專利名稱：利用環(huán)境條件控制的能量協(xié)助磁記錄頭及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能量協(xié)助磁記錄，并且具體地涉及利用環(huán)境條件控制實(shí)現(xiàn)能量協(xié)助磁記錄的磁頭和磁裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的磁記錄和讀取裝置，例如硬盤驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)等，對(duì)許多參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以在不同的溫度和操作條件下運(yùn)行?？稍试S的溫度和條件可被可視化為操作的窗口，其中操作的條件和溫度允許性能一貫地優(yōu)良。由于與例如超順磁限制的面密度、尺寸限制、容限、過程控制限制等相關(guān)的困難，這些操作的窗口已經(jīng)變得越來越小。作為示例，在寒冷溫度的磁裝置的操作常常需要磁記錄頭額外的寫入能力，并且在較高溫度能夠以限制磁記錄介質(zhì)的熱不穩(wěn)定性的方式寫入。另外，用于較高寫入能力的剩余寫入電流通常導(dǎo)致寫入磁極的巨大熱突出，其等于降低的熱飛高控制(TFC)功率，其常常導(dǎo)致，甚至處于低溫中的，磁頭磁盤接口(HDI)的可靠性低劣。在這些問題的校正方面已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試。在一個(gè)增強(qiáng)磁記錄頭寫入能力的方案中，使用自旋轉(zhuǎn)矩振蕩器(STO)向介質(zhì)以適當(dāng)?shù)念l率應(yīng)用局部AC場(chǎng)。該方案涉及微波協(xié)助磁記錄(MAMR)。然而，以足夠穩(wěn)定和可靠的方式以微波頻率生成局部AC場(chǎng)以協(xié)助使用STO在熱穩(wěn)定介質(zhì)中的高密度磁記錄是非常困難的。因?yàn)橐晕⒉l率生成適當(dāng)?shù)腁C場(chǎng)來協(xié)助高密度磁記錄所必需的注入電流密度太高，例如108-109A/cm2，由于電遷移，使用該方案常常妨礙了穩(wěn)定和可靠的操作。校正這些問題的另一個(gè)嘗試依靠使用近場(chǎng)元件和激光或僅激光在一毫微秒之內(nèi)，在介質(zhì)磁材料上應(yīng)用局部化的熱或使介質(zhì)磁材料的溫度在居里溫度上，例如高于300° C。該方案涉及熱協(xié)助磁記錄(TAMR)。然而，高密度磁記錄需要的這種高溫，但是在這種高溫中典型用于覆蓋介質(zhì)的潤滑劑從介質(zhì)表面解吸、分解并可能退化。而且，類金剛石碳(DLC)護(hù)膜可能退化，導(dǎo)致有關(guān)HDI的性能退化，例如磁頭和介質(zhì)磨損、R/W性能，等。與這些高溫相關(guān)的其他影響，例如磁頭的寫入元件和/或讀取元件的熱突出以及介質(zhì)表面的瞬時(shí)彈性熱變形，也被已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使得HDI穩(wěn)定性惡化，引起更多的有關(guān)HDI的可靠性和磁記錄裝置的R/W性能的退化。MAMR和TAMR涉及能量協(xié)助記錄過程，它們都有望改進(jìn)磁記錄頭的寫入能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及能量協(xié)助磁記錄，并且具體地涉及利用環(huán)境條件控制實(shí)現(xiàn)能量協(xié)助磁記錄的磁頭和磁裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括:磁介質(zhì)；磁頭，所述磁頭具有適于在磁介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的寫入元件，適于協(xié)助在磁介質(zhì)上記錄的微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件，所述MAMR元件具有接收用于其操作的電流的微波生成部，和適于從所述磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的讀取元件；第一裝置，所述第一裝置適于測(cè)量與所述MAMR元件和所述介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件；和控制器，所述控制器適于基于所述第一裝置提供的所述環(huán)境條件來控制磁頭的操作和調(diào)整所述系統(tǒng)的操作參數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括:第一裝置，所述第一裝置適于測(cè)量與磁頭的MAMR元件和磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件，其中所述MAMR適于協(xié)助使用磁頭的寫入元件在磁介質(zhì)上記錄，并且其中所述MAMR元件包括微波生成部，所述微波生成部接收用于其操作的電流；和第二裝置，所述第二裝置適于基于所述第一裝置提供的所述環(huán)境條件來調(diào)整磁頭的操作參數(shù)。還在另一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括:先于或當(dāng)向磁介質(zhì)的一部分寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使用磁頭的MAMR元件在磁介質(zhì)的所述一部分上生成局部AC場(chǎng)，其中所述MAMR元件被提供有用于其操作的電流；使用磁頭的寫入元件向所述磁介質(zhì)的所述一部分寫入數(shù)據(jù)；測(cè)量與所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件,所述環(huán)境條件至少包括:測(cè)量與所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件，所述環(huán)境條件包括至少:溫度，所述讀取元件的再生信號(hào)，以及所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)之間的間隙；以及基于所測(cè)量的環(huán)境條件來調(diào)整磁頭的操作參數(shù)，所述操作參數(shù)至少包括:所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)之間的間隙和注入所述MAMR元件的電流的量，其中向處于較低操作溫度的所述MAMR元件提供的電流的量高于向處于較高操作溫度的所述MAMR元件提供的電流的量。在更多的實(shí)施例中，熱協(xié)助磁記錄(TAMR)磁頭和/或TAMR系統(tǒng)可以用于代替或附加于在此描述的MAMR磁頭和/或MAMR系統(tǒng)。任何這些實(shí)施例可以在例如磁盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，其可以包括磁頭、用于在磁頭上遞送磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，硬盤)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于控制磁頭操作且電耦合于磁頭的控制單元。本發(fā)明其他的方面和優(yōu)點(diǎn)從以下的連同附圖一起考慮的詳細(xì)描述中將變得顯而易見，其中附圖通過示例示出了本發(fā)明的原理。


圖1是磁記錄盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的簡化圖。圖2A是利用縱向記錄格式的記錄介質(zhì)的部分圖示。圖2B是用于如圖2A所示的縱向記錄的現(xiàn)有磁記錄頭和記錄介質(zhì)的組合的圖示。圖2C是利用垂直記錄格式的磁記錄介質(zhì)。圖2D是用于在一側(cè)垂直記錄的記錄磁頭和記錄介質(zhì)組合的圖示。圖2E是適于在介質(zhì)兩側(cè)分別地記錄的記錄設(shè)備的圖示。圖3A是帶有螺旋形線圈的垂直磁頭一個(gè)特定實(shí)施例的橫截面圖。圖3B是帶有螺旋形線圈的搭載磁頭一個(gè)特定實(shí)施例的橫截面圖。圖4A是帶有圈環(huán)形線圈的垂直磁頭一個(gè)特定實(shí)施例的橫截面圖。圖4B是帶有圓環(huán)形線圈的搭載磁頭一個(gè)特定實(shí)施例的橫截面圖。圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)有垂直磁記錄(PMR)系統(tǒng)的橫截面圖。圖6是圖表，其顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在現(xiàn)有的PMR系統(tǒng)中對(duì)向熱飛高控制(TFC)元件提供的電流的現(xiàn)有調(diào)整。圖7顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的，磁頭中的自旋轉(zhuǎn)矩振蕩器(STO)和微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件。圖8顯示了 MAMR和PMR中有效的寫入場(chǎng)的間隙依賴性。圖9顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于STO設(shè)置的流程圖的示例。圖10顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于STO設(shè)置的n=3和n=l的示例。圖11顯不了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MAMR磁頭的橫截面圖。圖12顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖11中所示的MAMR磁頭的參數(shù)設(shè)置的示例。圖13顯不了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MAMR磁頭的橫截面圖。圖14顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖13中所示的MAMR磁頭的參數(shù)設(shè)置的示例。圖15顯不了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MAMR磁頭的橫截面圖。圖16顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖15中所示的MAMR磁頭的參數(shù)設(shè)置的示例。圖17顯不了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MAMR磁頭的橫截面圖。圖18顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖17中所示的MAMR磁頭的參數(shù)設(shè)置的示例。圖19顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于STO設(shè)置的流程圖的示例。