JPH0973677A - Signal reproducing method in magnetic recording / reproducing apparatus and magnetic recording / reproducing apparatus - Google Patents
Signal reproducing method in magnetic recording / reproducing apparatus and magnetic recording / reproducing apparatusInfo
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- JPH0973677A JPH0973677A JP22903595A JP22903595A JPH0973677A JP H0973677 A JPH0973677 A JP H0973677A JP 22903595 A JP22903595 A JP 22903595A JP 22903595 A JP22903595 A JP 22903595A JP H0973677 A JPH0973677 A JP H0973677A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】より高分解能の再生を可能とした磁気記録再生
装置における信号再生方法および磁気記録再生装置を提
供する。
【解決手段】記録ヘッド２０と再生ヘッド３０を一体化
してヘッド支持体３上に支持し、このヘッド支持体３を
磁気記録媒体１に接触または空気流による浮上力で浮上
させて相対的に移動させつつ記録および再生を行う磁気
記録再生装置であって、再生ヘッド３０は磁気記録媒体
１に対向してレーザ光の波長よりも小さな直径の光透過
孔３３を有する遮光層３２を配置し、光透過孔３３にレ
ーザ発光素子３６からのレーザ光をビームスプリッタ３
５および光路３４により導いて局在電磁波を発生させ、
この局在電磁波の磁気記録媒体１による反射光の偏光角
の変化をポラライザ付光検出器３７で検出することによ
り信号再生を行う。
(57) Abstract: A signal reproducing method and a magnetic recording / reproducing apparatus in a magnetic recording / reproducing apparatus capable of reproducing with higher resolution are provided. SOLUTION: A recording head 20 and a reproducing head 30 are integrally supported on a head support 3, and the head support 3 is brought into contact with a magnetic recording medium 1 or is levitated by a levitation force by an air flow to move relatively. In the magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing while performing the recording, the reproducing head 30 is provided with a light shielding layer 32 facing the magnetic recording medium 1 and having a light transmitting hole 33 having a diameter smaller than the wavelength of laser light. The laser beam from the laser light emitting element 36 is passed through the transmission hole 33 to the beam splitter 3
5 and the optical path 34 to generate a localized electromagnetic wave,
Signal reproduction is performed by detecting a change in the polarization angle of the reflected light of the localized electromagnetic wave by the magnetic recording medium 1 by the photodetector 37 with a polarizer.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク装
置のような磁気的に信号の記録および再生を行う磁気記
録再生装置に係り、特に高分解能の再生ヘッドを備えて
高密度記録に適した信号再生方法および磁気記録再生装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus for magnetically recording and reproducing a signal such as a hard disk device, and more particularly to a signal reproducing apparatus equipped with a high resolution reproducing head suitable for high density recording. The present invention relates to a method and a magnetic recording / reproducing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ハードディスク装置は、コンピュータ用
のランダムアクセス可能な大容量の外部記憶装置として
多く利用されている。ハードディスク装置には、記憶容
量の大容量化および高記録密度化に対する要求がますま
す高まっており、この要求に応えるべく多方面から研究
開発がなされている。2. Description of the Related Art Hard disk devices are widely used as random-accessible large-capacity external storage devices for computers. There is an ever-increasing demand for a hard disk device having a large storage capacity and a high recording density, and research and development is being carried out from various directions to meet this demand.
【０００３】一般に、ハードディスク装置は、非磁性基
板上に磁性層を設けてなる磁気ディスクが一本の回転軸
に複数枚積み重ねて取り付けられ、記録再生用のヘッド
はアームに取り付けられて各ディスク面に対向して配置
され、アームがアクチュエータによりディスク半径方向
に移動されてヘッドの位置決めを行うように構成されて
いる。信号の記録再生を行う際に、ヘッドは高速で回転
するディスク面には直接接触せず、わずかに浮上した状
態でディスク面の所望の位置にアクセスするように配置
される。そして、ディスク面の同心円状のトラックに対
して、ヘッドによって信号が記録され、あるいは記録さ
れた信号が再生される。Generally, in a hard disk device, a plurality of magnetic disks each having a magnetic layer provided on a non-magnetic substrate are stacked and mounted on one rotating shaft, and a recording / reproducing head is mounted on an arm and each disk surface is mounted. The arm is moved in the disk radial direction by an actuator to position the head. When recording / reproducing a signal, the head is arranged so as to access a desired position on the disk surface in a slightly floating state without directly contacting the disk surface rotating at a high speed. Then, a signal is recorded by the head on the concentric tracks on the disk surface, or the recorded signal is reproduced.
【０００４】このようなハードディスク装置において、
記憶容量の大容量化の要求に応えるためには、ディスク
の線記録密度、すなわちトラック長さ方向の記録密度を
高めたり、あるいはトラック幅を狭めてトラック密度を
高めることにより記録密度を向上させようとする試みが
これまでになされている。近年、さらに記録密度を高め
るため、ヘッドを極端に低浮上させたり、あるいは、記
録媒体にヘッドをほぼ接触させて記録再生を行う接触記
録の研究開発も勢力的に行なわれている。In such a hard disk device,
In order to meet the demand for large storage capacity, the recording density should be increased by increasing the linear recording density of the disk, that is, the recording density in the track length direction, or by increasing the track density by narrowing the track width. Attempts have been made so far. In recent years, in order to further increase the recording density, research and development of contact recording, in which the head is made to fly extremely low or the head is almost brought into contact with a recording medium to perform recording / reproduction, have been actively performed.
【０００５】線記録密度を高める方法として、１９７５
年に垂直磁気記録方式が提案されている。この方式は、
従来の面内方向に異方性を持つ面内磁気記録方式に比
べ、磁化転移部分での減磁界が原理上非常に小さくなる
ために、磁化転移幅が狭く、高密度記録に適している。
また、短冊状の軟磁性薄膜を用いた垂直磁気記録ヘッド
によって垂直な方向の記録磁界が効率的に得られ、高密
度化に有効であることが知られている。さらに、記録お
よび再生効率を上げ、より急峻な磁化転移を形成するた
めに、垂直異方性を有する記録層の下に軟磁性裏打ち層
を設けた垂直２層膜媒体も提案され、開発が進められて
いる。この垂直２層膜媒体によると、ヘッドと軟磁性裏
打ち層との磁気的な相互作用により、ヘッド先端の減磁
界を減らし、より大きな発生磁界を得ることができ、ま
た再生時は同様にヘッド先端での減磁界が小さいために
実効透磁率が大きくなり、媒体からの磁束が効率よくヘ
ッドに集束され、大きな再生出力を得ることができる。As a method for increasing the linear recording density, 1975
Perpendicular magnetic recording has been proposed in the year. This method is
Compared with the conventional in-plane magnetic recording method having anisotropy in the in-plane direction, the demagnetizing field at the magnetic transition portion is extremely small in principle, so that the magnetic transition width is narrow and it is suitable for high-density recording.
Further, it is known that a perpendicular magnetic recording head using a strip-shaped soft magnetic thin film can efficiently obtain a recording magnetic field in the perpendicular direction and is effective for increasing the recording density. Further, in order to improve the recording and reproducing efficiency and form a steeper magnetic transition, a perpendicular double-layered film medium in which a soft magnetic backing layer is provided under a recording layer having perpendicular anisotropy is also proposed, and its development is advanced. Has been. According to this perpendicular double-layer film medium, the magnetic interaction between the head and the soft magnetic backing layer can reduce the demagnetizing field at the head tip to obtain a larger generated magnetic field. Since the demagnetizing field at 1 is small, the effective magnetic permeability becomes large, the magnetic flux from the medium is efficiently focused on the head, and a large reproduction output can be obtained.
