用于热助磁记录的记录头制造技术

一种用于在存储介质（５）上进行热助磁记录的记录头（３）。该记录头有一个感应部分，感应部分包括一个磁路，该磁路具有一个在记录极（７ａ）内结束的记录磁通导条（７），和一个光部分，光部分包括在光出口（１１ａ）内结束的光导条，光导条安排在磁路旁边，并且是对一个选择的波长透明的光层（１１）。该光层夹在两个护层之间，其中一个由磁路的记录磁通导条形成，另一个由其折射指数小于光层的折射指数的层形成。其特征在于，一个护层由磁路的记录磁通导条和／或夹在光层和记录磁通导条之间的金属层形成。该记录头能使在介质中吸收最大能量的时刻和在热助记录过程中在介质上记录的时刻之间逝去的时间最少。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在存储介质上进行热助磁记录的记录头，该记录头有一个记录头表面并包括一个感应部分，该感应部分包括一个磁路，磁路有一个在记录极内结束的记录磁通导条，和一个光学部分，该光学部分包括一个在记录头表面内的光学出口中结束的光导条，光导条被安排在磁路旁边，并且是对给定波长透明的光层，该光层夹在两个护层之间，护层的折射指数的实部小于光层的折射指数的实部。这种记录头的实施例在美国专利5,317,800中公开，该文献公开了一个集成的磁-光读写头，用于与一种磁-光材料的记录介质配合。这种介质能够以磁域的形式存储相应于材料的磁化定向的二进制数据。所用介质适用于垂直磁记录。在外部磁场的影响下，如果外部磁场超过该磁-光材料的矫顽力，则所述域在与外部磁场同样的方向上定向。对于在一定位置定向的一个域，一个合适的外部场可以把该域切换到相反方向。为控制磁化的切换，磁-光材料要是这样，当温度从环境温度增加到一定值时，其矫顽力减小。已知的磁-光头具有一个光学子组件，用于加热介质的一个区域，以便能使在这一区域内的磁化被切换。已知的记录头进一步包括一个磁的子组件，用于产生一个切换场。光学子组件包括一个用光层形成的光导条，光层夹在两个透明层之间，透明层的折射指数小于光导条的折射指数。光层和所述两层对一定波长的光透明。磁子组件包括一个磁路，它具有一个下极部和一个上极部。下极部邻接一个所述透明层，在设定在光导条的光出口的背面的一个终结杆上结束，放置在距光出口较大的经向距离的位置，该距离主要由邻近下极部的透明层的厚度决定。已知的记录头应该提供这样的磁场，即在极下面的磁场的垂直分量和在光出口下面的磁场的垂直分量之间的比率相对小。混合记录是热助磁记录的一种形式，通常使用激光点局部加热存储介质，接着记录和随后快速冷却。这一类记录允许使用在室温下具有相对高的磁各向异性并因此具有良好的热稳定性的存储介质，而矫顽力和从而在记录温度下的各向异性为用可实现的记录头记录足够小。相对于常规经向磁记录可获得位面密度增益；然而，这一增益高度依赖于记录后的冷却时间。对于一个恰当设计的系统，这可以估计为在加热和记录之间的时间的数量级，这里称为延迟时间t＝d/v，式中d是在光出口个记录极之间的经向距离，v是存储介质的线速度。这可以如下理解。最大可能的位面密度随记录后的冷却时间的增加而减小。这是在写时刻和温度降到存储介质的矫顽力和磁各向异性足够大以保证在介质上的一个写磁化模式的热稳定性的一个值的时刻之间的时间。该时间可以通过增加介质的有效热扩散性读取。然而，如果这要是导致冷却时间比在加热和写之间的时间短很多的话，则在加热和写之间的冷已经很明显。这一效果需要相对高的加热温度，特别是显著高于在写期间介质温度的一个温度。然而，高的加热温度在实际上可以引起介质的过热，导致邻近磁轨上的位模式的增强的热缓和。此外，这种处理需要很多能量。从上面可知，可以通过减少延迟时间增加最大可能位面密度。在这一意义上，应该注意，一般说，介质获得最大温度的时刻发生在吸收最大能量的时刻之后。如果所谓的Pèclet数Pe≡Lv/2D≥1，则这一效果变得很明显，式中L是在磁轨长度方向上测量的光点的大小-在最大值的一半的全宽，v是存储介质的线速度，D是介质的有效热扩散性。然而，在实际的条件下，Pe≤1，和在最大温度的位置和最大能量吸收的位置之间的距离远小于L。本专利技术的一个目的是提供一个在开头一段中说明的一类记录头，借助该记录头可以用热助记录处理使在存储介质的最大能量吸收时刻和该介质上记录时刻之间逝去的时间最小。使用按照本专利技术的记录头实现了这一目的，该记录头的特征在于，一个护层由磁路的记录磁通导条和/或夹在光层和记录磁通导条之间的金属层形成。由于这一措施，光出口和记录极在根据本专利技术的记录头上彼此非常接近，使得在加热介质的一个区和在加热的区上记录信息之间的时间在使用根据本专利技术的记录头的记录过程中非常短。