用于减少SOT差分读取器的基线漂移的设计和方法与流程

技术特征：
1.一种磁记录头，所述磁记录头包括：第一屏蔽件；第二屏蔽件；第一偏置层；第二偏置层；和自旋轨道扭矩(sot)差分读取器，所述sot差分读取器设置在所述第一屏蔽件与所述第二屏蔽件之间并且在所述第一偏置层与所述第二偏置层之间，所述sot差分读取器包括：第一自由层；第二自由层，其中所述第一自由层和所述第二自由层被配置为独立受控；间隙层，所述间隙层被配置为充当第一电引线；第一自旋霍尔层；第二自旋霍尔层，所述第二自旋霍尔层与所述第一偏置层和所述第二偏置层接触；和两个或更多个绝缘层，所述两个或更多个绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述第一自旋霍尔层与所述第一偏置层之间，并且所述第二绝缘层设置在所述第一自旋霍尔层与所述第二偏置层之间。2.根据权利要求1所述的磁记录头，其中所述第一自旋霍尔层设置在所述第一屏蔽件上，所述第一自由层设置在所述第一自旋霍尔层上，所述间隙层设置在所述第一自由层上，所述第二自由层设置在所述间隙层上，并且所述第二自旋霍尔层设置在所述第二自由层上。3.根据权利要求1所述的磁记录头，其中所述磁记录头被配置为接收注入所述第一自旋霍尔层中的电流并通过所述间隙层输出电流，并且接收注入所述间隙层中的电流并通过所述第二自旋霍尔层输出电流，其中通过所述第一自旋霍尔层感应第一自旋霍尔效应电压，并且通过所述第二自旋霍尔层感应第二自旋霍尔效应电压。4.根据权利要求3所述的磁记录头，其中所述第一自旋霍尔层包括第二电引线，并且所述第二自旋霍尔层包括第三电引线，并且其中使用所述第一电引线、所述第二电引线和所述第三电引线中的一者或多者来控制所述第二自由层的信号输出以匹配所述第一自由层的信号输出。5.根据权利要求1所述的磁记录头，还包括电极，所述电极设置成与所述间隙层接触，其中所述第一自由层、所述第二自由层、所述间隙层、所述第一自旋霍尔层和所述第二自旋霍尔层设置在面向介质的表面处，并且其中所述电极从所述面向介质的表面凹入。6.根据权利要求5所述的磁记录头，其中所述电极进一步与所述第二屏蔽件接触。7.根据权利要求5所述的磁记录头，其中所述第一自旋霍尔层在所述面向介质的表面处具有第一磁道宽度，并且所述第二自旋霍尔层在所述面向介质的表面处具有小于所述第一磁道宽度的第二磁道宽度。8.根据权利要求1所述的磁记录头，其中所述第一自旋霍尔层的正端子电连接到所述第二自旋霍尔层的负端子，并且跨所述第一自旋霍尔层的负端子到所述第二自旋霍尔层的正端子的电压差是从所述sot差分读取器读出的信号。9.一种磁记录设备，所述磁记录设备包括根据权利要求1所述的磁记录头。10.一种磁记录头，所述磁记录头包括：
第一屏蔽件；第二屏蔽件；和自旋轨道扭矩(sot)差分读取器，所述sot差分读取器设置在所述第一屏蔽件与所述第二屏蔽件之间面向介质的表面处，所述sot差分读取器包括：第一自由层；第二自由层；间隙层；第一自旋霍尔层；第二自旋霍尔层，所述第一自旋霍尔层的正端子电连接到所述第二自旋霍尔层的正端子，其中从所述sot差分读取器读出的信号基于跨所述第一自旋霍尔层的负端子到所述第二自旋霍尔层的负端子的电压差；和电引线，所述电引线从面向介质的表面凹入，所述电引线与所述间隙层和所述第二屏蔽件接触，其中所述第一自由层、所述第二自由层、所述间隙层、所述第一自旋霍尔层和所述第二自旋霍尔层设置在所述面向介质的表面处。11.