【０００６】一方、信号再生の感度を高めるために、磁
気抵抗効果を利用したＭＲヘッドに代表される能動型ヘ
ッドの開発も盛んに行われている。ＭＲヘッドは、パー
マロイなどの軟磁性体の電気抵抗が外部磁界により変化
する性質を利用して、記録媒体からの磁束を電気信号に
変換するヘッドである。このヘッドの再生感度は、軟磁
性体空なるＭＲ素子の電気抵抗の変化を電圧変化に変換
するためにＭＲ素子に流すセンス電流の大きさに比例す
るため、ヘッド・媒体間の相対速度が小さい場合でも、
大きな再生出力が得られるという特徴がある。また、再
生出力が大きいという特徴を生かして、トラック幅を狭
くし、トラック密度を高めることが可能となっている。
特公昭６２−２４８４８号や特公昭６３−６７２５０に
示されているように、記録用の主磁極に隣接して記録媒
体に対向する位置にＭＲ素子を配置することによって、
ＭＲヘッドを垂直記録方式に適用した例も見られる。On the other hand, in order to increase the sensitivity of signal reproduction, active heads represented by MR heads utilizing the magnetoresistive effect have been actively developed. An MR head is a head that converts a magnetic flux from a recording medium into an electric signal by utilizing the property that the electric resistance of a soft magnetic material such as permalloy is changed by an external magnetic field. Since the reproducing sensitivity of this head is proportional to the magnitude of the sense current passed through the MR element to convert the change in electric resistance of the MR element in which the soft magnetic material is empty into a voltage change, the relative speed between the head and the medium is small. Even if
The feature is that a large reproduction output can be obtained. Further, it is possible to narrow the track width and increase the track density by taking advantage of the characteristic that the reproduction output is large.
As disclosed in JP-B-62-24848 and JP-B-63-67250, by arranging the MR element at a position adjacent to the main magnetic pole for recording and facing the recording medium,
There is also an example in which the MR head is applied to the perpendicular recording system.
【０００７】さらに、光磁気記録に代表されるような記
録媒体に直接レーザ光を照射して信号の記録再生を行な
方法では、光の波長制限のためにディスク回転方向の線
方向記録密度に原理的な限界がある。近年、光の回折限
界を越える再生原理として、数１０ｎｍの分解能で磁区
観察ができる走査型近視野光学顕微鏡（Scanning Near-
Field Optical Microscope;SNOM)が開発されている( 文
献:D.W.Pohl et al.,Appl.Phys.Letter.44(7),651(198
4)）。また、走査型近視野光学顕微鏡を用いてエバネッ
セント波と呼ばれる局在電磁波を直接Ｃｏ／Ｐt 光磁気
記録媒体に照射して記録を行い、さらに記録媒体を透過
する局在電磁波を検出することにより、記録媒体に記録
されている信号を再生する技術が提案されている（第１
８回日本応用磁気学会学術講演会概要集14pE-6(199
4)）。Further, in a method of recording and reproducing a signal by directly irradiating a recording medium, such as a magneto-optical recording, with a laser beam, a linear recording density in the disc rotating direction is set because of the wavelength limitation of the light. There are theoretical limits. In recent years, as a reproduction principle that exceeds the diffraction limit of light, a scanning near-field optical microscope (Scanning Near-
Field Optical Microscope (SNOM) has been developed (Reference: DW Pohl et al., Appl. Phys. Letter.44 (7), 651 (198)
Four)). Further, by recording a local electromagnetic wave called an evanescent wave directly on a Co / Pt magneto-optical recording medium using a scanning near-field optical microscope to perform recording, and further detecting a local electromagnetic wave that penetrates the recording medium, A technique for reproducing a signal recorded on a recording medium has been proposed (first
Proceedings of the 8th Annual Meeting of the Applied Magnetics Society of Japan 14pE-6 (199
Four)).
【０００８】ところで、従来の磁気記録再生装置におけ
る再生方式は、いずれも磁気ヘッドの磁界検出部分また
は磁束検出部分と記録媒体とが磁路を形成して信号再生
を行う方式である。この再生方式では、ヘッドと媒体間
に存在する非磁性スペーシングの影響のために、ヘッド
の感度分布がブロードになり、再生分解能が低下すると
いう本質的な問題点がある。By the way, the reproducing method in the conventional magnetic recording / reproducing apparatus is a method in which the magnetic field is detected between the magnetic field detecting portion or the magnetic flux detecting portion of the magnetic head and the recording medium to perform signal reproduction. This reproducing system has an essential problem that the sensitivity distribution of the head becomes broad due to the influence of the non-magnetic spacing existing between the head and the medium and the reproducing resolution is lowered.
【０００９】また、再生分解能が原理的に主磁極の厚み
で決まる高分解能垂直単磁極ヘッドにおいても、ヘッド
と媒体間にスペーシングが存在することにより、主磁極
先端部での減磁界のために先端部の実効透磁率が低下
し、記録媒体からの磁束集中を妨げる方向に作用するこ
とになる。この場合、非常に薄い単磁極薄膜ヘッドであ
っても、同様に再生分解能が著しく低下してしまうとい
う問題点があった。Further, even in a high-resolution vertical single-pole head whose reproduction resolution is basically determined by the thickness of the main pole, the presence of spacing between the head and the medium causes demagnetization at the tip of the main pole. The effective magnetic permeability of the tip portion is reduced, and the magnetic flux from the recording medium is prevented from being concentrated. In this case, even with a very thin single-pole thin film head, there is a problem that the reproduction resolution is remarkably lowered.
【００１０】さらに、シールド型ＭＲヘッドのように、
ＭＲ素子のヘッド・媒体相対移動方向両側を挟むように
配置した高透磁率シールド層によって、記録媒体のＭＲ
素子直下以外の部分からの磁束を遮断して再生分解能を
決める方式では、再生分解能を上げるためにはシールド
層の間隔を狭くする必要がある。しかし、センス電流を
流すＭＲ素子を間に挟んだままでシールド層の間隔を狭
くすることは、ＭＲ素子とシールド層との絶縁の観点か
ら非常な困難を伴い、製造性を著しく損なう。また、シ
ールド層の間隔が狭くなると、ＭＲ素子への流入磁束が
減少し、さらに特性長で代表される磁束の侵入深さも浅
くなるため、再生感度が著しく低下するという問題があ
った。Further, like a shield type MR head,
The MR element of the recording medium is protected by the high-permeability shield layers arranged so as to sandwich both sides of the MR element in the head / medium relative movement direction.
In the method of determining the reproduction resolution by cutting off the magnetic flux from a portion other than directly under the element, it is necessary to narrow the gap between the shield layers in order to increase the reproduction resolution. However, narrowing the distance between the shield layers while sandwiching the MR element for flowing a sense current is extremely difficult from the viewpoint of insulation between the MR element and the shield layer, and significantly impairs manufacturability. Further, when the gap between the shield layers is narrowed, the magnetic flux flowing into the MR element is reduced and the penetration depth of the magnetic flux represented by the characteristic length is also reduced, so that there is a problem that the reproduction sensitivity is significantly reduced.
