磁気記憶媒体及び磁気記憶装置
【課題】磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制して、高精度なデータの記録再生を実現する。
【解決手段】磁気ヘッドスライダ１６に保持された磁気ヘッド７０によりデータの記録再生が行われるデータ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］であり、データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、波長がλ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００）から、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００）の範囲に属するうねりを、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定する。
【解決手段】磁気ヘッドスライダ１６に保持された磁気ヘッド７０によりデータの記録再生が行われるデータ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］であり、データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、波長がλ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００）から、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００）の範囲に属するうねりを、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、磁気記憶媒体及び磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスクと、サスペンションによって支持された磁気ヘッドスライダと、を有する。磁気ヘッドスライダは、磁気ヘッド（記録再生素子）を有しており、磁気ディスクに対して相対的に移動しながら、磁気ディスクのデータ領域に対するデータの読み書きを実行する。このような磁気ディスク装置においては、高記録密度化のため、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダの距離、すなわち磁気ヘッドスライダの磁気ディスクに対する浮上量（ＦＨ（Flying height））を低減（狭小化）するのが好ましい。
【０００３】
ＦＨの狭小化を阻害する要因としては、磁気ディスクの表面形状の凹凸（うねり）が挙げられる。このうねりのうち、数百μｍ以上の波長を持つうねりは、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダの間で発生する圧力の分布に変動を生じさせ、結果としてＦＨを変動させてしまうことが知られている。また、波長が概ね１０μｍ以下のうねりは、粗さと呼ばれ、更に、波長が概ね数十μｍから数百μｍの範囲のうねりは、マイクロウェイビネスと呼ばれている。マイクロウェイビネスは、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を引き起こすことが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、特許文献１には、波長１００μｍまたは２００μｍ以下のマイクロウェイビネスの領域を含むうねりを高くするとともに、それ以上の波長のうねりを極力抑えることで、吸着摩擦と波長の長いうねりに起因するＦＨの変動を抑制し、結果としてＦＨの狭小化を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 38, NO. 1, JANUARY 2002“The Effects of Disk Morphology on Flying-Height Modulation: Experiment and Simulation”Brian H. Thornton, D. B. Bogy and C. S. Bhatia
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０３０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ヘッドスライダの空気膜共振は、信号の記録再生特性を悪化させ、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとの接触を促進するおそれがある。したがって、マイクロウェイビネスは磁気ヘッドスライダの空気膜が共振しない程度に小さいほうが望ましい。
【０００８】
しかしながら、磁気ヘッドスライダの空気膜共振は、うねりの波長など、磁気ディスク表面の幾何学的な要因だけを考慮した画一的なうねりのコントロールだけでは、十分に抑制することができないおそれがある。
【０００９】
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制して、高精度なデータの記録再生を実現可能な磁気記憶媒体及び磁気記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、磁気ヘッドスライダの空気膜共振とうねりとの関係について鋭意研究した結果、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制するには、闇雲にマイクロウェイビネスを低減するのではなく、磁気ディスクの回転数と、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数を考慮してマイクロウェイビネスを低減することが効果的であるという考えに至った。本発明は、上記新規知見に基づいてなされたものであり、以下の構成を採用する。
【００１１】
本明細書に記載の磁気記憶媒体は、磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、波長がλ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００）から、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００）の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１２】
また、本明細書に記載の磁気記憶媒体は、空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域を有し、当該データ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１３】
また、本明細書に記載の磁気記憶媒体は、磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／３０００００）と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／１０００００）の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１４】
また、本明細書に記載の磁気記憶媒体は、空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１５】
