[發(fā)明專利]用于垂直記錄的磁頭和磁記錄裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910141111.3
• 申請(qǐng)日: 2009-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101587713A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木村亙;巖倉(cāng)忠幸;丸山洋治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司
• 主分類號(hào): G11B5/127
• 分類號(hào): G11B5/127;G11B5/31;G11B5/11
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 李昕巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁頭和磁記錄裝置，更具體地，涉及用于記錄與介質(zhì)表面垂 直的磁化的垂直記錄磁頭和其中安裝有該垂直記錄磁頭的磁盤(pán)裝置。

背景技術(shù)

隨著近來(lái)信息社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)需要更高密度、更高速度和更小巧的磁 記錄裝置，其代表為磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。作為適于滿足這些需求的記錄方法，可以 舉例的是垂直記錄。垂直記錄方法理論上適于較高面密度記錄。這是因?yàn)樘? 高記錄在磁盤(pán)上的圖案的線密度抑制了退磁場(chǎng)且因此導(dǎo)致穩(wěn)定的磁化，且源 自寫(xiě)頭的磁場(chǎng)在跨道方向上具有較小的泄露。此外，由于磁盤(pán)在磁化熱穩(wěn)定 性方面的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)期能實(shí)現(xiàn)更低噪聲介質(zhì)，因?yàn)榕c面內(nèi)磁記錄介質(zhì)相比減少 了介質(zhì)開(kāi)發(fā)方面的限制。從這些優(yōu)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，認(rèn)為在不久的將來(lái)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器將 轉(zhuǎn)向垂直磁記錄方法。

通過(guò)堆疊讀部分和寫(xiě)部分來(lái)構(gòu)造垂直記錄磁頭。讀部分包括下磁屏蔽 件、上磁屏蔽件和讀元件。讀元件夾在下和上磁屏蔽件之間且部分暴露到氣 墊面。讀元件是巨磁致電阻效應(yīng)頭、提供高的讀輸出的隧道磁致電阻效應(yīng)頭、 具有垂直于膜表面的電流方向的CPP型GMR頭等。寫(xiě)部分包括磁間隙、主 磁極層和次磁極層。磁間隙形成在氣墊面?zhèn)取Ｖ骱痛螛O層在與氣墊面相反一 側(cè)耦接。在主和次極層之間，設(shè)置有線圈。在垂直磁記錄中，來(lái)自主極層的 磁場(chǎng)的垂直分量必須用于記錄。因此，軟磁襯層(SUL)設(shè)置于記錄層之下。 由于該SUL面對(duì)主極層，所以可以在垂直方向上產(chǎn)生高的磁場(chǎng)。SUL中的 磁通返回到磁頭的構(gòu)成次極層的軟磁層。

在垂直磁記錄中，寫(xiě)信息到介質(zhì)與一般印記錄(stamp?recording)相當(dāng)， 因?yàn)閬?lái)自磁頭的磁場(chǎng)分布直接反映到形成于記錄介質(zhì)上的磁化圖案。因此， 如果來(lái)自磁頭的磁場(chǎng)分布由于磁頭的結(jié)構(gòu)變化而改變，則有效磁記錄寬度、 磁化轉(zhuǎn)變的彎曲、擦除寬度等大受影響。此外，由于旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器用于磁盤(pán)驅(qū) 動(dòng)器中，所以取決于磁頭的徑向位置，以某一歪斜角完成對(duì)介質(zhì)的寫(xiě)入。因 此主極層需要具有倒置梯形形狀從而跨道方向上的寬度朝向行進(jìn)的頭的前 導(dǎo)側(cè)變窄。此外，為了抑制磁頭的磁場(chǎng)在跨道方向上擴(kuò)展，如例如專利文獻(xiàn) 1和專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的那樣在主極層附近設(shè)置側(cè)屏蔽件是有效的。

【專利文獻(xiàn)1】美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002/0176214

【專利文獻(xiàn)2】JP-A-2004-127480

發(fā)明內(nèi)容

如上所述，在適于高密度記錄的垂直記錄方法中，源自寫(xiě)頭的磁場(chǎng)像印 一樣記錄在介質(zhì)上。因此，記錄在介質(zhì)上的磁化圖案由磁場(chǎng)分布決定，磁場(chǎng) 分布反映主極層。為了使該磁場(chǎng)適于高密度記錄，已經(jīng)提出了使頭結(jié)構(gòu)具有 設(shè)置于主極層附近的磁屏蔽件。示例為拖尾屏蔽件結(jié)構(gòu)、側(cè)屏蔽件結(jié)構(gòu)和包 繞型屏蔽件結(jié)構(gòu)。在拖尾屏蔽件結(jié)構(gòu)中，磁屏蔽件經(jīng)非磁間隙設(shè)置于主極層 頂部從而改善沿道方向上的磁場(chǎng)梯度。在側(cè)屏蔽件結(jié)構(gòu)中，磁屏蔽件經(jīng)非磁 層設(shè)置于主極層的在沿道方向上的每個(gè)橫向側(cè)面。包繞型屏蔽件結(jié)構(gòu)具有拖 尾和側(cè)屏蔽件兩者。在任一這些結(jié)構(gòu)中，源自寫(xiě)頭的磁場(chǎng)分布沿跨道方向不 是直的，而是在道邊緣彎曲。因此，記錄在介質(zhì)上的磁化轉(zhuǎn)變類似地是彎曲 的。磁化圖案在道邊緣處的該彎曲大大妨礙了增大道密度。

本發(fā)明的第一目的是提供一種具有窄的道寬度、高的記錄分辨率和窄的 擦除寬度的垂直記錄磁頭。

本發(fā)明的第二目的是通過(guò)在磁記錄裝置中安裝具有窄的道寬度、高的記 錄分辨率和窄的擦除寬度的垂直記錄磁頭來(lái)實(shí)現(xiàn)高記錄密度磁記錄裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明的垂直記錄磁頭設(shè)置有磁頭，該磁頭包 括主極層、第一次極層和線圈，其特征在于，進(jìn)行結(jié)構(gòu)控制從而所述主極層 的頂(在膜厚度方向上觀察)側(cè)即拖尾側(cè)具有比底側(cè)或前導(dǎo)側(cè)的喉高更短的 喉高。

上述喉高意味著主極的具有與面對(duì)介質(zhì)的表面相同的跨道寬度的直部 分的垂直于面對(duì)介質(zhì)的表面延伸的長(zhǎng)度。它被定義為從面對(duì)介質(zhì)的表面到展 開(kāi)部分開(kāi)始點(diǎn)的距離，在展開(kāi)部分開(kāi)始點(diǎn)處主極層的跨道寬度開(kāi)始迅速加 寬。優(yōu)選地，展開(kāi)部分相對(duì)于與面對(duì)介質(zhì)的表面垂直的方向以20至90度角 展開(kāi)。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，拖尾邊緣產(chǎn)生的記錄磁場(chǎng)高于來(lái)自前導(dǎo)邊緣的記錄磁場(chǎng)。 因此，高磁場(chǎng)區(qū)域轉(zhuǎn)移到拖尾側(cè)。該磁場(chǎng)分布改善了沿道方向上的拖尾邊緣 磁場(chǎng)梯度。此外，由于在跨道方向上磁場(chǎng)分布的線性得到改善，所以可以抑 制磁場(chǎng)分布在道的兩橫向側(cè)末端的彎曲。特別地，如果主極層的氣墊面的拖 尾側(cè)(沿膜厚方向觀察的頂側(cè))的跨道寬度不大于120nm，則該效應(yīng)變得明 顯。