公开(公告)号：US08320078B1

公开(公告)日：2012-11-27

申请号：US13408213

申请日：2012-02-29

申请人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat ,  Wen-Chien David Hsiao

发明人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat ,  Wen-Chien David Hsiao

IPC分类号： G11B5/31

CPC分类号： G11B5/1278 ,  G11B5/147 ,  G11B5/3116 ,  G11B5/3146

摘要： A perpendicular magnetic recording write head has an improved antiparallel-coupled laminated main pole (MP) with a tapered trailing edge. The laminated MP has three ferromagnetic layers and two non-magnetic antiparallel-coupling (APC) layers. A first ferromagnetic layer (FM1) has a thickness T1 and a planar end face at the air-bearing surface (ABS). A second ferromagnetic layer (FM2) has a total thickness T2 and includes a first portion with a thickness T4 that has an end face coplanar with the end face of FM1 and a second portion with a tapered end face. A first APC layer separates FM1 and FM2. A third ferromagnetic layer (FM3) has a thickness T3 and a tapered end face that is coplanar with the tapered end face of FM2. A second APC layer separates FM2 and FM3. The net flux is minimized at both the ABS and at MP cross-sections recessed from the ABS.

摘要翻译： 垂直磁记录写头具有改进的具有锥形后缘的反并联耦合层叠主极（MP）。 层压MP具有三个铁磁层和两个非磁性反平行耦合（APC）层。 第一铁磁层（FM1）具有厚度T1和空气轴承表面（ABS）处的平坦端面。 第二铁磁层（FM2）具有总厚度T2，并且包括具有与FM1的端面共面的端面的厚度T4的第一部分和具有锥形端面的第二部分。 第一APC层分离FM1和FM2。 第三铁磁层（FM3）具有与FM2的锥形端面共面的厚度T3和锥形端面。 第二个APC层分离FM2和FM3。 在ABS和从ABS嵌入的MP截面处，净通量都被最小化。

公开(公告)号：US20110249365A1

公开(公告)日：2011-10-13

申请号：US12759508

申请日：2010-04-13

申请人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat

发明人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat

IPC分类号： G11B5/187 ,  G11B21/16

CPC分类号： G11B5/147 ,  G11B5/3116 ,  G11B5/3146 ,  G11B5/315

摘要： A perpendicular magnetic recording write head has an improved antiferromagnetically-coupled laminated main pole (MP) formed on a substrate. The MP has two ferromagnetic multilayers, each comprising at least one FeCo/NiFe/FeCo ferromagnetic trilayer, antiferromagnetically coupled across an antiferromagnetically coupling (AFC) film consisting essentially of ruthenium (Ru). The MP has a NiFe layer directly above the AFC film, on the side of the AFC film opposite the side facing the substrate, and in contact with the Ru AFC film and the lower FeCo layer of the upper multilayer. There is no NiFe layer directly below the Ru AFC film so the side of the AFC film facing the substrate is in direct contact with the upper FeCo layer of the lower multilayer.

摘要翻译： 垂直磁记录写头具有形成在基板上的改进的反铁磁耦合叠层主极（MP）。 MP具有两个铁磁多层，每层包含至少一个FeCo / NiFe / FeCo铁磁性三层膜，反向铁磁耦合在基本上由钌（Ru）组成的反铁磁耦合（AFC）膜上。 MP具有在AFC膜正上方的NiFe层，在与基板相对的一侧的AFC膜侧，与Ru AFC膜和上部多层的下部FeCo层接触。 在Ru AFC膜的正下方没有NiFe层，因此面向衬底的AFC膜的侧面与下部多层的上部FeCo层直接接触。

公开(公告)号：US08385025B2

公开(公告)日：2013-02-26

申请号：US12969466

申请日：2010-12-15

申请人： Stefan Maat ,  Alexander M. Zeltser

发明人： Stefan Maat ,  Alexander M. Zeltser

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  G11B2005/3996 ,  Y10T428/1121

摘要： A current-perpendicular-to-the-plane (CPP) magnetoresistive (MR) sensor has an improved seed layer structure for the ferromagnetic hard (high coercivity) bias layer that is used to longitudinally bias the sensor's free ferromagnetic layer. The seed layer structure is a trilayer consisting of a first seed layer of tantalum (Ta), a second seed layer of one or both titanium (Ti) and Ti-oxide on and in contact with the Ta layer, and a third seed layer of tungsten (W) on and in contact with the second seed layer.

