JPH0731769B2 - 磁気記録再生方法 - Google Patents
磁気記録再生方法Info
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- JPH0731769B2 JPH0731769B2 JP18644189A JP18644189A JPH0731769B2 JP H0731769 B2 JPH0731769 B2 JP H0731769B2 JP 18644189 A JP18644189 A JP 18644189A JP 18644189 A JP18644189 A JP 18644189A JP H0731769 B2 JPH0731769 B2 JP H0731769B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録密度を大幅に向上させる記録再生方式に
関するものであり、特に磁性体のスタイラスと磁気記録
媒体とのトンネル電流を利用し、信号を記録再生する新
規な方法に関するものである。
関するものであり、特に磁性体のスタイラスと磁気記録
媒体とのトンネル電流を利用し、信号を記録再生する新
規な方法に関するものである。
従来の技術 従来磁気記録再生装置に用いられでいるほとんどの方式
は、リング型磁気ヘッドと長手記録用磁気記録媒体との
組合せで、信号を記録再生している。従来の方法につい
て、第３図及び第４図を用いて説明する。まず、第３図
に示すように記録時には、フェライトなどの磁気コアか
ら成る磁気ヘッド32の巻線33に、信号源34からの信号が
記録増幅器35によって増幅され、端子37を介して印加さ
れる。これにより、磁気ヘッドコアには磁束が発生し、
ギャップ部には漏洩磁界が生じる。したがって、磁気ヘ
ッドと磁気テープ30とが相対的に移動する間に、磁気テ
ープが該漏洩磁界によって磁化され、その軌跡31を作
る。再生時には、同一軌跡上を該ヘッドが走行するよう
制御することにより、記録された磁化から発生する磁束
を巻線で信号電圧として再生する。次に該電圧を端子38
を介し、再生増幅器36へ伝え増幅して、後の信号処理回
路に伝達される。
は、リング型磁気ヘッドと長手記録用磁気記録媒体との
組合せで、信号を記録再生している。従来の方法につい
て、第３図及び第４図を用いて説明する。まず、第３図
に示すように記録時には、フェライトなどの磁気コアか
ら成る磁気ヘッド32の巻線33に、信号源34からの信号が
記録増幅器35によって増幅され、端子37を介して印加さ
れる。これにより、磁気ヘッドコアには磁束が発生し、
ギャップ部には漏洩磁界が生じる。したがって、磁気ヘ
ッドと磁気テープ30とが相対的に移動する間に、磁気テ
ープが該漏洩磁界によって磁化され、その軌跡31を作
る。再生時には、同一軌跡上を該ヘッドが走行するよう
制御することにより、記録された磁化から発生する磁束
を巻線で信号電圧として再生する。次に該電圧を端子38
を介し、再生増幅器36へ伝え増幅して、後の信号処理回
路に伝達される。
また第４図は、VTRのヘッドシリンダー部分を示したも
のである。磁気テープ42は、走行ポスト40と41との間に
おいて固定シリンダ45と回転シリンダ39上に一定角度巻
き付き走行する。一方、上記回転シリンダ上に装着した
磁気ヘッド44は、窓43から所定量の突出量を持った状態
で、約1800回転のスピードで該磁気テープ上を走査す
る。この様に走査することによって、信号の軌跡が斜め
に形成される。
のである。磁気テープ42は、走行ポスト40と41との間に
おいて固定シリンダ45と回転シリンダ39上に一定角度巻
き付き走行する。一方、上記回転シリンダ上に装着した
磁気ヘッド44は、窓43から所定量の突出量を持った状態
で、約1800回転のスピードで該磁気テープ上を走査す
る。この様に走査することによって、信号の軌跡が斜め
に形成される。
現在、この様にして小型VTRにおける最短記録波長は、
0.4ミクロン，信号の軌跡幅は、20ミクロンにも及び、
１ビット当り磁気テープの４μm2の面積を使用してい
る。
0.4ミクロン，信号の軌跡幅は、20ミクロンにも及び、
１ビット当り磁気テープの４μm2の面積を使用してい
る。
発明が解決しようとする課題 上記記録密度の向上は、磁気テープとヘッドの改良によ
って、極めて長期間を掛けて達成されてきた。即ち、記
録波長の短波長化とトラック幅方向の磁気記録媒体の利
用面積を狭くする追求が、ヘッド／テープ系のSN比を改
良しながら進められてきた。しかしさらに大幅な記録密
度を達成するには、新規の記録再生方法が必要であり、
本方法はこれを達成しようとするものである。