【００１１】また、走査型近視野光学顕微鏡のようにエ
バネッセント波を直接光磁気記録媒体に照射し、その透
過光を検出して再生する方法では、記録媒体を挟んで反
対側に検出器を配置する必要があるため、ヘッド系の構
造が複雑かつ大型化するばかりでなく、記録媒体の材質
が制限されてしまい、しかも両面に記録層を持つ記録媒
体では原理的に信号再生ができない。さらに、ヘッドと
記録媒体との間隔の数１０ｎｍ以下の微小変化に対して
も再生信号強度が非常大きく変動するため、数μｍ程度
の振動（面振れ）を生じながら高速で走行するディスク
状の記録媒体に対しては、安定な信号再生ができないと
いう問題点があった。Further, in the method of irradiating an evanescent wave directly to a magneto-optical recording medium like a scanning near-field optical microscope and detecting the transmitted light to reproduce it, a detector is arranged on the opposite side of the recording medium. Therefore, not only is the structure of the head system complicated and large, but the material of the recording medium is limited, and in principle, a signal cannot be reproduced with a recording medium having recording layers on both sides. Furthermore, since the reproduction signal intensity fluctuates extremely even with a minute change of the distance between the head and the recording medium of several tens of nm or less, a disc-shaped recording that runs at high speed while generating vibration (surface wobbling) of about several μm. There is a problem that stable signal reproduction cannot be performed on the medium.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術においては磁気記録媒体に記録された信号を再生
する際の再生分解能が十分でなく、高密度記録に限界が
あった。本発明は、より高分解能の再生を可能とした磁
気記録再生装置における信号再生方法および磁気記録再
生装置を提供することを目的とする。As described above, in the prior art, the reproduction resolution at the time of reproducing the signal recorded on the magnetic recording medium was not sufficient and the high density recording was limited. It is an object of the present invention to provide a signal reproducing method and a magnetic recording / reproducing apparatus in a magnetic recording / reproducing apparatus capable of reproducing with higher resolution.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、第１の発明に係る信号再生方法は、磁気記録媒体に
対向してレーザ光の波長よりも小さな直径の光透過孔を
有する遮光層を配置し、この光透過孔にレーザ光を導い
て局在電磁波を発生させ、この局在電磁波の磁気記録媒
体による反射光の偏光角の変化を検出することにより、
磁気記録媒体に記録された信号を再生することを特徴と
する。In order to solve the above-mentioned problems, the signal reproducing method according to the first invention is a light-shielding device having a light-transmitting hole facing the magnetic recording medium and having a diameter smaller than the wavelength of laser light. By arranging a layer and guiding a laser beam to this light transmitting hole to generate a localized electromagnetic wave, and detecting a change in the polarization angle of the localized electromagnetic wave reflected by the magnetic recording medium,
It is characterized in that the signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced.
【００１４】また、第１の発明に係る磁気記録再生装置
は、磁気記録媒体に信号を記録する記録ヘッドと該磁気
記録媒体に記録された信号を再生する再生ヘッドを一体
化してヘッド支持体上に支持し、このヘッド支持体を該
磁気記録媒体に対し接触または空気流による浮上力で浮
上させて相対的に移動させつつ記録および再生を行う磁
気記録再生装置において、磁気記録媒体に対向して設け
られたレーザ光の波長よりも小さな直径の光透過孔を有
する遮光層と、レーザ光を発光するレーザ発光素子と、
このレーザ発光素子からのレーザ光を光透過孔に導くと
共に、光透過孔で発生した局在電磁波の磁気記録媒体に
よる反射光を取り出す光路と、この光路により取り出さ
れた反射光の偏光角の変化を検出する検出手段とにより
再生ヘッドが構成されることを特徴とする。In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the first aspect of the present invention, a recording head for recording a signal on a magnetic recording medium and a reproducing head for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium are integrated on a head support. In a magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing while moving the head support in contact with the magnetic recording medium or levitating by a levitation force by an air flow to move relative to the magnetic recording medium. A light-shielding layer having a light-transmitting hole having a diameter smaller than the wavelength of the provided laser light, and a laser light-emitting element that emits laser light,
The laser light from the laser light emitting element is guided to the light transmission hole, and the optical path for extracting the reflected light from the magnetic recording medium of the localized electromagnetic wave generated in the light transmission hole and the change in the polarization angle of the reflected light extracted by this optical path. The reproducing head is constituted by a detecting means for detecting the.
【００１５】第２の発明に係る信号再生方法は、磁気記
録媒体に対向して該磁気記録媒体からの磁界に対応した
磁化を形成するレプリカ磁性層を配置すると共に、この
レプリカ磁性層の磁気記録媒体と反対側にレーザ光の波
長よりも小さな直径の光透過孔を有する遮光層を配置
し、この光透過孔にレーザ光を導いて局在電磁波を発生
させ、この局在電磁波のレプリカ磁性層による反射光の
偏光角の変化を検出することにより、磁気記録媒体に記
録された信号を再生することを特徴とする。In the signal reproducing method according to the second aspect of the invention, a replica magnetic layer that forms magnetization corresponding to the magnetic field from the magnetic recording medium is arranged facing the magnetic recording medium, and the magnetic recording of the replica magnetic layer is performed. A light-shielding layer having a light transmission hole having a diameter smaller than the wavelength of the laser light is arranged on the side opposite to the medium, and the laser light is guided to the light transmission hole to generate a local electromagnetic wave. The signal recorded in the magnetic recording medium is reproduced by detecting the change in the polarization angle of the reflected light.
【００１６】また、第２の発明に係る磁気記録再生装置
は、磁気記録媒体に信号を記録する記録ヘッドと該磁気
記録媒体に記録された信号を再生する再生ヘッドを一体
化してヘッド支持体上に支持し、このヘッド支持体を該
磁気記録媒体に対し接触または空気流による浮上力で浮
上させて相対的に移動させつつ記録および再生を行う磁
気記録再生装置において、磁気記録媒体に対向して設け
られ、該磁気記録媒体からの磁界に対応した磁化を形成
するレプリカ磁性層と、このレプリカ磁性層の磁気記録
媒体と反対側の面に対向して設けられたレーザ光の波長
よりも小さな直径の光透過孔を有する遮光層と、レーザ
光を発光するレーザ発光素子と、このレーザ発光素子か
らのレーザ光を光透過孔に導くと共に、該光透過孔で発
生した局在電磁波のレプリカ磁性層による反射光を取り
出す光路と、この光路により取り出された反射光の偏光
角の変化を検出する検出手段とにより再生ヘッドが構成
されることを特徴とする。In the magnetic recording / reproducing apparatus according to the second aspect of the present invention, a recording head for recording a signal on a magnetic recording medium and a reproducing head for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium are integrated on a head support. In a magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing while moving the head support in contact with the magnetic recording medium or levitating by a levitation force by an air flow to move relative to the magnetic recording medium. A replica magnetic layer that is provided to form a magnetization corresponding to a magnetic field from the magnetic recording medium, and a diameter that is smaller than the wavelength of laser light that is provided to face the surface of the replica magnetic layer opposite to the magnetic recording medium. A light-shielding layer having a light transmitting hole, a laser light emitting element that emits laser light, a laser beam from the laser light emitting element is guided to the light transmitting hole, and a localized electromagnetic wave generated in the light transmitting hole is generated. An optical path to take out the light reflected by the replica magnetic layer, by a detecting means for detecting a change in the polarization angle of the reflected light taken out by the optical path, characterized in that the reproducing head is constituted.
【００１７】第１の発明においては、磁気記録媒体に対
向する遮光層に形成された光透過孔の大きさにより決ま
る高い分解能で磁気記録媒体上の磁化状態を検出して、
記録されている信号を再生することができる。すなわ
ち、レーザ光がその波長よりも小さい光透過孔に入射す
ると、光透過孔から先の部分に漏れるようにエバネッセ
ント波と呼ばれる局在電磁波が非常に狭い範囲に発生す
る。この局在電磁波が磁気記録媒体で反射する際、その
反射光は磁気記録媒体の磁化状態の磁化状態に応じてカ
−効果に基づく偏光角の変化を受ける。従って、この偏
光角の変化を検出することで、記録されている信号を再
生することができる。この場合の再生分解能は光透過孔
の直径により決まり、これは容易に小さくすることがで
きるので、非常に高い分解能が得られる。In the first invention, the magnetization state on the magnetic recording medium is detected with a high resolution determined by the size of the light transmitting hole formed in the light shielding layer facing the magnetic recording medium,
The recorded signal can be reproduced. That is, when the laser light is incident on the light transmission hole having a wavelength smaller than that wavelength, a localized electromagnetic wave called an evanescent wave is generated in a very narrow range so as to leak from the light transmission hole to the previous portion. When this localized electromagnetic wave is reflected by the magnetic recording medium, the reflected light undergoes a change in polarization angle based on the Kerr effect in accordance with the magnetization state of the magnetic recording medium. Therefore, the recorded signal can be reproduced by detecting the change in the polarization angle. The reproduction resolution in this case is determined by the diameter of the light transmission hole, which can be easily made small, so that a very high resolution can be obtained.
