリードヘッド７５Ｒ側に設けられている。主磁極７５３は、ディスク対向面ＤＦに対して略垂直に延長し、ディスク対向面ＤＦ側の先端部７５３ａに向かって先細りに絞り込まれて形成される。この主磁極７５３の先端部７５３ａは、ディスク対向面ＤＦに露出している。主磁極７５３は、ディスク７０の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高飽和磁化材料で構成されている。主磁極７５３は、後述する記録コイル７５５により励磁されることで記録磁界を発生させ、この記録磁界をディスク７０の記録層７０３に印加することで、記録層７０３にデータを記録する。
【００２４】
トレーリングシールド７５４は、ライトヘッド７５Ｗの構成部分において主磁極７５３に対してトレーリング端ＴＥ側に設けられている。トレーリングシールド７５４は、ライトヘッド７５Ｗの構成部分において、ディスク対向面ＤＦから離れた位置で絶縁体７５６を介して主磁極７５３に連結し、この連結位置からディスク対向面ＤＦ側の先端部７５４ａに向かって略垂直に延長して形成されている。トレーリングシールド７５４の先端部７５４ａは、主磁極７５３の先端部７５３ａ側にＬ字状に屈曲し、主磁極７５３の先端部７５３ａとの間にギャップ（ライトギャップ）ＷＧを空けて設けられる。トレーリングシールド７５４の先端部７５４ａは、ディスク対向面ＤＦに露出している。トレーリングシールド７５４は、主磁極７５３の直下の軟磁性層７０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。
【００２５】
記録コイル７５５は、主磁極７５３とトレーリングシールド７５４とを含む磁気回路（磁気コア）に周囲に巻きつくように設けられている。記録コイル７５５は、記録電流Ｉｗが通電されることで、主磁極７５３を励磁する。
【００２６】
スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７は、ライトギャップＷＧ内に設けられる。スピントルク発振子７５７の下端面は、ヘッド７５のスライダのディスク対向面ＤＦに露出している。  
スピントルク発振子７５７は、非磁性導電層からなる下地層７５７ａと、スピン注入層７５７ｂと、中間層７５７ｃと、発振層７５７ｄと、非磁性導電層からなるギャップ層７５７ｅとを主磁極７５３の先端部７５３ａ側からトレーリングシールド７５４の先端部７５４ａ側に順に積層された構造を有する。下地層７５７ａは、主磁極７５３の先端部７５３ａに接して形成される。ギャップ層７５７ｅは、トレーリングシールド７５４の先端部７５４ａの主磁極７５３側の端面に接して形成される。
【００２７】
スピン注入層７５７ｂは、例えば、保磁力が高く、且つスピン偏極率が高いＣｏ／Ｎｉ人口格子により形成されている。また、スピン注入層７５７ｂは、データの記録時にライトギャップＷＧ内に発生するギャップ磁界よりも小さい保磁力を有する材料で形成されていてもよい。中間層７５７ｃは、例えば、スピン拡散長が長いＣｕ等により形成され、発振層７５７ｄは、例えば、軟磁性、且つ飽和磁束密度が大きなＦｅＣｏＮｉ等により形成されている。なお、主磁極７５３の先端部７５３ａ側から順に、下地層７５７ａ、スピン注入層７５７ｂ、中間層７５７ｃ、発振層７５７ｄ、及びギャップ層７５７ｅを積層する構成としたが、これに限らず、主磁極７５３の先端部７５３ａ側から順に、下地層７５７ａ、発振層７５７ｄ、中間層７５７ｃ、スピン注入層７５７ｂ、及びギャップ層７５７ｅで積層する構成としてもよい。
【００２８】
スピントルク発振子７５７は、駆動電流Ｉｓｔｏが通電することで、ライトギャップＷＧ内に発生したギャップ磁界により、発振層７５７ｄの磁化が一様に回転し、ディスク７０に向かって記録信号Ｗｓの周波数と比較して十分に周波数の高い高周波磁界（マイクロ波）を発生させる。スピントルク発振子７５７は、ディスク７０の記録層７０３に高周波磁界を印加することで、記録層７０３の保磁力を低減する。
【００２９】
ドライバＩＣ８０は、システムコントローラ２（詳細には、ＭＰＵ２０）の制御に従って、ＳＰＭ７２およびＶＣＭ７４の駆動を制御する。  
ヘッドアンプＩＣ９０は、リードアンプ及びライトドライバを有する。リードアンプは、リードヘッド７５Ｒにより読み出された読み込み信号を増幅して、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル３０に伝送する。ライトドライバは、Ｒ／Ｗチャネル３０から送信される記録データに応じたライト電流をライトヘッド７５Ｗに伝送する。
【００３０】
ヘッドアンプＩＣ９０は、記録電流制御回路９１０と、ＳＴＯ電流駆動系９２０とを備えている。また、ヘッドアンプＩＣ９０は、図示は省略しているが、リードヘッド７５Ｒに通電する電圧または電流の制御回路を備えている。
【００３１】
記録電流制御回路９１０は、記録信号回路３１０と、記録コイル７５５とに導線等により接続されている。記録電流制御回路９１０は、記録信号回路３１０から受信した記録信号Ｗｓの変化に同期した記録電流Ｉｗを記録コイル７５５に印加する。これにより、主磁極７５３は、記録電流Ｉｗが通電した記録コイル７５５により励磁され、記録信号Ｗｓに同期した記録磁界を発生させる。
【００３２】
図４は、本実施形態に係るＳＴＯ電流駆動系９２０のブロック図である。  
ＳＴＯ電流駆動系９２０は、ＳＴＯ駆動電流制御回路９３０、及びパターン検出器（パターン検出部）９４０を含む。
【００３３】
ＳＴＯ駆動電流制御回路９３０は、定電流発生器（駆動電流供給部）９３１と、パルス電流発生器（電流制御部）９３２とを備えている。  