根据权利要求10所述的磁记录头，其中所述第一自旋霍尔层设置在所述第一屏蔽件上，所述第一自由层设置在所述第一自旋霍尔层上，所述间隙层设置在所述第一自由层上，所述第二自由层设置在所述间隙层上，并且所述第二自旋霍尔层设置在所述第二自由层上，并且其中所述第一自旋霍尔层在所述面向介质的表面处具有比所述第二自旋霍尔层更长的长度。12.根据权利要求11所述的磁记录头，还包括封盖层，所述封盖层设置在所述第二自旋霍尔层上方。13.根据权利要求10所述的磁记录头，其中所述磁记录头被配置为：接收注入所述第一自旋霍尔层中的第一电流；通过所述间隙层输出所述第一电流，其中通过所述第一自旋霍尔层感应第一自旋霍尔效应电压；接收注入所述间隙层中的第二电流；以及通过所述第二自旋霍尔层输出所述第二电流，其中通过所述第二自旋霍尔层感应第二自旋霍尔效应电压。14.根据权利要求13所述的磁记录头，其中所述第一电流和所述第一自旋霍尔效应电压产生所述第一自由层的第一信号输出，并且所述第二电流和所述第二自旋霍尔效应电压产生所述第二自由层的第二信号输出。15.根据权利要求14所述的磁记录头，其中所述第一自由层的所述第一信号输出和所述第二自由层的所述第二信号输出独立可控。16.根据权利要求10所述的磁记录头，其中所述sot差分读取器具有介于约10nm至约20nm之间的条高度。17.一种磁记录设备，所述磁记录设备包括根据权利要求10所述的磁记录头。18.一种形成自旋轨道扭矩(sot)差分读取器的方法，包括：在第一屏蔽件上沉积第一自由层，在所述第一自由层上沉积第一自旋霍尔层，并且在所述第一自旋霍尔层上沉积间隙层，以形成第一堆叠，其中所述第一屏蔽件具有从面向介
质的表面延伸到与所述面向介质的表面相对的表面的第一宽度；移除所述第一自由层的一部分、所述第一自旋霍尔层的一部分和所述间隙层的一部分以限定所述第一堆叠的第一磁道宽度，所述第一堆叠的所述第一磁道宽度小于所述第一屏蔽件的所述第一宽度；沉积第一绝缘体层，所述第一绝缘体层与所述第一堆叠的第一表面接触，所述第一堆叠的所述第一表面设置成与所述面向介质的表面相对；在所述间隙层上沉积第二自由层，在所述第二自由层上沉积第二自旋霍尔层，并且在所述第二自旋霍尔层上沉积第二绝缘体层，以在所述第一堆叠上形成第二堆叠；移除所述第二绝缘体层的中心部分、所述第二自旋霍尔层的中心部分和所述第二自由层的中心部分以限定所述第二堆叠的第二磁道宽度并且形成设置在所述间隙层上的电引线，其中所述电引线从所述面向介质的表面凹入；以及沉积第二屏蔽层，所述第二屏蔽层与所述电引线接触。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一磁道宽度约等于所述第二磁道宽度，并且其中所述第一自由层和所述第二自由层独立受控。20.一种磁记录设备，所述磁记录设备包括由根据权利要求18所述的方法形成的sot差分读取器。

技术总结
本公开总体涉及自旋轨道扭矩(SOT)差分读取器设计。该SOT差分读取器是多端子设备，该多端子设备包括第一屏蔽件、第一自旋霍尔层、第一自由层、间隙层、第二自旋霍尔层、第二自由层和第二屏蔽件。该间隙层用作电极并且设置在该第一自旋霍尔层与该第二自旋霍尔层之间。电引线连接位于该第一自旋霍尔层、该第二自旋霍尔层、该间隙层、该第一屏蔽件和/或该第二屏蔽件周围。这些电引线连接有利于电流从负极引线流动到正极引线和/或从该负极引线到该正极引线的电压。这些电引线连接的定位和这些SOT差分层的定位提高了读取器分辨率，而不会减小屏蔽件-屏蔽件间距(即，读取间隙)。读取间隙)。读取间隙)。


技术研发人员：乐广 刘晓勇 白志刚 李占杰 何国新 高野公史
受保护的技术使用者：西部数据技术公司
技术研发日：2021.05.19
技术公布日：2022/7/12