JPH1137975A - 磁気記録媒体のパーシャルイレージャの発生頻度評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録媒体のパーシャルイレージャの発生
頻度を調べて定量的に評価することのできる方法を提供
する。 【解決手段】 記録ヘッドを用いて磁気記録媒体に信号
を記録するステップ、記録された信号のパターンを磁気
力顕微鏡を用いて再生するステップ、読み出された信号
の再生パターンを、トラックの長さ方向と、これに垂直
なトラックの幅方向を含む平面を基準平面とし、信号の
強度を該基準平面に直交する軸とした３次元座標にプロ
ットして、信号強度の３次元パターンを作成するステッ
プ、３次元パターンを、所定強度毎に、基準平面に平行
な平面で切断するステップ、切断平面と３次元パターン
とが交差して形成される領域(島)の数を計数し、信号の
強度と島の数との関係を２次元グラフ化するステップ、
２次元グラフを解析して、パーシャルイレージャの発生
頻度を定量的に評価するステップを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ装置などの磁気記録再生装置に用いられる磁気記
録媒体の評価方法に関するものであり、特に磁気記録媒
体に高記録密度で信号を記録したときに生ずるパーシャ
ルイレージャの発生頻度を定量的に評価する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブ装置などの磁気
記録再生装置に用いられる磁気記録媒体は、記録再生ヘ
ッドによって入力電気信号を磁気信号に変換して記録
し、記録再生ヘッドによって記録された磁気信号を電気
信号に変換して再生を行なっている。

【０００３】１つの信号の書き込まれる領域となる磁化
遷移領域(30)は、図１に示すように、互いに繋がること
なく独立していることが望ましい。ところで、磁気記録
媒体への記録密度を高めるには、磁化遷移領域(30)どう
しの間隔を狭くして、磁気記録媒体の周方向の記録密度
を高める必要がある。しかしながら、磁化遷移領域どう
しの間隔を狭くすると、記録された磁化の強度にばらつ
きが生じ、一部の磁化強度が低下して、隣接する磁化遷
移領域(30)どうしが繋がるパーシャルイレージャ(Parti
al Erasure)と呼ばれる現象(図２参照)が生ずることが
ある。パーシャルイレージャが発生すると、信号を再生
したときの出力が低下するため望ましくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の開発に
おいて、所望の記録密度に適した磁気記録媒体の構成を
決定するために、所望の記録密度域における磁気記録媒
体のパーシャルイレージャの発生頻度を把握する必要が
ある。ところが、パーシャルイレージャの発生頻度を記
録再生ヘッドにより測定しようとした場合、記録再生ヘ
ッドは、トラックの幅方向全体で信号を再生するため、
微小な磁気的欠陥であるパーシャルイレージャの出現に
起因する出力低下を検出することは難しい。また、記録
再生ヘッドによって信号を再生した場合、再生信号に種
々のノイズが混入するため、パーシャルイレージャの出
現に起因する出力低下のみを測定して、定量的に評価す
るすることは困難である。さらに、記録再生ヘッドの信
号の記録能力と再生能力を比較した場合、信号の再生能
力は記録能力に比べて低いという問題がある。このた
め、記録再生ヘッドの信号記録能力の上限に近い記録密
度で信号を記録しても、同じ記録再生ヘッドではその信
号の再生ができず、パーシャルイレージャの発生頻度を
調べることもできない。

【０００５】本発明の目的は、磁気記録媒体のパーシャ
ルイレージャの発生頻度を調べて定量的に評価すること
のできる方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、パーシャルイ
レージャの発生頻度の測定に磁気力顕微鏡を利用して定
量的に評価するものであり、以下のステップを有してい
る。 記録ヘッドを用いて磁気記録媒体に信号を記録するス
テップ。 記録された信号のパターンを磁気力顕微鏡を用いて再
生するステップ。 信号の再生パターンを、トラックの長さ方向と、これ
に垂直なトラックの幅方を含む平面を基準平面とし、信
号の強度を該基準平面に直交する軸とした３次元座標に
プロットして、信号強度の３次元パターンを作成するス
テップ。 得られた３次元パターンを、所定強度毎に、基準平面
に平行な平面(以下「切断平面」と称す)で切断するステ
ップ。 切断平面と３次元パターンとが交差して形成される領
域(以下、この領域を「島」と称す)の数を計数し、信号
の強度と島の数との関係を２次元グラフ化するステッ
プ。 得られた２次元グラフを解析して、磁気記録媒体のパ
ーシャルイレージャの発生頻度を定量的に評価するステ
ップ。

