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CN104934046B - 传感器结构及磁读头 - Google Patents

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CN104934046B CN201510334288.0A CN201510334288A CN104934046B CN 104934046 B CN104934046 B CN 104934046B CN 201510334288 A CN201510334288 A CN 201510334288A CN 104934046 B CN104934046 B CN 104934046B
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Abstract

公开的实施例总地涉及磁记录头中的读头。读头利用以下传感器结构，该传感器结构具有：从介质面对的表面凹进的被钉扎磁结构；以及读取器间隙结构。读取器间隙结构具有：从介质面对的表面凹进且布置在被钉扎磁结构的上面的间隔层；部分地从介质面对的表面凹进且布置在间隔层的上面的凹进的第一自由层；延伸至介质面对的表面且布置在第一自由层的上面的第二自由层；以及延伸至介质面对的表面布置在第二自由层的顶上的盖层。被钉扎磁结构、间隔层和第一自由层具有公共面，该公共面在相对于介质面对的表面的一角度上。

Description

传感器结构及磁读头
技术领域
本文公开的多个实施例总体上涉及用于硬盘驱动器中的使用的磁读头。
背景技术
磁硬盘驱动器(HDD)处于计算机的关键地位，其通常包括旋转的磁盘、具有读头和写头的滑块、在旋转的磁盘上方的悬臂、以及使悬臂摆动以将读头和/或写头定位在旋转的磁盘上的选定环形轨道上方的致动器臂。当磁盘不在旋转时，悬臂将滑块向磁盘的表面偏置，但是当磁盘旋转时，在诸如滑块的空气轴承面(ABS)的介质面对的表面(media facingsurface，MFS)附近空气被旋转的磁盘旋动，导致滑块骑在空气轴承上距离旋转的磁盘的表面微小的距离。当滑块骑在空气轴承上时，写头和读头被使用，以写入与主机数据对应的磁转变。读头和写头被连接至信号处理电路，该信号处理电路根据计算机程序操作以实现写和读功能。
现代HDD使用隧道磁致电阻(TMR)读头。TMR读头使用磁隧道结以检测HDD上的磁性地写入的数据。铁磁“自由层”的磁化的方向能被外部磁场翻转。如果该磁化处于与第二被钉扎铁磁膜平行的取向，则与如果它们处于反平行取向相比，电子将更可能隧穿穿过分隔它们的绝缘膜。因此，这样的结能在两种电阻状态(具有低电阻的一种状态和具有非常高的电阻的一种状态)之间转换。
对不断增大的数据密度的需求正促使研究者们开发能读和记录越来越小的位长度的数据记录系统以增大记录在磁介质上的数据的密度。读头中读取器间隙厚度的尺寸与读头能检测的位长度的尺寸有关。这已导致减小读头的读取器间隙厚度的持续的努力。然而，读取器间隙厚度能被减小的量已被传感器的物理限制所限制，并且也被当前可用的制造方法的限制所限制。
未来用于高密度介质的读头需要非常窄的读取器间隙(reader gap)。简单地通过减薄读头的功能层，传统TMR/CPP读头的读取器间隙不能满足未来高密度介质的要求。近来，诸如凹陷的被钉扎层和剪式传感器(scissor sensor)的替代读头结构，已经成为为了使读头的读取器间隙变窄的开发的焦点。
已经用从MFS向后凹陷的被钉扎层的各种配置研究了使用凹陷的被钉扎层的传统读头。结果，读取器间隙的尺寸能被缩小约7nm至约18nm。然而，除了制造的挑战之外，对于使用凹陷的被钉扎层的读头，MFS处被钉扎层的钉扎能量和稳定性的降低也仍然成问题。
使用剪式传感器结构的读头已经被开发多年。使用此技术，读取器间隙能被减少约10nm至约14nm。然而，与产量和传感器稳定性有关的巨大挑战仍然存在。
因此，需要在仍然保持磁读头传感器的稳定性和可靠性的同时，进一步减小读取器间隙。
发明内容
