利用电子自旋相关的散射读取数据的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种磁记录介质、和一种利用电子的自旋相关的散射读取数据的装置和方法。该装置包括探针、磁记录介质、控制单元和测量单元。探针通过肖特基结、或隧道势垒发射热电子。磁记录介质包括基底、在基底上的第一磁层、在第一磁层上的非磁层、和在非磁层上的第二磁层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向。控制单元向探针施加电压，以便探针可以发射热电子。测量单元通过检测在基底的输出电流，来读取记录在磁记录介质上的数据，所述输出电流按照第一和第二磁层的磁化的平行、或反向平行状态而变化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁记录介质、和一种从磁记录介质读取数据的装置及方法，具体涉及一种磁记录介质、和一种利用电子的自旋相关的散射从磁记录介质读取数据的装置及方法。
技术介绍
一般地，存在两种用于读取记录在磁记录介质上的数据的传统方法。一种涉及检测从磁记录介质产生的磁场，另一种涉及利用磁光效应。但是，由于记录在数据存储介质上的数据的密度提高、和作为记录在数据存储介质上的数据的最小单位比特的大小的降低，这两种方法变得更容易受到技术问题的影响。例如，在通过检测从磁记录介质产生的磁场来从磁记录介质读取数据的方法的情况中，虽然对降低比特的大小进行了积极的研究，但是仍然对磁场传感器的大小有限制。另外，比特大小的降低伴随着输出信号的强度的降低，当前的技术不能放大在某个电平以外的输出信号。在利用磁光效应从磁记录介质读取数据的方法的情况中，由所用的光波长来确定分辨率的事实，对于可以施加到磁记录介质的记录密度强加了限制。为了解决传统的数据再现方法的技术问题，美国专利第6,304,481号公开了一种利用自旋极化的电子来存储数据的装置和方法。图1是由6,304,481专利所提供的数据存储设备的剖面图。参见图1，数据存储设备包括控制单元1，具有尖端2b的自旋极化的电子源40，提取器4，准直仪6、7、9，静电透镜10、11和12，绝缘元件5和8。数据存储设备也包括消隐元件13，粗和细微偏转板14和15，电子检测器1，数据存储层17，和基底18。控制单元1经由端口ADDRESS IN(地址输入)、DATA IN(数据输入)和DATA OUT(数据输出)，从外部设备接收控制信号和数据，利用必要的协议，来解译控制信号和数据，并且，将控制响应和数据返回外部设备。电子源40提供自旋极化的电子3，然后尖端2b收集自旋极化的电子3。提取器4从尖端2b提取自旋极化的电子3，准直仪6、7、9将自旋极化的电子3校准到自旋极化的电子束19。静电透镜10、11和12聚焦自旋极化的电子束19，微偏转板14和15将自旋极化的电子束19向一个磁场偏转，该磁场是数据存储层17的一部分产生的，数据将存储在所述的数据存储层17上。数据存储层17包括多个调整区域22、和通过绝缘元件28与数据存储层17绝缘的导电元件27。控制单元1向电子源40施加电压V1，并且，分别向提取器4和准直仪6、7、9施加电压V2到V5，以便获得自旋极化的电子束19的所期望的特性。控制单元1分别向静电透镜10、11和12施加电压V6到V8，以便通过透镜孔径建立静电场。控制单元1向象散校正装置25的一端施加电压V12到V19。控制单元1向自旋极化的电子源40施加信号S19，以便确定自旋极化的电子3的极化方向，并且，分别向粗和细微偏转板14和15施加信号S2到S17，以便偏转自旋极化的电子束19。另外，控制单元1向消隐元件13提供信号S1，并且，通过交替检测信号S18和S20而读取数据。按照在6,304,481专利中公开的数据存储设备和方法，有必要、但不容易精密地控制电压，以便将电子束集中到具体的数据存储区域上。另外，为了将电子束注入到数据存储介质上，必须有在数据存储介质上提供的非导电空间，它导致低效率，并且，使得难于精确地输出用于从数据存储介质再现数据的检测信号。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用电子的自旋相关的散射的高密度的磁记录介质、和一种利用向磁记录介质注入电子的探针，从磁记录介质读取数据的装置和方法。按照本专利技术的一个方面，提供了一种磁记录介质。所述磁记录介质包括基底、在基底上的第一磁层、在第一磁层上的非磁层、在非磁层上的第二磁层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向。最好是，第一和第二磁层具有平面内的或垂直的磁各向异性。最好是，第一和第二磁层是连续的薄膜层。最好是，第一和第二磁层部分或整个地形成图案。最好是，第一和第二磁层的比特由毫微米的粒子组成。最好是，第一和第二磁层的每一个由磁多层组成。最好是，非磁层是金属层。最好是，磁记录介质还包括在磁层上的氧化层，电子穿过该氧化层。最好是，非磁层是氧化层。最好是，磁记录介质还包括在第一磁层下的非磁金属层。最好是，磁记录介质还包括在第二磁层上的非磁金属层。