负极化自旋转矩振荡器制造技术

本发明专利技术涉及一种负极化自旋转矩振荡器。公开的实施例一般涉及MAMR头。该MAMR头包括STO。该STO包括第一磁层、第二磁层和布置在第一磁层和第二磁层之间的中间层。该第一和第二磁层之一由负极化材料制成，而其它磁层由正极化材料制成。因此，当振荡时第一和第二磁层中的磁化处于相同方向，这会抑制第一和第二磁层中磁化的部分抵消并增强AC磁场。

【技术实现步骤摘要】
背景
本文公开的实施例主要涉及一种使用微波辅助磁记录头的磁盘设备。
技术介绍
在过去的许多年，微波辅助磁记录(MAMR)一直被研究作为提高磁读/写设备的面密度的记录方法，例如硬盘驱动器(HDD)。MAMR能够使磁记录头利用自旋转矩振荡器(STO)来产生微波(高频AC磁场)。当应用来自写头的磁场并且电流传导到STO时，该STO振荡并且为记录介质提供AC磁场。该AC磁场可以降低记录介质的矫顽力，因此MAMR能够实现高质量记录。通常，该STO包括自旋极化层(SPL)、场产生层(FGL)和布置在SPL和FGL之间的中间层。由于来自SPL的自旋转矩通过中间层传递到FGL，该STO产生高频磁场，或微波，并且该FGL的磁化的面内高速旋转用作面内自由层。在一些设计中，SPL中的磁化方向垂直于FGL中的磁化方向，也称为T型振荡模式。该T型振荡利用了反射转矩，这是低效率的。在其它设计中，SPL中的磁化方向是反平行于FGL中的磁化方向，也称为AF型振荡模式。反平行意味着SPL和FGL中的磁化方向是平行的但是处于相反方向。AF型振荡利用了反射转矩和直接转矩，因此可以获得具有小偏置电流的振荡。然而，反平行磁化方向可以部分抵消SPL和FGL中的磁化，导致减弱AC磁场。因此，在技术上存在改善MAMR的记录头的需求。
技术实现思路
本文公开的实施例主要涉及MAMR头。该MAMR头包括STO。该STO包括第一磁层、第二磁层和布置在该第一和第二磁层之间的中间层。该第一和第二磁层之一由负极化材料制成，而其它磁层由正极化材料制成。因此，第一和第二磁层中的磁化处于相同方向，这会抑制第一和第二磁层中磁化的部分抵消并增强AC磁场。在一个实施例中，公开了一种STO。该STO包括第一磁层，并且该第一磁层包括负极化材料。该STO还包括第二磁层，并且该第二磁层包括正极化材料。该STO还包括布置在第一磁层和第二磁层之间的第一中间层。在其它实施例中，公开了一种MAMR系统。该MAMR系统包括STO，并且该STO包括第一磁层、第二磁层和布置在第一磁层和第二磁层之间的第一中间层。该第一和第二磁层之一包括负极化材料并且该第一和第二磁层之一包括正极化材料。在另一个实施例中，公开了一种硬盘驱动器。该硬盘驱动器包括磁介质、磁读头和磁写头。该磁写头包括STO，并且该STO包括第一磁层。该第一磁层包括负极化材料。该STO还包括第二磁层，并且该第二磁层包括正极化材料。该STO还包括布置在第一磁层和第二磁层之间的第一中间层。附图说明为了使上述列举的特征能够被详细的理解，结合实施例提出了上述简要概括的公开内容的更具体的说明，其中的一些在附图中描述。然而，应该注意到的是，附图仅描述了本公开的典型实施例，因此不应理解为对其范围的限制，该公开可以允许在包含磁传感器的任何领域中的其它等效的实施例。图1示出了根据本文描述的实施例的磁盘驱动系统。图2是根据本文示出的实施例的图1的磁盘驱动系统的磁盘以及MAMR读/写头的截面图。图3A-3B是根据本文描述的实施例的STO的面对表面的介质的视图。为了便于理解，在可能情况下采用相同的附图标记，以指明图中共用的相同要素。这考虑到了在没有特别说明的情况下在一个实施例中公开的要素可以有利地用在其它实施例中的情况。具体实施方式以下，参考实施例。然而，应该理解的是，该公开不限于具体描述的实施例。替代地，下面的特征和要素的任何组合，无论是否涉及不同的实施例，都能采用和实施该公开。而且，尽管该公开的实施例可以实现超过其它解决方法和/或现有技术的优点，但是是否由给定实施例实现了具体优点不是对该公开的限制。因此，以下的方面、特征、实施例和优点仅仅是描述性的，而不被视为是所附权利要求的要素或限制，除非权利要求中明确提及。本文公开的实施例一般涉及MAMR头。该MAMR头包括STO。该STO包括第一磁层、第二磁层和布置在第一磁层和第二磁层之间的中间层。该第一和第二磁层之一由负极化材料制成，而其它磁层由正极化材料制成。因此，第一和第二磁层中的磁化处于相同方向，这会抑制第一和第二磁层中磁化的部分抵消并增强AC磁场。图1描述了根据本文描述的实施例的磁盘驱动器100。如图所示，至少一个可旋转磁介质，例如磁盘112，被支撑在主轴114上并通过磁盘驱动马达118旋转。每个盘上的磁记录是磁盘112上的同心数据轨道(未示出)的环形图案形式。至少一个滑块113布置在磁盘112附近，每个滑块113支撑一个或多个磁头组件121，该磁头组件包括用于将AC磁场施加到盘表面122的STO。当磁盘旋转时，该滑块113在盘表面122之上的内外方向上径向移动，以使得磁头组件121可以访问其中期望写入数据的磁盘112的不同轨道。每个滑块113通过悬架115附着到致动器臂119。该悬架115提供微弹性力，其使滑块113偏向盘表面122。每个致动器臂119附着到致动器装置127。在图1中显示的该致动器装置127可以是音圈马达(VCM)。该VCM包括在固定磁场内可移动的线圈，该线圈移动的方向和速度通过由控制单元129提供的马达电流信号控制。在启用磁盘驱动器100的MAMR运行期间，磁盘112的旋转在滑块113和在滑块113上施加向上的力或升力的盘表面122之间产生空气轴承。从而该空气轴承抗衡悬架115的微弹性力并支持滑块113关闭并在常规运行期间通过小的、恒定的间隙略微高于盘112表面。由磁头组件121产生的AC磁场降低了高矫顽力介质的矫顽力，使得磁头组件121的写部件正确磁化介质中的数据位。通过控制单元129产生的控制信号来在运行中控制磁盘驱动器100的各个部件，例如访问控制信号和内部时钟信号。典型地，该控制单元129包括逻辑控制电路、存储装置和微处理器。该控制单元129产生控制信号以控制各个系统运行，例如线123上的驱动马达控制信号以及头位置以及线128上的寻找控制信号。线128上的控制信号提供期望的电流配置以使滑块113向盘112的期望的数据轨道进行最优化的移动和定位。读写信号通过记录通道125与装置121上的读写头通信。典型的磁盘存储系统和图1的附图的上述描述只是出于说明的目的。明显的是，磁盘存储系统可以包含大数量的盘和致动器，并且每个致动器可以支持多个滑块。图2是通过面对磁盘202的MAMR读/写头200的中心的部分截面侧视图。在图1中，该读/写头200和磁盘202分别与磁头组件121和磁盘112对应。读/写头200包括面对表面(MFS)212的介质，例如ABS，磁写头210和磁读头211，并安装成为使得MFS212面对磁盘202。在图2中，盘202在箭头232指示方向上移动通过写头210，并且读/写头200在箭头234指示方向上移动。在一些实施例中，磁读头211是磁阻(MR)读头，其包括位于MR屏蔽S1和S2之间的MR感测元件204。在其它实施例中，磁读头211是磁隧道结(MTJ)读头，其包括位于MR屏蔽S1和S2之间的MTJ感测设备204。MR(或者MTJ)感测元件204可以检测到磁盘202中的相邻磁化区域的磁场作为记录位。写头210包括返回磁极206、主磁极220、拖尾屏蔽240、布置在主磁极220和拖尾屏蔽240之间的STO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自旋转矩振荡器，包括：第一磁层，其中，所述第一磁层包括负极化材料；第二磁层，其中，所述第二磁层包括正极化材料；以及第一中间层，所述第一中间层布置在所述第一磁层和所述第二磁层之间。

