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JP3239578B2 - Magnetic playback device - Google Patents

Magnetic playback device

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Publication number
JP3239578B2
JP3239578B2 JP33940693A JP33940693A JP3239578B2 JP 3239578 B2 JP3239578 B2 JP 3239578B2 JP 33940693 A JP33940693 A JP 33940693A JP 33940693 A JP33940693 A JP 33940693A JP 3239578 B2 JP3239578 B2 JP 3239578B2
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JP
Japan
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magnetic
recording medium
probe
force
cantilever
Prior art date
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Inventor
稔 河野
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/35Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only having vibrating elements
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • GPHYSICS
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、SPM技術を利用し
て、磁性探針と磁気記録媒体との磁気的相互作用による
力または力の勾配を検出することにより、高密度記録さ
れた情報の再生を行う磁気再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses SPM technology to detect a force or a gradient of a force due to a magnetic interaction between a magnetic probe and a magnetic recording medium, thereby obtaining high-density recorded information. The present invention relates to a magnetic reproducing device that performs reproduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報量の増加に伴って記憶装置に
対する高速および大容量化の要求がますます高まってお
り、このような要求に対応して記憶装置においても面記
録密度を上げることでさらなる高密度化が進められてい
る。従来の記憶装置としては磁気記録または光記録磁気
記録を用いた記憶装置が知られている。上記磁気記録を
用いた記憶装置としては、誘導型ヘッドやMRヘッドを
用いて記録または再生を行なう磁気ディスク装置があ
る。この磁気ディスク装置においては、浮上ヘッドスラ
イダの記録媒体からの浮上量を0.1μm以下に制御
し、記録密度を高める検討が行われている。しかし、こ
のようなサブミクロン領域の低浮上技術には媒体との接
触およびデータの破壊という信頼性の問題があり、ま
た、信号のS/Nの低下のために記録情報のトラック幅
は十数μm〜数μm程度が限界だとされている。上記光
を用いた記憶装置による再生方式においては、光源の波
長と対物レンズの開口数で決まるスポットサイズによっ
て分解能が決まる。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for high-speed and large-capacity storage devices have been increasing with the increase in the amount of information. In response to such demands, by increasing the areal recording density in storage devices. Further densification is underway. As a conventional storage device, a storage device using magnetic recording or optical recording magnetic recording is known. As a storage device using magnetic recording, there is a magnetic disk device that performs recording or reproduction using an inductive head or an MR head. In this magnetic disk drive, studies are being made to increase the recording density by controlling the flying height of the flying head slider from the recording medium to 0.1 μm or less. However, such a low-flying technique in the submicron region has a problem of reliability such as contact with a medium and destruction of data, and a track width of recorded information is more than ten due to a reduction in signal S / N. It is said that the limit is about μm to several μm. In the reproducing method using the light storage device, the resolution is determined by the spot size determined by the wavelength of the light source and the numerical aperture of the objective lens.

【0003】ところで、近年、材料の微細構造評価の分
野で走査型プローブ顕微鏡(SPM:Scanning Probe M
icroscope )が注目を浴びている。この走査型プローブ
顕微鏡(SPM)は、走査型トンネル顕微鏡(STM:
Scanning Tunneling Microscope )、原子間力顕微鏡
(AFM:Atomic Force Microscope )、磁気力顕微鏡
(MFM:Magnetic Force Microscope )などの総称と
されている。上記STMは微小なプローブと試料表面間
のトンネル電流を利用して試料表面の構造を原子オーダ
ーで観察し、また、上記AFMは微小なプローブと試料
表面間の原子間力を利用して試料表面の構造を原子オー
ダーで観察し、更に、MFMはプローブを磁性体とし、
プローブと試料の磁気的相互作用の力(磁気力)を利用
して微小領域の磁化状態を観察するものである。
In recent years, scanning probe microscopes (SPMs) have been used in the field of material microstructure evaluation.
icroscope) has attracted attention. This scanning probe microscope (SPM) is a scanning tunneling microscope (STM:
Scanning Tunneling Microscope, Atomic Force Microscope (AFM), Magnetic Force Microscope (MFM) and the like are generic names. The STM uses a tunnel current between a small probe and the sample surface to observe the structure of the sample surface in the atomic order, and the AFM uses a force between atoms between the small probe and the sample surface to sample the surface of the sample. Observation of the structure in atomic order, MFM uses a probe as a magnetic substance,
This is to observe the magnetization state of a minute region using the force of magnetic interaction (magnetic force) between the probe and the sample.

【0004】例えば、上記SPMでは、その信号検出方
式を模式的に示した図9または図10に示す構成となっ
ている。図9に示す構成は、「スタティック・モード」
と呼ばれるもので、図中、31は観察対象である試料、
32は基端部が支持され先端部に探針33を備えた支持
片(カンチレバー)、34は支持片32の変位量を測定
する変位測定手段、36はX軸、Y軸、Z軸の3軸方向
に移動可能なアクチュエータ、35は増幅器を示す。 上記試料31は、例えば、3軸方向に可動可動する圧電
素子によって構成されたアクチュエータ36上に取り付
けられ、支持片32は探針33が試料31に近接した位
置にくるように配置されている。そして、探針33と試
料31の間に力が働くと、支持片32が力に応じて歪め
られ、支持片32の歪み量が変位測定手段34により観
測され、変位測定手段34からの出力Uoと定常状態U
sとが増幅器35で比較されて、定常状態との変化分が
Z軸(高さ方向)の駆動機構であるアクチュエータ36
にフィードバックされて支持片32の歪み量が0(また
は一定)になるようにし、このフィードバック信号Uz
を観測することにより試料表面の力の分布が測定され
る。尚、支持片32の変位を測定する変位測定手段34
としては、トンネル電流を利用する方法や、レーザの干
渉を利用する方法や、光てこ方式や、静電容量の変化を
検出する方法などがあり、これらを用いることができ
る。
For example, the SPM has a configuration shown in FIG. 9 or FIG. 10 schematically showing a signal detection system. The configuration shown in FIG. 9 is a “static mode”
In the figure, 31 is a sample to be observed,
Reference numeral 32 denotes a support piece (cantilever) having a base end supported and provided with a probe 33 at the distal end, reference numeral 34 denotes a displacement measuring means for measuring the amount of displacement of the support piece 32, and reference numeral 36 denotes X-axis, Y-axis, and Z-axis An axially movable actuator, 35 indicates an amplifier. The sample 31 is mounted on an actuator 36 constituted by, for example, a piezoelectric element movable in three axial directions, and the support piece 32 is arranged so that the probe 33 comes to a position close to the sample 31. When a force acts between the probe 33 and the sample 31, the support piece 32 is distorted in accordance with the force, and the amount of distortion of the support piece 32 is observed by the displacement measuring means 34, and the output Uo from the displacement measuring means 34 And steady state U
is compared by the amplifier 35, and the change from the steady state is determined by the actuator 36 which is a drive mechanism of the Z axis (height direction).
To make the amount of distortion of the support piece 32 zero (or constant), and the feedback signal Uz
By observing, the force distribution on the sample surface is measured. The displacement measuring means 34 for measuring the displacement of the support piece 32
Examples of the method include a method using a tunnel current, a method using laser interference, an optical lever method, and a method for detecting a change in capacitance. These methods can be used.

