[發明專利]熱輔助記錄圖案化介質磁記錄盤驅動器

無效

• 申請號: 201110351977.4
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102467914A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: M.K.格羅比斯;B.C.斯蒂普;D.K.韋勒;G.澤爾策
• 申請（專利權）人: 日立環球儲存科技荷蘭有限公司
• 主分類號: G11B5/66
• 分類號: G11B5/66;G11B5/012
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

技術領域

本發明涉及一種使用圖案化介質的熱輔助記錄(TAR)型磁記錄硬盤驅動器，其中每個數據位儲存在盤上的磁隔離島中，更具體而言，涉及具有圖案化多層介質的TAR盤驅動器。

背景技術

具有圖案化磁記錄介質(也稱為位圖案化介質(BPM))的磁記錄硬盤驅動器已經被提出以增大數據密度。在圖案化介質中，盤上的磁材料被圖案化成小的隔離數據島或布置成同心數據道的島。每個島包含單個磁“位”且通過非磁區域與相鄰島分隔開。這與常規連續介質相反，在常規連續介質中，單個“位”由形成單個磁疇的多個弱耦合的相鄰磁晶粒構成，位彼此物理相鄰。圖案化介質盤可以是縱向磁記錄盤或垂直磁記錄盤，在縱向磁記錄盤中，磁化方向平行于記錄層或在記錄層面內，在垂直磁記錄盤中，磁化方向垂直于記錄層或離開記錄層平面。為了產生圖案化島所需的磁隔離，島之間的區域的磁矩必須或破壞或者充分減小以使這些區域實質上是非磁的。備選地，可以制造介質使得島之間的區域基本沒有磁材料。

與用于連續和BPM兩者的磁記錄材料相關的問題是低熱穩定性。隨著磁晶粒變得更小以實現超高記錄密度，它們變得易受磁衰退影響，即磁化區域自發失去它們的磁化，導致數據丟失。這歸因于小磁晶粒的熱激發，且稱為超順磁現象。磁晶粒的熱穩定性在大的程度上由K_uV確定，其中K_u是磁記錄材料的磁各向異性常數，V是磁晶粒的體積。因此，具有高K_u的磁記錄材料對于熱穩定性而言是重要的，盡管K_u不能高得妨礙來自寫頭的磁寫場進行寫入。為了實現高K_u(高各向異性)材料的使用，已經提出了熱輔助磁記錄(HAMR)，也稱為熱輔助記錄(TAR)。在TAR系統中，帶有近場換能器(NFT)的光波導引導來自輻射源諸如激光器的熱來加熱盤上的磁記錄層的局部區域。輻射將磁材料局部加熱到其居里溫度附近或以上以將矯頑力降低到足以通過寫頭進行寫入。TAR系統也被提出用于具有BPM的盤驅動器，其中每個數據島在施加來自寫頭的寫場的同時被加熱。

已經提出了多層BPM，其中每個數據島具有多個堆疊的磁單元，其通過非磁間隔層彼此磁去耦。在多層BPM中，數據密度增大到2(n-1)倍，其中n是每個島中的單元數。轉讓給與本申請相同受讓人的US6865044B1描述了每個數據島中有兩個磁單元的多層BPM盤驅動器，其中上單元用磁寫場以常規方式寫入，上和下單元兩者通過加熱該單元利用TAR來寫入。然而，這類盤驅動器受到位尋址能力問題的困擾，因為寫場或邊緣場(fringe?field)能覆寫正在寫入的數據島附近的接近地間隔開的數據島的上單元中的數據。因為圖案化垂直介質可具有寬分布的翻轉場，即將島的磁化從一個磁化狀態翻轉到另一狀態所需的寫場，所以更可能發生覆寫。因為記錄頭的磁場梯度有限，所以在相鄰島上的殘余磁場能導致這些島上的上單元的無意的覆寫。采用TAR的BPM記錄緩解了該問題，因為島之間的物理分隔減小了橫向熱流動且提供了更大的有效寫梯度。此外，因為上單元的矯頑力必須足夠低以被常規寫頭寫入，所以它們不能由高各向異性材料形成，高各向異性材料對于實現具有高熱穩定性的介質而言是期望的。

需要一種具有多層BPM的盤驅動器，其不受位尋址能力和低熱穩定性問題的困擾。

發明內容

本發明涉及一種熱輔助記錄(TAR)圖案化介質磁記錄盤驅動器，該驅動器具有垂直圖案化介質盤和激光器，該垂直圖案化介質盤具有多層數據島，該激光器能向進場換能器(NFT)提供多個水平的輸出功率。每個數據島包含至少兩個磁單元，每個磁單元具有垂直磁各向異性，被非磁間隔層分隔開。在每個島僅有兩個單元的一實施例中，每個島由具有矯頑力H_C1和居里溫度T_C1的磁材料的上單元、具有矯頑力H_C2和居里溫度T_C2的磁材料的下單元以及將兩個磁單元分隔開且磁去耦的非磁間隔層形成。每個單元表示單個磁化位且通過非磁間隔層與其島中的另一單元分隔開。每個單元由高各向異性材料形成從而具有比磁寫場更大的各向異性場。這確保了全部磁單元具有高的熱穩定性。在單元不被寫入時的普通盤驅動器操作溫度(即約275至335開爾文)下，H_C1和H_C2兩者都大于磁寫場，且T_C2大于T_C1。