包括近场换能器的设备的制造方法_2

文档序号:9249916阅读:来源:国知局
部分与图2中所述顶极的倾 斜部分之间。当安装在记录头内时,所述腿部可W暴露在所述ABS处,且因此可遭受机械磨 损。
[002引图4为禪合的纳米椿(CNR)NFTIOO的示意图。此NFT包括由间隙106隔开的两 个纳米椿102和104。纳米椿102包括第一部分108和第二部分110。纳米椿104包括第 一部分112和第二部分114。当安装在记录头中时,所述纳米椿的端部116、118可W暴露 在所述ABS处且因此遭受机械磨损。图3和4示出示例性NFT。还应该注意到此处可采用 共同受让的、具有代理人案号430. 17084010、名称为"ARTICLESINCLUDINGANEARFIELD TRANSDUCERANDATLEAST0肥WAVEGUIDE(包括近场换能器和至少一个波导的制品)"的 美国专利申请中公开的NFT,通过引用将该文献公开文本结合至此。读过此说明书的本领域 技术人员会注意到本公开文件不限于任意特定类型的NFT。下文描述的材料可W用在各种 NFT配置中。
[0029] 在某些实施例中,公开的NFT可W包括难烙金属,例如粗(Ta)、魄(佩)、钢(Mo)、 鹤(W)、鍊巧e)之类,W及铁(Ti)、错狂r)、給化f)、饥(Va)、铭(Cr)、钉(Ru)、饿(Os)、银 (Ir)和锭她)之类。
[0030] 难烙金属的烙点可通常在2000KW上,有时可在2500K上,并且有时甚至可在 3000°KW上;而例如金(Au)的烙点为约1000K。NFT的故障模式为高温相关的初性流动 (化ctileflow)和蠕变应变。金属及合金中的流动及蠕变属性为热触发的现象。流动及 蠕变属性指数级地依赖(阿列纽斯依赖)于同源温度(Th),其中Th=温度烙点>。因 此,对于相同的操作温度,高烙点材料的可靠性指数级优于低烙点材料。NFT故障的扩散触 发现象也类似地取决于所述同源温度化omologoustemperature)。因此,使用难烙金属可 W有助于保持NFT的大小稳定性,例如腿部直径及长度(在盘和腿部型NFT中)和间隙宽 度(在间隙型NFT中)。
[0031] 使用此类材料还允许使用较长波长的输入能量。较长波长能够允许使用较大的 NFT,藉此允许较好的散热。较长波长还可允许将等离子场调换(transposition)离开光传 送系统,此举可允许磁极不倾斜远离光传送系统。而且,在较长波长处,例如诸如娃(Si)之 类的材料变为透明。此举可进一步设计具有低损耗急弯的信道波导。
[0032] 在某些实施例中,可采用短波长红外线(SWIR)范围(1.4至3微米或1400纳米至 3000纳米)内的能量。在某些实施例中,可采用具有至少为1400纳米的波长的能量。在某 些实施例中,可采用具有从1400至1600纳米的波长的能量。诸如上面列出的之类的波长 可用于各种材料制成的NFT。例如,难烙金属在所示波长处展现处等离子行为。
[0033] 将诸如难烙金属或过渡金属之类的材料用于NFT可能导致稍微下降的禪合效率, 但认为由其优越的可靠性可补偿该劣势。将操作波长转为较高波长,诸如至少在SWIR范 围内,还允许使用高烙点、环境稳定和可靠的等离子材料,诸如氧化物(例如透明导电氧化 物)和氮化物,相较于近或中间IR范围内的金属而言具有更少损耗。采用较高波长时,此 举可给材料提供更多选择(除了例如只是AlXu、Au和Ag之外)。可用的材料也更结实和 可靠。还可对于近或中间IR范围内的操作,经由在流体浓度(carrierconcentration)操 纵、渗杂、和合金(在过渡金属内且用贵重金属)设计所述NFT的波段能量。而且,不同于 单Au、Ag、A1或化,可改变新材料的生长及沉积条件来适应等离子属性。
[0034] 可通过比较电容率的实部比值(n2-k2,其中n为折射指数,k为消光系数)与虚报 (化k)的比值的绝对值来比较本文公开的NFT中可能使用的材料。此比值(£实部/£虚 部)本文称作品质因数("F0M")。在某些实施例中,NFT中能用的材料能够包括n2-k2非 常负的那些材料。在某些实施例中,NFT中能用的材料可包括其中n2-k2不大于-50的那些 材料。在某些实施例中,NFT中能用的材料可包括其中n2-k2不大于-60的那些材料。在某 些实施例中,NFT中能用的材料可包括其中虚部(2nk)极小的那些材料。在某些实施例中, NFT中能用的材料可包括其中那些虚部(化k)不大于30的材料。在某些实施例中,NFT中 能用的材料可包括其中虚部(化k)不大于25的那些材料。下面的表1给出各种材料的相 关数据。
