JP2003109201A - 垂直磁気記録再生装置 - Google Patents
垂直磁気記録再生装置Info
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0026—Pulse recording
- G11B2005/0029—Pulse recording using magnetisation components of the recording layer disposed mainly perpendicularly to the record carrier surface
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】垂直磁気記録用磁気ディスクの垂直時記録時に
おける軟磁性裏打ち層の磁区を安定化し、記録再生時の
低ノイズ化を実現する。 【解決手段】 磁気記録ディスクに印可する外部磁界の
磁気ディスク面内方向成分の最大値が、軟磁性裏打ち層
面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象限で磁化が飽和する点
（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交点（０，Ｍｒ）とを結
ぶ直線と、横軸との負の交点（−Ｈｃ，０）における接
線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよりも小さくなるように
する。その結果、記録時における軟磁性裏打ち層の磁区
が安定化する。
おける軟磁性裏打ち層の磁区を安定化し、記録再生時の
低ノイズ化を実現する。 【解決手段】 磁気記録ディスクに印可する外部磁界の
磁気ディスク面内方向成分の最大値が、軟磁性裏打ち層
面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象限で磁化が飽和する点
（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交点（０，Ｍｒ）とを結
ぶ直線と、横軸との負の交点（−Ｈｃ，０）における接
線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよりも小さくなるように
する。その結果、記録時における軟磁性裏打ち層の磁区
が安定化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記録技術と
して期待される垂直磁気記録方式を適用した垂直磁気記
録再生装置に及びこれに用いられる磁気記録媒体に関す
る。
して期待される垂直磁気記録方式を適用した垂直磁気記
録再生装置に及びこれに用いられる磁気記録媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】面内磁気記録層と比較して、厚い記録層
でも高密度で線方向の記録が可能な垂直磁気記録層は、
面内磁気記録層より熱揺らぎ耐性に強い。特に、垂直磁
気異方性を有する記録層の下に、高透磁率の軟磁性層を
設けた垂直二層膜媒体は、ヘッドと軟磁性層の相互作用
により、理想的な垂直記録がなされるため、より高密度
記録に対応が可能である。しかし、記録媒体にこのよう
な軟磁性層を設けると、たとえ弱い外部磁化であって
も、ディスク回転中に軟磁性層の磁化が容易に変化し、
記録信号の低下やノイズが発生することが知られてい
る。
でも高密度で線方向の記録が可能な垂直磁気記録層は、
面内磁気記録層より熱揺らぎ耐性に強い。特に、垂直磁
気異方性を有する記録層の下に、高透磁率の軟磁性層を
設けた垂直二層膜媒体は、ヘッドと軟磁性層の相互作用
により、理想的な垂直記録がなされるため、より高密度
記録に対応が可能である。しかし、記録媒体にこのよう
な軟磁性層を設けると、たとえ弱い外部磁化であって
も、ディスク回転中に軟磁性層の磁化が容易に変化し、
記録信号の低下やノイズが発生することが知られてい
る。
【０００３】このような軟磁性層の磁化の変化を改善す
るため、例えば特開平７−１２９９４６号には、軟磁性
層と基板との間に軟磁性層と交換結合を形成し一様な磁
化を有する裏打ち層磁化固着層を設けることが記載され
ている。しかしながら、例えば磁気記録再生装置中にヘ
ッド位置制御用のボイスコイルモータ等の大きい外部磁
界が印可すると、裏打ち層磁化固着層と軟磁性層の磁化
方向が同一方向とならず、軟磁性層の磁化が不安定とな
るという問題があった。
るため、例えば特開平７−１２９９４６号には、軟磁性
層と基板との間に軟磁性層と交換結合を形成し一様な磁
化を有する裏打ち層磁化固着層を設けることが記載され
ている。しかしながら、例えば磁気記録再生装置中にヘ
ッド位置制御用のボイスコイルモータ等の大きい外部磁
界が印可すると、裏打ち層磁化固着層と軟磁性層の磁化
方向が同一方向とならず、軟磁性層の磁化が不安定とな
るという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
再生動作時の軟磁性裏打ち層の磁区を安定化し、低ノイ
ズ化を実現し得る磁気記録再生装置を得ることにある。
再生動作時の軟磁性裏打ち層の磁区を安定化し、低ノイ
ズ化を実現し得る磁気記録再生装置を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、非磁
性基板、該非磁性基板上に順に設けられた裏打ち層磁化
固着層、軟磁性裏打ち層、及び垂直磁気記録層を有する
垂直磁気記録媒体と、該垂直磁気記録媒体を支持及び回
転駆動する駆動手段と、前記垂直磁気記録媒体に対して
情報の記録を行うための素子、及び記録された情報の再
生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘ
ッドを前記垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持し
たキャリッジアッセンブリとを具備することを特徴とす
る垂直磁気記録再生装置であって、前記磁気記録媒体に
印可する前記磁気記録媒体面内方向成分の最大外部磁界
が、前記軟磁性裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象
限で磁化が飽和する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交
点（０，Ｍｒ）とを結ぶ直線と、横軸との負の交点（−
