專利名稱：垂直磁化的磁盤設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個實施例涉及一種垂直磁化的磁盤設備。
背景技術(shù)：
對磁盤設備來說，提高記錄密度是永遠的需求。一種提高記錄密度的解決方案是減小記錄磁道寬度，由此增加磁道密度。然而，隨著磁道密度的增加，重寫特性就變差了。因而，存在改善重寫特性的需求。
一般地，為了改善重寫特性，有人提出垂直磁化的磁頭，其除了包括主磁極和回磁極(return pole)之外，還包括設在主磁極的前側(cè)(leadingside)的第三磁極，并且其間夾有一層非磁化膜(參見日本專利申請KOKAI公開2004-5826)。第三磁極具有減小因記錄在主磁極的前側(cè)的介質(zhì)上的磁性導致的記錄位置上的磁干擾的功能，從而防止重寫特性的劣化。
然而，在這個文獻中，沒有就重寫特性進行詳細的分析。因而不清楚在最惡劣的條件下重寫特性是否得到增強。此外，這個垂直磁化的磁頭額外地包括第三磁極，這使得其制造變得困難。
這樣的磁盤設備是已知的，其中磁寫入磁道寬度(MWW)設為小于或者等于1.0μm，并且該磁寫入磁道寬度(MWW)和磁讀取磁道寬度(MRW)之差設在0.2μm到0.8μm的范圍內(nèi)(參見日本專利申請KOKAI公開號2002-150507)。該文獻公開了采用這種設計能夠獲得良好的重寫特性。
然而，該文獻采取縱向記錄型磁盤設備并且不能應用到垂直記錄型磁盤設備中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種垂直磁化的磁盤設備，包括包括軟底層和垂直磁記錄層的磁盤；和包括寫元件和讀元件的磁頭，寫元件包括主磁極、回磁極和勵磁線圈，讀元件包括磁阻膜和設置為夾住磁阻膜的一對屏蔽膜，其中由該磁阻膜讀出的磁讀取磁道寬度(MRW)設置得比用于以最大頻率記錄的信號的磁寫入磁道寬度(MWW)窄。


現(xiàn)在將參照附圖描述實現(xiàn)本發(fā)明各個特征的一般性的結(jié)構(gòu)。提供這些圖以及相關(guān)描述是為了解釋本發(fā)明的實施例，并不限制本發(fā)明的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的磁盤設備的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明該實施例的磁盤的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明該實施例的磁頭所包括的寫元件和讀元件的截面圖；圖4是顯示在縱向記錄和垂直記錄中在重寫(OW1)之后的磁道曲線的曲線圖；圖5是顯示在縱向記錄和垂直記錄中在重寫(OW2)之后的磁道曲線的曲線圖；圖6是顯示MWW和MRW含義的視圖；圖7是顯示在縱向記錄和垂直記錄中的記錄密度和MWW之間關(guān)系的曲線圖；圖8是顯示在垂直記錄中OW2和誤碼率(BER)之間關(guān)系的曲線圖；圖9是顯示Max OW2和雙峰值寬度(DPW)的曲線圖；圖10是顯示Max OW2和DPW之間關(guān)系的曲線圖；和圖11是顯示磁盤的Hc和MWW之間關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
以下參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的各個實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的磁盤設備的透視圖。在圖1中，磁盤10安裝在主軸51上。致動臂53可旋轉(zhuǎn)地連接到設在磁盤10附近的樞軸52上。懸架54連接到致動臂53的遠端部位。磁頭滑動塊55支承在懸架54的下表面上。包括寫元件和讀元件的磁頭20設在磁頭滑動塊55的端面上，使之面對磁盤10。
圖2是根據(jù)本發(fā)明該實施例的磁盤的截面圖。磁盤10具有結(jié)構(gòu)軟底層12、定向控制層13、垂直磁記錄層14和保護層15以這個順序?qū)盈B在非磁性基底11上。每層可以由多個膜組成。例如，這些膜可以由具有不同成分的材料形成。