本明細書に記載の磁気記憶装置は、本明細書に記載の磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体に対するデータの記録再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを保持して、前記磁気記録媒体上を浮上する磁気ヘッドスライダと、を備える磁気記憶装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本明細書に記載の磁気記憶媒体及び磁気記憶装置は、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制して、高精度なデータの記録再生を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るＨＤＤ１００の内部構成を示す図である。
【図２】サスペンションと、サスペンションにより保持されたヘッドスライダの構成を模式的に示す図である。
【図３】図３（ａ）は、マイクロウェイビネスの小さい磁気ディスクとマイクロウェイビネスの大きい磁気ディスクそれぞれの、波長約１０μｍ以上のうねりの大きさを示すグラフであり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の各磁気ディスクの波長約１０μｍ以下のうねりの粗さ（Ｒａ）を示す表である。
【図４】マイクロウェイビネスの異なる磁気ディスクを用い、磁気ディスクの回転数、及びヘッドスライダの浮上位置を変更しつつ、共振発生ＦＨを測定した結果を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、従来のヘッドスライダのインパルス応答を示す図であり、図５（ｂ）は、一実施形態のヘッドスライダにおいてＦＨ調整機構を用いてＦＨを小さくしたときのスライダ振動の周波数特性図である。
【図６】Ｒｉｄ，Ｒｏｄ，ＲＰＳの具体例を示す表である。
【図７】共振発生ＦＨと、磁気ディスクのうねりのシグマ値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、磁気記憶媒体及び磁気記憶装置の一実施形態について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、一実施形態に係る磁気記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００の内部構成を示している。この図１に示すように、ＨＤＤ１００は、筺体１２と、筺体１２内部の空間（収容空間）に収容された磁気記憶媒体としての磁気ディスク１０、スピンドルモータ１４、ヘッド・スタック・アッセンブリ（ＨＳＡ）４０等と、を備える。なお、筺体１２は、実際には、ベースと上蓋（トップ・カバー）とにより構成されているが、図１では、図示の便宜上、ベースのみを図示している。
【００２０】
磁気ディスク１０は、表面が記録面となっており、スピンドルモータ１４によって、その回転軸回りに例えば３６００〜１５０００ｒｐｍなどの高速度で回転駆動される。なお、磁気ディスク１０は、表面と裏面の両面が記録面であっても良い。また、磁気ディスク１０は、図１の紙面直交方向に複数枚設けられていても良い。
【００２１】
ＨＳＡ４０は、円筒形状のハウジング部３０と、ハウジング部３０に固定されたフォーク部３２と、フォーク部３２に保持されたコイル３４と、ハウジング部３０に固定されたキャリッジアーム３６と、キャリッジアーム３６に保持された磁気ヘッドスライダ１６と、を備えている。なお、前述のように、磁気ディスク１０の表面と裏面の両面が記録面である場合には、キャリッジアーム及び磁気ヘッドスライダが磁気ディスク１０を挟んで上下対称に一対設けられる。また、磁気ディスクが複数枚設けられている場合には、各磁気ディスクの各記録面に対応して、キャリッジアームと磁気ヘッドスライダが設けられる。
【００２２】
キャリッジアーム３６には、例えばステンレス板を打ち抜き加工したり、アルミニウム材料を押し出し加工することにより成型されたサスペンション３５が設けられている。
【００２３】
図２には、サスペンション３５と、サスペンション３５により保持された磁気ヘッドスライダ１６の構成が模式的に示されている。この図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１６は、記録再生ヘッド（以下、単に「ヘッド」と呼ぶ）７０を有している。磁気ヘッド７０は、アルミナ部２０と、当該アルミナ部２０内に埋め込まれたリード素子６０及びライト素子５０と、を有する。アルミナ部２０は、熱による変形（膨張）が可能であり、かつ原形に復帰することが可能とされている。
【００２４】
リード素子６０は、磁気ディスク１０の記録層から発生する磁界を検知することによって、磁気ディスク１０に記録されている情報を読み取るＭＲ（Magneto Resistive）ヘッド又はＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドである。アルミナ部２０には、リード素子６０を挟むように、シールド２２ａ，２２ｂが設けられている。シールド２２ａ、２２ｂは、パーマロイ系合金（Ｎｉ−Ｆｅ合金）を材料としている。
【００２５】
ライト素子５０は、その近傍に設けられたライトコイル４４にて発生する磁界により磁気ディスク１０の記録層を磁化することにより、情報を磁気ディスク１０に記録するための素子である。
【００２６】
ライトコイル４４の近傍には、ヒータ２６が設けられている。ヒータ２６からの熱を受けて、ヒータ２６周辺の部材が熱変形（熱膨張）する。この熱変形により、リード素子６０及びライト素子５０が、磁気ディスク１０の表面に近づく方向に突出するようになっている。すなわち、本実施形態では、磁気ヘッド７０が、磁気ヘッドスライダ１６の浮上量（ＦＨ（Flying height））を調整するためのＦＨ調整機構（ヒータ２６を含む）を具備している、ということができる。
【００２７】
図１に戻り、ＨＳＡ４０は、ハウジング部３０の中心部分に設けられた軸受部材１８を介して、筺体１２に回転自在（Ｚ軸回りの回転が自在）に連結されている。また、ＨＳＡ４０が有するコイル３４と、筺体１２のベースに固定された永久磁石を含む磁極ユニット２４とにより構成されるボイスコイルモータ１５０により、ＨＳＡ４０の軸受部材１８を中心とした揺動が行われる。なお、図１では、揺動の軌道が、一点鎖線にて示されている。
【００２８】
上記のように構成されるＨＤＤ１００では、磁気ヘッドスライダ１６が、磁気ディスク１０上を浮上した状態で、磁気ヘッド７０により磁気ディスク１０に対するデータ（情報）の読み書きが実行される。磁気ヘッドスライダ１６の下面（磁気ディスク１０に対向する面）には、磁気ディスク１０の回転による空気流によって図２に示す正の力（Ｆｐ）と負の力（Ｆｎ）の両方を発生する凹凸面（軸受面）が形成されている。すなわち、磁気ヘッドスライダ１６は、浮上特性が向上されたいわゆる負圧スライダである。本実施形態では、これら正の力（Ｆｐ）、負の力（Ｆｎ）、及びサスペンション３５による負の力（Ｆｓ）が均衡する（釣り合う）ようになっている（Ｆｐ＝Ｆｎ＋Ｆｓ）。
【００２９】
また、負圧スライダは、従来の磁気ヘッドスライダ、すなわち負圧を利用しない磁気ヘッドスライダ、と比較して、減圧特性に優れている。具体的には、従来の磁気ヘッドスライダは、力（Ｆｐ）と力（Ｆｓ）の２つの力が均衡（Ｆｐ＝Ｆｓ）していたため、磁気ヘッドスライダと磁気ディスクとの間の気圧が下がるにつれて力Ｆｐが減少すると、Ｆｓ＞Ｆｐとなって、磁気ヘッドと磁気ディスクが接近又は接触するおそれがあった。これに対し、負圧スライダでは、上述したように力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ＋Ｆｓ）が均衡していることから、空気圧が下がるにつれ、力（Ｆｐ）の減少と同時に力（Ｆｎ）も減少するので、ＦＨの減少量を抑えることができる。すなわち、磁気ヘッドスライダと磁気ディスクとの接近・接触を抑制することができる。この場合、力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ）を力（Ｆｓ）よりも非常に大きく設定することで、ＦＨの減少量をより効果的に抑えることが可能である。また、力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ）を大きくすればするほど、負圧スライダで発生する空気膜の剛性は非常に高いものとなる。具体的には、磁気ヘッドスライダ１６の空気膜の共振周波数を、例えば、１００ｋＨｚ以上とすることができる。
