電場寫入型磁記錄裝置製造方法
2023-05-25 18:34:01
電場寫入型磁記錄裝置製造方法
【專利摘要】電場寫入型磁記錄裝置(1)具備：旋轉盤(11)，其在基底(111)的表面形成有包含至少一層鐵磁鐵電性物質層的磁記錄膜；寫入元件(121)，其具有通過相對於基底(111)具有電位而與基底之間生成電通量的寫入電極(1211)，通過電場(與磁場無關地)向磁記錄膜(112)進行信息的寫入；以及寫入電路(13)，其在每次信息的寫入動作時，選擇兩個電位水平中的一個電位向寫入電極供給，其中，通過與寫入電路(13)向寫入電極(1211)供給的電位對應地生成的電通量，使鐵磁鐵電性物質層在特定的方向磁化。在本發明的電場寫入型磁記錄裝置中，在寫入頭中不使用線圈。由此，達到根本的低消耗電力化、寫入的超高速化、記錄信息的超高密度化、低價格化。
【專利說明】電場寫入型磁記錄裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種使用了在基底的表面形成有包含至少一層鐵磁鐵電性物質層(ferromagnetic and ferroelectric layer)的磁記錄膜的旋轉盤的磁記錄技術，涉及一種電場寫入型磁記錄裝置，其通過寫入元件來與上述基底之間產生電通量，通過該電通量，在每次寫入動作時使上述鐵磁鐵電性物質層的被照射了電通量的部分在特定的方向磁化。
【背景技術】
[0002]在以前的作為磁記錄裝置的硬碟裝置中，從磁通量生成線圈照射磁通量。而且，通過在基底的表面形成了鐵磁性(ferromagnetic)體的膜的旋轉盤上按照N或S的極性使磁通量照射部位磁化，來進行信息的寫入。
[0003]專利文獻1:日本特開2008-034087號公報
【發明內容】
_4] 發明要解決的問題
[0005]但是，現有的硬碟裝置由於通過磁通量進行寫入，因此信息寫入時因寫入頭的線圈的電阻等的消耗電力非常大。
[0006]另外，在寫入時，必須高速地控制流過線圈的電流。在要進行高密度記錄時，必須超高速地變更線圈鐵芯的磁化的方向，但反轉自然存在限界。
[0007]從線圈產生的最大磁通密度由線圈鐵芯的材質的飽和磁通密度決定。因此，即使使用產生最大磁通密度的Fe-Co，最大磁通密度也是2.4T(特斯拉)左右。由此，在使用了普通的線圈的情況下，無法按照N或S的極性使能夠應對超高密度記錄的、矯頑磁場強度極高的磁記錄膜磁化(無法進行寫入)。
[0008]另外，現有的硬碟裝置的寫入頭具有包含細微的線圈、線圈鐵芯等的複雜構造，這成為製造成本變高的原因。另外，磁記錄介質包含大量的貴金屬元素，因此這也成為製造成本變高的原因。
[0009]此外，現有的磁記錄介質具有厚的多層構造，因此還存在製造裝置的規模巨大化的問題。
[0010]另外，現狀是無法保證在現有的硬碟裝置的磁記錄介質中使用的貴金屬元素的穩定供給。
[0011]因此，在現有的硬碟裝置中，謀求根本的低消耗電力化、寫入的超高速化、記錄信息的超高密度化、低價格化並不容易。另外，在現有的硬碟裝置中，既無法避免磁記錄介質的製造裝置的巨大化，謀求磁記錄介質的穩定供給也存在限界。
[0012]此外，在專利文獻I所記載的發明中，對由多層構成的磁記錄材料層的一層使用多鐵性材料，在數據的寫入時向磁記錄材料施加電場。由此，能夠使該磁記錄材料內的面外磁各向異性降低，在施加磁通量時容易使得磁化反轉，因此能夠增加磁數據存儲裝置的容量。[0013]在專利文獻I所記載的發明中，與本發明同樣地使用多鐵性材料，但專利文獻I所記載的發明通過磁線圈進行數據的寫入，因此與本發明沒有直接的關係。
[0014]本發明的目的在於:提供一種電場寫入型磁記錄裝置，其通過寫入元件，來與基底之間產生電通量，通過該電通量，在每次寫入動作時使形成在上述基底的鐵磁鐵電性物質層在特定的方向磁化。
