[发明专利]具有附加稳定层的磁性ROM信息载体

说明书

技术领域

本发明涉及一种只读磁性信息载体，包括基底和信息层，信息层包括磁性材料的磁性比特图案，该磁性比特图案构成比特位置阵列，其中，比特位置处磁性材料的有无通过具有预定磁场方向的磁场而表示比特位置的值。

本发明还涉及一种存储器件和一种该只读磁性信息载体的制造方法。

背景技术

例如，在WO 2004/032149中公开了一种只读磁性信息载体。在该文献中，所公开的存储器件包括：信息载体部分和读出部分。信息载体部分包括用于与读出部分合作的信息平面。该信息平面包括构成比特位置阵列的电磁材料图案。信息平面处所述材料的有无表示逻辑值。例如，在第一比特位置处，该材料存在，表示逻辑值1，而在第二比特位置处，该材料不存在，表示逻辑值0。在WO 2004/032149所公开的信息载体的特殊实施例中，表示比特位置处的比特的电磁材料是硬磁性材料的孤立比特。在外部磁场下硬磁性材料的孤立比特图案被永久性地磁化，产生全部大致具有相同的预定磁场方向的包括磁场强度的磁化磁比特图案。读出部分包括对所述电磁材料的存在敏感的电磁传感器元件。通过基于磁电阻效应的阻抗测量，来进行读出。传感器元件中的阻抗(resistance)受到附近磁场的影响。在磁化比特存在的信息载体部分的比特位置处，磁性比特向传感器元件提供了大致具有预定磁场方向和磁场强度的磁场，产生第一检测阻抗。在不存在磁性比特的信息载体部分的比特位置处，传感器元件检测到不同的磁场强度，产生不同于第一检测阻抗的第二检测阻抗。在每个比特位置处测量传感器元件的阻抗时，可确定每个比特位置处的逻辑值。

发明内容

为了增加只读磁性信息载体上的数据密度，必须减小磁性比特的维度。已知只读磁性信息载体的问题在于：在减小磁化磁性比特的维度时，磁化的磁性比特变得不稳定，这导致数据可靠性下降，甚至丢失数据。

本发明的目的是提供一种磁性信息载体，其中磁性比特具有提高的稳定性。

根据本发明的第一方面，由在起始段落中定义的信息载体来实现该目的，其中，只读磁性信息载体进一步包括：基底和信息层之间的稳定层，该稳定层包括与磁性比特的磁性材料磁耦合的硬磁性材料，用于提供预定磁场方向的磁场。在本申请中，硬磁性材料被定义为永磁材料。硬磁性材料通常具有相对较高的矫顽磁场。磁导率通常相对较低。

根据本发明的第二方面，由起始段落中定义的存储器件来实现该目的，其中，存储器件包括读出部分和只读磁性信息载体，其中读出部分包括用于通过具有预定磁场方向的磁场来检测比特位置处的磁性材料的有无的传感器。

根据本发明的措施的效果在于：稳定层中的硬磁性材料与磁性比特之间的磁耦合(也被称为交换耦合)给磁性比特提供了大致具有预定磁场方向的磁场。此外，该磁耦合阻止磁性比特的磁化材料的磁化方向的改变，这固定了磁性比特所提供的磁场的预定磁场方向，并提高了磁性比特的稳定性。

本发明基于以下认识：磁性比特的稳定性取决于磁性比特的比特体积、磁性比特的磁化磁性材料的材料参数(即各向异性能量密度)以及磁性比特的温度。在磁性比特的维度减小到小于特定体积时(特定体积取决于材料参数和温度)，磁性比特的磁化方向变得不稳定，并且会改变。这被称为超顺磁效应。超顺磁效应还会使磁性比特提供的磁场的磁场方向发生改变。在应用稳定层时，磁性比特与稳定层中的硬磁性材料之间的磁耦合人为地增加了磁性比特的比特体积，导致磁性比特的稳定性增强。所增强的稳定性能够减小磁性比特的维度，而同时保持磁性比特所提供的磁场的磁场方向的稳定性。

根据本发明的第三方面，由一种在起始段落中定义的只读磁性信息载体的制造方法来实现该目的，其中，该制造方法包括以下步骤：向基底应用硬磁性材料层，以构成稳定层；向硬磁性材料层应用磁性材料的磁性比特图案；加热硬磁性材料以达到顺磁状态；根据预定磁化方向来提供外部磁场；以及在存在磁场的条件下将硬磁性材料冷却，以达到硬磁性状态。

只读磁性信息载体的制造方法的效果在于：通过加热硬磁性层以达到顺磁状态来耦合硬磁性层的磁化方向。提供给只读磁性信息载体的外部磁场使磁性比特的磁化方向与稳定层中的硬磁性材料磁耦合。通过降低硬磁性材料的温度，硬磁性材料变回硬磁性状态，固定了磁性比特与稳定层中的硬磁性材料之间的磁耦合。