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2007 年度 実績報告書

大規模なマイクロマグネティクス解析による超高密度垂直磁気記録用単磁極ヘッドの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560352
研究機関新潟工科大学

研究代表者

金井 靖  新潟工科大学, 工学部, 教授 (00251786)

キーワード磁気記録 / 垂直記録ヘッド / 数値解析 / マイクロマグネティクス / 並列計算
研究概要

目標1.計算の高速化(10倍以上)と省メモリ化(50%以下)
成果:研究の本質的な課題ではないが、計算速度の向上は研究を進める上で最重要課題のひとつである。前年度に構築したシステムで実行時間を分析したところ、CPU時間と通信時間がほぼ半分ずつであった。アルゴリズム改良により25%の高速化(CPU時間)を図り、また、INTEL CORE2 DUOを使用しCPU時間を約1/3とした。しかし、実行速度を上げるためには、通信時間の削減が必須であり、高価なハブとネットワークカードが必要である。今後はメモリ共有型計算機を含めたシステムの見直しを行うことにした。使用メモリはアルゴリズム変更により約25%削減した。
目標2.計算結果の妥当性検証
成果:ウィーン工科大学が公開するマイクロマグネティック解析ソフトウェア(MAGPAR)は平成19年11月に新しいバージョン(v.0.7)が公開された。磁気ヘッド解析用に改良し、単純化した記録ヘッドの静磁界計算が可能となった。得られた結果は、現有ソフト、MAXWELL方程式を解く有限要素計算と一致することが分かった。今後は動的計算の検証が課題である。
目標3.パターンド媒体への書き込みを検討すること
成果:動的計算により得たヘッド磁界の反転速度とビットパターン媒体のドット位置に対する考察を行った。その結果、1-2Tbit/in^2程度の比較的低い記録密度でもヘッド磁界の反転速度のほかに記録勾配が重要な因子であることが分かった。ヘッド磁界の反転速度向上には、磁性材料の制動定数を適当に選択することが特に重要であり、異方性定数に依らないこと、電流の立ち上がり速度を速く、オーバーシュートを加えることが有効であることを明らかにした。その他、マイクロマグネティック解析によるヘッド磁界計算に加え、媒体の残留磁化計算も共同研究として行い、多くの成果発表を行った。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Micromagnetic simulations of perpendicular single-pole-type head for various pole-tip structures2007

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kanai
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 43

      ページ: 1665-1668

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Comparative Study of Perpendicular media2007

    • 著者名/発表者名
      Simon Greaves
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics 43

      ページ: 2118-2120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 狭ポールチップ幅SPTヘッドのマイクロマグネティック記録磁界解析2007

    • 著者名/発表者名
      斉木昌彦
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan 31

      ページ: 427-434

    • 査読あり
  • [学会発表] 2 Tbit/in^2パターン媒体の記録再生特性の検討2008

    • 著者名/発表者名
      出川直通
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      北九州市立大学
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] 垂直磁気記録単磁極ヘッドのためのマイクロマグネティクス解析2007

    • 著者名/発表者名
      金井 靖
    • 学会等名
      電子情報通信学会磁気記録・情報ストレージ研究会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2007-12-13
  • [学会発表] Proposal of reverse ECC media2007

    • 著者名/発表者名
      Natsuumi Udagawa
    • 学会等名
      52nd Magnetism and Magnetic Materials(MMM)Conference
    • 発表場所
      Tampa, FL, U. S. A.
    • 年月日
      2007-11-08
  • [学会発表] Simulation of magnetic recording for 1 Tb/in2007

    • 著者名/発表者名
      Simon Greaves
    • 学会等名
      The 8th Perpendicular Magnetic Recording Conference(PMRC2007)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-10-17
  • [学会発表] Micromagnetic recording field analysis of a fast-switching single-pole-type head using a PC cluster system2007

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kanai
    • 学会等名
      The 8th Perpendicular Magnetic Recording Conference(PMRC2007)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-10-16
  • [学会発表] Optimisation of bit patterned media for 1 Tb/in^22007

    • 著者名/発表者名
      Naomichi Degawa
    • 学会等名
      The 8th Perpendicular Magnetic Recording Conference(PMRC2007)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-10-16
  • [学会発表] Reverse ECC媒体の記録再生及び熱揺らぎ特性2007

    • 著者名/発表者名
      宇田川夏海
    • 学会等名
      第31回日本応用磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2007-09-13
  • [学会発表] 高速スイッチングのためのSPTヘッドマイクロマグネティクス解析2007

    • 著者名/発表者名
      平澤和則
    • 学会等名
      第31回日本応用磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2007-09-11
  • [学会発表] SPTライトヘッドのためのマイクロマグネティクス解析の高速化2007

    • 著者名/発表者名
      塚本敏男
    • 学会等名
      第31回日本応用磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2007-09-11
  • [学会発表] トレーリングシールドを有するSPTヘッド磁界のマイクロマグネチィック計算2007

    • 著者名/発表者名
      宇田英世
    • 学会等名
      第31回日本応用磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2007-09-11
  • [学会発表] Micromagnetic recording field analysis of single-pole-type head for bit patterned medium2007

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kanai
    • 学会等名
      VIII Latin American Workshop on Magnetism, Magnetic Materials and their Applications
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2007-08-13
  • [学会発表] Simulations of magnetic recording for 1 Tb/in^22007

    • 著者名/発表者名
      Simon Greaves
    • 学会等名
      The 4th Asia Forum on Magnetics
    • 発表場所
      Douliou, Taiwan
    • 年月日
      2007-07-31
  • [学会発表] 1 Tb/in^2の磁気記録媒体のシミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      サイモン グリーブス
    • 学会等名
      電子情報通信学会磁気記録・情報ストレージ研究会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2007-07-12
  • [学会発表] Advanced optimization of standard head model with higher writing field and higher field gradient using 3-D ON/OFF method2007

    • 著者名/発表者名
      Norio Takahashi
    • 学会等名
      16th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields(COMPUMAG 2007)
    • 発表場所
      Aachen, Germany
    • 年月日
      2007-06-26
  • [学会発表] Landau-Lifshitz-Gilbert micromagnetic analysis of single-pole-type write head for perpendicular magnetic recording using PC cluster system2007

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kanai
    • 学会等名
      16th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields(COMPUMAG 2007)
    • 発表場所
      Aachen, Germany
    • 年月日
      2007-06-25
  • [学会発表] Optimization of R/W and thermal stability of exchange coupled composite media for perpendicular magnetic recording2007

    • 著者名/発表者名
      Natsuumi Udagawa
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications(ISAMMA)
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2007-05-30

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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