자기 헤드등의 자계 분포 나노레벨에서 가시화하는 관찰수단 개발
日立製作所는 자기 헤드 등의 자계분포를 나노레벨에서 가시화하는 관찰수단을 개발했다고 발표했다. 이것은 1평방인치(6.45평방 센티미터) 당 40기가비트급의 기록 디스크 장치(HDD) 개발의 평가에 응용, 자기 헤드 표면에서 30나노미터 영역의 기록자계의 가시화에 최초로 성공했다. 10나노미터의 분해능이 있고, 동 100기가비트 밀도의 초대용량 HDD의 개발과 신뢰성 향상에 활용할 수 있다고 한다.
신기술은 투과형 전자현미경(TEM)을 응용했다. 전자선의 가속전압을 최적화하고, 로렌츠 편향에 의한 전자선의 편향각을 억제, 헤드 표면에서 30나노미터 이하에서의 측정을 가능케 했다. 전자선은 도트패턴을 연 박막을 통과시키고 조사하여 기록자계분포를 측정할 수 있도록 했다. 이것은 로렌츠 편향으로 뒤틀린 도트패턴 화상을 파악, 편향을 받지 않을 경우의 화상과 비교 계산하여 헤드 자계성분만을 추출하는 구조. 자계의 공간분포는 자기헤드에 여러 방향으로 전자선을 쏘아 계산기 토모그래피로 얻을 수 있도록 하였다.
도드패턴 화상전용 화상처리기술은 中島眞人 慶應대학 교수의 협력을 얻어 개발. 패턴의 미소한 뒤틀림도 검출하여 고감도화했다. 또 시료대에 기가헬츠 대역의 구동회로를 탑재, 자기헤드 설계에 중요한 고주파 자계 관찰을 가능케했다.
HDD는 앞으로도 연간 2배의 속도로 대용량화되는 경향이 있고, 면밀도에서 동 100기기비트가 되면 자기헤드는 매체로부터 10나노미터 이하의 간격을 유지하면서 약 200나노미터 범위에 자계를 파급시켜 기록한다. 종래의 로렌츠 편향 전자현미경에서는 자기헤드 표면의 이러한 극에 가까운 자계분포는 측정이 불가능했다. (NK)
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