JPH0855375A - 光磁気記憶素子 - Google Patents
光磁気記憶素子Info
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- JPH0855375A JPH0855375A JP19057394A JP19057394A JPH0855375A JP H0855375 A JPH0855375 A JP H0855375A JP 19057394 A JP19057394 A JP 19057394A JP 19057394 A JP19057394 A JP 19057394A JP H0855375 A JPH0855375 A JP H0855375A
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Abstract
内するためのグルーブ部を有し、グルーブ部側の透明基
板1上に光磁気記録層3が設けられており、グルーブ部
の幅とグルーブ部間のランド部の幅とがほぼ等しく、グ
ルーブ部上のトラックおよびランド部上のトラックに対
し、情報の記録再生を行う光磁気ディスクは、グルーブ
部の深さd(トラック深さ)は、光ビームの波長をλ、
透明基板1の屈折率をnとしたとき、0.13×λ/n
≦d≦0.18×λ/nを満足するように設定されてい
る。そして、トラックピッチpは、照射する光ビームの
光強度がビーム中心における光強度の1/e2 となる位
置での光ビームの直径をLとしたとき、0.6≦L/p
≦1.2を満足するように設定されている。 【効果】 グルーブ部やランド部の幅を小さくしてトラ
ック密度を高くしても、良好な信号品質が得られ、高記
録密度の光磁気ディスクを実現できる。
Description
られる光磁気ディスク、光磁気テープ、光磁気カード等
の光磁気記憶素子に関するものである。
ディスクとして研究開発が進められ、その一部はすで
に、コンピューター用の外部メモリーとして実用化がな
されている。
膜を用い、光を用いて記録再生を行うため、面内磁化膜
を用いたフロッピーディスクあるいはハードディスクに
比べて記憶容量が大きいことが特徴である。
モリーが要求され、ハードディスクをはじめ、光磁気デ
ィスクにおいても、記録密度をより向上させるための研
究が精力的になされている。
基板上に凹部(グルーブ部)と凸部(ランド部)の幅を
ほぼ1:1としたガイドトラックを設け、グルーブ部の
上のトラックとランド部の上のトラックとに対し、情報
の記録再生を行うことにより高記録密度を実現する光学
式記録再生装置が提案されている。
来の構成では、トラック密度を高くすると、グルーブ部
(または、ランド部)の上のトラックを再生したとき、
両隣のランド部(または、グルーブ部)の上のトラック
からのクロストークが大きくなる。このため、記録密度
をあまり上げることができないという問題点を有してい
る。
も、すなわち、グルーブの幅およびランドの幅を小さく
しても、良好な信号品質が得られ、高記録密度を実現で
きる光磁気記憶素子を提供することにある。
め、請求項1記載の光磁気記憶素子は、透明基板の少な
くとも片面に光ビームを案内するためのグルーブを有
し、グルーブ側の透明基板上に光磁気記録層が設けられ
ており、グルーブの幅とグルーブ間のランドの幅とがほ
ぼ等しく、グルーブ上のトラックおよびランド上のトラ
ックに対し、情報の記録再生を行う光磁気記憶素子であ
って、グルーブの深さdは、光ビームの波長をλ、透明
基板の屈折率をnとすると、 0.13×λ/n≦d≦0.18×λ/n を満足するように設定されていることを特徴としてい
る。
請求項1記載の光磁気記憶素子において、照射する光ビ
ームの光強度がビーム中心における光強度の1/e2 と
なる位置での光ビームの直径をLとすると、トラックピ
ッチpが、 0.6≦L/p≦1.2 を満足するように設定されていることを特徴としてい
る。
磁気記憶素子は、グルーブ(または、ランド)の上のト
ラックを再生したとき、両隣のランド(または、グルー
ブ)の上のトラックからのクロストークが、上記条件を
満足しない場合と比較して大幅に少なくなる。これによ
り、トラック密度を高くしても、すなわち、グルーブの
幅およびランドの幅を小さくしても、良好な信号品質が
得られる。つまり、高記録密度を実現できる。
に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施例に
