（本間 尚文）教授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。更にニューロモーフィックコンピューティングや確率コンピューティングのための磁気デバイスの研究も行っている。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。図１ 垂直磁気記録のナノスケール解析の例Fig.1 Nano-scale analysis of perpendicular magnetic recordingSimon Greaves准教授図２ マイクロ磁区シミュレーションの例Fig.2 Examples of micromagnetic simulations41(Naofumi Homma)ProfessorSimon GreavesAssociate ProfessorOur main interest lies in high-density information storage technology.The amount of data generated in the form of multimedia, IoT and AI information increases dramatically every year. Next generation advanced ICT and information storage systems with high performance, high capacity and intelligence are required. In this group, we are conducting research into high density information storage based on perpendicular magnetic recording and magnetic devices invented in this laboratory. Magnetic materials and devices are modelled using micro-magnetic simulations. Our aim is fast, low power consump-tion, high-capacity terabit storage (over 10 T bits/inch2 areal density), in which the size of each stored bit of information oc-cupies an area of less than a few nm by a few nm. In addition, we are investigating magnetic devices for neuromorphic and stochastic computing.Micromagnetic simulations are used to model the behavior of magnetic materials used in data storage applications. To model a recording medium the individual magnetic grains of the medium can be simulated. Then, using a head field distri-bution from a finite element model, recording simulations can be carried out. The design of the head and medium can be optimized through the model.Other magnetic devices can also be modeled. One example is magnetic random access memory (MRAM), a non-volatile magnetic storage device. Some other micromagnetic simu-lation examples are shown. Magnetic nanowires, two dimen-sional spin ices, domain wall pinning and energy-assisted recording are some of the topics we have worked on.Research ActivitiesRecording Theory Computation(Assoc. Prof. Greaves)Staff情報ストレージシステム研究室Information Storage Systems研究活動記録理論コンピューテーション研究分野｜Greaves准教授
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