(57)【要約】【課題】非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができ、非線形遷移シフトが大きい場合でも測定精度の低下が起こりにくく、追加的なハードウェアへの要求が少ないため実施が比較的容易な、磁気ディスクの非線形性の評価方法を提供すること。【解決手段】前記磁気ディスクに記録された所定のビットパターンは、１周期内に８個の磁化反転を含む周期Ｎ（Ｎは偶数）の第１のパターンと、Ｎ／２ビット毎に磁化反転する第２のパターンとから構成される。本方法は更に、前記第１のパターンを記録する際に前記８個の磁化反転の内、所定の３個の磁化反転のいずれかに位相補償を行う。【選択図】図２
2012059339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクに所定のビットパターンを記録し、記録された前記所定のビットパターンの再生信号を解析することにより、磁気ディスクの非線形性を評価する方法であって、
前記所定のビットパターンは、１周期内に８個の磁化反転を含む周期Ｎ（Ｎは偶数）の第１のパターンと、Ｎ／２ビット毎に磁化反転する第２のパターンとから構成され、更に前記第１のパターンを記録する際に前記８個の磁化反転の内、所定の３個の磁化反転のいずれかに位相補償を行うことを特徴とする磁気ディスクの非線形性評価方法。
【請求項２】
請求項1に記載の磁気ディスクの非線形性評価方法において、前記第１のパターンは、１番目と２番目の磁化反転が互いに隣接し、更にｋを奇数、ｍ1〜ｍ5を自然数とした場合に、１番目と３番目の磁化反転間隔ｑ1と、２番目と４番目の磁化反転間隔ｑ2と、４番目と５番目の磁化反転間隔ｑ3と、５番目と６番目磁化反転間隔ｑ4と、５番目と７番目の磁化反転間隔ｑ5と、６番目と８番目の磁化反転間隔ｑ6とがそれぞれ、下式
【数１】
2012059339.tif 000045
【数２】
2012059339.tif 000046
【数３】
2012059339.tif 000047
【数４】
2012059339.tif 000048
【数５】
2012059339.tif 000049
を満足することを特徴とする磁気ディスクの非線形性評価方法。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気ディスクの非線形性評価方法において、
前記第１のパターンの３番目の磁化反転の位相を所定量だけ進ませて（または遅らせて）、磁気ディスクのトラックに記録した後、前記トラックの再生信号の、第１の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ1を求めるステップと、
前記第１のパターンの６番目の磁化反転の位相を所定量だけ遅らせて（または進ませて）、磁気ディスクのトラックに記録した後、前記トラックの再生信号の、第２の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ2を求めるステップと、
前記第１のパターンの８番目の磁化反転の位相を所定量だけ進ませて（または遅らせて）、磁気ディスクのトラックに記録した後、前記トラックの再生信号の、第３の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ3を求めるステップと、
前記第２のパターンを磁気ディスクのトラックに記録した後、前記トラックの再生信号の、第４の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ4を求めるステップと、
前記Ｖ1乃至Ｖ4を用いた演算により、前記磁気ディスクの非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出するステップと
を含むことを特徴とする磁気ディスクの非線形性評価方法。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気ディスクの非線形性評価方法において、
前記磁気ディスクのパーシャルイレージャαを算出する式は、
【数６】
2012059339.tif 000050
であり、
前記磁気ディスクの非線形遷移シフトΔを計算する式は、
【数７】
2012059339.tif 000051
