1.1. Магнітні явища, на яких ґрунтується робота жорсткого диску.

Робота нагромаджувачів на твердих дисках ґрунтується на тім загальновідомому факті, що при пропущенні через провідник (голівку запису/зчитування) електричного струму довкола нього утвориться магнітне поле. Це поле впливає на феромагнітну речовину (покриття диска), яка потрапляє в нього, змінюючи величину її залишкової намагніченості. При зміні напрямку струму полярність магнітного поля також змінюється. Справедливо і зворотне твердження: при впливі  на провідник  змінного магнітного поля в ньому виникає електрична напруга. Завдяки такій взаємній "симетрії" електричного струму і магнітного поля, з'являється можливість записувати дані у магнітні носії, а потім зберігати їх і зчитувати.

При записі кожного біта (чи групи з декількох біт) на диску формується послідовність ділянок з різною намагніченістю і, відповідно, деяким розташуванням зон зміни знака. Ділянка доріжки запису, на якій може бути записана одна зона зміни знака, називається коміркою переходу (transition cell) чи просто бітовою коміркою. Геометричні розміри такої комірки залежать від частоти сигналу запису і швидкості, з яким переміщаються одне відносно одного голівка і поверхня диска.

1.2. Принцип запису інформації.

Голівка запису/зчитування в будь-якому дисковому нагромаджувачі складається із сердечника з феромагнітного матеріалу і намотаної на ньому котушки (обмотки), по якій може протікати електричний струм. При пропущенні струму через обмотку в сердечнику (магнітопроводі) голівки утворюється магнітне поле. При переключенні полярності струму, що протікає, напрямок поля також змінюється.

Магнітне поле, що виникає в сердечнику, частково поширюється в навколишнє простір завдяки наявності "пропиляного" у ньому зазору. Якщо поблизу зазору розташовується інший феромагнетик (робочій шар носія), то магнітне поле локалізується в ньому, оскільки подібні речовини володіють меншим магнітним опором, чим повітря. У цьому випадку говорять, що магнітний потік, що перетинає зазор, замикається через носій. Це приводить до орієнтації магнітних часток (доменів) носія в напрямку дії поля. Ця орієнтація зберігається тривалий час після зникнення магнітного поля, що і є фізичною основою енергонезалежності магнітної нам'яті.

Магнітні поля, створювані окремими доменами на чистому диску орієнтовані випадковим образом до взаємно компенсуються на любій скільки-небудь протяжній (макроскопічній) ділянці поверхні, тому її залишкова намагніченість дорівнює нулю. Якщо ж ділянка поверхні диска при проходженні поблизу зазору голівки піддається впливу магнітного поля, домени вистроюються у деякому напрямку, та їхні магнітні поля більше не компенсують один одного. В результаті у цієї ділянки з'являється залишкова намагніченість, яку можна детектувати.

Внаслідок протікання змінного струму імпульсної форми в обмотці голівки запису/відтворення на диску  утвориться послідовність ділянок з різною за знаком (напрямку силових ліній) залишковою намагніченістю. Залишкова намагніченість носія, отже, залежить від полярності електричного струму в обмотці голівки.

Найбільш важливими з погляду наступного відтворення записаної інформації виявляються ті зони, у яких відбувається зміна напрямку залишкового магнітного поля, чи просто зони зміни знака (flux transition).

Зона зміни знака — це ділянка магнітної поверхні диска між сусідніми намагніченими ділянками, у яких напрямки намагніченості протилежні. Як відомо з фізики, електрорушійна сила індукується в обмотці (зокрема, голівки) при наявності в ній змінного магнітного поля. З цього випливає, що при проходженні магнітної голівки над намагніченою зоною,  де магнітний потік відносно постійний, помітного електричного струму в ній немає.