特許 6114243 ＡＢＳの遠位にある変動するデータライター側面シールドギャップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6114243

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】ＡＢＳの遠位にある変動するデータライター側面シールドギャップ

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/31 20060101AFI20170403BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/31 Q

   G11B5/31 D

【請求項の数】18

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-178977(P2014-178977)

(22)【出願日】2014年9月3日

(65)【公開番号】特開2015-64923(P2015-64923A)

(43)【公開日】2015年4月9日

【審査請求日】2015年3月5日

(31)【優先権主張番号】14/036,698

(32)【優先日】2013年9月25日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500373758

【氏名又は名称】シーゲイト テクノロジー エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｅａｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】モハメド・アシフ・バシール

(72)【発明者】

【氏名】マーク・ガビンス

(72)【発明者】

【氏名】スワラジ・バス

(72)【発明者】

【氏名】マーカス・ビィ・ムーニー

【審査官】 斎藤 眞

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１６０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２５８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９３７８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の軸に沿って第１のシールドに隣接し、第２の軸に沿って第２のシールドに隣接する書込み磁極を含み、前記第２のシールドは、第１および第２のシールド副層を含み、前記第１および第２のシールド副層は空気軸受表面（ＡＢＳ）に平行に配向される第１の転移表面で交わり、前記第１の転移表面は前記第１のシールド副層を前記第２のシールド副層から分離し、前記第２のシールド副層は前記ＡＢＳから分離され、前記第１のシールド副層とは異なる磁束密度を備える、装置。

【請求項2】

前記第１のシールドは、前記書込み磁極からダウントラック方向に位置付けられるトレーリングシールドを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記書込み磁極は、第１の形状を有する前記ＡＢＳから延在する第１の側壁を含み、前記第２のシールドは、第２の形状を有する前記ＡＢＳから延在する第２の側壁を含み、前記第１および第２の形状は異なる、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第２のシールドは、前記ＡＢＳに平行に配向される第２の転移表面を含み、前記第１および第２の転移表面は、異なる距離によって前記ＡＢＳから分離される、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記第２のシールドは、前記ＡＢＳ上の第１のギャップ距離によって、かつ前記ＡＢＳの遠位にある第２のギャップ距離によって、前記書込み磁極から分離され、前記第１の転移表面は、前記第１のギャップ距離を前記第２のギャップ距離まで増加させる、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記第２のシールドは、前記ＡＢＳに平行に配向される第２の転移表面を含み、前記第１および第２の転移表面は、前記ＡＢＳに平行に測定される、異なる長さを有する、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記第１および第２のシールド副層は、前記ＡＢＳから連続的に延在する、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

第１の軸に沿う側面シールドに隣接する書込み磁極を含み、前記側面シールドは、異なる磁束密度を有する第１と第２と第３のシールド副層を有して構成され、第１および第２のシールド副層は空気軸受表面に平行な方向に互いに隣接し、第３のシールド副層は、第１のシールド副層上に積層され、第１と第２と第３のシールド副層は空気軸受表面（ＡＢＳ）に平行に配向される第１の転移表面で交わり、第１および第２のシールド副層は各々、空気軸受表面（ＡＢＳ）に接触し、第３のシールド副層は第１のシールド副層によって空気軸受表面（ＡＢＳ）から分離される磁気要素。

【請求項9】

前記第１および第２のシールド副層は、前記ＡＢＳから連続的に延在する、請求項８に記載の磁気要素。

【請求項10】

前記第１のシールド副層は、前記第１の転移表面を含み、前記第２のシールド副層は、前記ＡＢＳに平行に配向される第２の転移表面を含む、請求項８に記載の磁気要素。

【請求項11】

前記第１および第２の転移表面は、前記ＡＢＳから共通の距離で位置付けられる、請求項１０に記載の磁気要素。

【請求項12】

前記第１のシールド副層は、前記第２および第３のシールド副層とは異なる磁束密度を有する、請求項８に記載の磁気要素。

【請求項13】

前記第１のシールド副層は、前記ＡＢＳに垂直の方向に、第１の転移表面を超えずに延在する、請求項８に記載の磁気要素。

【請求項14】

第３のシールド副層は、前記ＡＢＳに接触することなく、前記第１の転移表面から連続的に延在する、請求項１０に記載の磁気要素。

【請求項15】

前記側面シールドは、前記ＡＢＳに接触することなく、前記第２の転移表面から連続的に延在する第４のシールド副層を含む、請求項１４に記載の磁気要素。

【請求項16】

前記側面シールドは、前記第１のシールド副層と異なる磁気モーメントを有する第４の副層を含む、請求項１４に記載の磁気要素。

【請求項17】

前記第１のシールド副層は、前記書込み磁極の側壁に対向する側壁を有し、前記第１のシールド副層の側壁は、前記第１のシールド副層の側壁に対向する前記書込み磁極の側壁と一致する形状を用いて構成される、請求項８に記載の磁気要素。