[0015]本發明的其他目的在於:謀求磁記錄裝置的根本的低消耗電力化、寫入的超高速化、記錄信息的超高密度化、低價格化，以及抑制磁記錄介質的製造裝置的巨大化，謀求磁記錄介質的穩定供給。
[0016]用於解決問題的方案
[0017]本發明的電場寫入型磁記錄裝置的主要內容如下。
[0018]
[0019][I] 一種電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，具備:
[0020]旋轉盤，其在基底的表面形成有包含至少一層鐵磁鐵電性物質層的磁記錄膜；
[0021]寫入元件，其具有通過相對於上述基底具有電位而與上述基底之間生成電通量的寫入電極，通過電場(與磁場無關)向上述磁記錄膜進行信息的寫入；以及
[0022]寫入電路，其在每次上述信息的寫入動作時，選擇多個電位水平中的一個電位向上述寫入電極供 給，
[0023]其中，通過與上述寫入電路向上述寫入電極供給的電位對應地生成的上述電通量，使上述鐵磁鐵電性物質層在特定的方向磁化。
[0024]寫入電路能夠構成為選擇兩個電位水平中的一個電位向寫入電極供給。在該情況下，如在[6]中明示的那樣，寫入電路能夠在每次寫入動作時，向寫入電極供給兩個電位水平(寫入電位水平)H典型的是V2X^V1，但也可以是V2M1X)或0〉％^。
[0025]另外，寫入電路能夠選擇三個以上的電位水平中的一個電位向寫入電極供給。例如，寫入電路能夠向寫入電極供給四個電位水平(寫入電位水平)v+2、v+1、VfV_2 (VyVJOl1I2)。在電位水平是V+2時，以大的磁化Mm+向正方向(+方向)磁化，在電位水平是V+1時，以小的磁化Mni+向正方向(+方向)磁化。另外，在電位水平是I1時，以小的磁化Μπ_向負方向(_方向)磁化，在電位水平是V_2時，以大的磁化Mm_向負方向(_方向)磁化，由此進行信息的寫入。
[0026]此外，在該例子中，說明了生成電位的電場的方向和磁化的方向平行(同向)的情況，但也有生成電位的電場的方向和磁化的方向反平行(反向)的情況。
[0027]鐵磁鐵電性物質層是所謂的多鐵性層。鐵磁鐵電性物質層通過電通量而磁化的「特定的方向」典型的是指與基底的表面垂直的兩個方向的任意一個，但也可以是與該表面平行的方向或傾斜的方向。即，既有磁化與基底的表面平行的情況，也有具有平行的成分的情況。本發明的電場寫入型磁記錄裝置如在[9]中說明的那樣，能夠具備讀取磁記錄膜的磁化的讀取元件，能夠由該讀取元件讀取磁記錄膜的「特定的方向」的磁化。
[0028]作為鐵磁鐵電性物質層，只要是通過施加電場而磁化變化的鐵磁鐵電性的物質，則可以使用任意的物質。
[0029]例如，作為鐵磁鐵電性物質層，既能夠使用單一層的通過電場而磁化變化的鐵磁鐵電性物質，也能夠使用鐵磁性(ferromagnetic)材料的層和鐵電性(ferroelectric)的層的層疊體。但是，在使用鐵磁性材料的層和鐵電性的層的層疊體作為鐵磁鐵電性物質層的情況下，有時記錄速度顯著降低。因此，優選使用單一層的通過電場而磁化變化的鐵磁鐵電性的物質。
[0030]例如，能夠使用用下述的一般式(I)所示的鐵磁鐵電性物質作為鐵磁鐵電性物質層的構成材料。
[0031](AD 1 (MD A…⑴
[0032]在式(I)中，4和8分別表示祀、1^、113、？13、￥、0、(:0、8&、1^、￥13311中的任意一個元素。
[0033]M和N分別表示Fe、Mn、N1、T1、Cr、Co、V中的任意一個元素。
[0034]X表示O~I的實數，y表示O~I的實數。
[0035]I (字母的I)表示I~3的整數，m表示I~3的整數，η表示3~6的整數。
[0036]具體地說，能夠使用BiMnO3' TbMnO3、TbMn2O5、YMnO3、EuTiO3、CoCr2O4、Cr2O3、BiMn0.5Ni0.503、BiFe0.5Cr0.503、La。.!Bi。.9Mn03、La1^xBixNi0.5Mn0.503、Bi1^xBaxFeO3 等作為通過電場而磁化變化的已知的鐵磁鐵電性材料。