【００１８】第２の発明においては、磁気記録媒体に記
録された信号を再生する際、記録された信号に基づく磁
気記録媒体からの漏洩磁界によって、レプリカ磁性層が
磁気記録媒体上の磁化パターンに対応したパターンに磁
化される。レプリカ磁性層は磁気記録媒体に対向しかつ
磁気記録媒体に平行な面上に形成されているため、自己
減磁作用の影響をほとんど受けることなく、磁化パター
ンのレプリカを精度良く形成する。そして、第２の発明
ではレーザ光の波長よりも小さい光透過孔を有する遮光
層がレプリカ磁性層に対向して設けられることにより、
第１の発明と同様に光透過孔の大きさにより決まる高い
分解能で磁気記録媒体上の磁化状態を検出して、記録さ
れている信号を再生することができる。In the second invention, when the signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced, the replica magnetic layer forms a magnetization pattern on the magnetic recording medium due to a leakage magnetic field from the magnetic recording medium based on the recorded signal. It is magnetized into a corresponding pattern. Since the replica magnetic layer is formed on the surface facing the magnetic recording medium and parallel to the magnetic recording medium, the replica of the magnetization pattern is accurately formed with almost no influence of the self-demagnetization effect. Then, in the second invention, the light-shielding layer having the light transmission hole smaller than the wavelength of the laser beam is provided so as to face the replica magnetic layer,
Similar to the first invention, the recorded state can be reproduced by detecting the magnetization state on the magnetic recording medium with a high resolution determined by the size of the light transmitting hole.
【００１９】また、本発明では局在電磁波の磁気記録媒
体による反射光の偏光角の変化を検出して信号再生を行
うため、再生ヘッドを記録ヘッドと共に一体化すること
ができ、透過光の偏向角の変化を検出して信号再生を行
う従来のものと異なり、ヘッド系を磁気記録媒体の一方
の側に配置でき、その構造を簡単かつ小型にすることが
可能となる上、磁気記録媒体の材質の制約がなく、両面
に記録層を有する磁気記録媒体においても信号再生を問
題なく行うことができる。Further, according to the present invention, since the signal reproduction is performed by detecting the change of the polarization angle of the reflected light of the localized electromagnetic wave by the magnetic recording medium, the reproducing head can be integrated with the recording head, and the transmitted light is deflected. Unlike the conventional one which detects a change in angle and reproduces a signal, the head system can be arranged on one side of the magnetic recording medium, which makes it possible to simplify and downsize the magnetic recording medium. There is no restriction on the material, and signal reproduction can be performed without problems even in a magnetic recording medium having recording layers on both sides.
【００２０】さらに、本発明のように局在電磁波を利用
して信号再生を安定に行う上で重要な点は、ヘッドと媒
体間の距離を非常に狭い値、例えば数１０ｎｍ以下の一
定値に保持することである。本発明によると、記録ヘッ
ドと再生ヘッドが一体化され、磁気記録媒体上を接触走
行または空気流による浮上力を利用して微小量浮上して
走行するヘッド支持体に支持されている。従って、数ミ
クロン程度の振幅で振動しながら高速で回転するハード
ディスクのような磁気記録媒体であっても、ヘッドは磁
気記録媒体表面の動きに忠実に追従するため、数１０ｎ
ｍ以下の間隔を保ちながら安定な信号再生が可能とな
る。Further, an important point in carrying out stable signal reproduction by utilizing localized electromagnetic waves as in the present invention is to make the distance between the head and the medium a very narrow value, for example, a constant value of several tens nm or less. It is to hold. According to the present invention, the recording head and the reproducing head are integrated, and are supported by the head support that travels on the magnetic recording medium by contacting or by floating a minute amount by using the levitation force by the air flow. Therefore, even in the case of a magnetic recording medium such as a hard disk that rotates at high speed while vibrating with an amplitude of about several microns, the head faithfully follows the movement of the surface of the magnetic recording medium.
Stable signal reproduction is possible while maintaining an interval of m or less.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の一実施形態に係る
磁気記録再生装置の概略構成を示す斜視図である。本実
施形態の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体１および記
録・再生のためのヘッド部２からなっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. The magnetic recording / reproducing apparatus of the present embodiment comprises a magnetic recording medium 1 and a head section 2 for recording / reproducing.
【００２２】磁気記録媒体１は、この例ではディスク状
に構成されたいわゆる磁気ディスクであり、非磁性のデ
ィスク基板１１上に下地層１２および記録層１３が順次
積層され、さらにその上にヘッド部２の接触に対する耐
久性と絶縁性を確保するための保護層１４が形成された
構造となっている。具体的には、ディスク基板１１とし
て１．８インチ径、厚さ０．４ｍｍのガラス基板を用
い、この上にアルゴンガス雰囲気中でのＤＣスパッタ法
によりＰｔからなる下地層１２をｄｂ＝５０ｎｍの厚さ
に形成し、さらにその上にアルゴンガス雰囲気中でＤＣ
マグネトロンスパッタ法により厚さｄｒ＝２０ｎｍのＣ
ｏ／Ｐｔ多層膜からなる垂直磁気異方性を有する記録層
１３を形成した。記録層１３の抗磁力Ｈｃは２，８００
Ｏｅであり、飽和磁化Ｉｓｒは６，０００Ｇであった。
そして、この記録層１３の上に保護層１４としてＺｒＯ
2 膜をＲＦスパッタ法によりｄｐ＝８ｎｍの厚さに形成
した。The magnetic recording medium 1 is a so-called magnetic disk having a disk shape in this example, and a base layer 12 and a recording layer 13 are sequentially laminated on a non-magnetic disk substrate 11, and a head portion is further formed thereon. It has a structure in which a protective layer 14 is formed for ensuring durability and insulation against the contact of 2. Specifically, a glass substrate having a diameter of 1.8 inches and a thickness of 0.4 mm is used as the disk substrate 11, and an underlayer 12 made of Pt having a thickness of db = 50 nm is formed on the glass substrate by DC sputtering in an argon gas atmosphere. Formed to a thickness and then DC on it in an argon gas atmosphere
C with thickness dr = 20 nm by magnetron sputtering method
A recording layer 13 having perpendicular magnetic anisotropy made of an o / Pt multilayer film was formed. The coercive force Hc of the recording layer 13 is 2,800.
It was Oe, and the saturation magnetization Isr was 6,000G.
Then, ZrO as a protective layer 14 is formed on the recording layer 13.
Two films were formed by RF sputtering to a thickness of dp = 8 nm.
【００２３】ヘッド部２は、磁気記録媒体１に信号を磁
気的に記録するための記録ヘッドと記録された信号を再
生するための再生ヘッドを一体化して構成され、ヘッド
支持体である例えばセラミックス製の針状のヘッドアー
ム３の先端部に支持され、磁気記録媒体１に対して空気
流による浮上力で微小なスペーシングを介して浮上して
いるか、また場合によっては接触して対向している。ま
た、このヘッド部２は磁気記録媒体１上に同心円状に形
成された複数のトラック４のうちの所望のトラックに、
ヘッドアーム３を介してヘッドアクチュエータ（図示せ
ず）によって位置決めされる。The head portion 2 is constituted by integrating a recording head for magnetically recording a signal on the magnetic recording medium 1 and a reproducing head for reproducing the recorded signal, and is a head support such as ceramics. Is supported by the tip of a needle arm 3 made of needles, and is levitating with respect to the magnetic recording medium 1 by a levitation force by an air flow through a minute spacing, or in contact with each other and facing each other. There is. Further, the head portion 2 is provided on a desired track among the plurality of tracks 4 formed concentrically on the magnetic recording medium 1.
Positioning is performed by a head actuator (not shown) via the head arm 3.