って、極めて長期間を掛けて達成されてきた。即ち、記
録波長の短波長化とトラック幅方向の磁気記録媒体の利
用面積を狭くする追求が、ヘッド／テープ系のSN比を改
良しながら進められてきた。しかしさらに大幅な記録密
度を達成するには、新規の記録再生方法が必要であり、
本方法はこれを達成しようとするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、導電性の磁性体から成るスタイラスと表面が
導電性の磁気記録媒体の間に生じるトンネル電流を一定
になるように、記録された磁気記録媒体上の信号磁化が
上記スタイラスに作用する磁気力に応じて発生する変位
を制御して、その制御電圧の変化から再生信号を検出す
るよう構成したことを特徴とするものである。
導電性の磁気記録媒体の間に生じるトンネル電流を一定
になるように、記録された磁気記録媒体上の信号磁化が
上記スタイラスに作用する磁気力に応じて発生する変位
を制御して、その制御電圧の変化から再生信号を検出す
るよう構成したことを特徴とするものである。
作用 以上の構成により、上記スタイラスと磁気記録媒体のト
ンネル電流を利用した本方法では、極めて微細な磁化を
検出でき記録密度を大幅に向上せしめることが出来る。
例えば、“潤滑"vol.33,No.8,pp.603−607に記載されて
いるように、トンネル顕微鏡では、原理的には、面内に
1A,垂直方向に0.1Aの分解能を有することが述べられて
いる。本発明も同様な分解能を持つもので、導電性のス
タイラスを導電性の磁気記録媒体の表面に10A近傍まで
近ずけると、トンネル電流が流れはじめ、上記記録媒体
上に記録された磁化が存在すると、これによって磁性体
であるスタイラスが力を受けて変位する。しかしトンネ
ル電流を一定に保つように制御する（磁気記録媒体とス
タイラスとの間隔を一定）ことによってこの制御電圧が
変化する。これを検出することによって、磁気記録媒体
上の信号磁化を検出することが出来るものである。また
本発明では、さらに該スタイラスとそれに密接に配備し
た磁気コアと垂直記録媒体とを閉磁路になるように構成
することによって、上記磁化から受ける力が増大して、
さらに感度が向上する。
ンネル電流を利用した本方法では、極めて微細な磁化を
検出でき記録密度を大幅に向上せしめることが出来る。
例えば、“潤滑"vol.33,No.8,pp.603−607に記載されて
いるように、トンネル顕微鏡では、原理的には、面内に
1A,垂直方向に0.1Aの分解能を有することが述べられて
いる。本発明も同様な分解能を持つもので、導電性のス
タイラスを導電性の磁気記録媒体の表面に10A近傍まで
近ずけると、トンネル電流が流れはじめ、上記記録媒体
上に記録された磁化が存在すると、これによって磁性体
であるスタイラスが力を受けて変位する。しかしトンネ
ル電流を一定に保つように制御する（磁気記録媒体とス
タイラスとの間隔を一定）ことによってこの制御電圧が
変化する。これを検出することによって、磁気記録媒体
上の信号磁化を検出することが出来るものである。また
本発明では、さらに該スタイラスとそれに密接に配備し
た磁気コアと垂直記録媒体とを閉磁路になるように構成
することによって、上記磁化から受ける力が増大して、
さらに感度が向上する。
また記録時には、該スタイラスによって上記磁気コア上
の巻線に信号電流を加えて、信号を書き込むことが出来
るものである。
の巻線に信号電流を加えて、信号を書き込むことが出来
るものである。
実施例 以下本発明の一実施例の磁気記録再生方法について、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図および第２図は、それぞれ本発明の全体構成およ
びスタイラスと磁気記録媒体の概要を示すものである。
びスタイラスと磁気記録媒体の概要を示すものである。
Co−Crなどから成る垂直記録媒体１上にFe,CoNbZrなど
のアモツファス合金、センダストなどの金属磁性体から
構成される導電性のスタイラス２を配備し、該垂直記録
媒体とスタイラス間にバイアス電圧をホルダー19に介し
て、定電圧電源８により印加する。次にスタイラスをCo
−Crの表面に10Åまで近づけるとトンネル電流が流れ始
める。
のアモツファス合金、センダストなどの金属磁性体から
構成される導電性のスタイラス２を配備し、該垂直記録
媒体とスタイラス間にバイアス電圧をホルダー19に介し
て、定電圧電源８により印加する。次にスタイラスをCo
−Crの表面に10Åまで近づけるとトンネル電流が流れ始
める。
この時スタイラスを差し込むホルダー19は、真ちゅうや
銅など導電性の良好な材料を選択した。
