4. Технології магнітного запису інформації
4.1. Система паралельного (горизонтального) зберігання даних.
У цій системі намагнічування робочого шару диску відбувається вздовж його руху (див. рис. 1.34). Він дозволяє здійснити щільність запису до 23 Гбіт/см2.
Рис.1.34.
Дані записуються на диск, покритий феромагнітним записуючим шаром.
4.2. Система перпендикулярного (вертикального) зберігання даних.
У перпендикулярній системі запису даних орієнтація намагнічення доменів робочого шару перпендикулярна поверхні диску. Таке її розміщення вперше запропонував Ш. Івасакі в 1976 році.
Під робочим шаром диска чи стрічки знаходиться шар магнітом’якого заліза (див. рис. 1.35).
Рис. 1.35.
Магнітна головка, як і в поздовжньому запису, знаходиться з однієї сторони носія, але має відмінну від головки поздовжнього запису конструкцію. Полюси такої головки різні за поперечним перерізом - „гострий” і „тупий”. Густі силові лінії, які стікають з „гострого” полюсу, записують дані на диск і, розтікаючись по магнітом’якій основі, в розрідженому стані повертаються до „тупого” полюсу. При цьому розріджені вони настільки, що вже не в стані перемагнітити носій. Таким чином, якщо в поздовжньому запису магнітне поле запису генерується між полюсами головки, то в перпендикулярному – між зрізом полюсу головки і магнітом’якою основою диску. Тому домени записуючого шару орієнтуються вертикально, а основи – горизонтально. Це забезпечує додаткову стабільність доменів відносно один одного.
При перпендикулярному запису використовується набагато більш складний магнітний робочий шар. Під тонким захисним вуглецевим шаром знаходиться записуючий шар із окисленого сплаву кобальту, платини і хрому. Основа складається із двох антиферомагнітних шарів, які дозволяють зняти внутрішнє напруження магнітного поля.
Для зчитування інформації в системах з перпендикулярним магнітним записом потрібні принципово нові головки читання, які дозволяють значно збільшити співвідношення сигнал/шум і потужність самого сигналу. Тому деякі компанії вже починають застосовувати нове покоління головок на тунельному магніторезистивному ефекті (TMR Heads).
Система перпендикулярного магнітного запису дозволяє досягти щільність запису даних до 500 Гбіт/дюйм2 (теоретична межа).
4.3. Система магнітного теплового зберігання даних.
Таку систему запису ще називають термоасистованою системою запису (англ.: HAMR – Heat Assisted Magnetic Recording, запис з попереднім нагріванням за допомогою лазера). Цей метод передбачає короткочасний (1 пс) нагрів ділянки, на яку проводиться запис, до температури 380-400 К. В HAMR-головку вбудований лазер (див. рис. 1.36). При проходженні такої головки над робочим шаром він нагрівається променем лазера, внаслідок чого зменшується магнітна сприйнятливість феромагнетика робочого шару, а значить і зменшення площі гістерезису. Зменшення площі петлі гістерезису дає можливість переводити магнітний стан індукції зі стану ”0” в”1” і навпаки при менших значеннях індукції зовнішнього магнітного поля. Після проходження головки над нагрітою ділянкою її температура відновлюється до норми і петля гістерезису відновлює свою попередню форму. Такий спосіб зберігання інформації дозволяє досягнути її щільності до 10 Тбіт/дюйм2.
Впровадження цієї технології потребує використання в якості магнітного робочого шару принципово нових матеріалів з високим анізотропією. Це, перш за все, дорогі сплави Fe14Nd2B, CoPt, FePt і Co5Sm.
Рис. 1.36 (лазер для підігріву носія інтегрований в головку запису).