【0005】他方、上記図10に示す構成は、「ダイナ
ミック・モード」と呼ばれるものであり、図9の構成
に、支持片32の位相変化を検出する位相計37と、支
持片32を共振周波数近傍の一定の周波数で振動させ圧
電素子等で構成される支持体振動手段38とが付加され
た構成となっている。尚、支持体振動手段38は支持片
32の駆動手段39と加振手段40とにより構成されて
いる。そして、探針33に働く力の勾配が変化すると、
支持片32の共振周波数が変化し、この共振周波数の変
化に伴う支持片32の振動振幅または位相変化が変位測
定手段34および位相計37において検出され、定常状
態Usとの変化分をアクチュエータ36にフィードバッ
クして検出信号Ufが一定になるようにし、このフィー
ドバック信号Uzを観測することにより、試料表面の力
の勾配が測定される。この場合、図10の構成おいて
は、レーザ干渉による位相検波が用いられる。
On the other hand, the configuration shown in FIG. 10 is called a "dynamic mode". In the configuration shown in FIG. 9, a phase meter 37 for detecting a phase change of the support piece 32 and a resonance frequency A support vibrating means 38, which is made of a piezoelectric element or the like to vibrate at a constant frequency nearby, is added. Note that the support vibrating means 38 includes a driving means 39 of the support piece 32 and a vibrating means 40. When the gradient of the force acting on the probe 33 changes,
The resonance frequency of the support piece 32 changes, and the vibration amplitude or phase change of the support piece 32 accompanying the change in the resonance frequency is detected by the displacement measuring means 34 and the phase meter 37, and the change from the steady state Us is transmitted to the actuator 36. By feeding back the detection signal Uf to be constant and observing the feedback signal Uz, the gradient of the force on the sample surface is measured. In this case, in the configuration of FIG. 10, phase detection by laser interference is used.

【0006】また、近時、上述したようなSPM技術を
応用することにより、磁気記録媒体に記録再生を行う記
憶装置が検討されている。この種の記憶装置では、微小
な磁性探針を磁化し、磁性探針の磁化によって誘導され
る磁界により磁性媒体に記録を行う一方、媒体上の磁化
による磁界分布または磁束変化を検出することにより再
生を行うというものである。ところで、この種の記録再
生装置では、記録媒体上を磁性探針が一定間隔を保って
走査し、記録媒体に記録された記録ビットと磁性探針の
磁気的相互作用による力によって生じる支持片の変位量
(歪み量)を変位測定手段により検出し、変位測定手段
からの信号に応じて記録媒体と磁性探針の距離を一定に
保つようなフィードバック制御が行なわれ、この場合、
記録媒体側あるいは磁性探針側に両者の距離を調節する
ための支持片(例えば、カンチレバー)を付加する必要
がある。
[0006] Recently, a storage device that performs recording and reproduction on a magnetic recording medium by applying the above-described SPM technology has been studied. This type of storage device magnetizes a minute magnetic probe and records on a magnetic medium using a magnetic field induced by the magnetization of the magnetic probe, while detecting a magnetic field distribution or a change in magnetic flux due to the magnetization on the medium. It is to play. By the way, in this type of recording / reproducing apparatus, a magnetic probe scans a recording medium at a constant interval, and a support piece generated by a force due to a magnetic interaction between a recording bit recorded on the recording medium and the magnetic probe. The displacement amount (distortion amount) is detected by the displacement measuring means, and feedback control is performed so as to keep the distance between the recording medium and the magnetic probe constant according to a signal from the displacement measuring means. In this case,
It is necessary to add a support piece (for example, a cantilever) for adjusting the distance between the recording medium and the magnetic probe.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなSPM技術を使用した磁気記憶装置によれば、記
録媒体と磁性探針とが数百ナノメートル以下の非常に近
接した距離で一定に保たれる必要があるが、このような
微小な間隔を保つことは非常に困難とされている。すな
わち、記録媒体と磁性探針との間に微小な間隔を保つこ
とは、磁気記録媒体と磁性探針間の距離変動に起因する
磁気力の変化が、磁気記録媒体上の磁化状態の変化によ
る磁気力の変化に重畳されるのを避けるために必要な要
件であり、磁性探針と相対的に速い速度をもって移動す
る、例えばディスク状の記録媒体に対して記録または再
生を行う場合には、特に、上記微小間隔を保持させるこ
とが困難となる問題があった。また、磁気ディスク装置
と同様に記録媒体に磁性探針が接触してしまうおそれが
あり、記憶装置としての信頼性の問題があり、例えば、
測定しようとする力によって容易に撓むような支持片
(カンチレバー)の先端に微小探針を設けた場合には、
一層深刻である。更に、記録媒体と磁性探針の間隔がナ
ノメートル・オーダーに接近すると、磁性探針は磁気的
相互作用による力だけでなく、記録媒体の表面形状に基
づく原子間力による影響も受けるため、再生信号と表面
形状によるノイズの分離がむずかしくなるという問題も
生じる。そこで、本発明は、SPM技術を使用して、磁
性探針と磁気記録媒体との磁気的相互作用による力また
は力の勾配を検出し、高密度に記録された情報の再生を
行い、記録媒体と探針の間隔変動に影響されずに記録信
号の再生が可能となり、記録媒体の表面形状に影響され
ずに記録信号の再生が可能となる磁気再生装置を提供す
るものである。
However, according to the magnetic storage device using the SPM technique as described above, the recording medium and the magnetic probe are kept constant at a very close distance of several hundred nanometers or less. Although it is necessary to sag, it is extremely difficult to maintain such a small interval. In other words, maintaining a small distance between the recording medium and the magnetic probe means that a change in magnetic force due to a change in the distance between the magnetic recording medium and the magnetic probe is caused by a change in the magnetization state on the magnetic recording medium. It is a necessary condition to avoid being superimposed on the change in magnetic force, moving at a relatively high speed with the magnetic probe, for example, when performing recording or reproduction on a disk-shaped recording medium, In particular, there has been a problem that it is difficult to maintain the minute interval. Further, like the magnetic disk device, there is a possibility that the magnetic probe comes into contact with the recording medium, and there is a problem of reliability as a storage device.
When a small probe is provided at the tip of a support piece (cantilever) that is easily bent by the force to be measured,
It is even more serious. Furthermore, when the distance between the recording medium and the magnetic probe approaches the nanometer order, the magnetic probe is affected not only by the force of magnetic interaction but also by the atomic force based on the surface shape of the recording medium. There is also a problem that it becomes difficult to separate noise by a signal and a surface shape. Therefore, the present invention uses SPM technology to detect a force or a gradient of force due to a magnetic interaction between a magnetic probe and a magnetic recording medium, reproduce information recorded at high density, It is intended to provide a magnetic reproducing apparatus capable of reproducing a recording signal without being affected by variations in the distance between the probe and the probe, and reproducing the recording signal without being affected by the surface shape of the recording medium.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る磁気再生装置は、所定長さで形成され
長手方向の一端側が支持された支持片と、前記長手方向
の他端側の支持片箇所に支持され磁気記録媒体に対向し
て配設された磁性探針と、前記磁気記録媒体に接近離間
する方向への前記支持片の変位を検出する変位測定手段
と、薄膜磁性体からなり前記磁気記録媒体と磁性探針と
の間に介設された磁気ヨークとを備えることを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a magnetic reproducing apparatus according to the present invention comprises: a support piece formed to have a predetermined length and supported at one end in a longitudinal direction; A magnetic probe supported on the support piece of the magnetic recording medium and disposed opposite to the magnetic recording medium; a displacement measuring means for detecting a displacement of the support piece in a direction approaching or moving away from the magnetic recording medium; And a magnetic yoke interposed between the magnetic recording medium and a magnetic probe.

