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技術 ボックスシールドを有する書込磁極を備えた装置、磁気素子およびデータ書込装置

出願人 シーゲイトテクノロジーエルエルシー
発明者 ケビン・ハイムジェンファ・シュエホワチン・イン
出願日 2013年3月5日 (7年8ヶ月経過) 出願番号 2013-042866
公開日 2014年6月12日 (6年5ヶ月経過) 公開番号 2014-110069
状態 特許登録済
技術分野 磁気ヘッド4(薄膜磁気ヘッド等)
主要キーワード 遷移表面 データライタ サイドトラック シールド側壁 断面ブロック 磁気ライタ トランスデューサヘッド リーディング端
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

形状因子の小さいデータ記憶装置を実現して磁場および勾配を減少させることなく高いデータビット密度データ記憶環境に適合する磁気の範囲を提供する。

解決手段

装置は、ボックスシールドの間に配置されて、書込ギャップによってボックスシールドから分離された書込磁極124を備える。ボックスシールドは、少なくとも書込磁極124の前端の第1の側から前記前端の反対側の第2の側までの距離を維持するように構成される。

概要

背景

概要

形状因子の小さいデータ記憶装置を実現して磁場および勾配を減少させることなく高いデータビット密度データ記憶環境に適合する磁気の範囲を提供する。装置は、ボックスシールドの間に配置されて、書込ギャップによってボックスシールドから分離された書込磁極124を備える。ボックスシールドは、少なくとも書込磁極124の前端の第1の側から前記前端の反対側の第2の側までの距離を維持するように構成される。

目的

したがって、磁場および勾配を減少させることなく、減少した形状因子のデータ記憶装置を実現して、高いデータビット密度のデータ記憶環境に適合する磁気範囲を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

装置であって、ボックスシールドの間に配置されて、書込ギャップによって前記ボックスシールドから分離された書込磁極を備え、前記ボックスシールドは、少なくとも前記書込磁極のリーディング端の第1の側から前記リーディング端の反対側の第2の側までの分離距離を維持するように構成される、装置。

請求項2

前記ボックスシールドは、前記書込磁極の両側に連続的に延在する、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記ボックスシールドは、複数のサブ層を有する、請求項1に記載の装置。

請求項4

各々のサブ層は、異なる磁気モーメントを有する、請求項3に記載の装置。

請求項5

前記複数のサブ層は、ダウントラック方向に沿って、次第にかつ均一に磁気モーメントを減少させる、請求項3に記載の装置。

請求項6

前記ボックスシールドは、前記書込磁極からアップトラックにある、レターボックス領域を有する、請求項1に記載の装置。

請求項7

前記ボックスシールドは、前記レターボックス領域の水平側壁を規定する、請求項6に記載の装置。

請求項8

前記ボックスシールドは、材料の継ぎ目のない層である、請求項1に記載の装置。

請求項9

前記書込ギャップは、水平の側および前記書込磁極の前記リーディング端について均一の厚みを有する、請求項1に記載の装置。

請求項10

前記分離距離は、前記書込磁極と前記ボックスシールドとの間の最も近い点である、請求項1に記載の装置。

請求項11

磁気素子であって、書込ギャップによってボックスシールドから分離された書込磁極を備え、前記書込ギャップは、前記書込磁極のトレーリング端における第1の分離距離から、前記書込磁極のリーディング端における第2の分離距離へと減少し、前記ボックスシールドは、少なくとも前記リーディング端の第1の側から前記リーディング端の反対側の第2の側までの前記第2の分離距離を維持するように構成される、磁気素子。

請求項12

前記ボックスシールドは、前記リーディング端と前記トレーリング端との中間の点において、前記書込磁極から直接的に遠ざかるように延在する遷移表面を備える、請求項11に記載の磁気素子。

