[发明专利]用于热辅助记录的通道‑激光源‑脉冲系统架构

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及硬盘驱动器中的集成电路。尤其，本发明涉及驱动加热元件帮助将数据写入高矫顽性（coercivity）介质中的电路。

背景技术

在诸如硬盘驱动器那样的磁记录系统中，沿着大致垂直或异面取向（而不是与记录层的表面平行）将记录位存储在平面记录层中的垂直磁记录是朝着超高记录密度的一条途径。像在传统磁记录盘驱动器中那样，垂直磁记录层通常是盘基板上的连续层。但是，具有模式化（patterned）垂直磁记录层的磁记录盘驱动器通过沿着垂直取向记录位来增加数据密度。在模式化介质中，将盘上的垂直磁记录层组织成沿着同心数据轨道排列的小隔离数据岛。为了产生模式化数据岛的磁隔离，数据岛之间的空间或区域的磁矩已不存在或显著减小，使这些区域基本上无磁性。可替代地，可以将介质制造成在数据岛之间的区域中不存在磁性材料。

与连续垂直磁记录介质有关的问题是记录磁化模式的热不稳定性。在连续垂直磁记录层中，盘上的记录层的磁性材料（或介质）被选成具有足够的矫顽性，以便磁化数据位被正确写入并保持它们的磁化状态，直到被新数据位改写。随着面数据密度（可以记录在盘的单位表面积上的位数）增加，构成数据位的磁粒可以小到磁化位内的热不稳定性或扰动就可以简单地将它们去磁（所谓的“超顺磁”效应）。为了避免存储磁化的热不稳定性，可能需要具有高磁晶各向异性（K_U）的介质。但是，在记录介质中增加K_U也使与比率K_U/M_S成正比的翻转场H₀增强，其中M_S是饱和磁化强度（单位体积磁矩）。翻转场H₀是当磁性介质受到短时间间隔影响时使磁化方向反向所需的磁场。对于现代的硬盘驱动器，这个时间间隔是大约1ns。

解决为高矮顽性介质提供足够强翻转场H₀的问题的一种方法是使用像在转让给与本申请相同的受让人的美国专利第6,834,026 B2号中描述的那种那样的磁记录盘的热辅助记录（TRA）。这种盘含有作为存储或记录层的、像FePt那样的高矮顽性、高各向异性铁磁材料、和作为“过渡”层的、像FeRh或Fe(RhX)（其中X是Ir、Pt、Ru、Re或Os）那样材料的双层介质，该“过渡”层在比记录层的高矮顽性、高各向异性铁磁材料的居里（Curie）温度低的过渡温度上呈现从反铁磁性到铁磁性（AF-F）的过渡或翻转。当过渡层处在其铁磁状态下时，记录层和过渡层铁磁交换耦合。为了写入数据，利用诸如激光器或电阻加热器的分立热源将双层介质加热到过渡层的过渡温度之上。当过渡层变成铁磁性时，双层的总磁化强度增加，因此可以减弱使磁化位反向所需的翻转场而无需降低记录层的各向异性。将磁性位模式记录在记录层和过渡层两者中。当介质冷却到过渡层的过渡温度以下时，过渡层变成反铁磁性，而位模式保留在高各向异性记录层中。

一般说来，可以将激光聚焦为磁盘的一个光斑（即，单个位）上，以加热该光斑和降低磁性材料的矫顽性。然后写头通过加热光斑投射所需磁场。然后光斑的磁性材料与磁场一致。随着光斑冷却，矫顽性增加，使高各向异性层的磁场达到稳定。因此，读杆（read pole）能够从光斑上面经过，检测磁场，并解释位模式。

在理想情况下，激光只聚焦在写头改变磁取向的位上。加热周围位降低了它们的矫顽性，并且增加了写头改变它们的取向的风险。不幸的是，光衍射极限一般阻止透镜把束斑聚焦成小于光波长的一半。给定光学激光器的波长，透镜可以将光聚集到大约200nm。如果要达到1Tb密度，则激光的光斑大小应该非常接近位的宽度—即，数十纳米。最近，不同的反射镜和波导可能被用于将光聚焦成其波长的四分之一。但是，这仍然产生不了唯独聚焦在磁盘的单个位上的束斑。

所需要的是使激光束斑对周围位模式的影响最小化的装置。

发明内容

本发明一般涉及硬盘驱动器中的集成电路。尤其，本发明涉及驱动加热元件帮助将数据写入高矫顽性介质中的电路。

附图说明

为了可以详细地了解本发明的上面所列特征，可以参考其中一些例示在附图中的实施例给出上面扼要概括的发明的更具体描述。但是，应该注意到，附图只例示了本发明的典型例子，因此不应该认为限制本发明的范围，因为本发明可以允许其它等效实施例。

图1例示了按照本发明实施例的硬盘驱动器；

图2示出了按照本发明实施例驱动加热元件的低频信号；

图3是按照本发明实施例调制加热元件的低频和高频信号的组合；