[发明专利]多层硬磁体以及包括多层硬磁体的数据存储装置读写磁头

说明书

本申请是2008年4月30日提交的美国专利申请S/N.12/112,671的部分继续申请，其全部内容通过引用纳入于此。

背景技术

磁性数据存储装置包括检测和修改磁存储介质的磁特性的磁性读写磁头。例如，读写磁头包括响应于所施加的磁场而改变阻抗的磁阻传感器。基于阻抗的这种变化，读写磁头感测或者修改磁存储介质的磁特性。

发明内容

在一个方面中，本发明公开涉及一种硬磁体，其包括：包含第一成分的籽晶层，其中第一成分包括Pt族金属、Fe、Mn、Ir以及Co中的至少一种；包含第一成分的覆层；以及籽晶层与覆层之间的多层叠层。根据本发明公开的这个方面，多层叠层可包括：包含第一成分和第二成分的第一层，第一成分和第二成分包括Pt族金属、Fe、Mn、Ir以及Co中的至少一种，其中第二成分不同于第一成分。多层叠层还可包括形成于第一层之上并且包含第二成分的第二层，以及形成于第二层之上并且包含第一成分和第二成分的第三层。

在附图和以下描述中阐明了本发明的一个或多个实施例的细节。通过阅读下面的详细描述，这些以及各种其它的特征和优点将会显而易见。

附图简述

图1是硬盘驱动器的示意图。

图2是示出包括隧穿磁阻传感器的硬盘读取磁头的框图。

图3是示出硬盘读取磁头的框图。

图4是示出另一硬盘读取磁头的框图。

图5是铂-铁二元系统的相图。

图6是L1₀相构造的铂-铁二元合金的晶胞。

图7是包括籽晶层、覆层以及中间合金层的多层结构的框图。

图8A-D是分别形成为单一薄膜层、形成为具有铂籽晶层、形成为具有铂覆层、以及形成为具有铂籽晶层和铂覆层两者的铁-铂磁性材料的磁矩与磁场的关系曲线图。

图9A-9C是形成为具有包括银或者铂之一的籽晶层和覆层的铁-铂合金的磁矩与磁场的关系曲线图。

图10A-10D是形成为具有包括铁或者铂之一的籽晶层和覆层的铁-铂合金的磁矩与磁场的关系曲线图。

图11A-11C是形成为具有铂籽晶层和覆层的各种组分的铁-铂合金的磁矩与磁场的关系曲线图。

图12A和12B分别是退火前后的具有铂籽晶层和铂覆层的铁-铂磁性材料的透射电子显微镜(TEM)显微照片。

图13A和13B分别是退火前后的具有铂籽晶层和铂覆层的铁-铂磁性材料的浓度与深度的关系曲线图。

图14是形成为具有铂籽晶层和铂覆层的铁-铂磁性材料的磁矩与磁场的关系曲线图。

图15是包括具有不同组分的两个层的多层铁-铂合金的框图。

图16A和16B是示例性多层硬磁体的截面图和组分曲线图。

图17A和17B是示例性多层硬磁体的截面图和组分曲线图。

图18A和18B是示例性多层硬磁体的截面图和组分曲线图。

图18C是示例性读取传感器的截面图。

图19A和19B是示例性多层硬磁体的截面图和组分曲线图。

图20是示出形成多层硬磁体的示例性方法的流程图。

图21是铁-铂硬磁体的磁矩与磁场的关系曲线图。

详细描述

本发明公开一般涉及用于数据存储应用中的磁性材料。在一些实施例中，磁性材料可用于磁性数据存储装置的读写磁头。这些磁性材料可由包括例如铂(Pt)和铁(Fe)的合金形成，并且可通过合金、籽晶层以及覆层的低温退火形成。磁性材料优选地包括L1₀相构造，并且具有合乎需要的高矫顽力和大饱和磁化强度。

在一些实施例中，磁性材料可形成为多层硬磁体。例如，多层硬磁体可包括籽晶层、覆层以及籽晶层和覆层之间的多层叠层。多层叠层可包括至少两层，并且这些层可包括不同组分。例如，多层叠层可包括导致组分梯度的多个层，其可关于与籽晶层和覆层大致等距且基本平行的平面对称，或者其可关于与籽晶层和覆层大致等距且基本平行的平面非对称。在一些实施例中，多层叠层可提供在磁体的不同部分具有不同磁矩的磁体。

然而本发明讨论在盘驱动器的读写磁头中作为偏置磁体的磁性材料的使用，这些磁性材料在需要高矫顽力和相对小的磁晶粒尺寸的其他应用中也有用。例如，对于磁介质，本文中所描述的磁性材料可有用。