請求項13

前記ボックスシールドは、前記リーディング端に関して形作られたダウントラック部を備える、請求項11に記載の磁気素子。

請求項14

前記ダウントラック部は、連続的に曲線的な側壁を備える、請求項13に記載の磁気素子。

請求項15

前記ダウントラック部は、直線的な側壁を備える、請求項13に記載の磁気素子。

請求項16

前記ダウントラック部は、前記第2の分離距離よりも大きいダウントラック分離距離を有する、請求項13に記載の磁気素子。

請求項17

前記ボックスシールドは、前記リーディング端と前記トレーリング端との間の、負の角のサイドシールド側壁を備える、請求項11に記載の磁気素子。

請求項18

データ書込装置であって、リーディング端およびトレーリング端を有する書込磁極を備え、前記リーディング端および前記トレーリング端は、前記書込磁極の対向する第1および第2の側において、第1および第2の側壁によって接続され、前記書込磁極は、サイドシールド内に配置され、かつ書込ギャップによって前記サイドシールドから分離され、前記書込ギャップは、前記トレーリング端における第1の分離距離から前記リーディング端における第2の分離距離へと減少し、各々のサイドシールドは、前記第1の磁極の側壁から、前記リーディング端の周囲の前記第2の磁極の側壁までの前記第2の分離距離を、少なくとも維持するように構成される、データ書込装置。

請求項19

前記ボックスシールドは、前記第1の磁極の側壁と前記第2の磁極の側壁との間のダウントラック位置において前記分離距離を維持する、請求項18に記載のデータ書込装置。

請求項20

前記第2の分離距離は、前記リーディング端に隣接して水平方向に位置する、請求項18に記載のデータ書込装置。

技術分野

0001

本発明は、ボックスシールドを有する書込磁極を備えた装置、磁気素子およびデータ書込装置に関する。

課題を解決するための手段

0002

概要
さまざまな実施の形態は、概して、さまざまなデータ記憶環境においてデータビットプログラミングすることが可能な磁気素子に向けられる。

0003

さまざまな実施の形態に従うと、磁気素子は、ボックスシールド内にあり、かつ書込ギャップによってボックスシールドから分離された少なくとも書込磁極で構築されるように構成可能である。ボックスシールドは、少なくとも、書込磁極の後端の第1の側から、その後端の反対側の第2の側までの分離距離を維持するように構成されることができる。

図面の簡単な説明

0004

さまざまな実施の形態に従って構築されるとともに動作する例示的なデータ記憶装置ブロック図である。
図1のデータ記憶装置に用いることが可能な例示的な磁気素子の断面ブロック図である。
さまざまな実施の形態に従って構築された例示的な磁気素子の一部をABS側からみたブロックである。
さまざまな実施の形態に従って構築された例示的な磁気素子をABS側からみたブロックである。
さまざまな実施の形態に従って構築された例示的な磁気素子の一部をABS側からみたブロックである。
さまざまな実施の形態に従って構築された例示的な磁気素子の一部をABS側からみたブロックである。
さまざまな実施の形態に従う例示的なデータ書込装置の製造ルーチンフローチャートである。
さまざまな実施の形態に従う例示的なデータ書込装置の製造ルーチンに関連する図である。

実施例

0005

詳細な説明
形状因子およびデータ記憶装置のデータ容量、特に、より高速データアクセス時間および高められたデータアクセス信頼性を有する装置に注目することで、サイズの減少および高いデータビット密度がもたらされてきた。そのようなデータビット構成は、データ書込磁極(pole)のような、より小さなデータアクセス要素、および高められた堅牢磁気シールディングに対応し得る。しかしながら、磁気素子の磁気範囲をデータトラックのサイズへと遮蔽しながら、十分な書込磁場(write field)および勾配で、データビットにアクセスしてデータをプログラムすることができる磁気素子が試みられている。したがって、磁場および勾配を減少させることなく、減少した形状因子のデータ記憶装置を実現して、高いデータビット密度のデータ記憶環境に適合する磁気範囲を提供することができる磁気シールド構成に対して、継続的に産業上の需要が存在する。

