JP2010009638A - 磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離が均等化する磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】記録媒体の回転により発生する空気流により記録媒体上に浮上するスライダ３Ａと、スライダの空気流出側に固着され、記録媒体をアクセスする素子が形成された素子形成部３Ｂとを備え、素子形成部３Ｂが、記録媒体にデータを記録する主磁極３１１を有する記録素子３１と、記録素子よりもスライダ３Ａの側に形成された、記録媒体に記録されたデータを再生する再生素子３２と、主磁極３１１および再生素子３２の間に形成された断熱層３５と、断熱層よりもスライダの側に形成されたヒータ３３とを備える。
【選択図】 図３

Description

本件は、磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置に関する。

従来より磁気ディスク装置がコンピュータに内蔵されあるいは外付けされて多用されている。磁気ディスク装置は、磁気ディスクの回転に伴う空気流により磁気ヘッドが固定された磁気ヘッドスライダが磁気ディスク表面から浮上し、その状態で磁気ヘッドにより磁気ディスクがアクセスされる。

磁気ヘッドの磁気ディスク表面からの浮上量は磁気ディスクの高記録密度化に対応して年々低下しており、現在では１０ｎｍのオーダーとなっている。このため、このヘッド浮上量は、温度および気圧といった動作環境や、磁気ヘッドスライダの浮上面（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）の形状のばらつき等に影響を受けて変動しやすい。

そこで、磁気ヘッドにヒータを内蔵し、このヒータに通電して発熱させ、磁気ヘッドを熱変形させて浮上量を調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。この方法では、必要に応じて磁気ヘッドの磁極先端部分を突出させて、磁極先端部分と磁気ディスクとの間隙を小さくする。さらに、ヒータのうち、素子近傍部よりも引き出し部分のシート抵抗を小さく抑えることで、ヒータでの発熱効率を高めることや、ヒータの周囲にアルミナよりも熱伝導率の高い部材を配置する手法が提案されている（例えば、特許文献３および４参照）。また、ヒータを２層に配置する手法や、ヘリカルコイルを採用した磁気ヘッドに配置する手法も知られている（例えば、特許文献５および６参照）。また、ヒータによる加熱効率を高めるため断熱層を配置したり、オーバーコート層の変形を防ぐために断熱層を配置したりすることが提案されている（例えば、特許文献７および８参照）。
特開平５−２０６３５号公報 米国特許第５９９１１１３号明細書 特開２００４−３３５０６９号公報 特開２００６−５３９７２号公報 特開２００７−２８７２７７号公報 特開２００６−２４４６９２号公報 特開２００４−１９９７９７号公報 特開２００７−２８０５０２号公報

磁気ヘッドは、スライダの先に記録素子と再生素子とが並んで配置された構成を有ており、双方の素子のそれぞれが磁気ディスクに対し適切な距離を保つことが望ましい。このため、熱変形による突き出しにおいては突き出し形状（プロファイル）が重要である。さらに、スライダは磁気ディスク上では空気の流れなどの関係で傾いた姿勢で浮上している。このため、例えば、記録素子と再生素子のうち、磁気ディスクに近い位置に配置された素子の部分が相対的に大きく突き出されると、記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離に大きな偏りが生じる。

本件開示の磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置の課題は、上記事情に鑑み、ヒータを利用した熱変形によって磁気ディスクとの距離が調整される磁気ヘッド、およびこの磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置において、記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離を均等化することを目的とする。

本件開示の磁気ヘッドの基本形態は、
記録媒体の回転により発生する空気流によりこの記録媒体上に浮上するスライダと、
上記スライダの空気流出側に固着され、記録媒体をアクセスする素子が形成された素子形成部とを備え、
上記素子形成部が、
上記記録媒体にデータを記録する主磁極を有する記録素子と、
上記記録素子よりも上記スライダの側に形成された、上記記録媒体に記録されたデータを再生する再生素子と、
上記主磁極および上記再生素子の間に形成された断熱層と、
上記断熱層よりも上記スライダの側に形成されたヒータとを備えている。

