本发明专利技术公开了一种数据存储装置，其包括在磁盘上致动的磁头，其中磁头包括旋转扭矩振荡器(STO)。在写入操作之前的第一间隔期间，向STO施加第一偏置信号以将数据写入磁盘，其中第一偏置信号使STO朝向磁盘突出。在第一间隔之后，在跨越写入操作的至少一部分的第二间隔期间将第二偏置信号施加到STO，其中第一偏置信号的振幅在第二偏置信号的振幅的1.1至1.5倍的范围内。
The data storage device pre biases the rotary torque oscillator before the write operation
【技术实现步骤摘要】
数据存储装置在写入操作之前预偏置旋转扭矩振荡器
技术介绍
诸如磁盘驱动器的数据存储装置包括磁盘和连接到致动器臂的远侧端部的磁头，致动器臂通过音圈电机(VCM)绕枢轴旋转，以将磁头径向地定位在磁盘上。磁盘包括多个径向间隔的同心轨道，用于记录用户数据扇区和伺服扇区。伺服扇区包括磁头定位信息(例如，磁道地址)，磁头定位信息由磁头读取并由伺服控制系统处理，以在致动器臂从磁道到磁道寻道时控制它。通常通过调制感应线圈(写入线圈)中的写入电流将数据写入磁盘，以在称为饱和记录的过程中将磁转变记录到磁盘表面上。在回读期间，磁转变由读取元件(例如，磁阻元件)感测，并且所得到的读取信号由合适的读取通道解调。热辅助磁记录(HAMR)是最近的发展，其通过在写入操作期间加热磁盘表面来改善写入数据的质量，以降低磁介质的矫顽力，从而使得由写入线圈生成的磁场能够更容易地磁化磁盘表面。可以采用任何合适的技术在HAMR记录中加热磁盘的表面，诸如通过用磁头的其他写入部件制造激光二极管和近场换能器(NFT)。微波辅助磁记录(MAMR)也是最近的发展，其通过使用旋转扭矩振荡器(STO)将高频辅助磁场施加到接近磁性颗粒的谐振频率的介质来改善写入数据的质量，从而使得由写入线圈生成的磁场更容易地磁化磁盘表面。由于写入/读取信号的质量取决于磁头的飞行高度，常规的磁头还可以包括用于控制飞行高度的致动器。可以采用任何合适的飞行高度致动器(FHA)，诸如通过热膨胀控制飞行高度的加热器，或压电(PZT)致动器。附图说明图1A示出了磁盘驱动器形式的数据存储装置，该磁盘驱动器包括在磁盘上致动的磁头，其中磁头包括包含旋转扭矩振荡器(STO)的写入部件。图1B为根据实施方案其中在写入操作之前在第一间隔期间将第一偏置信号振幅施加到STO以使STO朝向磁盘突出，并且在写入操作的至少一部分期间将第二较低的偏置信号振幅施加到STO的流程图。图2示出了根据实施方案的磁头，该磁头包括STO，该STO被配置为在写入操作期间将高频辅助磁场施加到磁盘。图3A示出了其中第一偏置信号的振幅在第二偏置信号的振幅的1.1至1.5倍的范围内，并且第一间隔在STO的突出时间常数的1.1至2倍的范围内的实施方案。图3B示出了其中施加到STO的偏置信号的振幅在写入操作之前的预先确定的间隔减小到第二偏置信号的振幅以确保在将数据写入磁盘之前STO诱发突出(SIP)到达目标SIP的实施方案。图3C示出了其中在将数据写入磁盘之前偏置信号的振幅逐步减小到第二偏置信号的振幅的实施方案。图3D示出了其中在将数据写入磁盘之前偏置信号的振幅多个步骤逐步减小到第二偏置信号的振幅的实施方案。图3E示出了其中在将数据写入磁盘之前基于对第二偏置信号的振幅的指数函数来减小偏置信号的振幅的实施方案。具体实施方式图1A示出了根据实施方案的磁盘驱动器形式的数据存储装置，其包括在磁盘4上致动的磁头2，其中磁头包括旋转扭矩振荡器(STO)。该磁盘驱动器还包括被配置为执行图1B的流程图的控制电路6，其中在写入操作之前的第一间隔期间将第一偏置信号施加到STO以将数据写入磁盘，其中第一偏置信号使STO朝向磁盘突出(框8)。在第一间隔之后(框10)，在跨越写入操作的至少一部分的第二间隔期间将第二偏置信号施加到STO(框12)，其中第一偏置信号的振幅在第二偏置信号的振幅的1.1至1.5倍的范围内。图2示出了可以在本文所述的实施方案中采用的示例性磁头2的剖视图，其中在各种其他实施方案中磁头2可包括更多或更少的部件，诸如用于调节磁头2的飞行高度的合适的飞行高度致动器(图2中未示出)。在图2的实施方案中，磁头2包括被配置为将数据写入磁盘4的写入部件14，以及被配置为从磁盘4读取数据的读取部件16。磁头2的面向磁盘4的底表面被称为空气轴承表面(ABS)，其中由于磁盘4旋转，在磁头2和磁盘4之间形成空气轴承，使得磁头2在磁盘4上方有效地飞行。磁头2的读取部件16可以包括在磁阻(MR)屏蔽件20A和20B之间构造的MR读取元件18。其他实施方案可以采用不同的读取元件，诸如合适的磁隧道结(MTJ)读取元件。写入部件14包括返回极22、在主极26和尾部屏蔽件28之间构造的STO24，以及写入线圈26，该写入线圈26激励主极26生成磁性写入磁场以磁化磁盘4的表面，从而将数据写入磁盘4。如下面的实施方案中所述，当STO偏置信号结合执行写入操作而增加时，STO24朝向磁盘4突出。在一个实施方案中，选择STO偏置信号的振幅以实现期望的在磁性颗粒的谐振频率附近的辅助磁场，从而使得由写入线圈30生成的磁场更容易地将磁盘表面磁化。此外，STO偏置信号的振幅被配置为实现STO24朝向磁盘4的目标STO诱发突出(SIP)。