| 研究概要 |
磁気記憶装置におけるヘッド媒体間のナノメートルすきまを測定する新しい方法として,スライダとディスクのそれぞれの表面上に,参照面に対するマイケルソン干渉縞を形成して,2つの干渉縞の位相差からすきまと姿勢を3次元画像測定する計測方法について,光学系を調整して鮮明な干渉画像を得る実験技術,背景画像の影響を相殺するための干渉画像を画面に固定する技術,画像ノイズを抑圧して再現性良く尾根線を検出する画像処理技術,多光速干渉シミュレーションにより位相回転を補正する技術などを確立して,本手法が実ヘッド実ディスクを用いたその場計測,およびガラス透過光を用いた較正が一切不要な絶対すきま計測として有効であることを実験的に確認した.
1.測定系の構成と測定手順の確立:高倍率のマイケルソン干渉光学系を構成し,光学部品の構成を最適化して,ナノ型スライダの浮上面(幅0.3mm)に干渉縞を鮮明に形成させるとともに,ノイズ抑圧のための画像処理処理として,平滑化処理・平均化処理などの手順を確立した.また,干渉縞縞をパターンを放物線あるいは放物面に回帰する方法により,ノイズに頑健な尾根線抽出を実現した.
2.アクティブセンシングによる精度の再現性の向上:干渉縞画像が画面上を移動することにより生じる擬似的な干渉縞の位相回転を抑圧する方法として,低速接触摺動用としてフリンジフォローイング技術を,また高速浮上用としてワブリング式尾根線凍結法を開発し,再現性を大幅に向上した(静止時<0.5nm).
3.多光速干渉シミュレーションによる位相回転の補正:スライダの導電性,ガラスの再通過に起因する位相回転を多層膜の干渉シミュレーションに基づいて補正する方法を確立した.
4.実測による有効性の確認:スライダ背面を利用した実ヘッド実ディスクを用いた測定,およびガラスの透過光を利用した一切の較正を必要としない測定により,有効性を確認した.
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