用于创建中性极性转换区域的介质设计和写入技术制造技术

本申请公开了用于创建中性极性转换区域的介质设计和写入技术。一种热辅助磁记录(HAMR)设备被配置为在记录磁头的同一次通过期间在磁介质上写入中性极性区，其中其他区被写入正极性和负极性。各种公开的写入技术可以便于在相反极性的每对数据位之间创建“零状态”(基本上净零极性)转换区域和/或可有助于在介质上编码三个不同的逻辑状态(例如，1、0和

【技术实现步骤摘要】
用于创建中性极性转换区域的介质设计和写入技术

技术介绍

[0001]常规的磁介质编码具有正极性和负极性的磁位以存储对应于两个不同二进制状态(1和0)的数据。然而，诸如闪存的其他类型的介质能够利用多级单元来编码多于两个的逻辑状态。例如，2级多级闪存单元可以被编程为存储与编程的值对[1,0]、[0,0]、[1,1]和[0,1]对应的四个不同的逻辑状态，这与仅存储1或0的单级单元相比从根本上提高了存储密度。在磁存储设备中，理论上，如果磁介质可用于存储3个不同的逻辑状态(例如，
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1、1和0)，则面存储密度容量(ADC)可提高多达58％。
[0002]尽管先前已经提出了三态磁记录的一些方法，但是现有的解决方案具有显著的缺点。一种现有的方法利用单层记录介质，并通过执行所谓的AC擦除来对零极性状态进行编码。按照这种方法，通过磁化具有正极性和负极性的位来编码1和
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1，而通过如下方式来创建零状态：在单个位内的正极性和负极性之间对写入电流进行快速脉冲调制，使得该位中大约一半的磁晶粒被正向磁化，而大约一半的磁晶粒被负向磁化，从而导致近似为零的净位磁化。这种方法的当前实施方式面临的问题是噪声非常高以至于还未实现净ADC增益。
[0003]另一种现有的三态磁记录方法利用双通写入处理来对热辅助磁记录(HAMR)设备中的双层记录介质上的数据进行编码。按照这种方法，每层被设计为具有显著不同的居里温度，以通过改变磁头在不同次通过时的记录温度来实现在存储介质的两个不同层中写入反磁化的目标，从而一次写入一个单独的层。然而，由于记录介质的不同堆叠层是在写入磁头的不同次通过期间写入的，因此需要盘的两整圈来对单个数据位进行编码。因此，这种方法显著增加了写入时间，并且还受到许多其他问题的困扰，例如增加的噪声(由于第二次通过时磁头未对准)和无意的相邻磁道盖写。

