具有位于空氣承載表面遠(yuǎn)端的偏置結(jié)構(gòu)的磁性元件的制作方法
【專利摘要】一種裝置總地涉及具有位于空氣承載表面(ABS)上的磁性自由層的磁性疊層。該磁性自由層在各實施例中可通過偏置結(jié)構(gòu)偏置至預(yù)定磁化，該偏置結(jié)構(gòu)耦合至磁性自由層并位于ABS遠(yuǎn)端。
【專利說明】具有位于空氣承載表面遠(yuǎn)端的偏置結(jié)構(gòu)的磁性元件
【發(fā)明內(nèi)容】
[0001]磁性兀件可被構(gòu)造為具有位于空氣承載表面(ABS)上的磁性自由層的磁性疊層。各實施例可通過與磁性自由層耦合并位于ABS遠(yuǎn)端的偏置結(jié)構(gòu)使磁性自由層偏移至預(yù)定的磁化?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0002]圖1是能夠用于本文各實施例中的示例性數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的框圖表示。[0003]圖2示出能在圖1的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中使用的示例性磁性元件的框圖表示。[0004]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的各個實施例構(gòu)造和操作的磁性傳感器。[0005]圖4總地示出在各實施例中能使不想要的磁通轉(zhuǎn)向的磁屏蔽。[0006]圖5給出能被用于圖1的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中的磁性傳感器。[0007]圖6示出能在圖2各實施例中用作磁屏蔽的材料的結(jié)構(gòu)特征。[0008]圖7展示出根據(jù)本發(fā)明各實施例的示例磁性傳感器配置。[0009]圖8給出根據(jù)本發(fā)明的各實施例實現(xiàn)的磁性傳感器制造例程的流程圖。【具體實施方式】[0010]對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備正不斷強(qiáng)調(diào)提高的數(shù)據(jù)容量和更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。提供這種提
高的數(shù)據(jù)存儲性能的能力可對應(yīng)于減小的數(shù)據(jù)存取元件尺寸，例如數(shù)據(jù)換能元件和數(shù)據(jù)介質(zhì)磁道。然而，減小磁性元件的屏蔽-屏蔽間距可引發(fā)若干操作和結(jié)構(gòu)問題，比如對諸如數(shù)據(jù)讀取器寬度和長度的工藝和設(shè)計變量增加的敏感性。盡管比如三層磁性疊層之類的數(shù)據(jù)讀取元件已朝向?qū)υO(shè)計和工藝變量更保守的敏感性方向發(fā)展，然而對于具有可靠的磁性和熱穩(wěn)定性以及設(shè)計和工藝敏感性的形狀因數(shù)減小的磁性元件的發(fā)展仍然存在困難。因此，業(yè)內(nèi)越來越需要發(fā)展形狀因數(shù)減小的數(shù)據(jù)存取元件。
[0011]形狀因數(shù)減小的磁性元件當(dāng)前面臨的一些困難中的一個示例是，具有多個磁性自由層的三層磁性元件至少部分地由于缺乏使元件厚度增加的釘扎的磁性基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)而具有減小的屏蔽-屏蔽間距，但可能容易受到穩(wěn)定性以及對工藝和設(shè)計變量的不穩(wěn)定敏感性的影響。
