CN1838246B - 具有叠层内偏置的磁传感器 - Google Patents

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Abstract

一种磁传感器，包括具有检测层的传感器叠层。第一偏置结构包括位于所述传感器叠层的相对两侧的第一和第二永磁体，并具有第一磁化矢量，且定位于临近传感器叠层，用来产生偏置检测层的偏置场。第二偏置结构具有第二磁化矢量，其相对于检测层定位在传感器叠层内，用来对抗在检测层中心的偏置场，其中，第二偏置结构的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。

Description

具有叠层内偏置的磁传感器
本发明涉及磁数据存储和检索系统。更具体地，本发明涉及一种用于偏置和稳定具有叠层内偏置结构的磁传感器的系统。
背景技术
在电子数据存储和检索系统中，磁记录头通常包括读出器部分，其具有一传感器，用来检索存储在磁盘上的磁性编码信息。来自于磁盘表面的磁通量引起传感器一检测层或多检测层的磁化矢量的旋转，其最后又引起磁传感器电特性的变化。检测层通常也称为自由层，因为检测层的磁化矢量是响应外部磁通量而自由旋转的。传感器电特性的变化可以通过让电流流过传感器并测量传感器两端的电压而检测到。根据装置的几何结构，该感测电流可以在装置层的面内(CIP)通过，或者垂直于装置层的平面(CPP)通过。外部电路然后将电压信息转换成合适的格式，并按需要操作该信息，从而恢复编码在磁盘上的信息。
在当今读出头中的一个主要结构是包含具有某种类型的磁阻的铁磁材料的薄膜多层结构。磁阻现象的实例包括各向异性磁阻(AMR)，巨磁阻(GMR)，以及隧道效应磁阻(TMR)。
AMR传感器通常具有由铁磁材料形成的单一MR层。MR层的阻抗按照cos2α的函数变化，其中α是MR层磁化矢量与在MR层种流动的检测电流方向之间形成的角度。
GMR传感器具有一系列交替的磁性和非磁性层。GMR传感器的阻抗的变化是磁层和自旋相关散射间传导电子的自旋相关(spin-dependent)传输的函数，其中磁层由非磁性层分隔，自旋相关散射出现在磁性和非磁性层的交界面以及磁性层内。GMR传感器的阻抗取决于连续磁层中磁化的相对方向，并按照连续磁层的磁化矢量之间角度的余弦变化。
典型的GMR读出传感器配置是GMR自旋阀(spin valve)，其中GMR读出传感器是由非磁性隔离层形成的多层结构，该非磁性隔离层位于合成反铁磁铁(SAF)和铁磁自由层之间，或者两个铁磁自由层之间。在前一种结构中，SAF的磁化是固定的，典型的垂直于GMR读出传感器的空气轴承表面，而自由层的磁化响应于外部磁场自由的旋转。SAF包括一基准层以及通过耦合层磁性耦合的被栓插(pinned)层使得基准层的磁化方向与被栓插层的磁化相反。在后一个结构中，两个自由层的磁化响应于外部磁场自由的旋转。GMR读出传感器的阻抗的变化是在自由层磁化方向和SAF基准层磁化方向之间形成的角度的函数，或者是在两个自由层磁化方向之间形成的角度的函数。
TMR传感器具有与GMR传感器相似的配置，除了传感器的磁层由绝缘薄膜分隔，该绝缘薄膜足够薄使得电子可以在磁层之间穿过。从一个磁层入射到势垒上的电子出现隧穿(tunneling)的可能性取决于电子波函数的特性和相对于在另一个磁层中磁化方向的电子自旋。因而，TMR传感器的阻抗取决于磁层磁化的相对定向，其对于磁层平行的配置表现出最小，对于磁层逆平行的配置表现出最大。
对于所有类型的MR传感器，响应于来自于磁盘的磁通量而会出现磁化旋转.当磁盘的记录密度持续增加时，磁盘上的磁道宽度一定减小，这就必然需要更小的传感器.当传感器尺寸上变得更小时，特别是对于具有小于0.1微米(μm)尺寸的传感器，根据出现在传感器边缘而不是传感器中心的磁化旋转就可以得到更多的信号.这导致了一些非预期的结果.例如，传统的读头受到不良缩放比例的影响，这是因为当传感器的磁道间(cross-track)宽度减小时，读头信号的幅值相比于减小的宽度而不成比例地更快减小.此外，传感器的磁道间分辨率受到有害的影响，因为传感器的电宽度由于在传感器边缘的增加的信号而增加.此外，制造缺陷更可能出现在传感器边缘附近，其可能导致有噪声的读取器信号.设计磁传感器的方式必须使得更小的传感器也不具有磁噪声，并且提供具有合适幅值的和能够准确恢复写入到磁盘上的数据的信号.
