KR101566291B1 - 결합된 측면 실드를 갖는 자기 엘리먼트 - Google Patents

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모함메드 샤리아 울라 파트와리
빅터 보리스 사포즈니코브
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Abstract

자기 엘리먼트는 데이터 판독기로서 다양한 실시예들에 따라 구성될 수 있다. 자기 엘리먼트는 적어도 상부 실드에 접촉하고 ABS(air bearing surface) 상의 측면 실드(side shield)로부터 분리되는 자기 판독기를 가질 수 있다. 상기 측면 실드는 상기 상부 및 하부 실드들 사이에 배치된 결합층을 통해 상부 실드에 에 반강자성으로(antiferromagnetically) 결합될 수 있다.

Description

결합된 측면 실드를 갖는 자기 엘리먼트{MAGNETIC ELEMENT WITH COUPLED SIDE SHIELD}
다양한 실시예들은 일반적으로 데이터 판독기로서 구성된 자기 엘리먼트에 관한 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따라, 자기 엘리먼트는 적어도 상부 실드에 접촉하고 ABS(air bearing surface) 상의 측면 실드로부터 분리되는 자기 판독기를 가질 수 있다. 측면 실드는 상부 및 측면 실드들 사이에 배치된 결합층을 통해 상부 실드에 반강자성으로(antiferromagnetically) 결합될 수 있다.
도 1은 일반적으로 다양한 실시예들에 따른 예시적인 데이터 저장 디바이스를 도시하는 도면.
도 2는 몇몇 실시예들에 따라 구성된 예시적인 자기 엘리먼트의 횡단면 블록 표현을 도시하는 도면.
도 3은 일반적으로 몇몇 실시예들에서 도 1의 데이터 저장 디바이스의 부분에서 이용될 수 있는 자기 엘리먼트의 실시예를 예시하는 도면.
도 4는 다양한 실시예들에서 도 1의 데이터 저장 디바이스에서 이용될 수 있는 예시적인 자기 엘리먼트의 블록 표현을 디스플레이하는 도면.
도 5는 몇몇 실시예들에 따라 구성되고 동작되는 예시적인 자기 엘리먼트로부터의 동작 데이터의 그래프.
도 6은 다양한 실시예들에 따라 구성되고 동작되는 예시적인 자기 엘리먼트로부터의 다양한 동작 데이터를 플롯팅(plot)하는 도면.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 실행되는 엘리먼트 제조 루틴을 맵핑하는 흐름도.
산업은 더 빠른 데이터 액세스 시간들을 통해 증가된 데이터 저장 용량 및 신뢰도를 위해 계속 노력하고 있다. 이러한 성능은 데이터 해상도(data resolution)를 증가시키기 위해 하나 이상의 자기 실드들을 활용할 수 있는 증가된 데이터 비트 영역 밀도 및 감소된 폼 팩터 데이터 저장 컴포넌트들에 대응할 수 있다. 그러나 감소된 데이터 트랙 폭과 조합되는 자기 측면 실드들의 물리적 크기의 감소는 부근 데이터 트랙들로부터의 데이터 비트들의 부적절한 감지에 대응할 수 있고, 이는 자기 비대칭 및 감소된 데이터 비트 재판독을 생성할 수 있다. 따라서 데이터 해상도를 유지하면서 자기 실드들의 물리적 크기를 감소시키는데 있어 계속되는 관심이 존재한다.
이에 따라, 자기 엘리먼트는 ABS(air bearing surface) 상의 측면 실드로부터 분리되면서 데이터 판독기가 상부 실드와 접촉하는 데이터 감지 디바이스로서 구성될 수 있다. 측면 실드는 상부 실드에 반강자성으로 결합될 수 있으며, 이는 데이터 비트들의 부적절한 감지를 감소시킬 수 있다. 높은 보자력 자기 측면 실드를, 상부 실드에 자기적으로 결합되는 비교적 낮은 보자력 강자성 물질로 대체함으로써, 데이터 판독기는 스트레이 자기 필드 감도(stray magnetic field sensitivity)를 감소시키면서 더 정밀한 바이어스 자화들을 경험할 수 있다. 측면 및 상부 실드들 간의 결합은 추가로 최소 프로세싱 복잡도로 측면 실드의 자화를 추가로 안정화할 수 있다.
