隧穿磁阻磁頭中CoPt硬磁偏置層的可靠性研究.pdf

1、隧穿式磁阻磁頭最重要的特性是隧穿電流與其中的兩層鐵磁體磁化方向有關(guān)，而鐵磁體磁化方向會隨外加磁場方向變化。隧穿式磁頭電流方向垂直于隧道結(jié)，導(dǎo)致其呈現(xiàn)較高的單位面積電阻以及磁阻率。單位面積電阻的增加有助于磁記錄密度的提高。
　　本課題主要研究隧穿磁阻磁頭中的CoPt硬磁偏置層。該層使用CoPt永磁材料提供一定強(qiáng)度的穩(wěn)定化磁場作用于自由層，可以減小巴克豪森噪音和提高磁頭性能的輸出穩(wěn)定性。但隨著磁頭體積的逐漸變小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸也逐漸減小

2、，結(jié)構(gòu)對外界條件的變化變得敏感，尤其是外界熱和磁場的變化，因此硬磁層在外界變化條件中的可靠性將變得重要。
　　本文通過設(shè)計(jì)在外界變化的磁場和溫度下硬磁偏置層性能可靠性的評估實(shí)驗(yàn)，來研究溫度因素與硬磁偏置層性能可靠性的關(guān)系，外界磁場因素與硬磁偏置層性能可靠性的關(guān)系和復(fù)合場因素與硬磁偏置層性能可靠性的關(guān)系。本文首先簡要介紹了硬盤磁記錄方式的發(fā)展歷史，并且對隧穿式磁頭的原理進(jìn)行了說明；然后陳述了本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；最后對實(shí)驗(yàn)的

3、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)通過設(shè)計(jì)不同溫度對硬磁偏置層性能的評估試驗(yàn)，來研究溫度與硬磁偏置層性能可靠性的關(guān)系，得出硬磁偏置層可靠工作的溫度條件為：溫度低于140℃，當(dāng)高于140℃時(shí)，硬磁偏置層的剩磁場將會急劇下降，從而硬磁層對自由層的作用變?nèi)酢?br>　　(2)通過設(shè)計(jì)不同的外界磁場對硬磁偏置層性能的評估實(shí)驗(yàn)，來研究外界磁場與硬磁偏置層性能可靠性的關(guān)系，得出硬磁偏置層在外界磁場中可靠工作的條件為

4、：要獲得磁頭較好的線性輸出，期望自由層的翻轉(zhuǎn)強(qiáng)度M0滿足M0≥0.8kOe；當(dāng)不能滿足該條件時(shí)，硬磁偏置層要在低于其矯頑場的外場作用后穩(wěn)定工作，必須滿足關(guān)系式M0≥3.3×105/Hc。
　　(3)通過設(shè)計(jì)復(fù)合場對硬磁偏置層性能的評估試驗(yàn)，來研究復(fù)合場與硬磁偏置層性能可靠性關(guān)系，得出結(jié)論：磁場退火條件溫度120℃，外磁場0.8kOe已經(jīng)能對硬磁偏置層的磁矩釘扎。
　　(4)通過分析硬磁偏置層缺陷對其性能的影響，得出硬磁偏置層