[0012]三層磁性元件的各種配置可能在高于18nm的元件寬度上增加穩(wěn)定性和敏感性問題。如今為止，將元件寬度減至低于18nm閾值可能引發(fā)一些難題，即提供足夠的退磁能量以將三層元件的磁性自由層中的一個或多個帶入到靜止?fàn)顟B(tài)。這種退磁能量行為可能造成高的負(fù)元件不對稱性,其中負(fù)磁場產(chǎn)生很大的響應(yīng)而正磁場產(chǎn)生最小的響應(yīng)。因此,業(yè)內(nèi)一直特別強(qiáng)調(diào)控制退磁能量和元件不對稱性的寬度小于18nm的元件。
[0013]在提供這種磁性元件的努力中，磁性疊層可配置有位于空氣承載表面(ABS)上并通過偏置結(jié)構(gòu)偏置至預(yù)定磁化的磁性自由層。盡管不限于特定設(shè)計，但偏置結(jié)構(gòu)可從ABS凹進(jìn)并在ABS遠(yuǎn)端耦合至磁性自由層。偏置結(jié)構(gòu)與磁性自由層在從ABS凹進(jìn)的位置處進(jìn)行耦合可維持減小的屏蔽-屏蔽間距，同時提供幫助使磁性疊層趨于靜止?fàn)顟B(tài)的磁偏置。[0014]盡管利用偏置結(jié)構(gòu)的磁性元件可用于無限數(shù)量的環(huán)境，然而圖1總地示出數(shù)據(jù)存儲設(shè)備100的一個實施例的框圖表示。設(shè)備100可具有至少一控制器102，該控制器102與主機(jī)104、換能裝置106和數(shù)據(jù)介質(zhì)108通信以將數(shù)據(jù)編程至數(shù)據(jù)介質(zhì)108和從數(shù)據(jù)介質(zhì)108檢索數(shù)據(jù)。作為示例，控制器102可控制主軸電機(jī)方面以使數(shù)據(jù)介質(zhì)108旋轉(zhuǎn)并同時將換能裝置106定位在數(shù)據(jù)介質(zhì)108的至少一個數(shù)據(jù)位部分上以將數(shù)據(jù)讀取至主機(jī)104和從王機(jī)104與入。
[0015]應(yīng)當(dāng)注意,控制器102、主機(jī)104、換能裝置106和數(shù)據(jù)介質(zhì)108能各自配置為多個不同的組件。例如，換能裝置可以是一個或多個數(shù)據(jù)換能器(讀/寫頭)，它們各自由頭萬向(head gimbal)組件(HGA)支持并適配成在通過介質(zhì)本身的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣承載上在數(shù)據(jù)介質(zhì)108之上飛行。圖2中給出換能裝置的另一示例性配置，它給出了能用于圖1的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中的磁性元件120的一個實施例。
[0016]如圖所示，傳感器可構(gòu)造有設(shè)置在第一和第二磁屏蔽124、126之間的磁性疊層122。磁性疊層122的結(jié)構(gòu)不受限制并可以是具有磁響應(yīng)的任何磁化方向的任意數(shù)量的層的層壓。一種這樣的結(jié)構(gòu)具有被設(shè)置在各自直接附連于電極132的磁性自由層130之間的非磁性間隔層128 (例如MgO)，電極132可以是多種不同取向和材料，例如被覆層和籽晶層。
[0017]磁性疊層122的結(jié)構(gòu)具有無固定磁化的多個磁性自由層130被用作基準(zhǔn)，偏置磁體134可與接觸空氣承載表面(ABS) 136的部分相對地位于疊層122附近以在自由層130上施加磁偏置力而不增加屏蔽-屏蔽間距或影響自由層130的ABS側(cè)的工作特性。也就是說，每個自由層130可通過高磁矯頑性偏置磁體134偏置至共同或不同的默認(rèn)磁化，這些默認(rèn)磁化允許橫跨ABS136的數(shù)據(jù)位的準(zhǔn)確感測。
