2007 Fiscal Year Annual Research Report
超高密度情報記録システムのためのナノ分子流体膜の力学特性のダイナミクス評価
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18206019
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
福井 茂壽 Tottori University, 工学部, 教授 (40273883)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 広成 鳥取大学, 工学部, 准教授 (10314569)
山根 清美 松江工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (00413823)
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| Keywords | 液体超薄膜 / 表面張力 / 分子間力 / メニスカス / 長波方程式 / ヘッド・ディスク・インターフェース / 分子気体潤滑 / ナノトライポロジー |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、超高密度磁気ディスク装置用のヘッド機構実現を目指して、5nm程度の超微小すきまで相対すべり運動する記録ヘッドの動的挙動を、ミクロ/ナノメータ領域における分子気体および分子液体による力学作用を考慮して詳細に解析しうるシミュレーション技術および物性評価の高精度技術を開発し、これによりヘッド形状設計のための指針を得ることである。このため、分子レベルからマクロレベルにわたって、着目するスケールに応じた最適な解析手法を選択・駆使し、その結果を融合することにより(マルチスケール手法)、分子レベルのレオロジーからマクロレベルのスライダ動特性までを包括する解析手法の確立を目指す。
平成19年度の研究成果を以下に示す。
(1) 液体超薄膜の変形特性解析:液体超薄膜の変形特性を、液体界面の変形を支配する長波方程式の2次元線形化定常問題として数値的に解く手法を確立した。特に、スライダ気体潤滑下における液膜変形が、気体潤滑スライダ下では沈下しスライダ側端では隆起する現象の再現に成功した。さらに、液膜に働く圧力・せん断応力が繰り返し働く場合の微小液膜変形特性の解析を可能にした。
(2) 将来型の記録ディスクとして研究が進められている、走行方向に磁気記録干渉防止用の溝がある場合のナノメータ浮動ヘッドスライダの浮上静特性および動特性を、研究代表者が導出して分子気体潤滑方程式を用いて解析し、ファンデルワールス引力を含め解析する手法を確立した。
(3) 原子間力顕微鏡(AFM)を用いて近接する2面間に生ずる力を超高精度に求めるモデルを、より現実に近いカンチレバー探針のたわみ特性を考慮して理論予測する手法を確立し、実験結果との一致を確認した。
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