JPH10320702A - 磁気記録媒体のオーバーライト特性測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録再生ヘッドの再生能力を超える高密度記
録領域において、オーバーライト特性を測定する方法を
提供する。 【解決手段】 記録ヘッドを用いて、磁気記録媒体の第
１の領域と第２の領域に低周波数の信号を書き込み、前
記第２の領域に高周波数の信号を上書きし、磁気力顕微
鏡を用いて、第１の領域と第２の領域の信号のパターン
を再生し、再生された第１の領域と第２の領域の各再生
パターンの磁化強度波形を夫々読み出し、読み出された
各磁化強度波形をフィルターに通して、各波形の両端を
揃え、得られた各磁化強度波形を高速フーリエ変換し、
第１の領域の磁化強度波形の波数がピークとなる位置の
強度を測定して、第２の領域の磁化強度波形について、
第１の領域の磁化強度波形のピーク位置と同じ波数の位
置における強度を測定し、第１の領域の強度と、第２の
領域の強度との比からオーバーライト特性を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ装置などの磁気記録再生装置に用いられる磁気記
録媒体の評価をするために、記録再生ヘッドの信号再生
能力よりも高い記録密度域において磁気記録媒体のオー
バーライト特性を測定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブ装置などの磁気
記録再生装置に用いられる磁気記録媒体は、記録再生ヘ
ッドによって入力電気信号を磁気信号に変換して記録
し、記録再生ヘッドによって記録された磁気信号を電気
信号に変換して再生を行なっている。

【０００３】磁気記録媒体を評価する指標としてオーバ
ーライト特性がある。オーバーライト特性(以下「Ｏ／
Ｗ特性」という)とは、磁気記録媒体に低周波数の信号
を書き込み、次にその信号の上に高周波数の信号を書き
込んだ(オーバーライト)とき、低周波数信号が消去され
る程度を意味する。

【０００４】Ｏ／Ｗ特性の測定は、記録再生ヘッドを用
いて以下の方法により行なわれている。記録再生ヘッド
を用いて磁気記録媒体に低周波数の信号を書き込み、該
信号波形を記録再生ヘッドにより再生する。得られた再
生信号をフーリエ変換して、信号波形の波数のピーク位
置とその強度(出現頻度)を調べる。前記低周波数信号の
書き込まれた磁気記録媒体に、記録再生ヘッドを用いて
高周波数の信号を上書きする。上書きした高周波信号を
記録再生ヘッドにより再生する。得られた再生信号をフ
ーリエ変換する。フーリエ変換された高周波信号波形に
ついて、低周波信号波形の波数のピーク位置と同じ位置
の強度(出現頻度)を測定し、高周波信号波形と低周波信
号波形の強度の比を算出することにより、Ｏ／Ｗ特性を
求めることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年は、磁
気記録媒体の高記録密度化が急速に進められている。磁
気記録媒体の開発にあっては、磁気記録媒体の磁気特性
を観察、検査するために、対象となる高記録密度域で記
録と再生のできる記録再生ヘッドが必要となる。しかし
ながら、記録再生ヘッドの信号の記録再生能力は、信号
記録能力に比べて信号再生能力が低い。このため、記録
再生ヘッドの信号記録能力の上限に近い記録密度(約１
２０ｋｆｃｉ〜約１６０ｋｆｃｉ以上)で信号を記録し
ても、同じ記録再生ヘッドではその信号の再生を行なう
ことができない。このように、信号再生能力よりも高い
記録密度域では、磁気記録媒体のＯ／Ｗ特性の測定に、
記録再生ヘッドを用いることができなかった。

【０００６】本発明の目的は、記録再生ヘッドの再生能
力を超える高密度記録領域において、オーバーライト特
性(Ｏ／Ｗ特性)を測定する方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気記録媒体
のＯ／Ｗ特性の測定に、磁気力顕微鏡を利用したもので
あって、以下のステップを具える。 記録ヘッドを用いて、磁気記録媒体の第１の領域と第
２の領域に低周波数の信号を書き込むステップ。 記録ヘッドを用いて、第２の領域に高周波数の信号を
上書きするステップ。 磁気力顕微鏡を用いて、第１の領域と第２の領域の信
号のパターンを再生するステップ。 再生された第１の領域と第２の領域の各再生パターン
からトラック幅すべてを含む幅での磁化強度波形を夫々
読み出すステップ。 読み出された各磁化強度波形をデータウインドウに通
して、各波形の両端を揃えるステップ。 得られた各磁化強度波形を高速フーリエ変換するステ
ップ。 高速フーリエ変換された第１の領域の磁化強度波形の
波数がピークとなる位置の強度を測定するステップ。 高速フーリエ変換された第２の領域の磁化強度波形に
ついて、第１の領域の磁化強度波形のピーク位置と同じ
波数の位置における強度を測定するステップ。 第１の領域の強度と第２の領域の強度との比を算出す
るステップ。