0006

したがって、磁気素子は、いくつかの実施の形態に従って構成可能であり、ボックスシールド内に位置して、書込ギャップによって、そのボックスシールドから分離された少なくとも書込磁極を有することができる。ボックスシールドの構成により、書込ギャップは、書込磁極のリーディング端の第1の側から、そのリーディング端の反対側の第2の側までの分離距離を少なくとも維持する。書込磁極のリーディング端における分離距離によって磁気素子を調整することは、磁場および勾配を低下させる可能性があるシールド−磁極間分配(shield-to-pole shunting)を防ぎながら、正確な磁気範囲を定義するのに十分に正確なシールドを提供することを可能にする。さらに、調整されたリーディング端の分離距離は、高められたデータビット密度、減少した形状因子データ環境における磁気素子に災いをもたらし得る、サイドトラック消去および隣接するトラック干渉を軽減することができる。

0007

調整された磁場は、制限されないさまざまな環境において実施され得るが、図1は、概して、さまざまな実施の形態に従う調整された磁気素子を利用することができる、例示的なデータ記憶装置100環境の上面ブロック図を示す。データ記憶装置100は、制限されない構成によって示され、その構成において、アクチュエータアセンブリ102は、磁気記憶媒体106のさまざまな場所にトランスデューサヘッド104を位置付けることができる。磁気記憶媒体106においては、記憶されたデータビット108が所定のデータトラック110に配置され、データトラック110は、媒体106の記憶容量を決定する面密度によって構成される。記憶媒体106の動きは、1以上のスピンドルモータ112に取付けられることで促進される。1以上のスピンドルモータ112は、使用中に回転して、空気軸受面(ABS)を生成する。ABSにおいて、アクチュエータアセンブリ102のスライダ部114は浮上して、媒体106の所定の部分の上において、トランスデューサヘッド104を含むヘッドジンバルアセンブリ(HGA)116に位置付けられる。

0008

トランスデューサヘッド104は、磁気ライタ磁気応答リーダおよび磁気シールドのような1以上のトランスデューサ素子により構成することができる。1以上のトランスデューサ素子は、記憶媒体106の選択されたデータトラック110に、データをそれぞれプログラムし読出すように動作する。この方法において、アクチュエータアセンブリ102の制御された動きは、トランスデューサを、記憶媒体表面に規定されるデータトラック110へと整列させて、データの書込、読出および再書込を行なうことに対応する。データビット108は、より小さい半径幅で、データトラック110においてより高密度に位置づけられるので、ヘッド104は、隣接するデータトラック110に、磁束を不用意分布させる可能性がある。このことは、エラー、およびデータ記憶装置100の性能を低下させる不正確なデータの記憶をもたらす可能性がある。

0009

図2は、いくつかの実施の形態に従って構築されて、形状因子データトラックを削減して、データビットをより高密度に詰め込むという効果を緩和する、例示的な磁気素子120の断面ブロック図を示す。磁気素子120は、1以上のデータアクセス素子を有することができるが、磁気素子120の磁気データ書込装置122の一部が示されている。磁気データ書込装置122は、図1の媒体106のような、隣接する記憶媒体にデータを書込むように動作することができる。磁気データ書込装置122は、主書込磁極124と、少なくとも1つのリターン磁極126とを有し、リターン磁極126は書込回路を形成して、隣接する記憶媒体に所定の磁気配向を与える。

0010

データライタ124の制限されない構成によって示されるように、リターン磁極126は、ABSシールドのリーディング部128とトレーリング部130とに接触する。リーディング部128およびトレーリング部130は、主書込磁極先端132を囲む「ボックスシールド」を形成する。ボックスシールドは、磁束が、ABSにわたるデータ記憶媒体の所定の領域を越えて磁極124と磁極126との間で移動することを防ぐことによって、書込磁極124の磁気範囲を定義するのに役立つ。リターン磁極126は、さらに、絶縁材料134に接触する。絶縁材料134は、書込磁極124とリターン磁極126との間の不要な分配(shunt)を防ぎながら、コイル磁気飽和要素との間の磁気的な分離を維持する。

0011

磁気素子120のさまざまなシールドは、図1ビット108のような外部ビットに遭遇するタイミングについての位置によって特徴付けることができる。すなわち、書込磁極124の前に外部ビットに遭遇するシールドは、「リーディング」シールドとして特徴付けられ得る。一方、書込磁極124の後にビットに遭遇するシールドは、「トレーリング」シールドとして特徴付けることができる。そのような特徴付けは、データトラック136と外部ビットとに関する磁気素子120の移動の方向に依存して、シールドがリーディングまたはトレーリングのいずれか、およびアップトラックまたはダウントラックのいずれかであり得るということにおいて、トランスデューサ素子の「アップトラック」または「ダウントラック」の間の差に及ぶ。