銅など導電性の良好な材料を選択した。
該トンネル電流を一定になるように制御することによっ
て、常に一定間隔を保ちながら、スタイラスを走査す
る。この様に走査しながら、信号源９からの信号を増幅
器７によって増幅し、フェライトなどの磁性体から成る
コア18上に配備した巻線17に印加することによって磁性
体のスタイラスの先端に磁界を発生せしめ、Co−Cr膜を
磁化する。再生時には、磁性体であるスタイラスが、記
録した磁化より発生する磁界によって、磁気記録媒体の
表面から力を受ける。従って、力を受けることによっ
て、スタイラスが磁気記録媒体の表面に近づこうとす
る。しかし、磁気記録媒体とスタイラスの間隔を一定に
保つよう、すなわちトンネル電流を一定になるよう制御
することによって、その制御電圧が変化する。つまり本
発明は、この制御電圧を検出することよって、磁化から
発生する信号磁界を検出するものである。このため、ス
タイラスと磁気記録媒体とのトンネル電流の変化をトン
ネル電流増幅器３によって拡大し、さらにトンネル電流
は、微小な間隔の変化の対してきわめて敏感に変化する
ため、関数変換器４によって、対数スケールに変換し
た。
て、常に一定間隔を保ちながら、スタイラスを走査す
る。この様に走査しながら、信号源９からの信号を増幅
器７によって増幅し、フェライトなどの磁性体から成る
コア18上に配備した巻線17に印加することによって磁性
体のスタイラスの先端に磁界を発生せしめ、Co−Cr膜を
磁化する。再生時には、磁性体であるスタイラスが、記
録した磁化より発生する磁界によって、磁気記録媒体の
表面から力を受ける。従って、力を受けることによっ
て、スタイラスが磁気記録媒体の表面に近づこうとす
る。しかし、磁気記録媒体とスタイラスの間隔を一定に
保つよう、すなわちトンネル電流を一定になるよう制御
することによって、その制御電圧が変化する。つまり本
発明は、この制御電圧を検出することよって、磁化から
発生する信号磁界を検出するものである。このため、ス
タイラスと磁気記録媒体とのトンネル電流の変化をトン
ネル電流増幅器３によって拡大し、さらにトンネル電流
は、微小な間隔の変化の対してきわめて敏感に変化する
ため、関数変換器４によって、対数スケールに変換し
た。
その後、サーボ回路５によって磁気記録媒体とスタイラ
スとの間隔の微調用圧電素子に加える制御量を定電圧電
源８の電圧と比較して決定する。この制御信号によっ
て、ピエゾ駆動用電源10からピエゾ素子の両面に配備し
た一対の電極12と12に加えて、ピエゾを所定量駆動す
る。これにより矢印14に示すように垂直方向（ｚ軸方
向）に微調して、該磁気記録媒体とスタイラスとの間隔
を一定になるよう制御した。
スとの間隔の微調用圧電素子に加える制御量を定電圧電
源８の電圧と比較して決定する。この制御信号によっ
て、ピエゾ駆動用電源10からピエゾ素子の両面に配備し
た一対の電極12と12に加えて、ピエゾを所定量駆動す
る。これにより矢印14に示すように垂直方向（ｚ軸方
向）に微調して、該磁気記録媒体とスタイラスとの間隔
を一定になるよう制御した。
またスタイラスのx,y方向の駆動には、所定間隔のパル
ス信号をｘおよびｙ方向可動微調用のピエゾ素子上のそ
れぞれ一対の電極11,11および13,13の端子21,20に駆動
電圧を印加することによって矢印16,15の方向に変え
て、微小量の可動制御を行う。
ス信号をｘおよびｙ方向可動微調用のピエゾ素子上のそ
れぞれ一対の電極11,11および13,13の端子21,20に駆動
電圧を印加することによって矢印16,15の方向に変え
て、微小量の可動制御を行う。
また図には示してないが粗動の制御は、x,y,zのピエゾ
素子の自由端をともに固定したキャリッジをリニアモー
タやステップモータとの組合せでに移動させている。
素子の自由端をともに固定したキャリッジをリニアモー
タやステップモータとの組合せでに移動させている。
一方前述した方法によって記録した信号は、制御信号増
幅器６によって増幅して読みだされる。
幅器６によって増幅して読みだされる。
なお、上記スタイラスによって書き込まれた磁化領域の
寸法は、ｘおよびｙ方向可動微調用のピエゾ素子上のそ
れぞれ一対の電極11,11および1313の端子21,20に駆動電
圧を印加することによって矢印16,15の方向に変えて測
定した。
寸法は、ｘおよびｙ方向可動微調用のピエゾ素子上のそ
れぞれ一対の電極11,11および1313の端子21,20に駆動電
圧を印加することによって矢印16,15の方向に変えて測
定した。
その結果スタイラス先端の形状を変えることによって、
10〜100Å径のスポット状に記録されていることがわか
った。