[0018]磁性元件120可通過在靜止?fàn)顟B(tài)和激活狀態(tài)之間剪切以沿Y軸感測屏蔽-屏蔽間距(SSS)中以及預(yù)定軌道寬度138中的數(shù)據(jù)位經(jīng)過而配置成作為數(shù)據(jù)讀取器工作。磁屏蔽124、126可適配成具有由過渡區(qū)144界定的變化厚度140、142，以阻斷來自軌道138之外的磁通并同時提供屏蔽124、126之間更大的空間以允許偏置磁體134沿Y軸具有比磁性疊層122更寬的厚度146。變化厚度的磁屏蔽結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步允許偏置磁體134通過非磁性材料更加絕緣，以減少從偏置磁體134至屏蔽124、126形成磁分路的機(jī)會。
[0019]尤其在圖2所示實施例中，每個磁屏蔽124、126配置有在ABS近端的第一厚度140和在ABS遠(yuǎn)端的第二厚度142。第一和第二厚度140、142可通過一個或多個過渡區(qū)144連接，該過渡區(qū)144可形成為無限數(shù)量的結(jié)構(gòu)，例如連續(xù)曲線的且相對于X軸以預(yù)定Θ °角線性傾斜，這能在磁性疊層122和屏蔽124、126之間提供不同形狀的口袋。
[0020]以各種厚度和形狀的過渡區(qū)144調(diào)諧磁屏蔽124、126的能力可允許磁性疊層122具有增加的條帶高度148，由此能夠提供增加的磁穩(wěn)定性和對工藝和設(shè)計變差減小的敏感性。然而，增加的條帶高度148可能在設(shè)定自由層130中的默認(rèn)靜止磁化時降低偏置磁體134的效率，尤其在低于18nm的元件寬度下。
[0021]因為這個和其它的原因，通過用偏置元件部分或完全地填充磁性疊層122和屏蔽124、126之間的區(qū)域，變化厚度磁屏蔽、長條帶高度的磁性元件結(jié)構(gòu)在18nm元件寬度以下可具有的穩(wěn)定性增加的靜止磁性狀態(tài)。圖3A和3B示出根據(jù)各實施例配置有這種偏置元件的不例性磁性兀件150的橫截面圖和俯視圖。兀件150具有磁性疊層152,該磁性疊層152由設(shè)置在磁性自由層156之間的非磁性間隔層154構(gòu)成。磁性疊層152可包括或不包括電極層，該電極層將每個自由層156連接至相應(yīng)的頂部和底部屏蔽158。
[0022]更像圖2的磁屏蔽124、126，每個屏蔽158被構(gòu)造有過渡區(qū)160，該過渡區(qū)160界定ABS處的增加的屏蔽厚度和ABS遠(yuǎn)端的減小的厚度。過渡區(qū)160進(jìn)一步界定屏蔽158和自由層156之間的斜切區(qū)，該斜切區(qū)部分或完全地由偏置元件162填充，該偏置元件162連續(xù)地接觸至少屏蔽158、電極和自由層156。各實施例配置偏置元件162以直接和連續(xù)地接觸自由層156在ABS遠(yuǎn)端的部分。偏置元件162相對于ABS的這種“凹進(jìn)”位置可提供自由層156的高效偏置而不增加磁性元件150的屏蔽-屏蔽間距。
[0023]偏置元件162可構(gòu)造成無限數(shù)量的結(jié)構(gòu)，具有不同的材料、層數(shù)和磁性質(zhì)。在圖3A所示的實施例中，偏置元件162由單層材料構(gòu)成，該單層材料具有增加和減小的厚度164、166以適應(yīng)將偏置磁體168放置在磁性疊層152位于ABS遠(yuǎn)端的后部的附近但與之隔開。
[0024]偏置磁體168和耦合至每個自由層156的偏置元件162的結(jié)合通過提供磁通的接觸和非接觸感應(yīng)以對每個自由層156設(shè)置靜止默認(rèn)磁化(尤其在減小的磁性元件150形狀因數(shù)下)而允許自由層156的可靠偏置。偏置元件162和自由層156的接觸結(jié)構(gòu)允許這些組件的各向異性被調(diào)節(jié)以提供容易在自由層156中感應(yīng)出預(yù)定靜止默認(rèn)磁化的磁矩。也就是說，偏置元件162和自由層156各自被調(diào)諧至預(yù)定的各向異性，這些預(yù)定的各向異性產(chǎn)生有益于將自由層磁化引向預(yù)定靜止方向的磁矩。
