垂直磁気記録方式による大容量画像ファイルシステムの試作

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01850078
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中村 慶久 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (50006235)
• 研究分担者: 村岡 裕明 東北大学, 電気通信研究所, 助手 ; 山本 節夫 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (30182629) ; 大内 一弘 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (10006249) ; 岩崎 俊一 東北工業大学, 学長 (80006212)
• キーワード: 垂直磁気記録方式 / 高密度記録 / 大容量 / 垂直磁気ヘッド / 画像ファイル / ハ-ドディスク / 接触記録 / ディスクドライブ

研究概要

本研究の最終年度にあたる本年度は、垂直磁気ヘッドと垂直記録媒体の一層の性能向上を図り、垂直磁気記録方式を用いたディスク装置を試作するとともに、この装置を用いた大容量画像ファイルシステムの完成を目指した。具体的には、記録媒体については、表面平滑性に優れたガラス基板上に軟磁性裏打ち層とCoーCr垂直磁気異方性層を付けた二層膜構造のハ-ドディスク媒体を開発した。この媒体に非浮上方式で記録再生が行える新ヘッド支持機構を導入し、良好なエンベロ-プの再生信号と高いパスウェア耐久性が得られるようになった。垂直磁気ヘッドについては、記録媒体に飽和記録が確実に行えるように飽和磁束密度が20,000Gaussと大きいFeーSi積層膜を主磁極に用いたヘッドと、再生電圧の不安定さを改善するため、主磁極とするCoーZrーNbアモルファス膜のエッジ部に切込みを入れて磁区構造を制卸しヘッドの、2種類を開発した。基礎実験によって、トラック幅が狭まるほど再生感度が向上することを見い出し、約6μmのトラック幅において150〜200nVoーp/[μm・turn・(m/s)]という高い再生感度を実現した。また、線密度2,400bits/mm,トラック密度150tracks/mmにおいて30dB以上のSN比(pーp/rms値)が得られ10^<-9>のエラ-レ-トが達成できること、主磁極厚みが0.16μmの高分解能ヘッドを用いた場合、4,000bits/mm、10tracks/mmにおいて10^<-9>のエラ-レ-トが達成でき、外部記録装置として実用的に使用できるレベルにあることを確認した。以上の結果を基に、3.5インチのディスク媒体の両面に2.5〜128MBytesの記録容量(アンフォ-マット時)を持つディスク装置を試作してコンピュ-タの外部記録装置として接続し、フルカラ-の静止画像のファイル装置として使用できることを確認した。なお、試作した垂直磁気ディスク装置は、本年10月に八幡平において開催される第2回垂直磁気記録国際会議で公開・実演する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Yoshihisa Nakamura: "Flexible Magnetic Disk Image File System Using Perpendicular Magnetic Recording" IEEE Transactions on Magnetics. 25. 3372-3374 (1989)
• [文献書誌] Yoshihisa Nakamura: "An Analysis of Perpendicular Magnetic Recording Using a NewlyーDeveloped 2DーFEM Combined with a Medium Magnetization Model" IEEE Transactions on Magnetics. 25. 4159-4161 (1989)
• [文献書誌] Hisashi Takano: "Read/Write Characteristics of a SingleーPole Head Using FeーC/NiーFe Multilayered Film" Journal of Applied Physics. 66. 4345-4349 (1989)
• [文献書誌] Junsaku Nakajima: "Preparation Method of CoーCr Perpendicular Magnetic Recording Media by Continuous Sputtering" IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan. 4. 703-716 (1989)
• [文献書誌] 山本 節夫: "主磁極励磁形垂直磁気ヘッドの記録再生効率" 日本応用磁気学会誌. 13. 113-116 (1989)
• [文献書誌] 西村 浩介: "垂直磁気記録特性の近似解法" 日本応用磁気会誌. 13. 141-144 (1989)
• [文献書誌] Yoshihisa Nakamura: "Flexible Magnetic Disk Image File System Using Perpendicular Magnetic Recording" IEEE Transactions on Magnetics. 25. 3372-3374 (1989)
• [文献書誌] Yoshihisa Nakamura: "An Analysis of Perpendicular Magnetic Recording Using a NewlyーDeveloped 2DーFEM Combined with a Medium Magnetization Model" IEEE Transactions on Magnetics. 25. 4159-4161 (1989)
