JP2003109203A - 磁気ディスク装置 - Google Patents
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- G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers
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- G11B2005/0029—Pulse recording using magnetisation components of the recording layer disposed mainly perpendicularly to the record carrier surface
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Abstract
(57)【要約】
【課題】垂直磁気記録方式のディスクドライブにおい
て、ＧＭＲ素子の磁界応答特性における非線形度の設定
により微分信号波形の半値幅の狭小化を図ることにあ
る。 【解決手段】２層構造の垂直磁気記録方式のディスク１
を使用するディスクドライブにおいて、リードヘッド３
０を構成するＧＭＲ素子の磁界応答性での非線形度を設
定することにより、リード信号の微分信号波形の半値幅
（ＰＷ５０）の狭小化を実現する。
て、ＧＭＲ素子の磁界応答特性における非線形度の設定
により微分信号波形の半値幅の狭小化を図ることにあ
る。 【解決手段】２層構造の垂直磁気記録方式のディスク１
を使用するディスクドライブにおいて、リードヘッド３
０を構成するＧＭＲ素子の磁界応答性での非線形度を設
定することにより、リード信号の微分信号波形の半値幅
（ＰＷ５０）の狭小化を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には磁気抵
抗効果型素子からなるリードヘッドを使用する磁気ディ
スク装置に関し、特に垂直磁気記録方式において、リー
ド信号の微分信号波形からデータを再生する磁気ディス
ク装置に関する。
抗効果型素子からなるリードヘッドを使用する磁気ディ
スク装置に関し、特に垂直磁気記録方式において、リー
ド信号の微分信号波形からデータを再生する磁気ディス
ク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ハードディスクドライブを代表と
する磁気ディスク装置の分野では、長手磁気記録（面内
磁気記録）方式での記録密度の限界を超えるための技術
として、垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気
記録方式では、デジタルデータ（０／１）が記録媒体で
あるディスク上に記録される場合、当該データに対応す
る磁化領域がディスクの垂直方向（深さ方向）に形成さ
れる。
する磁気ディスク装置の分野では、長手磁気記録（面内
磁気記録）方式での記録密度の限界を超えるための技術
として、垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気
記録方式では、デジタルデータ（０／１）が記録媒体で
あるディスク上に記録される場合、当該データに対応す
る磁化領域がディスクの垂直方向（深さ方向）に形成さ
れる。
【０００３】さらに、垂直磁気記録方式では、ディスク
からリードヘッドにより読出されるリード信号波形は、
磁化転移位置で振幅が転移し、振幅が磁化の方向に対応
する矩形波の信号波形となる。このため、垂直磁気記録
方式のディスクを使用するドライブにおいて、長手磁気
記録方式のリードチャネルを転用する場合には、リード
信号波形を微分信号波形に変換する微分回路が必要とな
る。
からリードヘッドにより読出されるリード信号波形は、
磁化転移位置で振幅が転移し、振幅が磁化の方向に対応
する矩形波の信号波形となる。このため、垂直磁気記録
方式のディスクを使用するドライブにおいて、長手磁気
記録方式のリードチャネルを転用する場合には、リード
信号波形を微分信号波形に変換する微分回路が必要とな
る。
【０００４】ところで、最近のディスクドライブでは、
スライダ上にリードヘッドとライトヘッドとが分離して
実装された構造の磁気ヘッドが採用されている。ライト
ヘッドは長手磁気記録方式と垂直磁気記録方式とでは構
造が異なるが、リードヘッドは両方式とも磁気抵抗型素
子（特に巨大磁気抵抗効果型素子であるＧＭＲ素子）か
らなる。
スライダ上にリードヘッドとライトヘッドとが分離して
実装された構造の磁気ヘッドが採用されている。ライト
ヘッドは長手磁気記録方式と垂直磁気記録方式とでは構
造が異なるが、リードヘッドは両方式とも磁気抵抗型素
子（特に巨大磁気抵抗効果型素子であるＧＭＲ素子）か
らなる。
【０００５】ディスクドライブの高記録密度化を図るた
めに、従来から、リードヘッドであるＧＭＲ素子（例え
ばスピンバルブ型ＭＲ素子など）の特性改善が推進され
ている。
めに、従来から、リードヘッドであるＧＭＲ素子（例え
ばスピンバルブ型ＭＲ素子など）の特性改善が推進され
ている。
【０００６】具体的には、スピンバルブ（spin-valve）
型ＭＲ素子のフリー磁性層と固定磁性層の磁化方向を交
差させる方向へ揃えることで、フリー磁性層の磁区制御
を良好にして、バルクハウゼンノイズ（Barkhausen noi
se）の低減化等を図る先行技術が提案されている（例え
ば特開平１１−２８４８９６号公報を参照）。
型ＭＲ素子のフリー磁性層と固定磁性層の磁化方向を交
差させる方向へ揃えることで、フリー磁性層の磁区制御
を良好にして、バルクハウゼンノイズ（Barkhausen noi
se）の低減化等を図る先行技術が提案されている（例え
ば特開平１１−２８４８９６号公報を参照）。
【０００７】また、ＭＲ素子のフリー層と固定層の磁化
容易軸方向をほぼ平行にすることで、小さな磁界情報に
対してもフリー層磁化方向が大きく変化させて、磁界感
度の向上を図る先行技術が提案されている（例えば特開
平１１−２２７０６１号公報を参照）。
容易軸方向をほぼ平行にすることで、小さな磁界情報に
対してもフリー層磁化方向が大きく変化させて、磁界感
度の向上を図る先行技術が提案されている（例えば特開
平１１−２２７０６１号公報を参照）。
【０００８】更に、スピンバルブ型の磁気抵抗効果膜を