发明概述
本发明的第一方面提出了一种磁传感器，其包括具有检测层的传感器叠层(sensor stack)。第一偏置结构包括位于所述传感器叠层的相对两侧的第一和第二永磁体，并具有第一磁化矢量，且定位于邻近传感器叠层，用来产生偏置检测层的第一偏置场。第二偏置结构具有第二磁化矢量，相对于检测层位于传感器叠层内，用来产生在检测层中心部分对抗(counter)第一偏置场的第二偏置场，其中，第二偏置结构的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。
本发明的第二部分提出了一种磁传感器，包含：包括检测层的传感器叠层，所述检测层具有第一偏置边缘和第二偏置边缘；第一和第二永磁体，位于所述传感器叠层的相对两侧，所述第一永磁体定位在临近所述第一偏置边缘，所述第二永磁体定位在临近所述第二偏置边缘，用来产生偏置检测层的偏置场；以及：第三永磁体，具有基本上类似于偏置场方向的磁化方向，所述第三永磁体被相对于检测层定位在所述传感器叠层中以使得来自于第三永磁体的磁场与检测层中心部分的偏置场相反；其中，所述第三永磁体的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。
本发明的第三部分提出了一种偏置传感器叠层中的检测层的方法，该方法包含：使用第一偏置结构来生成第一偏置场，所述第一偏置结构包括位于所述传感器叠层的相对两侧的第一和第二永磁体，并具有第一磁化矢量且定位于临近所述传感器叠层；用所述第一偏置场偏置检测层；以及：用第二偏置场偏置检测层，第二偏置场来自于叠层内的偏置源，该叠层内偏置源具有基本上平行于第一偏置场的磁化方向，叠层内偏置源相对于检测层定位，使得来自于叠层内偏置源的磁场降低检测层中心部分中第一偏置场的大小；其中，所述叠层内偏置源的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。
附图说明
图1是根据本发明的磁传感器的一层的示图。
图2A是在不具有叠层内偏置元件的传统磁传感器中自由层的偏置场图谱。
图2B是在根据本发明一个实施例的磁传感器中自由层的偏置场图谱，该磁传感器包括一具有55nm磁道间宽度的叠层内偏置元件。
图2C是在根据本发明另一个实施例的磁传感器中自由层的偏置场图谱，该磁传感器包括一具有35nm磁道间宽度的叠层内偏置元件。
图3是不具有叠层内偏置元件的传统磁传感器、根据本发明包括具有55nm磁道间宽度的叠层内偏置元件的磁传感器、以及根据本发明包括具有35nm磁道间宽度的叠层内偏置元件的磁传感器的自由层中磁道间的偏置磁场的曲线图。
图4A是在不具有叠层内偏置元件的传统磁传感器中自由层的归一化信号图谱。
图4B是在本发明包括具有55nm磁道间宽度的叠层内偏置元件的磁传感器中自由层的归一化信号图谱。
图4C是在本发明包括具有35nm磁道间宽度的叠层内偏置元件的磁传感器中自由层的归一化信号图谱。
详细描述
图1是根据本发明的磁传感器10的一层的示图。磁传感器10包括永磁体12a，12b和传感器叠层13。永磁体12a和12b位于传感器叠层13的相对侧。传感器叠层13包括栓插层14，被栓插层16，间隔层18，自由或检测层20，非磁性间隔层22，以及叠层内偏置元件24。被栓插层16位于栓插层14的上方。间隔层18位于被栓插层16的上方。自由层20位于间隔层18上方。非磁性间隔层22位于自由层20上方。叠层内偏置元件24位于非磁性间隔层22上方。
在一个实施例中，传感器叠层13包含一底端自旋阀传感器配置。在该实施例中，栓插层14由诸如IrMn，PtMn，NiMn，RhMn，RuRhMn等的反铁磁材料构成。被栓插层16是合成反铁磁体(SAF)，其包括两个铁磁层，例如由Ru间隔开的两个CoFe层。当两个铁磁层由适当厚度的Ru间隔分隔开时，两个铁磁层牢固的与磁距逆平行耦合。对于被栓插层16，合成反铁磁体的使用提供了减小的去磁化磁场和更好的磁稳定性。间隔层18由Cu构成，但是其它包括Au，Ag，NiFeCr，Al和Ru的材料可以互换使用。自由层20由诸如NiFe的铁磁材料构成。
