带有具有用于等离激元材料的凹部的主极的热辅助磁记录（HAMR）头的制作方法

本发明整体涉及热辅助磁记录(hamr)盘驱动器，其中在盘上的磁记录层处于升高的温度时写入数据，并且更具体地涉及改进的hamr头。

背景技术：

1、在常规磁记录中，在记录介质中所存储的磁化的热不稳定性可导致记录数据的丢失。为避免这种情况，需要具有高磁晶各向异性(ku)的介质。然而，增大ku也增大介质的矫顽磁性，这可超出写入头的写入字段能力。由于已知记录层的磁性材料的矫顽磁性依赖于温度，因此对于热稳定问题的一种建议解决方案是热辅助磁记录(hamr)，其中高ku磁记录材料在通过主磁极写入期间被局部加热以降低足以进行写入的矫顽磁性，但其中矫顽磁性/各向异性足够高，以在盘驱动器的环境温度(即，约15℃-30℃的正常操作温度或“室温”)下实现所记录位元的热稳定性。在一些提出的hamr系统中，磁记录材料被加热至接近或高于其居里温度。然后，通过常规磁阻读头在环境温度下回读所记录的数据。已经针对常规连续介质提出了hamr磁盘驱动器，其中磁记录材料是盘上的连续层，并且针对位元图案介质(bpm)提出了hamr磁盘驱动器，其中磁记录材料被图案化成离散数据岛或“位元”。

2、一种类型的提出的hamr磁盘驱动器使用激光源和耦合到近场换能器(nft)的光学波导，以用于加热磁盘上的记录层。“近场”换能器是指“近场光学器件”，其中光通过具有亚波长特征的元件，并且光耦合到定位于距第一元件亚波长距离的第二元件(诸如磁记录层之类的基板)以在记录层上产生加热的光点。nft通常定位于气体轴承滑块的气体轴承表面(gbs)处，该气体轴承滑块还支撑读取头和写入头并且骑跨或“归档”在磁盘表面上方。写入头包括主极，该主极在靠近nft的gbs处具有尖端，该尖端在nft加热记录层时将磁场引导到记录层。高热导率材料的热分流器定位于nft和主极之间，以允许热量从光点传递出去。

3、具有大体三角形或梯形输出端的nft在us 8,705,327 b2中有所描述，该专利申请转让给与本专利申请相同的受让人。在该nft中，在波导的表面处产生的消散波耦合到在nft的表面上激发的表面等离子激元，并且在输出端的顶点处产生强光学近场。

技术实现思路

1、重要的是，hamr磁盘在记录层中具有高的热梯度，这意味着正在记录的位元的边缘处存在急剧的温度下降。已提出在主极下方并面向nft添加等离激元材料的全膜层，以增加热梯度。然而，这种等离激元层增加了nft与主极之间的间隙，从而降低了记录层处的磁场强度。

2、在本发明的实施方案中，主极在靠近gbs的面向nft的表面中具有包含等离激元材料的台阶或凹部，而不是位于主极下方的全膜。等离激元凹部在沿磁道方向上与nft对准。位于等离激元凹部后方的主极的主要部分与热分流器接触，从而不减小nft与主极之间的间隙。主极中的等离激元凹部从gbs延伸超过热分流器的前部，使得在热分流器的前部处存在金属分流器材料的一部分并且与主极凹部中的等离激元材料接触。

3、为了更全面地理解本发明的实质和优点，应当参考结合附图所作的以下具体描述。

技术特征：

1.一种用于写入磁记录层的热辅助磁记录(hamr)头，所述热辅助磁记录(hamr)头包括：

2.根据权利要求1所述的hamr头，其中在与所述面向记录层的表面正交的方向上从所述台阶凹入的所述主极的所述面向nft的表面延伸到所述热分流器中，并且在所述沿磁道方向上定位于所述nft层内。

3.根据权利要求1所述的hamr头，其中所述等离激元材料包括au、rh、ir、cu、ag、al、ru、cr、pt、ti、fe、co、ni、pd、be、mo、w、aln合金和tin合金中的一者或多者。

