本发明专利技术涉及一种磁性存储器件，包括：具有至少一个单元磁性层的至少一个未构造的存储介质，所述存储介质具有垂直于所述介质的平面的磁化，其特征在于，所述磁性存储器件包括磁性元件（４６），所述磁性元件（４６）具有垂直于所述介质的平面的磁化，所述磁性元件（４６）还具有大于所述存储介质的反转场的反转场，并且所述磁性元件（４６）通过去耦层（４７）与所述存储介质隔开，所述去耦层（４７）由非磁性材料制成，从而使所述磁性元件（４６）在所述存储介质内产生偶极场，所述磁性元件（４６）由非磁性区域（４１）彼此分隔开，在写入操作期间，每个磁性元件（４６）限定出所述存储介质（４３）中的存储点。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的主题是一种磁记录器件，特别是用于例如硬盘的存储装置及其制造方 法。
技术介绍
已经证实，可将用于在离面磁化的介质中记录存储点的垂直磁记录作为用于提高 计算机硬盘中的存储密度(趋向于超高存储密度)的非常有前景的工序。这种技术最近已 被主要的生产产商(例如Seagate (希捷)、Hitachi (日立)、Toshiba(东芝)等公司)建 立并市场化。已经设计出用于解决超顺磁稳定性问题和获得超高存储密度(例如，1T比特/平 方英寸，即0. 155T比特/cm2，这相当于25nmX25nm的存储点)的各种解决方法。最具前景的解决方法之一是实施所谓的已构造的支撑体或“介质”，其尤其允许存 储点之间的物理隔离。不过，这种解决方法存在受限问题，最显著问题之一是各点逆磁场的 广泛分布，这特别是由于对磁性层进行构造的步骤而导致的。多个研究小组观测到并于2007年的最近一次Intermag/MMM会议期间报道，主要 制约在于存在逆磁场的广泛分布。这种广泛分布就会带来将这些介质应用于信息存储的问 题，具体可参见 B. D. Terris，T. Thomson 和 G. Hu 在 Microsyst. Tech. 13，第 189-196 页，2007Patterned media for future magnetic data storage ( 据存储的构图介质)”。当将一层构造为点时，各点的矫顽磁场就会变得比连续层的矫顽磁场更大， 并且会非常显著地增加。这种现象已经被观察到，例如在OFruchart, J-F. Nozieres, ff. ffernsdorfer, D. Givord, F. Rousseaux 禾口 D. Decanini 在 Physical Review Letters 82,1305,1999 发表的论文EnhancedCoercivity in Submicrometer-Sized Ultrathin Epitaxial Dots with In-PlaneMagnetization(在亚微米尺度的面内磁化的超薄外延点 中增强的矫顽性)”。对于沉积的Co/Pt多层以形成连续支撑体或介质而言，尽管当沉积Co/Pt多层以 形成构造为400nmX400nm的点的介质时矫顽磁场大于10000e，但矫顽磁场为1700e，例 如，见 S. Landis，B. Rodmacq 禾口 B. Dieny 在 Physical Review B 6212271 2000 发表的文 章〃 Magnetic properties ofCo/Pt multilayers deposited on silicon dot arrays (沉 积在硅点阵列上的Co/Pt多层的磁性质)。在该结构中，已构造的点呈现出存储点本身且 这种构造的结果可以使这些点的反转磁场变得非常大，甚至某些时候将大于写入极片的饱 和磁场，从而导致使用这些介质的问题。由已构造的介质或支撑体带来的另一种困难的事实在于，写/读磁头不再依赖于 光滑的连续介质，而依赖于会阻碍它行程的凹陷和点的连续性。感觉上，该限制不如以前提 出的重要，方案可被设计为，例如，构成用非磁性材料填充各点间的空间。非常难于控制由构造特别对应于几何不均勻性的介质自身所引起的缺陷，特别是 当趋向于超高存储密度而存储点的尺寸持续变小时。
