磁性記錄介質的製作方法

2023-05-15 06:26:36

專利名稱：磁性記錄介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及磁性記錄介質。本發明找到一種硬碟上的數據存儲領域中尤為引人注 意的應用。
背景技術：
磁性記錄始終是用於以二進位形式來可恢復地存儲和重新讀取海量數據的最為 可靠和經濟的技術。磁性記錄以磁性層的使用為基礎，磁性層的屬性針對最大寫入密度 而優化，從而使寫入和讀取過程是有效的，並且存儲的信息具有足夠和可預知的生命周期 (通常為10年)。計算機硬碟(也即，磁性記錄介質)的存儲密度在大約15年中以每年60%的速率 增長。在50年內，存儲容量已經從2K比特/平方英寸變為接近400G比特/平方英寸(1 英寸=2. 54釐米)。目前，磁性記錄介質是最常見的連續介質，其包括至少一個磁敏感層，沉積在通常 以鋁合金或者玻璃製成的襯底上。現在，該敏感層包括連續的多晶合金膜CoPtCrX,其具有hep六邊形密集結構，其 沿平面中或者與平面垂直的方向上定向的c軸(稱為容易軸)呈現出高的磁晶各向異性。 該層由納米大小的多個晶體形成。附加的X元素是Ta或P或B，並且對粒子的去耦合和/ 或其定向起作用。Pt的目的是加強介質的磁各向異性。目前的數據密度處於150G比特/ 平方英寸的量級；晶體的大小處於8nm的量級，並且傾向於與存儲容量的增加一樣多地減 小。每比特數據通常包括數百粒子(也即，比特的大小通常對應於200nmX40nm)，並且其平 均磁化的定向定義了二進位值0或1。因此，這些存儲層的各向異性是單軸的，並且寫入數 據的穩定性取決於數據的幅度、介質的磁化(由於消磁化場效應)以及粒子的大小。為了增加存儲密度，在已知方式中，必須降低數據比特的大小。目前，已經達到了 150nmX30nm量級的比特大小，並且盡力縮小縱橫比(代表數據比特的磁性域的縱橫比)到 4和5之間的比，每比特的粒子數目約為100。然而，為了保持充足的信噪比，比特不能具有少於50個粒子(如若不然，統計的比 特到比特波動變得過大)，並且層必須具有足夠大的磁化強度。一個解決方案可以是降低粒子大小，每比特的粒子數目保持大於或等於50，以便 維持讀取期間的足夠的信噪比。然而，由於半導體部件領域的摩爾定律，降低粒子大小具有公知為超順磁限制的 物理限制。如果粒子的體積V變得過小而使得KV 1)個 層，以便在同一結構上存儲多於兩個狀態，並且還大量增加密度。圖1中示出了這樣的配置 10。襯底2包括獨立亞微粒點1的陣列。磁性區域置於每個點1的頂部3上；繼而由對應 於點間隔的空間隔開兩個相鄰的磁性區域。每個磁性區域包括第一磁性層Cl和第二磁性 層C2的疊置，Cl和C2分別具有不同的矯頑場Hcl和Hc2以及不同的剩餘磁矩(定義為剩 餘磁化與相關層的磁體積的乘積)值ml和m2。磁性層Cl和C2是未耦合或者弱耦合的， 並且具有優選地與襯底2垂直定向的磁各向異性軸Al (易磁化軸)，並且由非磁性層NM隔 開。每個磁化區域的磁矩繼而是第一和第二相應層Cl和C2的磁矩之和。磁性區域的磁性 層Cl和C2的磁化可以定向在相同的方向(平行)或者相對的方向(逆平行)。由此，每個 區域的剩餘磁矩m可以取兩個不同的絕對值|m|和兩個不同的定向，分別為正和負。由此， 每個磁性區域的磁矩m可以取4個不同值。由此，每個區域的磁矩允許表示通過四個值來 編碼的數據。然而，這種多層級方法的實現具有多個困難。由此，第一個困難在於記錄介質上的寫入的實現。實際上，寫入方法(也就是說， 所述介質的選定磁性區域的磁化方法)假定磁性寫入場的相對複雜的應用序列，這需要兩 個連續步驟，其具有絕對值降低的兩個連續的磁場H。在第一步驟中，施加大於Hc2的磁場 H，改變兩個層Cl和C2的磁化定向，矯頑場Hc2大於矯頑場Hcl。繼而，第二次施加的H大 於Hcl但是小於Hc2，其允許選擇第一磁性層Cl的磁化方向。磁場H沿易磁化軸Al的方向 施加。而且，第二個困難在於記錄介質上讀取的實現。讀取方法實際上需要執行不同雜 散場值之間的有效區分，並且由此需要呈現出非常好敏感性的讀取頭。