圖20顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于STO設(shè)置的流程圖的示例。圖21顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。圖22顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有TAMR元件的磁頭部分。圖23顯示了根據(jù)一個(gè)示出的實(shí)施例的可以用于調(diào)整參數(shù)的方法的流程圖。圖24描繪了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖23的方法的結(jié)果，其中迭代的數(shù)量是三(n=3)。圖25顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與溫度相比矯頑性(He)的圖。圖26顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有TAMR元件的磁頭部分。圖27顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有TAMR元件的磁頭部分。圖27B顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的描繪了與圖27A中所示的磁頭對(duì)應(yīng)的參數(shù)調(diào)整結(jié)果的圖。圖28A顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有TAMR元件的磁頭部分。圖28B顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的描繪了與圖28A中所示的磁頭對(duì)應(yīng)的參數(shù)調(diào)整結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式為了示出本發(fā)明的常規(guī)原理進(jìn)行以下描述，并且無意限制在此要求保護(hù)的發(fā)明構(gòu)思。另外，在此描述的特定功能可以與每一個(gè)不同可能的組合和改變中描述的其他功能一起結(jié)合使用。除非在此另外具體地限定，全部術(shù)語被指明是它們的最寬的可能解釋，其包括來自說明書的意思和本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的意思和/或詞典、論文等限定的意思。還應(yīng)該注意，如在說明書和權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”包括復(fù)數(shù)的所指對(duì)象，除非另有說明。在一個(gè)常規(guī)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括:磁介質(zhì)；磁頭，所述磁頭具有適于在磁介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的寫入元件，適于協(xié)助在磁介質(zhì)上記錄的微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件，所述MAMR元件具有接收用于其操作的電流的微波生成部，和適于從磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的讀取元件；第一裝置，所述第一裝置適于測(cè)量與MAMR元件和磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件；和控制器，所述控制器適于基于環(huán)境條件來控制磁頭的操作和調(diào)整系統(tǒng)的操作參數(shù)。在另一個(gè)常規(guī)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括:第一裝置，該第一裝置適于測(cè)量與磁頭的MAMR元件和磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件，其中所述MAMR適于協(xié)助使用磁頭的寫入元件在磁介質(zhì)上記錄，并且其中所述MAMR元件包括接收用于其操作的電流的微波生成部；和第二裝置，該第二裝置適于基于第一裝置提供的環(huán)境條件測(cè)量磁頭的操作參數(shù)。在又一個(gè)常規(guī)實(shí)施例中，一種方法包括:先于或當(dāng)向磁介質(zhì)的一部分寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使用磁頭的MAMR元件在磁介質(zhì)的所述一部分上生成局部AC場(chǎng)，其中所述MAMR元件被提供有用于其操作的電流；使用磁頭的寫入元件向磁介質(zhì)的所述一部分寫入數(shù)據(jù)；測(cè)量與MAMR元件和磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件，所述環(huán)境條件包括至少:溫度、讀取元件的再生信號(hào)和MAMR元件和磁介質(zhì)之間的間隙；以及基于所測(cè)量的環(huán)境條件調(diào)整磁頭的操作參數(shù)，所述操作參數(shù)包括至少:MAMR元件和磁介質(zhì)之間的間隙、和注入MAMR元件的電流的量，其中向處于較低操作溫度的MAMR元件提供的電流的量高于向處于較高操作溫度的MAMR元件提供的電流的量?，F(xiàn)在參考圖1，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的磁盤驅(qū)動(dòng)器100。如圖1所示，至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的磁盤112被支撐在軸114上并且由磁盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)118旋轉(zhuǎn)。在每一個(gè)磁盤上的磁記錄通常是以在磁盤112上環(huán)形樣式的同心數(shù)據(jù)磁道(未顯示)的形式。數(shù)據(jù)磁道可以是一系列不同的并且分離的磁道、一系列重疊的磁道，其中每一個(gè)磁道與另一個(gè)磁道(疊瓦式記錄(shingled recording)磁道)共享磁盤112的一部分,或任何其他類型的數(shù)據(jù)磁道和/或本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的磁道樣式。至少一個(gè)滑橇113被置于磁盤112附近，每一個(gè)滑橇113支撐一個(gè)或多個(gè)磁讀取/寫入頭121。當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑橇113在磁盤表面122上徑向地內(nèi)外移動(dòng)，使得磁頭121可以訪問其中記錄和/或?qū)懭肓似谕麛?shù)據(jù)的磁盤的不同磁道。每一個(gè)滑橇113通過懸架115附接于致動(dòng)器臂119。懸架115提供輕微的彈力，使得滑橇113反向偏離磁盤表面122。每一個(gè)致動(dòng)器臂119附接于致動(dòng)器127。如圖1所示的致動(dòng)器127可以是音圈馬達(dá)(VCM)。VCM包括在固定磁場(chǎng)之內(nèi)可移動(dòng)的線圈，該線圈移動(dòng)的方向和速度通過控制器129供應(yīng)的馬達(dá)電流信號(hào)控制。在磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的操作期間，磁盤112的旋轉(zhuǎn)在滑橇113和磁盤表面122之間生成氣墊，其在滑橇上施加上升力或升力。氣墊因而破壞了懸架115的輕微彈力的平衡并且在正常操作期間通過小的基本上不變的距離，支撐滑橇113離開并且輕微地高于磁盤表面。注意在一些實(shí)施例中，滑橇113可能沿著磁盤表面122滑動(dòng)。磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的不同部件通過控制單元129生成的控制信號(hào)，例如訪問控制信號(hào)和內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，在操作中控制。通常地，控制單元129包括邏輯控制電路、存儲(chǔ)器(例如，內(nèi)存)和微處理器?？刂茊卧?29生成控制不同系統(tǒng)操作的控制信號(hào)，例如在連線123上的驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)控制信號(hào)和在連線128上的磁頭位置與查找控制信號(hào)。在連線128上的控制信號(hào)提供了期望的電流曲線，以最優(yōu)地移動(dòng)和定位滑橇113至磁盤112上的期望的數(shù)據(jù)磁道。通過記錄通道125，讀取和寫入信號(hào)被通信至/出讀取/寫入磁頭121。典型磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的以上描述和圖1的附圖只是用于代表性說明的目的。顯而易見，磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包含大量的磁盤和致動(dòng)器，并且每一個(gè)致動(dòng)器可以支撐許多的滑橇。同樣地，可以提供用于在磁盤驅(qū)動(dòng)器和主機(jī)之間通信以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并且用于控制磁盤驅(qū)動(dòng)器的操作和向主機(jī)通信磁盤驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)的接口，所有這些可被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解。在典型的磁頭中，感應(yīng)式寫入磁頭包括嵌入一個(gè)或多個(gè)隔離層(隔離棧)中的線圈層，隔離棧位于第一和第二磁極片層之間。在寫入磁頭的氣墊表面(ABS)處由間隔層在第一和第二磁極片層之間形成間隔。磁極片層可以在背部間隔處連接。電流通過線圈層傳導(dǎo)，其在磁極片中產(chǎn)生磁場(chǎng)。為了在移動(dòng)的介質(zhì)上的磁道中,例如在旋轉(zhuǎn)的磁盤上的圓形磁道中，寫入若干比特的磁場(chǎng)信息，磁場(chǎng)圍繞ABS處的間隔。第二磁極片層具有從ABS向擴(kuò)張點(diǎn)(flare point)延伸的磁極尖部和從擴(kuò)張點(diǎn)向背部間隙延伸的磁軛部。擴(kuò)張點(diǎn)是第二磁極片開始變寬(成喇叭形)以形成磁軛之處。擴(kuò)張點(diǎn)的布置直接地影響了為在記錄介質(zhì)上寫入信息而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小。根據(jù)一個(gè)示出的實(shí)施例，磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以包括根據(jù)任何實(shí)施例的如在此描述的至少一個(gè)磁頭、磁介質(zhì)、在至少一個(gè)磁頭上遞送磁介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、和用于控制至少一個(gè)磁頭的操作且電連接于至少一個(gè)磁頭的控制器。