一种装置，具有氧化层，氧化层上的磁性阻挡层以及磁性阻挡层上的磁性层。磁性阻挡层具有阻止磁性层与氧化层之间的反应的厚度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的
总体上涉及直接存取数据存储。更具体地说，本专利技术涉及用于磁头内的基于GMR的SV传感器的改进热稳定性。硬件系统通常包括记忆存储装置，记忆存储装置具有可从其上读写数据的介质。经常使用包含旋转磁盘的直接存取存储装置(DASD或磁盘驱动器)用于以磁形式存储数据。当写入数据时，磁头在旋转的磁盘上记入同心的、辐射状划分的信息磁道。磁头通常还包括读出传感器，从磁盘表面的磁道上读出数据。在高容量磁盘驱动器中，磁阻(MR)读出传感器，作为MR磁头的规定结构，可以比薄膜磁头更高的线密度读出存储的数据，MR磁头通过其MR传感器的电阻变化探测磁场。MR传感器的电阻作为从旋转的磁盘发出的磁通方向的函数而变化。一种类型的MR传感器，被称为巨磁阻(GMR)效应传感器，利用了GMR效应。在GMR传感器中，MR传感器的电阻随着来自旋转的磁盘的磁通方向而改变，并且是由非磁性层(通常称为隔离层)隔开的磁性层之间与自旋有关的导电电子传输，以及伴随的发生于磁性与非磁性层交界处的磁性层内与自旋有关的散射的函数。使用由GMR提升非磁性材料层隔开的仅有两个磁性材料层的GMR传感器通常称为自旋阀(SV)传感器。在SV传感器中，磁性层中的一层，称作固定层，通过交换耦合于一个反铁磁性层而使其磁化被“钉住”。由于与固定层有关的相对较高的内部各向异性场，固定层的磁化方向通常不由旋转磁盘发出的磁通线旋转。而另一个磁性层(通常称作自由层)的磁化方向相对于由旋转磁盘发出的磁通线而自由旋转。附图说明图1示出现有技术SV传感器结构100，它包括在基底层101上形成的籽氧化层102。籽氧化层102帮助适当形成自由磁性层103的微结构。注意到自由磁性层103可能是具有两个或更多的磁性层(例如，层103a,103b)的多层结构。非磁性隔离层104与固定层105形成于自由磁性层103之上。最后，用于固定固定层105的磁化方向的反铁磁性(AFM)层106，形成于固定层105之上。诸如或类似于图1所示结构带来的问题为，一次或多次高温退火(通常在制造条件下实施)之后磁阻效应降低。图2以退火温度的函数示出了MR效应的降低，它是对类似于图1的一个具体的SV传感器结构观察到的。因此需要一种呈现改进了MR效应下降的、又有其他合理优点的结构。一种装置，包括氧化层，氧化层之上的磁性阻挡层，以及磁性阻挡层之上的磁性层。该磁性阻挡层具有阻止磁性层与氧化层之间发生反应的厚度。本专利技术通过实例阐明而不局限于附图中的形式，附图中相同标记指示相同部件，其中图1示出了现有技术SV传感器。图2示出指示有关现有技术SV传感器的温度不稳定性的数据，诸如图2所示。图3示出了纠正图2的温度不稳定性的一种SV结构的实施例。图4示出了由图3的SV结构获得的温度稳定性的改进。图5示出了磁性阻挡层厚度对图3的SV结构的MR效应的影响。图6示出了磁盘和驱动臂。图7示出了空气轴承表面。图8示出了直接存取存储装置。一种装置，具有氧化层，氧化层之上的磁性阻挡层，以及磁性阻挡层之上的磁性层。磁性阻挡层具有阻止磁性层与氧化层之间发生反应的厚度。根据以下教导可以实现本专利技术的这些以及其他实施例，并且应当清楚，在以下教导中可以进行各种修改与变化而不偏离本专利技术较广泛的精神与范围。因而，说明书与附图应认作说明性的而非限制性的，且本专利技术仅由权利要求书限定。在图1的现有技术中，自由磁性层103为多层结构，具有Ni82Fe18的第一层103a和Co90Fe10的第二层103b。103a、103b每一层的厚度磁矩分别对应Ni82Fe18的45与15。即由于Co90Fe10的每单位体积磁矩大约是Ni82Fe18的每单位体积磁矩的1.75倍，Co90Fe10层103b的实际厚度约为8.6(15/1.75=8.6)，而Ni82Fe18层103a，如上所述，为45厚。非磁性阻挡层104为24厚铜(Cu)层，固定层105为具有等效于Ni82Fe18的27的磁矩的Co90Fe10层。反铁磁性(AFM)层106为80的IrMn。结构100被50的钽所覆盖。图2所示MR效应的降低，被认为是作为在高温退火期间Ni82Fe18层103a与氧化籽层102之间反应的结果而发生的。一种理论认为籽层102促使与Ni82Fe18层103a有关的Fe原子的氧化。