자기적으로 결합된 측면 실드들을 갖는 자기 엘리먼트가 다양한 비-제한적인 환경에서 실시될 수 있지만, 도 1은 일반적으로 예시적인 데이터 저장 디바이스의 데이터 트랜스듀싱 부분(100)을 디스플레이한다. 트랜스듀싱 부분(100)은 ABS(air bearing surface)(112)를 생성하기 위해 스핀들 모터(110)를 중심으로 회전하고 이에 부착되는 자기 저장 매체(108) 상에 존재하는 프로그래밍된 데이터 비트들(106) 위에 트랜스듀싱 헤드(104)를 위치시키는 작동 어셈블리(102)를 갖도록 구성된다. 스핀들 모터(110)가 회전하는 속도는 작동 어셈블리(102)의 슬라이더 부분(114)이 매체들(108)의 원하는 부분 위에 트랜스듀싱 헤드(104)를 포함하는 HGA(head gimbal assembly)(116)를 위치시키기 위해 ABS 상에 떠있도록 허용한다.
트랜스듀싱 헤드(104)는 각각 저장 매체(108)에 데이터를 프로그래밍하고 이로부터 데이터를 판독하도록 동작하는 자기 기록기 및 자기 응답 판독기와 같은 하나 이상의 트랜스듀싱 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 작동 어셈블리(102) 및 스핀들 모터(110)의 제어된 움직임은 데이터를 선택적으로 기록, 판독 및 재기록하기 위해 매체 표면(114)에 수직으로 측정되는 바와 같이 수직으로 그리고 저장 매체 표면들 상에 정의되는 미리 결정된 데이터 트랙들(도시되지 않음)을 따라 측방향으로 트랜스듀싱 헤드의 위치를 변조할 수 있다.
도 2는 도 1에서 도시된 데이터 저장 디바이스의 트랜스듀싱 부분(100)에서 이용될 수 있는 예시적인 자기 데이터 판독기(120)의 횡단면 블록 표현을 도시한다. 도 2에서 도시된 구성으로 제한되거나 요구되지 않지만, 자기 판독기(120)는 ABS(air bearing surface) 상에서 자기 실드들(124) 사이에 위치되는 자기 스택(122)을 갖는다. 자기 스택(122)은 자기저항, 터널 자기저항, 스핀 밸브, 및 이중 강자성 자유층을 갖고 고정된 자화 기준 구조를 갖지 않는 "트리레이어(trilayer)" 센서와 같은 다양한 상이한 데이터 비트 감지 라미네이션들로서 구성될 수 있지만, 도 2에 도시된 실시예에서는 자기 자유층(134)으로부터 비-자기 스페이서 층(132) 반대의 피닝(128) 및 피닝된(130) 층들을 포함하는 고정된 기준 구조에 의해 특징되는 HMRB(abutted junction) 스택로서 구성될 수 있다.
자유층(134)의 자기 배향은 외부 데이터 비트가 직면되고 피닝된 층(130)의 고정된 자화에 대해 측정되는 바와 같이 침묵 상태와 활성화된 상태 사이에서 변경될 때 측정 가능한 자기저항 효과를 제공하도록 동작할 수 있다. 자기 스택(122)은 Z 축을 따라 ABS로부터 측정되는 바와 같이 미리 결정된 스트라이프 높이(stripe height)(136)로 튜닝될 수 있다. 스트라이프 높이(136) 및 자기 스택(122)의 구성과 무관하게, ABS 상의 자기 스택(122)의 자기 크기는 너무 크고 민감해서 특히 감소된 폼 팩터의 높은 영역 비트 밀도 데이터 저장 디바이스들에서, 가까운 데이터 트랙들 상의 데이터 비트들을 구분할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 예시적인 자기 데이터 판독기(140)의 ABS 부분의 블록 표현을 디스플레이한다. 자기 데이터 판독기(140)는 제한되지 않은 다양한 실드 구성들을 갖고 구성될 수 있지만, 몇몇 실시예들에서, 자기 판독기 스택(142)은 측면 실드들(144) 사이에서 측방향으로 그리고 상부 실드(146)와 하부 실드(148) 사이에서 수직으로 배치된다. 자기 판독기 스택(142)은 임의의 다양한 직사각형, 정사각형, 곡선 및 형상화된 구조들로 구성될 수 있지만, 도 3에서 실질적으로 상부 실드(146)에 접촉하는 감소된 폭 표면에 비해 하부 실드(148)에 접촉하는 증가된 폭 표면에 의해 정의되는 사다리꼴로서 도시된다. 이러한 사다리꼴 형상은 측면 실드(144)와 판독기 스택(142) 간의 미리 결정된 갭(gap)을 생성하기 위해 측면 실드들(144)의 표면(150)에 마주하는 판독기 스택(142)으로부터 평행하게 또는 다르게 배향될 수 있는 테이퍼링된 측벽들을 제공할 수 있다.
