专利名称：磁存储装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于计算机外部记录装置的磁盘装置、其它信息存储装置和信息读出装置，特别是涉及适合于高密度记录和高可靠操作的液体支承式或物理接触式磁头滑块、该磁头滑块的移动方式以及利用该磁头滑块及其移动方式的磁存储装置。
下面以磁盘装置为例说明已有技术。
目前，为了实现低浮起高度而研究采用液体支承方式代替空气支承方式的技术。因为同空气相比，液体可以形成一层坚固的流体润滑膜。所以可以实现很低的浮起高度。同液体接触的器件已往是指在表面浸渍或涂敷有润滑剂的可挠性磁盘，也就是所谓的软盘或磁带。但这些器件不上及液体支承的概念。是在不产生滑动破坏的低速范围内，使表面接触滑动。下面描述的一种非挠性磁盘装置具有高旋转速度，它的设计思想和技术方案是不同于上述的那些器件的。另外，在已有技术中的液体磁鼓等中，由于浮起高度大，因此液体膜厚度相当厚。此外，也没有考虑浮起高度随运动速度的变化，因而与本发明所考虑的技术目的和难度在性质上是不同的。
作为本发明相关的已有技术，例如使总共具有四个轨道(包括平面轨道和具有相当大面积的斜面轨道)的骨块支承在非牛顿液体润滑剂上的方案已被US5193046号专利所公开，而在特开平5—54578号公报中公开了一种将球面滑块支承在液体润滑剂上的方案。
在液体支承方式中，存在着液体阻力作用在滑块上的问题。US5193046号专利公开的已有技术中，利用液体的粘度随着液体的剪切速度增加而降低的性质或者利用所谓非牛顿性的液体，使液体的阻力降低。但是，在利用粘度降低的非牛顿特性场合下，在剪切速度增加的磁盘外周侧的粘度降低。因此，虽然具有浮起高度依赖圆周速度的关系减弱的优点，但是由于粘度的降低又引起液体膜的刚性下降。磁盘装置要求滑块以一定的浮起量跟踪由磁盘的波动和外界干扰引起的磁盘表面的上下动。这种跟踪特性很强地取决于支持滑块的液体膜的刚性，而刚性与液体粘度成正比。特别是为了保证可靠性，在滑块的外周等的圆周速度大的场合下，跟踪特性是非常重要的。此外，在高速旋转时粘度降低后，还会产生由于离心力的作用使液体飞散的问题。因此，在已有技术中设置了供给液体的装置，但是设置该装置在技术很困难，而且成本高。
如上所述，采用非牛顿液体时，由于其粘度小而引起液体膜刚性减小、或者液体被离心力分散，因而必须设置供给液体的装置。
此外，US5193046号专利描述的已有技术中的液体支承式的滑块的轨道面积大，一个轨道的面积为0.8mm2，四个合计为3.2mm2。由于液体的阻力除了同液体的粘度成正比外，还同轨道面积成正比，因此，液体的阻力变得相当大，达到几克力的程度。该液体阻力被作为切向力观测，它的大小是不稳定的，从而又引起磁头滑块的振动，而使磁盘旋转困难。另外，当象已有技术那样，在液体膜同平面轨道接触的场合下，粘着和吸附严重，所产生的力也达到数十克的大小，以至磁盘往往不能旋转起动。。
此外，US5193046号专利描述的已有技术的滑块上，借助大致垂直于轨道面的后端面，形成轨道面在后端被切掉的形状。因此，在形成在轨道面与磁盘面之间的沿移动方向缩小的楔形上浮间隙内的压力在每个位置上都是正的，最大压力大至出现在这个间隙的后部附近。因此，从后端流出的液流压力在流出端很快地恢复到大气压。即由于在这个上浮间隙内的压力以及包括其后的液流中的压力在每个位置都是正的，而特别是当滑块静止在磁盘上的同一轨迹上时，该正压力把滑块行走轨迹上的润滑剂从该行走轨迹上排出，从而使在该轨迹上的润滑剂厚度变薄。
另外，在使用随着剪切速度的增加而粘度不发生变化或者增加的润滑剂的情况下，因为间隙内的压力在每个位置上都是正的，以及润滑剂是不可压缩的液体，所以存在着磁盘周速变化会引起浮起高变化大的问题。
另外，同空气相比，在液体情况下作用在滑块上的扬压力大，而为了在液体支承方式中实现低浮起高度，如US5193046号专利中所描述的那样，需要约几克力至几十克力的压载，如果这个压载相当大，会引起上述的粘着问题和引起磁盘和滑块的磨损增加问题，使磁盘和骨块损伤和破坏的可能性增加，最后导致所谓磁头粉碎。
另外，US5193046描述的已有技术中的滑块上，，有四个由于磁盘旋转而在滑块上引起的流体扬压力的峰值或者同磁盘的四个接触点。作用在该4个点上的压扬力或接触力必须平衡，它们的合力同加在滑块上的压载相平衡，从而使滑块悬浮地或接触地移动。为了平衡作用在该4个点上的扬压力或接触力，必须支承磁头滑块，使其能在两个自由度下旋转。那篇美国专利中所用旋转机构是通过一个称为万向接头或枢轴机构完成的，但是这个机构很复杂，因而需要高的制造技术，这个支承机构具有结构复杂和重量大的缺点。
另外，磁头滑块必须在磁盘的半径方向上高速移动进行所谓的搜索动作。已有技术中的斜面轨道有一个形成在圆周方向上的斜面部分，流体从该部分进入实施其上浮功能，但是半径方向即搜索方向没有该斜面部分，因此不能实施其上浮功能。在空气支承的情况下，因为空气的粘度低，所以对于搜索动作几乎不存在问题空气便能流入。而在液体支承的情况下，由于液体粘度大在搜索方向液体流入困难并有大的阻力。这个液体阻力不仅阻碍滑块本身的搜索操作，还引起固体接触，该固体接触使上浮不稳定和引起滑块振动损伤。并使高速搜索成为不可能。
这个问题不仅发生在液体支承方式中，也发生在滑块同由于采用与固体薄膜物理或化学结合而具有非液体性质的润滑剂接触的方式中。当滑块同这种润滑剂接触时，作用在滑块上的摩擦力大。这个带斜面轨道的表面变成了摩擦面，如果这个表面的面积相当大或表面的形状不光滑，则由摩擦力或表面力引起的吸附力增加。在这种接触方式中，增加的摩擦力引起发热并对读/写动作不利。带斜面轨道在圆周方向有一个圆锥部分，虽然它的形状光滑，但是在半径方向的移动即搜索动作方向上有角，是不光滑的，因此有比较大的摩擦力。在接触方式中，已有技术中的滑块也不可能进行高速搜索操作。另外，如果轨道面积大，则空气的压扬力增加，为保持接触，必须大的压载，结果与上述的情况一样，使可靠性降低。
作为解决上述问题中的某些问题的措施，日本专利申请特愿平—3—21854号公报描述了一个球形滑块。在该球形滑块上虽然液体的阻力小，但是其悬浮高度随着磁盘内外周的周速差而变化。由于磁盘的记录密度同悬浮高度成反比，而在以固定记录密度记录信息的条件下，存在记录密度受到外周侧最高浮起高度的影响的问题，当滑块的姿势改变时，读/写元件部以外的部分最靠近磁盘，这又引起读/写元件部分的浮起高度增加的问题，除此之外，在使读/写元件形成在两个分开的球面的端面上时，需要将它们固定，然后将固定部分磨成球面的工序，这又引起成本增加和组装误差的问题。
如上所述，已有技术不适合于具有高可靠性、低浮起高度和高记录密度的磁盘装置，这是由于液体膜的刚性不够，液体的阻力或摩擦力或粘着吸附力大，不能高速进行搜索操作，需要具有两个自由度的旋转支承机构和大的压载，以及在内周和外周的浮起高度不同的缘故。本发明的内容不限于磁盘装置，而适用于磁头滑块与磁记录介质之间的间隙为0.1μ以下的磁存储装置。
本发明的目的是提供低成本，高可靠性和高记录密度的磁存储装置，，该装置是液体支承方式或物理接触方式的磁存储装置，液体的阻力或摩擦力或粘着吸附力很小，高速搜索操作良好，使用具有一个自由度旋转机构或无旋转机构的支承机构，在微小压载下，实现低浮起高度或光滑接触，此外，提供了可将读/写元件固定在最佳位置上的磁头滑块及其移动方式。
