[发明专利]利用磁畴壁的移动的信息存储装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用磁畴壁的移动的信息存储装置及该装置的制造方法。

背景技术

传统的硬盘驱动器(HDD)是能够通过旋转盘式磁记录介质并且通过使读/写头沿着磁记录介质移动来读写信息的装置。传统的HDD是能够存储100千兆字节(GB)或更多数据的非易失性数据存储装置，并且其被用作计算机的主要存储装置。

但是，传统的HDD包括量相当大的运动机械系统(moving mechanicalsystem)。当HDD被移动和/或遭受到震动冲击时，这些机械系统会发生故障。结果，传统的HDD的移动性和/或可靠性降低。机械系统也会增大制造的复杂性、提高HDD的成本、增大功耗和/或产生噪声。例如，随着HDD的大小减小，制造的复杂度和/或成本会增加。

作为另一种传统的HDD，可使用利用磁性材料的磁畴壁原理的数据存储装置。以下，将描述磁性材料的磁畴和磁畴壁，然后将描述利用磁畴壁的移动的信息存储装置。

构成磁体的磁性微区(magnetic minute region)被称作磁畴。在磁畴中，磁矩的方向是一致的。可通过外部能量和磁性材料的性质、形状和大小来控制磁畴的大小和磁化方向。

磁畴壁是具有不同磁化方向的磁畴之间的边界，并且可通过施加到磁性材料的电流或磁场而移动。例如，具有给定磁化方向的多个磁畴可形成在具有给定宽度和厚度的磁层中，磁畴和磁畴壁可通过利用具有适当强度的电流或磁场而移动。

应用磁畴壁在信息存储装置中移动的原理，可不用旋转读/写头和记录介质来读或写数据。利用磁畴壁的移动的传统的信息存储装置可以不包括运动机械系统，因此，其可具有提高的可移动性、可靠性和/或低功耗。

发明内容

示例性实施例涉及信息存储装置，例如，利用磁畴壁的移动的信息存储装置，以及制造该装置的方法。

示例性实施例提供利用磁畴壁的移动的信息存储装置，例如具有能够存储相对大量的数据而不用运动机械系统的结构的信息存储装置。示例性实施例可具有改进的可移动性和/或可靠性。示例性实施例还提供制造信息存储装置的方法。

利用磁畴壁的移动的信息存储装置的至少一个示例性实施例可包括具有磁畴壁的写磁层。至少一个叠置结构可包括至少一个连接磁层和至少一个信息存储磁层。所述至少一个连接磁层和所述至少一个信息存储磁层可依次叠置。所述至少一个叠置结构可形成在写磁层上。读取器可读取存储在信息存储磁层中的信息。

根据至少一些示例性实施例，写磁层和信息存储磁层可呈条状，并且写磁层可垂直于或平行于信息存储磁层。多个叠置结构可沿着写磁层形成以便于写。多个叠置结构可沿着垂直于写磁层的方向形成。

根据至少一些示例性实施例，所述多个信息存储磁层的每个的长度可不等。例如，信息存储磁层的长度可朝着叠置结构中的写磁层逐渐减小。

根据至少一些示例性实施例，写磁层的磁性各向异性能可以是大约2×10³至大约10⁷J/m³，包括该数值范围的两个端点。写磁层可以由CoPt、FePt或它们的合金等形成。连接磁层的磁性各向异性能可以是大约10至大约10³J/m³，包括该数值范围的两个端点。连接磁层可以由Ni、Co、NiCo、NiFe、CoFe、CoZrNb、CoZrCr、它们的合金等中的一种形成。信息存储磁层的磁性各向异性能可以是大约2×10³至大约10⁷J/m³，包括该数值范围的两个端点。信息存储磁层可以由CoPt、FePt或它们的合金等形成。

根据至少一些示例性实施例，信息存储磁层的与连接磁层接触的第一区的磁各向异性能可小于信息存储磁层的第二区的磁各向异性能。第二区可以是信息存储磁层的除第一区以外的剩余部分。第一区的磁各向异性能(K1)可满足：大约0≤K1≤大约10⁷J/m³，第二区的磁各向异性能(K2)可满足大约2×10³≤K2≤大约10⁷J/m³。第一区可掺杂有杂质离子，例如，He⁺、Ga⁺等的至少一种。

根据至少一些示例性实施例，读取器可以是形成在写磁层和所述至少一个信息存储磁层中的一个上的磁致电阻传感器。写磁层可被布置在所述至少一个叠置结构的中部或端部。