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于读取数据的装置。该装置包括探针、磁记录介质、控制单元、和测量单元。探针利用肖特基结发射热电子，肖特基结由敷有非磁金属层的半导体尖端组成。磁记录介质包括基底、在基底上的第一磁层、在第一磁层上的非磁层、和在非磁层上的第二磁层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向。控制单元向探针施加电压，以便探针可以发射热电子。测量单元通过检测在基底的输出电流，来读取记录在磁记录介质上的数据，所述输出电流按照第一和第二磁层的磁化的平行、或反向平行状态而变化。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于读取数据的装置。这种装置包括探针、磁记录介质、控制单元、和测量单元。探针包括半导体尖端并发射热电子。磁记录介质包括基底、在基底上的第一磁层、在第一磁层上的非磁层、和在非磁层上的第二磁层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向。控制单元向探针施加电压，以便尖端可以发射热电子。测量单元通过检测在基底的输出电流，来读取记录在磁记录介质上的数据，所述输出电流按照第一和第二磁层的磁化的平行、或反向平行状态而变化。最好是，所述装置还包括在第一磁层下的非磁金属层。最好是，所述装置还包括在第二磁层上的非磁金属层。最好是，第一和第二磁层具有平面内的或垂直的磁各向异性。最好是，第一和第二磁层是连续的薄膜层。最好是，第一和第二磁层部分或整个地形成图案。最好是，第一和第二磁层的比特由毫微米的粒子组成。最好是，第一和第二磁层的每一个由磁多层组成。最好是，非磁层是金属层。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于读取数据的装置。该装置包括探针、磁记录介质、控制单元、和测量单元。探针包括敷有氧化层的半导体尖端，该氧化层将穿过它的电子转换为热电子。磁记录介质包括基底、在基底上的第一磁层、在第一磁层上的非磁层、和在非磁层上的第二磁层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向。控制单元向探针施加电压，以便探针可以发射热电子。测量单元通过检测在基底的输出电流，来读取记录在磁记录介质上的数据，所述输出电流按照第一和第二磁层的磁化的平行、或反向平行状态而变化。最好是，所述装置还包括在第一磁层下的非磁金属层。最好是，所述装置还包括在第二磁层上的非磁金属层。最好是，第一和第二磁层具有平面内的或垂直的磁各向异性。最好是，第一和第二磁层是连续的薄膜层。最好是，第一和第二磁层部分或整个地形成图案。最好是，第一和第二磁层的比特由毫微米的粒子组成。最好是，第一和第二磁层的每一个由磁多层组成。最好是，非磁层是金属层。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种用于读取数据的装置。该装置包括探针、磁记录介质、控制单元、和测量单元。探针包括发射电子的导电尖端。磁记录介质包括基底、在基底上的第一磁层、在第一磁层上的非磁层、在非磁层上的第二磁层、在第二磁层上的氧化层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向，所述氧化层将穿过它的电子转换为热电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种读取数据的方法，包括：利用探针向磁记录介质注入热电子；在基底检测输出电流，该输出电流由依赖于第一和第二磁层的磁化的平行、或反向平行状态的热电子的散射确定；以及当所述电流超过预定的参考值的时候，通过识别一个数据比特 的值作为第一二进制值，来读取记录在磁记录介质上的数据，并且，当所述电流不超过所述预定参考值的时候识别所述数据比特的值作为第二二进制值。

【技术特征摘要】
KR 2002-12-14 80059/021.一种读取数据的方法，包括利用探针向磁记录介质注入热电子；在基底检测输出电流，该输出电流由依赖于第一和第二磁层的磁化的平行、或反向平行状态的热电子的散射确定；以及当所述电流超过预定的参考值的时候，通过识别一个数据比特的值作为第一二进制值，来读取记录在磁记录介质上的数据，并且，当所述电流不超过所述预定参考值的时候识别所述数据比特的值作为第二二进制值。2.按照权利要求1的方法，其中，磁记录介质包括基底；在基底上的第一磁层；在第一磁层上的非磁层；以及在非磁层上的第二磁层，所述第二磁层具有与第一磁层的磁化方向平行、或反向平行的磁化方向。3.按照权利要求2的方法，其中，磁记录介质还包括在第一磁层下的非磁金属层。4.按照权利要求2的方法，其中，磁记录介质还包括在第二磁层上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成栋，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]