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(lái)回移動(dòng),故而得名。若以磁泡的有和無(wú)來(lái)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。
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。
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。
百度百科是這樣描述鐵氧體的定義的:鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來(lái)說,鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多,而且還有較高的介電性能。鐵氧體的...
不要放在高溫、潮濕的地方,避免高溫失磁及吸潮生銹了!
實(shí)驗(yàn)表明,任何物質(zhì)在外磁場(chǎng)中都能夠或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同.根據(jù)物質(zhì)在外磁場(chǎng)中表現(xiàn)出的特性,物質(zhì)可粗略地分為三類:順磁性物質(zhì),抗磁性物質(zhì),鐵磁性物質(zhì).根據(jù)分子電流假說,物質(zhì)在磁場(chǎng)中應(yīng)該表現(xiàn)...
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(lái)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(lái)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?,F(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(lái)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(lái)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(wú)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
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第五節(jié) 磁性材料 教學(xué)目的:了解磁現(xiàn)象的電本質(zhì);了解磁性材料的應(yīng)用 . 教學(xué)過程: 引入課題:比較條形磁鐵的磁場(chǎng)和通電螺線管的磁場(chǎng)兩幅圖,可以看出它們的磁感線十分相似,那么磁體的磁 場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)是不是同一種場(chǎng)呢?它們產(chǎn)生的原因是否相同呢?下面我們就來(lái)研究這個(gè)問題。 講授新課: 一:磁現(xiàn)象的電本質(zhì): 設(shè)問:磁鐵和電流都能夠產(chǎn)生磁場(chǎng) ,電流的磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的呢 ? 羅蘭實(shí)驗(yàn) :(如圖 3-1-2 ) 現(xiàn)象:當(dāng)圓盤靜止不動(dòng)時(shí) ,小磁針沿南北方向靜止不動(dòng);當(dāng)圓盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),圓盤上電荷隨之運(yùn)動(dòng),小磁針發(fā)生 了偏轉(zhuǎn),當(dāng)改變圓盤旋轉(zhuǎn)方向,小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。 表明:當(dāng)電荷靜止時(shí),它在周圍空間不產(chǎn)生磁場(chǎng);當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí),它在周圍空間產(chǎn)生了磁場(chǎng)。 電流的磁場(chǎng)是由電荷的運(yùn)動(dòng)形成的。 設(shè)問:磁鐵的磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的呢? 法國(guó)學(xué)者安培提出的分子電流假說: 在原子,分子等物質(zhì)微 粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流
磁表面存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)為存儲(chǔ)容量大、單位價(jià)格低、記錄介質(zhì)可以重復(fù)使用、記錄信息可以長(zhǎng)期保存而不丟失,甚至可以脫機(jī)存檔、非破壞性讀出,讀出時(shí)不需要再生信息。當(dāng)然,磁表面存儲(chǔ)器也有缺點(diǎn),主要是存取速度較慢,機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)工作環(huán)境要求較高。磁表面存儲(chǔ)器由于存儲(chǔ)容量大,單位成本低,多在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中作為輔助大容量存儲(chǔ)器使用,用以存放系統(tǒng)軟件、大型文件、數(shù)據(jù)庫(kù)等大量程序與數(shù)據(jù)。
磁表面存儲(chǔ)器又可分為磁帶存儲(chǔ)器和磁盤存儲(chǔ)器兩大類。磁帶存儲(chǔ)器是一種順序存取的設(shè)備,存取時(shí)間較長(zhǎng),但存儲(chǔ)容量大,便于攜帶,價(jià)格便宜,是一種主要的輔助存儲(chǔ)器。磁帶的內(nèi)容由磁帶機(jī)進(jìn)行讀寫,按磁帶機(jī)的讀寫方式分為啟停式和數(shù)據(jù)流式兩種。
1、磁表面存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn):
①存儲(chǔ)容量大,位價(jià)格低;
②記錄介質(zhì)可以重復(fù)使用;
③記錄信息可以長(zhǎng)期保存而不丟失,甚至可以脫機(jī)存檔;
④非破壞性讀出,讀出時(shí)不需要再生信息。
2、磁表面存儲(chǔ)器的缺點(diǎn)
存取速度較慢,機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)工作環(huán)境要求較高。
磁表面存儲(chǔ)器由于存儲(chǔ)容量大,位成本低,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中作為輔助大容量存儲(chǔ)器使用,用以存放系統(tǒng)軟件、大型文件、數(shù)據(jù)庫(kù)等大量程序與數(shù)據(jù)信息。