本发明专利技术提供一种磁介质盘和硬盘驱动器。硬盘驱动器具有磁介质盘，磁介质盘包括具有轴的衬底以及在该衬底上布置成多个道的交换耦合位图案化介质。每个道具有从该盘沿轴方向延伸的岛的图案。每个岛包括具有第一各向异性和第一层径向宽度的第一层、以及在该第一层上且具有比该第一各向异性小的第二各向异性的第二层。第二层径向宽度小于第一层径向宽度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总地涉及硬盘驱动器，具体地，涉及用于交换弹性(exchange spring)或交换華禹合复合(exchanged coupled composite, ECC)的位图案化介质(bit patterned media)的层叠岛(tiered island)的系统、方法和装置。
技术介绍
常规(垂直)磁记录和位图案化介质(BPM)记录之间存在显著差异。例如，常规记录的线密度通常为道密度(track density)的约四至六倍。相反，对于BPM，线密度和道密度接近。该差异源自于以下事实，即任何类型的合适的BPM制造工艺仅在沿道尺寸 (down-track)和跨道尺寸(across-track)在尺寸上接近时充分发挥其潜能。结果，与具有相等面密度的常规记录器件相比，预期BPM记录有高得多的道密度。随着道密度的这种显著增大，清楚的是，相邻道干扰(ATI)或相邻道擦除(ATE)的负面影响与它们在目前的常规记录结构中相比将变得甚至更重要。因此，必须找到本质上限制ATI/ATE问题的途径。减小BPM中的ATI的任何技术或制造方案对于在增大面密度的同时确保准确的位寻址能力而言是非常重要的。
技术实现思路
本专利技术公开一种用于交换耦合复合或交换弹性的位图案化介质的形状设计的 (shape-engineered)岛的系统、方法和装置的实施例。在一些实施例中，磁介质盘包括具有轴的衬底以及在该衬底上布置成多个环形道的交换耦合位图案化介质。每个道具有从盘表面沿轴方向延伸的多个岛的图案。每个岛包括具有第一各向异性和第一层径向宽度(first layer radial width)的第一层、以及在该第一层上且具有比该第一各向异性小的第二各向异性的第二层。第二层径向宽度小于第一层径向宽度。在另一些实施例中，硬盘驱动器包括封壳(enclosure)以及相对于该封壳绕轴转动的磁介质盘。该磁介质盘具有布置成具有岛的图案的多个道的交换耦合位图案化介质。 每个岛包括具有第一层宽度的第一层和在该第一层上且具有比该第一层宽度小的第二层宽度的第二层。致动器安装到封壳且可相对于磁介质盘移动。该致动器具有包括头场轮廓 (head field contour)的头(head)以用于记录数据到磁介质盘的道。该头场轮廓具有一场宽度(field width)，该场宽度延伸到相邻道且对相邻道有最小的影响或没有影响。考虑到以下结合权利要求和附图的详细描述，这些实施例的前述和其他的目标及优点对于本领域技术人员将是明显的。附图说明通过参照附图所示的本专利技术的实施例，可以给出更具体的描述，从而更详细地理解和获得实施例的特征和优点的方式。然而，附图仅示出一些实施例，因此不应被视为对范围的限制，因为可以有其他等效的实施例。图1A、1B和IC是常规交换耦合复合(ECC)结构和交换弹性结构的示意性侧剖视图；图2A-F是ECC结构的实施例的示意性侧剖视图和俯视图；图3A-F是ECC结构的另一些实施例的示意性侧剖视图和俯视图；图4是位图案化介质岛的交换弹性结构的实施例的示意性侧剖视图；图5是ECC结构的另一些实施例的示意性侧视图；图6A和6B是在记录操作期间ECC结构的实施例的示意性俯视图和侧剖视图；以及图7是硬盘驱动器的实施例的示意图。不同附图中相同附图标记的使用表示相似或相同的项目。具体实施例方式本专利技术公开了包括交换耦合复合或交换弹性的位图案化介质的形状设计的岛的系统、方法和装置的实施例。图1A、1B和IC分别示出常规两层和三层交换耦合复合(ECC) 薄膜结构21和23以及常规交换弹性结构M的示例。