【００３０】
ただし、力（Ｆｓ）を小さくしすぎるとＨＤＤ１００の耐衝撃性が著しく低下するおそれがあり、また、力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ）は、磁気ヘッドスライダのサイズと空気軸受面の設計に依存して上限があるため、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数は高くても３００ｋＨｚである。
【００３１】
前述のように、本実施形態では、磁気ヘッド７０が、ヒータ２６を含むＦＨ調整機構を有しているが、このＦＨ調整機構により、ＦＨが小さく設定されると、磁気ヘッドスライダ１６の空気膜共振が大きくなる。以下においては、共振振幅が所定の閾値を超えるＦＨを共振発生ＦＨと定義して、説明を行うものとする。
【００３２】
以下、本発明者が行った、共振発生ＦＨを利用した磁気ディスク１０の設計に関する実験について説明する。
【００３３】
図３（ａ）は、マイクロウェイビネスの小さい磁気ディスクとマイクロウェイビネスの大きい磁気ディスクそれぞれの、波長約１０μｍ以上のうねりの大きさを示すグラフであり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の各磁気ディスクの波長約１０μｍ以下のうねりの粗さ（Ｒａ）を示す表である。これら図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、各磁気ディスクは、マイクロウェイビネスの波長領域（数十μｍから数百μｍ）のうねりの大きさが異なる一方、その他の波長領域のうねりは、ほぼ一致している。
【００３４】
これらマイクロウェイビネスの異なる磁気ディスクを用い、共振発生ＦＨを、磁気ディスク１０の回転数、及び磁気ヘッドスライダ１６の浮上位置（半径位置）を変更しつつ測定したときの結果が図４に示されている。なお、磁気ヘッドスライダの挙動の測定にはレーザ計測器を用い、そのときの磁気ディスクのうねりの測定にもレーザ計測器を用いた。また、図４は、具体的には、共振発生ＦＨと、共振周波数の１つである１８０ｋＨｚに対応する波長のうねりの高さとの関係を示すものである。ここで、「共振周波数の１つである１８０ｋＨｚに対応する波長のうねりの高さ」とは、うねりのパワースペクトラムの１８０ｋＨｚにおけるパワー値を意味する。
【００３５】
この図４からは、共振発生ＦＨは、共振周波数の一つである１８０ｋＨｚに対応する波長のうねりの高さとの間に相関があることが分かる。すなわち、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制するには、闇雲にマイクロウェイビネスを低減するのではなく、磁気ディスク１０が使用される回転数と、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数にあわせて、マイクロウェイビネスを低減するほうが効果的であると考えられる。換言すれば、磁気ヘッドスライダ１６の空気膜共振は、うねりの波長など磁気ディスク１０表面の幾何学的な要因だけを考慮する画一的なうねりのコントロールだけでは十分に抑制することができないと言える。
【００３６】
図５（ａ）には、従来の磁気ヘッドスライダのインパルス応答が示され、図５（ｂ）には、本実施形態の磁気ヘッドスライダ１６においてＦＨ調整機構を用いてＦＨを小さくしていったときのスライダ振動の周波数特性図（ＦＨ＝１５ｎｍのときのスライダ振動を０ｄＢとした相対比較）が示されている。
【００３７】
これら図５（ａ），図５（ｂ）からは、従来の磁気ヘッドスライダ１６は、１００ｋＨｚを超える振動共振点を有していない一方で、本実施形態の磁気ヘッドスライダ１６（負圧スライダ）の空気膜の共振周波数は、概ね１００ｋＨｚから３００ｋＨｚの間にあることがわかる。したがって、ディスク回転中にこの共振周波数の全範囲をカバーできる範囲の周波数（１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）となるようなマイクロウェイビネス、すなわち、共振周波数（１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の帯域に対応したマイクロウェイビネス、を低減することが、空気膜共振の抑制に効果があると考えられる。ここで、磁気ディスク１０のデータ領域の中で、磁気ディスク回転時に周速が最小となるのは最内周であり、最大となるのは最外周である。これらの関係を利用すれば、空気膜の共振を抑制するために低減すべきうねりの波長帯域を求めることができる。
【００３８】
具体的には次式（１），（２）で算出される波長λ１,λ２で定義される波長帯域のうねりを十分に小さくすることとする。なお、次式（１），（２）における、Ｒｉｄは、データ領域最内周の半径［ｍ］、Ｒｏｄは、データ領域最外周の半径［ｍ］、ＲＰＳは、使用回転速度［ｒｐｓ］を意味する。
λ１=２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００ …（１）
λ２=２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００ …（２）
ここで、各値（Ｒｉｄ，Ｒｏｄ，ＲＰＳ）としては、例えば、図６の表に示すような値が用いられる。
【００３９】
次に、波長λ１〜λ２の間のうねりをどの程度小さくするかについて検討した実験について説明する。
【００４０】
図７は、磁気ヘッドスライダ１６の共振発生ＦＨと、磁気ディスク１０のうねりの標準偏差値（シグマ値）との関係を示す図である。ここで、磁気ディスクのうねりのシグマ値は、具体的にはレーザ計測器を用いて磁気ディスクの表面形状を測定し、１００ｋＨｚ−３００ｋＨｚの帯域でバンドパスフィルタをかけて得られたものである。また本測定では、様々な半径位置や回転数を設定している。
【００４１】
この図７から分かるように、共振周波数１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域に対応したマイクロウェイビネス、すなわち、波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値がおおよそ０．０５ｎｍ以下になったときに、共振発生ＦＨが小さくなる（約１０ｎｍ以下になる）。したがって、本実施形態では、波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値がおおよそ０．０５ｎｍ以下となるように設定する。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、上述した実験結果から、波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値が、約０．０５ｎｍ以下に設定された磁気ディスクを採用することとしている。なお、磁気ディスク１０のλ１以下の波長のうねりについては、吸着摩擦が大きくならないように、適度な大きさであることが好ましい。
