垂直磁化方式による超高面密度ハード磁気ディスクシステムの研究

垂直磁化法超高面密度硬磁盘系统研究

• 批准号: 11750346
• 负责人: 山田 洋
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750346/
• 关键词: 垂直磁気記録; 単磁極ヘッド; 二層膜媒体; イレーズバンド; トラックエッジノイズ

磁気記録の高面記録密度化には,高線記録密度化とともに高トラック密度化も重要であるが,急峻なヘッド磁界分布を有する単磁極ヘッド・垂直二層膜媒体系を用いた垂直磁気記録は原理的に有利であると考えられている.100Gbit/inch^2を超える面記録密度を達成するためには,10nm領域でのトラック端部の記録機構,特にイレーズバンドを検討することが重要になる.これまでの研究成果より,イレーズバンド幅は測定誤差内で記録電流および記録密度依存性を示さず,30nm程度の狭イレーズバンド幅が得られている.一方,システムとして考慮した場合,トラック端部に発生するノイズは読み出しのオフトラック精度を低減させるため,高密度化の制限となる.オフトラックオーバーライトパターンのノイズプロファイル測定結果より,広イレーズバンド幅を生ずるリングヘッド・長手記録媒体の系では顕著なエッジノイズが観測されるが,単磁極ヘッド・垂直二層膜媒体の系では狭小イレーズバンド幅に対応しエッジノイズがほとんど観測されなかった.トラック端部における記録機構を解明するため,3次元磁気記録シミュレータを用いて書き込みヘッドの磁界分布を調べた.長手記録用リングヘッドは,トラック端部においてヘッド走行方向に緩やかに裾を引く磁界分布を持ち,磁界勾配は小さくなる.トラック幅方向の磁界勾配分布は,磁界強度を高めるとトラック端部で減少し,トラック端外部でも緩やかな磁界が存在する.この結果,トラック端部における記録分解能が低減し,イレーズバンド幅,エッジノイズが増大したものと考えられる.一方単磁極ヘッドはトラック端部で急峻な磁界分布をもつため,トラック端外部にほとんど磁界が漏れない.トラック幅方向の磁界勾配分布は,ヘッド磁界強度を高めてもトラック幅にわたり急峻な磁界勾配を保持するため,高いトラック分解能を持つことが示された.

为了提高磁记录的面记录密度，重要的是提高线记录密度以及磁道密度，这在原理上被认为是有利的。为了实现超过100 Gbit/inch^2的面记录密度，必须考虑10 nm区域磁道边缘的记录机制，特别是擦除带的带宽。在测量误差范围内，获得了大约30 nm的窄擦除带宽，而没有显示出对记录电流或记录密度的任何依赖性。另一方面，当考虑为系统时，在磁道边缘处产生的噪声会恶化离轨精度。根据偏离磁道重写模式的噪声分布测量结果，在产生宽擦除带宽但磁极的环磁头/纵向记录介质系统中观察到显着的边缘噪声。在磁头/垂直双层介质系统中，由于擦除带宽较窄，几乎没有观察到边缘噪声。为了阐明磁道边缘的记录机制，我们使用三维磁记录模拟器来研究磁场分布纵向记录环磁头的磁道末端的磁场分布在磁头运行方向上缓慢拖尾，并且磁场梯度变小。磁道宽度方向上的磁场梯度分布表明：随着磁场强度的增加，两端的磁场强度减小然而，磁道边缘外部也存在温和的磁场。结果，磁道边缘的记录分辨率降低，擦除带宽和边缘噪声增加。另一方面，单磁极磁头具有轨道边缘的尖锐磁场。由于它有布，几乎没有磁场泄漏到磁道边缘的外侧。即使磁头磁场强度增加，磁道宽度方向的磁场梯度分布也能在整个磁道宽度上保持陡峭的磁场梯度，因此可以显示高轨道分辨率。

项目成果

山田 洋,村岡裕明,杉田 愃,中村慶久: "単磁極ヘッドにおけるイレーズバンド幅の記録密度依存症"電子情報通信学会技術研究報告(信学技報). Vol.99 No.572. 15-20 (2000)

Hiroshi Yamada、Hiroaki Muraoka、Masaru Sugita、Yoshihisa Nakamura：“单磁极头中擦除带宽的记录密度依赖性”IEICE 技术报告（IEICE 技术报告第 99 卷第 15-20 期）。

山田洋,: "単磁極ヘッド/垂直に層膜媒体におけるトラックエッジノイズ"日本応用磁気学会誌. Vol.25,No.4・2. (2001)

Hiroshi Yamada：“单极头/垂直分层介质中的轨道边缘噪声”日本应用磁学学会杂志第 25 卷，第 4·2 期（2001 年）。

Hiroshi YAMADA,: "Effect of a Single-Pole Head Field Distribution for the Track-Edge Resolution"Digests of PMRC2000 The Fifth Perpendicular Magnetic Recording Conference. 219-220 (2000)

Hiroshi YAMADA，：“单极磁头场分布对磁道边缘分辨率的影响”PMRC2000 第五届垂直磁记录会议摘要。