相关专利文献本申请要求2014年11月7号提交的临时专利申请S/N.62/076,848的权益，依据35U.S.C.§119(e)要求对其的优先权，并且该申请通过引用整体结合于此。
技术实现要素：
各实施例针对包括波导、磁极和近场换能器的装置。该近场换能器被定位在介质面向表面处或附近。该近场换能器被可操作地耦合至该波导。该近场换能器包括放大区。该近场换能器还包括从该放大区朝向介质面向表面延伸的桩区。该桩区与该磁极分离。该近场换能器还包括定位在该磁极和该桩区之间的一结构。该结构通过间隙与该桩区分离。该结构从该放大区朝向介质面向表面延伸。该结构被配置成朝向该磁极延展(extend)表面等离子体(plasmons)的生成。各种实施例针对包括波导、磁极和近场换能器的装置。该近场换能器被定位在介质面向表面处或附近。该近场换能器被可操作地耦合至该波导。该近场换能器包括放大区。该近场换能器还包括从该放大区朝向介质面向表面延伸的倒梯形的桩区。该桩区与该磁极分离。.该近场换能器还包括定位在该磁极和该桩区之间的一结构。该结构通过间隙与该桩区分离。该结构从该放大区朝向介质面向表面延伸。该结构被配置成朝向该磁极延展表面等离子体的生成。一些实施例包括一种方式，该方法包括将传播通过波导的光聚焦到近场换能器上。该近场换能器包括放大区。该近场换能器还包括从该放大区朝向介质面向表面延伸的桩区。该桩区与磁极分离。该近场换能器还包括被定位在该磁极和该桩区之间并且通过间隙与该桩区分离的一结构。该结构从该放大区朝向介质面向表面延伸。该方法还包括经由所述结构朝向磁记录极延展表面等离子体的生成。以上发明内容不旨在描述本公开的每个公开的实施例或每种实施方式。下面的附图和详细描述更具体地例示出解说性实施例。附图说明贯穿说明书地参照附图，其中类似附图标记指定类似元件，并且在附图中：图1是包括所公开的近场换能器的硬盘驱动器滑动件的透视图；图2是根据本文中所描述的各种实施例的示例性提供的近场换能器和波导的侧截面图；图3和4A-4B示出了根据各种实施例的经建模的NFT；图5A示出了没有辅助金属结构的近场的集中；图5B示出了根据各个方面的使用具有辅助金属结构的NFT的近场的集中；图6A-6D示出了根据各种实施例的辅助结构的各种形状和配置；图7A-7D示出了各种辅助结构宽度的场分布和桩温度；图8A和8B示出了根据一些实施例的NFT；图9A示出了经建模的(modeled)桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对热梯度的影响；图9B示出了经建模的桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对桩温度的影响；图10A和10B示出了根据各种实现的具有倒梯形桩的NFT；图11A示出了经建模的倒梯形桩的桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对热梯度的影响；图11B示出了经建模的倒梯形桩的桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对桩温度的影响；以及图12示出了根据各种实施例的流程图。这些附图不一定按比例绘制。附图中使用的相同数字表示相同部件。然而，将理解在给定附图中使用数字来指代部件不旨在限制用另一附图中同一数字标记的部件。具体实施方式在以下描述中，参照形成本说明书一部分的所附的一组图，其中通过解说示出了若干特定实施例。应当理解的是，可构想和作出其他实施例而不背离本公开内容的范围。因此，以下详细描述不应按照限制的意义来理解。本公开总地针对用于诸如硬盘驱动器之类的磁记录设备中的读-写头。具体地说，本公开涉及热辅助磁记录(HAMR)，它可被用来增加磁介质的区域数据密度。在HAMR设备中，信息位在专门配置的磁介质中在升高的温度下被记录在存储层中。热的使用可克服超顺磁效应，在其它情况下，该超顺磁效应会限制介质的区域数据密度。由此，HAMR设备可包括用于递送电磁能量以加热一小的有限的介质区域(斑点尺寸(spotsize))的磁写入头同时磁写入头将磁场施加到介质以进行记录。实现微小的有限热点的一种方法是使用光学近场换能器(NFT)，诸如位于硬盘驱动器滑动件(slider)的空气轴承表面附近的等离子体(plasmonic)光学天线或孔径。