专利名称：有温度调谐的粒间交换的热辅助复合磁记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及薄膜器件，更具体地，涉及用于热辅助磁记录(heat assisted磁记录)的磁记录薄膜。
背景技术：
因为要提高区域密度的原因而减小磁记录介质的粒度，对特定材料和温度达到称作超顺磁极限的阈值。超顺磁极限是一种物理约束，超出该极限就不能实现稳定的数据储存。
磁记录系统的热稳定性可以通过使用由很高磁学各向异性Ku的材料形成的记录介质得以提高。单轴向磁性粒子在两个稳定态之间的转换的能垒与磁性材料的磁学各向异性Ku和磁性粒子的体积(V)的乘积成比例。为了提供充分的数据存储，KuV乘积应大至60kBT，其中kB是波尔兹曼常数，而T是绝对温度，以提供10年的热稳定数据储存。虽然要求使用高Ku的磁性材料，但是几乎没有这种硬质磁性材料存在。此外，对目前可以得到的磁性材料，记录头不能提供充分的写磁场来在这种材料上进行写入。
热辅助磁记录(HAMR)指局部加热磁记录介质来降低记录介质的矫顽性的概念，使施加的写磁场在记录介质被热源暂时磁软化时更容易控制该记录介质的磁化强度(magnetization)。用于在磁性介质上写信息的热辅助磁记录(HAMR)系统采用了写磁场梯度和热梯度的结合，提出这种结合可以将磁记录扩展到1兆兆位/英寸2以上。HAMR允许使用小颗粒介质，这是在假设有足够的热稳定性，以室温时较大磁学各向异性，以提高的面密度进行记录所需要的。
对HAMR介质一些重要要求包括高的各向异性，中等居里温度和具有绝热优良的颗粒的良好微结构。这些介质候选者中，很难同时满足这三个要求。
因此，仍存在能有效用于热辅助磁记录的记录薄膜的需要。
发明概述本发明提供一种薄膜结构，该结构包括第一层，该层包含大量具有第一粒间交换耦合(intergranular exchange coupling)的磁性材料的第一颗粒；与第一层相邻的第二层，该层包含大量具有第二粒间交换耦合的磁性材料的第二颗粒，其中，第二粒间交换耦合大于第一粒间交换耦合，第一层的居里温度高于第二层的居里温度。
另一方面，本发明提供一种薄膜结构，该结构包含大量嵌埋在具有第二居里温度的第二磁性材料的基质中的具有第一居里温度的第一磁性材料的颗粒，其中，第二居里温度低于第一居里温度，第二磁性材料包含氧化物、硫化物、氮化物和硼化物中的一种或多种。
本发明还包括一种数据存储系统，该系统包括转换器、存储介质以及在转换器和存储介质之间引起相对运动的激励器。所述存储介质包含第一层，该层包含具有第一粒间交换耦合的磁性材料的大量第一颗粒；与第一层相邻的第二层，该层包含具有第二粒间交换耦合的磁性材料的大量第二颗粒，其中，第二粒间交换耦合大于第一粒间交换耦合，第一层的居里温度高于第二层的居里温度。
另一方面，本发明提供一种数据存储系统，该系统包括转换器、存储介质以及在转换器和存储介质之间引起相对运动的激励器。所述存储介质包含大量嵌埋在具有第二居里温度的第二磁性材料的基质中的具有第一居里温度的第一磁性材料的颗粒，其中，第二居里温度低于第一居里温度，第二磁性材料包含氧化物、硫化物、氮化物和硼化物中的一种或多种。
附图简述
图1是磁盘驱动器存储系统的示意图，该系统包括具有本发明的磁记录薄膜的记录介质。
图2所示是热辅助磁记录头和包含本发明的磁记录薄膜的记录介质的示意图。
图3所示是包含本发明的磁记录薄膜的记录介质的剖面图。
图4所示是磁场和磁化强度与温度的关系图。
图5、6和7所示是包含本发明的磁记录薄膜的记录介质的剖面图。
图8和9所示是相对各向异性与温度的关系图。
