81 matches
-
În adevăr, efectul de imprimare parazită a unor porțiuni de mediu în contact cu altele („print through”) sau efectele paramagnetice reduc semnificativ amplitudinea semnalului la lectură. Procesul de înregistrare magnetică digitală și forma curbată în secțiune a unei tranziții de magnetizație a mediului sunt prezentate schematic în figura 5. Se observă că pentru intensități ale câmpului de scriere H ≥ H2, magnetizația porțiunii de mediu aflate sub cap se inversează. În schimb, dacă H ≤ H1, mediul rămâne în starea de magnetizare inițială
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
reduc semnificativ amplitudinea semnalului la lectură. Procesul de înregistrare magnetică digitală și forma curbată în secțiune a unei tranziții de magnetizație a mediului sunt prezentate schematic în figura 5. Se observă că pentru intensități ale câmpului de scriere H ≥ H2, magnetizația porțiunii de mediu aflate sub cap se inversează. În schimb, dacă H ≤ H1, mediul rămâne în starea de magnetizare inițială. Câmpul de demagnetizare Hd, care lărgește tranziția, se datorează atât autodemagnetizării materialului, cât și influenței tranzițiilor de magnetizație adiacente. Intensitatea
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
H ≥ H2, magnetizația porțiunii de mediu aflate sub cap se inversează. În schimb, dacă H ≤ H1, mediul rămâne în starea de magnetizare inițială. Câmpul de demagnetizare Hd, care lărgește tranziția, se datorează atât autodemagnetizării materialului, cât și influenței tranzițiilor de magnetizație adiacente. Intensitatea acestui câmp este proporțională cu factorul de demagnetizare (adimensional) N, care crește la mărirea densității de înregistrare și a grosimii stratului activ al mediului. Valoarea câmpului coercitiv constituie o măsură (relativ) bună, chiar dacă numai aproximativă, a capacității unui
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
activ al mediului. Valoarea câmpului coercitiv constituie o măsură (relativ) bună, chiar dacă numai aproximativă, a capacității unui mediu de a nu se demagnetiza ușor. Mediile caracterizate prin cicluri de histerezis rectangulare și câmp coercitiv ridicat prezintă valori mai mari ale magnetizației decât mediile cu câmp coercitiv scăzut, pentru un câmp de demagnetizare dat (dreapta 1/N din figura 5,a). O interfață cap - mediu optimă trebuie să asigure tranziții de magnetizație cât mai apropiate de funcția treaptă. Sunt atunci necesare adâncimi
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
rectangulare și câmp coercitiv ridicat prezintă valori mai mari ale magnetizației decât mediile cu câmp coercitiv scăzut, pentru un câmp de demagnetizare dat (dreapta 1/N din figura 5,a). O interfață cap - mediu optimă trebuie să asigure tranziții de magnetizație cât mai apropiate de funcția treaptă. Sunt atunci necesare adâncimi mici de pătrundere a câmpului de scriere în mediu, zonele magnetizate din profunzimea mediului contribuind la lărgirea tranziției prin efectul de demagnetizare. Înregistrările magnetice de mare densitate pot fi obținute
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
Înregistrările magnetice de mare densitate pot fi obținute numai cu suporturi magnetizate la saturație, în zone adiacente superficiale și foarte înguste. Efectul geometriei interfeței cap - mediu asupra densității de înregistrare este prezentat în figura 6. Distanța dintre două tranziții de magnetizație definește lungimea celulei de date, fiind totodată egală și cu inversul densității de înregistrare. Densitatea unei înregistrări poate fi semnificativ mărită numai pentru dimensiuni micronice și submicronice ale întrefierului capului, ale grosimii mediului și ale distanței cap - mediu. Trecerea unei
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
celulei de date, fiind totodată egală și cu inversul densității de înregistrare. Densitatea unei înregistrări poate fi semnificativ mărită numai pentru dimensiuni micronice și submicronice ale întrefierului capului, ale grosimii mediului și ale distanței cap - mediu. Trecerea unei tranziții de magnetizație prin dreptul întrefierului unui cap magnetic generează în înfășurare un impuls de lectură, de amplitudine proporțională cu variația în timp a fluxului magnetic generat de tranziție. Lățimea impulsului depinde de performanțele de lectură ale capului, dar și de lățimea ocupată
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
un proces cvasistatic, iar efectele de timp și temperatură sunt ignorate. De regulă, calculul câmpului de scriere neglijează structura de domenii a capului, căruia-i atribuie în schimb o permeabilitate uniformă, de valoare ridicată. Mecanismele de comutare (de inversare a magnetizației) a domeniilor aparținând mediului nu sunt încă suficient de bine înțelese, iar interacțiunile dintre domenii nu sunt luate în considerare în aceste calcule. Aproape întotdeauna, lățimea pistei de înregistrare se consideră mult mai mare decât celelalte dimensiuni de interes. Modelele
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
