磁信息材料分析.ppt

（4）根据磁头读写原理的不同 ① 感应式磁头 读出信号与通过磁头感应线圈的磁通变化率成正比，记录介质的运动速度越快，读出信号越大。 ② 磁阻磁头 采用感应写、磁阻读的分离式设计，以便针对读写的不同特性分别进行优化 由于磁头是通过阻值变化而非电流变化来感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取准确率高 磁记录介质材料 指主要完成信息的记录和存储功能的材料 将磁性材料薄薄地涂布在基体表面制成 如今人们广泛使用的磁带、磁盘、磁卡就属于磁记录介质。 本部分主要讨论两个问题 1.对磁记录介质材料的要求 2.磁记录介质材料的种类 ① 具有硬磁特性，要求具有较高的剩磁Br值，适当的矫顽力Hc值，磁滞回线接近矩形； ② 磁层表面组织致密，厚薄均匀，平整光滑，无针孔麻点，能经受磁头碰撞和摩擦而不划伤表面； ③ 记录密度高；磁层越薄，记录密度越高； ④ 对周围环境的温度、湿度变化不敏感，无明显的加热退磁现象，能长期保持磁化状态； ⑤ 输出信号幅度大，分辨率高，噪声低； ⑥ 价格低廉，易于高效率生产 上述性能的实现不但取决于磁性材料的特性，而且取决于生产工艺水平 如何减少磁层厚度，是提高记录密度，扩大存储容量的关键环节之一！ 磁层越薄，则垂直磁场小， 从而磁扩散面积小，因此记录密度高 常用磁记录介质主要有γ-Fe2O3系、CrO2系、Fe-Co系和 Co-Cr系材料等; --?γ-Fe2O3和Co或掺Co的γ-Fe2O3磁粉，是目前应用最广的磁记录材料。? ??? 按形态分类： ⑴ 颗粒涂布型材料 ⑵ 连续薄膜型材料 制造工艺 形态是一些针状的磁粉 金属氧化物：如γ-Fe2O3、Fe3O4和CrO2等 金属微粒：Fe、Co、Ni等 连续型材料 主要是Co合金，包括：Co-Ni-P、Fe-Ni-Co、Co-P等，以及这些材料的不同比例的组合 制造方法 -薄膜介质的制造方法有电镀法、化学沉积 法、真空沉积法、溅射法等； -用以在基体表面形成连续的磁性薄膜 　　 磁滞回线接近矩形和矫顽力低的磁性材料，称为矩磁材料。矩磁材料制成的磁芯或磁膜可以组成计算机的内存储器，它利用矩磁材料的矩形磁滞回线的两个稳定的剩磁状态构成计算机二进位制的“0”和“1”双稳态，再利用脉冲磁场存取信息。?? 其主要磁参量要求： ①矩形比R=Br/Bs高，以保证高的信/噪比； ②矫顽力Hc低，以降低驱动电流； ③开关时间ts短，即要求反磁化速度高，以提高信息存取速度； ④各项磁参量对各种环境因素有高的稳定性。? ???? 矩磁材料已经大量应用的有常温的Mg-Mn系铁氧体和宽温用的Li-Mn系铁氧体（都为尖晶石型铁氧体），以及Ni-Fe系合金薄膜。它们具有非易失性和抗辐照的优点。?? 磁泡材料是指在一定外加磁场作用下具有磁泡畴结构的磁性薄膜材料。当外加磁场增加到某一程度时，磁性晶体的一些磁畴便缩成圆柱状，其磁化强度与磁场方向相反，像一群浮在膜面上的小水泡（称为磁泡）。 圆柱状的磁畴利用液相外延的方法在[111]方向生长的磁性石榴石单轴磁晶各向异性，其易磁化轴垂直于膜面，薄膜厚度约为几微米，对可见光是透明的。利用偏光显微镜可以清楚观察到薄膜中的畴形，未加外磁场时呈迷宫状畴，由明暗相间的条状畴构成，两者的面积大体相等，当外加磁场增加时，磁化方向和磁场方向相同的磁畴变宽，磁化相反的畴形变窄，磁场再加强时，那些变窄的反向磁畴就要缩成分立的柱形畴，磁泡存储是利用磁泡材料中磁泡的有或无表示“1”或“0”，实现信息的存储。控制磁泡的产生、清除和检出以实现信息的写入和读出。? 其主要要求： ① 品质因数122 0≥su MKQμ= ，这是磁泡畴的稳定条件，Ku和μ0Ms分别是磁泡材料（薄膜）的垂直磁各向异性常数和饱和磁化强度； ②磁泡畴壁矫顽力Hc低，以减小驱动磁场和功率； ③磁泡畴壁迁移率μw高，以提高磁泡传输信息的速度； ④要求磁泡各磁参量对温度、时间、振动等环境因素的稳定性高。磁泡存储器容量大、体积小、无高速运动的机械部分，但速度慢、性能不够稳定，目前只是处于研制和试用阶段。可用作磁泡的材料主要有石榴石型稀土铁氧体系、Tb-Fe系、Gd-Co系非晶磁膜、钙钛石型铁氧体系等。?? 　　 磁光存储材料能使光在磁场作用下改变它的传输和反射方向。如克尔磁光效应是指线偏振光入射到施加磁场的磁性材料表面反射出去时，偏振面发生旋转的现象，偏振角旋转的大小和方向也与磁场强度、材料磁性和磁场方向有关。 应用较多的磁光存储材料主要有锰铋系磁膜和Tb-Fe系、Cd-Co系非晶磁膜材料。磁