發明內容
在此上下文中，本發明的目的是提供一種磁性記錄介質，旨在避免上述問題從而 增加存儲密度。為此目的，本發明提出一種磁性記錄介質，包括布置在襯底上的磁性區域的集合， 每個磁性區域至少包括第一磁性層和第二磁性層，其由非磁性層彼此隔開，所述介質的特 徵在於-所述非磁性層是確保所述第一磁性層與第二磁性層之間的磁性去耦合的層；-所述第一磁性層呈現出與所述襯底的平面基本上平行定向的磁化；-所述第二磁性層呈現出與所述襯底的平面基本上垂直定向的磁化；所述第一磁性層和第二磁性層的所述磁化定向允許表示通過每個區域四個值來編碼的數據。單獨考慮或者按照所有技術上可能的組合，按照本發明的磁性記錄介質還可以具 有以下一個或多個特徵-所述第二垂直磁化層位於所述第一平行磁化層之上。-所述第一磁性層是由以下合金之一製成的單層〇CoPt或者CoPd或者CoFeNi合金；〇FePt或者FePd化學有序合金； 〇CoCr或者CoPtCr或者CoPtCrX,其中X表示Ta或P或B ；-所述第一磁性層由兩個磁性子層形成，其具有逆平行磁化，由諸如Ru的材料制 成的、能夠引起兩個相鄰子層之間的反鐵磁性耦合的非磁性子層隔開；-優選地，所述磁性子層的厚度是不同的；-所述第二磁性層是磁性多層；一所述磁性多層是通式為(Co/Pt)m的鈷/鉬多層或者通式為(Co/Pd)n的鈷/鈀 多層或者通式為(Co/Ni)p的鈷/鎳多層，m、n和ρ表示與Co/Pt、Co/Pd和Co/Ni雙層的各 自重複的數目相對應的自然數；-所述第二磁性層是由以下合金之一製成的單層〇CoPt或者CoPd合金；〇FePt或者FePd化學有序合金；〇CoCr或者CoPtCr或者CoPtCrX合金，其中X表示Ta或P或B ；-所述非磁性層由選自諸如Pt、Cr、Ru或Cu的非磁性金屬或者諸如A1203、MgO、 HfO2或Ta2O5的氧化物的材料製成；-所述第一磁性層是CoPtCr層，所述非磁性層是Pt層，並且所述第二磁性層是 Co/Pt多層；-每個磁性區域包括平面磁化的軟磁性層，其厚度小於所述第一磁性層和第二磁 性層的厚度，所述軟層位於所述第二層之上或者之下，並且磁性交換耦合至所述第二層，以 促進所述第二層中的寫入；-所述襯底包括點集合，每個磁性區域分別布置在每個點的頂部；_所述記錄介質包括多個同心的讀取/寫入軌道，所述磁性區域位於其上，每個軌 道與下一個軌道距離預定的間隔；-所述第一平行磁化層呈現出沿所述第一層所屬的軌道的磁化定向；_所述磁性區域的每一個包括第三層，其呈現出與所述襯底的平面基本上平行、且 與所述第一層的磁化方向垂直(也就是說，與頭掃描的方向垂直)而定向的磁化。本發明的另一目的是一種通過讀取頭在按照本發明的磁性記錄介質上進行讀取 的方法，包括以下步驟-所述讀取頭通過相鄰磁性區域的後繼的正上方；-由所述讀取頭檢測所述通過期間輻射的場的垂直分量；-根據在這些不同相繼磁性區域的正上方獲得的垂直分量的信號的形式，來確定 與不同相繼磁性區域的所述第二磁性層相對應的比特的值；-根據在不同相繼磁性區域之間獲得的垂直分量的信號的形式，來確定與不同相繼磁性區域的所述第一磁性層相對應的比特的值。本發明的另一目的是通過包括前極性部件和後極性部件的寫入頭對按照本發明 的記錄介質的磁性區域進行磁化的方法，對於要尋址的每個所述區域，所述方法包括以下 步驟_在所述寫入頭的缺口通過所述磁性區域的正上方期間，磁化所述第一磁性層；-在後極性部件「後緣」通過所述磁性區域的正上方期間，磁化所述第二磁性層。


