硬盘磁头及其制备方法和硬盘技术

本申请实施例公开了硬盘磁头及其制备方法和硬盘，该制备方法包括：对超滑基材进行加工处理，以得到用于嵌入磁传感元件的内凹槽；将磁传感元件置于内凹槽，以得到包含超滑基材和磁传感元件的硬盘磁头，磁传感元件在磁盘的磁场作用下存在磁场电效应。与在磁传感元件下方附着超滑垫片，以实现对飞高调控的传统方案相比，本申请无需制作和粘接传统超滑垫片等的流程，操作过程简便且易实现大规模的集成制造。而本申请利用超滑基材内嵌磁传感元件制得硬盘磁头，可使得硬盘磁头和磁盘之间近距离、无磨损地直接接触，有效缩减头盘间距，且可实现多个磁传感元件在磁盘上表面的并行滑动，有效提高磁盘的存储密度和硬盘磁头的读写速率。效提高磁盘的存储密度和硬盘磁头的读写速率。效提高磁盘的存储密度和硬盘磁头的读写速率。

【技术实现步骤摘要】
硬盘磁头及其制备方法和硬盘


[0001]本申请实施例涉及存储设备
，尤其涉及硬盘磁头及其制备方法和硬盘。

技术介绍

[0002]随着信息技术的不断发展，人们对硬盘存储量及其读写效率的要求越来越高。目前，硬盘的读写大都是采用磁头滑块(slider)支撑读写头，以构成磁头臂的整个前端结构即常称的硬盘磁头，使得磁头悬浮在磁盘盘体上方几纳米高度(飞行高度，可简称为飞高)进行读写，而读写磁信息时磁场强度随着磁头与磁介质之间距离的增大会呈现二次衰减。
[0003]传统硬盘磁头读写数据时，旋转马达带动磁盘高速旋转，盘片表面的气流发生变化，磁头在气流作用和下方附着的超滑垫片的支撑作用下，在盘片上表面悬浮(相当于飞行)，音圈马达通过磁头臂带动磁头在旋转的盘片上方移动，从而使得读写头可读写不同磁道(可以看作盘片上不同半径的圆圈)上的数据。
[0004]而为提高硬盘盘片的存储密度，以保证快而准地读写磁盘上的磁信息，读写头与磁盘之间的直接距离要求越小越好，但基于现有的结构难以对飞高做进一步的降低，同时，为维持更低的飞高，将随之产生更高的气动力调控难度和加工要求。
[0005]因此，有必要提供有效的解决方案解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了硬盘磁头及其制备方法和硬盘，用以提高硬盘磁头的读写效率。
[0007]本申请实施例第一方面提供的硬盘磁头包括：超滑基材和磁传感元件；
[0008]所述超滑基材中开设有内凹槽；
[0009]所述磁传感元件置于所述内凹槽内，所述磁传感元件在磁盘的磁场作用下存在磁场电效应。
[0010]本申请实施例第二方面提供的一种硬盘磁头的制备方法，包括：
[0011]对超滑基材进行加工处理，以得到用于嵌入磁传感元件的内凹槽；
[0012]将所述磁传感元件置于所述内凹槽，以得到如前述第一方面所描述的硬盘磁头。
[0013]本申请实施例第三方面提供的一种硬盘，包括磁盘、磁头臂和前述第一方面或第二方面所描述的硬盘磁头，所述磁盘的上表面涂覆有润滑层；所述磁头臂与所述磁盘磁头的一端连接。
[0014]从以上技术方案可以看出，本申请实施例至少具有以下优点：
[0015]与在磁传感元件下方附着超滑垫片，以实现对飞高调控的传统方案相比，本申请无需制作和粘接传统超滑垫片等的流程，操作过程简便且易实现大规模的集成制造。而本申请利用超滑基材内嵌磁传感元件制得硬盘磁头，可使得硬盘磁头和磁盘之间近距离、无磨损地直接接触，有效缩减头盘间距，且可实现多个磁传感元件在磁盘上表面的并行滑动，有效提高磁盘的存储密度和硬盘磁头的读写速率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请实施例硬盘磁头的一个结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例制备方法的一个流程示意图；
[0019]图3为本申请实施例制备方法的另一流程示意图；
[0020]图4为本申请实施例硬盘磁头与磁盘的一个接触示意图；
[0021]图5为本申请实施例硬盘磁头的另一结构示意图；
[0022]图6为本申请实施例硬盘磁头与磁盘的另一接触示意图；
[0023]其中，附图标记为：
[0024]1、超滑基材；2、内凹槽；3、超滑基台；4、第一电极层；51、自由层；52、隧道势垒层；53、钉扎层；54、绝缘层；61、电源模块；62、信号测量模块；7、磁盘；71、润滑层；72、磁介质层；73、磁盘基底；8、磁头臂。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等(如果存在)指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于区别类似的对象等描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或顺序。
