CN100411021C - 具有反铁磁耦合铁磁膜磁性岛的接触磁性转印模板 - Google Patents
具有反铁磁耦合铁磁膜磁性岛的接触磁性转印模板 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及磁性转印模板。使用一种具有反铁磁耦合(AF-耦合)磁性岛的接触磁性转印(CMT)母模板来将磁性图案，如伺服图案转印至磁性记录盘。该模板是其每个磁性岛是两个由反铁磁耦合(AFC)膜反铁磁耦合的铁磁膜的刚性或柔性衬底。在存在有施加的磁场时，两个铁磁膜的磁矩是平行的并且基本相等，因此它们产生了一个能抵消从属盘的与岛相面对的区域中的施加的磁场的磁场。然而，当去除了施加的磁场时，由于跨越AFC膜的反铁磁性交换耦合，任何剩余磁化将导致两个铁磁膜内的剩余磁矩被反平行地定向。因此岛将不具有能够影响被转印到从属盘的伺服图案的净剩余磁矩。
Description
技术领域
本发明通常涉及一种用于在硬磁记录盘上形成伺服图案的接触磁性转印模板(transfer template)。
背景技术
传统的磁性记录硬盘驱动器使用水平或者纵向记录，即定义磁记录数据位的磁化区域被定向在硬盘上的记录层平面中。垂直磁记录，其中磁化区域被定向为垂直于记录层的平面，也被建议用于硬盘驱动器。硬盘驱动器使用固定的、预先记录的伺服图案以将记录磁头定位在盘上的所预期的磁道和记录位置。
产生伺服图案的传统方法是通过以一个磁道接一个磁道为基础“伺服写入”图案，或者使用特殊的写入头和伺服写入器，或者在盘驱动器中使用生产头。因为这是耗时间并且因此费用昂贵的过程，已经建议将有时称作磁性印刷的接触磁性复制或者转印(CMT)用作瞬时记录伺服图案的方法。在CMT方法中，使用“母(master)”盘或者模板，该“母”盘或者模板在与要被转印到磁记录盘(“从属(slave)”盘)中的伺服图案相应的图案中包含软磁(低矫顽磁性)材料区域或者岛。如图1A所示，从属盘的记录层首先暴露于利用磁体1的均匀磁场(即“DC”磁化)，该磁体1跨越磁体的极之间的间隙3以第一方向2施加平面内(in-plane)的水平(纵向)磁场。这个磁场一般是通过旋转从属盘使之经过固定磁体1而被施加的，致使从属盘以第一圆周方向被磁化。如图1B所示，然后将由承载器(carrier)支撑的母模板压至与DC磁化的从属盘接触，并且由磁体1以与第一DC磁化方向2相反的方向4施加第二水平DC磁场。这将在从属盘上产生磁化图案，因为从属盘上的、与母模板上的软磁材料磁性岛5相面对的区域中的第一磁化从第二DC磁场屏蔽，并且从属盘上的、与模板上的开口6(母模板上的软磁岛5之间的非磁性区域)相面对的区域中的第一磁化被反转。被反转的磁化由图1B中的箭头7表示。当以方向4施加磁场时，磁性岛5以相同的方向4被磁化，其产生与在面对岛5的记录层区域中施加的磁场相反的磁场，致使对与岛相面对的记录层区域基本上没有施加磁场。施加于开口6下面的从属盘的磁场通过邻接于开口6的软磁岛5中的偶极子场8增强，因为存在有来自磁体的磁场，所以这些岛产生了它们自己的磁场。在美国专利3,869,711中首次提出将CMT用于在纵向磁记录介质中产生伺服图案。
