第52回大河内記念生産特賞

交換結合型磁気記録媒体の開発と実用化

 

１　開発の背景
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、大容量でかつ高速書き込み・読み出しが可能な記録装置として、デジタル機器に広範に用いられている。しかし、取り扱われるデータ量の爆発的な増大とともに、単位サイズ当りのＨＤＤに要求される記録量も増大し続けている。ＨＤＤの記録を担っているものは磁気微粒子の集団であるが、記録密度の増加に反比例して、ビット当りの粒子サイズ、粒子数とも必然的に減少する。これに伴い、ビット当りに蓄えられたエネルギーも減少し、熱揺らぎによる情報消失のために、およそ４０Ｇｂ／ｉｎ２で記録密度が限界を迎えるであろうと予測されていた。

 

２　特徴と成果
熱揺らぎに勝つためには、情報を保持している微粒子群の磁化を実効的に増やせばよい。このため、本技術においては記録層の下にＲｕの薄膜を介して反強磁性的に結合する第二の強磁性層を配置した（ＳＦＭ）。このような多層膜構造は、磁気ヘッドの感度を向上させるために、ＩＢＭなどで１９９０年代初めまでに研究されてきたものであるが、一様な大面積を必要とする記録媒体に応用した点に特徴がある。製造は完全に閉じた一連のスパッタリング工程により行なわれ、Ｒｕの膜厚は０．７ｎｍという薄さに制御されている。これにより、２０００年には５６Ｇｂ／ｉｎ２の試作機を完成させ、２００４年には８５Ｇｂ／ｉｎ２の量産を開始し、現在１００ＧＢを超えるモバイルＨＤＤが市販されるに至った。２００４年度における同技術を採用した富士通製の２．５インチ型モバイルＨＤＤの出荷台数は１４００万台に達し、市場の４分の１を占める。さらに、本技術は殆ど現行のディスクに事実上用いられている。

 

３　将来展望
現在、事実上の業界標準の技術であるが、本技術の更なる展開によって、水平記録方式においても数倍の記録密度の向上が期待できる。また、垂直記録方式にも適用可能な技術であることから、今後もＨＤＤ高密度化を牽引する中心的な技術であり続けると期待される。