上述的目的是通过下述措施达到的，即采用牛顿液体或同固体薄膜相结合的润滑剂，最好使滑块与磁记录介质表面的接触面积为0.1mm2或更小，以及最好将滑块加工成一个曲面和一个扁平表面等。此外，这个滑块的曲面在圆周方向上和与其垂直的方向上具有不同的曲率半径，而且当各半径大于0.5mm并小于20mm时，可获得特别满意的效果。此外，为了使滑块用上述接触面积与磁记录介质接触，也可以把该滑块制成具有极小面积轨道的略平面或圆柱面，例如，具有一个由那样的面构成的轨道的滑块也有本发明的效果。另外，为了在滑动块上浮间隙的一部分上产生负压，最好是使滑块移动表面同磁记录介质之间的滑块移动方向上的最小间隙分布有一个区域，在这个区域中该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展，此外可以把包括磁阻元件的读/写元件配置在滑块的略后缘而获得高记录密度。作为滑块的材料，从可靠性和成本上考虑，最好是采用ZrO2类或Al2O3—TiC类等烧结材料，以及最好至少在滑块的同记录介质相对的那个表面上提供至少一层不同于滑块材料的保护膜，以便更加提高可靠性。另外，在本发明中不需要重新供给或补充供给润滑器的装置。
通过上述技术措施，可实现连续地或间歇地与液体或与结合之润滑剂接触的液体支承方式或物理接触方式，从而达到本发明的目的，即提供成本低、可靠性高和记录密度高的磁存贮装置。
第一组本发明的特征是(1)一种磁存储装置包括一个基本上无挠性的磁记录介质、一个上面固定有读/写元件的磁头滑块，和公布在磁记录介质表面上的液体润滑剂；其中该润滑剂是粘度同剪切速度几乎无关的显示一定值的牛顿特性范围内的液体，或者是有效粘度随着剪切速度的增加而增加的液体，所述的磁头滑块间歇地或连续地与该液体润滑剂接触并在其上移动，并与该磁记录介质之间保持一个间隙，进行读/写动作，并且还设有一个即使移动速度变化也使该间隙的距离、即浮起高度保持一定的装置。(2)在上述的(1)中，磁头滑块最好包括一个用于在磁盘表面上移动的轨道(3)在上述的(2)中读/写元件最好是配置在磁头块的移动方向的略后缘。(4)在上述的(3)中，最好是使读/写元件形成在用于固定读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成。读/写元件配置在这个元件膜移动面的一点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，一个形成在元件膜移动表面与记录介质之间的在滑块运动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在该区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块运动方向后侧扩大。(5)在上述的(3)中，最好是使所述的读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的一个元件膜的内部，在元件膜的滑块移动方向的后面，形成保护膜，由该元件膜和保护膜构成的后端膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的弯曲表面形成的后端膜移动面构成，使读/写元件配置在这个后端膜移动面的一点上，所述的点大致最靠近磁记录介质，一个形成在后端膜移动面与磁记录介质之间的在滑动器移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在该区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(6)在上述的(1)中，最好是使磁头滑块移动面的至少一部分形成略圆柱形。(7)在上述的(6)中，最好使所述的读/写元件配置在磁头滑块的移动方向上的略后边缘。(8)在上述的(7)中，最好是使读/写元件形成在供固定这个读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，使读/写元件配置在该元件膜移动面的一点上，所述的点基本上最靠近磁记录介质，使一个形成在那个元件膜移动面和磁记录介质之间的在运动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在所述的区域上，那个间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(9)在上述(7)中，最好是使读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面，形成保护膜，该元件膜和保护膜形成的后端膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率和曲面形成的后端膜移动面构成，使读/写元件配置在这个后端膜移动面的一点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，形成在这个后端膜移动面同磁记录介质之间的在运动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(10)在上述(1)中，最好是使读/写元件至少包括一个利用磁阻效应的读元件。(11)在上述(1)中，最好是使读/写元件和磁记录介质的固体保护膜之间的距离大于10nm并且小于80nm。(12)在上述(1)中，最好是使磁头滑块由例如ZrO2类或Al2O3—TiC类等的烧结材料制成。(13)在上述(1)中，最好在磁头滑动器的至少对着介质的面上，至少设置一层水同于骨块材料折保护层。
第二组本发明的特征在于(14)一种磁存储装置，包括一个基本上非挠性的磁记录介质，一个上面配置有读/写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质表面上的润滑剂，其中，该润滑剂是化学地或物理地结合在磁记录介质表面上的润滑剂，所述的磁头滑块连续地或间歇地同润滑剂相接触并在润滑剂上移动的同时执行读/写操作。(15)在上述的(14)中，所述的磁头滑块最好包括一个用于在磁盘表面上移动的轨道。(16)在上述的(15)中，所述的读/写元件最好配置在磁头滑块移动方向的略后边缘上。(17)在上述(16)中，最好是使所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件膜移动面的一点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，一个在滑块运动方向上形成在元件膜移动面同记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在该区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(18)在上述的(16)中，最好是使读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜，该元件膜和保护膜构成的后端膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，使读/写元件固定在这个后端膜移动面的一点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，一个在滑块运动方向形成在后端膜移动面同磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在该区域上，这个间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(19)在上述(14)中，最好使磁头滑动器移动面的至少一部分基本上形成圆柱形。