垂直ハード磁気ディスク装置を用いる超大容量ストレージシステムの研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09355012
• 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: 島津 武仁 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (50206182) ; 村岡 裕明 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (20239479) ; 杉田 愃 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20292287)
• キーワード: 垂直磁気記録 / 大容量ストレージ / 単磁極ヘッド / 等化器 / 高速信号処理

研究概要

最近マルチメディア等の分野を中心として、膨大な情報を取り扱う大規模情報蓄積システムが強く要求されている。これに対して垂直磁気記録を用いて、大容量性と高速性を同時に兼ね備えた超高密度ストレージを実現することが研究の目標である。特に、これまで検討が遅れていた垂直磁気記録のための信号処理方式を含むシステム系の研究を重点的に行うことにしている。昨年度は、垂直磁気記録系の実際的なデジタル性能評価に当たるエラーレート特性の測定を行い、垂直磁気記録特有の再生波形を微分等化器を用いた実用的なチャネルを構成できることを示した。本年度は以下に述べるような成果を得た。
昨年度でのエラーレート特性測定に対してさらに高密度化するための解析を行った結果、既存の垂直磁気記録系では媒体ノイズ、特に転移性のノイズ、が主であり、エラーレートを制限していることを明らかにした。続いて、媒体ノイズ低減のための方策を調べるためにVoronoi型の新しい媒体モデルを導入したモデリングを確立した。本モデルにより、媒体の低ノイズ化には磁気的な揺らぎサイズを小さくすることが有効であることを明らかにしている。
一方で、信号処理方式についても考察を加えた。まず、転移性ノイズが主であるような再生信号については、回路ノイズなどのランダムノイズが加わっている場合に比べて、高密度での等化後の再生信号のSN比の劣化が小さいことが分かった。さらには、転移性の媒体ノイズが復調チャネルに及ぼす影響を調べたところ、ビット毎の相関が認められ、これを考慮した復調系では性能向上が図れること、などを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Y.Nakamura: "Perpendicular magnetic recording-progress and prospects"J. Magn. Magn. Mat.. 200. 634-648 (1999)
• [文献書誌] S.J.Greaves: "Simulations of time dependence in perpendicular media"J. Magn. Magn. Mat.. 193. 409-411 (1999)
• [文献書誌] H.Muraoka: "Simplified Expression of Shielded MR Head Response for Double-Layer Perpendicular Medium"IEEE Trans. Magn.. 35・5. 2235-2237 (1999)
• [文献書誌] S.J.Greaves: "Intergranular exchange pinning effects in perpendicular recording media"IEEE Trans. Magn.. 35・5. 3772-3774 (1999)
• [文献書誌] S.J.Greaves: "Thermal bit writing simulations in magneto-optic recording media"IEEE Trans. Magn.. 35・5. 3859-3861 (1999)
• [文献書誌] 村岡裕明: "単磁極ヘッドの外部磁界安定性に関するシミュレーション解析"日本応用磁気学会誌. 23.4-2. 985-988 (1999)
• [文献書誌] S.J.Greaves: "Effect if Exchange Interaction on Written Bit Stability in Perpendicular Media"J. Magn. Soc. Jpn.. 23.4-2. 993-996 (1999)
• [文献書誌] H.Muraoka: "Low Inductance and High Efficiency Single-Pole Writing Head for Perpendicular Double Layer Recording Media"IEEE Trans. Magn.. 35・2. 643-648 (1999)
• [文献書誌] 姜文紅: "垂直二層膜磁気記録媒体の再生減磁に与える外部磁界の影響"日本応用磁気学会誌. 23.4-2. 1001-1004 (1999)
• [文献書誌] 村岡裕明: "単磁極ヘッド・二層膜垂直媒体におけるエラーレート特性評価"日本応用磁気学会誌. 23.4-2. 1065-1068 (1999)
• [文献書誌] 村岡裕明: "二層膜垂直磁気記録のキャラクタリゼーションと高密度記録性能"日本応用磁気学会誌. 23.S2. 35-40 (1999)