Pmr介质中用于snr改善的tbfeco的制作方法
【专利摘要】本发明公开了PMR介质中用于SNR改善的TBFECO。本公开总体涉及用于在HDD中使用的PMR介质。PMR介质具有设置在加盖结构内的非晶铁磁材料层。非晶铁磁材料层降低噪声。非晶铁磁材料层可以被设置在加盖层之间或在加盖层的顶部。此外，非晶铁磁材料层可以包含Tb。
【专利说明】
PMR介质中用于SNR改善的TBFECO
技术领域
[0001] 本公开的实施例总体涉及硬盘驱动器(HDD)中的垂直磁记录(PMR)介质。
【背景技术】
[0002] 在HDD中，磁头被设置在磁性介质上方。磁头从磁性介质读取数据并且将数据写入 到磁性介质。磁头具有朝向磁性介质的表面，该表面被称为空气承载表面(ABS)。随着磁性 介质移动，空气在ABS上施加压力并且推动磁头离开磁性介质。磁头被形成在滑块(si ider) 上，该滑块被耦连至悬架。悬架施加反作用力，以至于当认为磁头与移动的介质一致时，确 保在操作期间磁头被设置在离磁性介质预定的距离。
[0003] PMR已经被用于增加磁性存储介质的面记录密度。PMR介质堆叠通常包括衬底、若 干磁性层、一个或多个交换控制层、加盖（capping)结构和碳外涂层（carbon overcoat layer) JMR介质堆叠的信噪比（SNR)可以相当高。
[0004] 因此，本领域存在对具有降低的噪声的改善的PMR介质的需求。
【发明内容】
【附图说明】
[0005] 因此，可详细理解本公开的上述特征的方式、以上简要总结的本公开的更具体的 描述可以参考实施例，其中的一些实施例在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅示出了 本公开的典型实施例，并且因此不视为对本公开的范围的限制，因为本发明可容许其它同 等有效的实施例。
[0006] 图1是根据一个实施例的HDD的示意图。
[0007] 图2是PMR介质堆叠的示意图。
[0008] 图3A-3C是根据一个实施例的PMR堆叠的示意图。
[0009] 图4A是示出在PMR介质堆叠中存在非晶铁磁材料层的情况下噪声如何降低的图 形。
[0010] 图4B是示出非晶铁磁材料层对信号如何具有低至不存在的影响的图形。
[0011] 为了便于理解，在可能的情况下，相同的附图标记已经被用来指定附图共同的相 同的元件。考虑到，在一个实施例中公开的元件可以有利地被用在其他实施例上，而无需特 意详述。应当理解的是所有附图均非成比例地绘制。
【具体实施方式】
[0012]本公开总体涉及用于HDD的PMR介质。PMR介质具有设置在加盖结构内的非晶铁磁 (amorphous ferri-magneti c)材料层。非晶铁磁材料层降低噪声。非晶铁磁材料层可以被 设置在加盖层之间或设置在加盖层的顶部。此外，非晶铁磁材料层可以包含Tb。
[0013]图1是根据一个实施例的磁性记录装置诸如硬盘驱动器(HDD)IOO的示意图。HDD 100包括至少一个磁性记录介质，诸如被支撑在主轴104上的磁盘102。马达使得主轴104旋 转，并且因此使磁盘102旋转。安装在滑块108上的磁头在磁盘102上方移动以从磁盘102读 取信息并将信息写入到磁盘102。在读取/写入操作期间，磁头跨置(ride)在磁盘102上方的 空气承载上。滑块108通过悬架112和臂114被耦连至致动器110。悬架112可以包含不锈钢， 其提供轻微弹力，所述轻微弹力使滑块108朝磁盘表面偏置。每个致动器110被附接到控制 磁头106相对于磁盘102移动的致动器装置。
[0014] 图2是PMR介质堆叠200的示意图。PMR堆叠200包括SUL层202和籽晶层（seed layer) 204。在一个实施例中，SUL层202可以包含反铁磁(antiferromagnetic)材料。在另一 个实施例中，籽晶层204可以包含镍、铁或它们的组合。一个或多个中下层（intermediate under layer)206可以存在于籽晶层204上。在一个实施例中，中下层206可以包含|了。晶粒 隔离初始(grain isolation initiation)层(GIIL)208可以被设置在中下层206上。在一个 实施例中，GIIL层208可以包含氧化钴铬。