であり、ここで、Ｙ1〜Ｙ3は、Ｖ1〜Ｖ3を、Ｖ4を０．５倍した値で割った値であり、Ｔはビット周期であり、Ｂは位相補償量であることを特徴とする磁気ディスクの非線形性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク媒体の特性評価方法に関するものであり、具体的には、高密度記録媒体においてビットが隣接して記録されることに起因して生ずる記録信号の非線形遷移シフトやパーシャルイレージャ等の非線形歪みを定量的に評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクの高密度化の進展に伴い、記録過程の非線形歪みの問題が顕在化している。これらの非線形歪みは主に、隣接ビットの反磁界の影響により磁化遷移の位置が本来あるべき位置に対して前後にシフトする非線形遷移シフト（NLTS : Non-Linear Transition Shift）と、反磁界や隣接ビットの磁性粒子の相互作用により隣り合う逆極性のパルス波形の幅が拡大するパーシャルイレージャ(PE : Partial Erasure)とに分けられる。これらの非線形歪みはエラーレートに重大な影響を及ぼすため、高密度化の阻害要因となっている。そのため、これらの非線形歪み制御すると共に、高精度に評価する技術の重要性が高まっている。
【０００３】
従来の非線形歪みの測定法としては、例えば、非特許文献１に開示されているダイパルス抽出法と呼ばれる方法が知られている。本方法は、擬似ランダム信号を記録した場合に、非線形遷移シフトがあると、その読出し波形の特定の位置に非線形遷移シフト量に応じた大きさの擬似ランダム信号のエコーが現われることを利用する。このエコーを抽出するために、本方法は擬似ランダム信号の再生波形と記録ビット系列の逆畳み込みによるダイパルス応答波形を求めている。
【０００４】
また、別の測定法としては、例えば非特許文献２に開示されている５次高調波法と呼ばれる方法が知られている。本方法は、特定のビットパターンを記録した場合に、非線形遷移シフトが無い場合には再生波形の５次高調波成分はゼロとなるが、非線形遷移シフトがある場合には、その量に比例した５次高調波成分が現われることを利用する。ここで５次高調波法の測定原理について以下に更に詳しく説明する。
【０００５】
まず時間間隔ｐＴ（ｐは整数、Ｔはビット間隔）だけ離れた同極性のパルス波形Ａ、Ａ’が周期ＮＴで繰り返す信号の基本周波数はｆ0＝１／ＮＴであり、そのｋ次高調波の電圧は以下の（式１）のように表される。
【０００６】
【数１】
2012059339.tif 000003
【０００７】
ここで、Ｐ（ｋｆ0）は孤立波のフーリエ変換である。従って、パルス波形Ａ、Ａ’の時間間隔ｐＴが以下の（式２）の関係を満たす場合にｋ次高調波はゼロとなる。
【０００８】
【数２】
2012059339.tif 000004
【０００９】
ここで、ｍは整数である。今、パルス波形Ａ、Ａ’と反対極性のパルス波形Ｂ、Ｂ’の時間間隔ｐ’Ｔ（ｐ≠ｐ’）も上記関係を満足するとした場合、パルス波形Ａ、Ａ’とＢ、Ｂ’とを重ね合わせた波形のｋ次高調波もゼロとなる。
【００１０】
従って例えば以下の３０ビットのパターン（ＮＲＺＩ表記）は、１ビット目と１０ビット目の間隔が９Ｔ、２ビット目と１７ビット目の間隔が１５Ｔであり、ｋ＝５とした場合、それぞれの間隔が上記条件を満足するので、その再生波形の５次高調波成分はゼロとなる。
１１０００００００１００００００１０００００００００００００
しかし２ビット目が非線形遷移シフトによりΔだけ前方にシフトしたとすると、５次高調波電圧は非ゼロとなり、Δ＜＜Ｔが成り立つ場合は、近似的に以下のように表される。
【００１１】
【数３】
2012059339.tif 000005
【００１２】
ここでＰ（５ｆ0）は、１５Ｔの孤立波パターンの再生信号の周波数スペクトラムから求めることができる。そのためこれらの５次高調波をそれぞれ測定することにより、非線形遷移シフトΔを求めることができる。
【００１３】
ところで上述したいずれの方法も、もう一つの非線形歪みであるパーシャルイレージャがあると、非線形遷移シフトが実際より大きく見積られてしまう問題があった。更に５次高調波法は非線形遷移シフトがビット間隔Ｔより十分に小さいことを仮定していたため、非線形遷移シフトが大きい場合には測定誤差が増大する問題があった。
【００１４】
非特許文献３に、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定する方法が開示されている。本方法は、非線形遷移シフトの影響を受けない方形波信号を用いてパーシャルイレージャを単独で求め、次に５次高調波除去によりトータルの非線形歪みを求め、そしてこれらの結果から非線形遷移シフトを求める。しかし本方法も、前述した５次高調波法と同じ問題を抱えていた。
