[發明專利]具有調整的各向異性的磁性讀取器

有效

• 申請號: 201210492285.6
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103730134B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: V·B·薩波日尼科夫;M·S·U·帕特瓦瑞
• 申請（專利權）人: 希捷科技有限公司
• 主分類號: G11B5/60
• 分類號: G11B5/60
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 錢慰民

發明內容

本公開的各實施例總地涉及能夠進行磁性數據位感測的疊層。

根據一些實施例，磁性讀取器可具有設置在磁性自由層和合成的反鐵磁體(SAF)之間的非磁性間隔層，其中SAF配置成具有被調整至相對于空氣承載表面(ABS)非正交的方向的各向異性。

附圖說明

圖1是根據一些實施例的示例性數據存儲設備的一部分的方框圖。

圖2示出在一些實施例中能用于圖1的數據存儲設備中的示例性磁性數據讀取器的方框圖。

圖3示出根據各實施例的示例性磁性疊層的橫截面。

圖4總地示出根據一些實施例配置的多個磁性層的俯視圖。

圖5示出根據各實施例配置的多個磁性層的磁化。

圖6標繪出根據一些實施例構建的示例性磁性讀取器的工作數據。

圖7提供了根據各實施例所實施的磁性讀取器制造例程的流程圖。

具體實施方式

對于更大容量、更快的數據存儲設備的不斷加強已使數據存儲元件能可靠地制造和工作的形狀因數變得緊張。一種這樣的數據存儲元件是磁性數據讀取器，該磁性數據讀取器響應在數據存儲介質上編程的數據位以產生數據信號。存儲介質的數據位密度的增加能提高數據容量，但也具有導致不想要的數據信號幅度喪失和不穩定性的額外結果。這里，產業界力爭提供一些磁性數據讀取器，這些磁性數據讀取器能在小形狀因數、增加的數據位密度數據存儲設備中提供增加的數據信號幅度和穩定性。

因此，磁性讀取器可具有設置在磁性自由層和合成的反鐵磁體之間的非磁性間隔層，其中合成的反鐵磁體被配置成具有被調整至相對于空氣承載表面非正交的方向的各向異性。調整磁性讀取器的各個部分的各向異性的能力可維持合成的反鐵磁體和磁性自由層之間的磁穩定性和磁交感，這可能產生更大的數據信號幅度同時減少磁性非對稱。

盡管可在多種非限制環境中采用具有調整的各向異性的磁性讀取器，然而圖1總地示出旋轉數據存儲環境的數據換能部分100。換能部分100配置有致動組件102，該致動組件102將換能頭104定位在磁性存儲介質108上的經編程數據位106之上，該磁性存儲介質108附連于主軸電動機110并繞其旋轉以產生空氣承載表面(ABS)112。主軸電動機110旋轉的速度允許致動組件102的滑動部分114在ABS上飛行，以將包含換能頭104的磁頭萬向節組件(HGA)116定位在介質108的要求部分之上。

換能頭104可包括一個或多個換能元件，例如磁性寫入器和磁性響應性讀取器，它們工作以分別將數據編程至存儲介質108和從存儲介質108讀取數據。如此，致動組件102和主軸電動機110受控制的運動能既沿存儲介質表面上界定的預定數據磁道(未示出)側向地又如對介質表面114垂直測得的那樣垂直地調節換能器頭的位置，從而有選擇地寫、讀和重寫數據。

圖2示出能在圖1所示數據存儲設備的換能部分100中使用的示例性磁性數據讀取器120的橫截面方框圖。盡管不需要或不僅限于圖2所示的結構，然而磁性讀取器120具有設置在電極層124和空氣承載表面(ABS)上的磁屏蔽物126之間的磁性疊層122。磁性疊層122可配置成多個不同的數據位感測層合層，例如磁阻、隧道磁阻和自旋閥，但在一些實施例中被構造成一傳感器，該傳感器具有磁性自由層128以及耦合至非磁性間隔層132的相反側的固定磁化基準結構130。

當遇到外部數據位時，自由層128和基準結構130的磁性取向用來提供一可測量的磁阻效應。各實施例僅由與反鐵磁體層的連接來固定基準結構130的磁化。然而，這種反鐵磁體層的引入可添加至讀取器120的屏蔽物-屏蔽物間隔134，這可能對感測來自采用提高的數據位密度和減小的數據磁道寬度的形狀因數減小的數據存儲設備的數據位存在困難。通過將反鐵磁體層從磁性疊層122去除，讀取器的屏蔽物-屏蔽物間隔134可減小，但其代價是引入磁不穩定性，因為基準結構130仍然保持不受支持，這可能對應于磁性傾斜和不對稱，導致總數據信號幅度喪失。

配置自由層128以使其磁化方向不同于基準結構130可通過穩定基準結構130和自由層128兩者的磁化來補償源自去除反鐵磁體層的不利效果。讀取器120中的各層的磁化方向設定可以若干不同、非限制的方式完成，例如通過設定基準結構130和自由層128的固有各向異性以分別提供與讀取器120的空氣承載表面(ABS)垂直和平行的磁化方向。