【００２４】図２は、同実施形態の磁気記録再生装置の
ヘッド・媒体相対移動方向における磁気記録媒体１およ
びヘッド部２の断面構造を模式的に示す図である。同図
において、記録ヘッド２０はリング状の誘導型ヘッドで
あり、ヘッドアーム３の先端部にＤＣスパッタ法で作成
されたＦｅＮ高透磁率材よりなる磁性コア２１と、この
磁性コア２１に巻かれた記録用コイル２２からなる。記
録用コイル２２は薄膜プロセスにより形成され、その巻
数は例えば１０ターンである。記録用コイル２２の両端
は、記録電流入力端子２３ａ，２３ｂに接続されてい
る。記録電流入力端子２３ａ，２３ｂから記録用コイル
２２に記録電流を供給することによって、記録用コイル
２２から発生する記録磁界により磁気記録媒体１上に磁
気的に信号が記録される。FIG. 2 is a diagram schematically showing a sectional structure of the magnetic recording medium 1 and the head portion 2 in the head / medium relative movement direction of the magnetic recording / reproducing apparatus of the embodiment. In the figure, the recording head 20 is a ring-shaped induction type head, and a magnetic core 21 made of a FeN high-permeability material formed by a DC sputtering method at the tip of the head arm 3 and wound around this magnetic core 21. And a recording coil 22. The recording coil 22 is formed by a thin film process, and the number of turns is, for example, 10 turns. Both ends of the recording coil 22 are connected to recording current input terminals 23a and 23b. By supplying a recording current to the recording coil 22 from the recording current input terminals 23a and 23b, a signal is magnetically recorded on the magnetic recording medium 1 by the recording magnetic field generated from the recording coil 22.
【００２５】一方、記録ヘッド２０に隣接して再生ヘッ
ド３０が配置されている。この再生ヘッド３０において
は、まず記録ヘッド２０の磁性コア２１に一体に非磁性
絶縁ケース３１が設けられている。この非磁性絶縁ケー
ス３１は磁気記録媒体１に対向しかつ記録媒体１と平行
な媒体対向面を有しており、この媒体対向面上に例えば
厚さ１，５００ｎｍのＰｔからなる遮光層３２が形成さ
れている。この遮光層３２には、微小な光透過孔３３が
形成されている。光透過孔３３には、垂直方向に上方に
延びた光路３４が連通している。この光路３４は、単な
る空洞でもよいし、光ファイバなどの光導波路であって
もよい。On the other hand, a reproducing head 30 is arranged adjacent to the recording head 20. In the reproducing head 30, first, a non-magnetic insulating case 31 is provided integrally with the magnetic core 21 of the recording head 20. The non-magnetic insulating case 31 has a medium facing surface facing the magnetic recording medium 1 and parallel to the recording medium 1, and a light shielding layer 32 made of, for example, Pt having a thickness of 1,500 nm is formed on the medium facing surface. Has been formed. A minute light transmitting hole 33 is formed in the light shielding layer 32. An optical path 34 extending upward in the vertical direction communicates with the light transmitting hole 33. The optical path 34 may be a simple cavity or an optical waveguide such as an optical fiber.
【００２６】光路３４の上方にはビームスプリッタ３５
が配置され、このビームスプリッタ３５のさらに上方に
レーザ発光素子３６、例えば半導体レーザ（レーザダイ
オード）が配置されている。一方、ビームスプリッタ３
５の側方に、ポラライザ付光検出器３７が配置されてい
る。ポラライザ付光検出器３７は、ポラライザ（偏光
子）と光検出器を一体化したものであり、入射光の偏光
角の変化に対応した電気信号を出力する。A beam splitter 35 is provided above the optical path 34.
Is arranged, and a laser light emitting element 36, for example, a semiconductor laser (laser diode) is arranged further above the beam splitter 35. On the other hand, beam splitter 3
A photodetector 37 with a polarizer is arranged on the side of 5. The photodetector 37 with a polarizer is a unit in which a polarizer (polarizer) and a photodetector are integrated, and outputs an electric signal corresponding to a change in the polarization angle of incident light.
【００２７】遮光層３２に形成された光透過孔３３の直
径は、レーザ発光素子３７が発光するレーザの波長より
小さく設定されている。具体的には、レーザ波長を約７
９０ｎｍとし、光透過孔３の直径をその約２０分の１で
ある４０ｎｍに設定した。The diameter of the light transmitting hole 33 formed in the light shielding layer 32 is set to be smaller than the wavelength of the laser emitted by the laser light emitting element 37. Specifically, the laser wavelength is about 7
The diameter of the light transmission hole 3 was set to 90 nm, and the diameter of the light transmission hole 3 was set to 40 nm which was about 1/20 of the diameter.
【００２８】次に、図３を用いて本実施形態における再
生動作について説明する。なお、図３は図２の信号再生
に係る部分を拡大して示す断面図である。信号再生時に
は、レーザ発光素子３６からレーザ光が発光され、ビー
ムスプリッタ３７を透過した後、光路３４を通って遮光
層３２の光透過孔３３に入射される。光透過孔３３はレ
ーザ光の波長より直径が小さいため、その内部に局在電
磁波を発生する。この局在電磁波は、光透過孔３３から
磁気記録媒体１側に漏れ出て、磁気記録媒体１の表面で
反射される。磁気記録媒体１においては、垂直磁気異方
性を有する記録層１３に信号が磁気的に記録されている
ため、磁気記録媒体１による反射光は、カー効果によっ
て記録層１３の磁化転移に対応した偏光角の変化、すな
わちカー回転を受ける。Next, the reproducing operation in this embodiment will be described with reference to FIG. Note that FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a portion related to signal reproduction in FIG. During signal reproduction, laser light is emitted from the laser light emitting element 36, passes through the beam splitter 37, and then enters the light transmitting hole 33 of the light shielding layer 32 through the optical path 34. Since the diameter of the light transmitting hole 33 is smaller than the wavelength of the laser light, a localized electromagnetic wave is generated inside the light transmitting hole 33. This localized electromagnetic wave leaks from the light transmitting hole 33 to the magnetic recording medium 1 side and is reflected on the surface of the magnetic recording medium 1. In the magnetic recording medium 1, since signals are magnetically recorded in the recording layer 13 having perpendicular magnetic anisotropy, the reflected light from the magnetic recording medium 1 corresponds to the magnetization transition of the recording layer 13 due to the Kerr effect. It undergoes a change in polarization angle, that is, Kerr rotation.
【００２９】磁気記録媒体１からの反射光の一部は光透
過孔３３を透過した後、光路３４を通ってビームスプリ
ッタ３５にレーザ発光素子３６からのレーザ光の進行方
向とと逆方向に入射し、ビームスプリッタ３５により反
射されてポラライザ付光検出器３７に入射する。ポララ
イザ付光検出器３７は、その入射光、すなわち磁気記録
媒体１からの反射光の偏光角の変化に対応した信号を出
力する。磁気記録媒体１からの反射光の偏光角の変化
は、記録層１３に記録されている信号に対応している。
従って、ポラライザ付光検出器３７から記録層１３に記
録されている信号に対応した再生信号を再生信号出力端
子３８に取り出すことができる。A part of the reflected light from the magnetic recording medium 1 is transmitted through the light transmission hole 33, and then is incident on the beam splitter 35 through the optical path 34 in the direction opposite to the traveling direction of the laser light from the laser light emitting element 36. Then, it is reflected by the beam splitter 35 and enters the photodetector 37 with a polarizer. The photodetector 37 with a polarizer outputs a signal corresponding to a change in the polarization angle of the incident light, that is, the reflected light from the magnetic recording medium 1. The change in the polarization angle of the reflected light from the magnetic recording medium 1 corresponds to the signal recorded in the recording layer 13.
Therefore, the reproduction signal corresponding to the signal recorded in the recording layer 13 can be taken out from the photodetector 37 with the polarizer to the reproduction signal output terminal 38.
【００３０】（第２の実施形態）図４は、本発明の他の
実施形態に係る磁気記録再生装置のヘッド・媒体相対移
動方向における磁気記録媒体および磁気ヘッドの断面構
造を模式的に示す断面図である。(Second Embodiment) FIG. 4 is a sectional view schematically showing a sectional structure of a magnetic recording medium and a magnetic head in a head / medium relative moving direction of a magnetic recording / reproducing apparatus according to another embodiment of the present invention. It is a figure.
