(57)【要約】【課題】  媒体が移動する垂直記録ヘッドのような移動物体の磁気スピン解析においては、移動に伴い磁気回路が変化するため、変化する時間毎にメッシュを設定し反磁界分布、磁界分布を算出する必要があり、解析コストが膨大になる。【解決手段】  移動する部品を含む磁性体の磁気スピン解析方法で、解析対象を構成部品毎に分離し、部品毎に単独での部品の内部磁場による反磁界解析に他の部品の外部磁場から影響を受ける反磁界解析結果を部品の移動による位置合わせを行って加算し、全部品の解析結果を統合して運動解析を行う。【選択図】図４
2009283026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する部品を含む磁性体の磁気スピン分布をＬａｎｄａｕ−Ｌｉｆｓｈｉｔｚ−Ｇｉｌｂｅｒｔ方程式による磁気スピンの運動解析と、反磁界解析と、を使い解析する移動物体の磁気スピン解析方法であって、
前記磁気スピン解析方法は、
前記磁性体を構成する部品を部品毎に分離し、
前記部品毎に部品単体の内部磁場による反磁界解析と、他の部品からの影響を受ける外部磁場による反磁界解析と、を行い、
前記内部磁場による反磁界解析結果と、外部磁場による反磁界解析結果と、を前記分離部品のうち、移動する部品に対する移動位置を合わせて行ってマッピングを行い、
前記分離部品の全ての反磁界解析結果を統合して磁気スピンの運動解析を行うことを特徴とする移動物体の磁気スピン解析方法。
【請求項２】
請求項１記載の分離部品毎の反磁界解析は、
前記分離部品毎に内部磁場解析のメッシュを設定して前記部品単体の内部磁場による反磁界解析と、前記分離部品毎に他の分離部品から影響を受ける外部磁場解析のメッシュを設定して前記部品単体の外部磁場による反磁界解析と、を行い、
前記分離部品毎に内部磁場の反磁界解析結果に外部磁場の反磁界解析結果のマッピングを行って磁気スピンの運動解析を行うことを特徴とする請求項１記載の移動物体の磁気スピン解析方法。
【請求項３】
請求項２記載における移動する部品に対する仮メッシュの設定は移動時通過する位置に設定すること特徴とする請求項２記載の移動物体の磁気スピン解析方法。
【請求項４】
請求項２記載において設定するメッシュ及び仮メッシュは他の部品に近い領域を小さい要素のメッシュに設定し、離れるに従い大きな要素のメッシュに設定することを特徴とする請求項１記載の移動物体の磁気スピン解析方法。
【請求項５】
請求項１記載の部品分離は部品の磁性特性の時間変化の度合いに応じて分離し、磁性特性の時間変化度合いが少ない部品の解析は解析時間ステップを大きくして解析することを特徴とする請求項１記載の移動物体の磁気スピン解析方法。
【請求項６】
移動する部品を含む磁性体の磁気スピン分布をＬａｎｄａｕ−Ｌｉｆｓｈｉｔｚ−Ｇｉｌｂｅｒｔ方程式による磁気スピンの運動解析と、反磁界解析と、を使い解析する移動物体の磁気スピン解析のプログラムであって、
前記磁気スピン解析プログラムは、
前記磁性体を構成する部品を部品毎に分離させる手順と、
前記分離部品毎に部品単体の反磁界解析のメッシュを設定して前記部品単体の内部磁場の反磁界解析と、前記分離部品が影響を受ける他の分離部品の外部磁場による反磁界解析の仮メッシュを設定して反磁界解析と、を行わせる手順と、
前記内部磁場による反磁界解析結果と外部磁場による反磁界解析結果を前記分離部品のうち、移動する部品に対する移動位置を合わせて行ってマッピングを行わせる手順と、
