JPH0922527A - 磁気記録媒体の評価方法 - Google Patents
磁気記録媒体の評価方法Info
- Publication number
- JPH0922527A JPH0922527A JP16731595A JP16731595A JPH0922527A JP H0922527 A JPH0922527 A JP H0922527A JP 16731595 A JP16731595 A JP 16731595A JP 16731595 A JP16731595 A JP 16731595A JP H0922527 A JPH0922527 A JP H0922527A
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- Japan
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- noise component
- magnetic
- magnetic force
- force microscope
- microscope image
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気記録媒体の再生ノイズを磁気力顕微鏡像を
用いて定量的に評価する。 【構成】磁性層に長手方向磁区を有する磁気記録媒体に
対して磁気力顕微鏡を用いて媒体の磁性層を走査し、得
られた磁気力顕微鏡像を高速フーリエ変換してパワース
ペクトルを求め、次いでパワースペクトルをフィルタ処
理してノイズ成分のスペクトルのみを抽出し、ノイズ成
分のスペクトルを逆フーリエ変換してノイズ成分の磁気
力顕微鏡像を求め、ノイズ成分の磁気力顕微鏡像につき
ノイズ成分平均値を求めたのちにノイズ成分とノイズ成
分平均値の差の絶対値を積分し、且つ走査面積で除して
面平均磁気力ノイズ成分量を算出する。
用いて定量的に評価する。 【構成】磁性層に長手方向磁区を有する磁気記録媒体に
対して磁気力顕微鏡を用いて媒体の磁性層を走査し、得
られた磁気力顕微鏡像を高速フーリエ変換してパワース
ペクトルを求め、次いでパワースペクトルをフィルタ処
理してノイズ成分のスペクトルのみを抽出し、ノイズ成
分のスペクトルを逆フーリエ変換してノイズ成分の磁気
力顕微鏡像を求め、ノイズ成分の磁気力顕微鏡像につき
ノイズ成分平均値を求めたのちにノイズ成分とノイズ成
分平均値の差の絶対値を積分し、且つ走査面積で除して
面平均磁気力ノイズ成分量を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気記録媒体の特性評
価方法に係り、特に媒体の再生ノイズ特性を磁気力顕微
鏡像を用いて定量的に評価する方法に関する。
価方法に係り、特に媒体の再生ノイズ特性を磁気力顕微
鏡像を用いて定量的に評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録媒体であるハードディスクがコ
ンピュータの主記憶装置に使用されている。図５は従来
のハードディスクを示す断面図である。Al基体８１の上
にニッケルリンＮｉＰ層８２，Ｃｒ下地層８３，Ｃｏ系
合金磁性層８４，カーボン保護層８５，液体潤滑層８６
が順次積層される。ＮｉＰ層８２は約１０μｍの膜厚を
有しAl基体上にメッキ付けされる。Ｃｒ下地層は５０ｎ
ｍの膜厚でスパッタ法により成膜される。Ｃｏ系合金磁
性層は２０〜３０ｎｍ，カーボン系保護層は１５ｎｍの
膜厚でそれぞれスパッタ法で成膜される。液体潤滑層は
２ｎｍの膜厚でディップ法で形成される。
ンピュータの主記憶装置に使用されている。図５は従来
のハードディスクを示す断面図である。Al基体８１の上
にニッケルリンＮｉＰ層８２，Ｃｒ下地層８３，Ｃｏ系
合金磁性層８４，カーボン保護層８５，液体潤滑層８６
が順次積層される。ＮｉＰ層８２は約１０μｍの膜厚を
有しAl基体上にメッキ付けされる。Ｃｒ下地層は５０ｎ
ｍの膜厚でスパッタ法により成膜される。Ｃｏ系合金磁
性層は２０〜３０ｎｍ，カーボン系保護層は１５ｎｍの