[0027]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
[0029]为便于理解和说明，在对本申请做进一步详细说明之前，将对本申请实施例中涉及的名词和术语进行说明，本申请实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。
[0030]1)结构超滑(structural superlubricity)：可理解为直接接触(不需要加润滑剂)的两固体表面间相对滑动时，摩擦力几乎为零、磨损为零的状态，在这种状态下，其摩擦系数一般小至10^
‑
3量级或更低。本申请中，具体可指的是超滑基材底面与不设有液体润滑
剂的磁盘上表面无磨损、几乎无摩擦地相接。
[0031]2)原子接触：两层原子级平整的表面相互平行，两层界面之间没有其他杂质并且界面之间的原子不形成化学键，界面之间只存在分子间作用(范德华作用)的接触形式。
[0032]3)头盘间距：即读写头离磁盘盘片表面的磁介质材料表面的距离，是决定机械硬盘存储面密度的一个重要因素，头盘间距越小，可支持的存储密度越高；传统的头盘间距常包括读写头飞高(读写头与磁盘上表面之间的高度差或间距)、磁盘表面润滑层厚度(如类金刚石DLC层等固体润滑层)、磁盘保护层厚度。需要说明的是，在一些行文词义中，磁头(magnetic heads)和磁盘读写头(Disk read
‑
and
‑
write head)指代同一物，即将磁场转化为电流、将电流转化为磁场的部件；但为了便于说明和理解，本申请所描述的磁头一词，在本申请的中文语境下，主要还是指代磁头臂的整个前端结构，该整个前端结构具体可包括本申请实施例的超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬盘磁头，其特征在于，包括：超滑基材和磁传感元件；所述超滑基材中开设有内凹槽；所述磁传感元件置于所述内凹槽内，所述磁传感元件在磁盘的磁场作用下存在磁场电效应。2.根据权利要求1所述的硬盘磁头，其特征在于，所述超滑基材包括高定向热解石墨；以所述高定向热解石墨制成并截取得的超滑基台厚度在0.3nm至3nm之间，所述超滑基台通过所述内凹槽承接所述磁传感元件。3.根据权利要求1所述的硬盘磁头，其特征在于，所述磁传感元件包括相堆叠的磁阻元件和第一电极层；所述磁阻元件用于感应磁盘的磁场；所述超滑基材作为第二电极层，与所述磁阻元件及所述第一电极层组成硬盘磁头在外接电信号下的导通回路。4.根据权利要求3所述的硬盘磁头，其特征在于，所述磁传感元件还包括绝缘层；所述绝缘层铺设在所述磁阻元件的周围，所述绝缘层用于阻隔所述磁阻元件和外围所述超滑基材之间电信号的流通。5.根据权利要求1至4任一项所述的硬盘磁头，其特征在于，所述磁传感元件有多个，每个所述磁传感元件分别置于一所述内凹槽；相邻两个所述磁传感元件的间距为磁盘的磁道间隔的预设倍数。6.一种硬盘磁头的制备方法，其特征在于，包括：对超滑基材进行加工处理，以得到用于嵌入磁传感元件的内凹槽；将所述磁传感元件置于所述内凹槽，以得到如权利要求1至5任一项所述的硬盘磁头。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述磁传感元件包括磁阻元件和第一电极层；将所述磁传感元件置于所述内凹槽的过程包括：通过微加工工艺在所述内凹槽内部或外部制作所述磁阻元件；其中，若选择在内凹槽的外部制作所述磁阻元件，则将所述磁传感元件置于所述内凹槽的过程包括，根据所述内凹槽的尺寸将制得的所述磁阻元件切取并组装至所述内凹槽内部；制作所述第一电极层；将所述磁阻元件和所述第一电极层一体加工成型，以使所述磁阻元件在超滑基材的外接电信号和第一电极层的作用下发生磁电阻效应。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述磁传感元件还包括绝缘层时，将所述磁传感元件置于所述内凹槽的过程还包括：根据所述磁阻元件和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾飞，彭德利，郑泉水，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：