また、本件開示の磁気ディスク装置の基本形態は、
情報が磁気的に記録される記録媒体と、
相対的に移動する記録媒体に浮上面を向けて浮上しこの記録媒体に情報を記録する磁気ヘッドと、
磁気ヘッドに電気信号を供給する電子回路とを備え、
上記磁気ヘッドが、
記録媒体の回転により発生する空気流によりこの記録媒体上に浮上するスライダと、
上記スライダの空気流出側に固着され、記録媒体をアクセスする素子が形成された素子形成部とを備え、
上記素子形成部が、
上記記録媒体にデータを記録する主磁極を有する記録素子と、
上記記録素子よりもスライダの側に形成された、上記記録媒体に記録されたデータを再生する再生素子と、
上記主磁極および上記再生素子の間に形成された断熱層と、
上記断熱層よりも上記スライダの側に形成されたヒータとを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。

これら磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置の基本形態によれば、再生素子は、記録素子よりもスライダの側に形成されており、スライダが浮上した状態で記録媒体に対する距離が記録素子よりも大きい。記録素子のコイルと再生素子との間に形成された断熱層よりもスライダの側に形成されたヒータが発熱すると、スライダの側に形成された再生素子が記録素子よりも大きく突き出して記録媒体に近づく。しかも、ヒータからの熱は断熱層によって遮られるため記録素子の変形が抑えられる。したがって、記録媒体に対する距離が大きい再生素子が、記録素子よりも大きく突き出るので、記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離が均等化する。

以上の本件開示の磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置の上記基本形態によれば記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離が均等化する。

以下、本件開示の磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置の発明の具体的な実施形態について説明する。

図１は、磁気ディスク装置の具体的な実施形態を表した図である。

図１に示す磁気ディスク装置１には、図に垂直な方向を回転軸とする回転駆動力を発生するロータリアクチュエータ６が設けられている。このロータリアクチュエータ６は、サスペンションアーム５を支持しており、ロータリアクチュエータ６の回転駆動力を受けて、サスペンションアーム５は、ロータリアクチュエータ６の周りを図の面内で回動する。サスペンションアーム５の先端には、支持具としてのジンバル４を介して磁気ヘッド３が取り付けられている。磁気ヘッド３は、記録媒体としての磁気ディスク２からの情報の読み取りや磁気ディスク２への情報の書き込みを行う。

情報の読み取りや書き込みの際には、ロータリアクチュエータ６によりサスペンションアーム５が回転駆動されることで、磁気ヘッド３が磁気ディスク２上の目標位置に移動し、磁気ディスク２からの情報の読み取りや磁気ディスク２への情報の書き込みを行う。円盤状の磁気ディスク２の表面には、同心円状に多数のトラック７が設けられており、各トラック７には、トラック７に沿って、１ビット領域と呼ばれる１ビット分の情報を記憶する単位記憶領域が並んでいる。これらの１ビット領域には、磁気ディスク２の面とは垂直方向を向いた磁化が設けられており、磁化の向きにより１ビット分の情報が表される。この磁気ディスク２は、円盤の中心を回転中心として図の面内を回転し、磁気ディスク２表面近くに配置された磁気ヘッド３は、回転する磁気ディスク２の各１ビット領域に順次近接する。

情報の記録時には、磁気ディスク２に近接した磁気ヘッド３に電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド３は、入力された記録信号に応じて各１ビット領域に磁界を印加して、その記録信号に担持された情報をそれらの各１ビット領域の磁化方向の形式で記録する。また、情報の再生時には、磁気ヘッド３は、各１ビット領域において磁化方向の形式で記録された情報を、磁化それぞれから発生する磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより取り出す。ここで、磁気ヘッド３が１つのトラック７で情報の読み取りを行った後、別のトラック７で情報の読み取りや書き込みを行う際には、ロータリアクチュエータ６の回転駆動力を受けたサスペンションアーム５が回動して磁気ヘッド３がその別のトラック７に近接した位置に移動し、その別のトラック７の各１ビット領域において、上述した方式で情報の読み取りや書き込みを行う。

上述した、ロータリアクチュエータ６、サスペンションアーム５、ジンバル４、磁気ヘッド３など、情報の記憶再生に直接的に携わる各部は、磁気ディスク２とともに、ベース８に収容されている。図１にはベース８の内側の様子が表されている。ベース８の裏側には、上記の各部を制御する電子回路が形成された制御基板９が設けられている。上記の各部は、不図示の機構でこの制御基板９と電気的に導通しており、磁気ヘッド３に入力される記録信号や、磁気ヘッド３で生成された再生信号は、この制御基板９において処理される。また、制御基板９は、磁気ヘッド３に内蔵された後述するヒータに電流を供給して、磁気ヘッド３と磁気ディスク２の距離を制御する。