(20)在上述(19)中，最好是所述的读/写元件固定在磁头滑块的移动方向的略后边缘。(21)在上述的(20)中，最好是使所述的读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，使读/写元件固定在那个元件膜移动面的一点上，所述的点基本上最靠近磁记录介质，使一个形成在那个元件膜移动面和磁记录介质之间并在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，那个间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(22)在上述(20)中，最好是使所述的读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜，由该元件膜和保护膜构成的后端膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，将读/写元件固定在那个后端膜移动面的一个点上，这个点基本最靠近磁记录介质，使形成在后端膜移动面与磁记录介质之间的在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移方向后侧扩展。(23)在上述(14)中，上述读/写元件最好至少备有采用磁阻效应的读元件。(24)在上述(14)中，最好是使在读/写元件和磁记录介质的固体保护膜之间的距离大于10nm并且小于80nm。(25)在上述(14)中，最好是使磁头滑块由例如ZrO2类或Al2O3—TiC类等的烧结材料制成。(26)在上述(14)中，，至少在上述磁头滑块的对着介质的面上，设置至少一层不同于滑块材料的保护层。
第三组本发明的特征在于(27)一种磁存贮装置，包括一个表面上有润滑剂的基本上非挠性磁记录介质，和一个上面固定有读/写元件的磁头滑块，该磁头滑块同润滑剂间歇地或连续地接触，并在润滑剂上移动磁头滑块同润滑剂之间的接触面积小于0.1mm2。
第四组本发明的特征在于(28)一种磁存储装置包括一个基本上非挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质表面上的润滑剂，其中所述的润滑剂是粘度与剪切速度无关几乎显示一定值的牛顿特性范围内的液体，或者是有效粘度随着剪切速度的增加而增加的液体。所述的磁头滑块至少包括一个在主移动方向和同这个主移动方向垂直的方向上具有曲率的曲面的移动面，以及一个由一个或几个基本上扁平的表面构成的移动方向后端面，所述的磁头滑块在与磁记录介质之间保持一个间隙，以便在间歇地或连续地同液体润滑剂相接触状态下在所述液体润滑剂上移动的同时执行读和写操作，还包括一个用于使浮起高度在即使移动速度变化的情况下也不改变的装置，所述的浮起高度是所述间隙的距离。(29)在上述的(28)中，最好是使所述曲面的曲率在所述的主移动方向上与同这个移动方向垂直的方向上是不同的，(30)在上述的(29)中，所述曲面的曲率最好是大于0.5mm而小于20mm，(31)在上述的(28)中，最好是将读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后部上。(32)在上述的(31)中，最好是使所述的读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同磁记录介质相对面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动而构成读/写元件配置在该元件膜移动面的一点上，所述的点基本上最靠近磁记录介质，形成在元件膜移动面和磁记录介质之间的并且在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，那个间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(33)在上述的(31)中，最好是将读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面形成保持膜，由该元件膜和保护膜构成的后端膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，将读/写元件固定在那个后端膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，一个在滑块运动方向形成在那个后端膜移动面同磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
第五组本发明的特征在于(34)一个磁存储装置包括一个基本上非挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质表面上的润滑剂，其中，所述的润滑剂是化学地或物理地结合在磁记录介质表面上的润滑剂，所述的磁头滑块至少包括一个在主移动方向和与这个移动方向垂直的方向上具有曲率的曲面的移动面，和一个由一个或几个基本上扁平的表面构成的移动方向后端面，所述的磁头滑块与润滑剂间歇地或连续地接触，同时在润滑剂上移动，执行读/写操作。(35)在上述的(34)中，最好是使所述曲面的曲率在主移动方向与同这个主移动方向垂直的方向上是不同的。(36)在上述的(34)或(35)中，最好是使所述曲面的曲率大于0.5mm而小于20mm。(37)在上述的(34)中，最好是将读/写元件配置在磁头滑块的移动方向的略后边缘上。(38)在上述的(37)中，最好是将读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、与磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动而构成，将读/写元件配置在该元件膜移动面的一点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，一个形成在该元件膜移动面和磁记录介质之间的在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。(39)在上述的(37)中，最好是将读/写元件形成在用于固定这个读写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜由元件膜和保护膜构成的后端膜的、同磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，将读/写元件固定在那个后端膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近磁记录介质，在滑块移动方向形成在那个后端膜移动面同磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
下面以磁盘装置为例说明本发明的动作。
图1是表示液体性质的说明图；图2是表示本发明的液体支承方式的侧面图；图3是表示结合的润滑剂状态的模式图；图4是表示本发明的接触方式的侧面图；图5是表示一实施例的滑块附近的斜视图；图6是表示液体支承方式特性的说明图；图7是表示接触方式特性的说明图；图8是表示接触面积的影响的说明图9是表示滑块曲率效果的说明图；图10是表示本发明滑块的一个实施例的斜视图；图11是表示本发明的滑块另一实施例的斜视图；图12是表示读/写元件的一实施例的剖视图；图13是表示滑块的又一实施例的侧面图；图14是表示滑块的另一实施例的侧面图。
