形成垂直磁化区的模式的方法以及接触性磁传递方法技术

本发明专利技术公开了垂直磁记录刚性盘上伺服模式的接触性磁传递。一种接触性磁传递方法在一片垂直磁记录硬盘的磁记录层中形成一种磁化的伺服区模式。一片主磁盘或模板有一片刚性的或者柔性的基底，基底上有一层第一软磁性材料膜，第一薄膜上有软磁材料岛的一种模式，延伸至高于第一薄膜，这些岛之间是凹进区。要形成伺服模式的从盘，或者在垂直于记录层平面的第一方向上ＤＣ磁化，或者ＡＣ擦除。然后，使从盘外层接近主模板的岛，并且在一个垂直方向上施加一个磁场，以便使这些岛之下的区域按照施加磁场的方向磁化。在模板凹进区之下的记录层区域，磁化方向从这些岛之下的区域的磁化方向反转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在一片垂直磁记录刚性盘上形成一种伺服模式的方法，更具体地说，涉及使记录盘与主磁盘上的模式相接触，并把该模式传递到记录盘上。
技术介绍
常规的磁记录硬盘驱动器使用水平的或者说纵向的记录，也就是，定义磁记录数据位的磁化区，其取向在刚性盘或者说硬盘上记录层的平面中。作为一种在磁记录硬盘驱动器上实现超高记录密度的有前景的方法，有人已经提出了垂直磁记录。垂直磁记录系统中最常见的类型，使用了一种单写磁极或者说“探针”记录头，以一片“双层”介质作为记录盘。该双层介质有一个垂直磁性数据记录层，在底层上形成垂直的磁各向异性，底层是一种“软的”或者说矫顽力相对低的可透磁层，该底层用作写磁极产生的磁场的一条磁通量返回通路。附图说明图1是这种系统的示意图，其中显示了记录层中的垂直磁化区和读取所记录数据所用的一个常规磁阻读元件。为了使记录磁头定位在盘片上所需的磁轨和记录位置，要使用固定的预记录的伺服模式。对于纵向和垂直磁记录硬磁盘驱动器来说，产生这种伺服模式最常见的方法是一条磁轨一条磁轨地“伺服写入”这些模式，或者使用一种特殊的写磁头和“伺服写入器”，或者使用驱动器中的产品磁头。这是一种耗时所以也是昂贵的过程。接触性磁复制或传递(CMT)，有时称为磁印刷，是一种把磁模式瞬时记录到大片磁介质区域的方法，并且已经提议用于把伺服模式传递到硬盘驱动器中的纵向记录磁盘上。CMT方法使用的一种“主”磁盘，其中软(低矫顽力)磁性材料上的模式对应于要传递到记录磁盘(“从”磁盘)上的伺服模式。如图2A和图2B所示，首先利用磁体1，在磁体磁极之间的间隔3上，以第一方向2施加一个平面内的水平(纵向)磁场，从而把从磁盘暴露在一个均匀的磁场中(即“DC”磁化)，如图2A所示。然后，对一片支撑在夹具上的刚性主盘加压，使其与DC磁化后的从盘接触，利用磁体1在方向4上施加第二个水平DC磁场，它与第一DC磁化方向2相反，如图2B所示。这就在从盘上产生了一种磁化模式，因为在主磁盘的软磁材料岛5存在之处，第二DC磁场对从盘上第一磁化的作用被屏蔽，而在模式中开口6之下的区域(主磁盘上软磁材料之间的区域)，从盘上的第一磁化被反转，如图2B中箭头7所示。在毗邻开口6的软磁区域中，偶极磁场8强化了从盘上开口6之下施加的磁场，因为磁体产生的磁场存在时，这些区域会产生它们自己的磁场。在3,869,711号美国专利中，首先提议把CMT用于在纵向磁记录介质中产生伺服模式。同样委托给本申请书代理人的、2002年1月22日提交的序列号为10/055,638的共同待批准申请书，介绍了纵向磁记录硬盘所用的一种CMT过程，它使用一种柔性的主磁盘和空气压差，使柔性的主磁盘与刚性从盘接触。后来，Ishida T.et al.”Magnetic Printing Technology-Applicationto HDD”，TMRC 2002，Paper A6，The 13thMagnetic RecordingConference，August 26-28th，2002，Santa Clara，CA已经提出，纵向记录磁盘所用的CMT过程，如图2A和图2B所示在记录层的平面内施加一个纵向磁场，同样也可以应用于把伺服模式传递到垂直记录磁盘。然而，这种方法的一个缺点在于，它仅仅在主磁盘上部件的边缘产生垂直磁场分量。这就限制了能够传递之磁模式的形状和尺寸，并且在传递的模式中还存在着导致轮廓不清的可能。在垂直磁记录硬盘上产生伺服模式所需要的CMT方法，应当能够以陡沿的边界，传递任意形状的磁模式。
