[发明专利]具有交换弹簧结构的垂直磁记录介质和记录系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及垂直磁记录介质，例如，磁记录硬盘驱动器内采用的磁盘，更具体而言，涉及具有带有多个交换弹簧层的交换弹簧结构(exchange-spring structure)的介质。

背景技术

将所记录的位以通常垂直的取向或离面取向(即不平行于盘衬底和记录层的表面)存储在基本平坦的记录层内的垂直磁记录介质是有前景的实现磁记录硬盘驱动器中的超高记录密度的途径。一种常见类型的垂直磁记录系统是采用“双层”介质的系统。图1示出了这种类型的系统，其具有单写入极型记录头。所述双层介质包括垂直磁数据记录层(RL)，其位于形成于衬底上的“软”或较低矫顽力磁导衬层(SUL)上。

一种用于RL的材料是诸如CoPtCr合金的粒状铁磁钴合金，其具有c轴取向一般垂直于所述RL的六角密堆积(hcp)晶体结构。所述粒状钴合金RL还应当具有良好隔离的细粒结构，以产生高矫顽力介质，并降低作为导致高固有介质噪声的因素的粒间交换耦合。可以通过添加氧化物，包括Si、Ta、Ti、Nb、Cr、V和B的氧化物，实现钴合金RL中的晶粒分离(grainsegregation)的增强。这些氧化物倾向于离析至晶粒边界，并连同钴合金的元素一起形成非磁粒间材料(intergranular material)。

SUL起着通量返回路径的作用，其用于使来自写入极的场抵达记录头的返回极。在图1中，示出了具有垂直记录或磁化区的RL，相邻区域具有相反的磁化方向，如箭头所示。相邻的具有相反指向的磁化区之间的磁转变可以由读取元件或读取头探测作为记录位。

图2是现有技术垂直磁记录盘的截面的示意图，其示出了作用于记录层RL上的写入场H。所述磁盘还包括硬盘衬底，其为接下来淀积的层提供了基本平坦的表面。形成于所述衬底的表面上的基本平坦的层还包括用于SUL的生长的种子层或开始层(OL)、用于中断SUL的磁导膜和RL之间的磁交换耦合并促进RL的外延生长的交换中断层(EBL)以及保护外涂层(OC)。如图2所示，RL位于“表观(apparent)”记录头(ARH)的间隙内，与纵向或平面内记录相比，这样能够容许明显更高的写入场。ARH包括位于磁盘之上的作为真实写入头(RWH)的写入极(图1)和位于RL之下的次级写入极(SWP)。SWP受到SUL的促进，SUL通过EBL与RL去耦，并在写入过程中生成RWH的磁镜像。这有效地将RL带进ARH的间隙内，并且允许在RL内具有大写入场H。但是，这一几何结构还将导致RL内的写入场H的取向几乎与衬底的表面和RL的表面正交，即沿着RL晶粒的垂直易轴，如带有易轴2的典型晶粒1所示。写入场H和RL易轴几乎平行对准的缺点在于，必须具备较高的写入场使磁化逆转，这是因为对晶粒磁化施加了最小的转矩。而且，写入场/易轴对准增加了RL晶粒的磁化反转时间，如M.Benakli等人所述，IEEE Trans.MAG 37，1564(2001)。

有人提出将尾屏蔽件应用于写入极，从而使写入场相对于介质各向异性轴倾斜，从而使RL中的磁化反转更容易。尾屏蔽件的优点还在于获得高密度记录所需的提高的写入场梯度。但是，采用尾屏蔽件的代价是降低了能够实现的有效写入场的幅度。