図２は、図１に示す磁気ヘッドを示す図である。図２には、磁気ヘッド３が磁気ディスク２とともに示されている。

磁気ヘッド３は、磁気ディスク２の回転で生じる空気流により磁気ディスク２上に浮上するスライダ３Ａと、スライダ３Ａの空気流出側に固着され、磁気ディスク２をアクセスする素子が形成された素子形成部３Ｂとを備えている。磁気ヘッド３は、矢印Ｒの向きに回転する磁気ディスク２に対し、矢印Ｒ’の向きに相対移動することとなる。磁気ヘッド３は、ジンバル４（図１参照）によって磁気ディスク２に接する向き（図２における上向き）に力が付与されている。これに対し、磁気ヘッド３は、磁気ディスク２の回転に伴い空気流入側から空気流出側に流れる空気流によって、浮上面Ｓを磁気ディスク２に向けた姿勢で磁気ディスク２上（図２における下向き）に浮上する。磁気ヘッド３は、浮上面Ｓと磁気ディスク２が角度αを有するように、磁気ディスク２に対し傾斜した状態で浮上している。

図３は、図２に示す磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。図３では、磁気ディスク２の一部および磁気ヘッド３が、磁気ヘッド３の浮上面Ｓが水平となるように回転した状態で示されている。

素子形成部３Ｂは、情報の記録時に記録信号に応じて各１ビット領域に磁界を印加して磁化方向の形式で情報を記録する記録素子３１と、情報の再生時に各１ビット領域の磁化それぞれから発生する磁界に応じて、情報を表す電気的な再生信号を生成する再生素子３２と、ヒータ３３と、断熱層３５とを備えている。素子形成部３Ｂは、支持基板となるスライダ３Ａに、記録素子３１、再生素子３２、ヒータ３３、および断熱層３５が、アルミナ製の絶縁層３４を介して順次積層された構造を有している。以降、スライダ３Ａを支持基板３Ａとも称する。

記録素子３１は、磁気ディスク２にデータを記録する主磁極３１１、主磁極３１１を挟む位置に配置された補助磁極３１２，３１３、補助磁極３１２と主磁極３１１とを接続する接続部３１４、および記録用の磁界を発生する薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂを備えている。主磁極３１１、補助磁極３１２，３１３、および接続部３１４は、ニッケル（Ｎｉ）と鉄（Ｆｅ）の合金（Ｎｉ−Ｆｅ）で形成されている。また、薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂの周囲には絶縁性の樹脂３１７が充填されている。本実施形態の記録素子３１ではダブルコイル方式が採用されている。主磁極３１１と、２つの補助磁極３１２，３１３のうち空気流出側の第１補助磁極３１２と、接続部３１４とは、磁気記録時に発生する磁束の第１の磁路の一部を構成する。薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂのうち空気流出側に配置された薄膜コイル３１６Ａが、この第１の磁路と鎖交するように配置されている。一方、主磁極３１１と、空気流入側の第２補助磁極３１３とは第２の磁路の一部を構成する。空気流入側に配置された薄膜コイル３１６Ｂが、この第２の磁路と鎖交するように配置されている。主磁極３１１は、接続部３１４から磁気ディスク２に対向する先端にかけて先細りの形状となっている（図４参照）。

再生素子３２は、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）を利用して情報の再生を行う素子であり、磁気抵抗効果膜３２１および磁気シールド層３２２，３２３を備えている。２つの磁気シールド層３２２，３２３は、磁気抵抗効果膜３２１を挟む位置に配置されている。磁気抵抗効果膜３２１としては、ＧＭＲの他にトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ効果）を利用したものも採用可能である。磁気シールド層３２２，３２３は、ニッケル（Ｎｉ）と鉄（Ｆｅ）の合金（Ｎｉ−Ｆｅ）で構成されており、高い透磁率を有する。