图10所示是磁化强度与施加的磁场的关系图。
图11所示是磁化强度与温度的关系图。
图12所示是本发明另一个实施方式的记录薄膜的示意图。
图13所示是居里温度与TiFe3O4材料的Ti含量的关系图。
图14所示是包含本发明的另一种磁记录薄膜的记录介质的剖面图。
发明详述图1所示是磁盘驱动器10形式的数据存储器件的示意图，该磁盘驱动器可以采用本发明制造的记录介质。磁盘驱动器10包括外罩12(有移走了的上部和该图中可看到的下部)，其尺寸和结构为能够容纳磁盘驱动器的各部件。盘驱动器10在外罩内包括主轴电动机14，用于旋转至少一个磁存储介质16。外罩12内有至少一个臂18，每个臂18有带记录头或滑块22的第一端20，通过轴承26枢轴安装在一个轴上的第二端24。激励器电动机28位于臂的第二端24，用于枢轴转动臂18，以使记录头22位于盘16的所需扇区或磁道27上面。激励器电动机28由一个控制器进行调节，该控制器为本领域公知，因此在图中未示出。
对热辅助磁记录(HAMR)，例如，可见光、红外光或紫外光的电磁波被导向数据存储介质的表面，升高介质的局部化区域的温度，促进该区域的磁化转换。近来HAMR记录头的设计包括在滑块上的薄膜波导，将光学导向存储介质，以局部化加热存储介质。要将光发射到波导中，可以使用光栅偶合器。
图2所示是HAMR记录头22和磁记录介质16的示意图。虽然参照将记录头22作为垂直磁记录头和将介质16作为垂直磁记录介质描述了本发明的实施方式，但是，应理解本发明的各个方面还可以与其它形式记录头和/或记录介质联合，此时要求使用热辅助记录。具体地，所述头22可以包括写入部分，该部分包含通过磁轭或支架35(pedestal)磁偶合的主写入极30和返回或对置极32。应理解，所述头22的结构中可以只有写入极30，而没有返回极32或磁轭35。磁化线圈33可以包围该磁轭或支架35，给予所述头22电压。HAMR头22还可以包含读部分(该部分未示出)，可以是本领域公知的任何常规类型的读出头。记录介质16与记录头22相邻或者在其下面。所述头与介质之间的相对运动如箭头62标示的。
如图2所示，记录头22还包括用来加热磁记录介质16的结构，该结构紧邻写入极30，写入极向记录介质16施加写磁场H。介质16包括基片38、散热层40、晶粒层(seed layer)41、磁记录层42和保护层43。通过线圈33中的电流产生磁场H，该磁场H用来控制介质的记录层中比特(bit)44的磁化强度方向。
用来加热介质的结构可以包括，例如平面光波导，图2中由标号50表示。波导50从电磁辐射源52传导能量，电磁辐射可以是例如，紫外光、红外光或可见光。所述电磁辐射源52可以是，例如激光二极管或者其它适合将光束导向波导50的激光器光源。可以采用已知能将光束54耦合到波导50的各种技术。例如，光源52可以与光纤和外部光学器件结合，用来将来自光纤的光束54准直对向波导上的衍射光栅。或者，在波导50上安装激光器，可以将光束54耦合导入波导50，不需要外部结构。一旦光束54被耦合到波导50，该光束通过该波导50向着波导50的截断端56传播，波导50靠近记录头22的承载空气的表面(ABS)。光58从波导端部出射，如箭头62所示介质相对于记录头移动时，光58加热介质的一部分60。
虽然图1示出磁盘驱动器，本发明还可以应用于其它存储器件，所述存储器件包括转换器、存储介质和用于在转换器和存储介质引起相对运动的激励器。
如图3所示，热辅助磁记录介质70包含安装本发明的一个实施方式构造的复合薄膜磁记录层72。这个实例中的记录介质70包含基片74、用作软磁性下层的散热层76和在该散热层上面的晶粒层78。
