磁気ヘッドおよび磁気記録方法
【課題】垂直配向型の磁気記録媒体に高密度で情報の記録を行うことができる簡易な構造の磁気ヘッド、および、この磁気ヘッドを用いた磁気記録方法を得ること。
【解決手段】非磁性体の支持体１１上に形成された磁性体層１２が、前記支持体１１の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体１０に情報を書き込む磁気ヘッド１であって、磁気ギャップ４を挟んで対向する一対の磁極２、３を備え、前記一対の磁極の内の一方の磁極２の前記磁気記録媒体１０に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極３の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体１０から後退して配置されている。
【解決手段】非磁性体の支持体１１上に形成された磁性体層１２が、前記支持体１１の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体１０に情報を書き込む磁気ヘッド１であって、磁気ギャップ４を挟んで対向する一対の磁極２、３を備え、前記一対の磁極の内の一方の磁極２の前記磁気記録媒体１０に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極３の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体１０から後退して配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に情報を記録する磁気ヘッドおよび磁気記録方法に関し、特に、垂直配向型の磁気記録媒体への記録を行う磁気ヘッドおよび磁気記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材である非磁性体の支持体上に磁性体層を塗布した磁気記録媒体である磁気テープに情報の書き込みを行う磁気ヘッドは、所定の磁気ギャップを介して配置された一対の磁極を有していて、この一対の磁極に磁場を印加しながら磁気テープ上を摺動させることで磁性体層を磁化する。一般に、情報が記録される磁気テープの磁性体層は、テープの進行方向、すなわち支持体の面に平行な方向な長手方向の磁化方向を有している。
【０００３】
近年の磁気テープの利用分野の一つとして、コンピュータのハードディスクに保存されているデータのバックアップに用いる、情報バックアップ用途がある。この情報バックアップ用途の磁気テープとして、一巻あたり数百ＧＢの大容量のものが既に商品化されているが、バックアップ対象のハードディスクの大容量化に伴い磁気テープのさらなる大容量化が求められている。このような大容量の磁気テープとして、高密度での記録を実現させるために、非磁性体の支持体上に塗布された磁性体層の磁化容易軸の方向を支持体の面方向に対して垂直な方向とした、垂直配向型の磁気テープが実用化されている。
【０００４】
垂直配向型の磁気テープに情報を記録する磁気記録再生装置の一例として、磁気テープの走行方向に対して傾斜した回転軸を有する傘状の回転部材に設けられた磁気ヘッドを備え、この磁気ヘッドが回転しながら磁気テープ面に円弧状の記録パターンを形成するものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の磁気記録再生装置は、高密度での情報の記録を可能とするものであるが、磁気ヘッドの構造が複雑であり、磁気テープと磁気ヘッドとの位置関係の精度を確保して高密度記録を行う必要があるために装置全体が複雑高価なものとなる。
【０００７】
一方、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって、垂直配向型の磁気テープに情報を記録する場合には、支持体が非磁性体であるために磁性体層に対して長手方向の磁界が印加されて情報記録を行うこととなる。垂直配向型の磁気テープに長手方向に情報記録を行おうとすると、記録電流カーブが飽和しにくいために大電流での磁化の書き込みが必要となって、ヘッド材料の変更を余儀なくされるなどコストアップにつながり好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記従来の磁気記録方法における課題を解決し、垂直配向型の磁気記録媒体に高密度で情報の記録を行うことができる簡易な構造の磁気ヘッド、および、この磁気ヘッドを用いた磁気記録方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明の磁気ヘッドは、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に情報を書き込む磁気ヘッドであって、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備え、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の磁気記録方法は、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって情報を書き込む磁気記録方法であって、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置され、前記磁気記録媒体に印加される磁界を前記磁気記録媒体の前記支持体の面方向に対して傾斜させて磁化記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁気ヘッドは、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極の内の、一方の磁極の磁気記録媒体に対向する面が、他方の磁極の磁気記録媒体に対向する面よりも磁気記録媒体から後退して配置されている。このため、垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記録媒体を斜め方向の磁界によって垂直磁化することができ、高密度な情報記録を簡易な構成の磁気ヘッドで実現できる。
【００１２】
また、本発明の磁気記録方法は、磁気ヘッドにより磁気記録媒体に印加される磁界が、磁気記録媒体の支持体の面方向に対して傾斜している斜め磁化記録を行うため、垂直配向型の磁気記録媒体に、簡易な構成の磁気ヘッドを用いて高密度での情報の記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態にかかる磁気ヘッドによって、情報を記録している状態を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる磁気ヘッドの磁気ギャップ部分の断面の構成を示す要部拡大図である。
【図３】磁気ヘッドの構成例を示す拡大写真である。
【図４】磁気ヘッドから垂直配向型の磁気テープに印加される磁界を説明するための図である。図４（ａ）が、本実施形態にかかる磁気ヘッドによる斜め磁化の状態を示し、図４（ｂ）が、比較例の磁気ヘッドによる長手方向磁化の状態を示す。
【図５】本実施形態にかかる磁気ヘッドでの磁気ギャップ部分に生じる磁界の状況を確認するためのシミュレーションデータを示す図である。