【0009】また、本発明に係る磁気再生装置は、前記
磁気ヨークは非磁性コアにより支持され、前記長手方向
の一端側の支持片箇所は前記非磁性コアにより支持され
ていることを特徴とする。また、本発明に係る磁気再生
装置は、前記支持片の変位量が前記変位測定手段の検出
値に応じて0、又は一定値に制御されることを特徴とす
る。また、本発明に係る磁気再生装置は、前記支持片を
一定の周波数で振動させる加振手段を有することを特徴
とする。
Further, in the magnetic reproducing apparatus according to the present invention, the magnetic yoke is supported by a non-magnetic core, and a support piece at one end in the longitudinal direction is supported by the non-magnetic core. . Further, the magnetic reproducing apparatus according to the present invention is characterized in that a displacement amount of the support piece is controlled to 0 or a constant value according to a detection value of the displacement measuring means. Further, the magnetic reproducing apparatus according to the present invention is characterized in that the magnetic reproducing apparatus has a vibrating means for vibrating the support piece at a constant frequency.

【0010】[0010]

【作用】このような磁気再生装置においては、磁気記録
媒体に記録された磁化パターンにより誘導される磁束
は、高い透磁率を有する薄膜磁性体からなる磁気ヨーク
を経由して磁性探針に導かれる。磁性探針に磁気力が働
くと、これを支持する支持片、例えばカンチレバーが磁
気力に応じて、磁気記録媒体に接近離間する方向へ歪め
られ、このカンチレバーの変位を変位測定手段によって
測定することにより、磁気記録媒体に記録された磁化状
態が検出されて記録された情報の再生が行なわれる。こ
の場合、磁気記録媒体と磁性探針との間に薄膜磁性体か
らなる磁気ヨークが配設されていることにより、磁気記
録媒体と磁気ヨーク間の距離が多少変動しても、磁性探
針が感じる磁気力の変化はごく僅かとなり、記録信号の
磁化反転によって磁性探針に働く磁気力が、引力から斥
力、或いは斥力から引力と変化するので、磁気記録媒体
と磁気ヨーク間の距離に起因する磁気力変化の影響をほ
とんど受けることがない。また、磁気記録媒体と磁性探
針の間に配置された磁気ヨークが、磁性探針の保護膜と
しての役目を果すので、磁性探針が直接磁気記録媒体に
接触することがなく、磁性探針およびカンチレバーを破
損する危険性が少ない。更に、磁気ヨークの長さを原子
間力が働く距離以上に設定すれば、磁性探針が原子間力
の影響を受けることなく磁気力のみを検出でき、磁気記
録媒体の表面形状が再生信号に与える影響を小さくする
ことができる。したがって、SPM技術を使用して高密
度に記録された情報の再生を行う場合にも、変位測定手
段によって支持片の変位を高分解能に検出することによ
り、記録媒体と探針の間隔変動に影響されずに記録信号
の再生が可能となり、記録媒体の表面形状に影響されず
に記録信号の再生が可能となる。
In such a magnetic reproducing apparatus, a magnetic flux induced by a magnetization pattern recorded on a magnetic recording medium is guided to a magnetic probe via a magnetic yoke made of a thin-film magnetic material having a high magnetic permeability. . When a magnetic force acts on the magnetic probe, a support piece for supporting the magnetic probe, such as a cantilever, is distorted in a direction approaching or moving away from the magnetic recording medium according to the magnetic force, and the displacement of the cantilever is measured by displacement measuring means. Thereby, the magnetization state recorded on the magnetic recording medium is detected, and the recorded information is reproduced. In this case, since the magnetic yoke made of a thin-film magnetic material is provided between the magnetic recording medium and the magnetic probe, the magnetic probe can be used even if the distance between the magnetic recording medium and the magnetic yoke slightly changes. The change in the felt magnetic force is very small, and the magnetic force acting on the magnetic probe due to the magnetization reversal of the recording signal changes from attractive force to repulsive force or from repulsive force to attractive force. Hardly affected by magnetic force change. Also, since the magnetic yoke disposed between the magnetic recording medium and the magnetic probe serves as a protective film for the magnetic probe, the magnetic probe does not come into direct contact with the magnetic recording medium. And there is less danger of damaging the cantilever. Furthermore, if the length of the magnetic yoke is set to be equal to or greater than the distance at which the atomic force acts, the magnetic probe can detect only the magnetic force without being affected by the atomic force, and the surface shape of the magnetic recording medium can be used for reproducing signals. The effect can be reduced. Therefore, even when reproducing information recorded at a high density using the SPM technique, the displacement of the support piece is detected at a high resolution by the displacement measuring means, thereby affecting the variation in the distance between the recording medium and the probe. Thus, it is possible to reproduce the recording signal without being affected by the surface shape of the recording medium.

