JP2847546B2 - 磁気媒体の磁化特性測定方法 - Google Patents

磁気媒体の磁化特性測定方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は磁気媒体の磁化特性測定方法に関し、特に
磁気ディスクなどの情報記録媒体の微細な磁区に対する
測定方法に関するものである。
[従来の技術] 最近においては、磁気ディスクなどの磁気媒体の記録
密度はますます高度化し、これに対して媒体の微細な磁
区に対する磁化特性の測定は重要性が増している。
第4図(a)は磁気ディスクなどの磁気媒体に対する
磁化度測定装置の要部を示すもので、鉄心2aと捲線2bに
よりなる電磁石2と励磁機3により励磁機構が構成さ
れ、捲線2bに交番変化する励磁電流Iを供給して鉄心2a
のギャップGに強度Hの交番磁界を発生させる。電磁石
2に対して磁気媒体1が装着され、ギャップGに対応す
る測定点pの磁化度が測定系4により測定される。測定
系4において、レーザ光源4aよりのレーザ光は偏光フィ
ルタ4bにより一定方向の偏光面の成分が選択され、ミラ
ー4cとレンズ4dにより測定点pに投射される。その反射
光はカー効果により測定点pの磁化度に比例して偏光面
が回転し、レンズ4d、ミラー4cおよび偏光フィルタ4eを
経て角度検出器4fより、回転角度に応じて変化する光電
流iが出力される。
第4図(b)は、磁界強度Hに対する磁気媒体の磁化
度Kを示す一般的なヒステリシス・ループであって、磁
化度Kは上記では直接測定されないが、光電流iと一定
の関係があるので、測定された光電流iにより磁化度K
を求めることができる。ここで、正または負方向におけ
る磁化度Kが零となる点q,rに対する磁界強度+HCおよ
び−HCは磁気媒体の特性を示す重要な保磁力であっ
て、iが0のときはKもまた0であるので、測定された
光電流iが0となる磁界強度より保磁力が求められる。
なお、磁気ディスクなどの磁気媒体の生産においては、
通常この保持力のみにより特性が検査されている。
[解決しようとする課題] 第4図(b)の縦軸における磁化度K(光電流i)ま
たは保磁力に対して、横軸として測定点pに与えられた
磁界強度Hの値が必要である。このために従来では、予
め励磁電流Iを交番変化して測定点pにおける磁界強度
Hの測定を行ってそのデータをメモリに記憶しておき、
以後に行われる磁気媒体1の磁化度の測定においては、
所定の励磁電流Iに対して所定の強度Hの磁界がえられ
るものとして、励磁電流I対光電流i、磁化度Kまたは
保磁力のデータを表現する方法がとられていた。しかし
ながら、電磁石2には、第5図に示すようにある程度の
ヒステリシスが存在し、同一の励磁電流Iであっても増
減方向によりギャップGに発生する磁界強度Hに差異が
あり、また、電磁石2は使用中の温度変化によっても磁
界強度、Hが変動するなどにより、測定点pに対して所
定の励磁電流Iにより所定の磁界強度Hを正確に与える
ことは困難である。従って、励磁電流Iに依存せず別途
の方法により測定点pの磁界強度Hを正確に測定する方
法が必要である。しかしながら、測定点pには磁気媒体
1が存在するので、これを直接測定することはできな
い。
この発明は以上に鑑みてなされたもので、測定点に相
関性のある位置の磁界強度を検出して、測定点の正確な
磁界強度Hをうる手段を具備した、磁気媒体の磁化特性
測定方法を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 前記の目的を達成するためのこの発明の構成上の特徴
は、磁気媒体の測定点に対して電磁石のギャップを対応
させ、電磁石に交番変化する励磁電流を供給し、ギャッ
プに発生した交番磁界による測定点の磁化度を、測定点
に投射されたレーザ光の偏光面の回転を検出することで
得られる光電流により測定する磁化特性測定方法におい
て、磁気媒体およびギャップに隣接して測定点に加えら
れる交番磁界の一部を受ける位置(以下相関位置とい
う)にホール素子を設け、予備測定において測定点に相
当する位置に設けられたガウスメータとホール素子とに
より、励磁電流に対する測定点の磁界強度およびホール
素子により検出されるホール電圧を予め測定し、それぞ
れの測定データをメモリの対応するアドレスに記憶し、
測定点を逐次移動停止して行う磁化度の本測定におい
て、各測定点に対して励磁電流に対する光電流およびホ