ヒータ３３は、磁気ヘッド３の浮上面Ｓを熱で変形させることによってこの磁気ヘッド３の磁気ディスク２からの浮上量を調整する。また、断熱層３５は、絶縁層３４よりも熱伝導率が小さい材料で形成されており、ヒータ３３で発生する熱の伝導を妨げる。断熱層３５の材料としては、熱伝導率が１．５／ｍＫ以下の材料が採用され、より具体的には熱伝導率０．１Ｗ／ｍＫのアモルファス樹脂が採用される。ただし、断熱層３５の材料としては、アモルファス樹脂の他に、薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂの周囲に充填された材料と同じレジスト樹脂（熱伝導率０．３Ｗ／ｍＫ）や、酸化シリコン（ＳｉＯ_２：熱伝導率１．０Ｗ／ｍＫ）も採用可能である。

本実施形態の磁気ヘッド３における断熱層３５は、記録素子３１の主磁極３１１と再生素子３２との間に形成されている。より詳細には、断熱層３５は、記録素子３１の内部に形成されており、スライダ３Ａ側すなわち再生素子３２側の薄膜コイル３１６Ｂおよび補助磁極３１３間に配置されている。断熱層３５の厚さは約０．２μｍである。

ヒータ３３は、断熱層３５よりもスライダ３Ａ側すなわち再生素子３２側に配置されている。より詳細には、ヒータ３３は、記録素子３１と再生素子３２の間に配置されており、より詳細には、記録素子３１の再生素子３２側にある薄膜コイル３１６Ｂと、再生素子３２の記録素子３１の側にある磁気シールド層３２３との間に配置されている。

図４は、図３の磁気ヘッドにおけるヒータの形状を示す図である。図４には、磁気ヘッドを移動方向Ｒ’に見たヒータ３３の形状が示されている。

図４に示すように、ヒータ３３は、接続端子としての２つのヒータジョイント３３１，３３２のそれぞれから浮上面Ｓに向かって延び、そこから浮上面Ｓと略平行に延在した形状を有している。ヒータ３３の材料はニッケルカッパーであるが、ニッケルカッパーの他に、タングステンまたはチタンタングステンも採用可能である。またヒータの形状としては、図４に示す形状の他に、例えば蛇行した形状も採用可能である。

支持基板３Ａは、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）と炭化チタン（ＴｉＣ）とを有する非磁性の材料の表面に酸化アルミニウム膜が形成された基板（ＡｌＴｉＣ基板）である。

図３および図４に示す磁気ヘッド３において、ヒータ３３に制御基板９（図１参照）から電流が供給されると、磁気ヘッド３がヒータ３３近傍を中心として加熱され、浮上面Ｓが磁気ディスク２に向かって突出するように変形する。浮上面Ｓの突き出し量はヒータ３３に近いほど大きい。しかし、断熱層３５よりも空気流出側に配置された、薄膜コイル３１６Ａ，３１６Ｂや主磁極３１１が配置された部分は、ヒータ３３からの熱伝導が妨げられるため、突き出し量が再生素子３２の部分よりも小さくなる。

図３および図４に示す磁気ヘッド３において、再生素子３２は、記録素子３１よりもスライダ３Ａの側すなわち空気流入側に形成されており、スライダ３Ａが浮上した状態で磁気ディスク２からの距離が記録素子よりも大きい。ここで、ヒータ３３の発熱時、ヒータ３３からの熱は断熱層３５によって遮られるため、浮上面Ｓのうち、スライダ３Ａ側の再生素子３２の部分は記録素子３１の主磁極３１１部分よりも大きく突き出して磁気ディスク２に近づく。したがって、記録素子３１と再生素子３２とにおける磁気ディスク２からの距離が均等化する。

上記実施形態では、断熱層と再生素子との間にヒータが形成されているが、ヒータの位置は断熱層３５よりもスライダ３Ａ側に形成されていればよく、再生素子よりもスライダ側であってもよい。次に、ヒータが再生素子よりもスライダ側に形成された、再生素子磁気ヘッドの具体的な第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示すかまたは符号を省略し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図５は、第２実施形態に係る磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。

図５に示す磁気ヘッド２０３は、ヒータ２３３が再生素子３２よりも空気流入側すなわちスライダ３Ａに配置されている点、および、断熱層２３５の厚さが０．３μｍである点が、図３に示す第１実施形態の磁気ヘッド３と異なる。

図５に示す磁気ヘッド２０３でも、ヒータ２３３が発熱すると、浮上面Ｓにおけるスライダ３Ａの側に形成された再生素子３２の部分は記録素子３１の主磁極３１１よりも大きく変形して磁気ディスク２に近づく。しかも、ヒータ２３３からの熱は断熱層２３５によって遮られるため記録素子３１の突出が抑えられる。したがって、記録素子３１と再生素子３２とにおける磁気ディスク２からの距離が均等化する。