【0011】[0011]

【実施例】以下に本発明の第1実施例について説明す
る。図1は磁気再生装置を示す概略構成図、図2
(a)、(b)、(c)は各種のカンチレバー(支持
片)を示す斜視図、図3はヘテロダイン干渉法の一例を
示す光学系のブロック図である。本実施例の磁気再生装
置1は、図1に示すように、磁気記録媒体2に向き合う
ように配設された非磁性コア3と、この非磁性コア3に
支持部材4を介して基端部が支持されたカンチレバー
(支持片)5と、上記磁気記録媒体2に対向するようカ
ンチレバー5の先端部に取付けられた磁性探針6と、上
記カンチレバー5の変位を検出する変位測定手段7と、
上記非磁性コア3内であって上記磁気記録媒体2と磁性
探針6との間に配設された薄膜磁性体からなる磁気ヨー
ク8とから構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a magnetic reproducing apparatus, and FIG.
(A), (b) and (c) are perspective views showing various cantilevers (support pieces), and FIG. 3 is a block diagram of an optical system showing an example of heterodyne interferometry. As shown in FIG. 1, a magnetic reproducing apparatus 1 according to the present embodiment includes a non-magnetic core 3 disposed so as to face a magnetic recording medium 2, and a base end portion provided on the non-magnetic core 3 via a support member 4. A cantilever (supporting piece) 5 supporting the magnetic recording medium 2, a magnetic probe 6 attached to a tip of the cantilever 5 so as to face the magnetic recording medium 2, a displacement measuring means 7 for detecting a displacement of the cantilever 5,
A magnetic yoke 8 made of a thin-film magnetic material is provided in the nonmagnetic core 3 and between the magnetic recording medium 2 and the magnetic probe 6.

【0012】上記磁気ヨーク8は、非磁性コア3内にセ
ンダストをスパッタ法により膜厚1μmの膜に成膜し、
イオンミリングにより幅1μmのストライプ状に形成し
た後、長さ20μmに研磨して形成されている。尚、上
記磁気ヨーク8としては、透磁率が高く、保磁力の小さ
な膜であれば、パーマロイ、Co−Zr−Nb、Co−
Zr−Pdなどの材料により構成してもよく、パーマロ
イを用いた場合には膜厚を0.05μm程度に薄くする
こともできる。また、上記磁気ヨーク8は、その先端部
が磁気記録媒体2に接触、または近接するように配置さ
れ、磁気記録媒体2上に記録された記録ビットからの漏
洩磁界によって磁気ヨーク8が磁化され、さらに、磁気
ヨーク8からの磁束がつくる磁界によって磁性探針6に
磁気的相互作用の力(磁気力)を働かせる機能を有す
る。
The magnetic yoke 8 is formed by depositing sendust in the non-magnetic core 3 into a film having a thickness of 1 μm by sputtering.
It is formed into a stripe shape having a width of 1 μm by ion milling and then polished to a length of 20 μm. The magnetic yoke 8 may be made of a film having a high magnetic permeability and a small coercive force, such as Permalloy, Co-Zr-Nb, Co-
It may be made of a material such as Zr-Pd, and when permalloy is used, the film thickness can be reduced to about 0.05 μm. Further, the magnetic yoke 8 is disposed such that a tip end thereof is in contact with or close to the magnetic recording medium 2, and the magnetic yoke 8 is magnetized by a leakage magnetic field from a recording bit recorded on the magnetic recording medium 2, Further, the magnetic probe 6 has a function of applying a magnetic interaction force (magnetic force) to the magnetic probe 6 by a magnetic field generated by a magnetic flux from the magnetic yoke 8.

【0013】上記磁性探針6は、磁性体により形成され
て微小なカンチレバー5の先端部に取り付けられおり、
磁性探針6に磁気力が働くと、カンチレバー5が磁気力
に応じて歪められ、このカンチレバー5の変位を測定す
ることにより、磁気記録媒体2に記録された磁化状態が
検出されて記録された情報の再生が行なわれる。また、
上記磁性探針6は、FeやNiなどの磁性体の線材を電
解研磨して作製する方法、またはWやSi、SiO2
Si34 などの非磁性の針にFe、Co、パーマロイ
等の磁性体をスパッタ法によってコートする方法によっ
て作製されている。更に、磁性探針6の先端形状は、曲
率半径の小さい鋭利な形状をしているほうが分解能が高
くなることから、磁性探針6の先端の曲率半径は100
nm以下とされる。
The magnetic probe 6 is formed of a magnetic material and is attached to the tip of a small cantilever 5.
When a magnetic force acts on the magnetic probe 6, the cantilever 5 is distorted according to the magnetic force, and by measuring the displacement of the cantilever 5, the magnetization state recorded on the magnetic recording medium 2 is detected and recorded. Information is reproduced. Also,
The magnetic probe 6 can be manufactured by electrolytic polishing a wire made of a magnetic material such as Fe or Ni, or by using W, Si, SiO 2 ,
It is manufactured by a method of coating a non-magnetic needle such as Si 3 N 4 with a magnetic material such as Fe, Co, and permalloy by a sputtering method. Further, the sharpness of the tip of the magnetic probe 6 is higher when it has a sharper shape with a smaller radius of curvature, so that the radius of curvature of the tip of the magnetic probe 6 is 100.
nm or less.

【0014】上記カンチレバー5は、Si、SiO2
Si34 の薄膜をリソグラフィにより微細加工して形
成されている。尚、このカンチレバー5は金属の線材を
電解研磨して磁性探針6と一体に形成してもよい。ま
た、上記カンチレバー5の形状は、図2(a)に示す片
持ち梁形状や、図2(b)に示すV字状の梁形状や、図
2(c)に示すような4方面に延在する形状とすること
ができる。このカンチレバー5としては、微小な磁気力
に応答できるように、ばね定数が小さく(0.01〜1
0N/m程度)、且つ、外界の振動の影響が小さくなる
ように、共振周波数が高いことが望まれ、このために、
カンチレバー5はできるだけ軽く、微小な大きさが好ま
しく、このために本実施例ではカンチレバー5の長さが
100μm前後に形成されている。更に、上記カンチレ
バー5の変位は変位測定手段7により検出されるが、こ
のカンチレバー5の変位を検出する具体的な方法として
は、トンネル電流を検出する方法や、レーザ干渉法や、
光てこ法などの光学的な方法の他、静電容量の変化を検
出する方法などがあるが、本実施例では光ヘテロダイン
干渉法を利用している。
The cantilever 5 is made of Si, SiO 2 ,
It is formed by finely processing a thin film of Si 3 N 4 by lithography. The cantilever 5 may be formed integrally with the magnetic probe 6 by electrolytically polishing a metal wire. The shape of the cantilever 5 is a cantilever shape shown in FIG. 2A, a V-shaped beam shape shown in FIG. 2B, or a four-sided shape shown in FIG. Existing shape. The cantilever 5 has a small spring constant (0.01 to 1) so that it can respond to a minute magnetic force.
0N / m), and a high resonance frequency is desired so that the influence of external vibration is reduced.
The cantilever 5 is as light as possible and preferably has a very small size. For this reason, in this embodiment, the length of the cantilever 5 is formed to be about 100 μm. Further, the displacement of the cantilever 5 is detected by the displacement measuring means 7. As a specific method of detecting the displacement of the cantilever 5, a method of detecting a tunnel current, a laser interference method,
In addition to an optical method such as an optical lever method, there is a method of detecting a change in capacitance. In this embodiment, an optical heterodyne interference method is used.