有する軟磁性を２層以上の積層体から構成することによ
り、磁気記録信号の検出感度およびリード信号の直線性
を改善して、リードヘッドの出力特性の向上を図る先行
技術が提案されている（例えば特開平１１−１５１５４
１号公報を参照）。
有する軟磁性を２層以上の積層体から構成することによ
り、磁気記録信号の検出感度およびリード信号の直線性
を改善して、リードヘッドの出力特性の向上を図る先行
技術が提案されている（例えば特開平１１−１５１５４
１号公報を参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】垂直磁気記録方式で
は、垂直異方性を示す磁性体から構成される垂直記録層
と軟磁性層とからなる２層構造のディスクが注目されて
いる。このようなディスクでは、データの記録動作とし
ては、ライトヘッドと軟磁性層の磁気的カップリングに
より磁気記録が行われる。このような要因から、リード
ヘッドは、ディスクから記録データ信号を読出す場合
に、高い記録磁界を検出することになる。このため、長
手磁気記録方式と比較して、ＧＭＲ素子の出力飽和や、
リード信号の波形歪みが発生しやすくなる。これらの点
を解消するためには、ＧＭＲ素子の磁気応答特性におけ
る線形性を向上させる方法、具体的には線形応答ダイナ
ミックレンジをディスクから受ける記録磁界の平均値よ
りも大きくする方法により、素子の出力飽和や、及びリ
ード信号の波形歪みの発生を回避又は抑制することが可
能となる。
は、垂直異方性を示す磁性体から構成される垂直記録層
と軟磁性層とからなる２層構造のディスクが注目されて
いる。このようなディスクでは、データの記録動作とし
ては、ライトヘッドと軟磁性層の磁気的カップリングに
より磁気記録が行われる。このような要因から、リード
ヘッドは、ディスクから記録データ信号を読出す場合
に、高い記録磁界を検出することになる。このため、長
手磁気記録方式と比較して、ＧＭＲ素子の出力飽和や、
リード信号の波形歪みが発生しやすくなる。これらの点
を解消するためには、ＧＭＲ素子の磁気応答特性におけ
る線形性を向上させる方法、具体的には線形応答ダイナ
ミックレンジをディスクから受ける記録磁界の平均値よ
りも大きくする方法により、素子の出力飽和や、及びリ
ード信号の波形歪みの発生を回避又は抑制することが可
能となる。
【００１０】ところで、前述したように、垂直磁気記録
方式において、微分信号波形から記録データを再生する
方式では、微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）の大きさ
が再生分解能に影響する。ＧＭＲ素子の磁気応答特性に
おいて、この半値幅は、非線形度が関係し、当該非線形
度が高くなると（線形度が低下）、小さく（狭く）なる
ことが確認されている。
方式において、微分信号波形から記録データを再生する
方式では、微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）の大きさ
が再生分解能に影響する。ＧＭＲ素子の磁気応答特性に
おいて、この半値幅は、非線形度が関係し、当該非線形
度が高くなると（線形度が低下）、小さく（狭く）なる
ことが確認されている。
【００１１】そこで、本発明の目的は、特に垂直磁気記
録方式のディスクドライブにおいて、リードヘッドを構
成するＧＭＲ素子の磁界応答特性における非線形度を設
定することにより、微分信号波形の半値幅の狭小化を実
現して、データ再生時の高分解能化を図ることにある
録方式のディスクドライブにおいて、リードヘッドを構
成するＧＭＲ素子の磁界応答特性における非線形度を設
定することにより、微分信号波形の半値幅の狭小化を実
現して、データ再生時の高分解能化を図ることにある
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の観点は、例えば
２層構造の垂直磁気記録方式のディスクを使用するディ
スクドライブにおいて、リードヘッドを構成するＧＭＲ
素子の磁界応答性において、非線形度に依存するリード
信号の微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）の狭小化を実
現する構成に関する。
２層構造の垂直磁気記録方式のディスクを使用するディ
スクドライブにおいて、リードヘッドを構成するＧＭＲ
素子の磁界応答性において、非線形度に依存するリード
信号の微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）の狭小化を実
現する構成に関する。
【００１３】具体的には、本ディスクドライブは、記録
データに応じた記録磁界を有するディスク媒体と、磁気
抵抗効果型素子から構成されて、当該磁気抵抗効果型素
子の磁界応答特性において、前記ディスク媒体からのリ
ード信号に対応する微分信号波形の半値幅が所定の範囲
内に設定される非線形度を有するように構成されたリー
ドヘッドと、ディスク媒体からの記録磁界に応じて、リ
ードヘッドから読出されたリード信号を前記微分信号波
形に変換して、当該記録磁界に対応する記録データを再
生する再生手段とを備えたものである。
データに応じた記録磁界を有するディスク媒体と、磁気
抵抗効果型素子から構成されて、当該磁気抵抗効果型素
子の磁界応答特性において、前記ディスク媒体からのリ
ード信号に対応する微分信号波形の半値幅が所定の範囲
内に設定される非線形度を有するように構成されたリー
ドヘッドと、ディスク媒体からの記録磁界に応じて、リ
ードヘッドから読出されたリード信号を前記微分信号波
形に変換して、当該記録磁界に対応する記録データを再
生する再生手段とを備えたものである。
【００１４】このような構成により、リードヘッドによ
りディスク媒体から読出したリード信号を微分信号波形
に変換した場合に、ＧＭＲ素子の非線形度に従って、当
該微分信号波形の半値幅を狭くすることが可能となる。
ここで、半値幅が１００％の場合とは、磁界応答性がほ
ぼ線形性を示し、非線形度がゼロであることを意味す
る。これにより、微分信号波形の半値幅を狭くすること
により、リード信号から記録データを再生する場合の再
生分解能を高くすることができる。
りディスク媒体から読出したリード信号を微分信号波形
に変換した場合に、ＧＭＲ素子の非線形度に従って、当
該微分信号波形の半値幅を狭くすることが可能となる。