【００４３】
ここで、一般的には、磁気ディスク１０表面の平坦度は、当該磁気ディスク１０のディスク基板の有するマイクロウェイビネスがそのまま反映されることになる。このため、上記のようなマイクロウェイビネスの低減された磁気ディスク１０を製造するためには、マイクロウェイビネスの低減された基板を製造する必要がある。以下、マイクロウェイビネスの低減された基板（ここでは、ガラス基板）を製造する方法について説明する。
【００４４】
まず、下孔加工が施されたガラス円板（ブランクメディア）を用意し、これに対して、角の面取りとラッピングなどの粗加工を行い、大まかな平坦度を実現する。このとき、ラッピングにはＳｉＣやＡｌ2Ｏ3などの研磨材を含むスラリーを用いるのが一般的である。
【００４５】
次に、酸化セリウムスラリー及びコロイダルシリカスラリーなどを用いて記録面を研磨する。ここで、うねりを低減するためにコントロールするべきパラメータには、スラリー粒の材質、スラリーの粒径、スラリーの温度、スラリーの濃度、ポリッシュパッドの種類、押し付け圧力、速度などがある。
【００４６】
上記研磨工程後は、洗浄を行い、基板表面の機械的強度を向上させるため化学強化を行う。このような処理を経ることで、マイクロウェイビネスが低減されたガラス基板が完成する。なお、上述した基板の製造方法は、ガラス基板の一製法である。したがって、本実施形態のガラス基板の製法はこれに限られるものではない。また、ガラス基板以外の基板を用いても良く、この場合には、それぞれの材料に合わせた製法を採用すれば良い。
【００４７】
なお、これ以降は、上記のようにして製造されたガラス基板を用いて、従来と同様にして磁気ディスクを製造することで、マイクロウェイビネスが低減された磁気ディスクを得ることが可能である。
【００４８】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、磁気ディスク１０が、上式（１），（２）から算出される波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値がおおよそ０．０５ｎｍ以下となるように設定されているので、磁気ディスクの回転速度（回転数）と、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数が考慮されることで、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を効果的に抑制することができる。これにより、磁気ディスク１０を備えるＨＤＤ１００において、共振の影響を受けることなく又はほとんど受けることなく、データを高精度に記録再生することが可能である。
【００４９】
なお、上記実施形態では、図３（ｂ）に示すように、共振が出現する周波数範囲をほとんどカバーできるように、周波数が１００〜３００ｋＨｚに相当する波長範囲として、上式（１）、（２）から求められる波長範囲を採用する場合について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、磁気ヘッドスライダの共振周波数にあわせてマイクロウェイビネスを低減したほうがより効果的であることは明らかであるので、その磁気ヘッドスライダの共振周波数に応じてλ１、λ２を設定することもできる。具体的には、磁気ヘッドスライダの共振周波数がｆｒであることが分かっている場合には、下式（３），（４）を用いることとしても良い。ここで、Δｆｒは、ｆｒの前後の周波数の範囲を意味し、各装置ごとに決定される値である。例えば、Δｆｒとして、１００００〜２００００（Ｈｚ）程度に設定することができる。
λ１=２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ） …(３)
λ２=２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ） …（４）
【００５０】
また、上記実施形態では、ディスク全面に対して、低減するマイクロウェイビネスの波長範囲を定義したが、トラック半径位置毎に低減するマイクロウェイビネスの波長範囲を定義してもよい。この場合、次式（５）、（６）に各トラック半径（Ｒｄ）を代入すれば良い。
λ１＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／３０００００ …（５）
λ２＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／１０００００ …（６）
【００５１】
なお、上式（３）、（４）と同様、共振周波数ｆｒを用いる場合には、次式（７）、（８）を用いることもできる。
λ１＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ） …（７）
λ２＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ） …（８）
【００５２】
また、トラックに限らずゾーンごとに、低減するマイクロウェイビネスの波長範囲を定義しても良い。この場合、ゾーンの中心半径を用い、上式（５）、（６）又は上式（７）、（８）から、λ１及びλ２をゾーンごとに求めても良いし、ゾーンの最内周半径と最外周半径とを用い、上式（１），（２）から、λ１及びλ２をゾーンごとに求めても良い。
【００５３】
なお、上記実施形態では、ＦＨ調整機構として、ヒータを含む機構を採用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、その他、磁気ヘッドの磁気ディスクとの間の距離を調整できる機構であれば、種々の機構を採用することができる。
【００５４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 磁気ディスク（磁気記憶媒体）
１６ 磁気ヘッドスライダ
７０ 磁気ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本件は、磁気記憶媒体及び磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスクと、サスペンションによって支持された磁気ヘッドスライダと、を有する。磁気ヘッドスライダは、磁気ヘッド（記録再生素子）を有しており、磁気ディスクに対して相対的に移動しながら、磁気ディスクのデータ領域に対するデータの読み書きを実行する。このような磁気ディスク装置においては、高記録密度化のため、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダの距離、すなわち磁気ヘッドスライダの磁気ディスクに対する浮上量（ＦＨ（Flying height））を低減（狭小化）するのが好ましい。
【０００３】
ＦＨの狭小化を阻害する要因としては、磁気ディスクの表面形状の凹凸（うねり）が挙げられる。このうねりのうち、数百μｍ以上の波長を持つうねりは、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダの間で発生する圧力の分布に変動を生じさせ、結果としてＦＨを変動させてしまうことが知られている。また、波長が概ね１０μｍ以下のうねりは、粗さと呼ばれ、更に、波長が概ね数十μｍから数百μｍの範囲のうねりは、マイクロウェイビネスと呼ばれている。マイクロウェイビネスは、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を引き起こすことが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、特許文献１には、波長１００μｍまたは２００μｍ以下のマイクロウェイビネスの領域を含むうねりを高くするとともに、それ以上の波長のうねりを極力抑えることで、吸着摩擦と波長の長いうねりに起因するＦＨの変動を抑制し、結果としてＦＨの狭小化を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 38, NO. 1, JANUARY 2002“The Effects of Disk Morphology on Flying-Height Modulation: Experiment and Simulation”Brian H. Thornton, D. B. Bogy and C. S. Bhatia