技术实现思路
本专利技术是一种接触性磁传递方法，用于在一片垂直磁记录硬盘的磁记录层中形成一种磁化的伺服区模式。一片主磁盘或模板有一片刚性的或者柔性的基底，基底上有一层第一软磁性材料膜，第一薄膜上有软磁材料岛的一种模式，延伸至高于第一薄膜，这些岛之间是凹进区。在一个实施例中，首先在垂直于记录层平面的第一方向上将要形成伺服模式的从盘进行DC磁化。然后，使从盘外层接近主模板的岛，并且在与DC磁化方向相反的第二方向上施加一个磁场。第二垂直方向的磁场穿过主模板上的第一薄膜和岛，以及岛之下的记录层区域，使得这些区域的磁化方向反转。在模板凹进区之下的记录层区域，磁化方向不变，因为磁场被引导偏离凹进区的间隔即空气间隙而朝向这些岛。另外，也可以利用一个电磁体把要形成伺服模式的从盘首先暴露在以相反方向交替变化的磁场中(即“AC擦除”)，所述点磁体在垂直于记录层平面的交替反转方向上施加一个磁场。AC擦除之后，从盘的记录层实质上没有磁性。然后，使从盘外层接近主模板的岛，并且在一个垂直方向上施加一个磁场。正如在DC磁化的实施方案中，垂直方向的磁场穿过主模板上的第一薄膜和岛，以及岛之下的记录层区域，使得这些区域中的磁化方向与所施加磁场的垂直方向相同。所施加的磁场去除之后，由于岛下磁化区域发出的磁通量闭合，在模板凹进区之下的记录层区域中，其磁化方向以稳定的状态自然地反转。在一个实施例中，主模板是一个柔性的模板，并且使用一种空气压差，使这些岛压向从盘。主磁盘基底是一层柔性的塑料薄膜，密封在一个加压室开口的外缘，这些岛位于加压室外。使先前经DC磁化的从盘轻轻接触这些岛，加压室内部的气压增加到略微高于大气压力。这种受控的压力压迫这些岛与从盘接触，同时一个磁体在与原始DC磁化方向相反的垂直方向上，使位于这些岛下的记录层区域磁化。该磁体位于加压室之内塑料薄膜之下的一个可转动台基上。为了更全面地理解本专利技术的本质和优点，应当连同附图参考以下的详细说明。附图简要说明图1是现有技术垂直记录系统的一幅示意图，包括一个双层盘片(即在一种“软的”可透磁底层上形成垂直数据记录磁层)、一个单极写磁头和一个读元件；图2A和图2B描绘了现有技术中一片纵向记录磁盘上的接触磁传递；图3A和图3B分别是一台垂直磁记录硬盘的一幅平面图和部分剖面图，展示了伺服扇区的一种模式，它通常呈放射状伸展，穿过一个环形数据带；图4是图3A中伺服扇区之一的详细图，显示了磁化为进出纸面的伺服块；图5A是本专利技术所用的DC磁化过程的一幅示意图；图5B是本专利技术所用的AC擦除过程的一幅示意图；图5C是本专利技术所用的伺服模式化过程的一幅示意图，展示位于垂直记录磁盘上的主模板；图6是对于模板中第一薄膜的多种厚度，主模板的岛区和凹进区下之磁场计算结果的一族曲线图；图7展示了使用一张柔性薄片适应盘片的弯曲，从而使垂直记录盘与岛模式接触的方法；图8A和图8B分别是本专利技术的方法所用装置的侧面剖面图和俯视图。具体实施例方式在平面3A和剖面3B中，显示了一个依据本专利技术通过接触性磁传递，在一片垂直磁记录硬盘上形成的垂直磁化伺服模式。记录磁盘10包括一层刚性基底11(如玻璃)、一个软磁底层12、一个有垂直磁各向异性的磁记录层13以及一个外层15(如一个保护层，典型情况下是无定形“如同钻石的”碳)。典型情况下，在外层15的表面是一种润滑剂，比如一种全氟代聚醚(PFPE)。盘片10有一个环形数据区或者说数据带，由一个内部直径(ID)14和一个外部直径(OD)16来定义。在数据带上，交替着等角分布的伺服扇区，比如典型的伺服扇区18。从ID到OD伺服扇区呈弯曲或者弓形形状，这是因为磁盘驱动器的读写头是由一个旋转的传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于在具有垂直磁各向异性的刚性盘磁记录层中形成一种垂直磁化区的模式，该方法包括：提供一片磁记录盘，包括一个刚性基底、基底上的一个磁记录层和记录层上的一个外层；提供一片主模板，包括一个基底、基底上软磁材料的第一薄膜和 位于第一薄膜上并延伸至高于第一薄膜的软磁材料的多个岛；使带有外层的记录盘定位于接近主模板上的岛；以及产生一个垂直于记录层平面的磁场，以便按照所产生的磁场的相同方向，使接近主模板上的岛的外层区域之下的记录层区域磁化。