摘要翻译： 电流垂直于平面（CPP）磁阻（MR）传感器具有用于铁磁硬（高矫顽力）偏置层的改进的种子层结构，其用于纵向偏置传感器的自由铁磁层。 种子层结构是由钽（Ta）的第一种子层，与Ta层接触并与Ta层接触的钛（Ti）和Ti氧化物中的一种或两种的第二晶种层组成的三层，以及第三种子层 钨（W）与第二种子层接触并接触。

公开(公告)号：US08218270B1

公开(公告)日：2012-07-10

申请号：US13077815

申请日：2011-03-31

申请人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat

发明人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： G11B5/3932 ,  G01R33/098 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

摘要： A hard magnet biasing structure for a CPP-GMR or CPP-TMR read head for a magnetic recording disk drive is located between the two sensor shields and abutting the side edges of the sensor free layer. An insulating layer is located between the biasing structure and the lower shield and the side edges of the free layer. The biasing structure includes a seed layer of either Ir or Ru, a layer of ferromagnetic chemically-ordered FePt alloy hard bias layer on the seed layer, and a Ru or Ru/Ir capping layer on the FePt alloy hard bias layer. The FePt alloy has a face-centered-tetragonal structure with its c-axis generally in the plane of the layer. The relatively thin seed layer and capping layer allow the biasing structure to be made very thin while still permitting the FePt alloy hard bias layer to have high coercivity (Hc), a high remanent magnetization-thickness product (Mrt) and a high squareness (S=Mrt/Ms).

摘要翻译： 用于磁记录盘驱动器的CPP-GMR或CPP-TMR读取头的硬磁体偏置结构位于两个传感器屏蔽之间并邻接传感器自由层的侧边缘。 绝缘层位于偏置结构和下屏蔽之间以及自由层的侧边缘之间。 偏置结构包括Ir或Ru的种子层，种子层上的铁磁化学有序FePt合金硬偏置层的层，以及FePt合金硬偏压层上的Ru或Ru / Ir覆盖层。 FePt合金具有面向中心的四边形结构，其c轴通常在层的平面中。 相对薄的种子层和覆盖层允许偏置结构非常薄，同时仍允许FePt合金硬偏置层具有高矫顽力（Hc），高剩余磁化厚度乘积（Mrt）和高矩形度（S = Mrt / Ms）。

公开(公告)号：US08139321B2

公开(公告)日：2012-03-20

申请号：US12759508

申请日：2010-04-13

申请人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat

发明人： Alexander M. Zeltser ,  Stefan Maat

IPC分类号： G11B5/31

CPC分类号： G11B5/147 ,  G11B5/3116 ,  G11B5/3146 ,  G11B5/315

摘要： A perpendicular magnetic recording write head has an improved antiferromagnetically-coupled laminated main pole (MP) formed on a substrate. The MP has two ferromagnetic multilayers, each comprising at least one FeCo/NiFe/FeCo ferromagnetic trilayer, antiferromagnetically coupled across an antiferromagnetically coupling (AFC) film consisting essentially of ruthenium (Ru). The MP has a NiFe layer directly above the AFC film, on the side of the AFC film opposite the side facing the substrate, and in contact with the Ru AFC film and the lower FeCo layer of the upper multilayer. There is no NiFe layer directly below the Ru AFC film so the side of the AFC film facing the substrate is in direct contact with the upper FeCo layer of the lower multilayer.

