具有變化的斜切角的寫極的制作方法
【專利說明】

【發(fā)明內(nèi)容】

[0001]各類實(shí)施例提供至少寫極，其配有寫極末梢，該寫極末梢具有:相對(duì)于空氣承載表面(ABS)以第一角度取向的末梢表面；從ABS延伸出并相對(duì)于ABS以第二角度取向的第一斜切表面以及從ABS延伸出并相對(duì)于ABS以第三角度取向的第二斜切表面。第一、第二和第三角可被配置成彼此不同且不正交。
[0002]附圖簡(jiǎn)述
[0003]圖1是根據(jù)各實(shí)施例配置和工作的示例性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的組塊圖。
[0004]圖2示出能夠用于圖1所示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的示例寫元件的一部分的組塊圖。
[0005]圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例配置的示例寫極的一部分的組塊圖。
[0006]圖4示出根據(jù)各實(shí)施例構(gòu)造和運(yùn)作的示例磁寫元件的一部分的組塊圖。
[0007]圖5示出根據(jù)各類實(shí)施例配置的示例寫極的一部分的組塊圖。
[0008]圖6示出根據(jù)各實(shí)施例構(gòu)造和運(yùn)作的示例寫極的一部分的組塊圖。
[0009]圖7示出根據(jù)一些實(shí)施例配置的示例寫極的一部分的組塊圖。
[0010]圖8繪出根據(jù)各類實(shí)施例調(diào)諧的寫極的示例性操作數(shù)據(jù)。
[0011]圖9繪出根據(jù)各實(shí)施例執(zhí)行的示例寫極制造例程。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)代計(jì)算設(shè)備已發(fā)展到具有較小尺寸和更強(qiáng)勁的計(jì)算能力，這已允許跨有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的更大量數(shù)據(jù)的增殖。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備已發(fā)展成以更高的數(shù)據(jù)容量、更快的數(shù)據(jù)存取和減小的形狀因數(shù)來(lái)適應(yīng)這種發(fā)展。然而，減小例如數(shù)據(jù)寫極和數(shù)據(jù)讀取阻性疊層的各數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件的物理尺寸可能使性能降級(jí)，因?yàn)榇判圆僮饔捎谶@些減小的尺寸而更為易失。因此，業(yè)內(nèi)持續(xù)地需要形狀因數(shù)減小的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備能夠具有與一致的磁性操作關(guān)聯(lián)的優(yōu)化性能。
[0013]這些問題給出一種磁性元件，其具有至少寫極，該寫極配置有寫極末梢，該寫極末梢具有:相對(duì)于空氣承載表面(ABS)以第一角度取向的末梢表面；從ABS延伸出并相對(duì)于ABS以第二角度取向的第一斜切表面；以及從ABS延伸出并相對(duì)于ABS以第三角度取向的第二斜切表面，第一、第二和第三角度彼此是不同的并且非正交的。相對(duì)于ABS調(diào)諧斜切表面的尺寸和取向的能力允許寫通量沿末梢表面聚集以優(yōu)化寫極性能，無(wú)視寫極尺寸減小。此外，調(diào)諧不同的斜切表面角能優(yōu)化寫場(chǎng)梯度以提高寫極的精確性和準(zhǔn)確性。
[0014]盡管具有多個(gè)調(diào)諧的斜切表面的寫極可在無(wú)限多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境中被實(shí)現(xiàn)，然而圖1總地示出示例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)100，其中可采用根據(jù)各實(shí)施例的調(diào)諧的寫極。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境可由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備102構(gòu)成，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備102被配置有至少一個(gè)換能部分104，該換能部分104由本地控制器106控制并訪問臨時(shí)或暫時(shí)地存儲(chǔ)在本地存儲(chǔ)器108中的數(shù)據(jù)。如圖所示，換能部分104具有在能夠存儲(chǔ)編程位114的磁存儲(chǔ)介質(zhì)112之上的換能頭110。
[0015]存儲(chǔ)介質(zhì)112附連至主軸電機(jī)116并受其控制，該主軸電機(jī)116旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生空氣承載表面(ABS) 118，換能頭110在其上飛行以從介質(zhì)112訪問選定的數(shù)據(jù)位114。換能頭110可包括一個(gè)或多個(gè)換能元件，例如磁寫入器和磁響應(yīng)讀取器，該換能元件工作以分別編程和讀取來(lái)自存儲(chǔ)介質(zhì)112的數(shù)據(jù)。盡管不構(gòu)成限制，圖1中示出換能頭110的磁性數(shù)據(jù)寫元件部分。寫元件能從線圈產(chǎn)生磁通并將預(yù)定量的磁通從寫極120通過電路中的存儲(chǔ)介質(zhì)112發(fā)射至返回極122，以給予對(duì)至少一個(gè)數(shù)據(jù)位114編程的極性。
