JPH01162206A - ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば情報処理の分野や音響分野等におけ
るディスクシステムとして用いられるディスク記録再生
装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ディスク記録再生装置としては、磁性体で形成
したディスクを記録媒体して用い、このディスクに対し
て情報を残留磁気モーメントとして記録し、記録した情
報を磁気ヘッドあるいは光の偏向角を利用した読出し手
段により読出す方法が採られている。

ところで、このようなディスク記録再生置に用いられる
ディスクは、その情報を記録した信号の最小ピッチが磁
区の最小値と略一致しており、そノ磁気モーメントを平
行にすることにより静磁エネルギーが小さくできるが、
ディスク表面の磁荷による反磁界を受けるという特性を
有する。このため、磁区は曵雑な形状を採らざるを得な
い。しかしながら、互いに逆向きの磁気モーメントが隣
合わせに配置されると、その部分における表面の電荷が
消失して数１００人程大の情報の記録が困難な磁壁が発
生する。これにより、上記ディスクにあっては、情報の
記録密度として約２万ＦＣＰＩ　（Ｆｌｕｘ　　Ｃｈａ
ｒｇｅ　　ＰｅｒＩｎｃｈ）以上の記録が困難で、その
記録密度に限界を宵していた。

このため、最近、音響の分野や情報処理の分野において
は、記録情報の高密度化に伴い在来のディスクシステム
におけるディスク記録再生装置に比して、記録密度の向
上を図ることのできるディスク記録再生装置を開発する
ことが要請されている。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、従来のディスク記録再生装置では、
ディスクの記録密度に限界があり、記録密度の向上を図
ることが困難なものであった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡
易にして、可及的に記録密度の向上を図り得るようにし
たディスク記録再生装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は非磁性体基板上に同心円状あるいは渦巻き状
に配列された複数の記録部を有した第２種超伝導体薄膜
を形成してなるディスクと、このディスクを回転駆動す
る駆動手段と、前記ディスク面に対して所定の間隔離間
して半径方向に移送され、前記第２種超伝導体薄膜の記
録部に対して第１の臨界磁場）ｌｅｔ以上で、かつ、第
２の臨界磁場ＨＣ２以下の磁界を発生し、量子化磁束φ
。以上で、かつ、２φ０以下の書込み磁束で情報を書込
む書込み手段と、前記ディスク面に対して所定の間隔離
間して半径方向に移送され、前記第２種超伝導体薄膜の
記録部に記録された情報を読取る読取り手段とを備えて
構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、ディスクの第２種超伝導体薄膜の記
録部には書込み手段で発生される磁界により磁束が量子
化磁束を単位として１本づつ別の領域に最小で、例えば
１００人程大の間隔て浸入して記録され、記録された情
報が読取り手段により読取られ再生される。これにより
、ディスクには情報が２メガＦＣＰ　Ｉの記録密度で記
録され、在来の２万ＦＣＰ　Ｉの記録密度に比して約１
００倍（２桁）以上の向上が実現する。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

先ず、この発明の一実施例に係るディスク記録再生装置
を説明する前に、この発明の特徴とする情報書込みの原
理について説明する。即ち、超伝導体材料は、その転移
温度以下の状態に部いて、内部から磁界を排除するマイ
スナー効果を有するが、磁界が大きくなると、該磁界が
内部に浸入するという性質を有する。この磁界が浸入す
る臨界磁場は、第２図に示すように、図中破線で示す第
１種超伝導体においては臨界磁場Ｈ６で浸入を始め、図
中実線で示す第２種超伝導体においては第１の臨界磁場
ＨＣＩ以上で、かつ、第２の臨界磁場ＨＣ２以下におい
て浸入することが確認されている。このうち第２種超伝
導体は磁界がｈをブランク定数、Ｃを光速、ｅを電子の
電荷、Ｔｘ−ｈ／２πとすると、 を単位として二第３図に示すように、１本づつ浸入する
。この磁界が浸入する領域は０．０１μｍ以下で、その
増加にともなって浸入箇所が増加し、磁束の浸入の有無
、あるいは正負を数字の１，０に対応させてデジタル信
号を第２種超伝導体に書込み記録するものである。

