電場寫入型磁記錄裝置制造方法
【專利摘要】電場寫入型磁記錄裝置(1)具備：旋轉(zhuǎn)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(zhì)層的磁記錄膜；寫入元件(121)，其具有通過相對于基底(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(guān)地)向磁記錄膜(112)進(jìn)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?qū)懭腚姌O供給，其中，通過與寫入電路(13)向?qū)懭腚姌O(1211)供給的電位對應(yīng)地生成的電通量，使鐵磁鐵電性物質(zhì)層在特定的方向磁化。在本發(fā)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(dá)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)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(zhì)層(ferromagnetic and ferroelectric layer)的磁記錄膜的旋轉(zhuǎn)盤的磁記錄技術(shù)，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(chǎn)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(zhì)層的被照射了電通量的部分在特定的方向磁化。
【背景技術(shù)】
[0002]在以前的作為磁記錄裝置的硬盤裝置中，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(zhuǎn)盤上按照N或S的極性使磁通量照射部位磁化，來進(jìn)行信息的寫入。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-034087號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]但是，現(xiàn)有的硬盤裝置由于通過磁通量進(jìn)行寫入，因此信息寫入時因?qū)懭腩^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(jìn)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(zhuǎn)自然存在限界。
[0007]從線圈產(chǎn)生的最大磁通密度由線圈鐵芯的材質(zhì)的飽和磁通密度決定。因此，即使使用產(chǎn)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(yīng)對超高密度記錄的、矯頑磁場強(qiáng)度極高的磁記錄膜磁化(無法進(jìn)行寫入)。
[0008]另外，現(xiàn)有的硬盤裝置的寫入頭具有包含細(xì)微的線圈、線圈鐵芯等的復(fù)雜構(gòu)造，這成為制造成本變高的原因。另外，磁記錄介質(zhì)包含大量的貴金屬元素，因此這也成為制造成本變高的原因。
[0009]此外，現(xiàn)有的磁記錄介質(zhì)具有厚的多層構(gòu)造，因此還存在制造裝置的規(guī)模巨大化的問題。
[0010]另外，現(xiàn)狀是無法保證在現(xiàn)有的硬盤裝置的磁記錄介質(zhì)中使用的貴金屬元素的穩(wěn)定供給。
[0011]因此，在現(xiàn)有的硬盤裝置中，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、低價格化并不容易。另外，在現(xiàn)有的硬盤裝置中，既無法避免磁記錄介質(zhì)的制造裝置的巨大化，謀求磁記錄介質(zhì)的穩(wěn)定供給也存在限界。
[0012]此外，在專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)明中，對由多層構(gòu)成的磁記錄材料層的一層使用多鐵性材料，在數(shù)據(jù)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(nèi)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(zhuǎn)，因此能夠增加磁數(shù)據(jù)存儲裝置的容量。[0013]在專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)明中，與本發(fā)明同樣地使用多鐵性材料，但專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)明通過磁線圈進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入，因此與本發(fā)明沒有直接的關(guān)系。
[0014]本發(fā)明的目的在于: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(chǎn)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(zhì)層在特定的方向磁化。
[0015]本發(fā)明的其他目的在于: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(zhì)的制造裝置的巨大化，謀求磁記錄介質(zhì)的穩(wěn)定供給。
[0016]用于解決問題的方案
[0017]本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的主要內(nèi)容如下。
[0018]
[0019][I] 一種電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，具備:
[0020]旋轉(zhuǎn)盤，其在基底的表面形成有包含至少一層鐵磁鐵電性物質(zhì)層的磁記錄膜；
[0021]寫入元件，其具有通過相對于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(guān))向上述磁記錄膜進(jìn)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(yīng)地生成的上述電通量，使上述鐵磁鐵電性物質(zhì)層在特定的方向磁化。
[0024]寫入電路能夠構(gòu)成為選擇兩個電位水平中的一個電位向?qū)懭腚姌O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?qū)懭腚姌O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?qū)懭腚姌O供給。例如，寫入電路能夠向?qū)懭腚姌O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(fù)方向(_方向)磁化，在電位水平是V_2時，以大的磁化Mm_向負(fù)方向(_方向)磁化，由此進(jìn)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(zhì)層是所謂的多鐵性層。鐵磁鐵電性物質(zhì)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(fā)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(zhì)層，只要是通過施加電場而磁化變化的鐵磁鐵電性的物質(zhì)，則可以使用任意的物質(zhì)。
[0029]例如，作為鐵磁鐵電性物質(zhì)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(zhì)，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(zhì)層的情況下，有時記錄速度顯著降低。因此，優(yōu)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(zhì)。
[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(zhì)作為鐵磁鐵電性物質(zhì)層的構(gòu)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(shí)數(shù)，y表示O~I的實(shí)數(shù)。
