[发明专利]磁阻传感器

说明书

背景技术

在磁数据存储取出系统中，磁读写头包括具有用于以磁方式取出磁盘上存储的编码信息的磁阻(MR)传感器的读取器部分。来自盘表面的磁通量导致了MR传感器的感测层的磁矢量的旋转，这继而又导致MR传感器的电阻率的变化。通过使得电流流经MR传感器并测量MR传感器两端的电压，可检测MR传感器的电阻率的变化。外部电路随后将电压信息转换成适当的格式并操纵该信息来恢复盘上编码的信息。

发明内容

发明内容被提供用于介绍下文在具体实施方式中进一步描述的简化形式的构思选的择。发明内容并非旨在识别出所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非用于限制所要求保护的主题的范围。根据下述各种实施方式的更详细描写的具体实施例以及附图中进一步图示的及所附权利要求限定的实施方式，所要求保护的主题的其它特征、细节、用途和优势将变得明显。

此处公开的设备包括具有第一层的传感器叠层以及与第一层接近的反铁磁(AFM)稳定的底部护罩，其中AFM稳定的底部护罩被磁耦合至第一层。通过阅读下述详细说明，这些和各种其它特征和优势将变得明显。

附图说明

图1图示出具有示例MR传感器的数据存储装置。

图2图示出MR传感器的实施方式的ABS示图。

图3图示出MR传感器的替换实施方式的ABS示图。

图4图示出MR传感器的另一实施方式的ABS示图。

图5图示出MR传感器的替换实施方式的ABS示图。

图6图示出此处公开的MR传感器的各种磁层的磁化图。

图7图示出针对MR传感器的实施方式的响应于外部场的参考层的磁定向和自由层的磁定向以及其它运动。

图8图示出示例MR传感器的PW50性能和MR传感器的参数之间的关系的示图。

图9图示出示例MR传感器的PW50性能和MR传感器的参数之间的替换关系的示图。

图10图示出用于此处公开的MR传感器的制造的示例操作。

具体实施方式

越来越需要高数据密度和灵敏的传感器来从磁介质中读取数据。具有增大的灵敏度的特大磁阻(GMR)传感器由被诸如铜之类的薄的导电的非磁性隔离层隔开的两个铁磁层构成。在隧道磁阻(TMR)传感器中，电子在与薄的绝缘阻挡物上的层相垂直的方向上行进。AFM材料被布置成邻接第一磁性层(称为钉扎层(PL))以防止其旋转。出现该特性的AFM材料被称为"钉扎材料"。第二软层响应于外部场而自由旋转并且被称为"自由层(FL)”。

为了适当地操作MR传感器，传感器应当相对于边缘畴的形成稳定，这是因为畴壁移动导致了使得数据恢复变得困难的电噪声。实现稳定的通用方法是采用与结靠接的永磁体的设计。在该方案中，具有矫顽磁场的永磁体(即，硬磁铁)被布置在传感器的每端。来自永磁体的场稳定了传感器并防止边缘畴的形成，而且提供了适当的偏置。传感器还包括参考层(RL)和PL，它们共同地形成了合成AFM(SAF)结构和AFM层。AFM层的稳定性实现了SAF结构的一致的并且可预测的定向。而且，这还提供了稳定的结构以利用MR传感器实现用于读取器的高幅值的线性响应。

然而，利用AFM稳定结构，增大了读取器的盾牌间距(SSS)。磁传感器的PW50(脉冲宽度是脉冲的一半高)确定了记录系统中的信噪比(SNR)。由于PW50以SSS下降而改进，所实现的更小的SSS导致了更低的PW50，而且因此增大了SNR。建模和实验获取的PW50与SSS之间的关系的示例可给出如下：

因此，SSS的减小导致了PW50的值的减小，并且因此导致了记录系统的SNR值的增大。因此，通过减小SSS可以实现读取器更高的线性密度。而且，更小的SSS还改进了读取器的横向跟踪分辨率，而且横向跟踪分辨率中的这种增益还进一步有利于改进读取器可以实现的面密度。

此处公开的MR传感器通过从传感器叠层去除AFM层并使用具有AFM层和底部护罩钉扎层的底部护罩层降低了SSS。利用底部护罩中的AFM层稳定了底部护罩的钉扎层以及传感器叠层的钉扎层。在一种实施方式中，底部护罩由SAF结构组成，其中所述结构的顶部层接近传感器叠层。