次に、この発明の一実施例に係るディスク記録再生装置
について説明する。すなわち、第１図（ａ）において、
１０は図示しない回転駆動機構に装着されたディスクで
ある。このディスク１０は常伝導材料あるいは絶縁材料
等で形成される非磁性体基板１１上に記録媒体として前
記第２種超伝導体を薄膜形成した第２種超伝導体薄膜１
２が形成されたもので、この第２種超伝導体薄膜１２に
は同心円状あるいは渦巻き状に配列された複数の記録部
、例えば複数の透孔１２ａが形成される。

この透孔１２ａは閉じこめられた磁束φが同じ向きの磁
束間で反発力が働き、逆向きの磁束間で引力が働き、力
が働かない距離が磁束の浸入深さλで現わされることか
ら、例えば、磁束φの相互間を約λの間隔離間して形成
される。そして、このディスク１０は上記回転駆動機構
（図示せず）に装着されると、その第２種超伝導体薄膜
１２の透孔１２ａに対して情報書込み用の補助磁極型ヘ
ッド１３が、例えば０６０５〜１μｍ離間して対向する
。この補助磁極型ヘッド１３はその主磁極１３ａが第２
種超伝導体薄膜２に対向し、その補助磁極１３ｂには非
磁性体基板１１が対向する。そして、この補助磁極型ヘ
ッド１３はその起磁力をＮｌとし、透磁率２００程度と
した所定の磁気抵抗を有した磁気回路が形成されて、図
示しない移送機構を介してディスク−Ｌ」−の半径（矢
印）方向に移送制御されて第２種超伝導体薄膜１２の透
孔１２ａに対向される。これにより、補助磁極型ヘッド
１３は第１の臨界磁場Ｈｃ、以上で、かつ、第２の臨界
磁場ＨＣ２以下の磁界を発生する。この磁界は主磁極１
３ａの断面積の略中央に集中して、全磁束φがＢＳ−μ
ｏＨ８となり、例えば、Ｓ＝Ｏ，ｌＸｌ０−８ｃｍ２と
すると、量子化磁束φ０と略同様のΦ”１０−”ｇａｕ
ｓ　５−ｃｍ２に対応される。これにより、補助磁極型
ヘッド１３は、その磁束φが量子化磁束φ０以上で、か
つ、２φ０以下に制御されて１本づつディスク−１０−
の第２種超伝導体薄膜１２の透孔１２ａに浸入し、例え
ば、磁束の有無を数字の１，０に対応させて情報をデジ
タル量としてディスク１０の第２種超伝導体薄膜１２の
透孔１２ａに書込み記録する。

これにより、ディスク１０には情報が２メガＦＣＰ　Ｉ
の記録密度で記録される。これは、在来の２万ＦＣＰ　
Ｉの記録密度に比して約１００倍（２桁）以上も多い記
録密度となる。

また、上記ディスク１０の第２種超伝導体薄膜１２に記
録した情報を読取る手段としては、例えば、第１図（ｂ
）に示すように、一端が電気的に接続される略半円状の
第１及び第２の超伝導体１４ａ、１４ｂの中間部に一対
の常伝導体１５を配設してなる５ＱＵＩＤ　（Ｓｕｐｅ
ｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　　Ｑｕａｎｔａｍ　　Ｉｎｔ
ｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　　Ｄｅｖｉｃｅ、超伝導量子干渉
デバイス）１６が上記ディスク駆動機構（図示せず）に
装着されたディスク１０の第２種超伝導薄膜１２に対向
配置される。この５ＱＵＩＤ１６は、その磁束φ°が常
伝導体１５を横切るように図示しない移送機構により移
送制御され、ディスク１０の第２種超伝導体薄膜１２の
透孔１２ａに対して、例えば０．０５〜１μｍの間隔離
間された状態で対向する。これにより、第１及び第２の
超伝導体１４ａ、１４ｂ間には超伝導体の秩序パラメー
タにより超伝導電流■ｓが流れ、該電流■ｓが増加する
と、相互間に抵抗が現われる。この臨界電流ｌｌ１１は
略円内を貫く磁束Φに対応してψ　０ の如く周期的に変化する。ここで、５ＱＵＩＤ１６は第
２種超伝導薄膜１２の透孔１２ａの磁束φ−０で、Ｉａ
＋　−＋２　ＩＯとなり、磁束φ−１でＩｎ−２１ｏと
なり、第２種超伝導体薄膜１２の透孔１２ａに書込まれ
た情報の読取りが行われる。この際、ＩＯは〜１０−３
　Ａ程度であることから、高精度な精度で磁束φの読取
りが行われる。