首先参考图1和2描述涉及液体支承方式的本发明的动作。
图1是表示液体的粘度系数随着液体的剪切速度U/h变化的关系曲线图，其中U表示磁盘旋转速度，也就是滑块的移动速度，h表示浮起高，通常度，将粘度系数基本上为一常数的同剪切速度无关的液体或粘度系数在某一范围内基本上是常数的同剪切速度无关的液体称为牛顿液体，而将粘度系数随着剪切速度的增加而变化的液体或存在变化范围的液体称为非牛顿液体。在非牛顿液体中，将粘度系数随着剪切速度的增加而降低的液体称为A型非牛顿液体，而将粘度系数随着剪切速度增加而增加的液体称为B型非牛顿液体。在已有技术中，利用了非牛顿流体A所示的粘度降低的性质。但是如上所述，粘度的降低是不可取的，因为粘度的降低会使液体膜的刚性降低，以及引起液体的离心飞散。为了解决这些问题，本发明采用的是粘性不降低的牛顿液体或粘性增加的B型非牛顿液体，即使对于非牛顿液体A在其粘性不降低的范围也可以采用。
图2是磁头滑块支承在所述液体润滑剂上状态的侧面图。磁头滑块21有一个曲面的移动面和平面的移动方向后端面，在这个平面上固定着读/写元件件22。磁盘包括光滑的非磁性基板28，在基板28上通过薄膜形成方法(例如，镀、蒸镀、溅射等)制作底膜27，磁性膜26和保护膜25，以及用浸渍法，喷涂法蒸镀法和LB成膜法等在磁盘的顶面上涂上一层厚度为5至100nm的具有牛顿特性或B型非牛顿特性的液体润滑剂24。随着磁盘的旋转，该液体润滑剂24进入固体层的保护膜25与磁头滑块21之间的楔形间隙内，从而压力增加，在所谓的动压支承原理作用下磁头滑块被液体支承或浮起。在这时，由于空气也从液体膜的周围流入这个间隙中，而使引起滑块浮起的扬压力和由接触部分周围的弯液面产生的吸附力作用在滑块上，在设计时可以利用这个扬压力和吸附力获得一个必要的浮起高度。在本说明书中参考图2只描述液体支承的动作。
由于液体润滑剂使用的是牛顿液体或B型非牛顿液体，所以即使在高速移动时液体的粘度也不降低，当然，液体膜的刚性也不减小，从而液体支承是稳定的。当浮起高度h由于外界的干扰，例如磁盘的上下动或搜索动作等而变化时，根据一般的动压支承原理，与已有技术同样地，会有一个恢复力作用在滑块上，以便使其恢复原先的浮起高度。除此之外，本发明的滑块还有下述效果。
第一，因为滑的移动面被加工成曲面，所以当浮起高度h增加时，同液体的接触面积变小而使扬压力减小，反之，当浮起高度h减少时，接触面积变大而使扬压力增加。也就是说，当浮起高度h改变时，恢复力作用在滑块上的效果同已有技术相比要大，由于这个恢复力的作用，滑块的支承稳定性是非常令人满意的。
第二，因为滑块的移动面被切成后端面为平面的形状，所以在楔状间隙内平稳增加的液体压力在这个端面部分突然释放。液体的流动在这部分受到干扰，成为所谓的紊流，在紊流部分23中还可能出现涡流。这个紊流可以限制由平稳液流产生的压力上升，也就是说，这个紊流可以抑制通常的动压支承效果而降低扬压力，或者也可以在这个紊流部分局部地产生取决于滑块形状的负压。液体的流速越大、即磁盘的旋转速度越大，则该包含负压效果的扬压力抑制效果就越大。该抑制扬压力的效果与增加的扬压力相抵消，从而可以使浮起高度与磁盘旋转速度无关，基本上不变。
第三，由于磁盘的移动面被加工成曲面，所以滑块同磁盘表面即同液体润滑剂表面的接触面积比已有技术的小得多。例如假定滑块是球面，其曲率半径设计为约0.5至20mm，液体润滑剂的厚度设计为5至100nm，则接触面积为从1.5×10-5到0.01mm2左右；如果考虑到接触面周边的弯液面面积等，则为0.1mm2以下左右。因此，即使在采用牛顿液体或B型非牛顿液体的情况下，也可以使液体的阻力抑制在几百克力的程度或更小；所以本发明的滑块的支承性能、高速搜索操作，电源消耗和可靠性是非常可取的。
此外，因为润滑剂同滑块的接触面积小，所以可以使液体的扬压力减小，也使加在滑块上的压载减小，从而实现了压载小于1克力。因此，即使在不供给润滑剂或者不补充供给润滑剂的情况下，对于可取的现象，例如磁盘或滑块的磨损，润滑剂的长年变化，接触部分的发热和温度升高，吸附—粘着等可以有效地抑制，从而极大地提高了装置的可靠性。
第四，因为滑块的移动面被制成曲面，所以即使当滑块沿着垂直于图示方向的搜索方向移动时，液体也可以容易地流入这个支承间隙内。这意味着上述的效果同滑块的移动方向无关。此外，因为滑块的流体压力峰值基本上出现在流出端附近的一个位置上，所以没有必要旋转支承滑块，从而使滑块的支撑机构简化并减轻了装置的重量，克服了在已有技术中由于采用具有低刚性的旋转支承机而引起的不稳定性。因为读/写元件配置在后端面上，这个位置始终靠近磁盘表面，所以即使滑块的浮起姿势稍发生变化，也能以高记录密度完成读和写。
此外，如图13所示，在积极地利用负压的情况下，在设计时使轨道面和磁盘面之间形成的支承间隙有一个在向着滑块移动方向后方一旦变为最小，后再扩大的区域，就可以使负压产生在从最小间隙位置朝着移动方向后侧的区域内。润滑剂被在支承间隙内的最小间隙位置的前面产生的正压力排出移动轨迹，该润滑剂又被在这个最小间隙位置的后面产生的负压带回到移动方向轨迹上，从而使在轨迹上润滑剂膜厚度没有减小。此外，如果磁盘的旋转速度例如增加时，则位于最小间隙前方位置的正压力增加，而位于最小间隙后方位置的负压绝对值增加，由于正压和负压的变化的相抵消，即使磁盘旋转速度改变，支承力的变化也是小的，所以在采用牛顿液体或粘度随着剪切力增加而增加的非牛顿液体的情况下，也可以减少浮起高度对旋转速度的依赖性。
下面参考图3和4说明采用同磁记录介质进行化学或物理结合的润滑剂时的动作。
虽然在液体的一般概念中，有很多液体具有A型非牛顿液体的性质，但是某些非常薄的液体膜例如厚度从几个nm到几十个nm的液体膜同固体膜相结合时并不表现出液体的特性，而表现出非液体的特性。图3示意地说明在这个状态下的润滑剂的例子。例如具有极性基，吸着基和反应基等的PFPE类液体润滑剂在涂敷之前的散装状态下是液体。最好是使吸着基等排列在润滑剂分子链的末端或者在分子链的一侧或两侧，也可以是若干个分子吸在一个极性基上。当将其在磁盘表面上形成5—50nm左右的厚度时，例如当在含氢碳膜那样的表面固体保护层25上吸附着极性基或吸着基33时，润滑剂分子32就很难在表面上自由移动。在这样的厚度下，只有单分子层到几个分子层程度的润滑剂分子存在在厚度方向上，并且因为这些分子间的吸着，结合和分子链的缠绕，使得在表面可以自由移动的分子没有几个。在这种状态下，润滑剂表现出非液体的性质，例如它的粘度同散装状态的粘度相比大得多，这已经不论述牛顿性或非牛顿性液体性质的范围内。
非液体的性质也可以通过下述方法得知。使形成有厚度为20nm左右的润滑剂膜的磁盘以数千转/分高速旋转，测定由于离心飞散引起的膜厚度减少的变化，再同用作为液体计算的离心飞散量比较便可以确认有只有很少量的润滑剂被离心力飞散。这是由于形成为薄膜状的润滑剂不能象液体那样自由移动，显示出相当大的粘度。另外还可以通过下述事实证明非液体性即，将磁盘浸入到甲基睾丸酮或Fluorinert(R)(商标名)中，润滑剂仍不脱离地保持在磁盘面上。
图4是滑块在润滑剂上接触移动状态的侧面图。本发明的这个结构除了润滑剂32之外，其它同图2中所示的结构相同。润滑剂32是图3所示的润滑剂，例如是将具有极性基的PFPE类润滑剂形成为单分子层至数个分子层。厚度为5至50nm左右的膜，在磁盘表面上存在的润滑剂的少量自由分子由于滑块的移动被收集沉积在滑块的流入和流出侧上，以液体状态存在着。可以很容易类推出利用该少量液体和从滑块周边流入的空气使流体的动压原理起作用，这是属于本发明范围的。然而本发明的本质是要利用结合和固定到保护膜上的非液体润滑剂，下面参照图4说明它的作用。