[0037][2]根據[I]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0038]構成上述基底的基體由導電體構成，
[0039]或者
[0040]構成上述基底的基體由絕緣體或半導體構成，在上述基體與上述磁記錄膜之間形成有導電層。
[0041 ] 作為上述基體使用的導電體例如是鋁等金屬。
[0042]另外，作為上述基體使用的絕緣體例如是玻璃，作為上述基體使用的半導體例如是娃。
[0043][3]根據[1]或[2]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0044]上述磁記錄膜包含至少一層用於抑制上述電通量的擴散的導電性的電通量擴散抑制層。
[0045]在旋轉盤的表面，通常形成有保護膜(例如由類金剛石碳構成)，磁記錄膜被上述保護膜保護。
[0046]但是，在本發明中，保護膜可以起到作為上述電通量擴散抑制層的功能。
[0047][4]根據[I]或[2]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0048]上述磁記錄膜包含至少一層導電性或絕緣性的鐵磁性層。
[0049]鐵磁性層既能夠作為從鐵磁鐵電性物質層讀取磁化信息時的輔助而使用，也能夠防止記錄在鐵磁鐵電性物質層的磁化信息消失。
[0050]在鐵磁性層是導電性時，該鐵磁性層也能夠作為電通量擴散抑制層發揮功能。相反，在電通量擴散抑制層由鐵磁性層構成時，該電通量擴散抑制層也能夠作為鐵磁性層發揮功能(作為從鐵磁鐵電性物質層讀取磁化信息時的輔助而使用，防止記錄在鐵磁鐵電性物質層的磁化信息消失)。
[0051][5]根據[I]或[2]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0052]上述鐵磁鐵電性物質層是一層，包含至少一層用於抑制上述電通量的擴散的導電性的電通量擴散抑制層和至少一層導電性或絕緣性的鐵磁性層，[0053]或者
[0054]包含多層上述鐵磁鐵電性物質層，
[0055]包含至少一層用於抑制上述電通量的擴散的導電性的電通量擴散抑制層和至少一層導電性或絕緣性的鐵磁性層。
[0056][6]根據[I]?[5]的任意一項記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0057]上述寫入電路在每次上述寫入動作時，向上述寫入元件供給正負的兩個電位水平中的某一個電位。
[0058][7]根據[I]?[5]的任意一項記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0059]上述寫入元件具備多個寫入電極，
[0060]上述寫入電路在每次寫入動作時，對上述寫入元件的上述多個寫入電極的每一個供給多個電位水平中的一個電位。
[0061][8]根據[I]?[5]的任意一項記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0062]上述寫入元件構成為能夠在上述旋轉盤的表面上沿上述旋轉盤的徑向移動。
[0063][9]根據[I]?[8]的任意一項記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，
[0064]還具備讀取上述磁記錄膜的磁化狀態的讀取元件。
[0065]「磁記錄膜的磁化狀態」典型的是「磁記錄膜的磁化方向」或者/以及「磁記錄膜的磁化的大小」。
[0066]讀取元件能夠讀取磁記錄膜所保持的磁化狀態作為信息。
_7] 發明的效果
[0068]在本發明中，實質上通過電場進行寫入。由此，信息寫入時的電力消耗極小。
[0069]另外，在用於寫入的元件中沒有線圈(即沒有電感，結構簡單)，因此能夠進行超高速寫入、記錄信息的超高密度化。