CMT母模板一般是刚性衬底或者其上形成有塑料膜的刚性衬底。母模板的这些类型已经在美国专利6,347,016B1和6,433,944B1中进行了描述，且由Ishida等人在“Magnetic Printing Technolog-Application to HDD”(IEEETransactions on Magnetics，Vol 39，No.2，2003年3月，第628-632页)中进行了描述。在与本申请一样转让给同一受让人的美国专利6,798,590B2中，将一个柔性塑料母模板用在CMT方法中，该CMT方法使用气压差(differentialgas pressure)将磁性岛的图案压靠在从属盘上。
Ishidal等人的论文也建议用于纵向磁性记录盘的同一CMT方法-其中纵向磁场如图1A-1B所示在记录层的平面内施加-也可以应用于向垂直磁性记录盘转印伺服图案。在与本申请一样转让给同一受让人的美国专利6,791,774B1中，描述了用于在垂直磁性记录盘中形成伺服图案的CMT模板和方法。
在现有技术的CMT方法中，模板上的在施加磁场期间已经以所期望的方向磁化的磁性岛，当去除施加的磁场时可能不回复到它们的退磁状态，而是会主要沿着它们的易磁化轴保持残余或者剩余磁化。岛的这个剩余磁化可以从从属盘中部分地擦除先前转印的磁性图案，从而导致磁性转印的伺服图案的信噪比降低。当磁性岛有非常小的尺寸时这个影响将更加明显，因为由岛的形状引起的单轴磁各向异性(形状各向异性)使岛保持磁化。
因此，所需要的是具有这样的磁性岛的CMT模板，该磁性岛很容易饱和以在存在有施加的磁场时产生强磁化，但是在不存在施加的磁场时表现为根本没有剩余磁化存在。
发明内容
本发明是具有用作磁性岛的反铁磁耦合(AF耦合)磁性结构的CMT母模板。该模板是刚性衬底或者柔性衬底，具有的每个磁性岛是两个通过反铁磁耦合(AFC)膜反铁磁耦合的铁磁膜。当存在施加的磁场时，两个铁磁膜的磁矩是平行的并且基本是相等的，因此它们产生了一个抵消从属盘的与岛相面对的区域中的施加的磁场的磁场。然而，当去除了施加的磁场时，由于跨越AFC膜的反铁磁性交换耦合，任何剩余磁化将导致两个铁磁膜内的剩余磁矩反平行地定向。因此岛将不具有能够影响被转印到从属盘的伺服图案的净剩余磁矩。
铁磁膜优选地由Ni、Fe和Co的一种或者多种的软磁(低矫顽磁性)合金形成，但如果两个铁磁膜具有基本相同的剩余磁矩，其也可以由硬磁(高矫顽磁性)合金形成，如用于磁记录介质的Co合金。如果铁磁材料是NiFe合金，那么可以在沉积第一NiFe之前将CrMo合金籽层(seed layer)沉积在该模板上。AFC膜是公知的并且包括Ru、铬(Cr)、铑(Rh)、铱(Ir)、铜(Cu)和它们的合金。
CMT模板具有非磁性区域，非磁性区域可以是间隙或者岛之间的非磁性材料。非磁性材料的上表面和磁性岛可以是邻接的并且基本是共平面的以形成一个接触从属盘的基本平坦的连续上表面。
为了更详尽地理解本发明的本质和优点，可以参考下面的与附图相结合的细节描述。
附图说明
图1A-1B描述了在纵向磁性记录盘上的接触磁性转印的现有技术；
图2A-2B分别是硬磁记录盘的平面图和部分横截面图，解释了伺服扇区的图案通常放射状地延伸穿越环形数据带；
图3是图2A的一个伺服扇区的展开图，示出了磁化伺服区域或者块；
图4是CMT柔性母模板的示意图，该母模板通过小气压差P紧靠记录盘放置；
图5是用于与CMT柔性母模板一起使用的CMT装置的示意图，并且阐释了具有由邻接的磁性岛和非磁性区域形成的基本平坦的上表面的模板；
图6A是显示现有技术的单层磁性岛的示意图，其展示了在存在有施加的磁场时用于基本上抵消施加在与岛相面对的区域中的磁场的磁矩；
图6B是显示了图6A的磁性岛在去除施加的磁场后带有剩余或者残余磁矩的示意图；
图7A是显示本发明的CMT母模板中的AF耦合磁性岛的示意图，其展示了在存在有施加的磁场时基本上抵消施加在与岛相面对的区域中的磁场的磁矩；
图7B是显示图7A的磁性岛在去除施加的磁场后不带有剩余磁矩的示意图；
图8是Ni80Fe20(30nm)/Ru(0.8nm)/Ni80Fe20(30nm)AF耦合结构的M-H磁化曲线，该结构类同用于本发明的CMT母模板中的磁性岛的结构。
具体实施方式
在图2A的平面图和图2B的横截面图示出了带有由接触磁性转印(CMT)形成的伺服图案的刚性磁记录盘的常见例子。磁记录盘10包括刚性衬底11、衬底上的膜金属合金(例如CoPtCrB)磁记录层13和外层15(例如一个保护性无定形碳护膜，在其表面上一般具有润滑剂，如全氟聚醚(perfluoropolyether)(PFPE)。盘10具有由内径(ID)14和外径(OD)16限定的环形数据部分或者带12。图2是沿着磁道或者圆周方向截取的横截面图，并且示出了衬底11、带有常见的组成部分伺服图案的磁化部分48、34、38的记录层13和外层15。在盘驱动器运行期间，磁头在处于环形数据带12的ID14和OD16之间的许多同心数据磁道中所选取的一个磁道上读取或者写入数据。为了从所选取的磁道精确地读取或者写入数据，要求磁头保持在磁道的中心线之上。因此，每一次一个伺服扇区，如常见的扇区18经过磁头的下面时，盘驱动器的头定位控制系统从包含在伺服扇区中的伺服块接收伺服信息。包含在伺服块中的信息产生位置误差信号，该位置误差信号由头定位控制系统利用以朝向磁道中心线移动磁头。因此，在盘10的完整旋转期间，通过来自连续的伺服扇区中的伺服块的伺服信息将磁头持续地保持在磁道中心线之上。
在图3中示出了常见的伺服扇区18和三个数据磁道部分的展开顶视图。示意性示出了三个数据磁道20、22、24。图3的所有阴影部分表示记录层13的通过CMT处理已经图案化的磁化区域。“N”和“S”表示每一个磁化区域的两极。图3的非阴影部分表示记录层13的保持它们来自先于CMT处理的DC磁化处理的磁化的区域。伺服扇区18的一部分是伺服域30，其包括间隔开的伺服块，如常见的伺服块32、34和36、38。在伺服扇区18中也包括放射状条42、44、46、48的域40，放射状条用于为后来读取来自于伺服块32、34和36、38的伺服信号提供同步和增益控制。附加信息，例如表示伺服扇区起头的定时标记和/或用于通过道数识别具体伺服道的编码图案也可以包括在伺服扇区18中。伺服域30中的伺服块32、34和36、38以及同步/增益域40中的放射状条42-48以盘的道或者圆周方向DC磁化，由图3中的标识“N”和“S”所示。伺服块和条可以采用各种各样的形状但是一般通常为矩形。如图3所示，伺服块和条的磁化方向平行于矩形的宽度。
在图1B中描述的母盘或者模板是基本刚性的模板，其包括其上形成有带有磁性岛5的刚性衬底。然而，母模板可以是柔性的以适合从属盘的外表面，从属盘通常不是完全平坦的。如图4所示，CMT母模板可以是带有磁性岛114的柔性塑料片(flexible plastic sheet)106。将小的气压差P施加给柔性塑料片106以将岛114压至与记录盘的外表面15接触，致使母模板通常适合于记录盘的曲度。
在图5中示出了用于与柔性母模板一起使用的CMT装置，而对于CMT装置在先前引用的‘590专利中有进一步描述。腔室200具有一个带有外周边204的上开口202。开口200由CMT母模板覆盖。CMT母模板包括由刚性衬底100在其外周边上支撑的柔性塑料片106，刚性衬底100可以是硅环。塑料片106具有磁性岛114的图案，该图案对应于要被转印到从属盘上的图案。腔室开口202由夹具206和O型环208密封。腔室200的内部具有连接到压力调节器210的入口209，该压力调节器210连接到加压的氮源。旋转台220位于腔室200内并且支撑绕轴224旋转的平台222。永磁体230和用于磁体230的平衡物240离轴地安装在平台222上。台220在平行于轴224的垂直Z方向上也是能够移动的，以便磁体230能够定位在所期望的距塑料片106的距离上。要被图案化的记录盘(从属盘)10安装在夹臂(gripperarm)250上，夹臂250能够在塑料片106的上面以X-Y-Z方向移动。夹臂250和旋转台220的移动由运动控制器控制，常见的是PC。对腔室200加压以移动塑料片106，使其磁性岛114的图案与从属盘10接触。当台220旋转时，来自磁体230的磁场在从属盘10中产生磁化图案，其复制了CMT母模板的塑料片106上的磁性岛114的图案。
图4和图5中的CMT母模板具有由磁性岛114和非磁性区域107形成的连续地基本平坦的上表面，非磁性区域107与磁性岛114邻接。磁性岛之间的非磁性区域可以由非磁性材料形成或者可以是磁性岛之间的间隙或者间隔，如图1B中描述的模板中的开口6。在2004提交的题目为“METHODFOR MAKING A CONTACT MAGNETIC TRANSER TEMPLATE”的未决申请中，描述了用于制造带有由邻接的非磁性和磁性区域形成的连续的基本平坦的上表面的CMT柔性母模板的方法。
在现有技术的CMT母模板中，磁性区域或者岛由单层的软磁材料形成，如Ni80Fe20(这里80/20表示Ni/Fe的原子百分数)。当从模板去除记录盘(从属盘)时由于使用这种模板将产生一个问题。如果在施加的磁场仍然存在时移走从属盘，那么来自模板上的磁性岛的逐渐消失的磁场会擦除所转印的磁化伺服图案。因此，仅仅只有在停止施加的磁场后才应该移走从属盘。倘若不存在施加的磁场时磁性岛显示为没有净磁化，则这个过程将不干扰所转印图案的磁化状态。然而，当磁性岛是非常小的尺寸(一般小于大约100纳米)时，由岛的形状产生的单轴各向异性(形状各向异性)引起岛保持磁化，并且因此将干扰记录盘中的所转印图案。铁磁膜的单轴磁各向异性意味着基本上所有的磁畴趋向沿着称作易磁化轴的同一轴排列，其是最低的能量状态。采用磁力显微术(MFM)已经观测到了单层磁性岛的残留磁化，并且显示出甚至对于零施加的磁场，模板中的小Ni80Fe20磁性岛仍在它们的形状各向异性的方向上保持磁化。这种现象的原因是磁性岛的小尺寸不允许在每一个岛内形成极大数量的磁畴，否则其将互相抵消并且使岛回复到它的零磁化状态。
在图6A-6B中示意性地描述了残留磁化的这个问题。图6A示出了带有磁性区域或者岛310的模板300，其展示了存在有施加的磁场H时的磁矩320。这个磁矩产生磁场312，该磁场312基本上能够抵消正好在岛310下面的区域中施加的磁场H，如图6A中的所期望的磁场分布图所示。结果，从属盘的与岛310相接触的区域将不受施加的磁场H的影响并且将不使其磁化方向改变。然而，从属盘的在与岛310相接触的区域的两侧上的区域将受到施加的磁场H的影响并且将使其磁化方向反转。图6B示出了在去除施加的磁场后(H＝0)，岛310保持一个产生非期望的磁场332的剩余或者残余磁矩330，该磁场332部分地擦除从属盘中的所期望的已转印图案。磁矩330在岛310的易磁化轴的方向上，其对应于由岛的形状引起的单轴磁各向异性。例如，如果岛具有通常的矩形如图3中的条形42，那么磁矩330将沿着长矩形轴方向，其将是径向或者横穿道的方向。在图6B中，为了便于阐述将剩余磁矩330描述为与先前施加的磁场H(图6A)在相同的方向。如果岛具有它们的磁化的易磁化轴沿着这个方向排列的形状，例如其长平行于施加的磁场方向的矩形形状，将会是这种情形。然而，如上所述，磁性岛的更常见的形状是通常的施加的磁场H沿着矩形岛的宽度方向的矩形。在该情况下，剩余磁矩330将沿着岛的长矩形轴方向，即进入(或者出)图6B的纸面的方向。这将施加一个垂直于记录层中的所转印的磁化的磁场并且对所转印的图案将是破坏性的。
在本发明中，当去除施加的磁场时磁性岛基本上不呈现磁矩。如图7A所示，模板400具有磁性区域或者岛，如常见的岛410。磁性岛410由两个跨过反铁磁耦合(AFC)膜413反铁磁性地(AF)耦合的铁磁膜412、414形成。施加的磁场H大于跨越AFC膜413的反铁磁交换耦合磁场，致使在施加的磁场存在的情况下铁磁模412、414分别具有基本上平行的磁矩422、424。这将导致产生磁场426的强净磁化产生，该磁场426基本上抵消岛410下面的区域中的施加的磁场H。如图7B所示，当去除施加的磁场时(H＝0)，每一个铁磁膜412、414将沿着它们的易磁化轴分别具有剩余磁矩432、434，但是由于跨越AFC膜413的反铁磁交换耦合，两个各自的磁矩432、434将基本上被反平行定向。因为铁磁膜412、414在厚度上和成分上优选地相似，所以它们将具有基本上相同的磁矩值，致使岛410的净磁矩将非常小或者几乎为零。然而，铁磁膜412、414可以由不同的材料和/或厚度制成，同时要选取其成分和厚度以确保基本上相似的磁矩值。结果，将不存在能够影响被转印到从属盘上的磁性图案的剩余磁场，如图7B中的期望的磁场分布图所示。在图7B中，为了阐述的方便将反平行的剩余磁矩432、434描述为与先前施加的磁场H(图7A)在相同的方向。如果岛具有它们的易磁化轴沿着这个方向排列的形状，将会是这种情形。然而，如上所述，磁性岛的更常见的形状是通常的施加的磁场H沿着矩形岛的宽度方向的矩形。在该情况下，反平行剩余磁矩412、414将沿着岛的长矩形轴方向，即进入(或者出)图7B的纸面的方向。
磁性岛410的结构是基于铁磁膜经由非铁磁过渡金属间隔膜(AFC膜)的反铁磁耦合现象，对此现象已经进行了大量的研究并且在文献中进行了描述。一般而言，交换耦合从铁磁到反铁磁随着增加间隔层厚度而进行振荡。Parkin等人在“Oscillations in Exchange Coupling and Magnetoresistance inMetallic Superlattice Structure：Co/Ru and Fe/Cr”(Phys，Rev.Lett.，Vol.64，第2034页(1990))中对所选取的材料组合的这种振荡耦合关系进行了描述。该材料组合包括由Co、Fe、Ni及其合金制成的铁磁膜和诸如钌(Ru)、铬(Cr)、铑(Rh)、铱(Ir)、铜(Cu)及其合金的AFC膜。对于每个这样的材料组合，如果还不知道的话，必须要确定该振荡交换耦合关系，以便选择非铁磁间隔膜的厚度来保证两个铁磁膜之间的反铁磁耦合。振荡的周期取决于非铁磁间隔材料，但是振荡耦合的强度和相位也取决于铁磁材料和界面质量。铁磁膜经由AFC膜的反铁磁耦合现象用在硬盘驱动器中的很多磁结构中，包括巨磁阻(GMR)读取头和磁记录盘。与本申请一样转让给同一受让人的美国专利6,280,813描述了AF耦合磁记录介质(通常叫做AFC介质)，其几乎在当前所有的硬盘驱动器中都有使用。
