JPS63268174A - 磁気ヘツド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘッドに係り、特にそれのヘッドスライダ
に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペーシングは。

出力の安定性ならびに耐久性の向上などのためにある一
定間隔必要である。この所望のスペーシングが得られる
ように、ヘッド荷重、磁気記録媒体の表面粗さ、ならび
に磁気ヘッドと磁気記録媒体との間の流体力学などを考
慮して、ヘッド素子を保持するヘッドスライダおよびそ
れの支持纏造が設計されていた。

前記ヘッドスライダの材質としては、非磁性でかつヘッ
ド素子のコアと同じ程度の熱膨張係数をもち、境面加工
が可能であり、耐摩耗性を有していることから、従来は
非磁性フェライトやセラミックスなどが使用されていた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、最近では高密度記録の傾向にあり、この＠合には
特に磁気ヘッドと磁気記録媒体とのスペーシングを可及
的に小さくする必要がある。しかし、従来のようにヘッ
ドスライダとして非磁性フェライトやセラミックスを用
いた磁気ヘッドでは。

０．１μｍ以下のスペーシング量を安定に確保すること
が難しく、高密度記録化のひとつの障害となっていた。

本発明は、このような従来技術の欠点を解決して、磁気
記録媒体に対する秋スペーシング化が可能な磁気ヘッド
を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明は、例えばコア、強
磁性薄膜ならびに励磁コイルなどからなるヘッド素子を
保持するヘッドスライダの少なくとも磁気記＠媒体と対
向する側に超伝導材料を配置したことを特徴とするもの
である。

〔実施１列〕 超伝導物質を弱い磁場中に入れ、冷却して超伝導状態に
すると、超伝導物質の完全反磁性に基づくマイスナー効
果によって、超伝導物質は外部磁場と反対力向の磁場を
発生して浮上する。この作用を利用して、前述のように
ヘッドスライダの少なくとも磁気記録媒体と対向する側
、換言すれば磁気記録媒体から近い個所に超伝導材料を
配置すると、磁気記＠媒体の磁場によってヘッドスライ
ダを浮上することができる。なお、磁気記録媒体からの
磁場は記録状態によって極性が変化するが。

マイスナー効果により絶ず反発磁場が生じるため。

極性の変化に関係なくヘッドスライダは常に浮上状態を
確保することができる。

このマイスナー効果を利用した浮上手段が磁気ヘッドと
磁気記録媒体との間の狭スペーシングの確保に有利であ
る理由は、磁力による反発力（−４カ）は距離の３乗に
反比例することにあり、従来のように空気との粘性ある
いは衝突の場合には、スペーシングが約０．１μｍ以上
では距離の２采に反比例し、それ以下では一定となりダ
ンパー効果を失なうためである。このことについて、も
う少し詳細に説明すると次の通りである。

第１図は、スペーシングと浮力との関係を示す特性図で
ある。図中の曲線Ａは磁力線の反発力による浮力特性を
示す曲線１曲線Ｂは従来の空気の抵抗力による浮力特性
を示す曲線である。

曲線Ｂに示すように空気の抵抗力による浮力の場合、ス
ペーシングが０．３μｍから０．１μｍと徐々に狭くな
ってくると浮力が急激に増加するが、スペーシングが０
．１μｍより狭くなると浮力がほぼ一定になり、それ以
上の増大は望めない。

従ってスペーシングを狭くするために、磁気ヘッドへの
荷重を少しでも大きくすると浮力を超える力となり、そ
の結果、磁気ヘッドが磁気記録媒体と接触してしまい、
高記録密度に適正なスペーシングを安定に確保すること
ができない。

これに対して磁力線の反発力を利用した場合は曲線Ａか
ら明らかなように、常にスペーシング（距離）の３乗に
反比例する反発力（浮力）を生゛じるため、特にスペー
シングが０．１μｍ以下の狭スペーシングになると急激
に浮力が増大して。

かなり大きな荷重を磁気ヘッドにかけても、磁気ヘッド
と磁気記録媒体との間で微少隙間が安定に確保されると
いう特長を有している。

本発明において用いられる超伝導材料としては。

例えばＮｂ−ＡＬ−Ｇｅ、Ｎｂ−Ｎ、Ｎｂ−”Ｇｅなど
の全屈がある。さらに高臨界温度を有する材料として超
伝導セラミックスが用いられ、具体的には例えば次の一
般式で示さ才しる複合金属酸化物がある。