ここで、半値幅が１００％の場合とは、磁界応答性がほ
ぼ線形性を示し、非線形度がゼロであることを意味す
る。これにより、微分信号波形の半値幅を狭くすること
により、リード信号から記録データを再生する場合の再
生分解能を高くすることができる。
【００１５】また、磁界応答特性が非線形であること
で、記録磁化転移以外の一様磁界の影響が線形でないた
め、結果的にリード信号波形に含まれるＤＣノイズを抑
制できる効果もある。
で、記録磁化転移以外の一様磁界の影響が線形でないた
め、結果的にリード信号波形に含まれるＤＣノイズを抑
制できる効果もある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００１７】（ディスクドライブの構成）図１は、同実
施形態に関する垂直磁気記録方式のディスクドライブの
要部を示すブロック図である。
施形態に関する垂直磁気記録方式のディスクドライブの
要部を示すブロック図である。
【００１８】ディスクドライブは、図１に示すように、
記録媒体であるディスク１と、スピンドルモータ（ＳＰ
Ｍ）２と、磁気ヘッド３を搭載しているアクチュエータ
４とを有する。
記録媒体であるディスク１と、スピンドルモータ（ＳＰ
Ｍ）２と、磁気ヘッド３を搭載しているアクチュエータ
４とを有する。
【００１９】データの記録再生動作時には、ディスク１
は、ＳＰＭ２により高速回転されている。同実施形態の
ディスク１は、垂直磁気記録方式のディスク媒体であ
り、垂直異方性を示す磁性体から構成される垂直記録層
と、軟磁性層とからなる２層構造である。具体的には、
ディスク１は、例えばガラス基盤上にCoZrNbまたはFeAl
Si等の磁性材からなる軟磁性がスパッタ形成されてい
る。更に、軟磁性層上には、垂直磁気異方性を有する垂
直異方性記録層が積層されている。なお、同実施形態の
ディスク１としては、軟磁性層と垂直異方性記録層との
間に、中間制御層が設けられた構造でもよい。
は、ＳＰＭ２により高速回転されている。同実施形態の
ディスク１は、垂直磁気記録方式のディスク媒体であ
り、垂直異方性を示す磁性体から構成される垂直記録層
と、軟磁性層とからなる２層構造である。具体的には、
ディスク１は、例えばガラス基盤上にCoZrNbまたはFeAl
Si等の磁性材からなる軟磁性がスパッタ形成されてい
る。更に、軟磁性層上には、垂直磁気異方性を有する垂
直異方性記録層が積層されている。なお、同実施形態の
ディスク１としては、軟磁性層と垂直異方性記録層との
間に、中間制御層が設けられた構造でもよい。
【００２０】磁気ヘッド３は、リードヘッド３０とライ
トヘッド３１とが分離して、同一スライダ上に実装され
た構造である。アクチュエータ４は、当該磁気ヘッド３
を搭載して、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５の駆動力
により、磁気ヘッド３をディスク１上の半径方向に移動
させる。
トヘッド３１とが分離して、同一スライダ上に実装され
た構造である。アクチュエータ４は、当該磁気ヘッド３
を搭載して、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５の駆動力
により、磁気ヘッド３をディスク１上の半径方向に移動
させる。
【００２１】リードヘッド３０は、ディスク１からデー
タ信号を読出すためのリード専用ヘッドであり、ここで
は巨大磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子またはスピンバ
ルブ型ＭＲ素子）からなる。ライトヘッド３１は、垂直
磁気記録方式に適した構造のインダクティブ・ヘッドで
あり、ライトアンプ６１から供給されるライト電流に応
じた記録磁界を発生し、ディスク１上にデータ信号を垂
直磁気記録する。
タ信号を読出すためのリード専用ヘッドであり、ここで
は巨大磁気抵抗効果型素子（ＧＭＲ素子またはスピンバ
ルブ型ＭＲ素子）からなる。ライトヘッド３１は、垂直
磁気記録方式に適した構造のインダクティブ・ヘッドで
あり、ライトアンプ６１から供給されるライト電流に応
じた記録磁界を発生し、ディスク１上にデータ信号を垂
直磁気記録する。
【００２２】さらに、ディスクドライブは、プリアンプ
回路６と、リード／ライトチャネル（データチャネル）
７と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）８と、マイクロ
プロセッサ（ＣＰＵ）１０とを有する。
回路６と、リード／ライトチャネル（データチャネル）
７と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）８と、マイクロ
プロセッサ（ＣＰＵ）１０とを有する。
【００２３】プリアンプ回路６は、リードアンプ６０及
びライトアンプ６１を有する。リードアンプ６０は、リ
ードヘッド３０により読出されたデータ信号（リード信
号）を増幅して、リード／ライトチャネル７に送出す
る。ライトアンプ６１は、リード／ライトチャネル７か
ら供給されるデータ信号（ライトデータＷＤ）をライト
電流に変換してライトヘッド３１に送出する。
びライトアンプ６１を有する。リードアンプ６０は、リ
ードヘッド３０により読出されたデータ信号（リード信
号）を増幅して、リード／ライトチャネル７に送出す
る。ライトアンプ６１は、リード／ライトチャネル７か
ら供給されるデータ信号（ライトデータＷＤ）をライト
電流に変換してライトヘッド３１に送出する。
【００２４】リード／ライトチャネル７は、リードチャ
ネル系とライトチャネル系とからなり、記録及び再生デ
ータ信号を処理するＰＲＭＬ(partial response maximu
m likelihood)式信号処理回路である。リードチャネル
系は大別して、ＡＧＣアンプ７０と、信号処理部７１
と、デコーダ７２とからなる。ＡＧＣアンプ７２は、Ａ
ＧＣ（自動ゲイン制御）機能を有し、リード信号のレベ
ルを一定に維持する。信号処理部７１は、微分回路、ロ
ーパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータ、イコライザ（波形
等化回路）等を含む例えばデジタル式信号処理回路であ
る。微分回路は、垂直磁気記録方式で得られる矩形波形
のリード信号を、微分信号波形に変換するための回路で