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０３０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ヘッドスライダの空気膜共振は、信号の記録再生特性を悪化させ、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとの接触を促進するおそれがある。したがって、マイクロウェイビネスは磁気ヘッドスライダの空気膜が共振しない程度に小さいほうが望ましい。
【０００８】
しかしながら、磁気ヘッドスライダの空気膜共振は、うねりの波長など、磁気ディスク表面の幾何学的な要因だけを考慮した画一的なうねりのコントロールだけでは、十分に抑制することができないおそれがある。
【０００９】
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制して、高精度なデータの記録再生を実現可能な磁気記憶媒体及び磁気記憶装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、磁気ヘッドスライダの空気膜共振とうねりとの関係について鋭意研究した結果、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制するには、闇雲にマイクロウェイビネスを低減するのではなく、磁気ディスクの回転数と、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数を考慮してマイクロウェイビネスを低減することが効果的であるという考えに至った。本発明は、上記新規知見に基づいてなされたものであり、以下の構成を採用する。
【００１１】
本明細書に記載の磁気記憶媒体は、磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、波長がλ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００）から、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００）の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１２】
また、本明細書に記載の磁気記憶媒体は、空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域を有し、当該データ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１３】
また、本明細書に記載の磁気記憶媒体は、磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／３０００００）と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／１０００００）の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１４】
また、本明細書に記載の磁気記憶媒体は、空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体であり、前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されている磁気記憶媒体である。
【００１５】
本明細書に記載の磁気記憶装置は、本明細書に記載の磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体に対するデータの記録再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを保持して、前記磁気記録媒体上を浮上する磁気ヘッドスライダと、を備える磁気記憶装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本明細書に記載の磁気記憶媒体及び磁気記憶装置は、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制して、高精度なデータの記録再生を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係るＨＤＤ１００の内部構成を示す図である。
【図２】サスペンションと、サスペンションにより保持されたヘッドスライダの構成を模式的に示す図である。
【図３】図３（ａ）は、マイクロウェイビネスの小さい磁気ディスクとマイクロウェイビネスの大きい磁気ディスクそれぞれの、波長約１０μｍ以上のうねりの大きさを示すグラフであり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の各磁気ディスクの波長約１０μｍ以下のうねりの粗さ（Ｒａ）を示す表である。
【図４】マイクロウェイビネスの異なる磁気ディスクを用い、磁気ディスクの回転数、及びヘッドスライダの浮上位置を変更しつつ、共振発生ＦＨを測定した結果を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、従来のヘッドスライダのインパルス応答を示す図であり、図５（ｂ）は、一実施形態のヘッドスライダにおいてＦＨ調整機構を用いてＦＨを小さくしたときのスライダ振動の周波数特性図である。
【図６】Ｒｉｄ，Ｒｏｄ，ＲＰＳの具体例を示す表である。
【図７】共振発生ＦＨと、磁気ディスクのうねりのシグマ値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、磁気記憶媒体及び磁気記憶装置の一実施形態について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、一実施形態に係る磁気記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００の内部構成を示している。この図１に示すように、ＨＤＤ１００は、筺体１２と、筺体１２内部の空間（収容空間）に収容された磁気記憶媒体としての磁気ディスク１０、スピンドルモータ１４、ヘッド・スタック・アッセンブリ（ＨＳＡ）４０等と、を備える。なお、筺体１２は、実際には、ベースと上蓋（トップ・カバー）とにより構成されているが、図１では、図示の便宜上、ベースのみを図示している。
【００２０】
磁気ディスク１０は、表面が記録面となっており、スピンドルモータ１４によって、その回転軸回りに例えば３６００〜１５０００ｒｐｍなどの高速度で回転駆動される。なお、磁気ディスク１０は、表面と裏面の両面が記録面であっても良い。また、磁気ディスク１０は、図１の紙面直交方向に複数枚設けられていても良い。
【００２１】