0012

磁気素子120は、磁束を、書込磁極124からデータトラック136に沿った1以上のデータビットのような所定の磁気範囲まで集中させるように構成された、複数の磁気シールドを有する。ただし、増加するデータトラック密度は、サイドトラック消去条件において、Z軸に沿ったデータビットの不慮のプログラミングをもたらした。書込磁極124に関して、Z軸においてサイドシールドを追加することは、書込磁極124の磁気範囲を減少させて、減少したデータトラック幅に適合させることができる。しかし、シールドと書込磁極124とが近接することは、書込性能を低下させる可能性がある。その理由は、磁束がさまざまなシールドに分配されるためである。そのような分配は、書込磁極124の書込磁場の振幅および勾配を減少させる可能性がある。磁束伝達磁極124,126に対してシールドを近接させることは、さらに、シールドが磁化したままになるとともに、低い書込能力および大きなビットエラー率をもたらすサイドトラック消去を悪化させる可能性がある。

0013

磁気範囲を制限して、高められたデータビットおよびデータトラック密度に対応させながら、磁気素子120のサイズを低減することの構成上および動作上の困難さが組合わさることにより、シールドを調整して、より堅牢なシールドおよび書込磁極124への分配を防ぎつつ、物理的に接近させることが、データ記憶の分野では常に存在する目標となる。図3は、さまざまな実施の形態に従って構築されて、高められた書込磁場の振幅および勾配を促進しながら分配を緩和させる、例示的なデータライタ150の部分のABS側から見たブロック図を示す。

0014

データライタ150は、トレーリングシールド154とボックスシールド156との間に配置された、台形形状の書込磁極152を有して構成される。ボックスシールド156は、Z軸に沿った第1の水平側から、書込磁極152のリーディング端158についての第2の水平側へと連続的に延在する。すなわち、ボックスシールド156は、第1の磁極側壁162に近接する第1のシールド側壁160を有し、第2の磁極側壁166に隣接する第2のシールド側壁164へと、リーディング端158について継ぎ目なく延在する。各々のシールド側壁および磁極側壁は、角度配向Θ1およびΘ2に一致するようにそれぞれ構成されることができる。シールド側壁および磁極側壁は、連続的な書込ギャップ168によって分離される。書込ギャップ168は、リーディング端158およびトレーリング端170とともにシールド側壁162および164を包囲する。

0015

第1の磁極側壁162の近くから第2の磁極側壁166まで連続的に延在するボックスシールド156を有することによって、より堅牢な磁気シールドが可能になる。その理由は、物理的な継ぎ目が存在しないことで、特に、隣接トラック干渉条件における隣接するデータトラックから、より多くの磁区および増大するノイズをもたらし得る磁気遷移および結合の局在性が生じないためである。書込磁極152の動作中、リーディング端158は、少なくとも一部は、磁極152の台形形状に起因して、磁気の集中を高めることができる。そのような磁気集中は、分配の影響を受けやすくなるが、そのことは、書込磁極168の厚みの調整によって緩和することができる。たとえば、書込磁極152のトレーリング端170とボックスシールド156との間の距離172は、書込磁極152のリーディング端158とボックスシールド156との間の距離174と同じであるかまたは異なるように調整することができ、そのことは、書込磁極152のリーディング端158が、隣接するデータトラックを越えて、またはそれに向かって、磁気的にまたは物理的に延在する場合に、スキュー角において生じ得るリーディング端での消去条件を緩和することができる。