技术实现思路

[0004]根据一个实施方式，HAMR记录设备被配置为实施单通记录处理，该单通记录处理便于在写入元件在于下伏数据磁道上单次通过时记录三个逻辑状态的数据位。这三个逻辑状态包括“零状态”，其特征在于相反极性的堆叠层，使得形成零状态数据位的单个晶粒基本上为零。
[0005]根据另一实施方式，HAMR设备被配置成在具有相反极性的每一对邻近数据位之间的边界处创建中性极性区。中性极性区在读出/写入磁头的与将数据写入相邻数据位的通过相同一次的通过中创建。中性极性区是通过在固定该区的两个堆叠的记录层中的一者中的磁晶粒的极性之后改变两个记录层中的另一者中的对应磁晶粒的极性而创建的。
[0006]本
技术实现思路
被提供来以简化形式引入在下面在具体实施方式中进一步描述的一些构思。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0007]本文还描述和叙述了其他实施方式。
附图说明
[0008]图1示出包括用于在磁存储介质上写入数据的读出/写入磁头组件的数据存储设备。
[0009]图2示出有助于将零状态极性写入HAMR设备中的磁介质上的定域区(localized region)的示例磁介质。
[0010]图3示出通过利用上记录层和下记录层的不同热磁特性来写入零状态极性的区的示例HAMR设备的各方面。
[0011]图4示出适于实现以上参考图3讨论的技术的另一示例磁介质的特性。
[0012]图5A示出在向磁介质写入中性极性区的HAMR设备中的第一示例记录操作期间介质层的截面图。
[0013]图5B示出在第二示例记录操作期间图5A的介质层的截面图。
[0014]图5C示出在第三示例记录操作期间图5A和图5B的介质层的截面图。
[0015]图5D示出在第四示例记录操作期间图5A
‑
5C的介质层的截面图。
[0016]图6A示出适于在磁介质上写入中性极性区的又一示例磁介质。
[0017]图6B示出显示具有包括关于图6A描述的特征的磁介质的HAMR设备的热特性的示例图。
[0018]图6C示出图6A的记录介质的更多细节。
[0019]图7示出适于实现用于创建中性极性区的HAMR写入技术的另一示例磁介质的截面部分。
[0020]图8示出适于实现用于创建中性极性区的HAMR写入技术的又一示例磁介质的截面部分。
[0021]图9示出适于实现用于创建中性极性区的HAMR写入技术的又一示例磁介质的截面部分。
[0022]图10示出适于实现用于创建中性极性区的HAMR写入技术的又一示例磁介质的截面部分
[0023]图11示出适于实现用于创建中性极性区的HAMR写入技术的又一示例磁介质的截面部分。
[0024]图12示出已经用中性极性区编码的磁介质的另一示例部分。
[0025]图13示出在HAMR设备中读出/写入磁头下飞行的磁介质上的示例磁晶粒的俯视图，所述示例磁晶粒包括一些中性极性晶粒。
具体实施方式
[0026]根据一个实施方式，本文公开的技术有助于沿着磁介质的数据磁道向各种数据位单通写入三个不同的逻辑状态。磁介质具有两个堆叠的磁记录层，在这两个堆叠的磁记录层间具有在本文所公开的的各种实施方式中具有不同特性的间断层。每个数据位包括垂直堆叠在下记录层和上记录层中的磁晶粒。通过磁化数据位的上记录层和下记录层中的堆叠晶粒以呈现正极性来编码第一逻辑状态(例如，1)。通过磁化数据位的上记录层和下记录层中的堆叠晶粒以呈现负极性来编码第二逻辑状态(例如，
‑
1)。第三逻辑状态，这里称为“零状态”，通过磁化数据位的上记录层中的各个晶粒以具有与数据位的下记录层中的对应堆
叠晶粒的极性相反的极性来编码。如本文所使用的，术语“零状态”和“中性极性”用于指磁晶粒的定域区，当从介质读回时，该定域区被解释为具有零或基本上为零的净极性。当HAMR设备的读回信号在零的+/
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10％内时，区域可以被理解为具有“基本上为零”的极性。
[0027]根据另一实施方式，本文所公开的写入技术被用于在相反极性的直接相邻数据位之间的边界处创建中性极性转换区域。例如，在每个1和
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1数据位之间，存在具有基本上为零极性的磁晶粒的窄区域。因为这些区的宽度比数据位的大小小得多，所以它们不充当数据位，并且在本文中被称为中性极性转换区而不是零状态数据位。这些区有助于在正极性区和负极性区之间提供清晰的、容易区分的边界，因此当包括在常规磁(例如，2态)记录系统和本文公开的所提出的3态记录系统中时显著地改善信噪比(SNR)。
[0028]图1示出包括用于在磁存储介质108上写入数据的读出/写入磁头组件120的数据存储设备100。磁存储介质108是其上可使用读出/写入磁头组件120上的读出和写入元件来记录和读出数据位的磁存储盘。如视图A所示，磁介质108包括内径104和外径107，在它们之间是多个同心数据磁道(例如，数据磁道110)，当磁介质108绕轴中心或盘旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热辅助磁记录(HAMR)设备，其包括：记录磁头，所述记录磁头具有加热元件，所述加热元件根据在写入过程期间沿数据磁道移动的热分布来加热磁介质；磁介质，所述磁介质包括第一记录层和第二记录层，所述第一记录层具有比所述第二记录层低的居里温度；以及控制器，所述控制器控制记录磁头的磁写入场以在具有相反极性的每对相邻数据位之间的边界处创建中性极性区，所述中性极性区是通过在固定所述第二记录层中的磁晶粒的极性之后改变所述第一记录层中的对应磁晶粒的极性而在所述记录磁头的单次通过时创建的。2.根据权利要求1所述的HAMR设备，其中所述热分布包括较高温度区域和较低温度区域，其中所述第二记录层具有当在所述热分布的较高温度区域内被加热到第一记录温度时促进反磁化而当在所述热分布的较低温度区域内被加热到第二记录温度时不促进反磁化的磁特性；并且其中所述第一记录层具有当被加热到所述第一记录温度或所述第二记录温度时促进反磁化的磁特性。3.根据权利要求2所述的HAMR设备，其中所述第一记录层和所述第二记录层由包含磁性材料的完全解耦的记录温度间断层分开。4.一种方法，其包括：控制HAMR设备上的写入元件以在于数据磁道上第一次通过时将数据写入磁存储介质上的相邻数据位；以及控制所述写入元件以在于所述数据磁道上第一次通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：