【図６】磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍の磁界の分布を示す図である。図６（ａ）が本実施形態にかかる磁気ヘッドでの磁界の分布を、図６（ｂ）が比較例としての従来の磁気ヘッドでの磁界の分布を示す。
【図７】磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さの分布を示す図である。図７（ａ）が本実施形態にかかる磁気ヘッドでの磁界の分布を、図７（ｂ）が比較例としての従来の磁気ヘッドでの磁界の分布を示す。
【図８】第１の磁極の後退量を１０ｎｍとしたときの、磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さ分布を示す図である。
【図９】第１の磁極の後退量を２５０ｎｍとしたときの、磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さ分布を示す図である。
【図１０】第１の磁極の後退量を５００ｎｍとしたときの、磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さ分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の磁気ヘッドは、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に情報を書き込む磁気ヘッドであって、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備え、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置されている。
【００１５】
上記本発明の磁気ヘッドは、磁気記録媒体に磁気記録を行うための一対の磁極の内の一方が、他方の磁極よりも磁気記録媒体から後退して配置されているため、一対の磁極の間に生じる磁界が磁気記録媒体の支持体面に対して斜め方向に傾斜する。この結果、磁気ヘッドから磁気記録媒体に印加される磁界に垂直方向の成分が生じ、大電流を用いることなく垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層に情報の記録を行うことができる。
【００１６】
上記本発明の磁気ヘッドにおいて、前記一方の磁極の前記他方の磁極に対する後退量が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とすることが好ましい。このようにすることで、斜め方向の磁界によって垂直磁化する効果を有効に発揮させることができる。
【００１７】
また、磁気記録時の前記磁気記録媒体の進行方向に対して、前記一方の磁極が前記他方の磁極の後ろ側に位置していることが好ましい。このようにすることで、磁気記録媒体の磁性体層へのオーバーライトを容易に行うことができる。
【００１８】
本発明の磁気記録方法は、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって情報を書き込む磁気記録方法であって、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置され、前記磁気記録媒体に印加される磁界を前記磁気記録媒体の前記支持体の面方向に対して傾斜させて磁化記録を行う。
【００１９】
このようにすることで、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極を用いて、垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記録媒体の磁性体層に垂直方向の成分を有する磁界を印加することができ、情報の記録を容易に行うことができる。
【００２０】
以下、本発明の磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを用いた磁気記録方法について、図面を参照して説明する。
【００２１】
なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の磁気ヘッドについて、本発明を説明するために必要な部分のみを簡略化して示したものである。従って、本発明にかかる磁気ヘッド並びに磁気記録方法では、参照する各図に示されていない任意の構成を備えることができる。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率を必ずしも忠実に表したものではない。
【００２２】
（実施の形態）
図１は、本実施形態にかかる磁気ヘッドが、磁気記録媒体である垂直配向型の磁気テープに情報を記録する状態を模式的に示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１は、上側ポールまたはライトヘッド等と称される一対の磁極のうちの一方の磁極である第１の磁極２と、下側ポールまたはシェアードシールド(shared shield)等と称される他方の磁極である第２の磁極３とが、図１には現れない所定の磁気ギャップを介して配置されている。第１の磁極２および第２の磁極３は、いずれもパーマロイやフェライト系合金、ＣＺＴ（コバルト、ジルコニア、タンタル）、センダストなどの高透磁率、高Ｂｓを有する金属から構成されている。
【００２４】
第２の磁極３の、第１の磁極２に対向する面とは反対側の面に対向するように、第２の磁極３との間に所定の間隔を有してボトムシールド等と称されるシールド部材５が配置され、磁気ギャップに外部の磁界が影響しないようにシールドしている。
【００２５】
第１の磁極２の図中上方に位置する根元側部分と、第２の磁極３の図中上方に位置する根元側部分との間には、一対の磁極２および磁極３から磁界を発生させるための導電コイル６が配置されている。磁気テープ１０に情報を記録するための磁界を発生させる第１の磁極２の先端部分は、磁界を集中させて磁束密度を高くするために、根元側部分２ａよりも幅が狭く構成されている。
【００２６】
なお、本実施形態の磁気ヘッド１は、磁気記録媒体１０に情報を記録する書き込み側（Ｗ）のヘッドであり、磁気ヘッド１と所定の距離を隔てて図示しない読み込み側（Ｒ）のヘッドが配置される。書き込み側（Ｗ）ヘッドと読み込み側（Ｒ）ヘッドとは、互いに背中合わせとなるように逆向きに配置される。また、図１において示した、磁気ヘッドの磁極の具体的な形状等はあくまで例示に過ぎない。本実施形態の磁気ヘッドとしては、図１に図示した形状に限られず、薄膜磁気ヘッド等と称される磁気ギャップを介して一対の磁極が配置された磁気ヘッドに用いられる各種形状の磁極を用いることができる。
【００２７】
磁気記録媒体である磁気テープ１０は、基材である非磁性体の支持体１１上に磁性体層１２が積層され、磁性体層１２が支持体１１の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気テープ１０である。
【００２８】
支持体１１としては、例えば、二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルムなどの厚さ２〜６μｍ樹脂フィルムを用いることができる。磁性体層１２は、粒状の磁性体粉としての、例えば、平均粒子径が５ｎｍ〜５０ｎｍ程度の強磁性鉄系金属磁性粉末、窒化鉄系磁性粉末、六方晶Ｂａ−Ｆｅ磁性粉末が、塩化ビニル樹脂とポリウレタン樹脂との混合体などの熱硬化性のバインダ樹脂内に分散配置されたものである。磁性体層１２の厚さとしては、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍとすることができる。