次に、ヒータの位置が異なる複数の磁気ヘッドについて、浮上面Ｓにおける突き出し量を測定した。

まず、参考例として、断熱層を備えておらず、ヒータの位置が互いに異なる複数の磁気ヘッドについて、ヒータに通電したときの浮上面Ｓにおける突き出し量を測定した。

図６は、参考例１の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。

図６に示す磁気ヘッド６０３は、断熱層を有しておらず、ヒータ６３３の位置が、主磁極３１１と薄膜コイル３１６Ｂの間に配置されている。このヒータ６３３の配置位置を位置Ａとする。

図７は、参考例２の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。

図７に示す磁気ヘッド７０３は、断熱層を有しておらず、ヒータ７３３の位置が、薄膜コイル３１６Ｂと補助磁極３１３との間に配置されている。このヒータ７３３の配置位置を位置Ｂとする。

図８は、参考例３の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。

図８に示す磁気ヘッド８０３は、断熱層を有しておらず、ヒータ８３３の位置が、補助磁極３１３と磁気シールド層３２３の間に配置されている。このヒータ８３３の配置位置を位置Ｃとする。

図９は、参考例４の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。

図９に示す磁気ヘッド９０３は、断熱層を有しておらず、ヒータ９３３の位置が、再生素子３２と支持基板３Ａの間に配置されている。このヒータ９３３の配置位置を位置Ｄとする。

図１０は、図６〜図９に示す４つの参考例の磁気ヘッドについて、ヒータ通電時における浮上面の突き出し量を示すグラフである。

図１０のグラフには、図６〜図９に示す参考例の磁気ヘッド６０３〜９０３におけるヒータ６３３〜９３３に通電した場合の浮上面Ｓの突き出し量（Ｈ−ＰＴＰ）が、空気流入側から空気流出側に向かう方向に沿った分布として示されている。つまり、図１０のグラフはヒータに通電時の、移動方向Ｒにおける浮上面Ｓの形状（プロファイル）を示している。ここで、図１０のグラフにおけるＲ−ｐｏｓは浮上面Ｓにおける再生素子の磁気抵抗効果膜の位置を表し、Ｗ−ｐｏｓは記録素子の主磁極の位置を表している。また、それぞれのヒータの発熱量はいずれも２０ｍＷである。

主磁極３１１と薄膜コイル３１６Ｂの間の位置Ａにヒータ６３３が配置された参考例１では、ヒータに通電すると記録素子付近で突き出し量が最大となる。

また、参考例２，３，４の順に、ヒータの位置が、支持基板３Ａ側すなわち空気流入側に設けられるほど、ヒータ通電時の最大突き出し部分が支持基板３Ａ側になる。具体的には、ヒータが薄膜コイル３１６Ｂと補助磁極３１３との間の位置Ｂに配置された参考例２は、最大突き出し量となる部分が上記参考例１よりも支持基板３Ａの側にある。また、ヒータが補助磁極３１３と磁気シールド層３２３の間の位置Ｃに配置された参考例３は、最大突き出し量となる部分がさらに支持基板３Ａ側にある。また、再生素子３２と支持基板３Ａの間の位置Ｄにヒータが配置された参考例４は、最大突き出し量となる部分がさらに支持基板３Ａ側にある。

ヒータに通電していない場合、浮上面はＨ−ＰＴＰ＝０の直線で表される。例えば図１０の直線ｌで表されるように磁気ヘッドの浮上面Ｓが磁気ディスクに対して１２０μｒａｄの傾斜を有している場合、記録素子の部分（Ｗ−ｐｏｓ）および記録素子の部分（Ｒ−ｐｏｓ）のそれぞれの磁気ディスクからの距離には差がある。記録素子の部分は記録素子の部分よりも磁気ディスクの近くに位置する。