这些结构沿轴方向(即示出为垂直地)延伸且具有各向异性不同的顶层25和底层27。结构23还具有中间层沈，中间层沈的各向异性在顶层25和底层27的各向异性之间。这些结构的每个层关于它们的轴具有基本相同的径向尺寸。每个结构的顶层25具有较低的各向异性以帮助减小较高各向异性的底层27的反转场(reversal field)而不降低其热稳定性。这是通过较低各向异性顶层25的磁化的可逆独立倾斜且因此对较高各向异性的底层27的磁化引发一转矩(torque)来实现。非磁中间层或耦合层四位于ECC结构的磁层之间。交换弹性结构M没有非磁耦合层。耦合层四的厚度被选择得足够厚使得磁层之间的交换耦合仍允许顶层25的磁化的独立倾斜。然而，耦合层四的厚度被选择得足够薄以引发全部介质层堆叠作为一个整体的共同不可逆转换(joint irreversible switching)。较低各向异性上层的磁化需要能够以可逆的方式独立地倾斜，但是一旦发生不可逆转换，则不允许较低各向异性上层的磁化独立反转而不带动较硬磁性的层一起反转。图2示意性示出具有两层ECC薄膜结构的岛31的三个不同实施例，该两层ECC薄膜结构包括具有低各向异性的顶层35、具有较高各向异性的底层37、以及在它们之间的耦合层39。在另一些实施例中，顶层35和底层37中的每个可具有在这些层内轴向(即在图 2(A)、图2(C)和图2(E)中，垂直地)变化的“渐变(graded)”各向异性。例如，通过在沉积介质层时改变温度，连续的各向异性梯度可以形成在该结构的每个层中。岛也可以包括其他ECC结构，每个层可以具有多个子层。硬磁层(hard layer)和软磁层(soft layer)的相对横向尺寸在岛的制造和蚀刻工艺期间通过改变例如侧壁角来调节。图2(A)、2(C)和2(E)描绘侧视轮廓，示出了基本倾斜或梯形形状的侧壁， 而图2(B)、2(D)和2(F)分别描绘这些结构的俯视轮廓，示出它们的基本截头圆锥体 (frustoconical)的三维形状。侧壁角的变化(例如h、α2、α3)可以用于调整岛的ECC 芯和高各向异性边缘的相对尺寸。图2(A)和2(B)具有最陡峭或最小的侧壁角α ”图2(E)5和2 (F)具有最大的侧壁角α 3，图2 (C)和2 (D)的角度％在、和α3之间。如图5所示， 侧壁角对于不同的层不必相同。如图2⑶、2⑶和2 (F)所示，这些几何构型产生具有变化的直径(Ipd2和d3的顶层35以及具有变化的侧壁径向宽度巧、 和《3的底层37。图2(A)和2(B)具有最大的顶层直径Cl1和最小的底层宽度W1，图2 (E)和2 (F)具有最小的顶层直径d3和最大的底层宽度 W3，图2(C)和2(D)的尺寸d2和宽度W2在以上两者之间。在每个实施例中，底层37的总体直径相同。具有ECC芯和高各向异性外层边缘的这样的横向环结构从中心到边缘反转，因此与在岛的制造期间导致的边缘损伤可引起的反转模式相反。以此方式形状设计的ECC-BPM 岛抵消了在图案化工艺期间岛的边缘损伤或边缘的粗糙度，因此导致更好的ATI性能。备选地，图3示意性示出具有两层ECC薄膜结构的岛41的其他实施例，两层ECC 薄膜结构包括低各向异性的顶层45、较高各向异性的底层47以及在它们之间的耦合层49。 这些结构也可以包括渐变各向异性，如这里所描述的。岛也可以包括其他ECC结构，每个层可以具有多个子层。硬磁层和软磁层的相对横向尺寸通过在沉积工艺期间改变例如硬磁层和软磁层的厚度并同时保持侧壁角恒定来调节。图3(A)、3(C)和3(E)描绘侧视轮廓，示出了基本倾斜或梯形形状的侧壁，而图 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：EA多比茨，MK格罗比斯，O赫尔维格，DK韦勒，
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：
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