【0015】上記光ヘテロダイン干渉法による変位測定
手段7としては、例えば、その光学系を図3に示すよう
に、僅かに周波数のずれた2周波の光を発生する光源1
0と、2周波の光を参照光と測定光とに分ける偏光ビー
ムスプリッタ11と、4分の1波長板12および13
と、ミラー14と、偏光子15と、光検出器16等によ
りマイケルソン型の干渉計を構成し、これによりカンチ
レバー5の変位を検出するようにしている。尚、上記光
源10としては、He−Neレーザと音響光学素子を組
み合せた光周波数シフタや、或いはゼーマン効果型レー
ザを用いることにより、僅かに周波数のずれた光を互い
に直交した直線偏光が得られる。そして、このような磁
気再生装置1において、光源10からカンチレバー5へ
光が照射されると、偏光ビームスプリッタ11によって
ミラー14へ向かう参照光と、カンチレバー5へ向かう
測定光に分けられ、これらの光が4分の1波長板12,
13により、上記偏光ビームスプリッタ11とミラー1
4またはカンチレバー5間の往復の通過で偏光面が90
゜回転し、それぞれの反射光が再び偏光ビームスプリッ
タ11によって光検出器16へ向かう光として一つにま
とめられる。また、偏光方向に対して45゜に設定した
偏光子15を通過することにより、2つの光は互いに干
渉し、2つの光の周波数の差によって正弦波状に変化す
るうなり(ビート)信号として光検出器16によって光
電検出される。更に、上記光検出器16によってうなり
信号の位相変化を測定することにより、参照光と測定光
の光路長差が求められる。すなわち、位相差をφ、参照
光と測定光の光路長差をLとすれば φ=4πL/λ の関係が成り立つ。尚、λは光源の波長であり、λ=6
33nmのHe−Neレーザを用いれば、位相変化1゜
当たり0.88nmの分解能を得ることができる。
As the displacement measuring means 7 using the optical heterodyne interferometry, for example, as shown in FIG. 3, the light source 1 for generating light of two frequencies slightly shifted in frequency as shown in FIG.
0, a polarizing beam splitter 11 for dividing light of two frequencies into reference light and measurement light, quarter-wave plates 12 and 13
, A mirror 14, a polarizer 15, a photodetector 16, etc., constitute a Michelson-type interferometer, which detects the displacement of the cantilever 5. By using an optical frequency shifter combining a He-Ne laser and an acousto-optic element or a Zeeman effect type laser as the light source 10, linearly polarized lights having slightly shifted frequencies can be obtained. . In such a magnetic reproducing apparatus 1, when light is emitted from the light source 10 to the cantilever 5, the polarized beam splitter 11 separates the reference light toward the mirror 14 and the measurement light toward the cantilever 5, and these lights are separated. Is a quarter wave plate 12,
13, the polarization beam splitter 11 and the mirror 1
4 or the reciprocating passage between the cantilevers 5 makes the polarization plane 90
゜ rotate, and the respective reflected lights are combined again by the polarizing beam splitter 11 as light heading to the photodetector 16. Further, by passing through the polarizer 15 set at 45 ° with respect to the polarization direction, the two lights interfere with each other, and are detected as a beat signal that changes in a sinusoidal manner due to the difference between the frequencies of the two lights. Photoelectrically detected by the detector 16. Further, by measuring the phase change of the beat signal by the photodetector 16, the difference in optical path length between the reference light and the measurement light is obtained. That is, if the phase difference is φ and the optical path length difference between the reference light and the measurement light is L, the relationship of φ = 4πL / λ holds. Here, λ is the wavelength of the light source, and λ = 6
If a 33 nm He-Ne laser is used, a resolution of 0.88 nm can be obtained per 1 ° of phase change.

【0016】また、このような磁気再生装置1において
は、磁気記録媒体2に記録された磁化パターンにより誘
導される磁束は、高い透磁率を有する薄膜磁性体からな
る磁気ヨーク8を経由して磁性探針6に導かれる。磁気
記録媒体2からの磁束が磁気ヨーク8内部で変化する様
子を計算により求めた結果を図4に示す。図4は磁気ヨ
ーク8内の磁束分布を示し、図4中、a1、a2、a3
は磁気記録媒体2と磁気ヨーク8先端の距離が10nm
のときの磁束密度の変化を表わし、b1,b2,b3は
磁気記録媒体2と磁気ヨーク8先端の距離が100nm
のときの磁束密度の変化を表わしている。尚、添え字
1、2、3は、磁気ヨーク8の長さがそれぞれ10μ
m、20μm、30μmの時の特性を表わす。図4から
もわかるように、磁気ヨーク8の磁気記録媒体2側で
は、磁気記録媒体2と磁気ヨーク8先端の距離の違いに
より磁気ヨーク8に入る磁束密度は大きく異なってお
り、磁気記録媒体2と磁気ヨーク8先端の距離が小さい
方が磁束密度は大きくなる。しかしながら、磁気ヨーク
8の磁気記録媒体2と反対側の端部では、磁気記録媒体
2と磁気ヨーク8先端の距離の違いによる磁束密度の違
いが小さくなっている。すなわち、磁気ヨーク8長が3
0μmの時、13.5%から7.8%の違いに減少して
いる。このことは、磁気記録媒体2と磁気ヨーク8の間
隔がある程度変動しても磁性探針6が感じる磁束はほと
んど変動しないということを表わしている。
Further, in such a magnetic reproducing apparatus 1, the magnetic flux induced by the magnetization pattern recorded on the magnetic recording medium 2 passes through the magnetic yoke 8 made of a thin-film magnetic material having a high magnetic permeability. It is led to the probe 6. FIG. 4 shows the result obtained by calculation of how the magnetic flux from the magnetic recording medium 2 changes inside the magnetic yoke 8. FIG. 4 shows the magnetic flux distribution in the magnetic yoke 8, in which a1, a2, a3
Indicates that the distance between the magnetic recording medium 2 and the tip of the magnetic yoke 8 is 10 nm.
Where b1, b2, and b3 represent the distance between the magnetic recording medium 2 and the tip of the magnetic yoke 8 of 100 nm.
Represents the change in the magnetic flux density at the time. The subscripts 1, 2, and 3 indicate that the magnetic yoke 8 has a length of 10 μm each.
m, 20 μm, and 30 μm. As can be seen from FIG. 4, on the magnetic recording medium 2 side of the magnetic yoke 8, the magnetic flux density entering the magnetic yoke 8 is greatly different due to the difference in the distance between the magnetic recording medium 2 and the tip of the magnetic yoke 8. The magnetic flux density increases as the distance between the magnetic yoke 8 and the tip of the magnetic yoke 8 decreases. However, at the end of the magnetic yoke 8 opposite to the magnetic recording medium 2, the difference in magnetic flux density due to the difference in the distance between the magnetic recording medium 2 and the tip of the magnetic yoke 8 is small. That is, when the length of the magnetic yoke 8 is 3
At 0 μm, the difference is reduced from 13.5% to 7.8%. This means that even if the distance between the magnetic recording medium 2 and the magnetic yoke 8 fluctuates to some extent, the magnetic flux felt by the magnetic probe 6 hardly fluctuates.

