磁记录基本知识
1. 磁记录的发展历史 (2)
2. 磁记录理论基础 (3)
2.1. 物质的磁性 (3)
2.2 铁磁性物质的磁化 (3)
3.磁记录的基本过程 (7)
4. 感应式磁头工作原理。 (9)
4.1. 合成式DMIG铁氧体磁头。 (9)
4.2 感应式薄膜磁头 (11)
5. 记录介质 (13)
5.1. 颗粒状介质 (13)
5.2. 薄膜介质 (13)
6.硬盘磁头动态性能及参数分析。 (14)
6.1. 飞行高度及飞行姿态控制。 (14)
6.2 动态电性能参数。 (14)
6.3. 磁头与介质主要参数对磁头动态电性能的影响。 (15)
1. 磁记录的发展历史
──1898年，丹麦的V. Pouln发明了人类历史上第一台磁性录音机，所用磁头是电磁铁。记录介质是碳钢钢丝。
──1907年，采用直流偏磁记录，提高灵敏度，降低了失真度，但磁记录仍处于实验阶段。
──1920年，电子管放大器出现，使磁记录进入实用化阶段。
──1930年，德国的F. Pfleumer发明了矫顽力较高的γ—Fe2O3磁性颗粒材料改善了记录介质的特性和稳定性。
牛肉烧豆腐──1935年，德国的E. Shuler研制出环形磁头，这种磁头具有很窄工作缝隙，克服了过去磁头磁场发散的缺点。
──1940年，日本的永井健三等发明了交流偏磁技术，提高了录音灵敏度和输出信号幅度。
──1956年，美国IBM公司发明了电子计算机，用磁鼓实现了数字磁记录。
──1957年，IBM公司推出350硬磁盘机，24英寸可移动磁头的硬盘机商品化。
──1962年，IBM 1301使用浮动磁头。
──1970年, IBM公司提出磁电阻读出磁头。
──1973年，IBM 3340使用Winchester磁盘技术。
──1979年, 薄膜磁头商品化。
──1990年，开发出磁阻感应复合型薄膜磁头，IBM公司发表磁盘的面记录密度达1Gb/inch2实验结果。
2. 磁记录理论基础
2.1. 物质的磁性心理健康小知识
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物体在外加磁场中磁化，其磁化强度和磁场强度的关系为：M=ΧH ，从实用的角度出发，可以按照磁化率Χ的大小和符号将物质分类如下：
1) 抗磁性。磁化率X<0的物质称为抗磁性物质，其绝对值很小，一般为10-5数量级。如惰性气体，众多有机化合物，非金属Si, P, S 等 。
2) 顺磁性。磁化率Χ>0，但数值很小，仅显示微弱磁性的物质称为顺磁性物质。大多数顺磁性物质服从居里—外斯定律：
钟繇宣示表X P P
C
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T T =
- T 为临界温度，称为顺磁居里温度。
3) 反铁磁性。有一类物质，当温度高于临界值Tn 时，服从居里一外斯定律，而当温度低于Tn 时，磁化率不是继续增大，而是降低，并逐步趋于定值，因此在Tn 处磁化率有极大值。 这类物质称为反铁磁性物质， 主要有过渡族元素的盐类及化合物 ，如MnO, Cr 2O 3，CoO 等。
4) 铁磁性。 铁磁性物质在很小的磁场下就被磁化到饱和， 磁化率数量级为
101016- 数量级。
5) 亚铁磁性。具有亚铁磁性的物质，其宏观磁性与铁磁性相同，仅是磁化率的数量级稍低一些，大约为101005-。众所周知的铁氧体，是典型的亚铁磁性物质。 2.2 铁磁性物质的磁化 2.2.1.铁磁性物质的磁化过程.
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铁磁性质在加上外磁场时, 会呈现明显增强的磁性, 这种铁磁性增强的过程叫磁化。 相反, 铁磁性物质中的磁性减弱的过程叫去磁.
int是什么意思铁磁性物质的磁化过程, 如图2一1a)所示。 每一个磁性材料物体都可视作由许多磁畴组成, 各个磁畴磁矩取向不一致, 假若其初始状态总磁矩为零, 对外不呈现磁性, 当外加磁场时, 磁畴首先发生体积变化, 自发磁化方向与外磁场方向相近的磁畴增大。 自发磁化方向与磁场方向偏离较大的磁畴缩小, 这一个过程是通过图2一1b) 所示的畴壁移动完成的, 从而使这个物体总磁矩不为零, 表现出磁性, 当外磁场继续增强到一定值
时, 磁畴壁会以相当快的速度移动, 直到自发磁化方向与外磁场方向偏离较大的磁畴完会消灭。再增强外磁场, 所有磁畴逐渐转向外磁场方向, 达到饱和为止。去磁则是一个与之相反的过程。
a) 磁畴变化
b) 畴壁移动
图2一1 铁磁性物质的磁化过程
2.2.2. 铁磁物质的磁化曲线.
铁磁物质的磁化过程不是可逆过程, 与其磁化历史有关, 但我们可以通过热退磁法或交流退磁法将其退磁, 直至其不显磁性, 再分析其磁化过程.
从退磁状态开始, 边增加磁场边测量磁化曲线所得的磁化曲线称为初始磁化曲线,图2一2中OA段, M与H成正比关系, 超过这个区域, 随着H的增加, 由于大部分磁畴转向H方向, M表视为不连续的急剧变化, 如图中AC段所示, 如果再减小H, M的变化是不可逆的, 其变化按图中路径B一>B’一>B进行, AC段磁化过程实际是跳跃式的, 称为巴克豪森效应。
图2一2铁磁性物质的磁化曲线
CD段, 由于大部分磁畴已转向H方向, 因而继续增加H, 只有少数磁畴继续转向, M增加变慢, 称为旋转磁化区。
D之后, 由于所有磁畴几乎都已转向H, 因而当H再增加时, M几乎不增加, 称为饱和段, 这时的M值称为饱和磁化强度Ms。在B一H曲线中,对应的Bs称为饱和磁感应强度.
从饱和点开始减小磁场, 磁化强度的变化并不是沿着初始磁化曲线进行，H=0的时候, M不为零，出现剩余磁化强度Mr。这个状态开始在相反的方向上增加磁场, 巴克豪森效应就会
伴随发生, 磁化强度急剧下降。当磁场强度为-Hc时, M = 0, Hc称为矫顽力。通常将第二象限中的磁化曲线部分, 特称为退磁曲线。超过矫顽力值，继续在负方向增加磁场, M的大小将在负方向急剧增大，然后再次达到饱和, 从这种负的饱和状态开始, 沿着正的方向增加磁场, 这时的磁化曲线将沿新的路径变化, 如图2一2中GIJD所示,该GIJD曲线以原点O为对称点, 同DEFG曲线对称。这种当独立变量H增大或减小时, 函数值沿不同路径变化所形成的曲线称为磁滞曲线。
胡向真按磁滞回线的形状不同, 可将铁磁材料分为软磁材料和硬磁材料，如图2一3, 图2一4所示。
