用于热辅助磁记录中的分裂环谐振器近场换能器的制造方法
【技术领域】
[0001]此处公开的实施方式总地涉及数据存储系统，更具体而言，涉及热辅助磁记录(HAMR)磁头。
【背景技术】
[0002]在磁盘驱动器中使用的磁介质中较高的存储位密度将磁位尺寸(体积)减小至其中磁位尺寸受磁性材料的晶粒尺寸限制的程度。虽然晶粒尺寸可以被进一步减小，但是磁位内所存储的数据可能不是热稳定的。也就是，在环境温度的随机热起伏可能足以擦除数据。该状态被描述为超顺磁限制，其确定给定磁介质的最高理论存储密度。该限制可以通过增加磁介质的矫顽力或通过降低其温度而提高。然而，在设计用于商业和消费者使用的硬盘驱动器时，降低温度可能不总是实际的。另一方面，提高矫顽力需要包括更高磁矩材料的写磁头或需要诸如垂直记录的技术(或需要上述两者)。
[0003]已经提出了一种另外的方案，其利用热来降低磁介质表面上局部区域的有效矫顽力并在该加热区域内写入数据。一旦介质冷却至环境温度，该数据状态变成“固定的”。该技术被广泛地称为“热(thermally)辅助(磁)记录”(TAR或TAMR)、“能量辅助磁记录”(EAMR)、或“热(heat)辅助磁记录” (HAMR)，其在此处被可互换地使用，且可以被应用于纵向记录系统和垂直记录系统以及“比特图案化介质”。该介质表面的加热已经通过许多技术诸如聚焦激光束或近场光源实现。
[0004]—般地，该HAMR磁头包括两个光学部件:微光子(microphotonic)光斑尺寸转换器(SSC)和近场换能器(NFT)。SSC将外部半导体激光二极管的高发散输出转换成耦合到NFT中的良好局限模式。NFT是将光进一步聚焦成用于高密度磁记录的超小光斑尺寸的等离激元纳米天线。然而，超小光斑尺寸不容易实现。超小光斑尺寸经常被宽地聚焦，使得HAMR磁头的写磁极被不利地影响。
[0005]因此，需要用于改善HAMR磁头的技术。
【发明内容】
[0006]此处公开的实施方式总地涉及在HAMR磁写头中的NFT。NFT用作在操作时的谐振电路。包括NFT的谐振电路是具有电容部分和电感部分的分裂环谐振器(SRR)。电感和电容导致被聚焦在磁介质上的非常好地集中的超小光斑尺寸。该聚焦发生在NFT的电容区域，对HAMR磁头的写磁极影响最小甚至没有影响。
[0007]在一个实施方式中，近场换能器包括主体，该主体具有贯穿其的孔、第一端和第二端，其中第一端与第二端间隔开以形成电容部分，其中在第一端和第二端之间的主体形成电感部分。
[0008]在另一实施方式中，磁记录系统包括:磁介质；以及磁写头，该磁写头具有近场换能器，该近场换能器包括主体，该主体具有贯穿其的孔、第一端和第二端，其中第一端与第二端间隔开以形成电容部分，其中在第一端和第二端之间的主体形成电感部分。
[0009]在另一实施方式中，一种硬盘驱动器包括:联接到心轴的一个或多个磁盘；与所述一个或多个磁盘相对地设置的滑块；联接到滑块的磁写头，磁写头包括近场换能器，近场换能器包括主体，主体具有贯穿其的孔、第一端和第二端，其中第一端与第二端间隔开以形成电容部分，其中在第一端和第二端之间的主体形成电感部分。
【附图说明】
[0010]因此，以其中上述特征可以被详细地理解的方式，以上简要概括的本公开的更具体描述可以通过参考实施方式获得，其中一些实施方式在附图中示出。然而，将注意到，附图仅示出了本公开的典型实施方式，因此将不应理解为限制其范围，因此本公开可以允许在涉及磁性传感器的任何领域中的其它等效实施方式。
[0011]图1A-1B示出了根据此处描述的实施方式的磁盘驱动系统。
[0012]图2示出了根据此处公开的一个实施方式的HAMR使能的磁盘驱动器的截面示意图。
[0013]图3是根据一个实施方式公开的NFT的立体图示。
[0014]图4A是根据另一实施方式公开的NFT的立体图示。
[0015]图4B是图4A的NFT的俯视图。
[0016]图5A是根据另一实施方式公开的NFT的立体图示。
[0017]图5B是图5A的NFT的俯视图。
[0018]为了便于理解，尽可能使用相同的附图标记来表示附图共有的相同元件。将理解的是，在一个实施方式中公开的元件可以被有利地用于其它实施方式而不用具体叙述。
【具体实施方式】