【0017】したがって、本実施例によれば、磁気記録
媒体2と磁気ヨーク8間の距離が多少変動しても、磁性
探針6が感じる磁気力の変化はごく僅かとなり、記録信
号の磁化反転によって磁性探針6に働く磁気力が、引力
から斥力、或いは斥力から引力と変化するので、磁気記
録媒体2と磁気ヨーク8間の距離に起因する磁気力変化
の影響をほとんど受けることがない。また、磁気記録媒
体2と磁性探針6の間に配置された磁気ヨーク8が、磁
性探針6の保護膜としての役目を果すので、磁性探針6
が直接磁気記録媒体2に接触することがなく、磁性探針
6およびカンチレバー5を破損する危険性が少ない。更
に、磁気ヨーク8の長さを原子間力が働く距離以上に設
定すれば、磁性探針6が原子間力の影響を受けることな
く磁気力のみを検出でき、磁気記録媒体2の表面形状が
再生信号に与える影響を小さくすることができる。
Therefore, according to the present embodiment, even if the distance between the magnetic recording medium 2 and the magnetic yoke 8 fluctuates slightly, the change in the magnetic force felt by the magnetic probe 6 is very small, and the magnetization reversal of the recording signal is performed. As a result, the magnetic force acting on the magnetic probe 6 changes from attractive force to repulsive force, or from repulsive force to attractive force, so that it is hardly affected by the magnetic force change caused by the distance between the magnetic recording medium 2 and the magnetic yoke 8. Since the magnetic yoke 8 disposed between the magnetic recording medium 2 and the magnetic probe 6 serves as a protective film for the magnetic probe 6,
Is not in direct contact with the magnetic recording medium 2 and the risk of damaging the magnetic probe 6 and the cantilever 5 is small. Further, if the length of the magnetic yoke 8 is set to be equal to or greater than the distance at which the atomic force acts, the magnetic probe 6 can detect only the magnetic force without being affected by the atomic force, and the surface shape of the magnetic recording medium 2 is reduced. The effect on the reproduction signal can be reduced.

【0018】これらの結果、本実施例の磁気再生装置1
によれば、磁気記録媒体2と磁性探針6の間に磁気ヨー
ク8を配置した構造としたので、SPM技術を使用して
高密度に記録された情報の再生を行う場合にも、磁気記
録媒体2と磁気ヨーク8間の距離が多少変動しても、磁
性探針6が感じる磁気力の変動が少なくなり、記録媒体
と探針6の間隔変動に影響されずに記録信号の再生が可
能となり、記録媒体の表面形状に影響されずに高密度に
磁気記録媒体2上に高密度に記録された記録ビットの信
号を確実に再生することができる。また、本実施例で
は、磁気ヨーク8を含むコア部が磁性探針6およびカン
チレバー5の保護膜として働くので、磁性探針6および
カンチレバー5が磁気記録媒体2と衝突する危険がなく
なり、信頼性が向上する。更に、磁気ヨーク8を経由し
て磁性探針6が受ける磁気力が、磁気記録媒体2と磁気
ヨーク8間のスペーシングの変動の影響を受けにくいの
で、カンチレバー5または磁気記録媒体2に位置制御の
ためのフィードバック・ループを設けなくても、変位測
定手段7からのカンチレバー5の変位情報を、直接、再
生信号とすることが可能となり、したがって、ヘッド部
に能動的に駆動される部分がなく、非常に簡単な構成と
することが可能となる。
As a result, the magnetic reproducing apparatus 1 of this embodiment
According to the structure described above, since the magnetic yoke 8 is arranged between the magnetic recording medium 2 and the magnetic probe 6, even when information recorded at high density is reproduced by using the SPM technique, the magnetic recording is performed. Even if the distance between the medium 2 and the magnetic yoke 8 fluctuates slightly, the fluctuation of the magnetic force felt by the magnetic probe 6 is reduced, and the recording signal can be reproduced without being affected by the fluctuation of the interval between the recording medium and the probe 6. Thus, it is possible to reliably reproduce the signal of the recording bit recorded at high density on the magnetic recording medium 2 without being affected by the surface shape of the recording medium. Further, in this embodiment, since the core portion including the magnetic yoke 8 functions as a protective film for the magnetic probe 6 and the cantilever 5, there is no danger of the magnetic probe 6 and the cantilever 5 colliding with the magnetic recording medium 2, and the reliability is improved. Is improved. Further, since the magnetic force applied to the magnetic probe 6 via the magnetic yoke 8 is hardly affected by the fluctuation of the spacing between the magnetic recording medium 2 and the magnetic yoke 8, the position control of the cantilever 5 or the magnetic recording medium 2 is performed. Without providing a feedback loop, the displacement information of the cantilever 5 from the displacement measuring means 7 can be directly used as a reproduced signal, so that there is no actively driven portion in the head. It becomes possible to make a very simple configuration.

【0019】尚、再生ヘッドとしては、図5および図6
に示すように、浮上スライダ18に磁気ヨーク8を組み
込んだ構成とすることもできる。図5(a)はスライダ
18内に設けられたカンチレバー5の斜視図を示し、図
5(b)は図5(a)中のA−A矢視断面図、図5
(c)は図5(a)中のBーB矢視断面図、図6は図5
(a)中のC部の拡大斜視図を示す。この場合には、ス
ライダ18内に磁気ヨーク8を形成し、磁性探針6が磁
気ヨーク8の端部に近接するように位置決めして、磁性
探針6が先端に設けられたカンチレバー5が支持部材4
を介してスライダ18に接着されている。尚、図中、1
9はスライダ18の一部を構成する側部部材である。そ
して、スライダ18と一体となって移動可能な光学系に
よりカンチレバー5の変位を観測する変位測定手段7が
構成され、磁気記録媒体2からの再生信号が得られるよ
うにしてもよい。
FIGS. 5 and 6 show the reproducing head.
As shown in (1), a configuration in which the magnetic yoke 8 is incorporated in the flying slider 18 may be adopted. 5A is a perspective view of the cantilever 5 provided in the slider 18, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
5C is a sectional view taken along the line BB in FIG. 5A, and FIG.
FIG. 2A is an enlarged perspective view of a portion C in FIG. In this case, the magnetic yoke 8 is formed in the slider 18, the magnetic probe 6 is positioned so as to be close to the end of the magnetic yoke 8, and the cantilever 5 provided with the magnetic probe 6 at the tip is supported. Member 4
Is adhered to the slider 18 via the. In the figure, 1
Reference numeral 9 denotes a side member constituting a part of the slider 18. Then, the displacement measuring means 7 for observing the displacement of the cantilever 5 may be constituted by an optical system movable together with the slider 18 so that a reproduction signal from the magnetic recording medium 2 may be obtained.