[0035]I (字母的I)表示I~3的整數(shù)，m表示I~3的整數(shù)，η表示3~6的整數(shù)。
[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(jù)[I]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[0038]構(gòu)成上述基底的基體由導(dǎo)電體構(gòu)成，
[0039]或者
[0040]構(gòu)成上述基底的基體由絕緣體或半導(dǎo)體構(gòu)成，在上述基體與上述磁記錄膜之間形成有導(dǎo)電層。
[0041 ] 作為上述基體使用的導(dǎo)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(dǎo)體例如是娃。
[0043][3]根據(jù)[1]或[2]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[0044]上述磁記錄膜包含至少一層用于抑制上述電通量的擴(kuò)散的導(dǎo)電性的電通量擴(kuò)散抑制層。
[0045]在旋轉(zhuǎn)盤的表面，通常形成有保護(hù)膜(例如由類金剛石碳構(gòu)成)，磁記錄膜被上述保護(hù)膜保護(hù)。
[0046]但是，在本發(fā)明中，保護(hù)膜可以起到作為上述電通量擴(kuò)散抑制層的功能。
[0047][4]根據(jù)[I]或[2]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[0048]上述磁記錄膜包含至少一層導(dǎo)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(zhì)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(zhì)層的磁化信息消失。
[0050]在鐵磁性層是導(dǎo)電性時，該鐵磁性層也能夠作為電通量擴(kuò)散抑制層發(fā)揮功能。相反，在電通量擴(kuò)散抑制層由鐵磁性層構(gòu)成時，該電通量擴(kuò)散抑制層也能夠作為鐵磁性層發(fā)揮功能(作為從鐵磁鐵電性物質(zhì)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(zhì)層的磁化信息消失)。
[0051][5]根據(jù)[I]或[2]記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[0052]上述鐵磁鐵電性物質(zhì)層是一層，包含至少一層用于抑制上述電通量的擴(kuò)散的導(dǎo)電性的電通量擴(kuò)散抑制層和至少一層導(dǎo)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(zhì)層，
[0055]包含至少一層用于抑制上述電通量的擴(kuò)散的導(dǎo)電性的電通量擴(kuò)散抑制層和至少一層導(dǎo)電性或絕緣性的鐵磁性層。
[0056][6]根據(jù)[I]?[5]的任意一項(xiàng)記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[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(fù)的兩個電位水平中的某一個電位。
[0058][7]根據(jù)[I]?[5]的任意一項(xiàng)記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[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(jù)[I]?[5]的任意一項(xiàng)記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[0062]上述寫入元件構(gòu)成為能夠在上述旋轉(zhuǎn)盤的表面上沿上述旋轉(zhuǎn)盤的徑向移動。
[0063][9]根據(jù)[I]?[8]的任意一項(xiàng)記載的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，
[0064]還具備讀取上述磁記錄膜的磁化狀態(tài)的讀取元件。
[0065]“磁記錄膜的磁化狀態(tài)”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(tài)作為信息。
_7] 發(fā)明的效果
[0068]在本發(fā)明中，實(shí)質(zhì)上通過電場進(jìn)行寫入。由此，信息寫入時的電力消耗極小。
[0069]另外，在用于寫入的元件中沒有線圈(即沒有電感，結(jié)構(gòu)簡單)，因此能夠進(jìn)行超高速寫入、記錄信息的超高密度化。
[0070]進(jìn)而，在本發(fā)明中，能夠減少記錄介質(zhì)的疊層數(shù)，能夠減薄總膜厚，因此能夠?qū)⒂涗浗橘|(zhì)制造裝置的規(guī)?？s減為一半左右。并且，在記錄介質(zhì)中，幾乎不使用貴金屬元素，因此能夠低價格穩(wěn)定地提供記錄介質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0071]圖1是表示本發(fā)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(cè)面說明圖。
[0072]圖2是明示本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的特征的說明圖，(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(zhì)層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的實(shí)施方式的圖，(A)表示構(gòu)成基底的基體是導(dǎo)電體的情況，(B)表示構(gòu)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(zhì)層和電通量擴(kuò)散抑制層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的實(shí)施方式的圖，(C)表示構(gòu)成基底的基體是導(dǎo)電體的情況，(D)表示構(gòu)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(zhì)層和絕緣性鐵磁性層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的實(shí)施方式的圖，(E)表示構(gòu)成基底的基體是導(dǎo)電體的情況，(F)表示構(gòu)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(zhì)層和導(dǎo)電性鐵磁性層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的實(shí)施方式的圖，(G)表示構(gòu)成基底的基體是導(dǎo)電體的情況，(H)表示構(gòu)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(zhì)層、絕緣性鐵磁性層以及導(dǎo)電性鐵磁性層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的實(shí)施方式的圖，(I)表示構(gòu)成基底的基體是導(dǎo)電體的情況，(J)表示構(gòu)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(zhì)層和兩個導(dǎo)電性鐵磁性層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置的實(shí)施方式的圖，(K)表示構(gòu)成基底的基體是導(dǎo)電體的情況，(L)表示構(gòu)成基底的基體是絕緣體的情況。
【具體實(shí)施方式】
[0080]圖1是表示本發(fā)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(cè)面說明圖。