【００１５】
また特許文献１も、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定する方法を開示している。本方法は、ダイビットと孤立ビットを含む３０ビットの測定パターンの内、ダイビットのビット間隔に対して前置補償を行い、孤立ビットのみを含む参照パターンとの５次高調波比率が最小となる補償量からパーシャルイレージャを求め、更に５次高調波比率と、パーシャルイレージャ及び非線形遷移シフトとを関係づける所定の式を用いて非線形遷移シフト量を求める。しかし本方法は、ダイビットの間隔を連続的に変化させるための複雑かつ高精度の前置補償手段を必要としたため、実施が容易でないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平１０−２６９５１１号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】IEEE Trans. Magn., Vol.23, pp2377-2379,1987
【非特許文献２】IEEE Trans. Magn., Vol.30, No.6, pp4236-4238,1994
【非特許文献３】IEEE Trans. Magn., Vol.31, No.6. pp.3021-6, 1995
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、従来の非線形歪みの測定法は、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することは可能であるが、非線形遷移シフトが大きい場合の測定精度の問題や、追加的なハードウェアへの要求から来る実施容易性の問題を抱えていた。
【００１９】
本発明の目的は、上記の問題を鑑みて、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができ、非線形遷移シフトが大きい場合でも測定精度の低下が起こりにくく、追加的なハードウェアへの要求が少ないため実施が比較的容易な、磁気ディスクの非線形性の評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、磁気ディスクに所定のビットパターンを記録し、記録された所定のビットパターンの再生信号を解析することにより、磁気ディスクの非線形性を評価する方法であって、所定のビットパターンは、１周期内に８個の磁化反転を含む周期Ｎ（Ｎは偶数）の第１のパターンと、Ｎ／２ビット毎に磁化反転する第２のパターンとから構成され、更に第１のパターンを記録する際に８個の磁化反転の内、所定の３個の磁化反転のいずれかに位相補償を行うことを特徴とする。
【００２１】
本発明の一実施形態において、第１のパターンは、１番目と２番目の磁化反転が互いに隣接し、更にｋを奇数、ｍ1〜ｍ5を自然数とした場合に、１番目と３番目の磁化反転間隔ｑ1と、２番目と４番目の磁化反転間隔ｑ2と、４番目と５番目の磁化反転間隔ｑ3と、５番目と６番目磁化反転間隔ｑ4と、５番目と７番目の磁化反転間隔ｑ5と、６番目と８番目の磁化反転間隔ｑ6とがそれぞれ、下式
【００２２】
【数４】
2012059339.tif 000006
【００２３】
【数５】
2012059339.tif 000007
【００２４】
【数６】
2012059339.tif 000008
【００２５】
【数７】
2012059339.tif 000009
【００２６】
【数８】
2012059339.tif 000010
【００２７】
を満足することを特徴とする。
【００２８】
本発明の一実施形態は、第１のパターンの３番目の磁化反転の位相を所定量だけ進ませて（または遅らせて）、磁気ディスクのトラックに記録した後、トラックの再生信号の、第１の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ1を求めるステップと、第１のパターンの６番目の磁化反転の位相を所定量だけ遅らせて（または進ませて）、磁気ディスクのトラックに記録した後、トラックの再生信号の、第２の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ2を求めるステップと、第１のパターンの８番目の磁化反転の位相を所定量だけ進ませて（または遅らせて）、磁気ディスクのトラックに記録した後、トラックの再生信号の、第３の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ3を求めるステップと、第２のパターンを磁気ディスクのトラックに記録した後、トラックの再生信号の、第４の所定の奇数次の、高調波電圧Ｖ4を求めるステップと、Ｖ1乃至Ｖ4を用いた演算により、磁気ディスクの非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出するステップとを含むことを特徴とする。