基片74可以由任何合适的材料制成，例如陶瓷玻璃、无定形玻璃、铝或涂敷NiP的AlMg。散热层的典型厚度约为10-1,000nm，可以由任何合适的材料如Cu、Ag、Al、Au、CuZr、CoFe、FeCoB、FeAlN、FeAlSi、NiFe、CoZrNb或FeTaN制成。散热层76还可以包含多个层叠的层。在记录层上可以有保护和/或润滑层80。
复合薄膜磁记录层包括第一(或底)层82，在该实例中是具有磁粒84的颗粒层，被可以是氧化物的去耦材料86隔开。该复合磁记录薄膜还包括第二(或顶)层88，是具有粒度大于第一层的磁粒的基本连续的层。层82的厚度在2-30nm范围，层88的厚度在0.5-30nm范围。
在第一和第二层之间可以提供可选的交换耦合控制层90，使能够调谐层间交换。可以改变可选的交换耦合控制层90厚度，以控制在第一和第二层之间的交换耦合量。交换耦合控制层的厚度可以为0-5nm，可以是Pt、Ir、Rh、Pd或Ru层。
晶粒层厚度可以约为1-50nm，可用于控制诸如随后的沉积层的取向和粒度的性质。例如，晶粒层可以是控制层82取向的面心立方物质，如Pt，或者是控制随后沉积的层的粒度并有利于随后沉积层的外延生长或者这两个的组合的物质，如Ru或Rh。晶粒层可以是由一层或多层诸如以下的物质构成CoCr、CoCrRu、Ru、Pt、Pd、Rh、Ta、TiC、氧化铟锡(ITO)、AlN、ZnO或另一种金属氧化物。保护层80可以由任何合适的物质如类似金刚石的碳构成。
本发明提供一种具有薄膜记录层的复合HAMR介质，该记录层包含多层具有不同居里温度和不同粒间交换耦合的磁性材料。
该介质中的记录层包含至少两种不同功能(磁性)的组分。层82和88中的磁性组分可以是，例如，Co3Pt、CoXPt合金、CoX/Pt多层膜、CoXPd合金、CoX/Pd多层膜、FePt、FeXPt合金或TbFeCo。由于居里温度与材料相关，因此该层使用不同的组成可以具有不同的居里温度。底层中的粒度为1-10nm，顶层中粒度为1-1000nm。这些粒度为平面内尺寸，大约是颗粒的直径，尽管所述颗粒并不是真正的圆形。
图3的双层例子中，底层具有较高各向异性和较小的颗粒，在储存温度(或室温(RT))下其本身是热不稳定的，而顶层的颗粒具有和底层相当(或更小)的各向异性，但粒间的交换耦合大得多。粒间的交换耦合是颗粒磁性材料的磁相互作用产生的磁能。这种情况下，颗粒处于一个平面并在该平面的整个厚度范围。由于相互作用的范围很小，该相互作用能是由层的微结构和特定的晶粒边界的性质所决定。
在记录温度，加热顶层至高于居里温度的温度，该层是非磁性的。因此，底层(至顶层)的粒子之间的耦合在记录温度时小于存储温度时。但是，在存储温度时，双层介质的热稳定性由于提高了底层至顶层之间粒子的粒间交换耦合而得到提高。
图4所示是磁场H和磁化强度M与温度的关系图。图4中，M(1)是顶层88的磁化强度，M(2)是底层82的磁化强度，M总(T)是复合记录层72的磁化强度，HEX(T)是施加的磁场。虚线92显示施加的磁场H施加。虚线94显示写入温度T写入。TC1是底层的居里温度，TC2是顶层的居里温度。
对图4中标号96标出的区域的温度，该温度超过了两种磁性物质的居里温度，磁性材料是顺磁性的。图5显示当所述层的温度超过两个层的居里温度时，在顶层中的磁化强度110和底层中的磁化强度112在任何特定方向都不能对齐。
当介质冷却(在图4中标号98所示的区域)时，底层冷却到低于其居里温度，其磁化强度与施加的磁场对齐。图6显示在此点，顶层中的磁化强度110在所有特定方向上都没有对齐，但是底层的磁化强度114、116和118与施加的磁场对齐。