圖3是根據(jù)本發(fā)明該實施例的磁頭20所包括的寫元件和讀元件的截面圖。寫元件包括由高磁導率材料形成的主磁極21，其對磁盤10產(chǎn)生垂直磁場；設在主磁極21的背側(cè)的回磁極22，其具有有效地閉合經(jīng)由直接位于主磁極下面的軟底層的磁路的功能；和盤繞在包括主磁極21和回磁極22在內(nèi)的磁路周圍的勵磁線圈23?；蛘呋卮艠O22可以設置在主磁極21的前側(cè)。讀元件包括磁阻膜24，和屏蔽膜25和26，它們設置在磁阻膜24的背側(cè)和前側(cè)，以便夾住磁阻膜24。由讀元件讀出的信號經(jīng)過內(nèi)置信號處理系統(tǒng)處理。
下面將描述磁盤設備的重寫(OW)特性。對OW特性作如下定義當首先寫入具有一定頻率的記錄圖案A且然后在該記錄圖案A上重寫具有與記錄圖案A頻率不同的頻率的記錄圖案B時，將OW特性表示為重寫之前和之后信號圖案A的振幅之差。OW特性是評估磁頭的記錄性能的一個指標。
這里，“OW1”指的是用高頻(HF)記錄圖案重寫低頻(LF)記錄圖案的情形，而“OW2”指的是用低頻(LF)記錄圖案重寫高頻(HF)記錄圖案的情形。
圖4和圖5示出第一信號在由別的信號重寫后第一信號的磁道曲線的例子。圖4示出在用950kFCI的記錄圖案重寫80kFCI的記錄圖案的情形(OW1)中殘留的未擦除的80kFCI的記錄圖案的輸出的磁道曲線。該縱坐標表示的是經(jīng)80kFCI的記錄圖案的初始輸出的峰值歸一化的輸出。圖5在用60kFCI的記錄圖案重寫470kFCI的記錄圖案的情形(OW2)中未擦除的470kFCI的記錄圖案的輸出的磁道曲線。該縱坐標表示的是經(jīng)470kFCI的記錄圖案的初始輸出的峰值歸一化的輸出。圖4和圖5中每一幅都示出了在縱向記錄和垂直記錄中所獲得的結(jié)果。
下面在這里描述磁寫入磁道寬度(MWW)和磁讀取磁道寬度(MRW)的含義。圖6示出以例如80kFCI的記錄密度所記錄的信號的讀輸出(readoutput)波形，該讀輸出波形是通過沿橫跨磁道方向掃描該讀磁頭所讀出的。MWW定義為讀輸出波形的在讀輸出峰值的50％處的寬度。MRW定義為在該讀輸出從20％上升到80％(或者從80％下降到20％)范圍內(nèi)讀輸出波形的寬度。
圖7示出在縱向記錄和垂直記錄情況下記錄密度和MWW之間的關(guān)系。MWW以采取80kFCI的記錄圖案的MWW為一而歸一化。
參照圖4，圖5和圖7描述縱向記錄和垂直記錄在OW特性方面的差別。
1.縱向記錄如圖7所示，在縱向記錄中，MWW隨著記錄密度變高而減小。如圖4所示，在縱向記錄的OW1下，用具有窄MWW的HF圖案重寫具有寬MWW的LF圖案，結(jié)果在第一LF圖案的邊緣殘留有未擦除分量。相反，如圖5所示，在縱向記錄的OW2下，當用具有寬MWW的LF圖案重寫具有窄MWW的HF圖案時幾乎不會出現(xiàn)未擦除分量。因而，在縱向記錄中在重寫之后殘留的未擦除分量的大部分為LF分量，并且在離開磁道中心的位置產(chǎn)生邊緣噪音。
2.垂直記錄如圖7所示，在垂直記錄中，象縱向記錄一樣，MWW隨著記錄密度變高而減小。此外，在垂直記錄中MWW對記錄密度的依賴性與縱向記錄中的情形基本相同。
然而，如圖4和圖5所示，垂直記錄中的重寫特性在OW2下而非在OW1下劣化。重寫特性在OW2下劣化的原因如下。即，在垂直記錄中，更穩(wěn)定的靜磁耦合出現(xiàn)于HF圖案中，這使得擦除HF圖案變得困難，并且磁場強度在磁道邊緣比在磁道中心更弱。因而，在垂直記錄中在重寫后殘留的大部分未擦除分量是HF分量。另外，由于HF分量的MWW窄，因此在磁道中心附近的位置出現(xiàn)邊緣噪音。
如上所述，在垂直記錄的情形中，OW特性在用HF圖案重寫LF圖案的OW2下劣化，并且留有HF分量的邊緣噪音。邊緣噪音形成雙峰值。為了改善OW特性，有必要設計MRW，使之不讀出邊緣噪音。這種設計原理在垂直記錄中不同于在縱向記錄中的原理。
本發(fā)明的實施例提供一種垂直磁化的磁盤設備，其中MRW設置得比以最大頻率(1T)記錄的信號的MWW要小，因此防止因邊緣噪音導致的誤碼率(BER)的劣化，該邊緣噪音是因未擦除分量(HF成分)引起的。在記錄頻率表示為nT的情形中，假設最大頻率為Fmax[MHz]，那么記錄頻率定義為Nt＝Fmax/n[MHz]。