光可从光源(例如，激光二极管)发射到集成到滑动件内的光学器件。这类集成的光学器件的示例包括由纤芯和包层形成的波导，所述纤芯和包层在相应的折射率之间具有高对比度。在波导中传播的光可被引导至光学聚焦元件(诸如平面固体浸没镜(PSIM))，该光学聚焦元件将能量集中到NFT中。在其它实施例中，未使用聚焦元件，并且光从波导的一端被直接耦合至NFT。波导、NFT和PSIM是被形成在滑动件内的集成光学设备的示例。集成光学器件的场一般关联于光学设备在衬底上的构造，有时结合电子部件以产生功能系统或子系统。例如，光可经由使用层沉积技术在衬底上构建的波导在部件之间传递。这些波导可被形成为一材料层，其中中间的纤芯层具有相对高的折射率，而顶/底包层具有相对低的折射率。其它光学部件可以相似方式被形成，诸如准直器、模式转换器等。在HAMR滑动件中，光从诸如激光二极管之类的光源发射到这些集成光学部件中。将光发射到滑动件中的一种方式是经由在滑动件中制造的光波导或光栅耦合器从外部安装的激光器进行发射。另一方式是将诸如激光二极管之类的激光光源置入滑动件中，从而被称为滑动件内激光器(laser-in-slider，LiS)光递送。在滑动件内激光器配置中，光从激光二极管的发射端面被发射到光波导中。滑动件内激光器光递送可按晶片级进行集成并且可适于大量生产。在HAMR设备中，可通过确保记录介质上的热点在下磁道(downtrack)方向中具有大的热梯度来实现高的线密度能力。大的热梯度帮助确保在正记录位时这些位之间的急剧磁转变，使得数据更易读回。实现大的热梯度的一种方式是增加由激光器递送至NFT的功率的量。然而，NFT和周围区域可能受高温的负面影响。在下面描述的实施例中，置于NFT和磁极之间的金属结构可增加热梯度(例如，达50％或更多)而相比于没有该结构的基线配置，没有NFT温度的显著增加。在一些情况中，高的局部温度可使磁记录极材料变成扩散的周围材料。例如，在一个实施例中，NFT被配置为具有突出的桩(peg)的盘(disc)。介电材料围绕该桩并且还被设置在NFT和记录极之间。高的温度可使极的材料扩散到该介电材料中，导致NFT性能的劣化并减少头的寿命。在极和桩之间添加辅助的结构可阻挡极材料扩散到NPS中。根据各种实现方式，NFT和记录极之间的结构是金属的(例如，Au或Ag)。在一些情况中，辅助结构足够宽以跨越极面向NFT的桩区(pegregion)的区域。该辅助结构可启用与桩的近场耦合，导致近场在局部区域中的集中。这进而可改善与记录介质的耦合效率并增加热点的热梯度。图1是包括公开的等离子体近场换能器(NFT)和相关联的结构的硬盘驱动器滑动件的透视图。HAMR滑动件100包括位于HAMR滑动件100接近HAMR滑动件100的后缘表面104的顶部的激光二极管102。激光二极管102在读/写头106附近递送光，该读/写头106在HAMR滑动件100的空气轴承表面(也被称为“介质面向表面”)108上具有一个边缘。空气轴承表面108在设备操作期间被保持在移动介质表面(未示出)附近。激光二极管102提供电磁能以在读/写头106附近的一点处加热介质。光耦合部件(诸如波导110)被一体地形成在HAMR滑动件100内以将光从激光二极管102传递至介质。具体地说，局部波导110和NFT112可位于读/写头106附近以在写操作期间提供介质的局部加热。在该示例中，激光二极管102可以是一体的、边缘发射设备(也被称为面内激光器)，尽管可以理解波导110和NFT112可用于任何光源和光递送机构。例如，可取代边缘发射激光器而使用表面发射激光器(SEL)。虽然图1中的示例示出了激光二极管102与HAMR滑动件100集成，但本文中所讨论的NFT112在任何类型的光递送配置中可以是有用的。例如，在自由空间光递送配置中，激光器可被安装在滑动件的外部，并且通过光纤和/或波导耦合至滑动件。处于这种布置的滑动件可包括光栅耦合器，光被耦合至该光栅耦合器中并被递送至滑动件集成波导110，该滑动件集成波导110激励NFT112。当写入HAMR介质时，光可被集中到写入发生的磁道上的小的热点中。光传播通过波导110，在那里光要么直接从波导耦合至NFT112要么借助聚焦元件而耦合至NFT112。