在图4的标号98所示的区域中，顶层仍然高于其居里温度，因此是顺磁性的。底层(的磁化强度)与施加的磁场对齐，并且随介质冷却发生了冻结(即，磁化强度方向固定)，假设是较小粒度和提高的温度。介质设计成介质的磁性质由于其热不稳定性而衰减的时间相对长于冷却时间(例如，约1ns(毫微秒))。这样可以使热衰减最小，热衰减会降低产生的磁化强度并最终降低信噪比。由于某些介质粒子的热活化转换(例如，由于超顺磁性效应的“热衰减”)，衰减时间通常与磁化强度的下降结合使用。相反，冷却时间是在加热之后介质冷却至低于操作(存储)温度所用的时间。
图6示出在施加的磁场发生逆转时颗粒间的转换。更具体地，图6中冻结的磁化强度表明在记录期间存在转换。后面颗粒的磁化强度114由于颗粒靠近光源并因此在较高温度而仍然较小。
在图4的标号100示出的区域，两个层都被冷却到室温。虽然单独的底层是超顺磁性(即其热稳定性小于10年，KuV/kT＜50)，但是与顶层交换可防止热衰减。如图7中所示的，在顶层中颗粒124和126的磁化强度120和122以及底层粒子的磁化强度128、130和132都与施加的磁场对齐。
有效体积(底层和顶层的合并磁体积(magnetic volume))通过提高至顶层的交换耦合得到扩大。因此，KuV有效由于交换耦合而增加。顶层的畴壁受到底层中下面的颗粒结构的牵制。扩大的有效体积提高了在存储温度时的热稳定性。此外，读回的跳动因为写入过程中减少了交换而下降。因为在垂直记录中较大的截面-磁道的相关长度，粒间的交换引起较大的跳动。本发明中在升高温度，底层的颗粒独立发挥作用，但在室温它们共同发挥作用。在此交换是有效的粒间交换，对底层有两种——颗粒与颗粒，以及到达顶层返回的颗粒与底层的颗粒的交换。后者在升高温度下消失或明显减少。
在热辅助磁记录时，交换耦合可以通过温度进行调谐(消失或减少)，因此可以记录高线密度信息。在冷却过程中，记录的信息被复制到顶层，底层的热稳定性通过提高至顶层的耦合而得到增强。
HAMR产生较大温度梯度，能根据不同的温度响应来设计介质。HAMR克服了写入磁场的限制并能不考虑其磁学各向异性而加以使用，产生高达10×密度标度增益(density scaling gain)(假设FePt是直径2.5nm，高10nm的颗粒)。在记录期间，与垂直记录(PMR)相比，热梯度和磁场梯度的结合产生2-5×更大梯度，使比特边缘更明显，因此有更高线密度。在写入期间更大的梯度能使介质具有较高可被使用的粒间交换，这可以降低对微结构的要求，如粒度和其磁隔离(magnetic isolation)。由于交换对垂直记录的不利作用(大的截面磁道相关长度诱发跳动)，PMR需要磁性去耦合的颗粒。HAMR具有较大的有效磁场梯度，并且可以减少在写入温度时的交换。因此，对HAMR微结构可以不需要对隔离颗粒的严格要求。HAMR能够得到全新介质设计，这种介质具有能提高温度控制的功能层(混合设计，如可以使用不同功能的层用于写入和存储)。
在升高温度下记录时，顶层是非磁性的；因此，该介质类似于常规的颗粒氧化物介质。冷却之后，顶层成为磁性的并形成磁性交换耦合的位单元。假设在热辅助记录期间冻结的畴壁是稳定的。对热稳定的相关体积对应于比特的体积而不是单独颗粒的体积。磁性金属可以是常规的相对低各向异性的物质。本发明的介质可以用Co/Pt多层结构制造为双层，Co/Pt多层结构在顶层和底层具有不同量的隔离物(segregate)，并且具有不同的居里温度。所述隔离物可以是氧化物，如SiO2、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、WO5、NiO等。