【０００７】パーシャルイレージャの発生頻度は、信号
の３次元パターンと切断平面とが交差して形成される島
の数の変化を観察し、測定することによって評価するこ
とができる。パーシャルイレージャが発生していない場
合には、１つの磁化遷移領域について観察される島の数
は、どの磁化遷移領域についても１つだけとなる。しか
しながら、信号にパーシャルイレージャが発生している
場合、磁化の強度はトラックの幅方向にばらつきが生じ
る。このため、信号の３次元パターンを信号強度の平面
(切断平面)で切断したときに、１つの磁化遷移領域が２
以上の島となって観察される。磁気記録媒体の信号の出
力を高めるためには、信号がトラックの幅方向全体に亘
ってほぼ均一な強度を維持していることが望まれる。つ
まり、各々の磁化遷移領域について、強度の高い領域で
観察される島の数が少なく且つバラツキの小さい磁気記
録媒体ほど、パーシャルイレージャの発生数が少なく、
高い記録密度に対応し得る磁気記録媒体となる。

【０００８】磁気記録媒体に記録された信号の最大強度
の約５０％〜約７０％の信号強度領域におけるパーシャ
ルイレージャの発生頻度が低ければ、記録再生ヘッドを
用いた信号の再生に殆んど影響がないことを発明者らは
確認している。つまり、磁気記録媒体に記録された信号
の最大強度の約５０％〜約７０％の信号強度領域におい
て、本発明の方法によって観察された島の数が少なく且
つバラツキが小さければ、その信号記録密度に対応でき
る磁気記録媒体であることがわかる。

【０００９】そこで、パーシャルイレージャの発生頻度
を評価するステップでは、例えば、得られた２次元グラ
フでの島の数が最大となるときの信号の強度を測定し、
測定された信号の強度を磁気記録媒体のパーシャルイレ
ージャの発生頻度の指標として評価することができる
(図７のＡ)。また、得られた２次元グラフの裾野の長さ
を測定し、測定された裾野の長さを磁気記録媒体のパー
シャルイレージャの発生頻度の指標として評価すること
もできる(図７のＢ)。さらに、上記２つの評価指標を考
慮に入れて、２次元グラフについて、島の数が最大とな
るときの信号の強度と、２次元グラフの立ち上がり位置
の信号の強度との中点における信号の強度を測定し、磁
気記録媒体のパーシャルイレージャの発生頻度の指標と
することもできる(図７のＣ)。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。まず、パーシャルイレ
ージャの発生頻度を評価しようとする磁気記録媒体に、
記録ヘッドを用いて信号を記録しておく。記録された信
号の再生パターンを磁気力顕微鏡(以下「ＭＦＭ」とい
う)を用いて再生する。図３は、ＭＦＭによる磁気記録
媒体の測定方法を説明する図である。ＭＦＭは、板状の
バネ(10)の先端に磁性探針(12)を有しており、該磁性探
針(12)を磁気記録媒体(14)の上で走査して、磁性探針(1
2)と磁気記録媒体(14)との間に作用する磁気力をバネ(1
0)の変位によって検出するものである。ＭＦＭは、微小
範囲での観察及び解析に用いられる機器であり、例えば
数十μｍ²程度の範囲を観察するのにも、数十分乃至数
時間の時間を要するため、磁気記録媒体の全面を観察す
ることは困難である。従って、再生パターンの測定は、
磁気記録媒体の一部にのみ実施することになる。

【００１１】ＭＦＭによって測定された磁気記録媒体の
ＭＦＭ像を３次元的に表わした３次元パターン(20)を図
４に示す。図４では、得られた信号の３次元パターン(2
0)を、トラックの長さ方向とトラックの幅方向を基準平
面とし、該基準平面に直交する軸方向を信号の強度とす
る３次元座標にプロットしている。所定の信号強度毎
に、基準平面と平行な平面(以下「切断平面(22)」とい
う)によって３次元パターン(20)を切断する。図５は、
切断平面(22)によって３次元パターン(20)を切断した状
態を示す図である。図において、切断平面(22)と３次元
パターン(20)が交差して形成される領域を黒く塗りつぶ
してあり、この領域を島(24)と称する。図６は、最大の
信号強度を１００％として、所定の信号強度毎に切断平
面によって３次元パターンを切断したときの各切断平面
毎の島を示している。図６において、縦軸はトラックの
幅方向、横軸はトラックの長さ方向を示している。図示
のとおり、信号強度が小さくなるにつれて、各島がトラ
ックの幅方向に順に繋がって大きくなり、島の数が減少
していることがわかる。つぎに、各信号強度毎の島の数
を計数する。計数した結果は、図７に示すように、横軸
を信号の強度、縦軸を島の数とするグラフにプロットす
る。得られた２次元グラフに基づいて、パーシャルイレ
ージャの発生頻度を評価する。パーシャルイレージャの
発生頻度を測定することによって、磁気記録媒体が、記
録された信号周波数に適しているか否かを評価すること
ができる。