【請求項18】

書込み要素を製造するための方法であって、
第１の軸に沿って側面シールドに隣接して書込み磁極を位置付けることを含み、前記側面シールドは第１および第２のシールド副層を備え、前記方法はさらに、
前記第１および第２のシールド副層が空気軸受表面（ＡＢＳ）に平行に配向される第１の転移表面で交わるよう構成することを含み、前記第１の転移表面は、前記第１のシールド副層を前記第２のシールド副層から分離し、前記第２のシールド副層は前記ＡＢＳから分離され、前記第１のシールド副層とは異なる磁束密度を備える方法。

【発明の詳細な説明】

【先行技術文献】

【特許文献】

【0001】

【特許文献1】米国特許第７２９５４０１号明細書

【特許文献2】米国特許第８０３１４３３号明細書

【特許文献3】米国特許第８２６４７９８号明細書

【特許文献4】米国特許第８３２３７２７号明細書

【特許文献5】米国特許第８３３９７４１号明細書

【特許文献6】米国特許第８３６５３９３号明細書

【特許文献7】米国特許第８４００７３１号明細書

【特許文献8】米国特許出願公開第２０１２／０２５０１８７号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

種々の実施形態は、概して、種々のデータ記憶環境においてデータビットをプログラミングすることが可能な磁気要素を対象とする。

【0003】

様々な実施形態は、第１の軸に沿って第１のシールドに隣接し、第２の軸に沿って第２のシールドに隣接して位置付けられる書込み磁極を少なくとも用いるデータ書込み要素を調整する。第２のシールドは、空気軸受表面（ＡＢＳ）上の第１のギャップ距離によって、かつＡＢＳの遠位にある第２のギャップ距離によって書込み磁極から分離され得、第１および第２のギャップ距離は、ＡＢＳに平行に配向される転移表面で交わる。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】種々の実施形態に従って構築され、動作する例示的なデータ記憶システムのブロック表現である。

【図2】図１のデータ記憶デバイスで使用することが可能なデータ記憶デバイスの一部のブロック表現を説明する。

【図3】図２のデータ記憶デバイスで使用することが可能な例示的な磁気要素の一部のＡＢＳ図ブロック表現を示す。

【図4】種々の実施形態に従って構築される例示的な磁気要素の断面ブロック表現を表示する。

【図5】いくつかの実施形態に従って構成される例示的な磁気要素の一部の断面ブロック表現を説明する。

【図6】様々な実施形態に従って構築される例示的な磁気要素の一部の断面ブロック表現である。

【図7】種々の実施形態に従って構成される例示的な磁気要素の一部の断面ブロック表現を表示する。

【図8】いくつかの実施形態に従って構築される例示的な磁気要素の一部の断面ブロック表現を表示する。

【図9】様々な実施形態に従って行われる例示的な書込み要素製作ルーチンの流れ図を提供する。

【発明を実施するための形態】

【0005】

データ記憶コンポーネントの物理的寸法の縮小は、フォームファクタの縮小およびデータ記憶デバイス内のデータ容量の増加への道を開いた。データ記憶デバイスのデータ書込み態様において、磁気シールドは、磁束放射書込み磁極の周囲に位置付けられ、ダウントラックトレーリングシールドは、書込み磁界、磁界勾配、磁界角度、および曲率を向上するように調整され得る。しかしながら、データ記憶媒体上のデータトラックの物理的サイズの最小化は、磁束をクロストラック軸に沿って横方向に放射させ得、隣接トラック干渉（ＡＴＩ）および書込み後消去（ＥＡＷ）状態として特徴付けられ得る、隣接データビットへの不注意な影響を及ぼし得る。したがって、業界は、特に、フォームファクタの縮小、高面データビット密度データ記憶環境において、書込み磁極の側面シールドを向上させるという継続的な目標を有する。