係る光磁気ディスクは、図1に示すように、透明基板
1、透明誘電体層2、光磁気記録層3、透明誘電体層
4、反射層5、オーバーコート層6がこの順に積層され
た構成を有している。
2mmの円盤状のガラス基板で、表面には光ビーム案内
用の凹凸のガイドトラックが1.6μmピッチ、グルー
ブ部の幅が0.8μm、ランド部の幅が0.8μmで形
成されている。
面側に、透明誘電体層2としてAlNが厚さ80nmで
形成されている。
として、希土類遷移金属合金であるDyFeCoが厚さ
20nmで形成されている。DyFeCoの組成は、D
y0. 23(Fe0.82Co0.18)0.77で、そのキュリー温度
は約200℃である。
してAlNが厚さ20nmで形成されている。透明誘電
体層4上には、反射層5としてAlが厚さ40nmで形
成されている。反射層5上には、オーバーコート層6と
してポリウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂が
厚さ5μmで形成されている。
応性イオンエッチング法によりガラス表面に直接形成し
た。
電体層4及び反射層5は、いずれもスパッター法によ
り、同一スパッター装置内で真空を破らずに形成した。
ーゲットをN2 ガス雰囲気中でスパッターする反応性ス
パッター法により形成した。
ト上にDyのチップを並べたいわゆる複合ターゲット、
もしくはDyFeCoの3元合金ターゲットを用いて、
Arガスでスパッターすることにより形成した。
より樹脂を塗布した後、紫外線照射装置で紫外線を当
て、硬化させることで形成した。
磁気記録層3からなるトラックとランド部の上の光磁気
記録層3からなるトラックとに対して、情報の記録再生
が行われる。
係を調べるために、グルーブ部の深さが50nm、60
nm、70nm、80nm、90nmのサンプルを作製
した。
3にのみ信号を記録し、図2(a)に示すように、ビッ
ト長0.765μmの記録ドメイン7a…を形成した。
それから、ランド部に光ビームスポット8を追従させな
がら、ランド部の上の光磁気記録層3に記録した信号を
再生し、信号レベルを測定した。
気記録層3にのみ信号を記録し、同図(b)に示すよう
に、ビット長0.765μmの記録ドメイン7b…を形
成した。それから、ランド部に光ビームスポット8を追
従させながら、グルーブ部の上の光磁気記録層3に記録
した信号、すなわち漏れ信号を再生し、信号レベルを測
定した。
ロストーク量とした。測定に用いた光ビームの波長は7
80nm、光ビームを光磁気ディスク上に光ビームスポ
ット8として収斂させるとともに光磁気ディスクからの
反射光を集光する対物レンズの開口数は0.55、光ビ
ーム径、すなわち、光ビームスポット8における光強度
がビーム中心の光強度の1/e2 になる位置での直径は
1.2μmである。
ック深さ、すなわち、グルーブ部の深さが80nm近傍
で、クロストークが激減することが分かる。
ついて、シミュレーションで得られた計算曲線を図3に
示す。計算曲線は、□印で示された実測値とほぼ一致し
ている。曲線よりトラック深さが78nm(0.15×
λ/n、λは光ビームの波長、nは透明基板1の屈折
率)近傍で、クロストークが最小となる。また、トラッ
ク深さが66〜92nmの範囲で、クロストーク量は−
23dB以下となる。すなわち、ガイドトラックの深さ
をk×λ/nとすると、0.13≦k≦0.18のと
き、隣接トラックからのクロストークが低減されて良好
な再生信号品質が得られ、高密度記録が可能となる。
ム径(直径)Lとトラックピッチpとの比L/pを変化
させたときのクロストーク量を表2に示す。表2より、
L/pが1.2以下でクロストーク量が−23dB以下
となる。またL/pが0.6より小さくなると上記トラ
ック深さの範囲外でもクロストーク量が−30dB以下
となり本発明の効果は小さい。したがって、光ビーム径
Lとトラックピッチpとが0.6≦L/p≦1.2の条
件を満たすとき、上記と同様のクロストーク低減の効果
が得られた。なお、上記の表1は、L/p=0.75
(=1.2μm/1.6μm)の下で得られたものであ
る。
小さくなると上記トラック深さの範囲外でもクロストー
ク量が−30dB以下となるが、この場合は、光ビーム
径Lをより小さくせねばならず、技術的に困難である。
あるいは、トラックピッチpを大きくせねばならず、高