圖2A示意性地示出了現(xiàn)有的記錄介質(zhì),例如與例如圖1中所示的磁盤記錄系統(tǒng)一起使用的記錄介質(zhì)。該介質(zhì)被利用用于記錄在介質(zhì)本身的平面中或平行于介質(zhì)本身的平面的磁脈沖。記錄介質(zhì),在本例中是記錄磁盤,基本上包括例如玻璃的適當(dāng)非磁材料的支撐襯底200和適當(dāng)?shù)暮同F(xiàn)有的磁層的覆蓋涂層202。圖2B顯示了現(xiàn)有的記錄/再現(xiàn)磁頭204 (優(yōu)選可以是薄膜磁頭)和現(xiàn)有的記錄介質(zhì)(例如圖2A的記錄介質(zhì))之間的操作關(guān)系。圖2C示意性示出了磁脈沖的方向，其基本上垂直于與例如圖1中所示的磁盤記錄系統(tǒng)一起使用的記錄介質(zhì)的表面。為了這種垂直記錄，介質(zhì)通常包括具有高磁導(dǎo)率的材料的底層212。于是，該底層212設(shè)有磁材料的覆蓋涂層214，該磁材料優(yōu)選地具有相對(duì)于底層212更高的矯頑性。圖2D示出了垂直磁頭218和記錄介質(zhì)之間的操作關(guān)系。圖2D示出的記錄介質(zhì)包括關(guān)于上述圖2C描述的高磁導(dǎo)率的底層212和磁材料的覆蓋涂層214。然而，這些層212和214被顯示施加于適當(dāng)?shù)囊r底216。通常地，在層212和214之間還存在稱作“交換中斷”層或“夾層”的附加層(未顯示)。在該結(jié)構(gòu)中，以其磁化軸基本上垂直于介質(zhì)的表面的磁脈沖的形式，在垂直磁頭218的極之間延伸的磁通量線成環(huán)入/出記錄介質(zhì)的覆蓋涂層214和記錄介質(zhì)的高磁導(dǎo)率的底層212，導(dǎo)致通量線在大致垂直于介質(zhì)表面的方向上穿過覆蓋涂層214，以在優(yōu)選地具有相對(duì)于底層212更高的矯頑性的磁材料的覆蓋涂層214中記錄信息。通過軟的在下面的涂層212，通量被引導(dǎo)回磁頭218的返回層(P1)。圖2E示出了相似的結(jié)構(gòu)，其中襯底216在它的兩個(gè)反向的側(cè)上攜帶層212和214，以及適當(dāng)?shù)挠涗洿蓬^218，其放置在介質(zhì)的每一側(cè)上磁涂層214的外表面附近，允許在介質(zhì)的每一側(cè)上進(jìn)行記錄。圖3A是垂直磁頭的橫截面圖。圖3A中，螺旋形線圈310和312被用于在針腳磁極(stitch pole) 308中產(chǎn)生磁通量,然后其把通量傳送至寫入磁極306。線圈310表示從頁面延伸出的線圈，而線圈312表示延伸進(jìn)頁面的線圈。針腳磁極308可以從ABS318凹進(jìn)。絕緣層316包圍線圈并且可以提供對(duì)一些元件的支撐。介質(zhì)行進(jìn)的方向如結(jié)構(gòu)右側(cè)的箭頭標(biāo)示所示，首先移動(dòng)介質(zhì)經(jīng)過下返回磁極314，然后經(jīng)過針腳磁極308、寫入磁極306、可以與環(huán)繞屏蔽(未顯示)相連的尾屏蔽304、并且最后經(jīng)過上返回磁極302。每一個(gè)這些部件可以具有與ABS318接觸的一部分。ABS318被標(biāo)示經(jīng)過結(jié)構(gòu)的右側(cè)。通過強(qiáng)制經(jīng)過針腳磁極308的通量進(jìn)入寫入磁極306并且然后至對(duì)著ABS318放置的磁盤表面，完成垂直寫入。圖3B示出了具有與圖3A的磁頭類似特征的搭載磁頭。兩個(gè)屏蔽304、314位于針腳磁極308和寫入磁極306的側(cè)面。還顯示了傳感器屏蔽322、324。傳感器326通常被放置在傳感器屏蔽322、324之間。圖4A是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中使用成環(huán)線圈410，有時(shí)稱為為扁平配置，向針腳磁極408提供通量。然后針腳磁極向?qū)懭氪艠O406提供該通量。在該方向中，下返回磁極是可選擇的。絕緣416包圍線圈410，并且可以提供對(duì)針腳磁極408和寫入磁極406的支撐。針腳磁極可以從ABS418凹進(jìn)。介質(zhì)行進(jìn)的方向如結(jié)構(gòu)右側(cè)的箭頭標(biāo)示所示，移動(dòng)介質(zhì)經(jīng)過針腳磁極408、寫入磁極406、可以與環(huán)繞屏蔽(未顯示)相連的尾屏蔽404、并且最后經(jīng)過上返回磁極402 (它們?nèi)靠梢跃哂谢虿痪哂信cABS418接觸的部分)。ABS418被標(biāo)示經(jīng)過結(jié)構(gòu)的右側(cè)。在一些實(shí)施例中拖尾屏蔽404可以與寫入磁極406接觸。圖4B示出了具有與包括環(huán)繞以形成扁平線圈的成環(huán)線圈410的圖4A的磁頭類似特征的另一個(gè)類型的搭載磁頭。同樣地，顯示了傳感器屏蔽422、424。傳感器426通常放置在傳感器屏蔽422、424之間。在圖3B和4B中，在磁頭的非ABS側(cè)附近顯示了可選擇的加熱器。加熱器(Heater )元件也可以包括在圖3A和4A所示的磁頭中?；谠O(shè)計(jì)參數(shù)，例如期望在哪里突出、包圍層的熱膨脹系數(shù)等，該加熱器的位置可以改變。參考圖5，顯示了現(xiàn)有的垂直磁記錄(PMR)系統(tǒng)500。在該P(yáng)MR系統(tǒng)500中，磁介質(zhì)502經(jīng)過具有讀取元件506和用于寫入的寫入磁極508的磁頭。熱飛高控制(TFC)元件512加熱磁頭的一部分，引起突出504，其縮小了磁頭至磁盤的間隙510。因?yàn)楦邷夭⑶矣绕涫鞘褂玫湫偷腗AMR和/或TAMR系統(tǒng)可能導(dǎo)致的剩余局部溫度可能引起通常用于覆蓋介質(zhì)的潤滑劑從介質(zhì)表面解吸、分解、并且可能退化。而且，類金剛石碳(DLC)護(hù)膜可能退化，導(dǎo)致有關(guān)HDI的性能退化，例如磁頭和介質(zhì)磨損、R/W性能等退化。與這些高溫相關(guān)的，例如磁頭的寫入元件和/或讀取元件的熱突出與介質(zhì)表面的瞬時(shí)彈性熱變形的其他影響，也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使得HDI穩(wěn)定性惡化，引起有關(guān)HDI的可靠性和磁記錄裝置的R/W性能的更多退化，正如使用現(xiàn)有的系統(tǒng)所看到的。在一個(gè)實(shí)施例中，受益于TAMR的實(shí)現(xiàn)，隨著保持磁頭至介質(zhì)的小間隙，特別在高溫時(shí)，阻止了剩余局部溫度和寫入電流，同時(shí)使用TAMR增加了磁記錄頭的附加寫入能力而增加了低溫時(shí)的面密度。如圖6所示，現(xiàn)有PMR磁頭的操作窗口非常小。事實(shí)上，由于面密度的困難窗口已經(jīng)變得更小，并且處于低溫的現(xiàn)有PMR磁頭的性能常常利用附加的寫入能力。剩余寫入電流一般導(dǎo)致寫入磁極的大熱突出(其等于較低TFC功率)并且通常使得甚至處于低溫的與磁頭磁盤接口(HDI)有關(guān)的低劣可靠性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，利用微波協(xié)助磁記錄(MAMR)或熱協(xié)助磁記錄(TAMR)的磁頭及其裝置的操作窗口可以變寬，允許不僅以大的存儲(chǔ)容量而且還有與HDI有關(guān)的高可靠性生產(chǎn)和使用裝置。 在一個(gè)方法中，在第一步驟中，調(diào)整注入到磁頭的自旋轉(zhuǎn)矩振蕩器(ST0)的電流密度。在一個(gè)實(shí)施例中，注入的電流密度可以被調(diào)整以應(yīng)對(duì)寫入能力和MAMR壽命的改進(jìn)。在下一步驟中，調(diào)整提供給寫入元件的寫入電流。在一個(gè)實(shí)施例中，可以調(diào)整寫入電流以應(yīng)對(duì)寫入能力和在磁頭操作期間朝向介質(zhì)的磁頭元件的突出控制。在另一個(gè)步驟中，調(diào)整提供給至少一個(gè)TFC元件的熱飛高控制(TFC)功率。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整TFC功率以應(yīng)對(duì)STO和介質(zhì)之間的間隙控制。根據(jù)和/或使用由系統(tǒng)提供的信息，可以執(zhí)行任何這些步驟，以測(cè)量在磁頭和介質(zhì)周圍的空間中的環(huán)境條件，例如磁頭操作溫度、重寫(0/W)、軟錯(cuò)誤率(SER)、磁頭至磁盤介質(zhì)的間隙，等。在另一個(gè)步驟中，在較高磁頭操作溫度，減少STO電流。在一個(gè)實(shí)施例中，通過減少或停止MAMR的使用，可以減少STO電流。根據(jù)一個(gè)途徑，在磁頭的低溫操作條件中可以專有地使用MAMR，允許介質(zhì)和磁記錄頭的寫入能力更加集中在寫入?yún)^(qū)域的壓層(harder)周圍。磁頭的低操作溫度可以是由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所考慮的低于典型的現(xiàn)有磁頭溫度的任何溫度，例如，低于大約30° C、低于大約25° C、低于大約20° C，等。以這種方法，在較高操作溫度期間可以關(guān)閉MAMR，以允許較高溫度輔助熱穩(wěn)定性并且仍然能夠在較低操作溫度下寫入而沒有剩余寫入電流。這使得磁頭的操作窗口顯著增大，其中包括顯著的MAMR壽命的改進(jìn)，允許磁記錄和讀取裝置不僅具有巨大的存儲(chǔ)容量而且也具有與HDI有關(guān)的高可靠性。STO和MAMR和具有MAMR磁頭的磁裝置，在允許磁介質(zhì)的面密度隨著驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)容量改進(jìn)增加了磁介質(zhì)的面密度上非常有效，并且通過改進(jìn)對(duì)高矯頑性的磁介質(zhì)的寫入能力，提高了磁頭的處理能力。然而，由于STO性能退化，尤其處于高溫時(shí)，它常常是不穩(wěn)定的。在STO中的極高的注入電流密度，例如大約108A/cm2到大約109A/cm2，和高溫下，表現(xiàn)了因電子遷移而引起的STO性能退化。STO的性能退化被成比例地加速至Idm*exp((-U/(kBTSTC))，其中Id是STO中的電流密度，m是常數(shù)，U是STO中的電子遷移的激活能量，kB是玻爾茲曼(BoItzman)常數(shù)，并且Tsto是STO的絕對(duì)溫度。在一個(gè)方法中，m可以是大約2并且通過上述等式的溫度加速度因子是大約2倍每10K。如果溫度在室溫附近增加大約50K，退化速率加速至30-40倍。溫度越低，裝置能夠達(dá)到的壽命越長。而且，溫度越低STO協(xié)助效果越有效，因記錄介質(zhì)具有更高的矯頑性并且隨著溫度降低變得更難于寫入。在進(jìn)一步的研究中，揭示出MAMR磁頭——例如根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖7中所示的MAMR磁頭——非常有效，尤其對(duì)于根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的如圖6所示的處于較低溫度的磁裝置的操作窗口的優(yōu)化。再看圖7，MAMR磁頭700包括讀取部701和寫入部702。在寫入部702中，ST0703具有被施加的電流704，這引起微波場(chǎng)705生成。