膜厚でそれぞれスパッタ法で成膜される。液体潤滑層は
２ｎｍの膜厚でディップ法で形成される。
【０００３】このような磁気記録媒体のＣｏ系合金磁性
層８４は長手方向に磁化された磁区を有している。磁区
に対する情報の記録，再生，消去は液体潤滑層８６に接
する図示しないヘッドを介して媒体を高速回転すること
により行われる。ヘッドは媒体に記録された磁気信号を
電気信号に変換して情報の再生である読み出しを行い、
また入力電気信号を磁気信号に変化して媒体に情報の書
き込みを行う。 この媒体の情報を読み出す際には再生
ノイズが発生するので媒体の再生出力（ヘッド信号）に
つきＳ／Ｎ比を良好にする必要がある。
層８４は長手方向に磁化された磁区を有している。磁区
に対する情報の記録，再生，消去は液体潤滑層８６に接
する図示しないヘッドを介して媒体を高速回転すること
により行われる。ヘッドは媒体に記録された磁気信号を
電気信号に変換して情報の再生である読み出しを行い、
また入力電気信号を磁気信号に変化して媒体に情報の書
き込みを行う。 この媒体の情報を読み出す際には再生
ノイズが発生するので媒体の再生出力（ヘッド信号）に
つきＳ／Ｎ比を良好にする必要がある。
【０００４】図６は再生出力のＳ／Ｎ比測定のための基
準データを示し、図（ａ）は再生出力電圧を示す線図、
図（ｂ）は再生出力のスペクトルを示す線図、図（ｃ）
は回路ノイズのスペクトルを示す線図、図（ｄ）は再生
ノイズ領域ＡN を示す線図である。図（ａ）においてＴ
ＡＡは再生出力のピークツーピーク電圧ＶP-P を示して
いる。図（ｂ）において、ピークはビットの周波数に対
応している。これはスペクトルアナライザを用いて測定
される。図（ｃ）はヘッドを媒体に着地させてスペクト
ル解析したもので、これは媒体の再生出力を含まない回
路ノイズに相当する。図（ｄ）は媒体の再生出力から回
路ノイズを差引いた再生ノイズ領域ＡN を示している。
準データを示し、図（ａ）は再生出力電圧を示す線図、
図（ｂ）は再生出力のスペクトルを示す線図、図（ｃ）
は回路ノイズのスペクトルを示す線図、図（ｄ）は再生
ノイズ領域ＡN を示す線図である。図（ａ）においてＴ
ＡＡは再生出力のピークツーピーク電圧ＶP-P を示して
いる。図（ｂ）において、ピークはビットの周波数に対
応している。これはスペクトルアナライザを用いて測定
される。図（ｃ）はヘッドを媒体に着地させてスペクト
ル解析したもので、これは媒体の再生出力を含まない回
路ノイズに相当する。図（ｄ）は媒体の再生出力から回
路ノイズを差引いた再生ノイズ領域ＡN を示している。
【０００５】上述のデータを用い媒体のＳ／Ｎ比ＳＮＲ
は（１）式で算出される。
は（１）式で算出される。
【０００６】
【数１】 ＳＮＲ＝２０Ｌｏｇ（Ｓ／Ｎrms ）〔ｄＢ〕 （１） ここに信号Ｓと再生ノイズＮrms はそれぞれ（２）式と
（３）式で表される。
（３）式で表される。
【０００７】
【数２】 Ｓ＝ＴＡＡ／２ （２）
【０００８】
【数３】 Ｎrms ＝〔∫（（Ｎw )2 −（Ｎc ）2 ）ｄｆ／Γ〕1/2 （３） ここにＮW は再生出力のノイズ成分であり、ＮC は回路
ノイズである。Γはスペクトルアナライザの分解能を示
す。
ノイズである。Γはスペクトルアナライザの分解能を示
す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように再生出力
のＳ／Ｎ比を決定することは面倒な手続きを要するの
で、簡易な方法で再生出力のＳ／Ｎ比を決定することが
求められている。このような方法の１つとして磁気力顕
微鏡像により定性的にノイズ特性を議論したものが本田
幸雄、鈴木幹夫、稲葉信幸、富山大士、二本正昭，第４
１回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集 ＮＯ．
１，ｐ６７（１９９４）に見られる。前記予稿集によれ
ば例えば再生ノイズの大きな媒体は記録ビットの境界が
ブロードな漏洩磁束分布となり，隣接記録領域間で磁気
干渉が観測されるとしている。
のＳ／Ｎ比を決定することは面倒な手続きを要するの