[0019]在下文中，参考实施方式。然而，应该理解的是，本公开不限于此处描述的特定实施方式。替代地，无论是否与不同的实施方式相关，以下特征和元件的任何组合被理解为实现和实践本公开。此外，虽然此处公开的实施方式可以实现优于其它可能的方案和/或优于现有技术的优点，但是具体的优点是否通过给定实施方式实现并不限于本公开。因而，以下方面、特征、实施方式和优点仅是说明性的，且不应被理解为权利要求的元件或限制，除非在权利要求中明确说明。同样地，参考“本发明”不应被理解为此处公开的任何发明主题的概括且不应被理解为权利要求的元件或限制，除非在权利要求中明确说明。
[0020]此处公开的实施方式通常涉及在HAMR磁写头中的NFT。NFT用作操作中的谐振电路。包括NFT的谐振电路是具有电容部分和电感部分的SRR。NFT的谐振电感和电容导致聚焦于磁介质上的超小光斑尺寸。该聚焦发生在NFT的电容区域处，对HAMR磁头的写磁极影响最小甚至没有影响。
[0021]图1A示出了根据此处公开的一个实施方式的磁盘驱动器100。如图所示，至少一个可旋转的磁介质112被支撑在心轴114上且通过磁盘驱动电机118旋转。至少一个滑块113靠近磁介质112定位，每个滑块113支撑一个或多个磁头组件121，该磁头组件121可以包括用于加热磁盘表面122的辐射源(例如，激光器或电阻加热器)。随着磁盘旋转，滑块113在磁盘表面122上方径向地移进移出，使得磁头组件121可以访问磁介质112的将被写入期望数据的不同轨道。每个滑块113通过悬臂115连接到致动器臂119。悬臂115提供微小的弹力，其对着磁盘表面122偏压滑块113。每个致动器臂119连接到致动器装置127。如图1A所示的致动器装置127可以是音圈电机(VCM)。VCM包括在固定磁场内可移动的线圈，线圈移动的方向和速度通过由控制单元129供给的电机电流信号控制。
[0022]在TAR或HAMR使能的磁盘驱动器100的操作期间，磁介质112的旋转在滑块113和磁盘表面122之间产生空气轴承，该空气轴承向滑块113施加向上力或提起滑块113。因而，该空气轴承平衡悬臂115的微小弹力，并在正常操作期间支撑滑块113离开介质表面122且稍微超过介质表面122 —小的、基本上恒定的间距。辐射源加热高矫顽力介质，使得磁头组件121的写元件可以使介质中的数据位正确地磁化。
[0023]磁盘驱动器100的各种部件在操作中通过由控制单元129产生的控制信号诸如存取控制和内时钟信号控制。一般地，控制单元129包括逻辑控制电路、存储装置和微处理器。控制单元129产生控制信号以控制各种系统操作，诸如在线123上的驱动电机控制信号以及在线128上的磁头定位和磁头寻道控制信号。在线128上的控制信号提供期望的电流分布以最佳地移动和定位滑块113至介质112上的期望数据磁道。写和读信号通过数据记录通道125被传送进出组件121上的写和读磁头。
[0024]通常的磁盘存储系统的以上描述和图1A的附图仅为了说明的目的。应该明显的是，磁盘存储系统可以包含许多磁盘和致动器，每个致动器可以支撑许多滑块。
[0025]图1B是根据此处描述的一个实施方式的HAMR使能的写磁头101的截面示意图。磁头101被可操作地连接到由驱动器150提供动力的辐射源155(即，激光二极管)。辐射源155可以直接放置在磁头101上，或其可以与滑块113分离地定位(图1A中显示)并通过光纤或波导输送。类似地，驱动器150电路可以位于滑块113上或在与磁盘驱动器100相关的片上系统(S0C)上，诸如图1A显示的控制单元129。磁头101包括面对磁介质112的面对介质面(MFS) 145诸如空气轴承面(ABS)以及与MFS 145相对的表面147。磁头101还包括用于将由辐射源155发射的辐射诸如激光束聚焦到NFT 140中的SSC 130。在一些实施方式中，波导(未示出)可以设置在SSC 130和NFT 140之间。磁头101可以包括用于在所发射的辐射到达SSC130之前聚焦辐射的束斑的一个或多个透镜(未示出)。NFT 140可以位于MFS 145处或者位于MFS 145附近，诸如在空气轴承面(ABS)上。NFT 140进一步聚焦束斑以避免加热磁介质112上相邻的数据磁道-即，产生比衍射极限小得多的束斑。如由箭头142所示的，该光能从NFT 140发出到磁头101的MFS 145下面的磁介质112的表面。然而，此处的实施方式不限于从辐射源155到MFS 145发射的任何具体类型的辐射。