2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造コリニア体積磁気ホログラム材料開発と超高密度光情報ストレージへの応用
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15H02240
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
リム パンボイ 豊橋技術科学大学, 国際教育センター, 准教授 (40502597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 雄一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20345953)
井上 光輝 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90159997)
高木 宏幸 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40390463)
後藤 太一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00721507)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁気ホログラムメモリ / 熱磁気記録 / 人工磁気格子メディア / コリニア磁気ホログラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
① 磁気ホログラムの磁化記録状態の解明：記録媒体に形成された磁気ホログラムの磁化分布は、再生像の品質を決める重要な要因である。実際に磁性ガーネットに形成された磁化分布を評価するため、SPting-8放射光を用いて走査型XMCD測定を行った。その結果、記録媒体である磁性ガーネット膜に組成の不均一が存在し、熱磁気記録した磁化分布にも空間的に強度むらが存在していることがわかった。またSPring-8での測定と並行して、レーザー光とXYステージを組み合わせた走査型磁気光学顕微鏡光学系を構築し、磁化の分布が評価できることを確認した。
② 磁気記録メディアの開発：磁気ホログラムの体積記録を行うためには、膜厚方向に深く明瞭なホログラムを形成する必要があるが、深いホログラムを形成するために記録エネルギー密度を上げても、記録媒体表面付近の過剰な熱が拡散して磁気フリンジ同士が結合するため、実効的な記録深さは変わらないことが数値シミュレーションより示された。そこで磁性ガーネット膜中に過剰な熱を逃がすための熱拡散層を導入することで、過剰な熱の拡散による磁気フリンジ同士の結合を抑制でき、深く明瞭な磁気フリンジが形成できることをシミュレーションにより明らかにした。これを磁性フォトニック結晶構造と組み合わせることで、磁性ガーネット層の総膜厚が2.7ミクロン程度の場合、約0.9%の回折効率が得られ、単相膜より約一桁向上できる可能性があることをシミュレーションにより明らかにした。
③ 記録再生方式の検討：従来のコリニア記録では、光学拡散板を用いて記録を行い再生像を得てきたが、得られた再生像はピクセルのにじみがあり必ずしも明瞭な像ではなかった。そこで光学拡散板を用いない記録条件について検討し、焦点位置から少しずらした位置において明瞭な再生像が得られ、エラーのない記録再生ができることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
磁化記録状態の解明に関して、SPting-8での観察とともに、研究室に走査型磁気光学顕微鏡システムを構築し、詳細な磁化状態解明に必要な装置の準備ができた。また磁気ホログラムの体積記録に求められるメディアの構造も数値シミュレーションから明らかになり、実際にその構造の作成方法についての検討も進めている。実際のコリニア方式を用いた磁気記録・再生方式の検討の結果、従来よりも明瞭な再生像が得られる方式について明らかにし、エラー0での記録・再生が可能になった。
以上のことから、おおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
磁気ホログラムメモリとしての実用化を目指すにあたり、まずは記録密度の高密度化が必要とされる。そのためには1回の書き込み時の信号光の記録面積の増大、ならびに多重記録方式の検討を進める。多重記録時には、あらかじめ磁気記録した領域に重ねて記録することから、磁場の乱れの影響を抑制するため、磁気アシスト記録方式についての検討を進める。一方、膜厚方向に深い体積的な磁気記録を行うため、シミュレーションでその有効性が明らかになった、多層膜構造を有する記録メディアの作製方法について検討を進める。またこれらにより記録した磁気フリンジの磁化状態を観察する走査型磁気光学顕微鏡の開発も並行して進め、各記録方式と形成された磁化状態の関係を明らかにすることで、記録方式・記録メディアの改善にフィードバックする。
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Research Products
(14 results)