mediului nu sunt încă suficient de bine înțelese, iar interacțiunile dintre domenii nu sunt luate în considerare în aceste calcule. Aproape întotdeauna, lățimea pistei de înregistrare se consideră mult mai mare decât celelalte dimensiuni de interes. Modelele uniaxiale presupun o magnetizație scalară, care nu poate fi decât răspunsul la componenta asociată a câmpului. Procesul de lectură este în schimb mai bine cunoscut. Fiind aproximativ liniar, el se pretează mai bine unei formulări analitice elegante. Pentru calculul tensiunii la lectură se utilizează
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
la lectură se utilizează o teoremă de reciprocitate, amplitudinea la ieșire reprezentând o integrală de convoluție în care funcția pondere este reprezentată de câmpul de dispersie longitudinal. Hoagland (1956) a propus o variație în arc - tangentă a componentei longitudinale a magnetizației mediului. Variația este spațială și se produce între variabile , care delimitează tranziția. Parametrul de lungime al tranziției, definit ca lungimea zonei din mediu în care magnetizația se inversează de la , se introduce în calculul lățimii impulsului de lectură. 1.4. Capete
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
longitudinal. Hoagland (1956) a propus o variație în arc - tangentă a componentei longitudinale a magnetizației mediului. Variația este spațială și se produce între variabile , care delimitează tranziția. Parametrul de lungime al tranziției, definit ca lungimea zonei din mediu în care magnetizația se inversează de la , se introduce în calculul lățimii impulsului de lectură. 1.4. Capete și medii 1.4.1. Considerații generale Corelația dintre proprietățile magnetice și performanțele de înregistrare ale capetelor și mediilor de înregistrare a făcut și face încă
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
magnetice și performanțele de înregistrare ale capetelor și mediilor de înregistrare a făcut și face încă obiectul a numeroase investigații. Astfel înregistrările efectuate de Speliotis, utilizând diferite interfețe cap - mediu, au condus la următoarele relații calitative: 1) lungimea tranziției de magnetizație este proporțională cu ; 2) jumătatea lățimii impulsului de lectură este proporțională cu ; 3) amplitudinea impulsului de lectură este proporțională cu , unde Δ, H c și M r reprezintă grosimea, câmpul coercitiv și magnetizația remanentă a stratului activ al mediului de
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
următoarele relații calitative: 1) lungimea tranziției de magnetizație este proporțională cu ; 2) jumătatea lățimii impulsului de lectură este proporțională cu ; 3) amplitudinea impulsului de lectură este proporțională cu , unde Δ, H c și M r reprezintă grosimea, câmpul coercitiv și magnetizația remanentă a stratului activ al mediului de înregistrare. Exponentul n are aproximativ valoarea 1/2 pentru mediile cu factor mare de rectangularitate al curbei de 24 25 magnetizare () și crește până la valoarea 1 pentru valori mari ale raportului de demagnetizare
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
să fie suficient de mare pentru a asigura un câmp magnetic detectabil în exteriorul mediului magnetizat. Cele trei relații calitative stabilite de Speliotis, aparent contradictorii, sunt satisfăcute utilizând pentru stratul activ al mediului materiale cu câmp coercitiv cât mai ridicat. Magnetizația remanentă a materialului trebuie să prezinte, de asemenea, valori cât mai mari, rezultând o creștere a amplitudinii la lectură, fără înrăutățirea rezoluției înregistrării. În adevăr, M r nu apare explicit în expresia lățimii impulsului de lectură, influențând doar valoarea exponentului
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
axa ușoară în lungul particulei. De altfel, anizotropiile magnetocristalină și de formă ale particulelor sunt cele care le determină coercivitatea; la rândul ei, aceasta dă valoarea câmpului de dispersie al capului, necesară pentru a realiza inversarea spinilor, producând tranziția de magnetizație în mediu. Mecanismul de magnetizare a mediului este rotația magnetizației particulei, sub acțiunea câmpului de scriere. Particulele sunt depuse uniform pe substrat și aliniate în câmp agnetic, la mediile longitudinale axele lor lungi fiind paralele cu direcția de deplasare a
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
de formă ale particulelor sunt cele care le determină coercivitatea; la rândul ei, aceasta dă valoarea câmpului de dispersie al capului, necesară pentru a realiza inversarea spinilor, producând tranziția de magnetizație în mediu. Mecanismul de magnetizare a mediului este rotația magnetizației particulei, sub acțiunea câmpului de scriere. Particulele sunt depuse uniform pe substrat și aliniate în câmp agnetic, la mediile longitudinale axele lor lungi fiind paralele cu direcția de deplasare a mediului. Depunerea se face mecanic, iar alinierea se efectuează în
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
slabei lor anizotropii magnetocristaline, în vreme ce dimensiunile prea mari (>>1 µm) nu satisfac deoarece particulele capătă o structură multidimensională, ușor de modificat chiar sub acțiunea unor câmpuri slabe, orientate în lungul axei ușoare a particulelor, prin mecanismul deplasării pereților. Proprietăți magnetice. Magnetizația de saturație M s trebuie să fie cât mai mare posibilă, în vreme ce coeficientul de rectangularitate al ciclului de histerezis trebuie să fie cât mai apropiat de unitate, pentru a obține un mediu de remanență M r cât mai ridicată. Câmpul