ある。デコーダ７２は、信号処理部７１から出力される
データ信号（デジタル信号）を元の記録データ（リード
データＲＤ）に復号化する。
ネル系とライトチャネル系とからなり、記録及び再生デ
ータ信号を処理するＰＲＭＬ(partial response maximu
m likelihood)式信号処理回路である。リードチャネル
系は大別して、ＡＧＣアンプ７０と、信号処理部７１
と、デコーダ７２とからなる。ＡＧＣアンプ７２は、Ａ
ＧＣ（自動ゲイン制御）機能を有し、リード信号のレベ
ルを一定に維持する。信号処理部７１は、微分回路、ロ
ーパスフィルタ、Ａ／Ｄコンバータ、イコライザ（波形
等化回路）等を含む例えばデジタル式信号処理回路であ
る。微分回路は、垂直磁気記録方式で得られる矩形波形
のリード信号を、微分信号波形に変換するための回路で
ある。デコーダ７２は、信号処理部７１から出力される
データ信号（デジタル信号）を元の記録データ（リード
データＲＤ）に復号化する。
【００２５】ライトチャネル系は、ディスクコントロー
ラ（ＨＤＣ）８からのライトデータＷＤに対する符号化
処理や、書き込み補償処理などの処理を実行する。
ラ（ＨＤＣ）８からのライトデータＷＤに対する符号化
処理や、書き込み補償処理などの処理を実行する。
【００２６】ＨＤＣ８は、ディスクドライブとホストシ
ステム９とのインターフェースを構成し、ホストシステ
ム９からのライトデータＷＤを受信し、またリードデー
タ信号（ＲＤ）をホストシステム９に転送する機能を有
する。ＣＰＵ１０は、ディスクドライブのメインコント
ローラであり、データのリード／ライト動作、ＳＰＭ
２、及びＶＣＭ５の各制御を実行する。
ステム９とのインターフェースを構成し、ホストシステ
ム９からのライトデータＷＤを受信し、またリードデー
タ信号（ＲＤ）をホストシステム９に転送する機能を有
する。ＣＰＵ１０は、ディスクドライブのメインコント
ローラであり、データのリード／ライト動作、ＳＰＭ
２、及びＶＣＭ５の各制御を実行する。
【００２７】（ＧＭＲ素子の磁界応答特性）以下図１と
共に、図２から図５を参照して、同実施形態に関するデ
ータ再生動作（リード動作）での作用効果を説明する。
共に、図２から図５を参照して、同実施形態に関するデ
ータ再生動作（リード動作）での作用効果を説明する。
【００２８】同実施形態では、リード動作時には、リー
ドヘッド３０がディスク１上から垂直磁気記録されたデ
ータ信号を読出す。即ち、リードヘッド３０のＧＭＲ素
子は、図２（Ａ），（Ｄ）に示すような磁界応答特性を
有し、ディスク１からの記録磁界に応じたリード信号
（矩形波形）２０を出力する。リードヘッド３０からの
リード信号は、リードアンプ６０を経由して、リード／
ライトチャネル７のＡＧＣアンプ７０に入力される。信
号処理部７１に含まれる微分回路は、図２（Ｃ）に示す
ように、ＡＧＣアンプ７０からのリード信号２０を微分
信号波形に変換する。リード／ライトチャネル７は、当
該微分信号波形に対する各種のデータ再生処理を実行し
て、最終的にデコーダ７２から元の記録データ（リード
データＲＤ）を復号化する。
ドヘッド３０がディスク１上から垂直磁気記録されたデ
ータ信号を読出す。即ち、リードヘッド３０のＧＭＲ素
子は、図２（Ａ），（Ｄ）に示すような磁界応答特性を
有し、ディスク１からの記録磁界に応じたリード信号
（矩形波形）２０を出力する。リードヘッド３０からの
リード信号は、リードアンプ６０を経由して、リード／
ライトチャネル７のＡＧＣアンプ７０に入力される。信
号処理部７１に含まれる微分回路は、図２（Ｃ）に示す
ように、ＡＧＣアンプ７０からのリード信号２０を微分
信号波形に変換する。リード／ライトチャネル７は、当
該微分信号波形に対する各種のデータ再生処理を実行し
て、最終的にデコーダ７２から元の記録データ（リード
データＲＤ）を復号化する。
【００２９】このようなデータ再生動作において、再生
分解能を高めて、リードエラーレートを向上させるため
には、図２（Ｃ）に示す微分信号波形の半値幅（ＰＷ５
０）の狭小化を図ることが有効である。同実施形態は、
リードヘッド３０を構成するＧＭＲ素子の磁界応答特性
において、図４に示すように、非線形度と半値幅（ＰＷ
５０）との依存関係から、ＧＭＲ素子の非線形度の適正
値を設定することにより、半値幅（ＰＷ５０）を最小限
にすることにある。
分解能を高めて、リードエラーレートを向上させるため
には、図２（Ｃ）に示す微分信号波形の半値幅（ＰＷ５
０）の狭小化を図ることが有効である。同実施形態は、
リードヘッド３０を構成するＧＭＲ素子の磁界応答特性
において、図４に示すように、非線形度と半値幅（ＰＷ
５０）との依存関係から、ＧＭＲ素子の非線形度の適正
値を設定することにより、半値幅（ＰＷ５０）を最小限
にすることにある。
【００３０】ＧＭＲ素子の磁界応答特性において、図５
（Ａ）に示すように、磁界（ディスク１からの記録磁
界）と振幅値（μＶ）との関係が、ほぼ線形（即ち、非
線形度はゼロの場合である）の場合を想定する。図５
（Ｂ）は、同図（Ｃ）に示すリード信号波形（２０）の
arc tan型の磁化転移形状（図２（Ｂ）の２１）を示
す。同図（Ｄ）は、前述の微分回路から出力されるリー
ド信号２０の微分信号波形を示す。
（Ａ）に示すように、磁界（ディスク１からの記録磁
界）と振幅値（μＶ）との関係が、ほぼ線形（即ち、非
線形度はゼロの場合である）の場合を想定する。図５
（Ｂ）は、同図（Ｃ）に示すリード信号波形（２０）の
arc tan型の磁化転移形状（図２（Ｂ）の２１）を示
す。同図（Ｄ）は、前述の微分回路から出力されるリー
ド信号２０の微分信号波形を示す。
【００３１】ここで、ＧＭＲ素子の磁界応答特性がほぼ
線形（即ち、非線形度はゼロ）の場合に、図５（Ｄ）に
示す微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）が最大値を示
し、１００％であると想定する。即ち、図４に示すよう
に、非線形度が「０」で、半値幅（ＰＷ５０）が「１」
の場合である。
線形（即ち、非線形度はゼロ）の場合に、図５（Ｄ）に
示す微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）が最大値を示
し、１００％であると想定する。即ち、図４に示すよう
に、非線形度が「０」で、半値幅（ＰＷ５０）が「１」
の場合である。