[0070]進而，在本發明中，能夠減少記錄介質的疊層數，能夠減薄總膜厚，因此能夠將記錄介質製造裝置的規模縮減為一半左右。並且，在記錄介質中，幾乎不使用貴金屬元素，因此能夠低價格穩定地提供記錄介質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0071]圖1是表示本發明的電場寫入型磁記錄裝置的說明圖，(A)是俯視說明圖，(B)是側面說明圖。
[0072]圖2是明示本發明的電場寫入型磁記錄裝置的特徵的說明圖，(A)是表示臂的前端的正面示意圖，⑶是(A)的箭頭B-B'方向的截面圖(表示寫入電極的圖)，(C)是(A)的箭頭C-C'方向的截面圖(表示讀取元件的圖)。
[0073]圖3的(A)是表示與寫入元件相鄰地形成多個寫入電極的例子的圖，(B)是表示不突出地形成一個寫入電極的情況的例子的圖，(C)是示例同樣地不突出地形成多個寫入電極的情況的圖。
[0074]圖4是表示磁記錄膜由鐵磁鐵電性物質層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置的實施方式的圖，(A)表示構成基底的基體是導電體的情況，(B)表示構成基底的基體是絕緣體的情況。
[0075]圖5是表示磁記錄膜由鐵磁鐵電性物質層和電通量擴散抑制層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置的實施方式的圖，(C)表示構成基底的基體是導電體的情況，(D)表示構成基底的基體是絕緣體的情況。
[0076]圖6是表示磁記錄膜由鐵磁鐵電性物質層和絕緣性鐵磁性層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置的實施方式的圖，(E)表示構成基底的基體是導電體的情況，(F)表示構成基底的基體是絕緣體的情況。
[0077]圖7是表示磁記錄膜由鐵磁鐵電性物質層和導電性鐵磁性層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置的實施方式的圖，(G)表示構成基底的基體是導電體的情況，(H)表示構成基底的基體是絕緣體的情況。
[0078]圖8是表示磁記錄膜由鐵磁鐵電性物質層、絕緣性鐵磁性層以及導電性鐵磁性層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置的實施方式的圖，(I)表示構成基底的基體是導電體的情況，(J)表示構成基底的基體是絕緣體的情況。
[0079]圖9是表示磁記錄膜由兩個鐵磁鐵電性物質層和兩個導電性鐵磁性層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置的實施方式的圖，(K)表示構成基底的基體是導電體的情況，(L)表示構成基底的基體是絕緣體的情況。
【具體實施方式】
[0080]圖1是表示本發明的電場寫入型磁記錄裝置的說明圖，㈧是俯視說明圖，⑶是側面說明圖。
[0081]實際的電場寫入型磁記錄裝置隔開間隔地配置多個兩面形成了磁性膜的盤。另夕卜，在各盤的兩面配置在前端搭載了寫入元件和讀取元件的臂。
[0082]為了說明而簡化表示圖1的電場寫入型磁記錄裝置1，旋轉盤由一個構成，並且只在旋轉盤的單面形成有磁記錄膜。
[0083]電場寫入型磁記錄裝置I具備旋轉盤11、在前端搭載了寫入元件121和讀取元件122(它們在圖1的(A)中沒有圖示)的臂1201、向寫入元件121供給寫入用的信號的寫入電路13 (在圖1的⑶中沒有圖示)以及經由讀取元件122讀取寫入到旋轉盤11的信息的讀取電路14(在圖1的⑶中沒有圖示)。
[0084]在圖1中，在旋轉盤11的表面形成有後述的磁記錄膜(參照圖4?圖9的附圖標記 112)。
[0085]通過致動器1202對臂1201進行轉動操作。由此，寫入元件121和讀取元件122能夠在旋轉盤11的表面上沿旋轉盤11的徑向移動。