[0025]對自由層156和偏置元件162的調(diào)諧不需要或限制各組件的各向異性性質(zhì)至同一配置。例如，偏置元件162可以是以與自由層156不同的方式沉積的不同材料。關(guān)鍵在于使偏置元件162和自由層156的結(jié)構(gòu)彼此互補以高效和可靠地達(dá)成自由層156中的預(yù)定靜
止磁化。
[0026]對自由層156和偏置元件162的調(diào)諧可為磁性疊層152提供充分的偏置并且在沒有偏置磁體168存在的情況下也可使用。在這種情形下，一個或兩個偏置元件162可具有向ABS遠(yuǎn)端增加的厚度以延伸至磁性疊層152的后部附近。諸偏置元件160可單獨或全體地以數(shù)種不同方式配置，以調(diào)諧施加于這些自由層156上的偏置的方向和強(qiáng)度。
[0027]圖3B示出一種示例偏置元件162配置，它是從圖3A中的A-A橫截面觀察到的。如圖所示，偏置元件162凹進(jìn)以使其不接觸ABS并以大致半圓形狀從磁性疊層152的一個側(cè)面圍繞疊層152的后部連續(xù)地延伸至相對的側(cè)面。盡管不限于曲線形狀，但以連續(xù)曲線側(cè)壁配置偏置元件162可使磁性疊層152的側(cè)面上的偏置元件162的尺寸最大化而不增加屏蔽158或磁性元件150的尺寸。應(yīng)當(dāng)注意，偏置磁體168在圖3B中表示為虛線以解說偏置元件162如何能夠連續(xù)地延伸以圍住磁體168的整個面積范圍。
[0028]圖4給出一示例性磁性元件170的橫截面示圖,其示出如何如能夠調(diào)諧偏置元件172、174以提供將磁性疊層178的自由層176設(shè)定至預(yù)定靜止磁性狀態(tài)的預(yù)定磁矩的多個實施例。如所能理解的那樣，圖4的偏置元件172、174以不同方式在磁性元件170中配置。在各實施例中使用這種結(jié)構(gòu)來向各自由層174提供不同的磁性質(zhì)。
[0029]對于偏置元件172，絕緣材料180將傾斜籽晶層182與底部屏蔽184和電極層隔開。傾斜籽晶層182可通過例如噴濺的傾斜沉積技術(shù)來構(gòu)造，該技術(shù)以傾斜角度沉積籽晶材料以產(chǎn)生高的單軸各向異性和預(yù)定紋理。產(chǎn)生具有傾斜沉積的這種各向異性和紋理的能力提供調(diào)諧旋鈕，它可被調(diào)整以提供對沉積在其上的鐵磁層186的磁性質(zhì)的精確調(diào)諧并更一般地作為整體調(diào)諧偏置元件172。一示例性實施例可沉積具有粗紋理的傾斜籽晶層182，該粗紋理有助于產(chǎn)生可經(jīng)歷或不經(jīng)歷桔皮耦合的高各向異性鐵磁層186。
[0030]以一種不同方式但仍然提供經(jīng)調(diào)諧的磁性質(zhì)，偏置元件174被配置成交替出現(xiàn)的鐵磁層188和非磁性層190的層壓，鐵磁層188和非磁性層190通過絕緣層194各自與頂部屏蔽192的電極層和過渡區(qū)隔開?？筛髯缘卣{(diào)整鐵磁層188和非磁性層190的數(shù)目、厚度和材料組成以改變偏置元件174的磁性質(zhì)以及這些磁性質(zhì)與自由層176相互作用的方式。因此，磁性元件170可配置有偏置元件172、174，偏置元件172、174以不同方式配置以提供諸磁矩，這些磁矩將各自由層176有效地誘導(dǎo)至靜止磁性狀態(tài)，這些靜止磁性狀態(tài)依賴于磁性疊層178預(yù)定的剪切操作是相同或不同的。
[0031]圖5示出根據(jù)各實施例構(gòu)造以提供不同配置的第一和第二偏置元件202、204的另一不例性磁性兀件200的橫截面表不,該第一和第二偏置兀件202、204各自稱合至第一和第二自由層206、208位于ABS遠(yuǎn)端的部分。如圖所示，第一偏置元件202具有連續(xù)地沿頂部屏蔽212和電極層延伸的絕緣層210。高矯頑性磁性層一諸如永磁體(PM)—向與第一自由層206接觸的鐵磁層214提供預(yù)先設(shè)定的磁化。
