2.5 Принцип записи на тонких магнитных пленках
Система магнитной записи состоит из носителя записи и взаимодействующих с ним магнитных головок. На рис. 7 показаны носитель и головка записи кольцевого типа. Головка состоит из сердечника с обмоткой. В сердечнике имеется зазор шириной 0,1-10 мкм. При включении в обмотку тока записи (входной сигнал) в области зазора возникает магнитное поле рассеяния (поле записи), которое воздействует на прилегающую к головке область рабочего слоя движущегося магнитного носителя, например магнитной ленты.
Рис. 7. Процесс магнитной записи:
1 - носитель записи,
2 - головка записи. Внизу показана последовательность участков с противоположным направлением намагниченности.
В цифровой магнитной записи, используемой в компьютерной технике, в магнитную головку поступает ток, при котором поле записи через определенные промежутки времени изменяет свое направление на противоположное. В результате под действием поля рассеяния магнитной головки происходят намагничивание и перемагничивание отдельных участков движущегося магнитного носителя. При периодическом изменении направления поля записи в рабочем слое носителя возникает цепочка чередующихся участков с противоположным направлением намагниченности, которые соприкасаются друг с другом одноименными полюсами (рис. 7). В итоге сигнал, поступающий в головку записи, оставляет на движущемся носителе след, то есть магнитную запись. Рассмотренный вид записи, когда участки рабочего слоя носителя перемагничиваются вдоль его движения, называется продольной записью. Носители магнитной записи с продольным намагничиванием - магнитные ленты, жесткие и гибкие магнитные диски - составляют основную массу используемых в мире накопителей информации. Они играют важнейшую роль в современной науке, технике и промышленности, являясь одним из функциональных элементов вычислительной техники.
Чередующиеся участки, возникшие в металлизированном рабочем слое (пленке), являются доменами. Чем меньше размер домена, тем выше плотность записи информации. Однако с уменьшением размера доменов возрастает величина их размагничивающих полей, направленных в сторону, противоположную намагниченности в доменах. Эти поля способствуют их перемагничиванию. В результате смещение доменных границ одиночных доменов происходит в полях Hсм, меньших по величине коэрцитивной силы Hс. С уменьшением длины домена разница между Hсм и Hс увеличивается. Понижается устойчивость домена к внешним полям. Из сказанного следует, что домен можно уменьшать до некоторого минимального размера. При меньших размерах доменов размагничивающие поля становятся настолько значительными, что домен перемагничивается и исчезает. Происходит стирание информации. Минимальные размеры домена, то есть размеры, при которых он еще устойчив при отсутствии внешнего магнитного поля, зависят от параметров пленки, в частности большую роль играет коэрцитивная сила пленки. Увеличение Hс снижает влияние эффекта саморазмагничивания и повышает устойчивость домена к действию внешних магнитных полей. Поэтому с возрастанием величины Hс минимальные размеры доменов становятся меньше.
Размер стабильного домена также зависит от толщины пленок d. С понижением d ослабляются размагничивающие поля доменов и происходит уменьшение их минимальных размеров при прежних значениях Нс. Поскольку в металлических пленках отсутствует немагнитная связывающая среда, то, как было отмечено выше, металлизированный рабочий слой носителя может иметь меньшую толщину, чем ферролаковый. Поэтому в пленках можно реализовать перемагниченные участки меньшего размера, а следовательно, обеспечить большую информационную плотность записи. Из сказанного следует, что магнитные пленки являются перспективным материалом и обладают достоинствами, ценными при их использовании в технике магнитной записи.
- Введение
- 1. История развития устройств хранения данных на магнитных носителях
- 2. Запоминающие устройства на тонких магнитных пленках
- 2.1 Причины появления доменов
- 2.3 Перемещение доменов
- 2.4 Доменная структура тонких магнитных пленок
- 2.5 Принцип записи на тонких магнитных пленках
- 2.6 Запоминающие устройства на гребенчатых структурах
- 3. Запоминающие устройства на магнитных сердечниках
- 3.1 История использования запоминающие устройства на магнитных сердечниках
- 3.2 Принцип действия запоминающих устройств на магнитных сердечниках
- 4. Современные магнитные носители информации
- 4.1 Nanocubic -- магнитные носители нового поколения
- 4.2 Магнитная память «на беговой дорожке»
- 4.2.1 История создания
- 4.2.2 Принцип работы
- 4.2.3 Трехбитный сдвиговый регистр
- 4.2.4 Перспективы и проблемы
- Заключение