通过拓扑优化设计写头以降低热辅助磁记录中的有效曲率
应用物理
2020-01-08 v1
摘要
降低热辅助磁记录(HAMR)中写入比特的过渡曲率，预计将在未来硬盘驱动器面密度提升中发挥重要作用。近来提出了一种写极与返回极翻转的写头设计。在该设计中，写头的大空间场梯度是显著降低过渡曲率的关键。本工作中，我们优化了热辅助磁记录头的写极，以在热脉冲区域产生大场梯度以及大场。这是通过拓扑优化完成的。模拟使用 dolfin-adjoint 执行。对于 mT/nm、mT/nm 和 mT/nm 的最大场梯度，使用粗粒化 Landau-Lifshitz-Bloch (LLB) 模型计算了类 FePt 硬磁记录介质的局部分辨足迹，并分析了所得过渡曲率。还计算了具有 硬磁与 软磁材料的双层结构附加模拟。结果表明，对于两种记录介质，优化后的写头设计均未导致写入磁道的显著改善。因此，我们使用有效记录时间窗(ERTW)模型从理论上了分析优化写头的过渡曲率。此外，我们检验了更高场梯度如何影响曲率降低。结果表明，对常规写头设计进行简单优化不足以实现有效的曲率降低。相反，将需要新的写头概念来降低过渡曲率。
引用
@article{arxiv.1907.12954,
title = {Write head design for effective curvature reduction in heat-assisted magnetic recording by topology optimization},
author = {Olivia Muthsam and Christoph Vogler and Florian Bruckner and Dieter Suess},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12954},
year = {2020}
}