本文公开的多个实施例涉及传感器结构，其具有从介质面对的表面凹进的被钉扎磁结构和读取器间隙结构。读取器间隙结构具有：从介质面对的表面充分凹进且布置在被钉扎磁结构的上面的间隔层；部分地从介质面对的表面凹进且布置在间隔层的上面的第一部分自由层；延伸至介质面对的表面且布置在凹进的第一自由层的上面的第二部分自由层；以及延伸至介质面对的表面布置在第二部分自由层的顶上的盖层。籽层、被钉扎磁结构、间隔层和第一自由层具有公共面，该公共面在相对于介质面对的表面的一角度上。
在另一实施例中，磁读头具有底屏蔽、顶屏蔽、以及布置在底屏蔽和顶屏蔽之间的传感器结构。该传感器结构具有读取器间隙结构和从介质面对的表面凹进的被钉扎磁结构。读取器间隙结构具有：从介质面对的表面充分凹进且布置在被钉扎磁结构的上面的间隔层；部分地从介质面对的表面凹进且布置在间隔层的上面的第一部分自由层；延伸至介质面对的表面且布置在凹进的第一自由层的上面的第二部分自由层；以及延伸至介质面对的表面布置在第二自由层的顶上的盖层。籽层、被钉扎磁结构、间隔层和第一自由层具有公共面，该公共面在相对于介质面对的表面的一角度上。
附图说明
为了以上叙述的特征能被详细地理解，对以上简略概括的发明的更具体的说明可以参考实施例，实施例中的一些在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出典型实施例，因而不应被认为是其范围的限制，因为本发明可以容许其他等效的实施例。
图1示出根据一实施例的示例性磁盘驱动器。
图2是根据一实施例的图1的磁盘驱动器的读/写头和磁盘的侧视图。
图3是根据一实施例的图2的读头的示意性图示。
图4是根据第二实施例的图2的读头的示意性图示。
为便于理解，在可能的情况下，使用了相同的附图标记来指代各图共有的相同的元件。应理解，一个实施例中公开的元件可以被有益地用在其他实施例上而无需特别说明。
具体实施方式
以下，参考本发明的实施例。然而，应当理解，本发明不受限于具体描述的实施例。相反，以下特征和元件的任何组合，无论是否涉及不同实施例，都被认为实施和实践了本发明。进一步，尽管本发明的实施例可以获得优于其他可能的技术方案和/或优于现有技术的优点，但是是否特定优点被给定实施例实现不是对本发明的限制。因而，以下的方面、特征、实施例和优点仅是示意性的，不被认为是所附权利要求的元素或限制，除了权利要求中明确叙述外。同样，对“本发明”的提及不应被当作对本文公开的任何发明主题的概括，并且不应被认为是所附权利要求的元素或限制，除了在权利要求中明确叙述外。当在本文中使用时，“联结(stitched)”层是在诸如后面的沉积和接合(“联结”)的两个或更多个单独步骤中形成的层。
图1示出根据本发明一实施例的示例性硬盘驱动器(HDD)100的俯视图。如图所示，HDD 100可包括一个或更多个磁盘110、致动器120、与每个磁盘110关联的致动器臂130、以及固定在底盘150中的主轴电机140。所述一个或更多个磁盘110可垂直排列并与主轴电机140联接。
磁盘110可在磁盘110的顶表面和底表面两者上包括环形数据轨道。安装在滑块上的磁读/写头180可被定位在轨道上。当每个磁盘110旋转时，数据可被写到数据轨道上和/或从数据轨道读出。如图1所示，磁读/写头180可被联接至致动器臂130。致动器臂130可被配置成绕致动器轴131旋转，以将磁读/写头180放置在特定数据轨道上。
图2是经过面对磁盘110的磁读/写头180的中心的部分横截面侧视图。磁读/写头180和磁盘110可对应于图1中示出的磁读/写头180和磁盘110。
在一些实施例中，磁盘110可以是“双层”介质，其包括在布置在非磁性材料219顶上的“软”或相对低矫顽力导磁衬层(PL)206上的垂直磁数据记录层(RL)204。RL 204被示为具有垂直记录或磁化的区域234，且相邻的区域具有如位于RL 204中的箭头236所示的磁化方向。
磁读/写头180包括诸如ABS的MFS 260，使得MFS 260面对磁盘110。磁读/写头180还包括磁写头250和磁读头230。磁读头230布置在底屏蔽S2和顶屏蔽S1之间。另外，底屏蔽S2可布置在磁写头250和磁读头230之间。写头250包括由剖面中示出嵌入在非磁性材料219内的主极212和薄膜线圈218构成的磁路。
图2中，磁盘110在箭头232所示的方向上移动经过磁读/写头180。磁写头250将信息位写入相邻的磁化区域234以在磁盘110上记录数据。磁化的位可由感测记录的(磁化的)位的读头230检测。
