相变辅助磁盘介质、磁盘、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种相变辅助磁盘介质、磁盘、装置及方法，所述相变辅助磁盘介质包括：衬底；形成在所述衬底上的相变材料层，所述相变材料层在预设条件下发生相变；形成在所述相变材料层上的磁性材料层，其中，所述磁性材料层在所述相变材料层发生相变时处于未磁化状态，在所述相变材料层未发生相变时在第一方向和第二方向的磁场条件下分别具有第一磁化方向和第二磁化方向，以及形成在所述磁性材料层上的包覆层，本发明专利技术可有效提升存储密度同时保持存储稳定性。

【技术实现步骤摘要】
相变辅助磁盘介质、磁盘、装置及方法
本专利技术涉及自旋电子器件
，尤其涉及一种相变辅助磁盘介质、磁盘及装置。
技术介绍
磁盘介质包括设置在磁盘盘面上的多个磁体，其中，每个磁体为一个bit位，磁体的磁化方向对应着计算机中的“0”和“1”，采用硬盘读写磁头改变和确定磁体的磁化方向，即可实现数据的写入和读取。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种相变辅助磁盘介质，有效提升存储密度同时保持存储稳定性。本专利技术的另一个目的在于提供一种磁盘。本专利技术的还一个目的在于提供一种磁盘装置。本专利技术的还一个目的在于提供一种相变辅助磁盘介质形成方法。本专利技术的还一个目的在于提供一种磁盘装置数据读写方法。为了达到以上目的，本专利技术一方面公开了一种相变辅助磁盘介质，包括：衬底；形成在所述衬底上的相变材料层，所述相变材料层在预设条件下发生相变；形成在所述相变材料层上的磁性材料层，其中，所述磁性材料层在所述相变材料层发生相变时处于未磁化状态，在所述相变材料层未发生相变时在第一方向和第二方向的磁场条件下分别具有第一磁化方向和第二磁化方向；以及形成在所述磁性材料层上的包覆层。优选的，所述衬底层的材料包括二氧化钛、硅和三氧化二铝中的一种或多种。优选的，所述相变材料层的材料包括二氧化钒和硫化镉中的至少一种。优选的，所述磁性材料层的材料包括钴/铂、钴铁硼/氧化镁、钴/钯中的一种或多种。优选的，所述包覆层的材料包括钽和钌中的至少一种。本专利技术还公开了一种磁盘，包括磁盘盘面以及设置在所述磁盘盘面上的多个如上所述的相变辅助磁盘介质。优选的，所述相变辅助磁盘介质涂布设置在所述磁盘盘面上。本专利技术还公开了一种磁盘装置，包括如上所述的磁盘、条件控制模块和读写模块；其中，所述读写模块用于基于接收的写入指令确定待写入数据，若待写入数据为第一数据，形成条件控制信号并传输至待写入第一数据的相变辅助磁盘介质对应的条件控制模块，若待写入数据为第二数据或第三数据，形成对应的磁场以使磁性材料层的磁化方向与待写入数据对应，并基于接收的读取指令通过电磁感应原理确定待读取的相变辅助磁盘介质的磁化方向；所述条件控制模块用于基于条件控制信号形成对应的预设条件并施加至所述待写入第一数据的相变辅助磁盘介质的相变材料层。本专利技术还公开了一种相变辅助磁盘介质形成方法，包括：在衬底上形成相变材料层，所述相变材料层在预设条件下发生相变；在所述相变材料层上形成磁性材料层，其中，所述磁性材料层在所述相变材料层发生相变时处于未磁化状态；在所述磁性材料层上形成包覆层。本专利技术还公开了一种磁盘装置数据读写方法，包括：基于接收的写入指令确定待写入数据；若待写入数据为第一数据，形成条件控制信号并传输至待写入第一数据的相变辅助磁盘介质对应的条件控制模块，以使所述条件控制模块用于基于条件控制信号形成对应的预设条件并施加至所述待写入第一数据的相变辅助磁盘介质的相变材料层；若待写入数据为第二数据或第三数据，形成对应的磁场以使磁性材料层的磁化方向与待写入数据对应；基于接收的读取指令通过电磁感应原理确定待读取的相变辅助磁盘介质的磁化方向。本专利技术的相变辅助磁盘介质包括衬底及依次形成在衬底上的相变材料层和磁性材料层。本专利技术利用相变材料层在外界预设条件下会发生相变，进而改变磁性材料层的磁化状态的特性。从而，在相变材料层未发生相变时，可通过外加第一方向和第二方向的磁场，在不同方向的磁场作用下，使磁性材料层在磁场的作用下发生磁化方向的改变，分别使磁性材料层具有第一磁化方向和第二磁化方向。相变材料层在预设条件下会发生相变，相变后的相变材料层产生界面应力使磁性材料层的各向异性特性降低，从而使磁性材料层在未加外磁场的情况下保持未磁化状态。由此，本专利技术通过设置相变材料层并使相变材料层的相变状态改变以改变磁性材料层的磁化特性，使磁性材料层在相变材料层和外界磁场的作用下实现未磁化状态、具有第一磁化方向和具有第二磁化方向的三种磁化状态，从而可实现三种磁存储状态，该三种磁存储状态可分别用于表示三种不同的信息状态。