【0006】

これらの問題を踏まえて、データ記憶デバイスは、第１の軸に沿って第１のシールドに隣接し、第２の軸に沿って第２のシールドに隣接して位置付けられる書込み磁極を用いて構成され得、第２のシールドは、空気軸受表面（ＡＢＳ）上の第１のギャップ距離によって、かつＡＢＳの遠位にある第２のギャップ距離によって書込み磁極から分離され、第１
および第２のギャップ距離は、ＡＢＳに平行に配向される第１の転移表面で交わる。ＡＢＳに関する非共形の側面シールドギャップ距離は、書込み磁極の磁性範囲を維持しながら、より大きな磁界および磁界勾配を可能にする。様々な実施形態は、各副層がＡＢＳに接触する状態で、シールド副層の水平積層として側面シールドを形成するため、側面シールドは、材料および構築に合わせてさらに調整され得る。

【0007】

調整された書込み磁極および側面シールドは、無制限の種類のデータ記憶環境で用いることができると考えられる。図１は、種々の実施形態に従って構成される例示的なデータ記憶環境１００のブロック表現を提供する。環境１００は、個別にまたは同時に、１つ以上のデータ記憶デバイス１０４と通信し、かつ１つ以上のデータ記憶デバイス１０４を制御する、少なくとも１つのプロセッサ１０２またはコントローラを有する。データ記憶デバイス１０４は、データビットの形でデータを記憶する少なくとも１つのデータ記憶媒体１０６を用いて構築および動作することができる。様々な実施形態は、プロセッサ１０２をデータ記憶デバイス１０４内に実装し得、一方で、他の実施形態は、データ記憶デバイス１０４の内部および外部にある複数のプロセッサ１０２を利用する。

【0008】

１つ以上のローカルプロセッサ１０２の使用は、複数のデータ記憶デバイス１０４を、ローカルデータ記憶スキームの一部として用いることを可能にすることができる。プロセッサ１０２が、適切なプロトコルを介してネットワーク１１４上で他のデバイス１０８、メモリ１１０、およびコントローラ１１２に通信する能力は、増加した処理能力を提供しながら、独立ディスク冗長アレイ（ＲＡＩＤ）およびデータキャッシュ等の他のデータ記憶スキームを可能にする。ネットワーク１１４は、制限なく、ローカルプロセッサ１０２を無制限の種類および数のコンピューティングコンポーネントに接続するように、有線および無線であることができることに留意するべきである。したがって、データ記憶環境１００は、多様なコンピューティングコンポーネントを利用するように調整されて、クラウドコンピューティング、仮想マシン、および冗長記憶アレイ等の任意の種類のデータ記憶能力を仮想的に提供することができる。

【0009】

図２は、様々な実施形態に従って構成され、動作する例示的なデータ記憶デバイス１２０の一部のブロック表現を表示する。データ記憶システム１２０は、データ記憶媒体１２４に隣接し、空気軸受１２６によってデータ記憶媒体１２４から分離されて位置付けられる、データビットプログラミング変換器１２２を用いる。スピンドルモーター１２８は、データ記憶媒体１２４を回転させ、所定の空気軸受１２６サイズを生成するように、１つ以上のローカルおよびリモートコントローラによって制御することができる。データ記憶媒体１２４の回転と連動する、データ変換器１２２の動作の駆動を通じて、異なるデータトラック１３２の一部として選択されたデータビット１３０は、アクセスされて、論理状態およびデジタルメモリに対応する所定の磁気極性を読取り、書き込むことができる。

【0010】

１つ以上のデータビット１３０のプログラミングは、無制限の種類の変換構成を用いて達成することができる。図２の断面部分に示されるように、データ変換器１２２は、空気軸受表面（ＡＢＳ）上の磁気シールド１３８および書込みギャップによって、戻り磁極１３６から分離される主磁極１３４を有する。それぞれの磁極１３４および１３６は、データ記憶媒体１３４を通じて主磁極１３４から戻り磁極１３６まで磁気回路を完成させる形状およびサイズを有することができる。磁気回路は、磁気コイルによって生成され、かつ主磁極１３４に向けて磁束を伝導するヨーク１４０に起因して主磁極１３４から放射される、磁束を放射することができる。