10〜100Å径のスポット状に記録されていることがわか
った。
また第２図は、スタイラスの近傍と磁気記録媒体の配置
を拡大して示したものである。磁気記録媒体１は、A1な
どの非磁性基板24をポリッシングしてその表面を30Å以
下に仕上げ、この上にパーマロイなどから成る軟磁性膜
23を、さらにCo−Crなどの垂直膜25をスパッタリングあ
るいは蒸着によって形成したものである。このCo−Cr膜
の表面に接触させるスタイラス２は、非磁性のベリリウ
ム銅などのＶ字状の板ばね26に固着させ、該ばねの一端
を非磁性でかつ導電性の支持部27に固定する。この支持
部を第１図のホルダー19に形成された穴に差し込み、ス
タイラスをセットする。
を拡大して示したものである。磁気記録媒体１は、A1な
どの非磁性基板24をポリッシングしてその表面を30Å以
下に仕上げ、この上にパーマロイなどから成る軟磁性膜
23を、さらにCo−Crなどの垂直膜25をスパッタリングあ
るいは蒸着によって形成したものである。このCo−Cr膜
の表面に接触させるスタイラス２は、非磁性のベリリウ
ム銅などのＶ字状の板ばね26に固着させ、該ばねの一端
を非磁性でかつ導電性の支持部27に固定する。この支持
部を第１図のホルダー19に形成された穴に差し込み、ス
タイラスをセットする。
以上の様に構成したスタイラス部は、信号磁界に応じｚ
軸方向に可動しやすく微細な信号を検出できるものであ
る。
軸方向に可動しやすく微細な信号を検出できるものであ
る。
一方18は、フェライトなどから成る磁気コアであり、磁
気記録媒体と相対する面積を充分大きく構成した。また
該磁気コア上に施した巻線17に信号電流を流すことによ
り、スタイラスの先端に強い磁界を発生せしめ、Co−Cr
層を磁化する。第２図では、該スタイラスは紙面の左方
の向かって走行するにつれ、磁化の軌跡28が形成され
る。記録に際して、発生した磁束29は、パーマロイなど
の軟磁性層23と上記磁気コア18および磁性体であるスタ
イラスとで閉磁路を形成し能率よく、微小電流でも記録
できるよう構成した。このとき磁気コアの磁気記録媒体
に対する面積が充分大きいためこの部分で磁化されるこ
とはないものである。
気記録媒体と相対する面積を充分大きく構成した。また
該磁気コア上に施した巻線17に信号電流を流すことによ
り、スタイラスの先端に強い磁界を発生せしめ、Co−Cr
層を磁化する。第２図では、該スタイラスは紙面の左方
の向かって走行するにつれ、磁化の軌跡28が形成され
る。記録に際して、発生した磁束29は、パーマロイなど
の軟磁性層23と上記磁気コア18および磁性体であるスタ
イラスとで閉磁路を形成し能率よく、微小電流でも記録
できるよう構成した。このとき磁気コアの磁気記録媒体
に対する面積が充分大きいためこの部分で磁化されるこ
とはないものである。
以上の構成によって、従来の記録密度、１ビット当り４
μm2使用面積に対して、本発明によれば、10-6〜10-4μ
m2となり、これは、従来の記録密度の４〜６桁に相当す
る記録密度の向上が出来るものである。
μm2使用面積に対して、本発明によれば、10-6〜10-4μ
m2となり、これは、従来の記録密度の４〜６桁に相当す
る記録密度の向上が出来るものである。
発明の効果 以上のように本発明によれば、従来の電磁誘導を利用し
た方法を用いることはなく、極めて感度のよいトンネル
電流を利用することによって、磁気記録再生方法を実現
できるため、従来に比較して、４〜６桁の記録密度の向
上が可能となる効果がある。
た方法を用いることはなく、極めて感度のよいトンネル
電流を利用することによって、磁気記録再生方法を実現
できるため、従来に比較して、４〜６桁の記録密度の向
上が可能となる効果がある。
第１図は、本発明の実施例における磁気記録再生方法の
構成図、第２図は、スタイラスと磁気記録媒体の構成
図、第３図は、従来の磁気ヘッドとテープによる記録再
生の原理図、第４図は、VTRのヘッドシリンダ部の構成
図である。 １……磁気記録媒体、２……スタイラス、３……トンネ
ル電流増幅器、４……関数変換器、５……サーボ回路、
６……制御信号増幅器、７……増幅器、８……定電圧電
源、９……信号源、10……ピエゾ駆動用電源、11,11,1
2,12,13,13……電極、17……巻線、18……磁気コア、23
……軟磁性膜、24……非磁性基板、25……垂直膜、26…
…板ばね、27……支持部、32……磁気ヘッド、30……磁
気テープ、39……回転シリンダ、45……固定シリンダ。
構成図、第２図は、スタイラスと磁気記録媒体の構成
図、第３図は、従来の磁気ヘッドとテープによる記録再
生の原理図、第４図は、VTRのヘッドシリンダ部の構成