诸如耦合器、镜、棱镜等的其它光学元件也可与滑动件一体形成。HAMR记录头中使用的光学元件一般被称为集成光学器件。作为已知为衍射极限的结果，光学部件无法被用于将光聚焦到小于光波长的约一半的尺寸。一些HAMR设计中使用的激光器产生具有700-1550nm数量级的波长的光，然而期望的热点在50nm或更低的数量级。因此，期望的热点尺寸远低于光波长的一半。无法使用光学聚焦器来获得期望的热点尺寸，光学聚焦器在此标度下是衍射受限的。因此，采用NFT112来在介质上创建热点。如本文中所述的NFT可包括放大区(enlargedregion)和桩区。在描述NFT的上下文中，术语“区(region)”可与“部分(portion)”交换地使用并且指代有界的三维特征，其中边界可以是物理边界或可以由于示例性原因而被任意地选择。这些NFT可包括由等离子体金属制成并且被配置成从激光二极管接收光的盘状放大区。栓区与该盘状放大区光通信和/或电通信，并且为由放大区接收的能量创建焦点。在描述NFT的上下文中，术语“盘(disk)”指的是三维形状，所述三维形状包括圆柱体、基侧以及可能或可能不与基侧平面平行的顶侧。本公开涉及包括等离子体近场换能器的系统和装置。现在参照图2，一截面图示出了根据示例实施例的HAMR装置300的NFT310和波导302的细节。NFT310、波导302和其他部件被建立在衬底平面上，在此视图中，该衬底平面平行于xy平面。NFT310位于介质面向表面314(例如，ABS)附近，该介质面向表面314在设备操作期间被保持在记录介质308(例如，磁盘)附近。在图2的取向中，介质面向表面314平行于xz平面。细长波导芯(core)303可被设置成接近NFT310，NFT310位于介质面向表面314处或附近。波导芯303被示为由具有与芯303不同的折射率的包层307和309所包围。光304沿着负y方向传播通过波导芯303。图2中进一步示出的是位于NFT310旁边的磁记录极312。磁极312生成用于在写期间改变热点的磁取向的磁场(例如，垂直场)。NFT310包括等离子体材料(例如，金、银、铜以及其组合物或合金)的放大区310a。等离子体材料的桩区310b与放大区310a的基侧的至少一部分接触。桩区310b从放大区310a朝向介质面向表面314延伸。桩区310b的尖端可具有与桩区310b的主体不同的横截面和或尺寸。NFT310可被耦合至(或包括)散热器320。该散热器320接触NFT310的放大区310a以及记录极312的一侧。磁记录极312包括在介质面向表面314附近朝向桩区310b延伸的延伸件(extension)312a。NFT310的桩区310b与磁记录极312的延伸件312a分开。NFT310包括被定位在磁记录极312和桩区310b之间的结构310c。结构310c从放大区310a朝向介质面向表面314延伸并且被配置成将磁记录极312a耦合至桩区310b。介电材料填充结构310c和桩区310b之间的间隙322。图3、4A和4B是根据示例实施例的NFT的透视图。如图3中所见，NFT包括放大区420，该放大区420具有面向磁极410的一侧和面背着(facingawayfrom)磁极410的相对侧420a。散热器431在放大区420和磁极410之间。虽然在本文中描述的各种实施例适用于各种NFT设计，包括体育场型(stadium-style，NTS)、棒棒糖型(lollipop-style，NTL)平面等离子体发生器(planarplasmongenerator，PPG)、以及边缘等离子体发生器(edgeplasmongenerator，EPG)近场换能器设计，但图3示出了根据本文中所述的各种实施例的具有近场换能器NTS设计的NFT。放大区420包括第一平面表面403和相对的第二平面表面402。第二平面表面402具有大致倾斜的形状(术语“体育场型”源于此)并且被取向成相对于第二平面表面403的非平行关系。在图4A中所示的实施例中，放大部分420是具有圆形圆头的细长板。图3的NFT还具有桩区430，该桩区430与放大区420的基侧的至少一部分接触并且从放大区420朝向介质面向表面延伸。如图3中所示，桩区430是放大区420的延伸。