摘要翻译： 垂直磁记录写头具有形成在基板上的改进的反铁磁耦合叠层主极（MP）。 MP具有两个铁磁多层，每层包含至少一个FeCo / NiFe / FeCo铁磁性三层膜，反向铁磁耦合在基本上由钌（Ru）组成的反铁磁耦合（AFC）膜上。 MP具有在AFC膜正上方的NiFe层，在与基板相对的一侧的AFC膜侧，与Ru AFC膜和上部多层的下部FeCo层接触。 在Ru AFC膜的正下方没有NiFe层，因此面向衬底的AFC膜的侧面与下部多层的上部FeCo层直接接触。

公开(公告)号：US20120156522A1

公开(公告)日：2012-06-21

申请号：US12969466

申请日：2010-12-15

申请人： Stefan Maat ,  Alexander M. Zeltser

发明人： Stefan Maat ,  Alexander M. Zeltser

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  G11B2005/3996 ,  Y10T428/1121

摘要： A current-perpendicular-to-the-plane (CPP) magnetoresistive (MR) sensor has an improved seed layer structure for the ferromagnetic hard (high coercivity) bias layer that is used to longitudinally bias the sensor's free ferromagnetic layer. The seed layer structure is a trilayer consisting of a first seed layer of tantalum (Ta), a second seed layer of one or both titanium (Ti) and Ti-oxide on and in contact with the Ta layer, and a third seed layer of tungsten (W) on and in contact with the second seed layer.

摘要翻译： 电流垂直于平面（CPP）磁阻（MR）传感器具有用于铁磁硬（高矫顽力）偏置层的改进的种子层结构，其用于纵向偏置传感器的自由铁磁层。 种子层结构是由钽（Ta）的第一种子层，与Ta层接触并与Ta层接触的钛（Ti）和Ti氧化物中的一种或两种的第二晶种层组成的三层，以及第三种子层 钨（W）与第二种子层接触并接触。

公开(公告)号：US20120161263A1

公开(公告)日：2012-06-28

申请号：US12930131

申请日：2010-12-28

申请人： Stefan Maat ,  Alexander M. Zeltser

发明人： Stefan Maat ,  Alexander M. Zeltser

IPC分类号： H01L43/10

CPC分类号： H01L43/08 ,  B82Y25/00 ,  G01R33/093 ,  G11B5/3932 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01L43/10

摘要： A current-perpendicular-to-the-plane (CPP) magnetoresistive (MR) sensor has a dual composition hard bias layer structure that is used to longitudinally bias the sensor's free ferromagnetic layer. The dual composition hard bias layer structure is composed of first layer of CoPt, having high anisotropy compared to the second layer. The second layer, composed of CoFe, has a higher magnetization compared to the first layer. The resulting dual hard bias layer structure exhibits high values of coercivity and squareness while maintaining a reduced sensor thickness compared to sensors of the prior art.

摘要翻译： 电流垂直平面（CPP）磁阻（MR）传感器具有双组分硬偏置层结构，用于纵向偏置传感器的自由铁磁层。 双组分硬偏压层结构由第一层CoPt组成，与第二层相比具有高各向异性。 由CoFe组成的第二层与第一层相比具有较高的磁化强度。 与现有技术的传感器相比，所得到的双重硬偏置层结构显示出高的矫顽力和矩形度值，同时保持了传感器厚度的降低。

公开(公告)号：US08218271B2

公开(公告)日：2012-07-10

申请号：US12507618

申请日：2009-07-22

申请人： Alexander M. Zeltser

发明人： Alexander M. Zeltser

IPC分类号： G11B5/33

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  C23C14/18 ,  G11B5/3929 ,  G11B2005/3996 ,  Y10T428/1114

摘要： According to one embodiment, a method for forming at least a portion of a magnetic head includes forming a keeper layer, forming a reference layer, and forming an AFM coupling layer which is positioned between the keeper layer and the reference layer. In addition, forming the reference layer includes forming a layer of CoFe, depositing a layer of CoFeHf which is about 20 atomic % Hf, and depositing a layer of CoFeB such that the layers of CoFeHf and CoFeB are directly adjacent and a ratio of respective physical thicknesses of CoFeHf to CoFeB is less than about 0.66. Other embodiments are also included such as a magnetic head and additional methods for forming at least a portion of a magnetic head.

