JPH03205604A - 磁気ヘッド用探針 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、高密度記録を可能にする磁気ヘッド用探針
に関するものである。

（従来の技術） 近年、情報化社会の進展に伴って使用される情報量が著
しく増大しつつある．このため、高度情報社会において
記憶装置に要求される性能は加速度的に向上している。

かかる要求に対して、主流である磁気ディスク装置等の
記憶装置では、面記録密度を上げることにより記憶容量
を増大させている。

従来、高密度記録を実現する方法としては磁気記録と光
記録があった。磁気記録においては垂直記録方式におい
て０．１μｍにせまる線記録密度が実験的に得られてい
る。また、トラック密度においても１μｍ以下の可能性
が指摘されている。しかし、いずれもヘッドと媒体間隔
が０．１μ一以下に安定に保持されなければならずその
技術がネックとなっている。もちろんフレキシブルディ
スクあるいは磁気テープにおいては接触記録に近い方式
を用いているが、データの転送速度あるいは信頼性にお
いて浮上方式を用いている磁気ディスク装置には劣る。

一方、光を用いた記録方式では光の波長からくる原理的
な分解能の制約があり約１μ一直径より小さいビットを
実現するのは困難となっている。

そこで、従来の記録方式の限界を大幅に改善することか
でき、他の方法では実現し得なかった極めて高い記録密
度を与える記憶装置の出現が望まれている。

ところで、材料表面の微細構造を研究する手段としてＳ
　Ｔ　Ｍ　（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　
Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ　：走査型トンネル顕微鏡）技術
がある。この技術は固体表面の原子を一つ一つ見分けら
れる新原理の高分解能顕微鏡であり、機械的にピッチを
定め、探針をｘｙ方向に走査することによって固体表面
の原子像が観察できることで知られている。測定プロー
プとして使用されるのは単純な金属針であり、試料と針
の間に流れる微小なトンネル電流を観察しながらこの値
を２方向サーボとして用いる技術がＳＴＭ技術である。

このＳＴＭ技術を用い、基本的には信頼性の確立してい
る磁気記録媒体を使用して微小な磁性探針を磁化し、か
かる磁化により誘導される磁束によって発生する磁場に
より磁性媒体の一部の磁化を変化させることにより情報
を記録し、再生状態においては媒体上の磁化による磁場
分布あるいは磁束変化を検出することにより情報を取り
出す記憶装置が検討されている．この記憶装置には、記
録状態においても再生状態においてもかかる磁性探針と
磁気記録媒体とを、ビットの大きさ程度の距離で安定に
保持する機構が備えられている。この保持機構には例え
ばピエゾ素子が用いられており、このピエゾ素子の先端
部に設けられた探針は、ピエゾ素子に印加される電圧に
より、磁気記録媒体との距離が調整されるようになって
いる。

第３図（ａ）はこのようなＳＴＭ技術を使用した記憶装
置における従来の探針３０の形状を示すものである。探
針３０はピエゾ素子（図示せず）に取り付けられる基部
から先端部３１にかけて徐々に細くなっており、先端部
３１の形状は半球であると共に、その他の部分の軸線方
向に垂直な断面は全て円形となっている。第３図（ｂ）
はこの探針３０の先端部３ｌを下方から見た図である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第３図に示す形状の従来の探針３０では
、磁化の向きが矢印３２で示すように探計３０の軸線方
向になり、磁化の変化が回転モードではなく磁壁移動モ
ードとなるため、高周波においては著しく効率が落ちビ
ット情報を検出する能力が落ちると共に、探針３０に生
じる磁区（図示せず）の効果が大きくなり出力の不安定
が予想されるという問題点がある． この発明は上記従来技術の問題点を解消することを課題
とし、その目的とするところは、ＳＴＭ技術を使用した
記憶装置において、探針の断面形状を工夫することによ
り、探針の磁化の変化が回転モードになるようにし、高
周波においても効率が落ちずにビット情報を検出する能
力が低下することなく、探針に生じる磁区の効果も小さ
くして出力を安定させることができる磁気ヘッド用探針
を提供することにある。

〔発明の構戒〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達或する本発明は、垂直方向に容易軸を持つ
磁気記録媒体に対して磁気記録を行う磁気ヘッド用探針
であって、磁気記録媒体に対して垂直方向に一定の距離
になるように制御素子の先端部に取り付けられ、探針の
軸に垂直な平面で、少なくとも探針の先端部を切断した
時の断面形状が長円形状をなすことを特徴としている。