微波場(chǎng)705協(xié)助在磁介質(zhì)709上比特708的寫入706。還發(fā)現(xiàn)，控制STO和磁介質(zhì)之間的間隙707，在允許增加面密度方面比現(xiàn)有的垂直磁記錄(PMR)技術(shù)更加有效。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，如圖8所示，使用Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)仿真,揭示出這可能歸因于STO記錄性能的更大間隙依賴性。同樣地，為了降低處于低溫的寫入元件(或磁極)的巨大的熱突出(等于低TFC功率)，其能夠顯著地改進(jìn)HDI可靠性，執(zhí)行更多的測(cè)試。這里，如圖7所示，使用磁頭中嵌入的微型加熱器的熱膨脹效應(yīng)，TFC元件控制磁頭至介質(zhì)的間隙。在圖9中顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法900的流程圖。在方法900中，按如下所述寫入伺服信號(hào)。首先，在特定介質(zhì)區(qū)域上使用給定的寫入電流、STO電流、和TFC功率寫入試探性的一組伺服信號(hào)。然后，利用試探性的伺服信號(hào)，使用讀取和寫入性能的估計(jì)數(shù)據(jù)，例如信號(hào)輸出、重寫(0/W)、ATI (鄰近磁道干擾)、SER等，優(yōu)化這些參數(shù)。然后，使用優(yōu)化的寫入電流、STO電流、和TFC功率在介質(zhì)的全部表面上寫入最終的伺服信號(hào)。接著，按照如下所述仔細(xì)選擇的參數(shù)T1, T2，…，和Tn為特征的溫度區(qū)域，優(yōu)化寫入電流、STO電流、和TFC功率。在制造過程期間，在上述限定的溫度中在特定介質(zhì)區(qū)域上估計(jì)讀取和寫入性能信號(hào)輸出、重寫(0/W)、ATI和SER等。這里，對(duì)于若干組的寫入電流、STO電流、和TFC功率，可以使用可靠性估計(jì)表等來優(yōu)化全部性能，例如面密度、存儲(chǔ)容量、可靠性等。另外，對(duì)每個(gè)n，在每一個(gè)溫度區(qū)域中，TlriCT ( Tn，確定優(yōu)化的STO電流In。優(yōu)化的寫入電流Iw，n和優(yōu)化的TFC功率 PTFan也以相同的方式確定。這里，10是極低的電流值，例如0，并且Ttl=O (K)等。在裝置裝運(yùn)之后的現(xiàn)場(chǎng)中，STO的初始電流設(shè)為Ici并且在磁記錄裝置的記錄操作期間測(cè)量在磁頭/介質(zhì)和元件附近的周圍溫度T。如果T小于或等于T1 (T< T1),將STO電流設(shè)置為Ilt5否則，并且T1CT彡T2，將STO電流設(shè)置為I2，否則，并且T2〈T ( T3，將STO電流設(shè)置為I3，等等。這可以概括為，TlriCT ( Tn，將STO電流設(shè)置為In，否則(T>Tn)，ST0電流重設(shè)為在對(duì)于周圍溫度T設(shè)置優(yōu)化的STO電流之后，記錄操作開始。在一些方法中，方法900可以和分別如圖20和21所示的方法2000和2100 —起同時(shí)執(zhí)行。圖10在圖上部顯示了 n=3的另一個(gè)示例，并且在圖底部顯示了 n=l的另一個(gè)示例。如可以看到的，執(zhí)行的迭代越多(η越大)，隨著時(shí)間推移性能越好。圖11顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MAMR磁頭1100的另一個(gè)示例，并且圖12顯示了它在溫度區(qū)域中的寫入電流、STO電流、和TFC功率的參數(shù)調(diào)整，其中以仔細(xì)確定的參數(shù)-10° C、15° C、35° C、55° C和80° C為特征。在圖11中，顯示了在磁頭1100的線圈1104之上帶有TFC元件1102的MAMR磁頭1100。如圖12所示，應(yīng)該注意，在高于35° C時(shí)STO電流斷開并且在35° C以下溫度時(shí)STO電流恒定(大約3.6mA)。清楚地看到，與圖6所示的現(xiàn)有的PMR相比，即便使用更高矯頑性的介質(zhì)，在低于約20° C的低溫更好地控制了寫入器突出。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，因而，與處于高溫?zé)o關(guān)，可以完成處于低溫的優(yōu)化，允許磁頭和介質(zhì)參數(shù)的主動(dòng)設(shè)計(jì)，允許在磁記錄裝置中更高的磁道和比特密度，如圖8所示。事實(shí)上，確認(rèn)達(dá)到的面密度比現(xiàn)有的系統(tǒng)顯著增加了 20%。進(jìn)一步地，在壓力可靠性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)故障率顯著降低了大約50%，尤其改進(jìn)了與間隙變化有關(guān)的測(cè)試類別。再次參考圖1和11，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)包括磁介質(zhì)和磁頭。例如，如圖1所示，磁介質(zhì)可以是磁盤112。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，在其他的實(shí)施例中，磁介質(zhì)可以是磁帶、磁卡、或任何其他類型的磁介質(zhì)，并且可以被配置為比特圖案介質(zhì)(bit patternedmedium BPM)、分離磁道介質(zhì)(DTM)等、或任何其他類型的磁介質(zhì)。類似地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，如圖11所示，磁頭可以是MAMR磁頭1100。當(dāng)然，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，磁頭可以是任何適于向磁介質(zhì)寫入數(shù)據(jù)的磁頭，如通過圖1所示的讀取/寫入磁頭121的一個(gè)實(shí)施例所示出的，或任何其他類型的磁頭。
在一個(gè)實(shí)施例中，磁頭包括適于在磁介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的寫入元件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，可使用適于或能夠適于在任何類型的磁介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的任何類型的寫入元件。另外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，磁頭可以包括用于協(xié)助寫入元件向磁介質(zhì)記錄數(shù)據(jù)的TFC元件。而且，在更多的實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括MAMR元件，并且尤其是適于協(xié)助在磁介質(zhì)上記錄的MAMR元件。在一些方法中，MAMR元件通過利用它的微波生成部協(xié)助在磁介質(zhì)上記錄。此外，在一個(gè)方法中，MAMR元件的微波生成部可以接收用于操作的電流。如閱讀了本說明書后本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，可以按任何形式以及從任何適當(dāng)?shù)脑蠢鏏C電源、DC電源、電脈沖、波形等源中接收電流。在一個(gè)實(shí)施例中，除了寫入元件和/或MAMR元件之外，系統(tǒng)也可以包括適于從磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的讀取元件。當(dāng)然，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，在系統(tǒng)中可以使用適于從任何磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的任何讀取元件。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括適于測(cè)量一個(gè)或多個(gè)與MAMR兀件和磁介質(zhì)有關(guān)的環(huán)境條件的第一裝置。在更多個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括適于基于第一裝置提供的測(cè)量的環(huán)境條件控制磁頭的操作和調(diào)整系統(tǒng)的操作參數(shù)的控制器。在不同的方法中，環(huán)境條件可以包括磁頭操作溫度、重寫(0/W)、軟錯(cuò)誤率(SER)、磁頭至磁盤介質(zhì)間隙等。在一個(gè)實(shí)施例中，由第一裝置測(cè)量的環(huán)境條件包括溫度。在不同的方法中，溫度可以使用開爾文溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)等測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以包括適于調(diào)整MAMR元件和磁介質(zhì)之間間隙的邏輯部分、讀取/寫入集成電路和信號(hào)處理通道集成電路。當(dāng)然，如閱讀了本說明書后本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，在如此處描述的系統(tǒng)中可以利用任何適當(dāng)類型的讀取/寫入集成電路和信號(hào)處理通道集成電路。本文中，“間隙”被理解為是指MAMR元件和磁介質(zhì)之間的間隙，而在一個(gè)實(shí)施例中，它又指分離MAMR元件和磁介質(zhì)的距離(使得它們彼此沒有物理接觸)。如閱讀本說明書后本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，間隙可以根據(jù)任何適當(dāng)?shù)姆椒▉泶_定，例如，通過利用接觸傳感器、接近傳感器、和/或任何其他的適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳌８鶕?jù)多種方法，與MAMR元件有關(guān)的環(huán)境條件可以包括任何環(huán)境條件，其影響、被影響、構(gòu)成、包括或以別的方式與MAMR元件、MAMR元件的操作等有關(guān)。而且，根據(jù)多種方法，與磁介質(zhì)元件有關(guān)的環(huán)境條件可以包括任何環(huán)境條件，其影響、被影響、構(gòu)成、包括或以別的方式與磁介質(zhì)、磁介質(zhì)的操作等有關(guān)。如在閱讀本說明書后本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，任何系統(tǒng)、裝置、設(shè)備、邏輯、代碼等，可以被用于測(cè)量環(huán)境條件，例如熱電偶、溫度計(jì)、氣壓計(jì)、讀取通道、輸出信號(hào)、接觸傳感器等。在一些實(shí)施例中，控制器，如圖1所示的控制器129，可以控制在此描述的系統(tǒng)的若干方面。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以適于控制MAMR元件的微波生成部的位置。在這種實(shí)施例中，為了調(diào)整微波生成部和磁介質(zhì)之間的間隙，可以控制位置。例如，一些實(shí)施例可以分別地利用如圖14、16和18所示的操作參數(shù)的對(duì)應(yīng)參數(shù)調(diào)整，根據(jù)如圖13、15和17所示的例示性間隙調(diào)整系統(tǒng)，利用位置控制和間隙調(diào)整功能性。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以附加地和/或替代地適于控制注入到MAMR元件的微波生成部的電流。電流可以根據(jù)任何適當(dāng)?shù)谋绢I(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法以這種方式來控制，例如通過利用前饋回路、反饋回路、漸進(jìn)、積分和/或微分控制或它們的組合(PID)