在某些情况中，可使桩区430的末端逐渐变尖细(tapered)以在桩区的尖端处提供较小的表面积从而将能量从NFT更好地聚焦到介质上的小斑点上。NFT包括在磁极410和桩区430之间的辅助结构440。在该示例中，辅助结构440在跨磁道(crosstrack)方向上没有完全地跨越磁极410。图4A示出了在磁极412附近的另一NFT，该NFT具有放大区422、桩区432、散热器433、及辅助结构442。在图4A中所示的实施例中，辅助结构442跨越磁极412面向NFT的跨磁道长度，从而完全地覆盖极412的NFT面向表面。辅助结构442还在散热器433和磁极412之间延伸。在图4B中，透视截面图示出了图4A的辅助结构442的细节。一般来说，可看见辅助结构442沿着磁极412的倾斜部分部分地延伸，在那里辅助结构442切入(cutinto)磁极412的NFT面向表面中。在图3、4A和4B中所示的示例中，NFT被示为具有圆形末端的细长板。然而还构想其他形状的放大区。例如，放大区可被配置为具有不同外部轮廓(诸如三角形、椭圆形、矩形、圆形、三角形的平行六面体等)的板。根据各种实现方式，由桩引起的近场趋向(near-fieldtends)往往被耦合回到初始光激励发生在的NFT的主体。归因于此影响，近场可扩散并且因此局部热点可能变得扩大。将光学上相互作用的辅助结构添加在桩附近的磁极之下可朝向磁极集中近场。朝向磁极集中近场可具有在下磁道方向上增加热梯度的影响。图5A示出了没有辅助结构的近场510A的集中。图5B示出了具有辅助结构520的近场610B的集中。如可从图5A和5B中观察到的，近场的集中与图5B中的近场的集中相比被扩大了。图5B的辅助结构520导致近场510B朝向磁极530的局部集中。图6A-6D示出了辅助结构的各种配置和形状。在所有这些附图中，NFT桩在辅助结构下方并且通过间隙与其分离。图6A示出了磁极610、NFT桩620以及具有小于所示的磁极610的宽度的宽度的矩形辅助结构640。在某些情况中，如图6B中所示，辅助结构642具有与磁极612的宽度基本上相同的宽度，该辅助结构642通过间隙与桩622分离。图6C示出了磁极614和辅助结构644，该辅助结构644包括结构644和NFT桩624之间的一曲率(curvature)。根据一种实现方式，如图6C中所示，辅助结构646面向NFT桩626的一侧可与磁极616齐平。辅助结构可增加热梯度而没有造成桩区温度的大幅度增加。图7A-7D示出了各种辅助结构宽度的场分布和桩温度。图7A示出了在没有辅助结构设置在磁极和桩区之间的情况下的场分布和头桩(headpeg)温度。图7A的场分布和桩温度代表基线值。图7B示出了对于具有宽度为40nm的辅助结构的设备的场分布和桩温度。在该情况中，热梯度从基线增加了52％并且桩区的温度增加了6K。图7C示出了对于具有宽度为80nm的辅助结构的设备的场分布和桩温度。在该情况中，热梯度从基线增加了42％并且桩区的温度增加了10K。图7D示出了对于具有宽度为200nm的辅助结构的设备的场分布和桩温度。在该情况中，热梯度从基线增加了29％并且桩区的温度增加了8K。在图8A和8B中，框图示出了根据另一实施例的NFT。放大区820的底体育场(bottomstadium)的厚度845取决于桩区830的高度837以及桩区830和辅助结构840之间的距离835。放大区820的底体育场的厚度845取决于桩837的高度以及桩和辅助结构之间的距离835。该分析示出了对于给定设计如何可选择这些值。图9A中的图表示出了经建模的桩高度(图8B中的高度837)以及桩区和辅助结构之间的距离(图8B中的距离835，在本文中也被称为“PCS”)对热梯度的影响。这些模型是基于在矩形桩的情况下的40nm的NFT-顶部-极间距(NFT-top-polespacing，NPS)、60nm的跨磁道桩宽度以及375ktpi磁道间距。将所有的热梯度值与由线910指示的无辅助结构的基线情况进行比较。基线情况的桩高度是25nm。该模型示出了25nm的桩高度的热梯度(曲线920)、30nm的桩高度的热梯度(曲线930)、40nm的桩高度的热梯度(曲线940)以及50nm的桩高度的热梯度(曲线950)。使用25nm的桩高度的最高热梯度变化是距基线+28％。