자기 판독기 스택(142)의 반대 측면들에 위치되는 측면 실드들(144)은 판독기 스택(142)에서의 자기 비대칭을 감소시키고 스트레이 자기 필드들에 대한 민감도를 감소시키기 위해 개별적으로 고유하거나 공통의 물질들, 층들의 수 및 형상에 대해 튜닝될 수 있다. 측면 실드들(144) 중 하나 또는 둘 다가 상부(146) 및 하부(148) 실드에 결합된 높은 자기 보자력 구조로서 구성될 때, 자기 판독기 스택(142)은 높은 보자력 측면 실드(144)가 자기장들에서의 변동들에 너무 민감하게 반응하기 때문에 가변 자기 바이어싱을 경험할 수 있다. 상부(146) 및 하부(148) 실드들로부터 결합해제되는 소프트(soft) 자기 물질로 하드 자기 물질의 대체는 증가된 판독기 스택(142)을 제공하면서 스트레이 자기 민감도 중 일부를 완화시킬 수 있지만, 이러한 측면 실드의 자기 모멘트(magnetic moment)는 판독기 스택(142)의 증가된 노이즈에 대응하는 크로스-트랙 자기장들(cross-track magnetic fields)에 대한 일정하지 않은 자화 응답을 가질 수 있다.
이러한 감도들 및 일정하지 않은 자화 작용을 고려하여, 상부 실드(146)는 AFM(antiferromagnet)와 같은 피닝층(152), 강자성 층(154), 루테늄과 같은 전이 금속과 같은 결합층(156)의 라미네이션으로서 구성될 수 있고, 이는 결합층(156)을 통해 측면(144) 및 상부(146) 실드들을 결합하면서 상부 실드(146)의 고유한 자기 안정성을 증가시킨다. 그러므로, 측면 실드(144)가 강자성 물질로 구성되고 결합층(156)이 피닝된 강자성 층(154)과 언피닝된 측면 실드(144) 사이에 배치될 때 반강자성 결합은 합성 반강자성체(158) 구조(SAFS)로서 특징화될 수 있는 측면(144) 및 상부(146) 실드들(144) 사이에 형성될 수 있다.
양자의 측면 실드들(144) 및 자기 판독기 스택(142)에 접촉하도록 연속적으로 연장하는 것으로서의 결합층(156)의 구성은 단순한 프로세싱, 자기 판독기 스택(142)의 부분들의 바이어싱을 허용하고, 상부 실드(146) 라미네이션(lamination)으로서 별개의 SAFS의 형성은 반강자성으로 각각의 개별적인 측면 실드(144)에 결합한다는 것이 주의되어야 한다. 측면 실드들(144), 결합층(156), 및 강자성 층(154)의 형상, 두께, 이방성, 및 물질을 튜닝하는 능력은 스트라이프 높이, 트리레이어 라미네이팅된 구조(trilayer laminated structure) 및 판독기 스택 폭과 같은 자기 판독기 스택(142)의 구성에 제공되는 다양한 결합 옵션들을 제공한다.