4.根据权利要求1所述的hamr头，其中所述等离激元材料包括两种或更多种相异材料的多层。

5.根据权利要求4所述的hamr头，其中所述多层包括在所述沿磁道方向上层叠的层。

6.根据权利要求4所述的hamr头，其中所述多层包括在与所述面向记录层的表面正交的方向上层叠的层。

7.根据权利要求4所述的hamr头，其中所述热分流器包括与所述等离激元材料多层相连的多层。

8.根据权利要求4所述的hamr头，其中所述多层中最靠近所述nft输出尖端的层选自rh、ir、cu、ag、al、ru、cr、pt、ti、fe、co、ni、pd、be、mo、w、aln和tin。

9.根据权利要求1所述的hamr头，其中所述等离激元材料在所述面向记录层的表面处在所述沿磁道轴线的厚度大于在从所述面向记录层的表面凹入的所述区域处的厚度。

10.根据权利要求9所述的hamr头，其中所述等离激元材料的厚度从自所述面向记录层的表面凹入的所述区域到所述面向记录层的表面线性地增加。

11.根据权利要求9所述的hamr头，其中所述等离激元材料的厚度从自所述面向记录层的表面凹入的所述区域到所述面向记录层的表面以阶梯状方式增加。

12.根据权利要求9所述的hamr头，其中所述等离激元材料包括两种或更多种相异材料的多层。

13.根据权利要求1所述的hamr头，其中所述热分流器由与所述台阶中的所述等离激元材料相同的材料形成。

14.根据权利要求1所述的hamr头，其中所述热分流器由与所述台阶中的所述等离激元材料不同的材料形成。

15.根据权利要求14所述的hamr头，其中远离所述面向记录层的表面向后延伸的所述台阶中的所述等离激元材料作为与所述主极的所述面向nft的表面接触的延伸层，所述延伸层形成所述热分流器的一部分。

16.根据权利要求1所述的hamr头，所述hamr头还包括位于所述主极的所述面向nft的表面与所述台阶中的所述等离激元材料之间的扩散阻挡层。

17.一种热辅助记录(hamr)磁盘驱动器，所述热辅助记录(hamr)磁盘驱动器包括：

18.一种用于写入磁记录层的热辅助磁记录(hamr)头，所述热辅助磁记录(hamr)头包括：

19.根据权利要求18所述的hamr头，其中所述等离子体凹部由选自au、rh、ir、cu、ag、al、ru、cr、pt、ti、fe、co、ni、pd、be、mo、w、aln合金和tin合金中的一者或多者的材料形成。

20.根据权利要求18所述的hamr头，其中所述等离激元凹部包括在所述沿磁道方向上层叠的两种或更多种相异材料的多层。

21.根据权利要求20所述的hamr头，其中所述热分流器包括与所述等离激元凹部多层相连的多层。

22.根据权利要求1 8所述的hamr头，其中所述等离激元凹部在所述gbs处在所述沿磁道轴线的厚度大于在从所述gbs凹入的所述区域处的厚度。

23.根据权利要求18所述的hamr头，所述hamr头还包括位于所述主极的所述面向nft的表面与所述等离激元凹部之间的扩散阻挡层。

24.一种热辅助记录(hamr)磁盘驱动器，所述热辅助记录(hamr)磁盘驱动器包括：

技术总结一种热辅助磁记录(HAMR)头具有滑块，该滑块具有气体轴承表面(GBS)。该滑块支撑近场换能器(NFT)和主磁极，该主磁极在靠近GBS的面向NFT的表面中具有台阶或凹部，该台阶或凹部包含等离激元材料。热分流器定位于该NFT与该主极之间，以允许热量从由NFT产生的光点传递出去。从远离该GBS的台阶凹入的该主极的面向NFT的表面与该热分流器接触，并且该热分流器与从该GBS凹入的后部区域中的台阶中的等离激元材料接触，因此该NFT与该主极的大部分之间的间距没有增加。技术研发人员：T·松本,B·C·斯蒂普,M·A·巴希尔受保护的技术使用者：西部数据技术公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30