使用40nm的桩高度的最高热梯度是距基线+38％。使用50nm的桩高度的最高热梯度是距基线+46％。根据各种实现方式，使用25nm的桩高度，芯至桩(core-to-peg)间距在中心处大约为17nm，+/-5nm达大约12nm至大约22nm的范围。热梯度的变化在17nm处为大约+17％至大约+28％。在某些情况中，使用40nm的桩高度，芯至桩间距在中心处大约为15nm，+/-5nm达大约10nm至大约20nm的范围。热梯度的变化在15nm处为大约+14％至大约+38％。图9B中的图表示出了经建模的桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对桩温度的影响。这些模型是基于40nm的NPS、60nm的桩宽度以及375ktpi磁道间距。将所有的热温度值与由线915指示的具有25nm的桩高度的基线情况(没有辅助结构)进行比较。该图表示出了25nm的桩高度的温度(曲线925)、30nm的桩高度的温度(曲线935)、40nm的桩高度的温度(曲线945)以及50nm的桩高度的温度(曲线955)。在其他实施例中，桩的形状可以是如图10A和10B中所示的倒梯形。图10A示出了磁极1010、放大区1020、辅助结构1040以及倒梯形桩区1030。如图10A中所示，桩面向辅助结构和磁极的一侧短于面背着辅助结构和磁极的一侧。图10B示出了梯形桩的较近视图。为了下面的分析的目的，桩在中段1050处的宽度是60nm，并且壁角1060是15°。图11A示出了经建模的倒梯形桩的桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对热梯度的影响。这些模型是基于40nm的NPS、60nm的桩宽度、375ktpi磁道间距以及9nm的槽深(trenchdepth)。将所有的热梯度值与具有25nm的桩高度值(线1110)的基线(没有辅助结构)进行比较。模型示出了25nm的桩高度的热梯度(曲线1120)、40nm的桩高度的热梯度(曲线1130)以及50nm的桩高度的热梯度(曲线1140)。使用25nm的桩高度的经建模的热梯度改变(曲线1120)是距基线+33％。使用50nm的桩高度的经建模的热梯度(曲线1140)是距基线+56％。图11B示出了经建模的倒梯形桩的桩高度以及桩区和辅助结构之间的距离对桩温度的影响。这些模型是基于40nm的NPS、60nm的桩宽度、375ktpi磁道间距以及9nm的槽深。将所有的桩温度值与具有25nm的桩高度值(线1115)的基线(没有辅助结构)进行比较。模型示出了25nm的桩高度的温度(曲线1125)、40nm的桩高度的温度(曲线1135)以及50nm的桩高度的温度(曲线1145)。基于以上分析，表1总结了在各种桩高度(hPeg)处的矩形桩(Rect)和倒梯形桩(i-trap)两者的热梯度(ΔTG)的最佳情况变化和桩温度(ΔT)的变化。图12是根据各种实施例的流程图。传播通过波导或由固体浸没镜(SolidImmersionMirror，SIM)反射的光被聚焦1210到NFT上。根据各种实现，NFT包括放大区和从放大区朝向介质面向表面延伸的桩。桩区面背着磁极。一结构被定位在磁极和桩区之间。该结构从放大区朝向介质面向表面延伸。该磁极使用该结构被耦合1220至磁极。除非另外指示，否则在说明书和权利要求书中使用的表示特征大小、数量和物理性质的所有数字应当被理解为在任何情况下均由术语“大约”来修饰。因此，除非相反地指明，否则在上述说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值，这些近似值可根据利用本文中公开的示教的本领域技术人员所寻求的期望性质而变化。通过端点对数值范围的使用包括该范围内的所有数值(例如1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4以及5)以及该范围内的任何范围。示例实施例的上述描述已被呈现用于说明和描述的目的。这不旨在排他性或将发明构思限制于所公开的精确形式。根据上面的教导，很多修改和变型是可能的。所公开的实施例的任何或所有特征可单独或以任何组合应用，不旨在限制，而仅是说明性的。范围不旨在受详细描述限制，而是由所附权利要求书确定。