密度記録することができなくなる。
てDyFeCoを採用したが、これに限る必要はなく、
従来の光磁気ディスクで開発、使用されている材料、す
なわち、室温からキュリー温度まで垂直磁化を示す材料
で、そのキュリー温度が記録に適した温度範囲、すなわ
ち、150〜250℃であればよい。実施例で示したD
yFeCo以外に、TbFeCo、GdTbFe、Nd
DyFeCo、GdDyFeCo、GdTbFeCo等
が好適である。
N以外に、SiN、AlSiN、AlTaN、SiAl
ON、TiN、TiON、BN、ZnS、TiO2 、B
aTiO3 、SrTiO3 等が好適である。
も、化学強化されたガラスからなる基板、ガラス基板上
に紫外線硬化型樹脂を形成した、いわゆる2P層付きガ
ラス基板、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタ
クリレート(PMMA)、アモルファスポリオレフィン
(APO)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビフェニ
ール(PVC)、エポキシのいずれかからなる基板が好
適である。
る基板を採用した場合、機械特性(面振れ、偏心、反
り、傾き)に優れていること、硬度が高いため砂や埃に
より傷が付きにくいこと、化学的に安定であるため各種
溶剤に溶けないこと、プラスチック基板に比べて帯電し
にくいため埃や塵が付着しにくいこと、化学的に強化さ
れているため割れにくいこと、耐湿性、耐酸化性、耐熱
性に優れているため光磁気ディスクの長期信頼性が向上
すること、光学特性が優れているため高い信号品質が得
られること等が利点として挙げられる。
出成形ができるため同一の基板を大量に安価に供給でき
ること、他のプラスチック基板に比べて吸水性が低いた
め光磁気ディスクの長期信頼性が向上すること、耐熱
性、耐衝撃性に優れていること等が利点として挙げられ
る。
を採用した透明基板1については、ガイドトラック、プ
リピット等は、射出成形時にスタンパーを成形用金型の
表面に取り付けておけば、成形と同時に基板表面に形成
される。
構成を示したが、反射層5を除いた構成でもかまわな
い。また、光磁気記録層3として、通常の、垂直磁化を
示す単層膜について示したが、光変調オーバーライトあ
るいは超解像を目的とした多層膜であってもかまわな
い。
図4ないし図11に基づいて説明すれば、以下の通りで
ある。なお、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示し
た部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付
記し、その説明を省略する。本実施例の光磁気ディスク
は、図4に示すように、透明基板1、透明誘電体層2、
読み出し層9、光磁気記録層3、透明誘電体層4、オー
バーコート層6がこの順に積層された構成を有してい
る。
2mmの円盤状のガラス基板であり、表面には光ビーム
案内用の凹凸のガイドトラックが1.6μmピッチ、グ
ルーブ部の幅が0.8μm、ランド部の幅が0.8μm
で形成されている。
側に、透明誘電体層2として、AlNが厚さ80nmで
形成されている。
て、希土類遷移金属合金であるGdFeCoが厚さ50
nmで形成されている。GdFeCoの組成は、Gd
0.26(Fe0.82Co0.18)0.74で、そのキュリー温度は
約300℃である。
ではほぼ面内にあり、100〜125℃の範囲で面内方
向から垂直方向に移行する。
して、希土類遷移金属合金であるDyFeCoが厚さ5
0nmで形成されている。DyFeCoの組成は、Dy
0.23(Fe0.82Co0.18)0.77で、そのキュリー温度は
約200℃である。
して、AlNが厚さ20nmで形成されている。透明誘
電体層4上には、オーバーコート層6として、ポリウレ
タンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂が厚さ5μmで
形成されている。
層3、透明誘電体層4、オーバーコート層6に関して
は、上記第1の実施例と同一の材料が用いられており、
同一の製法で形成された。
上にGdのチップを並べた、いわゆる複合ターゲット、
もしくはGdFeCoの3元合金ターゲットを用いて、
Arガスでスパッターすることにより形成された。
希土類遷移金属合金の磁気状態図を図5に示す。図中、
