Технологии чтения-записи

Технологии записи-чтения развивались параллельно с развитием жёстких дисков. Первоначально магнитные головки представляли собой ферромагнитный сердечник с обмоткой. Они имели значительные размеры и не обеспечивали высокого быстро-действия. Головки, основанные на принципе тонкоплёночной индукции (Thin Film

Induction – TFI), обеспечивали рост плотности записи до середины 1990-х годов.

В 1991 г. фирма ИБМ разработала магниторезистивную (MR) технологию, поз-волившую увеличить плотность записи. Сущность магниторезистивного эффекта состоит в том, что сопротивление MR-материала (ферроникелевого сплава) зависит от направления внешнего магнитного поля. Как известно, электроны характеризуют-ся своим вектором вращения, спином. Если спин совпадает с направлением магнит-ного поля, электроны реже сталкиваются с атомами, сопротивление их движению мало, если противоположен – то сопротивление материала увеличивается.

Датчик магнитного поля, названный спин-клапаном, содержит две очень тонкие магнитные плёнки, одна из которых намагничена (закреплена), а другая – свобод-ная, ненамагниченная. Ориентация магнитного поля в свободной плёнке определя-ется полем магнитного диска. Плёнки разделены медной прокладкой, через которую электроны могут двигаться между магнитными плёнками (см. рисунок 2.24). Если

магнитные поля двух плёнок ориентированы одинаково, то сопротивление структу-ры мало, если направление полей противоположное, то сопротивление велико.

Спин-клапан применяется для считывания данных с диска, при этом имеет малые размеры, высокую чувствительность к переменному магнитному полю, малый уро-вень шумов и высокое быстродействие. Однако такие устройства чувствительны к загрязнению и подвержены коррозии. Предполагается, что плотность записи может быть увеличена до 3 Гбит/дюйм².

Технология GMRоснована на совместном применении TFI и MR технологий.

Универсальная головка записи/считывания состоит из читающего элемента (сенсора MR/GMR), размещённого между двумя экранами, и индуктивного TFI записываю-щего элемента (см. рисунок 2.25).

Рисунок 2.24 – Читающий MR-элемент

Рисунок 2.25 – Универсальная головка записи/считывания