[0081]實(shí)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(zhuǎn)盤由一個構(gòu)成，并且只在旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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?qū)懭朐?21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(jīng)由讀取元件122讀取寫入到旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤11的表面形成有后述的磁記錄膜(參照圖4?圖9的附圖標(biāo)記 112)。
[0085]通過致動器1202對臂1201進(jìn)行轉(zhuǎn)動操作。由此，寫入元件121和讀取元件122能夠在旋轉(zhuǎn)盤11的表面上沿旋轉(zhuǎn)盤11的徑向移動。
[0086]將在后面說明設(shè)置在致動器1202的前端的寫入元件121和讀取元件122的結(jié)構(gòu)(參照圖2)。
[0087]寫入電路13驅(qū)動寫入元件121，讀取電路14驅(qū)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(shù)特征。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?qū)懭朐?21發(fā)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(biāo)記1211)產(chǎn)生正或負(fù)的極性的電位，向旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fā)送到圖1的讀取電路14。
[0091]在現(xiàn)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(gòu)成。因此，不可能在一個寫入頭中相鄰地設(shè)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(gòu)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(gòu)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(xì)說明電場寫入型磁記錄裝置I的結(jié)構(gòu)(主要與寫入動作有關(guān)的結(jié)構(gòu))。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、大小等并不反映實(shí)際的情況。另外，為了方便，表示寫入電極1211相對于基底111是正電位的情況。
[0095]進(jìn)而，在實(shí)際的磁記錄膜112的表面形成類金剛石碳等保護(hù)膜，但在以下的說明中，省略保護(hù)I吳的說明。
[0096]圖4是表示磁記錄膜112由鐵磁鐵電性物質(zhì)層構(gòu)成的本發(fā)明的電場寫入型磁記錄裝置I的實(shí)施方式的圖，圖4的(A)表示構(gòu)成基底111的基體是導(dǎo)電體的情況，圖4的(B)表示構(gòu)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?qū)?yīng)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(zhuǎn)盤11的基底111由基體1111構(gòu)成，該基體1111由鋁等導(dǎo)電體構(gòu)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(zhì)層1121構(gòu)成。
[0099]作為鐵磁鐵電性物質(zhì)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(zhì)，則可以使用任意的物質(zhì)。
[0100]例如，作為鐵磁鐵電性物質(zhì)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(zhì)，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(shí)施方式中，使用(111)取向的(BihBax) (FepyMny)O3作為鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121。
[0101]如后述那樣(參照圖9)，磁記錄膜112能夠包含多個鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121。
[0102]寫入元件121具有寫入電極1211，寫入電極1211相對于基底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?qū)懭腚姌O1211供給正電位和負(fù)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?qū)懭腚姌O1211提供的電位相應(yīng)地生成的電通量Φ，使鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121在特定的方向磁化。
[0105]此外，在鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121的電通量Φ通過的區(qū)域中，在與該電通量Φ的方向?qū)?yīng)的方向上引起極化P。伴隨著該極化P，上述區(qū)域被磁化為與該電通量φ的方向?qū)?yīng)的方向(磁化M)。
[0106]此外,用中空箭頭表示極化P，用涂黑箭頭表示磁化M。[0107]上述磁化M的狀態(tài)存儲在鐵磁鐵電性物質(zhì)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(jìn)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(fù)的方向)相同,但也有時相對于與基底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(nèi)方向、或具有該面內(nèi)方向的成分)。
[0109]此外，寫入電路13能夠向?qū)懭腚姌O1211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(fù)方向(_方向)磁化，在電位水平是V_2時，以大的磁化Mm_向負(fù)方向(_方向)磁化，由此進(jìn)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(dǎo)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(gòu)成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導(dǎo)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硅等半導(dǎo)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(zhì)層1121和電通量擴(kuò)散抑制層1122。S卩，在磁記錄膜112的表面?zhèn)刃纬捎须娡繑U(kuò)散抑制層
1122。電通量擴(kuò)散抑制層1122是導(dǎo)電性的。通過在磁記錄膜112的表面?zhèn)刃纬蓪?dǎo)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(dǎo)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(gòu)成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導(dǎo)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(zhì)層1121和絕緣性鐵磁性層1123。S卩，在磁記錄膜112的基底111側(cè)形成有絕緣性鐵磁性層