根据本专利技术的记录头特别适合热助垂直磁记录，在该种场合记录极的厚度从经向，即平行于记录头表面和在介质的磁轨长度方向，看去可以接近于在介质上的位过渡之间的最短距离。记录极的厚度在记录密度为100千兆位/平方英寸或更高的场合可以例如仅是40nm和更小。如果存储介质的线速度在20到50米/秒的数量级，则这导致0.8到2nm数量级的延迟时间。假定使用根据本专利技术的记录头的记录系统设计的非常好，亦即记录后的有效冷却时间和延迟时间的大小有同样的数量级，则混合垂直记录可以产生相当大的面密度增加。可得到相对于常规经向磁记录5到6倍的密度增益。如果在光层和记录磁通导条之间的金属层用作护层，则该金属层的厚度优选小于100nm。优选为所用波长的折射指数的实部小于0.5。为金属层的合适的金属例如是银或铝。金属层可以直接接触光层或可以使用一个子层，诸如一个附着层。如果不用金属层，则记录磁通层可以直接或间接接触光层。在所述金属层对于使用的波长具有实部小于0.5的折射指数的场合，已经发现，对于光导条的一种光模态，所谓的TMO模态，光功率的很大一部分通过低折射指数层亦即金属层传输。这导致比在没有这种层时可能的更短的有效延迟时间。另外的优点是可以通过改变金属层的厚度改变磁通导条材料的直接光激励，和在金属层用良好的热导体诸如银或铝制造的场合可以非常好地控制磁通导条的温度。在根据本专利技术的记录头中，优选把记录极和光出口配置在记录头表面上。这一结构在存储介质具有一个软磁子层的场合特别需要。安排记录极在记录头表面上使得在记录极和软磁子层之间的距离最小，从而使写操作发生处的记录极的尾部边缘的磁场梯度最小。这导致在相继写区域之间非常窄的过渡。由磁路的记录磁通导条形成的护层是一个磁性层，一般是一个金属层。未由记录磁通导条形成的护层可以是一个其折射指数小于光层的透明材料的折射指数的绝缘材料层或衬底。这种绝缘材料例如是SiO2。应该注意，用于磁-光数据存储系统中允许混合转换数据的已知的读/写头在PCT申请WO 99/35643中公开。这一已知的记录头具有一个磁轭和一个光通道。磁轭包括两个基本同厚的磁极层，该磁极层定义一个非磁性写间隙。光通道在磁轭中亦即在两个磁极之间形成，并沿一个所述磁极层延伸，特别是光通道在写间隙内形成。虽然可以实现在加热存储介质的记录区和记录之间短的延迟时间，但是如果需要100千兆位/sn2或更高的面密度的话这一已知的记录头在通过写间隙传输光时效率极低。在这种高密度的场合，间隙长度，亦即在存储介质相对于记录头的速度的方向上看去的写间隙的大小，应该具有100nm或更低的数量级，其例如低于兰激光的400nm光波的四分之一，而间隙宽度，亦即垂直于间隙长度的写间隙的大小应该低于160nm。因此，可用于通过光的孔很小。根据本专利技术的记录头的一个实施例的特征在于由记录磁通导条和/或金属层形成的护层是一个薄膜层。这种层可以借助可用的薄膜技术形成。用于记录磁通导条的合适的磁材料例如是Ni-Fe合金，诸如Ni80Fe20，或Ni45Fe55。光层自身和其它护层优选也是薄膜层。光层用透明材料诸如Si3N4形成；最后提到的护层可以用绝缘材料诸如SiO2形成，其折射指数小于光层的透明材料的折射指数。根据本专利技术的记录头的一个实施例的特征在权利要求3中所定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在存储介质上进行热助磁记录的记录头，该记录头有一个记录头表面，它包括一个感应部分，感应部分包括一个磁路，该磁路具有一个在记录极内结束的记录磁通导条，和一个光部分，光部分包括在记录头表面的光出口内结束的光导条，光导条安排在磁路旁边，并且是对一个给定波长透明的光层，该光层夹在两个护层之间，护层的折射指数的实部小于光层的折射指数的实部，其特征在于，一个护层由磁路的记录磁通导条和／或夹在光层和记录磁通导条之间的金属层形成。

【技术特征摘要】
EP 2000-6-16 00202087.31.一种用于在存储介质上进行热助磁记录的记录头，该记录头有一个记录头表面，它包括一个感应部分，感应部分包括一个磁路，该磁路具有一个在记录极内结束的记录磁通导条，和一个光部分，光部分包括在记录头表面的光出口内结束的光导条，光导条安排在磁路旁边，并且是对一个给定波长透明的光层，该光层夹在两个护层之间，护层的折射指数的实部小于光层的折射指数的实部，其特征在于，一个护层由磁路的记录磁通导条和/或夹在光层和记录磁通导条之间的金属层形成。2.根据权利要求1的记录头，其特征在于，由记录磁通导条和/或共有层形成的护层是一个薄膜磁性层。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：R科霍恩，AHJ伊明克，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]