通過下面給出的描述，本發明的其他特徵和優點將變得清楚，所述描述出於說明 而非限制目的而參考附圖，其中圖1是按照現有技術的磁性記錄介質的簡化示意表示；圖2是按照本發明的磁性記錄介質的簡化示意表示；圖3a和圖3b表示分別具有平面和垂直磁化的點的垂直雜散場；圖4表示針對具有平面磁化的兩個相鄰點以及針對這兩個相鄰平面比特的平行 (圖4a)和逆平行(圖4b)配置而計算的雜散場的垂直分量；圖5表示來自按照本發明的記錄介質的四個磁性點的集合的洩漏場的垂直分量 的三維視圖； 圖6a到圖6c每個表示針對三個不同配置在按照本發明的記錄介質上的相同軌道 的兩個相繼點的情況下計算的雜散場信號；圖7示出了用於在按照本發明的記錄介質上進行寫入的方法。在所有附圖中，共同的元素具有相同的標號。
具體實施例方式圖1已經參考現有技術進行了描述。圖2是按照本發明的磁性記錄介質100的簡化示意表示。該介質100由包括分離的亞微粒點101的集合的襯底102形成。磁性區域布置在 每個點101的頂部103之上，兩個相鄰磁性區域由與點的間隔相對應的空間隔開。每個磁 性區域包括第一磁性層C』 1和第二磁性層C』 2的疊置，兩個磁性層由非磁性材料製成的層 匪』隔開。第一磁性層C』 1具有與襯底102平行布置的磁晶各向異性軸(易磁化軸)(層 C』 1稱為平面或者水平磁化層)。第二磁性層C』 2具有與襯底102垂直的磁性各向異性軸 (層C』 2稱為垂直或者面外磁化層)。磁化區域的磁性層C』 1和C』 2的磁化定向允許表示 在四個值上編碼的數據。這裡，平面磁化層C』 1位於疊置體的底部通常，平面磁化材料具有高於面外磁化 材料的磁化。因此，垂直磁化層C』 2將優選地置於頂部(圖2的情況)。然而，將注意到， 還可以容易想到將平面磁化層置於垂直磁化層的頂部。平面層C』 1的厚度(通常從1納米變化到幾十納米)必須優化，並且取決於點的 側面維度、讀取頭的浮動高度以及介質其他組成部分的厚度。可以使用不同的材料來製作 該層C』 1。例如，這些材料可以是CoPtCr合金或者CoPtCrX合金，X是Ta或P，或者水平 磁化記錄介質中使用的材料。還可以使用具有高平面內單軸各向異性的任何類型的鐵磁材料，諸如CoPt、CoPd或者CoFeNi等合金，或者諸如FePt或FePd等化學有序合金。將會注 意到，還可以通過兩個逆平行的磁化磁性子層來形成第一合成磁性層，這兩個子層由能夠 引起這兩個磁性子層的反鐵磁性耦合的、由諸如Ru等材料製成的非磁性子層隔開。兩個子 層例如由CoFeCr合金製成。由此，不是具有單個磁性層，而是具有兩個磁性層(優選地，不 同厚度)，其通過釕的薄層反鐵磁性耦合這種配置的優點在於，其允許磁性材料的體積增 加，並且允許更好的熱穩定性。這種配置的一個示例可以是厚度為2nm的CoFeCr合金的第 一磁性層，其上疊置有厚度為0. 9nm的Ru層，其上疊置有厚度為4nm的CoFeCr合金的第二 磁性層。在兩個層C』 1與C』 2之間插入的非磁性層匪』的作用是確保其磁性去耦合。可 以使用不同的材料來製作該匪』層。這些材料可以是Pt、Cu或者諸如Cr或Ru等任何其 他非磁性金屬。還可以使用足夠厚度的(通常在大於Inm的量級)諸如Al2O3的絕緣體或 者諸如Hf02、Ta2O5或MgO的任何其他非磁性絕緣體，以確保記錄介質的兩個磁性層C』 1和 C』 2的去耦合。垂直磁化層C』 2具有應當按照讀取頭的浮動高度而優化的厚度，如同平面磁化層 C』 1的情況一樣。而且，在這種情況下，可以使用不同的材料。這些例如可以是CoPtCr合 金或者CoPtCrX合金，X是Ta或P。還可以使用通式為(Co/Pt)m的鈷/鉬(疊置有鉬層的 鈷層)類型、通式為(Co/Pd)n的鈷/鈀類型或者通式為(Co/Ni)p的鈷/鎳類型的多層，其 中m、n和ρ分別對應於Co/Pt、Co/Pd和Co/Ni雙層的重複的數目。