【００２９】
なお、垂直配向型の磁気テープ１０としては、上記例示したものに限られず、少なくともテープの基材である支持体１１の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層１２を備える、各種の磁気テープを用いることができる。例えば、支持体１１上に磁性体層１２の表面平滑性を向上させるための下塗り層を形成することができる。また、磁性体層１２の磁化方向としても、垂直方向と水平方向との両方向に磁化された磁性体層を用いることもできる。
【００３０】
図２は、本実施形態の磁気ヘッド１の、一対の磁極である第１の磁極２と、第２の磁極３と、磁気ギャップ４とが構成されている部分の断面の構成を示す要部拡大図である。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２と第２の磁極３とが磁気ギャップ４を介してその先端部分が対向して配置されている。磁気ギャップ４は、例えば、磁気ヘッド１の製造時に第２の磁極３を形成した後に絶縁性薄膜などを積層することにより正確な値を保つように構成され、厚さである磁気ギャップ４の大きさｘは、一例として０．２μｍとすることができる。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１は、第１の磁極２の磁気テープ１０に対向する面２ａが、第２の磁極３の磁気テープ１０に対向する面３ａよりも磁気テープ１０に対して後退して配置されている。すなわち、第１の磁極２の磁気テープ１０に対向する面２ａと、第２の磁極３の磁気テープ１０に対向する面３ａとが異なる高さに設定されていて、図２に示すように、第２の磁極３の面３ａが磁気テープ１０の支持体１１上に形成された磁性体層１２の表面にちょうど当接している場合に、第１の磁極２の面２ａと磁気テープ１０との間に後退量ｙ分の間隔が生じる。本実施形態では、後退量ｙを１００ｎｍとしている。
【００３３】
なお、シールド部材５の磁気テープ１０に対向する面５ａは、第２の磁極３の磁気テープ１０に対向する面３ａと同じ位置にあり、図２の状態において、磁気テープ１０の磁性体層１２の表面に当接している。
【００３４】
参考までに、図３に本実施形態の磁気ヘッドと同様の、第１の磁気ヘッド２’と、第２の磁気ヘッド３’と、磁気シールド材５’とを備えた磁気ヘッドの、磁気テープに当接する側の面を撮影した顕微鏡写真を示す。なお、図３に示した磁気ヘッドでは、第１の磁極２’が第２の磁極３’よりも後退しておらず、以下本明細書で比較例として示す磁気ヘッド１’を撮影したものである。
【００３５】
図４は、磁気ヘッドからの磁界が磁気テープの垂直配向型の磁性体層に与える影響を説明するための図である。図４（ａ）が、第１の磁極２が第２の磁極３に対して後退量ｙ後退している本実施形態の磁気ヘッド１による斜め磁化の状態を示し、図４（ｂ）が、第１の磁極２’と第２の磁極３’とが磁気テープに対して同じ位置にある、比較例の磁気ヘッド１’による長手方向磁化の状態を示している。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２が第２の磁極３よりも後退量ｙ（＝１００ｎｍ）だけ磁気テープ１０の磁性体層１２の表面から離れた位置にある。このため、第１の磁極２と第２の磁極３との間に生じる磁束７は、図４（ａ）に示すように、下向き方向の成分が小さく上向き方向の成分が大きくなって、上下方向において非対称となる。この結果、垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層に斜め方向の磁界によって垂直磁化が行われる。このとき、垂直方向に配列された磁性体層１２では、上向きの磁束によって磁化された上向きの残留磁界Ｂ１の方が、下向きの磁界によって磁化された下向きの残留磁界Ｂ２よりも大きく、Ｂ１＞Ｂ２という関係が生じる。
【００３７】
本実施形態の磁気ヘッド１の場合には、磁気テープ１０が図４（ａ）中に示す白矢印の方向に進むことで、一旦下向きに磁化された部分を上向きに磁化し直すことで情報が記録されることになる。例えば、Ｂ２の部分を見ると、下向きの磁界が弱いために逆方向の上向きに容易に磁化することができる。このようにして、磁性体層１２への情報の書き込みを容易に行うことができる。
【００３８】
これに対し、図４（ｂ）に示す比較例の場合には、第１の磁極２’および第２の磁極３’と、磁性体層１２との距離がともに等しいため、垂直配向された磁性体層１２に印加される磁界成分は下向きの場合も上向きの場合も同じ大きさとなる。この結果、磁性体層に残留する磁力の大きさも同じとなって、Ｂ１’＝Ｂ２’となる。
【００３９】
次に、磁気テープ１０が図４（ｂ）中の白矢印方向に走行した状態では、図４（ａ）に示した場合と同様に、一旦下向きに磁化された部分が上向きに磁化し直されるが、下向きの磁界と上向きの磁界が同じ大きさであるため、容易には情報を書き込めない。このように、比較例の磁気ヘッド１’では、垂直配向型の磁性体層１２に情報を記録することが困難となる。
【００４０】
ここで、本実施形態の磁気ヘッド１による斜め磁化の状態を、シミュレーションで確認してみる。
【００４１】
図５は、発明者らが行ったシミュレーションでの条件設定を示す図であり、図５に示す形状で設定し、第１の磁気ヘッド２および第２の磁気ヘッド３の厚さを４０００ｎｍとした。また、磁気テープ１０の磁性体層１２の厚さを６０ｎｍ、支持体の厚さを１０００ｎｍと、磁気ギャップ４を０．３５μｍとしている。ヘッド材料は、ＰＢパーマロイ（４５Ｎｉ−Ｆｅ）とし、飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）を≧１．４、最大比透磁率（μｍ）を≧３００００とした。磁気ヘッド２と磁気テープ１０との間の空気層、および、磁気テープの比透磁率は１とした。なお、シミュレーションは、米国Ｆｉｌｅｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ＬＬＣ社製の解析ソフト「ＳＡＴＥ（Static Field Analysis Toolkit Education）」を用いて行った。
【００４２】
図６は、本実施形態の磁気ヘッド１と、上記比較例の磁気ヘッド１’における、磁気ギャップ４（４’）周囲での磁界分布状態のシミュレーション結果を示している。なお、図５に示すように、第１の磁極２（２’）を図中の右側に配置してシミュレーションを行ったため、以下に示すシミュレーション結果においては、それぞれの図中右側に第１の磁極２が、図中左側に第２の磁極３が配置されている。
【００４３】
図６（ａ）は、本実施形態の磁気ヘッド１における磁界分布の状態を示す。図６（ａ）で示すシミュレーションでは、上記本実施形態の磁気ヘッド１に合わせて、第１の磁極２の後退量ｙを１００ｎｍと設定した。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２が第２の磁極３に対して１００ｎｍ図中上方に後退しているため、特に、第１の磁気ヘッド２の磁気テープ側の端部近傍での磁束が磁気ギャップ部分で図中右上がりになっている。また、第１の磁気ヘッド２、第２の磁気ヘッド３の磁気テープ側の端面よりも磁気テープ側に漏れ出している磁束が、図中の右側上方に少し回転したような形状となっている。
