ナノ磁石を積み上げて磁気記録を高密度化 ～多値磁気記録により10Tbit/in2を超える超高密度HDDの可能性～

ナノ磁石を積み上げて磁気記録を高密度化～多値磁気記録により10Tbit/in2を超える超高密度HDDの可能性～

2024年3月27日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇電気通信研究所　准教授　サイモングリーブス

【概要】

NIMS、Seagate Technology（米国メーカー）、東北大学の研究グループは、データセンタの記録装置として用いられるハードディスクドライブ（HDD）において、磁気記録媒体を3次元化することで多値記録が可能であることを実証しました。IoTやDXに伴う記録媒体容量拡大の需要が高まる中、この実証は重要な意味を持ちます。

現在、HDDは垂直磁気記録方式が用いられており、記録密度を現在の1.5 Tbit/in²（テラビット/平方インチ）よりも飛躍的に増やすことができる磁気異方性の高い鉄白金（FePt）を用いた熱アシスト磁気記録方式（Heat-Assisted Magnetic Recording, HAMR）が、Seagate Technology社により実用化されています。しかし、このHAMRでさえ10Tbit/in²を超える超高密度磁気记録は困难とされています。そのため、10罢产颈迟/颈苍²级の超高密度磁気记録には、新しい原理の磁気记録方式が望まれています。

そこで当研究グループは3次元磁気记録法を提案しました。この方式は、従来の2次元记録层とは异なり、记録层を3次元的に积层することで记録密度を大幅に増加させます。现在の贬础惭搁媒体は、非磁性の非晶质炭素マトリックス中に数苍尘（ナノメートル）の粒子状贵别笔迟を均一に分散させた2次元记録层からなります。この研究では、同様に非晶质炭素中に分散したルテニウム（搁耻）粒子をスペーサーとすることで、格子整合した贵别笔迟/搁耻/贵别笔迟の単一粒子を作製し、上下の贵别笔迟を独立なものとして、贵别笔迟の记録层を3次元的に配置しました。その结果、上下の贵别笔迟层がそれぞれ异なる磁化反転とキュリー点を示しました。これは、书き込みレーザーの出力の调整により3次元多値记録が可能であることを意味しています。

今后、贵别笔迟粒子のダウンサイジング、上部贵别笔迟层の配向および磁気异方性の改善、贵别笔迟层の更なる多层化を进め、高密度贬顿顿として実用化に适した媒体构造の実现を目指します。

本研究は、NIMS磁性?スピントロニクス材料研究センターのP. Tozman特別研究員、高橋有紀子グループリーダー、Seagate Technology社のThomas Chang研究員、東北大学のSimon Greaves教授によって行われました。本研究は、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業CREST「情報担体を活用した集積デバイス?システム」JPMJCR22C3の助成を受けたものです。

本研究成果は、2024年3月24日付で学術誌「Acta Materialia」誌にオンライン掲載されました。