由此，Ni82Fe18层103a可能促进或者说不能阻止其与籽层102的反应。这可能导致在籽层102/自由层103交界处附近或自由层103内有大量相对非磁性的材料，自由层103内有大量铁氧体材料，或自由层103内不希望的微结构改变。任何这些机制对自由层103的影响可能导致降低磁阻性能和/或降低磁矩，这可以解释图2所观察到的降低。为减小图2所观察到的降低而采取的方法为，在籽层102之后放置一个磁性阻挡层。图3示出了该结构。注意到由于阻挡层303c是磁性的，它可以看作是自由层303的一部分。由此，图3所示的实施例中，自由层303为具有磁性阻挡层303c，和类似于图1的103a、103b层的两个层303a、303b的多层结构。类似于图1，层303a、303b分别是Ni82Fe18和Co90Fe10。然而，为了保持自由层103、303的磁矩大致相同，Ni82Fe18层303a的厚度相对于图1的Ni82Fe18层103a有所减小，即由于阻挡层303c是磁性的，它的存在将加进自由层303的总磁矩中。为了保持图3结构300的SV传感器的自由层303的磁矩与图1的结构100的SV传感器的自由层103的磁矩大致相同，图3的Ni82Fe18层303a的厚度对应图1的Ni82Fe18层103a的厚度根据下面等式推出MdNiFe303a=MdNiFe103a-MdCoFe303c式1其中Md对应每一指示层的总磁矩。M为材料每单位体积的磁矩，d为层的厚度，其中为简单起见而假定每一层的横截面积相同。在对应图3的一个实施例中，磁性阻挡层303c为Co90Fe10薄层(3)，3的Co90Fe10对应于大约5的Ni82Fe18的磁矩。由此，根据式1，图3的Ni82Fe18层303a的厚度为40(相对于图1所示45厚的层103a)。以下紧接着讨论所观察到的图1的100与图3的300两个结构的MR效应的对比。图4示出了对图3的SV结构300观察到的MR效应稳定性的改进。为对比的目的，图3还包括原先图1观察到的趋势曲线411。在232C经过11小时的退火后，图1的SV结构100对比于其退火步骤前的MR效应值呈现出15.8％的MR效应损失。然而图3的SV结构300只呈现11％的MR效应下降。类似地，经过6小时270C退火周期，结构100的MR效应下降20％，而结构300的MR效应只下降15％。对图4中观察到的数据，一种可能的解释为图3的Co90Fe10层303c阻止或者说降低了Ni82Fe18层303a与氧化籽层302之间的反应。另一种可能的理论为Co90Fe10层303c起到一种籽层的作用，促进自由层303(在其形成或退火期间)内的微结构对MR效应更加有利(例如，<111>晶向晶粒)。由此，一种具有磁性阻挡层303c的结构(例如图3的结构300)的磁特性(尤其是MR效应)比没有磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括ａ）氧化层；ｂ）所述氧化层上的磁性阻挡层；以及ｃ）所述磁性阻挡层上的磁性层，所述磁性阻挡层具有阻止所述磁性层与所述氧化层之间的反应的厚度。
【技术特征摘要】
US 1999-12-6 09/456,0431．一种装置，包括a)氧化层；b)所述氧化层上的磁性阻挡层；以及c)所述磁性阻挡层上的磁性层，所述磁性阻挡层具有阻止所述磁性层与所述氧化层之间的反应的厚度。2．根据权利要求1的装置，其中，所述磁性阻挡层为Co合金。3．根据权利要求2的装置，其中，所述磁性阻挡层进一步包括CoxFex-1。4．根据权利要求3的装置，其中，所述磁性阻挡层进一步包括Co90Fe10。5．根据权利要求1的装置，其中，所述磁性阻挡层小于15。6．根据权利要求4的装置，其中，所述磁性阻挡层小于5。7．根据权利要求1的装置，其中，所述磁性阻挡层的厚度在高温退火期间阻止所述磁性层与所述氧化层之间的反应。8．根据权利要求1的装置，其中，所述氧化层，所述磁性阻挡层以及所述磁性层为在MR自旋阀磁头之内的层。9．一种装置，包括a)直接...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆斯塔法皮纳巴斯，
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]
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