一般式 ％式％ 式中のＡはＬａ、ＹまたはＬａとＹの混合物。

ＢはＢ　ａ　Ｉ　Ｓ　ｒまたはＢａとＳｒと混合物。

または、ペロブスカイト型の Ｂ　ａ　Ｐ、ｂｘ−ｘＢ　ｉ　ＸＯ！　　（ｘｘｏ、３
）ａ　この複合金属酸化物は、全席と半導体の中間の特
性を有している。

実施例１゜ 第２図は１本発明の第１実施例に係る磁気ヘッドと磁気
記録媒体との対向状態を示す斜視図である。径が５．２
５インチのフロッピーディスクからなる磁気記０媒体ｌ
は、５０μｍ厚のポリイミドフィルムよりなる基板１ａ
と、その基板１ａの表面に形成されｔ＝ｏ、２μｍ厚の
Ｇ　ｏ　−Ｃｒ　合金薄膜よりなる磁気記録膜１ｂとか
ら構成されている。この磁気記録媒体ｌの飽和磁化は３
００　［ｅｍｕ／ｃａ１．垂直方向の保磁力は７００（
Ｏｓ）、面内方向の保磁力は２５０（Ｏａ）である。

一方、磁気ヘッドはヘッドスライダ２と、これに保持さ
れたヘッド素子３とから主に構成されている。ヘッドス
ライダ２は（Ｌａ、Ｂａ）ＣｕＯ−１の金属複合酸化物
からなる超伝導セラミックスを内蔵している。前記ヘッ
ド素子３はこのヘッドスライダ２の磁気記録媒体１と対
向する側の一部に埋設されており、図示していないが、
コアと、そのコアの磁気ギャップと対向する側に形成さ
れたアモルファス合金からなる高透磁率で高飽和磁束密
度を有する強磁性薄膜と、前記コアのコイル窓に巻装さ
れた励磁コイルとから構成されている。

磁気記０媒体１に対する信号の書込時あるいは続出時に
は、液体窒素でヘッドスライダ２を臨界温度まで冷却し
て、ヘッドスライダ２を超伝導状態にすることができる
。このときの磁気ヘッドのヘッドスライダ２への荷重を
ｘａ（ｇ）にすることにより、磁気記＠媒体と磁気ヘッ
ドとのスペーシングは０．１０μｍに安定に保持できた
。

実施例２゜ 第３図は、本発明の第２実ｍ例を示す斜視図である。こ
の実施例で前記第１実施例と相違する点は、ヘッドスラ
イダ２の構成である。

すなわち、ヘッドスライダ２は例えばチタン酸バリウム
などのセラミックスまたは非磁性フェライトからなる基
体２ａと、その基体２ａの磁気記録媒体ｌと対向する側
に形成されたＢ　ａ　Ｐ　ｂ　ｏ、ｙＢｉｏ、ｎｏｔか
らなる超伝導材料を内蔵したＭ２ｂとから構成されてい
る点である。

この実施例の磁気ヘッドにおいても、磁気記録媒体ｌと
のスペーシングが０．１０μｍ以下に精確に保持される
。

実施例３゜ 第４図は、本発明の第３実施例を説明するための斜視図
である。径が５．２５インチのハードディスクからなる
磁気記＠媒体４は、１．９２ｏｎ厚のアルミニウムより
なる基板４ａと、その基Ｆｉ４ａの表面に形成された０
、０５μｍ厚のＣｏ　−Ｎｉ合金薄膜よりなる磁気記録
膜４ｂとから構成されている。この磁気記録媒体４の飽
和磁化は１１００　（ｅｍｕ／ｅｅｌ　、面内方向の保
磁力は６５０〔○ｅ〕である。

