論文

磁気抵抗効果を利用した信号再生用磁気ヘッドは高出力で，磁気記録の高密度化に必須と考えられているが，バルクハウゼンノイズを発生するなどの問題を有している。バルクハウゼンノイズは磁気抵抗効果磁性膜の磁化状態が不安定なために生じるとされているが詳細は不明である。そこで複数の磁性体からなる磁気ヘッドのモデルに対し，磁性膜の磁化状態を動的にシミュレーション可能な計算方法を提案し，これを用いて磁気ヘッドの動作条件を調べた。その結果定常的な磁化状態はよく再現できることが分かったが，ノイズの解析は今後の課題である。

これまでの実験の結果，磁性膜の透磁率を高めるには磁性膜を非磁性薄膜で分離し多層構造とすることが有効と分かっている。これは多層膜の磁区構造が磁化過程の進行に有利なためである。本研究では多層膜について静磁エネルギーを正確に計算した結果，通常多層膜の磁区構造は静磁エネルギーを下げるようにできているが，実際には静磁エネルギーが高い準安定状態も取りうることが分かった。このような準安定状態を取らないようにするには，非磁性層厚みの選択など多層膜構造制御の必要がある。

Cu-Pd不規則合金の安定性について第一原理計算によって調べた

情報化時代の進展にともない，磁気記録の高密 度化がますます要求されている。しかしこれま で情報の高速書き込み，読み出しという観点からは余り研究が行われてこなかった。本論文では高速書き込みを達成するための磁気ヘッドについて，等価磁気回路法を用いて検討を行った。現在使われている薄膜磁気ヘッドにおいては磁気コア部に発生する渦電流損失が大きく，数十ＭＨｚ以上の周波数帯域では使用できなくなる可能性が大である。高周波数特性を改善するには磁気コア磁性体の高周波透磁率を高める必要がある。従来言われているようなバックコンタクト部の影響は予想以上に小さいことが分かった。

有限要素法を用いて薄膜磁気ヘッドが発生する磁界を計算し、記録媒体の磁化過程を解析した。

マイクロ磁界評価装置においてストロボ技術を用い、高周波磁界と電子線を同期させ、磁気ヘッドに流す記録電流とそれに対応した発生磁界を対応させて、各時間の磁界分布を求められるようにした。

マイクロ磁界評価装置を用いて、現状で使われている薄膜磁気ヘッドの磁界分布を評価した。周波数が高くなるにつれて、磁界分布がブロードになり、高密度記録ができなくなることが分かった。

マイクロ・カー効果顕微鏡を用いて、薄膜の還流磁区にできる180度磁壁の高周波磁化過程を調べた。

マイクロ磁界評価装置を用いて、高飽和磁束密度CoNbZr非晶質合金と従来のパーマロイを用いた薄膜磁気ヘッドについて磁界分布を評価した。パーマロイ磁気ヘッドでは、高い磁界を発生させるために磁極の厚みを厚くする必要があり、渦電流が大きくなって高周波では十分な磁界が発生できない。高飽和磁束密度材料を磁極に用いた場合、磁極が薄くても高磁界が発生可能である。非晶質合金では非抵抗が大きいことと磁極厚みが薄いために渦電流損失が小さく、高周波においても高磁界が発生できるので、高周波磁気記録が可能である

磁気ヘッド が微小空間に発生する高周波磁界を評価する方法（マイクロ磁界評価装置）を開発した。磁気ヘッドの磁極近傍に通過させた電子線の曲がり量を全方向から測定し、CT技術を用いて空間の磁界分布を再構成する。ストロボ法によって高周波磁界を評価できる。

サブミクロンのトラック幅を有する、誘導記録／MR再生複合磁気ヘッドを試作し、これによって磁気記録密度を大幅に向上できる見通しを得て、次世代ハードディスクの基本技術を構築した。

軟磁性薄膜にできる磁区構造についてシミュレーションを行い、高周波磁界によって生じる磁壁移動と磁化回転を解析した。

高アスペクト比・微細Ｃｕパターンのリフトオフ法による形成方法について述べている。

マイクロ・カー効果顕微鏡を用いて非晶質合金薄膜に高周波磁界を加えたあと磁壁が異常に振動することが分かった。これが磁気ヘッドの信号再生時に雑音になることを発見した。

Co/Cu 及び Co/Pd の積層膜において、膜界面の構造を第一原理電子状態計算によって予測し、きれいな界面ができる条件について検討した。

高周波数領域における磁気記録過程を、3次元動的有限要素法による磁界計算とマイクロマグティック・シミュレーション法を組み合わせて求め、磁気記録の高密度高周波数化に必要な課題を抽出した。

高い磁気抵抗変化が期待できるCo/Pdスピンバルブ膜を作製し、NiO反強磁性膜と組み合わせて、その磁化過程、電気特性を調べた。