永磁体12a和12b位于传感器叠层13的相对侧。永磁体12a和12b具有磁化强度MPM，其在磁化强度MPM方向上提供了对于自由层20的纵向偏置。永磁体12a和12b通常由诸如CoCrPt，CoCr，CoCrTa，CoCrTaPt，CoPt或CoNiCr的硬磁材料构成。为了让磁传感器正常工作，自由层20必须被稳定的抑制边缘域的形成。畴壁运动(Domain wall motion)引起电噪声，其使得数据恢复很困难或者不可能。来自于永磁体12a和12b的静磁场稳定了自由层20，防止了在自由层20中的边缘域的形成，并且在静磁场方向上提供对于自由层20的适当偏置。
当磁传感器尺寸变得更小时，根据出现在传感器边缘而不是传感器中心的磁化旋转得到更多信号。这导致一些非预期的结果。例如，传统的传感器受到不良缩放比例的影响，这是因为当传感器的磁道间宽度减小时，传感器信号幅值相比减小的宽度而不成比例地更快减小。此外，传感器磁道间分辨率受到有害的影响，因为传感器电宽度由于在传感器边缘的增加的信号而增加。并且，制造缺陷更可能存在于传感器的边缘附近，这可能导致有噪声的读取器信号。设计磁传感器的方式必须使得更小的传感器也不具有磁噪声，并且提供具有合适幅值的和能够准确恢复写入到磁盘上的数据的信号。
为了解决这些和其它问题，在传感器叠层13中提供了叠层内偏置元件24。应该注意的是，当术语“内”用于描述相对于传感器叠层13的叠层内偏置元件24的定位时，意味着在传感器叠层13的底端，在传感器13叠层的顶端，或者传感器13顶端和底端之间传感器叠层13的任何位置。在所示的实施例中，叠层内偏置元件24由非磁性间隔层22与自由层20隔开。在一个实施例中，叠层内偏置元件24是由诸如CoCrPt，CoCr，CoCrTa，CoCrTaPt，CoPt或CoNiCr等的硬磁材料形成的永磁体。叠层内偏置元件24具有磁化强度MB，该磁化强度MB基本上平行于并基本上与永磁体12a和12b的磁化强度MPM方向相同。在与永磁体12a和12b相同的方向上的磁化叠层内偏置元件24简化了磁传感器10的制造，因为叠层内偏置元件24和永磁体12a和12b可以在制造过程中由相同磁场设定(也就是，被磁化)。
叠层内偏置元件24产生磁场HB。叠层内偏置元件24相对于自由层20定位，以至于来自于叠层内偏置元件24的磁场HB对抗并削弱了在自由层20中心磁道间方向上由永磁体12a和12b产生的磁场。此外，叠层内偏置元件24相对于自由层20定位，以至于磁场HB加强了在自由层20的边缘26和27由永磁体12a和12b产生的偏置磁场。因此，自由层20中心部分变得磁性上更软，并且产生在磁传感器10中大部分的信号，而自由层20在边缘26和27附近的部分变得磁性上更硬，并且产生在磁传感器10中更少的信号。换句话说，响应于来自于自由层20中心的磁介质的磁通量，磁化更自由的旋转。
来自于叠层内偏置元件24的磁场HB在由永磁体12a和12b产生的偏置磁场上具有的效果是由多种因素可控制的。例如，叠层内偏置元件24的强度(也就是，磁化强度MB的大小)和间隔层20的厚度ts是可选择的，来改变在自由层20中心的偏置磁场的大小和方向。根据磁化强度MB的大小和间隔层22的厚度ts，在自由层20中心引起的偏置场可以与由永磁体12a和12b产生的偏置磁场方向相同或相反。因此，自由层20中心的偏置磁场的大小和方向可以按照设计需要准确地设计。
叠层内偏置元件24的磁道间宽度wB也是可选择的，用来改变自由层20中心的偏置磁场的大小和方向。此外，磁道间宽度wB控制自由层20的磁性上减弱和加强部分的尺寸。也就是，对于叠层内偏置元件24较小的磁道间宽度导致自由层20中较窄的减弱区域，而对于叠层内偏置元件24较大的磁道间宽度导致自由层20中较宽的减弱区域。因此，产生大部分信号的自由层20部分的磁道间宽度可以通过调整叠层内偏置元件24的磁道间宽度wB按照设计需求原则准确地控制。在图1中示出的一个实施例中，叠层内偏置元件24具有磁道间宽度wB，其小于传感器叠层13的磁道间宽度wS(也就是，wB＜wS)。