技术实现思路
本专利技术的基本观点在于，在未被构造过程改变的记录层上记录信息，并通过位于 连续层外侧的已构造磁性元件来控制存储点的尺寸，并且在记录支撑体的写入过程期间其 磁化保持不变。因此，本专利技术涉及一种磁记录器件，包括呈现至少一个单元磁性层的至少一个未 构造的记录支撑体，所述记录支撑体具有垂直于所述支撑体的平面的磁化，其特征在于，所 述磁性记录器件包括磁性元件，所述磁性元件具有垂直于所述支撑体的平面的磁化，所述 磁性元件还具有大于所述记录表面的反转场的反转场，并且所述磁性元件通过非磁性材料 与所述记录支撑体隔开，所述非磁性材料的厚度使得所述磁性元件在所述记录支撑体内仅 产生偶极场，所述磁性元件由非磁性区域彼此分隔开，在写入操作期间，每个磁性元件限定 出所述记录表面中的存储点。由于未将其上存储信息的层构造为点，因此构造过程不会改变其反转磁场，且附 加的磁性元件因它们产生的偶极场而在连续层的存储点中限定出磁畴。此偶极场与附加的 磁性元件的磁化直接成正比，这仅仅依赖于它们的体积，而它们的体积只受任何制造缺陷 的轻微影响。不可否认，制造缺陷易于显著地改变磁性元件的反转场，但是它足以在各种情 况下在单层或多层未构造的记录支撑体中保持比由写入磁头产生的反转场更大的反转场。由磁性元件产生的磁化从一个元件至另一个元件变化很少，对于由附加偶极场感 生的反转场也保持同样的特点。这导致了，在记录表面的水平上，反转场的分布相对于公知的构造技术非常显著 地降低。由磁性元件产生的偶极场就能够限定出存储点而不用对记录支撑体进行构造。由 非磁性材料制成的去耦层的存在避免了磁性交换耦合，磁性交换耦合可能导致在记录支撑 体中的磁性元件磁化的复制，因此允许记录支撑体的写入，并且保持磁性元件的磁化。由于 磁性元件具有比记录支撑体的反转场更大的反转场，因此它们将在写入过程中保持它们的磁化。这些特征在本质上不同于美国专利申请US2007/0172705中的教导，在该美国专 利申请中，数据写入发生在由磁性颗粒构成的第一多晶层内，该磁性颗粒可能由旨在降低 粒间交换耦合的去耦材料间隔开，并且此写入转移至用于记录且连续的第二层。此第二层 同样地由磁性颗粒构成，在该第二层中，粒间交换耦合比第一层更强，那么所述转移通过此 两层间的交换耦合进行。因此，必须采用具有不同居里温度(第一层具有较高的居里温度) 的两种材料，并将器件加热至两个居里温度之上，然后逐渐冷却它们，由此，一方面在每个 写入操作期间，必须对记录支撑体进行擦除，另一方面，导致处理相当复杂。因此，这种技术 不允许记录层的直接写入，且需要在必须没有任何磁化的记录层上通过交换转移。根据本专利技术的磁性元件的反转场至少等于记录支撑体的反转场的1. 1倍，以防止 在支撑体的写入过程中磁性元件的磁场反转。有利地，为记录支撑体的反转场的2-20倍， 优选为5-10倍。而且，大于20倍的任何数值都是可能的。记录支撑体和/或磁性元件可以是具有包括一个或多个单元层、具有垂直磁化的 连续层，特别是具有垂直磁化的合金(例如，FePt、FePd、CoPt、TbFeCo、GdCo)，或者具有垂 直磁化的至少两个单元磁性层(例如，Co/Pt、Co/Pd、Fe/Pt、Fe/Pd、Au/Co)、或者是结合了 金属和电介质(或半导体)的交替的两个单元层(例如，Co/氧化铝、Co/Si)。记录支撑体还可以由多晶材料构成。有利地，磁性元件和记录支撑体由厚度在0. 5nm-15nm之间(例如，2nm)的非磁性 材料制成的去耦层隔开。隔开磁性元件的非磁性区域可以是磁性元件之间的简单的空气间隙。