[发明专利]具有水平叠层屏蔽的数据读取器

说明书

发明概述

通常能在数据比特之间进行区分的数据存储设备一般在本文的各种实施例引用。

按照各种非限制性实施例，磁性叠层可以接触被配置为磁性和非磁性层的水平方向叠层的屏蔽，其中该磁性层在空气轴承表面(ABS)具有第一宽度以及不同的第二宽度，所述第一宽度定义第一纵横比，以及所述第二宽度定义ABS远端的不同的第二纵横比。

附图简述

图1显示了根据各种实施例配置和操作的示例数据存储系统的框图表示。

图2是能用于图1的数据存储系统的数据存储设备的示例部分的等距视图。

图3示出根据各种实施例配置的示例数据读取器的的一部分的顶视图框图表示。

图4提供了根据一些实施例建造和操作的示例数据读取器的一部分的ABS视图框图表示。

图5A和5B分别对应并示出根据各种实施例执行的示例屏蔽的制造程序。

发明详述

数据存储设备和它们的构成组件的最小化强调设备的操作能力和可靠性，以努力增加数据存储容量和数据的访问时间。随着数据比特更紧密地一起被存储在旋转的数据存储介质上，数据存储装置的磁屏蔽的鲁棒性可以对应于数据读出和编程的速度和准确性。然而，减小像数据读取器、磁屏蔽和数据写入器的组件的物理尺寸可以引起热机械影响，诸如磁不稳定性和无意的静磁作用，这可降低设备的性能并阻碍数据存储设备向更小物理尺寸的改进。因此，持续的行业目标在于提高存储设备部件的稳定性和鲁棒性，特别是那些具有降低外形因素构造的。

这些问题和工业目的已经呈现示例数据存储设备，具有至少磁性叠层接触被配置为磁性和非磁性层的水平方向层叠的屏蔽，其中该磁性层在空气轴承表面(ABS)具有第一宽度以及不同的第二宽度，所述第一宽度限定第一纵横比和，所述第二宽度限定ABS远端的不同的第二纵横比。复合屏蔽可以通过使得磁性层对于尺寸、材料和形状进行微调，而不降低数据存储设备的热机械性能而增加磁场的鲁棒性。以各种不同配置构造水平叠层屏蔽的磁性和非磁性层的能力进一步允许磁性层接触磁性叠层以专门为磁性叠层的类型、配置和操作进行调整，而不可能干扰磁性易失性设备的特征，诸如电导线和偏置磁铁。

图1提供了根据各种实施例可用于各种计算环境中的示例数据存储系统100的框图表示，像云网络和移动电子设备。数据存储设备100可以具有由处理器104控制的至少一个致动器102，以在磁存储介质112的数据磁道110上出现的编程数据位108上定位传感头106。处理器104可以同时控制主轴马达114以旋转数据存储介质112，并产生空气轴承表面(ABS)，在所述空气轴承表面上，传感头106浮动以与数据位108交互。

传感头104可以使用一个或多个传感元件构成，诸如磁写入器和磁响应读取器，其操作以分别编程数据到数据介质112并从数据介质112读出数据位108。以这种方式，致动器102和主轴电机114的受控运动既可以横向沿着数据轨道并垂直如空气轴承的尺寸所测量地调节传感头106的位置，以选择性写入、读取和重写数据。在一些实施例中，处理器104与至少一个高速缓存存储器116通信，所述高速缓存存储器116可以本地或远程通过有线或无线网络定位。该高速缓存存储器116可被配置为固态存储器阵列，可提供快速的数据输出功能，并且协同数据介质112的长期存储工作作为混合数据存储设备。

虽然数据存储系统100不限于写入和读出数据位108的特定机构，各种实施例利用能快速和准确访问微小物理尺寸的数据位的磁电阻元件。图2通常显示数据读取器120的一部分的等距框图表示，其可被实现成像图1的系统100的数据存储系统。数据读取器120可以被表征为三层传感器，由于第一122和第二124磁性自由层接触在空气轴承表面(ABS)上的非磁性势垒层126的相对两侧，作为磁性叠层128的一部分。

配置数据读取装置120具有双磁性自由层和无固定磁化参考结构(诸如，反铁磁性层或永久磁铁)使得在尾部132和前缘134屏蔽之间的屏蔽对屏蔽间距130被最小化。放置偏置磁铁136相邻并与每个自由层122及124分离可包括在各个自由层122和124中的默认磁化方向138和140，所述自由层122及124对遇到的数据位提供一致和可靠的磁响应诱导。偏置磁铁136可通过连续地延伸到ABS远端的尾部132和前缘134的凹口而配置沿着Y轴具有比磁性叠层128的更大厚度，以允许足够强的偏置磁化142设置自由层默认磁化，并同时允许自由层响应外部数据位。