PMR介质中用于SNR改善的TBFECO制造技术

本发明专利技术公开了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。

【技术实现步骤摘要】

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。
技术介绍
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(slider)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。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)。PMR介质堆叠的信噪比(SNR)可以相当高。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。
技术实现思路
附图说明因此，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，因为本专利技术可容许其它同等有效的实施例。图1是根据一个实施例的HDD的示意图。图2是PMR介质堆叠的示意图。图3A-3C是根据一个实施例的PMR堆叠的示意图。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。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。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-magnetic)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。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)100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。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可以包含钌。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。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TiO2、SiO2、Cr2O3和B2O3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(Hc)和饱和场(Hs)。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(Ku)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、Tc(居里温度)和Tcomp(补偿温度)是可能的。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。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1nm。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Ms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Ms，并且被期望具有相对于基于CoPt的盖(cap)的低的横向交换耦合(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。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。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。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。第二加盖层本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2015.03.31 US 14/675,5881.一种磁性记录介质，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1nm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
\tTbFeCo并且所述Tb以高达重量的30％的量存...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·吉尔吉斯，P·玛尼，C·帕普索，M·德赛，R·阿查亚，
申请(专利权)人：西部数据传媒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US