• [文献書誌] Hisashi Takano: "Read/Write Characteristics of a SingleーPole Head Using FeーC/NiーFe Multilayered Film" Journal of Applied Physics. 66. 4345-4349 (1989)
• [文献書誌] Junsaku Nakajima: "Preparation Method of CoーCr Perpendicular Magnetic Recording Media by Continuous Sputtering" IEEE Translation Journal on magnetics in Japan. 4. 703-716 (1989)
• [文献書誌] 山本 節夫: "主磁極励磁形垂直磁気ヘッドの記録再生効率" 日本応用磁気学会誌. 13. 113-116 (1989)
• [文献書誌] 西村 浩介: "垂直磁気記録特性の近似解法" 日本応用磁気学会誌. 13. 141-144 (1989)
• [文献書誌] 田河 育也: "磁化モデルを組み込んだ有限要素法による単磁極ヘッド・二層膜媒体間磁気的相互作用の解析" 日本応用磁気学会誌. 13. 145-148 (1989)
• [文献書誌] 田所 茂: "垂直磁気記録媒体の軟磁性裏打層の磁気特性と記録再生時の挙動" 日本応用磁気学会誌. 13. 149-152 (1989)
• [文献書誌] 中村 慶久: "磁気記録媒体の磁化モデル" 日本応用磁気学会誌. 13. 610-615 (1989)
• [文献書誌] Kazuhiro Ouchi: "Properties,Preparation,Advances and Limitations of Materials and Media for Perpendicular Recording" IEEE Transactions on Magnetics. 26. 24-29 (1990)
• [文献書誌] Shunーichi Iwasaki: "On Design of CoーCr Perpendicular Recording Media for Usage of a RingーType Head" IEEE Transactions on Magnetics. 26. 97-99 (1990)
• [文献書誌] 大内 一弘: "垂直磁気記録媒体連続作製用タ-ゲットの構造と媒体の特性" 日本応用磁気学会誌. 14. 65-68 (1990)
• [文献書誌] 田河 育也: "媒体の異方性磁界ベクトル分球と記録再生特性ー三次元磁化モデルを用いたFEMシミュレ-ションー" 日本応用磁気学会誌. 14. 123-126 (1990)
• [文献書誌] 山本 節夫: "垂直磁気記録におけるマルチトラック記録の可能性について" 日本応用磁気学会誌. 14. 127-130 (1990)
• [文献書誌] 中村 慶久: "非浮上形単磁極ヘッドによる垂直磁気リジッドディスクの評価" 日本応用磁気学会誌. 14. 135-138 (1990)
• [文献書誌] 中村 慶久: "超高密度磁気記録" 日本応用磁気学会誌. 14. 593-601 (1990)
• [文献書誌] Yoshihisa Nakamura: "Recording Characteristics of Perpendiculer Magnetic Recording Hard Disk Measured by NonーFlying SingleーPole Head" IEEE Transactions on Magnetics. 26. 2436-2438 (1990)
• [文献書誌] 中村 慶久: "垂直磁気記録の進展 ー画像記録への応用ー" テレビジョン学会誌. 44. 139-146 (1990)
• [文献書誌] 田所 茂: "CoーCr層のMーH曲線角形比と2層膜媒体の性能" 電子情報通信学会技術研究報告. MR89ー1. 1-8 (1989)
• [文献書誌] 福岡 引継: "非浮上型磁気ヘッドによるリジッド垂直磁気ディスクの評価" 電子情報通信学会技術研究報告. MR89ー4. 1-7 (1989)
• [文献書誌] 中三川 順一: "FeーNiーNb膜を裏打ち層とした垂直リジッド磁気ディスクの非浮上型単磁極ヘッドによる評価" 平成元度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 1Gー2. 225 (1989)
• [文献書誌] 高野 研一: "薄膜コイルを有する主磁極励磁型単磁極ヘッド" 平成元度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 1Gー2. 226 (1989)
• [文献書誌] 田河 育也: "三次元磁化モデルを組み込んだ二次元有限要素法シミュレ-ション" 平成元度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 1Gー3. 227 (1989)
• [文献書誌] 中村 慶久: "垂直磁気記録方式による画像のディジタル記録実験" 平成元年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 1Gー4. 228 (1989)
• [文献書誌] 石黒 秀之: "垂直磁気記録媒体の連続作製に用いる改良スパッタタ-ゲット" 平成元年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 1Gー6. 230 (1989)