【0011】

変換部分１２２は、駆動アセンブリ１４４のヘッドジンバルアセンブリ１４２部分上に、単独で、またはデータ感知抵抗センサー等の他の変換手段と組み合わせて存在し得る。データ記憶容量の増加に対する業界の重視により、データトラック１３２は、データ記憶
媒体１２４上により多くのデータトラック１３２を適合させるために、縮小した幅を有する。データトラック１３０の幅のそのような縮小は、固定された回転軸を有する駆動アセンブリ１４４に関連付けられるスキュー角に起因して、種々のデータトラック１３２と整列しながら生成することが困難な、書込み磁極１３４のより正確な磁気範囲に対応することができる。データトラック１３２の最小化およびより広い範囲のスキュー角は、磁気シールドで補償され得るが、主磁極１３４とシールドとの間の磁気シャントが増加するにつれて、性能を低下させないわけではない。

【0012】

図３は、図２のデータ記憶デバイス１２０で使用することが可能な例示的なデータ書込み要素１５０の一部のＡＢＳ図ブロック表現である。書込み磁極１５２は、磁束をリーディングエッジ１５４に位置付けるのに役立つ実質的に台形の形状を有し、高面密度で構成されるデータビットのプログラミングに役立つことができる。リーディング１５６、トレーリング１５８、および側面１６０シールドは、サイズおよび形状に合わせてさらに調整されて、磁気シールドと磁気シャントの危険性とのバランスを取ることができる。

【0013】

トレーリングシールド１５８は、書込み磁極１５２の磁気性能を向上させるように調整することができるが、一方で、側面シールド１６０を調整することは、シールドとシャントとのバランスを取ることをより困難にさせる。そのような困難の結果、磁束は、書込み磁極１５２から横方向に漏出し得、書込み後消去（ＥＡＷ）および隣接トラック干渉（ＡＴＩ）状態において、隣接データトラック上のデータビットへの不注意な影響を及ぼし得る。したがって、非効果的な側面シールド１６０は、書込み磁極１５２およびトレーリングシールド１５８を調整することによって得られる何らかの利点を妨げ得る。

【0014】

図４は、ＡＢＳへの磁束送達を向上させることができる実質的にＴ字形の断面書込み磁極１７２を有するように、いくつかの実施形態に従って構成される例示的なデータライター１７０の一部の断面ブロック表現を提供する。書込み磁極１７２は、ＡＢＳの近位にある喉部領域１７４に収束する連続的に曲線の側壁を有する。喉部領域１７４は、Ｘ軸に沿って幅１７６およびＺ軸に沿ってＡＢＳからの長さに合わせて調整されて、磁束強度の増加および飽和時間の低減等に伴って、磁束がＡＢＳに向かってどのように流れるかを制御することができる。

【0015】

書込み磁極１７２の性能は、側面シールド１７８のサイズおよび形状を調節することによってさらに調整されて、磁気シールドおよび書込み磁極１７２からの磁束シャントの危険性のバランスを取ることができる。図４の非限定的な実施形態において、書込み磁極１７２の反対側の側面にある側面シールド１７８は、実質的に、書込み磁極側壁と一致し、かつＡＢＳからの所定の距離１８２までの、ＡＢＳからの非磁性絶縁ギャップ距離１８０を維持する、側壁を用いて形作られる。均一な絶縁ギャップ距離１８０は、ＡＢＳにおける書込み磁極１７２の磁気範囲の制御に役立つことができるが、側面シールド側壁の全体が書込み磁極１７２に接近し、絶縁ギャップ距離１８０が減少するにつれて、所望されない磁気シャントの影響を受けやすい。したがって、絶縁ギャップ距離１８０は、シャントの危険性を減少させる長さで保持されるが、ＥＡＷおよびＡＴＩ状態が生じることなく、高面密度データビットを的確にプログラムするのに十分に正確なシールドを提供するものではない。

【0016】

縮小されたフォームファクタ、高面密度データ記憶環境における磁気シャントとシールドとのバランスを取ることの困難さは、変動する絶縁ギャップ距離を有する水平に積層された側面シールドをもたらした。図５は、概して、ＡＢＳから所定の距離のより大きなギャップ距離１９８までの、ＡＢＳからの距離との関連で変動するギャップ距離１９６によって、書込み磁極１９４から分離される調整された側面シールド１９２を用いるように、様々な実施形態に従って構成される例示的なデータライターの一部の断面ブロック表現を
説明する。単一の側面シールド１９２が図５に示されているが、一方で、書込み磁極１９４の反対側の側面にある側面シールドは、同様に、または異なって構成され得ることに留意すべきである。