【００３２】このような前提において、図３を参照し
て、ＧＭＲ素子の磁界応答特性における非線形度を定義
する。
て、ＧＭＲ素子の磁界応答特性における非線形度を定義
する。
【００３３】図３は、図２（Ａ）を詳細に示す図であ
る。
る。
【００３４】ここで、ＧＭＲ素子に対する入力磁界（即
ち、ディスク１からの記録磁界）の範囲を、最大磁界ま
たは限界磁界として−Ｈｍｕ（ここでは−１５Ａ／ｍ）
から入力磁界０までの間と、当該入力磁界０から最大磁
界または限界磁界として＋Ｈｍｕ（ここでは＋１５Ａ／
ｍ）までの間を想定する。
ち、ディスク１からの記録磁界）の範囲を、最大磁界ま
たは限界磁界として−Ｈｍｕ（ここでは−１５Ａ／ｍ）
から入力磁界０までの間と、当該入力磁界０から最大磁
界または限界磁界として＋Ｈｍｕ（ここでは＋１５Ａ／
ｍ）までの間を想定する。
【００３５】ＧＭＲ素子の磁界応答特性は、入力磁界に
対する振幅値（出力レベル）の変化を示す特性曲線３１
として表現できる。この特性曲線３１の非線形度とは概
略的には、当該入力磁界の範囲での線形性（直線）に対
して、上に凸または下に凸形状を示す場合の程度と定義
する。この範囲外での極値点を有する場合は、ＧＭＲ素
子の磁界応答特性に歪が発生しており、これに伴なって
リード信号波形にも許容範囲外の波形歪みが発生するこ
とが考えられる。
対する振幅値（出力レベル）の変化を示す特性曲線３１
として表現できる。この特性曲線３１の非線形度とは概
略的には、当該入力磁界の範囲での線形性（直線）に対
して、上に凸または下に凸形状を示す場合の程度と定義
する。この範囲外での極値点を有する場合は、ＧＭＲ素
子の磁界応答特性に歪が発生しており、これに伴なって
リード信号波形にも許容範囲外の波形歪みが発生するこ
とが考えられる。
【００３６】以下、非線形度の定義について具体的に説
明する。
明する。
【００３７】まず、図３に示すように、特性曲線３１の
最大傾斜点で接線３０を引き、そこと最大磁界（±Ｈｍ
ｕ）との接点をそれぞれＶｃ，Ｖｄとする。一方、ＧＭ
Ｒ素子の磁界応答特性（特性曲線３１）での最大磁界
（±Ｈｍｕ）における応答出力値（振幅値）をそれぞれ
Ｖａ，Ｖｂとする。この場合のＧＭＲ素子の磁界応答特
性の非線形度ＮＬは、下記式（１）により定義する。
最大傾斜点で接線３０を引き、そこと最大磁界（±Ｈｍ
ｕ）との接点をそれぞれＶｃ，Ｖｄとする。一方、ＧＭ
Ｒ素子の磁界応答特性（特性曲線３１）での最大磁界
（±Ｈｍｕ）における応答出力値（振幅値）をそれぞれ
Ｖａ，Ｖｂとする。この場合のＧＭＲ素子の磁界応答特
性の非線形度ＮＬは、下記式（１）により定義する。
【００３８】
ＮＬ＝（｜Ｖａ／Ｖｃ−１｜＋｜Ｖｂ／Ｖｄ−１｜）／２…（１）
ここで、磁界応答特性が線形である場合には、非線形度
はゼロ（ＮＬ＝０）となる。
はゼロ（ＮＬ＝０）となる。
【００３９】図４は、ＧＭＲ素子の磁界応答特性の非線
形度と、ＧＭＲ素子によるリード信号の微分信号波形の
半値幅（ＰＷ５０）との関係を示す図である。ここで、
前述したように、磁界応答特性が線形である場合（非線
形度が０）には、当該半値幅（ＰＷ５０）が最大値
（１）であり、１００％であると想定する。具体例とし
て、ライトヘッド３１として単磁極ヘッドを使用し、例
えばＭｓ＝２．４ｅ４（Ａ／ｍ）、Ｈｃ＝２．８ｅ５
（Ａ／ｍ）、ΔＨｃ／Ｈｃ＝０．２４の２層構造のディ
スク１と、ギャップ長が７５ｎｍのリードヘッド３０を
使用した場合である。この場合、微分信号波形の半値幅
（ＰＷ５０）は７９ｎｍ程度になる。
形度と、ＧＭＲ素子によるリード信号の微分信号波形の
半値幅（ＰＷ５０）との関係を示す図である。ここで、
前述したように、磁界応答特性が線形である場合（非線
形度が０）には、当該半値幅（ＰＷ５０）が最大値
（１）であり、１００％であると想定する。具体例とし
て、ライトヘッド３１として単磁極ヘッドを使用し、例
えばＭｓ＝２．４ｅ４（Ａ／ｍ）、Ｈｃ＝２．８ｅ５
（Ａ／ｍ）、ΔＨｃ／Ｈｃ＝０．２４の２層構造のディ
スク１と、ギャップ長が７５ｎｍのリードヘッド３０を
使用した場合である。この場合、微分信号波形の半値幅
（ＰＷ５０）は７９ｎｍ程度になる。
【００４０】このような線形に対して、図４に示すよう
に、非線形度が０．１５の場合には、微分信号波形の半
値幅（ＰＷ５０）は７５ｎｍ程度になる。換言すれば、
図５（Ｄ）に示す線形の場合の微分信号波形より、その
半値幅（ＰＷ５０）が９５％程度狭くなる。なお、非線
形度は、入力磁界の範囲（±Ｈｍｕの範囲）において、
プラス（＋）側及びマイナス（−）側の両側だけでな
く、片側のみで例えば０．１５であると定義することが
可能である。
に、非線形度が０．１５の場合には、微分信号波形の半
値幅（ＰＷ５０）は７５ｎｍ程度になる。換言すれば、
図５（Ｄ）に示す線形の場合の微分信号波形より、その
半値幅（ＰＷ５０）が９５％程度狭くなる。なお、非線
形度は、入力磁界の範囲（±Ｈｍｕの範囲）において、
プラス（＋）側及びマイナス（−）側の両側だけでな
く、片側のみで例えば０．１５であると定義することが
可能である。
【００４１】以上要するに、垂直磁気記録方式のディス
ク１からの記録磁界に対して、リードヘッド３０に使用
されるＧＭＲ素子の磁界応答特性の非線形度により、リ
ード信号の微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）の変化量
を調整することができる。従って、ＧＭＲ素子での磁界
応答特性の非線形度を調整することにより、微分信号波
形の半値幅（ＰＷ５０）を、相対的に（特に線形の場合
と比較して）狭くすることができる。これにより、リー
ド／ライトチャネル７において、微分信号波形からリー
ドデータＲＤを再生する場合に、その再生分解能を高く
して、リードエラーレートの向上を図ることが可能とな
る。従って、垂直磁気記録方式のディスクドライブにお
いて、特にライトヘッド３１の形状を小さくするような
改良を伴なうことなく、高分解能のリード信号品質を得
ることができるため、結果として高記録密度化を実現す
ることができる。
ク１からの記録磁界に対して、リードヘッド３０に使用
されるＧＭＲ素子の磁界応答特性の非線形度により、リ
ード信号の微分信号波形の半値幅（ＰＷ５０）の変化量
を調整することができる。従って、ＧＭＲ素子での磁界
応答特性の非線形度を調整することにより、微分信号波