で、簡易な方法で再生出力のＳ／Ｎ比を決定することが
求められている。このような方法の１つとして磁気力顕
微鏡像により定性的にノイズ特性を議論したものが本田
幸雄、鈴木幹夫、稲葉信幸、富山大士、二本正昭，第４
１回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集 ＮＯ．
１，ｐ６７（１９９４）に見られる。前記予稿集によれ
ば例えば再生ノイズの大きな媒体は記録ビットの境界が
ブロードな漏洩磁束分布となり，隣接記録領域間で磁気
干渉が観測されるとしている。
【００１０】この発明は上述の点に鑑みてなされ、その
目的は磁気力顕微鏡像を用い磁気記録媒体の再生ノイズ
特性を定量的に評価する方法を提供することにある。
目的は磁気力顕微鏡像を用い磁気記録媒体の再生ノイズ
特性を定量的に評価する方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば磁性層に長手方向磁区を有する磁気記録媒体の評
価方法において、磁気力顕微鏡を用いて媒体の磁性層を
走査し、得られた磁気力顕微鏡像を高速フーリエ変換し
てパワースペクトルを求め、次いでパワースペクトルを
フィルタ処理してノイズ成分のスペクトルのみを抽出
し、ノイズ成分のスペクトルを逆フーリエ変換してノイ
ズ成分の磁気力顕微鏡像を求め、ノイズ成分の磁気力顕
微鏡像につきノイズ成分平均値を求めたのちにノイズ成
分とノイズ成分平均値の差の絶対値を積分し、且つ走査
面積で除して面平均磁気力ノイズ成分量を算出するとす
ることにより達成される。
よれば磁性層に長手方向磁区を有する磁気記録媒体の評
価方法において、磁気力顕微鏡を用いて媒体の磁性層を
走査し、得られた磁気力顕微鏡像を高速フーリエ変換し
てパワースペクトルを求め、次いでパワースペクトルを
フィルタ処理してノイズ成分のスペクトルのみを抽出
し、ノイズ成分のスペクトルを逆フーリエ変換してノイ
ズ成分の磁気力顕微鏡像を求め、ノイズ成分の磁気力顕
微鏡像につきノイズ成分平均値を求めたのちにノイズ成
分とノイズ成分平均値の差の絶対値を積分し、且つ走査
面積で除して面平均磁気力ノイズ成分量を算出するとす
ることにより達成される。
【００１２】
【作用】磁気力顕微鏡像のノイズ成分が再生ノイズと相
関関係を示す。
関関係を示す。
【００１３】
【実施例】図１は磁気力顕微鏡像測定方法を示す原理図
である。微小な板バネ１の先端に磁性体探針２を有し、
磁性体探針２と、試料３の磁気力相互作用（引力または
斥力）を板バネ１の変位により検出して磁気的な像を得
ることができる。板バネ１の変位の検出方法としては、
板バネ１を共振周波数付近で振動させて探針が力を受け
た際の板バネ１の振幅の変換をモニターするのが最も一
般的である。磁気力の検出方法は各装置により多少異な
る場合があるので、試料３と探針２間に働く磁気的相互
作用を板バネ１の変位として捕らえる顕微鏡はすべて磁
気力顕微鏡の範疇にある。本実施例では磁気力顕微鏡に
セイコー電子工業製ＳＦＡ３００（ハード），ＳＰＩ３
７００（ソフト）を用いて測定した。試料３上を探針２
で走査すると、図に示すように磁気記録がなされている
（矢印は磁化の方向）場合には、図に示す磁気力顕微鏡
像４が得られる。
である。微小な板バネ１の先端に磁性体探針２を有し、
磁性体探針２と、試料３の磁気力相互作用（引力または
斥力）を板バネ１の変位により検出して磁気的な像を得
ることができる。板バネ１の変位の検出方法としては、
板バネ１を共振周波数付近で振動させて探針が力を受け
た際の板バネ１の振幅の変換をモニターするのが最も一
般的である。磁気力の検出方法は各装置により多少異な
る場合があるので、試料３と探針２間に働く磁気的相互
作用を板バネ１の変位として捕らえる顕微鏡はすべて磁
気力顕微鏡の範疇にある。本実施例では磁気力顕微鏡に
セイコー電子工業製ＳＦＡ３００（ハード），ＳＰＩ３
７００（ソフト）を用いて測定した。試料３上を探針２
で走査すると、図に示すように磁気記録がなされている
（矢印は磁化の方向）場合には、図に示す磁気力顕微鏡