前記分離部品の全ての反磁界解析結果を統合して磁気スピンの運動解析を行わせる手順と、を実現させることを特徴とする磁気スピン解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動物体の磁気スピンの数値解析に係り、特にハードディスクのマイクロ磁化解析において、解析対象を構成する部品毎に分離して各々の反磁界解析を行い、反磁界解析実行後に部品毎の相対移動を考慮して磁化解析を行い、磁気スピンの評価を行う移動物体の磁気スピン解析方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク（以下ＨＤＤ）のヘッドや媒体などを対象として、磁気スピン（磁化）の数値解析（シミュレーション）は、解析対象のメッシュモデルを作成し、磁気スピンの相互作用を解析する反磁界解析とＬＬＧ（Ｌａｎｄａｕ−Ｌｉｆｓｈｉｔｚ−Ｇｉｌｂｅｒｔ）方程式による磁気スピンの運動解析とを交互に行って磁気スピン解析を行う。
【０００３】
例えばＨＤＤのヘッドの磁気スピン解析では、ヘッドと媒体の磁気特性の解析が必要となる。一方、記録ヘッドの媒体は移動するため移動位置毎に解析が必要である。記録ヘッドとしては水平記録、垂直記録ヘッドが知られている。
【０００４】
図９は記録ヘッドとヘッド磁気回路との関係を示す図である。１）に水平記録ヘッド、２）垂直記録ヘッドの場合を示し、記録ヘッドとヘッド磁気回路の違いによる磁気スピン解析の違いを示す図である。
【０００５】
水平記録ヘッドは、記録ヘッドが媒体とは独立に磁気回路を形成し、その磁気回路から漏洩する磁場によって媒体記録が行われる。このため、ヘッドから媒体への磁場の影響を考えれば良く、記録ヘッドの磁気解析を行い、その後その周囲の磁界分布を境界条件として媒体の磁気解析を行う手法が用いられてきた。
【０００６】
しかし、近年の主流である垂直記録ヘッドでは記録ヘッドと媒体が一体となって磁気回路を形成するため、一体となって解析を行う必要がある。しかしながら、媒体は移動するため、記録ヘッドと媒体の相対位置は変化する。このため、媒体移動に対応したモデルに対しメッシュを作成して移動する位置毎にその影響度合い算出して、磁気スピンの解析を行う手順が採られている。
【０００７】
図１０は従来の垂直記録ヘッドの磁気スピン解析手順を示す図である。解析対象を媒体の移動時間ステップ毎にメッシュに分離し、各時刻での磁気スピンの解析を行う。ここで、時間Ｔｅは解析終了時間である。
Ｓ２０：解析対象にメッシュを設定して反磁界Ｈ（ｔｎ）を算出する。ここで、初期解析時間をｔ＝ｔ０とする。
Ｓ２１：反磁界ベクトルＨ（ｔ０）を基に磁化ベクトルＭ（ｔ０）を算出する。
Ｓ２２：算出した磁化ベクトルＭ（ｔ０）、反磁界ベクトルＨ（ｔ０）より磁化分布を得る。
Ｓ２３：時間ｔが解析終了時間のＴeを越えているか確認し、Ｔｅを超えている場合は終了する。そうでない場合はＳ２４に進む。
Ｓ２４：ｔ＝ｔ+Δｔと置き換える。
Ｓ２５：媒体を移動して移動位置でのメッシュを作成する。Ｓ２１に戻り解析を繰り返す。
【０００８】
上述したように、反磁界解析にはメッシュの作成が必要であり、また、有限要素法を用いる方法においても、メッシュの作成が必要である。すなわち、媒体が移動する垂直記録ヘッドの場合は媒体の移動に合わせてメッシュを設定し、媒体移動に伴うヘッドへの媒体からの磁気の影響を算出する。このため、媒体移動に係る解析コストが高くなる。
【０００９】
反磁界の解析に、空間のメッシュの再作成が不要な境界要素法と有限要素法のハイブリッド方式を取り入れ、媒体のメッシュの座標の更新のみを行い、マトリクスを再構築する方法が知られている。（
【特許文献１】）  しかしながら、境界要素法が必要であり、反磁界の計算コストが高くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００７−２１３３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
媒体が移動する垂直記録ヘッドのような移動物体の磁気スピン解析においては、移動に伴い磁気回路が変化するため、変化する時間毎にメッシュを設定し反磁界解析、磁気スピンの運動解析を行う必要があり、解析コストが膨大になる。
【００１１】
