• 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.

Проблема воспроизведения живого образа

Одна из важнейших сфер применения магнитной записи - различные аппараты записи и воспроизведения звука и изображения...

читать далее

Усложнение интегральных схем влечет значительный рост затрат на освоение производства с традиционной архитектурой...

читать далее

Биокомпьютеры

Можно ли представить компьютер размером с молекулу? А ведь существует он со времени зарождения жизни на Земле...

читать далее