[發(fā)明專利]具有磁解耦的籽晶層的讀取器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410082831.8
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104036791A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V·B·薩波日尼科夫;T·G·泊克希爾;M·S·U·帕特瓦瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 希捷科技有限公司
• 主分類號: G11B5/667
• 分類號: G11B5/667;G11B5/11
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 何焜

背景

在磁數(shù)據(jù)存儲和檢索系統(tǒng)中，磁讀取/寫入頭包括讀取器部分，該讀取器部分具有用于檢索存儲在磁盤上的磁編碼信息的磁阻（MR）傳感器。來自磁盤的表面的磁通量引起MR傳感器的感測層的磁化矢量的旋轉(zhuǎn)，而這又引起MR傳感器的電阻系數(shù)的改變。通過使電流通過MR傳感器并測量MR傳感器兩側(cè)的電壓，可檢測MR傳感器的電阻系數(shù)的變化。然后外部電路將電壓信息轉(zhuǎn)換成適當?shù)母袷剑⒉倏v該信息以恢復(fù)在該盤上編碼的信息。

發(fā)明內(nèi)容

提供本發(fā)明內(nèi)容以便以簡化形式介紹將在以下具體實施方式中進一步描述的概念的選擇。本發(fā)明內(nèi)容不旨在確定所要求保護的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。根據(jù)以下更具體記錄的多個實現(xiàn)和在附圖中進一步示出和在所附權(quán)利要求書中進一步限定的實現(xiàn)的具體實施方式，所要求保護的主題的其他特征、細節(jié)、用途和優(yōu)點將變得顯而易見。

本文所描述和所要求保護的實現(xiàn)提供一種包括底部屏蔽層（base?shield）和傳感器疊層的裝置，其中底部屏蔽層通過第一軟磁層與傳感器疊層間隔開，該第一軟磁層從底部屏蔽層磁解耦。通過閱讀下面的詳細描述，這些以及各種其它的特征和優(yōu)點將會顯而易見。

附圖簡述

根據(jù)以下結(jié)合附圖閱讀的描述多個實現(xiàn)的具體實施方式，更好地理解所描述的技術(shù)。

圖1示出了使用本文所公開的讀取器的示例記錄設(shè)備的立體圖。

圖2示出了本文所公開的讀取器的示例實現(xiàn)的示意性框圖。

圖3示出了本文所公開的讀取器的示例實現(xiàn)的另一示意性框圖。

圖4示出了本文所公開的讀取器的示例實現(xiàn)的又一示意性框圖。

圖5示出了本文所公開的讀取器的示例實現(xiàn)的再一示意性框圖。

圖6示出通過由本文所公開的示例讀取器獲得的過渡回讀信號的曲線圖。

圖7示出了針對用于本文所公開的示例讀取器的軟解耦磁性層的厚度測得的PW50增益的曲線圖。

具體實施方式

越來越多地需要高數(shù)據(jù)密度且靈敏的傳感器來從磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)。具有增加靈敏度的巨磁阻（GMR）傳感器由通過薄導(dǎo)電、非磁性間隔層（例如，銅）隔開的兩個軟磁層構(gòu)成。隧道磁阻（TMR）傳感器提供對GMR的擴展，其中電子橫跨薄的絕緣隧道阻擋層行進，并且電子的自旋被定向成垂直于上述層。反鐵磁性（AFM）材料（稱為“釘扎層（PL）”）毗鄰第一軟磁層設(shè)置以防止它旋轉(zhuǎn)。呈現(xiàn)該性質(zhì)的AFM材料被稱為“釘扎材料”。由于其旋轉(zhuǎn)被抑制，故第一軟磁層被稱為“被釘扎層”。第二軟磁層響應(yīng)于外磁場自由地旋轉(zhuǎn)并且被稱為“自由層（FL）”。

由于磁疇壁運動導(dǎo)致造成數(shù)據(jù)恢復(fù)困難的電噪聲，因此為了正確地操作MR傳感器，應(yīng)使傳感器穩(wěn)定以防止邊緣疇的形成。實現(xiàn)穩(wěn)定的常見方法是采用永磁體鄰接接合設(shè)計。在該方案中，將具有高矯頑磁場（即，硬磁體）的永磁體設(shè)置在傳感器的每一端處。來自永磁體的磁場使傳感器穩(wěn)定并且防止邊緣疇形成，以及提供適當?shù)钠谩榱嗽黾覲L的剛度，在PL中使用合成反磁體（SAF）。AFM/PL的使用允許SAF結(jié)構(gòu)的一致且可預(yù)測的定向。此外，AFM/PL的使用還提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)以能夠?qū)崿F(xiàn)利用MR傳感器的讀取器的高振幅線性響應(yīng)。

如上所述的多層GMR/TMR傳感器的組件還被稱為傳感器疊層。這種傳感器可被底部屏蔽層和頂部屏蔽層包圍，以屏蔽傳感器使其免受從換能器頭的其他部件產(chǎn)生的任何磁影響。在此類實現(xiàn)中，頂部屏蔽層和底部屏蔽層之間的距離被稱為屏蔽層到屏蔽層間距（SSS）。確定記錄系統(tǒng)中的信噪比（SNR）的磁傳感器的脈沖寬度波動PW50取決于頭部的SSS。具體而言，SSS的減小導(dǎo)致PW50的值減小，并因此導(dǎo)致記錄系統(tǒng)的信噪比的值增加。然而，利用SSS減小來實現(xiàn)更低的PW50具有其局限性。

本文所公開的示例讀取器傳感器組件提供用于在不減小讀取器傳感器的SSS的情況下減小讀取器傳感器的PW50的替代方法。具體而言，讀取器傳感器組件包括被底部屏蔽層和頂部屏蔽層包圍的讀取器疊層，其中底部屏蔽層和頂部屏蔽層中的至少一個通過軟磁籽晶層與傳感器疊層隔開，軟磁籽晶層分別從底部屏蔽層或頂部屏蔽層解耦。在此類讀取器傳感器的替代實現(xiàn)中，僅軟磁籽晶層的一部分從底部屏蔽層或頂部屏蔽層解耦。設(shè)置這種局部解耦的籽晶層允許保持傳感器的穩(wěn)定性，同時減小傳感器疊層的PW50以提高記錄系統(tǒng)的SNR。