その応答速度τはτ−１０〜１０−”’ｓｅｃで、転送
率に直すと、１０３〜１０５メガｂ　ｙ　ｔ　ｅ　／　
ｓ　ｅ　ｃとなる。これは、在来のディスク記録再生装
置における転送率に比して約２桁の向上がなされたこと
になる。

このように、上記ディスク記録再生装置は透孔１２ａが
設けられた第２種超伝導体薄膜１２を非磁性体基板１１
に形成したディスク１０を用いたデジタル信号の記録及
び再生を行なうように構成したことにより、在来の磁性
体を用いてディスクの磁壁の厚さに比して量子化磁束φ
０の間を狭くすることが可能となるため、記録密度で約
２桁の向上か図れ、その読取り系の転送率においても在
来のものに比して約２桁の向上が実現する。

なお、上記実施例では、第２種超伝導体薄膜１２の透孔
１２ａに残留させる磁束φの有無を数字の１，０に対応
させてデジタル信号を記録するように構成した場合で説
明したが、これに限ることなく、残留させる磁束φの浸
入方向を正負として数字の１．０に対応させてデジタル
信号を記録するように構成することも可能である。

また、上記実施例では、記録部として透孔１２ａを形成
して超伝導体現象を低減させて書込みを容易にするよう
に構成したが、これに限ることなく、その他、凹状の薄
肉部、常伝導体材料あるいは絶縁材料を埋設した埋設部
を形成して超伝導体現象の低減を図り、記録部とするこ
とも可能で、同様の効果が期待できる。

よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論である。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にし
て、可及的に記録密度の向上を図り得るようにしたディ
スク記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るディスク記録再生装
置を示す構成図、第２図はこの１発明の詳細な説明する
ために示した超伝導体の特性図、第３図は超伝導体に磁
束が浸入する状態を示す図である。 １０−・・ディスク、１１・・・非磁性体基板、１２・
・・第２種超伝導体薄膜、１２ａ・・・透孔、１３・・
補助磁極型ヘッド、１３ａ・・・主磁極、１３ｂ・・・
補助磁極、１４ａ、１４ｂ・・・第１及び第２の超伝導
体、１５・・・常伝導体、１６・・・５ＱＵＩＤ０出願
人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性体基板上に同心円状あるいは渦巻き状に配列され
   た複数の記録部を有した第２種超伝導体薄膜を形成して
   なるディスクと、このディスクを回転駆動する駆動手段
   と、前記ディスク面に対して所定の間隔離間して半径方
   向に移送され、前記第２種超伝導体薄膜の記録部に対し
   て第１の臨界磁場Ｈ＿Ｃ＿１以上で、かつ、第２の臨界
   磁場Ｈ＿Ｃ＿２以下の磁界を発生し、量子化磁束φ＿０
   以上で、かつ、２φ＿０以下の書込み磁束で情報を書込
   む書込み手段と、前記ディスク面に対して所定の間隔離
   間して半径方向に移送され、前記第２種超伝導体薄膜の
   記録部に記録された情報を読取る読取り手段とを具備し
   たことを特徴とするディスク記録再生装置。