FEM,LLG計算,MFM計測による超高密度磁気記録用記録素子解析システムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650351
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 金井 靖 新潟工科大学, 工学部, 教授 (00251786)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武笠 幸一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001280)
• Keywords: 磁気記録 / 垂直記録 / 面内記録 / ライトヘッド / 高密度記録 / 高周波記録 / 記録磁界解析 / 有限要素法

Research Abstract

1 渦電流を考慮した非線形有限要素解析プログラムにより,狭トラック化による記録磁界の変化,材料飽和磁束密度による記録磁界の変化,材料抵抗率による記録磁界の変化,などを体系的に求めた.面内記録ヘッド:stitchedやFIB trimmedなどの構造では,特にトラック幅が0.3μm以下で,記録磁界の絶対値が不足する.一方,平面構造ヘッドでは強い記録磁界は得られるが,隣接するトラックへの漏れ磁界が大きいことが問題である.乗直記録単磁極ヘッド:2層媒体全体をモデル化することは不可能であり,媒体の面積を大きくとると計算時間が飛躍的に増加し,一方,媒体の面積が小さいと高い計算精度が得られない.ヘッド本体がABS面に露出する部分を覆う大きさの媒体をモデリングすることにより,高い計算精度のまま計算時間を大幅に短縮可能であることを示した.次に,単磁極ヘッドは狭トラックであっても強い記録磁界を発生すること,500MHz〜2GHzの高周波記録電流に良好に追従することを示した.これから,単磁極ヘッドは今後の高密度記録ライトヘッドとして有望であることを述べた.
2 記録素子全体のマイクロ磁化過程の解析は計算機の速度・メモリーの両面から,現在では,現実的ではない.ポール部の解析を効率よく行なうため,現有LLG方程式プログラムを最適化中である.
3 記録素子の状態でポール部分をMFM計測・評価を行なうことは不可能であるので,ポール部を模擬した薄膜を作成し,MFM計測・評価を行なう.計測結果をマイクロ磁化解析の結果と比較・検討し計算にフィードバックすることを意図して,数種類の組成の薄膜をガラス基盤上にパターン化した薄膜を形成し,MFM計測を試みている.

Research Products

• [Publications] Yasushi Kanai: "Write field analyses of narrow-track SPT heads for GHz response"The Fifth Perpendicular Magnetic Recording Conference. 173-174 (2000)
• [Publications] 金井靖: "31Mbits/mm2 (20Gbits/in2) 以上の面密度を仮定したライトヘッドのマクロ磁界解析"電子情報通信学会誌 C分冊. J83-C・8. 774-784 (2000)
• [Publications] Yasushi Kanai: "Numerical study of narrow-track single-pole-head for GHz response"The 8th Joint MMM-Intermag Conference. 384-385 (2001)
• [Publications] Paolo di Barba: "Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics 18 Non-linear Electromagnetic Systems ISEM'99"IOS Press. 741 (2000)