【００３１】図４において、磁気記録媒体４０は垂直磁
気記録用の磁気ディスクであり、非磁性のディスク基板
４１上に軟磁性裏打ち層４２および記録層４３が順次積
層され、さらにその上に磁気ヘッドの接触に対する耐久
性と絶縁性を確保するための保護層４４が形成された構
造となっている。より具体的には、ディスク基板４１と
して２．５インチ径の厚さ０．６３５ｍｍのガラス基板
を用い、この上にアルゴンガス雰囲気中でのＤＣマグネ
トロンスパッタ法により厚さｄｂ＝０．１２μｍのＦｅ
ＴａＳｉＮ膜からなる軟磁性裏打ち層４２を形成した。
軟磁性裏打ち層４２の面内方向保磁力Ｈｃｓは２Ｏｅ、
飽和磁束密度Ｂｓｂは１６，０００Ｇであった。この軟
磁性裏打ち層４２の上に、アルゴンガス雰囲気中でのＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法により、厚さｄｒ＝４０ｎｍ
の多層Ｃｏ／Ｐｄ垂直磁気異方性膜からなる記録層４３
を形成した。この多層Ｃｏ／Ｐｄ垂直磁気異方性膜から
なる記録層３３の垂直方向保磁力Ｈｃｈは４，４００Ｏ
ｅ、飽和磁化Ｉｓｒは５，０００Ｇであった。この記録
層４３の上に、保護層４４として厚さｄｐ＝８ｎｍのＣ
膜をＲＦスパッタ法により形成した。In FIG. 4, a magnetic recording medium 40 is a magnetic disk for perpendicular magnetic recording, in which a soft magnetic backing layer 42 and a recording layer 43 are sequentially laminated on a non-magnetic disk substrate 41, and a magnetic head is further formed thereon. Has a structure in which a protective layer 44 for ensuring durability against contact with and insulation is formed. More specifically, a glass substrate having a diameter of 2.5 inches and a thickness of 0.635 mm is used as the disk substrate 41, and a Fe film having a thickness of db = 0.12 μm is formed on the glass substrate by a DC magnetron sputtering method in an argon gas atmosphere.
A soft magnetic backing layer 42 made of a TaSiN film was formed.
The in-plane coercive force Hcs of the soft magnetic backing layer 42 is 2 Oe,
The saturation magnetic flux density Bsb was 16,000G. D on the soft magnetic backing layer 42 in an argon gas atmosphere
C magnetron sputtering method, thickness dr = 40 nm
Of the multi-layered Co / Pd perpendicular magnetic anisotropic film
Was formed. The perpendicular coercive force Hch of the recording layer 33 made of this multilayer Co / Pd perpendicular magnetic anisotropic film is 4,400 O.
e, the saturation magnetization Isr was 5,000G. On the recording layer 43, as the protective layer 44, C having a thickness dp = 8 nm
The film was formed by the RF sputtering method.
【００３２】一方、磁気記録媒体４０に信号を磁気的に
記録するための記録ヘッド５０と、記録された信号を再
生するための再生ヘッド６０が例えばＡｌ2 Ｏ3 セラミ
ックス製の針状のヘッドアーム３の先端部に支持され、
磁気記録媒体４０に微小なスペーシングを介して対向し
ている。On the other hand, a recording head 50 for magnetically recording a signal on the magnetic recording medium 40 and a reproducing head 60 for reproducing the recorded signal are, for example, needle-shaped head arms made of Al 2 O 3 ceramics. Supported by the tip of 3
It faces the magnetic recording medium 40 with a minute spacing.
【００３３】記録ヘッド５０は垂直単磁極ヘッドであ
り、ヘッドアーム３の先端部に高周波スパッタ法で作成
された積層ＦｅＮ高透磁率材よりなる主磁極５１と、こ
の主磁極５１の図中上部に巻かれた記録用コイル５２か
らなり、記録用コイル５２は絶縁部材５３によって覆わ
れている。主磁極５１の先端部での厚さ（ヘッド・媒体
の相対移動方向の寸法）Ｔｒは０．３μｍであり、飽和
磁束密度Ｂｓは２０，０００Ｇであった。記録用コイル
５２の巻数は、例えば６ターンである。記録用コイル５
２の両端は、記録電流入力端子５４ａ，５４ｂに接続さ
れている。記録電流入力端子５４ａ，５４ｂから記録用
コイル５２に記録電流を供給することによって、主磁極
５１の先端から発生する記録磁界により磁気記録媒体４
０の記録層４３に磁気的に信号が記録される。The recording head 50 is a vertical single magnetic pole head, and has a main magnetic pole 51 made of a laminated FeN high magnetic permeability material formed by a high frequency sputtering method at the tip of the head arm 3 and an upper portion of the main magnetic pole 51 in the figure. The recording coil 52 is wound, and the recording coil 52 is covered with an insulating member 53. The thickness (dimension in the relative movement direction of the head and medium) Tr at the tip of the main magnetic pole 51 was 0.3 μm, and the saturation magnetic flux density Bs was 20,000 G. The number of turns of the recording coil 52 is 6 turns, for example. Recording coil 5
Both ends of 2 are connected to recording current input terminals 54a and 54b. By supplying a recording current to the recording coil 52 from the recording current input terminals 54a and 54b, the magnetic recording medium 4 is generated by the recording magnetic field generated from the tip of the main magnetic pole 51.
A signal is magnetically recorded on the recording layer 43 of 0.
【００３４】記録ヘッド５０に隣接して再生ヘッド６０
が配置されている。この再生ヘッド６０は、先の実施形
態と同様に非磁性絶縁ケース６１、レーザ波長より直径
の小さな光透過孔６３を有する遮光層６２、光路６４、
ビームスプリッタ６５、レーザ発光素子６６およびポラ
ライザ付光検出器６７を備え、さらに遮光層６２の磁気
記録媒体４０側の表面上にレプリカ磁性層６９が設けら
れている。A reproducing head 60 is provided adjacent to the recording head 50.
Is arranged. This reproducing head 60 includes a non-magnetic insulating case 61, a light shielding layer 62 having a light transmitting hole 63 having a diameter smaller than the laser wavelength, an optical path 64, as in the previous embodiment.
A beam splitter 65, a laser light emitting element 66, and a photodetector 67 with a polarizer are provided, and a replica magnetic layer 69 is provided on the surface of the light shielding layer 62 on the magnetic recording medium 40 side.
【００３５】レプリカ磁性層６９は、磁気記録媒体４０
からの磁界に対応した磁化を形成する磁性層であって、
例えばＣｏ合金により構成される。このＣｏ合金からな
るレプリカ磁性層６９の抗磁力Ｈｃは約５０Ｏｅであ
り、残留磁化Ｍｒは５，０００Ｇである。The replica magnetic layer 69 is used for the magnetic recording medium 40.
A magnetic layer that forms a magnetization corresponding to the magnetic field from
For example, it is made of a Co alloy. The coercive force Hc of the replica magnetic layer 69 made of this Co alloy is about 50 Oe, and the residual magnetization Mr is 5,000 G.
【００３６】次に、図５を用いて本実施形態における再
生動作について説明する。なお、図５は図４の信号再生
に係る部分を拡大して示す断面図である。軟磁性裏打ち
層４２、記録層４３およびレプリカ磁性層６９は、互い
に静磁気的に結合しており、安定なサーキュラーモード
の磁化を形成している。記録層４３に記録された信号に
基づく記録層４３からの漏洩磁界によって、磁気記録媒
体４０に対向するレプリカ磁性層６９が磁化される。レ
プリカ磁性層６９は、その抗磁力Ｈｃが記録層５３の抗
磁力よりも遥かに小さく設定されているため、記録層４
３からの漏洩磁界によって容易に磁化される。Next, the reproducing operation in this embodiment will be described with reference to FIG. Note that FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a portion related to signal reproduction in FIG. The soft magnetic underlayer 42, the recording layer 43, and the replica magnetic layer 69 are magnetostatically coupled to each other and form stable circular mode magnetization. The leakage magnetic field from the recording layer 43 based on the signal recorded in the recording layer 43 magnetizes the replica magnetic layer 69 facing the magnetic recording medium 40. Since the coercive force Hc of the replica magnetic layer 69 is set to be much smaller than that of the recording layer 53, the recording layer 4
It is easily magnetized by the leakage magnetic field from 3.
【００３７】信号再生時には、レーザ発光素子６６から
レーザ光が発光され、ビームスプリッタ６７を透過した
後、光路６４を通って遮光層６２の光透過孔６３に入射
される。光透過孔６３はレーザ光の波長より直径が小さ
いため、その内部に局在電磁波を発生する。この局在電
磁波は、光透過孔６３からレプリカ磁性層６９側に漏れ
出て、レプリカ磁性層６９の表面で反射される。磁気記
録媒体４０においては垂直磁気異方性を有する記録層４
３に信号が磁気的に記録されており、またレプリカ磁性
層６９には記録層４３の磁化パターンに対応した磁化パ
ターンが形成されるため、レプリカ磁性層６９による反
射光は、カー効果によって記録層４３の磁化転移に対応
した偏光角の変化、すなわちカー回転を受けることにな
る。During signal reproduction, laser light is emitted from the laser light emitting element 66, passes through the beam splitter 67, and then enters the light transmitting hole 63 of the light shielding layer 62 through the optical path 64. Since the light transmission hole 63 has a diameter smaller than the wavelength of the laser light, a localized electromagnetic wave is generated inside the light transmission hole 63. This localized electromagnetic wave leaks from the light transmitting hole 63 to the replica magnetic layer 69 side and is reflected on the surface of the replica magnetic layer 69. In the magnetic recording medium 40, the recording layer 4 having perpendicular magnetic anisotropy
3 has a signal magnetically recorded thereon, and a magnetic pattern corresponding to the magnetic pattern of the recording layer 43 is formed in the replica magnetic layer 69. Therefore, the reflected light from the replica magnetic layer 69 is recorded by the Kerr effect. The polarization angle changes corresponding to the magnetization transition of No. 43, that is, Kerr rotation.
【００３８】レプリカ磁性層６９からの反射光は光透過
孔６３を透過した後、光路６４を通ってビームスプリッ
タ６５にレーザ発光素子６６からのレーザ光と逆方向に
入射し、ビームスプリッタ６５で反射されてポラライザ
付光検出器６７に入射する。ポラライザ付光検出器６７
は、その入射光、すなわち磁気記録媒体４０からの反射
光の偏光角の変化に対応した信号を出力する。磁気記録
媒体４０からの反射光の偏光角の変化は、記録層４３に
記録されている信号に対応している。従って、ポラライ
ザ付光検出器６７から記録層４３に記録されている信号
に対応した再生信号を再生信号出力端子６８に取り出す
ことができる。The reflected light from the replica magnetic layer 69 passes through the light transmitting hole 63, then passes through the optical path 64 and enters the beam splitter 65 in the opposite direction to the laser light from the laser light emitting element 66, and is reflected by the beam splitter 65. It is incident on the photodetector 67 with a polarizer. Photodetector with Polarizer 67
Outputs a signal corresponding to a change in the polarization angle of the incident light, that is, the reflected light from the magnetic recording medium 40. The change in the polarization angle of the reflected light from the magnetic recording medium 40 corresponds to the signal recorded in the recording layer 43. Therefore, the reproduction signal corresponding to the signal recorded on the recording layer 43 can be taken out from the photodetector with a polarizer 67 to the reproduction signal output terminal 68.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればレ
ーザ波長よりも直径の小さな光透過孔を通して発生され
る局在電磁波であるエバネッセント波を用いて磁気記録
媒体からの磁界を検出することにより、磁気記録媒体に
記録された信号を非常に高い分解能で再生することが可
能となる。As described above, according to the present invention, a magnetic field from a magnetic recording medium is detected by using an evanescent wave which is a localized electromagnetic wave generated through a light transmission hole having a diameter smaller than a laser wavelength. As a result, it becomes possible to reproduce the signal recorded on the magnetic recording medium with a very high resolution.
【００４０】また、局在電磁波の磁気記録媒体による反
射光の偏光角の変化を検出して信号再生を行うため、再
生ヘッドを記録ヘッドと共に一体化することができ、透
過光の偏向角の変化を検出して信号再生を行う従来のも
のと異なり、ヘッド系を磁気記録媒体の一方の側に配置
でき、その構造を簡単かつ小型にすることが可能となる
上、磁気記録媒体の材質の制約がなく、両面に記録層を
有する磁気記録媒体においても信号再生を問題なく行う
ことができる。Further, since the signal reproduction is performed by detecting the change in the polarization angle of the reflected light of the localized electromagnetic wave by the magnetic recording medium, the reproducing head can be integrated with the recording head, and the change in the deflection angle of the transmitted light. Unlike the conventional one which detects a signal and reproduces a signal, the head system can be arranged on one side of the magnetic recording medium, the structure thereof can be made simple and small, and the material of the magnetic recording medium is restricted. Therefore, even in a magnetic recording medium having recording layers on both sides, signal reproduction can be performed without problems.
【００４１】さらに、記録ヘッドと再生ヘッドが一体化
され、磁気記録媒体上を接触走行または空気流による浮
上力を利用して微小量浮上して走行するヘッド支持体に
支持されていることにより、数ミクロン程度の振幅で振
動しながら高速で回転するハードディスクのような磁気
記録媒体であっても、ヘッドは磁気記録媒体表面の動き
に忠実に追従するため、数１０ｎｍ以下の間隔を保ちな
がら安定な信号再生を行うことができる。Further, since the recording head and the reproducing head are integrated and are supported by the head support which travels on the magnetic recording medium in a contact manner or by levitation by a minute amount by utilizing the levitation force by the air flow, Even in a magnetic recording medium such as a hard disk that rotates at high speed while vibrating with an amplitude of about several microns, the head faithfully follows the movement of the surface of the magnetic recording medium, so that the head is stable while maintaining an interval of several tens of nm or less. Signal reproduction can be performed.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気記録再生装置の
概略構成を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施形態に係る磁気記録再生装置における磁
気記録媒体および磁気ヘッドの構成を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing configurations of a magnetic recording medium and a magnetic head in the magnetic recording / reproducing apparatus according to the same embodiment.
【図３】同実施形態の作用を説明するための要部を拡大
して示す断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an essential part for explaining the operation of the embodiment.
【図４】本発明の他の実施形態に係る磁気記録再生装置
における磁気記録媒体および磁気ヘッドの構成を示す断
面図FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of a magnetic recording medium and a magnetic head in a magnetic recording / reproducing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図５】同実施形態の作用を説明するための要部を拡大
して示す断面図FIG. 5 is an enlarged sectional view showing an essential part for explaining the operation of the embodiment.
