[发明专利]具有偏置的侧屏蔽叠层的磁性元件

说明书

发明内容

各实施例总体针对能至少进行磁性读取的磁性元件。

根据各实施例，磁性堆栈(magnetic stack)可被配置成具有磁性自由层，该磁性自由层具有预定磁化。侧屏蔽叠层可在空气轴承表面(ABS)上与磁性堆栈隔开，并且被偏置至与预定磁化相反的偏置磁化。

附图说明

图1是数据存储设备的一个示例性部分的框图表示。

图2提供了能在图1的数据存储设备中使用的示例磁性元件的横截面框图表示。

图3A和图3B分别示出了根据各实施例构造的示例磁性元件的部分的不同框图表示。

图4A和图4B分别显示示例磁性元件的前面和横截面框图表示。

图5A和图5B分别示出根据各实施例构造的示例磁性元件的前面和横截面框图表示。

图6A和图6B分别示出示例磁性元件的前面和横截面框图表示。

图7提供了示出根据各实施例执行的示例性磁性元件制造例程的步骤的流程图。

具体实施方式

随着行业需求向数据存储设备中的更高数据位密度和更快数据传输速率前进，各种数据读取和写入组件的物理和磁性尺寸开始受到工艺和设计可变性的压力。较小数据存取元件(诸如非钉扎三层磁性响应堆栈)的引入可减小磁性屏蔽件之间的屏蔽件-到-屏蔽件间距并提供增大的数据位敏感性，但是可能易受由于小的工艺变化的磁性不对称。因此，被配置成提供增大的数据位分辨率同时降低对设计和工艺可变性的敏感性的磁性元件成为业界的持续需求。

因此，磁性堆栈可在空气轴承表面(ABS)上与侧屏蔽叠层隔开。磁性堆栈可具有磁性自由层，该磁性自由层具有预定磁化，而侧屏蔽叠层可被偏置至与预定磁化相反的偏置磁化。侧屏蔽叠层中的与磁性堆栈的磁化方向相反的偏置磁化的存在可使跨磁道数据位分辨率和磁道密度能力随着磁性宽度和磁性不对称的最小化而最大化。

尽管可在多种环境中构造磁性响应磁性堆栈，但是图1中提供了数据存储设备的一种示例性数据换能部分100。换能部分100具有致动组件102，该致动组件102将换能头104定位在能够存储被编程的位108的磁存储介质106的上方。存储介质106被附接至主轴马达110，该主轴马达110在使用过程中旋转以产生空气轴承表面(ABS)112，在ABS 112上面，致动组件102的滑块部分114飞行以将包括换能头104的头万向架组件(HGA)116定位在介质106的合需部分之上。

换能头104可包括一个或多个换能元件，例如磁性写入器和磁性响应性读取器，它们工作以分别进行编程和从存储介质106读取数据。如此，致动组件102受控制的运动导致换能器与在存储介质表面上界定的磁道(未示出)对准，从而写入、读取和重写数据。

应当注意，术语“堆栈”在本公开中是非限制性术语，其可以是由磁性和非磁性材料构造的一个层或者多个层的叠层。在本申请中，术语“堆栈”将被理解成表示一种组件，该组件被构造成在任何操作环境中对外部数据位进行磁性响应。例如但不作为任何限制，磁性堆栈可以是可在多个数据位之间作出区别的数据读取或写入配置。

图2示出能够在图1的数据存储设备100中使用的示例磁性元件130的横截面框图表示。元件130具有均对外部磁场敏感的第一和第二铁磁自由层132和134。即，每个自由层132和134将响应于所遇到的外部磁场，例如相邻数据存储介质的数据磁道136上的已编程磁性位，其中该相邻数据存储介质通过空气轴承表面(ABS)与自由层132和134隔开。对于指向到ABS中或从ABS中指出的介质场而言，自由层132和134之间的沿着X轴测量的相对角将是不同的，其将转换到低或高的电阻/电压状态。

自由层132和134各自接触地毗邻于非磁性间隔层138，该非磁性间隔层138用于提供层132和134之间的可测得的磁阻效应。尽管间隔件138可由具有预定厚度的任何非磁性材料构造，但是多种不同的非限制配置可用于适应变化的自由层磁性相互作用和数据位感测。自由层132和134与间隔层138的耦合叠层可被表征为在一些实施例中受后侧安装的偏磁体142的影响的磁性堆栈140，该后侧安装的偏磁体142对自由层132和134施加预定的磁性偏置场以设定默认磁化。