【０００８】第１の領域と第２の領域は、夫々磁気記録
媒体の少なくとも１トラックずつを占めることが望まし
い。のステップにおいて、磁気記録媒体に上書きされ
る高周波数信号の周波数は、のステップで磁気記録媒
体に書き込まれる低周波信号の周波数の３倍以上１０倍
以下とすることが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。まず、Ｏ／Ｗ特性を測
定する磁気記録媒体に、記録ヘッドを用いて、低周波数
の信号を記録しておく。低周波数信号の記録は、磁気記
録媒体の少なくとも２つのトラックに対して行なう。な
お、低周波数信号が記録された磁気記録媒体の１トラッ
クを第１の領域とし、第１の領域と異なる１トラックを
第２の領域とする。

【００１０】磁気記録媒体上の第２の領域に、すでに書
き込まれた低周波数信号の上から、低周波数信号の周波
数よりも約３倍以上１０倍以下の周波数の信号を上書き
する。

【００１１】つぎに、第１の領域と第２の領域に記録さ
れた夫々の信号の再生パターンを磁気力顕微鏡(以下
「ＭＦＭ」という)を用いて再生する。図１は、ＭＦＭ
による磁気記録媒体の再生パターンの測定方法を説明す
る図である。ＭＦＭは、板状のバネ(10)の先端に磁性探
針(12)を有しており、該磁性探針(12)を磁気記録媒体(1
4)の上で走査して、磁性探針(12)と磁気記録媒体(14)と
の間に作用する磁気力をバネ(10)の変位によって検出す
るものである。ＭＦＭは、微小範囲での観察及び解析に
用いられる機器であり、例えば数ｍｍ²程度の範囲を観
察するのにも、数十分乃至数時間の時間を要するため、
磁気記録媒体の全面を観察することは困難である。従っ
て、再生パターンの測定は、磁気記録媒体の一部にのみ
実施することになる。

【００１２】ＭＦＭによって測定された磁気記録媒体の
ＭＦＭ像の各再生パターンから、トラック幅すべてを含
む幅(記録ヘッドのギャップ幅を想定)での磁化強度を読
み出す。図２(ａ)に第１の領域の磁化強度波形、図２
(ｂ)に第２の領域の磁化強度波形を示す。ＭＦＭの磁化
強度の波形は、上述のとおり、磁気記録媒体の一部にの
み実施しているため、測定されたデータの点数が少な
い。このため、得られた波形を図２(ｃ)に示すような台
形形状の波形のフィルターからなるデータウインドを掛
け合わすことにより、波形の両端をゼロに揃えて、波形
の連続性を損なわないようにする。データウインドを通
した各磁化強度の波形に対し、高速フーリエ変換(ＦＦ
Ｔ)を実施する。第１の領域の磁化強度波形を高速フー
リエ変換した波形を図２(ｄ)に示す。図２(ｄ)において
横軸は波数、縦軸は強度(出現頻度)を表している。図２
(ｄ)を参照すると、高速フーリエ変換された第１の領域
は、波数がα(１／λ(１／μｍ))の位置にピークγ(任
意単位)があることがわかる。また、第２の領域の磁化
強度波形を高速フーリエ変換した波形を図２(ｅ)に示
す。図２(ｅ)を参照すると、高速フーリエ変換された第
２の領域は、前記第１の領域の波形とは異なる位置にピ
ークが位置していることがわかる。第２の領域の波形に
ついて、波数がαの位置における磁化強度をβとする。

【００１３】オーバーライト特性は、第１の領域の波形
のピークの高さγ(任意単位)と、第１の領域の波形のピ
ーク位置αにおける第２の領域の波形の高さβ(任意単
位)との比を算出することにより求めることができる。

【００１４】

【実施例】ＭＦＭによって本発明の方法により測定され
たＯ／Ｗ特性の値と、実際の記録再生ヘッドを用いて測
定したＯ／Ｗ特性の値を比較した。測定には、Ｏ／Ｗ特
性の異なる６種類の磁気記録媒体(供試媒体Ａ〜Ｆ)を使
用し、信号の書込み条件及び読出し条件は次の通りであ
る。

【００１５】ＭＦＭによるＯ／Ｗ特性の測定条件 信号書込み条件 記録再生ヘッドを用いて、供試媒体Ａ〜Ｆ上の２トラッ
クに２８ｋｆｃｉの低い周波数信号を書き込んだ。２ト
ラックのうち、１トラックを第１の領域、他の１トラッ
クを第２の領域とする。つぎに、同じ記録再生ヘッドを
用いて、第２の領域に１４０ｋｆｃｉの高い周波数信号
を書き込んだ。

