[發(fā)明專利]讀取傳感器及其形成方法以及磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510411561.5
• 申請(qǐng)日: 2015-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105185388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·S·霍;S·桑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: HGST荷蘭公司
• 主分類號(hào): G11B5/127
• 分類號(hào): G11B5/127;G11B5/48
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁頭，更具體地，本發(fā)明涉及一種具有凹陷的反鐵磁(AFM)釘扎層的磁頭。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)的心臟是磁硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)，磁硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器通常包括旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)、具有讀頭和寫(xiě)頭的滑塊(slider)、位于旋轉(zhuǎn)的盤(pán)之上的懸臂、以及驅(qū)動(dòng)臂，該驅(qū)動(dòng)臂擺動(dòng)該懸臂以將讀頭和/或?qū)戭^置于旋轉(zhuǎn)的盤(pán)上的選定的環(huán)形磁道上方。當(dāng)盤(pán)不旋轉(zhuǎn)時(shí)，懸臂將滑塊偏置為與該盤(pán)的表面接觸，但是當(dāng)該盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在滑塊的空氣軸承表面(ABS)附近，空氣被旋轉(zhuǎn)的盤(pán)旋動(dòng)，使得滑塊行進(jìn)在空氣軸承(airbearing)之上以小的距離離開(kāi)旋轉(zhuǎn)的盤(pán)的表面。當(dāng)滑塊在空氣軸承上行進(jìn)時(shí)，寫(xiě)頭和讀頭用于寫(xiě)入磁印記(magneticimpression)到旋轉(zhuǎn)的盤(pán)以及從旋轉(zhuǎn)的盤(pán)讀取磁場(chǎng)信號(hào)。讀頭和寫(xiě)頭連接到處理電路，該處理電路根據(jù)計(jì)算機(jī)程序操作以實(shí)現(xiàn)寫(xiě)入和讀取功能。

在信息時(shí)代處理的信息量迅速增加。具體地，已經(jīng)期望HDD在其有限的面積和體積中存儲(chǔ)更多的信息。對(duì)于這種期望的一種技術(shù)途徑是通過(guò)增大HDD的記錄密度來(lái)增大容量。為了實(shí)現(xiàn)更高的記錄密度，記錄位(recordingbit)的進(jìn)一步小型化是有效的，這進(jìn)而通常要求設(shè)計(jì)越來(lái)越小的部件。用于實(shí)現(xiàn)部件尺寸的這種減小的一種途徑是使用具有讀取傳感器的磁頭，該讀取傳感器具有與具有增大的記錄密度的磁介質(zhì)一起使用的更窄的磁道寬度。

然而，與設(shè)計(jì)和制造具有更窄的磁道寬度的讀取傳感器相關(guān)的問(wèn)題之一是讀取間隙(readgap)的尺寸。傳統(tǒng)的讀取傳感器不能充分地減小讀取間隙而允許讀取傳感器具有更窄的磁道寬度，具有更窄的磁道寬度的讀取傳感器能夠如所需地有效地操作。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，一種讀取傳感器包括：反鐵磁(AFM)釘扎層，配置為以預(yù)定方式釘扎位于其上的一個(gè)或多個(gè)被釘扎層的磁取向，該AFM釘扎層在元件高度方向(elementheightdirection)上從面對(duì)介質(zhì)的表面(media-facingsurface)凹陷至第一高度；第一反平行被釘扎多層(AP1)，位于AFM釘扎層之上并延伸超過(guò)該第一高度到面對(duì)介質(zhì)的表面；第二反平行被釘扎層(AP2)，位于AP1之上并延伸超過(guò)第一高度到該面對(duì)介質(zhì)的表面；以及自由層，配置為響應(yīng)于存儲(chǔ)到磁介質(zhì)的磁信息，該自由層在AP2之上位于面對(duì)介質(zhì)的表面處并在元件高度方向上從面對(duì)介質(zhì)的表面延伸至第二高度，其中該元件高度方向垂直于面對(duì)介質(zhì)的表面，其中AP1和AP2不從面對(duì)介質(zhì)的表面凹陷，并且其中AFM釘扎層、AP1和AP2在元件高度方向上延伸超過(guò)自由層在第二高度之外(beyondthesecondheight)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種用于形成讀取傳感器的方法包括：形成AFM釘扎層，該AFM釘扎層配置為以預(yù)定方式釘扎位于其上的一個(gè)或多個(gè)被釘扎層的磁取向，該AFM釘扎層在元件高度方向上從面對(duì)介質(zhì)面的表面凹陷至第一高度；在AFM釘扎層之上形成AP1，該AP1延伸超過(guò)第一高度至面對(duì)介質(zhì)的表面；在該AP1之上形成AP2，該AP2延伸超過(guò)第一高度至面對(duì)介質(zhì)的表面；以及形成自由層，該自由層配置為響應(yīng)于存儲(chǔ)到磁介質(zhì)的磁信息，該自由層在AP2之上形成在面對(duì)介質(zhì)的表面處并在元件高度方向上從面對(duì)介質(zhì)的表面延伸至第二高度，其中元件高度方向垂直于面對(duì)介質(zhì)的表面，其中AP1和AP2不從面對(duì)介質(zhì)的表面凹陷，并且其中AFM釘扎層、AP1和AP2在元件高度方向上延伸超過(guò)自由層在第二高度之外。

這些實(shí)施例中的任一個(gè)可以在磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)諸如盤(pán)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)中實(shí)施，該磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括磁頭、用于使磁介質(zhì)(例如，硬盤(pán))在磁頭上方經(jīng)過(guò)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、以及電聯(lián)接到磁頭的控制器。

從以下的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它的方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，以下的詳細(xì)描述在與附圖結(jié)合時(shí)通過(guò)示例的方式示出本發(fā)明的原理。

附圖說(shuō)明

為了更全面地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)以及優(yōu)選的使用方式，應(yīng)當(dāng)參照以下結(jié)合附圖閱讀的詳細(xì)描述。

圖1是一種磁記錄盤(pán)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖。

圖2A是采用縱向記錄格式的記錄介質(zhì)的示意截面圖。

圖2B是用于如圖2A中的縱向記錄的傳統(tǒng)磁記錄頭和記錄介質(zhì)組合的示意圖。

圖2C是采用垂直記錄格式的磁記錄介質(zhì)。

圖2D是用于在一側(cè)垂直記錄的記錄頭和記錄介質(zhì)組合的示意圖。

圖2E是適于在介質(zhì)的兩側(cè)分開(kāi)地記錄的記錄裝置的示意圖。

圖3A是具有螺旋線圈的垂直磁頭的一個(gè)特定實(shí)施例的截面圖。