为了展示叠层内偏置元件24在自由层20中偏置场上的效果，在此提供了传统磁传感器(也就是，无叠层内偏置元件24)和根据本发明的磁传感器的比较模拟结果。图2A是传统磁传感器中自由层20a的偏置场图谱，该磁传感器不具有叠层内偏置元件24，但含有具有95nm磁道间宽度wS的传感器叠层13。图2B是在根据本发明的磁传感器中自由层20b的偏置场图谱，其包括具有55nm磁道间宽度wB的叠层内偏置元件24，该叠层内偏置元件位于具有95nm磁道间宽度wS的传感器叠层13中。图2C是在根据本发明的磁传感器中自由层20c的偏置场图谱，其包括具有35nm磁道间宽度wB的叠层内偏置元件24，该叠层内偏置元件位于具有95nm磁道间宽度wS的传感器叠层13中。
在传统磁传感器的自由层20a中(图2A)，邻近传感器叠层13的永磁体12a和12b提供了稳定的偏置场。边缘26a和27a的该偏置场相比于自由层20a的中心30a分别由于它们接近永磁体12a和12b而更强。然而，跨过大部分自由层20的偏置场不足以防止磁旋转发生在边缘26a和26b附近，并且许多传感器信号由出现在这些边缘附近而不是传感器中心30a的磁化旋转获得。因此，具有永磁体偏置的传统磁场会受到不良缩放比例，降低的磁道间分辨率，以及由传感器边缘附近的制造缺陷引起的有噪声读取器信号的影响。
在根据本发明的磁传感器中，该传感器包括具有55nm(图2B)或35nm(图2C)磁道间宽度wB的叠层内偏置元件24，自由层内的偏置磁场(图2B中的自由层20b和图2C中的自由层20c)相比于不具有叠层内偏置元件24(图2A)的传统磁传感器中的自由层20a在边缘附近增加，并且朝着自由层中心方向减小.在自由层20b中，磁化强度MB的大小和相比于自由层20b叠层内偏置元件24的定位是这样：使得在自由层20b的中心30b周围的偏置场减弱，并且相对于由永磁体12a和12b产生的偏置场反向。此外，由永磁体12a和12b产生的偏置场在自由层20b的边缘26b和27b附近增强。这样就将自由层20b的有效宽度we(也就是，自由层20b中信号产生部分的宽度)降低到中心大约60nm的自由层20b。类似的，在自由层20c中，磁化强度MB的大小和叠层内偏置元件24相对于自由层20c的定位是这样：使得自由层20c的中心30c周围的偏置场被削弱，并且相对于由永磁体12a和12b产生的偏置场反向。并且，由永磁体12a和12b产生的偏置场在自由层20c的边缘26c和27c的周围得到增强。这样就将自由层20c的有效宽度we(也就是，自由层20c中信号产生部分的宽度)降低到中心大约40nm的自由层20c。在自由层20b和自由层20c中，自由层中心部分变得磁性上更软，并且产生磁传感器中大部分的信号，而边缘附近的自由层部分变得磁性上更硬，并且产生磁传感器中较少的信号。
图3是图2A-2C中示出的磁传感器配置中磁道间偏置磁场的曲线图。具体的，线40是在自由层20a(图2A)中磁道间偏置磁场的曲线图，线42是在自由层20b(图2B)中磁道间偏置磁场的曲线图，线44是在自由层20c(图2C)中磁道间偏置磁场的曲线图。如图3所示，相比于不具有叠层内偏置元件24的传统磁传感器(线40)，包括叠层内偏置元件24的磁传感器的偏置场(线42和44)在边缘附近增加，并且朝向自由层中心方向降低。因此，自由层中心部分变得更软，并且产生磁传感器大多数的信号，而自由层边缘部分附近的自由层部分变得更硬，并且产生磁传感器的较少的信号。此外，对于叠层内偏置元件24(线44)越小的磁道间宽度wB就导致自由层中的减弱区域越窄，而对于叠层内偏置元件24(线42)越大的磁道间宽度wB就导致在自由层中的磁性上减弱的区域越宽。因此，通过改变叠层偏置元件24的磁道间宽度wB，可以控制磁性上减弱并且产生磁传感器中大部分信号的自由层的部分。