도 4는 일반적으로 다양한 실시예들에 따라 자기 판독기 스택(172)의 설계에 응답하여 튜닝된 예시적인 자기 데이터 판독기(170)의 ABS 부분을 예시한다. 도 4에서 도시된 실시예에서, 자기 판독기 스택(172)은 고정 자화 기준층을 갖는 층들의 자기저항(MR) 라미네이션 및 ABS에서 판독기 스택(172)의 폭의 2배보다 더 큰 ABS로부터의 길이로서 특징화되는 긴 스트라이프 높이로서 구성된다. 이러한 판독기 스택(172) 구성은 고정 자화들을 갖지 않고 디폴트 자화를 세팅하도록 레어 바이어스 자석(rear bias magnet)과 같은 외부 컴포넌트들에 의존하는 트리레이어 판독기 스택의 실딩(shielding)과 상이한 상부(174) 및 측면(176) 실드 구성들에 대응할 수 있다.
라미네이팅된 상부 실드(174)에 의해 도시되는 바와 같이, 제 1(178) 및 제 2 (180) 강자성 층들은 각각 판독기 스택(172)의 어느 한 측면 상의 SAFS(186)의 형성으로부터 시작하는 반강자성 결합으로 인해 상부(174) 및 측면(176) 실드들의 증가된 자기 강화에 응답하여 튜닝되는 제 1(182) 및 제 2(184) 결합층들에 접촉한다. 이러한 튜닝은 제 1(178) 및 제 2(180) 강자성 층들의 구성에 대응하는 두께들 및 상이한 전이 금속들과 같은 유사한 또는 상이한 물질들의 제 1(182) 및 제 2(184) 결합층들을 구성할 수 있다. 즉, 결합층들(182 및 184)은 상부(174) 및 측면(176) 실드들 간의 미리 결정된 반강자성 결합 및 실드들(174 및 178)에서 미리 결정된 자기 강도를 제공하기 위해 제 1(178) 및 제 2(180) 강자성 층들의 유사한 또는 상이한 물질 및 두께(188) 구성과 조합하도록 구성될 수 있다.
이러한 튜닝된 구성은 측면 실드들(176)이 ABS에 대해 평행한 방향으로 판독기 스택(172)의 비-피닝된 부분들을 안정화시키도록 허용할 수 있는 MR 판독기 스택(172)의 피닝된 자화와 정렬되는 측면 실드(176) 자화를 조장할 수 있다. 다양한 실시예들이 제 1(178) 및 제 2(180) 강자성 층들, 제 2 결합층(184), 및 피닝 층(192)을 포함하는 합성 반강자성체(190)로 상부 실드(174)를 튜닝한다. 합성 반강자성체(190)는 제 1 강자성층(178)의 두께(188)의 조정을 통해 SAFS(186)와 상이한 자기 세기를 갖도록 튜닝될 수 있으며, 이는 상부 실드(174)가 결합된 측면 실드(176)와 상이한 자기 감도를 갖도록 허용할 수 있다.
강자성 층들(178 및 180) 간의 상이한 두께들(188)의 구성은 보완적이거나, 또는 제 2 결합층(184)의 배치, 10 및 20nm와 같이 판독기 스택(172)으로부터 미리 결정된 거리(194)에 독립적일 수 있다. 그러므로 제 1 강자성 층(178)의 두께(188)는 합성 반강자성체(190)의 자기 세기, SAFS(186)의 자기 세기, 및 제 2 결합층(184)로부터 판독기 스택(172)까지의 거리(194)에 대해 튜닝될 수 있으며, 이는 자기 저하와 자기 민감도 간의 미리 결정된 균형을 갖는 자기 안정성을 제공할 수 있다.
다양한 튜닝된 층들이 상부 실드(174)의 부분으로서 디스플레이되지만, 이러한 구성은 하부 실드(196)가 하나 이상의 측면 실드들(176)에 결합될 수 있거나 결합되지 않을 수 있는 층들의 라미네이션으로서 구성될 수 있기 때문에 제한적이지 않다. 예를 들어, 하부 실드(196)는 개별적으로 또는 측면 실드(174)에 반강자성으로 결합하는 상부 실드(174)와 조합하여 측면 실드(176)와의 반강자성 결합의 형성을 통해 합성 반강자성체 구조를 형성하는 강자성 층 및 측면 실드(176)에 접촉하는 결합층을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 한 측면 실드(176)가 상부 실드(174)에 결합되는 반면에, 다른 측면 실드(176)는 반강자성 결합이 각각의 측면 실드들(176)에 대해 자기 강도 및 안정성과 같은 상이한 자기 특성들에 대해 튜닝되도록 허용하기 위해 하부 실드(196)에 결합된다.