• [文献書誌] 伴 泰明: "垂直磁気ヘッド用FeーSiーN薄膜の磁気特性と熱安定性" 平成元年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 1Gー8. 232 (1989)
• [文献書誌] 大内 一弘: "垂直磁気記録媒体連続作製用タ-ゲットの構造と媒体の特性" 第13回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 24aAー9. 285 (1989)
• [文献書誌] 田河 育也: "媒体の配向性と記録再生特性 ー三次元磁化モデルを用いたFEMシミュレ-ションー" 第13回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 25AAー9. 441 (1989)
• [文献書誌] 山本 節夫: "マルチトラックを利用した垂直磁気記録方式についての一検討" 第13回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 25pAー7. 442 (1989)
• [文献書誌] 中村 慶久: "非浮上形単磁極ヘッドによるリジッド垂直磁気ディスクの評価" 第13回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 25pAー5. 446 (1989)
• [文献書誌] 大内 一弘: "新しいタ-ゲットによるCoーCr垂直磁気記録媒体の高速作成とその磁気特性" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー458. 22 (1990)
• [文献書誌] 田河 育也: "磁気記録用媒体の異方性磁界分布の測定法" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー459. 23 (1990)
• [文献書誌] 小野寺 誠一: "MRヘッドの垂直磁気記録ハ-ドディスクへの応用に関する研究" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー470. 34 (1990)
• [文献書誌] 大内 一弘: "極薄膜裏打ち層を持つリングヘッド用二層膜垂直磁気記録媒体の検討" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. C481. 45 (1990)
• [文献書誌] 中三川 順一: "非浮上形単磁極ヘッドによる垂直磁気記録用ハ-ドディスクの裏打ち軟磁性層の検討" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー482. 46 (1990)
• [文献書誌] 中村 慶久: "垂直磁気記録用リジッドディスクにおけるスペ-シングの影響" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー483. 47 (1990)
• [文献書誌] 中村 慶久: "非浮上形単磁極ヘッドによる垂直磁気リジッドディスクへのカラ-画像記録実験" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー488. 52 (1990)
• [文献書誌] 高野 研一: "単磁極形垂直磁気ヘッドの高感度化" 1990年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. SCー5ー4. 287-288 (1990)
• [文献書誌] 田河 育也: "計算機シミュレ-ションから見た超高密度垂直磁気記録用媒体" 電子情報通信学会技術研究報告. MR90ー13. 23-30 (1990)
• [文献書誌] 山本 節夫: "非浮上形単磁極ヘッドを用いた垂直磁気リジッドディスク装置の検討" 電子情報通信学会技術研究報告. MR90ー14. 31-38 (1990)
• [文献書誌] 大内 一弘: "スパッタによる二層膜垂直磁気記録媒体の高速作製と記録再生特性" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F1. 183 (1990)
• [文献書誌] 田河 育也: "計道機シミュレ-ションによる長手薄膜媒体と垂直二層膜媒体の比較" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F2. 184 (1990)
• [文献書誌] 伊藤 研也: "垂直磁気記録におけるオ-バ-ライトの計算機シミュレ-ション" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F3. 185 (1990)
• [文献書誌] 藤村 篤史: "垂直磁気記録二層膜媒体における再生出力のエンベロ-プ変動の原因" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F4. 186 (1990)
• [文献書誌] 大内 一弘: "非浮上リングヘッド・ハ-ドディスク系における二層垂直媒体の記録特性" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F5. 187 (1990)
• [文献書誌] 高野 研一: "単磁極ヘッドのコア構造の検討" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F6. 188 (1990)
• [文献書誌] 伴 泰明: "FeーSiーN薄膜を主磁極とする単磁極ヘッドの再生出力" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F7. 189 (1990)
• [文献書誌] 趙 永龍: "垂直磁気アジマス記録方式の検討" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F8. 190 (1990)