这样的非液体润滑剂借助于极性基等同保护膜结合，除了少量完全自由的分子外，不能被离心飞散。支持滑块的作用如下在滑块移动面下面的润滑剂分子夹在滑块和保护膜之间并被压缩。润滑剂分子通常是分子量为1000到10000左右的高分子，并具有分子链，由于被压缩，同保护膜结合的部分或分子链的一部分被压弯曲，分子的结合角度发生变化，因此产生反力。这说明分子链具有弹簧作用，滑块就是靠位于其移动面下方的很多分子弹簧支承的。因为该分子弹簧的刚性比液体动压产生的刚性大，所以滑块的移动稳定性非常好。如果采用与图2所示相同方式的浮起高度，则被压缩的分子链长度(图4中的h)相当于浮起高度。下面，将被压缩的分子链长度h称为浮起高度。
因为分子弹簧与动压支承不同，它没有利用流体作用，所以浮起高度与磁盘的圆周速度无关，而基本上取决于润滑剂厚度，分子链的刚性，同滑块接触的分子数目以及加在滑块上的压载。如上所述，分子弹簧也可以结合少数自由分子或空气的动压起作用，在这种情况下，只要考虑流体力学的要素进行支承设计即可。图4是没有积极地利用流体力的情况，是通过使滑块的移动面积减小来抑制这些流体力的。假定该滑块为球面，其曲率半径为从0.5至50mm左右，则同润滑剂分子接触的面积为1.5×10-5至0.006mm2，即使考虑到同周边部自由分子接触的部分，该接触面积也在0.1mm2以下。在浮起量变化时，除了分子弹簧的反力变化外还通过接触面积的变化，由工作的分子数目变化引起的恢复力也作用在滑块上，从而使滑块稳定。此外，因为滑块在任何运动方向都是用曲面同润滑剂接触，并且接触面积小，所以借助微小的压载便可以获得适合的接触状态，因此能使滑块滑顺地移动，与润滑剂的摩擦力减小。因此，本发明在移动的稳定性、高速搜索动作，电源的消耗方面是非常可取的，即使在不供给润滑剂或不补充供给润滑剂的情况下，也可以抑制不希望的现象，例如滑块和磁盘的磨损，润滑剂的长年变化，接触部分的发热和温升、和粘着吸附等。这与图2的情形是相同折。另外，因为实际的接触点是在读/写元件的某端部附近的一个位置上，所以滑块支承机构不需要可旋转的支承，读/写元件与图2相同的方式达到最小的浮起高度。
如果读/写元件与磁盘的固体保护层之间的距离小于80nm，则因为可以达到超过1G比特/英寸2的高密度记录而特别可取。但是，当这个距离小于10nm时则因为耐滑动可靠性显著地降低而变得不可取。此外，如果磁头滑块的材质是例如ZrO2类或Al2O3—TiC类的烧结材料，则在可靠性和降低成本方面是可取的。更可取的是将C、SiO2和Si等的复合膜形成的保护膜至少配置在对着记录介质的面上，可以显著改善可靠性。上面以磁盘装置为例对本发明的作用进行了说明，但是上述的作用不限于磁盘装置，还通用于磁头滑块与磁记录介质之间的距离小于0.1μ的磁存储装置。
下面以磁盘装置为例描述本发明的实施例。
在图5中示出了本发明一个实施例中的滑块周围的斜视图。磁头滑块51是用Al2O3—TiC制作的，利用机械加工构成曲面的移动面和平面的后端面，在后端面上形成读/写元件22和用于配线的电极52。在移动面的表面上形成由Si/ClSiO2组成的保护膜(图中未示出)。读/写元件22是后述的利用磁阻效应的元件，是通过溅射和蚀刻方法形成的。另外，电极52是铝合金制的金属导体，通过蒸镀和蚀刻方法形成。滑块支承机构53是由聚酰亚胺等可挠性材料制成，，利用在压方向0.1mg/μm这样小的弹簧常数获得几十个毫克力的微小稳定荷载W，，这是用传统的金属材料很难达到的。如上所述，因为滑块的移动表面是曲面以及读/写元件配置在后端面上，所以支承机构53不需要已有技术中的旋转支承机构。而只需图5所示的简单形状即可。利用电镀和蚀刻法在支承机构53的表面施以铜制的配线，，铜制配线只通过与滑块接合而同电极52导通，，同已有技术相比配线显著地简化。滑块移动面的曲率R1和R2如下所述，可以在0.5至20mm的范围内，另外R1和R2也可以为同一个值(球面)。考虑到主移动方向(磁盘旋转方向)速度和搜索方向速度的平衡，将主移动方向的曲率R1设定为2mm，而将搜索方向的曲率R2设定为1mm。这样的曲率是有效而实用的。这样构成的曲面实际上是在每部分表面的局部都具有不同曲率的三维曲面，例如可以是基本成旋转椭圆体的曲面。在此讨论经的曲率R1和R2表示这样的曲面的代表曲率。磁盘的构造如下在由强化玻璃、NiP镀铝合金，陶瓷(例如SiC等)等制成的非磁性基板28的表面，至少形成一层Nb、Cr、CrTi等物质制成的底膜27，再其上面至少形成一层CoCr-Ta、CoCrPt、CoNiCr等物质制成的磁性层26，在磁性层26的上面，至少形成一层由C、(MoW)C、含氢的Carbon、ZrO2；(ZrNb)N等物质构成的保护膜25。上述各膜层都是采用薄膜制造工艺例如溅射形成的。另外，用浸渍、喷涂或其它方法在最表面形成润滑剂55。润滑剂55随着上述滑块的移动方式而不同，在液体支承方式中采用牛顿性液体润滑剂或粘度随着剪切速度增加而增加的非牛顿性液体润滑剂，在物理接触方式中采用非液体性质的润滑剂。以下顺次说明这些实施例。
首先，说明采用液体润滑剂作为图5中润滑剂55的液体支承方式的实施例。把具有极性基的全氟聚醚类润滑剂用溶剂稀释到0.5％后作为液体润滑剂，更具体地说，是用F(CF2CF2CF2O)n—CF2CF2—R表示的润滑剂，例如DEMNUM(R)(Dackin IndustryCompany的商标)等就属于这种润滑剂，用其主链、并将末端基R用COOCH2—C2F5，或COONH3—C6H4—O—C6H4或OH—COOCH3等代替。当用这种稀释液形成厚度5至100nm的润滑剂膜时，这个润滑剂在使用速度0至15m/秒范围内表现牛顿特性，因此离心飞散量小，而且液体膜的刚性大，滑块被稳定地浮起。
图6示出了在压载W为20至60毫克、润滑剂厚度d为20至80nm的情形下，滑块支承在润滑剂上时，磁盘的旋转速度U同浮起高度h间的关系的测量曲线。浮起高度是用光学方法和磁记录信息的再生波形的方法联合测量的。对于任何的W和d的组合滑块都能稳定地浮起，并且不粘着，液体的阻力小，因而搜索特性令人满意。由于上述的扬压力抑制效果，可以使浮起高度对磁盘旋转速度的依赖关系比已有技术显著地减小。当润滑剂厚度为80nm时浮起量有时超过80nm，这是由于滑块刮起润滑剂，使大量的润滑剂聚集在滑块周围、特别是聚集在液体流入部附近而引起的。通过适当调整压载和滑块的曲率等，可以进一步降低浮起量。另外，本发明的基本效果如上文所述。
下面说明采用同磁记录介质的固体膜化学地或物理地结合的非液体性质润滑剂作为图5中润滑剂55的接触方式的实施例。作为润滑剂，柯以采用具有反应性末端基或比较强吸附特性的极性基的全氟聚醚类润滑剂，也可以将上述润滑剂按一定量制成后，再用甲基睾丸酮、Fluorinert(R)(商标名)等除去大部分自由润滑剂。具体地说，例如可以是利用Daikin Industry Company的商标名为DEMNOM的主链并使其末端形反应性末端基或具有较强吸附性的极性基。反应性末端基有异氰酸酯等，而具有较强吸附特性的极性末端基有COOH等。在利用碳类材料作保护膜的情况下，最好是利用含金属的高硬度材料以便提高吸附性，或者在含氢或CH4的氢氩气中形成膜，以便增加SP3的结合成分。此外，在形成润滑剂膜之前，最好对图5中保护膜25的表面进行氧蚀刻等处理，使保护膜表面活化，以便润滑剂处在极易吸着的状态。然后，在涂敷上述润滑剂后，反应性末端基型的润滑剂由于同保护膜表面发生化学反应而引起化学吸着，极性基型的润滑剂则引起物理吸着，无论哪种类型，润滑剂分子都牢固地固定在保护膜上。最好是用甲基睾丸酮、Fluorinert(R)(商标名)溶剂清洗这个表面；以便除去没有吸着上的剩余润滑剂的大部分，而使吸着的分子的较多地留在表面上。通过这种方式，可以形成单分子层至数个分子层的厚度为5至50nm的润滑剂层。这个状态下的润滑剂不再显示液体的性质，例如，如果估算其粘度，发现同其散装状态相比，粘度以3位数字以上增加。在本方式中，在0至15m/秒左右的实用速度范围内的离心飞散量也很少。如上文所述，由于利用了分子弹簧，而使支承滑块的刚性变大移动稳定。