[0086]將在後面說明設置在致動器1202的前端的寫入元件121和讀取元件122的結構(參照圖2)。
[0087]寫入電路13驅動寫入元件121，讀取電路14驅動讀取元件122。
[0088]在圖2的㈧、⑶以及(C)中明示出圖1的㈧、⑶的電場寫入型磁記錄裝置I的技術特徵。圖2的(A)是表示臂1201的前端的正面示意圖，圖2的(B)是圖2的(A)的箭頭B-B'方向的截面圖，圖2的(C)是圖2的(A)的箭頭C-C'方向的截面圖。
[0089]圖1的寫入電路13向寫入元件121發送寫入信號。在圖2的㈧所示的寫入元件121的寫入電極(圖4?圖9的附圖標記1211)產生正或負的極性的電位，向旋轉盤11的表面的磁記錄膜寫入磁信息(典型的是N或S的比特信息)。[0090]圖2的(A)所示的讀取元件122的讀取部1221讀取寫入到旋轉盤11的表面的磁記錄膜的磁信息(典型的是N或S的比特信息)，發送到圖1的讀取電路14。
[0091]在現有的電場寫入型磁記錄裝置中，寫入頭由線圈和線圈鐵芯構成。因此，不可能在一個寫入頭中相鄰地設置多組線圈和線圈鐵芯的組。
[0092]但是，電場寫入型磁記錄裝置I的寫入元件121的構造簡單，因此如圖3的㈧所示，在寫入元件121中能夠使多個寫入電極1211相鄰。
[0093]另外，如圖3的(B)、(C)所示，也能夠構成為使形成在寫入元件121的寫入電極1211不突出。圖3的(B)示例寫入電極有一個的情況，圖3的(C)示例寫入電極有多個的情況。
[0094]以下，詳細說明電場寫入型磁記錄裝置I的結構(主要與寫入動作有關的結構)。此外，在以下的說明中，也示意地表示出基底111、磁記錄膜112、寫入元件121等，它們在附圖上的形狀、大小等並不反映實際的情況。另外，為了方便，表示寫入電極1211相對於基底111是正電位的情況。
[0095]進而，在實際的磁記錄膜112的表面形成類金剛石碳等保護膜，但在以下的說明中，省略保護I吳的說明。
[0096]圖4是表示磁記錄膜112由鐵磁鐵電性物質層構成的本發明的電場寫入型磁記錄裝置I的實施方式的圖，圖4的(A)表示構成基底111的基體是導電體的情況，圖4的(B)表示構成基底111的基體是絕緣體的情況。
[0097]此外，在圖4和圖5?圖8中，為了容易理解說明，用相同方向表示出與寫入的極化方向對應的記錄磁化的方向。
[0098]在圖4的(A)的電場寫入型磁記錄裝置IA中，旋轉盤11的基底111由基體1111構成，該基體1111由鋁等導電體構成。在基底111的表面形成有磁記錄膜112。磁記錄膜112由鐵磁鐵電性物質層1121構成。
[0099]作為鐵磁鐵電性物質層1121，只要是通過施加電場而磁化變化的鐵磁鐵電性的物質，則可以使用任意的物質。
[0100]例如，作為鐵磁鐵電性物質層1121，既能夠使用單一層的通過電場而磁化變化的鐵磁鐵電性物質，也能夠使用鐵磁性材料的層和鐵電性的層的層疊體。在本實施方式中，使用(111)取向的(BihBax) (FepyMny)O3作為鐵磁鐵電性物質層1121。
[0101]如後述那樣(參照圖9)，磁記錄膜112能夠包含多個鐵磁鐵電性物質層1121。
[0102]寫入元件121具有寫入電極1211，寫入電極1211相對於基底111具有電位，從而能夠與基底111之間生成電通量Φ。
[0103]寫入電路13在每次信息的寫入動作時，能夠向寫入電極1211供給正電位和負電位的兩個電位水平中的某一個電位。
[0104]通過與寫入電路13向寫入電極1211提供的電位相應地生成的電通量Φ，使鐵磁鐵電性物質層1121在特定的方向磁化。
[0105]此外，在鐵磁鐵電性物質層1121的電通量Φ通過的區域中，在與該電通量Φ的方向對應的方向上引起極化P。伴隨著該極化P，上述區域被磁化為與該電通量φ的方向對應的方向(磁化M)。