図である。 １……磁気記録媒体、２……スタイラス、３……トンネ
ル電流増幅器、４……関数変換器、５……サーボ回路、
６……制御信号増幅器、７……増幅器、８……定電圧電
源、９……信号源、10……ピエゾ駆動用電源、11,11,1
2,12,13,13……電極、17……巻線、18……磁気コア、23
……軟磁性膜、24……非磁性基板、25……垂直膜、26…
…板ばね、27……支持部、32……磁気ヘッド、30……磁
気テープ、39……回転シリンダ、45……固定シリンダ。
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも先端が導電性の磁性体から成る
スタイラスと表面が導電性の磁気記録媒体を相対的に移
動して信号を磁気記録再生する手段、前記スタイラスを
前記磁気記録媒体の面上を相対的に駆動する水平方向ス
タイラス駆動手段と、前記磁気記録媒体に対する前記ス
タイラスの間隔を微調整する垂直方向スタイラス駆動手
段と、前記スタイラスに対し記録信号を供給する記録信
号供給手段と、前記磁気記録媒体に対する前記スタイラ
スの移動により発生した電圧から磁気記録を再生出力す
る記録再生手段とからなり、前記磁気記録媒体に記録さ
れた記録信号の前記スタイラスに対して作用した力によ
る変位を、該スタイラスと該磁気記録媒体のトンネル電
流を一定になるように、前記垂直方向スタイラス駆動手
段により制御して前記磁気記録を再生する電圧を誘起す
ることを特徴とする磁気記録再生方法。 - 【請求項２】スタイラスとそのスタイラスに密接して配
備した磁気コアと磁気記録媒体とが閉磁路を構成したこ
とを特徴とする請求項（１）記載の磁気記録再生方法。 - 【請求項３】磁気コア上に施した巻線に信号電圧を印
し、磁気記録媒体に信号を記録することを特徴とする請
求項（２）記載の磁気記録再生方法。 - 【請求項４】磁気記録媒体が、非磁性の基板上にパーマ
ロイなどの軟磁性膜を形成し、さらにその上にCo−Crな
どの垂直異方性を有する磁性膜を形成したことを特徴と
する請求項（１）記載の磁気記録再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18644189A JPH0731769B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 磁気記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18644189A JPH0731769B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 磁気記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0352102A JPH0352102A (ja) | 1991-03-06 |
| JPH0731769B2 true JPH0731769B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=16188503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18644189A Expired - Fee Related JPH0731769B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 磁気記録再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731769B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2965121B2 (ja) * | 1994-02-15 | 1999-10-18 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 高密度記録および再生装置 |
| CN104094349B (zh) * | 2011-12-05 | 2016-08-24 | 瓦里安半导体设备公司 | 写入头、磁性存储装置及在磁性存储装置记录数据的方法 |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP18644189A patent/JPH0731769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352102A (ja) | 1991-03-06 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |