[发明专利]具改进的稳定性的磁性元件

说明书

技术领域

本发明的各种实施例一般涉及能够检测到磁性状态变化的磁性元件。

发明内容

根据各种实施例，磁性元件包括具有第一展布范围(areal extent)的磁性响应堆叠(stack)或迭片结构(lamination)。堆叠包括位于第一和第二铁磁自由层之间的间隔层(spacer layer)。至少一个反铁磁(AFM)片(tab)在第一自由层与间隔层相反的表面上与第一自由层相连接，AFM片具有小于第一展布范围的第二展布范围。

其它实施例包括具有第一展布范围的磁性响应堆叠，并且用位于第一和第二铁磁自由多层结构之间的间隔层来构造，每个多层结构都具有与间隔层耦接的Co_xFe_1-x层、与AFM片耦接的(Co_xFe_1-x)_yB_1-y层、以及布置在Co_xFe_1-x和(Co_xFe_1-x)_yB_1-y层之间的Ni_xFe_1-x层。至少一个反铁磁(AFM)片在第一自由层和间隔层相反的表面上与第一自由层相耦接，AFM片具有小于第一展布范围的第二展布范围。

在另一示例性实施例中，非磁性隧道阻挡层(tunneling barrier layer)布置在具有第一展布范围的第一铁磁自由层和第二铁磁自由层之间。至少一个反铁磁(AFM)片在第一自由层和间隔层相反的表面上与第一或第二自由层相连接并且与第一自由层的气垫面间隔开偏移距离(offset distance)。

以本发明的不同实施例为特征的这些和其它特征及优势可鉴于下列详细讨论和附图来理解。

附图说明

图1一般说明了能够用作读传感器的示例性磁性元件。

图2示出了如根据本发明的不同实施例构造及操作的图1的示例性磁性元件的一部分。

图3显示了图2的磁性元件的示例性操作特性。

图4示出了根据本发明的不同实施例构造及操作的示例性磁性元件。

图5A-5C一般说明了能够用于图4的磁性元件的示例性磁性堆叠的部分。

图6提供了根据本发明的不同实施例构造及操作的示例性磁性元件。

图7示出了根据本发明的不同实施例构造及操作的示例性磁性元件。

图8提供了根据本发明的不同实施例构造及操作的示例性磁性元件。

图9示出了根据本发明的不同实施例构造及操作的示例性磁性元件。

图10提供了根据本发明的不同实施例构造及操作的示例性元件。

图11示出了根据本发明的不同实施例执行的示例性元件制造例程的流程图。

具体实施方式

本公开一般涉及诸如在用于数据传感头(data transducing head)的读取传感器和用来提供非易失性数据存储的磁性存储元件的情境中，能够检测磁性波动的磁性元件。随着电子设备变得更精致，对更高的数据容量和改进的数据传输率的要求已经将更多的重点放在数据感测元件的速度和可靠性上。随着通过使用磁性存储来实现大的数据存储段，对磁性波动变化灵敏的数据感测元件的磁稳定(magnetic stabilization)发挥越来越重要的作用。

因此，本发明的不同实施例一般涉及具有通过使用与一个或多个自由层相耦接的反铁磁(AFM)片而增强的磁稳定的磁性元件。AFM片可位于自由层的扩展条纹高度部分上，以便与自由层的较大展布范围相对应的形状各向异性提供更大的磁稳定。与气垫面(ABS，air bearing surface)相偏移的AFM片的位置允许较小的屏蔽对屏蔽(shield-to-shield)间距。

图1显示了一种能够用作数据存储装置的数据传感头中的读取传感器的磁性元件100的示例性方框表示。元件100包括第一和第二铁磁自由层102和104，每个铁磁自由层都对外部磁场灵敏。每个自由层102和104可具有独立或公共的与遇到的外部磁场相对应的磁化，诸如由数据存储媒介106上编程过的磁性比特来提供。