[发明专利]一种磁记录设备、多态磁盘及读写方法

权利要求书

1.一种磁记录设备，其特征在于，包括：衬底，以及所述衬底之上的磁记录薄膜；

所述磁记录薄膜为圆形，且包括：依次堆叠的第一铁磁层、第一中间层、第二铁磁层、第二中间层和第三铁磁层；

三个铁磁层的易磁化方向分别沿x方向、y方向和z方向；所述z方向垂直于所述磁记录薄膜的表面，所述x方向平行于所述磁记录薄膜的表面且沿径向，所述y方向平行于所述磁记录薄膜的表面且沿切向；

所述第一中间层和所述第二中间层均由非磁性材料制成。

2.如权利要求1所述的磁记录设备，其特征在于，在所述衬底和所述磁记录薄膜之间还包括：软磁层。

3.一种包括权利要求1或2所述的磁记录设备的多态磁盘，其特征在于，还包括：读磁头、写磁头，以及位于所述读磁头两侧的磁屏蔽层；

所述读磁头包括：自旋流生成层和膜层结构；所述自旋流生成层呈十字形，具有两个相互垂直且分别沿x、y方向的导电通道；所述膜层结构为磁隧道结、自旋阀或Hallbar；所述读磁头中的各膜层均平行于所述磁记录薄膜，且所述膜层结构面向所述磁记录薄膜；

所述写磁头包括：垂直磁极，两个第一水平磁极，两个第二水平磁极，以及缠绕于各个磁极上的线圈；四个水平磁极均匀分布于以所述垂直磁极为圆心的圆周上，且两个第二水平磁极的连线垂直于两个第一水平磁极的连线；

两个第一水平磁极的连线沿x方向，或者，两个第一水平磁极的连线与x方向存在45°夹角；所述多态磁盘旋转时，读磁头和写磁头相对于盘面沿所述y方向移动。

4.如权利要求3所述的多态磁盘的读写方法，其特征在于，包括：写入阶段；所述写入阶段包括：

预处理步骤：根据存储信息与磁化方向的映射关系，确定待写入的信息写入后，铁磁层x、铁磁层y、铁磁层z的磁化方向，分别记为第一磁化方向、第二磁化方向和第三磁化方向；铁磁层x、铁磁层y、铁磁层z分别为磁记录薄膜中易磁化方向沿x方向、y方向和z方向的铁磁层；

z方向写入步骤：向缠绕于所述垂直磁极上的线圈施加电流，以产生z方向的写入磁场，使铁磁层z的磁化方向为所述第三磁化方向；

两个第一水平磁极的连线沿x方向时，所述写入阶段还包括：

x方向写入步骤：向缠绕于两个第二水平磁极上的一对线圈施加第一电流，以产生y方向的辅助磁场，之后向缠绕于两个第一水平磁极上的一对线圈施加第二电流，以产生x方向的写入磁场，同时撤除所述第一电流以撤除所述y方向的辅助磁场，使铁磁层x的磁化方向为所述第一磁化方向；所述y方向的辅助磁场小于所述铁磁层y的翻转场；

y方向写入步骤：向缠绕于两个第一水平磁极上的一对线圈施加第三电流，以产生x方向的辅助磁场，之后向缠绕于两个第二水平磁极上的一对线圈施加第四电流，以产生y方向的写入磁场，同时撤除所述第三电流以撤除所述x方向的辅助磁场，使铁磁层y的磁化方向为所述第二磁化方向；所述x方向的辅助磁场小于所述铁磁层x的翻转场；

两个第一水平磁极的连线与x方向存在45°夹角时，所述写入阶段还包括：

平面写入步骤：将连线沿第一磁化方向和第二磁化方向的合成方向的两个水平磁极记为目标水平磁极，向缠绕于两个目标水平磁极的一对线圈施加电流，以产生沿所述合成方向的写入磁场，使铁磁层x的磁化方向为所述第一磁化方向且铁磁层y的磁化方向为所述第二磁化方向。