大型放射光施設 SPring-8

公開日

2006年08月30日

平成18年8月30日
株式会社富士通研究所
富士通株式会社
財団法人高輝度光科学研究センター

【背景】
　デジタルコンテンツの増大にともない、パソコンなどのIT系だけでなく、HDDレコーダやビデオカメラのようなコンシューマー市場においても年々HDDの大容量化が求められています。それを支えるのが、高い記録密度を持つディスク媒体や、高い磁気を持つヘッド材料の技術です。富士通では次世代のHDDヘッド用新材料の開発を行っており、鉄・コバルト層とパラジウム層を数十回繰り返し積層した材料(図)で、従来の鉄・コバルトのみによる材料に比べて、約20%磁化しやすい性質^(注2)を見出しました。しかし、その現象のメカニズムは良く分かっておらず、今後、さらに高い磁気を持つ材料を開発するには、その発現メカニズムの解明が重要になっていました。

図：HDDヘッド新材料の構造

【課題と技術の概要】
　従来のSQUID^(注3)という装置を用いた磁気測定では、材料全体がどの程度磁化しやすいかは測定できましたが、材料中の個々の元素が材料全体にどのように寄与しているか不明でした。個々の元素別の磁化しやすさを評価できる測定法が求められていました。
今回、磁性材料の測定に用いる円偏光^(注4)X線を利用できる世界有数の設備であるSPring-8放射光を用いて、上記素材における鉄、コバルト、パラジウムの各元素別のX線吸収率を測定することで各元素の磁化しやすさの測定に成功しました。

【効果】
　SPring-8の軟X線固体分光ビームラインBL25SUを利用した測定の結果、通常では磁化しないパラジウムが、鉄・コバルト層と接することで磁化していることが見出されました。一方、パラジウムと接する鉄・コバルト層も従来よりも磁化しやすくなっていることが分かりました。この結果、本素材が、従来の鉄・コバルト単体からなる素材に比べ、全体として約20%磁化しやすくなったと考えられます。

【今後】
　今回解明した磁化の構造を利用することにより、さらに高い磁気を持つHDDヘッド材料の開発が加速されると考えられます。将来的には1平方インチあたり1テラビットの高密度HDDの実現を支える技術の一つになります。

＜用語解説＞

(注1） 大型放射光施設（SPring-8）：
　世界最高の放射光を発生させることができる大型研究施設で、日本原子力研究所（現・日本原子力研究開発機構）と理化学研究所が共同で建設したもの。(財)高輝度光科学研究センターが運営。所在地：兵庫県佐用郡。

（注2） 約20%磁化されやすい性質：
　2005年4月に開催されたINTERMAG2005(国際応用磁気会議)にて富士通が発表した[FeCo/Pd]_n 超格子膜のこと。

（注3） SQUID (Superconducting Quantum Interference Device)：
　超伝導量子干渉計。微少な磁場を測定するのに用いる装置。

(注4) 円偏光：
　進行方向に対して偏光面が円を描くように回転する偏光のこと。円偏光には、右ネジの向きに回転して進む光と、左回転の光があり、磁化した物質に円偏光をあてると、磁化の大きさに比例して左右の吸収率が異なる性質がある。