相对于现有的两种信息状态的磁盘介质，本专利技术极大地提升了存储容量和存储密度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出本专利技术相变辅助磁盘介质一个具体实施例的结构图；图2示出本专利技术相变材料层的电阻与温度的关系示意图；图3示出本专利技术相变材料层相变前磁性材料层垂直各向异性的磁滞回线示意图；图4示出本专利技术相变材料层相变后磁性材料层垂直各向异性的磁滞回线示意图；图5示出本专利技术相变辅助磁盘介质一个具体实施例设置温度控制模块的结构图；图6示出本专利技术相变辅助磁盘介质形成方法一个具体实施例的流程图；图7示出本专利技术磁盘装置数据读写方法一个具体实施例的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在此公开的实施例，其特定的结构细节和功能细节仅是表示描述特定实施例的目的，因此，可以有许多可选择的形式来实施本专利技术，且本专利技术不应该被理解为仅仅局限于在此提出的示例实施例，而是应该覆盖落入本专利技术范围内的所有变化、等价物和可替换物。在实际制造过程中，各个步骤的工艺选择、顺序排列等视具体情况确定，且均包含于本专利技术公开的范围之内。目前，磁盘装置作为一种常见的存储装置，其磁盘上设置大量的小磁体，每个小磁体作为一个bit位，通过写入操作可使每个小磁体改变至两种磁化状态的其中一种，通过小磁体的两种磁化状态可以分别表示两种信息状态，例如可以用于分别表示逻辑数字“0”和“1”。但是，由于写入操作仅可以使磁体的磁化状态在两种磁化状态之中切换，因此，一个小磁体仅能够表示两个信息状态，从而导致现有的磁盘存储密度低，磁盘体积大，存储操作需要对大量磁体进行操作，磁体功耗大。此外，传统的磁盘介质为颗粒介质，如γ-Fe2O3，它具有成本低、易于大量生产等优势。但受到颗粒大小的限制，其膜层厚度很难降到0.5μm以下，难以满足高密度磁存储的要求；同时，磁层中的非磁性粘合剂使得介质的剩磁比较低，输出电压信号小，信噪比差。为了克服上述缺点，人们进一步开发了薄膜磁盘介质层。根据薄膜的各向异性特点可以分为纵向(平行)磁记录薄膜与垂直磁记录薄膜。目前市场上大部分的磁盘介质采用的是纵向磁记录薄膜，其易磁化方向平行于磁盘表面，磁层可以做到很薄(0.02-0.1μm)，且薄膜沿膜面方向表现出很强的剩磁，从而使得输出的电压信号增强，增大了记录密度。但随着存储面密度的提高，受到超顺磁效应的影响，磁记本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变辅助磁盘介质，其特征在于，包括：/n衬底；/n形成在所述衬底上的相变材料层，所述相变材料层在预设条件下发生相变；/n形成在所述相变材料层上的磁性材料层，其中，所述磁性材料层在所述相变材料层发生相变时处于未磁化状态，在所述相变材料层未发生相变时在第一方向和第二方向的磁场条件下分别具有第一磁化方向和第二磁化方向；以及/n形成在所述磁性材料层上的包覆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种相变辅助磁盘介质，其特征在于，包括：
衬底；
形成在所述衬底上的相变材料层，所述相变材料层在预设条件下发生相变；
形成在所述相变材料层上的磁性材料层，其中，所述磁性材料层在所述相变材料层发生相变时处于未磁化状态，在所述相变材料层未发生相变时在第一方向和第二方向的磁场条件下分别具有第一磁化方向和第二磁化方向；以及
形成在所述磁性材料层上的包覆层。


2.根据权利要求1所述的相变辅助磁盘介质，其特征在于，所述衬底层的材料包括二氧化钛、硅和三氧化二铝中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的相变辅助磁盘介质，其特征在于，所述相变材料层的材料包括二氧化钒和硫化镉中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的相变辅助磁盘介质，其特征在于，所述磁性材料层的材料包括钴/铂、钴铁硼/氧化镁、钴/钯中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的相变辅助磁盘介质，其特征在于，所述包覆层的材料包括钽和钌中的至少一种。


6.一种磁盘，其特征在于，包括磁盘盘面以及设置在所述磁盘盘面上的多个如权利要求1-5任一项所述的相变辅助磁盘介质。


7.根据权利要求6所述的磁盘，其特征在于，所述相变辅助磁盘介质涂布设置在所述磁盘盘面上。


8.一种磁盘装置，其特征在于，包括如权利要求6或7所述的磁盘、条件控制模块和...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓阳，吕晨，尉国栋，赵巍胜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11