由用于能量輔助磁記錄的橫向電波導(dǎo)驅(qū)動(dòng)的近場(chǎng)換能器的制造方法
【專利說明】由用于能量輔助磁記錄的橫向電波導(dǎo)驅(qū)動(dòng)的近場(chǎng)換能器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在2014年6月10日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/010111的美國(guó)專利申請(qǐng)的權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過整體弓I用合并于此。
【背景技術(shù)】
[0003]高密度存儲(chǔ)盤被配置為具有提供存儲(chǔ)所需數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的材料層。當(dāng)向盤寫入時(shí)，介質(zhì)的磁特性需要軟化以幫助改變位狀態(tài)。能量輔助磁記錄(EAMR)裝置或熱輔助磁記錄(HAMR)技術(shù)提供當(dāng)在磁存儲(chǔ)盤上寫入時(shí)，聚焦在納米大小的位區(qū)域上以實(shí)現(xiàn)磁軟化的熱度。光波導(dǎo)引導(dǎo)光從激光二極管到近場(chǎng)換能器(NFT)。NFT耦合來自波導(dǎo)(WG)的衍射受限光，隨后將超出衍射極限的光場(chǎng)能量向下聚焦到允許EAMR/HAMR寫入磁存儲(chǔ)盤的高度集中(納米大小的)近場(chǎng)介質(zhì)加熱點(diǎn)(heating spot)。NFT的不足對(duì)激光二極管的功率分配和EAMR/HAMR系統(tǒng)使用壽命有負(fù)面影響。更高的NFT效率允許更低的激光功率需求，減輕EAMR/HAMR系統(tǒng)對(duì)激光源的總體光學(xué)功率的需求，并且產(chǎn)生更少的EAMR/HAMR磁頭的寄生加熱功率，從而產(chǎn)生改進(jìn)的可靠性。
[0004]光波導(dǎo)主要可以在下列模式中的任一種模式中工作以驅(qū)動(dòng)NFT。在橫向電(TE)模式中，主要的電場(chǎng)分量在波導(dǎo)芯上方的橫向方向(即在X軸的端到端(side-to-side))。在橫向磁(TM)模式中，并且主要的磁場(chǎng)分量在橫向方向(即，在X軸的側(cè)邊)時(shí)，同時(shí)在波導(dǎo)芯上面的主要電場(chǎng)分量具有明顯的縱向方向(z軸)分量。使用TM模式波導(dǎo)驅(qū)動(dòng)NFT具有在沿波導(dǎo)的方向易于耦合到在波導(dǎo)芯上面的NFT的強(qiáng)電場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于使用產(chǎn)生TE模式波的激光二極管的EAMR/HAMR裝置來說，需要TE模式到TM模式轉(zhuǎn)換器以激勵(lì)波導(dǎo)中的TM模式。通過TE波導(dǎo)驅(qū)動(dòng)的有效NFT具有避免TE模式到TM模式轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)，這提供更緊湊和更高效的光輸送系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0005]本發(fā)明的各個(gè)方面現(xiàn)將借助參考附圖的示例在下面的【具體實(shí)施方式】中陳述，所述示例并不是為了限制，其中:
[0006]圖1示出示例性硬盤驅(qū)動(dòng)器的示意圖；
[0007]圖2示出用布置在兩個(gè)TE介質(zhì)波導(dǎo)芯上面的兩個(gè)局部?jī)A斜等離子金屬條形成的NFT的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0008]圖3示出用布置在兩個(gè)TE介質(zhì)波導(dǎo)芯上方的兩個(gè)完全傾斜等離子金屬條形成的NFT的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0009]圖4示出TE波導(dǎo)芯以及并入散熱片和用于寫入頭的磁桿的NFT的示例性實(shí)施例的示意圖。
[0010]圖5示出用于驅(qū)動(dòng)NFT的TE波導(dǎo)芯的示例性實(shí)施例的示意圖，其中，NFT形成為具有一個(gè)傾斜邊緣的等離子金屬條。
[0011]圖6示出用于驅(qū)動(dòng)NFT的TE波導(dǎo)芯的示例性實(shí)施例的示意圖，其中，NFT用具有兩個(gè)傾斜邊緣的等離子金屬條形成。
[0012]圖7示出用于驅(qū)動(dòng)NFT的TE波導(dǎo)芯的示例性實(shí)施例的示意圖，其中NFT形成為具有布置在偏移該波導(dǎo)芯中心線的波導(dǎo)芯上方的等離子金屬條。
[0013]圖8示出用于驅(qū)動(dòng)NFT的TE波導(dǎo)芯的示例性實(shí)施例的示意圖，其中，NFT形成為具有以歪斜(askew)構(gòu)造布置在波導(dǎo)芯上方的等離子金屬條。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖闡述的【具體實(shí)施方式】旨在描述各個(gè)示例性實(shí)施例并不是旨在表示只可以被實(shí)踐的實(shí)施例?！揪唧w實(shí)施方式】包括用于提供各實(shí)施例的透徹理解的目的的具體細(xì)節(jié)。不過，顯而易見，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐各實(shí)施例。在某些實(shí)例中，眾所周知的結(jié)構(gòu)和部件以框圖的形式示出，以避免模糊各實(shí)施例的內(nèi)容?？s寫詞和其他描述性術(shù)語僅為了方便和清晰起見來使用，并非旨在限制各實(shí)施例的范圍。
