ผลการออกแบบแผ่นบันทึกข้อมูลแบบใหม่ด้วยวิธีการจำลองพลศาสตร์สปิน ในระดับอะตอม

Abstract

บทคัดย่องานวิจัยนี้จะทำการออกแบบโครงสร้างของแผ่นบันทึกข้อมูลแบบใหม่ 4 แบบได้แก่ แผ่นบันทึกข้อมูลแบบตั้งฉากแบบเดิมหรือแบบชั้นเดียว แบบสารประกอบควบคู่แลกเปลี่ยน แบบต่อเนื่องแกรนูลาร์ควบคู่ และแบบผสมระหว่างแบบสารประกอบควบคู่แลกเปลี่ยนและแบบต่อเนื่องแกรนูลาร์ควบคู่ ด้วยวิธีการจำลองพลศาสตร์สปินในระดับอะตอมซึ่งมีพื้นฐานจากสมการพลศาสตร์การเคลื่อนที่ของแลนดอว์-ลิฟชิทซ์-กิลเบิร์ต เพื่อที่จะเพิ่มศักยภาพและค่าความจุของแผ่นบันทึกข้อมูลแบบใหม่ได้ โดยรูปแบบจำลองระดับอะตอมนี้สามารถรวมผลกระทบของอันตรกิริยาแลกเปลี่ยนควบคู่ระหว่างชั้นและภายในชั้นฟิล์มและผลของสนามแม่เหล็กหักล้างเพื่อให้คำนวณมีค่าเสมือนจริงได้ นอกจากนี้ปัจจัยที่สำคัญได้แก่ เวลาของวงปิดฮีสเทอรีซีสและอุณหภูมิจะถูกพิจารณาและนำไปใช้ในการคำนวณสมบัติแม่เหล็กพื้นฐานเราพบว่าโครงสร้างของแผ่นบันทึกข้อมูลแบบผสมแสดงศักยภาพของแผ่นบันทึกข้อมูลที่ดีที่สุด โดยโครงสร้างของแผ่นบันทึกข้อมูลนี้สามารถเพิ่มศักยภาพความสามารถในการเขียน โดยการลดค่าเคอเออร์ซิวิตีได้ถึง 50 เปอร์เซ็นต์และมีการกระจายตัวของสนามสลับแคบ ดังนั้นสามารถสรุปได้ว่าโครงสร้างของแผ่นบันทึกข้อมูลแบบผสมระหว่างแบบสารประกอบควบคู่แลกเปลี่ยนและแบบต่อเนื่องแกรนูลาร์ควบคู่ สามารถเป็นต้นแบบของแผ่นบันทึกข้อมูลแบบใหม่ในอนาคตเพื่อที่จะเพิ่มค่าความจุและศักยภาพที่สูงขึ้นได้- - -The Effect of Media Design in Advanced Recording Media by the Atomistic Spin Dynamics SimulationABSTRACT In this work, advanced recording media are designed into 4 types such as the conventional perpendicular recording media or single layer (SL) media, exchange coupled composite (ECC) media, coupled granular continuous (CGC) media and the hybrid media combing between ECC and CGC media via an atomistic spin dynamics simulation based on Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) equation of dynamic motionin order to enhance performance and increase the areal density for advanced recording media. This model can include the effect of inter/intra layer exchange coupling interaction and demagnetizing field for realistic calculation. Moreover, the significant factors such as hysteresis loop time and temperature are considered and used to calculate the magnetic properties. We found that the hybrid media structure shows the best magnetic recording performances. This media demonstrates the enhancements of writability by reducing of the value of coercivity over 50 percent and narrowing of the switching field distribution. In conclusion, the hybrid ECC/CGC media can be a new prototype structure of advanced recording media in order to achieve high areal density and performances.