【００４５】
これに対し、図６（ｂ）に示す、比較例の磁気ヘッド１’における磁界分布では、磁気ギャップ部分の磁界が、第１の磁気ヘッド２’の磁気テープ側端面部分でも水平になっている。また、第１の磁気ヘッド２’、第２の磁気ヘッド３’から磁気テープ側に漏れ出ている磁界も、図中において左右対称な形となっている。
【００４６】
このように、第１の磁極２を後退させた本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２の磁気テープの磁性体層側の部分において、磁界の分布が図中の左右方向において非対称となっていることがわかる。
【００４７】
図７は、本実施形態の磁気ヘッド１と比較例の磁気ヘッド１’における、磁気テープの磁性体層に与えられる磁界の強さについてのシミュレーション結果を示した図である。図７（ａ）が、本実施形態の磁気ヘッド１による磁界の強さを示し、図７（ｂ）が比較例の磁気ヘッド１’による磁界の強さを示している。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１による磁界では、図７（ａ）における左側のマイナス磁界の強さＢ１（絶対値）が約０．３９Ｔ、右側のプラス磁界の強さＢ２が約０．１８Ｔとなっていて、磁界分布にアンバランスが生じてマイナス磁界が残留し、最終的に垂直磁化が行われることがわかる。
【００４９】
これに対し、図７（ｂ）に示す比較例の磁気ヘッド１’の場合には、マイナス磁界の強さＢ１’とプラス磁界の強さＢ２’とが、ともに約０．４１Ｔとなっていて、垂直方向に磁化する成分が互いにキャンセルされてしまうことがわかる。
【００５０】
このように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２が第２の磁極３よりも磁気テープに対して後退して位置するため、磁気テープの磁性体層に印加される磁束の分布が傾斜して斜め磁化が行われる。この結果、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気テープに対しても、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極２、３を用いて、情報の記録を行うことができることがわかる。
【００５１】
次に、図５に示したシミュレーション条件を用いて、第１の磁極２の後退量ｙの大きさを変えた場合に生じる磁界分布の変化を確認した。
【００５２】
図８は、第１の磁極２の後退量ｙが１０ｎｍの場合、図９は、第１の磁極２の後退量ｙが２５０ｎｍの場合、図１０は、第１の磁極２の後退量ｙが５００ｎｍの場合の、磁気テープの磁性体層に与えられる磁界の強さを示している。なお、図８から図１０は、図７（ａ）で示した本実施形態の磁気ヘッド１の場合と比較して、第１の磁極２の後退量ｙのみを変化させてシミュレーションしたものであり、その他のシミュレーション条件は、すべで図７（ａ）の場合と同じとしている。
【００５３】
図８に示す、第１の磁極２の後退量ｙが１０ｎｍの場合、左側のマイナス磁界の強さＢ１が約０．４０Ｔ、右側のプラス磁界の強さＢ２が約０．３１Ｔとなっていて、磁界分布にアンバランスが生じ、後退量ｙが１００ｎｍの場合の本実施形態の磁気ヘッド１と同様に垂直方向の磁界が残留することがわかる。また、図９に示す、第１の磁極２の後退量ｙが２５０ｎｍの場合も、左側のマイナス磁界の強さＢ１が約０．３０Ｔ、右側のプラス磁界の強さＢ２が約０．１Ｔとなっていて、同様に磁界分布にアンバランスが生じている。
【００５４】
これに対し、図１０に示す、第１の磁極２の後退量ｙが５００ｎｍの場合には、左側のマイナス磁界部分には、約０．２４ＴのピークＢ１が認められるが、右側のプラス磁界では明確なピークが認められない。このような磁界分布では、磁気テープの磁性体層を正常に磁化することができないと考えられる。
【００５５】
図７（ｂ）として説明した、比較例の磁気ヘッド１’は、第１の磁極２’の後退量ｙが０である場合と考えることができ、図７（ａ）と図７（ｂ）、さらに図８から図１０のシミュレーション結果から、斜め方向の磁界によって垂直磁化を行う上での好ましい後退量ｙは、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であると考えることができる。
【００５６】
なお、上記シミュレーション結果は、磁気ヘッド材料やその大きさなどについて一つの例を用いたものであるため、上記シミュレーションの結果が、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の後退量ｙが好ましい範囲であることを示しているものの、第１の磁極の後退量ｙが１０ｎｍ未満や２５１ｎｍ以上の場合に、必ずしも斜め磁化ができないことを示しているものではない。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の磁気ヘッド、および、この磁気ヘッドを用いて記録する磁気記録方法では、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極の内の一方の磁極が、磁気テープの磁性体層表面に対して所定距離後退して配置されているため、垂直配向型の磁性体層に対しても容易に情報の記録を行うことができる。
【００５８】
このため、磁性体層の磁化方向が長手方向であるテープに比べて、高密度での情報記録が可能な垂直配向型の磁気テープに、簡易な構成の磁気ヘッドで情報記録を行うことができる。
【００５９】
なお、上記本実施の形態では、磁気記録媒体として磁気テープを用いる例について説明したが、本発明の磁気ヘッド並びに磁気記録方法は、垂直配向型の磁性体層を有する磁気記録媒体であれば、磁気テープ以外にも磁気ディスクなど各種の媒体に情報の記録を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明にかかる磁気ヘッド、および、磁気記録方法は、高密度での情報記録が可能な垂直配向型の磁気記録媒体に、磁気ギャップを介して一対の磁極が配置された簡易な構成の磁気ヘッドを用いて情報の記録が可能である。このため、コンピュータのハードディスク内データのバックアップ用途をはじめとする各種の用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 磁気ヘッド
２ 第１の磁極（一方の磁極）
３ 第２の磁極（他方の磁極）
４ 磁気ヘッド
１０ 磁気テープ（磁気記録媒体）
１１ 支持体
１２ 磁性体層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に情報を記録する磁気ヘッドおよび磁気記録方法に関し、特に、垂直配向型の磁気記録媒体への記録を行う磁気ヘッドおよび磁気記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材である非磁性体の支持体上に磁性体層を塗布した磁気記録媒体である磁気テープに情報の書き込みを行う磁気ヘッドは、所定の磁気ギャップを介して配置された一対の磁極を有していて、この一対の磁極に磁場を印加しながら磁気テープ上を摺動させることで磁性体層を磁化する。一般に、情報が記録される磁気テープの磁性体層は、テープの進行方向、すなわち支持体の面に平行な方向な長手方向の磁化方向を有している。
