磁性材料-磁记录材料概要.ppt

*缺点： 1、磁带和软盘中磁性颗粒的体积比为40%，硬盘中仅为20%，这使得涂层的磁性能和记录性能变差。 2、软盘和磁带涂布介质的厚度很难小于1?m，硬盘很难小于0.25 ?m。 3、存在颗粒结块，分散性难控制，很难获得具有理想记录特性的颗粒。 4、磁场对颗粒进行定向或打乱定向不是很有效。 4.3.3 薄膜介质 *薄膜介质包含100％的磁性材料，因此使用薄膜介质比使用颗粒状介质能得到更高的输出幅度。 *剩余磁化强度不是材料本身的固有特性，而强烈地依赖于微结构、薄膜厚度、薄膜沉积的表面特性以及沉积的工艺条件。矫顽力也不是材料的固有属性，它与薄膜内的磁各向异性有关。 *基底：基底要有很好的抛光，因为磁头－介质间距的变化，表现为信号幅度的调制或信号下降，甚至丢失脉冲；基板的硬度很重要。 *附加层：一般使用Ni-P化学镀层，厚度范围为15~25?m，它是非晶态和非磁性的，目的是提高硬度和减少缺陷。 *磁性层：大部分实用的磁性薄膜是Co基金属合金，制备方法有化学沉积(电镀、化学镀)和物理沉积(真空蒸镀、直流或射频溅射、离子镀等)两种。 *保护层：保护层应该是比较硬的、化学性质不活泼的、能与磁性层很好粘结但与磁头不粘结的材料，同时应有高的抗张强度，并且不易碎裂。通常使用的保护层材料是硬质碳，采用的成膜方法一般是溅射。其它保护层材料：带有Cr增强层的溅射铑薄膜、SiO2、TiC、TiN、SiC、CrC3、 A12O3等。 4.4 磁光记录材料 4.4.1 磁光效应 *定义：一束入射光进入具有固有磁矩的物质内部传输或者在物质界面反射时，光波的传播特性发生变化。 *磁光效应的类型： 1、塞曼效应：对发光物质施加磁场，光谱发生分裂的现象。 2、法拉第效应和科顿-莫顿效应 3、克尔效应 4.4.2 磁光记录和读出原理 一、磁光记录原理 *热磁效应：温度升高。矫顽力下将，在该处施加反向磁场，使该部位磁化发生反转，从而实现磁记录。 二、磁光记录读出原理 *读出时激光不能使记录介质过热，因此加热功率要比记录时的功率低。 *提高磁光薄膜的克尔效应和磁光盘的动态特性，高的?K为必要条件。 4.4.3 磁光记录介质材料 Mn-Bi合金 → 稀土-过渡族元素非晶态薄膜 → 石榴石氧化物薄膜、Pt/Co多层膜、Pt-Co合金薄膜 第四章 磁记录材料 *21世纪是 “信息世纪”，大容量存储技术在信息处理、传递和保存中占据相当重要的地位。 *磁记录技术在信息存储领域具有独特的地位，它的发展已经有100多年历史。 *磁记录设备：磁带、软盘、硬盘 特点：价格低廉，性能优良，记录密度逐年提高，信息写入和输出速度快，容量大，可擦除重写 实例：磁带录音机、录像机、银行卡、图书卡、门卡、计算机 *光记录的特点：非接触式记录，存储密度高、容量大，性价比高 缺点：信息的读写需要精密跟踪伺服的光学头，光盘驱动器价格较贵，数据传输速度慢 *固态存储器的特点：没有运动部件，可靠性高，可以高速随机存储，不需电池供电，数据为不挥发性 缺点：存储量较小，价格高 *20世纪80年代出现的其它存储设备：光盘、固态存储器（如U盘等） 4.1 磁记录概述 *磁记录的功能是将一切能转变为电信号的信息(如声音、图像、数据和文字等)，通过电磁转换记录和存储在磁记录介质上，并且该信息可以随时重放。 *根据记录信息的形态，磁记录可分为：模拟式磁记录、数字式磁记录 *根据磁化强度与记录介质的取向，数字式磁记录可分为：水平磁化模式、垂直磁化模式 4.1.1 磁记录的基本过程 *由介质上的记录磁迹所构成的磁化强度的空间变化代表记录信号的时间变化规律 4.1.2 模拟式磁记录 定义：将声音振动的大小、图像的明暗等原样地转变为磁化的强弱，记录在记录介质表面上的方式 分类：无调制记录（直接记录）、调制记录 无调制记录：无偏磁记录、直流偏磁记录、交流偏磁记录 *偏磁信号本身并不反映在磁介质的记录信号上 ? 直接记录 调制记录：调幅记录、调频记录 *载波信号反映在磁介质的记录信号上 一、偏磁记录 1、直流偏磁记录 *优点： 较好的线性关系和较高的记录灵敏度 *缺点： 当没有信号时，存在直流背底噪声；信号的动态变化范围只能在线性部分 2、交流偏磁记录 *特点： 存在交流消磁，不导致背底噪声；很好的线性特性；信号失真度小，信噪比高。 二、调制记录 *调制的原因：输入信号随时间的变化范围很宽，有些是超低频信号，有些是瞬态式的信号，动态范围很宽。 *调制：用低频信号去控制高频振荡，使其具有低频信号特征的过程称为调制。 *调幅：以调制信号去控制载波的振幅，使载波的振幅按调制信号的规律变化。包络线反映了调制波的特点。 *调频：以调制信号去控制载波的频率，使载波的频率按调制信号的规律变化。特点：其