1123。優(yōu)選如圖示那樣，與鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121接觸地形成絕緣性鐵磁性層1123。在鐵磁鐵電性物質(zhì)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。由于絕緣性鐵磁性層1123的存在，記錄在磁記錄膜112的磁化方向穩(wěn)定，并且讀取元件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?zhèn)刃纬山^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(dǎo)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(gòu)成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導(dǎo)電層1113。此外，在該情況下，也能夠在磁記錄膜112的表面?zhèn)刃纬山^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(zhì)層1121和導(dǎo)電性鐵磁性層1124。S卩，在磁記錄膜112的表面?zhèn)刃纬捎袑?dǎo)電性鐵磁性層
1124。優(yōu)選如圖示那樣，與鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121接觸地形成導(dǎo)電性鐵磁性層1124。在鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121通過寫入電極1211磁化時，導(dǎo)電性鐵磁性層1124也隨之磁化。由于導(dǎo)電性鐵磁性層1124的存在，記錄在磁記錄膜112的磁化方向穩(wěn)定，并且讀取元件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?zhèn)仁菍?dǎo)電性的(在表面?zhèn)刃纬捎袑?dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(gòu)成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導(dǎo)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(dǎo)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(zhì)層1121、絕緣性鐵磁性層1123、導(dǎo)電性鐵磁性層1124。S卩，在磁記錄膜112的基底111側(cè)形成有絕緣性鐵磁性層1123，在表面?zhèn)刃纬捎袑?dǎo)電性鐵磁性層1124。
[0122]導(dǎo)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(wěn)定，并且讀取元件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(dǎo)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(dǎo)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(gòu)成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導(dǎo)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(zhì)層1121、兩個導(dǎo)電性鐵磁性層1124。S卩，在磁記錄膜112的表面?zhèn)刃纬捎械谝粚?dǎo)電性鐵磁性層1124，在第一導(dǎo)電性鐵磁性層1124的下面形成有第一鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121，并且在第一鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121的下面形成有第二導(dǎo)電性鐵磁性層1124，在第二導(dǎo)電性鐵磁性層1124的下面形成有第二鐵磁鐵電性物質(zhì)層1121。
[0126]導(dǎo)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(wěn)定，并且讀取元件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(dǎo)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(gòu)成的基體1112和磁記錄膜112之間形成導(dǎo)電層1113。
[0128]附圖標(biāo)記說明
[0129]1、1A?IL:電場寫入型磁記錄裝置；11:旋轉(zhuǎn)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(dǎo)電層；1121:鐵磁鐵電性物質(zhì)層；1122:電通量擴(kuò)散抑制層；1123:絕緣性鐵磁性層；1124:導(dǎo)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(quán)利要求】
1.一種電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于，具備: 旋轉(zhuǎn)盤，其在基底的表面形成有包含至少一層鐵磁鐵電性物質(zhì)層的磁記錄膜； 寫入元件，其具有通過相對于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(jìn)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(yīng)地生成的上述電通量，使上述鐵磁鐵電性物質(zhì)層在特定的方向磁化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 構(gòu)成上述基底的基體由導(dǎo)電體構(gòu)成， 或者 構(gòu)成上述基底的基體由絕緣體或半導(dǎo)體構(gòu)成，在上述基體與上述磁記錄膜之間形成有導(dǎo)電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 上述磁記錄膜包含至少一層用于抑制上述電通量的擴(kuò)散的導(dǎo)電性的電通量擴(kuò)散抑制層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 上述磁記錄膜包含至少一層導(dǎo)電性或絕緣性的鐵磁性層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 上述鐵磁鐵電性物質(zhì)層是一層， 包含至少一層用于抑制上述電通量的擴(kuò)散的導(dǎo)電性的電通量擴(kuò)散抑制層和至少一層導(dǎo)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(zhì)層， 包含至少一層用于抑制上述電通量的擴(kuò)散的導(dǎo)電性的電通量擴(kuò)散抑制層和至少一層導(dǎo)電性或絕緣性的鐵磁性層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5的任意一項(xiàng)所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 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(fù)的兩個電位水平中的某一個電位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?5的任意一項(xiàng)所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 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(jù)權(quán)利要求1?5的任意一項(xiàng)所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 上述寫入元件構(gòu)成為能夠在上述旋轉(zhuǎn)盤的表面上沿上述旋轉(zhuǎn)盤的徑向移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8的任意一項(xiàng)所述的電場寫入型磁記錄裝置，其特征在于， 還具備讀取上述磁記錄膜的磁化狀態(tài)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(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】吉村哲, 齊藤準(zhǔn) 申請人:國立大學(xué)法人秋田大學(xué)