摘要翻译： 根据一个实施例，用于形成磁头的至少一部分的方法包括形成保持层，形成参考层，以及形成位于保持层和参考层之间的AFM耦合层。 此外，形成参考层包括形成CoFe层，沉积约20原子％Hf的CoFeHf层，并沉积CoFeB层，使得CoFeHf和CoFeB层直接相邻，并且各自物理 CoFeHf与CoFeB的厚度小于约0.66。 还包括其它实施例，例如磁头和用于形成至少一部分磁头的附加方法。

公开(公告)号：US20090257149A1

公开(公告)日：2009-10-15

申请号：US12101761

申请日：2008-04-11

申请人： Wen-yaung Lee ,  Daniele Mauri ,  Alexander M. Zeltser

发明人： Wen-yaung Lee ,  Daniele Mauri ,  Alexander M. Zeltser

IPC分类号： G11B5/127

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08

摘要： Methods and apparatus provide magnetoresistance sensors. A tunneling magnetoresistance (TMR) sensor may include configurations that are arranged as a top TMR stack. One of two antiparallel layers of pinned layers within the TMR stack may be subdivided by a spacer layer. Tantalum may form the spacer layer that is inserted in a reference layer, which is one of the pinned layers and is located between a barrier layer and an antiparallel coupling layer that enables antiparallel coupling between the reference layer and a keeper layer of the pinned layers. The barrier layer deposited on a free layer of the TMR stacks separates the pinned layers from the free layer such that TMR effects are detectable with the sensors.

摘要翻译： 方法和装置提供磁阻传感器。 隧道磁阻（TMR）传感器可以包括被布置为顶部TMR堆叠的配置。 TMR堆叠中的钉扎层的两个反平行层之一可以被间隔层细分。 钽可以形成插入到参考层中的间隔层，该参考层是被钉扎层之一，并且位于阻挡层和反平行耦合层之间，其使参考层和被钉扎层的保持层之间能够反平行耦合。 沉积在TMR堆叠的自由层上的阻挡层将被钉扎层与自由层分离，使得TMR效应可以用传感器检测。

公开(公告)号：US20090168271A1

公开(公告)日：2009-07-02

申请号：US11965564

申请日：2007-12-27

申请人： Daniele Mauri ,  Satoshi Shigematsu ,  Alexander M. Zeltser

发明人： Daniele Mauri ,  Satoshi Shigematsu ,  Alexander M. Zeltser

IPC分类号： G11B5/33

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/302 ,  H01L43/10

摘要： Tunneling magnetoresistive (TMR) elements and associated methods of fabrication are disclosed. In one embodiment, the TMR element includes a ferromagnetic pinned layer structure, a tunnel barrier layer, and a free layer structure comprised of dual-layers. The free layer structure includes a first free layer and a second amorphous free layer. The magnetic thicknesses of the first free layer and the second amorphous free layer of the dual layer structure differ to provide improved TMR performance. In one example, the first free layer may have a magnetic thickness that is less than 40% of the total magnetic thickness of the free layer structure.

摘要翻译： 公开了隧道磁阻（TMR）元件和相关的制造方法。 在一个实施例中，TMR元件包括铁磁钉扎层结构，隧道势垒层和由双层构成的自由层结构。 自由层结构包括第一自由层和第二非晶自由层。 双层结构的第一自由层和第二无定形自由层的磁性厚度不同以提供改进的TMR性能。 在一个示例中，第一自由层可以具有小于自由层结构的总磁性厚度的40％的磁性厚度。