다양한 강자성 및 결합층들의 물질, 두께 및 배치를 조정함으로서 가능한 다양한 튜닝 매커니즘들을 통해, 더 빠른 속도에서 높은 영역 비트 밀도 데이터 저장 환경들을 정확하게 판독하는 능력은 가까운 데이터 트랙들로부터의 측면 판독 및 자기 노이즈가 완화되기 때문에 증가된다. 도 5 및 도 6은 다양한 실시예들에 따라 튜닝 및 동작되는 예시적인 자기 데이터 판독기들의 동작 데이터를 각각 플로팅한다.
도 5에서, 자기 데이터 판독기는 측면 실드들에 접촉하는 제 1 루테늄 결합층 및 판독기 스택으로부터 미리 결정된 거리에 위치되는 제 2 루테늄 결합층을 갖도록 구성되었다. 실선(200)은 제 2 결합층이 판독기 스택으로부터 대략 20nm에 위치될 때 판독기 스택의 중앙선으로부터의 거리에 관해 판독기 스택으로부터의 정규화된 재판독 신호의 그래프이다. 반면에, 점선(202)은 상부 실드에 결합되지 않은 영구 자석 측면 실드가 이용될 때 재판독 신호의 차트이다.
판독기 스택으로부터 루테늄 결합층의 ~20nm의 포지셔닝은 비-결합된 영구 자석 측면 실드의 이용에 비해 증가된 자기 성능을 제공한다는 것이 도 5의 선들(200 및 202)에서 도시된 데이터로부터 인지될 수 있다. 이러한 증가된 자기 성능은 MT10 및 MT50으로서 특징화될 수 있는 판독기 스택의 중앙선에 관해 데이터 비트의 최적화된 신호 세기 대 위치에 의해 예시될 수 있다. 이러한 자기 성능은 추가로 도 6에 의해 도시된 바와 같이 상부 실드의 강자성층 두께의 조정을 통해 튜닝될 수 있다.
실선(210) 및 점선(212)은 각각 2개의 결합층들 사이에 배치되는 층(178)과 같은 강자성층이 조정될 때 재판독 신호 그라디언트(readback signal gradient)가 어떻게 변동되는지를 예시한다. 도 6에서 디스플레이되는 바와 같이, 대략 60nm의 강자성 층에 대응하는 실선(210)의 성능은 저하된 PW50 값들을 경험하지 않으면서 증가된다. 대조적으로, 점선(212)에 의해 표현되는 바와 같은 대략 10nm 두께의 강자성층은 판독기 스택 상에서 집중되는 데이터 비트들에 관한 더 큰 의존성을 표출하며, 이는 높은 영역 비트 밀도 환경들에서 자기 데이터 판독기의 정확도 및 PW50 값들을 저하시킨다.
자기 데이터 판독기의 튜닝 및 구성이 다양한 비-제한적인 프로세스들에서 실행될 수 있지만, 도 7은 몇몇 실시예들에 따라 실행되는 예시적인 데이터 판독기 제조 루틴(220)을 제공한다. 소프트 자기 측면 실드들 사이에 배치되는 판독기 스택이 단계(222)에서 제공된다. 판독기 스택은 몇몇 실시예들에서 하부 실드 상에 형성될 수 있지만, 측면 실드들은 도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이 절연 층들에 의해 하부 실드로부터 전기적으로 및 자기적으로 격리된다.
단계(224)는 측면 실드들 및 판독기 스택에 접촉하는 연속적인 막으로서 제 1 결합층을 증착하도록 진행한다. 제 1 결합층은 측면 실드들이 상부 실드에 반강자성으로 결합하도록 허용하기 위해 루테늄 또는 탄탈륨과 같은 전이 금속으로 구성될 수 있다. 제 1 결합층의 증착은 루틴(220)을, 제 1 강자성층이 적어도 두께에 대해 설계되고 따라서 그 두께로 형성되는 단계(226)로 나아가게 한다.