• [文献書誌] 伊勢 和幸: "単磁極型垂直磁気ヘッド主磁極膜の磁区構造制御の一方法" 平成2年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集. 2F9. 191 (1990)
• [文献書誌] 藤村 篤史: "垂直磁気記録二層膜媒体の裏打ち層の効果の一評価法" 1990年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集. Cー344. 12 (1990)
• [文献書誌] 山本 節夫: "非浮上形単磁極ヘッドを用いた垂直磁気ハ-ドディスク装置のヘッド・媒体間インタ-フェ-スについての検討" 1990年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集. SCー5ー1. 268-269 (1990)
• [文献書誌] 高野 研一: "単磁極ヘッドの構造の検討" 1990年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集. SCー5ー2. 270-271 (1990)
• [文献書誌] 田河 育也: "磁気記録媒体におけるHk分布と高密度特性の関連" 第14回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 10aBー5. 254 (1990)
• [文献書誌] 大内 一弘: "SPTタ-ゲットによる垂直磁気記録媒体における高速作製の解果" 第14回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 10aBー6. 266 (1990)
• [文献書誌] 小野寺 誠一: "MIGヘッドによる垂直磁気記録ハ-ドディスクの記録再生特性の測定" 第14回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 10pBー11. 271 (1990)
• [文献書誌] 伊勢 和幸: "垂直磁気ヘッド1主磁極膜の磁区構造制御法" 第14回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 10pBー13. 273 (1990)
• [文献書誌] 伴 泰明: "FeーSi系薄膜を主磁極膜とする単磁極ヘッドの記録再生特性" 第14回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 10pBー15. 275 (1990)
• [文献書誌] 山本 節夫: "垂直ハ-ドディスク装置の大容量化のための二、三の検討" 第14回日本応用磁気学会学術講演会概要集. 10pBー17. 277 (1990)
• [文献書誌] 趙 永龍: "垂直磁気記録用交差アジマスマルチトラック単磁極ヘッドの検討" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー421. (1991)
• [文献書誌] 伴 泰明: "FeーSiーN薄膜を主磁極膜とする単磁極ヘッドのノイズ" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー425.
• [文献書誌] 大内 一弘: "SPTタ-ゲットによるCoーCr記録媒体連続作製時における防着マスクの影響" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー429. (1991)
• [文献書誌] 小野寺 誠一: "FeーCo裏打ち層を持つCoCr垂直磁気記録ハ-ドディスク媒体におけるスペ-シングの影響" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー431. (1991)
• [文献書誌] 藤村 篤史: "垂直磁気記録二層膜媒体における裏打ち層の高周波応答" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー432. (1991)
• [文献書誌] 伊藤 研也: "計算機シミュレ-ションによる磁気記録オ-バ-ライト機構の解析" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー435. (1991)
• [文献書誌] 田河 育也: "磁気記録特性の配向方向依存性に関するシミュレ-ション解析" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー437. (1991)
• [文献書誌] 安藤 泰夫: "重層塗布型媒体における重畳波形記録再生シミュレ-ション" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー438. (1991)
• [文献書誌] 岡山 睦之: "帯域制限ディジタル記録に計算機解析" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー439. (1991)
• [文献書誌] 山本 節夫: "垂直磁気ディスクドライブにおけるエラ-レ-トの検討" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー444. (1991)
• [文献書誌] 藤松 慎也: "リニアベアリングを用いた非浮上型単磁極ヘッドの支持方式" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. Cー452. (1991)
• [文献書誌] 高野 研一: "垂直磁気記録における高トラック密度化" 1991年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集. SCー5ー4. (1991)