如下描述本發(fā)明的原理。
圖8示出在垂直記錄中OW2和BER之間的關(guān)系。從圖8發(fā)現(xiàn)，如果OW2的絕對值落到40dB以下，那么BER的劣化會增加(以下基于絕對值討論OW的值)。
圖9示出未擦除分量的雙峰值寬度(DPW)和位于磁道中心的最大OW2值(Max OW2)。圖9示出在用15T圖案重寫2T圖案后該2T圖案的未擦除輸出的磁道曲線。該縱坐標表示的是用2T圖案的原始輸出的峰值歸一化后的輸出。
圖10示出Max OW2和DPW之間的關(guān)系。DPW用重寫前的HF圖案的MWW歸一化了。從圖10發(fā)現(xiàn)，隨著DPW變窄，Max OW2變差。如參照圖8所描述的，Max OW2最好等于或者大于40dB。如圖10所示，當Max OW2為40dB時，DPW/MWW(HF)為1，這意味著DPW與HF的圖案的MWW相符。因此，可以理解，為了確保等于或者大于40dB的Max OW2，磁讀取磁道寬度MRW應該設為等于或者小于HF圖案的MWW。對于具有最大記錄密度的圖案(其以最大頻率的1T記錄)，記錄在磁盤上的信號具有最窄的MWW。換句話說，當?shù)谝恍盘柺?T圖案時，DPW具有最小值。因而，通過將MRW設置為一個不大于最窄DPW即不大于1T時的MWW的值，就可以避免出現(xiàn)在重寫后因未擦除的1T圖案引起的邊緣噪音的發(fā)生，并且增強BER。將MRW的下限值確定為使伺服信號的探測變得無效的值。
圖11示出MWW相對于磁盤的矯頑磁性(Hc)的變化的例子。這里，假設當Hc為3kOe時的MWW是一，從而將MWW歸一化。因此，通過檢驗MWW相對于磁盤的Hc的變化和如圖7所示的MWW相對于記錄密度(記錄頻率)的變化，就可以估計處于最大頻率1T處的MWW并且確定想要的MRW。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些實施例，但是這些實施例僅僅是以示例的方式來描述的，并不打算限制本發(fā)明的范圍。事實上，這里所描述的新穎的方法和系統(tǒng)可以以其它各種形式來實施；此外，在不脫離本發(fā)明的精神的前提下，這里所述的方法和系統(tǒng)可以進行各種形式的省略、替代和改變。所附權(quán)利要求及其等效權(quán)利要求覆蓋這些落在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的形式或者修改。
權(quán)利要求
1.垂直磁化的磁盤設備，包括包括軟底層(12)和垂直磁記錄層(14)的磁盤(10)；和包括寫元件和讀元件的磁頭，該寫元件包括主磁極(21)、回磁極(22)和勵磁線圈(23)，該讀元件包括磁阻膜(24)和設置為夾住該磁阻膜(24)的一對屏蔽膜(25，26)，其特征在于，將由該磁阻膜(24)讀出的磁讀取磁道寬度(MRW)設置得比用于以最大頻率記錄的信號的磁寫入磁道寬度(MWW)窄。
2.如權(quán)利要求1所述的垂直磁化的磁盤設備，其特征在于，該MRW具有一個下限值，該下限值被確定為一個使伺服信號的探測變得無效的值。
3.如權(quán)利要求1所述的垂直磁化的磁盤設備，其特征在于，該MWW定義為在橫跨磁道方向上讀輸出峰值的50％處的讀輸出波形的寬度，而其中該MRW定義為位于讀輸出波形從20％上升到80％或者從80％下降到20％范圍內(nèi)的該讀輸出波形的寬度。
全文摘要
根據(jù)一個實施例，提供一種垂直磁化的磁盤設備，具有包括軟底層(12)和垂直磁記錄層(14)的磁盤(10)，和具有寫元件和讀元件的磁頭，寫元件包括主磁極(21)、回磁極(22)和勵磁線圈(23)，讀元件包括磁阻膜(24)和設置為夾住該磁阻膜(24)的一對屏蔽膜(25，26)，其中由該磁阻膜(24)讀出的磁讀取磁道寬度(MRW)設置得比以最大頻率記錄的信號的磁寫入磁道寬度(MWW)窄。
文檔編號G11B5/31GK1835082SQ20061006534
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者中洋之 申請人:株式會社東芝