图7示出了磁盘旋转速度U与在滑块下方被压缩的分子弹簧的长度h(以下称为浮起高度h)的关系的则量曲线，该曲线是在压载W为20至50mg、润滑剂厚度d为10至40nm的情况下，使滑块在上述非液体润滑剂上移动而测得的。浮起高度是用光学方法和磁记录信息的再生波形综合测定的，在任何W和d的组合下，滑块都被稳定地浮起，不引起粘着，摩擦力小、搜索特性良好。在d＝40nm时，由于润滑剂稍稍表现出液体性质，以及流入滑块的空气的压扬力的影响，所以浮起高度与圆周速度有些相关。但是，不管在什么条件下，与上述的液体支承相比，浮起高度与圆周速度的依赖关系还是相当小的。这表明本方式基本不利用流体动压支承，润滑剂是非液体的，借助于分子弹簧的作用，使滑块移动。除此之外，本方式中的润滑剂是非液体状态的这一特点可以由下述的事实证明在旋转速度为0时仍存在浮起高度，在磁盘的任何旋转速度下，浮起高度仍基本上等于润滑剂的厚度。此外，本发明的基本效果如上文所述。
图8示出了接触面积与切线方向阻力的关系曲线。采用曲率半径约1mm的近似球面的滑块，通过改变润滑剂厚度进行接触面积与阻力关系的测定。对于切向阻力，用牛顿性液体润滑剂时，主要表现为液体阻力，而用非牛顿润滑剂时，分子引力和吸着力作为摩擦力表现。在这两种情况下几乎显示同样的倾向，，如图8所示，接触面积小于0.1mm2的范围内的切向阻力小，作为磁盘装置是很适宜的。
图9示出滑块的曲率半径与切向阻力的关系曲线，所用的是基本上为球面的滑块，不管在液体支承方式还是接触方式中，当曲率半径在20mm以下时，阻力小，而小于0.5mm时，接触面压力显著增加，考虑到这个问题和滑块制造上的问题，最好使曲率半径大于0.5mm而小于20mm。
在图10和11中示出了满足本发明要求的滑块的形状。图10的滑块61是具有1个由两个平面构成的斜面型轨道的滑块，62是斜面，63是平面。在后端面上形成下述的读/写元件22和与图5相同的配线52。在滑块上形成一个轨道不仅可以减小与润滑剂的接触面积，还可以使用1个自由度的旋转机构或没有旋转机构的滑动器支承机构。另外通过采用适当的润滑剂厚度和将滑块各部分的尺寸设定在下述范围，便可以在满足上述接触面积范围的同时获得良好的性能。滑块的尺寸最好是宽度B为0.05至0.3mm，L1为0.05至0.5mm，L2为0.05至1mm。本滑块呈现在收搜方向有角的形状，这样其阻力稍稍增大，因此最好对角部分进行所谓的倒角加工，使角部分变为曲率为0.05mm的弧面(图中未示出)。但是，同曲面或圆柱面的滑块相比，本滑块的优点是容易制造。
如图11所示，滑块71具有圆柱面73和平面的斜面72，在后端面上形成读/写文件22和配线52。本滑块比曲面的滑块制造容易，在搜索方向也可以滑顺地移动，圆柱面的曲率半径R与曲面滑块的相同，在0.5mm以上，20mm以下，而L1和L2最好是在下述范围内L1从0.05至0.5mm，L2从0.5至1mm。
图12是本发明中使用的读/写元件的剖面结构的放大图。元件整体配置在滑块后端部81上，82代表移动面。83代表以Al2O3为主成分的具有绝缘膜或保护膜作用的膜，84代表由Fe—Ni—N合金、Co—Fe类合金、Fe—Al—Si合金或坡莫合金等制成的软磁性膜，87代表MR(磁阻效应)读传感器，它是由具有大磁阻效应的坡莫合金或坡莫合金和Co合金的叠层膜、坡莫合金或Co合金和NiO等的反强磁性膜的叠层膜构成的。这些叠层膜是采用制膜工艺(例如溅射，电镀或蒸镀)顿序制作的。85代表由抗蚀剂或聚酰亚胺制成的非导电性膜。86代表由铜、铝合金等用蒸度或蚀刻方法制作的线圈的断面，这个线圈是供记录用的。各个膜的厚度大致如图12所示。当MR元件形成的读部分与写部分间的距离是零时，表示共有磁性部。这些软磁性磁极也可以是多层膜。通过使电流流入线圈86，使得磁场产生，而执行写入动作，通过87的MR传感器的磁阻效应执行读出动作。利用上述方式构成的读/写元件，其读/写效率特别令人满意，在平面上的记录密度可以达到G比特/英寸2的高密度量级。上面是以磁盘装置作为例子对本发明的实施例作了描述，但是本实施例不限于磁盘装置，还适用于磁头滑块与磁记录介质之间的距离小于0.1μm的磁存储装置。
在图13和14中示出了有效地利用负压的滑块形状的例子。图13和滑块91有一个由近似的平面构成的移动方向后端面92，在后端面92上形成使读/写元件22保持固定在内部的元件膜93。这个元件膜93的同磁记录介质25相对的那个面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面94构成，读/写元件22配置在这个元件膜移动面94上的同磁记录介质25大致最靠近的点上。在元件膜移动面94同磁记录介质之间形成一个沿移动方向的最小间隙分布，包括一个间隙从读/写元件22处朝着移动方向的后侧基本上扩大的区域。
如上文所述的那样，由于在移动方向的间隙扩大区域内产生负压，而可以使滑块的移动轨迹上的润滑剂膜厚度的减少量降低，还可以使浮起高度同圆周速度的依赖关系变弱。在此应该指出，在已有的液体支承领域内，没有负压作用在液体上。支承面的质量大，并且基本上不运动，液体支承以相当大的压力作为对象。在支承象磁头滑块这么小的微小质量物体的情况下，滑块在运动时液体部分不产生压负力。其结果，液体部分最终不成为负值，只在滑块移动过程中，在瞬间产生很小的负压。
在图14中，与图13相同的标记表示与图13中相同的部分。图14的滑块91是在其元件膜93的表面上再形成一个保护膜95的情况，在这种情况下，可以将从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧形成的间隙扩大范围在移动方向上的长度设定得比图13实施例的长，因此，在使移动轨迹上的润滑剂膜厚度减小量降低及减弱浮起高度对圆周速度的依赖关系方面具有更大的效果。
按照本发明，在液体支承方式和接触方式的磁存储装置中，液体的阻力或摩擦力或粘着力等非常小，浮起高度对旋转速度的依赖关系也可以减弱，而且润滑剂不飞散，滑块可以在浮起高度为10至80nm的范围内稳定地移动。还可以简化滑块支承机构，并可以将高效的读/写元件固定在最佳位置上。需要提供用于供给或补充供给润滑剂的装置，这样便使磁存储装置可以高速搜索操作、并且具有高可靠性和高密度记录性能。
权利要求
1.一种磁存储装置，包括一个基本上无挠性和磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质表面上的润滑剂；其特征在于，所述的润滑剂是粘度同剪切速无关几乎显一定值的牛顿特性范围内的液体，或者是有效粘度随着剪切速度增加而增加的液体，所述的磁头滑块间歇地或连续地与该液体润滑剂接触并在其上移动，，并与磁记录介质之间保持一个间隙，执行读/写操作，以及包括一个使浮起高度即使在移动速度变化的情况下也能保持不变的装置，所述的浮起高度是所述间隙的距离。