還可以使用具有高垂直 到平面各向異性的任何類型的鐵磁性材料，例如，諸如CoPt或CoPd的合金，或者諸如FePt 或者FePd的化學有序合金。而且，可以插入位於垂直到平面磁性層之下或者之上的薄的、 軟的平面磁化層。關於對層的磁化進行反轉所需的磁場的值來定義磁化層的「軟度」(或者 「硬度」)。由此，如果磁性層的矯頑場較小，則這種磁性層將被認為是「軟體」。該平面磁化 層通過交換磁耦合至垂直磁化層，從而在由垂直磁化層和平面磁化薄層的組合形成的雙層 的厚度中形成磁性部分牆。添加該平面磁化層的目的是為了降低對垂直層的磁化進行反轉 所需的磁場。實際上，當施加與平面垂直的場以便反轉垂直磁化層的磁化時，該場對平面層 的磁化施加顯著的扭矩，因為後者的磁化接近於與場的方向垂直。由此，通過將平面保留在 所施加的垂直場的方向中，平面層的磁化傾向於旋轉，這啟動了與其耦合的垂直磁化層的 磁化的反轉。當然，軟層的厚度必須小於磁化層C』 1和C』 2的厚度，從而不要過分幹擾平 面磁化層C』 1所輻射的場。這種層的使用例如允許在平面磁性層之下放置垂直磁性層。作為示例，結合平面磁化層和垂直磁化層的可行配置可以是C0PtCr1Qnm/Pt2mi/ (Co0.5nm/PtL 8 J 4其中IOnm表示由CoPtCr合金製成的平面磁化層C，1的厚度，2nm表示由Pt制 成的匪』層的厚度，0. 5nm和l.Snm分別表示層Co和Pt的厚度，而4表示形成垂直磁化層 C』 2的Co/Pt雙層的重複的數目。在現有技術已知的配置中，離散磁性系統呈現出垂直於平面的磁化或者水平磁 化。通常，根據讀取頭的操作原理，讀取頭檢測記錄介質的雜散場(洩漏場)的面外分 量。垂直於平面的磁化具有將雜散場定位在點的正上方的效應該現象在圖3b中示出，其 表示在具有針對分別為15nm、20nm和30nm的不同讀取頭浮動高度而計算的垂直磁化(也即，雜散場的垂直分量)的點的正上方的雜散場。在此幾何圖形中，觀察到點的正上方的單 個峰值，並且由此點之間的間隔(也即，點之間的溝槽)是用於存儲的丟失空間。另一方 面，在平面磁化層的情況下，雜散場位於結構的端部該現象在圖3a中示出，其表示針對分 別為5nm、15nm和20nm的不同讀取頭浮動高度而計算的具有平面磁化的點的垂直雜散場。 在此幾何圖形中，最大雜散場在點端部。由此，讀取頭充分地檢測水平磁化介質的點之間的轉換以及垂直磁化介質的點本 身的數據比特。本發明提出在相同的結構上疊置平面層和垂直層，以便更好地利用記錄介質的全 部表面。本發明提出的方法防止了溝槽之上的空間在數據存儲的角度看成為丟失的空間。 實際上，由平面結構產生的洩漏場的垂直分量將大多部分地位於作為隔開比特的區域的溝 槽正上方；而垂直結構所產生的洩漏場的垂直分量將大多部分地位於點本身的正上方。由 此，可以讀取點的正上方的垂直層的比特的值，以及點兩側的溝槽的正上方的平面比特的 值。圖4給出了針對具有平面磁化的兩個點以及針對這兩個相鄰平面比特的平行(圖4a) 和逆平行(圖4b)配置而計算的雜散場的垂直分量。觀察到，比特之間的轉換信號(加框 的)的形式(特別是其奇偶性)明顯依賴於其各自的配置。該信號在圖4a的情況下(平 行配置)為奇，並且在圖4b的情況下(逆平行配置)為偶。隨後，將會看到，在按照本發明 的記錄介質的情況下，還可以使用該信號形式來區分兩個相繼點之間的平行或者逆平行配 置。圖5表示按照本發明的記錄介質的四個磁性點的集合的雜散場的垂直分量Hz的 三維視圖，其中該記錄介質包括厚度為IOnm的平面層C』 1、厚度為2nm的非磁性層匪』以 及厚度為Inm的垂直層C』 2。如強度標尺所指示的，洩漏場的垂直分量Hz總是更強，因為 映射區域是白(強正分量)或者黑(強負分量)。點是正方形的(邊長30nm)，並且間隔 15nm。