CN103714828A - 具有后沿凹进的写入极尖端 - Google Patents

Abstract

具有后沿凹进的写入极尖端。依据一些实施例，一种数据写入器可以利用写入极尖端进行构建，该写入极尖端被配置为在尖端主体的相反两侧具有前沿和后沿。该后沿可以通过朝向该前沿延伸至该尖端主体之中的凹进而成形。

Description

具有后沿凹进的写入极尖端

发明内容

本公开的各个实施例总体上涉及能够进行数据记录的数据写入器。

依据一些实施例，一种写入极尖端可以被配置为在尖端主体的相反两侧具有前沿和后沿。该后沿可以通过朝向该前沿延伸至尖端主体之中的凹进而成形。

附图说明

图1是数据存储设备的示例部分的框图

图2提供了图1所显示的数据存储设备的一部分的顶视图框图。

图3示出了能够在图1的数据存储设备中使用的示例数据传感器的一部分的示例框图。

图4显示了依据各个实施例进行构建的示例读取传感器的一部分的框图。

图5图示了依据各个实施例进行构建的示例磁性部件的一部分的等距视图。

图6A-6C示出了被构建为能够在图1的数据存储设备中使用的示例二维数据读取传感器的顶视图。

图7提供了依据各个实施例而构建的数据读取器构造程序的流程图。

具体实施方式

数据存储产业一直争取具有更高数据容量以及更快数据访问的设备。随着数据比特和数据轨道变得越来越小，比特格式的媒体呈现出这样的特点，在保持数据完整性的同时提供增长的区域比特密度。然而，旋转的比特格式媒体面临适应旋转过渡的困难，因为格式比特数组不会自己组装成倾斜的配置。在从极端倾斜角访问数据比特时，这样统一的格式比特数组会限制数据比特的写入时间并且降低数据存储设备的性能。因此，数据存储产业有动机去提供一种数据存储设备，通过比特格式媒体可以有极大化的数据存储容量以及数据传输速度，尤其是在高倾斜角操作的情况下。

因此，一种写入极尖端可被配置为在尖端主体的相对侧具有前沿和后沿，其中后沿可以通过朝向该前沿延伸至该尖端主体之中的凹进而成形。该成形的凹进使得该写入极尖端在极极端倾斜时，更好的与处于数据介质的极端区域的数据比特对准。调整凹进形状的能力可以提供这样的极尖端配置，通过适应极尖端的倾斜角度来增加编程数据的效率和可靠性。

图1提供了数据存储设备100的示例部分的顶部框图。可以理解的，无论如何，本公开的多个实施例不会受图1所示的环境的限制，且可以被实现为在多个数据存储设备中执行数据访问操作。

设备100可以配置为具有一个或多个旋转的数据媒体102，这些数据媒体通过轴电机104在中心连接和控制。用户可访问的数据比特(没有示出)，以及其他非用户可访问数据如灰色代码，可以沿同心数据轨道106对齐，这些数据轨道可以通过致动组件108单独地或并发地进行访问。根据各实施例，该致动组件108显示为包括负载杆110，它旋转来定位滑块112靠近一个或多个数据轨道106。

在操作中，媒体102的旋转能够形成空气轴承，滑块112在其上飞行并定位头万向架组件(HGA)以允许HGA的转换部分访问一个或多个数据比特。虽然没有限制，但是滑块112和HGA可以包括一个或多个转换部件，诸如磁性写入器和／或磁响应读取器，它们进行操作以分别进行编程并且从存储媒体102读取数据。以这种方式，致动组件108的受控运动使得该转换器与数据轨道106对准以对数据进行写入、读取和重写。

致动组件108用于将滑块112定位至邻近所选择数据比特之处的移动能够使得HGA的方位以“倾斜角度”发生倾斜，这对转换部件关于数据轨道106的对准有所影响。随着致动组件108将滑块112向媒体102的内侧(ID)或外侧(OD)直径移动，该倾斜角度会引入用来访问数据比特的磁场分布和数据比特本身之间的角偏移量，这减少了从数据比特读取或向数据比特写入数据的时间余量。