本発明は、解析対象を構成する部品毎の内部磁場、他の部品から影響を受ける外部磁場及び部品移動の影響を踏まえて反磁界解析を行い、統合した部品毎の反磁界解析結果よりＬＬＧ方程式による運動解析を行うことにより、解析コストを削減する磁気スピン解析方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
移動する部品を含む磁性体の磁気スピン分布をＬＬＧ方程式による磁気スピンの運動解析と反磁界解析とを使い解析する移動物体の磁気スピン解析方法である。
【００１３】
解析対象を構成する部品毎に分離し、部品毎に単体での部品の内部磁場による反磁界解析に他の部品の外部磁場から影響を受ける反磁界解析結果を移動する部品との相対位置関係を基に位置合わせを行って加算し、全部品の解析結果を統合してＬＬＧ方程式による運動解析を行う。
【００１４】
部品毎の単独での反磁界解析に設定するメッシュに対し、外部磁場の影響の算出は仮メッシュを設定して影響反磁界解析を行う。移動部品の移動による影響は移動速度より位置合わせを行う。また、メッシュの設定に当たっては、他の部品に近い領域のメッシュの要素大きさを小さくし離れるに従い大きくする。これにより、他の部品に近い領域は外部磁場の影響を精度良く行い、遠い領域は反磁界解析の解析工数を削減する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、解析リソースを効率良く使用し、短い解析時間で精度のよい磁気スピン解析を行うことができる。また、解析リソースのメモリ使用量を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例１）
図１は磁気スピン分離解析の基本（１／２）を示す図である。図２は磁気スピン分離解析の基本（２／２）を示す図である。１）垂直記録ヘッド、２）垂直記録ヘッドの全体モデルの部品毎分離、３）分離部品毎の内部磁場算出メッシュ、他の部品への外部磁場算出仮メッシュ、４）分離部品毎の反磁界解析、５）分離反磁界解析結果の統合、６）統合反磁界解析結果を基にした解析対象の磁化分布算出を示し、垂直記録ヘッドを例にした磁気スピンの分離解析方法の考え方を示している。
１）垂直記録ヘッド
垂直記録ヘッドの媒体が移動し、媒体上の磁気ヘッドにより読み取り動作が行われる。この媒体と磁気ヘッドの移動中での磁気スピンの解析が磁気ヘッド特性解析に必要となる。
２）垂直記録ヘッドの全体モデルの部品毎分離
１）で示す解析対象の媒体と磁気ヘッドの全体モデルを媒体モデルとヘッドモデルに分離する。ここでは、基本の説明のため磁気ヘッドは１つの部品とし、媒体と磁気ヘッドに分離したモデルである。磁気ヘッドを構成する個々の部品をさらに分離し、分離部品毎に磁化の変化速度に対応して磁気スピン解析を行う方法については後述する。
３）分離部品毎の内部磁場算出メッシュ、他の部品への外部磁場算出仮メッシュ
分離した部品毎にメッシュを設定して単体での内部磁場による反磁界ベクトルを算出する。さらに外部磁場による他の部品への磁気の影響を算出するための他の部品の位置に仮メッシュを設定する。この例では以下を示している。
【００１７】
なお、仮メッシュは部品が他の部品に影響を及ぼす外部磁場の影響を算出するために設定するメッシュであるため、以下ではメッシュと区別する。
ア．ヘッドモデルに対し、ヘッドモデル単独での内部磁場による反磁界解析のメッシュを設定する。
イ．媒体が通過する位置にヘッドモデルから媒体モデルに影響を及ぼす外部磁場を算出するための媒体モデル用仮メッシュを設定する。この仮メッシュ上でヘッドモデルから媒体モデルへの磁場の影響を反磁界ベクトルとして算出する。
ウ．媒体モデルに対し、媒体モデル単独での内部磁場による反磁界解析のメッシュを設定する。
エ．ヘッドモデルの位置に媒体からヘッドモデルに影響を及ぼす外部磁場を算出するためのヘッドモデル用仮メッシュを設定する。この仮メッシュ上で媒体モデルからヘッドモデルへの磁場の影響を反磁界ベクトルとして算出する。
【００１８】
ここで、仮メッシュの設定は以下の考え方で行う。他の部品に近い領域は磁場の影響を強く受けるので、他の部品に近い領域はメッシュの要素を小さくし、離れるに従いメッシュの要素を大きくする。これにより他からの影響を精度良く算出でき、影響の小さい領域での反磁界解析要する演算時間を削減する。
【００１９】
なお、メッシュの要素（仮メッシュの要素も含む）とは設定したメッシュの節点（格子点）で囲まれる領域（３次元の部品の場合四面体となる）をメッシュ要素と記述する。メッシュ要素の大きさを小さくすると要素数が多くなり、小さくすると要素数が増える。
４）分離部品毎の反磁界解析
３）で算出したヘッドモデルの反磁界解析結果（「ア」と「ウ」）及び媒体モデルの反磁界解析結果（「イ」と「エ」）を示している。なお、図の矢印は磁気スピンの方向と大きさを表している。図面の矢印は磁気スピンに方向と大きさを示している。
５）分離反磁界解析結果の位置合わせと統合
媒体は移動しているので、３）の「ア」の結果に対し、「ウ」の結果は媒体の移動量を補正した位置合わせを行い加算する。加算においては「ア」のヘッドモデルのメッシュと「ウ」の媒体仮メッシュの節点は座標が異なるので、「ウ」の媒体仮メッシュ節点の反磁界ベクトルを「ア」のヘッドモデル節点の反磁界ベクトルにマッピングする。同様に３）の「エ」の解析結果に「イ」の解析結果の位置合わせを行いマッピングする。マッピングされたヘッドモデルのメッシュとマッピングされた媒体モデルのメッシュを統合して磁界算出メッシュとする。
【００２０】
なお、ヘッドモデルの内部磁場による磁気スピン解析メッシュを実線で示し、媒体モデルの外部磁場によるヘッドモデルへの影響算出の仮メッシュを点線で示す。また、図を分かり易くするため、メッシュ、磁気スピンの大きさ、方向を示す矢印は一部描いていない。
【００２１】
なお、マッピングの方法は後述する（図６）。
６）統合反磁界解析結果を基にした解析対象の磁化分布算出
結合した媒体と磁気ヘッドの反磁界ベクトルを基に磁化ベクトルを算出する。
【００２２】
図３は磁気スピン分離解析の解析モデルの表現を示す図である。解析対象の全体モデルから反磁界ベクトル、磁化ベクトルを算出する上での説明に必要な表現を記述している。
１）解析対象の全体の平面表示
ここでは説明のため、全体モデルを平面で表示する。媒体と各部品に分離する。部品はＮ個に分離する。
２）表現
上記を基に解析に必要な定義・表現を説明する。
ア．部品「ｉ」の表現：Ｂ（ｉ）（ｉ＝０〜Ｎ）
解析対象モデルを構成部品毎に分離する。部品の分離は解析実行者が部品の数、隣接部品への外部磁場の影響度合い、あるいは部品の磁化変化の時間変化の度合いを基にして行う。部品の磁化変化の特性に基づく部品の分離については後述する（図７）。
分離部品数をＮとし、部品をＢ（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）とする。なお、媒体をｉ＝０の部品として、以下ではＢ（ｉ）（ｉ＝０〜Ｎ）として統一して扱う。
イ．部品Ｂ（ｉ）のメッシュ：ＲＭ（ｉ）
解析モデルの媒体、各部品の反磁界解析に使用するメッシュである。
ウ．ＲＭ（ｉ）の節点：Ｆ（ｉ，ｋ）（ｉ＝０〜Ｎ，ｋ＝１〜Ｋ（ｉ））
メッシュＲＭ（ｉ）のメッシュ節点数をＫ（ｉ）とする。節点番号は例えば右上より番号付けする。
エ．Ｆ（ｉ，ｋ）の時刻ｔにおける反磁界ベクトル：Ｈ（ｉ，ｋ，ｔ）（ｉ＝０〜Ｎ，ｋ＝０〜Ｋ（ｉ））
オ．部品Ｂ（ｉ）の他の部品Ｂ（ｊ）（ｊ≠ｉ）への影響を算出する仮メッシュ：ＫＭ（ｉ，ｊ）（ｊ≠ｉ，ｉ＝０〜Ｎ，ｊ＝０〜Ｎ）
他の部品から影響を受ける外部磁場による反磁界解析に使用する仮メッシュである。
カ．仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）の節点：ＫＦ（ｉ，ｊ，ｋ）（ｊ≠ｉ，ｉ＝０〜Ｎ，ｊ＝０〜Ｎ、ｋ＝１〜Ｋ（ｉ，ｊ））
仮メッシュの節点数をＫ（ｉ，ｊ）とする。節点番号は統一して例えば右上より番号付ける。
【００２３】
前述したように仮メッシュは他の部品の外部磁場の影響を算出するために使用するメッシュであり、媒体及び分離部品毎に設定する。設定は解析実行者が部品位置を基に領域毎にメッシュの大きさを例えば、磁気の影響を受け易い他の部品に近い領域は小さいメッシュ要素にし、離れるに従い大きなメッシュ要素にする。
キ．節点ＫＦ（ｉ，ｊ，ｋ）の時刻ｔにおける反磁界ベクトル：Ｈ（ｉ，ｊ，ｋ，ｔ）（ｊ≠ｉ，ｉ＝０〜Ｎ，ｊ＝０〜Ｎ、ｋ＝１〜Ｋ（ｉ，ｊ））
図４は垂直記録ヘッドの媒体移動に対する磁気スピン解析手順を示す図である。上述した解析対象のモデルを設定し、構成部品に分離して反磁界ベクトルを算出し、結合後、磁化ベクトルを算出する基本手順を示している。
Ｓ１：解析の前処理として以下を行う。
１）パラメータ設定
ア．解析時間（時間ステップΔｔ、終了時間Ｔｅ）を設定する。
イ．媒体の時間ステップ毎の移動量（Δｘ）を設定する。
なお、解析初期時間をｔ＝ｔ０とする。
Ｓ２：以下のメッシュの設定を行う。
ア．解析対象モデルを媒体と部品毎に分離する。
イ．分離した媒体及び部品に対し、各々メッシュＲＭ（ｉ）（ｉ＝０〜Ｎ）を設定する。ここで、媒体を含めた全部品数を（Ｎ+１）とし、部品に番号付けを行う。媒体をｉ＝０として扱う。
ウ．部品Ｂ（ｉ）が他の部品Ｂ（ｊ）（ｊ≠ｉ）の磁気分布に影響を与える部品Ｂ（ｊ）用の仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）を設定する。
Ｓ３：以下の反磁界ベクトルの算出を行う。
ア．各メッシュＲＭ（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）の全節点について部品単体での反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｋ，ｔ）（ｉ＝０〜Ｎ，ｋ＝１〜Ｋ（ｉ））を算出する。
イ．他の部品から影響を受ける仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）の全節点の反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｊ，ｋ，ｔ）（ｉ＝０〜Ｎ，ｊ＝０〜Ｎ，ｋ＝１〜Ｋ（ｉ，ｊ），ｉ≠ｊ）を算出する。
Ｓ４：媒体移動の移動量を考慮して以下の位置合わせを行う。
ア．部品Ｂ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）が影響を受ける媒体Ｂ（０）からの影響仮メッシュＲＭ（０，ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）とＲＭ（ｊ）との位置合わせ。
イ．媒体（ｉ＝０）が影響を受ける部品Ｂ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）からの影響仮メッシュＫＭ（０、ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）とＲＭ（０）との位置合わせ。
Ｓ５：媒体、及び各部品のメッシュＲＭ（ｉ）（ｉ＝０〜Ｎ）の節点の反磁界ベクトルにＨ（ｉ，ｋ，ｔ）に影響を与える仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）（ｊ＝０〜Ｎ、ｉ≠ｊ）の反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｊ，ｋ，ｔ）を、各「ｉ」について加算する。媒体の移動を踏まえた加算方法については図５、図６で説明する。
Ｓ６：全部品（媒体、及び各部品）のメッシュＲＭ（ｉ）（ｉ＝０〜Ｎ）を統合した統合メッシュ上で磁化ベクトルを算出し、解析対象の時間「ｔ」における磁化分布を算出する。
Ｓ７：ｔ＞Ｔｅか確認し、既に媒体の移動速度から換算できる移動時間を経過している場合は終了し、未だの場合はＳ８に進む。
Ｓ８：媒体位置を所定ステップ移動（Δｘ）し、時間をｔ＝ｔｎ+Δｔと置き換え、Ｓ３に戻る。
【００２４】
図５は他の部品の外部磁場による影響算出手順を示す図である。分離した部品が媒体、あるいは他の部品の外部磁場から影響を受ける反磁界ベクトルを算出する手順を示している。
Ｓ１０：初期設定として、ｉ=０、ｋ＝１とし、部品Ｂ（ｉ）の節点Ｆ（ｉ，ｋ）とその節点の反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｋ，ｔ）を取り出す。
Ｓ１１：ｊ＝１とする。
Ｓ１２：ｉ＝ｊか確認し、ｉ＝ｊの場合はＳ１５に進み、そうでない場合はＳ１３に進む。
Ｓ１３：部品Ｂ（ｉ）のメッシュ節点Ｆ（ｉ，ｋ）を取り囲む部品Ｂ（ｊ）の仮メッシュ節点ＫＦ（ｉ，ｊ，ｍ）があるか確認し、ある場合はＳ１４に進み、そうでない場合はＳ１５に進む。ここで、節点ＫＦ（ｉ，ｊ，ｍ）が節点Ｆ（ｉ，ｋ）と同一の位置にある場合もＳ１４に進む。
Ｓ１４：節点Ｆ（ｉ，ｋ）を囲む部品Ｂ（ｊ）の仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）の節点ＫＦ（ｉ，ｊ，ｍ）（ｍ＝１〜４）の反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｊ，ｍ，ｔ）を節点Ｆ（ｉ，ｋ）の反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｋ，ｔ）にマッピングする。マッピング方法は図６で説明する。
【００２５】
なお、節点ＫＦ（ｉ，ｊ，ｍ）が節点Ｆ（ｉ，ｋ）と同一の位置にある場合は節点ＫＦ（ｉ，ｊ，ｍ）の反磁界ベクトルＨ（ｉ、ｊ，ｍ，ｔ）を節点Ｆ（ｉ，ｋ）の反磁界ベクトルＨ（ｉ，ｋ，ｔ）に加算する。
Ｓ１５：ｊ＝ｊ+１とし、ｊ＞Ｎか確認し、ｊ＞Ｎの場合はＳ１６に進み、そうでない場合はＳ１２に戻り残りの節点Ｆ（ｉ，ｋ）について繰り返す。
Ｓ１６：k＝k+１とし、k＞Ｋ（i，ｊ）か確認し、ｊ＞Ｎの場合はＳ１７に進み、そうでない場合はＳ１２に戻り残りの節点Ｆ（ｉ，ｋ）について繰り返す。
Ｓ１７：i=i+１とし、i＞Ｎか確認し、ｉ＞Ｎの場合は終了となる。そうでない場合はＳ１１に戻り残りの節点Ｆ（ｉ，ｋ）について繰り返す。
【００２６】
図６は他の部品の外部磁場による影響反磁界ベクトルのマッピングを示す図である。１）に部品Ｂ（ｉ）のメッシュＲＭ（ｉ）、２）に部品Ｂ（ｊ）（ｊ）（ｊ≠ｉ）の仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）、３）に仮メッシュＫＭ（ｉ，ｊ）の節点Ｐｎ（ｎ＝１〜４）のメッシュＲＭ（ｉ）の節点Ｐ０への反磁界ベクトルのマッピングを示し、図５で述べた部品Ｂ（ｉ）が他の部品Ｂ（ｊ）から受ける影響の反磁界ベクトルの算出方法を図的に説明している。
【００２７】
ここでは、説明上節点をＰｎで表す。Ｐ０は他の部品から影響を受ける節点であり、その節点の反磁界ベクトルをＨ０とする。他の１つの部品の節点の内、節点Ｐ０を囲む節点をＰｎ（ｎ＝１〜４）とし、その節点の反磁界ベクトルをＨｎ（ｎ＝１〜４）とする。節点Ｐ０の反磁界ベクトルは（式１）となる。
【００２８】
【数１】
2009283026.tif 000003
ここで、Ｎｎ（Ｐ０）は（式２）となる。
【００２９】
【数２】
2009283026.tif 000004
（実施例２）
図７は部品の磁化の時間変化特性に対応した反磁界解析を示す図である。１）解析対象の全体モデル、２）ヘッドモデルシールド部、３）ヘッドモデルポール部、４）媒体モデルを示し、全体モデルより分離したヘッドモデルシールド部、ヘッドモデルポール部、媒体について、反磁界ベクトル算出回数を調整する場合の例を示している。