坐寸ο在一個(gè)實(shí)施例中，較之提供給處于較高操作溫度的微波生成部的電流，控制器可增加提供給處于較低操作溫度的微波生成部的電流。在一特定方法中，較低操作溫度可以包括任何低于約20 ° C的溫度。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一裝置可以適于測(cè)量包括系統(tǒng)的重寫性能的讀取元件的再生信號(hào)。如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，任何計(jì)量體系可以用于測(cè)量，包括噪聲、錯(cuò)誤率、信噪比(SNR)、失真等的讀取元件的再生信號(hào)。在一個(gè)示例中，如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，電流可以基于一個(gè)或多個(gè)環(huán)境條件來控制，例如溫度、微波生成部的位置、向微波生成部提供的電流等。當(dāng)然，根據(jù)多種方法，環(huán)境條件可以包括任何環(huán)境條件，其影響、被影響、構(gòu)成、包括或以別的方式與MAMR元件和/或磁介質(zhì)、MAMR元件和/或磁介質(zhì)的操作等有關(guān)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括第一裝置和第二裝置，第一裝置適于測(cè)量與磁介質(zhì)和磁頭的微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件有關(guān)的環(huán)境條件。在有關(guān)的方法中，第二裝置可以適于基于第一裝置提供的環(huán)境條件調(diào)整磁頭的操作參數(shù)。當(dāng)然，如對(duì)在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的，這些操作參數(shù)可以包括磁頭和/或MAMR元件的任何操作參數(shù)，包括例如向?qū)懭朐峁┑碾娏鞯牧?、磁頭的溫度、向?qū)懭朐峁┑臄?shù)據(jù)、使用時(shí)間的參數(shù)或任何其他參數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二裝置可以進(jìn)一步地適于基于第一裝置測(cè)量的環(huán)境條件控制向微波生成部的注入電流。例如，在一個(gè)特定的方法中，較之提供給處于較高操作溫度的微波生成部的電流，第二裝置可以增加提供給處于較低操作溫度的微波生成部的電流。當(dāng)然，如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的，可以利用控制注入微波生成部的電流的其他方法。圖13顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的帶有間隙調(diào)整系統(tǒng)的MAMR磁頭1300的另一個(gè)示例，并且圖14顯示了它在溫度區(qū)域中的TFC功率、STO電流、寫入電流的參數(shù)調(diào)整，其中溫度區(qū)域以仔細(xì)確定的參數(shù)-10° CUO0 C、30° C、55° C、和80° C為特征。圖13中，MAMR磁頭1300被顯示為帶有兩個(gè)TFC元件，一個(gè)TFC元件1302在磁頭1300的線圈1306之上并且另一個(gè)TFC元件1304在線圈1306和讀取元件1308之上和之間。如圖14所示，在-10° C和30° C之間的溫度范圍中，隨著溫度減小，STO電流從O至4.5mA線性增加。清楚地看至IJ，相比現(xiàn)有的PMR，即便用具有更高矯頑性的介質(zhì)，寫入器突出在低于20° C的低溫被更好地控制。實(shí)際上，確認(rèn)在本示例中達(dá)到的面密度比現(xiàn)有的系統(tǒng)增加了大約15%。進(jìn)而，在壓力可靠性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)故障率顯著地減少大約三分之一，尤其改進(jìn)了與測(cè)試類目有關(guān)的間隙變化。圖15顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的帶有另一個(gè)間隙調(diào)整系統(tǒng)的MAMR磁頭1500的另一個(gè)示例，并且圖16顯示了它的參數(shù)調(diào)整結(jié)果。在圖15中，MAMR磁頭1500被示為帶有兩個(gè)TFC元件，一個(gè)TFC元件1502在磁頭1500的線圈1506之間，并且第TFC元件1504在線圈1506和讀取元件1508之上和之間。如圖16所示，范圍邊界溫度選擇為-10° C、5° C、35° C、55° C、和80° C，并且分別在每一個(gè)溫度范圍中將STO電流調(diào)整為6.0mA、4.7mA、3.0mA、和2.4mA。寫入電流是幾乎恒定在大約47mA。清楚地顯示了，相比現(xiàn)有的PMR，即便用具有更高矯頑性的介質(zhì)，寫入器突出在低于20° C的低溫被更好地控制。相比于現(xiàn)有的PMR,達(dá)到的面密度是大約兩倍并且在壓力可靠性測(cè)試中故障率低大約50%。圖17顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的帶有另一個(gè)間隙調(diào)整系統(tǒng)的MAMR磁頭1700的另一個(gè)示例，并且圖18顯示了它的參數(shù)調(diào)整結(jié)果。圖17中，MAMR磁頭1700被示為帶有兩個(gè)TFC元件，一個(gè)TFC元件1702在寫入磁極1710之上，并且第TFC元件1704在讀取元件1708之上。在本示例中，STO電流相對(duì)于如圖14中所示的示例具有2.4mA的偏離電流。再看圖17-18，寫入電流是幾乎恒定在大約45mA。清楚地示出，相比現(xiàn)有的PMR，即便用具有更高矯頑性的介質(zhì)，寫入器突出在低于20° C的低溫被更好地控制。相比于現(xiàn)有的PMR，達(dá)到的面密度是大約170%并且在壓力可靠性測(cè)試中故障率低大約40%。參考圖19，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例顯示了方法1900。除了別的以外，可以在任何期望的環(huán)境中執(zhí)行方法1900，包括圖1-18所示的那些的。根據(jù)不同的實(shí)施例依照方法1900可以執(zhí)行更多或更少的操作。方法1900顯示了迭代的電流選擇過程，其中最初將STO電流設(shè)為Itl，然后測(cè)量在MAMR元件或它的微波生成部和磁介質(zhì)表面之間的間隙CL。測(cè)量的間隙CL與第一間隙CL1相比較。如果CL ( CL1，則將STO電流設(shè)置為I1，并且再次測(cè)量間隙CL。如果不是，確定是否CL^CL ( CL2,并且如果是，則將STO電流設(shè)置為12，并且再次測(cè)量間隙CL。否則，確定是否CL2〈CL ( CL3,并且如果是，則將STO電流設(shè)置為13，并且再次測(cè)量間隙CL。如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，該過程重復(fù)電流In的任意次數(shù)和間隙CLn的任意次數(shù)。另外，在一些方法中，可以與分別在圖9和20中所示的方法900和2000 —起同時(shí)地執(zhí)行方法1900。參考圖20，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例顯示了方法2000。除了別的以外，可以在任何期望的環(huán)境中執(zhí)行方法2000，包括圖1-18中所示的那些的。根據(jù)不同的實(shí)施例依照方法2000可以執(zhí)行更多或更少的操作 。方法2000顯示了迭代的電流選擇過程，其中最初將STO電流設(shè)置為Itl，然后測(cè)量讀回寫入信號(hào)的重寫0/W。測(cè)量的重寫0/W與第一重寫(VW1相比較。如果0/W彡(VW1，則將STO電流設(shè)置為I1,并且再次測(cè)量重寫0/W。否則，確定是否o/w^o/w ( 0/ff2,并且如果是，將STO電流設(shè)置為12，并且再次測(cè)量重寫0/W。否則，確定是否o/w2〈o/w ( 0/ff3,并且如果是，將STO電流設(shè)置為I3，并且再次測(cè)量重寫0/1如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，該過程重復(fù)電流In的任意次數(shù)和重寫0/wn的任意次數(shù)。另外，在一些方法中，可以與分別在圖9和19中所示的方法900和1900 —起同時(shí)地執(zhí)行方法2000。參考圖21，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例顯示了方法2100。除了別的以外，可以在任何期望的環(huán)境中執(zhí)行方法2100，包括圖1-18中所示的那些的。如在閱讀本說明后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，根據(jù)不同的實(shí)施例依照方法2100可以執(zhí)行更多或更少的操作。在操作2102中，先于或當(dāng)向磁介質(zhì)的一部分寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使用磁頭的MAMR元件在磁介質(zhì)的一部分上生成局部AC場(chǎng)。電流提供給該MAMR元件以用于其操作。假如磁頭包括在此描述的MAMR元件，可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何類型的磁頭，例如巨大磁致電阻(GMR)磁頭、隧穿磁致電阻(TMR)磁頭等。在另外的方法中，MAMR元件可以包括根據(jù)任何不同的實(shí)施例在此描述的任何MAMR元件。如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，向MAMR元件提供的電流可以是電脈沖、波形、AC電源、DC電源、恒定電流、恒定電壓等的形式?？梢允褂酶鶕?jù)不同的實(shí)施例在此描述的STO生成局部AC場(chǎng)。在其他的方法中，如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，其他的類型的MAMR元件可以用于生成局部AC場(chǎng)。