[0032]偏置元件204與偏置元件202類似具有沿底部屏蔽218連續(xù)的絕緣層216，但另一方面配置有反鐵磁層220，這些反鐵磁層220向與第二自由層208接觸的鐵磁層222提供預(yù)先設(shè)定的磁化。高矯頑性和反鐵磁性釘扎的使用一般地示出偏置元件202、204可取以提供精確的預(yù)先確定的磁性質(zhì)以及與自由層206、208相互作用的龐大行列的調(diào)諧能力中的一些。
[0033]應(yīng)當(dāng)特別指出，磁性元件可配有偏置元件，這些偏置元件被配置為相同或不同的層壓，每種層壓被唯一地調(diào)諧以向各自由層提供預(yù)定的磁矩和交換耦合。例如，與同一磁性疊層的不同自由層接觸的偏置元件可通過一傾斜籽晶層構(gòu)造，該傾斜籽晶層與諸如圖4的偏置元件172的鐵磁層接觸，但被調(diào)諧以提供不同的磁性質(zhì)以在各自由層中誘導(dǎo)出不同的靜態(tài)磁化狀態(tài)。
[0034]圖6和圖7各自繪出根據(jù)各實施例與配置有至少一個經(jīng)調(diào)諧偏置元件的磁性元件相關(guān)的工作數(shù)據(jù)。圖6用曲線表示作為偏置元件和磁性疊層自由層的集合體內(nèi)的各向異性的函數(shù)的不對稱百分比和振幅。實線230、232對應(yīng)于針對不同的各向異性的不對稱百分比并示出800emu/cc磁飽和(如實線230所示)和1500emu/cc磁飽和(如箭頭232所示)如何提供能被調(diào)諧以適應(yīng)大量不同的磁性工作性質(zhì)的寬范圍的不對稱性，這些磁性工作性質(zhì)可隨著磁性疊層形狀因數(shù)的減小而減小。
[0035]如前所述，偏置元件的各向異性可單獨地被調(diào)諧或與自由層的各向異性一并被調(diào)諧，實線230、232還示出通過調(diào)諧自由層和偏置元件的各向異性(例如用傾斜沉積)能達(dá)到多好的敏感性和多接近零的各向異性。虛線240、242示出當(dāng)不對稱性最接近零時回讀信號的振幅是最大的。這種操作符合自由層與外部磁場中的自由層的磁化的最大旋轉(zhuǎn)相關(guān)的經(jīng)調(diào)諧靜止磁性狀態(tài)。
[0036]圖7用圖形表示在磁性元件的各實施例中可用于取得近零不對稱的交換釘扎能量。實線250示出將諸如圖5的層220的反鐵磁層用作偏置元件層壓的一部分如何在偏置元件層壓的反鐵磁層和鐵磁層之間以大約0.7爾格/厘米2的交換能量產(chǎn)生SOO-lOOOemu/cc范圍內(nèi)的低自由層磁性飽和。[0037]圖8給出根據(jù)各實施例執(zhí)行以制造以預(yù)定偏置磁化調(diào)諧的磁性元件的磁性元件制造例程260的示例性流程圖。起先，例程260在步驟262設(shè)計一個或多個磁屏蔽以適應(yīng)至少一個偏置元件的結(jié)構(gòu)。步驟262可設(shè)計至少一個屏蔽以使其具有一過渡區(qū)，該過渡區(qū)界定ABS遠(yuǎn)端屏蔽厚度的減小。然后通過根據(jù)由步驟262中得出的設(shè)計具有或不具有過渡區(qū)和變化厚度的底部屏蔽的沉積和后續(xù)處理在步驟264中應(yīng)用步驟262中所選的設(shè)計。
[0038]隨著底部屏蔽成形，判決266隨后確定磁性元件的磁性疊層部分如何偏置至預(yù)定的靜止磁化。判決266可預(yù)期使用與磁性疊層的自由層直接接觸或分離的一個或多個偏置元件。如果在判決266中選擇將后偏置磁體構(gòu)筑在底部屏蔽上，則步驟268以變化的厚度形成和處理偏置元件以適應(yīng)后偏置磁體的圍長，例如圖3A和圖3B的后偏置磁體168的尺寸和位置。