在一个实施方案中，可能希望在非写入模式期间减小STO偏置的振幅，使得STO24避免随着磁盘旋转经过磁头2时磁盘上的粗糙，和/或通过避免热降解来增加STO24的寿命。例如，在非写入模式期间，STO偏置可被配置为低电平或被完全关闭。当磁头接近要发生写入操作的磁盘区域时，可以通过将STO偏置的振幅增加到高于写入操作期间使用的电平来预偏置STO24，以便在写入操作开始之前使STO24快速朝向目标SIP突出。然后可以将STO偏置减小到在写入操作期间将STO24维持在目标SIP的振幅。图3A中所示的是该实施方案的示例，其中在写入门生效之前，STO偏置的振幅可以在写入操作之前的第一间隔35期间从低振幅32增加到第一振幅34，从而使SIP快速朝向目标SIP增加。在第一间隔35结束时，对于写入操作的至少一部分，STO偏置可以减小到第二振幅36。在该实施方案中，当数据被写入磁盘时，STO偏置的第二振幅36将STO24保持在目标SIP。在一个实施方案中，STO偏置的第一振幅被限制为第二振幅36的1.5倍，以防止损坏STO24。也就是说，在一个实施方案中，施加振幅高于第二振幅36的1.5倍的STO偏置可能损坏STO24，例如，通过使STO24和/或用于将STO24粘附到磁头2的材料(例如，金)过热。在一个实施方案中，STO偏置的第一振幅34可以被配置为较低振幅38，同时仍然通过将第一间隔35增加到间隔40来实现目标SIP，从而减小STO24上的峰值应力。在一个实施方案中，STO偏置的第一振幅可以被配置为在第二振幅36的1.1至1.5倍的范围内，并且用于施加第一STO偏置的第一间隔可以被配置为在STO24的突出时间常数的1.1至2倍的范围内，其中STO24的突出时间常数对应于当STO偏置从零步进增加到第二振幅36时SIP到达其最终值(目标SIP)的约63.2％所需的时间。在图3A的实施方案中，就在使写入门生效之前，STO24在第一间隔结束时基本上到达目标SIP。然而，在一个实施方案中，可能难以确定将使得STO24就在生效写入门之前到达SIP目标的第一振幅(例如，振幅34)和/或第一间隔(例如，间隔35)。例如，如果第一振幅34太高和/或第一间隔35太长，则STO24可能超过目标SIP，使其接触磁盘。另选地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数据存储装置，包括：/n磁盘；/n磁头，所述磁头在所述磁盘上致动，其中所述磁头包括旋转扭矩振荡器(STO)；和/n控制电路，所述控制电路被配置为：/n在写入操作之前的第一间隔期间将第一偏置信号施加到所述STO以将数据写入所述磁盘，其中所述第一偏置信号使所述STO朝向所述磁盘突出；以及/n在所述第一间隔之后，在跨越所述写入操作的至少一部分的第二间隔期间将第二偏置信号施加到所述STO，其中所述第一偏置信号的振幅在所述第二偏置信号的振幅的1.1至1.5倍的范围内。/n
【技术特征摘要】
20181204 US 16/209,5641.一种数据存储装置，包括：
磁盘；
磁头，所述磁头在所述磁盘上致动，其中所述磁头包括旋转扭矩振荡器(STO)；和
控制电路，所述控制电路被配置为：
在写入操作之前的第一间隔期间将第一偏置信号施加到所述STO以将数据写入所述磁盘，其中所述第一偏置信号使所述STO朝向所述磁盘突出；以及
在所述第一间隔之后，在跨越所述写入操作的至少一部分的第二间隔期间将第二偏置信号施加到所述STO，其中所述第一偏置信号的振幅在所述第二偏置信号的振幅的1.1至1.5倍的范围内。
2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述第一间隔在所述STO的突出时间常数的1.1至2倍的范围内。
3.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中将所述第一偏置信号的所述振幅限制为所述第二偏置信号的所述振幅的1.5倍以防止损坏所述STO。
4.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述第二间隔与所述第一间隔基本上连续。
5.根据权利要求4所述的数据存储装置，其中所述第二间隔的第一部分在所述写入操作之前。
6.根据权利要求5所述的数据存储装置，其中在所述第二间隔的所述第一部分结束时，所述STO基本上到达目标突出。
7.根据权利要求5所述的数据存储装置，其中：
在所述第一间隔结束时，所述STO到达目标突出的至少百分之八十；并且
在所述第二间隔的所述第一部分结束时，所述STO基本上到达所述目标突出。
8.一种数据存储装置，包括：
磁盘；
磁头，所述磁头在所述磁盘上致动，其中所述磁头包括写入部件；和
控制电路，所述控制电路被配置为：
在写入操作之前的第一间隔期间将第一偏置信号施加到所述写入部件以将数据写入所述磁盘，其中所述第一偏置信号使所述磁头的至少一部分朝向所述磁盘突出；
在所述第一间隔之后，在所述写入操作之...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·郭，SC·康，H·T·赵，D·S·C·艾米斯，D·H·班，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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