0016

書込ギャップ168は、さらに、ダウントラック書込ギャップ部176を設けることによって調整することができる。ダウントラック書込ギャップ部176は、リーディング端158からボックスシールド156までのダウントラック分離距離178を設けるように形状が決められる。図3において示される、制限されない実施の形態において、ダウントラック書込ギャップ部176は、所定の角度Θ3で配向付けられた直線状の側壁によって形状が決められる。その側壁は、1点において一致するとともに、第1の磁極側壁162から第2のシールド側壁166までのリーディング端の分離距離174を少なくとも維持する。そのような分離距離174または異なる分離距離は、X軸に沿って連続的に延在し得るが、ボックスシールド156の角度関係を、ABSから離れて延在するリーディング端158の表面の角度と同じに、または異なるように調整することによって、ABSの先端に延在し得る。リーディング端158について分離距離174を維持することは、磁束を遮蔽しながら分配を緩和して、正確な磁気範囲を提供し得る。

0017

書込磁極152を囲む均一の書込ギャップ168は、リーディング端158において分配を減少し得る。ただし、ボックスシールド156が書込磁極152のトレーリング端170に近接していることは、書込磁極152の磁気範囲の実際のシールドおよび形状をリーディング端158と同じほど多く与えるものではない。そのことは、少なくとも一部は、動作中における、リーディング端158の近くでの磁化集中に起因し得る。さらに、トレーリング端の分離距離172が小さいことは、分配、ならびに書込磁極152の磁場および勾配の劣化をもたらす原因となり得る。

0018

図4は、いくつかの実施の形態に従って構成されて、最適化された磁気シールドを与えながら分配を緩和する、ABS側から見た例示的な磁気素子190の一部のブロック図である。磁気素子190は、書込磁極192を有し、書込磁極192は、ボックスシールド194の中に配置されるとともに、トレーリングシールド196に対してダウントラック側に配置される。書込磁極192は、書込ギャップ198によってシールド194,196から分離される。書込ギャップ198は、所定の位置においてさまざまな厚みを有するように調整される。制限されない磁気素子190において、書込磁極192のトレーリング端200は、第1の分離距離202、および書込磁極192のリーディング端206における第2の分離距離204によって、ボックスシールド194から分離される。

0019

さまざまな書込ギャップ198は、異なる角度配向Θ1およびΘ2を有する書込側壁210に近接するボックスシールド側壁208を構成することによって与えられる。たとえばY軸に関して、直線的に角度の付けられた側壁208は、磁極側壁210に比べて大きい。さまざまな分離距離200,202は、さまざまな実施の形態に従って調整されて、より大きな書込磁極192の磁気範囲と、所定の位置におけるボックスシールド194からの大きな分離による分配の減少との間のバランスを与える。すなわち、リーディング端206において分離距離204を減少させることは、トレーリング端200において分離距離202を大きくすることと組み合わさって、正確なシールドを与えながら分配を減少させることができる。

0020

リーディング端206において分離距離204を減少させることは、正確なシールドに役立つ可能性がある。ただし、書込ギャップのダウントラック部212は、実用上の磁気範囲を決定することができる。たとえば、リーディング端での分離距離204よりも小さいまたは大きい分離距離214でダウントラック部212を構成することは、リーディング端206から水平方向に延在する正確な磁気範囲を与えることができるが、サイドトラックの消去および隣接するトラックの干渉を受けやすくなる。その理由は、磁束がダウントラックで放出されるためである。すなわち、ボックスシールド194を、リーディング端206について延在するとともに、ダウントラック分離距離214によって、減少した分離距離204を周辺に維持することは、ダウントラック磁束の放出を緩和するとともに、リーディング端206における書込磁極192の磁気範囲を正確に定義する。

0021

いくつかの実施の形態において、減少した分離距離204は、図4に示されるように、連続的に曲線的な側壁216でボックスシールド194のダウントラック部を構成することによって維持される。そのようなダウントラック部212の構成は限定されず、異なるように調整され得て、図3に示されるような、増大したダウントラック分離距離178および直線のダウントラック部分の側壁のような、書込磁極の磁気範囲を変更し得る。ダウントラック部がどのように調整されるとともに構成されるかには関係なく、リーディング端206についての両側の磁極側壁210の間にボックスシールド194が連続的に延在することは、増大した分離距離200が分配を減少させて書込磁極192の書込磁場の勾配および振幅を増大させることを可能にしながら、ダウントラック磁束の放出を減少させる。