本发明提供一种复合双层介质，该介质的两个层具有不同的居里温度和不同的粒间交换耦合。底层具有较高各向异性和较小颗粒，并且其本身是热不稳定的，而顶层具有和底层相当的(甚至更小的)各向异性，但具有大得多的粒间交换耦合。双层介质的热稳定性由于提高了至顶层的粒间交换耦合而得到提高。
在一个实施例中，顶层具有较低的居里温度TC2，而写入温度高于TC2，因此，粒间交换与顶层的磁化一起都消失。该转变由底层相应于热梯度/磁场梯度的转换来限定，并在介质冷却至低于TC2后将该转变复制到顶层。
如果顶层用来在存储期间稳定颗粒介质，对底层的热稳定性要求可以降低至冷却顶层的时间范围，即约1ns。稳定性因子R如下R＝ln(fot/ln(2))/(KuV/kT)。
如果稳定性因子必须是一个常数，对给定的各向异性Ku，当我们将要求的的热稳定性时间从10年缩减至1ns时，则颗粒体积可以减小约1个量级。这样可以使目前可利用的较低居里温度的物质的面密度接近2Tb/in2。
参见图3，磁性层可以用溅射淀积形成的Co/Pt多层结构制造。表1示出本发明一个实施方式的参数例子。
表1
虽然表1列出对特定Co/Pt材料的参数，其它材料可以具有不同的参数。因为相对较厚的顶层原因，颗粒的较高各向异性的底层受到更好的保护，免于腐蚀。这样可以允许考虑其它的磁性材料。
图8和图9中，示出三种类型介质的相对的各向异性和其温度相关性。FePt具有最高的各向异性(可以高达7×107erg/cc)，可调谐TC(350-500℃)，但是该微结构由于需要通常采用的热退火工艺来诱发L10排序而很难控制。CoPt氧化物介质具有适度的各向异性(1×107erg/cc)，并具有很好隔离的晶粒边界的完美的微结构，但是，其TC(＞1000℃)对设计HAMR头盘界面(HDI)而言太高。Co/Pt多层具有较低的TC(200-400°℃)，但是，在试图获得较佳的微结构时其各向异性通常下降至较低(2-4×106erg/cc)，这样不能充分维持高的面密度。图8和图9示出在居里温度和各向异性之间的平衡，以及单层设计中的困难。
在本发明的一个实施例中，顶层的TC约为500K，底层的TC约为600K，而顶层由于非磁性材料的掺杂剂含量小得多而具有大得多的交换耦合。图10示出对单层和复合层的磁滞回线。该复合层包含具有两层不同TC温度的层，这两层的Tc温度如图11所示的温度与磁化强度的曲线。可以清楚地看出，由该回线斜率判断这种复合物具有高得多的粒间交换耦合，提高了室温(RT)下的稳定性，而在写入温度由于顶层较低的Tc而可以使耦合消失。
另一方面，本发明提供一种存储介质，该介质中，高TC物质被封装在基质中的低TC物质中。图12所示是安装本发明的一种实施方式的记录薄膜140的示意图。该薄膜包含大量嵌埋在第二磁性材料144的基质中的第一磁性材料的颗粒142。磁化强度的方向146可以通过加热介质并对该基质中的加热部分施加磁场来进行控制。
第一磁性材料可以是常规的金属记录合金，如Co3Pt或CoXPt合金，其居里温度高于预计的HAMR记录温度(如＞1000K)。第二磁性材料可以具有较差的导热性以及与预计的HAMR记录温度相比较低的居里温度。
第二材料是磁性氧化物，其作用是在存储温度耦合相邻的粒子，但是其居里温度低于或接近冻结(写入)温度。在没有(或弱)交换耦合通过该基质材料的条件下发生记录，而存储通过该基质材料包含大的交换耦合。使用磁性氧化物基质材料在第一磁性材料的颗粒之间提供了清晰的边界。
一旦记录了磁性转变，即便有相邻比特位的杂散场出现，它们仍然保持它们应有状态。注意到，不需要磁学各向异性(矫顽性)明显高于常规垂直记录介质的金属颗粒合金，即这种介质不需要施加热量都能写入。所述加热主要用来(a)限定进行了记录的区域和(b)产生高的磁场总梯度dH总/dx＝dHk/dT×dT/dx。
