[发明专利]磁盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁盘驱动器，具体地说，涉及一种装备有磁头和磁盘的磁盘驱动器，该磁头具有用于垂直磁记录的侧屏蔽，以及该磁盘具有用于限定磁道宽度的凹凸结构。

背景技术

磁记录和再现装置包括磁记录介质和磁头，以及借助于磁头装置来读和写磁记录介质上的数据。为了增加磁记录介质上的每一单位区域的记录容量，需要增加区域记录密度。但是，减小记录比特位长度引起：由于介质磁化中的热波动而不可能增加区域记录密度的问题。通常，受热波动的影响将随着Ku V/kT的值越来越小而增加，这里Ku，V，k和T分别表示磁各向异性常数、用于磁化的最小单位体积、玻耳兹曼常数和绝对温度。由此，要求Ku或V增加，以便减小受热波动的影响。

作为该问题的解决办法，已经研制了一种垂直记录方法。该垂直记录方法利用单极磁头在具有软磁底层的双层垂直介质上垂直地记录磁信号。该方法可以将更强的记录磁场施加到介质。因此，可以使用具有大的磁各向异性常数(Ku)的介质的记录层。此外，在垂直磁记录方法中的磁记录介质中，通过在薄膜厚度方向中生长磁颗粒已实现在保持介质表面上的磁颗粒直径小或保持比特位长小的同时增加V的优点。但是，如果在将来实现更高密度的磁记录介质，那么即使在垂直磁记录方法中，热波动抵抗性的极限也可被预测。

作为适用于高密度记录的记录介质的例子，将磁性地隔离的磁颗粒整齐地对准以及每个颗粒记录一比特位的方案，所谓的模式介质，是已知的。该方案被认为对于高密度磁记录是有利的，因为不发生由比特位过渡区中的磁化状态的波动而引起的噪声，以及可以尽可能小地进行一比特位记录，直到达到热波动极限。类似地，仅仅磁性地隔离磁道等的离散磁道也是已知的。这些方案的特点在于根据介质的凸面(平台)尺寸决定将被记录在磁道宽度方向中的比特位尺寸。

图12示意地图示了垂直记录磁头14和磁盘11以及垂直记录之间的关系。常规磁头配置有从磁头的行进方向侧(前侧)依次层叠的下屏蔽8、再现元件7、上屏蔽9、辅助磁极3、薄膜线圈2以及主磁极1。下屏蔽8、再现元件7以及上屏蔽9构成再现头24；以及辅助磁极3、薄膜线圈2以及主磁极1构成记录头(单极磁头)25。

主磁极1由主磁极轭1A和主磁极端1B构成，主磁极轭1A经由柱子17键合到辅助磁极，主磁极端1B在飞行表面上露出并限定磁道宽度。来自记录头25的主磁极1的磁场形成穿过磁记录层19和软磁底层20并进入辅助磁极3的磁回路，以在磁记录层19上记录磁模式。在磁记录层19和软磁底层20之间可以形成中间层。作为再现头24的再现元件7，使用巨磁阻效应(GMR)元件、隧道磁阻效应(TMR)元件等。

由于图12所示的头结构包括再现元件7和主磁极1之间的辅助磁极3和薄膜线圈2，记录头和再现头之间的距离变大，以致格式化效率被不利地降低。因此，如图13(a)所示，其中在主磁极1的尾侧上设置辅助磁极3的结构被采用。该结构能够使记录头和再现头之间的距离减小。图13(b)是从磁盘11的侧面视察时磁头24的飞行表面的视图。如图13(b)所示，考虑到头具有斜交角，主磁极1的飞行表面的形状希望是前侧宽度较窄的梯形。

除记录头的场强之外，在磁头磁场的垂直分量的轮廓中的、记录记录比特位单元的边界的场梯度，即，在磁头的行进方向中的磁头磁场的垂直分量的轮廓中的场梯度是实现高记录密度的重要因素。为了在将来实现更高的记录密度，必须更加增加场梯度。为了增加记录场梯度，有一种在主磁极1的尾端设置磁性物质，即，所谓的尾屏蔽32的结构，如图14所示。此外，提供另一结构，其中在主磁极1的侧表面上也设置所谓的侧屏蔽33。

类似地，如图13(a)所示，在主磁极1的尾端设置形成闭合磁通路径的辅助磁极3的情况下，也可以设置尾屏蔽32和侧屏蔽33。如图15(a)所示，线圈可以是围绕主磁极轭1A和主磁极端1B缠绕的线圈，所谓的螺旋线圈。

在模式介质或离散介质的情况下，在磁记录层19和软磁底层20上设置凹面和凸面，例如，如图16所示。除此之外，可以在非磁性薄膜和基底上设置凹面和凸面，该基底是磁记录层的底层。图16(a)示意地示出了在其径向上设置凹面和凸面(凹槽和平台)，以便沿圆周方向限定磁道的离散介质。在图16(b)中，在比特位方向上也设置凹面和凸面，以限定比特位模式。