這裡的垂直磁化沿著ζ軸，並且水平磁化沿著y軸。沿y軸的每行點屬於相同的讀 取軌道。平面層的各向異性沿著這些軌道，也就是說，平面磁化分量位於讀取頭的掃描方向 上。與點相垂直觀測到白色區域(對應於強雜散場)位於疊置體之上的垂直層的正 雜散場相對較強。在每個點之間，沿著軌道(也即，沿著y軸)，觀查到黑色區域(也對應 於強洩漏場)，這歸因於溝槽兩側上的點的平面磁化層。由此，可以在點和溝槽形成的可用 空間上優化存儲。注意到，沿χ軸的每個軌道之間的區域中的信號缺失可以用作用於寫入 /讀取頭(軌道)的頭引導源。實際上，使用離散系統作為存儲介質需要完好的頭引導，因 為後者必須將寫入場脈衝發送到點的特定位置。將會注意到，還可以在第一磁性層和第二磁性層之下向點上添加第三磁性層，該 層具有與襯底的平面平行且與第一層C』 1的磁化定向垂直的磁化；換言之，參考圖5，該層 的磁化可以沿著χ軸這種配置將允許有益地利用位於屬於兩個連續軌道的每個相鄰點之 間的區域。在這種配置中，允許頭引導的沿軌道定位的區域(上面提到的)減少得很多但 是仍然保留，然而，該區域的一部分在實踐上不具有與圖5中表示的映射的中心區域C相對 應的輻射場。這些區域對應於沿χ軸定向的溝槽與沿y軸定向的溝槽的交叉。圖5還表示沿穿過點之上的高度為4nm的點的中部的線的雜散場的分量Hz的部 分。該部分的淨不對稱Hz(y)用來檢測平面信號，這將結合圖6a到圖6c來示出。
圖6a到圖6c的每個表示在按照本發明的記錄介質上的相同軌道的兩個相繼點的 情況下計算的雜散場信號形式(輻射場的垂直分量)，其針對三種不同的配置-第一配置(圖6a)，兩個相繼點的平面層和垂直層的磁化是平行的；-第二配置(圖6b)，兩個相繼點的平面層的磁化是平行的，並且兩個相繼點的垂 直層的磁化是逆平行的；-第三配置(圖6c)，兩個相繼點的平面層和垂直層的磁化是逆平行的。將會注意到，圖6a的信號形式基本上與圖5的信號形式相同，兩個點呈現出相同 的磁化配置。兩個相繼點的垂直層具有Inm的厚度，並且平面層具有IOnm的厚度。非磁性層具 有2nm的厚度。浮動高度為4nm。點是正方形的，邊長為15nm並且間隔為15nm。如前所述，從垂直層中包含的比特讀取數據(對應於垂直層所輻射的場的垂直分 量)是通過測量雜散場而在每個點的正上方完成的實際上，按照磁化的向上或者向下方 向，可以觀察到向上或者向下的信號峰值。這些峰值直接對應於比特的值。對於平面層來說，轉換信號的奇偶性(圖6a到圖6c中以虛線框出)將允許為相 鄰的比特賦值。由此，當兩個相繼平面層的比特(平面磁化)為逆平行時，轉換信號基本上為偶。 這是圖6c所示配置的情況。反之，當兩個相繼平面層的比特為平行時，轉換信號為奇。這是圖6a或圖6b所示 配置的情況。表徵這些信號的另一方式包括考慮其斜率(而不是信號的奇偶性)。由此，可以觀察到，對於逆平行平面磁化(曲線6c)，信號在溝槽的中部正上方幾 乎不具有斜率(幾乎平坦的信號)。另一方面，可以觀察到，對於兩個平行的平面磁化(曲線6a和6b)，在溝槽中部的 正上方，信號變化得非常銳利，並且具有顯著的斜率。將讀取頭的模擬信號轉換為數位訊號需要實現使用Viterbi解碼器類型算法的 適當解碼器。後者可以使用上面給出的特性，也即，與面外磁化層相關聯的比特將根據在點 的正上方接收到的模擬信號的值來提取，而與平面磁化層相關聯的比特將根據隔開點的溝 槽的正上方接收到的模擬信號的斜率或者奇偶性來提取。而且，考慮平面和水平狀態的尋址(寫入)，可以使用適用於平面磁化的傳統寫入 頭，諸如圖7中所示的頭200。該適用於水平記錄介質的頭200是微型電磁體，其包括兩個 極性部件(一個前極性部件201和一個後極性部件202)以及測微維度的Cu線圈(未示 出)。如圖7所示，缺口中的雜散場的輪廓幾乎是非常平的，其定向在寫入極201和202之 下是垂直的。由此，在缺口通過點的正上方期間，尋址平面層C』 1(也即，一個方向或者另一方 向中的磁化定向)，而在後部件202通過點的正上方期間，尋址垂直層C』2。由此，讀取頭所 輻射的場的輪廓允許尋址所有狀態(在極之下為垂直的，在缺口中為平的)。在每種情況 下，通過施加大於待尋址層的矯頑場的磁場來完成尋址。在500G比特/平方英寸之上，對於超高密度磁性存儲來說，離散介質將變得不可 靠。將離散介質用於垂直記錄允許預期存儲密度大於每平方英寸兆兆比特。