有利地，基本为平面的已构造层形成为包括由非磁性填充材料间隔开的磁性区。包括记录支撑体和磁性元件的组件旨在被设置在特别是信息存储装置(例如硬 盘)的表面上，并且在第一优选模式中，磁性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性记录器件，包括：呈现至少一个单元磁性层的至少一个未构造的记录支撑体，通过所述记录支撑体与记录磁头的写入电极耦合，所述记录支撑体具有垂直于所述支撑体的平面的磁化，其特征在于，所述磁性记录器件包括磁性元件（４６），所述磁性元件（４６）具有垂直于所述记录支撑体（４３）的平面的确定磁化，所述磁性元件（４６）还具有大于所述记录支撑体（４３）的反转场的反转场，并且所述磁性元件（４６）通过去耦层（４７）与所述记录支撑体（４３）隔开，所述去耦层（４７）由非磁性材料制成，并且所述去耦层（４７）的厚度使得所述磁性元件（４６）在所述记录支撑体（４３）内仅产生偶极场，而不产生磁性交换耦合，所述磁性元件（４６）由非磁性区域（４１）彼此分隔开，在所述记录支撑体（４３）上的写入操作期间，每个磁性元件（４６）限定出所述记录支撑体（４３）中的存储点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2007-11-12 0707916一种磁性记录器件，包括呈现至少一个单元磁性层的至少一个未构造的记录支撑体，通过所述记录支撑体与记录磁头的写入电极耦合，所述记录支撑体具有垂直于所述支撑体的平面的磁化，其特征在于，所述磁性记录器件包括磁性元件(46)，所述磁性元件(46)具有垂直于所述记录支撑体(43)的平面的确定磁化，所述磁性元件(46)还具有大于所述记录支撑体(43)的反转场的反转场，并且所述磁性元件(46)通过去耦层(47)与所述记录支撑体(43)隔开，所述去耦层(47)由非磁性材料制成，并且所述去耦层(47)的厚度使得所述磁性元件(46)在所述记录支撑体(43)内仅产生偶极场，而不产生磁性交换耦合，所述磁性元件(46)由非磁性区域(41)彼此分隔开，在所述记录支撑体(43)上的写入操作期间，每个磁性元件(46)限定出所述记录支撑体(43)中的存储点。2.根据权利要求1的器件，其特征在于，所述磁性元件(46)的反转场是所述记录支撑 体(43)的反转场的1. 1-20倍，特别是2-10倍。3.根据权利要求1或2的器件，其特征在于，所述记录支撑体(43)和/或所述磁性元 件(46)包括多个单元层。4.根据权利要求1或2的器件，其特征在于，所述记录支撑体(43)由合金制成，特别是 FePt、FePd, CoPt、TbFeCo、GdCo。5.根据权利要求3的器件，其特征在于，所述记录支撑体(43)包括至少一个单元磁性 双层，特别是 Co/Pt、Co/Pd、Fe/Pt、Fe/Pd、Au/Co。6.根据权利要求3的器件，其特征在于，所述记录支撑体(43)包括结合了金属和电介 质或半导体的至少两个单元层，特别是Co/Si、Co/氧化铝。7.根据权利要求1或2的器件，其特征在于，所述记录支撑体(43)由多晶材料制成。8.根据前述任一项权利要求的器件，其特征在于，所述非磁性材料去耦层(47)的厚度 在0. 5-15nm之间。9.根据前述任一项权利要求的器件，其特征在于，所述非磁性区域是在所述磁性元件 (4...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔斯路易斯高丁，皮埃尔让泽玛滕，伊万密哈米伦，阿兰舒尔，
申请(专利权)人：国家科学研究中心，原子能和替代能源委员会，约瑟夫傅立叶大学，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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