富士通研究所など、ＨＤＤの磁気ヘッド新材料が強い磁気を持つメカニズムを解明
ＳＰｒｉｎｇ－８放射光を用いて磁気ヘッド新材料の機能解明に成功
～ハードディスクの高密度化を加速～
株式会社富士通研究所（代表取締役社長 村野和雄、本社 神奈川県川崎市 以下、富士通研究所）と富士通株式会社（以下、富士通）は、財団法人高輝度光科学研究センター（理事長 吉良爽、所在地 兵庫県佐用郡）と共同で、大型放射光施設ＳＰｒｉｎｇ－８（注１）を利用して現在開発中のハードディスク（以下、ＨＤＤ）の磁気ヘッド新材料が強い磁気を持つメカニズムを解明しました。この新材料は、鉄・コバルト（ＦｅＣｏ）とパラジウム（Ｐｄ）の二種類の膜を繰り返し層状に形成したものです。今回の測定により、通常では磁化しないパラジウムが鉄・コバルトと接することで磁化し、それに伴い、従来の鉄・コバルト材料よりも約２０％磁化しやすくなることがわかりました。
本技術の詳細は、８月３０日に滋賀県草津市の立命館大学びわこ・くさつキャンパスで開催される第６７回応用物理学会において発表します。また、ＳＰｒｉｎｇ－８を用いた今回の測定は、文部科学省のナノテクノロジー総合支援プロジェクト、および先端大型研究施設戦略活用プログラムによる支援を受けて実施されました。
【 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％磁化しやすい性質を見出しました（注２）。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
添付資料をご参照ください。
【 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ＢＬ２５ＳＵ（軟Ｘ線固体分光ビームライン）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。
以 上
【 注 釈 】
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。