如上讨论，根据本发明通过引入叠层内偏置元件24，自由层中心部分被减弱从而允许更自由的磁化旋转。自由层中归一化的信号强度是磁化旋转，该磁化旋转出现在由自由层中最大可能磁化旋转(也就是，180°)归一化的自由层中。该归一化的信号强度可能在自由层上的所有点作为模型来产生归一化的信号强度图谱。图4A显示了在不具有叠层内偏置元件24的传统磁传感器中对于自由层20a的归一化信号强度图谱。图4B显示了在本发明的磁传感器中对于自由层20b的归一化信号强度图谱，其中该磁传感器包括具有55nm磁道间宽度的叠层内偏置元件24。图4C显示了在本发明的磁传感器中对于自由层20c的归一化信号强度图谱，其中该磁传感器包括具有35nm磁道间宽度的叠层内偏置元件24。
在传统的磁传感器中，自由层20a在中心30a周围具有不良的磁化旋转(图4A)，其引起了产生于自由层20a的边缘26a和27a的大量信号.如上所述，在小的传感器中，这可能导致不良缩放比例，降低的磁道间分辨率，以及由传感器边缘附近的制造缺陷引起的有噪声的读头信号.另一方面，在引入叠层偏置元件24的磁传感器中，自由层的中心部分磁性上变软，而自由层的边缘部分变硬.这转换成在自由层中心附近更大的磁化旋转以及在自由层边缘附近更小的磁化旋转.这一现象在图4B和4C的归一化信号强度图谱中示出，其显示出自由层20b和20c在中心30b和30c附近分别具有高磁化旋转.这导致大量的信号产生于自由层中心部分.通过在磁传感器中心部分产生大部分的信号，根据本发明的磁传感器产生一种信号，该信号具有增强的磁道间分辨率，更好的缩放比例，以及减少的噪声信号风险，该减少的信号噪声风险是由于传感器边缘附近存在的制造缺陷而引起的.
已经显示并说明的叠层内偏置元件24具有小于传感器叠层磁道间宽度wS的磁道间宽度wB。应该注意的是，磁道间宽度wB还可能基本上等于传感器叠层磁道间宽度wS。尽管在包括具有基本上等于传感器叠层宽度wS的磁道间宽度wB的叠层内偏置元件24的磁传感器中，磁道间分辨率的改善不是同样的有效，但是具有此特性的叠层内偏置元件24可以获得传感器信号更大的增加。下表比较了四种磁传感器中产生的信号(mV)和磁道间分辨率(nm)的大小，这四种传感器分别是：(1)不具备叠层内偏置元件24的传统磁传感器，(2)根据本发明包括具有95nm磁道间宽度的叠层内磁体的磁传感器，(3)根据本发明包括具有55nm磁道间宽度的叠层内磁体的磁传感器，(4)根据本发明包括具有35nm磁道间宽度的叠层内磁体的磁传感器。
  传感器配置   传感器信号   磁道间分辨率
  不具备叠层内偏置元件24，w<sub>S</sub>＝95nm   3.27mV   115.1nm
  具备叠层内偏置元件24，w<sub>S</sub>＝95nm，w<sub>B</sub>＝95nm   8.23mV   102.9nm
  具备叠层内偏置元件24，   6.73mV   88.9nm
  w<sub>S</sub>＝95nm，w<sub>B</sub>＝55nm
  具备叠层内偏置元件24，w<sub>S</sub>＝95nm，w<sub>B</sub>＝35nm   5.46mV   87.6nm
在不背离本发明精神和范围的情况下，可以对于所述的磁传感器进行各种改进。例如，尽管显示并描述的叠层内偏置元件24所在的磁传感器具有底端自旋阀配置，但是叠层内偏置元件24可以引入到需要纵向上稳定消除边缘域形成的任何类型的磁传感器中。此外，尽管仅有一个叠层内偏置元件24引入到传感器叠层13中，但是可选择的可以引入两个或更多叠层内偏置元件到传感器叠层13中，用来提供额外的手段来控制偏置场的大小和方向，该偏置场是在自由层20和产生大多数传感器信号的自由层20的部分的中心和边缘。
总之，当磁传感器尺寸上变小时，在传感器边缘而不是在传感器中心出现的磁化旋转可以得到更多信号.这导致了一些非预期的结果，诸如不良缩放比例，降低的磁道间分辨率，以及由传感器边缘附近的制造缺陷导致的有噪声读头信号.本发明是一种磁传感器，该磁传感器通过两个偏置结构的相互作用解决这些和其它问题.第一偏置结构具有第一磁化矢量，紧邻传感器叠层，用来产生偏置检测层的偏置场.第二偏置结构具有第二磁化矢量，相对于检测层定位，用来对抗检测层中心的偏置场.