[0015]在附圖中示出的各個(gè)示例性實(shí)施例可能并非按比例繪制。相反，為了清晰起見，各個(gè)特征的尺寸可以被放大或減小。另外，為了清晰起見，某些附圖可以被簡(jiǎn)化。因此，附圖可能并非描繪給定設(shè)備的所有部件。
[0016]各個(gè)實(shí)施例將參考理想化構(gòu)造的示意圖的附圖來描述。因此，由于例如制造技術(shù)和/或公差產(chǎn)生的例證形狀的變異是可以預(yù)期的。因此，在整個(gè)公開陳述的各個(gè)實(shí)施例不應(yīng)解釋為局限于本文示出和描述的元件的特定形狀，而是包括例如從制造產(chǎn)生的形狀偏差。按照示例的方式，示出或描述為在其邊緣具有圓形或曲線特征的元件可以替代為具有直線邊緣。因此，在附圖中示出的元件實(shí)質(zhì)是示意性的，并且他們的形狀并非旨在說明元件的精確形狀也并非旨在限制所述實(shí)施例的范圍。
[0017]本文使用的詞語“示例性的”意指用作示例、實(shí)例或例證。在本文被描述為“示例性的”的任何實(shí)施例不一定解釋為比其他實(shí)施例優(yōu)選或有利。同樣，設(shè)備或方法的術(shù)語“實(shí)施例”不需要所有的實(shí)施例包括所述部件、結(jié)構(gòu)、特征、功能、過程、優(yōu)點(diǎn)、益處或操作模式。
[0018]如本文所使用的，后面跟隨數(shù)值的術(shù)語“大約”意指在提供的數(shù)值的工程容差內(nèi)。
[0019]在下列【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明的各個(gè)方面將在波導(dǎo)與用于在磁存儲(chǔ)盤上的熱輔助磁記錄的近場(chǎng)換能器之間的接口的背景下陳述。
[0020]圖1示出硬盤驅(qū)動(dòng)器111，其包括盤驅(qū)動(dòng)器基座114、至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)盤113(例如，諸如磁盤、磁光盤)以及用于旋轉(zhuǎn)盤113的附接于基座114的樞軸電機(jī)116。樞軸電機(jī)116通常包括旋轉(zhuǎn)轂，一個(gè)或多個(gè)盤113、附接于該轂的磁體以及定子，該一個(gè)或多個(gè)盤113可以在該旋轉(zhuǎn)轂上被安裝并夾緊。至少一個(gè)懸浮臂108支持至少一個(gè)磁頭萬向架組件(HGA)112，該HGA 112保持具有寫入頭和讀出頭的磁頭組件的滑塊(slider)。斜坡組件100被附連到基座114，并在HGA 112停留時(shí)(S卩，當(dāng)寫入頭和讀出頭空閑時(shí))提供用于懸浮臂108的尖端駐留的表面。在盤驅(qū)動(dòng)器111的記錄操作期間，懸浮臂108在樞軸117處旋轉(zhuǎn)，從斜坡組件100分離，并將HGA 112的位置移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)盤113上的預(yù)期信息軌上。在記錄期間，滑塊由HGA 112利用面向旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)盤113的滑塊的空氣支承面懸浮，從而允許寫入頭磁改變存儲(chǔ)位的狀態(tài)。至于熱輔助磁記錄，在空氣支承面上的近場(chǎng)換能器(NFT)可以耦合來自波導(dǎo)的光能，以便在旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)盤113上產(chǎn)生用于磁軟化位空間的加熱點(diǎn)。
[0021]圖2示出NFT 200的示例性實(shí)施例的示意圖，其中NFT 200被布置在攜帶磁頭組件的滑塊的空氣支承面(ABS)210上。ABS 210是面向存儲(chǔ)盤113的滑塊表面。在滑塊飛越存儲(chǔ)盤113上方時(shí)，氣墊被保持在滑塊ABS 210與存儲(chǔ)盤113的表面之間。如圖所示，兩個(gè)介質(zhì)波導(dǎo)(WG)芯211、212中被布置為每個(gè)均攜帶光能到NFT 200?？梢酝ㄟ^TE激光二極管源(未示出)生成光能，其中TE激光二極管源可以通過分隔器(未示出)分成兩半。介質(zhì)波導(dǎo)芯211、212可以是相等長(zhǎng)度以確保在ABS 210的組合能量波處于相長(zhǎng)干涉(constructiveinterference)的實(shí)質(zhì)性相位對(duì)準(zhǔn)并且對(duì)存儲(chǔ)盤113的最大能量發(fā)射?？商鎿Q地，介質(zhì)波導(dǎo)芯211、212可以是不相等長(zhǎng)度，使得入射能量波可以具有在ABS 210處優(yōu)化相長(zhǎng)干涉和最大能量幅值的特定相差。兩個(gè)波導(dǎo)芯211、212可以是基本線性的，并在0度與180度之間的內(nèi)角(例如，如圖2所示約90度)處收斂于接近ABS 210的結(jié)點(diǎn)(junct1n)。波導(dǎo)芯的介質(zhì)材料可以是例如Ta205。
[0022]如圖2中的橫截面所示，NFT包括等離子金屬條元件202，該金屬條元件可以在縱向方向布置在波導(dǎo)芯212上方，其中等離子金屬條202的中心線沿波導(dǎo)芯212表面的中心線基本對(duì)準(zhǔn)。同樣，等離子金屬條201可以如圖2所示被布置在波導(dǎo)芯211上方。來自接近等離子金屬條201、202的介質(zhì)波導(dǎo)芯211、212的光能朝著ABS 210沿等離子金屬條
201、202表面的傳播表面等離子體極化激元(propagating surface plasmon polariton)(PSPP)勵(lì)磁。因此，每個(gè)等離子金屬條元件2