图3和4是根据本发明的单独实施例的读头300、400的示意性图示。读头300、400可对应于图2中示出的磁头230。读头300、400可具有布置在底屏蔽S2和顶屏蔽S1之间的传感器结构306，传感器结构306具有被钉扎磁结构320。被钉扎磁结构320具有梯形形状，其增强屏蔽效果且允许读取器间隙354的宽度352的减小。下面的讨论将参考图3，但是与图4同样关系密切。
图3中，底屏蔽S2可包含铁磁材料，诸如镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)、镍铁合金(NiFe)、镍铁钴合金(NiFeCo)、镍钴合金(NiCo)、钴铁合金(CoFe)、其组合或者其他合适的材料。底屏蔽可具有在微米级或约微米级的厚度。传感器结构306被布置在底屏蔽S2上。
传感器结构306可以可选地包括籽层(seed layer)318。籽层318可被布置在底屏蔽S2上。籽层可包含钌(Ru)、钽(Ta)、Ru、Ta、Ni(Co)Fe、Ni(Fe)Cr、Co(Ni)FeB、Co(Ni)Fe(Ta，Hf，Zr，W，Nb)(B)及其组合，或者其他合适的材料。籽层318可具有约10埃至约500埃的厚度。诸如DC磁控溅射的薄膜沉积工艺可以沉积籽层318。
被钉扎磁结构320布置在籽层318或底屏蔽S2的顶上。被钉扎磁结构320包含反铁磁(AFM)层322、第一铁磁被钉扎(AP1)层324、钉扎间隔层326和第二反平行被钉扎(AP2)铁磁层328。籽层318和被钉扎磁结构320可被联结在一起，且与间隔层330一起从MFS 302凹进。第一自由层332可额外地从MFS 302凹进，且被布置在间隔层330的顶上。第一部分自由磁层332、间隔层330、被钉扎磁结构320和籽层318共享公共面310。前屏蔽342和前隔离层344被布置在公共面310和MFS 302之间。尽管传感器结构306在图3中是底部钉扎的，但是应当理解的是，传感器结构306可被配置成顶部钉扎传感器结构。
AFM层322可形成在籽层318上，且在定向磁场(aligning magnetic field)中被退火以钉扎AFM层322的磁场的取向。AFM层322可包含铂(Pt)、铱(Ir)、铑(Rh)、镍(Ni)、铁(Fe)、锰(Mn)或者诸如铂锰(PtMn)、PtPdMn、NiMn或铱锰(IrMn)的其组合。在一个实施例中，AFM层322由IrMn组成，且具有约30埃和约400埃之间的厚度，例如约60埃。
AP1层324可沉积在AFM层322上。AP1层324可包含诸如例如NiFe、Co、CoFe、CoFeB或稀磁合金的一种或更多种磁性材料。在一个实施例中，若干磁性材料可以被分层堆积以形成AP1层324。例如，AP1层324可由Co层布置在CoFe层的顶上，而该CoFe层又被布置在第二Co层的顶上形成。AP1层324可具有在约10埃和约100埃之间的总厚度，例如约20埃。
钉扎间隔层326沉积在AP1层324上。钉扎间隔层326可包含钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、其组合或其他合适的材料。在一个实施例中，钉扎间隔层326可由Ru形成，其具有在约3埃和约25埃之间的厚度，例如约4.5埃。
AP2层328可沉积在钉扎间隔层326上。钉扎间隔层326上包含AP2层328可反转被钉扎磁结构320的磁场取向。可选地，被钉扎磁结构320可不包括AP2层328和钉扎间隔层326。因此，AP2层328可被用来确定被钉扎磁结构320的钉扎方向。例如，被钉扎磁结构320包括AP2层328，并且被钉扎磁结构320的钉扎方向可反平行于被AFM层322钉扎的AP1 324的钉扎方向。在另一示例中，被钉扎磁结构320不包括AP2层328，并且被钉扎磁结构320的钉扎方向由AP1 324钉扎方向确定。
AP2层328可包含诸如Co(Fe)(Ta，Zr，Hf，W，Nb)、Co(Fe)(Ta，Zr，Hf，W，Nb)B、Fe(Co)(Ta，Zr，Hf，W，Nb)、Ta、Zr、Hf和它们的合金的一种或更多种磁性材料。AP2层328具有顶面329，且可由一层或更多层材料形成，其具有在约10埃和约100埃之间诸如约20埃的厚度。在一个实施例中，若干磁性合金可被分层堆积以形成AP2层328。例如，AP2层328可由Co(Fe)层，设置在CoFeB层的顶上，设置在CoFeBTa层的顶上，最终设置在第二Co层的顶上形成。