定電流発生器９３１は、記録信号回路３１０とヘッド１５のスライダとに導線等で接続されている。ヘッド１５のスライダと接続されることで、定電流発生器９３１は、主磁極７５３とトレーリングシールド７５４とを介して、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７に接続されている。定電流発生器９３１は、記録信号回路３１０から受信した記録信号Ｗｓのデータパターンに応じて、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏ、例えば、一定の直流電流を発生させ、スピントルク発振子７５７に通電する。以下で、“記録信号Ｗｓのデータパターン“を、単に、”記録信号Ｗｓ“と称する場合もある。また、“パターン“という用語は、データの配列、データの周波数や、データの転送速度等を含む意味で使用する場合もある。
【００３４】
定電流発生器９３１は、記録信号Ｗｓに応じて、電流をスピントルク発振子７５７と記録コイル７５５とに流すように分流させる構成でもよい。この場合、記録電流制御回路９１０は、不要になるが、ヘッド７５と定電流発生器９３１との接続端子は増大することになる。
【００３５】
パルス電流発生器９３２は、所定の信号を受信したときに、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させる電流、例えば、パルス電流を発生させる。パルス電流発生器９３２は、電流の出力側の導線等が定電流発生器９３１の出力側の導線等に接続されている。
【００３６】
パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０と、パルス電流発生器９３２とに導線等で接続されている。パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から記録信号Ｗｓを受信し、受信した記録信号Ｗｓのデータパターンを検出する。パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から受信した記録信号Ｗｓのデータパターン（以下、検出パターンと称する）と予め設定されたデータパターン（以下、設定パターンと称する）とを比較する。パターン検出器９４０は、検出パターンが設定パターンと一致した場合、パルス電流発生器９３２に、所定の信号を送信する。
【００３７】
記録電流Ｉｗの周波数が速くない場合に、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを増大すると、スピントルク発振子（ＳＴＯ）が、所望の周波数よりも高い周波数になり、安定したアシスト記録が実行できない可能性がある。このため、例えば、設定パターンは、記録電流Ｉｗの周波数が速くなるデータパターンに設定されていてもよい。または、パターン検出９４０は、検出パターンの周波数が速い場合のみ、設定パターンと比較するように構成されていてもよい。
【００３８】
図５は、記録信号Ｗｓのデータパターンと、記録信号Ｗｓの変化に同期した理想的な記録電流Ｉｗと、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏとの関係の一例を示す図である。図５において、横軸は、時間を示している。
【００３９】
図５において、（Ａ）記録信号Ｗｓは、記録信号回路３１０から送信された記録信号Ｗｓのデータパターンを示し、（Ｂ）記録電流Ｉｗは、記録信号Ｗｓの変化に同期して記録コイル７５５に通電する理想的な記録電流Ｉｗを示し、（Ｃ）ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏは、検出パターンが設定パターンと一致した場合に変動するＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを示している。図５では、記録コイル７５５に流れる理想的な記録電流Ｉｗは、方形波で示されているが、実際の記録電流Ｉｗは、極性反転の立ち上がり、又は立ち下りの部分でなだらかに変化する。したがって、記録電流の周波数が速い場合、所望の電流値に達する前に、記録電流Ｉｗが極性反転し得る。そのため、ギャップ磁界の強度も所望の値よりも低い値となり、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７の発振周波数も低くなる。
【００４０】
図５では、パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から受信した記録信号Ｗｓから２つの連続した“１”のデータパターンを検出した場合、記録電流制御回路９１０が２番目の“１”の記録信号Ｗｓの変化、すなわち、実際の記録電流Ｉｗの極性反転に同期して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動、例えば、上昇させる所定の信号を送信する。パルス電流発生器９３２は、パターン検出器９４０から所定の信号を受信したときに、記録信号Ｗｓに同期してパルス電流を発生させる。このとき、パルス電流発生器９３２から出力されたパルス電流により、定電流発生器９３１から出力されたＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏが、記録信号Ｗｓに同期して上昇する。したがって、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７は、記録コイル７５５に通電する記録電流Ｉｗの極性反転の立ち上がりのタイミングで、上昇したＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏに応じた高周波磁界を発生させることができる。その結果、スピントルク発振子（ＳＴＯ）は、記録電流Ｉｗに同期して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏが変動することで、常に安定した高周波磁界を発生させることができる。すなわち、磁気記録装置１は、安定した高周波アシスト記録方式を実現できる。