0022

書込磁極192とボックスシールド194との間のトレーリング端200における増大した分離距離200は、レターボックス(letterbox)領域218によって増強することができる。レターボックス領域218は、書込磁極192からアップトラック側にある、増大した書込ギャップ幅220を与える。アップトラック幅220を調整することは、さらに、トレーリングシールド196を、書込磁極192から磁気的に分離し、その一方でアップトラック磁束の放出およびサイドトラック消去を緩和する。リーディング端206についての書込ギャップ198およびトレーリング端200におけるレターボックス領域218の調整により、磁気シールドは、分配を減少させるという観点で最適化され、高められた書込磁場の振幅および勾配を与えることができる。

0023

書込ギャップ198をリーディング端206において最小の分離距離204に調整することは、トレーリング端200とリーディング端206との間の場所よりも、リーディング端206に接近したところで、シールドを増大させることができる。その場所は、書込磁極192の形状に少なくとも一部が依存して磁気飽和およびポテンシャルが分配された局在領域となり得る。図5は、さまざまな実施の形態に従って構築されるとともに動作する例示的なデータライタ230の一部のABS側から見たブロック図を示す。データライタ230の調整された構成は、書込磁極234とボックスシールド230との間の最小の書込ギャップ分離距離232を、磁極側壁248のリーディング端238とトレーリング端240との中間の場所に位置付ける。

0024

最小分離距離232の中間の場所は、ボックスシールド236のダウントラック部242が、書込磁極234とリーディング端238とのより多くを包囲するように形作られることを可能にする。示されているような、限定されない実施の形態において、ダウントラック部242は、連続的に曲線の側壁244で構成される。側壁244は、ダウントラック分離距離と水平分離距離246とを与え、ダウントラック分離距離と水平分離距離246とは、書込磁極234のリーディング端238の周囲の最小分離距離232を維持するために調整される。水平分離距離246およびダウントラック分離距離248を、曲線側壁244の形状と同じまたは異なる長さに調整可能なことは、分配を緩和する一方でリーディング端238に近接するシールドの最適化のためのさらなる手段を与える。

0025

ボックスシールド236を調整されたダウントラック部242によって構成することは、リーディング端238についての厳しい書込ギャップを維持することを含む、プロセス上の困難さを減少することにより、データライタ230の形成を容易にすることができる。ボックスシールド236の調整されたダウントラック部242は、制限されないさまざまな形状およびサイズを取り得るが、いくつかの実施の形態においては、書込磁極234から直接的に離れた、Z軸に沿って延在する遷移表面250を有して、書込ギャップ252の厚みを増加させ得る。遷移表面250は、曲線側壁244とトレーリング側壁254との両方とは異なる角度および長さを有するように構成されて、最小分離距離232から直にアップトラック側にある、所定の書込ギャップ252を与えるように構成されることができる。

0026

遷移表面250によって与えられる、より大きな書込ギャップ252の厚みは、より多くの場所をトレーリング側壁254に与えて、角度配向Θ1に調整することができるとともに、磁極側壁248により接近することの可能性を低くする形状を与える。たとえば、トレーリング側壁254は、突起、またはトレーリング端240に近接した書込ギャップ252を減少させる、負の角度の部分によって構成されることができる。逆に、図5に示された実施の形態において、トレーリング側壁254は、磁極側壁248の角度Θ2と異なるテーパ角Θ1を有し、遷移表面250から、書込磁極234のトレーリング端240に水平方向に隣接するトレーリング分離距離256までの書込ギャップ252を連続的に増加させる。

0027

ボックスシールド236は、さらに、書込磁極234からアップトラックに側にあるレターボックス領域260の両側におけるレターボックス側壁258を定義するように構成され得る。図4のボックスシールド194はレターボックス領域218の下側の面を定義するが、これに対して、ボックスシールド236は、レターボックス側壁258を定義し、その結果、Z軸に沿ったレターボックス幅262を定義するように延在する。トレーリングシールド240とは逆に、ボックスシールド236でレターボックス領域260の多くを定義することにより、ボックスシールド236の磁気的連続性は、書込磁極234からアップトラック側に、より遠くまで延在することができるが、それは、ボックスシールド236とトレーリングシールド240との間の材料の継ぎ目が、書込磁極234からは遠く離れているためである。

