앞으로도 세계 데이터량이 증가할 것으로 예측되는 가운데 HDD의 추가 용량 증가와 데이터 전송 속도 향상을 위해서는 HDD 기록 헤드의 동작을 정확하게 파악한 후 합리적인 설계 해야합니다.그러나, 기입 헤드는 100나노미터 이하의 미세한 구조를 갖고, 1나노초 이내의 고속의 자화 반전을 실시하기 때문에, 그 동작을 실제로 관찰하는 것은 지금까지 곤란했다.

　거기서, 주식회사 도시바, 고휘도 광과학 연구 센터(JASRI), 도호쿠 대학은 공동으로, 대형 방사광 시설 SPring-8의 방사광을 이용한 HDD 기록 헤드의 신규 해석 기술을 개발했다.이 기술에서는 쓰기 헤드의 자화 거동을 100억분의 1초의 정밀도로 이미징하는 데 세계 최초로 성공. SPring-8로부터 주기적으로 생성되는 X선 펄스에 동기시켜, 그 10분의 1의 주기로 기록 헤드의 자화를 반전시키는 타이밍 제어에 의해 시간 분해 측정을 실현하고 있다.이 방법에서는, 향후, X선의 집광에 이용하는 소자의 개량 등을 거듭하면, 한층 더 높은 분해능을 달성하는 포텐셜이 있다고 한다.

　이 기술로, 기입 헤드의 자화 반전이 1나노초 이내에 완료되는 모습이나, 자화 반전에 수반하여 실드 부분에 생기는 자화의 공간적 패턴을 파악했다.동작시의 기록 헤드의 자화의 거동을 이러한 높은 시간·공간 분해능으로 파악한 연구는 처음이다.

　본 수법을 이용함으로써, 기록 헤드의 동작 해석을 고정밀도로 실시할 수 있게 되기 때문에, HDD의 한층 더 고성능화를 가능하게 하는 차세대 기록 헤드의 개발에 탄력이 있을 것으로 기대된다.

논문 정보:【Journal of Applied Physics】Time-resolved imaging of an operating hard-disk-drive write head using nano-beam xray magnetic circular dichroism