【0017】

側面シールド１９２は、絶縁材料２０２と第２のシールド副層２０４との間に配置される第１のシールド副層２００を用いて調整される。種々の実施形態は、同一の材料および磁束密度の第１のシールド副層２００および第２のシールド副層２０４を構成するが、一方で、他の実施形態は、書込み磁極１９４の磁束密度未満の１．６Ｔおよび１．０Ｔ等の異なる磁束密度を有する副層２００および２０４を構成する。変動する磁束密度は、変動するギャップ距離１９６を補完して、ＡＢＳにおけるギャップ距離１９６より大きい第２の距離１９８によって書込み磁極１９４の後部を側面シールド１９２から分離することによって、ＡＢＳの遠位にある磁気シャントを低減しながら、ＡＢＳ上に最適化された磁気シールドを提供することができる。

【0018】

不一致の書込み磁極および側面シールド側壁の構築は、変動するギャップ距離１９６を生じさせ得るが、一方で、ギャップ距離１９６の徐々の増加は、書込み磁極１９４と側面シールド１９２との間のシャントを十分に低減し得ない。したがって、第１のシールド副層２００は、ＡＢＳに実質的に平行に配向され、かつ書込み磁極１９６および側面シールド１９２の分離を急激に拡大させる、転移表面２０６を用いて構成される。転移表面２０６は、任意の種々の角度配向、長さ、およびＡＢＳからの距離２０８となるように調整され得るが、いくつかの実施形態は、ギャップ距離１９６を用いて距離２０８を調整して、ＥＡＷおよびＡＴＩ状態を促進する磁区を生成し得るシールドされた磁束によって容易に飽和され得る程度まで、第１のシールド副層２００のサイズを減少させることなく、ＡＢＳにおいて最適化されたシールドを提供し得る。

【0019】

第１のシールド副層２００は、転移表面２０６を有する唯一の副層であると考えられる。しかしながら、側面シールド１９２は、第２のシールド副層２０４に構築される第２の転移表面２１０等の複数の転移表面を有するようにさらに調整され得る。第２の転移表面２１０は、サイズおよび形状に合わせて調整されて、ＡＢＳの近位にある磁気シールドおよびシャントをさらに制御し得る。図５において、第２の転移表面２１０は、ＡＢＳから第１の転移表面２０６までの距離２０８未満の喉部距離２１２を有するように調整される。磁束密度、転移表面２０６および２０８、ならびに喉部距離２０８および２１２のそのような階層構成は、ＥＡＷおよびＡＴＩ状態の危険性を減少させながら、磁化強度およびダウントラック磁化勾配を最適化させることによって、書込み磁極１９４の性能を向上させることができる。

【0020】

図６は、非磁性絶縁層２２６によって書込み磁極２２４から分離される、調整された側面シールド２２２を提供するように、種々の実施形態に従って構築される別の例示的なデータライター２２０の一部の断面ブロック表現を表示する。限定的または必須ではないが、第１のシールド副層２２８は、ＡＢＳから、ＡＢＳおよびＸ軸に実質的に平行に配向される共通の転移表面２３０まで、連続的に延在することができる。ＡＢＳの近位にあるエリアへの第１のシールド副層２２８の単離は、２．４Ｔ材料等の高磁束密度材料の利用を可能にして、ＡＢＳの遠位におけるシャントの危険性を過度に増加させることなく、ＡＢＳにおいて向上した磁気シールドを提供することができる。いくつかの実施形態において、第１のシールド副層２２８は、書込み磁極２２４と同一の材料で構築され、Ｚ軸に沿って、共通の転移表面２３０の喉部高さ２３２を超えずに延在する。