【００２９】
ここで前述する所定量は固定値で良いため、連続的に位相を変化させる手段は必要ない。そのため位相補償を行うハードウェアが簡素化される。また、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出する演算処理において非線形遷移シフトが磁化遷移間隔に対して十分に小さいという仮定を行わずにすむため、非線形遷移シフトが磁化遷移間隔に対して無視できない場合でも測定精度が低下することが無い。
【００３０】
本発明の一実施形態において、磁気ディスクのパーシャルイレージャαを算出する式は、
【００３１】
【数９】
2012059339.tif 000011
【００３２】
であり、磁気ディスクの非線形遷移シフトΔを計算する式は、
【００３３】
【数１０】
2012059339.tif 000012
【００３４】
であり、ここで、Ｙ1〜Ｙ3は、Ｖ1〜Ｖ3を、Ｖ4を０．５倍した値で割った値であり、Ｔはビット周期であり、Ｂは位相補償量であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の磁気ディスクの非線形性評価方法によれば、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができ、非線形遷移シフトが大きい場合でも測定精度の低下が起こりにくく、追加的なハードウェアへの要求が少なく実施が比較的容易な、磁気ディスクの非線形性の評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態における磁気ディスクの評価装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における磁気ディスクの特性評価方法の手順を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態における第１のパターンの再生波形の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるライト・アンプ１０４で作成される記録電流波形を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における第２のパターンの再生波形の例を示す図である。
【図６】シミュレーションによる非線形遷移シフトの計算結果をプロットした図である。
【図７】シミュレーションによるパーシャルイレージャの計算結果をプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら本発明の磁気ディスクの非線形性評価方法の実施形態について説明する。
【００３８】
まず、本発明の磁気ディスクの非線形性評価方法において使用される第１のパターンについて説明する。第１のパターンは１周期内に８個の磁化反転を含む周期Ｎ（Ｎは偶数）のパターンであり、更に、１番目と２番目の磁化反転が隣接し、また１番目と３番目の磁化反転の間隔ｑ1と、２番目と４番目の磁化反転の間隔ｑ2と、４番目と５番目の磁化反転の間隔ｑ3と、５番目と６番目磁化反転の間隔ｑ4と、５番目と７番目の磁化反転の間隔ｑ5と、６番目と８番目の磁化反転の間隔ｑ6とがそれぞれ下式を満足する。
【００３９】
【数１１】
2012059339.tif 000013
【００４０】
【数１２】
2012059339.tif 000014
【００４１】
【数１３】
2012059339.tif 000015
【００４２】
【数１４】
2012059339.tif 000016
【００４３】
【数１５】
2012059339.tif 000017
【００４４】
ここで、ｋは奇数、ｍ1〜ｍ5は自然数である。
【００４５】
記録過程において非線形歪みが無い理想的な系において、第１のパターンのｋ次高調波がゼロとなることを以下に示す。図３は、第１のパターンの１周期分の再生波形の例（長手記録の場合）を示している。図３の符号Ｐ１〜Ｐ８は８個の磁化反転によるパルスを表わす。図３より、１周期分の時間波形は以下の（式５）のように表わされる。
【００４６】
【数１６】
2012059339.tif 000018
【００４７】