例えば、参考例１では、ヒータ通電したとき、記録素子の部分の突き出し量が再生素子の部分の突き出し量よりも大きくなる。このため、記録素子の部分と再生素子の部分の磁気ディスクからの距離の差がヒータ通電による変形によってさらに増大する。参考例２から参考例４にかけて、ヒータの位置が支持基板３Ａ側になるほど、ヒータ通電時の最大突き出し量となる部分が再生素子の側に遷移するので、ヒータ通電による記録素子と再生素子の磁気ディスクからの距離の不均等が抑えられる。ただし、参考例１から参考例４までを比べると、ヒータの位置が、支持基板３Ａの側になるほど、突き出し量（Ｈ−ＰＴＰ）の最大値は減少する。

図１１は、図３に示す第１実施形態の磁気ヘッドにおいて、ヒータ通電による突き出し量を示すグラフである。図１１には、図３に示す磁気ヘッド３の突き出し量が、上述した参考例３における突き出し量とともに示されている。

図３に示す磁気ヘッド３は、参考例３のヒータの位置と同じく位置Ｃにヒータが配置されているが、断熱層３５を有している点が参考例３（図８）と異なる。なお、ヒータの発熱量は２０ｍＷである。

薄膜コイル３１６Ｂおよび補助磁極３１３間に断熱層３５が配置された磁気ヘッド３は、図１１のグラフに示すように、突き出し量の最大値が参考例３と同程度であるが、記録素子の部分（Ｗ−ｐｏｓ）における突き出し量が参考例３より小さく抑えられる。

図１２は、図５に示す第２実施形態の磁気ヘッドにおいて、ヒータ通電による突き出し量を示すグラフである。図１２には、図５に示す磁気ヘッド２０３のヒータ通電時における突き出し量が、上述した参考例４における突き出し量とともに示されている。

図５に示す磁気ヘッド２０３は、参考例４のヒータの位置と同じく位置Ｄにヒータが配置されているが、断熱層３５を有している点が参考例（図９）と異なる。なお、ヒータの発熱量は２０ｍＷである。

断熱層３５が配置された磁気ヘッド２０３は、図１２のグラフに示すように、突き出し量の最大値が参考例４と同程度であるが、記録素子の部分（Ｗ−ｐｏｓ）における突き出し量が参考例４より小さく抑えられる。

図１３は、第１実施形態、第２実施形態、および４つの参考例のヒータ通電時における、記録素子部分および再生素子部分での磁気ディスク面からの距離の差を示す表である。また、図１４は、ヒータ通電時における最大突き出し量を示す表である。

例えば、図１０のグラフ中の参考例１（実線）に注目すると、浮上面の各点における磁気ディスク面を想定した直線ｌからの距離についての極小点を最下点ｐとする。次に、この最下点ｐを通り、直線ｌと平行な直線ｍから、浮上面の記録素子部分（Ｗ−ｐｏｓ）までの距離と再生素子部分（Ｒ−ｐｏｓ）までの距離のそれぞれを、図１３における最下点からの浮上スペーシングとして示す。また、図１３には、Ｒ−ｐｏｓ −Ｗ−ｐｏｓとして、直線ｍから記録素子部分までの距離と再生素子部分までの距離の差を示している。残りの参考例および実施形態についても値が同様に求められている。

図１０のグラフに示すように、位置Ａにヒータが配置された参考例１では、記録素子の付近が最下点ｐ（図１０参照）となるため、記録素子の部分での浮上スペーシングは１．９２ｎｍである一方、再生素子部分での浮上スペーシングは０．２０ｎｍと小さい。この結果、スペーシングの差（Ｒ−ｐｏｓ − Ｗ−ｐｏｓ）が１．７ｎｍと大きい。参考例１の磁気ヘッド６０３では、ヒータ通電によって再生素子を磁気ディスクに近づけることが容易でなく、再生条件の制御が困難である。参考例１から参考例４にかけて、ヒータの位置を、位置Ａから位置Ｂ、位置Ｃ、そして位置Ｄへと支持基板３Ａに近づけて配置するとスペーシングの差は小さくなる。しかし、図１４の表に示すように、ヒータの位置を、位置Ａから位置Ｂ、位置Ｃ、そして位置Ｄへと支持基板３Ａに近づけて配置するほど、最大突き出し量は低下し、ヒータの過熱による効率は低下していく傾向がある。

ここで、位置Ｃにヒータがあり断熱層を備えた第１実施形態の磁気ヘッド３と、位置Ｃにヒータがあり断熱層の無い参考例３を比べると、図１４の表に示すように、最大突き出し量は変わらない。しかも、図１３の表に示すようにスペーシングの差が減少する。すなわち記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離が均等化する。第１実施形態の磁気ヘッド３では、スペーシングの差を参考例４の場合よりも小さくすることができる。

