3. Горизонтальная магнитная запись, физические основы.

МГ запись представляет собой магнитопровод с зазором. При протекании тока Iw (Рис.8.3.А) по обмотке, в ее магнитопроводе создается магнитный поток, который замыкается через зазор g. Поскольку магнитное сопротивление воздушного зазора велико, поток частично замыкается через магнитный слой НИ толщиной s. Слой отстоит от головки на расстояние d. В результате происходит изменение ориентации в направлении доменов на тех участках, которые оказались в зоне действия МГ.

Вывод: основной элемент памяти – отпечаток; в магнитный носитель запись была бы невозможна, если бы сердечник не был разряжен.

Предельное значение физической плотности записи зависит от метода записи, способов кодирования, величины зазора МГ, конструкции МГ, расстояния между МГ, покрытия носителя, от характеристик магнитного материала НИ и др.

Магнитная головка чтения позволяет определить моменты времени, когда при движении носителя около нее оказываются границы (между участками) с участками, противоположной намагниченности. Магнитный поток, создаваемый доменами, частично замыкается через магнитопровод МГ-чтения. При прохождении МГ чтение отпечатка потокосцеплнния обмотки изменяется и в ней наводится ЭДС согласно закону Фарадея. ЭДС считывания пропорционально скорости движения потока: . Если отпечатки расположены далеко друг от друга, и их взаимно влиянием можно пренебречь, то форма, наводимая в обмотке головки чтения ЭДС, аппроксимируется гауссовым импульсом (Рис.8.4), а длительность воспроизведения импульса по уровню 0.5 определяется формулой: . Формула показывает, что сокращение длительности импульса воспроизведения может быть достигнуто путем уменьшения зазора головки g, толщины магнитного покрытия s, длины перехода a. Длина перехода определяется взаимодействием соседних участков НИ (Рис.8.5), и для заданного материала при горизонтальной записи ограничена снизу. Уменьшение толщины покрытия снижает амплитуду сигнала считывания. Средняя толщина покрытия материалов на основе окислов железа составляет 5мкм, на основе никель-кобальта 0.5мкм. Зазор в магнитопроводе составляет 0,2-0,5 мкм.

Важным параметром является расстояние от головки до поверхности НИ, оно может быть равно нулю и тогда реализуется контактная запись, характерная для МЛ и ГМД. Когда основной носитель на основе полиэфирной или ацетатной пленки - трение между НИ и МГ вызывает износ и ограничивает допустимую скорость движения НИ. При использовании жестких дисков реализуется бесконтактная запись: МГ на расстоянии 0,2  - 0,5мкм.

4. Вертикальная магнитная запись, физические основы.

Для ориентации доменов в вертикальном направлении, необходимо сформировать магнитный поток так, чтобы он был перпендикулярен поверхности НИ, магнитный материал носителя должен обладать особыми свойствами: одноосевой магнитной анизотропией с осью лёгкого намагничивания перпендикулярной плотности НИ. Такими свойствами обладает сплав кобальта и хрома. На Рис.8.6_А МГ конструкция, где узкий рабочий полюс 1 и широкий полюс замыкания 2 обеспечивают запись информации. В качестве НИ - многослойная структура, включающая наружный запоминающий слой 3 и специальный железо-никелевый слой замыкания 4.

Под действием тока записи в обмотке возникает поток, проходящий через слой запоминания. В нем силовые линии вертикальны. Материал вертикального магнитопровода обладает высокой магнито проницаемостью: , где S – площадь сечения магнитопровода, Ф – магнитный поток. Можно подобрать такое соотношение площадей записывающего полюса головки Sw и полюсных замыканий Sb, чтобы при постоянном значении амплитуды Iw выполнялось условие Hb<Hc<Hw, где Hc – коэрцетивная сила, Hb – напряженность магнитного поля в замыкающем слое под полюсом замыкания, Hw – напряженность магнитного поля под записывающим полюсом.

Под действием поля напряженности Hw происходит вертикальная ориентация доменов в запоминающем слое. Ориентация доменов под полюсом Hb не изменяется, может использоваться и другие конструкции МГ записи. Например, на Рис.8.6_Б две части МГ записи располагаются по обе стороны носителя. Такая конструкция обеспечивает возможность записи только с одной стороны. Способ может быть использован в ГМД. Существуют и другие разновидности реализации вертикальной магнитной записи.