【００４１】
図６は、本実施形態に係る高周波アシスト記録方法のフローチャートである。  
パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から記録データを変調した記録信号Ｗｓを受信し（Ｂ６０１）、受信した記録信号Ｗｓのデータパターンと、予め設定されたデータパターンとを比較する（Ｂ６０２）。
【００４２】
パターン検出器９４０は、受信した記録信号Ｗｓのデータパターンと、予め設定されたデータパターンとが一致するかどうかを判定する（Ｂ６０３）。受信した記録信号Ｗｓのデータパターン（検出パターン）と、予め設定されたデータパターン（設定パターン）とが一致すると判定した場合（Ｂ６０３のＹＥＳ）、パターン検出器９４０から受信した信号に従って、パルス電流発生器９３２は、記録信号Ｗｓに応じて、定電流発生器９３１から出力されたＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏをパルス電流により変動させる（Ｂ６０４）。
【００４３】
受信した記録信号Ｗｓのデータパターンと、予め設定されたデータパターンとが一致しないと判定した場合（Ｂ６０３のＮＯ）、パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から記録信号Ｗｓを受信したかどうかを判定する（Ｂ６０５）。
【００４４】
記録信号回路３１０から記録信号Ｗｓを受信した場合（Ｂ６０５のＹＥＳ）、パターン検出器９４０は、Ｂ６０１の処理へ進む。記録信号回路３１０から記録信号Ｗｓを受信していない場合（Ｂ６０５のＮＯ）、パターン検出器９４０は、処理を終了する。
【００４５】
本実施形態によれば、磁気記録装置１は、パターン検出器９４０によって予め設定したデータパターンと一致するデータパターンを検出した場合、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させる。磁気記録装置１は、記録電流制御回路９１０が記録信号Ｗｓに同期して記録電流Ｉｗの立ち上がり、又は立ち下り時に、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させることによって、スピントルク発振子７５７の発振周波数を安定化することができる。その結果、磁気記録装置１は、高周波アシスト記録を安定的に実行することができる。
【００４６】
なお、本実施形態において、パターン検出器９４０は、ヘッドアンプＩＣ９０に備えられているとしたが、図７に示すようにＲ／Ｗチャネル３０に備えられていてもよい。また、パターン検出９４０は、Ｒ／Ｗチャネル３０とヘッドアンプＩＣ９０と間に、独立して設けられていてもよい。  
さらに、ＳＴＯ電流駆動系９２０の制御等は、ＭＰＵ２０によってファームウェア上で実行されるように構成されていてもよい。
【００４７】
次に他の実施形態に係る磁気記録装置、およびアシスト記録方法について説明する。他の実施形態において、前述の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４８】
（第２の実施形態）  
第２の実施形態の磁気記録装置１は、複数の設定パターンを含む参照テーブルを備えている点が異なる。  
図８は、本実施形態に係るＳＴＯ電流駆動系９２０のブロック図である。  
パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０、パルス電流発生器９３２、及び参照テーブルＴＢを格納するメモリ、例えば、揮発性メモリ４０、又は不揮発性メモリ５０等に接続されている。なお、パターン検出器９４０は、Ｒ／Ｗチャネル３０を介して、揮発性メモリ４０、及び不揮発性メモリ５０に接続されていてもよい。
【００４９】
パターン検出器９４０は、記録信号Ｗｓのデータパターンにおいて所定のデータを検出した際に、参照テーブルＴＢに予め設定された複数の設定パターンと、検出パターンとを比較する。パターン検出器９４０は、複数の設定パターンの内のいずれかの設定パターンと検出パターンとが一致した場合、記録信号Ｗｓのデータパターンの所定のデータに同期して、ＳＴＯ駆動電流を変動、例えば、上昇させるために、パルス電流発生器９３２に所定の信号を送信する。
【００５０】
図９は、本実施形態に係る参照テーブルの一例を示す図である。図９に示す参照テーブルＴＢにおいて、行方向は、データのｂｉｔを示し、列方向は、設定パターンの数を示している。図９に示す参照テーブルＴＢには、４ｂｉｔの複数のデータパターンが設定されている。図９において、パターン１は、（０、０、０、１）であり、パターン２は、（０、０、１、１）であり、パターン３は、（０、１、０、１）であり、パターン４は、（１、０、０、１）であり、パターン５は、（０、１、１、１）であり、パターン６は、（１、１、０、１）であり、パターン７は、（１、０、１、１）であり、パターン８は、（１、１、１、１）である。
【００５１】
パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から受信した記録信号Ｗｓのデータパターンで “１”を検出した場合に、参照テーブルＴＢに格納された複数の設定パターンと、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した “１”の前に検出した３ｂｉｔのデータとこの現在検出した“１”の１ｂｉｔのデータとを含む検出パターンと、を比較する。
【００５２】
パターン検出器９４０は、参照テーブルＴＢに設定された複数の設定パターンの内のいずれかの設定パターンと一致した場合に、パルス電流発生器９３２に所定の信号を送信する。例えば、パターン検出器９４０は、検出パターンが参照テーブルＴＢの内のパターン２、パターン７、及びパターン８のいずれか１つに一致した場合に、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した“１”に同期して、ＳＴＯ駆動電流を変動するように、パルス電流発生器９３２に所定の信号を送信する。パルス電流発生器９３２は、パターン検出器９４０からの所定の信号に従って、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した“１”に同期して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動する。すなわち、パルス電流発生器９３２は、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した“１”を記録する記録電流Ｉｗの極性反転に同期して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動する。
【００５３】
図１０は、記録信号Ｗｓのデータパターンと、記録信号Ｗｓの変化に同期した記録電流Ｉｗと、記録電流Ｉｗの変化に同期したＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏとの関係の一例を示す図である。図１０において、図５と同等の部分については、詳細な説明を省略する。
【００５４】
図１０において、パルス電流発生器９３２は、パターン検出器９４０からの所定の信号に従って、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した“１”（図１０の（Ａ）記録信号Ｗｓの４ｂｉｔ目のデータ）に同期して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動する。すなわち、パルス電流発生器９３２は、パターン検出器９４０からの所定の信号に従って、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した“１”を記録する記録電流Ｉｗ（図１０の（Ｂ）記録電流の立ち下がりに同期して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させる。
【００５５】
図１１は、記録電流Ｉｗとスピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７の発振周波数との関係の一例を示す図である。図１１おいて、縦軸は、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７を示し、横軸は、記録電流Ｉｗを示す。図１１において、データの記録時の記録電流Ｉｗの設定値は、４０ｍＡとする。
【００５６】
定電流発生器９３１から出力されたＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏが、記録信号Ｗｓに応じて、変動しない場合について説明する。  
記録電流Ｉｗが、記録電流Ｉｗの周波数が速いために、設定値４０ｍＡに到達する前、例えば、３０ｍＡで極性反転した場合、定電流発生器９３１は、磁極の磁化応答が遅れるため、３０ｍＡに相当する電流値のＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを通電する。このとき、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７では、記録電流Ｉｗの電流値３０ｍＡに相当するギャップ磁界が発生する。この場合、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７の発振周波数は、記録電流Ｉｗの電流値４０ｍＡに相当するギャップ磁界の場合と比較して、４ＧＨｚ程度低下する。その結果、磁気記録装置１は、十分なアシスト効果が得られず、データの書き込みでエラーとなり得る。
【００５７】
図１２は、ＳＴＯ駆動電流ＩｓｔｏとＳＴＯの発振周波数との関係の一例を示す図である。  
本実施形態に示すように、定電流発生器９３１から出力されたＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏが、記録信号Ｗｓに応じて、変動する場合について説明する。  
定電流発生器９３１は、記録信号Ｗｓに応じて、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏ、例えば、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏの電流値２．７５ｍＡをスピントルク発振子７５７に通電する。  