像４が得られる。
【００１４】図２は磁気記録媒体の磁気力顕微鏡像を示
す斜視図である。記録部はトラック方向（図１の磁気力
顕微鏡像４を含む平面に垂直の方向）に幅を持つのでト
ラック方向で探針２を微小にずらしつつ走査することに
より三次元像を得ることができる。図３は磁性層の長手
方向磁区に平行な磁気力顕微鏡像をフーリエ変換して得
られるパワースペクトルを示す線図である。磁気力顕微
鏡像は記録ビットによる周期成分スペクトル（●印）と
ノイズ成分スペクトル（▲）を合成したものである。こ
の図では中央部が原点で左右はｘ軸方向のブラスとマイ
ナスにそれぞれ対応する。
す斜視図である。記録部はトラック方向（図１の磁気力
顕微鏡像４を含む平面に垂直の方向）に幅を持つのでト
ラック方向で探針２を微小にずらしつつ走査することに
より三次元像を得ることができる。図３は磁性層の長手
方向磁区に平行な磁気力顕微鏡像をフーリエ変換して得
られるパワースペクトルを示す線図である。磁気力顕微
鏡像は記録ビットによる周期成分スペクトル（●印）と
ノイズ成分スペクトル（▲）を合成したものである。こ
の図では中央部が原点で左右はｘ軸方向のブラスとマイ
ナスにそれぞれ対応する。
【００１５】周期成分スペクトル（●印）とノイズ成分
スペクトル（▲）を合成したもののうちからノイズ成分
スペクトルのみをフィルタ処理により抽出し、次いでノ
イズ成分スペクトルを逆フーリエ変換するとノイズ成分
の磁気力顕微鏡像が得られる。ノイズ成分の磁気力顕微
鏡像につきノイズ成分をＮ（ｘ，ｙ）、ノイズ成分平均
値をＮm とするとき、式（４）により面平均磁気力ノイ
ズ成分量Ｎa （Ｎ／ｍ）が算出される（磁性層の長手方
向磁区に平行な方向をｘ、これに垂直な方向をｙとす
る）。
スペクトル（▲）を合成したもののうちからノイズ成分
スペクトルのみをフィルタ処理により抽出し、次いでノ
イズ成分スペクトルを逆フーリエ変換するとノイズ成分
の磁気力顕微鏡像が得られる。ノイズ成分の磁気力顕微
鏡像につきノイズ成分をＮ（ｘ，ｙ）、ノイズ成分平均
値をＮm とするとき、式（４）により面平均磁気力ノイ
ズ成分量Ｎa （Ｎ／ｍ）が算出される（磁性層の長手方
向磁区に平行な方向をｘ、これに垂直な方向をｙとす
る）。
【００１６】
【数４】 Ｎa ＝（１／Ｓo ）∬｜Ｎ（ｘ，ｙ）−Ｎm ｜ｄｘｄｙ （４） ここにＳo は磁気力顕微鏡の走査面積を示す。またノイ
ズ成分平均値Ｎm は式（５）により与えられる。
ズ成分平均値Ｎm は式（５）により与えられる。
【００１７】
【数５】 Ｎm ＝（１／Ｓo ）∬Ｎ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ （５） 図４はこの発明の実施例に係る磁気記録媒体につき再生
ノイズの面平均磁気力ノイズ成分量Ｎa 依存性を示す線
図である。磁気記録媒体は磁性層の種類，成膜条件によ
りノイズ特性を種々に変化させたものである。ビット長
は０．２５μｍである。再生ノイズは面平均磁気力ノイ
ズ成分量Ｎa とほぼリニヤな対応関係にあることがわか
る。
ノイズの面平均磁気力ノイズ成分量Ｎa 依存性を示す線
図である。磁気記録媒体は磁性層の種類，成膜条件によ
りノイズ特性を種々に変化させたものである。ビット長
は０．２５μｍである。再生ノイズは面平均磁気力ノイ
ズ成分量Ｎa とほぼリニヤな対応関係にあることがわか
る。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば磁気記録媒体の磁気力
顕微鏡像のうちノイズ成分のみを抽出し、次いで面平均
磁気力ノイズ成分量を算出するので簡易な方法により磁
気記録媒体の再生ノイズを定量的に把握することができ
る。
顕微鏡像のうちノイズ成分のみを抽出し、次いで面平均
磁気力ノイズ成分量を算出するので簡易な方法により磁
気記録媒体の再生ノイズを定量的に把握することができ
る。
【図１】磁気力顕微鏡像測定方法を示す原理図
【図２】磁気記録媒体の磁気力顕微鏡像を示す斜視図
【図３】磁性層の長手方向磁区に平行な磁気力顕微鏡像