판단(228)은 이어서 상부 실드에 포함될 결합층의 수를 평가한다. 다수의 결합층들이 상부 실드 내에 어떻게 구현될 수 있는지를 알기 위해서는 도 3 및 도 4에 대한 참조가 이루어질 수 있다. 2개 이상의 결합층이 설치되는 경우, 단계(230)는 판독기 스택으로부터 미리 결정된 거리로 제 1 강자성 층 위에 제 2 결합층을 형성한다. 다음으로, 단계(232)는 상부 및 측면 실드들 사이에서 이중 합성 반강자성체들을 생성하도록 제 2 결합층 상에 제 2 강자성 층을 증착한다.
다수의 결합층들이 판단(228)에서 선택되는 것에 무관하게, 반강자성 층과 같은 피닝 층이 상부 실드의 자화를 고정하기 위해 단계(234)에서 증착되며, 이는 측면 실드의 자화의 안정화에 대응한다. 루틴(220)을 통해, 증가된 자기 안정성 및 탈자화(demagnetization)에 대한 저항을 갖도록 튜닝된 데이터 판독기가 생성될 수 있다. 그러나 루틴(220)은 다양한 판단들 및 단계들이 생략되고 변경되고 부가될 수 있기 때문에 요구되거나 제한되지 않는다. 예를 들어, 측면 실드들의 물질 및 형상은 판독 스택의 측방향 측면들 상의 가변 자화 바이어스를 제공하도록 상이한 구성들에 대해 평가되고 구성될 수 있다.
본 개시에서 기술되는 자기 데이터 판독기의 구성 및 물질 특성들이 상부 및 측면 실드들의 자기 안정성을 최적화할 수 있는 튜닝된 실딩(tuned shielding)을 허용한다는 것이 인지될 수 있다. 상부 실드의 부분 및 측면 실드로 합성 반강자성체 구조를 형성하는 능력은 최소 탈자화를 갖는 최적화된 자기 안정성을 허용한다. 또한, 상부 실드에 튜닝된 강자성 및 결합층들의 포지셔닝은 MT10, MT50 및 PW50 값들과 같이 자기 성능을 저하시킴 없이 자기 안정성을 추가로 최적화하는 이중 합성 반강자성체 구조들을 제공할 수 있다. 또한, 실시예들이 자기 감지에 관한 것이지만, 청구된 발명은 데이터 저장 디바이스 애플리케이션들을 포함하는 임의의 수의 다른 애플리케이션들에서 쉽게 활용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들의 다수의 특성들 및 구성들이 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 기능의 상세들과 함께 위의 설명에서 기술되었지만, 이 상세한 설명은 단지 예시적이며, 변경들은 특히 첨부된 청구항들이 표현되는 견지의 광의의 일반적 의미에 의해 표시되는 전체 범위까지 본 발명의 원리들 내에서 부분들의 구조 및 어레인지먼트들의 관해서 상세히 행해질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 특정한 엘리먼트들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 특정한 애플리케이션에 의존하여 변동될 수 있다.