パターン検出器９４０は、変化の速い記録信号Ｗｓのデータパターンで所定のデータを検出した場合に、記録信号Ｗｓのデータパターンから検出した検出パターンと、参照テーブルＴＢに予め設定された複数の設定パターンとを比較する。パターン検出器９４０は、複数の設定パターンの内のいずれかの設定パターンと検出パターンとが一致した場合、記録信号Ｗｓのデータパターンの所定のデータに同期して、パルス電流発生器９３２に所定の信号を送信する。パルス電流発生器９３２は、パターン検出器９４０から受信した所定の信号に従って、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の所定のデータに対応する記録電流Ｉｗに同期して、定電流発生器９３１から出力されたＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを上昇させる。例えば、図１２に示すように、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏは、電流値２．７５ｍＡから４ｍＡまで上昇し、スピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７の発振周波数は、１５ＧＨｚ付近から１９．５ＧＨｚ付近まで４ＧＨｚ程度上昇する。したがって、記録信号Ｗｓに応じて、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させることで、図１１に示したようなスピントルク発振子（ＳＴＯ）７５７の発振周波数の低下を抑制することができる。その結果、磁気記録装置１は、十分なアシスト効果により、データの書き込みができる。
【００５８】
本実施形態によれば、磁気記録装置１は、パターン検出器９４０によって予め設定した複数のデータパターンの内のいずれかのデータパターンと一致するデータパターンを検出した場合、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させることができる。その結果、磁気記録装置１は、第１の実施形態と比較して、ＳＴＯ駆動電流Ｉｓｔｏを変動させるための記録信号Ｗｓのデータパターンを詳細に設定することが可能である。
【００５９】
なお、本実施形態で示した参照テーブルＴＢに設定された設定パターンは、一例であり、データの転送速度、記録電流Ｉｗの値、記録電流Ｉｗのオーバーシュートや、記録電流Ｉｗの位相などの条件によって、変化する。また、図９に示したように、設定パターンは、４ｂｉｔのデータパターンでなくともよく、例えば、２ｂｉｔ、又は３ｂｉｔのデータパターンあってもよい。
【００６０】
図１３は、変形例２に係る参照テーブルＴＢの一例を示す図である。図１３に示すテーブルＴＢにおいて、図９と同等な部分に関する詳細な説明は省略する。図１３に示す参照テーブルＴＢには、３ｂｉｔの複数のデータパターンが設定されている。図１３において、パターン１は、（０、０、１）であり、パターン２は、（０、１、１）であり、パターン３は、（１、０、１）であり、パターン４は、（１、１、１）である。
【００６１】
例えば、パターン検出器９４０は、記録信号回路３１０から受信した記録信号Ｗｓのデータパターンで “１”を検出した場合に、参照テーブルＴＢに格納された複数の設定パターンと、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した “１”の前に検出した２ｂｉｔのデータとこの現在検出した“１”の１ｂｉｔのデータとを含む検出パターンと、を比較する。
【００６２】
例えば、パターン検出器９４０は、検出パターンが参照テーブルＴＢの内の設定パターン２、及び設定パターン４のいずれか１つに一致した場合に、記録信号Ｗｓのデータパターンの内の現在検出した“１”に同期して、ＳＴＯ駆動電流を変動するように、パルス電流発生器９３２に所定の信号を送信する。
【００６３】
さらに、設定パターンは、４ｂｉｔ以上のｂｉｔ数のデータパターンであってもよい。
【００６４】
また、実際のディスク７０の半径位置によって、ＳＴＯ駆動電流を変動するための条件が異なっていてもよい。例えば、磁気記録装置１は、ディスク７０の円周方向で所定の間隔で区分されたゾーン毎に、参照テーブルＴＢを別々に備えていてもよい。
【００６５】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１…磁気記録装置、２…システムコントローラ、１０…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、２０…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、３０…Ｒ／Ｗチャネル、４０…揮発性メモリ、５０…不揮発性メモリ、６０…バッファメモリ（バッファ）、７０…磁気ディスク、７２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、７３…アーム、７４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、７５…ヘッド、７５Ｗ…ライトヘッド、７５Ｒ…リードヘッド、８０…ドライバＩＣ、９０…ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ）、３１０…記録信号回路、９１０…記録電流回路、９２０…ＳＴＯ電流駆動系、９３０…ＳＴＯ駆動電流制御回路、９３１…定電流発生器、９３２…パルス電流発生器、９４０…パターン検出器。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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