In high-density hard disk drives, the slider should be made to fly close to the magnetic recording disk to generate better signal resolution and at an increasingly high velocity to achieve better data rate. The slider disk interaction in CSS (contact-start-stop) mode is an important source of particle generation. Contamination particles in the hard disk drive can cause serious problems including slider crash and thermal asperities. We investigated the number and the sizes of particles generated in the hard disk drive, operating at increasing disk rotational speeds, in the CSS mode. CNC (condensation nucleus counter) and PSS (particle size selector) were used for this investigation. In addition, we examined the particle components by using SEM (scanning electron microscopes), AES (auger electron spectroscopy), and TOF-SIMS (time of flight-secondary ions mass spectrometry). The increasing disk rotational speed directly affected the particle generation by slider disk interaction. The number of particles that were generated increased with the disk rotational speed. The particle generation rate increased rapidly at motor speeds above 8000 rpm. This increase may be due to the increased slider disk interaction. Particle sizes ranged from 14 to 200 nm. The particles generated by slider disk interaction came from the lubricant on the disk, coating layer of the disk, and also slider surface.
In magnetic hard disk drives, higher areal recording density requires reduction of head-disk spacing. To overcome the increase of stiction associated with reduction of head-disk spacing, a padder slider, which adds pads to slider's air bearing surface, can be one of the practical solution for sub 20 nm flying height, and even for near contact recording. This study investigated the tribological characteristics of a padder slider. A padder slider took off slowly but showed less friction force than a normal slider. The hot/dry CSS test and drag test indicated that pad wear of a padder slider was negligible. The tribological performance of disk is an important factor to be considered. In particular, less carbon overcoat layer of the disk will result in higher stiction and wear in slider/disk interface. In conclusion, a padder slider shows encouraging tribological performances for practical use in HDD.
Particles existing in a hard disk drive are known as a major source of TA(thermal asperity). Researchers have investigated how particles induce the TA phenomena, but have not verified yet the reason why and how particles are generated in a HDD. The objective of this study is to investigate why and how particles are generated, and in what condition, the largest number of particles is generated. The number of particles generated in a HDD was measured over the landing zone after various rest times of slider and during various motions and positions of slider. It is found that the large number of particles was generated when the HDD was turned on after a long rest time of slider and that a few of particles were continuously generated when the slider flied over the disk surface. It is thought that the number of particles generated in a HDD was related to the rest time of slider because the rest time of slider increased stiction, and that there were intermittent contacts between the slider and the disk surface when the slider flied over the disk surface.
In hard disk drives as the head to disk spacing continues to decrease to facilitate recording densities, slider disk interactions have become much more severe due to direct contact of head and disk surfaces in both start/stop and flying cases. The slider disk interaction in CSS (contact-start-stop) mode is an important source of particle generation and tribocharge build-up. The tribocharge build-up in the slider disk interface can cause ESD (electrostatic discharge) damage. In turn, ESD can cause severe melting damage to MR or GMR heads. The spindle speed of typical hard disk drives has increased in recent years from 5400 rpm to 15000 rpm and even higher speeds are anticipated in the near future. And the increasing disk velocity leads to increasing disk acceleration and this might affect the tribocharging phenomena of the slider/disk interface. We investigated the tribocurrent/voltage build-up generated in HDD, operating at increasing disk accelerations. In addition, we examined the effects with relative humidity conditions and rest time. We found that the tribocurrent/voltage was generated during pico-slider/disk interaction and its level was about $3\sim16pA$ and $0.1\sim0.3V$, respectively. Tribocurrent/voltage build-up was reduced with increasing disk acceleration. Higher humidity conditions $(75\sim80%)$ produced lower levels tribovoltage/current. Therefore, a higher tribocharge is expected at a lower disk acceleration and lower relative humidity condition. Rest time affected the charge build-up at the slider-disk interface. The degree of tribocharge build-up increased with increasing rest time.