【0021】

第１のシールド副層２２８の側壁に面する書込み磁極のサイズおよび形状は、第２のシールド副層２３４および第３のシールド副層２３６に対して調整されて、ＥＡＷおよびＡＴＩ状態の危険性を増加させることなく、低減されたデータトラック幅に対応する包括的
な側面シールド２２２を提供することができる。図示されるように、第２のシールド副層２３４は、書込み磁極２２４と一致する形状を有するが、ＡＢＳにおいてＡＢＳ分離距離２４２より大きい遠位分離距離２４０によって、書込み磁極２２４から分離される、側壁２３８に面する書込み磁極を用いて構成することができる。第２のシールド副層２３４をＡＢＳの遠位に位置付けることは、異なる磁束密度材料で、シールドとシャントとのバランスを取るように、第３のシールド副層２３６が、ＡＢＳに沿って第１のシールド副層２２８から横方向に延在することを可能にする。すなわち、第１のシールド副層２２８、第２のシールド副層２３４、および第３のシールド副層２３６は、種々の副層形状と協調して機能して、ＡＢＳの遠位におけるシャントの危険性を減少させながら、ＡＢＳにおいて最適化されたシールドを提供する、異なる磁束密度を有することができる。

【0022】

第１のシールド副層２２８は、側面シールド２２２の磁気飽和問題を低減させながら、シングル磁気記録（ＳＭＲ）において有益であり得る、クロストラック磁界勾配を向上させるように、第２のシールド副層２３４および第３のシールド副層２３６よりも大きい磁気モーメントを有すると考えられる。図７は、様々な実施形態に従って複数の転移表面２５６および２５８を有する側面シールド２５４を調整することによって、書込み磁極２５２性能を最適化した別の例示的なデータライター２５０の一部の断面ブロック表現を示す。説明されるように、側面シールド２５４は、第２のシールド副層２６２と非磁性絶縁材料２６４との間に配置される第１のシールド副層２６０を有する。

【0023】

いくつかの実施形態において、第１のシールド副層２６０は、複数の転移表面２５６および２５８と協調して動作して、ＡＢＳの遠位におけるシャントの危険性を低減させながら、書込み磁極２５２磁界勾配を向上させる、第２のシールド副層２６２よりも高い磁束密度および磁気モーメントを有する。第１のシールド副層２６０は、書込み磁極２５２の形状を反映するＡＢＳにおける連続的に曲線の側壁部分と、ＡＢＳおよびＸ軸に対する６０°および４５°等の所定の取り出し角で転移表面２５６および２５８を接続する少なくとも１つの連続的に直線の側壁２６６との両方を有するように調整される。そのような直線の側壁２６６構成は、ＡＢＳ上のギャップ分離距離２７０と比べて、ＡＢＳの遠位にある増加した分離距離２６８によって補完される、側面シールド２５４内の調整された磁気飽和を可能にすることができる。

【0024】

複数の転移表面２５６および２５８の実装は、さらに、Ｘ軸に沿ったそれらのそれぞれの表面の長さ２７２および２７４を同様に、または異なって調整することを可能にして、種々の水平面における書込み磁極２５２と側面シールド２５４との間の非磁性材料の量を変動させる。側面シールド２５４は、第１のシールド副層２６０の転移表面２５６および２５８と異なる、ＡＢＳからの喉部高さ２７８で位置付けられる第３の転移表面２７６を有する、調整された第２のシールド副層２６２をさらに含み得る。それぞれのシールド副層２６０および２６２の材料、形状、およびサイズを調整することによって、ＡＢＳにおいて頑強な磁気シールドがもたらされて、書込み磁極２５２の磁気範囲を最適化することができ、一方で、ＡＢＳの遠位にある増加した分離距離２６８は、磁界勾配および磁束チャネリングを最適化する。

【0025】

データ書込み要素の物理的寸法の減少を伴う、正確な側面シールド２５４の特徴および異なる材料の副層の構築は、Ｚ軸に沿って側面シールド２５４の全長にわたって均一な分離距離２７０を有する側面シールドと比べて、製造上の複雑性を増加させ得る。これらの問題および他の問題は、図８の例示的なデータライター２８０をもたらし、種々の実施形態に従って構成されたそのうちの一部が表示される。データライター２８０は、非磁性絶縁材料２８８によって分離される実質的に共形の書込み磁極２８４および側面シールド２８６側壁によって提供される均一な分離距離２８２を有する。