ここで、ｐ（ｔ）は孤立波の再生波形、Ｔはビット周期である。従って、１周期分の時間波形のフーリエ変換は、以下のように表わされる。
【００４８】
【数１７】
2012059339.tif 000019
【００４９】
ここで、Ｐ（ω）は孤立波のフーリエ変換である。（式６）の両辺をＰ（ω）で割ると、
【００５０】
【数１８】
2012059339.tif 000020
【００５１】
本時間波形の基本波の周波数はω0＝２π／ＮＴである。そのためｋ次高調波成分は、以下の（式８）のように表わされる。
【００５２】
【数１９】
2012059339.tif 000021
【００５３】
ここで、（式４ａ）〜（式４ｅ）を考慮すると、
【００５４】
【数２０】
2012059339.tif 000022
【００５５】
となる。以上の説明により、記録過程において非線形歪みが無い理想的な系において、第１のパターンのｋ次高調波成分がゼロとなることが分かる。
【００５６】
次に、本発明の磁気ディスクの非線形性評価方法において使用される第２のパターンについて説明する。第２のパターンは周期Ｎ／２ビット毎に磁化反転を繰り返すパターンである。図５は、第２のパターンの１周期分の再生波形の例を示している。図５より１周期分の再生波形は以下の（式１０）のように表わされる。
【００５７】
【数２１】
2012059339.tif 000023
【００５８】
従って、そのフーリエ変換は、以下の（式１１）のように表わされる。
【００５９】
【数２２】
2012059339.tif 000024
【００６０】
従って、ｋ次高調波成分は以下の（式１２）のように表わされる。
【００６１】
【数２３】
2012059339.tif 000025
【００６２】
従って、
【００６３】
【数２４】
2012059339.tif 000026
【００６４】
すなわち、第２のパターンの再生波形のｋ次高調波成分を測定し、これを２で割ることにより、孤立波のｋ次高調波成分を求めることができる。
【００６５】
次に、記録過程において非線形歪みが発生する実際の系において、第１のパターンに対して位相補償を行なった再生波形と、第２のパターンの再生波形とから、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとを分離して求めることができることを以下に示す。
【００６６】
ここで、非線形遷移シフトにより２ビット目の磁化反転によるパルスがΔだけ前方にシフトし、更にパーシャルイレージャにより、１ビット目及び２ビット目のパルスの振幅が（１−α）（０≦α＜１）に低下すると仮定する。この場合、第１のパターンの１周期分の再生波形は以下の（式１４）のように表わされる。
【００６７】
【数２５】
2012059339.tif 000027
【００６８】
本発明の実施手順において第１のパターンを記録する場合には、パルスＰ３、パルスＰ６、及びパルスＰ８に位相補償が適用される。ここで、パルスＰ３、Ｐ６、及びＰ８の位相補償量をそれぞれｂ1、ｂ2、ｂ3とすると、１周期分の再生波形は以下の（式１５）のように表わされる。
【００６９】
【数２６】
2012059339.tif 000028
【００７０】
（式１５）をフーリエ変換し、両辺を孤立波のフーリエ変換Ｐ（ω）で割ると、
【００７１】
【数２７】
2012059339.tif 000029
【００７２】
ここで、ω＝ｋω0と置き、更に式（４ａ）〜（４ｅ）を考慮すると、
【００７３】
【数２８】
2012059339.tif 000030
【００７４】
ここで、Ｙ＝Ｆ（ｋω0）／Ｐ（ｋω0）と置き、以下の（式１８）のようにＹを実部と虚部に分ける。
【００７５】
【数２９】
2012059339.tif 000031
【００７６】
【数３０】
2012059339.tif 000032
【００７７】
パルスＰ３の位相補償量ｂ1をＢ、パルスＰ６とＰ８の位相補償量ｂ2、ｂ3をゼロとした場合のＹをＹ1と置くと、
【００７８】
【数３１】
2012059339.tif 000033
【００７９】
【数３２】
2012059339.tif 000034
【００８０】
パルスＰ６の位相補償量ｂ2を−Ｂ、パルスＰ３、Ｐ８の位相補償量ｂ1、ｂ3をゼロとした場合のＹをＹ2と置くと、
【００８１】
【数３３】
2012059339.tif 000035
【００８２】
【数３４】
2012059339.tif 000036
【００８３】
パルスＰ８の位相補償量ｂ3をＢ、パルスＰ３、Ｐ６の位相補償量ｂ1、ｂ2をゼロとした場合のＹをＹ3と置くと、
【００８４】
【数３５】