Ｈｃ，０）における接線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよ
りも小さいことを特徴とする垂直磁気記録再生装置を提
供する。
性基板、該非磁性基板上に順に設けられた裏打ち層磁化
固着層、軟磁性裏打ち層、及び垂直磁気記録層を有する
垂直磁気記録媒体と、該垂直磁気記録媒体を支持及び回
転駆動する駆動手段と、前記垂直磁気記録媒体に対して
情報の記録を行うための素子、及び記録された情報の再
生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘ
ッドを前記垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持し
たキャリッジアッセンブリとを具備することを特徴とす
る垂直磁気記録再生装置であって、前記磁気記録媒体に
印可する前記磁気記録媒体面内方向成分の最大外部磁界
が、前記軟磁性裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象
限で磁化が飽和する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交
点（０，Ｍｒ）とを結ぶ直線と、横軸との負の交点（−
Ｈｃ，０）における接線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよ
りも小さいことを特徴とする垂直磁気記録再生装置を提
供する。
【０００６】本発明は、第２に、非磁性基板、該非磁性
基板上に順に設けられた裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏
打ち層、及び垂直磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体
と、該垂直磁気記録媒体を支持及び回転駆動する駆動手
段と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う
ための素子、及び記録された情報の再生を行うための素
子を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記垂直磁
気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッ
センブリとを具備することを特徴とする垂直磁気記録再
生装置であって、該垂直磁気記録媒体は、裏打ち層磁化
固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向が交換結合相互作用
により同一方向となっている領域を記録領域とし、該磁
化方向が同一方向となっていない領域を非記録領域とす
ることを特徴とする垂直磁気記録再生装置を提供する。
基板上に順に設けられた裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏
打ち層、及び垂直磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体
と、該垂直磁気記録媒体を支持及び回転駆動する駆動手
段と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行う
ための素子、及び記録された情報の再生を行うための素
子を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記垂直磁
気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッ
センブリとを具備することを特徴とする垂直磁気記録再
生装置であって、該垂直磁気記録媒体は、裏打ち層磁化
固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向が交換結合相互作用
により同一方向となっている領域を記録領域とし、該磁
化方向が同一方向となっていない領域を非記録領域とす
ることを特徴とする垂直磁気記録再生装置を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の観点にかかる垂直
磁気記録再生装置は、非磁性基板、非磁性基板上に順に
設けられた裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び
垂直磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体と、垂直磁気
記録媒体を支持及び回転駆動する駆動手段と、垂直磁気
記録媒体に対して情報の記録を行うための素子、及び記
録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッ
ドと、磁気ヘッドを垂直磁気記録媒体に対して移動自在
に支持したキャリッジアッセンブリとを具備し、磁気記
録媒体に印可する磁気記録媒体面内方向成分の最大外部
磁界が、軟磁性裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象
限で磁化が飽和する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交
点（０，Ｍｒ）とを結ぶ直線と、横軸との負の交点（−
Ｈｃ，０）における接線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよ
りも小さい。
磁気記録再生装置は、非磁性基板、非磁性基板上に順に
設けられた裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び
垂直磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体と、垂直磁気
記録媒体を支持及び回転駆動する駆動手段と、垂直磁気
記録媒体に対して情報の記録を行うための素子、及び記
録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッ
ドと、磁気ヘッドを垂直磁気記録媒体に対して移動自在
に支持したキャリッジアッセンブリとを具備し、磁気記
録媒体に印可する磁気記録媒体面内方向成分の最大外部
磁界が、軟磁性裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象
