磁存儲(chǔ)材料存儲(chǔ)過程

磁介質(zhì)以恒定的速度沿一固定方向與一環(huán)形電磁鐵做相切運(yùn)動(dòng)，在磁頭線圈中通入待記錄的信號(hào)電流，磁頭縫隙將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度受信號(hào)調(diào)制的磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)將磁化分布在介質(zhì)上的磁性材料，產(chǎn)生剩磁。由于介質(zhì)與磁頭的速度保持不變，剩磁沿介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向上的分布直接反應(yīng)了信號(hào)的變化規(guī)律。即記錄磁頭在介質(zhì)中感生并饋人了與信號(hào)電流成比例的剩余磁化強(qiáng)度，信號(hào)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律轉(zhuǎn)化成剩余磁化強(qiáng)度隨距離的變化而被存儲(chǔ)下來了。這種記錄了信號(hào)的介質(zhì)將產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，在該介質(zhì)附近放置一拾波線圈，讓介質(zhì)相對(duì)于拾波線圈以恒定的速度運(yùn)動(dòng)，在拾波線圈中將感生出受介質(zhì)中磁性材料產(chǎn)生的磁場(chǎng)調(diào)制的磁通，磁通大小與介質(zhì)中磁性材料的磁化強(qiáng)度成正比。磁存儲(chǔ)方法可以用來記錄多種類型的信號(hào)。如應(yīng)用最早、使用最廣泛的聲頻信號(hào)記錄。聲頻信號(hào)頻率低，記錄或回放時(shí)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度慢。但是聲頻信號(hào)記錄要求線性度好、信噪比高。現(xiàn)在，磁存儲(chǔ)也用于記錄視頻信號(hào)，即記錄圖像。通常使用調(diào)頻信號(hào)來記錄視頻圖像，頻率高，要求磁頭和介質(zhì)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度也高。通常采用旋轉(zhuǎn)磁頭來實(shí)現(xiàn)。在數(shù)字存儲(chǔ)中磁存儲(chǔ)也得到廣泛應(yīng)用，磁帶和磁盤是磁存儲(chǔ)的記錄數(shù)字信號(hào)的常用方式。無論是聲頻或是視頻信號(hào)，從原理上講，均可以采用數(shù)字磁存儲(chǔ)方式記錄。實(shí)際上，在互聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)快速發(fā)展的今天，海量的信息存在磁盤陣列服務(wù)器上供全球甚至包括離開地球的宇航員檢索使用。這些數(shù)據(jù)包括文字、聲頻、視頻，以及其他可以數(shù)字化的信息。 2100433B

自然界大部分物質(zhì)具有一定的磁性，但是實(shí)用的磁性材料一般是磁性較強(qiáng)的鐵磁材料。該類材料對(duì)外加磁場(chǎng)特別敏感，處于外磁場(chǎng)中時(shí)由于磁感應(yīng)現(xiàn)象，將被磁化，形成磁偶極子。按照磁滯回線的形狀及特點(diǎn)，可以分為以下幾種：

(1)軟磁材料。包括工業(yè)純鐵、硅鋼片、鐵鎳等合金和軟磁鐵氧體。

(2)永磁材料。常用的有稀土鈷、釹鐵硼等金屬永磁材料和鐵氧體永磁體等。

(3)矩磁材料。其磁滯回線具有矩形形狀，主要用作磁記錄和磁存儲(chǔ)技術(shù)，大量用作磁記錄介質(zhì)、磁頭、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的記憶元件及自動(dòng)控制裝置中的控制元件。

(4)旋磁材料。指在微波中具有旋磁效應(yīng)的一類鐵氧體材料，用于制造各種微波/毫米波器件。

(5)壓磁材料。材料被磁化時(shí)，其形狀和尺寸總要發(fā)生彈性變化。即存在較強(qiáng)的磁致伸縮效應(yīng)，用于制造電聲換能器。此外，為了滿足信息技術(shù)快速發(fā)展的需要，對(duì)傳統(tǒng)磁性材料功能作了很大改進(jìn)，并發(fā)展了許多新型磁件材料，如巨磁阻材料。

可以做磁泡存儲(chǔ)的材料并不多，一般有六方鐵氧體(MFe₁₂O₁₉)(M表示堿金屬)、氟化鐵(FeF₃)、硼酸鐵(FeBO₃)、稀土正鐵酸鹽等。用作磁泡器件的材料還需是很薄(15μm以下)的單晶片。當(dāng)前發(fā)展重點(diǎn)是提高材料的磁泡密度、磁泡遷移率和溫度穩(wěn)定性。

電腦中的關(guān)鍵部件-存儲(chǔ)器就是由磁存儲(chǔ)材料制成。磁性材料由于其兩種磁化狀態(tài)很適于二進(jìn)制的0和l兩個(gè)數(shù)，并且通過磁電轉(zhuǎn)換便于傳輸，故適于制作存儲(chǔ)器。磁泡存儲(chǔ)器是一種很理想的的存儲(chǔ)器。所謂磁泡，實(shí)際上是一種圓柱型磁單元(或磁疇)。在一些很薄的磁性材料中若在垂直于薄片方向加磁場(chǎng)，原本呈蜿蜒曲折的條狀磁疇會(huì)收縮，當(dāng)磁場(chǎng)達(dá)到一定大小時(shí)，則會(huì)收縮成圓柱狀。這些圓柱狀磁疇在材料表面上表現(xiàn)為圓形，好像水面上浮著一群水泡，在磁場(chǎng)作用下還會(huì)來回移動(dòng)，故而得名。若以磁泡的有和無來表示1和0兩種信息，則在材料上加以控制電路或磁路，就可做到控制磁泡產(chǎn)生、消失、傳輸、分裂等，以及磁泡的相互作用，從而完成信息的存儲(chǔ)、記錄、邏輯運(yùn)算等功能。