ＨＳＡ４０は、円筒形状のハウジング部３０と、ハウジング部３０に固定されたフォーク部３２と、フォーク部３２に保持されたコイル３４と、ハウジング部３０に固定されたキャリッジアーム３６と、キャリッジアーム３６に保持された磁気ヘッドスライダ１６と、を備えている。なお、前述のように、磁気ディスク１０の表面と裏面の両面が記録面である場合には、キャリッジアーム及び磁気ヘッドスライダが磁気ディスク１０を挟んで上下対称に一対設けられる。また、磁気ディスクが複数枚設けられている場合には、各磁気ディスクの各記録面に対応して、キャリッジアームと磁気ヘッドスライダが設けられる。
【００２２】
キャリッジアーム３６には、例えばステンレス板を打ち抜き加工したり、アルミニウム材料を押し出し加工することにより成型されたサスペンション３５が設けられている。
【００２３】
図２には、サスペンション３５と、サスペンション３５により保持された磁気ヘッドスライダ１６の構成が模式的に示されている。この図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１６は、記録再生ヘッド（以下、単に「ヘッド」と呼ぶ）７０を有している。磁気ヘッド７０は、アルミナ部２０と、当該アルミナ部２０内に埋め込まれたリード素子６０及びライト素子５０と、を有する。アルミナ部２０は、熱による変形（膨張）が可能であり、かつ原形に復帰することが可能とされている。
【００２４】
リード素子６０は、磁気ディスク１０の記録層から発生する磁界を検知することによって、磁気ディスク１０に記録されている情報を読み取るＭＲ（Magneto Resistive）ヘッド又はＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドである。アルミナ部２０には、リード素子６０を挟むように、シールド２２ａ，２２ｂが設けられている。シールド２２ａ、２２ｂは、パーマロイ系合金（Ｎｉ−Ｆｅ合金）を材料としている。
【００２５】
ライト素子５０は、その近傍に設けられたライトコイル４４にて発生する磁界により磁気ディスク１０の記録層を磁化することにより、情報を磁気ディスク１０に記録するための素子である。
【００２６】
ライトコイル４４の近傍には、ヒータ２６が設けられている。ヒータ２６からの熱を受けて、ヒータ２６周辺の部材が熱変形（熱膨張）する。この熱変形により、リード素子６０及びライト素子５０が、磁気ディスク１０の表面に近づく方向に突出するようになっている。すなわち、本実施形態では、磁気ヘッド７０が、磁気ヘッドスライダ１６の浮上量（ＦＨ（Flying height））を調整するためのＦＨ調整機構（ヒータ２６を含む）を具備している、ということができる。
【００２７】
図１に戻り、ＨＳＡ４０は、ハウジング部３０の中心部分に設けられた軸受部材１８を介して、筺体１２に回転自在（Ｚ軸回りの回転が自在）に連結されている。また、ＨＳＡ４０が有するコイル３４と、筺体１２のベースに固定された永久磁石を含む磁極ユニット２４とにより構成されるボイスコイルモータ１５０により、ＨＳＡ４０の軸受部材１８を中心とした揺動が行われる。なお、図１では、揺動の軌道が、一点鎖線にて示されている。
【００２８】
上記のように構成されるＨＤＤ１００では、磁気ヘッドスライダ１６が、磁気ディスク１０上を浮上した状態で、磁気ヘッド７０により磁気ディスク１０に対するデータ（情報）の読み書きが実行される。磁気ヘッドスライダ１６の下面（磁気ディスク１０に対向する面）には、磁気ディスク１０の回転による空気流によって図２に示す正の力（Ｆｐ）と負の力（Ｆｎ）の両方を発生する凹凸面（軸受面）が形成されている。すなわち、磁気ヘッドスライダ１６は、浮上特性が向上されたいわゆる負圧スライダである。本実施形態では、これら正の力（Ｆｐ）、負の力（Ｆｎ）、及びサスペンション３５による負の力（Ｆｓ）が均衡する（釣り合う）ようになっている（Ｆｐ＝Ｆｎ＋Ｆｓ）。
【００２９】
また、負圧スライダは、従来の磁気ヘッドスライダ、すなわち負圧を利用しない磁気ヘッドスライダ、と比較して、減圧特性に優れている。具体的には、従来の磁気ヘッドスライダは、力（Ｆｐ）と力（Ｆｓ）の２つの力が均衡（Ｆｐ＝Ｆｓ）していたため、磁気ヘッドスライダと磁気ディスクとの間の気圧が下がるにつれて力Ｆｐが減少すると、Ｆｓ＞Ｆｐとなって、磁気ヘッドと磁気ディスクが接近又は接触するおそれがあった。これに対し、負圧スライダでは、上述したように力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ＋Ｆｓ）が均衡していることから、空気圧が下がるにつれ、力（Ｆｐ）の減少と同時に力（Ｆｎ）も減少するので、ＦＨの減少量を抑えることができる。すなわち、磁気ヘッドスライダと磁気ディスクとの接近・接触を抑制することができる。この場合、力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ）を力（Ｆｓ）よりも非常に大きく設定することで、ＦＨの減少量をより効果的に抑えることが可能である。また、力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ）を大きくすればするほど、負圧スライダで発生する空気膜の剛性は非常に高いものとなる。具体的には、磁気ヘッドスライダ１６の空気膜の共振周波数を、例えば、１００ｋＨｚ以上とすることができる。
【００３０】
ただし、力（Ｆｓ）を小さくしすぎるとＨＤＤ１００の耐衝撃性が著しく低下するおそれがあり、また、力（Ｆｐ）と力（Ｆｎ）は、磁気ヘッドスライダのサイズと空気軸受面の設計に依存して上限があるため、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数は高くても３００ｋＨｚである。
【００３１】
前述のように、本実施形態では、磁気ヘッド７０が、ヒータ２６を含むＦＨ調整機構を有しているが、このＦＨ調整機構により、ＦＨが小さく設定されると、磁気ヘッドスライダ１６の空気膜共振が大きくなる。以下においては、共振振幅が所定の閾値を超えるＦＨを共振発生ＦＨと定義して、説明を行うものとする。
【００３２】
以下、本発明者が行った、共振発生ＦＨを利用した磁気ディスク１０の設計に関する実験について説明する。
【００３３】
図３（ａ）は、マイクロウェイビネスの小さい磁気ディスクとマイクロウェイビネスの大きい磁気ディスクそれぞれの、波長約１０μｍ以上のうねりの大きさを示すグラフであり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の各磁気ディスクの波長約１０μｍ以下のうねりの粗さ（Ｒａ）を示す表である。これら図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、各磁気ディスクは、マイクロウェイビネスの波長領域（数十μｍから数百μｍ）のうねりの大きさが異なる一方、その他の波長領域のうねりは、ほぼ一致している。
【００３４】
これらマイクロウェイビネスの異なる磁気ディスクを用い、共振発生ＦＨを、磁気ディスク１０の回転数、及び磁気ヘッドスライダ１６の浮上位置（半径位置）を変更しつつ測定したときの結果が図４に示されている。なお、磁気ヘッドスライダの挙動の測定にはレーザ計測器を用い、そのときの磁気ディスクのうねりの測定にもレーザ計測器を用いた。また、図４は、具体的には、共振発生ＦＨと、共振周波数の１つである１８０ｋＨｚに対応する波長のうねりの高さとの関係を示すものである。ここで、「共振周波数の１つである１８０ｋＨｚに対応する波長のうねりの高さ」とは、うねりのパワースペクトラムの１８０ｋＨｚにおけるパワー値を意味する。
【００３５】