限で磁化が飽和する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交
点（０，Ｍｒ）とを結ぶ直線と、横軸との負の交点（−
Ｈｃ，０）における接線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよ
りも小さい。
【０００８】本発明によれば、磁気記録媒体に印可する
磁気記録媒体面内方向成分の最大外部磁界がＨｎよりも
小さいことにより、軟磁性裏打ち層の磁化は飽和磁化の
値を保った状態で推移するため、Ｍ−Ｈ曲線がマイナー
ループにならない。よって、軟磁性裏打ち層と軟磁性磁
化固着層は、交換結合相互作用によりその磁化方向が同
一方向となる。
磁気記録媒体面内方向成分の最大外部磁界がＨｎよりも
小さいことにより、軟磁性裏打ち層の磁化は飽和磁化の
値を保った状態で推移するため、Ｍ−Ｈ曲線がマイナー
ループにならない。よって、軟磁性裏打ち層と軟磁性磁
化固着層は、交換結合相互作用によりその磁化方向が同
一方向となる。
【０００９】本発明の第２の観点にかかる垂直磁気記録
再生装置は、非磁性基板、非磁性基板上に順に設けられ
た裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び垂直磁気
記録層を有する垂直磁気記録媒体と、垂直磁気記録媒体
を支持及び回転駆動する駆動手段と、垂直磁気記録媒体
に対して情報の記録を行うための素子、及び記録された
情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、磁
気ヘッドを垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持し
たキャリッジアッセンブリとを具備し、垂直磁気記録媒
体は、裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向
が交換結合相互作用により同一方向となっている領域を
記録領域とし、この磁化方向が同一方向となっていない
領域を非記録領域とする。
再生装置は、非磁性基板、非磁性基板上に順に設けられ
た裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び垂直磁気
記録層を有する垂直磁気記録媒体と、垂直磁気記録媒体
を支持及び回転駆動する駆動手段と、垂直磁気記録媒体
に対して情報の記録を行うための素子、及び記録された
情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、磁
気ヘッドを垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持し
たキャリッジアッセンブリとを具備し、垂直磁気記録媒
体は、裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向
が交換結合相互作用により同一方向となっている領域を
記録領域とし、この磁化方向が同一方向となっていない
領域を非記録領域とする。
【００１０】本発明の第２の観点によれば、記録領域周
縁で、外部磁界により、裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏
打ち層の磁化方向が同一方向とならない領域を予め非記
録領域とすることにより、記録領域における裏打ち層磁
化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向を同一方向にせし
め、ノイズの発生を防止することができる。
縁で、外部磁界により、裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏
打ち層の磁化方向が同一方向とならない領域を予め非記
録領域とすることにより、記録領域における裏打ち層磁
化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向を同一方向にせし
め、ノイズの発生を防止することができる。
【００１１】以下、図面を参照し、本発明をより詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】図１は、本発明にかかる垂直磁気記録再生
装置の一例の概要を表す図を示す。
装置の一例の概要を表す図を示す。
【００１３】図示するようにこの垂直磁気記録再生装置
２０は、筐体１１内に垂直磁気ディスク１２、磁気ヘッ
ド１３、ヘッドサスペンション１４、ヘッド位置制御用
のボイスコイルモータ１５が設けられている。
２０は、筐体１１内に垂直磁気ディスク１２、磁気ヘッ
ド１３、ヘッドサスペンション１４、ヘッド位置制御用
のボイスコイルモータ１５が設けられている。
【００１４】垂直磁気ディスク１２は、アルミニウムま
たは強化ガラスなどからなる基板上に、少なくとも裏打
ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、垂直磁気記録層、及
び表面保護層を積層した構造を有する。この積層体に
は、必要に応じて中間制御層を加えることができる。こ
のような磁気ディスクに要求される特性の１つとして、
メディアノイズが少ないことが挙げられる。具体的には
スパイクノイズを発生させることがなく、且つ有色広帯
域ノイズが全体的に少なく、周波数特性が小さいことが
必要となる。しかし、磁気ディスクの裏打ち層は保磁力
Ｈｃの小さい軟磁性体であるため、外部磁界の影響を受
けて磁壁を形成しやすい傾向がある。ヘッドが磁壁の上
を通過すると再生信号出力にスパイクノイズができるた
め、軟磁性裏打ち層に磁壁ができにくい構造にすること
が望まれている。
たは強化ガラスなどからなる基板上に、少なくとも裏打
ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、垂直磁気記録層、及
び表面保護層を積層した構造を有する。この積層体に
は、必要に応じて中間制御層を加えることができる。こ
のような磁気ディスクに要求される特性の１つとして、
メディアノイズが少ないことが挙げられる。具体的には
スパイクノイズを発生させることがなく、且つ有色広帯
域ノイズが全体的に少なく、周波数特性が小さいことが
必要となる。しかし、磁気ディスクの裏打ち層は保磁力
Ｈｃの小さい軟磁性体であるため、外部磁界の影響を受
けて磁壁を形成しやすい傾向がある。ヘッドが磁壁の上
