[發(fā)明專利]熱輔助記錄頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910141112.8
• 申請(qǐng)日: 2009-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN101587714A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小羅伯特·E·方塔納;詹姆斯·T·奧爾森;巴里·C·斯蒂普;蒂莫西·C·斯特蘭德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司
• 主分類號(hào): G11B5/31
• 分類號(hào): G11B5/31
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 張 波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜磁寫頭結(jié)構(gòu)。更具體而言，本發(fā)明涉及用于熱輔助雙梯度記錄(dual?gradient?recording)的薄膜寫頭結(jié)構(gòu)，其中部分磁寫極集成到光學(xué)孔(optical?aperture)的結(jié)構(gòu)中，該孔用作脊波導(dǎo)近場(chǎng)光源。

背景技術(shù)

對(duì)用于例如硬盤驅(qū)動(dòng)器的磁介質(zhì)中的更高存儲(chǔ)位密度的不斷追求已經(jīng)使數(shù)據(jù)單元的尺寸(體積)減小到單元尺度受磁材料晶粒尺寸限制的程度。盡管晶粒尺寸可進(jìn)一步減小，但是存在存儲(chǔ)于單元中的數(shù)據(jù)不再熱穩(wěn)定的擔(dān)憂，因?yàn)榄h(huán)境溫度的隨機(jī)熱波動(dòng)足以擦除數(shù)據(jù)。該狀態(tài)描述為超順磁極限，這決定了給定磁介質(zhì)的理論最大存儲(chǔ)密度。該極限可通過增加磁介質(zhì)的矯頑力或降低溫度而提高。當(dāng)設(shè)計(jì)硬盤驅(qū)動(dòng)器以用于商業(yè)和消費(fèi)者用途時(shí)，降低溫度不是實(shí)際可行的選擇。提高矯頑力是實(shí)際可行的方案，但要求采用更高磁矩材料的寫頭或者諸如垂直記錄的技術(shù)(或兩者)。

已經(jīng)提出了另一解決方案，其采用熱來降低磁介質(zhì)表面上局部區(qū)域的有效矯頑力；用寬泛的磁場(chǎng)在該被加熱區(qū)域內(nèi)寫數(shù)據(jù)；以及通過冷卻介質(zhì)到環(huán)境溫度“固定”數(shù)據(jù)狀態(tài)。該技術(shù)廣泛地稱為“熱輔助(磁)記錄”、TAR或TAMR。該技術(shù)可應(yīng)用到縱向和垂直記錄系統(tǒng)兩者，盡管當(dāng)前技術(shù)水平的最高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)更可能是垂直記錄系統(tǒng)。介質(zhì)表面的加熱通過各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，例如聚焦激光束或近場(chǎng)光源。

圖6(現(xiàn)有技術(shù))是對(duì)于常規(guī)熱輔助記錄，作為介質(zhì)上的位置的函數(shù)的場(chǎng)強(qiáng)H的曲線圖600。光源投射到介質(zhì)表面上，產(chǎn)生加熱區(qū)域608。在該區(qū)域內(nèi)，介質(zhì)的矯頑力H_k根據(jù)曲線602改變，其中最低矯頑力出現(xiàn)在加熱區(qū)域608內(nèi)最熱的點(diǎn)。圍繞加熱區(qū)域是所施加的磁場(chǎng)，即強(qiáng)度H_eff曲線604。盡管寬泛的場(chǎng)H_eff決定正被寫入的數(shù)據(jù)位的值，但是該數(shù)據(jù)直到介質(zhì)溫度降低到特定值(在該值處H_k＝H_eff，即記錄點(diǎn)606)之下才“固定”到介質(zhì)上。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)水平的高密度記錄應(yīng)用，必須盡可能精確地知道該記錄點(diǎn)的位置。這可部分地通過盡可能減小加熱區(qū)域的尺寸來實(shí)現(xiàn)，但每個(gè)磁晶粒(或團(tuán)簇)的磁和熱屬性的變化仍可能導(dǎo)致預(yù)期磁轉(zhuǎn)變位置與實(shí)際位置之間的差異。該位置“跳動(dòng)”在以后會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差。

因此，需要用于熱輔助記錄的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有集成光源的薄膜磁頭，該薄膜磁頭包括：寫極，該寫極包括上極層、上極尖和上極唇(lip)；近場(chǎng)光源，包括導(dǎo)電金屬膜，C孔形成在該導(dǎo)電金屬膜中，該C孔包括具有脊的矩形孔，該脊從該導(dǎo)電金屬膜的第一部分延伸到該矩形孔中，該導(dǎo)電金屬膜的第二部分包含所述上極唇，所述上極唇構(gòu)成該矩形孔的與脊相反的邊界的至少一部分；以及光波導(dǎo)，用于近場(chǎng)光源的光照。

本發(fā)明的另一目的是提供一種具有集成光源的薄膜磁頭，該薄膜磁頭包括：寫極，該寫極包括上極層、上極尖、上極唇和磁階梯層，該磁階梯層接觸該上極尖和該上極唇；近場(chǎng)光源，包括導(dǎo)電金屬膜，C孔形成在該導(dǎo)電金屬膜中，該C孔包括具有脊的矩形孔，該脊從該導(dǎo)電金屬膜的第一部分延伸到該矩形孔中，該導(dǎo)電金屬膜的第二部分包含該上極唇，該上極唇構(gòu)成該矩形孔的與脊相反的邊界的至少一部分；以及光波導(dǎo)，用于近場(chǎng)光源的光照。

附圖說明

當(dāng)考慮下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明將得到更好理解。參照附圖進(jìn)行這樣的說明，附圖中：

圖1a是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的包括集成C孔近場(chǎng)光源的薄膜垂直寫頭設(shè)計(jì)的部分剖視圖；

圖1b是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖1a中的細(xì)節(jié)101的部分放大剖視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖1a的垂直寫頭設(shè)計(jì)的部分平面圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖1a的垂直寫頭設(shè)計(jì)的部分氣墊面視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有窄的寫極唇116的集成C孔118的部分放大氣墊面視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有寬的寫極唇116的集成C孔118的部分放大氣墊面視圖；

圖6(現(xiàn)有技術(shù))是對(duì)于常規(guī)熱輔助記錄，作為介質(zhì)上位置的函數(shù)的場(chǎng)強(qiáng)H的曲線圖；以及

圖7是對(duì)于根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的雙梯度熱輔助記錄，作為介質(zhì)上位置的函數(shù)的場(chǎng)強(qiáng)H的曲線圖。

具體實(shí)施方式