超高密度情報記憶におけるナノメカトロニクスの開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450105
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 多川 則男 関西大学, 工学部, 教授 (50298840)
• 研究分担者: 新井 泰彦 関西大学, 工学部, 教授 (80131415) ; 林 武文 関西大学, 総合情報学部, 教授 (90268326) ; 青柳 誠司 関西大学, 工学部, 助教授 (30202493) ; 土谷 茂樹 和歌山大学, システム工学部, 助教授 (30283956) ; 中原 住雄 関西大学, 工学部, 助教授 (90067760)
• キーワード: 超高密度情報記憶 / マイクロマシン / ナノメカトロニクス / 複合多層PZT薄膜 / アクティブスライダ / ICP-RIEディープエッチング / ナノトライボロジー / 超薄膜液体潤滑膜

研究概要

面記録密度100Gb/in^2以上の情報蓄積を実現するため、情報の記録再生を行うナノメカトロニクス制御機構の基本設計技術の確立およびマイクロマシーニングによるその機構の試作・実証、ならびにそれらの革新技術を実現するために必要となる重要基盤要素技術の開発を行うことを研究のゴールとして平成12年度から研究を行ってきた。今年度は下記項目の成果を得た。
(1)10nm以下のヘッドディスクインタフェース(HDI)を実現するため、従来のパッシブなスライダ浮上技術とは大きく異なる、新しい設計概念としての複合多層圧電薄膜マイクロアクチュエータを利用するアクティブ制御形のオンデマンド形スライダ機構を提案してその基礎検討を継続して行い、その作製・実現に対するフィージビリティを確認した。
(2)10nm以下のすき間で近接記録を行うナノメカトロニクス機構実現の見通しを得るため、現状のスライダを超低浮上化して、ディスク上に存在する超薄膜液体潤滑膜(厚さ1nm)とスライダとの相互作用を実験的に調べた。そしてスライダと潤滑膜との接触による潤滑膜厚不均一分布発生現象など、HDIで起こる特異な現象を解析して、将来のHDI設計指針についてナノテクノロジーの観点から明らかとした。
(3)これまで実用化されているZdol潤滑剤とはその末端基分子構造が異なり、環状トリフォスファーゼンを有するPFPE超薄膜潤滑膜のナノ流動特性について実験的に検討した。そして従来のZdol系潤滑剤との比較検討を行い、その特徴を明らかにするとともに、DLC保護膜上での分子論的存在形態を考察した。これらの研究から、今後必要となる自己保持特性と自己修復特性をバランス良く併せ持つ新規潤滑剤の開発に対してその見通しを得た。

研究成果

• [文献書誌] N.Tagawa, H.Seki, K.Kitamura, A.Mori: "Development of novel PZT thin films for active sliders based on head load/unload on demand systems"Microsystem Technologies. Vol.8. 133-138 (2002)
• [文献書誌] N.Tagawa, A.Mori: "Thin film gas lubrication characteristics of flying head slider bearings over patterned media in hard disk drives"Microsystem Technologies. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] N.Tagawa, K.Kitamura, A.Mori: "Design and Fabrication of MEMS-Based Active Slider Using Double-Layered Composite PZT Thin Film in Hard Disk Drives"IEEE Trans. MAGNETICS. Vol.39,No.2(印刷中). (2003)
• [文献書誌] N.Tagawa, K.Kitamura, A.Mori(Invited Talk): "Design and Fabrication of MEMS-Based Active Slider Using Double-Layered PZT Thin Film in Hard Disk Drives"Digest of the Asia-Pacific Magnetic Recording Conference 2002. 4-01-4-02 (2002)
• [文献書誌] N.Tagawa, A.Mori(Invited Talk): "MEMS-BASED ACTIVE SLIDERS WITH MULTI-LAYERED COMPOSITE PZT THIN FILMS IN HARD DISK DRIVES"Proceeding of 2002 ASME/STLE Joint Tribology Conference. 1-7 (2002)
• [文献書誌] N.Tagawa, K.Kitamura, A.Mori: "DEVELOPMENT OF MULTI-LAYERED COMPOSITE PZT THIN FILMS FOR ACTIVE SLIDERS IN HARD DISK DRIVES"Proceeding of IMECE'02, New Orleans, Louisiana. 1-5 (2002)