2.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于所述的磁头滑块具有用于在磁盘表面上移动的移动轨道。
3.如权利要求2所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后缘上。
4.如权利要求3所述的磁存储装置，其特征在于所述的读写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件移动面的一个点上，所述的点基本上最靠近所述磁记录介质，一个形成在所述的元件膜移动面同所述磁记录介质之间的在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
5.如权利要求3所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜由所述元件膜和所述保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述的后端膜移动面的一点上，所述的点大至上最靠近所述的磁记录介质，一个形成在所述后端膜移动面和所述磁记录介质之间的在所述滑块运动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在所述的区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
6.如权利要求1所述的磁存装置，其特征在于，所述的磁头滑块移动面的至少一部分是基本上成圆柱形的。
7.如权利要求6所述的磁存储器，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后边缘上。
8.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读写元件的元件膜内部，该元件膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，一个形成在所述元件膜运动表面和所述的磁记录介质之间的在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
9.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，在无件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜，由所述的元件膜和所述的保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读写元件固定在所述后端膜移动面的一个点上，，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，在滑块移动方向形成在所述的后端膜移动面同所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，这个间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
10.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件至少包括一个利用磁阻效应的读元件。
11.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于在所述读/写元件同所述磁记录介质的固体保护膜之间的距离大于10nm而小于80nm。
12.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于所述的磁头滑块的材质是ZrO2类或Al2O3—TiC类等的烧结材料。
13.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于至少在磁头滑块的与磁记录介质相对的面上，设有至少一层保护膜，该保护膜由不同于所述滑块材料的材料制成。
14.一种磁存储装置，包括一个基本上无挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在所述的磁记录介质表面上的润滑剂，其特征在于，所述的润滑剂是化学地或物理地结合在所述磁记录介质表面上的润滑剂，所述的磁头滑块同所述的润滑剂间歇地或连续地接触并在所述的润滑剂上移动的同时执行读/写操作。
15.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，所述的磁头滑块包括一个用于在磁盘表面上移动的移动轨道。
16.如权利要求15所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后边缘上。
17.如权利要求16所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元的元件膜内部，该元件膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件膜移动面的一个点上，这个点基本上是靠近所述的磁记录介质，一个在滑块移动方向形成在所述元件膜移动面和所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
18.如权利要求16所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、所述滑动器移动方向的后面形成保护膜，由所述的元件膜和所述的保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述的后端膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，在滑块运动方向形成在所述的后端膜移动面同所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
19.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，磁头滑块的至少一部分移动面大致是圆柱形的。
20.如权利要求19所述的磁存储装置，其特征在于所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后边缘上。
21.如权利要求20所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、与所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述的元件膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，一个在所述滑动器运动方向形成在所述元件膜移动面和所述的磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
22.如权利要求20所述的磁记录装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，在该元件膜的、所述滑块移动方向的后面形成保护膜，由所述的元件膜和所述的保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述的后端膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，在滑块移动方向形成在所述的后端膜移动面同所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