１…磁気記録媒体 ２…ヘッド部 ３…ヘッドアーム ４…トラック １１…ディスク基板 １２…下地層 １３…記録層 １４…保護層 １５…トラック ２０…記録ヘッド ２１…磁性コア ２２…記録用コイル ２３ａ，２３ｂ…記録電流入力端子 ３０…再生ヘッド ３１…非磁性絶縁ケース ３２…遮光層 ３３…光透過孔 ３４…光路 ３５…ビームスプリッタ ３６…レーザ発光素子 ３７…ポラライザ付光検出器 ３８…再生信号出力端子 ４０…磁気記録媒体 ４１…ディスク基板 ４２…軟磁性裏打ち層 ４３…記録層 ４４…保護層 ５０…記録ヘッド ５１…磁性コア ５２…記録用コイル ５３…絶縁部材 ５４ａ，５４ｂ…記録電流入力端子 ６０…再生ヘッド ６１…非磁性絶縁ケース ６２…遮光層 ６３…光透過孔 ６４…光路 ６５…ビームスプリッタ ６６…レーザ発光素子 ６７…ポラライザ付光検出器 ６８…再生信号出力端子 ６９…レプリカ磁性層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic recording medium 2 ... Head part 3 ... Head arm 4 ... Track 11 ... Disk substrate 12 ... Underlayer 13 ... Recording layer 14 ... Protective layer 15 ... Track 20 ... Recording head 21 ... Magnetic core 22 ... Recording coil 23a, 23b ... Recording current input terminal 30 ... Reproducing head 31 ... Non-magnetic insulating case 32 ... Light shielding layer 33 ... Light transmitting hole 34 ... Optical path 35 ... Beam splitter 36 ... Laser light emitting element 37 ... Photodetector with polarizer 38 ... Reproduction signal output terminal 40 ... Magnetic recording medium 41 ... Disk substrate 42 ... Soft magnetic backing layer 43 ... Recording layer 44 ... Protective layer 50 ... Recording head 51 ... Magnetic core 52 ... Recording coil 53 ... Insulating members 54a, 54b ... Recording current input terminal 60 ... Reproducing head 61 ... non-magnetic insulating case 62 ... light shielding layer 63 ... light transmitting hole 64 ... optical path 65 ... beam splitter 6 ... laser emitting element 67 ... with polarizer photodetector 68 ... reproduced signal output terminal 69 ... replica magnetic layer
Claims (4)
りも小さな直径の光透過孔を有する遮光層を配置し、こ
の光透過孔に前記レーザ光を導いて局在電磁波を発生さ
せ、この局在電磁波の前記磁気記録媒体による反射光の
偏光角の変化を検出することにより、前記磁気記録媒体
に記録された信号を再生することを特徴とする磁気記録
再生装置における信号再生方法。1. A light-shielding layer having a light-transmitting hole having a diameter smaller than the wavelength of laser light is arranged facing the magnetic recording medium, and the laser light is guided to the light-transmitting hole to generate a local electromagnetic wave. A signal reproducing method in a magnetic recording / reproducing apparatus, characterized in that a signal recorded on the magnetic recording medium is reproduced by detecting a change in polarization angle of reflected light of the localized electromagnetic wave by the magnetic recording medium.
と該磁気記録媒体に記録された信号を再生する再生ヘッ
ドを一体化してヘッド支持体上に支持し、このヘッド支
持体を該磁気記録媒体に対し接触または空気流による浮
上力で浮上させて相対的に移動させつつ記録および再生
を行う磁気記録再生装置において、 前記再生ヘッドは、 前記磁気記録媒体に対向して設けられたレーザ光の波長
よりも小さな直径の光透過孔を有する遮光層と、 前記レーザ光を発光するレーザ発光素子と、 前記レーザ発光素子からのレーザ光を前記光透過孔に導
くと共に、該光透過孔で発生した局在電磁波の前記磁気
記録媒体による反射光を取り出す光路と、 前記光路により取り出された前記反射光の偏光角の変化
を検出する検出手段とを有することを特徴とする磁気記
録再生装置。2. A recording head for recording a signal on a magnetic recording medium and a reproducing head for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium are integrally supported on a head support, and the head support is used for the magnetic recording. In a magnetic recording / reproducing apparatus which performs recording and reproduction while moving relative to a medium by levitating the medium with a levitation force by an air flow, the reproducing head is provided with a laser beam provided facing the magnetic recording medium. A light-shielding layer having a light-transmitting hole having a diameter smaller than the wavelength, a laser light-emitting element that emits the laser light, a laser light from the laser light-emitting element is guided to the light-transmitting hole, and generated in the light-transmitting hole. An optical path for extracting reflected light of the localized electromagnetic wave from the magnetic recording medium; and a detection unit for detecting a change in polarization angle of the reflected light extracted by the optical path. That the magnetic recording and reproducing apparatus.
らの磁界に対応した磁化を形成するレプリカ磁性層を配
置すると共に、このレプリカ磁性層の前記磁気記録媒体
と反対側にレーザ光の波長よりも小さな直径の光透過孔
を有する遮光層を配置し、この光透過孔に前記レーザ光
を導いて局在電磁波を発生させ、この局在電磁波の前記
レプリカ磁性層による反射光の偏光角の変化を検出する
ことにより、前記磁気記録媒体に記録された信号を再生
することを特徴とする磁気記録再生装置における信号再
生方法。3. A replica magnetic layer for forming a magnetization corresponding to a magnetic field from the magnetic recording medium is arranged so as to face the magnetic recording medium, and laser light is provided on a side of the replica magnetic layer opposite to the magnetic recording medium. A light-shielding layer having a light-transmitting hole having a diameter smaller than the wavelength is arranged, the laser beam is guided to the light-transmitting hole to generate a local electromagnetic wave, and the polarization angle of the localized electromagnetic wave reflected by the replica magnetic layer. And a signal recorded in the magnetic recording medium is reproduced by detecting a change in the signal.
と該磁気記録媒体に記録された信号を再生する再生ヘッ
ドを一体化してヘッド支持体上に支持し、このヘッド支
持体を該磁気記録媒体に対し接触または空気流による浮
上力で浮上させて相対的に移動させつつ記録および再生
を行う磁気記録再生装置において、 前記再生ヘッドは、 前記磁気記録媒体に対向して設けられ、該磁気記録媒体
からの磁界に対応した磁化を形成するレプリカ磁性層
と、 前記レプリカ磁性層の前記磁気記録媒体と反対側の面に
対向して設けられたレーザ光の波長よりも小さな直径の
光透過孔を有する遮光層と、 前記レーザ光を発光するレーザ発光素子と、 前記レーザ発光素子からのレーザ光を前記光透過孔に導
くと共に、該光透過孔で発生した局在電磁波の前記レプ
リカ磁性層による反射光を取り出す光路と、 前記光路により取り出された前記反射光の偏光角の変化
を検出する検出手段とを有することを特徴とする磁気記
録再生装置。4. A recording head for recording a signal on a magnetic recording medium and a reproducing head for reproducing a signal recorded on the magnetic recording medium are integrally supported on a head support, and the head support is used for the magnetic recording. In a magnetic recording / reproducing apparatus for performing recording and reproduction while moving relative to a medium by levitating with a levitation force by an air flow, the reproducing head is provided so as to face the magnetic recording medium, A replica magnetic layer that forms magnetization corresponding to the magnetic field from the medium, and a light transmission hole having a diameter smaller than the wavelength of the laser light provided facing the surface of the replica magnetic layer opposite to the magnetic recording medium. A light-shielding layer having, a laser light emitting element that emits the laser light, a laser light from the laser light emitting element is guided to the light transmitting hole, and a local electromagnetic wave generated in the light transmitting hole is generated. An optical path to take out the light reflected by the replica magnetic layer, the magnetic recording and reproducing apparatus characterized by comprising a detecting means for detecting a change in the polarization angle of the reflected light taken out by the optical path.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22903595A JP3284029B2 (en) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | Signal reproducing method in magnetic recording and reproducing apparatus and magnetic recording and reproducing apparatus |
| US08/706,687 US5808973A (en) | 1995-09-06 | 1996-09-06 | Near field recording and reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22903595A JP3284029B2 (en) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | Signal reproducing method in magnetic recording and reproducing apparatus and magnetic recording and reproducing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973677A true JPH0973677A (en) | 1997-03-18 |
| JP3284029B2 JP3284029B2 (en) | 2002-05-20 |
Family
ID=16885731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22903595A Expired - Lifetime JP3284029B2 (en) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | Signal reproducing method in magnetic recording and reproducing apparatus and magnetic recording and reproducing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3284029B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1947416A3 (en) * | 2007-01-18 | 2014-07-23 | Electronic Systems S.P.A. | Apparatus and process for measuring the thickness of electrically non conductive and non ferromagnetic materials in the form of films, webs and the like |
-
1995
- 1995-09-06 JP JP22903595A patent/JP3284029B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1947416A3 (en) * | 2007-01-18 | 2014-07-23 | Electronic Systems S.P.A. | Apparatus and process for measuring the thickness of electrically non conductive and non ferromagnetic materials in the form of films, webs and the like |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3284029B2 (en) | 2002-05-20 |
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