[0016]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備102的操作可與本地和遠(yuǎn)程設(shè)備同時(shí)和自主地執(zhí)行，該本地和遠(yuǎn)程設(shè)備例如互連在獨(dú)立盤冗余陣列中的其它本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備以及經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)126連接至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備102并經(jīng)由適當(dāng)協(xié)議訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備124。有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)126可進(jìn)一步提供對(duì)其它形式的臨時(shí)和永久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器128的訪問以及經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程處理器130的計(jì)算能力。無(wú)線多種的局部和遠(yuǎn)程計(jì)算配置允許數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境100適應(yīng)許多陣列的應(yīng)用。
[0017]圖2示出根據(jù)一些實(shí)施例構(gòu)造和運(yùn)作的示例寫元件140的一部分的組塊圖。寫元件140被圖示為具有寫極142，該寫極142配置有軛144和主寫極146。主寫極146具有用側(cè)壁150形成的寫極末梢148，這些側(cè)壁150以同一角Θ I錐形化，由此將磁通漏斗集中到ABS部152。側(cè)壁150的調(diào)諧可沿Y軸產(chǎn)生預(yù)定的ABS部分寬度154，該ABS部分寬度154小于極寬度156，并將磁通發(fā)射匯聚到大約這部分寬度154。
[0018]由于數(shù)據(jù)介質(zhì)158上的數(shù)據(jù)位的面密度增加以提供更高的數(shù)據(jù)容量，因此與包含一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)軌道162關(guān)聯(lián)的位長(zhǎng)度160減小。這種減小的軌道間距160強(qiáng)調(diào)了寫極末梢148特別是ABS部152的功能的準(zhǔn)確性。也就是說，側(cè)壁150和ABS部分152在各類實(shí)施例中被調(diào)諧以匹配或相比位長(zhǎng)度160具有較小部分寬度154，由此發(fā)出的磁通僅對(duì)ABS部分152之下的數(shù)據(jù)位編程而不對(duì)相鄰的數(shù)據(jù)位編程。然而，位長(zhǎng)度160的減小可對(duì)應(yīng)于最小化的ABS部分寬度154，這可能限制來(lái)自寫極142的磁通發(fā)出并使數(shù)據(jù)位質(zhì)量和精度降級(jí)。因此，在減小的部分寬度154配置中強(qiáng)調(diào)寫極末梢148的磁效率。
[0019]因此，寫極142可被配置成優(yōu)化減小的部分寬度154環(huán)境中的數(shù)據(jù)位質(zhì)量精度和磁通傳遞，例如亞10nm領(lǐng)域。圖3是根據(jù)各實(shí)施例構(gòu)造以提供優(yōu)化的磁通傳遞的示例性寫極170的一部分的組塊圖。寫極170具有寫極芯172，該寫極芯172沿Y軸從末梢表面176上磁道地連續(xù)接觸斜切層174。斜切層174也接觸軛178，其進(jìn)一步從寫極芯172和末梢表面176進(jìn)一步上磁道地布置。末梢表面176位于ABS上并被配置成沿Y軸基本平行于ABS同時(shí)作為第一斜切表面178和第二斜切表面180的頂點(diǎn)，第一斜切表面178和第二斜切表面180連同斜切層174的第三斜切表面184 —起界定寫極末梢182。
[0020]寫極末梢182的各表面的調(diào)諧可將較大磁通傳遞至寫極170的后緣186，這可促成更強(qiáng)的可寫性、更大的磁場(chǎng)梯度、更好的磁通效率，并改善磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)以提供優(yōu)化的數(shù)據(jù)記錄性能。盡管第一斜切表面178和第二斜切表面180取向在相對(duì)于ABS和Y軸的同一角度取向能將一些磁通漏斗匯集至末梢表面176，但微小的數(shù)據(jù)位尺寸可導(dǎo)致從整個(gè)末梢表面176發(fā)出的磁通不準(zhǔn)確并缺乏足夠的磁場(chǎng)。由此，斜切表面178、180可被調(diào)諧以使每個(gè)面背離末梢表面176同時(shí)相對(duì)于Y軸和ABS具有不同的角Θ 1、Θ 2以相對(duì)于位于上磁道的前緣188將磁通聚集到末梢表面176的后緣186上，并忽略前緣186之前的數(shù)據(jù)位。
[0021]磁通匯集在末梢表面176的后緣186可允許對(duì)亞10nm數(shù)據(jù)軌道間距可導(dǎo)的數(shù)據(jù)位編程磁場(chǎng)的準(zhǔn)確傳遞。然而，繞寫極芯172的X軸和縱軸的簡(jiǎn)單不對(duì)稱配置可能不足以引導(dǎo)磁通至末梢表面176。如圖所示，斜切層174及其背離末梢表面176成角度并處于取向Θ3(其大于Θ1、Θ2并且與Θ1、Θ 2不正交)而調(diào)諧的第三斜切表面184匯集了朝向后緣186的額外磁通量，這可以是可接觸地布置在磁通承載軛178和磁通發(fā)出寫極芯172之間的功能。應(yīng)當(dāng)注意，軛178具有面向ABS的前表面190，所述前表面190基本平行于ABS和末梢表面176，但這種配置不是必需的或限制的。
[0022]通過分別由斜切表面178、180和184提供的多個(gè)不同角Θ 1、Θ 2和Θ 3，峰值有效磁場(chǎng)和垂直的磁場(chǎng)分量可被提高以優(yōu)化在過渡處的磁場(chǎng)梯度和來(lái)自后緣186的磁通傳遞并優(yōu)化數(shù)據(jù)位質(zhì)量。可通過調(diào)整寫極170層沿Y軸的厚度進(jìn)一步調(diào)諧磁通表現(xiàn)，這因而改變了各斜切表面178、180和184的長(zhǎng)度，以優(yōu)化沿跨磁道和Z軸的磁梯度。在圖3的非限定例中，斜切層174具有小于寫極芯厚度194的厚度192，以將增加量的磁通從軛178傳導(dǎo)到寫極芯172 (與芯厚度194大于斜切層厚度192的情形相比)。
[0023]盡管調(diào)諧的斜切表面178、180和184能有效地將磁通匯集至ABS上的末梢表面176的后緣186，磁場(chǎng)可能無(wú)意地從寫極芯172側(cè)向地發(fā)出。磁通從斜切表面178、180和184的發(fā)出可使寫極170性能降級(jí)，因?yàn)橛我频臄?shù)據(jù)位可能不經(jīng)意地被編程。因