【技术特征摘要】
US 2003-5-12 10/436,9321.一种方法，用于在具有垂直磁各向异性的刚性盘磁记录层中形成一种垂直磁化区的模式，该方法包括提供一片磁记录盘，包括一个刚性基底、基底上的一个磁记录层和记录层上的一个外层；提供一片主模板，包括一个基底、基底上软磁材料的第一薄膜和位于第一薄膜上并延伸至高于第一薄膜的软磁材料的多个岛；使带有外层的记录盘定位于接近主模板上的岛；以及产生一个垂直于记录层平面的磁场，以便按照所产生的磁场的相同方向，使接近主模板上的岛的外层区域之下的记录层区域磁化。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，提供一片磁记录盘包括提供一片具有一个AC擦除过的磁记录层的磁记录盘，其中在产生磁场之后，对于不在接近主模板上的岛的外层区域之下的记录层区域，其改变为在一个与所产生的磁场的方向相反的垂直方向磁化。3.根据权利要求1的方法，其特征在于，提供一片磁记录盘包括提供一片在基底上具有一个磁记录层的磁记录盘，所述基底具有在垂直于记录层平面的第一方向上磁化的部分，而且产生一个磁场包括在与所述第一方向相反的第二垂直方向上产生一个磁场。4.一种方法，用于在具有垂直磁各向异性的刚性盘磁记录层中形成一种垂直磁化区的模式，该方法包括提供一片磁记录盘，该记录盘包括一个刚性基底、基底上的一个具有在垂直于记录层平面的第一方向上磁化的部分的磁记录层和记录层上的一个外层；提供一片主模板，该主模板包括一个基底、基底上软磁材料的第一薄膜和位于第一薄膜上并延伸至高于第一薄膜的软磁材料的多个岛；使带有外层的记录盘定位于接近主模板上的岛；以及在与所述第一方向相反的第二方向上产生一个垂直于记录层平面的磁场，以便使接近主模板上这些岛的外层区域之下的记录层区域的磁化方向反转。5.根据权利要求4的方法，其特征在于，提供一片磁记录盘包括在所述第一垂直方向上磁化记录层的部分。6.根据权利要求5的方法，其特征在于，在所述第一垂直方向上磁化记录层的部分包括在一个方向上对一个电磁体施加电流，以及在所述第二垂直方向上产生一个磁场包括使通向电磁体的电流方向反转。7.根据权利要求5的方法，其特征在于，在所述第一垂直方向上磁化记录层的部分，包括施加一个永久磁体产生的磁场。8.根据权利要求4的方法，其特征在于，在第二垂直方向上产生一个磁场包括，施加一个永久磁体产生的磁场。9.根据权利要求4的方法，其特征在于，在第二垂直方向上产生一个磁场包括，在大体平行于记录层平面的一个方向上，使磁场相对于记录层移动。10.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述在第一方向上磁化的磁记录层部分，实质上是所述磁记录层的全部。11.根据权利要求4的方法，其特征在于，使带有外层的记录盘定位于接近主模板上的岛包括，使外层与岛接触。12.根据权利要求4的方法，其特征在于，基底是一片柔性薄片。13.根据权利要求12的方法，其特征在于，使带有外层的记录盘定位于接近主模板上的岛包括，向柔性薄片施加一个气压差，使这些岛压向记录盘的外层。14.根据权利要求13的方法，其特征在于，施加气压差包括在柔性薄片的两个表面之间，施加一个范围在0.1和0.5psi之间的压差。15.根据权利要求13的方法，进一步包括提供一个腔室，它具有一个带外周边的开口，利用柔性薄片的外缘密封腔室开口的周边，岛位于腔室的外部，并且其中向柔性薄片施加一个气压差包括对密封的腔室加压。16.根据权利要求12的方法，其特征在于，柔性薄片是一片塑料薄膜，其厚度范围是20...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯R艾尔布莱彻，兹沃尼莫Z班迪克，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]