0028

ダウントラック部242、遷移表面250およびレターボックス領域260のようなボックスシールド236のさまざまな調整可能な特徴により、データライタ230は、磁気シールドでカスタマイズされて、減少した形状因子の、高いデータビット密度を有するさまざまなデータ記憶装置を適合させることができる、分配の減少および磁気範囲の定義の最適化を可能にする。しかしながら、ボックスシールド236の構成の調整は、分配および磁気範囲の定義の間のバランスを最適化するための唯一の手段ではない。その理由は、ボックスシールド194を材料の組成で調整することができるためである。

0029

図6は、概して、さまざまな実施の形態に従う、調整されたボックスシールド272で構成された例示的な磁気素子270の一部をABS側から見たブロック図を示す。ボックスシールド272は、シールドサブ層274,276,278,280,282を垂直方向凝集した凝集体から構成され、シールドサブ層274,276,278,280,282は、書込磁極286のリーディング端284を、異なる磁気モーメントを示す材料で閉じ込める。

0030

さまざま磁気モーメントは、書込磁極286についての制限されないさまざまな構成に位置付けることができる。ただし、図6における例示的な構成は、さまざまな層の磁気モーメントを、ダウントラックからアップトラックへと次第にかつ均一に減少させる。すなわち、各々のシールドサブ層は、書込磁極286の一方の側に延在し、たとえば1.6テスラのようなリーディング端284に接近したところから、0.8テスラのようなトレーリング端288に近接したところまで延在し、たとえば0.2テスラのような均一な減少によって、より低い磁気モーメントを有する。

0031

サブ層の磁気モーメントにおける違いは、サブ層の材料、厚みおよび蒸着技術を調整することによって構成することができ、それらのいずれも必要とされるもの、あるいは限定されるものではない。たとえば、サブ層276は、ダウントラック部292の一部を定義する第1の厚み290を有し、サブ層278の第2の厚み294とは異なる。1以上のシールドサブ層を、磁気モーメント、厚みおよび材料について調整することができることにより、ダウントラック方向(Y軸)に沿って磁気モーメントを増加させるとともに分配を減少させつつ、シールドを最適化することができる。その理由は、書込ギャップ296の最も薄い部分が、高い磁気モーメントサブ層に近接しているためである。しかしながら、段階的な積層においてシールドサブ層を用いることは、シールドされた側壁298を調整して、トレーリング端288からリーディング端284およびダウントラック部292までの書込ギャップ296を減少させて、ダウントラック距離302を含むリーディング端284の周囲のリーディング端の分離距離300を維持する、という能力を排除するものではない。

0032

書込磁極の性能を最適化することが可能な、限定されないボックスシールド272の構成の多様性により、磁気素子の構成は、一連の判断およびステップを実行して磁気動作を調整することができる。図7Aおよび7Bは、さまざまな実施の形態に従って実行されて、ボックスシールドの分配およびシールド特性を調整する例示的な磁気素子製造ルーチン310を与える。最初に、ルーチン310は、ステップ312において、ボックスシールドを、材料の単一の層で、または異なる磁気モーメントを有する層の積層体として形成し、それは素子330によって示され、素子330において、材料332の単一層の処理の準備がされる。

0033

次にステップ314は、素子340およびキャビティ342によって示されるように、所定の角度配向で配向されたシールド側壁によって所定の書込キャビティを生成する。シールド側壁は、次にステップ316において、1つ以上の層で蒸着されることが可能な非磁性書込ギャップ材料で覆われて、シールド側壁に沿って均一または可変の書込ギャップ厚みを与えるとともに、書込磁極キャビティを定義する。素子350に示されるように、書込キャビティ342は書込ギャップ材料352によって満たされ、書込ギャップ材料352は、シールド側壁とは異なる側壁テーパ部を生成するギャップ材料352で満たされる。なお、ステップ316は、たとえば斜め入射角スパッタリングのような、さまざまな蒸着手段で実行可能であり、さらに、ダウントラック書込ギャップ部356を、たとえば曲線のような所望の形状およびサイズに形作るステップを含むことができる。