（作用） この磁気ヘッド用探針によれば、探針の先端部が偏平楕
円体の一部となっているので、ヘッド先端部における電
流が流れていない状態の磁化の向きが媒体面に平行とな
り、探針を流れる磁束の向きと磁化の方向とが直交し、
探針に磁気異方性が与えられる。この結果、磁束の変化
が磁化の回転モードで起こることが可能となり高密度記
録再生を行っても安定な動作が可能となる。

（実施例） 以下、この発明を実施例により図面を参照しつつ詳細に
説明する． 第１図は本発明の磁気ヘッド用探針１の全体の概念図で
あり、円板状の磁気記録媒体３との関係を示すものであ
る，ＳＴＭ技術を用いた磁気記録装置では、軟磁気特性
を有する探針１の基部側にコイル２が配されており、こ
のコイル２には磁束１００が鎖交するように電流が流れ
るようになっている。そして、この磁東１００は、磁気
記録媒体３と一定隙間で保持されるように置かれた探針
１を伝わって磁気記録媒体３に達し、この磁束ｌ００に
よって誘起される磁場の変化により矢印５の方向に回転
する磁気記録媒体３の一部が変化を受けビット４が形戒
される。なお、この作用は磁気記録において周知のこと
であるので、これ以上は説明しない。

第２図（ａ）は第１図に示した本発明の磁気ヘッド用の
探針１の形状を示す斜視図であり、第２図（ｂ）はこの
探針１の先端部１１を下方から見た図である。この実施
例に示すように本発明においては、探針１の先端部１１
が第３図に示した従来のＳＴＭ技術を用いた記憶装置の
探針３０のように半球状とはなっておらず、偏平楕円体
の一部となっている。そして、探針１のその他の部分は
、先端部１１から基部１２に向かって探針１が次第に太
くなる形状をしており、探針ｌの軸に垂直な平面でその
他の部分を切断した時の断面形状が全て長円形状になる
ようになっている。

探針１をこのように製作することする事により、探針１
の先端部１１における電流が流れていない状態における
磁化工３の向きを、磁気記録媒体面３（図示せず）に平
行にする事ができるのである。

即ち磁束１００の向きと磁化１３の方向とを直交させる
ような磁気異方性を針に与えることができるのである．
第３図に示したような、従来のＳＴＭ探針３０のように
先端部３１が半球状態では、その形状で決定される反磁
場のためこのような効果は不可能である。

このように本発明の形状を有する探針１を磁気ヘッドに
使用することにより磁束ｌｏｏの変化が磁化１３の回転
モードで起こることが可能となり、高密度記録再生を行
っても安定な動作が可能となる。即ち、従来のＳＴＭ技
術を用いた磁気記録装置では、第３図（ａ）に示されて
いるように磁化３２は第２図に示す磁化１３の向きとは
９０”回転した方向となることが反磁場の効果から予想
され、磁４． 化３２の変化が回転モードではなく磁壁移動モードとな
るために、高周波においては著しく効率が落ちビット情
報を検出する能力が落ちると共に、針に生じる磁区（図
示せず）の効果が大きくなり出力の不安定が予想される
が、本発明の磁気ヘッド用探針ではこのような恐れはな
い。

〔発明の効果〕

以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、ＳＴＭ技術を使用した記憶装置において、高周
波においても効率が落ちずにビット情報を検出する能力
も低下せず、更に、探針に生じる磁区の効果も小さくし
て出力を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ヘッド用探針を用いた記録の
状態を示す概念図、 第２図（ａ），　（ｂ）は本発明の磁気ヘッド用探針の
形状を示す斜視図、平面図、 第３図（ａ）．　（ｂ）は従来のＳＴＭ技術を用いた記
憶装置の探針の構成を示す斜視図、平面図である。 １・・・本発明の探針、 ２・・・コイル、 ３・・・磁気記録媒体、 ４・・・ビット、 １１・・・探針の先端部、 １２・・・基部、 １３・・・磁化の向き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 垂直方向に容易軸を持つ磁気記録媒体に対して磁気記録
   を行う磁気ヘッド用探針であって、前記磁気記録媒体に
   対して垂直方向に一定の距離になるように制御素子の先
   端部に取り付けられ、探針の軸に垂直な平面で、少なく
   とも探針の先端部を切断した時の断面形状が長円形状を
   なすことを特徴とする磁気ヘッド用探針。