前屏蔽342被布置在底屏蔽S2的顶上且在公共面310和MFS 302之间。前屏蔽342具有顶面343，且可包含NiFe、Ni、Co、Fe、它们的合金和叠层以及其他合适的材料中的一种或更多种。前屏蔽342的顶面343可以与AP2层328的顶面329共面，或者可以不与AP2层328的顶面329共面。前屏蔽342可具有在约50埃和约500埃之间的厚度，例如约100埃。前屏蔽342将被钉扎磁结构320与磁盘110分隔开，并且防止被钉扎磁结构320和磁盘110(示于图1和2中)之间的磁干扰。当沿公共面310在从底屏蔽S2至前屏蔽342的顶面343的方向上移动时，沿着前屏蔽342的公共面310，前屏蔽342在朝向MFS 302的方向上斜削。于是，在被钉扎磁结构320中，与AFM层322至MFS 302相比，AP2层328至MFS 302距离更近，或者AP2层328从MFS 302凹进更少。
间隔层330从MFS 302凹进，并沉积在传感器结构320之上。随着第二间隔层330变得更薄，相邻层之间的磁层间耦合增强。在TMR传感器的情形下，第二间隔层330可由诸如MgO、AlO、ZnO、Mg、Zn、GaO、IZO、ITO、Cu、Ag、AnSn、AlCu和它们的合金(其为电介质或金属)的材料形成。在一个实施例中，间隔层330包含MgO，具有在约5埃和约100埃之间的厚度，例如约10埃。
第一自由磁层332从MFS 302凹进，且沉积在间隔层330上。第一自由磁层332可包含Co、Fe、B、Ta、Hf、Zr、CoB、CoFe、CoFeB、NiFe和它们的合金和/或其他合适的材料中的一种或更多种。第一自由磁层332具有顶面333，且可包含单层磁材料或多层。例如，第一自由磁层332可以是多层的，且由Co(Fe)B层布置在CoFe层的顶上形成。在一个实施例中，第一自由磁层332可具有在约10埃和约60埃之间的总厚度，例如约15埃。
前隔离层344被布置在前屏蔽342的顶上，且从MFS 302延伸至第一自由磁层332。前隔离层344具有顶面345，其中顶面345可与第一自由磁层332的顶面333共面。前隔离层344可包含MgO、AlO、TaO、SiN和其他电介质材料和/或金属电介质叠层中的一种或更多种。在一个实施例中，前隔离层344可包含MgO，并且具有在约15埃和约160埃之间的厚度，例如约50埃。如以下将要讨论的那样，前隔离层344的电介质材料对于第一自由磁层332和第二自由磁层334两者提高了免受电磁噪声影响的数据完整性。
公共面310从底屏蔽S2直线地延伸至前隔离层344和第一自由磁层332的顶面333、345的相交处。公共面310和MFS 302是叉开的。公共面310可以相对于MFS 302处于一角度312，如假想线314所示。角度312可以在等于或大于0度的角度和小于90度的角度之间，可以是诸如约30度。在图3示出的实施例中，公共面310的角度312提供了前屏蔽342的在与底屏蔽S2相交处的更宽的部分350和在顶面343处的更窄的部分。于是，从被钉扎磁结构320至第一自由磁层332，层从MFS 302的凹进减少。这将第一自由磁层332放置得相比于被钉扎磁结构320更靠近MFS 302，也更靠近外部磁影响。该梯形形状增强了屏蔽效果从而减少噪声。
第二自由磁层334沉积在第一自由磁层332和前隔离层344之上。与第一自由磁层332不同，第二自由磁层334不从MFS 302凹进。第二自由磁层334具有顶面335，且可包含Co、Fe、B、Ta、Hf、Zr、CoB、CoFe、CoFeB、NiFe和它们的合金以及其他合适的材料中的一种或更多种。第二自由磁层334可包含一层或更多层。例如，第二自由磁层334可以是多层的，且由NiFe层布置在具有CoFe的Ta、Hf或它们的合金的层的顶上，以及布置在Co(Fe)B层的顶上形成。在一个实施例中，第二自由磁层334可具有在约10埃和约100埃之间的厚度，例如约50埃。
第一自由磁层332和第二自由磁层334被联结在一起。第一自由磁层332和第二自由磁层334的联结具有比第一反铁磁层322的厚度大的组合厚度。