2012059339.tif 000037
【００８５】
【数３６】
2012059339.tif 000038
【００８６】
(式１９)〜(式２０)より、以下の（式２２）及び（式２３）が導かれる。
【００８７】
【数３７】
2012059339.tif 000039
【００８８】
【数３８】
2012059339.tif 000040
【００８９】
(式２０)〜(式２１)より、以下の（式２４）及び（式２５）が導かれる。
【００９０】
【数３９】
2012059339.tif 000041
【００９１】
【数４０】
2012059339.tif 000042
【００９２】
(式２３)及び(式２５)よりΔを消去すると、パーシャルイレージャαに関する以下の（式２６）が導かれる。
【００９３】
【数４１】
2012059339.tif 000043
【００９４】
また（式２３）より非線形遷移シフトΔに関する以下の式が導かれる。
【００９５】
【数４２】
2012059339.tif 000044
【００９６】
ここでＹ1〜Ｙ3は、前述したように第１のパターンの３番目、６番目、及び８番目の磁化反転のいずれかに対して所定量Ｂだけ位相を進ませた場合、或いは遅らせた場合の再生波形のｋ次高調波成分を、孤立波のｋ次高調波成分で割った値として求めることができる。
【００９７】
以上の説明により、第１のパターンに対して位相補償を行なった再生波形と、第２のパターンの再生波形とから、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとを分離して求めることができることが分かる。
【００９８】
次に、本発明の磁気ディスクの非線形性評価方法の実施形態において用いられる評価装置の構成について説明する。
【００９９】
図１は、本発明による磁気ディスクの非線形性評価方法を実施するための評価装置１００の概略構成を示したものである。この評価装置１００は、評価対象の磁気ディスクの非線形性を評価するために、次のように構成されている。すなわち、この評価装置１００は、所定のデータ・パターンを発生するデータ・ジェネレータ１０３と、データ・パターンに応じた記録電流を磁気ヘッド１０１（正確には記録ヘッド）へ供給するライト・アンプ１０４と、回転する磁気ディスク１０２の所定のトラックに対して記録・再生を行う磁気ヘッド１０１（正確には記録ヘッド）と、磁気ヘッド１０１（再生ヘッド）からの再生信号を増幅するためのリード・アンプ１０５と、増幅した信号波形を測定するための波形測定（Wave-Profile Measuring）部１０６と、評価部１０８とを備える。波形測定部１０６は、観測した波形を測定して、後述するような値を測定し、出力する。評価部１０８は、各測定値を入力して、最終的に、これらの各測定値に基づいて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出する。
【０１００】
評価対象の磁気ヘッド１０１は、記録素子として記録面に対して垂直方向に磁界を発生する単磁極ヘッド（図省略）又は、面内方向に磁界を発生するリングヘッド（図省略）が用いられる。また再生素子として巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子（図省略）又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子（図省略）が用いられる。磁気ディスク１０２は、磁性膜の磁気異方性が記録面に垂直に制御された垂直記録媒体又は面内方向に制御された長手記録媒体が用いられる。また図では省略されているが、データ・ジェネレータ１０３は、所定のビットの位相を進ませるか又は遅らせるための位相補償手段を有している。
【０１０１】
図１に示すように、この評価装置１００は、更に、波形測定部からの信号を受けて再生波形を観測者が目視観測するためのオシロスコープ１０７、算出された非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとの値を表示するディスプレイ１０９、ディスク駆動部１１０、評価装置１００の全体を制御する制御部１１１なども含んでいる。ここで、オシロスコープ１０７は、外部接続とすることもできる。また、この評価装置１００には、算出された非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとを含む測定結果を格納するコンピューター可読記録媒体を備えるＰＣ（personal computer）１２０を接続することが可能である。制御部１１１は、マイクロ・プロセッサ、メモリ、及び入出力インターフェース等を備えた、基本的なコンピューターの構成を備えることができる。なお、評価装置１００は、図１に示していないが、装置に通常備えられる、入出力のユーザー・インターフェースを備えている。