【００１６】信号読出し条件 第１の領域と第２の領域の信号のパターンを夫々ＭＦＭ
(Nano Scope III、Digital Instruments社製)によって
再生した。得られた再生パターンから、トラック幅すべ
てを含む幅での磁化強度を読み出した。読み出した磁化
強度の波形を図２(ｃ)に示す台形形状のデータウインド
に通した後、高速フーリエ変換(ＦＦＴ)を行ない、第１
の領域の波形の強度のピーク高さと、該ピークと同じ波
数における第２の領域の波形の強度の比(Ｏ／Ｗ特性)を
求めた。

【００１７】記録再生ヘッドによるＯ／Ｗ特性の測定条
件 信号書込み条件 供試媒体Ａ〜Ｆを夫々１枚ずつ準備し、上記と同じ記録
再生ヘッドを用いて、各媒体の全面に２８ｋｆｃｉの低
い周波数信号を書き込んだ。低周波数信号の書き込まれ
た供試媒体Ａ〜Ｆの一部分に、同じ記録再生ヘッドを用
いて、１４０ｋｆｃｉの高い周波数信号を上書きした。信号読出し条件 供試媒体の低周波数信号のみが書き込まれた部分と、高
周波数信号が上書きされた部分を、夫々記録再生ヘッド
によって再生し、各再生信号をフーリエ変換した。得ら
れた低周波数信号の波形の強度のピーク高さと、ピーク
となる波数を測定した。また、ピークとなる波数と同じ
波数における高周波数信号を上書きした供試媒体の強度
の比(Ｏ／Ｗ特性)を求めた。

【００１８】異なる方法により求められたＯ／Ｗ特性を
図３に示すように、縦軸にＭＦＭにより測定されたＯ／
Ｗ特性、横軸に記録再生ヘッドにより測定されたＯ／Ｗ
特性とするグラフ上にプロットした。図３を参照する
と、ＭＦＭによるＯ／Ｗ特性と記録再生ヘッドによるＯ
／Ｗ特性は、比例関係にあることがわかる。つまり、従
来の記録再生ヘッドによる測定に代えて、ＭＦＭを用い
た本発明の方法によって、オーバーライト特性を測定で
きることがわかる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の測定方法によれば、記録再生ヘ
ッドの信号再生能力よりも高い密度で記録された磁気記
録媒体に対して、磁化強度の測定能力にすぐれる磁気力
顕微鏡(ＭＦＭ)を用いて磁気記録媒体の磁化強度を測定
し、得られた磁化強度からオーバーライト特性を求める
ことができる。所望の高記録密度域での再生能力を有す
る記録再生ヘッドがなくても、オーバーライト特性を測
定し、磁気記録媒体の評価を行なうことができ、磁気記
録媒体の開発に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＦＭの測定原理を示す説明図である。

【図２】磁化強度波形の処理の流れを示す図である。

【図３】ＭＦＭにより測定されたＯ／Ｗ特性と記録再生
ヘッドにより測定されたＯ／Ｗ特性との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

(10) バネ (12) 磁性探針 (14) 磁気記録媒体

フロントページの続き (72)発明者 秋田 憲 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 奥村 善信 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番47号 株式会社クボタ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを用いて、磁気記録媒体の第
   １の領域と第２の領域に低周波数の信号を書き込むステ
   ップ、 記録ヘッドを用いて、前記第２の領域に高周波数の信号
   を上書きするステップ、 磁気力顕微鏡を用いて、第１の領域と第２の領域の信号
   のパターンを再生するステップ、 再生された第１の領域と第２の領域の各再生パターンか
   らトラック幅すべてを含む幅での磁化強度波形を夫々読
   み出すステップ、 読み出された各磁化強度波形をフィルターに通して、各
   波形の両端を揃えるステップ、 得られた各磁化強度波形を高速フーリエ変換するステッ
   プ、 高速フーリエ変換された第１の領域の磁化強度波形の波
   数がピークとなる位置の強度を測定するステップ、 高速フーリエ変換された第２の領域の磁化強度波形につ
   いて、第１の領域の磁化強度波形のピーク位置と同じ波
   数の位置における強度を測定するステップ、 第１の領域の強度と第２の領域の強度との比を算出する
   ステップを具える磁気記録媒体のオーバーライト特性測
   定方法。
2. 【請求項２】 磁気記録媒体に書き込まれる高周波数信
   号の周波数は、低周波信号の周波数の３倍以上１０倍以
   下である請求項１に記載の磁気記録媒体のオーバーライ
   ト特性測定方法。