按照本發明的介質涉及離散介質上的磁性記錄，並且基於結合水平層和垂直層的 系統。本發明的特定特徵依賴於通過利用點之間的空間來增加離散介質中的可用存儲表 面。這是通過以下方式完成的在每個點上，將其雜散場基本上從點垂直的面外磁化材料 的層與沿軌道定向的、其雜散場基本上位於隔開沿軌道的相鄰點的空間中的平面磁化層相 關聯。由此，通過在離散介質上的不同方向中定向的各向異性的磁性材料來構成多層級系 統，是獲得關於當前考慮的離散介質(一個磁性層的點)的因數倍為2的所存儲數據的增 加密度、更好地使用可用盤空間以及介質寫入和讀取這兩個領域中的簡化實現的一條有益 途徑。
權利要求
一種磁性記錄介質(100)，包括布置在襯底(102)上的磁性區域的集合，每個磁性區域至少包括疊置的第一磁性層(C』1)和第二磁性層(C』2)，其由非磁性層(NM』)彼此隔開，所述介質(100)的特徵在於 所述非磁性層(NM』)是確保所述第一磁性層(C』1)與第二磁性層(C』2)之間的磁性去耦合的層； 所述第一磁性層(C』1)呈現出與所述襯底(102)的平面基本上平行定向的磁化； 所述第二磁性層(C』2)呈現出與所述襯底(102)的平面基本上垂直定向的磁化；所述第一磁性層(C』1)和第二磁性層(C』2)的所述磁化定向允許表示通過每個區域四個值來編碼的數據。
2.根據權利要求1所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述第二垂直磁性層 (C』 2)位於所述第一平行磁性層(C』 1)之上。
3.根據任一前述權利要求所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述第一磁性層 (C』 1)是由以下合金之一製成的單層ο CoPt或者CoPd或者CoFeNi合金；ο FePt或者FePd化學有序合金；ο CoCr或者CoPtCr或者CoPtCrX合金，其中X表示Ta或P或B。
4.根據權利要求1或2之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述第一磁性層 (C』 1)由兩個逆平行磁化磁性子層形成，所述逆平行磁化磁性子層由諸如Ru等材料製成 的、能夠引起所述兩個相鄰子層之間的反鐵磁性耦合的非磁性子層隔開。
5.根據前述權利要求所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述磁性子層的厚度 是不同的。
6.根據前述權利要求之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述第二磁性層 (C，2)是磁性多層。
7.根據前述權利要求所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述磁性多層是通式 為(Co/Pt)m的鈷/鉬多層或者通式為(Co/Pd)n的鈷/鈀多層或者通式為(Co/Ni)p的鈷 /鎳多層，m、n和ρ表示與Co/Pt、Co/Pd和Co/Ni雙層的各自重複的數目相對應的自然數。
