하드디스크 헤드용 자성재료

전문가 제언

○ 하드디스크의 고밀도화가 단순하지 않은 것은 자기미디어(디스크), 기록헤드, 재생헤드, 위치결정 메커니즘 등 각양각색의 중요한 기술들로 구성되어 서로 영향을 주기 때문이다. 고밀도화는 미립자 덩어리의 부피(V)를 줄이는 것인데 V를 작게 하면 유도자기이방성(Ku)과 V의 곱도 작아져 열에너지에 대한 자화 안정성이 떨어지며 안정성을 유지하기 위해 Ku가 큰 자성재료로 바꿔야 한다. 그러나 Ku가 큰 자성재료는 자화반전이 일어나기 어려워 기록헤드의 자계를 높일 필요가 있다.

○ 그러나 단순히 자계만 강화하면 인접 트랙으로 새어나가는 자계가 늘어나면서 기록신호의 S/N비가 악화되며 이것을 막으려면 자계변화가 급격하게 이뤄지는 기록헤드를 개발해야 한다. 또 자기신호 S/N비는 자성구역의 입자 수의 제곱근에 비례함으로 입자크기를 바꾸지 않고 자성구역의 부피 V를 작게 하면 S/N비가 줄어든다. S/N비를 유지하려면 V의 축소에 비례해 입자가 작은 재료를 개발해야 한다.

○ 현재 HDD에는 자기 디스크에 기록된 자화 정보를 읽기 위해 판독 헤드로 GMR 및 TMR 헤드가 사용되고 있다. 면 기록밀도는 1Tbit/in2에 도달하고 있으며 이때의 1비트 면적은 25nm?25nm 정도이다. 이 작은 영역에서 누설되는 자속도 매우 작아 감도가 높은 판독용 자기헤드의 개발이 필요하다. 1Tbit/in2 이상의 헤드로 현행 TMR 소자는 저항이 너무 크기 때문에 저항값이 작은 GMR 헤드가 재평가되고 있다. 이때 전류가 흐르는 방향을 막의 면내에서 면직방향(CPP-GMR)으로 바꿈으로써 고기록 밀도에 의한 미세화와 고 저항값을 실현할 수 있을 것이다.

○ HDD를 연구, 개발하는 세계적 기업들은 퀀텀, IBM, 시케이트, 후지쯔, 웨스턴디지탈, 삼성전자가 있다. 1980년대 중반부터 2000년대 중반까지 많은 연구들이 이루어져 왔고 고밀도 자기기록용 박막제조에 관한 연구들이 KIST, KAIST에서 수행되었다. 자기저항 효과는 거시적인 자화정보를 전자(스핀)의 흐름으로 변환하는 현상이기 때문에 자화와 전도가 밀접하게 관련된 스핀 관련 일렉트로닉스로 Spintronics라는 새로운 연구 분야를 개발해 나가야겠다.

저자

Kiyoshi NOGUCHI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

48(5)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

388~392

분석자

김*호

분석물

• 하드디스크 헤드용 자성재료1.pdf [339,370 byte]

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