JPH01162207A - 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、その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を小さくできるが、
ディスク表面の電荷による反磁界を受けるという特性を
有する。このため、磁区は複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　　ＰｅｒＩ　ｎ　ｃ　ｈ）以上の記録が困難で
、その記録密度に限界を有していた。

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
ることが困難であった。

この発明は」二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第２種超伝導体薄膜を形成
したディスクと、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種超伝導体薄膜に対して第１の
臨界磁場ＨＣＩ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φ０以上で、かつ、２φ
。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
程大の間隔で浸入して記録され、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ＦＣＰＩ　（Ｆｌｕｘ　　Ｃｈａｒ
ｇｅＰｅｒ　　Ｉｎｃｈ）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１００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
温度以下の状態において、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をする。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Ｈｃ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Ｈ（２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、Ｔｌ　−ｈ／２πとすると、 ｅｌ を単位として、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ある。そして、このディスク１０
は」二記回転駆動機構（図示せず）に装着されると、情
報書込み用の補助磁極型ヘッド１３が、例えば０．０５
〜１μｍ離間して対向される。この補助磁極型ヘッド１
３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Ｎ
ｌ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１０の半径（矢印）方向に移送制御される。こ
れにより、補助磁極型ヘッド１３は第１の臨界磁場ＨＣ
Ｉ以上で、かつ、第２の臨界磁場Ｈ（２以下の磁界を発
生する。この磁界は主磁極１３ａの断面積の略中央に集
中して、全磁束φがＢＳ−μ。Ｈ３となり、例えば、Ｓ
−０，ｌＸｌ０−８ｃｍ２とすると、量子化磁束φ０と
略同様のΦ”１０−７ｇａｕｓ　ｓ　−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に書込み記録する。この際、第２種超伝導薄
膜１２に閉じこめられた磁束φは同じ向きの磁束間に反
発力が働き、逆向きの磁束間に引力が働き、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、磁束
φの相互間を約λの間隔離間させて相互が独立した状態
に保たれる。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　１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、第
２種超伝導体薄膜１２に対して、例えば０．０５〜１μ
ｍの間隔離間されて移送制御される。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Ｉｓが流れ、該電流１．
が増加すると、相互間に抵抗が現われる。この臨界電流
１ｍは略円内を貫く磁束Φに対応しての如く周期的に変
化する。ここで、５ＱＵＩＤ１６は第２種超伝導薄膜１
２の磁束φ−０で、Ｉｍ　−＋２１０となり、磁束φ−
１で１［１１−−２１０となり、書込まれた情報の読取
りが行われる。この際、ＩＯは〜１Ｏ−３Ａ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−１０−１０〜１Ｑ　　　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非磁性体基板
１１上に第２種超伝導体薄膜１２を形成したディスク１
０を用いて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たディスクの
磁壁の厚さに比して量子化磁束φ０の間を狭くすること
が可能となるため、記録密度で約２桁の向上が図れ、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に残留
させる磁束φの有無を数字の１，０に対応させてテジタ
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。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］ 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、］３・・・補助磁極型ヘッ
ド、１３ａ・・・主磁極、１３ｂ・・・補助磁極、１４
ａ。 １４ｂ・・・第１及び第２の超伝導体、１５・・・常伝
導体、１６・・・５ＱＵＩＤ。 第２図 ６６も 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性体基板上に第２種超伝導体薄膜を形成したディス
   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。