Составители:
Рубрика:
130
Запись на каждую сторону пластины производится магнитными головками с рабочим
зазором шириной 0,1…0,5 мкм в виде вертикальной намагниченности. Скорость записи
современных магнитных головок достигает 300 Мбит/с. Для обеспечения такой скорости
записывающие головки изготавливаются на основе тонких пленок пермаллоя. Чтение
записи на жестких дисках осуществляется
отдельными головками, которые конструктивно
объединены с записывающими головками
(рис.9.18). В рабочем состоянии головка парит над
поверхностью вращающего жесткого диска,
поддерживаемая на небольшом расстоянии
аэродинамическими силами в потоке увлекаемого
пластинами газа-наполнителя винчестера. В
настоящее время зазор между головкой и
поверхностью диска составляет всего 25… 10 нм.
В современной аппаратуре используются два
метода считывания : на основе
магниторезистивного эффекта и на основе спин-эффекта электронов. В головках первого
типа под действие магнитного поля фонограммы изменяется электрическое
сопротивление резистивного датчика. Эти изменения не превышают 1…2%. В 1997 году
фирмой IBM была разработана считывающая головка с гигантским магниторезистивным
эффектом, при котором под действием магнитного поля сопротивление датчика меняется
до 100% и, следовательно, во много раз увеличивается выходной сигнал головки. Такие
головки получили специальное название GMR (Giant Magnetoresistive). Благодаря им за 10
лет поверхностная плотность записи повысилась в 100 раз, достигнув 100
Гбит/квадратный дюйм, а скорость считывания возросла до
500 Мбит/с.
В датчиках этих головок имеет место квантово-
механический эффект, наблюдаемый в тонких плѐнках,
состоящих из чередующихся ферромагнитных и
немагнитных слоѐв. Он проявляется в существенном
уменьшении электрического сопротивления в присутствии
внешнего магнитного поля. Этот эффект возникает
вследствие квантовых свойств электронов, которые имеют
такую характеристику, как "спин". Спин электронов может
иметь только два направления - вверх и вниз. Электроны
проводимости со спином, направление которого совпадает с
направлением магнитного поля внутри GMR-среды,
испытывают меньшее сопротивление при движении и имеют
большую свободу перемещения, что проявляется в
уменьшении электрического сопротивления. Электроны со
спином, ориентированным против внутреннего магнитного
поля испытывают большее сопротивление при движении и
чаще сталкиваются с атомами среды, поэтому электрическое сопротивление возрастает.
На этом эффекте и построена работа GMR-головок.
Датчик GMR головки состоят из четырех тонкопленочных слоев (рис.9.19) . Первый
активный слой, выполняющий функции считывающего элемента, представляет собой
тонкую пленку на основе сплава никеля и железа (FeNi), которая легко намагничивается
внешним полем перпендикулярной ориентации. Ширина его 0,3…0,5 мкм, а толщина - 10
нм. Таким магнитным датчиком теоретически можно считывать биты с линейной
плотностью свыше 10
10
бит/мм.
Тонкая пленка кобальта выполняет функцию постоянного магнита, она создает
постоянное магнитное поле вертикальной направленности по отношению к НЗ. Два
Рис.9.18. Индукционная записывающая
головка и считывающая головка GMR
Рис.9.19. Структура GMR
элемента
Зоны вертикальной
намагниченности
FeMn
Cu
FeNi
Si
Co
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- …
- следующая ›
- последняя »
