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ヘッドディスクインタフェースにおける液体潤滑剤の動特性の測定

Research Project

Project/Area Number 15760305
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionAichi Konan College

Principal Investigator

大島 康司  愛知江南短期大学, 現代幼児学科, 助教授 (60293651)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords磁気ディスク装置 / ヘッドディスクインタフェース / 高分子液体潤滑剤 / 減衰振動 / 過渡振動 / 粘弾性特性 / ナノ薄膜 / 表面力 / 動特性
Research Abstract

研究計画に基づき研究を行い,以下のような結果を得た.
1.架橋状態液体の動特性の測定
前年度までに,潤滑剤を塗布したディスクに触針を接触させた後に引き上げ,触針先端とディスク表面間に潤滑剤液体による架橋を形成し,触針の引き上げ高さを精密に制御して,この液架橋を維持したまま触針を振動させることにより液架橋の減衰振動の測定を可能にし,この減衰振動から液架橋のばね定数と減衰率の測定を可能にし,潤滑剤の分子量,膜厚等の違いがこれらの特性に及ぼす影響について調べた.本年度は,4段階のステップ駆動に加えて,7段階,10段階のステップ駆動を行い,膜厚についても7.7〜39.1nmの範囲で4種類の膜厚について測定した.また,Zdo12000とZdo14000を使用して分子量の大小による影響についても調べた.これらの結果から,前年度までに得られた結果を確認するとともに,膜が厚い場合の方がばね定数の絶対値・減衰係数の最大値を与える伸び量が,より長い側へ移行するとともに,最大値をとった後の減少する特性が顕著でなくなること,膜厚が小さくなると,ばね定数の絶対値・減衰係数の最大値が大きくなる傾向があることを確認した.また,分子量が大きいと減衰係数の最大値をとった後の減少する特性が顕著であることを確認した.
2.架橋状態液体の分離モデルの構築
潤滑剤が塗布された磁気ディスク表面から触針を一定速度で引き上げて分離する実験を行い,この結果を利用して,凝着力を直接計算する動的凝着力モデルを導入した.この結果から,動的凝着力モデルによる解析結果が,予想される凝着力の値とよい一致を示すこと,ディスク表面の接触力は,膜が厚いほど大きく,引き上げ速度への依存性が小さいこと,従来の台形分離モデルよりも実験結果に近い解析結果が得られることを確認した.
3.実験装置の改良
ノイズの原因を特定することはできず,その影響も取り除くことは出来なかったが,下記の画像処理方法の改良により,ノイズの影響を軽減することに成功した.
4.画像処理ソフトウェアの改良
長周期のノイズを除去するために,カンチレバー上と磁気ディスク表面の干渉縞の両方を取り込み,同時に画像処理を行うことで,同相ノイズとしてこれらのノイズの影響を軽減することに成功した.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] Measurement of Adhesion Force Exerting on Meniscus of PFPE Lubricant Bridging between DLC surface and Diamond Probe Tip2005

    • Author(s)
      Yasuji Ohshima
    • Journal Title

      International Tribology Conference 2005 (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Stiffness and Damping of Molecularly Thin PRE Lubricant Bridging between Magnetic Disk and Diamond Probe Tip2005

    • Author(s)
      Yasunaga Mitsuya
    • Journal Title

      World Tribology Congress III (発表予定)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] PFPE潤滑膜によって形成される分子液架橋の動剛性と減衰の測定2004

    • Author(s)
      河合敏行
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 5

      Pages: 367-368

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurement of Adhesion Force and Elongation of Molecularly Thin Lubricant by Using Transient Response of SPM Cantilever2004

    • Author(s)
      Yasuji Ohshima
    • Journal Title

      TRANSACTIONS OF THE ASME, JOURNAL OF TRIBOLOGY 126・10

      Pages: 738-744

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 磁気ディスクとダイヤモンド触針との間に形成される分子液架橋のばね定数と減衰係数の測定2004

    • Author(s)
      三矢保永
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編 71・704(印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 大島康司: "SPM用カンティレバーの過渡振動を用いたナノ分子膜の粘弾性特性の測定"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. 5. 247-248 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Yasunaga Mitsuya: "Measurement of Velocity-Dependent Adhesive Force Exerted on Magnetic Disk Using Micro-Probe of SPM"PROCEEDINGS OF THE 2003 STLE/ASME INTERNATIONAL JOINT TRIBOLOGY CONFERENCE. 242-1-242-11 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Yasuji Ohshima: "Measurement of Adhesion Force and Elongation of Molecularly Thin Lubricant by Using Transient Response of SPM Cantilever"PROCEEDINGS OF THE 2003 STLE/ASME INTERNATIONAL JOINT TRIBOLOGY CONFERENCE. 196-1-196-10 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Yasunaga Mitsuya: "Measurement of Velocity-Dependent Adhesive Force Exerted on Magnetic Disk Using Micro-Probe of SPM"TRANSACTIONS OF THE ASME, JOURNAL OF TRIBOLOGY. 125・4. 842-849 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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