In recent years new recording media and materials for head-disk interface (HDI) have been developed in order to increase the recording density of storage devices and decrease the cost of production. It is well known that HDI in hard disk drive (HDD) needs high durability and stability. The tribological characteristic of commercialized HDI systems is an important indicator of the HDD reliability. In this study, experimental investigation on the wear coefficient of commercialized hard disk slider pads was performed. The slider was placed on top of a hard disk and allowed to slide for a set distance. The wear of the pads was measured after the sliding tests. The result showed that the micro-bumps in commercialized HDD have extremely low wear coefficient of $10^{-11}$. The results of this work may be used for further development of the HDI technology for HDD.
Reliability of a hard disk drive depends on the head disk interface (HDI) characteristics. Particularly, the disk media and the head can be damaged due to contact between the two components during operation. The contact may occur due to particles being introduced into the disk/slider interface or due to direct contact between the slider and the disk. Such contacts may be induced by external vibration or abnormal operation of the HDI. In this work the characteristics of scratches generated on the disk surface were investigated. The scratches were generated by impacting the hard disk. The type of scratches was analyzed with respect to their shape and dimensions.
The hard disk drive performance depends strongly on air bearing characterisitcs of the head slider. The objective of the slider design is to provide accurate positioning of the magnetic read/write element at the very small height above the disk. Application of the numerical methods is required due to complexity of the air bearing surface of the slider. The Boundary-Fitted Coordinate System Divergence Formulation method can be used for calculation of pressure distribution in the case of steep film thickness gradients. In the present work, the interpolating functions used in the expression for the Couette flow are modified in order to improve the solution characteristics in the extremely high compressibility number region. The advantages of the modified method are demonstrated on example of the flat skewed slider. Finally, the modi.ed method is applied to analysis of the static characteristics of the femto-slider. The analysis results indicate the effect of the silder's air bearing surface crown on the flying height and the pitching angle in steady state position.
The object of the present work is the numerical analysis of the computer hard disk slider. The pressure between slider and disk surfaces is calculated using the Boundary Fitted Coordinate System and Divergence Formulation for the nonlinear Reynolds' equation solution. The optimization scheme is applied to search for the steady state position of the slider. The simplified method is given for the case of the fixed inclined pad. The film thickness ratios and pitching and rolling angles are considered as alternative choice of the slider's coordinates. The behavior of the objective function for the Negative Pressure slider is studied in details. Methods of conjugate directions and feasible directions are applied.
Surface finishing using magnetorheological (MR) fluid is useful to finish small but not too small workpieces such as those in a few millimeter scale. However, due to the high surface hardness, this finishing process does not seem to be suit for applying to a hard disk slider. In this work, a preliminary study is performed on the finishing of the hard disk slider surface with a mixture of an MR fluid and diamond powder. During a wheel type MR finishing process, centrifugal force is found to be a major factor to cause a reduction in material remove rate (MRR), which is supported by a theoretical model. To facilitate this founding, the rotational speed of tool is confined to 500rpm while a rectilinear alternating motion with the mean speed, which is equivalent to the rotational speed, is additionally applied to the workpieces. As a consequence, MRR of about 2 times of the sole rotational case is obtained. This paper shows that MR finishing process can be used to polish a hard material in millimeter scale efficiently by controlling the speeds of the tool and the workpiece.
Microcontamination caused by particle deposition on the head disk interface threatens the reliability of hard disk drive. Design of slider rail to control contamination becomes an important issue in magnetic recording. In this paper, how particles adhere to the slider and the disk is examined. To investigate accumulation mechanism of the particles, trajectory of the particles in a slider/disk interface is simulated with considering various forces including drag force, gravitational force, Saffman lift force, and electrostatic force. It is found that the charged particles can easily adhere to the slider or disk surface, if an electric field exists between the slider and the disk. It is supposed that the vertical motion of the particles should be related with not only Saffman force but also electrostatic force.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.