【０００３】
近年の磁気テープの利用分野の一つとして、コンピュータのハードディスクに保存されているデータのバックアップに用いる、情報バックアップ用途がある。この情報バックアップ用途の磁気テープとして、一巻あたり数百ＧＢの大容量のものが既に商品化されているが、バックアップ対象のハードディスクの大容量化に伴い磁気テープのさらなる大容量化が求められている。このような大容量の磁気テープとして、高密度での記録を実現させるために、非磁性体の支持体上に塗布された磁性体層の磁化容易軸の方向を支持体の面方向に対して垂直な方向とした、垂直配向型の磁気テープが実用化されている。
【０００４】
垂直配向型の磁気テープに情報を記録する磁気記録再生装置の一例として、磁気テープの走行方向に対して傾斜した回転軸を有する傘状の回転部材に設けられた磁気ヘッドを備え、この磁気ヘッドが回転しながら磁気テープ面に円弧状の記録パターンを形成するものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の磁気記録再生装置は、高密度での情報の記録を可能とするものであるが、磁気ヘッドの構造が複雑であり、磁気テープと磁気ヘッドとの位置関係の精度を確保して高密度記録を行う必要があるために装置全体が複雑高価なものとなる。
【０００７】
一方、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって、垂直配向型の磁気テープに情報を記録する場合には、支持体が非磁性体であるために磁性体層に対して長手方向の磁界が印加されて情報記録を行うこととなる。垂直配向型の磁気テープに長手方向に情報記録を行おうとすると、記録電流カーブが飽和しにくいために大電流での磁化の書き込みが必要となって、ヘッド材料の変更を余儀なくされるなどコストアップにつながり好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記従来の磁気記録方法における課題を解決し、垂直配向型の磁気記録媒体に高密度で情報の記録を行うことができる簡易な構造の磁気ヘッド、および、この磁気ヘッドを用いた磁気記録方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明の磁気ヘッドは、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に情報を書き込む磁気ヘッドであって、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備え、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の磁気記録方法は、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって情報を書き込む磁気記録方法であって、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置され、前記磁気記録媒体に印加される磁界を前記磁気記録媒体の前記支持体の面方向に対して傾斜させて磁化記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁気ヘッドは、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極の内の、一方の磁極の磁気記録媒体に対向する面が、他方の磁極の磁気記録媒体に対向する面よりも磁気記録媒体から後退して配置されている。このため、垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記録媒体を斜め方向の磁界によって垂直磁化することができ、高密度な情報記録を簡易な構成の磁気ヘッドで実現できる。
【００１２】
また、本発明の磁気記録方法は、磁気ヘッドにより磁気記録媒体に印加される磁界が、磁気記録媒体の支持体の面方向に対して傾斜している斜め磁化記録を行うため、垂直配向型の磁気記録媒体に、簡易な構成の磁気ヘッドを用いて高密度での情報の記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態にかかる磁気ヘッドによって、情報を記録している状態を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる磁気ヘッドの磁気ギャップ部分の断面の構成を示す要部拡大図である。
【図３】磁気ヘッドの構成例を示す拡大写真である。
【図４】磁気ヘッドから垂直配向型の磁気テープに印加される磁界を説明するための図である。図４（ａ）が、本実施形態にかかる磁気ヘッドによる斜め磁化の状態を示し、図４（ｂ）が、比較例の磁気ヘッドによる長手方向磁化の状態を示す。
【図５】本実施形態にかかる磁気ヘッドでの磁気ギャップ部分に生じる磁界の状況を確認するためのシミュレーションデータを示す図である。
【図６】磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍の磁界の分布を示す図である。図６（ａ）が本実施形態にかかる磁気ヘッドでの磁界の分布を、図６（ｂ）が比較例としての従来の磁気ヘッドでの磁界の分布を示す。
【図７】磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さの分布を示す図である。図７（ａ）が本実施形態にかかる磁気ヘッドでの磁界の分布を、図７（ｂ）が比較例としての従来の磁気ヘッドでの磁界の分布を示す。
【図８】第１の磁極の後退量を１０ｎｍとしたときの、磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さ分布を示す図である。
【図９】第１の磁極の後退量を２５０ｎｍとしたときの、磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さ分布を示す図である。
【図１０】第１の磁極の後退量を５００ｎｍとしたときの、磁気テープの磁性体層に印加される磁界の強さ分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の磁気ヘッドは、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に情報を書き込む磁気ヘッドであって、磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備え、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置されている。
【００１５】
上記本発明の磁気ヘッドは、磁気記録媒体に磁気記録を行うための一対の磁極の内の一方が、他方の磁極よりも磁気記録媒体から後退して配置されているため、一対の磁極の間に生じる磁界が磁気記録媒体の支持体面に対して斜め方向に傾斜する。この結果、磁気ヘッドから磁気記録媒体に印加される磁界に垂直方向の成分が生じ、大電流を用いることなく垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層に情報の記録を行うことができる。
【００１６】