【技术特征摘要】
1.一种自旋转矩振荡器，包括：第一磁层，其中，所述第一磁层包括负极化材料；第二磁层，其中，所述第二磁层包括正极化材料；以及第一中间层，所述第一中间层布置在所述第一磁层和所述第二磁层之间。2.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，还包括底层和盖层。3.如权利要求2所述的自旋转矩振荡器，其中，所述第一磁层是自旋极化层并且所述第二磁层是场产生层，并且其中，所述盖层布置在所述第二磁层之上，所述第二磁层布置在所述第一中间层之上，所述第一中间层布置在所述第一磁层之上，并且所述第一磁层布置在所述底层之上。4.如权利要求2所述的自旋转矩振荡器，其中，所述第一磁层是场产生层并且所述第二磁层是自旋极化层，并且其中，所述盖层布置在所述第一磁层之上，所述第一磁层布置在所述第一中间层之上，所述第一中间层布置在所述第二磁层之上，并且所述第二磁层布置在所述底层之上。5.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，其中，所述负极化材料包括选自下述构成的组的材料：具有5至35原子百分比的Cr的FeCr；具有5至25原子百分比的Cr的CoCr；具有5至10原子百分比的Cr的NiCr；具有10至20原子百分比的V的FeV；具有5至10原子百分比的Mn的CoMn；以及包含FeCr、CoCr、NiCr、FeV或CoMn的任何磁性材料。6.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，其中，所述正极化材料
\t包括选自由Fe、Co、Ni及其合金构成的组的材料。7.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，其中，邻近所述第一磁层的所述第一中间层的至少一部分包括选自由Cr及其合金构成的组的材料。8.如权利要求1所述的自旋转矩振荡器，还包括第二中间层和第三磁层。9.如权利要求8所述的自旋转矩振荡器，其中，所述第三磁层包括正极化材料。10.如权利要求9所述的自旋转矩振荡器，其中，所述第一磁层是自旋极化层，所述第二磁层是场产生层，并且所述第三磁层是自旋极化层，并且其中，所述盖层布置在所述第三磁层之上，所述第三磁层布置在所述第二中间层之上，所述第二中间层布置在所述第二磁层之上，所述第二磁层布置在所述第一中间层之上，所述第一中间层布置在所述第一磁层之上，并且所述第一磁层布...

【专利技术属性】
技术研发人员：长坂惠一，佐藤阳，椎本正人，佐藤雅重，五十岚万寿和，冈村进，
申请(专利权)人：HGST荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL