Enregistrement magnétique ultra-haute densité sur médias discrets à aimantation perpendiculaire

Ultrahigh density magnetic recording onto patterned perpendicular magnetic media

• Auteur / Autrice : Mohamed Asbahi
• Direction : Jean-Pierre Nozières
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Enregistrement magnétique

Mots clés libres

Médias discrets

Plots magnétiques

Nanoimpression

Résumé

Les médias discrets sont une nouvelle technologie potentielle pour augmenter la densité d'enregistrement dans les dispositifs de stockage magnétiques vers 1 Tbitlin2 et au delà. Les médias discrets permettent de vaincre la limite supraparamagnétique, qui est attendue pour apparaître dans les médias d'enregistrement magnétiques conventionnels i des densités de l'ordre de 300 Gb/in2. L'implémentation des médias discrets exige la fabrication de nanostructures sub-50nm sur de larges surfaces à haut rendemant et à bas coût. Dans notre approche, appelée les médias pré-gravés, des pistes de plots sub-100nm isolées ont été fabriquées par la technoloqie de nano-impresssion, suivie par le dépôt d'une multicouche de Co/Pt exhibant une anisotropie perpendiculaire au plan. Les performences à l'enregistrement sur les structure! magnétiques pré-gravées ont été étudiées avec un testeur quasi-statique en utilisant une platforme de positionnemell1 piézoélectrique à haute résolution (-lnm) et des têtes d'écriturellecture à magnétorésistance géante commercialles. De! bits de différentes longueurs (EL), c-à-d comprenant un nombre variable de plots, ont été écrites sur le media discret Les conditions de synchronisation requises pour écriture des bits sur les médias discrets ont été étudiées le long de piste! de plots révélant "une fenêtre d'écriture" significative où des plots peuvent être écrits correctement, d'environ la moitié de la période du bit. On outre, le rapport signal sur bruit (SNR) a été calculé, en évaluant le coefficient de corrélation dt signal de lecture de bits pseudo-aléatoires écrits périodiquement (pRBS). Nous avons conclu que les sources principale! de bruit sont les fluctuations de taille des bits, l'amplitude du signal des bits et le bruit jitter dû au processus de répliqm du substrat.

Pattemed media is a potential new recording disk technology to increase the areal density in magnetic storage device towards 1 Tbitlin2 and beyond. Pattemed media allows circumventing the super-paramagnetic limit, which is expected tl appear in conventional magnetic recording media at densities of the order of 300 Gb/in2. Implementation of patteme media requires the fabrication of sub-50nm features over large areas at high-throughput manufacturing and low cost. Our approach, called pre-pattemed media, isolated tracks of sub-100nm islands have been fabricated using nano-impri technology, followed by sputter deposition of a Co/Pt multilayer exhibiting a perpendicular-to-plane anisotropy. The recording performances on the pre-pattemed magnetic structures were studied with a contact tester using a high. Resolution (-lnm) piezoelectric positioning stage and commercial giant magnetoresistive writelread heads. Bits witt different lengths (EL), i. E. Including a varying number of dots, were written on the pattem The synchronizatior requirements needed for writing bits in pattemed media were investigated along tracks of dots revealing a significanl "write window," where islands can be written correct1y, of about half the dot period. Moreover, the signal to noise rate (SNR) bas been calculated, by evaluating the correlation coefficients of the readback voltages of periodically writter pseudo random bit sequences (pRBS). We concluded that the major sources of medium noise are the bit siz( fluctuations, bit amplitude and the jitter noise due to the substrate replication process.