上記本発明の磁気ヘッドにおいて、前記一方の磁極の前記他方の磁極に対する後退量が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とすることが好ましい。このようにすることで、斜め方向の磁界によって垂直磁化する効果を有効に発揮させることができる。
【００１７】
また、磁気記録時の前記磁気記録媒体の進行方向に対して、前記一方の磁極が前記他方の磁極の後ろ側に位置していることが好ましい。このようにすることで、磁気記録媒体の磁性体層へのオーバーライトを容易に行うことができる。
【００１８】
本発明の磁気記録方法は、非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって情報を書き込む磁気記録方法であって、前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置され、前記磁気記録媒体に印加される磁界を前記磁気記録媒体の前記支持体の面方向に対して傾斜させて磁化記録を行う。
【００１９】
このようにすることで、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極を用いて、垂直方向に磁化容易軸を有する磁気記録媒体の磁性体層に垂直方向の成分を有する磁界を印加することができ、情報の記録を容易に行うことができる。
【００２０】
以下、本発明の磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを用いた磁気記録方法について、図面を参照して説明する。
【００２１】
なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の磁気ヘッドについて、本発明を説明するために必要な部分のみを簡略化して示したものである。従って、本発明にかかる磁気ヘッド並びに磁気記録方法では、参照する各図に示されていない任意の構成を備えることができる。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率を必ずしも忠実に表したものではない。
【００２２】
（実施の形態）
図１は、本実施形態にかかる磁気ヘッドが、磁気記録媒体である垂直配向型の磁気テープに情報を記録する状態を模式的に示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１は、上側ポールまたはライトヘッド等と称される一対の磁極のうちの一方の磁極である第１の磁極２と、下側ポールまたはシェアードシールド(shared shield)等と称される他方の磁極である第２の磁極３とが、図１には現れない所定の磁気ギャップを介して配置されている。第１の磁極２および第２の磁極３は、いずれもパーマロイやフェライト系合金、ＣＺＴ（コバルト、ジルコニア、タンタル）、センダストなどの高透磁率、高Ｂｓを有する金属から構成されている。
【００２４】
第２の磁極３の、第１の磁極２に対向する面とは反対側の面に対向するように、第２の磁極３との間に所定の間隔を有してボトムシールド等と称されるシールド部材５が配置され、磁気ギャップに外部の磁界が影響しないようにシールドしている。
【００２５】
第１の磁極２の図中上方に位置する根元側部分と、第２の磁極３の図中上方に位置する根元側部分との間には、一対の磁極２および磁極３から磁界を発生させるための導電コイル６が配置されている。磁気テープ１０に情報を記録するための磁界を発生させる第１の磁極２の先端部分は、磁界を集中させて磁束密度を高くするために、根元側部分２ａよりも幅が狭く構成されている。
【００２６】
なお、本実施形態の磁気ヘッド１は、磁気記録媒体１０に情報を記録する書き込み側（Ｗ）のヘッドであり、磁気ヘッド１と所定の距離を隔てて図示しない読み込み側（Ｒ）のヘッドが配置される。書き込み側（Ｗ）ヘッドと読み込み側（Ｒ）ヘッドとは、互いに背中合わせとなるように逆向きに配置される。また、図１において示した、磁気ヘッドの磁極の具体的な形状等はあくまで例示に過ぎない。本実施形態の磁気ヘッドとしては、図１に図示した形状に限られず、薄膜磁気ヘッド等と称される磁気ギャップを介して一対の磁極が配置された磁気ヘッドに用いられる各種形状の磁極を用いることができる。
【００２７】
磁気記録媒体である磁気テープ１０は、基材である非磁性体の支持体１１上に磁性体層１２が積層され、磁性体層１２が支持体１１の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気テープ１０である。
【００２８】
支持体１１としては、例えば、二軸延伸のポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフィルムなどの厚さ２〜６μｍ樹脂フィルムを用いることができる。磁性体層１２は、粒状の磁性体粉としての、例えば、平均粒子径が５ｎｍ〜５０ｎｍ程度の強磁性鉄系金属磁性粉末、窒化鉄系磁性粉末、六方晶Ｂａ−Ｆｅ磁性粉末が、塩化ビニル樹脂とポリウレタン樹脂との混合体などの熱硬化性のバインダ樹脂内に分散配置されたものである。磁性体層１２の厚さとしては、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍとすることができる。
【００２９】
なお、垂直配向型の磁気テープ１０としては、上記例示したものに限られず、少なくともテープの基材である支持体１１の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層１２を備える、各種の磁気テープを用いることができる。例えば、支持体１１上に磁性体層１２の表面平滑性を向上させるための下塗り層を形成することができる。また、磁性体層１２の磁化方向としても、垂直方向と水平方向との両方向に磁化された磁性体層を用いることもできる。
【００３０】
図２は、本実施形態の磁気ヘッド１の、一対の磁極である第１の磁極２と、第２の磁極３と、磁気ギャップ４とが構成されている部分の断面の構成を示す要部拡大図である。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２と第２の磁極３とが磁気ギャップ４を介してその先端部分が対向して配置されている。磁気ギャップ４は、例えば、磁気ヘッド１の製造時に第２の磁極３を形成した後に絶縁性薄膜などを積層することにより正確な値を保つように構成され、厚さである磁気ギャップ４の大きさｘは、一例として０．２μｍとすることができる。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１は、第１の磁極２の磁気テープ１０に対向する面２ａが、第２の磁極３の磁気テープ１０に対向する面３ａよりも磁気テープ１０に対して後退して配置されている。すなわち、第１の磁極２の磁気テープ１０に対向する面２ａと、第２の磁極３の磁気テープ１０に対向する面３ａとが異なる高さに設定されていて、図２に示すように、第２の磁極３の面３ａが磁気テープ１０の支持体１１上に形成された磁性体層１２の表面にちょうど当接している場合に、第１の磁極２の面２ａと磁気テープ１０との間に後退量ｙ分の間隔が生じる。本実施形態では、後退量ｙを１００ｎｍとしている。
【００３３】
なお、シールド部材５の磁気テープ１０に対向する面５ａは、第２の磁極３の磁気テープ１０に対向する面３ａと同じ位置にあり、図２の状態において、磁気テープ１０の磁性体層１２の表面に当接している。