在媒体102被配置为其中数据比特被构造为锁定至媒体102上的预定位置的颗粒岛(granular island)的比特格式的(bit patterned)媒体时，向数据存储设备100引入的角偏移量特别难以进行校正。数据比特密度的增加以及数据轨道106宽度的减小会使得倾斜角度对数据比特访问的影响进一步加剧，这是因为数据写入部件的物理大小难以减小并且时间余量面临着媒体102的每英寸空间更快的传输速率。因此，可以采用分块的(shingled)数据记录来允许物理上更大的转换部件同时对来自相邻数据轨道106的多个数据比特进行编程。

图2显示了能够在图1的数据存储设备100中使用的示例数据存储媒体120的一部分。数据存储媒体120被配置为比特格式的媒体，与数据比特在记录层上的任意地方进行编程的非比特格式的媒体相反，在所述比特格式的媒体中分列比特122被构建到媒体120的记录层之中。

利用分块记录，多个相邻数据比特122被分组到数据轨道(轨道1-6)中，它们能够被单独或同时读取，但是利用在物理上跨过多个轨道的数据写入极进行顺序编程。也就是说，在物理上大于单个数据轨道的写入极能够被用来通过连续对多个相邻轨道顺序编程而对多个数据轨道进行编程。这样，写入极将遵循路径1-3顺序进行编程以产生六个不同编程的数据轨道。应当注意的是，虽然图2的数据轨道被示为是线性的，但是并非要求或限制为这样的配置，因为能够使用诸如曲线的各种数据轨道形状。

在使用分块数据记录能够通过针对给定的写入极尺寸减小数据轨道宽度而提高数据比特的密度的同时，数据比特密度向着更小的数据轨道和写入极连续提高，这能够加剧倾斜角度对分块数据记录的影响。图3总体上示出了倾斜角度能够如何对应于数据写入极未与比特格式的数据比特132对准的框图。

数据写入极尖端134示出了梯形尖端与来自相邻数据轨道136的数据比特132适当对准。极尖端134的适当对准被定义为实质上与数据轨道正交的后沿140，这允许极尖端134的磁化在数据比特132之间的区域135中有效且可靠地进行反转。

与对准的写入极尖端134相比，极尖端142和144大致具有或正或负的7度倾斜角度，其引入关于与极尖端移动方向垂直的平面有所倾斜的极尖端后沿。极尖端142和144的倾斜后沿示出了轻微的倾斜角度能够如何减少极尖端能够在其中反转磁化的时间量，该反转磁化是由于与不存在倾斜角度时相比，后沿140与多个数据比特132相接触更长的时间量。也就是说，写入极尖端142和144的倾斜分别改变了写入极后沿未与数据比特相接合的时间，这强调了极尖端中的磁化反转时间。

在数据媒体的内外极端，倾斜角可以大约为14度或更大。写入极尖端146和148分别示出了这样的正负倾斜角度能够如何改变后沿与数据比特132相接触的极端，这进一步减少了可用于对磁畴进行编程的时间。因此，能够意识到的是，有所增加的倾斜角度对应于使得后沿140能够改变磁化的时间量有所减少的倾斜后沿而并不会无意地对已经访问过的数据比特132进行编程。

因此，图4所示的写入极160可以被构建以进行调整而缓解倾斜角度的效果的后沿。示例写入极160仅是缓解倾斜角度困境的一种可能配置的说明而绝非作为限制或要求如此。写入极160从空气轴承进行显示并且示出了部署在一对侧屏蔽164、前方屏蔽166和后方屏蔽168之间的写入极尖端162。

写入极尖端162具有前沿170和后沿172，它们通过以关于Y轴成一个或多个预定角度θ₁所定向的侧沿进行连接。前沿170的宽度176和侧沿174的角定向可以提供可根据意愿选择使用的多种不同形状，诸如梯形、矩形、多边形和长菱形。无论前沿170和侧沿174的形状如何，如图3所示，增加的倾斜角度都会减少后沿172处于数据比特之间的时间。

为了增加后沿172能够在数据比特之间反转磁化的时间，后沿172能够被调整为由从后沿172向前沿170进行延伸的凹进所定义的预定形状。该凹进可以以提供分别适于缓解极端正负倾斜角度偏斜的多个后沿突起178的各种不同构造和设计特性来成形。虽然突起178能够利用不同参数独立成形，但是图4所示的凹进实质上被成形为“V”，其中突起178均由关于X轴以预定角度θ₂倾斜的表面所定义。

倾斜后沿表面的预定角度产生了延伸的突起178，其能够被调整为在以极端正负倾斜角度进行定位时明显垂直于数据轨道，这能够使得数据比特之间的非磁性间隔最大化以允许极尖端174有更多时间来反转磁化。图5提供了示例写入极尖端的后沿能够如何进行调整以缓解大的倾斜角度的数据比特编程。如极尖端190所示，能够配置V形后沿，以使得多个数据轨道的数据比特192尽管从前沿至后沿测量的整体极尖端长度稍有减小的情况下也能够以零倾斜角度有效编程。

后沿突起的优化在极尖端190处于大的倾斜角度时变得明显，诸如以极端正倾斜角度偏斜的极尖端194以及以极端负倾斜角度进行定位的极尖端196。每个极尖端194和196的后沿所成形的凹进提供了以相反方向形成角度的突起以针对正负倾斜角度将后沿的外部垂直于数据轨道进行定向。在操作中，后沿的倾斜表面的方位允许极尖端194和196与如图3所示的没有对后沿进行成形的情况相比以最大时间与数据比特192相接合而在数据比特之间反转磁化。

利用对极尖端的后沿进行成形的能力，能够对突起进行成形以分别缓解正负倾斜角度的倾斜角度影响。然而，图4和5所示的V形后沿凹进并非要求如此或作为限制，因为各种经调整的后沿凹进形状能够产生各种对称和非对称的突起。图6A-6C分别示出了说明由经成形的后沿凹进所提供的不同调整可能性的具有经唯一调整的后沿的写入极尖端192、194和196。

在图6A中，凹进198被成形为非对称“V”，该非对称“V”由与从位于极尖端192的中点附近的平面206偏移的顶点204成不同角度发生倾斜的后表面200和202所定义。非对称凹进198能够提供被调整以缓解可能针对数据存储媒体的不同分区而变化的具体倾斜角度、数据轨道宽度和数据比特密度的突起。

图6B显示了以关于中心平面212对称的“V”形进行配置的凹进210。与图4和5的极尖端中所提供的双重后表面相反，凹进210被成形为两个倾斜表面214和216通过中间表面218相连，该中间表面218实质上平行于极尖端194的后表面220。包括中间表面218可以增加在几乎没有倾斜角度的情况下进行编程的数据，这是因为后表面的一部分在极尖端倾斜时与数据比特之间的非磁间隔的形状相匹配。

图6C示出了关于中心平面232对称的另一“V”形凹进230。凹进230由连续曲面234所形成，这能够允许制造有所简化的同时降低了极尖端和诸如图4的屏蔽168的相邻磁屏蔽之间的磁性分流的风险。应当注意的是，各个凹进198、210和230的形状可以按照意愿进行组合和修改以提供适于使得后沿和相邻数据轨道的数据比特之间的倾斜角度非对准有所缓解的倾斜表面。

图7提供了依据各个实施例执行的示例数据写入器构造程序240。程序240可以以在步骤242中设计后沿凹进作为开始。在能够对磁性写入极的后沿设计有所贡献的非限制的各种特性之间，预期倾斜角度范围、数据比特密度和数据轨道宽度全部能够被估定以提供具有能够针对正负倾斜角度的写入极方位缓解倾斜角度影响的多个突起的后沿。在一些实施例中，后沿凹进被设计为具有以大约为所遇到的最大倾斜角度的一半形成角度的突起，以允许在宽的倾斜角度范围上的倾斜角度影响有所缓解。

利用被调整为提供诸如缓解倾斜角度非对准的预定操作表现的后沿凹进，步骤244利用具有前沿和后沿的极主体形成写入极。如图4所示，该极主体可以具有如梯形的总体形状，其中前沿具有经由带角度的侧表面而连接至后沿的窄宽度。各个实施例利用大约两倍于数据轨道宽度的平均宽度形成写入极。无论写入极主体的形状和大小如何，步骤246都开始诸如利用蚀刻而去除后沿的预定部分来构建后沿凹进。

在步骤246中已经去除了后沿的一部分的同时，决策248评估步骤242的后沿凹进设计是否出现在写入极尖端中以及是否有必要进行进一步的去除。例如，与能够仅利用一个去除步骤形成的连续曲线凹进相比，非对称后沿凹进可能对应于一个以上的去除步骤。如果确实需要去除更多材料以形成所设计的后沿凹进，则进行步骤250以去除额外的部分。

在步骤250结束或者从决策248得出无需进行额外的去除操作的情况下，步骤252随后在写入极尖端周围形成磁性屏蔽以构造功能性数据写入器，其能够在从诸如图1的滑块112的滑块悬浮的数据转换头中实施。通过程序240的各个步骤和决策，数据写入器能够被构建以经调整以缓解倾斜角度影响的后沿。然而，程序240并不被限制为图7所示的步骤和决策，上述步骤和决策能够被省略、改变和添加。例如，在步骤242之前可以针对数据比特大小、密度和数据轨道宽度对比特格式的媒体进行评估以允许精确调整数据媒体的后沿凹进。

后沿凹进的各种结构配置能够允许写入极尖端在各种倾斜角度上有效地对数据进行编程而不必对数据比特时间或媒体旋转速度进行调节。此外，对后沿凹进进行调制的能力提供了对后沿进行成形以适应不同倾斜角度、数据比特密度和数据轨道宽度环境的能力。虽然实施例已经被针对于磁性记录，但是将要意识到的是，所请求保护的技术能够轻易地在诸如1707数据感应之类的任意数量的其它应用中被加以利用。

所要理解的是，即使已经在以上描述中连同各个实施例的结构和功能的细节一起给出了本公开各个实施例的多种特性，但是该详细描述仅是说明性的，并且在所附权利要求得以进行表达的术语的宽泛含义所指示的完整范围之内，可以对本公开原则内的细节尤其是结构和部署事项进行变化。例如，特定部件可以根据特定应用而有所变化而并不背离本技术的精神和范围。

Claims (20)

1.一种数据写入器，包括写入极尖端，该写入极尖端在尖端主体的相对两侧具有前沿和后沿，所述后沿通过朝向所述前沿延伸至尖端主体之中的凹进而成形。

2.根据权利要求1的数据写入器，其中所述后沿被配置为V形。

3.根据权利要求1的数据写入器，其中所述凹进在所述后沿上形成至少两个突起。

4.根据权利要求1的数据写入器，其中所述凹进提供多个倾斜表面。

5.根据权利要求4的数据写入器，其中所述多个倾斜表面中的至少两个表面关于所述前沿成角度。

6.根据权利要求4的数据写入器，其中所述多个倾斜表面中的至少两个表面与尖端主体的中点相接。

7.根据权利要求4的数据写入器，其中所述多个倾斜表面中的至少两个表面经由平行于所述前沿而配置的中间表面进行连接。

8.根据权利要求1的数据写入器，其中所述凹进关于尖端主体的中间平面对称。

9.根据权利要求1的数据写入器，其中所述凹进关于尖端主体的中间平面非对称。

10.根据权利要求1的数据写入器，其中前沿和后沿分别由侧表面所连接。

11.根据权利要求1的数据写入器，其中所述凹进沿着后沿定义了单个连续曲线表面。

12.根据权利要求1的数据写入器，其中所述写入极尖端被配置为将数据编程至比特格式的媒体。

13.根据权利要求1的数据写入器，其中所述尖端主体的大小被设置为覆盖呈现在数据存储媒体上的多个相邻数据轨道。

14.根据权利要求13的数据写入器，其中所述写入极尖端被配置为对相邻数据轨道进行分块数据记录。

15.一种包括写入极尖端的磁性部件，所述写入极尖端在尖端主体的相对两侧具有前沿和后沿，所述后沿通过朝向所述前沿延伸至尖端主体之中的凹进而成形成两个突起，所述两个突起由第一和第二倾斜表面所定义，所述第一和第二倾斜表面均朝向所述尖端主体的中心平面以关于前沿成共同角度进行延伸。

16.根据权利要求15的磁性部件，其中所述第一和第二倾斜表面均超出前沿的宽度进行延伸。

17.根据权利要求15的磁性部件，其中所述第一和第二倾斜表面是连续线性的。

18.根据权利要求15的磁性部件，其中所述第一和第二倾斜表面以关于前沿成预定倾斜角度的一半形成角度。

19.一种设备，包括：

写入极尖端，所述写入极尖端在尖端主体的相对两侧具有前沿和后沿；和用于缓解倾斜角度误差的装置。

20.根据权利要求19的设备，其中用于缓解倾斜角度误差的装置包括多个倾斜面，所述倾斜面关于前沿形成角度以形成朝向所述前沿延伸至尖端主体之中的凹进。

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