形の半値幅（ＰＷ５０）を、相対的に（特に線形の場合
と比較して）狭くすることができる。これにより、リー
ド／ライトチャネル７において、微分信号波形からリー
ドデータＲＤを再生する場合に、その再生分解能を高く
して、リードエラーレートの向上を図ることが可能とな
る。従って、垂直磁気記録方式のディスクドライブにお
いて、特にライトヘッド３１の形状を小さくするような
改良を伴なうことなく、高分解能のリード信号品質を得
ることができるため、結果として高記録密度化を実現す
ることができる。
【００４２】また、垂直磁気記録方式では、ディスク１
上にＤＣ信号が記録された場合に、ＧＭＲ素子は、入力
磁界の最大磁界（±Ｈｍｕ）の近傍での応答特性を示
す。このため、応答特性が非線形曲線の方が応答が鈍く
なるため、ＤＣノイズの見え方が小さくなり、結果とし
てＤＣノイズを抑制できる効果もある。
上にＤＣ信号が記録された場合に、ＧＭＲ素子は、入力
磁界の最大磁界（±Ｈｍｕ）の近傍での応答特性を示
す。このため、応答特性が非線形曲線の方が応答が鈍く
なるため、ＤＣノイズの見え方が小さくなり、結果とし
てＤＣノイズを抑制できる効果もある。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、特
に垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、リー
ドヘッドを構成するＧＭＲ素子の磁界応答特性における
非線形度の設定により、リード信号の微分信号波形の半
値幅の狭小化を実現できる。従って、データ再生時の高
分解能化を図ることが可能となり、結果として高記録密
度化を推進することが可能となる。
に垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、リー
ドヘッドを構成するＧＭＲ素子の磁界応答特性における
非線形度の設定により、リード信号の微分信号波形の半
値幅の狭小化を実現できる。従って、データ再生時の高
分解能化を図ることが可能となり、結果として高記録密
度化を推進することが可能となる。
【図１】本発明の実施形態に関する垂直磁気記録方式の
ディスクドライブの要部を示すブロック図。
ディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態の作用効果に関係するＧＭＲ素子の
磁界応答特性を説明するための図。
磁界応答特性を説明するための図。
【図３】図２（Ａ）を詳細に示す図。
【図４】同実施形態に関するＧＭＲ素子の非線形度と微
分信号波形の半値幅との関係を説明するための図。
分信号波形の半値幅との関係を説明するための図。
【図５】同実施形態に関するＧＭＲ素子の磁界応答特性
の一例を示す図。
の一例を示す図。
１…ディスク
２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）
３…磁気ヘッド
４…アクチュエータ
５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
６…プリアンプ回路
７…リード／ライトチャネル
８…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
９…ホストシステム
１０…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
３０…リードヘッド
３１…ライトヘッド
６０…リードアンプ
６１…ライトアンプ
７０…ＡＧＣアンプ
７１…信号処理部
７２…デコーダ
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5D006 CA03 DA03 DA08 FA09
5D031 AA04 BB01 DD01 DD11 HH13
5D034 BA02 BA18 BB01 CA06
5D091 AA08 CC11 DD03 HH13 HH20
Claims (8)
- 【請求項１】 記録データに応じた記録磁界を有するデ
ィスク媒体と、 磁気抵抗効果型素子から構成されて、当該磁気抵抗効果
型素子の磁界応答特性において、前記ディスク媒体から
のリード信号に対応する微分信号波形の半値幅が所定の
範囲内に設定される非線形度を有するように構成された
リードヘッドと、 前記ディスク媒体からの記録磁界に応じて、前記リード
ヘッドから読出されたリード信号を前記微分信号波形に
変換して、当該記録磁界に対応する記録データを再生す
る再生手段とを具備したことを特徴とする磁気ディスク
装置。 - 【請求項２】 前記非線形度は、前記磁界応答特性にお
いて、所定の磁界の範囲内で、非線形度がゼロに相当
し、磁界に対する振幅値の変化が線形性を示す基準値に
対して当該振幅値の変化の増減に応じて設定されること
を特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。 - 【請求項３】 前記非線形度は、前記磁界応答特性にお
いて、所定の磁界の範囲内での最大傾斜点で接線を想定
し、当該接線と磁界の限界値（±の２点）との接点であ
る振幅値をそれぞれＶｃ，Ｖｄとし、当該限界値に対応
する応答値である振幅値をそれぞれＶａ，Ｖｂとした場
合に、関係式「（｜Ｖａ／Ｖｃ−１｜＋｜Ｖｂ／Ｖｄ−
１｜）／２」により算出されて、 前記磁界応答特性が線形である場合には、非線形度をゼ
ロとして定義することを特徴とする請求項１に記載の磁
気ディスク装置。 - 【請求項４】 前記磁気抵抗効果型素子は、巨大磁気抵
抗型素子（ＧＭＲ素子）であることを特徴とする請求項
１から請求項３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装
置。 - 【請求項５】 前記ディスク媒体は、垂直異方性を示す
磁性体から構成される垂直記録層と軟磁性層とを有する
垂直磁気記録方式のディスク構造であることを特徴とす
る請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気デ
ィスク装置。 - 【請求項６】 前記リードヘッドは、前記ディスク媒体
上に垂直磁気記録方式の記録磁界を印加するためのライ
トヘッドと共に実装されて、磁気ヘッドを構成すること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記