【００３４】
参考までに、図３に本実施形態の磁気ヘッドと同様の、第１の磁気ヘッド２’と、第２の磁気ヘッド３’と、磁気シールド材５’とを備えた磁気ヘッドの、磁気テープに当接する側の面を撮影した顕微鏡写真を示す。なお、図３に示した磁気ヘッドでは、第１の磁極２’が第２の磁極３’よりも後退しておらず、以下本明細書で比較例として示す磁気ヘッド１’を撮影したものである。
【００３５】
図４は、磁気ヘッドからの磁界が磁気テープの垂直配向型の磁性体層に与える影響を説明するための図である。図４（ａ）が、第１の磁極２が第２の磁極３に対して後退量ｙ後退している本実施形態の磁気ヘッド１による斜め磁化の状態を示し、図４（ｂ）が、第１の磁極２’と第２の磁極３’とが磁気テープに対して同じ位置にある、比較例の磁気ヘッド１’による長手方向磁化の状態を示している。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２が第２の磁極３よりも後退量ｙ（＝１００ｎｍ）だけ磁気テープ１０の磁性体層１２の表面から離れた位置にある。このため、第１の磁極２と第２の磁極３との間に生じる磁束７は、図４（ａ）に示すように、下向き方向の成分が小さく上向き方向の成分が大きくなって、上下方向において非対称となる。この結果、垂直方向に磁化容易軸を有する磁性体層に斜め方向の磁界によって垂直磁化が行われる。このとき、垂直方向に配列された磁性体層１２では、上向きの磁束によって磁化された上向きの残留磁界Ｂ１の方が、下向きの磁界によって磁化された下向きの残留磁界Ｂ２よりも大きく、Ｂ１＞Ｂ２という関係が生じる。
【００３７】
本実施形態の磁気ヘッド１の場合には、磁気テープ１０が図４（ａ）中に示す白矢印の方向に進むことで、一旦下向きに磁化された部分を上向きに磁化し直すことで情報が記録されることになる。例えば、Ｂ２の部分を見ると、下向きの磁界が弱いために逆方向の上向きに容易に磁化することができる。このようにして、磁性体層１２への情報の書き込みを容易に行うことができる。
【００３８】
これに対し、図４（ｂ）に示す比較例の場合には、第１の磁極２’および第２の磁極３’と、磁性体層１２との距離がともに等しいため、垂直配向された磁性体層１２に印加される磁界成分は下向きの場合も上向きの場合も同じ大きさとなる。この結果、磁性体層に残留する磁力の大きさも同じとなって、Ｂ１’＝Ｂ２’となる。
【００３９】
次に、磁気テープ１０が図４（ｂ）中の白矢印方向に走行した状態では、図４（ａ）に示した場合と同様に、一旦下向きに磁化された部分が上向きに磁化し直されるが、下向きの磁界と上向きの磁界が同じ大きさであるため、容易には情報を書き込めない。このように、比較例の磁気ヘッド１’では、垂直配向型の磁性体層１２に情報を記録することが困難となる。
【００４０】
ここで、本実施形態の磁気ヘッド１による斜め磁化の状態を、シミュレーションで確認してみる。
【００４１】
図５は、発明者らが行ったシミュレーションでの条件設定を示す図であり、図５に示す形状で設定し、第１の磁気ヘッド２および第２の磁気ヘッド３の厚さを４０００ｎｍとした。また、磁気テープ１０の磁性体層１２の厚さを６０ｎｍ、支持体の厚さを１０００ｎｍと、磁気ギャップ４を０．３５μｍとしている。ヘッド材料は、ＰＢパーマロイ（４５Ｎｉ−Ｆｅ）とし、飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）を≧１．４、最大比透磁率（μｍ）を≧３００００とした。磁気ヘッド２と磁気テープ１０との間の空気層、および、磁気テープの比透磁率は１とした。なお、シミュレーションは、米国Ｆｉｌｅｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ＬＬＣ社製の解析ソフト「ＳＡＴＥ（Static Field Analysis Toolkit Education）」を用いて行った。
【００４２】
図６は、本実施形態の磁気ヘッド１と、上記比較例の磁気ヘッド１’における、磁気ギャップ４（４’）周囲での磁界分布状態のシミュレーション結果を示している。なお、図５に示すように、第１の磁極２（２’）を図中の右側に配置してシミュレーションを行ったため、以下に示すシミュレーション結果においては、それぞれの図中右側に第１の磁極２が、図中左側に第２の磁極３が配置されている。
【００４３】
図６（ａ）は、本実施形態の磁気ヘッド１における磁界分布の状態を示す。図６（ａ）で示すシミュレーションでは、上記本実施形態の磁気ヘッド１に合わせて、第１の磁極２の後退量ｙを１００ｎｍと設定した。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２が第２の磁極３に対して１００ｎｍ図中上方に後退しているため、特に、第１の磁気ヘッド２の磁気テープ側の端部近傍での磁束が磁気ギャップ部分で図中右上がりになっている。また、第１の磁気ヘッド２、第２の磁気ヘッド３の磁気テープ側の端面よりも磁気テープ側に漏れ出している磁束が、図中の右側上方に少し回転したような形状となっている。
【００４５】
これに対し、図６（ｂ）に示す、比較例の磁気ヘッド１’における磁界分布では、磁気ギャップ部分の磁界が、第１の磁気ヘッド２’の磁気テープ側端面部分でも水平になっている。また、第１の磁気ヘッド２’、第２の磁気ヘッド３’から磁気テープ側に漏れ出ている磁界も、図中において左右対称な形となっている。
【００４６】
このように、第１の磁極２を後退させた本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２の磁気テープの磁性体層側の部分において、磁界の分布が図中の左右方向において非対称となっていることがわかる。
【００４７】
図７は、本実施形態の磁気ヘッド１と比較例の磁気ヘッド１’における、磁気テープの磁性体層に与えられる磁界の強さについてのシミュレーション結果を示した図である。図７（ａ）が、本実施形態の磁気ヘッド１による磁界の強さを示し、図７（ｂ）が比較例の磁気ヘッド１’による磁界の強さを示している。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、本実施形態の磁気ヘッド１による磁界では、図７（ａ）における左側のマイナス磁界の強さＢ１（絶対値）が約０．３９Ｔ、右側のプラス磁界の強さＢ２が約０．１８Ｔとなっていて、磁界分布にアンバランスが生じてマイナス磁界が残留し、最終的に垂直磁化が行われることがわかる。
【００４９】
これに対し、図７（ｂ）に示す比較例の磁気ヘッド１’の場合には、マイナス磁界の強さＢ１’とプラス磁界の強さＢ２’とが、ともに約０．４１Ｔとなっていて、垂直方向に磁化する成分が互いにキャンセルされてしまうことがわかる。
【００５０】
このように、本実施形態の磁気ヘッド１では、第１の磁極２が第２の磁極３よりも磁気テープに対して後退して位置するため、磁気テープの磁性体層に印加される磁束の分布が傾斜して斜め磁化が行われる。この結果、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気テープに対しても、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極２、３を用いて、情報の記録を行うことができることがわかる。
【００５１】