[0015] 一个或多个第一磁性层210可存在于GIIL层208上。第一交换中断(break)层(EBL) 212可以被设置在一个或多个第一磁性层210上。一个或多个第二磁性层214可以被设置在 第一交换中断层212上，并且第二交换中断层(EBL)216可以被设置在一个或多个第二磁性 层214上。一个或多个第三磁性层218可以存在于第二EBL 216上，并且第三EBL 220可以存 在于一个或多个第三磁性层218上。加盖结构223可以存在于第三EBL 220上。加盖结构223 包括第一加盖层222和第二加盖层224。碳外涂层226被设置在加盖结构223上。一个或多个 第一磁性层210、一个或多个第二磁性层214和一个或多个第三磁性层218可以包括CoPtX氧 化物合金，其中X选自包括Cr、Ru和B的组，并且氧化物选自包括Ti0 2、Si02、Cr2〇3和B2〇3的 组。在一个实施例中，第一EBL 212、第二EBL 216和第三EBL 220可以包括CoCrRu氧化物。在 一个实施例中，GIIL 208可以包括选自包括CoCrRu氧化物和CoCr氧化物的组的材料。在一 个实施例中，第一EBL 212、第二EBL 216和第三EBL 220可以包括数个EBL，并且EBL中的两 个可以包括不同的材料。GIIL可以增强磁性层的磁解耦，并且EBL有助于整体降低PMR介质 堆叠的矫顽力(He)和饱和场(Hs)。
[0016] 如上所述，PMR介质可以具有不期望的高噪声。可以在加盖结构中使用非晶铁磁材 料以降低噪声。TbFeCo是公知的铁磁材料。TbFeCo是非晶态的并且具有非常高的磁各向异 性(K u)同时具有低饱和磁化强度(Ms)。通过适当地选择组成(RE Tb与TM Co/Fe)，定制磁属 性诸如Ms、KU、T。(居里温度)和T_P (补偿温度)是可能的。
[0017] 如上所述，
【申请人】已经发现在PMR介质的加盖结构中使用非晶铁磁材料层将会降 低噪声，而且对信号具有最小至不存在的影响。在一个实施例中，非晶铁磁材料层可以是 TbFeCo。应理解的是，除了TbFeCo之外的非晶铁磁材料层被考虑。
[0018] 图3A-3C是根据一个实施例的PMR堆叠的示意图。在图3A-3C的PMR堆叠中，非晶铁 磁材料层被设置在加盖结构223内。在一个实施例中，非晶铁磁材料层的厚度大于零且小于 lnm。在另一个实施例中，非晶铁磁材料层在大约0.4nm和2nm之间。在一个实施例中，非晶铁 磁材料层包括Tb。在另一个实施例中，非晶铁磁材料层包括TbFeCo。在一个实施例中，Tb可 以以大于零且高达重量的30%的量存在。可以选择非晶铁磁材料层的组成使得1相对于介 质堆叠的其他组成是低的。TbFeCo是非晶态的（2-5nm纳米微晶），其具有低1，并且被期望 具有相对于基于CoPt的盖(cap)的低的横向交换親合(exchange coupling)同时具有高Ku。 可认为，非晶铁磁材料的独特属性并且尤其是TbFeCo有助于降低高频噪声的同时保持信 号。
[0019] 在图3A示出的实施例中，PMR 300包括非晶铁磁材料层302,该非晶铁磁材料层302 被设置在加盖结构223内且被设置在第三EBL 220上，并且该非晶铁磁材料层302被用于替 代第一加盖层222。第二加盖层224仍存在于加盖结构223中。
[0020] 在图3B示出的实施例中，除第一加盖层222和第二加盖层224以外，PMR310还包括 在加盖层223内使用的非晶铁磁材料层312。第一加盖层222被设置在第三EBL 220上。非晶 铁磁材料层312被设置在第一加盖层222上。第二加盖层224被设置在非晶铁磁材料层312 上。
[0021] 在图3C示出的实施例中，PMR 320包括被设置在加盖结构223内的非晶铁磁材料层 322。非晶铁磁材料层322被设置在第二加盖层224的顶部。第二加盖层224被设置在第一加 盖层220上。
[0022] 表1示出了当非晶铁磁材料层存在于加盖结构中和当非晶铁磁材料层不存在时的 结果的比较。
[0023] 表 1