【0020】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図7は本実施例に係る磁気再生装置を示す概略構
成図である。本実施例では、図7に示すように、上記第
1実施例の構成に、カンチレバー5の基端部に設けられ
磁性探針6と磁気ヨーク8の間隔を調整可能なZ軸(高
さ方向)の駆動機構21と、変位測定手段7からの出力
Uoと定常状態Usとを比較する増幅器22とを、付加
した構成となっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating the magnetic reproducing apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the Z-axis (height direction) provided at the base end of the cantilever 5 and capable of adjusting the distance between the magnetic probe 6 and the magnetic yoke 8 is added to the configuration of the first embodiment. ), And an amplifier 22 for comparing the output Uo from the displacement measuring means 7 with the steady state Us.

【0021】そして、本実施例においては、磁気記録媒
体2上に記録された記録ビットからの漏洩磁界によって
磁気ヨーク8が磁化され、更に、磁気ヨーク8からの磁
束がつくる磁界によって磁性探針6に磁気的相互作用の
力(磁気力)が働き、磁性探針6に磁気力が働くと、カ
ンチレバー5が磁気力に応じて歪められる。このように
して磁気力に応じて歪められたカンチレバー5の変位を
測定して、増幅器22により、磁気力を受けない定常状
態と比較して定常状態との変化分をZ軸(高さ方向)の
駆動機構21にフィードバックすることにより、カンチ
レバー5の歪み量が0になるように制御する。尚、上記
カンチレバー5の歪み量が一定になるように制御するよ
うにしてもよい。この場合のフィードバック制御として
は、Z軸(高さ方向)の駆動機構21に加える電圧を制
御することにより、磁性探針6が受ける力を一定に保つ
ように行なわれる。更に、上記フィードバック信号Uz
を観測することにより、磁気記録媒体2に記録された磁
化状態を検出することができ、記録された情報の再生が
行える。
In this embodiment, the magnetic yoke 8 is magnetized by the leakage magnetic field from the recording bit recorded on the magnetic recording medium 2, and furthermore, the magnetic probe 6 is magnetized by the magnetic field generated by the magnetic flux from the magnetic yoke 8. When a magnetic interaction force (magnetic force) acts on the magnetic probe 6 and a magnetic force acts on the magnetic probe 6, the cantilever 5 is distorted in accordance with the magnetic force. The displacement of the cantilever 5 distorted in accordance with the magnetic force in this way is measured, and the amplifier 22 compares the change from the steady state with the steady state where no magnetic force is received by the Z-axis (height direction). Is controlled so that the distortion amount of the cantilever 5 becomes zero. It should be noted that the distortion amount of the cantilever 5 may be controlled to be constant. In this case, the feedback control is performed such that the force applied to the magnetic probe 6 is kept constant by controlling the voltage applied to the drive mechanism 21 in the Z axis (height direction). Further, the feedback signal Uz
, The magnetization state recorded on the magnetic recording medium 2 can be detected, and the recorded information can be reproduced.

【0022】尚、上記Z軸(高さ方向)の駆動機構21
としては、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)
3 :PZT)ピエゾ・アクチュエータを用いて構成する
こともできる。
The Z-axis (height direction) drive mechanism 21
As lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti)
3 : PZT) A piezo actuator may be used.

【0023】更に、本発明の第3実施例について説明す
る。図8は本実施例に係る磁気再生装置を示す概略構成
図である。本実施例では、図8に示すように、上記第2
実施例の構成に、カンチレバー5の位相変化を検出し信
号Uf を送出する位相計23と、カンチレバー5をその
共振周波数近傍の一定周波数で振動させるカンチレバー
加振手段24とを付加した構成となっている。上記カン
チレバー加振手段24としては、積層型のピエゾ・アク
チュエータにより構成されている。尚、Z軸(高さ方
向)の駆動機構21に振動を与える電圧を重畳させて、
Z軸(高さ方向)の駆動機構21が加振手段24を兼用
する構成としてもよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing the magnetic reproducing apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG.
In the configuration of the embodiment, a phase meter 23 for detecting a phase change of the cantilever 5 and transmitting a signal Uf, and a cantilever vibration means 24 for vibrating the cantilever 5 at a constant frequency near its resonance frequency are added. I have. The cantilever vibrating means 24 is constituted by a laminated piezo actuator. It should be noted that a voltage that gives vibration to the drive mechanism 21 in the Z axis (height direction) is superimposed,
The drive mechanism 21 for the Z axis (height direction) may be configured to also serve as the vibration means 24.

【0024】本実施例においては、SPM技術における
いわゆる「ダイナミック・モード」と同様の原理に基い
て、磁気記録媒体2上に記録された記録ビットの再生が
行なわれる。すなわち、磁性探針6に働く力の勾配が変
化すると、カンチレバー5の共振周波数が変化し、共振
周波数の変化に伴うカンチレバー5の振動振幅変化、す
なわち、光路の変化により位相変調を受けたうなり信号
が検出され、更に、ロックインアンプによりカンチレバ
ー5の基本振動周波数成分のみを取出すことにより、カ
ンチレバー5の振動振幅、或いは位相の変化分を得るよ
うにしている。そして、定常状態との変化分をZ軸(高
さ方向)の駆動機構21にフィードバックして、検出信
号Ufが一定になるように制御し、このフィードバック
信号Uzを観測することにより磁気記録媒体2の磁気力
の勾配が検出される。
In this embodiment, the recording bits recorded on the magnetic recording medium 2 are reproduced based on the same principle as the so-called "dynamic mode" in the SPM technique. That is, when the gradient of the force acting on the magnetic probe 6 changes, the resonance frequency of the cantilever 5 changes, and the vibration amplitude of the cantilever 5 changes with the change of the resonance frequency, that is, the beat signal which is phase-modulated by the change of the optical path. Is detected, and only the fundamental vibration frequency component of the cantilever 5 is extracted by the lock-in amplifier, thereby obtaining a change in the vibration amplitude or phase of the cantilever 5. Then, the amount of change from the steady state is fed back to the drive mechanism 21 for the Z axis (height direction) to control the detection signal Uf to be constant, and by observing the feedback signal Uz, the magnetic recording medium 2 is controlled. Is detected.