【００１２】以下、得られた２次元グラフを用いて、パ
ーシャルイレージャの発生頻度を評価する方法について
説明する。評価方法１ 図７の２次元グラフについて、Ａで示す島の数が最大と
なる位置での信号の強度を読み取って、その信号の強度
をパーシャルイレージャの発生頻度の指標とする。これ
は、図７を参照するとわかるとおり、島の数が最大とな
るときの信号強度が高いほど、島の数のバラツキが小さ
くなり始める位置もまた、高信号強度となるからであ
る。上述のとおり、磁気記録媒体に記録された信号が、
最大の信号強度の約５０％〜約７０％の信号強度におい
てパーシャルイレージャの発生頻度の少ない信号となっ
ていることが望ましいため、島の数が最大となる信号強
度Ａは、約８０％以上であることが望ましい。つまり、
磁気記録媒体を上記方法１を用いて評価したときに、島
の数が最大となる信号強度Ａが約８０％以上となってい
れば、その記録周波数に適応しうる磁気記録媒体である
ことがわかる。

【００１３】評価方法２ 図７の２次元グラフについて、Ｂで示す裾野の長さを読
み取って、その長さをパーシャルイレージャの発生頻度
の指標とする。これは、グラフの裾野が長いほど、パー
シャルイレージャの発生頻度の少ない信号の領域が大き
いことを意味するからである。なお、上述のとおり、磁
気記録媒体に記録された信号が、最大の信号強度の約５
０％〜約７０％でパーシャルイレージャの少ない信号と
なっていることが望ましいから、２次元グラフの裾野の
少なくとも一部が、信号強度約５０％〜約７０％の領域
に重なっていることが望ましく、且つ裾野の長さＢは信
号全体の約１５％以上を占める長さであることが望まし
い。つまり、磁気記録媒体を上記方法２を用いて評価し
たときに、グラフの裾野の長さＢが信号全体の約１５％
以上を占める長さであれば、その記録周波数に適応しう
る磁気記録媒体であることがわかる。

【００１４】評価方法３ 島の数が最大となる位置での信号の強度の最大値と、島
の数の２次元グラフの立ち上がり点での信号強度との中
点位置における信号の強度(図７のＣ参照)を指標とし
て、パーシャルイレージャの発生頻度を評価する。これ
は、上記評価方法１と評価方法２の双方を考慮に入れた
評価方法である。磁気記録媒体に記録された信号が、最
大の信号強度の約５０％〜約７０％でパーシャルイレー
ジャの少ない信号となるには、Ｃにおける信号強度が約
７５％以上％であることが望ましい。つまり、磁気記録
媒体を上記方法３を用いて評価したときに、Ｃにおける
信号強度が約７５％以上であれば、その記録周波数に適
応しうる磁気記録媒体であることがわかる。

【００１５】

【実施例】複数の磁気記録媒体に、異なる記録ヘッドを
用いて信号を記録し、ＭＦＭを用いてパーシャルイレー
ジャの発生頻度の評価を行なった。記録ヘッドとして、
２種類の薄膜ヘッドα、βを用いた。各ヘッドを用い
て、磁気記録媒体に夫々１４０ｋｆｃｉ、１２０ｋｆｃ
ｉ、１００ｋｆｃｉ及び８０ｋｆｃｉの記録密度の信号
を記録した。磁気記録媒体の信号パターンをＭＦＭを用
いて再生し、上述の方法により、３次元パターンを作成
し、得られた３次元パターンを所定強度毎に切断して、
信号の強度と島の数との関係を２次元グラフ化した。図
８(ａ)乃至図８(ｄ)は、各記録密度毎の信号の強度と島
の数との関係を表す２次元グラフを示しており、一点鎖
線で示されたグラフはヘッドαで信号を記録したときの
グラフ、実線で示されたグラフはヘッドβで信号を記録
したときのグラフを示している。また、表１は、得られ
たグラフについて、上記評価方法１〜３におけるＡ、Ｂ
及びＣを求めたものである。