根據(jù)不同的實(shí)施例，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，磁介質(zhì)可以是磁盤、磁帶等，并且可以被配置為比特圖案介質(zhì)(BPM)、離散磁道介質(zhì)(DTM)等，或任何其他的類型的磁介質(zhì)。當(dāng)談及磁介質(zhì)的一部分，意思是，可以影響磁介質(zhì)的全部或任何部分。在一個(gè)實(shí)施例中，磁介質(zhì)的一部分可以是正在寫入或打算寫入的一部分。如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，根據(jù)不同的實(shí)施例，可以結(jié)合方法2100使用任何類型或形式的微波協(xié)助寫入。在操作2104中，使用磁頭的寫入元件，將數(shù)據(jù)寫入磁介質(zhì)的一部分。如在此描述的或本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何寫入元件可以用于向磁介質(zhì)寫入數(shù)據(jù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在操作2106中，測(cè)量與MAMR兀件和磁介質(zhì)有關(guān)的環(huán)境條件,環(huán)境條件至少包括:溫度、讀取元件的再生信號(hào)、和MAMR元件和磁介質(zhì)之間的間隙。當(dāng)然，根據(jù)不同的實(shí)施例，如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，可以測(cè)量任何類型、種類、配置等的其他和/或替代的環(huán)境條件。根據(jù)多種方法，與MAMR元件有關(guān)的環(huán)境條件可以包括任何環(huán)境條件，其影響、被影響、構(gòu)成、包括、或以別的方式與MAMR元件、MAMR元件的操作等有關(guān)。而且，根據(jù)多種方法，與磁介質(zhì)有關(guān)的環(huán)境條件可以包括任何環(huán)境條件，其影響、被影響、構(gòu)成、包括或以別的方式與磁介質(zhì)、磁介質(zhì)的操作等有關(guān)。如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的，任何系統(tǒng)、裝置、設(shè)備、邏輯、代碼等，可以用于測(cè)量環(huán)境條件，例如熱電偶、溫度計(jì)、氣壓計(jì)、讀取通道、輸出信號(hào)、接觸傳感根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在操作2108中，基于測(cè)量的環(huán)境條件調(diào)整磁頭的操作參數(shù)，操作參數(shù)至少包括:MAMR元件和磁介質(zhì)之間的間隙，和注入MAMR元件的電流的量。當(dāng)然，根據(jù)不同的實(shí)施例，如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，可以調(diào)整其他和/或替代的任何類型、種類、配置等的操作參數(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在一些方法中，向處于較低操作溫度的MAMR元件提供的電流的量高于向處于較高操作溫度的MAMR元件提供的電流的量。在一個(gè)實(shí)施例中，較低操作溫度可以是低于大約20° C、30° C、40° C的任何溫度。根據(jù)一個(gè)方法，較高操作溫度可以是高于較低操作溫度的任何溫度或根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例可以是高于大約20° C、30° C、40° C的溫度。閱讀本描述后本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，磁頭的操作參數(shù)可以附加地和/或替代地包括任何操作參數(shù)，例如向?qū)懭朐峁┑碾娏鳌⒋蓬^的溫度、向?qū)懭朐峁┑臄?shù)據(jù)、使用時(shí)間、或任何其他參數(shù)。如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將充分意識(shí)到的，對(duì)操作參數(shù)的調(diào)整可以逐步地、逐漸地執(zhí)行，并且可以通過包括磁頭的任何系統(tǒng)和/或裝置來啟動(dòng)。
當(dāng)然，根據(jù)不同的實(shí)施例，在此描述的任何實(shí)施例和/或方法可以包括在方法2100中，為了簡潔，不在這里描述該實(shí)施例。利用大約108A/cm2或更高的高電流密度的操作可以用于MAMR元件。因此，由于在操作期間使用的高電流密度，很難確保MAMR元件的可靠性。根據(jù)操作溫度環(huán)境等，可以控制MAMR元件的操作條件以達(dá)到可靠性。以這種方法，可以對(duì)磁頭進(jìn)行改進(jìn)并且大大地加強(qiáng)了性能，包括設(shè)備的存儲(chǔ)容量的增加以及成品率的提高，而不損害MAMR元件的可靠性。由于僅以極嚴(yán)的0/W規(guī)范在低操作溫度期間操作MAMR元件，預(yù)期性能增加大約一個(gè)數(shù)量級(jí)別?，F(xiàn)在參考圖22，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，顯示了具有TAMR元件的磁頭2200的一部分。磁頭2200包括用于從光源2206至近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器或元件2204提供光的波導(dǎo)管2202，在一個(gè)方法中光源2206例如表面發(fā)射激光器二極管(SELD)，波導(dǎo)管可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，例如金、白金等，并且可以包括任何適當(dāng)?shù)男螤睿绫绢I(lǐng)域的技術(shù)人員理解的。在一些實(shí)施例中，近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器2204可以指示TAMR元件的局部熱生成部。波導(dǎo)管2202可以包括核心層，核心層包括光傳導(dǎo)材料，例如Ta2O5或任何其他適當(dāng)?shù)牟牧希⑶铱梢园ú▽?dǎo)管2202鄰近的鍍層材料，鍍層材料包括任何適當(dāng)?shù)牡驼凵渎什牧希鏢iO2, Al2O3等。在一個(gè)方法中，磁頭2200可以安裝于磁頭滑橇2208，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，其可以處于磁頭懸架組件2210的尖部。在一個(gè)實(shí)施例中，為了放大磁頭2200的操作窗口，使得可以提供不僅具有大的容量并且也具有與HDI有關(guān)的高可靠性的磁記錄和讀取裝置，如圖22所示的TAMR可以根據(jù)指定操作而使用。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，依照由測(cè)量磁頭和介質(zhì)周圍環(huán)境條件的系統(tǒng)提供的信息，指定操作可以包括首先調(diào)整光源的注入功率，例如激光二極管(例如，以改進(jìn)寫入能力、HDI有關(guān)的性能改進(jìn)等)、寫入電流(例如，以改進(jìn)寫入能力、突出控制等)、和TFC功率(例如以改進(jìn)在磁頭和介質(zhì)之間的間隙控制等)。在不同的實(shí)施例中，環(huán)境條件可以包括溫度、0/W、SER、磁頭介質(zhì)間隙等，或如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的任何其他的條件。指定操作也可以包括減少處于較高溫度的光源功率，其在一個(gè)方法中可以包括斷開TAMR，其可以允許在低溫操作期間利用TAMR。在這種方法中，磁記錄頭和介質(zhì)的寫入能力可以更加集中于寫入?yún)^(qū)域到壓層周圍。因此，在一個(gè)方法中，在較高操作溫度期間可以關(guān)閉TAMR，允許為了熱穩(wěn)定性的較高溫度優(yōu)化，而同時(shí)仍然能夠在較低操作溫度下寫入而沒有剩余寫入電流。這使得磁頭的操作窗口顯著增大，包括顯著的介質(zhì)壽命的改進(jìn)，使得磁記錄和讀取裝置不僅具有巨大存儲(chǔ)容量而且也具有與HDI有關(guān)的高可靠性。現(xiàn)在參考圖23，根據(jù)一個(gè)示出的實(shí)施例，顯示了可以用于調(diào)整參數(shù)的方法2300的流程圖。在裝置的制造過程中，可以寫入伺服信號(hào)，使得首先寫入一組試探性的伺服信號(hào)。在一個(gè)方法中，通過使用給定的寫入電流、光源功率、TFC功率等，或任何在其中的組合，優(yōu)選地在本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解類型的特定介質(zhì)區(qū)域上，可以寫入伺服信號(hào)。而且，利用試探性的伺服信號(hào)，這些參數(shù)可以使用讀取和寫入性能的估計(jì)數(shù)據(jù)來優(yōu)化，根據(jù)不同方法估計(jì)的讀取和寫入性能數(shù)據(jù)可以包括信號(hào)輸出、重寫(0/W)、AT1、SER等。最后，使用優(yōu)化的寫入電流、光源功率、和/或TFC功率，在前述介質(zhì)的全部表面上可以寫入最終的伺服信號(hào)。寫入電流、光源功率、和TFC功率可以在溫度區(qū)域中優(yōu)化，其中溫度區(qū)域以仔細(xì)選擇的參數(shù)T1, T2，…，Tn為特征，其對(duì)應(yīng)于在以下圖23中描繪的實(shí)施例。在制造過程期間，在上述限定的溫度區(qū)域中，在特定介質(zhì)區(qū)域上，除了其他，可以估計(jì)讀取和寫入性能信號(hào)輸出、重寫(0/W)、ATI和SER。這里，對(duì)于若干組的寫入電流、STO電流、和TFC功率，使用可靠性估計(jì)表等，可以優(yōu)化磁記錄裝置的整體性能，例如面密度、存儲(chǔ)容量、可靠性等。此外，對(duì)于每一個(gè)η首先確定在每一個(gè)溫度區(qū)域TlriCT ( Tn中的優(yōu)化的光源功率Pn，其中Ptl可以是優(yōu)選極低光源功率，在一些實(shí)施例中例如O,并且Ttl=CT C等。在一個(gè)方法中，也可以同樣確定優(yōu)化的寫入電流和/或優(yōu)化的TFC功率。而且，當(dāng)記錄裝置正在使用中時(shí)，最初的光源功率可以設(shè)為Ptl，隨之在磁記錄裝置的記錄操作期間測(cè)量在磁頭/介質(zhì)附近的周圍溫度(Τ)。如果T小于等于T1 (T< T1),設(shè)置光源功率為Pi。然而，如果該標(biāo)準(zhǔn)不能滿足并且T1CT ST2，設(shè)置光源功率為P2。如果該標(biāo)準(zhǔn)又不能滿足，并且T2〈T ( T3,設(shè)置光源功率為P3,等等，直到，如果全部先前的標(biāo)準(zhǔn)不能滿足并且TlriG ( Tn,設(shè)置光源功率為Ρη。在前述的標(biāo)準(zhǔn)沒有一個(gè)被滿足的情況下(τ>τη)，光源功率重設(shè)為Ptl，并且如圖23中描述的重復(fù)該過程。在優(yōu)選的方法中，僅在設(shè)置了用于周圍溫度T的優(yōu)化光源功率之后才開始記錄。圖24描繪了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的前述方法的結(jié)果，其中迭代的次數(shù)是三，即η=3。