【0025】したがって、本実施例によれば、磁気力の
勾配を検出する方式として、磁気力そのものを検出する
方式に比べて検出感度を高くすることができ、検出しよ
うとする磁気力が微弱であるときに有利である。また、
本実施例における検出法によれば、交流的であり低周波
の光学系のドリフトなどの擾乱に強いという利点を持っ
ている。
Therefore, according to the present embodiment, as a method for detecting the gradient of the magnetic force, the detection sensitivity can be increased as compared with the method for detecting the magnetic force itself, and the magnetic force to be detected is weak. It is sometimes advantageous. Also,
The detection method according to the present embodiment has an advantage that it is AC-like and is resistant to disturbance such as drift of an optical system at a low frequency.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気記録媒体と磁性探針の間に磁気ヨークを配置した構
造としたので、SPM技術を使用して高密度に記録され
た情報の再生を行う場合にも、磁気記録媒体と磁気ヨー
ク間の距離が多少変動しても、磁性探針が感じる磁気力
の変動が少なくなり、記録媒体と探針の間隔変動に影響
されずに記録信号の再生が可能となり、記録媒体の表面
形状に影響されずに記録信号の再生が可能となる。ま
た、磁気記録媒体と磁性探針の間に配置された磁気ヨー
クが、磁性探針の保護膜としての役目を果たすので、磁
性探針が直接磁気記録媒体に接触することがなく、磁性
探針およびこれを支持する支持片が磁気記録媒体との衝
突により破損するという危険性が少なくなる。更に、磁
気ヨークの長さを原子間力が働く距離以上に設定すれ
ば、磁性探針は原子間力の影響を受けることなく磁気力
のみを検出できる。従って、磁気記録磁気記録媒体の表
面形状が再生信号に与える影響を小さくすることができ
る。
As described above, according to the present invention,
Since the magnetic yoke is arranged between the magnetic recording medium and the magnetic probe, the distance between the magnetic recording medium and the magnetic yoke can be increased even when reproducing information recorded at a high density using the SPM technique. Even if there is some fluctuation, the fluctuation of the magnetic force felt by the magnetic probe is reduced, the recording signal can be reproduced without being affected by the fluctuation of the interval between the recording medium and the probe, and the surface shape of the recording medium is not affected. Thus, the recorded signal can be reproduced. Also, since the magnetic yoke disposed between the magnetic recording medium and the magnetic probe serves as a protective film for the magnetic probe, the magnetic probe does not come into direct contact with the magnetic recording medium. In addition, the risk that the supporting piece for supporting the magnetic recording medium is damaged by collision with the magnetic recording medium is reduced. Further, if the length of the magnetic yoke is set to be equal to or longer than the distance at which the atomic force acts, the magnetic probe can detect only the magnetic force without being affected by the atomic force. Therefore, the influence of the surface shape of the magnetic recording medium on the reproduction signal can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係り、磁気再生装置を示
す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a magnetic reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)、(b)、(c)は各種のカンチレバー
を示す斜視図である。
FIGS. 2A, 2B and 2C are perspective views showing various cantilevers.

【図3】ヘテロダイン干渉法の一例を示す光学系のブロ
ック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an optical system showing an example of heterodyne interferometry.

【図4】磁気ヨーク内の磁束密度変化を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in magnetic flux density in a magnetic yoke.

【図5】(a)はスライダ内に設けられたカンチレバー
の斜視図、(b)は図5(a)中のA−A矢視断面図、
(c)は図5(a)中のB−B矢視断面図である。
5A is a perspective view of a cantilever provided in a slider, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5A,
FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

【図6】図5(a)中のC部の拡大斜視図を示す。FIG. 6 is an enlarged perspective view of a portion C in FIG. 5 (a).

【図7】本発明の第2実施例に係り、磁気再生装置を示
す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a magnetic reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施例に係り、磁気再生装置を示
す概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a magnetic reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来例に係り、スタティック・モードタイプの
走査型プローブ顕微鏡の信号検出方式を示す模式図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a signal detection method of a scanning probe microscope of a static mode type according to a conventional example.

【図10】従来例に係り、ダイナミック・モードタイプ
の走査型プローブ顕微鏡の信号検出方式を示す模式図で
ある。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a signal detection method of a scanning probe microscope of a dynamic mode type according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気記録媒体 2 磁気記録媒体 5 支持片(カンチレバー) 6 探針 7 変位測定手段 8 磁気ヨーク 24 加振手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic recording medium 2 Magnetic recording medium 5 Supporting piece (cantilever) 6 Probe 7 Displacement measuring means 8 Magnetic yoke 24 Vibration means

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定長さで形成され長手方向の一端側が
支持された可撓性の支持片と、 前記長手方向の他端側の支持片箇所に支持され磁気記録
媒体に対向して配設された磁性探針と、 前記磁気記録媒体に接近離間する方向への前記支持片の
変位を検出する変位測定手段と、 薄膜磁性体からなり前記磁気記録媒体と磁性探針との間
に介設された磁気ヨークと、 を備えることを特徴とする磁気再生装置。
1. A flexible support piece having a predetermined length and supported at one end in a longitudinal direction, and provided at a support piece at the other end in the longitudinal direction to face a magnetic recording medium. A magnetic probe, a displacement measuring means for detecting a displacement of the support piece in a direction approaching and moving away from the magnetic recording medium, and a thin film magnetic material interposed between the magnetic recording medium and the magnetic probe. And a magnetic yoke.
【請求項2】 前記磁気ヨークは非磁性コアにより支持
され、前記長手方向の一端側の支持片箇所は前記非磁性
コアにより支持されている請求項1記載の磁気再生装
置。
2. The magnetic reproducing apparatus according to claim 1, wherein the magnetic yoke is supported by a non-magnetic core, and a support piece at one end in the longitudinal direction is supported by the non-magnetic core.
【請求項3】 前記支持片の変位量が前記変位測定手段
の検出値に応じて0、又は一定値に制御される請求項1
又は2記載の磁気再生装置。
3. The displacement amount of the support piece is controlled to 0 or a constant value according to a value detected by the displacement measuring means.
Or the magnetic reproducing device according to 2.
【請求項4】 前記支持片を一定の周波数で振動させる
加振手段を有する請求項3記載の磁気再生装置。
4. The magnetic reproducing apparatus according to claim 3, further comprising a vibrating means for vibrating the support piece at a constant frequency.
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