[0039]在步驟268中將偏置元件作為單層材料或多種材料的層壓沉積導(dǎo)致對直接形成的偏置元件是在磁性疊層頂部還是底部的評估。如果偏置元件接觸底部屏蔽，則例程260進(jìn)至步驟270，其中后偏置元件鄰接于在步驟272構(gòu)造的磁性疊層但與之分隔開。盡管不作為限制，但步驟272相繼地沉積多個層以形成磁性疊層，例如具有雙自由層但沒有固定的
磁性基準(zhǔn)層的三層疊層。
[0040]在一些實施例中，磁性疊層和后偏置磁體的至少一個層在步驟272被同時沉積并之后被處理一例如通過形成一隔離溝一以將疊層和后磁性組件隔開。然而，如果從判決266得知偏置配置中不包括后磁體，則步驟274根據(jù)哪個偏置元件被沉積而在底部磁體或磁性疊層頂上沉積偏置元件單層或疊層。
[0041]也就是說，在判決266中選擇的偏置配置可具有與在步驟272沉積的磁性疊層的頂部和底部自由層接觸的偏置元件，并根據(jù)在步驟268或274沉積的偏置元件的位置，例程260要么前進(jìn)以在步驟272沉積磁性疊層要么在步驟276形成具有變化厚度的頂部屏蔽。例如，例程260可構(gòu)造具有單個偏置元件層壓(例如圖4和圖5的層壓172、174、202和204)、具有后偏置磁體的磁性元件，或者磁性元件可具有偏置元件，該偏置元件在磁性層壓相對兩側(cè)上耦合至自由層，具有或不具有通過例程260的步驟制造出的后偏置磁體。
[0042]可以理解，多種偏置配置可通過經(jīng)調(diào)諧的磁性質(zhì)從例程260構(gòu)造出，然而例程260不僅限于圖8中提供的步驟和判決，因為可增加、省去和修改任何數(shù)量的步驟和判定以適應(yīng)精確調(diào)諧的磁性元件的制造。
[0043]本公開中描述的磁性元件的各實施例的偏置組件的配置和材料特性允許對形狀因數(shù)減小的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備增加的數(shù)據(jù)訪問性能。變化的屏蔽厚度與具有用與磁性疊層的自由層互補的各向異性調(diào)諧的各向異性的偏置元件的結(jié)合使用提供預(yù)定的磁矩，該磁矩與自由層至磁性狀態(tài)的有效和可靠的回歸相符。此外，在偏置元件和自由層中利用經(jīng)調(diào)諧的各向異性允許低于18nm的磁性元件的可靠操作，這與更小的數(shù)據(jù)訪問元件的不斷增長的業(yè)界需求相符。
[0044]將理解，盡管在先前描述中連同各實施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)一起闡述了本公開的各實施例的許多特性和配置，但是此詳細(xì)描述僅僅是示例性的，并且可以在細(xì)節(jié)上作出修改，尤其在由表達(dá)所附權(quán)利要求的術(shù)語的寬泛的一般含義所指示的盡可能范圍內(nèi)在當(dāng)前技術(shù)的原理內(nèi)對部件的結(jié)果和布置的諸方面作出修改。例如，在不偏離本公開的精神和范圍的情況下，特定元件可以隨著特定應(yīng)用而變化。
【權(quán)利要求】
1.一種包括磁性疊層的裝置，所述磁性層壓具有位于空氣承載表面(ABS)上并通過偏置結(jié)構(gòu)偏置至預(yù)定磁化的磁性自由層，所述偏置結(jié)構(gòu)與所述磁性自由層耦合并位于所述ABS的遠(yuǎn)端。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述偏置結(jié)構(gòu)包括交替的磁性層和非磁性層的層壓。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，每個磁性層是鐵磁材料并且一個磁性層與所述自由層接觸。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，絕緣層將所述磁性和非磁性層與磁屏蔽的過渡表面隔開。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述偏置結(jié)構(gòu)位于磁性屏蔽在所述磁性疊層附近的過渡區(qū)內(nèi)，所述過渡區(qū)界定在ABS遠(yuǎn)端的厚度的減小。