底屏蔽稳定的磁晶种层制造技术

本申请公开了底屏蔽稳定的磁晶种层。通常能感测数据位的数据读取器可经配置至少具有磁性叠层，所述磁性叠层在磁晶种层上具有自由和固定的磁化结构。底屏蔽可置于接触地邻近相对于顶屏蔽的磁性叠层，底屏蔽具有设置为预定磁取向的定钉扎磁性。

【技术实现步骤摘要】
底屏蔽稳定的磁晶种层专利技术概述各个实施例一般地涉及能至少从旋转数据存储介质读取数据位的传感元件。根据一些实施例，磁性叠层可以在磁性晶种层上具有自由和固定的磁化结构。底屏蔽可置于接触地邻近相对于顶屏蔽的磁性叠层，底屏蔽具有设置为预定磁取向的固定钉扎磁性。附图简述图1是按照一些实施例配置和操作的数据存储设备的示例部分的框图表示；图2示出能在图1的数据存储设备中使用的示例传感元件的一部分的横截面框图表不;图3显示了根据多个实施例构造的示例数据读取器的一部分的空气轴承视图框图表示；图4示出根据一些实施例配置的示例传感元件的空气轴承部分；图5A和5B示出了根据各个实施例执行的示例示例数据读取器的制造例程。专利技术详述在具有减小外形的数据存储设备中的更快数据访问和更高数据容量已对应在微观尺度上形成的数据传感组件。数据读取元件中的磁性层和屏蔽层的最小化可以助于产生降低磁性能的噪声。对于减少磁性分层的物理尺寸并同时保持屏蔽层和数据传感层的磁分离操作的增加关注对应危及可靠的数据读取的挥发性磁稳定性。因此，行业使用运行期间最小噪音产出继续争取磁稳定的体积更小的数据读取分层。因此，数据读取器可以经配置至少具有在磁晶种层上包括自由和固定磁化结构的磁性叠层，底屏蔽接触地接近相对于顶屏蔽的磁性叠层，底屏蔽经配置具有设置为预定磁场方向的固定钉扎磁性。调谐固定钉扎磁性的能力允许磁性叠层的磁性晶种的稳定。该稳定可导致优化的磁性叠层性能，因为杂散磁场不太可能产生噪音并影响自由磁化结构操作。调谐底屏蔽和稳定的磁晶种层可用于无限多种的数据存储环境中，但图1显示了根据一些实施例配置的示例数据存储设备100环境的顶视图框图表示。并非限制性的或必需的，该数据存储设备100具有致动组件102，所述致动组件102能在磁存储介质106上的不同位置定位传感头104，在磁存储介质106中，所存储数据位108位于预定的数据磁道110上。每个数据磁道110可配置具有宽度112，该宽度112具有决定介质106的存储容量的面密度。存储介质106的移动可以通过附连到一个或多个主轴电机114进行促进，所述主轴电机114在使用期间转动以产生空气轴承表面(ABS)。在空气轴承表面上，致动组件102的滑动部116飞转以在介质106的预定部分定位包括传感头104的磁头万向架组件(HGA)118。传感头104可以配置具有一个或多个传感元件(诸如磁写入器、磁响应阅读器和磁性屏蔽)，其操作以分别从存储介质106的所选数据轨道110进行编程和读取数据的。以这种方式，致动组件102的受控运动对应于换能器与存储介质表面上定义的数据轨道110对齐以写入、读取和重写数据。图2示出能在图1的数据存储设备图100中使用的示例传感元件120的横截面框图表示。该换能元件120具有布置在ABS上底磁屏蔽124和顶磁屏蔽126之间的磁性叠层122。由于接触固定磁化参考结构130的固定磁化钉扎层128的存在，磁性叠层122可被表征为自旋阀，所述固定磁化参考结构130相对于非磁性势垒层132和磁自由结构134，结构130和134各是单一层和磁性和非磁性子层的分层。非磁性势垒层132可以形成作为像氧化镁和氧化铝的氧化物势垒，或者也可以构成为无磁性材料(诸如Cu或Ag)的隔离层。因为自由结构134响应于外部数据位而参考结构130因与钉扎层128耦合保持固定磁化，外部数据位可以被读取为逻辑状态。通过各种调谐结构，磁性晶种136可定位在磁性叠层122的相对两侧以提供钉扎层128中的预定晶粒生长和磁学性质，诸如各向异性。自旋阀磁性叠层122的结构可以具有物理屏蔽至屏蔽间隔138，磁性屏蔽至屏蔽间隔140用于确定P50测量，以及自由结构厚度142确定磁性叠层122的磁性程度和可能的数据轨道分辨率。磁性叠层122可以如图所示经配置具有磁性晶种136，该磁性晶种136可以作为磁屏蔽并降低传感元件120的有效磁性屏蔽至屏蔽间距140。但是，包括磁性晶种136可以诱发磁性波动，因为杂散磁场无意中转移磁性晶种136的磁化，这在数据位密集包裹和杂散磁场是普遍和相对激烈的数据存储环境中是有问题的。由于杂散磁场的存在而降低磁性叠层122性能的磁性晶种136的无意磁域移动和产生的噪音强调磁性晶种136稳定而不增加换能元件120的磁屏蔽至屏蔽间距140的能力。因此，底屏蔽124可经配置以稳定磁性晶种136并通过最小化磁性晶种136对杂散磁场的灵敏度而优化磁性叠层122磁性操作。应当指出的是:术语“叠层”在本公开中是无限制的，可以是由能磁性读取的磁性和非磁性材料构造的一个或多个垂直和水平对齐层。在整个本申请中，术语“叠层”将被理解为是指经构造以响应外部数据位的组件。举例来说(但不以任何方式限制)，磁性叠层可是能区别多个数据位的数据读取器。图3 —般地示出具有该配置的示例数据读取器150的空气支承视图块表示。如图所示，数据读取器150具有设置在横向侧屏蔽154之间和垂直地在底屏蔽154和顶屏蔽158之间的磁性叠层152。底屏蔽156具有固定磁化结构160，其可以是单一的铁磁材料层或由反铁磁(AFM)固定的162磁性和非磁性子层的分层。通过AFM162和固定磁化结构160提供的固定磁化能稳定磁性叠层152的各部分，并允许减小的屏蔽对屏蔽间隔，这是因为磁性叠层的参考结构可以具有减少的厚度。AFM层162的调谐厚度166可提供维护屏蔽功能的底屏蔽156的固定磁化，用于阻断杂散磁场并稳定固定磁化结构160和磁性叠层磁栈152。通过各个实施例,AFM层162可以进一步对于材料和矫顽力进行调整，以提供预定的磁性强度和方向来设置底屏蔽156和固定磁化结构160的磁化，而不干扰磁性叠层152准确感知外部数据位的能力。图4显示根据各种实施例构建的示例换能元件180的一部分的空气支承视图框图表示，以在底屏蔽184中产生固定磁化屏蔽182，从而通过接触邻接而稳定磁性叠层188的磁性晶种186。各个实施例可配置固定磁化结构190以调整固定屏蔽磁化182的强度和方向，以稳定磁堆栈188的其它部分，诸如，AFM192、第一和第二铁SAF层194和自由层196。该固定磁化182调谐可通过调整固定磁化结构190(包括由非磁间隔层200分割的铁磁SAF层198)的大小进行，ABS宽度202大于平均叠层宽度204和的最大叠层宽度208。因为铁磁性交换耦合限制磁性晶种186的磁域移动，而固定磁化结构190中存在的RKKY耦合限制底屏蔽184中的磁域移动，因此由磁性晶种186和合成反铁磁(SAF)固定磁化结构190的接触而设置的交换耦合可允许简单、高效的生产底屏蔽184的固定磁化182。尽管固定磁化182、较宽宽度202以及叠层结构，底屏蔽184可以与定位在磁性叠层186的相对两侧的侧屏蔽208协同操作以限定自由层196的磁化程度，尽管高面数据位密度，允许使用降低的屏蔽对屏蔽间距210检测单一数据位。调整底屏蔽184的固定磁化182的强度和取向的能力可提供多样的磁性叠层188屏蔽，使传感元件180优化用于多种不同的数据存储环境。例如，底屏蔽184可以配置具有平行于ABS和Z轴的固定磁化182，如图所示，它可以提供高效率的屏蔽特性而不降低自由层196的灵敏度。在一些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：磁性叠层，在磁晶种层上具有自由和固定的磁化结构，以及底屏蔽，可置于接触地邻近相对于顶屏蔽的磁性叠层，底屏蔽具有设置为预定磁取向的固定钉扎磁性。

