| 研究課題/領域番号 |
08555041
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
福井 茂寿 鳥取大学, 工学部, 教授 (40273883)
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| 研究分担者 |
金子 礼三 和歌山大学, システム工学部, 教授 (20283955)
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| キーワード | 分子気体力学 / モンテカルロ直接シミュレーション(DSMC) / マイクロトライボロジー / 分子気体潤滑(MGL) / 磁気記録 / 磁気ディスク装置 / 浮動形磁気ヘッド / マイクロメカニズム |
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| 研究概要 |
現用の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドを記録媒体上で気体軸受の原理によりごくわずかに浮上させる浮動ヘッドスライダが用いられ、その浮上すきま量は0.1μm(100nm)程度以下にまで超微小化されている。今後、10〜40 Gbit/in^2程度の超高記録密度を実現するためには、数十nm程度の超微小すきまで浮上させる"近接触(Near-contact)方式"が有望視されている。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、10nm程度の近接触状態(Near-contact state)で相対すべり運動する記録ヘッドの動的挙動(近接触ダイナミクス)を、ミクロ/ナノメータ領域における分子気体あるいは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基本技術を開発し、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。
本研究では直接シミュレーション技法を扱うことから高速大容量計算が必須であるため、本年度(初年度)には、まず高速演算用パーソナルスーパーコンピュータの新たな整備を行い、これを用いてモンテカルロ直接シミュレーション法(DSMC法)による発生圧力解析の基本プログラムの開発・計算に着手した。一方、すでに実績のある分子気体潤滑(MGL)解析については、ナノメータ領域内の分子気体の速度プロフィールの詳細解析に取り組むとともに、DSMC法解析との比較によって数〜数十nm領域の解析法の最適化を強力に推進した。
今期の顕著な成果として、ステップ形状を有するナノメータ浮上磁気ヘッドを対象に、従来適用性が必ずしも明確でなかったMGL解析法の結果がDSMC法の結果とよく一致することを確認し、MGL解析の有用性を示した。
次年度では、超微小すきまで顕在化する表面粗さを有するすきまにおける平均流量シミュレーション、さらには分子気体効果を考慮した接近・衝突問題解析への展開を図る。
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