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.

尽管高线记录密度对于磁记录也很重要，但高轨道密度对于使用具有垂直双层介质系统的单孔头部的高线记录密度，垂直磁性记录的垂直磁性记录也很重要。为了达到超过100 GBIT/英寸^2的表面记录密度，重要的是要考虑10 nm区域的轨道边缘的记录机理，尤其是擦除带。先前的研究结果表明，擦除带宽未显示在测量误差内记录电流和记录密度的依赖性，并且已经获得了约30 nm的窄擦除频带。另一方面，当将其视为系统时，在轨道边缘产生的噪声会降低读取的轨道准确性，从而限制密度。从远程覆盖模式的噪声曲线测量结果中，可以在环头和长期记录介质系统中观察到显着的边缘噪声，这些媒体系统会产生宽阔的擦除带宽度，但观察到单杆磁铁。在头部垂直双层介质的系统中，几乎没有观察到边缘噪声。为了阐明轨道边缘的记录机理，我们使用3D磁性记录模拟器研究了写头的磁场分布。纵向记录环头具有一个磁场分布，可轻轻地向轨道边缘的头部行进方向拉动头部，并且磁场梯度降低。当磁场强度提高时，轨道宽度方向的磁场梯度分布会降低。即使在轨道边缘之外，也存在一个温和的磁场。结果，轨道边缘的记录分辨率减少了，并且认为擦除带宽和边缘噪声增加了。另一方面，由于单极头部在轨道边缘具有陡峭的磁场分布，因此在轨道边缘外几乎没有磁场泄漏。已经表明，即使在增加头部磁场强度的情况下，轨道宽度方向的磁场梯度分布也能在轨道宽度上保持陡峭的磁场梯度，因此具有高轨道分辨率。

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。