盖层336从MFS 302延伸，并且被布置在第二自由磁层334的顶面335上且沿第二自由磁层334的顶面335延伸。盖层336可包含Ru、Ta、Ti、Ni(Co)Fe、Hf、它们的合金或其他合适的材料中的一种或更多种。盖层336可包含单层或者多层，即叠层。在一个实施例中，盖层336可具有在约10埃和约100埃之间的厚度，例如约15埃。
第一自由磁层332、间隔层330、第二自由磁层334和盖层336共有背部311。背部311可从读头300的后表面321凹进。背部311可以几乎与MFS 302和后表面321两者平行，或可以不几乎与MFS 302和后表面321两者平行。
后隔离层346形成于从背部311至后表面321的空间中。因此，后隔离层346形成在读头300的后表面321与第一自由磁层332、间隔层330、第二自由磁层334和盖层336之间。来自第一自由磁层332和第二自由磁层334以及盖层336的材料可被去除，暴露AP2层328的一部分。该材料去除可通过蚀刻、研磨或任何合适的材料去除方法来执行。在一个实施例中，第一自由磁层332、第二自由磁层334和盖层336被研磨以形成后隔离层346。后隔离层346可邻接背部311，且延伸至读头300的后表面321。后隔离层346可包含AlO、TaO、SiN、MgO或其他合适的电介质材料中的一种或更多种。在一个实施例中，后隔离层346由AlO组成，且具有约80埃和约200埃之间的厚度，例如100埃。
顶屏蔽S1可被布置在传感器结构306的盖层336和后隔离层346上。顶屏蔽S1可包含铁磁材料，诸如镍(Ni)、铁(Fe)、钴(Co)、镍铁合金(NiFe)、镍铁钴合金(NiFeCo)、镍钴合金(NiCo)、钴铁合金(CoFe)、其组合或其他合适的材料，其通过PVD溅射或者电镀形成。在一个实施例中，顶屏蔽S1在材料和厚度上可以类似于底屏蔽S2。在另一个实施例中，顶屏蔽S1在材料和厚度上可以与底屏蔽S2不同。
读取器间隙354包含盖层336、第二自由磁层334、第一自由磁层332和间隔层330。读取器间隙354的这个宽度352确定可读材料的密度。例如，与具有更大或更宽的宽度352的读取器间隙354相比，具有小或窄的宽度352的读取器间隙354能够读更高密度的介质。读取器间隙354的宽度352可在约4nm和约12nm之间，例如为约8nm。传感器结构306的读取器间隙354能够实现4nm和更小的宽度352。读取器间隙354比当前(传统)的剪式设计的读头窄得多，允许更大的介质密度而没有剪式设计的读头中发现的稳定性问题。
图4示出与读头300类似地配置的读头400。读头400具有从底屏蔽S2延伸至前隔离层344和第一自由磁层332的顶面333、345的相交处的公共面410。公共面410类似于图3的公共面310，并且是与MFS 302叉开的。公共面410可相对于MFS 302具有角度412，如假想线314所示。角度412可以是约0度和约大于负90度之间的范围内的负角，诸如约负30度。于是，在角度312从假想线314沿正向或逆时针方向旋转的情况下，角度412从假想线314沿负向或顺时针方向旋转。
当沿着公共面410在从底屏蔽S2至前屏蔽342的顶面343的方向上移动时，沿着前屏蔽342的公共面410，前屏蔽342在离开MFS 302的方向上斜削。于是，在读头400的被钉扎磁结构320中，与AFM层322至MFS 302相比，AP2层328至MFS 302距离更远，或者从MFS 302凹进更多。
读头400的读取器间隙354类似于图3中示出的读头300的读取器间隙354。读取器间隙354的宽度352非常窄，能够读高密度介质。读取器间隙354可具有约4nm和约12nm之间的宽度352。对于读头400，读取器间隙354能够获得4nm和更小的宽度352。
因此，通过使钉扎结构连同两个自由磁层中的第一个凹进可以使图3和图4的读取器间隙显著变窄的情形已经被示出。通过使与具有超高记录密度的介质一起使用的读取器间隙变窄，凹进的第一自由磁层与延伸至MFS的第二自由磁层的联结有利地扩大了传感器结构的能力。传感器结构的梯形结构提高了屏蔽效果，同时所述两个自由层具有与传统传感器中具有的幅度相比相等或更大的幅度。新颖的传感器结构保持了钉扎强度和钉扎场的完好性，同时消除了与传统联结工艺中出现的钉扎强度的减少有关的问题。
