[发明专利]具有叠瓦写入和宽区域热辅助的磁记录盘驱动器

说明书

技术领域

本发明总地涉及热辅助记录（TAR）系统，其中数据在磁记录层处于升高的温度时被写入，更具体地，涉及具有“宽区域”加热器的TAR盘驱动器，该加热器加热比要记录的数据道更宽的盘区域。

背景技术

在磁记录盘驱动器中，用于盘上的记录层的磁材料（或介质）被选择为具有足够的矫顽力使得定义数据“位”的磁化数据区域被精确地写入并保持它们的磁化状态直到被新的数据位改写。随着面数据密度（能够被记录在盘的单位表面面积上的位的数目）增加，构成数据位的磁颗粒可以如此小以致它们会仅仅由于磁化位内的热不稳定性或扰动而退磁化（所谓的“超顺磁”效应）。为了避免所存储的磁化的热不稳定性，需要具有高磁-晶体各向异性（K_u）的介质。磁颗粒的热稳定性在很大程度上由K_uV决定，其中V为磁颗粒的体积。因此，具有高K_u的记录层对于热稳定性是重要的。然而，增大K_u也增大了介质的短时间转换场H₀，其是反转磁化方向所需要的场。对于大部分磁材料，H₀实质上比在较长时间尺度上测量的矫顽场或矫顽力H_c要大，例如为约1.5至约2倍。显然，转换场不能超过记录头的写入场的能力，对于垂直记录，其当前被限制到约12kOe。

由于已知记录层的磁材料的矫顽力是温度相关的，所以对于热稳定性问题所提出的一种方案是热辅助记录（TAR），也称为热辅助磁记录（HAMR），其中在写入期间磁记录材料被局域地加热以降低矫顽力而足以发生写入，但是在盘驱动器的环境温度（也就是，约15-30℃的“室”温或正常操作温度）矫顽力/各向异性足够高以满足记录位的热稳定性。在一些提出的TAR系统中，磁记录材料被加热到接近或高于其居里温度。所记录的数据然后通过常规的磁阻（MR）读头在环境温度读回。

已经提出了几个TAR的方法。具有“小区域”加热器的TAR盘驱动器将热引导至仅数据道的将通过写头写入数据的区域。最普通类型的小区域TAR盘驱动器使用激光源和具有近场换能器（NFT）的光波导。“近场”换能器指的是“近场光学系统”，其中光的通道是通过具有亚波长特征的元件，光耦接到第二元件，诸如像磁记录介质一样的基板，该第二元件位于离第一元件亚波长的距离处。NFT通常利用低损耗金属（例如，Au、Ag、Al或Cu）成形为使得表面电荷移动集中在成形为主要顶点或尖端的表面特征处。振荡的尖端电荷产生强烈的近场图案。振荡尖端电荷的电磁场产生近场中的光输出，其被引导到磁记录介质上以仅加热暴露于来自写头的写场的区域。小区域加热器具有不引起相邻道擦除（ATE）的优点。如果与正在被写入的数据道相邻的数据道也将被加热，则来自写头的杂散磁场可以擦除之前记录在相邻道中的数据。此外，即使在没有磁场时，相邻数据道的加热将加速热衰退速率，使之超过在环境温度的热衰退速率，因此可能发生数据丢失。尽管提供了较少ATE的优点，但是小区域加热器难以制造。此外，由于相对低效的热传输，达到期望的介质温度所需要的加热器温度非常高。

在提出“小区域”加热器之前提出了具有“宽区域”加热器的TAR盘驱动器，该“宽区域”加热器加热比数据道宽得多的区域。与小区域加热器相比，宽区域加热器相对容易制造并实现在常规记录头结构中。它还具有额外的优点，它非常有效地加热数据道，因此对于给定的所需介质温度，最小化所需的加热器温度。然而，已经表明，宽区域加热器导致相当的ATE，由于相邻道反复地暴露于来自写头的弥散场(finge field)和来自宽区域加热器的热的结合。具有宽区域加热器的TAR系统包括使用耦接到光通道的激光器（如US 5986978所述）以及电阻加热器（如US专利7068453B2所述）的系统。

所需要的是能够利用宽区域加热器而没有显著的ATE的TAR盘驱动器。

发明内容

本发明涉及热辅助记录（TAR）盘驱动器，其使用具有“叠瓦”记录的“宽区域”加热器。在叠瓦记录(shingled recording)或写入中，写头极尖在跨道方向上比读头宽，并通过建立彼此交叠的多个连续圆形路径而写入磁转变。相邻路径的不被交叠部分形成数据道，因此数据道比写极尖的宽度窄。数据通过更窄的读头读回。数据道被分组为环形带，当数据被再写入时，环形带中的所有数据道也被再写入。