[0035] 表1
[0036]
[0037]
[0038]
[0039] 高温变形过程(e)'为扩散阿列纽斯现象,由一般方程所约束:
[0040]de/化=(d/化)constexp(-Q/RT),de/化为热触发过程的反应速率(可导致故 障),Q为导致潜在故障的过程的触发能量,R为通用气体常数,T为单位为Kelvin表示的 绝对温度。因此,在较高温度下高温流变形W及因此的设备故障(蠕变)出现得较快。同 样,金属烙点越低,温度驱动的变形蠕变变形越大。对于高温(蠕变)可靠性,同源温度的 概念因而很有用。同源温度实际温度除W材料的烙点,两者均用Kelvin(K)表示。通常,当 同源温度为0. 4或更高时,往往W显著的速度发生蠕变。因此,材料具有越高的烙点,其同 源温度越低,且其温度驱动的大小稳定性越低。下面的表2给出了上面公开的某些材料的 某些物理性质。
[00川表2[0042]
[004引本文公开的NFT可包括例如粗(Ta)、魄(佩)、钢(Mo)、锭巧h)、钉(Ru)、饿(Os)、铁 (Ti)、错狂r)、锭(Y)、給化f)、销(Pt)、钮(Pd)、饥(V)、铭(Cr)、银(Ir)、轨(Sc)、魄(Ni)、 钻(Co)、鍊巧e)、碳化娃(SiC)、娃(Si)、错(Ge)、棚炬)、碳(C)、其合金、包含该些元素的分 散体、基于该些元素的金属间化合物、其混合物、或其组合。在某些实施例中,公开的NFT能 够包括例如化、Nb、Mo、W、Pt化、化、钻-fee、Ir、V、氮化粗或氮化铁。在某些实施例中,公 开的NFT可包括例如化、佩、Mo或W。
[0044] 本文公开的NFT还可例如包括诸如渗有或不渗有锋狂n)、锡(Sn)、铜(In)的氧化 物之类的导电氧化物及其混合物、巧铁矿、组III和组V元素的合金。
[004引本文公开的NFT还可包括例如簡(Cd)、领炬a)、神(As)、针(Po)、镜(孔)、银(Pm)、 僕(Pa)、其合金、包含该些元素的分散体、基于该些元素的金属间化合物、其混合物、或其组 合。
[004引本文公开的NFT还可包括例如粗(Ta)、魄(佩)、钢(Mo)、锭巧h)、钉(Ru)、饿(Os)、 铁(Ti)、错狂r)、锭(Y)、給化f)、销(Pt)、钮(Pd)、饥(V)、铭(Cr)、银(Ir)、轨(Sc)、魄 (佩)、钻似)、鍊化6)、碳化娃仪0、娃仪)、错佑6)、棚做、碳似、鹤师)、铁脚)、镶 肌)、锭(Y)、锡(Sn)、铺(Sb)、饿(Bi)、巧巧r)、镶(Gd)、铜(In)、铺(Mn)、铜系元素和涧系 元素及其合金、包含该些元素的分散体、例如但不限于魄、粗、铁、钮、鹤、饿、锭、钻、铁、侣、 钢、镶、饥、错、給、锡、镶、巧、嫁、铜的各种化学计算的二元及=元娃化物、侣化物、错化物、 氮化物、碳化物的基于该些元素的金属间化合物、W上与例如Li、化、K等的组I元素的合 金、其混合物、或其组合。
[0047] 本文公开的NFT还可包括金(Au)、银(Ag)、侣(A1)、铜(化)或其与本文列出的任 意元素或材料合成或混合的合金。此外,任意合金或材料还能任选地包括氮(脚、磯(P)、氧 (0)、硫(5)、被炬6)、巧佑1)、锦似9)、锋狂]1)、神(43)、砸(56)、蹄订6)或其混合物。
[004引公开的合金能够包括二元、S元或四元合金。例如,可采用比如基于任意元素或本 文列出的元素,W及与氮(脚、磯(P)、组I元素或其组合的二元及S元合金。可结合合金元 素和组分作为用于例如NFT材料中的溶质强化、基于溶质的晶界钉扎强化、分散强化、界面 强化、扩散率变化的组分。
[0049] 此外,在公开的NFT中能够采用任意类型的分散体或任意类型的混合物。此外,能 够采用金属间化合物。示例型金属间化合物能够包括例如各种化学计算的二元及=元娃化 物、侣化物、错化物、氮化物或碳化物。此外,能够独立地采用例如巧铁
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