この図４からは、共振発生ＦＨは、共振周波数の一つである１８０ｋＨｚに対応する波長のうねりの高さとの間に相関があることが分かる。すなわち、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を抑制するには、闇雲にマイクロウェイビネスを低減するのではなく、磁気ディスク１０が使用される回転数と、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数にあわせて、マイクロウェイビネスを低減するほうが効果的であると考えられる。換言すれば、磁気ヘッドスライダ１６の空気膜共振は、うねりの波長など磁気ディスク１０表面の幾何学的な要因だけを考慮する画一的なうねりのコントロールだけでは十分に抑制することができないと言える。
【００３６】
図５（ａ）には、従来の磁気ヘッドスライダのインパルス応答が示され、図５（ｂ）には、本実施形態の磁気ヘッドスライダ１６においてＦＨ調整機構を用いてＦＨを小さくしていったときのスライダ振動の周波数特性図（ＦＨ＝１５ｎｍのときのスライダ振動を０ｄＢとした相対比較）が示されている。
【００３７】
これら図５（ａ），図５（ｂ）からは、従来の磁気ヘッドスライダ１６は、１００ｋＨｚを超える振動共振点を有していない一方で、本実施形態の磁気ヘッドスライダ１６（負圧スライダ）の空気膜の共振周波数は、概ね１００ｋＨｚから３００ｋＨｚの間にあることがわかる。したがって、ディスク回転中にこの共振周波数の全範囲をカバーできる範囲の周波数（１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）となるようなマイクロウェイビネス、すなわち、共振周波数（１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の帯域に対応したマイクロウェイビネス、を低減することが、空気膜共振の抑制に効果があると考えられる。ここで、磁気ディスク１０のデータ領域の中で、磁気ディスク回転時に周速が最小となるのは最内周であり、最大となるのは最外周である。これらの関係を利用すれば、空気膜の共振を抑制するために低減すべきうねりの波長帯域を求めることができる。
【００３８】
具体的には次式（１），（２）で算出される波長λ１,λ２で定義される波長帯域のうねりを十分に小さくすることとする。なお、次式（１），（２）における、Ｒｉｄは、データ領域最内周の半径［ｍ］、Ｒｏｄは、データ領域最外周の半径［ｍ］、ＲＰＳは、使用回転速度［ｒｐｓ］を意味する。
λ１=２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００ …（１）
λ２=２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００ …（２）
ここで、各値（Ｒｉｄ，Ｒｏｄ，ＲＰＳ）としては、例えば、図６の表に示すような値が用いられる。
【００３９】
次に、波長λ１〜λ２の間のうねりをどの程度小さくするかについて検討した実験について説明する。
【００４０】
図７は、磁気ヘッドスライダ１６の共振発生ＦＨと、磁気ディスク１０のうねりの標準偏差値（シグマ値）との関係を示す図である。ここで、磁気ディスクのうねりのシグマ値は、具体的にはレーザ計測器を用いて磁気ディスクの表面形状を測定し、１００ｋＨｚ−３００ｋＨｚの帯域でバンドパスフィルタをかけて得られたものである。また本測定では、様々な半径位置や回転数を設定している。
【００４１】
この図７から分かるように、共振周波数１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域に対応したマイクロウェイビネス、すなわち、波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値がおおよそ０．０５ｎｍ以下になったときに、共振発生ＦＨが小さくなる（約１０ｎｍ以下になる）。したがって、本実施形態では、波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値がおおよそ０．０５ｎｍ以下となるように設定する。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、上述した実験結果から、波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値が、約０．０５ｎｍ以下に設定された磁気ディスクを採用することとしている。なお、磁気ディスク１０のλ１以下の波長のうねりについては、吸着摩擦が大きくならないように、適度な大きさであることが好ましい。
【００４３】
ここで、一般的には、磁気ディスク１０表面の平坦度は、当該磁気ディスク１０のディスク基板の有するマイクロウェイビネスがそのまま反映されることになる。このため、上記のようなマイクロウェイビネスの低減された磁気ディスク１０を製造するためには、マイクロウェイビネスの低減された基板を製造する必要がある。以下、マイクロウェイビネスの低減された基板（ここでは、ガラス基板）を製造する方法について説明する。
【００４４】
まず、下孔加工が施されたガラス円板（ブランクメディア）を用意し、これに対して、角の面取りとラッピングなどの粗加工を行い、大まかな平坦度を実現する。このとき、ラッピングにはＳｉＣやＡｌ2Ｏ3などの研磨材を含むスラリーを用いるのが一般的である。
【００４５】
次に、酸化セリウムスラリー及びコロイダルシリカスラリーなどを用いて記録面を研磨する。ここで、うねりを低減するためにコントロールするべきパラメータには、スラリー粒の材質、スラリーの粒径、スラリーの温度、スラリーの濃度、ポリッシュパッドの種類、押し付け圧力、速度などがある。
【００４６】
上記研磨工程後は、洗浄を行い、基板表面の機械的強度を向上させるため化学強化を行う。このような処理を経ることで、マイクロウェイビネスが低減されたガラス基板が完成する。なお、上述した基板の製造方法は、ガラス基板の一製法である。したがって、本実施形態のガラス基板の製法はこれに限られるものではない。また、ガラス基板以外の基板を用いても良く、この場合には、それぞれの材料に合わせた製法を採用すれば良い。
【００４７】
なお、これ以降は、上記のようにして製造されたガラス基板を用いて、従来と同様にして磁気ディスクを製造することで、マイクロウェイビネスが低減された磁気ディスクを得ることが可能である。
【００４８】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、磁気ディスク１０が、上式（１），（２）から算出される波長λ１〜λ２で定義される波長帯域のマイクロウェイビネスのシグマ値がおおよそ０．０５ｎｍ以下となるように設定されているので、磁気ディスクの回転速度（回転数）と、磁気ヘッドスライダの空気膜の共振周波数が考慮されることで、磁気ヘッドスライダの空気膜共振を効果的に抑制することができる。これにより、磁気ディスク１０を備えるＨＤＤ１００において、共振の影響を受けることなく又はほとんど受けることなく、データを高精度に記録再生することが可能である。
【００４９】
なお、上記実施形態では、図３（ｂ）に示すように、共振が出現する周波数範囲をほとんどカバーできるように、周波数が１００〜３００ｋＨｚに相当する波長範囲として、上式（１）、（２）から求められる波長範囲を採用する場合について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、磁気ヘッドスライダの共振周波数にあわせてマイクロウェイビネスを低減したほうがより効果的であることは明らかであるので、その磁気ヘッドスライダの共振周波数に応じてλ１、λ２を設定することもできる。具体的には、磁気ヘッドスライダの共振周波数がｆｒであることが分かっている場合には、下式（３），（４）を用いることとしても良い。ここで、Δｆｒは、ｆｒの前後の周波数の範囲を意味し、各装置ごとに決定される値である。例えば、Δｆｒとして、１００００〜２００００（Ｈｚ）程度に設定することができる。