[0106]此外,用中空箭頭表示極化P，用塗黑箭頭表示磁化M。[0107]上述磁化M的狀態存儲在鐵磁鐵電性物質層1121中，因此能夠通過圖2的(A)、(C)所示的讀取元件122(通過讀入部1221)進行讀取。
[0108]該磁化M的方向通常與電通量Φ的方向(Φ具有正負的方向)相同,但也有時相對於與基底111的表面垂直的方向(法線方向或與法線方向相反的方向)具有零以外的角度(磁化朝向基底111的表面的面內方向、或具有該面內方向的成分)。
[0109]此外，寫入電路13能夠向寫入電極1211提供四個電位水平(寫入電位水平)V+2、V+1、V_1、V_2 (VjVjOl1I2)。在電位水平是V+2時，以大的磁化Mm+向正方向(+方向)磁化，在電位水平是V+1時，以小的磁化Mni+向正方向(+方向)磁化。在電位水平是時，以小的磁化Μπ_向負方向(_方向)磁化，在電位水平是V_2時，以大的磁化Mm_向負方向(_方向)磁化，由此進行信息的寫入。此外，說明了生成電位的電場的方向和磁化的方向平行(同向)的情況，但也有生成電位的電場的方向和磁化的方向反平行(反向)的情況。
[0110]在圖4的⑷的電場寫入型磁記錄裝置IA中，基底111的基體1111是導電體，但在圖4的(B)的電場寫入型磁記錄裝置IB中，基底111的基體1112為絕緣體。在該情況下，在由絕緣體構成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導電層1113。作為用作基體1112的絕緣體，例如能夠使用玻璃、陶瓷、塑料等。此外，也能夠代替絕緣體而使用矽等半導體。
[0111]在圖5的(C)的電場寫入型磁記錄裝置IC中，磁記錄膜112包含鐵磁鐵電性物質層1121和電通量擴散抑制層1122。S卩，在磁記錄膜112的表面側形成有電通量擴散抑制層
1122。電通量擴散抑制層1122是導電性的。通過在磁記錄膜112的表面側形成導電性的層，來抑制寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量的變寬(使寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量匯聚)。由此，能夠提高寫入信息的寫入密度。
[0112]在圖5的(C)的電場寫入型磁記錄裝置IC中，基底111的基體1111是導電體，但在圖5的(D)的電場寫入型磁記錄裝置ID中基底111的基體1112為絕緣體。在該情況下，在由絕緣體構成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導電層1113。
[0113]在圖6的(E)的電場寫入型磁記錄裝置IE中，磁記錄膜112包含鐵磁鐵電性物質層1121和絕緣性鐵磁性層1123。S卩，在磁記錄膜112的基底111側形成有絕緣性鐵磁性層
1123。優選如圖示那樣，與鐵磁鐵電性物質層1121接觸地形成絕緣性鐵磁性層1123。在鐵磁鐵電性物質層1121通過寫入電極1211磁化時，絕緣性鐵磁性層1123也隨之磁化。由於絕緣性鐵磁性層1123的存在，記錄在磁記錄膜112的磁化方向穩定，並且讀取元件122 (參照圖2的(A)、(C))對記錄在磁記錄膜112的磁化的讀取精度也特別提高。
[0114]此外，也能夠在磁記錄膜112的表面側形成絕緣性鐵磁性層1123。
[0115]在圖6的(E)的電場寫入型磁記錄裝置IE中，基底111的基體1111是導電體，但在圖6的(F)的電場寫入型磁記錄裝置IF中基底111的基體1112為絕緣體。在該情況下，在由絕緣體構成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導電層1113。此外，在該情況下，也能夠在磁記錄膜112的表面側形成絕緣性鐵磁性層1123。
[0116]在圖7的(G)的電場寫入型磁記錄裝置IG中，磁記錄膜112包含鐵磁鐵電性物質層1121和導電性鐵磁性層1124。S卩，在磁記錄膜112的表面側形成有導電性鐵磁性層