具有用作磁性岛的NiFe合金软磁性材料的AF耦合膜的CMT模板的优点在通过首先借助于离子束沉积(IBD)在刚性衬底上沉积Cr80Mo20籽层而形成的测试结构中成功地得到了验证。该Cr80Mo20籽层有利于铁磁膜中的磁化的平面内(in-plane)定向。其它籽层包括Cr、CrMoB、CrW和CrMn。接下来，借助于IBD顺序沉积第一Ni80Fe20膜、Ru AFC膜和第二Ni80Fe20膜，其中沉积不同厚度的膜以形成各种测试结构。Ni80Fe20膜的常见厚度是在大约10至40nm的范围内，而RuAFC膜的常见厚度是在大约0.5至0.9nm的范围内。用于铁磁膜的磁性材料优选地是任意的高磁矩软(相对较低的矫顽磁性)磁材料，如用在测试结构中的NiFe(80/20)。磁性材料的其它例子包括NiFe(30/70)、NiFe(55/45)、NiFeCo(35/12/53)、FeCo(62/38)、CoxPt(100-x)(x＝82至70)以及Ni、Fe和/或Co的其它合金。这些铁磁材料也可以包括一种或更多种其它元素，如Pt、Pd、Ta、Ti、W和Cr。虽然用于铁磁膜的优选材料是基本上没有剩余磁矩的软磁材料，但是只要AF耦合结构制得使两个铁磁膜具有基本相同的剩余磁矩，则也可以采用用在磁性记录介质中的硬或较高矫顽磁性的铁磁材料，诸如CoPtCr合金或其它合金。能通过蒸发或电镀或其它已知工艺来沉积磁性材料层，但是优选的工艺是通过IBD。除了Ru之外，还可以采用其它材料，如Cr、Rh、Ir、Cu及其合金来形成AFC膜。虽然测试结构采用刚性衬底，但是包含AF耦合结构的磁性岛可以形成在柔性塑料衬底，如聚酰亚胺衬底上。
图8示出了通过振动样品磁强计测量的Ni80Fe20(35nm)/Ru(0.8nm)/Ni80Fe20(35nm)AF耦合结构的磁化曲线(磁矩与施加的磁场)。利用Ni80Fe20标准对磁矩(y轴)进行校准，并且按照产生所测磁矩幅度的Ni80Fe20的厚度(按埃)来表示。从M-H磁滞曲线能看出在H＝0处，由于两个铁磁膜的反铁磁交换耦合明显地减少了剩余磁化。H＝0处的等效磁矩对应于总厚度为大约7nm的膜，然而饱和时，从图中可以看出，所取得的等效磁矩对应于总厚度为70nm的膜。另外，能看出，对于大约100Oe的施加的磁场，实现了AF耦合结构的饱和磁化。该测量表示饱和磁化与剩余磁化的比为大约10。类似的AF耦合结构，但是其具有15nm厚的Ni80Fe20层，获得了为大约30的饱和磁化与剩余磁化的比。通过明智调整AFC结构中的层厚度能产生更大的比率。
虽然参照优选实施例特别地示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员可以理解，不脱离本发明的主旨和范围，在形式和细节上可以做出各种改变。因此，所公开的发明仅应看作用于解释，而不是用于限制范围，本发明的范围仅由所附的权利要求来限定。
Claims (21)
1. 一种接触磁性转印模板，其包括：
衬底；
所述衬底上的多个磁性区域，每个区域包括由反铁磁耦合AFC膜分离开的第一和第二铁磁膜，存在施加的磁场时所述第一和第二铁磁膜具有平行的磁矩，
其中没有施加的磁场时所述磁性区域的每个没有磁矩。
2. 如权利要求1所述的模板，其中所述磁性区域的至少一个具有矩形的形状，其宽度和长度每个都小于100nm。
3. 如权利要求2所述的模板，其中所述至少一个区域中的所述第一和第二铁磁膜在存在有平行于该区域的宽度而施加的外部磁场时具有沿着所述区域的宽度的平行磁矩，以及施加的磁场不存在时具有沿着所述区域的长度的反平行的磁矩，所述反平行磁矩具有相等的值，因此在不存在施加的磁场时所述至少一个磁性区域没有净磁矩。
4. 如权利要求1所述的模板，其中所述第一和第二铁磁膜的每一个包括Ni、Fe和Co中的一种或更多种的合金。
5. 如权利要求4所述的模板，其中所述合金包含一种或更多种选自于包括Pt、Pd、Ta、Ti、W与Cr的组中的元素。
6. 如权利要求4所述的模板，其中所述第一和第二铁磁膜的每一个包括NiFe合金。
7. 如权利要求6所述的模板，进一步包括每个磁性区域中所述衬底和所述第一铁磁膜之间的选自于包括Cr、CrMo合金、CrMoB合金、CrMn合金和CrW合金的组中的籽层。
8. 如权利要求6所述的模板，进一步包括每个磁性区域中所述衬底和所述第一铁磁膜之间的CrMoB合金的籽层。
9. 如权利要求1所述的模板，其中所述AFC膜是选自于包括钌Ru、铬Cr、铑Rh、铱Ir、铜Cu和它们的合金的组中的材料。
10. 如权利要求9所述的模板，其中所述AFC膜由Ru构成。
11. 如权利要求1所述的模板，进一步在所述衬底上包括多个处于所述磁性区域之间的非磁性区域，所述非磁性区域与磁性区域是邻接的，并且所述非磁性区域和磁性区域的上表面形成连续的平坦的表面。
12. 如权利要求1所述的模板，其中所述衬底是刚性的。
13. 如权利要求1所述的模板，其中所述衬底是柔性塑料片。
14. 如权利要求13所述的模板，进一步包括刚性硅支撑物，该塑料片的周边附着在该硅支撑物上。
15. 一种接触磁性转印模板，其包括：
由硅形成的环；
其外周边附着到该硅环上的圆形柔性聚酰亚胺片；以及
该片上的多个磁性岛和非磁性区域，所述多个磁性岛的每一个具有其宽度和长度每个都小于100nm的矩形的形状并且包括由反铁磁耦合AFC膜分开的第一和第二铁磁膜，所述第一和第二铁磁膜在存在有平行于所述岛的宽度而施加的外部磁场时具有沿着所述岛的宽度的平行磁矩，以及不存在施加的磁场时具有沿着所述岛的长度的反平行磁矩，所述反平行磁矩具有相等的值，因此在不存在施加的磁场时每个岛没有净磁矩。
16. 如权利要求15所述的模板，其中所述磁性岛和非磁性区域是邻接的，它们的上表面形成连续的平坦的模板表面。
17. 如权利要求15所述的模板，其中所述第一和第二铁磁膜的每一个包括Ni、Fe和Co中的一种或更多种的合金。
18. 如权利要求17所述的模板，其中所述合金包含一种或更多种选自于包括Pt、Pd、Ta、Ti、W与Cr的组中的元素。
19. 如权利要求15所述的模板，其中所述第一和第二铁磁膜的每一个包括NiFe合金，并且在每个磁性岛中所述衬底和所述第一铁磁膜之间进一步包括选自于包括Cr、CrMo合金、CrMoB合金、CrMn合金和CrW合金的组中的籽层。
20. 如权利要求15所述的模板，其中所述AFC膜是选自于包括钌Ru、铬Cr、铑Rh、铱Ir、铜Cu和它们的合金的组中的材料。
21. 如权利要求15所述的模板，其中所述第一和第二铁磁膜的每一个包括NiFe合金，并且在每个磁性岛中所述衬底和所述第一铁磁膜之间进一步包括CrMoB合金、CrMn合金的籽层。
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