與圖22描繪的類似的TAMR磁頭實(shí)施例表明了，根據(jù)這些結(jié)果和與這些類似的結(jié)果指導(dǎo)的研究結(jié)果在增強(qiáng)SNR方面是顯著有效的。對(duì)于處于低溫的磁記錄和讀取裝置的操作窗口的優(yōu)化尤其如此。如圖25的圖表所示的，對(duì)應(yīng)于與如圖23所示的方案對(duì)應(yīng)的的可以調(diào)整參數(shù)的方法，隨著溫度降低，在室溫下大約5.5k0e的矯頑性(He)以大約200e/deg增加。現(xiàn)在參考圖26，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例顯示了在此描述的具有TAMR元件的磁頭2600的一部分。磁頭2600可以是系統(tǒng)的一部分,系統(tǒng)包括磁介質(zhì)2602,磁介質(zhì)2602 (如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的)可以被遞送經(jīng)過具有讀取元件2606和寫入磁極2608的磁頭2600。在另一個(gè)方法中，寫入磁極2608可以是，但不限于，適于向磁介質(zhì)2602寫入數(shù)據(jù)的寫入元件。在不同的方法中，磁介質(zhì)2602可以是磁帶、磁盤等，或如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的任何其他的磁介質(zhì)。在一個(gè)方法中，讀取元件2606可以是適于從磁介質(zhì)2602讀取數(shù)據(jù)的讀取元件。 磁頭2600也可以包括適于協(xié)助在磁介質(zhì)2602上記錄的熱協(xié)助磁記錄(TAMR)裝置。在一個(gè)方法中，TAMR元件可以包括局部熱生成部2620，其可以是近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器，該近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器接收用于其操作的光。在另一個(gè)方法中，局部熱生成部2620可以合并兩個(gè)熱飛高控制(TFC)元件2612、2614，其加熱磁頭2600的一部分并且引起突出2604因而減少了磁頭至磁盤的間隙2610。在不同的方法中，TFC元件2612、2614可以合并電阻加熱、焦耳加熱等，或如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的任何其他形式的熱控制。磁頭2600可以附加地包括一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)管2616，用于從光源2618 (例如，激光二極管)至近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器2620提供光。在一個(gè)方法中，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器2620可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，例如金、白金等，并且如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，可以合并任何適當(dāng)?shù)男螤?，例如納喙(nano-beak)、C形孔、E形孔等。在一些實(shí)施例中，近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器2620可以指示TAMR元件的局部熱生成部。在其他的方法中，波導(dǎo)管2616可以包括包含光傳導(dǎo)材料的核心層，例如Ta2O5，或如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的任何其他適當(dāng)?shù)牟牧?。在一個(gè)方法中，TAMR元件可以包括波導(dǎo)管2616、光源2618、和近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器2620。在一個(gè)示出的實(shí)施例中，磁頭2600可以包含適于測(cè)量與TAMR元件和磁介質(zhì)2602有關(guān)的環(huán)境條件(例如，任何前述的條件等)的第一裝置。在一個(gè)方法中，適于測(cè)量環(huán)境條件的第一裝置可以是計(jì)算機(jī)、邏輯裝置、集成電路(IC)等，或如在閱讀本描述后本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的任何其他的設(shè)備。在另一個(gè)方法中，第一裝置可以適于測(cè)量以下中的至少一個(gè):包括系統(tǒng)的重寫(0/W)性能的讀取元件2606的再生信號(hào)，和在局部熱生成部(例如，近場(chǎng)轉(zhuǎn)換器2620)、寫入元件2608和/或一個(gè)或多個(gè)突出2604與磁介質(zhì)2602之間的間隙。系統(tǒng)可以進(jìn)一步包含控制器，控制器適于基于由第一裝置提供的環(huán)境條件控制磁頭2600的操作和調(diào)整系統(tǒng)的操作參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器可包括適于通過向至少一個(gè)TFC元件2612、2614提供電流以調(diào)整在局部熱生成部2620和磁介質(zhì)2602之間間隙的邏輯部分。在不同的方法中，可以通過直流電或交流電向TFC元件2612、2614或向TFC元件2612、2614提供電流的中間裝置施加電流。當(dāng)然，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，TFC元件可以位于除為了 TFC元件2612、2614所示的那些以外的位置。在另一個(gè)方法中，控制器適于基于由第一裝置測(cè)量的環(huán)境條件至少同時(shí)地控制寫入電流、向TAMR元件提供的電流、和向TFC元件提供的電流。在一個(gè)方法中，控制器可以適于基于環(huán)境條件控制向局部熱生成部和/或TFC元件提供的電流。還在另一個(gè)方法中，與向處于較高操作溫度的熱生成部和/或TFC元件提供的電流相比，控制器可以增加向處于低于大約20° C (但是基于期望的實(shí)施例可以更高或更低)的較低操作溫度的局部熱生成部和/或TFC元件提供的電流。在替代的方法中，可以不向處于高于大約30° C的操作溫度的局部熱生成部提供電流，但是基于期望的實(shí)施例溫度可以更高或更低。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以附加地和/或替代地包括用于支持?jǐn)?shù)據(jù)寫入和數(shù)據(jù)讀取的讀取/寫入1C。還在另一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以附加地和/或替代地包含信號(hào)處理通道1C。參考圖27B，顯示了圖，其描繪了對(duì)應(yīng)于圖27A所示的實(shí)施例的在溫度區(qū)域中的寫入電流、光源功率、和TFC功率的參數(shù)調(diào)整的結(jié)果，其中溫度區(qū)域以仔細(xì)確定的參數(shù)-10° CUO0 C、和30° C為特征。圖27A所示的附圖標(biāo)記與圖26描述的那些是相同的。對(duì)應(yīng)于圖27B所示的圖，應(yīng)該注意到，是激光二極管的光源功率在高于30° C時(shí)被關(guān)閉，導(dǎo)致OmW的恒定功率讀數(shù)。也應(yīng)該注意到，隨著溫度從30° C降低至-10° C，功率讀數(shù)線性地增加至4mW，并且在低于-10° C時(shí)保持恒定4mW。從圖27B所示的信息的結(jié)果中，很清楚的是，與現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)達(dá)到的相比，即便用大約6.0kOe的較高矯頑性的介質(zhì)，在低溫(低于大約20° C)更好地控制了寫入器突出。因而能夠獨(dú)立于處于高溫完成處于低溫的優(yōu)化，允許磁頭和介質(zhì)參數(shù)的積極設(shè)計(jì)，允許在磁記錄裝置中更高的磁道和比特密度。實(shí)際上，確認(rèn)達(dá)到的面密度顯著地增加了 15%，而在壓力可靠性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)故障率顯著地降低大約30%，其尤其改進(jìn)了與間隙變化有關(guān)的測(cè)試類別。現(xiàn)在參考圖28B，圖表描繪了對(duì)應(yīng)于通過根據(jù)如在圖28A所示的一個(gè)實(shí)施例在此描述的間隙調(diào)整系統(tǒng)的TAMR磁頭的示例實(shí)施例的在溫度區(qū)域中對(duì)于寫入電流、光源功率(在該情形下，其為激光二極管)、和TFC功率的參數(shù)調(diào)整的結(jié)果，其中溫度區(qū)域以仔細(xì)確定的參數(shù)-10° C、10° C、35° C、55° C、和80° C為特征。圖28A所示的附圖標(biāo)記與圖26描述的那些是相同的。對(duì)應(yīng)于圖28B所示的圖，應(yīng)該注意到，隨著溫度降低，激光功率線性地從40mW增加至50mW。由此，很清楚的是，與現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)達(dá)到的相比，即便用具有在室溫下大約7.5k0e的較高矯頑性的介質(zhì)，在低溫(低于大約20° C)更好地控制了寫入器突出。實(shí)際上，在本示例中確認(rèn)達(dá)到的面密度增加了 30%，而在壓力可靠性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)故障率顯著地降低了大約一半；尤其改進(jìn)了與間隙變化有關(guān)的測(cè)試類別。即便使用沒有近場(chǎng)元件的TAMR磁頭，也確認(rèn)了非常相似的效果；因此加強(qiáng)的研究清楚地表明，通過在此公開的不同實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)極大的磁記錄容量和帶有極高可靠性的讀取裝置。不希望被任何理論所約束，確信對(duì)于以高居里溫度在介質(zhì)上的熱協(xié)助磁記錄，需要高激光功率的操作。由于潤滑劑和碳涂層退化和隨后的磁頭和介質(zhì)磨損和R/W性能退化，引起磁記錄裝置的R/W性能和與HDI有關(guān)的可靠性的退化。因此，可靠性的維持是重要的題目。通過在此描述的不同的實(shí)施例，溫度環(huán)境控制磁頭至介質(zhì)間隙和介質(zhì)的局部發(fā)熱區(qū)域的情況。以這種方法，不破壞元件的可靠性，它可以很大地改進(jìn)性能并且可以提供裝置的存儲(chǔ)容量的增大，和裝置制造產(chǎn)量的提高。 僅通過僅在帶有嚴(yán)格0/W規(guī)范的低溫條件下操作TAMR元件，也預(yù)期性能增加大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，思考的是，它可以進(jìn)行熱協(xié)助磁記錄技術(shù)的優(yōu)先應(yīng)用，而不破壞可靠性。
