• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Сравнение характеристик продольной и перпендикулярной записи

Как известно, поверхностная плотность информации зависит не столько от ориентации намагниченности в рабочем слое, сколько от размеров зоны перехода намагниченности из одного направления в противоположное, т.е. от площади, занимаемой битом информации. Формирование переходов намагниченности в рабочем слое с перпендикулярным и продольным намагничиванием показано на рис. 3.5, а также на нем представлены распределения продольной Мх и перпендикулярной М составляющих намагниченности, а также составляющих HDX Hdy напряженности размагничивающего поля для обоих видов магнитной записи. В качестве рабочего слоя для перпендикулярной записи взята пленка со столбчатой структурой, которая характерна, например, для кобальт-хромовых пленок (рис. 3.5, а, б). В кобальт-хромовом рабочем слое можно сформировать переходы намагниченности ступенчатой формы. Такие переходы, естественно, занимают сравнительно небольшую площадь.

Многочисленные исследования, в том числе и'наблюдения с помощью электронного микроскопа, показывают, что кобальт-хро- мовые пленки имеют гексагональную структуру. Они состоят из вытянутых по всей толщине столбиков, каждый из которых мбжно считать практически миниатюрным телом, способным намагничиваться в его продольном направлении, т.е. перпендикулярно поверхности пленки. Намагниченные столбики разделены немагнитными, обогащенными хромом прослойками относительно небольших размеров. Поэтому с достаточно высокой степенью приближения можно считать, что минимальный размер перехода а намагниченности, называемый длиной перехода намагниченности, равен диаметру столбика, который колеблется в пределах 0,05-0,2 мкм. Обычно диаметр столбика составляет 1/10 - 1/20 часть толщины пленки 8 и не зависит от намагниченности насыщения и от коэрцитивной силы пленки.

Обратимся еще раз к магнитной записи с продольным намагничиванием, когда используется традиционный рабочий слой, состоящий из мелкодисперсных частиц, т.е. частиц небольших размеров (см. рис. 3.5, е, з). Если при записи с перпендикулярным намагничиванием длина перехода намагниченности определяется одним или



Рис. 3.5. Упрощенные модели переходов намагниченности и их характеристики для записи с перпендикулярным (а-д) и продольным (е-л) намагничиванием

несколькими диаметрами отдельных столбиков, то при записи с продольным намагничиванием длина перехода а намагниченности характеризуется размерами ансамбля частиц в рабочем слое носителя. Длина перехода во многом зависит и от магнитных параметров материала. Оценить ее можно по формуле: а ≈ Мr ∂/Нc, где М — остаточная намагниченность; Нс - коэрцитивная сила рабочего слоя. Из формулы видно, что для увеличения плотности записи информации в этом случае требуется уменьшить толщину рабочего слоя и его остаточную намагниченность и увеличить коэрцитивную силу, что не просто сделать на практике.

Как уже отмечалось, для рабочего слоя носителя записи с продольным намагничиванием могут быть использованы сравнительно тонкие металлические магнитные пленки. При их толщине менее 100 нм еще можно говорить об увеличении плотности записи информации. В то же время даже в очень тонком рабочем слое, обладающем большой коэрцитивной силой, наблюдается сложная доменная структура, характеризующая переход намагниченности (см. рис. 3.5, ж).

Форму идеального перехода намагниченности можно представить в виде ступенчатой функции составляющих намагниченности Му и Мx для перпендикулярной и продольной записей соответственно, как показано на рис. 3.5, в, и, где заштрихованные участки обозначают области наиболее эффективного воздействия размагничивающих полей при намагничивании рабочего слоя. Под действием размагничивающих полей Hdy и Hdx изменяется и распределение^составляющих намагниченности Мy и Мх (см. рис. 3.5, г, к).
Достижению ступенчатого перехода намагниченности при записи с продольным намагничиванием препятствует размагничивающее поле, которое усиливается по мере приближения к центру перехода. С возрастанием плотности записи действие размагничивающего поля увеличивается. При магнитной записи с перпендикулярным намагничиванием также действует размагничивающее поле. Однако с приближением к центру перехода его действие ослабевает, т.е. размагничивающее поле стремится к нулю, что позволяет получить переходы намагниченности небольшой длины и, следовательно, реализовать запись информации с высокой плотностью. В этой связи оптимальные распределения намагниченности для обоих видов записи различны: их можно представить в виде периодических функций (см. рис. 3.5, д, л).

Несмотря на благоприятные условия записи с перпендикулярным намагничиванием, форма реальных переходов отличается от ступенчатой, и чем меньше коэрцитивная сила рабочего слоя носителя, тем значительнее отличие. Форма перехода намагниченности может быть разной, если напряженность поля достаточна для достижения состояния насыщенности в направлении, перпендикулярном поверхности носителя.

Реальный переход намагниченности имеет сложное распределение, и его учет особенно важен при достижении высокой информационной плотности записи. Например, марганец-висмутовые пленки обладают большой перпендикулярной анизотропией, но при их намагничивании преобладает механизм движения доменных границ, который сдерживает использование таких пленок в качестве рабочего слоя носителя записи с перпендикулярным намагничиванием, так как движение доменных границ повышает уровень шума при воспроизведении информации.

Магнитное экранирование

Магнитное экранирование более эффективно, когда экранируемый объект помещен внутри замкнутой оболочки, выполненной...

читать далее

Неплохими свойствами магнитомягкого материала обладают железосодержащие многослойные пленки, со слоями пермаллоя...

читать далее

Магниторезистивная головка с двойным чувствительным элементом

Стремление повысить разрешающую способность магниторезистивной головки привело к необходимости магнитного экранирования...

читать далее