を通過すると再生信号出力にスパイクノイズができるた
め、軟磁性裏打ち層に磁壁ができにくい構造にすること
が望まれている。
【００１５】また、ボイスコイルモータ１５には、例え
ばＮｂ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が使用されており、磁石の強さ
は約４０００ガウスである。この磁石による強い磁場が
かからないように、垂直磁気ディスク１２は、ボイスコ
イルモータ１５と約３ｍｍ以上好ましくは４ｍｍないし
１０ｍｍの間隔をおいて設けられている。
ばＮｂ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が使用されており、磁石の強さ
は約４０００ガウスである。この磁石による強い磁場が
かからないように、垂直磁気ディスク１２は、ボイスコ
イルモータ１５と約３ｍｍ以上好ましくは４ｍｍないし
１０ｍｍの間隔をおいて設けられている。
【００１６】軟磁性裏打ち層に磁壁ができにくい構造と
して、主に２つの構造が提案されている。１つは軟磁性
裏打ち層を微粒子化する構造、もう１つは裏打ち層磁化
固着層を積層することで軟磁性裏打ち層の磁化を一定方
向に固着する構造である。
して、主に２つの構造が提案されている。１つは軟磁性
裏打ち層を微粒子化する構造、もう１つは裏打ち層磁化
固着層を積層することで軟磁性裏打ち層の磁化を一定方
向に固着する構造である。
【００１７】本発明では、後者の構造を利用する。
【００１８】裏打ち層磁化固着層は、一般的に硬磁性体
でありＨｃは大きいため、常識的に考えられる大きさの
外部磁界が印可しても磁化方向が反転することはない。
このため、意図的に大きな磁界を印可することで裏打ち
層磁化固着層の磁化を一定方向に揃えると、磁化は長期
間一定方向を保つことになる。たとえば、成膜後に磁気
ディスク半径方向に裏打ち層磁化固着層のＨｃよりも大
きい外部磁界を印可すると、裏打ち層磁化固着層の磁化
は磁界印可方向に揃い、その後、長期間同方向を向く。
裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層が接しているか、
あるいはその影響を与える範囲内にあると、２つの層に
交換結合相互作用が働いて、互いの磁化は同方向を向
く。軟磁性磁化固着層の磁化方向は印可磁界により制御
できるため、軟磁性裏打ち層の磁化方向も制御できる。
でありＨｃは大きいため、常識的に考えられる大きさの
外部磁界が印可しても磁化方向が反転することはない。
このため、意図的に大きな磁界を印可することで裏打ち
層磁化固着層の磁化を一定方向に揃えると、磁化は長期
間一定方向を保つことになる。たとえば、成膜後に磁気
ディスク半径方向に裏打ち層磁化固着層のＨｃよりも大
きい外部磁界を印可すると、裏打ち層磁化固着層の磁化
は磁界印可方向に揃い、その後、長期間同方向を向く。
裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層が接しているか、
あるいはその影響を与える範囲内にあると、２つの層に
交換結合相互作用が働いて、互いの磁化は同方向を向
く。軟磁性磁化固着層の磁化方向は印可磁界により制御
できるため、軟磁性裏打ち層の磁化方向も制御できる。
【００１９】図２に、軟磁性裏打ち層と表面保護層を形
成したディスクの一例のオプティカル・サーフェス・ア
ナライザーによる測定図を示す。この測定図は、ディス
ク面内方向成分の磁化の向きをＫｅｒｒ効果を利用した
オプティカル・サーフェス・アナライザー（ＯＳＡ）で
観察したものであり、その色調が変化しているところで
磁化反転が起きており、磁壁が形成されていることが分
かる。図２により、このディスクは全周にわたって磁壁
が確認でき、特に外周ではエッジの影響から多くの磁壁
が確認できる。軟磁性裏打ち層は、Ｈｃが低いためにこ
のように磁化反転を起こしやすく、磁壁を形成しやすい
ことが分かる。
成したディスクの一例のオプティカル・サーフェス・ア
ナライザーによる測定図を示す。この測定図は、ディス
ク面内方向成分の磁化の向きをＫｅｒｒ効果を利用した
オプティカル・サーフェス・アナライザー（ＯＳＡ）で
観察したものであり、その色調が変化しているところで
磁化反転が起きており、磁壁が形成されていることが分
かる。図２により、このディスクは全周にわたって磁壁
が確認でき、特に外周ではエッジの影響から多くの磁壁
が確認できる。軟磁性裏打ち層は、Ｈｃが低いためにこ
のように磁化反転を起こしやすく、磁壁を形成しやすい
ことが分かる。
【００２０】図３に、基板上に裏打ち層磁化固着層、軟
磁性裏打ち層、及び表面保護層を有するディスクのＯＳ
Ａによる測定図を示す。裏打ち層磁化固着層の磁化は、
意図的にＨｃよりも大きな外部磁界を印可することで一
様に半径方向を向いているため、交換結合により軟磁性
裏打ち層の磁化も裏打ち層磁化固着層と同方向、すなわ
ち半径方向を向いている。よって本発明に用いられる磁
気ディスクの軟磁性裏打ち層は、裏打ち層磁化固着層と
軟磁性裏打ち層の磁化方向が同一にならなくなるような
大きな外部磁界が印可されない限り、磁壁を形成しない
ことが分かる。
磁性裏打ち層、及び表面保護層を有するディスクのＯＳ
Ａによる測定図を示す。裏打ち層磁化固着層の磁化は、
意図的にＨｃよりも大きな外部磁界を印可することで一
様に半径方向を向いているため、交換結合により軟磁性
裏打ち層の磁化も裏打ち層磁化固着層と同方向、すなわ
ち半径方向を向いている。よって本発明に用いられる磁
気ディスクの軟磁性裏打ち層は、裏打ち層磁化固着層と
軟磁性裏打ち層の磁化方向が同一にならなくなるような
大きな外部磁界が印可されない限り、磁壁を形成しない
ことが分かる。
【００２１】図３と同様のディスクをドライブで回転さ
せた後のＯＳＡによる測定図を表す写真を図４及び図５
に示す。但し、図４に示すディスクは、その磁化の方向
をディスク外周から内周に向け、図５に示すディスク
は、その磁化の方向をディスク内周から外周に向けたも
のである。このとき、ヘッドのロードなどは行っていな
い。図４では回転させる前と変化がないが、図５では外
周で円周状に磁壁が確認できる。これはボイスコイルモ
ータのマグネットから磁気ディスクに印可する磁界の長
手方向成分により、軟磁性裏打ち層と裏打ち層磁化固着
層の磁化方向が同一にならなくなったためである。図
４、図５に示した磁気ディスクの違いは裏打ち層磁化固
着層の磁化方向である。図５の磁気ディスクのみ軟磁性