【０１０２】
制御部１１１は、ユーザからの設定及び開始指示にしたがって、内部メモリに内蔵したプログラムコードにより、評価装置１００内のそれぞれの構成要素を制御して、最終的に本発明の方法を実行する。実行結果は、ディスプレイ１０９に表示し、及び／又は、ＰＣ１２０に出力される。
【０１０３】
図２は、評価装置１００が実行する、本発明の磁気ディスクの非線形性評価方法を実施するための手順を示している。この手順は以下のステップで実施される。
【０１０４】
まず、ステップ２００では、磁気ディスク１０２に設けられた測定トラック（図省略）を磁気ヘッド１０１によりＡＣ消磁する動作を実行する。ここでＡＣ消磁を行う目的は、測定トラックが一方向に磁化されることに起因する書き込み時の非線形効果の影響を少なくするためである。
【０１０５】
次のステップ２０１では、第１のパターンの３番目の磁化反転の位相をＢだけ進ませて記録し、再生波形の７次高調波電圧を測定する。そのためには、まずデータ・ジェネレータ１０３から、第１のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。ここで第１のビットパターンは、本実施例においては７次高調波を除去するパターンが使用される。すなわち、ＮＲＺＩで表した場合に、１ビット目、２ビット目、１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目及び、３４ビット目にそれぞれ磁化反転を含む、基本周期４２Ｔの以下のパターンである。
１１０００００００１００００００１００１００００１０００１０００１００００００００
【０１０６】
本パターンは、ｑ1を１番目と３番目の磁化反転の間隔、ｑ2を２番目と４番目の磁化反転の間隔、ｑ3を４番目と５番目の磁化反転の間隔、ｑ4を５番目と６番目磁化反転の間隔、ｑ5を５番目と７番目の磁化反転の間隔、ｑ6を６番目と８番目の磁化反転の間隔とした場合に、（式４ａ）〜（式４ｅ）の関係を満足している。
【０１０７】
本パターンをデータ・ジェネレータ１０３から発生させる際に、位相補償手段（図省略）により、３番目の磁化反転、すなわち１０ビット目に対して所定量Ｂ（＝０．２５Ｔ）だけ、位相を進ませる操作を行う。そしてライト・アンプ１０４により、本パターンを図４の３０１に示す記録電流波形に変換する。そして磁気ヘッド１０１により、磁気ディスク１０２の測定トラック（図省略）に記録し、その後記録信号を再生する。そして波形測定部１０６により、再生信号をフーリエ変換して周波数スペクトラムを求め、基本周波数ｆ0＝１／４２Ｔの７倍の高調波成分の電圧値Ｖ1を求め、これを記憶する。
【０１０８】
次のステップ２０２では、磁気ヘッド１０１により測定トラック（図省略）を再びＡＣ消磁する動作を実行する。
【０１０９】
次のステップ２０３では、第１のパターンの６番目の磁化反転の位相をＢだけ遅らせて記録し、再生波形の７次高調波電圧を測定する。そのためには、まずデータ・ジェネレータ１０３から、第１のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。この時、位相補償手段（図省略）により、６番目の磁化遷移、すなわち２５ビット目に対して所定量Ｂ（Ｂ＜Ｔ）だけ、位相を遅らせる操作を行う。そしてライト・アンプ１０４により、本パターンを図４の３０２に示す記録電流波形に変換する。そして磁気ヘッド１０１により、磁気ディスク１０２の測定トラック（図省略）に記録し、その後記録信号を再生する。そして波形測定部１０６により、再生信号をフーリエ変換して周波数スペクトラムを求め、基本周波数ｆ0＝１／４２Ｔの７倍の高調波成分の電圧値Ｖ2を求め、これを記憶する。
【０１１０】
次のステップ２０４では、磁気ヘッド１により測定トラック（図省略）を再びＡＣ消磁する動作を実行する。
【０１１１】
次のステップ２０５では、第１のパターンの８番目の磁化反転の位相をＢだけ遅らせて記録し、再生波形の７次高調波電圧を測定する。そのためには、まずデータ・ジェネレータ１０３から、第１のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。この時、位相補償手段（図省略）により、８番目の磁化遷移、すなわち２５ビット目に対して所定量Ｂ（Ｂ＜Ｔ）だけ、位相を遅らせる操作を行う。そしてライト・アンプ１０４により、本パターンを図４の３０３に示す記録電流波形に変換する。そして磁気ヘッド１０１により、磁気ディスク１０２の測定トラック（図省略）に記録し、その後記録信号を再生する。そして波形測定部１０６により、再生信号をフーリエ変換して周波数スペクトラムを求め、基本周波数ｆ0＝１／４２Ｔの７倍の高調波成分の電圧値Ｖ3を求め、これを記憶する。