また、位置Ｄにヒータがあり断熱層を備えた第２実施形態の磁気ヘッド２０３と、位置Ｄにヒータがあり断熱層の無い参考例４を比べた場合にも、図１４の表に示すように、最大突き出し量は変わらない。しかも、図１３の表に示すようにスペーシングの差が減少する。ヒータの位置が位置Ｄであり断熱層を備えた第２実施形態の磁気ヘッド２０３が、スペーシングの差が最も小さい。すなわち記録素子と再生素子とにおける磁気ディスクからの距離が均等化する。ただし、第２実施形態と第１実施形態を比べた場合には、第１実施形態の方が最大突き出し量が大きく、ヒータの熱による変形の効率が高い。

なお、具体的な各実施形態に対する上記説明では、「課題を解決するための手段」で説明した基本形態における磁気ヘッドの一例として垂直記録型の磁気ヘッドの構成が示されているが、この磁気ヘッドは、垂直記録型の磁気ヘッド以外にも面内記録型の磁気ヘッドであってもよい。また、記録素子の配置と再生素子の配置が逆となった場合においても本発明に係る構成を適用することが可能である。

磁気ディスク装置の具体的な実施形態を表した図である。 図１に示す磁気ヘッドを示す図である。 図２に示す磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。 図３の磁気ヘッドにおけるヒータの形状を示す図である。 第２実施形態に係る磁気ヘッドの素子形成部の構造を示す拡大断面図である。 参考例１の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。 参考例２の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。 参考例３の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。 参考例４の磁気ヘッドの構造を示す拡大断面図である。 ４つの参考例の磁気ヘッドについて、ヒータ通電時における浮上面の突き出し量を示すグラフである。 図３に示す磁気ヘッドの突き出し量を示すグラフである。 図５に示す磁気ヘッドの突き出し量を示すグラフである。 ヒータ通電時における、記録素子部分および再生素子部分での磁気ディスク面からの距離の差を示す表である。 ヒータ通電時における最大突き出し量を示す表である。

符号の説明

１ 磁気ディスク装置
２ 磁気ディスク（記録媒体）
３，２０３ 磁気ヘッド
３Ａ スライダ（支持基板）
３Ｂ 素子形成部
３１ 記録素子
３２ 再生素子
３３，２３３ ヒータ
３４ 絶縁層
３５，２３５ 断熱層
３１１ 主磁極
３１２，３１３ 補助磁極
３１６Ａ，３１６Ｂ 薄膜コイル
３２２，３２３ 磁気シールド層

Claims (4)

1. 記録媒体の回転により発生する空気流により該記録媒体上に浮上するスライダと、
   前記スライダの空気流出側に固着され、記録媒体をアクセスする素子が形成された素子形成部とを備え、
   前記素子形成部が、
   前記記録媒体にデータを記録する主磁極を有する記録素子と、
   前記記録素子よりも前記スライダの側に形成された、前記記録媒体に記録されたデータを再生する再生素子と、
   前記主磁極および前記再生素子の間に形成された断熱層と、
   前記断熱層よりも前記スライダの側に形成されたヒータとを備えたものであることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記ヒータは、前記断熱層と前記再生素子との間に形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記断熱層は、１．５Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有する材料で形成されたものことを特徴とする請求項１または２記載の磁気ヘッド。
4. 情報が磁気的に記録される記録媒体と、
   相対的に移動する記録媒体に浮上面を向けて浮上し該記録媒体に情報を記録する磁気ヘッドと、
   磁気ヘッドに電気信号を供給する電子回路とを備え、
   前記磁気ヘッドが、
   記録媒体の回転により発生する空気流により該記録媒体上に浮上するスライダと、
   前記スライダの空気流出側に固着され、記録媒体をアクセスする素子が形成された素子形成部とを備え、
   前記素子形成部が、
   前記記録媒体にデータを記録する主磁極を有する記録素子と、
   前記記録素子よりも前記スライダの側に形成された、前記記録媒体に記録されたデータを再生する再生素子と、
   前記主磁極および前記再生素子の間に形成された断熱層と、
   前記断熱層よりも前記スライダの側に形成されたヒータとを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。

Images