0034

次に、ステップ318は、書込磁極キャビティを書込磁極材料で満たすことができ、書込磁極材料はキャビティの形状を有するとともに、連続的な書込ギャップ材料によってボックスシールドから分離され、それは素子360および書込磁極362によって示される。ステップ318における書込磁極の形成は、ルーチン310を判断320へと進ませる。判断320では、レターボックス領域を含むことが評価される。たとえば素子370のレターボックス領域372のようなレターボックスが、判断320において選択された場合、ステップ322は所定の幅を有するように形成されたレターボックスマスクを蒸着して、トレーリングシールドを含むレターボックス領域を形成する。レターボックス領域を含まないという判断は、ステップ324へと進み、そこでは、素子370の挿入部374のような非磁性挿入部が、書込磁極の上部に蒸着されて書込ギャップを完成させるとともに、書込磁極をトレーリングシールドから分離させる。

0035

ルーチン310のさまざまなステップおよび判断を通じて、磁気素子は、調整された磁気シールドおよび最適化された分配により構築されることができる。しかしながら、図7Aおよび7Bに示されたさまざまなルーチン310のステップおよび判断は、必要または限定されるものではなく、その理由はさまざまな判断およびステップを省略、変更または追加することができるためである。一例として、追加の判断が、ボックスシールドにいくつの層が含まれるかを決定するために評価されることができる。

0036

ボックスシールドのさまざまな調整された局面により、書込磁極の磁気性能は、書込磁極とボックスシールドとの間の分配の可能性を減少させながら正確な磁気範囲を与えるように適合されることができる。そのような分配の減少は、書込磁場の振幅および勾配を増大させて、そのことは高密度に整理されたデータビットをプログラムするのに役立つ。さらに、トレーリング端に接近したレターボックス領域およびリーディング端に接近したダウントラック部の形状を調整することができる能力は、磁束の放出を減らすとともにサイドトラックの消去および隣接するトラック干渉条件を緩和する。

0037

さらに、実施の形態は、磁気プログラミングに向けられたが、主張される技術は、直ちに、データ記憶装置の用途を含むさまざまな多数の用途において直ちに利用できることが明らかであるだろう。この開示のさまざまな実施の形態の多数の特性および構成は以上の説明において述べられたが、この詳細な説明は、例示的に示すためのものであり、詳細な部分において、特にこの開示の原理の範囲内で、部分の構造および配置に関して添付の請求項によって表現される用語の最も広い一般的な意味によって示される十分な範囲での開示においてなされることが理解されるべきである。たとえば、特定の要素はこの技術の精神および範囲から逸脱することなく特定の用途に依存して変更することができる。

0038

100データ記憶装置、102アクチュエータアセンブリ、104トランスデューサヘッド、110,136データトラック、112スピンドルモータ、114スライダ部、120,190,270磁気素子、122磁気データ書込装置、124書込磁極、126リターン磁極、128リーディング部、130トレーリング部、132 主書込磁極先端、134絶縁材料、154,196,240トレーリングシールド、156,194,230,236,272ボックスシールド、158,206,238,284リーディング端、160 第1のシールド側壁、162 第1の磁極側壁、164 第2のシールド側壁、166 第2の磁極側壁、168書込ギャップ
170,200,240,288トレーリング端、176,356ダウントラック書込ギャップ部、178,214,248 ダウントラック分離距離、194,196 シールド、202 第1の分離距離、204 第2の分離距離、206 リーディング端、208 ボックスシールド側壁、210 磁極側壁、212,242,292 ダウントラック部、218レターボックス領域、220 書込ギャップ幅、232 書込ギャップ分離距離、244曲線側壁、246 水平分離距離、250遷移表面、254トレーリング側壁、256 トレーリング分離距離、258レターボックス側壁、262 レターボックス幅、274,276,278,280,282 シールドサブ層、290 第1の厚み、294 第2の厚み、302 ダウントラック距離、310 磁気素子製造ルーチン、312,314,316,318,322,324 ステップ、320 判断、330〜370素子、332 材料、342書込キャビティ、352 書込ギャップ材料、374 挿入部。

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