横軸(RE)は希土類金属の含有率、縦軸は温度であ
る。同図に示すように、垂直磁化を示す組成範囲(図
中、Aで示す)は非常に狭い。これは希土類金属と遷移
金属の磁気モーメントが釣り合う補償組成(図中、Pで
示す)の近辺でしか垂直磁化が現れないからである。
ーメントは、それぞれの温度特性が異なるため、高温で
は遷移金属の磁気モーメントが希土類金属に比べて大き
くなる。このため、室温の補償組成よりも希土類金属の
含有量を多くしておき、室温では垂直磁化を示さずに面
内磁化を示すようにしておく。そして、光ビームが照射
されることにより、照射部位の温度が上昇すると、遷移
金属の磁気モーメントが相対的に大きくなって、希土類
金属の磁気モーメントと釣り合うようになり、垂直磁化
を示すようになる。
リシス特性の一例を示した図で、各図とも横軸が読み出
し層9の膜面に垂直方向に印加される外部磁界(He
x)、縦軸が同じく膜面に垂直な方向から光を入射させ
た場合の極カー回転角(θk)を示している。図6は、
図5の磁気状態図における組成P点の、室温から温度T
1 間のヒステリシス特性を示し、図7ないし図9は、そ
れぞれ、温度T1 から温度T2 のヒステリシス特性、温
度T2 から温度T3 のヒステリシス特性、温度T3 から
キュリー温度Tcのヒステリシス特性を示している。
界に対して極カー回転角の立ち上がりが急峻なヒステリ
シス特性を示すが、それ以外の温度範囲では極カー回転
角はほとんど0である。
度を高くすることができる。次に、記録密度を高めるこ
とができる理由を説明する。光磁気記録媒体における記
録密度は、記録、再生に使用される光ビームの光磁気記
録媒体上での大きさに依存する。読み出し層9を用いる
ことで、光ビームの大きさよりも小さな記録ビットの再
生が可能になる。
の側から集光レンズ10を介して再生用の光ビーム11
が読み出し層9に照射される。このとき、光磁気記録層
3には、図に矢印で示されている磁化の向きに記録がな
されているとする。
部位は、その中心部近傍が最も温度が上昇し、周辺の部
位の温度よりも高くなる。これは、光ビーム11が、集
光レンズ10により回折限界まで絞り込まれているた
め、その光強度分布がガウス分布になり、光磁気ディス
ク上の再生部位の温度分布もほぼガウス分布になるから
である。ここで、中心近傍の温度が前述の図5中の温度
T1 以上に達するような強度の光ビーム11が与えられ
たとする。このとき、周辺部位の温度は温度T1以下と
なる。この温度T1 以上の温度を有する領域のみを再生
に関与させるので、光ビーム11の径よりも小さな記録
ビットの再生が行え、記録密度は著しく向上することに
なる。
の磁化は、面内磁化から垂直磁化に移行する(図6から
図7もしくは図8へ)。この時、読み出し層9および光
磁気記録層3の2層間の交換結合力により、光磁気記録
層3の磁化の向きが読み出し層9に転写される。一方、
光ビーム11の中心近傍に対応する以外の、周辺部位で
は温度が温度T1 以下であるため、面内磁化の状態(図
6)が保持される。この結果、膜面に垂直方向から照射
された光ビーム11に対しては、極カー効果を示さな
い。
から垂直磁化に移行すると、光ビーム11の中心近傍に
対応する部位のみが極カー効果を示すようになり、該部
位からの反射光に基づいて光磁気記録層3に記録された
情報が再生される。
ディスクが回転して)、次の記録ビットを再生するとき
は、先の再生部位の温度は温度T1 以下に下がり、垂直
磁化から面内磁化に移行する。これに伴い、この温度が
低下した部位は極カー効果を示さなくなる。したがっ
て、該温度の低下した部位からは情報が再生されなくな
り、雑音の原因である隣接ビットからの信号混入がなく
なる。
光ビーム11の径よりも小さな記録信号の再生が行え、
隣接する記録信号の影響を受けないため、記録密度を高
めることが可能となる。
磁気記録層3からなるトラックと、ランド部の上の光磁
気記録層3からなるトラックとに対して、情報の記録再
生が行われる。
係を調べるために、グルーブ部の深さが50nm、60
nm、70nm、80nm、90nmのサンプルを作製
した。さらに、トラックピッチとクロストーク量との関
係を調べるために、グルーブ部の深さが80nmであ
り、トラックピッチが1.2μm、1.3μm、1.4
μmのサンプルを作製した。
と同じ方法でクロストーク量を測定した。表3に、測定
結果を示す。これより、トラック深さ、すなわち、グル