8.根據權利要求1到5之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述第二磁性層 (C』 2)是由以下合金之一製成的單層ο CoPt或者CoPd合金；ο FePt或者FePd化學有序合金；ο CoCr或者CoPtCr或者CoPtCrX合金，其中X表示Ta或P或B ；
9.根據前述權利要求之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述非磁性層 (NM，)由選自諸如Pt,Cr,Ru或Cu的非磁性金屬或者諸如A1203、MgO、HfO2或Ta2O5的氧化 物的材料製成。
10.根據權利要求1或2所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述第一磁性層 (C，1)是CoPtCr層，所述非磁性層(匪，)是Pt層，並且所述第二磁性層(C，2)是Co/Pt 多層；
11.根據前述權利要求之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，每個磁性區域包 括面內磁化的軟磁性層，其厚度小於所述第一磁性層和第二磁性層的厚度，所述軟磁性層位於所述第二磁性層之上或者之下，並且通過交換而磁性耦合至所述第二磁性層，以促進 所述第二磁性層中的寫入；
12.根據前述權利要求之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，所述襯底(102) 包括點的集合(101)，每個磁性區域布置在點的頂部(103)上；
13.根據前述權利要求之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，其包括多個隔開 的且同心的讀取/寫入軌道，所述磁性區域位於所述軌道之上；
14.根據前述權利要求所述的磁性記錄介質，其特徵在於，每個所述第一平面磁化層沿 寫入頭的掃描方向來定向。
15.根據前述權利要求之一所述的磁性記錄介質(100)，其特徵在於，每個所述磁性區 域包括第三層，所述第三層呈現出與所述襯底的平面基本上平行、且與所述第一層的磁化 方向垂直定向的磁化。
16.一種通過讀取頭來讀取根據權利要求1到15之一的磁性記錄介質的方法，包括以 下步驟-將所述讀取頭通過相鄰磁性區域的相繼的正上方；-由所述讀取頭檢測所述通過期間輻射的場的垂直分量；-根據在這些不同的相繼磁性區域的正上方獲得的垂直分量的信號的形式，來確定與 不同的相繼磁性區域的所述第二磁性層相對應的比特的值；-根據在不同的相繼磁性區域之間獲得的垂直分量的信號的形式，來確定與不同的相 繼磁性區域的所述第一磁性層相對應的比特的值。
17.—種通過包括前極性部件(201)和後極性部件(202)的寫入頭(200)對根據權利 要求1到15之一所述的記錄介質的磁性區域進行磁化的方法，對於要尋址的每個所述區 域，所述方法包括以下步驟-在所述寫入頭(200)的缺口通過所述磁性區域的正上方期間，磁化所述第一磁性層 (C， 1)；-在所述後極性部件(202)通過所述磁性區域的正上方期間，磁化所述第二磁性層 (C， 2)。
全文摘要
本發明涉及一種磁性記錄介質(100)。本發明特別適用於存儲在硬碟上的數據的領域。介質(100)包括布置在襯底(102)上的磁性區域的集合，每個磁性區域至少包括第一磁性層(C』1)和第二磁性層(C』2)，其由非磁性層(NM』)彼此隔開。而且，所述第一磁性層(C』1)具有與所述襯底(102)的平面基本上平行定向的磁化；所述第二磁性層(C』2)具有與所述襯底(102)的平面基本上垂直定向的磁化。
文檔編號C12Q1/68GK101919000SQ200880117710
公開日2010年12月15日 申請日期2008年11月20日 優先權日2007年11月26日
發明者B·羅德馬克, B·迪耶尼, J·莫裡茲 申請人:法國原子能及替代能源委員會;國家科學研究中心