[发明专利]磁性存储器件，特别是用于硬盘驱动的磁性存储器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的主题是一种磁记录器件，特别是用于例如硬盘的存储装置及其制造方法。

背景技术

已经证实，可将用于在离面磁化的介质中记录存储点的垂直磁记录作为用于提高计算机硬盘中的存储密度(趋向于超高存储密度)的非常有前景的工序。这种技术最近已被主要的生产产商(例如Seagate(希捷)、Hitachi(日立)、Toshiba(东芝)等公司)建立并市场化。

已经设计出用于解决超顺磁稳定性问题和获得超高存储密度(例如，1T比特/平方英寸，即0.155T比特/cm²，这相当于25nm×25nm的存储点)的各种解决方法。

最具前景的解决方法之一是实施所谓的已构造的支撑体或“介质”，其尤其允许存储点之间的物理隔离。不过，这种解决方法存在受限问题，最显著问题之一是各点逆磁场的广泛分布，这特别是由于对磁性层进行构造的步骤而导致的。

多个研究小组观测到并于2007年的最近一次Intermag/MMM会议期间报道，主要制约在于存在逆磁场的广泛分布。这种广泛分布就会带来将这些介质应用于信息存储的问题，具体可参见B.D.Terris，T.Thomson和G.Hu在Microsyst.Tech.13，第189-196页，2007年发表的文章“Patterned media for future magnetic data storage(用于未来磁性数据存储的构图介质)”。

当将一层构造为点时，各点的矫顽磁场就会变得比连续层的矫顽磁场更大，并且会非常显著地增加。这种现象已经被观察到，例如在OFruchart，J-F.Nozières，W.Wernsdorfer，D.Givord，F.Rousseaux和D.Decanini在Physical Review Letters 82，1305，1999发表的论文“EnhancedCoercivity in Submicrometer-Sized Ultrathin Epitaxial Dots with In-PlaneMagnetization(在亚微米尺度的面内磁化的超薄外延点中增强的矫顽性)”。

对于沉积的Co/Pt多层以形成连续支撑体或介质而言，尽管当沉积Co/Pt多层以形成构造为400nm×400nm的点的介质时矫顽磁场大于1000Oe，但矫顽磁场为170Oe，例如，见S.Landis，B.Rodmacq和B.Dieny在Physical Review B 6212271 2000发表的文章″Magnetic properties ofCo/Pt multilayers deposited on silicon dot arrays(沉积在硅点阵列上的Co/Pt多层的磁性质)″。在该结构中，已构造的点呈现出存储点本身且这种构造的结果可以使这些点的反转磁场变得非常大，甚至某些时候将大于写入极片的饱和磁场，从而导致使用这些介质的问题。

由已构造的介质或支撑体带来的另一种困难的事实在于，写/读磁头不再依赖于光滑的连续介质，而依赖于会阻碍它行程的凹陷和点的连续性。感觉上，该限制不如以前提出的重要，方案可被设计为，例如，构成用非磁性材料填充各点间的空间。

非常难于控制由构造特别对应于几何不均匀性的介质自身所引起的缺陷，特别是当趋向于超高存储密度而存储点的尺寸持续变小时。

发明内容

本发明的基本观点在于，在未被构造过程改变的记录层上记录信息，并通过位于连续层外侧的已构造磁性元件来控制存储点的尺寸，并且在记录支撑体的写入过程期间其磁化保持不变。

因此，本发明涉及一种磁记录器件，包括：呈现至少一个单元磁性层的至少一个未构造的记录支撑体，所述记录支撑体具有垂直于所述支撑体的平面的磁化，其特征在于，所述磁性记录器件包括磁性元件，所述磁性元件具有垂直于所述支撑体的平面的磁化，所述磁性元件还具有大于所述记录表面的反转场的反转场，并且所述磁性元件通过非磁性材料与所述记录支撑体隔开，所述非磁性材料的厚度使得所述磁性元件在所述记录支撑体内仅产生偶极场，所述磁性元件由非磁性区域彼此分隔开，在写入操作期间，每个磁性元件限定出所述记录表面中的存储点。

由于未将其上存储信息的层构造为点，因此构造过程不会改变其反转磁场，且附加的磁性元件因它们产生的偶极场而在连续层的存储点中限定出磁畴。此偶极场与附加的磁性元件的磁化直接成正比，这仅仅依赖于它们的体积，而它们的体积只受任何制造缺陷的轻微影响。不可否认，制造缺陷易于显著地改变磁性元件的反转场，但是它足以在各种情况下在单层或多层未构造的记录支撑体中保持比由写入磁头产生的反转场更大的反转场。