ール電圧を測定し、測定されたホール素子の電圧値とメ
モリの記憶データとに基づいて磁界強度を得てこの磁界
強度と測定された光電流値とに基づいて測定値の磁界強
度に対する光電流の変化特性を求めあるいは磁気媒体の
保磁力を求めるものである。
[作用] 以上の磁気媒体の磁化特性測定方法においては、測定
点に対する相関位置にホール素子が設けられ、また予備
測定のために測定点に相当する位置にガウスメータが設
けられる。予備測定により、励磁電流Iを交番変化して
ガウスメータにより測定点の磁界強度Hと、相関位置に
おけるホール電圧Ehとが測定されてメモリの対応するア
ドレスに記憶される。本測定においては、励磁電流Iに
対して光電流iとホール電圧Ehが測定され、メモリの記
憶データを参照して測定されたホール電圧Ehに対応する
磁界強度Hが読み出されて、磁界強度Hに対する光電流
iの特性データとしてH:iのデータを得る。あるいは、
この磁界強度Hに対する光電流iの特性データからさら
に光電流iを0とする磁界強度より、保磁力(±HC)
が求める。なお、光電流iと磁化度Kの一定の関係によ
り磁界強度H対磁化度Kのヒステリシス・ループ曲線を
求めることができるが、ここではその関係の説明は省略
する。
以上における予備測定は、ガウスメータとホール素子
の組み合わせに対する固有の特性の測定であるので1度
だけ行えばよく、本測定ではガウスメータを取り外して
被測定の磁気媒体を逐次着脱して測定が繰り返される。
[実施例] 第1図(a)〜(d)、および第2図(a),(b)
はこの発明による磁気媒体の磁化特性測定方法の実施例
を示す。第1図(a)〜(d)は予備測定に関するもの
で、図(a),(b)において、まず装置に磁気媒体を
装着しない状態とし、電磁石2のギャップGに対応した
測定点pの位置にガウスメータ5のセンサ5aを取り付け
る。また、測定点pに対して磁界強度に対して相関性の
ある位置S(ここでは相関位置という)にホール素子6
を取り付ける。捲線2bに交番変化する励磁電流Iを供給
してギャップGに交番磁界を発生させ、センサ5aにより
測定点pの磁界強度Hpを、またホール素子6により相関
位置Sにおけるホール電圧Ehをそれぞれ測定する。ホー
ル素子6は磁界強度を直接表示しないが、それに比例す
るホール電圧Ehを出力するものである。以上の各測定デ
ータは、図(c)のように電磁石2のヒステリシス特性
により励磁電流Iの増加方向と減少方向で差異があり、
ヒステリシスループに対応する両方向に対する測定デー
タは図(d)に示すように、メモリの対応するアドレス
に記憶される。
次に、第2図(a),(b)は磁気媒体1の磁化特性
測定(本測定)を示すもので、図(a)において装置に
対して磁気媒体1が装着され、図示しない移動機構によ
り所定の測定点pが移動してギャップGに対応する位置
に停止する。捲線2aに交番変化する励磁電流Iが供給さ
れてギャップGに交番磁界Hが発生し、測定点pが磁化
される。前記したように、測定点pに対して投射された
レーザ光はカー効果により偏光面が回転して反射し、反
射光はレンズ4d,ミラー4c,偏光フィルタ4eを経て角度検
出器4fに入力し、これより偏光面の回転角度に従って変
化する光電流iが出力される。これと同時に、ホール素
子6により相関位置Sにおけるホール電圧Ehが測定され
る。図(b)は交番変化する励磁電流Iに対して測定さ
れた光電流iとホール電圧Ehを示すもので、前記した予
備測定によりメモリに記憶されたホール電圧Eh:磁界強
度Hpのヒステリシスループのデータを参照して測定され
たホール電圧値から磁界強度を得ることで、正確な光電
流i;磁界強度Hpのループデータを得ることができる。こ
のループデータを利用して、次に光電流iが0となる点
q,rに対する保磁力(±Hc)が求められる。なお光電流
iより磁化度Kを求めれば磁界強度HP対磁化度Kの曲
線(第4図(b)参照)をうることができる。
以上における各測定データの処理は、図示しないマイ
クロプロセッサとメモリにより通常の技術により行わ
れ、処理手順は下記に述べる。
第3図(a),(b)は、上記に対する処理手順を要
約したフローチャートを示し、図(a)は予備測定、図
(b)は磁気媒体の磁化特性測定(本測定)に対するも
のである。図(a)において、測定点pに相当する位置
にガウスメータが取り付けられ、励磁電流Iを交番変