【０１１２】
次のステップ２０６では、磁気ヘッド１により測定トラック（図省略）を再びＡＣ消磁する動作を実行する。
【０１１３】
次のステップ２０７では、データ・ジェネレータ１０３から、第２のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。ここで第２のビットパターンは、ＮＲＺＩで表した場合に、２１Ｔ毎に孤立ビットが現われる基本周期４２Ｔの以下のパターンである。
１００００００００００００００００００００１００００００００００００００００００００
【０１１４】
本パターンをライト・アンプ１０４により、記録電流信号に変換する。そして磁気ヘッド１０１により、磁気ディスク１０２の測定トラック（図省略）に記録し、その後記録信号を再生する。そして同様に、波形測定部１０６により、再生信号をフーリエ変換して周波数スペクトラムを求め、基本周波数ｆ0＝１／４２Ｔの７倍の高調波成分の電圧値Ｖ4を求め、これを記憶する。
【０１１５】
次のステップ２０８では、評価部８により７次高調波電圧Ｖ1〜Ｖ3を、７次高調波電圧Ｖ4を０．５倍した値で割る演算を行い、その結果をそれぞれパラメータＹ1〜Ｙ3として記憶する。
【０１１６】
次のステップ２０９では、評価部８により（式２６）の演算を行い、パーシャルイレージャαを算出する。
【０１１７】
次のステップ２１０では、評価部８によりパーシャルイレージャαを用いて（式２７）の演算を行い、非線形遷移シフトΔを算出する。そして求めたパーシャルイレージャαと非線形遷移シフトΔとをディスプレイ１０９に表示し、測定処理を終了する。
【０１１８】
なお、本実施例では、第１のビットパターンの３番目の磁化反転の位相をＢだけ進ませ、６番目の磁化反転の位相をＢだけ遅らせ、８番目の磁化反転の位相をＢだけ進ませた場合について説明したが、逆に３番目の磁化反転の位相をＢだけ遅らせ、６番目の磁化反転の位相をＢだけ進ませ、８番目の磁化反転の位相をＢだけ遅らせても良い。その場合は、（式２６）、（式２７）におけるＢを−Ｂと置き換えれば良い。
【０１１９】
本発明の磁気ディスクの方法による非線形性の測定精度をシミュレーションにより検証した結果について説明する。図６は、第１のパターンの２番目の磁化反転の非線形遷移シフトを０％から５０％まで１０％ステップで変化させたときの、非線形遷移シフトの計算値をプロットしたものである。パーシャルイレージャの値は０．２とした。比較のため、従来の５次高調波法による結果も示している。
【０１２０】
図６に示すように本発明の方法を用いると、入力に対する出力の誤差が５次高調波法を用いた場合に比べて小さくなる。また非線形遷移シフトの値を５０％まで増加させた場合でも測定精度の低下は見られない。一方、５次高調波法では非線形遷移シフトが一貫して大き目に見積もられていることがわかる。
【０１２１】
図７は、非線形遷移シフトと同時に計算されたパーシャルイレージャの値をプロットしたものである。図７に示すように、パーシャルイレージャの値は入力値である０．２付近の値となっている。以上の結果から、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャが良好に分離できていることが分かる。
【符号の説明】
【０１２２】
１００    磁気ディスクの評価装置
１０１    磁気ヘッド
１０２    磁気ディスク
１０３    データ・ジェネレータ
１０４    ライト・アンプ
１０５    リード・アンプ
１０６    波形測定部
１０７    オシロスコープ
１０８    評価部
１０９    ディスプレイ
１１０    ディスク駆動部
１１１    制御部
１２０    ＰＣ（パーソナル・コンピューター）
３０１    図２のステップ２０１における記録電流信号
３０２    図２のステップ２０３における記録電流信号
３０３    図２のステップ２０５における記録電流信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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