裏打ち層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向が同一になら
なくなった原因は、軟磁性裏打ち層の磁化方向とボイス
コイルモータの磁界の長手方向成分が逆方向を向いてい
たためである。
せた後のＯＳＡによる測定図を表す写真を図４及び図５
に示す。但し、図４に示すディスクは、その磁化の方向
をディスク外周から内周に向け、図５に示すディスク
は、その磁化の方向をディスク内周から外周に向けたも
のである。このとき、ヘッドのロードなどは行っていな
い。図４では回転させる前と変化がないが、図５では外
周で円周状に磁壁が確認できる。これはボイスコイルモ
ータのマグネットから磁気ディスクに印可する磁界の長
手方向成分により、軟磁性裏打ち層と裏打ち層磁化固着
層の磁化方向が同一にならなくなったためである。図
４、図５に示した磁気ディスクの違いは裏打ち層磁化固
着層の磁化方向である。図５の磁気ディスクのみ軟磁性
裏打ち層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向が同一になら
なくなった原因は、軟磁性裏打ち層の磁化方向とボイス
コイルモータの磁界の長手方向成分が逆方向を向いてい
たためである。
【００２２】以上から裏打ち層磁化固着層を有する磁気
ディスクを用いた垂直磁気記録装置では、ボイスコイル
モータの磁界の長手方向成分と軟磁性裏打ち層の磁化方
向を揃えることが、軟磁性裏打ち層の磁壁形成を防ぐ有
効な手段となることがわかる。しかしながら、垂直磁気
記録再生装置では磁気ディスクを複数枚用いる場合もあ
り、全ての磁気ディスクの軟磁性裏打ち層の磁化とボイ
スコイルモータの漏れ磁界の方向を揃えることは難し
い。可能だとしても、裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打
ち層の磁化方向が異なる２種類の磁気ディスクを用意し
なければならず、コストの面での問題も新たに発生す
る。
ディスクを用いた垂直磁気記録装置では、ボイスコイル
モータの磁界の長手方向成分と軟磁性裏打ち層の磁化方
向を揃えることが、軟磁性裏打ち層の磁壁形成を防ぐ有
効な手段となることがわかる。しかしながら、垂直磁気
記録再生装置では磁気ディスクを複数枚用いる場合もあ
り、全ての磁気ディスクの軟磁性裏打ち層の磁化とボイ
スコイルモータの漏れ磁界の方向を揃えることは難し
い。可能だとしても、裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打
ち層の磁化方向が異なる２種類の磁気ディスクを用意し
なければならず、コストの面での問題も新たに発生す
る。
【００２３】このため、現実的には、ボイスコイルモー
タの漏れ磁界を抑えること、または軟磁性裏打ち層と裏
打ち層磁化固着層の磁化方向を同一にすること、及びボ
イスコイルモータの漏れ磁界の方向と軟磁性裏打ち層の
磁化方向が逆方向でも裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打
ち層の磁化方向が同一方向となる構造にすることが重要
であると考えられる。
タの漏れ磁界を抑えること、または軟磁性裏打ち層と裏
打ち層磁化固着層の磁化方向を同一にすること、及びボ
イスコイルモータの漏れ磁界の方向と軟磁性裏打ち層の
磁化方向が逆方向でも裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打
ち層の磁化方向が同一方向となる構造にすることが重要
であると考えられる。
【００２４】軟磁性裏打ち層と裏打ち層磁化固着層は、
交換結合相互作用により、その磁化方向が同一になって
おり、外部磁界により、垂直磁気記録層の軟磁性裏打ち
層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向の一部が同一でなく
なると、そこから生じる交換結合磁界により、さらに広
範囲にわたって磁化方向が揃わなくなり易い。本発明者
らは、まず、垂直磁気記録層のたとえ一部分でも軟磁性
裏打ち層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向が同一でなく
なることの防止を試みた。
交換結合相互作用により、その磁化方向が同一になって
おり、外部磁界により、垂直磁気記録層の軟磁性裏打ち
層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向の一部が同一でなく
なると、そこから生じる交換結合磁界により、さらに広
範囲にわたって磁化方向が揃わなくなり易い。本発明者
らは、まず、垂直磁気記録層のたとえ一部分でも軟磁性
裏打ち層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向が同一でなく
なることの防止を試みた。
【００２５】図６に、軟磁性裏打ち層の面内方向のＭ−
Ｈ曲線図を示す。
Ｈ曲線図を示す。
【００２６】図示するように、このＨｎは、少なくとも
軟磁性裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線１０１の第１象限
で磁化が飽和する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交点
（０，Ｍｒ）とを結ぶ直線１０２と、横軸との負の交点
（−Ｈｃ，０）における接線１０３との交点の磁界の絶
対値を含む。また、直線１０２と直線１０３の交点の磁
界よりも大きい外部磁界Ｈｎ’が印可されて、磁化がＭ
ｓよりも小さくなった場合でも、再びＨｎ以下の磁界が
印可された場合に元の飽和磁化Ｍｓまで回復するのであ
れば、広義では、このＨｎ’も本発明に用いられるＨｎ
の範囲に含まれる。
軟磁性裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線１０１の第１象限
で磁化が飽和する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交点
（０，Ｍｒ）とを結ぶ直線１０２と、横軸との負の交点
（−Ｈｃ，０）における接線１０３との交点の磁界の絶
対値を含む。また、直線１０２と直線１０３の交点の磁
界よりも大きい外部磁界Ｈｎ’が印可されて、磁化がＭ
ｓよりも小さくなった場合でも、再びＨｎ以下の磁界が
印可された場合に元の飽和磁化Ｍｓまで回復するのであ