1124。優選如圖示那樣，與鐵磁鐵電性物質層1121接觸地形成導電性鐵磁性層1124。在鐵磁鐵電性物質層1121通過寫入電極1211磁化時，導電性鐵磁性層1124也隨之磁化。由於導電性鐵磁性層1124的存在，記錄在磁記錄膜112的磁化方向穩定，並且讀取元件122(參照圖2的(A)、(C))對記錄在磁記錄膜112的磁化的讀取精度也特別提高。
[0117]除此以外，在圖7的(G)的電場寫入型磁記錄裝置IG中，磁記錄膜112的表面側是導電性的(在表面側形成有導電性鐵磁性層1124)。因此，與圖5的(C)的電場寫入型磁記錄裝置IC同樣地，能夠抑制寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量的變寬，由此提高寫入信息的寫入密度。
[0118]此外，在圖7的(G)的電場寫入型磁記錄裝置IG中，導電性鐵磁性層1124可以形成在磁記錄膜112的基底11U則。
[0119]在圖7的(G)的電場寫入型磁記錄裝置IG中，基底111的基體1111是導電體，但在圖7的(H)的電場寫入型磁記錄裝置IH中基底111的基體1112為絕緣體。在該情況下，在由絕緣體構成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導電層1113。
[0120]在圖7的⑶的電場寫入型磁記錄裝置IH中，由磁性材料形成導電層1113，但可以由非磁性材料形成。
[0121]在圖8的⑴的電場寫入型磁記錄裝置II中，磁記錄膜112包含鐵磁鐵電性物質層1121、絕緣性鐵磁性層1123、導電性鐵磁性層1124。S卩，在磁記錄膜112的基底111側形成有絕緣性鐵磁性層1123，在表面側形成有導電性鐵磁性層1124。
[0122]導電性鐵磁性層1124起到抑制寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量的變寬(使寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量匯聚)的作用，記錄在磁記錄膜112的磁化方向穩定，並且讀取元件122(參照圖2的(A)、(C))對記錄在磁記錄膜112的磁化的讀取精度也特別提高。
[0123]此外，在圖8的(I)的電場寫入型磁記錄裝置II中，可以使用導電性鐵磁性層代替絕緣性鐵磁性層1123。
[0124]在圖8的⑴的電場寫入型磁記錄裝置II中，基底111的基體1111是導電體，但在圖8的(J)的電場寫入型磁記錄裝置IJ中基底111的基體1112為絕緣體。在該情況下，在由絕緣體構成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導電層1113。
[0125]在圖9的(K)的電場寫入型磁記錄裝置IK中，磁記錄膜112包含兩個鐵磁鐵電性物質層1121、兩個導電性鐵磁性層1124。S卩，在磁記錄膜112的表面側形成有第一導電性鐵磁性層1124，在第一導電性鐵磁性層1124的下面形成有第一鐵磁鐵電性物質層1121，並且在第一鐵磁鐵電性物質層1121的下面形成有第二導電性鐵磁性層1124，在第二導電性鐵磁性層1124的下面形成有第二鐵磁鐵電性物質層1121。
[0126]導電性鐵磁性層1124起到抑制寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量的變寬(使寫入電極1211和磁記錄膜112之間的電通量匯聚)的作用，記錄在磁記錄膜112的磁化方向穩定，並且讀取元件122(參照圖2的(A)、(C))對記錄在磁記錄膜112的磁化的讀取精度也特別提高。
[0127]在圖9的⑷的電場寫入型磁記錄裝置IK中，基底111的基體1111是導電體，但在圖9的(L)的電場寫入型磁記錄裝置IL中基底111的基體1112為絕緣體。在該情況下，在由絕緣體構成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導電層1113。