次に、図５に示したシミュレーション条件を用いて、第１の磁極２の後退量ｙの大きさを変えた場合に生じる磁界分布の変化を確認した。
【００５２】
図８は、第１の磁極２の後退量ｙが１０ｎｍの場合、図９は、第１の磁極２の後退量ｙが２５０ｎｍの場合、図１０は、第１の磁極２の後退量ｙが５００ｎｍの場合の、磁気テープの磁性体層に与えられる磁界の強さを示している。なお、図８から図１０は、図７（ａ）で示した本実施形態の磁気ヘッド１の場合と比較して、第１の磁極２の後退量ｙのみを変化させてシミュレーションしたものであり、その他のシミュレーション条件は、すべで図７（ａ）の場合と同じとしている。
【００５３】
図８に示す、第１の磁極２の後退量ｙが１０ｎｍの場合、左側のマイナス磁界の強さＢ１が約０．４０Ｔ、右側のプラス磁界の強さＢ２が約０．３１Ｔとなっていて、磁界分布にアンバランスが生じ、後退量ｙが１００ｎｍの場合の本実施形態の磁気ヘッド１と同様に垂直方向の磁界が残留することがわかる。また、図９に示す、第１の磁極２の後退量ｙが２５０ｎｍの場合も、左側のマイナス磁界の強さＢ１が約０．３０Ｔ、右側のプラス磁界の強さＢ２が約０．１Ｔとなっていて、同様に磁界分布にアンバランスが生じている。
【００５４】
これに対し、図１０に示す、第１の磁極２の後退量ｙが５００ｎｍの場合には、左側のマイナス磁界部分には、約０．２４ＴのピークＢ１が認められるが、右側のプラス磁界では明確なピークが認められない。このような磁界分布では、磁気テープの磁性体層を正常に磁化することができないと考えられる。
【００５５】
図７（ｂ）として説明した、比較例の磁気ヘッド１’は、第１の磁極２’の後退量ｙが０である場合と考えることができ、図７（ａ）と図７（ｂ）、さらに図８から図１０のシミュレーション結果から、斜め方向の磁界によって垂直磁化を行う上での好ましい後退量ｙは、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であると考えることができる。
【００５６】
なお、上記シミュレーション結果は、磁気ヘッド材料やその大きさなどについて一つの例を用いたものであるため、上記シミュレーションの結果が、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の後退量ｙが好ましい範囲であることを示しているものの、第１の磁極の後退量ｙが１０ｎｍ未満や２５１ｎｍ以上の場合に、必ずしも斜め磁化ができないことを示しているものではない。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の磁気ヘッド、および、この磁気ヘッドを用いて記録する磁気記録方法では、磁気ギャップを介して配置された一対の磁極の内の一方の磁極が、磁気テープの磁性体層表面に対して所定距離後退して配置されているため、垂直配向型の磁性体層に対しても容易に情報の記録を行うことができる。
【００５８】
このため、磁性体層の磁化方向が長手方向であるテープに比べて、高密度での情報記録が可能な垂直配向型の磁気テープに、簡易な構成の磁気ヘッドで情報記録を行うことができる。
【００５９】
なお、上記本実施の形態では、磁気記録媒体として磁気テープを用いる例について説明したが、本発明の磁気ヘッド並びに磁気記録方法は、垂直配向型の磁性体層を有する磁気記録媒体であれば、磁気テープ以外にも磁気ディスクなど各種の媒体に情報の記録を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明にかかる磁気ヘッド、および、磁気記録方法は、高密度での情報記録が可能な垂直配向型の磁気記録媒体に、磁気ギャップを介して一対の磁極が配置された簡易な構成の磁気ヘッドを用いて情報の記録が可能である。このため、コンピュータのハードディスク内データのバックアップ用途をはじめとする各種の用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 磁気ヘッド
２ 第１の磁極（一方の磁極）
３ 第２の磁極（他方の磁極）
４ 磁気ヘッド
１０ 磁気テープ（磁気記録媒体）
１１ 支持体
１２ 磁性体層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に情報を書き込む磁気ヘッドであって、
磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備え、
前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記一方の磁極の前記他方の磁極に対する後退量が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
磁気記録時の前記磁気記録媒体の進行方向に対して、前記一方の磁極が前記他方の磁極の後ろ側に位置している請求項１または２に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって情報を書き込む磁気記録方法であって、
前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置され、前記磁気記録媒体に印加される磁界を前記磁気記録媒体の前記支持体の面方向に対して傾斜させて磁化記録を行うことを特徴とする磁気記録方法。
【請求項１】
非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に情報を書き込む磁気ヘッドであって、
磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備え、
前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記一方の磁極の前記他方の磁極に対する後退量が１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
磁気記録時の前記磁気記録媒体の進行方向に対して、前記一方の磁極が前記他方の磁極の後ろ側に位置している請求項１または２に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
非磁性体の支持体上に形成された磁性体層が、前記支持体の面方向に対して垂直方向に磁化容易軸を有する垂直配向型の磁気記録媒体に磁気ギャップを挟んで対向する一対の磁極を備えた磁気ヘッドによって情報を書き込む磁気記録方法であって、
前記一対の磁極の内の一方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面が、前記一対の磁極の内の他方の磁極の前記磁気記録媒体に対向する面よりも前記磁気記録媒体から後退して配置され、前記磁気記録媒体に印加される磁界を前記磁気記録媒体の前記支持体の面方向に対して傾斜させて磁化記録を行うことを特徴とする磁気記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３７７３５（Ｐ２０１３−３７７３５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１９７０（Ｐ２０１１−１７１９７０）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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