Claims (19)

1.一种磁传感器，包含：
包括检测层的传感器叠层；
第一偏置结构，包括位于所述传感器叠层的相对两侧的第一和第二永磁体，并具有第一磁化矢量，且定位于临近传感器叠层，用来产生偏置检测层的偏置场；以及
第二偏置结构，具有第二磁化矢量，相对于检测层定位在传感器叠层中，用来对抗在检测层的中心部分的偏置场；
其中，第二偏置结构的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。
2.如权利要求1所述的磁传感器，其中第二偏置结构的磁道间宽度为55nm，检测层的磁道间宽度为95nm。
3.如权利要求1所述的磁传感器，其中第二偏置结构的磁道间宽度为35nm，检测层的磁道间宽度为95nm。
4.如权利要求1所述的磁传感器，其中第一磁化矢量和第二磁化矢量基本上平行。
5.如权利要求1所述的磁传感器，其中第一磁化矢量和第二磁化矢量的方向相同。
6.如权利要求1所述的磁传感器，其中在检测层中心部分的偏置场的大小是第二偏置结构磁道间宽度的函数。
7.如权利要求1所述的磁传感器，其中在检测层中心部分的偏置场的大小是检测层和第二偏置结构之间距离的函数。
8.如权利要求1所述的磁传感器，其中在检测层中心部分的偏置场的大小是第二磁化矢量大小的函数。
9.如权利要求1所述的磁传感器，其中非磁性金属设置在位于检测层和第二偏置结构之间的传感器叠层中。
10.如权利要求1所述的磁传感器，其中第二偏置结构包含永磁体。
11.一种磁传感器，包含：
包括检测层的传感器叠层，所述检测层具有第一偏置边缘和第二偏置边缘；
第一和第二永磁体，位于所述传感器叠层的相对两侧，所述第一永磁体定位在临近所述第一偏置边缘，所述第二永磁体定位在临近所述第二偏置边缘，用来产生偏置检测层的偏置场；以及
第三永磁体，具有基本上平行于所述偏置场的方向的磁化方向，所述第三永磁体被相对于检测层定位在所述传感器叠层中以使得来自于第三永磁体的磁场与检测层中心部分的偏置场相反；
其中，所述第三永磁体的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。
12.如权利要求11所述的磁传感器，其中所述第三永磁体的磁道间宽度为55nm，检测层的磁道间宽度为95nm。
13.如权利要求11所述的磁传感器，其中所述第三永磁体的磁道间宽度为35nm，检测层的磁道间宽度为95nm。
14.如权利要求11所述的磁传感器，其中来自于所述第三永磁体的磁场反转检测层中心部分偏置场的方向。
15.如权利要求11所述的磁传感器，其中来自于所述第三永磁体的磁场增强接近第一和第二偏置边缘的偏置场。
16.如权利要求11所述的磁传感器，其中非磁性金属被设置在位于检测层和第三永磁体之间的传感器叠层中。
17.一种偏置传感器叠层中的检测层的方法，该方法包含：
使用第一偏置结构来生成第一偏置场，所述第一偏置结构包括位于所述传感器叠层的相对两侧的第一和第二永磁体，并具有第一磁化矢量且定位于临近所述传感器叠层；
用所述第一偏置场偏置检测层；以及
用第二偏置场偏置检测层，第二偏置场来自于叠层内的偏置源，该叠层内偏置源具有基本上平行于第一偏置场的磁化方向，叠层内偏置源相对于检测层定位，使得来自于叠层内偏置源的磁场降低检测层中心部分中第一偏置场的大小；
其中，所述叠层内偏置源的磁道间宽度小于检测层的磁道间宽度的0.58倍。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述叠层内偏置源的磁道间宽度为55nm，检测层的磁道间宽度为95nm。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述叠层内偏置源的磁道间宽度为35nm，检测层的磁道间宽度为95nm。
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