[0128]附圖標記說明
[0129]1、1A?IL:電場寫入型磁記錄裝置；11:旋轉盤；13:寫入電路；14:讀取電路；111:基底；112:磁記錄膜；121:寫入元件；122:讀取元件；1111、1112:基體；1113:導電層；1121:鐵磁鐵電性物質層；1122:電通量擴散抑制層；1123:絕緣性鐵磁性層；1124:導電性鐵磁性層；1201:臂；1202:致動器；1211:寫入電極；1222:讀取部；M:磁化；P:極化。
【權利要求】
1.一種電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於，具備: 旋轉盤，其在基底的表面形成有包含至少一層鐵磁鐵電性物質層的磁記錄膜； 寫入元件，其具有通過相對於上述基底具有電位而與上述基底之間生成電通量的寫入電極，通過電場向上述磁記錄膜進行信息的寫入；以及 寫入電路，其在每次上述信息的寫入動作時，選擇多個電位水平中的一個電位向上述寫入電極供給， 其中，通過與上述寫入電路向上述寫入電極供給的電位對應地生成的上述電通量，使上述鐵磁鐵電性物質層在特定的方向磁化。
2.根據權利要求1所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 構成上述基底的基體由導電體構成， 或者 構成上述基底的基體由絕緣體或半導體構成，在上述基體與上述磁記錄膜之間形成有導電層。
3.根據權利要求1或2所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 上述磁記錄膜包含至少一層用於抑制上述電通量的擴散的導電性的電通量擴散抑制層。
4.根據權利要求1或2所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 上述磁記錄膜包含至少一層導電性或絕緣性的鐵磁性層。
5.根據權利要求1或2所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 上述鐵磁鐵電性物質層是一層， 包含至少一層用於抑制上述電通量的擴散的導電性的電通量擴散抑制層和至少一層導電性或絕緣性的鐵磁性層， 或者 包含多層上述鐵磁鐵電性物質層， 包含至少一層用於抑制上述電通量的擴散的導電性的電通量擴散抑制層和至少一層導電性或絕緣性的鐵磁性層。
6.根據權利要求1?5的任意一項所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 上述寫入電路在每次上述寫入動作時，向上述寫入元件供給正負的兩個電位水平中的某一個電位。
7.根據權利要求1?5的任意一項所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 上述寫入元件具備多個寫入電極， 上述寫入電路在每次寫入動作時，對上述寫入元件的上述多個寫入電極的每一個供給多個電位水平中的一個電位。
8.根據權利要求1?5的任意一項所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 上述寫入元件構成為能夠在上述旋轉盤的表面上沿上述旋轉盤的徑向移動。
9.根據權利要求1?8的任意一項所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特徵在於， 還具備讀取上述磁記錄膜的磁化狀態的讀取元件。
【文檔編號】G11B5/82GK103959377SQ201280056604
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年10月31日 優先權日:2011年11月18日
【發明者】吉村哲, 齊藤準 申請人:國立大學法人秋田大學