ーブ部の深さが80nm近傍で、前記実施例1と同様
に、クロストークが減少することが分かる。
ついて、前記実施例1と同様のシミュレーションで得ら
れた計算曲線を図11に示す。計算曲線は、△印で示さ
れた実測値とほぼ一致している。トラック深さが76n
m近傍でクロストーク量が最小となっており、その値は
前記実施例と比べて小さくなっている。
との比L/pを変化させたときのクロストーク量を表4
に示す。表4より、L/pが1.33以下でクロストー
ク量が−23dB以下となる。またL/pが0.86よ
り小さくなると上記トラック深さの範囲外でもクロスト
ーク量が−30dB以下となり本発明の効果は小さい。
したがって、光ビーム径Lとトラックピッチpとが0.
86≦L/p≦1.33の条件を満たすとき、上記と同
様のクロストーク低減の効果が得られた。したがって、
実施例1に比べトラックピッチをさらに詰めることが可
能となる。
り小さくなると上記トラック深さの範囲外でもクロスト
ーク量が−30dB以下となるが、この場合は、光ビー
ム径Lをより小さくせねばならず、技術的に困難であ
る。あるいは、トラックピッチpを大きくせねばなら
ず、高密度記録することができなくなる。
プルでは、トラックピッチを1.2μmにしても、クロ
ストーク量は−23dB以下である。したがって、より
高密度記録が可能である。
dFeCoの組成は、上記のGd0. 26(Fe0.82Co
0.18)0.74に限定されるものではない。読み出し層9と
しては、室温でほぼ面内磁化を有し、室温以上の温度で
面内磁化から垂直磁化に移行すればよい。実施例で示し
たGdFeCo以外に、GdCo、GdFe、TbFe
Co、DyFeCo、HoFeCo等が好適である。
び光磁気記録層3を透明誘電体層2と4とで挟んだ構成
を示したが、透明誘電体層4とオーバーコート層6との
間に反射層5を形成した構成あるいは、透明誘電体層4
の代わりに放熱層(図示されていない)を設けた構成で
もかまわない。また、光磁気記録層3として、通常の光
磁気記録媒体の単層膜について示したが、光変調オーバ
ーライトを目的とした多層膜であってもかまわない。
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、光磁気テープ、光磁気カード等の光磁気記憶素子に
も適用できる。
基板1の少なくとも片面に光ビーム11を案内するため
のグルーブ部を有し、グルーブ部側の透明基板1上に光
磁気記録層3が設けられており、グルーブ部の幅とグル
ーブ部間のランド部の幅とがほぼ等しく、グルーブ部上
のトラックおよびランド部上のトラックに対し、情報の
記録再生を行う光磁気ディスクであって、グルーブ部の
深さd(トラック深さ)は、光ビーム11の波長をλ、
透明基板1の屈折率をnとすると、 0.13×λ/n≦d≦0.18×λ/n を満足するように設定されており、トラックピッチp
は、照射する光ビームの光強度がビーム中心の1/e2
となる位置での光ビームの直径をLとすると、 0.6≦L/p≦1.2 を満足するように設定されている構成である。
ド部)の上のトラックを再生したとき、両隣のランド部
(または、グルーブ部)の上のトラックからのクロスト
ークが、上記条件を満足しない場合と比較して大幅に少
なくなる。これにより、トラック密度を高くしても、す
なわち、グルーブ部の幅およびランド部の幅を小さくし
ても、良好な信号品質が得られる。つまり、高記録密度
の光磁気ディスクを実現できる。
光磁気記憶素子は、透明基板の少なくとも片面に光ビー
ムを案内するためのグルーブを有し、グルーブ側の透明
基板上に光磁気記録層が設けられており、グルーブの幅
とグルーブ間のランドの幅とがほぼ等しく、グルーブ上
のトラックおよびランド上のトラックに対し、情報の記
録再生を行う光磁気記憶素子であって、グルーブの深さ
dは、光ビームの波長をλ、透明基板の屈折率をnとす
ると、 0.13×λ/n≦d≦0.18×λ/n を満足するように設定されている構成である。
請求項1記載の光磁気記憶素子において、照射する光ビ
ームの光強度がビーム中心における光強度の1/e2 と
なる位置での光ビームの直径をLとすると、トラックピ
ッチpが、 0.6≦L/p≦1.2 を満足するように設定されている構成である。
記憶素子は、トラック密度を高くしても、すなわち、グ
ルーブの幅およびランドの幅を小さくしても、良好な信