23.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件至少包括一个利用磁阻效应的读元件。
24.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，所述读/写元件同所述磁记录介质的固体保护膜之间的距离大于10nm而小于80nm。
25.如权利要求14所述的磁存储装置；其特征在于，所述的磁头滑块是由ZrO2类或Al2O3—TiC类等的烧结材料。
26.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，至少在磁头滑块的与磁记录介质相对的面上，设有至少一层保护膜，该保护膜是由不同于所述滑块的材料的材料制作的。
27.一种磁存贮装置，包括表面上分布有润滑剂的基本上非挠性的磁记录介质，和一个上面固定有读/写元件的磁头滑块，该磁头滑块同所述润滑剂间歇地或连续地接触并在所述润滑剂上移动，其特征在于，磁头滑块与润滑剂之间的接触面积小于0.1mm2。
28.一种磁存储装置，包括一个基本上非挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质上的润滑剂，其特征在于，所述的润滑剂是粘度与剪切速度无关几乎显示一定值的牛顿特性范围内的液体，或者是有效粘度随着剪切速度的增加而增加的液体。所述的磁头滑块至少包括一个在主移动方向和同这个主运动方向垂直的方向上具有曲率的曲面的移动面，和一个由一个或几个基本上扁平的表面构成的运动方向后端面，所述的磁头滑块同磁记录介质之间保持一个间隙，同液体润滑剂间歇地或连续地接触并在所述润滑剂上移动的同时执行读/写操作，还包括一个保持浮起高度即使在移动速度变化时也不变的装置，该浮起高度是所述间隙的距离。
29.如权利要求28所述的磁存储装置，其特征在于，所述的曲面的曲率在主移动方向上与同这个主移动方向垂直的方向上是不同的。
30.如权利要求28或29所述的磁存储装置，其特征在于所述的曲面曲率大于0.5mm而小于20mm。
31.如权利要求28所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后部上。
32.如权利要求31所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同所述的磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，读/写元件配置在该元件膜移动面的一点上，这个点基本上最靠近所述磁记录介质，一个形成在所述元件膜移动面和所述磁记录介质之间的并在所述滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
33.如权利要求31所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述的读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、所述滑块移动方向的后面形成保护膜，由所述元件膜和所述保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件配置在所述的后端膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述磁记录介质，一个在所述滑块移动方向上形成在所述后端膜移动面同磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
34.一种磁存储装置，包括一个基本上非挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在所述磁记录介质表面上的润滑剂，其特征在于，所述的润滑剂是化学地或物理地结合在磁记录介质表面上的润滑剂，所述的磁头滑块至少包括一个在主移动方向和与这个主移动方向垂直方向上的具有曲率的曲面的移动面，和一个由一个或几个基本上扁平的表面构成的移动方向后端面，所述的磁头滑块与所述润滑剂间歇地或连续地接触并在所述润滑剂上移动，执行读/写操作。
35.如权利要求34所述的磁存储装置，其特征在于，所述的曲面的曲率在主移动方向以及与所述的主移动方向垂直的方向上是不同的。
36.如权利要求34或35所述的磁存储装置，其特征在于，所述的曲面的曲率大于0.5mm而小于20mm。
37.如权利要求34所述的磁存储装置，其特征在于所述的读/写元件配置在磁头滑块的移动方向的略后边缘上。
38.一种如权利要求37所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、与所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件配置在所述的元件膜移动面的一点上，该点基本上最靠近所述磁记录介质，一个在所述的滑块移动方向上形成在所述元件膜移动面同所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在该区域上该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
39.如权利要求37所述的磁记录装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、所述的滑块移动方向的后面形成保护膜，所述元件膜和所述保护膜构成的后端膜的、与所述磁记录介质相对的面由一个具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述后端膜移动面的一点上，该点基本上最靠近所述的磁记录介质，一个在所述滑块移动方向上形成在所述后端膜移动面与所述磁介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在该区域上，该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。
全文摘要
一种磁存储装置，包括一个基本非挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块，和分布在磁记录介质表面上的润滑剂。所述的润滑剂是粘度与剪切速度无关的基本上为定值的牛顿液体或者是有效粘度随着剪接速度增加而增加的液体。磁头滑块与磁记录介质之间保持一个间隙，为了执行读和写操作，在液体润滑剂上移动并且同润滑剂间歇地或连续地接触。还包括一个使浮起高度即使在移动速度变化情况下也保持不变的装置，所述的浮起高度是所述间隙的距离，这样便可以提供一个具有液体支承方式或接触方式的磁存储装置，所述的方式具有很小的液体阻力和摩擦力或粘着力，而且使润滑剂不飞散，保持浮起量，从而可以使滑块稳定地移动以及以高可靠性和高密度记录，执行高速搜索操作。
文档编号G11B5/58GK1122038SQ9411986
公开日1996年5月8日 申请日期1994年12月7日 优先权日1993年12月7日
发明者浜口哲也, 城石芳博, 加藤幸男, 松本真明, 时末裕充, 中川路孝行, 今关周治 申请人:株式会社日立制作所