【００１６】

【表１】

【００１７】図８及び表１を参照すると、いずれのヘッ
ドα、βを用いた場合でも、記録密度が高くなるにつれ
て、信号のピーク(表１のＡ参照)が左側つまり信号の強
度の小さい側に移動していることがわかる。また、記録
密度が高くなるにつれて、２次元グラフの裾野が短くな
っていることがわかる(表１のＢ参照)。さらに、記録密
度が高くなるにつれて、２次元グラフの島の数が最大と
なるときの信号の強度と、２次元グラフの立ち上がり点
の信号の強度との中点における信号の強度も左側に移動
していることがわかる(表１のＣ参照)。これは、記録密
度が高くなると、磁化遷移領域どうしの間隔が小さくな
って、パーシャルイレージャが発生しやすくなり、逆に
記録密度が低くなると、磁化遷移領域どうしの間隔が大
きくなるから、パーシャルイレージャが発生しにくくな
るためである。つまり、本発明の評価方法を用いること
により、磁気記録媒体の記録密度とパーシャルイレージ
ャの発生頻度との関係を定量的に評価できることがわか
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、記録再生ヘッドでは測
定することのできなかったパーシャルイレージャの発生
頻度を測定して、定量的に評価することができる。ま
た、記録再生ヘッドの再生能力よりも高い記録密度域で
も、ＭＦＭは信号のパターンを再生することができる。
このため、そのような高記録密度域でパーシャルイレー
ジャの発生頻度の測定及び評価に利用して、磁気記録媒
体の開発を行なうことができる。また、本発明は、磁気
記録媒体が、所望の記録密度に適しているかどうかを判
断することにも利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パーシャルイレージャの存在しない磁気記録媒
体の信号パターンを示す図である。

【図２】パーシャルイレージャの発生している磁気記録
媒体の信号パターンを示す図である。

【図３】ＭＦＭの測定原理を示す説明図である。

【図４】ＭＦＭにより測定された磁気記録媒体の３次元
パターンを示す図である。

【図５】３次元パターンを所定の信号強度で切断してい
る状態を示す図である。

【図６】３次元パターンを所定信号強度で切断した切断
平面を示す図である。

【図７】信号の強度と島の数との関係を示す２次元グラ
フである。

【図８】記録密度の異なる記録ヘッドにより信号を記録
した磁気記録媒体について、信号の強度と島の数との関
係を測定した結果を示す２次元グラフである。

【符号の説明】

(10) バネ (12) 磁性探針 (14) 磁気記録媒体 (20) ３次元パターン (22) 切断平面 (24) 島 (30) 磁化遷移領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋田 憲 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 奥村 善信 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番47号 株式会社クボタ内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを用いて磁気記録媒体に信号
   を記録するステップ、 記録された信号のパターンを磁気力顕微鏡を用いて再生
   するステップ、 読み出された信号の再生パターンを、トラックの長さ方
   向と、これに垂直なトラックの幅方向を含む平面を基準
   平面とし、信号の強度を該基準平面に直交する軸とした
   ３次元座標にプロットして、信号強度の３次元パターン
   を作成するステップ、 得られた３次元パターンを、所定強度毎に、基準平面と
   平行な平面で切断するステップ、 切断平面と３次元パターンとが交差して形成される領域
   (以下、この領域を「島」と称す)の数を計数し、信号の
   強度と島の数との関係を２次元グラフ化するステップ、 得られた２次元グラフを解析して、磁気記録媒体のパー
   シャルイレージャの発生頻度を定量的に評価するステッ
   プを有している磁気記録媒体のパーシャルイレージャの
   発生頻度評価方法。
2. 【請求項２】 評価ステップにおいて、２次元グラフに
   ついて、島の数が最大となるときの信号の強度を測定
   し、得られた信号の強度をパーシャルイレージャの発生
   頻度の指標とする請求項１に記載の磁気記録媒体のパー
   シャルイレージャの発生頻度評価方法。
3. 【請求項３】 評価ステップにおいて、２次元グラフの
   裾野の長さを測定し、測定された裾野の長さをパーシャ
   ルイレージャの発生頻度の指標とする請求項１に記載の
   磁気記録媒体のパーシャルイレージャの発生頻度評価方
   法。
4. 【請求項４】 評価ステップにおいて、２次元グラフに
   ついて、島の数が最大となるときの信号の強度と、２次
   元グラフの立ち上がり点となる位置の信号の強度を夫々
   測定し、２つの信号強度の中点位置における信号強度を
   パーシャルイレージャの発生頻度の指標とする請求項１
   に記載の磁気記録媒体のパーシャルイレージャの発生頻
   度評価方法。