れば、広義では、このＨｎ’も本発明に用いられるＨｎ
の範囲に含まれる。
【００２７】以上のことから、磁気ディスクの軟磁性裏
打ち層に磁壁ができないためには、磁気ディスク全面で
軟磁性裏打ち層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向が同一
となることが望ましい。そのため、本発明の第１の観点
によれば、磁気ディスクに印可する外部磁界の最大値が
軟磁性裏打ち層のＨｎよりも小さい。これを満たせば、
軟磁性裏打ち層の磁化は飽和磁化の値と保った状態で推
移するため、Ｍ−Ｈループもマイナーループにならな
い。よって、軟磁性裏打ち層と軟磁性磁化固着層の交換
結合は強い状態を保っているため、磁化の方向が同一に
ならないということはない。
打ち層に磁壁ができないためには、磁気ディスク全面で
軟磁性裏打ち層と裏打ち層磁化固着層の磁化方向が同一
となることが望ましい。そのため、本発明の第１の観点
によれば、磁気ディスクに印可する外部磁界の最大値が
軟磁性裏打ち層のＨｎよりも小さい。これを満たせば、
軟磁性裏打ち層の磁化は飽和磁化の値と保った状態で推
移するため、Ｍ−Ｈループもマイナーループにならな
い。よって、軟磁性裏打ち層と軟磁性磁化固着層の交換
結合は強い状態を保っているため、磁化の方向が同一に
ならないということはない。
【００２８】また、磁気ディスクでは、軟磁性裏打ち層
と軟磁性磁化固着層の磁化方向の一部分が揃わないとそ
こから生じる交換結合磁界により広範囲にわたって磁化
方向が同一にならなくなる。このため、ディスクの一部
分でも磁化方向が同一方向とならないことを防ぐことが
重要である。このことから、磁気ディスクに印可する磁
気ディスク面内方向成分の最大磁界が最も大きくなると
考えられる最外周で、印可される磁気ディスク面内方向
成分の最大外部磁界が軟磁性裏打ち層のＨｎよりも小さ
いことが好ましい。これにより、軟磁性裏打ち層に磁壁
はできなくなる。
と軟磁性磁化固着層の磁化方向の一部分が揃わないとそ
こから生じる交換結合磁界により広範囲にわたって磁化
方向が同一にならなくなる。このため、ディスクの一部
分でも磁化方向が同一方向とならないことを防ぐことが
重要である。このことから、磁気ディスクに印可する磁
気ディスク面内方向成分の最大磁界が最も大きくなると
考えられる最外周で、印可される磁気ディスク面内方向
成分の最大外部磁界が軟磁性裏打ち層のＨｎよりも小さ
いことが好ましい。これにより、軟磁性裏打ち層に磁壁
はできなくなる。
【００２９】磁気記録再生装置において、データは磁気
ディスクの記録領域（データゾーン）に記録される。そ
のため、データゾーン以外で軟磁性裏打ち層に磁壁がで
きたとしても、再生には悪影響を与えない。このような
ことから、本発明の第２の観点によれば、磁化方向が交
換結合相互作用により同一方向となっている領域を記録
領域とし、磁化方向が同一方向となっていない領域領域
を非記録領域とする。
ディスクの記録領域（データゾーン）に記録される。そ
のため、データゾーン以外で軟磁性裏打ち層に磁壁がで
きたとしても、再生には悪影響を与えない。このような
ことから、本発明の第２の観点によれば、磁化方向が交
換結合相互作用により同一方向となっている領域を記録
領域とし、磁化方向が同一方向となっていない領域領域
を非記録領域とする。
【００３０】また、本発明者らは、磁気ディスク最外周
で、データゾーン最外周で磁化方向が同一方向とな条件
を考えることができる。図５から、交換結合相互作用に
よる磁化の方向が同一ではなくなった磁気ディスクのＨ
ｎは約５０Ｏｅ程度であることがわかった。しかし、別
の実験で、この半径位置にはボイスコイルモータからの
外部磁界は約２５Ｏｅしか印可しないことも確認されて
いる。これから、外部磁界以外の作用も磁化の方向を同
一ではなくする要素となっていると考えられる。
で、データゾーン最外周で磁化方向が同一方向とな条件
を考えることができる。図５から、交換結合相互作用に
よる磁化の方向が同一ではなくなった磁気ディスクのＨ
ｎは約５０Ｏｅ程度であることがわかった。しかし、別
の実験で、この半径位置にはボイスコイルモータからの
外部磁界は約２５Ｏｅしか印可しないことも確認されて
いる。これから、外部磁界以外の作用も磁化の方向を同
一ではなくする要素となっていると考えられる。
【００３１】次に、本発明者らは、磁気ディスクの磁化
の方向が同一ではない箇所の状態を考慮した。この箇所
の軟磁性裏打ち層の磁化方向は、交換結合相互作用によ
り裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向が同
一となっている箇所に対し、逆方向となる。そのため
に、磁化方向が同一となっていない軟磁性裏打ち層の磁
化による減磁界も磁化方向が同一方向と成らない方向に
作用する。このため、一部分でも磁化方向が同一となっ
ていない磁気ディスクでは、磁化方向が同一となってい
ない裏打ち層の減磁界の影響により、それより内周側で
は外部磁界よりＨｎが大きくても磁化方向が同一となら
ない可能性がある。従って、この減磁界を考慮すると、
データゾーン最外周の磁化方向が同一となるには、デー
タゾーン最外周の最大印可磁界と磁化方向が同一方向で
はない箇所の軟磁性裏打ち層の減磁界の和がＨｎ以下と
なることが望ましい。
の方向が同一ではない箇所の状態を考慮した。この箇所
の軟磁性裏打ち層の磁化方向は、交換結合相互作用によ
り裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向が同
一となっている箇所に対し、逆方向となる。そのため
に、磁化方向が同一となっていない軟磁性裏打ち層の磁
化による減磁界も磁化方向が同一方向と成らない方向に
作用する。このため、一部分でも磁化方向が同一となっ
ていない磁気ディスクでは、磁化方向が同一となってい
ない裏打ち層の減磁界の影響により、それより内周側で
は外部磁界よりＨｎが大きくても磁化方向が同一となら
ない可能性がある。従って、この減磁界を考慮すると、
データゾーン最外周の磁化方向が同一となるには、デー
タゾーン最外周の最大印可磁界と磁化方向が同一方向で
はない箇所の軟磁性裏打ち層の減磁界の和がＨｎ以下と
なることが望ましい。
【００３２】このようなことから、軟磁性裏打ち層の減
磁界Ｈｘｍについて考慮する。まず、単一反転磁化の減
磁界Ｈ（ｘ）［Ａ／ｍ］は、残留磁化をＭｒ、膜厚をｔ