【００３０】
各部品が他の部品の外部磁場から受ける影響は部品を構成する材料により時間的変化の割合に差がある。この差を利用し、変化が緩やかな部品の場合は反磁界ベクトルの算出を適応的に変える。
【００３１】
ヘッドモデルシールドは磁化の時間変化が遅いため、他の部品から影響を受ける変化の度合いは他のヘッドモデルポール及び媒体に比較「１／４」程度小さい。このため、ヘッドモデルポール、媒体の算出間隔Δｔに対し、Δｔの４倍（Δｔ*４）と大きな間隔で行う。この場合、図４のＳ６で述べた磁化ベクトルの算出時はその時点で算出されている反磁界ベクトルを使って算出する。
【００３２】
図８は磁気スピン分離解析による解析処理量の削減効果を示す図である。分離解析による磁気スピン解析の効果を従来例に比較して示している。
１）解析工数
解析工数（解析コスト）は設定するメッシュの要素数の二乗に比例する。分離しない場合の要素数＝（ヘッドの要素数+媒体の要素数）となる。一方、分離した場合の要素＝（ヘッドの要素数+ヘッドへの媒体による影響要素数）+（媒体の要素数+媒体へのヘッドによる影響要素数）となる。
２）効果１
１）の解析工数を比較するため、要素数を以下で仮定する。
ア．ヘッドの要素数＝媒体の要素数＝Ｘ
イ．ヘッドへの媒体による影響要素数＝媒体へのヘッドによる影響要素数Ｄ
この場合、Ｄ＜Ｘ／（1+√2）（式３）が成立すると分離解析が有利となる。
【００３３】
垂直記録ヘッドの場合、このヘッド要素数、ヘッドへの媒体による影響要素数は通常Ｘ＝100万、Ｄ＝10万の数になるので、（式３）の条件を満たし、解析コストの削減ができる。
【００３４】
あるいは影響を受け難い磁性体より遠い領域の分解能を粗くしてメッシュ要素数を減らすことで解析コストを小さくすることができる。
３）効果２
ＨＤＤヘッドでは、シールド部の磁化の動きはヘッドポールや媒体に対して遅いため、この部分の反磁界の解析時間ステップを他の部分の２倍にすることにより、シールド部の磁化解析コストを１／２にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は磁気スピン分離解析の基本（１／２）を示す図である。
【図２】図２は磁気スピン分離解析の基本（２／２）示す図である。
【図３】図３は磁気スピン分離解析の解析モデルの表現を示す図である。
【図４】図４は垂直記録ヘッドの媒体移動に対する磁気スピン解析手順を示す図である。
【図５】図５は他の部品の外部磁場による影響算出手順を示す図である。
【図６】図６は他の部品の外部磁場による影響反磁界ベクトルのマッピングを示す図である。
【図７】図７は部品の磁化の時間変化特性に対応した反磁界解析を示す図である。
【図８】図８は磁気スピン分離解析による解析処理量の削減効果を示す図である。
【図９】図９は記録ヘッドとヘッド磁気回路との関係を示す図である。
【図１０】図１０は従来の垂直記録ヘッドの磁気スピン解析手順を示す図である。
【図１】
2009283026.tif 000005
【図２】
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【図３】
2009283026.tif 000007
【図４】
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【図５】
2009283026.tif 000009
【図６】
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【図７】
2009283026.tif 000011
【図８】
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【図９】
2009283026.tif 000013
【図１０】
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