录像机的磁头的工作原理(机械硬盘你可能不知道的秘密（四）)

Posted 2023-05-25

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录像机的磁头的工作原理(机械硬盘你可能不知道的秘密（四）)

磁头臂材质主要为铝合金，具有接近甚至超过优质钢的强度，良好的塑性，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，具有良好的加工性能。

磁头臂组成写放大器、读出前置放大器、磁头选择开关电路和保护电路等制成集成电路，并安装在磁头臂上，从而改善了读/写信号的高频传输特性。

主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输，而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据，磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度

巨磁阻效应在高密度读出磁头、磁存储元件上有着广泛的应用。随着技术的发展，当存储数据的磁区越来越小，存储数据密度越来越大，这对读写磁头提出更高的要求。巨磁阻物质中电流的增大与减小，可以定义为逻辑信号的0与1，进而实现对磁性存储装置的读取。巨磁阻物质可以将用磁性方法存储的数据，以不同大小的电流输出，并且即使磁场很小，也能输出足够的电流变化，以便识别数据，从而大幅度提高了数据存储的密度。

巨磁阻效应被成功地运用在硬盘生产上。1994年，IBM公司研制成功了巨磁电阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度提高了17倍，从而使得磁盘在与光盘的竞争中重新回到领先地位。目前，巨磁阻技术已经成为几乎所有计算机、数码相机和MP3播放器等的标准技术。

利用巨磁电阻物质在不同的磁化状态下具有不同电阻值的特点，还可以制成磁性随机存储器（MRAM），其优点是在不通电的情况下可以继续保留存储的数据。

除此之外，巨磁阻效应还应用于微弱磁场探测器。

薄膜感应（TEI）磁头

在1990年至1995年间，硬盘采用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。盘片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限，是因为在提高磁灵敏度的同时，它的写能力却减弱了。

各向异性磁阻（AMR）磁头

AMR（Anisotropic Magneto Resistive）90年代中期，希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作，但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下，薄条的电阻会随磁场而变化，进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化，提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度，而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度，AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度，所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。

CPP-GMR磁头

CPP-GMR磁头，中文全称即垂直平面电流模式的大型抗磁化磁头，它是日本计算机制造商富士通公司开发出了一种新型读写磁盘磁头技术。使用这一技术的硬盘驱动器的记录密度可高达每平方英寸300GB。硬盘记录密度的增加将提高笔记本电脑和桌上型电脑的存储容量，而价格只是略有上升。

OAW磁头

OAW英文全称是英文Optically Assisted Winchester，即光学辅助温氏技术。该技术是Seagate正在开发的一种新型磁头技术，它把传统的磁读写头和低强度激光束结合在一起，激光束通过光纤进入磁头，再通过一个微电机驱动的镜子反射到磁盘表面，从而实现磁头的精确定位。希捷公司认为OAW技术能够在1英寸宽的范围内写入多于105000个磁道，硬盘单碟容量可达36GB以上，但该技术要进入实用阶段还需二三年的时间。不过，现在硬盘的单碟容量已经达到了1TB，因此看来，OAW这项技术的市场前景不容乐观。

精彩待续......