[发明专利]三层磁传感器中的经调校的带角度单轴各向异性

说明书

发明内容

三层层叠可以被放置在空气轴承表面（ABS）上。该三层层叠可以配置有沿着与ABS正交的轴的条带高度且配置有第一磁自由层和第二磁自由层，第一磁自由层和第二磁自由层均具有相对于ABS的带角度单轴各向异性。

附图说明

图1是示例数据存储设备的立体图。

图2示出能够在各实施方式中使用的示例磁传感器的横截面视图和俯视图。

图3绘出根据本发明的各实施方式构建和操作的磁传感器的示例操作。

图4A-图4C一般地阐释根据各种实施方式能够用于磁传感器中的各种磁自由层的示例磁滞回线。

图5A-图5C提供根据各种实施方式能够用于磁传感器中的示例磁层叠。

图6A和图6B描绘能够用于各种实施方式中的示例磁自由层的各种实施方式的操作特性。

图7A-图7D显示根据本发明的各种实施方式的示例磁传感器配置。

图8提供根据本发明的各种实施方式执行的磁传感器制造例程的流程图。

具体实施方式

在此一般地公开通过经调校的各向异性具有增强的性能的磁传感器。随着本行业向形状因数减小的数据存储设备发展，对更大的数据容量和更快的数据传输率的需求增加，这可以与更小的诸如磁屏蔽和数据感知层等的磁传感器组件对应。减小的磁组件尺寸可能由于增加磁不稳定性同时降低感知的数据比特的精度而使数据存储设备的性能降级。因而，可以维持精确的屏蔽特性和增强的数据传输率的形状因数减小的磁传感器的构造是本行业中不断增加的需求。

因此，磁传感器可以被构建为具有磁响应三层层叠，其具有条带高度，且被放置在空气轴承表面（ABS）上。该三层层叠可以具有两个或更多个磁自由层，每一磁自由层具有相对于ABS的带角度单轴各向异性。这样的带角度单轴各向异性可以允许具有增加的信号幅度的更高的传感器精度，并降低对工艺和设计敏感度的感受性。可以进一步调校带角度的各向异性层，以得到增强的数据读性能，且具有最小的传感器厚度增加，这是由于将各向异性角度优化为适应各种环境和操作特性。

通过定向三层层叠的各层的各向异性，可以增强磁传感器的磁稳定性，在形状因数减小的数据存储设备中尤其如此。通过提高磁收率来改善回读性能，带角度的各向异性可以进一步增加三层读取元件的操作特性，提高磁收率可以对应于更大的所感知的磁场和信号幅度。

转到附图，图1提供本发明的各种实施方式可以在其中实践的非限制性环境中的示例数据存储设备100的实施方式。设备100包括从底板104和顶盖106形成的充分密封的机壳102。内部放置的主轴马达108被配置为使许多磁存储介质110旋转。介质110由相应的数据传感器（读/写头）的阵列访问，每一数据传感器均由头万向架组件（HGA）112支承。

每一HGA 112可以由包括柔性悬挂116的头层叠组件114（“执行器”）支承，柔性悬挂116又由刚性执行器臂118支承。通过将电流施加到音圈马达（VCM）122，执行器114可以绕匣式轴承组件120枢转。以此方式，VCM 122的受控操作引起传感器（数字指示为124）与在介质表面定义的磁道（未示出）对准，以向其存储数据或从其检索数据。

图2一般地阐释能够用于图1中的数据存储设备的磁传感器130的各种实施方式的框图表示的剖视图和俯视图。如图2A中所示出的，可以将传感器130构建为被放置在空气轴承表面（ABS）上且被置于ABS和后偏置磁体134之间的磁层叠132。尽管在结构配置和操作配置两方面不受限制，但层叠132可具有一对由非磁间隔138隔开的磁自由层136，非磁间隔138可以表征为三层读取元件，这是由于三个操作层且层叠132本身中不包括的任何钉扎磁性层。

使用三层读取元件配置可以提供减小的屏蔽到屏蔽间距140，在高线性密度数据存储设备中尤其如此，这是由于后偏置磁体134向自由层136提供设定的磁化，以便允许感知数据比特而无需增加层叠的大小。放置后偏置磁体134还允许调校大小和位置，以便优化层叠132的性能。例如，可以在离开层叠132的偏置距离142处形成偏置磁体134，且具有偏置厚度144，该偏置厚度144提供可以填充有绝缘材料的离开磁传感器130中包括的任何磁屏蔽的去耦合距离146。