Claims (20)

  1. 상부 실드에 접촉하고 ABS(air bearing surface) 상의 측면 실드(side shield)로부터 분리되는 자기 판독기를 포함하는 자기 엘리먼트로서,
    상기 상부 실드는 제 1 합성 반강자성체를 형성하는 제 1 결합층에 의해 분리된 제 1 강자성층 및 제 2 강자성층을 포함하고,
    상기 측면 실드는 상기 제 2 강자성층과 함께 제 2 합성 반강자성체를 형성하는 상기 상부 실드의 제 2 결합층을 통해 상기 상부 실드에 반강자성으로(antiferromagnetically) 결합되고,
    상기 제 1 강자성층과 상기 제 2 강자성층은 서로 상이한 두께를 가져서 상기 제 1 합성 반강자성체와 상기 제 2 합성 반강자성체에 대해 상이한 자기 세기들을 제공하는,
    자기 엘리먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 합성 반강자성체는 피닝층, 상기 제 1 결합층, 상기 제 1 강자성층 및 상기 제 2 강자성층을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합층 및 상기 제 2 결합층은 공통 물질로 이루어진,
    자기 엘리먼트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 결합층은 전이 금속을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 결합층은 상기 측면 실드 및 자기 판독기에 접촉하도록 연속적으로 연장하는,
    자기 엘리먼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 실드는 강자성 물질의 단일 층을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 실드는 상기 제 1 강자성층에 접촉하는 피닝층(pinning layer)을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피닝층은 반강자성체를 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면 실드는 미리 결정된 자기 배향(predetermined magnetic orientation)으로 피닝된 소프트 자기 물질(soft magnetic material)을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 판독기는 고정 기준 구조 없는 자기 자유층들의 트리레이어 라미네이션(trilayer lamination)을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 판독기는 고정 및 자유 자기층들의 자기저항 라미네이션을 포함하는,
    자기 엘리먼트.
  12. 데이터 판독기로서,
    ABS(air bearing surface) 상의 제 1 및 제 2 측면 실드(side shield)들 사이에 배치되고 이들로부터 분리되는 자기 판독기; 및
    상부 실드를 포함하고,
    상기 상부 실드는 제 1 합성 반강자성체를 형성하는 제 1 결합층에 의해 분리된 제 1 강자성층 및 제 2 강자성층을 포함하고,
    상기 상부 실드는 상기 제 1 및 제 2 측면 실드들과 상기 자기 판독기에 접촉하고,
    각각의 측면 실드는, 상기 상부 실드의 제 2 결합층을 통해 상기 상부 실드에 반강자성으로(antiferromagnetically) 결합됨으로써, 제 2 합성 반강자성체를 형성하고,
    상기 제 1 강자성층과 상기 제 2 강자성층은 서로 상이한 두께를 가져서 상기 제 1 합성 반강자성체와 상기 제 2 합성 반강자성체에 대해 상이한 자기 세기들을 제공하는,
    데이터 판독기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 결합층은 상기 자기 판독기에 걸쳐서 상기 제 1 측면 실드로부터 상기 제 2 측면 실드로 연속적으로 연장하고,
    상기 제 2 결합층은 상기 제 2 강자성층에 의해 상기 제 1 결합층으로부터 분리되는,
    데이터 판독기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 결합층은 상기 자기 판독기로부터 분리되고 상기 자기 판독기로부터 미리 결정된 거리에 위치되는,
    데이터 판독기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 결합층은 상기 제 1 결합층과 상이한 전이 금속을 포함하는,
    데이터 판독기.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 결합층은 상기 상부 실드의 제 2 강자성층과 제 1 강자성층 사이에 배치되는,
    데이터 판독기.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 강자성층은 피닝된 층에 접촉함으로써 미리 결정된 자화로 피닝되는,
    데이터 판독기.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 강자성층은 상기 제 2 강자성층보다 더 작은 두께를 가지는,
    데이터 판독기.
  19. 장치로서,
    상부 실드에 접촉하고 ABS(air bearing surface) 상의 측면 실드(side shield)로부터 분리되는 자기 판독기 ― 상기 상부 실드는 제 1 강자성층 및 제 2 강자성층을 포함함 ―;
    제 1 자기 세기로 상기 측면 실드를 상기 상부 실드에 반강자성으로(antiferromagnetically) 결합하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 자기 세기와는 상이한 제 2 자기 세기로 상기 상부 실드의 제 1 강자성층과 제 2 강자성층을 반강자성으로 결합시키기 위한 수단을 포함하는,
    장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 측면 실드를 상기 상부 실드에 반강자성으로 결합하기 위한 수단은 상기 측면 실드, 제 1 결합층, 및 상기 제 1 강자성층의 라미네이션을 포함하고,
    상기 상부 실드의 제 1 강자성층과 제 2 강자성층을 반강자성으로 결합시키기 위한 수단은 상기 제 1 결합층, 상기 제 1 강자성층, 제 2 결합층, 상기 제 2 강자성층 및 피닝층의 라미네이션을 포함하는,
    장치.
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