【0026】

書込み磁極１８４に面する側面シールド側壁は、ＡＢＳ上に位置付けられる高磁気モーメント部分２９０と、高磁気モーメント部分２９０の転移表面２９４からＡＢＳの遠位にある所定の面まで連続的に延在する、低磁気モーメント部分２９２とを有するように調整される。種々の実施形態において、高磁気モーメント部分２９０は、２．４Ｔ等の書込み磁極２８４と同一の磁束密度を有する材料で構築され、一方で、低磁気モーメント部分２９２は、１Ｔ未満の磁束密度を有して、ＡＢＳの遠位における側面シールド２８６の磁気飽和の危険性を低減させ、サイドトラック消去（ＳＴＥ）状態および書込み磁極２８４の不注意な磁気シャントの可能性を最小化させる。

【0027】

低磁気モーメント材料の部分２９２と組み合わせて、ＡＢＳと垂直に、Ｚ軸に沿って書込み磁極２８４の輪郭と実質的に一致するように高磁気部分２９０および低磁気部分２９２を調整することは、側面シールド２８６を、書込み磁極２８４にごく近接して構成することを可能にして、シャントおよび側面シールド２８６の飽和の危険性を増加させることなく、書込み磁極２８４の磁気範囲の制御を強化する。側面シールド２８６は、ＡＢＳからの転移表面２９４の距離２９６を調節することによって、さらに調整され得る。そのような調整は、ＡＢＳ上の書込み磁極２８４の書込み磁極先端２９８部分の近位に、どのくらいの量の高磁気モーメント材料が存在するかを判定することによって、ＡＢＳにおける磁気シールドを正確に制御することができる。

【0028】

転移表面２９４の調整された構成は、第１のシールド副層３００および第２のシールド副層３０２の形状およびサイズをさらに判定することができる。すなわち、ＡＢＳに平行にＸ軸に沿って横方向への転移表面２９４の延在は、低磁気モーメント部分２９０および高磁気モーメント部分２９２と異なる磁束密度で構築され得る、第１のシールド副層３００の形状を定める。第１のシールド副層３００は、任意の形状およびサイズを有するように構成することができるが、図示されるように、書込み磁極２８４の遠位においてＡＢＳからの長さを横方向に徐々に増加させ得る。直線の転移表面２９４および曲線の分離表面３０４の組み合わせは、低磁気モーメント部分２９２と接触する所定の磁束密度を有する材料を位置付け、かつＡＢＳの遠位に磁気シールドを提供するように調整され得る、第２のシールド副層３０２の形状およびサイズを定義するのに役立つ。

【0029】

ＡＢＳ上に複数の異なる側面シールド２８６層を位置付けることは、ＡＢＳに接触する第２のシールド副層３０２を有し得るか、または有し得ない、水平積層を定義する。換言すれば、水平積層側面シールド２８６は、２つの異なるシールド層を有し、さらに、第２のシールド副層３０２がＡＢＳから連続的に延在するように構築される場合、３つの層を有し得る。異なる材料および形状の層を有する側面シールド２８６の調整された構築は、ＡＢＳにおける磁気シールドとＡＢＳの遠位における側面シールド２８６の飽和低減との正確なバランスを可能にし、ＥＡＷ、ＡＴＩ、およびＳＴＥ状態の危険性の低減に伴い、書込み磁極性能を最適化することができることが理解され得る。

【0030】

図５〜８の種々のデータライターは異なる材料の複数の副層を有するが、一方で、側面シールドの一部または全ては、単一の材料から形成することができるため、そのような構築は、必須または限定的ではないことに留意すべきである。単一の材料が利用されて、側面シールドを形成する場合、シームまたは境界が副層間に存在して、側面シールドの選択された部分の磁気シールド特徴を調整することができるように、副層は、連続的に構築され得る。

【0031】

側面シールド２８６の種々の調整能力を用いて、データライター２８０の製作は、無制限の種類のステップおよびプロセスを含むことができ、それらのうちのどれも必須または限定的なものではない。しかしながら、様々な実施形態は、図９に説明されるように、書込み要素製作ルーチン３１０を行って、調整された側面シールドを構築する。最初に、ス
テップ３１２は、ＡＢＳから連続的に延在する形作られた側壁を有する書込み磁極を形成することができる。書込み磁極側壁は、直線および曲線の側壁表面を有するＴ字形の断面を有し得ると考えられる。さらに、ステップ３１２は、材料の堆積ならびにマスキングおよびエッチング操作を通じて等の材料の一部のその後の除去とともに行われると考えられる。

