情報ストレージシステム研究室

研究室HP

[ 教授 ] 田中 陽一郎
[ 准教授 ] Simon Greaves

研究活動

本研究分野では大容量情報を保存出来る情報ストレージ技術に関する研究を行っている。IoTやAIを駆使したビッグデータ情報活用の飛躍的な拡大が続いており、次世代の情報通信システムの高度化に向け高速性・大容量性・インテリジェンス性を兼ね備えた情報ストレージシステムの構築が望まれている。本分野では、コア技術である高密度磁気ストレージの進化のため、本研究所にて発明された垂直磁気記録を用いる記録方式、デバイス、マイクロマグネティックシミュレーションを使った磁性材料とデバイスのモデル化の研究により記録密度と性能の向上を目指している。1 ビットの面積が数ナノメータ四方以下という次世代の高速高密度情報ストレージ(テラビットストレージ)と、それを用いる高速省電力超大容量ストレージシステムの実現を目標にしている。更にデータストレージとコンピューティングを近接させペタバイト級の大容量データの解析を行う新しい情報ストレージ・コンピューティングシステムに関する研究を行なっている。

情報ストレージ・コンピューティングシステム研究分野(田中教授)

本研究分野では、データを記録・保管するというストレージの本来の役割をベースに、高速性、大容量性、インテリジェンス性を兼ね備えた新たな情報ストレージシステムの構築に向け、材料・デバイス技術からシステムレベルにわたる新たな研究を行なっている。システムレベルの展開を視野に入れながら、磁気記録を始めとした高度な情報ストレージ関連の材料・デバイス・メモリ技術を一層進展させた新しい情報ストレージシステムのインテリジェンス化の研究を行なっている。

研究テーマ

○情報ストレージシステムアーキテクチャに関する研究
○次世代大容量ハードディスクドライブに関する研究
○ストレージとコンピューティングの近接化によるインテリジェンス化に関する研究

記録理論コンピュテーション研究分野(Greaves准教授)

磁気記録に使用される磁性材料の挙動をモデルするために、マイクロ磁区シミュレーションが使用される。記録媒体をモデル化するために媒体の個々の磁性粒子を計算することができる。次に、有限要素モデルからのヘッド磁界分布を用いて、記録シミュレーションを行うことができる。ヘッドと媒体の設計は、モデルを通して最適化することができる。
他の磁気デバイスもモデル化することができる。一例は、不揮発性磁気記憶装置である磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)である。いくつかマイクロ磁区シミュレーションの例を図に示す。この研究室が取り組んできたトピックとして、磁性ナノワイヤー、2次元スピンアイス、磁壁ピン方法、エネルギーアシスト磁気記録などが挙げられる。

研究テーマ

○情報ストレージデバイスのマイクロ磁区シミュレーション
○次世代超高密度ハードディスクドライブに関する研究
○磁気ストレージに用いるヘッドとディスクの研究
○その他磁気ストレージデバイス

図1 垂直磁気記録のナノスケール解析の例
図2 マイクロ磁区シミュレーションの例