［ｍ］、磁化反転係数をａ、磁化反転位置からの距離を
ｘとすると、下記式（１） Ｈ（ｘ）＝Ｍｒ／πμ0・（ｔａｎ-1（（ｔ／２＋ａ）／ｘ）−ｔａｎ-1（（− ｔ／２−ａ）／ｘ）−２、ｔａｎ-1（ａ／ｘ）） …（１） で表される。
磁界Ｈｘｍについて考慮する。まず、単一反転磁化の減
磁界Ｈ（ｘ）［Ａ／ｍ］は、残留磁化をＭｒ、膜厚をｔ
［ｍ］、磁化反転係数をａ、磁化反転位置からの距離を
ｘとすると、下記式（１） Ｈ（ｘ）＝Ｍｒ／πμ0・（ｔａｎ-1（（ｔ／２＋ａ）／ｘ）−ｔａｎ-1（（− ｔ／２−ａ）／ｘ）−２、ｔａｎ-1（ａ／ｘ）） …（１） で表される。
【００３３】また、磁化反転距離ａだけ磁化反転位置か
ら離れた所での磁化Ｈ（ａ）は、Ｍｒ／２であり、図６
に示すＭ−Ｈ曲線を平行四辺形とみなすと、残留磁化が
Ｍｒ／２となる磁界は（Ｈｃ＋Ｈｎ）／２である。よっ
て、Ｈ（ａ）は、下記式（２）で表される。
ら離れた所での磁化Ｈ（ａ）は、Ｍｒ／２であり、図６
に示すＭ−Ｈ曲線を平行四辺形とみなすと、残留磁化が
Ｍｒ／２となる磁界は（Ｈｃ＋Ｈｎ）／２である。よっ
て、Ｈ（ａ）は、下記式（２）で表される。
【００３４】
Ｈ（ａ）＝（Ｈｃ＋Ｈｎ）／２ …（２）
上記式（１）及び（２）より、下記式（３）を導出する
ことができる。
ことができる。
【００３５】
Ｈ（ａ）＝Ｍｒ／πμ0・（ｔａｎ-1（（ｔ／２＋ａ）／ａ）−ｔａｎ-1（（−
ｔ／２−ａ）／ａ）−２・ｔａｎ-1（ａ／ａ））
＝Ｍｒ／πμ0・（２・ｔａｎ-1（ｔ／（２ａ）＋１）−π）
＝（Ｈｃ＋Ｈｎ）／２ …（３）
また、Ｈ（ｘ）の極大値Ｈｘｍは、下記式（４）で表さ
れる。
れる。
【００３６】
Ｈｘｍ＝２・Ｍｒ／（πμ0）・ｔａｎ-1（（ｔ／４）／（ａ（ａ＋ｔ／２））1 /2
） …（４）
上記式（３）及び（４）より単一反転磁化の減磁界Ｈｘ
ｍを導出することができる。磁気ディスクに印可される
磁界は、減磁界Ｈｘｍと外部磁界Ｈｅｘの和となり、Ｈ
ｅｘ＋Ｈｎが最大となる場合でも、Ｈｎよりも小さいこ
とが必要となることから下記式（５）で表される。
ｍを導出することができる。磁気ディスクに印可される
磁界は、減磁界Ｈｘｍと外部磁界Ｈｅｘの和となり、Ｈ
ｅｘ＋Ｈｎが最大となる場合でも、Ｈｎよりも小さいこ
とが必要となることから下記式（５）で表される。
【００３７】Ｈｘｍ＋Ｈｅｘ＜Ｈｎ …（５）
よって、Ｈｅｘが上記式（５）を満たす大きさとなるな
らば、非記録領域に裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち
層の磁化方向が同一方向ではない部分を有する磁気ディ
スクでも、記録領域では裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏
打ち層の交換結合相互作用が失われることはない。
らば、非記録領域に裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち
層の磁化方向が同一方向ではない部分を有する磁気ディ
スクでも、記録領域では裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏
打ち層の交換結合相互作用が失われることはない。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、磁気記録媒体に使用さ
れる軟磁性裏打ち層の磁区を安定化することが可能とな
り、記録再生を繰り返しても低ノイズで安定した記録が
可能な磁気記録再生装置が得られる。
れる軟磁性裏打ち層の磁区を安定化することが可能とな
り、記録再生を繰り返しても低ノイズで安定した記録が
可能な磁気記録再生装置が得られる。
【図１】 本発明にかかる垂直磁気記録再生装置の一例
の概要を表す図
の概要を表す図
【図２】 軟磁性裏打ち層と表面保護層を形成したディ
スクの一例のオプティカル・サーフェス・アナザイザー
による測定図を表す写真
スクの一例のオプティカル・サーフェス・アナザイザー
による測定図を表す写真
【図３】 裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び
表面保護層を有するディスクのＯＳＡによる測定図を表
す写真
表面保護層を有するディスクのＯＳＡによる測定図を表
す写真
【図４】 図３と同様のディスクをドライブで回転させ
た後のＯＳＡによる測定図を表す写真
た後のＯＳＡによる測定図を表す写真
【図５】 図３と同様のディスクをドライブで回転させ
た後のＯＳＡによる測定図を表す写真
た後のＯＳＡによる測定図を表す写真
【図６】 軟磁性裏打ち層の面内方向のＭ−Ｈ曲線図
１１…筐体、１２…垂直磁気ディスク、１３…磁気ヘッ
ド、１４…ヘッドサスペンション、１５…ボイスコイル
モータ、２０…垂直磁気記録再生装置
ド、１４…ヘッドサスペンション、１５…ボイスコイル
モータ、２０…垂直磁気記録再生装置
Claims (5)
- 【請求項１】 非磁性基板、該非磁性基板上に順に設け
られた裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び垂直
磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体を具備することを
特徴とする垂直磁気記録再生装置であって、 装置内部で、前記磁気記録媒体に印可される前記垂直磁
気記録媒体面内方向成分の最大外部磁界が、前記軟磁性
裏打ち層面内方向のＭ−Ｈ曲線の第１象限で磁化が飽和
する点（Ｈｓ，Ｍｓ）と縦軸との正の交点（０，Ｍｒ）
とを結ぶ直線と、横軸との負の交点（−Ｈｃ，０）にお
ける接線との交点の磁界の絶対値Ｈｎよりも小さいこと
を特徴とする垂直磁気記録再生装置。 - 【請求項２】 前記垂直磁気記録媒体の記録領域最外周
に印可する磁気記録媒体面内方向成分の最大外部磁界が
軟磁性裏打ち層のＨｎよりも小さいことを特徴とする請
求項１に記載の垂直磁気記録再生装置。 - 【請求項３】 非磁性基板、該非磁性基板上に順に設け
られた裏打ち層磁化固着層、軟磁性裏打ち層、及び垂直
磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体を具備することを
特徴とする垂直磁気記録再生装置であって、 該垂直磁気記録媒体は、前記裏打ち層磁化固着層と軟磁
性裏打ち層の磁化方向が交換結合相互作用により同一方
向となっている領域を記録領域とし、該磁化方向が同一