【0032】

ステップ３１２における書込み磁極の形成は、ＡＢＳ上に第１の側面シールド副層が堆積されるステップ３１４に、ルーチン３１０を進めることができる。ステップ３１６が、ＡＢＳに実質的に平行に配向される転移表面を有する第１の側面シールド副層を形作る前に、第１の側面シールド副層は、ＡＢＳの遠位または近位に位置付けられ、ＡＢＳから任意の距離を連続的に延在し得る。いくつかの実施形態は、図５の副層２０４を、ＡＢＳ上の、かつ書込み磁極から離れたその基礎的位置に起因して、第１の側面シールド副層として特徴付ける。

【0033】

次に、ステップ３１８は、第１の側面シールド副層上に第２の側面シールド副層を堆積する。第１のおよび第２の側面シールド副層は、シールドとシャントおよび側面シールド磁気飽和の危険性とのバランスを取るように、材料、サイズ、形状、および転移表面の数が異なり得ることに留意されたい。ステップ３２２または３２４が、それぞれＡＢＳから所定の距離で単一の転移表面または複数の分離転移表面を形作る前に、決定３２０において、転移表面の数を具体的に判定することができる。ステップ３２４の場合、複数の転移表面は、独立して、または１つ以上の材料除去プロセスと同時に形成され得る。ステップ３１６において形成される転移表面は、図５の距離２０８および２１２によって説明されるように、ＡＢＳから異なってもよく、または同一の距離であってもよい。

【0034】

ステップ３２２または３２４のいずれかにおける少なくとも１つの転移表面の形成は、図８の層２９２等の低磁気モーメントクラッド層の設置が評価される、決定３２６へ進む。クラッド層が選択された場合、次いで、ステップ３２８は、転移表面上に、少なくとも１つの側面シールド副層上に連続的に延在する、クラッド層を形成する。クラッド層が形成されない場合、またはステップ３２８におけるクラッド層の形成の終了時、ステップ３３０は、ダウントラックトレーリングシールド等の他のシールドを構築する前に、側面シールドと書込み磁極との間に非磁性絶縁層を堆積する。

【0035】

ルーチン３１０を種々のステップおよび決定を通じて、異なる構造上および動作上の特徴を提供する副層の水平積層として側面シールドを調整することによって、最適化された磁気シールドおよびシャントを用いて、磁気書込み要素を構築することができる。しかしながら、種々の決定およびステップは、省略、変更、および追加することができるため、図９に示されているルーチン３１０の種々のステップおよび決定は、必須または限定的なものではないことに留意すべきである。非限定的な例として、さらなるステップまたは一連のステップが、書込み磁極側壁と一致または異なるように、側面シールドの側壁に面する書込み磁極を具体的に形作ることが可能であり、これは、直線および曲線の表面を利用して、複数の側面シールド副層にわたる側面シールド側壁を定義することを含み得る。

【0036】

側面シールドの種々の調整能力を用いて、書込み磁極の磁気性能は、ＡＢＳにおけるより正確な磁気シールドならびにＡＢＳの遠位におけるシャントおよび側面シールド飽和の危険性の低減を通じて最適化することができる。水平積層での異なる材料および形状の副層を有する側面シールドを構成する能力は、磁界勾配ダウントラックの向上およびクロストラック方向における効果的な磁界を可能にする。さらに、ＡＢＳの遠位にある書込み磁極からの変動する側面シールド分離距離は、特に、高データビット面密度環境において、回転データ記憶デバイスのデータ整合性を脅かし得るＥＡＷ、ＡＴＩ、およびＳＴＥ状態の危険性を低減することができる。

【0037】

さらに、実施形態は、磁気プログラミングを対象としてきたが、一方で、主張される技術は、データ読取りセンサー等の任意の数の他の用途において容易に利用され得ることを理解されたい。上記の説明において、種々の実施形態の構造および機能の詳細とともに、本開示の種々の実施形態の多数の特徴および構成が説明されてきたが、この発明を実施するための形態は、単に例示的なものであり、添付の特許請求の範囲が表現される用語の幅広い意味によって示される十分な範囲まで、本開示の原理の範囲内で、特に部品の構造および配置に関して変更が詳細に行われ得ることを理解すべきである。例えば、特定の要素は、本技術の精神および範囲から逸脱することなく、特定の用途に応じて変化し得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】