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述偏置結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造以預(yù)定粗糙度的籽晶層和與所述自由層接觸的鐵磁層的層壓。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定粗糙度是通過傾斜濺射沉積來形成的。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定粗糙度為所述鐵磁層提供增加的平面內(nèi)各向異性。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述偏置結(jié)構(gòu)包括具有固定磁化方向的釘扎層和與所述自由層接觸的鐵磁層的層壓。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置 ，其特征在于，所述釘扎層是反鐵磁材料。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述釘扎層是永磁體。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述偏置結(jié)構(gòu)是具有不同條紋高度的層的層壓。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述偏置結(jié)構(gòu)與所述自由層接觸的一部分具有偏置的平面內(nèi)各向異性，所述偏置的平面內(nèi)各項異性與所述自由層的疊層平面內(nèi)各向異性互補以產(chǎn)生預(yù)定的磁矩。
14.一種包含磁性疊層的磁性元件，所述磁性疊層具有第一和第二磁性自由層，每個所述磁性自由層位于空氣承載表面(ABS)上并通過相應(yīng)的第一和第二偏置結(jié)構(gòu)被偏置至預(yù)定的磁化，每個偏置結(jié)構(gòu)分別與所述第一和第二磁性自由層耦合并位于所述ABS的遠(yuǎn)端。
15.如權(quán)利要求14所述的磁性元件，其特征在于，所述第一和第二偏置結(jié)構(gòu)偏置結(jié)構(gòu)各自位于ABS上的磁性疊層的相對兩側(cè)上的頂部磁屏蔽和底部磁屏蔽的過渡區(qū)，所述過渡區(qū)各自界定在所述ABS遠(yuǎn)端的磁屏蔽厚度的減小。
16.如權(quán)利要求14所述的磁性元件，其特征在于，所述第一和第二偏置結(jié)構(gòu)被配置為具有不同層材料的層壓。
17.如權(quán)利要求14所述的磁性元件，其特征在于，所述第一和第二偏置結(jié)構(gòu)被配置為具有共同層材料的層壓。
18.—種包括磁性疊層的傳感器，所述磁性疊層具有磁性自由層，所述磁性自由層位于空氣承載表面(ABS)上并通過偏置結(jié)構(gòu)和后偏置磁體同時被偏置至預(yù)定的磁化，所述偏置結(jié)構(gòu)和后偏置磁體各自從ABS凹進(jìn)，所述偏置結(jié)構(gòu)在所述ABS遠(yuǎn)端耦合至所述磁性自由層，所述后偏置磁體在所述ABS遠(yuǎn)端與所述磁體疊層隔開。
19.如權(quán)利要求18所述的傳感器，其特征在于，所述第一和第二偏置結(jié)構(gòu)各自具有在ABS遠(yuǎn)端減小的變化厚度。
20.如權(quán)利要求18所述的傳感器，其特征在于，所述后偏置磁體具有大于所述磁體疊層的疊層厚度的偏置厚度。
【文檔編號】G11B5/147GK103514890SQ201310220131
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】M·W·科溫頓, D·V·季米特洛夫, 宋電 申請人:希捷科技有限公司