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
în vreme ce coeficientul de rectangularitate al ciclului de histerezis trebuie să fie cât mai apropiat de unitate, pentru a obține un mediu de remanență M r cât mai ridicată. Câmpul de demagnetizare al mediului este însă și el proporțional cu această magnetizație remanentă, așa încât valoarea optimă a lui M r va rezulta ca un compromis între cele două tendințe. Amplitudinea fluxului de lectură generat de mediu este proporțională cu densitatea n a acestuia, măsurată în particule /m³. Zgomotul particulelor este proporțional cu
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
semnal / zgomot crește ca n . Mediul trebuie să conțină un număr cât mai mare de particule monodimensionale, densitățile curente fiind de la 1020 - 1021 particule / m³ al mediului. Un alt parametru ce trebuie urmărit este distribuția câmpului de remagnetizare (inversare a magnetizației) în jurul câmpului coercitiv H c , definită ca raport ΔH / Hc , în care ΔH este lățimea impulsului obținut prin derivarea ciclului major de magnetizare în jurul punctului de coercitivitate, lățime ce se măsoară la jumătatea înălțimii impulsului (figura 7). La valori reduse
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
ΔH este lățimea impulsului obținut prin derivarea ciclului major de magnetizare în jurul punctului de coercitivitate, lățime ce se măsoară la jumătatea înălțimii impulsului (figura 7). La valori reduse ale distribuției câmpului de remagnetizare, , cele mai multe din particulele mediului își vor inversa magnetizația la același câmp de dispersie, obținând tranziții de magnetizație înguste, care furnizează o densitate mare de înregistrare. Un mediu ideal de înregistrare trebuie să aibă un număr cât mai mare de particule monodimensionale, cu un factor de umplere apropiat de
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
de magnetizare în jurul punctului de coercitivitate, lățime ce se măsoară la jumătatea înălțimii impulsului (figura 7). La valori reduse ale distribuției câmpului de remagnetizare, , cele mai multe din particulele mediului își vor inversa magnetizația la același câmp de dispersie, obținând tranziții de magnetizație înguste, care furnizează o densitate mare de înregistrare. Un mediu ideal de înregistrare trebuie să aibă un număr cât mai mare de particule monodimensionale, cu un factor de umplere apropiat de 100%, o coercitivitate și o remanență ridicate , o magnetostricțiune
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
și o temperatură Curie superioară temperaturii mediului ambiant. Coercitivitatea nu trebuie să depindă de temperatură, de timp sau de tensiunile mecanice. Distribuția câmpului de remagnetizare trebuie să fie cât mai îngustă, pentru a minimiza lungimea tranziției și efectul de „amprentă” (magnetizația parazită datorată unei regiuni învecinate mediului, resimțită prin substrat) și pentru a optimiza suprascrierea („overwrite”) în cazul discurilor magnetice. Tabelul nr. 1 sintetizează principalele caracteristici ale mediilor particulate. B. Mediile în straturi subțiri Mediile în straturi subțiri prezintă două avantaje
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
cazul discurilor magnetice. Tabelul nr. 1 sintetizează principalele caracteristici ale mediilor particulate. B. Mediile în straturi subțiri Mediile în straturi subțiri prezintă două avantaje importante în raport cu mediile particulate: 1) un factor de compactizare de 100%, propriu aliajelor metalice; 2) o magnetizație la saturație mai ridicată, datorată utilizării extensive a cobaltului. Referitor la ansamblul de neajunsuri ale mediilor particulate, semnalate mai sus, să observăm că, exceptând primul punct, situația se prezintă considerabil îmbunătățită la mediile metalice continue. Astfel, mediile continue au o
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
considerabil îmbunătățită la mediile metalice continue. Astfel, mediile continue au o curbă de histerezis rectangulară cu gradient mare, caracteristică monodomeniilor din straturile feromagnetice subțiri policristaline. Aceste medii sunt magnetic izotrope, iar mecanismul de magnetizare este cel al rotației necoerente a magnetizației spontane a cristalitei. Microscopic vorbind, este evident că mediul nu poate fi considerat continuu, datorită numărului mare de incluziuni și defecte ale rețelei cristaline, dar se obțin suprafețe care, din punct de vedere macroscopic, sunt extrem de netede și uniforme. Mediile
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]
-
formate din straturi suprapuse de Cr și Co, reducerea grosimii stratului de Co de la 160 nm la 40 nm are ca efect creșterea de circa zece ori a câmpului coercitiv pentru scăderea de numai 6 ori a remanenței. În general, magnetizația la saturație, proprietate intrinsecă a materialului, este mai redusă în cazul straturilor subțiri decât în cazul materialelor masive. Dimpotrivă, magnetizația remanentă, proprietate extrinsecă a materialului, poate fi optimizată modificând microstructura sau grosimea stratului, condițiile de depunere sau natura substratului. Coercitivitatea
Fenomene de înregistrare magnetică by GabrielaRodica Burlacu () [Corola-publishinghouse/Science/1160_a_1948]