在一种实施方式中，FePtNi或CoPt颗粒被Fe3O4基质包围，该基质的填充密度约为60％。该氧化物的Hk和居里温度低于FePtNi或CoPt。加热基质超过其居里温度可以除去(或降低)通过该基质材料的交换耦合。粒子在冷却期间会磁封闭(magnetically block)。该基质在基质材料居里温度TC，基质进一步冷却后，通过交换耦合至基质材料提供磁化强度热稳定性。基质材料有助于冻结态的总磁化强度，该冻结态能提高有效填充密度和读信号。
可用于基质的一种可能材料是磁铁矿(Fe3O4)或另一种铁氧化物。磁铁矿的居里温度为575-585℃，(磁)矩密度(moment density)为0.56T。作为边界氧化物基质，TC，基质很可能较低。此外，通过掺杂如用Ti掺杂，很容易调节基质氧化物的居里温度，如图13所示，表明采用掺杂Ti方式可以在585℃至约-150℃范围调节TC，基质。图13所示是对Fe3O4材料的居里温度与Ti含量的关系图。
各种已知氧化物以及磁性硫化物的体性质列于表2和表3。磁性基质材料的选择不限于氧化物。大体上，可以是任何多相多组分体系，其基质的TC低于“存储”材料。例如，可以使用非氧化物的磁性材料，如氮化物、硼化物或硫化物。基质结构与高TC/低TC双层方法之间的主要差别是冷却后各层中相邻粒子会交换耦合。
表2列出几种TC＞RT的氧化物和硫化物的体性质。
表2
表3列出具有高于室温的Tc的铁磁氧化物和硫化物。
表3
本发明的介质利用温度来调谐粒间交换耦合的存在或消失，这可以提高在存储温度时的热稳定性，并扩展某些介质的记录密度容量。
本发明包括至少两种不同功能(磁性)的部件。通过利用温度来调谐颗粒间存在交换耦合或者交换耦合消失，通过在存储时产生高交换而在记录过程产生低交换，可以对更小的颗粒达到具有良好写入性下的热稳定性。
这一概念可以扩展到其它结构体系和其它材料。例如，可以使用CoCr或类似的(在顶部、下面或之间)插有常规颗粒氧化物介质的低TC金属。图14显示热辅助磁记录介质150的另一个例子，这种介质包含安装本发明的一种实施方式构成的复合磁记录薄膜152。在此例子中的记录介质150包含基片154、用作软磁性下层的散热层156以及在该散热层上面的晶粒层158。
基片154可以由任何合适的材料构成，如陶瓷玻璃，无定形玻璃，铝或涂敷NiP的AlMg。散热层的厚度通常约为10-1,000nm，可以由合适的材料如Cu、Ag、Al、Au、CuZr、CoFe、FeCoB、FeAlN、FeAlSi、NiFe、CoZrNb或FeTaN构成。散热层156还可以包括层叠的结构。在记录层上可以提供保护和/或润滑层160。
复合磁记录薄膜包括第一(或底)层162，在此例子中该层是具有磁粒164的颗粒层，它被是氧化物的去耦材料166隔离。该复合磁记录薄膜还包含第二(或顶)层170，该层是具有粒度大于第一层的磁粒的基本连续层。
在第一和第二层之间可以有任选的交换耦合控制层168。可以改变该任选的交换耦合控制层170的厚度，以控制在第一和第二层之间的交换耦合量。
虽然按照一些实施例描述了本发明，但是，在不偏离权利要求书提出的本发明的范围下，对揭示的这些实施例进行各种变动对本领域技术人员而言是显而易见的。
权利要求
1.一种薄膜结构，该结构包含第一层，该层包含大量具有第一粒间交换耦合的磁性材料的第一颗粒，第二层，该层与所述第一层相邻，包含大量具有第二粒间交换耦合的磁性材料第二颗粒，其中，所述第二粒间交换耦合大于所述第一粒间交换耦合，所述第一层的居里温度高于所述第二层的居里温度。
