2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analyses of stress between incontacting bodies due to intermolecular force and its application to ultra-high density magnetic recording in the next generation
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15K05764
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
松岡 広成 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (10314569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福井 茂壽 鳥取大学, 工学研究科, 特任教授 (40273883)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 表面間力 / 応力分布 / 非接触状態の応力分布 / 材料分布によるせん断応力 / 材料分布による表面間力の変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、材料分布を有する表面に働く表面間応力（垂直・せん断応力）の理論を構築し、その基本特性を解明すること、およびこれを検証するための実験計測手法の確立、さらには、次世代超高密度磁気ディスク装置における新記録方式の１つであるビットパターンドメディア（BPM）上の磁気ヘッドスライダの浮上特性解析と設計指針の抽出を行うことである。
最終年度においては、まず、前年度までに導出手法を確立した周期的2次元面内方向材料分に対する垂直応力・せん断応力の式に基づいて、球・平面間における各応力分布を求める手法を確立した。球・平面間における応力分布の最小2面間距離依存性，曲率半径依存性，材料分布の空間周期依存性，屈折率依存性等の諸特性を明らかにした。これは、実験においては応力分布を直接得ることができず、特定の形状の固体表面間に働く力が測定されるため、実験と理論との橋渡しを強く意識した解析である。次に、これらを実験的に検証するための手法として、表面力測定装置を使用し、球・平面間の表面力の超高精度測定を試みた。その結果、非接触時の表面力を捉えることができた。また、接触時から2固体表面を引き離す時の凝着力（表面力の1種）について、その表面粗さ依存性を詳細に調べ、基本特性を明らかにした。さらに、表面間力を考慮した磁気ヘッドスライダの浮上特性解析（静特性・動特性）を行い、温度分布および固体表面の適応係数の影響を明らかにした。
これらの成果は、磁気ディスク装置を含む微小機械の設計、ひいては固体接触理論等の基礎科学に重要な役割を果たすものである。
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