雖然已經(jīng)如上描述了不同的實(shí)施例，應(yīng)該理解它們僅是通過示例方法介紹，并且不是限制。因而，本發(fā)明的實(shí)施例的廣度和范圍不應(yīng)該限于任何上述的例示實(shí)施例，而是應(yīng)該僅根據(jù)權(quán)利要求和它們的等同來限定。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括: 磁介質(zhì)； 磁頭，所述磁頭包括: 寫入元件，所述寫入元件適于在所述磁介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)； 微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件,所述MAMR元件適于協(xié)助在所述磁介質(zhì)上記錄,所述MAMR元件包括微波生成部，所述微波生成部接收用于其操作的電流；和讀取元件，所述讀取元件適于從所述磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)； 第一裝置，所述第一裝置適于測(cè)量與所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件；和控制器，所述控制器適于基于所述第一裝置提供的所述環(huán)境條件來控制所述磁頭的操作和調(diào)整所述系統(tǒng)的操作參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器包括: 適于調(diào)整所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)之間間隙的邏輯部分； 讀取/寫入集成電路；和 信號(hào)處理通道集成電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器適于基于所述環(huán)境條件來控制所述微波生成部的注入 電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器適于基于所述環(huán)境條件來控制所述微波生成部的位置，以調(diào)整所述微波生成部和所述磁介質(zhì)之間的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中由所述第一裝置測(cè)量的所述環(huán)境條件包括溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，較之提供給處于較高操作溫度的所述微波生成部的電流，所述控制器增加向處于較低操作溫度的所述微波生成部提供的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述較低操作溫度是小于約20°C的任何溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一裝置適于測(cè)量所述讀取元件的再生信號(hào)，所述再生信號(hào)包括所述系統(tǒng)的重寫性能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一裝置適于測(cè)量所述磁頭和所述磁介質(zhì)之間的間隙。
10.一種系統(tǒng),包括: 第一裝置，所述第一裝置適于測(cè)量與磁頭的微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件和磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件，其中所述MAMR適于協(xié)助使用所述磁頭的寫入元件在磁介質(zhì)上記錄，并且其中所述MAMR元件包括微波生成部，所述微波生成部接收用于其操作的電流；和 第二裝置，所述第二裝置適于基于所述第一裝置提供的所述環(huán)境條件來調(diào)整所述磁頭的操作參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第二裝置包括: 適于調(diào)整所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)之間間隙的邏輯部分； 讀取/寫入集成電路；和 信號(hào)處理通道集成電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第二裝置適于基于所述環(huán)境條件來控制所述微波生成部的注入電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述控制器適于基于所述環(huán)境條件控制所述微波生成部的位置，以調(diào)整所述微波生成部和所述磁介質(zhì)之間的間隙。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中由所述第一裝置測(cè)量的所述環(huán)境條件包括溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，較之提供給處于較高操作溫度的所述微波生成部的電流，所述第二裝置增加向處于較低操作溫度的所述微波生成部提供的電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述較低操作溫度是小于約20°C的任何溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第一裝置適于測(cè)量所述讀取元件的再生信號(hào)，所述再生信號(hào)包括所述系統(tǒng)的重寫性能。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第一裝置適于測(cè)量所述微波生成部和所述磁介質(zhì)之間的間隙。
19.一種磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括: 至少一個(gè)磁頭； 磁介質(zhì)； 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于在所述至少一個(gè)磁頭上遞送所述磁介質(zhì)；和電耦合于所述至少一個(gè)磁頭以控制所述至少一個(gè)磁頭的操作的如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)。
20.—種方法,包括: 先于或當(dāng)向磁介質(zhì)的一部分寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使用磁頭的微波協(xié)助磁記錄(MAMR)元件在所述磁介質(zhì)的所述一部分上生成局部AC場(chǎng)，其中所述MAMR元件被提供有用于其操作的電流； 使用所述磁頭的寫入元件向所述磁介質(zhì)的所述一部分寫入數(shù)據(jù)； 測(cè)量與所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件，所述環(huán)境條件至少包括:溫度，所述讀取元件的再生信號(hào)，以及所述MAMR元件與所述磁介質(zhì)之間的間隙；以及 基于所測(cè)量的環(huán)境條件調(diào)整所述磁頭的操作參數(shù)，所述操作參數(shù)至少包括:所述MAMR元件和所述磁介質(zhì)之間的間隙，寫入電流，以及注入所述MAMR元件的電流的量， 其中向處于較低操作溫度的所述MAMR元件提供的電流的量高于向處于較高操作溫度的所述MAMR元件提供的電流的量。
21.—種系統(tǒng),包括: 磁介質(zhì)； 磁頭，所述磁頭包括: 寫入元件，所述寫入元件適于向所述磁介質(zhì)寫入數(shù)據(jù)； 熱協(xié)助磁記錄(TAMR)裝置，所述TAMR裝置適于協(xié)助在所述磁介質(zhì)上記錄，所述TAMR元件包括局部熱生成部，所述局部熱生成部接收用于其操作的電流；和讀取元件，所述讀取元件適于從所述磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)； 第一裝置，所述第一裝置適于測(cè)量與所述TAMR元件和所述磁介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件；和控制器，所述控制器適于 基于所述第一裝置提供的所述環(huán)境條件來控制所述磁頭的操作和調(diào)整所述系統(tǒng)的操作參數(shù)，所述控制器包括: 適于通過向熱飛高控制(TFC)元件提供電流以調(diào)整所述局部熱生成部和所述磁介質(zhì)之間間隙的邏輯部分； 用于支持?jǐn)?shù)據(jù)寫入和數(shù)據(jù)讀取的讀取/寫入集成電路；和 信號(hào)處理通道集成電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述控制器適于基于所述環(huán)境條件來控制提供給所述局部熱生成部和/或所述TFC元件的電流，并且其中較之提供給處于較高操作溫度的所述熱生成部和/或所述TFC元件的電流，所述控制器增加向處于小于約20° C的較低操作溫度的所述局部熱生成部和/或所述TFC元件提供的電流。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中不向處于大于約30°C的操作溫度的所述局部熱生成部提供電流。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述第一裝置適于測(cè)量以下中的至少一個(gè):包括所述系統(tǒng)的重寫性能的所述讀取元件的再生信號(hào)，以及所述局部熱生成部和/或所述TFC元件與所述磁介質(zhì)之間的間隙。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述控制器適于基于由所述第一裝置測(cè)量的所述環(huán)境條件至少同時(shí)地控制寫入電流、向所述TAMR元件提供的電流和向所述TFC元件提供的電流。
全文摘要
利用環(huán)境條件控制的能量協(xié)助磁記錄頭及其系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例的系統(tǒng)包括介質(zhì)；磁頭，該磁頭具有適于向介質(zhì)寫入數(shù)據(jù)的寫入元件，適于協(xié)助在磁介質(zhì)上記錄的MAMR元件和/或TAMR元件，所述MAMR元件具有接收用于操作的電流的微波生成部，所述TAMR元件具有接收用于操作的電流的局部熱生成部，和適于從介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的讀取元件；適于測(cè)量與所述TAMR/MAMR元件和所述介質(zhì)相關(guān)的環(huán)境條件的裝置；和控制器，所述控制器適于基于環(huán)境條件來控制磁頭的操作和調(diào)整該系統(tǒng)的操作參數(shù)。所述環(huán)境條件包括溫度、所述讀取元件的再生信號(hào)和/或所述TAMR/MAMR元件和所述介質(zhì)之間的間隙。所述操作參數(shù)包括所述間隙、注入所述TAMR/MAMR元件的電流量和/或?qū)懭腚娏鳌?br> 文檔編號(hào)G11B5/127GK103187071SQ20121059266
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者威廉·D·瓊斯, 大衛(wèi)·L·惠特克, 田河育也, 城石芳博 申請(qǐng)人:Hgst荷蘭有限公司