[0025]图4A是示出噪声如何随着PMR介质堆叠中非晶铁磁材料层的存在而降低的图形。 如图4A中所示，当与没有非晶铁磁材料层的加盖结构的噪声（带点线)相比时，具有在加盖 结构中的非晶铁磁材料层的PMR介质中的噪声(没有点的线)是较低的。在较高频率处，诸如 1T和2T，存在显著的噪声降低。也就是说，非晶铁磁材料层降低了噪声。噪声降低在较高频 率处可以在约10%和约15%之间。
[0026]图4B是示出非晶铁磁材料层如何对信号具有小的至不存在的影响的图形。如图4B 中所示，当非晶铁磁材料层存在于加盖结构中时，信号在PMR介质中最低限度地被降低(没 有点的线）。也就是说，非晶铁磁材料层对PMR介质的信号几乎没有影响。
[0027]当一起考虑图4A和4B时，它们示出加盖结构中存在非晶铁磁材料层降低了噪声并 且对信号几乎没有影响。因此，加盖结构中的非晶铁磁材料层增加 SNR。
[0028] 使用非晶铁磁材料层的益处是噪声被降低。具体地，非晶铁磁材料层降低噪声，同 时对来自PMR的信号几乎没有影响。
[0029] 虽然前述针对本公开的实施例，但是在不脱离其基础范围的情况下，可以设想本 公开的其他或者进一步的实施例，并且实施例的基础范围由随附的权利要求确定。
【主权项】
1. 一种磁性记录介质，其包括： 衬底； 设置在所述衬底上方的多个磁性层； 设置在所述多个磁性层上方的加盖层结构，所述加盖层结构包括至少一个加盖层和非 晶铁磁材料层；以及 设置在所述加盖层结构上的碳外涂层。2. 根据权利要求1所述的磁性记录介质，其中所述非晶铁磁材料层包括Tb。3. 根据权利要求2所述的磁性记录介质，其中所述非晶铁磁材料层包括TbFeCo。4. 根据权利要求3所述的磁性记录介质，其中所述非晶铁磁材料层具有大于0且小于 lnm的厚度。5. 根据权利要求4所述的磁性记录介质，其中所述至少一个加盖层包括单个加盖层。6. 根据权利要求5所述的磁性记录介质，其中所述单个加盖层被设置在所述非晶铁磁 材料层上。7. 根据权利要求1所述的磁性记录介质，其中所述至少一个加盖层包括第一加盖层和 第二加盖层。8. 根据权利要求7所述的磁性记录介质，其中所述第一加盖层被设置在所述非晶铁磁 材料层上并且所述第二加盖层被设置在所述第一加盖层上。9. 根据权利要求7所述的磁性记录介质，其中所述非晶铁磁材料层被设置在所述第一 加盖层上并且所述第二加盖层被设置在所述非晶铁磁材料层上。10. 根据权利要求1所述的磁性记录介质，其中所述非晶铁磁材料层包括TbFeCo并且所 述Tb以高达重量的30%的量存在。11. 一种磁性记录装置，其包括： 设置在滑块上的磁性记录头；以及 相对所述磁性记录头设置的磁性记录介质，所述磁性记录介质包括： 衬底； 设置在所述衬底上方的多个磁性层； 设置在所述多个磁性层上方的加盖层结构，所述加盖层结构包括至少一个加盖层和非 晶铁磁材料层；以及 设置在所述加盖层结构上的碳外涂层。12. 根据权利要求11所述的磁性记录装置，其中所述非晶铁磁材料层包括Tb。13. 根据权利要求12所述的磁性记录装置，其中所述非晶铁磁材料层包括TbFeCo。14. 根据权利要求13所述的磁性记录装置，其中所述非晶铁磁材料层具有大于0且小于 2nm的厚度。15. 根据权利要求14所述的磁性记录装置，其中所述至少一个加盖层包括单个加盖层。16. 根据权利要求15所述的磁性记录装置，其中所述单个加盖层被设置在所述非晶铁 磁材料层上。17. 根据权利要求11所述的磁性记录装置，其中所述至少一个加盖层包括第一加盖层 和第二加盖层。18. 根据权利要求17所述的磁性记录装置，其中所述第一加盖层被设置在所述非晶铁 磁材料层上并且所述第二加盖层被设置在所述第一加盖层上。19. 根据权利要求17所述的磁性记录装置，其中所述非晶铁磁材料层被设置在所述第 一加盖层上并且所述第二加盖层被设置在所述非晶铁磁材料层上。20. 根据权利要求17所述的磁性记录装置，其中所述非晶铁磁材料层包括TbFeCo。
【文档编号】G11B5/66GK106024029SQ201610205799
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】E·吉尔吉斯, P·玛尼, C·帕普索, M·德赛, R·阿查亚
【申请人】西部数据传媒公司