号品質が得られる。つまり、高記録密度を実現できると
いう効果を奏する。
成を示す縦断面図である。
方法を示す説明図である。
ク深さ依存性を示すグラフである。
構成を示す縦断面図である。
る材料の磁気状態図である。
ら温度T1 間のヒステリシス特性を示すグラフである。
1 から温度T2 のヒステリシス特性を示すグラフであ
る。
2 から温度T3 のヒステリシス特性を示すグラフであ
る。
3 からキュリー温度Tcのヒステリシス特性を示すグラ
フである。
の説明図である。
ック深さ依存性を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】透明基板の少なくとも片面に光ビームを案
内するためのグルーブを有し、グルーブ側の透明基板上
に光磁気記録層が設けられており、グルーブの幅とグル
ーブ間のランドの幅とがほぼ等しく、グルーブ上のトラ
ックおよびランド上のトラックに対し、情報の記録再生
を行う光磁気記憶素子であって、 グルーブの深さdは、光ビームの波長をλ、透明基板の
屈折率をnとすると、 0.13×λ/n≦d≦0.18×λ/n を満足するように設定されていることを特徴とする光磁
気記憶素子。 - 【請求項2】トラックピッチpは、照射する光ビームの
光強度がビーム中心における光強度の1/e2 となる位
置での光ビームの直径をLとすると、 0.6≦L/p≦1.2 を満足するように設定されていることを特徴とする請求
項1記載の光磁気記憶素子。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19057394A JP3599789B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 光磁気記憶素子 |
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DE4430222A DE4430222B4 (de) | 1993-08-27 | 1994-08-25 | Magnetooptisches Speicherelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0855375A true JPH0855375A (ja) | 1996-02-27 |
JP3599789B2 JP3599789B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=16260317
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JP (1) | JP3599789B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08306089A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Nec Corp | 光磁気記録媒体 |
KR100581487B1 (ko) * | 1998-04-09 | 2006-05-23 | 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 | 함몰부, 융기된 형상, 또는 함몰부와 융기된 형상을 포함하는 저장 디스크 |
-
1994
- 1994-08-12 JP JP19057394A patent/JP3599789B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08306089A (ja) * | 1995-05-10 | 1996-11-22 | Nec Corp | 光磁気記録媒体 |
KR100581487B1 (ko) * | 1998-04-09 | 2006-05-23 | 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 | 함몰부, 융기된 형상, 또는 함몰부와 융기된 형상을 포함하는 저장 디스크 |
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---|---|
JP3599789B2 (ja) | 2004-12-08 |
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