をフーリエ変換して得られるパワースペクトルを示す線
図
をフーリエ変換して得られるパワースペクトルを示す線
図
【図４】この発明の実施例に係る磁気記録媒体につき再
生ノイズの面平均磁気力ノイズ成分量Ｎa 依存性を示す
線図
生ノイズの面平均磁気力ノイズ成分量Ｎa 依存性を示す
線図
【図５】従来のハードディスクを示す断面図
【図６】再生出力のＳ／Ｎ比測定のための基準データを
示し、図（ａ）は再生出力電圧を示す線図、図（ｂ）は
再生出力のスペクトルを示す線図、図（ｃ）は回路ノイ
ズのスペクトルを示す線図、図（ｄ）は再生ノイズ領域
ＡN を示す線図
示し、図（ａ）は再生出力電圧を示す線図、図（ｂ）は
再生出力のスペクトルを示す線図、図（ｃ）は回路ノイ
ズのスペクトルを示す線図、図（ｄ）は再生ノイズ領域
ＡN を示す線図
１ 板バネ ２ 探針 ３ 試料 ４ 磁気力顕微鏡像 ８１ Al基体 ８２ ニッケルリンＮｉＰ層 ８３ Ｃｒ下地層 ８４ Ｃｏ系合金磁性層 ８５ カーボン保護層 ８６ 液体潤滑層
Claims (1)
- 【請求項１】磁性層に長手方向磁区を有する磁気記録媒
体の評価方法において、磁気力顕微鏡を用いて媒体の磁
性層を走査し、得られた磁気力顕微鏡像を高速フーリエ
変換してパワースペクトルを求め、次いでパワースペク
トルをフィルタ処理してノイズ成分のスペクトルのみを
抽出し、ノイズ成分のスペクトルを逆フーリエ変換して
ノイズ成分の磁気力顕微鏡像を求め、ノイズ成分の磁気
力顕微鏡像につきノイズ成分平均値を求めたのちにノイ
ズ成分とノイズ成分平均値の差の絶対値を積分し、且つ
走査面積で除して面平均磁気力ノイズ成分量を算出する
ことを特徴とする磁気記録媒体の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16731595A JPH0922527A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 磁気記録媒体の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16731595A JPH0922527A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 磁気記録媒体の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0922527A true JPH0922527A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15847478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16731595A Pending JPH0922527A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 磁気記録媒体の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0922527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021169979A (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-28 | 日本製鉄株式会社 | 磁区構造の解析方法及び解析システム |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP16731595A patent/JPH0922527A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021169979A (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-28 | 日本製鉄株式会社 | 磁区構造の解析方法及び解析システム |
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