載の磁気ディスク装置。 - 【請求項７】 前記ディスク媒体から前記リードヘッド
により読出されたリード信号を微分信号波形に変換する
微分回路を有し、 当該微分信号波形から記録データを再生するリードチャ
ネルを有することを特徴とする請求項５に記載の磁気デ
ィスク装置。 - 【請求項８】 垂直磁気記録方式によりデータ信号の磁
気記録が可能なディスク媒体と、 前記ディスク媒体に対してデータ信号を書き込むための
ライトヘッド、及び当該ディスク媒体からデータ信号を
読出し、磁気抵抗効果型素子からなるリードヘッドを有
する磁気ヘッドと、 データの記録時に前記ライトヘッドにデータ信号を供給
し、前記データの再生時に前記リードヘッドから出力さ
れるリード信号を微分波形に変換して、データ信号を再
生するリード／ライトチャネルとを具備し、 前記磁気抵抗効果型素子の磁界応答特性が、前記微分信
号波形の半値幅が所定の範囲内に設定される非線形度を
有するように構成された前記リードヘッドを使用するこ
とを特徴とする磁気ディスク装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298300A JP2003109203A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 磁気ディスク装置 |
| SG200205080A SG98069A1 (en) | 2001-09-27 | 2002-08-21 | Magnetic disk drive including read channel for processing differentiated read signal |
| US10/228,323 US6894855B2 (en) | 2001-09-27 | 2002-08-27 | Magnetic disk drive including read channel for processing differentiated read signal |
| CN02131837A CN1410971A (zh) | 2001-09-27 | 2002-09-06 | 包括用于处理微分的读取信号的读取通道的磁盘驱动器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298300A JP2003109203A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 磁気ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003109203A true JP2003109203A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19119217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001298300A Pending JP2003109203A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 磁気ディスク装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6894855B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003109203A (ja) |
| CN (1) | CN1410971A (ja) |
| SG (1) | SG98069A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003090137A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Omron Corporation | Security service management system, security service management terminal, security service management method, security service management program, and computer-readable recording medium containing the program |
| CN100447572C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-12-31 | 三星电子株式会社 | 具有高灵敏度和分辨能力的电子读取头及其操作方法 |
| US7965461B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-06-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Information reproducing apparatus |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5670056B2 (ja) * | 2010-01-04 | 2015-02-18 | 日本電産サンキョー株式会社 | 磁気情報読取装置 |
| GB201118994D0 (en) * | 2010-11-18 | 2011-12-14 | Xyratex Tech Ltd | A method and device for mapping the magnetic field or magnetic field sensitivity of a recording head |
| JP5779769B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2015-09-16 | 日本電産サンキョー株式会社 | 磁気ヘッド装置及び磁気カードリーダ |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022704A (ja) | 1983-07-19 | 1985-02-05 | Fujitsu Ltd | 垂直磁気記録情報復調方法 |
| JPS6262407A (ja) | 1985-09-11 | 1987-03-19 | Nec Corp | 磁気記録再生回路 |