化し、ガウスメータにより測定点pの磁界強度HPを
測定する、とともにホール素子により相関位置Sのホ
ール電圧Ehを測定して、両測定データをメモリに記憶
する。図(b)に示す本測定においては、装着された
磁気媒体を移動して所定の測定点pをギャップGに対応
する位置に停止し、励磁電流Iを交番変化し、ホー
ル電圧Ehの測定と、光電流iの測定を同時に行う。
メモリの記憶データにより、測定されたホール電圧Ehに
対する磁界強度HPが読み出され、また光電流iに対
して一定の関係を有する磁化度Kが求められ、これら
により磁化度K対磁界強度Hの曲線と、光電流iを0と
する磁気媒体の保磁力(±HC)が求められる。な
お、通常では磁気媒体の複数の点に対して測定が行われ
るので、移動機構により測定点を逐次移動して上記のス
テップ〜が繰り返される。
[発明の効果] 以上の説明により明らかなように、この発明による磁
気媒体の磁化特性測定方法においては、予備測定によ
り、励磁電流に対する測定点の磁界強度と、相関位置の
ホール電圧とが測定されてメモリに記憶されて、磁気媒
体の磁化特性の測定においてはメモリのデータを参照し
て、測定されたホール電圧より測定点の正確な磁界強度
がえられ、また一定の関係を用いて光電流より磁化度が
求められて、磁界強度対磁化度のループ曲線あるいはこ
のループ曲線に基づいて磁気媒体の保磁力が測定される
もので、励磁用の電磁石および磁気媒体の有するヒステ
リシス特性または温度変化による誤差が排除され、磁気
ディスクなどの磁気媒体に対して、微細な磁区の磁化特
性を高精度で測定できる効果には大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b),(c)および(d)は、この発
明による磁気媒体の磁化特性測定方法における予備測定
の実施例の説明図、第2図(a)および(b)は、この
発明による磁気媒体の磁化特性測定方法における本測定
の実施例の説明図、第3図(a)および(b)は、それ
ぞれ第1図の各図および第2図の各図に対するフローチ
ャート、第4図(a)は、従来の磁気媒体に対する磁化
度測定装置の説明図、第4図(b)は、磁気媒体の一般
的なヒステリシス・ループの説明図、第5図は、電磁石
のヒステリシス・ループの説明図である。 1……磁気媒体、2……電磁石、 2a……鉄心、2b……捲線、 3……励磁機、4……測定系、 4a……レーザ光源、4b,4e……偏光フィルタ、 4c……ミラー、4d……レンズ、 4f……角度検出器、5……ガウスメータ、 5a……センサ、6……ホール素子、 〜……フローチャートのステップ番号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 33/12 G11B 5/84

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気媒体の測定点に対して電磁石のギャッ
    プを対応させ、該電磁石に交番変化する励磁電流を供給
    し、該ギャップに発生した交番磁界による該測定点の磁
    化度を、該測定点に投射されたレーザ光の偏光面の回転
    を検出することで得られる光電流により測定する磁化特
    性測定方法において、 前記磁気媒体および前記ギャップに隣接して前記測定点
    に加えられる前記交番磁界の一部を受ける位置にホール
    素子を設け、予備測定において前記測定点に相当する位
    置に設けられたガウスメータと前記ホール素子とによ
    り、前記励磁電流に対する前記測定点の磁界強度および
    前記ホール素子により検出されるホール電圧を予め測定
    し、それぞれの測定データをメモリの対応するアドレス
    に記憶し、前記測定点を逐次移動停止して行う前記磁化
    度の本測定において、各該測定点に対して前記励磁電流
    に対する前記光電流および前記ホール電圧を測定し、測
    定された前記ホール素子の電圧値と前記メモリの記憶デ
    ータとに基づいて前記磁界強度を得てこの磁界強度と前
    記測定された光電流値とに基づいて前記測定点の前記磁
    界強度に対する前記光電流の変化特性を求めあるいは前
    記磁気媒体の保磁力を求めることを特徴とする、磁気媒
    体の磁化特性測定方法。
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