一方、磁気ヘッドはヘッドスライダ５と、これに保持さ
れたヘッド素子６とから構成されている。

ヘッドスライダ５は（Ｌ　ａ　、　Ｂ　ａ　）　Ｃｕ　
Ｏｉの超伝導セラミックスを内蔵している。

・＼ラドスライダ５は同図に示すように、磁気記録媒体
４と対向する側に、外側突条５ａと、内側突条５ｂと、
その間に設けられた中間突条５Ｃとを有している。そし
て外側突条５ｄと中間突条５Ｃとの間、ならびに内側突
条５ｂと中間突条５Ｃとの間にそれぞれ空気を導通する
ための溝５ｄが形成されている。前記中間突条５Ｃにヘ
ッド素子６が埋設、保持される訳であるが、この中間突
条５ｃは他の突条５ａ、５ｂよりも短くなっており５し
かも先端部に浮上用の傾斜部５ｅが形成されている。な
お１図中の矢印Ｘは、磁気記＠媒体４の回転方向を示し
ている。

前記ヘッド素子６は１図示していないが、コアと、その
コアの磁気ギャップと対向する側に形成されたアモルフ
ァス合金からなる高透磁率で高飽和磁束密度を有する強
磁性薄膜と、前記コアのコイル窓に巻装された励磁コイ
ルとから構成されている。

この磁気ヘッドのヘッドスライダ５への荷重を１０（ｇ
）にすることにより、磁気記＠媒体と磁気ヘッドとのス
ペーシングは０．０７μｍに安定に保持できた。

前記各実施例ではヘッド素子をヘッドスライダに埋設す
る場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく１例えばヘッドスライダの一端面にヘッド
素子を接着などの適宜な手段で保持する形式の磁気ヘッ
ドにも適用することができる。

また前記各実施例ではコア、強磁性薄膜ならびに励磁コ
イルなどから構成されるヘッド素子を用いた場合につい
て説明したが、この他にＲｒＩＡ技術を用いて形成され
る薄膜ヘッド素子を用いる磁気ヘッドにも本発明を適用
することができる。

さらに超伝導材料からなる層を臨界温度まで冷却する手
段として、磁気ヘッドの周囲を囲み、例えば液体ヘリウ
ムや液体窒素などの冷却媒体を用いて冷却することが適
当である。

前記実施例のように超伝導材料としてセラミックスを用
いれば、それの臨界温度が比較的高く冷却が容易で、し
かも耐摩耗性を有し、さらにコアとの熱膨張の差が小さ
いなどの利点を有している。

なお、スペーシング量は、上述のようにヘッドスライダ
への荷重を変化させることによって変えることが可能で
あるが、その他超伝導材料の体積を変えて反発磁力の強
度を制御することによっても適当に変えることが可能で
あり、高記録密度用として小スペーシング、低記録密度
用として大スペーシングとするよう、容易にスペーシン
グ量を変えることが可能である。

〔発明の効果〕 本発明は前述のように、ヘッド素子を保持するヘッドス
ライダの少なくとも磁気記録媒体と対向する側に超伝導
材料を配置したことを特徴とするものである。

このようなＩＩＷ成にすることにより、超伝導材Ｌ）の
マイスナー効果を利用して磁気ヘッドな磁気記録媒体か
ら厖微小浮上させることができ５両者のスペーシングの
安定化と、スペーシング量のコ〉（−ロールを容易に図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスペーシングに対する浮力の特性図、第２図は
本発明の第１実施例に係る磁気ヘッドと磁気記＠媒体と
の対向状態を示す斜視図、第３図は本発明の第２実施例
に係る磁気ヘッドと磁気記録媒体との対向状態を示す斜
視図、第４ｒ！ｌは本発明の第３実施例に係る磁気ヘッ
ドと磁気記＠媒体との対向状態を示す斜視図である。 １．４・・・・・・磁気記０媒体、２．５・・・・・・
ヘッドスライダ、２ａ−・・・・基体、２Ｆ）・・・・
・・超伝導材料を内蔵した層、３．６・・・・・・ヘッ
ド素子、５ａ・・・・・・外側突条、５ｂ・・・・・・
内側突条、５ｃ・・・・・・中間突条、５ｄ・・・・・
・溝、５ｅ・・・・・・傾斜部。 第１図 第２区 ！

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッドスライダと、そのヘッドスライダに保持さ
   れたヘッド素子とを備えた磁気ヘッドにおいて、前記ヘ
   ッドスライダの少なくとも磁気記録媒体と対向する側に
   超伝導材料を配置したことを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記超
   伝導材料がセラミックスであることを特徴とする磁気ヘ
   ッド。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記ヘ
   ッドスライダの磁気記録媒体と対向する側に、空気流を
   巻き込む手段が設けられていることを特徴とする磁気ヘ
   ッド。