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HDDのさらなる大容量化へ。東芝、「スピントルク発振素子」の評価手法を開発

MAS-MAMR記録動作と評価手法のイメージ図

 東芝は1月22日、HDDの大容量化を実現する次世代技術のうち、共鳴型マイクロ波アシスト磁気記録(MAS-MAMR)向けに、磁気ヘッド内のスピントルク発振素子(STO)の発振状態を詳細に解明できる評価手法を開発したと発表した。この実現は世界初となる。

 HDDの大容量化の鍵となっているのがエネルギーアシスト磁気記録技術で、東芝では磁気記録媒体にマイクロ波を照射するMAS-MAMRと、熱を加えるHAMRという2つの方式を研究開発している。このうちMAS-MAMRのマイクロ波源は、磁気ヘッド先端に形成されるSTOが担っているが、記録密度を高めるためにはマイクロ波の安定性/周波数/強度/振動方向が重要であるため、STOの発振状態を解析/理解することが欠かせない。

 そこで東芝は国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)と共同研究を行ない、評価用のアンテナを新たに導入。STOに外部からマイクロ波を照射することにより、従来困難だった発振状態の直接評価を実現した。

 これは、STOの発振と評価用アンテナから照射するマイクロ波の同期現象に着目して実現したもの。同期現象の有無はSTOの発振状態によって異なり、特に双発振型STOの狙いである双発振状態では同期現象が現れない。従来の測定では発振信号に差が見られない場合でも、今回の新しい手法では双発振状態と非双発振状態を明確に区別して解明できるという。

本評価手法を採用すれば、双発振型STOの発振状態の区別も可能

 STOの発振状態によって発振信号が複数ある場合があるが、周波数レベルで測定が可能なため、MAS-MAMRに最適な発振状態の真の周波数を特定可能。さらに、複雑なヘッド構造にも対応できる仕組みであること、アンテナを導入するだけで評価できるといった点もメリットであるとしている。

 なお、STOはニューロモルフィックコンピューティングやリザバーコンピューティングでの利用も期待されているため、今回の評価手法の応用が見込まれる。