| US5130866A (en) * | 1990-07-17 | 1992-07-14 | International Business Machines Corporation | Method and circuitry for in-situ measurement of transducer/recording medium clearance and transducer magnetic instability |
| JP2850921B2 (ja) | 1991-03-15 | 1999-01-27 | 富士通株式会社 | 磁気記録再生装置 |
| US5367411A (en) * | 1991-08-02 | 1994-11-22 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording and reproducing apparatus with reproducing head of magnetoresistive type having control of magnetic bias level |
| US5368411A (en) * | 1992-08-20 | 1994-11-29 | Tuboscope Vetco International, Inc. | Method and apparatus for on the site cleaning of contaminated soil |
| US5384671A (en) * | 1993-12-23 | 1995-01-24 | Quantum Corporation | PRML sampled data channel synchronous servo detector |
| KR0182501B1 (ko) | 1996-06-12 | 1999-04-15 | 김광호 | 하드디스크드라이버의 채널특성 파라메타 측정장치 |
| JP3042612B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2000-05-15 | 日本電気株式会社 | 磁気抵抗ヘッドの孤立再生波形規定方法、及びこれを用いた磁気ディスク装置 |
| US6735027B2 (en) * | 1998-06-02 | 2004-05-11 | Texas Instruments Incorporated | Head fly height by using the applied peak area ratio to determine signal PW50 |
| JP3766565B2 (ja) | 1999-05-31 | 2006-04-12 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気抵抗効果膜および磁気抵抗効果型ヘッド |
| JP2001056908A (ja) | 1999-08-11 | 2001-02-27 | Nec Corp | 磁気抵抗効果素子、磁気抵抗効果ヘッド及び磁気抵抗検出システム並びに磁気記憶システム |
| JP2001110016A (ja) | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Alps Electric Co Ltd | スピンバルブ型薄膜磁気素子およびその製造方法、およびこのスピンバルブ型薄膜磁気素子を備えた薄膜磁気ヘッド |
| JP2002298036A (ja) | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Glory Ltd | 携帯端末を利用した契約システム及びその方法 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298300A patent/JP2003109203A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-21 SG SG200205080A patent/SG98069A1/en unknown
- 2002-08-27 US US10/228,323 patent/US6894855B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-06 CN CN02131837A patent/CN1410971A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003090137A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-30 | Omron Corporation | Security service management system, security service management terminal, security service management method, security service management program, and computer-readable recording medium containing the program |
| CN100447572C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-12-31 | 三星电子株式会社 | 具有高灵敏度和分辨能力的电子读取头及其操作方法 |
| US7965461B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-06-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Information reproducing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030058561A1 (en) | 2003-03-27 |
| CN1410971A (zh) | 2003-04-16 |
| SG98069A1 (en) | 2003-08-20 |
| US6894855B2 (en) | 2005-05-17 |
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