Реклама:

Эффект GMR был открыт в 1988 году в кристаллах, подвергнутых воздействию сильного магнитного поля (мощность которого была в 1000 раз выше мощности полей, используемых в накопителях на жестких дисках). Ученые Петер Грюнберг из Германии и Альберт Ферт из Франции обнаружили, что в магнитном поле сопротивление проводников, состоящих из чередующихся сверхтонких слоев различных металлов, изменяется в довольно широком диапазоне. Основная конструкция, используемая в гигантских магниторезистивных головках, представляет собой разделительный слой немагнитного материала, расположенный между двумя слоями магнитных металлов. Один из этих магнитных слоев является закрепленным, т.е. имеющим заданную магнитную ориентацию. Другой же считается свободным, что означает возможность свободного изменения направления или ориентации. Магнитные материалы стремятся выровняться в одном направлении. Таким образом, если разделительный слой будет достаточно тонок, свободный слой приобретет ту же ориентацию, что и закрепленный. Было обнаружено, что ориентация свободного слоя периодически изменяется, то совпадая с магнитной ориентацией закрепленного слоя, то приобретая строго противоположное направление. Когда слои ориентированы в одном направлении, их общее сопротивление имеет относительно низкую величину; при противоположной магнитной ориентации общее сопротивление слоев значительно возрастает.

Считывающий элемент гигантской магниторезистивной головки показан на рис. 8.6.

При прохождении слабого магнитного поля (характерного, например, для жестких дисков) через гигантскую магниторезистивную головку происходит изменение ориентации частиц свободного магнитного слоя по отношению к магнитному направлению закрепленного слоя, что значительно повышает общее сопротивление. Как вы уже знаете, подобное явление возникает в результате эффекта GMR. Физическая природа перепадов сопротивления обусловлена направлением собственного вращения электронов в различных слоях.

В декабре 1997 года все та же IBM анонсировала 3,5-дюймовый накопитель емкостью 16,8 Гбайт, в котором используются головки GMR. С тех пор головки GMR стали использо-

ваться в большинстве устройств 3,5-дюймового формфактора емкостью от 20 до 500 Гбайт и 2,5-дюймового формфактора емкостью до 120 Гбайт. Благодаря использованию головок СМЯ появилась возможность повысить плотность записи до 100 Гбайт/дюйм2. Для создания устройств с более высокой плотностью записи потребовался переход на технологию перпендикулярной записи.

Рис. 8.6. Поперечное сечение магнитной головки GMR

Ползунки

Ползунком называется деталь конструкции, благодаря которой головка поддерживается в подвешенном положении на нужном расстоянии от поверхности диска. Сам ползунок при этом также не соприкасается с поверхностью носителя. В большинстве случаев эта деталь по форме напоминает катамаран с двумя боковыми "поплавками" и центральной "рулевой рубкой" — магнитной головкой (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Внешний вид ползунка Mini

Постоянное уменьшение размеров накопителей приводит к тому, что все их составные части, в том числе ползунки, также уменьшаются. Например, размер стандартного мини-винчестера составляет 4x3,2x0,86 мм. Большинство производителей головок уже перешли на уменьшенные размеры ползунков: Micro, Nano, Pico и Femto. Используемые сегодня ползунки Femto предельно малы и имеют размеры, сопоставимые с размером шарика стержня шариковой ручки. Ползунки Pico и Femto собираются с помощью пленочного соединительного кабеля (FIC) и чипа с технологией керамики (СОС), что позволило полностью автоматизировать процесс.


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