ЭВУ 2 семестр / Презентации ЭВУ в пдф / Магнитные носители 1

Lection №1

Magnetic memory & recording

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

Outline

Материалы для магнитной записи: ● классификация;

●основные физические характеристики;

●состав.

Гигантский магниторезистивный эффект: до и после.

Технологии записи данных: ● продольная запись;

●поперечная (перпендикулярная) запись;

●термостимулированная запись;

●структурированная запись (Pattern Media).

Физические пределы плотности для каждого метода

магнитной записи.

 Проблема суперпарамагнетизма

 Жесткий диск:	● организация;
	● протоколы;
	● интерфейсы.

 Перспективы магнитной записи

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

Перспективы магнитной записи

Eastmag 2013: Trends in magnetism

Pattern Media & HeatAssisted memory record seem to be still the most perspective

International Workshop	International Workshop on	Joint European Magnetic Symposium,
Of Non-Crystalline	Structural and Mechanical	Poland,2010
Solids, Portugal,2008	Properties of Metallic Glasses,
	Spain, 2009

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

Материалы для магнитной записи: классификация

? Возникает вопрос: любой ли материал подойдёт для магнитной записи?

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

Материалы для магнитной записи: классификация

? Возникает вопрос: любой ли материал подойдёт для магнитной записи?

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

Материалы для магнитной записи: классификация

? Возникает вопрос: любой ли материал подойдёт для магнитной записи?

Свойство	Знак	| |		(H)	(25 оС)	Причина магнетизма
Диамагнетизм	–	10–6	10–5	Нет	Н2О: –0,72 10–6;	Прецессия спаренных электронов [ ]
					Bi: – 14 10–6
Парамагнетизм	+	10–5	10–2	Нет	O2: 0,15 10–6;	Собственный Pm неспаренного электрона
					W: 14 10–6	[ ]
Ферромагнетизм	+	102	104	Есть	Fe: < 650;	Кооперативное [ ][ ] выстраивание
					Sm1-xPrxCo5:	спинов неспаренных электронов
					< 8000
Антиферромагнетизм	+	10–4	10–2	Есть	MnO: < 10-2	Антипараллельное выстраивание спинов
						неспаренных электронов двух подсистем
						[ ][ ]
Ферримагнетизм	+	101	103	Есть	BaFeO4: < 60	Антипараллельное [ ][ ] выстраивание
						спинов неспаренных электронов двух
						разных подсистем

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

Материалы для магнитной записи: что есть что?

Ферромагнетики	А>0
	Наличие локализованных магнитных моментов,
	например, в атомах с недостроенными
	d- или f-электронными подуровнями.

Антиферромагнетики

Ферримагнетики (нескомпенсированный антиферромагнетизм)

А<0

Скомпенсированный антиферромагнетизм имеет место при полной компенсации магнитного момента, т. е. когда результирующая намагниченность кристалла

равна нулю

имеются магнитные ионы двух или более типов разной химической природы или одной природы, но разной валентности

(например, Fe2+ и Fe3+ в магнетите FeO Fe2O3), либо ионы одной химической природы и одной валентности, но имеющие в магнитных подрешетках разное число узлов в единице объема образца.

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ЗАПОМИНАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Магнитные свойства:		Коэрцитивная сила;
		Остаточная индукция(намагниченность).

● оптимальное соотношение основных магнитных свойств,

в подавляющем большинстве случаев - предельно достижимое значение:

Br;

коэффициента выпуклости петли гистерезиса;

● однородность магнитных свойств в пределах промышленных партий ферропорошка;

● минимальная дисперсия полей перемагничивания микрочастиц ферропорошка.

•Physics Faculty, Lection : Magnetic nanocrystalline materials for high-density recording, October 30th 2012 Dr.Mokhovikov Alexander Yurievich

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ЗАПОМИНАЮЩЕЙ СРЕДЫ

		В плоскости пленки вдоль оси образца Нс=4,9Э На=14,6Э
		в плоскости пленки перпендикулярно оси образца Нс=3,7Э, На=5,9Э
	5	перпендикулярно плоскости пленки
Отн.ед			б	2
					1
Намагниченность	0
	-5
Структура микрочастиц:	-100		-50	0	50	100
				Н. Э

●максимальная однородность размеров,

видеальном случае -монодисперсность;

●оптимальные размеры;

●отчетливо выраженная анизотропия формы частиц;

●отсутствие пор и трещин.

•Physics Faculty, Lection : Magnetic nanocrystalline materials for high-density recording, October 30th 2012 Dr.Mokhovikov Alexander Yurievich

Нобелевская премия 2007: предпосылки

Всем знакомо электрическое сопротивление —

способность материалов мешать протеканию электрического тока, а причина существования электрического сопротивления металлов — рассеяние электронов проводимости.

Если проводник с током поместить во внешнее магнитное поле, то оно слегка изменит электрический ток — так, словно бы под действием магнитного поля изменилось электрическое сопротивление материала.

Это изменение называется

магнетосопротивлением; открыто оно было давно, 150 лет назад, когда люди еще толком не знали, откуда вообще берется сопротивление.

•Физический факультет, ЭВУ и системы, 5 семестр,2013 Доцент Моховиков А..Ю. Physics Faculty, Electronic Devices & Systems, 5th semester,2013 Dr. Mokhovikov