2.如权利要求1所述的薄膜结构，其特征在于，所述第一层的颗粒小于所述第二层的颗粒，所述第一层和所述第二层相互交换耦合。
3.如权利要求1所述的薄膜结构，其特征在于，所述第一层的磁学各向异性大于所述第二层的磁学各向异性。
4.如权利要求1所述的薄膜结构，其特征在于，所述第一层包含在颗粒之间的去耦材料。
5.如权利要求4所述的薄膜结构，其特征在于，所述去耦材料包括氧化物。
6.如权利要求1所述的薄膜结构，其特征在于，所述第一层的磁化强度在存储温度下其本身是热不稳定的。
7.如权利要求1所述的薄膜结构，该薄膜结构还包含基片；晶粒层，沉积在所述基片上，其中，所述第一层沉积在所述晶粒层上。
8.如权利要求1所述的薄膜结构，该薄膜结构还包含在所述第一层和第二层之间的交换控制层。
9.一种薄膜结构，该结构包含大量嵌埋在具有第二居里温度的第二磁性材料的基质中的具有第一居里温度的第一磁性材料颗粒，其中，所述第二居里温度低于所述第一居里温度，所述第二磁性材料包含氧化物、硫化物、氮化物和硼化物中的一种或多种。
10.如权利要求9所述的薄膜结构，其特征在于，所述基质包含掺杂物质。
11.一种数据存储系统，该系统包括转换器；存储介质，所述存储介质包含第一层，该层包含大量具有第一粒间交换耦合的磁性材料的第一颗粒，与所述第一层相邻的第二层，该层包含大量具有第二粒间交换耦合的磁性材料的第二颗粒，其中，所述第二粒间交换耦合大于所述第一粒间交换耦合，所述第一层的居里温度高于所述第二层的居里温度；激励器，用于在所述转换器和所述存储介质之间引起相对运动。
12.如权利要求11所述的数据存储系统，其特征在于，所述第一层的颗粒小于所述第二层的颗粒，所述第一层和所述第二层相互交换耦合。
13.如权利要求11所述的数据存储系统，其特征在于，所述第一层的磁学各向异性大于所述第二层的磁学各向异性。
14.如权利要求11所述的数据存储系统，其特征在于，所述第一层在颗粒之间包含去耦材料。
15.如权利要求14所述的数据存储系统，其特征在于，所述去耦材料包括氧化物。
16.如权利要求11所述的数据存储系统，其特征在于，所述第一层的磁化强度对其本身是热不稳定的。
17.如权利要求11所述的数据存储系统，该数据存储系统还包括基片；晶粒层，沉积在该基片上，其中，所述第一层沉积在该晶粒层上。
18.如权利要求11所述的数据存储系统，该数据存储系统还包括在所述第一层和所述第二层之间的交换控制层。
19.一种数据存储系统，该数据存储系统包括转换器；存储介质，该存储介质包含大量嵌埋在具有第二居里温度的第二磁性材料的基质中的具有第一居里温度的第一磁性材料颗粒，其中，所述第二居里温度低于所述第一居里温度，所述第二磁性材料包含氧化物、硫化物、氮化物和硼化物中的一种或多种；激励器，用于在所述转换器和所述存储介质之间引起相对运动。
20.如权利要求19所述的数据存储系统，其特征在于，所述基质包含掺杂物质。
全文摘要
提供一种薄膜结构，该结构包含第一层，该层包含大量具有第一粒间交换耦合的磁性材料的第一颗粒；第二层，该层与第一层相邻，包含大量具有第二粒间交换耦合的磁性材料的大量第二颗粒，其中，第二粒间交换耦合大于第一粒间交换耦合，第一层的居里温度高于第二层的居里温度。还提供一种包括所述薄膜结构的数据存储系统。
文档编号H01F10/10GK101025933SQ200710007309
公开日2007年8月29日 申请日期2007年1月19日 优先权日2006年1月20日
发明者D·K·韦勒, E·C·盖奇, 鞠赣平, 陆斌 申请人:希捷科技有限公司