尽管以上内容针对示例实施例，但是本发明的其他和进一步的实施例可以在不脱离其基本范围的情况下被设计出，并且其范围由所附权利要求确定。

Claims (18)

1.一种传感器结构，包括：
从介质面对的表面凹进的被钉扎磁结构；以及
读取器间隙结构，其包括：
间隔层，其从所述介质面对的表面凹进且布置在所述被钉扎磁结构的上面，
第一自由层，其至少部分地从所述介质面对的表面凹进且布置在所述间隔层的上面，
第二自由层，其延伸至所述介质面对的表面且布置在所述第一自由层的上面；
盖层，其延伸至所述介质面对的表面布置在所述第二自由层的顶上；其中所述被钉扎磁结构、所述间隔层和凹进的所述第一自由层的公共面被取向在相对于所述介质面对的表面的一角度上；
前屏蔽，其布置在所述公共面和所述介质面对的表面之间；以及
前隔离层，其布置在所述前屏蔽上且在所述公共面和所述介质面对的表面之间，其中所述第二自由层被布置在其上；以及
后隔离层，该后隔离层形成在传感器结构的后表面与第一自由层、间隔层、第二自由层和盖层之间。
2.如权利要求1的传感器结构，其中所述公共面的所述角度是大于-90度的负角。
3.如权利要求1的传感器结构，其中所述被钉扎磁结构包括：
第一反铁磁层，
第一被钉扎层，其首先布置在所述第一反铁磁层上，
钉扎间隔层；以及
第二反平行被钉扎层，其首先布置在所述钉扎间隔层上。
4.如权利要求2的传感器结构，其中所述公共面的所述角度为约30度。
5.如权利要求2的传感器结构，其中所述读取器间隙结构的宽度在12nm和4nm之间。
6.如权利要求2的传感器结构，其中联结所述第二自由层和凹进的所述第一自由层导致大于第一反铁磁层的组合厚度。
7.如权利要求1的传感器结构，其中所述公共面的所述角度是小于90度的正角。
8.如权利要求7的传感器结构，进一步包括：
前屏蔽，其布置在所述公共面和所述介质面对的表面之间；以及
前隔离层，其布置在所述前屏蔽上且在所述公共面和所述介质面对的表面之间，其中所述第二自由层被布置在其上。
9.如权利要求8的传感器结构，其中所述被钉扎磁结构包括：
第一反铁磁层，
第一铁磁被钉扎层，其首先布置在所述第一反铁磁层上，
钉扎间隔层；以及
第二反平行被钉扎层，其首先布置在所述钉扎间隔层上。
10.如权利要求7的传感器结构，其中所述公共面的所述角度为约30度。
11.如权利要求7的传感器结构，其中所述读取器间隙结构的宽度在12nm和4nm之间。
12.如权利要求7的传感器结构，其中联结所述第二自由层和凹进的所述第一自由层导致大于第一反铁磁层的组合厚度。
13.一种磁读头，包括：
底屏蔽；
顶屏蔽；以及
布置在所述底屏蔽和顶屏蔽之间的传感器结构，所述传感器结构包括：
被钉扎磁结构，其从介质面对的表面凹进；
读取器间隙结构，其包括：
间隔层，其从所述介质面对的表面凹进并且布置在所述被钉扎磁结构的上面，
第一自由层，其至少部分地从所述介质面对的表面凹进且布置在所述间隔层的上面，
第二自由层，其延伸至所述介质面对的表面且布置在所述第一自由层的上面；
盖层，其延伸至所述介质面对的表面布置在所述第二自由层的顶上；其中所述被钉扎磁结构、所述间隔层和所述第一自由层的公共面被取向在相对于所述介质面对的表面的一角度上；
前屏蔽，其布置在所述公共面和所述介质面对的表面之间；以及
前隔离层，其布置在所述前屏蔽上且在所述公共面和所述介质面对的表面之间，其中所述第二自由层被布置在其上；以及
后隔离层，该后隔离层形成在传感器结构的后表面与第一自由层、间隔层、第二自由层和盖层之间。
14.如权利要求13的磁读头，其中所述公共面的所述角度是小于90度的正角。
15.如权利要求13的磁读头，其中所述公共面的所述角度是大于-90度的负角。
16.如权利要求13的传感器结构，其中所述公共面的所述角度为约30度。
17.如权利要求13的传感器结构，其中所述读取器间隙结构的宽度在12nm和4nm之间。
18.如权利要求13的传感器结构，其中联结所述第二自由层和凹进的所述第一自由层导致大于第一反铁磁层的组合厚度。
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