方向となっていない領域を非記録領域とすることを特徴
とする垂直磁気記録再生装置。 - 【請求項４】 前記記録領域最外周に印可する磁気記録
媒体面内方向成分の最大外部磁界と、該垂直磁気記録層
の前記裏打ち層磁化固着層と軟磁性裏打ち層の磁化方向
が同一方向となっていない部分の前記軟磁性裏打ち層の
減磁界の和が、前記軟磁性裏打ち層のＨｎよりも小さい
ことを特徴とする請求項３に記載の垂直磁気記録再生装
置。 - 【請求項５】 前記磁気記録媒体の残留磁化をＭｒ、膜
厚をｔ、前記軟磁性裏打ち層の保磁力をＨｃ、該磁気記
録媒体の記録領域の最外周に印可する面内成分をＨｅｘ
としたとき、下記関係式（１）ないし（３）を満足する
ことを特徴とする請求項３に記載の垂直磁気記録装置。 Ｍｒ／πμ0・（２・ｔａｎ-1（ｔ／（２ａ）＋１）−π） ＝（Ｈｃ＋Ｈｎ）／２＋Ｈｅｘ…（１） Ｈｘｍ＝２・Ｍｒ／（πμ0）・ｔａｎ-1（（ｔ／４）／（ａ（ａ＋ｔ／２） ）1/2）…（２） Ｈｘｍ＋Ｈｅｘ＜Ｈｎ…（３）
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001298630A JP3930281B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 垂直磁気記録再生装置におけるノイズを低下する方法 |
| SG200204913A SG95701A1 (en) | 2001-09-27 | 2002-08-14 | Perpendicular magnetic recording/reading apparatus |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298630A JP3930281B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 垂直磁気記録再生装置におけるノイズを低下する方法 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP3930281B2 JP3930281B2 (ja) | 2007-06-13 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6038718A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-28 | Teijin Ltd | 垂直磁気記録媒体 |
| JP2507574B2 (ja) * | 1988-12-26 | 1996-06-12 | 株式会社日立製作所 | 垂直磁気記録媒体とその製造方法及びそれを用いた記録再生装置 |
| EP1426944A3 (en) * | 1993-04-02 | 2008-01-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing a magneto-optical recording medium |
| JP2947029B2 (ja) * | 1993-09-13 | 1999-09-13 | 日本ビクター株式会社 | 垂直磁気記録媒体 |
| JP3087715B2 (ja) | 1998-02-19 | 2000-09-11 | 日本電気株式会社 | 磁気ディスク装置 |
| JP3030279B2 (ja) * | 1998-06-15 | 2000-04-10 | 株式会社日立製作所 | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
| US6183893B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-02-06 | Hitachi, Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage apparatus using the same |
| JP2000315311A (ja) | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Hitachi Ltd | 垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
| JP2001298630A (ja) | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Sharp Corp | カラー画像処理方法及びカラー画像処理装置 |
| JP4112789B2 (ja) * | 2000-09-21 | 2008-07-02 | 株式会社東芝 | 垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置 |
| JP3625428B2 (ja) * | 2001-03-12 | 2005-03-02 | 株式会社東芝 | 垂直磁気記録媒体 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298630A patent/JP3930281B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2002
- 2002-08-14 SG SG200204913A patent/SG95701A1/en unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7289293B2 (en) | 2003-11-28 | 2007-10-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Perpendicular recording magnetic disk apparatus |
| CN100385509C (zh) * | 2003-11-28 | 2008-04-30 | 株式会社东芝 | 垂直记录磁盘设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20030058565A1 (en) | 2003-03-27 |
| JP3930281B2 (ja) | 2007-06-13 |
| SG95701A1 (en) | 2003-04-23 |
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