【技术特征摘要】
2013.03.16 US 13/844,8131.一种装置，包括: 磁性叠层，在磁晶种层上具有自由和固定的磁化结构，以及 底屏蔽，可置于接触地邻近相对于顶屏蔽的磁性叠层，底屏蔽具有设置为预定磁取向的固定钉扎磁性。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述磁性叠层的固定磁化结构包括合成反铁磁(SAF)03.如权利要求2所述的装置，其中，反铁磁(AFM)置于所述磁晶种和所述磁性叠层的固定磁化结构之间。4.如权利要求1所述的装置，其中，所述固定钉扎磁化由底屏蔽中的合成反铁磁(SAF)设置。5.如权利要求4所述的装置，其中，反铁磁(AFM)置于所述SAF和底屏蔽中的屏蔽晶种层之间。6.如权利要求5所述的装置，其中，所述屏蔽种子层具有对应于预定磁取向的预定纹理。7.如权利要求 1所述的装置，其中，所述底屏蔽在空气轴承表面(ABS)具有大于所述磁性叠层的平均宽度的较宽宽度。8.如权利要求1所述的装置，其中，所述预定磁取向平行于空气轴承表面(ABS)。9.如权利要求1所述的装置，其中，所述磁性叠层置于侧屏蔽之间。10.如权利要求9所述的装置，其中，每个侧屏蔽由绝缘层从所述磁性叠层堆隔开。11.如权利要求10所述的装置，其中，每个绝缘层连续延伸以分隔所述侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·W·辛格尔顿，谭利文，李宰荣，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US