λ１=２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ） …(３)
λ２=２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ） …（４）
【００５０】
また、上記実施形態では、ディスク全面に対して、低減するマイクロウェイビネスの波長範囲を定義したが、トラック半径位置毎に低減するマイクロウェイビネスの波長範囲を定義してもよい。この場合、次式（５）、（６）に各トラック半径（Ｒｄ）を代入すれば良い。
λ１＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／３０００００ …（５）
λ２＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／１０００００ …（６）
【００５１】
なお、上式（３）、（４）と同様、共振周波数ｆｒを用いる場合には、次式（７）、（８）を用いることもできる。
λ１＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ） …（７）
λ２＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ） …（８）
【００５２】
また、トラックに限らずゾーンごとに、低減するマイクロウェイビネスの波長範囲を定義しても良い。この場合、ゾーンの中心半径を用い、上式（５）、（６）又は上式（７）、（８）から、λ１及びλ２をゾーンごとに求めても良いし、ゾーンの最内周半径と最外周半径とを用い、上式（１），（２）から、λ１及びλ２をゾーンごとに求めても良い。
【００５３】
なお、上記実施形態では、ＦＨ調整機構として、ヒータを含む機構を採用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、その他、磁気ヘッドの磁気ディスクとの間の距離を調整できる機構であれば、種々の機構を採用することができる。
【００５４】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 磁気ディスク（磁気記憶媒体）
１６ 磁気ヘッドスライダ
７０ 磁気ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、波長がλ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００）から、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００）の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域を有し、当該データ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項３】
磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／３０００００）と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／１０００００）の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項４】
空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気記憶媒体と、
前記磁気記憶媒体に対するデータの記録再生を行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを保持して、前記磁気記録媒体上を浮上する磁気ヘッドスライダと、を備える磁気記憶装置。
【請求項６】
前記磁気ヘッドスライダは、前記磁気記憶媒体が回転している間、前記磁気記憶媒体との間に正圧及び負圧を発生することを特徴とする請求項５に記載の磁気記憶装置。
【請求項１】
磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、波長がλ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／３０００００）から、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／１０００００）の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項２】
空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域を有し、当該データ領域の最内周の半径がＲｉｄ［ｍ］、最外周の半径がＲｏｄ［ｍ］である磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｉｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｏｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属するうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項３】
磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度がＲＰＳ［ｒｐｓ］である場合に、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／３０００００）と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／１０００００）の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項４】
空気膜の共振周波数がｆｒ［Ｈｚ］の磁気ヘッドスライダに保持された磁気ヘッドによりデータの記録再生が行われるデータ領域が複数のトラックを有する磁気記憶媒体において、
前記データの記録再生時における回転速度ＲＰＳ［ｒｐｓ］、共振周波数の前後の幅を規定するΔｆｒ［Ｈｚ］、任意のトラックの半径Ｒｄ［ｍ］を用いて求められる、波長λ１（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ＋Δｆｒ））と、λ２（＝２×π×Ｒｄ×ＲＰＳ／（ｆｒ−Δｆｒ））の間の範囲に属する前記任意のトラック内のうねりが、標準偏差値（シグマ値）にして、０．０５ｎｍ以下に設定されていることを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気記憶媒体と、
前記磁気記憶媒体に対するデータの記録再生を行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを保持して、前記磁気記録媒体上を浮上する磁気ヘッドスライダと、を備える磁気記憶装置。
【請求項６】
前記磁気ヘッドスライダは、前記磁気記憶媒体が回転している間、前記磁気記憶媒体との間に正圧及び負圧を発生することを特徴とする請求項５に記載の磁気記憶装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２５７４９７（Ｐ２０１０−２５７４９７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２５５７（Ｐ２００９−１０２５５７）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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