文档介绍：第七章磁信息材料
磁信息材料
磁信息材料是利用磁学原理和方法存储和记录信息的磁载体材料。
磁信息材料分类
按所采用的磁学原理和方法不同分为:矩磁性存储、磁泡存储、磁记录和磁光记录。
磁存储是随着电子计算机的兴起而发展起来的。
磁记录是从录音开始,接着扩展到录象和录数码,形成了广阔的磁信息技术领域,在信息技术中占有十分重要的地位。
磁记录材料、磁带材料、磁泡材料和矩磁材料。
第七章磁信息材料
磁记录
磁记录是利用磁头气隙中随信息变化的磁场磁化经过气隙的磁记录介质,随时间变化的信息磁场转化为磁记录介质中按空间变化的强度分布。经过相反的过程可将记录的信息经磁头重放出来。
§7. 1 磁记录材料
纵向磁记录模式
传统的磁记录模式是纵向磁记录,即利用磁头的位于磁记录介质面内的磁场纵向矢量分量来写入信息。
第七章磁信息材料
纵向磁记录模式缺点
纵向磁记录模式在实现超高密度磁记录时遇到了很难解决的技术难题,即要求磁记录介质很薄,磁头和介质的距离很窄以减少退磁场,但这是有限度的。
§7. 1 磁记录材料
磁垂直记录和磁光记录模式
为了克服纵向磁记录模式的缺点,发展了磁垂直记录和磁光记录两种新模式。
第七章磁信息材料
磁垂直记录和磁光记录模式
垂直记录是利用磁场的垂直分量在具有各向异性的记录介质上写入信息。
磁光记录是用光学头,靠激光束加磁场来写入信息,利用磁光效应来读出信息。
磁记录材料的种类:
磁记录材料包括磁头材料、磁记录介质材料和磁光记录介质材料三部分。
§7. 1 磁记录材料
第七章磁信息材料
一、磁头材料
1、磁头与磁头材料
从录音机到电子计算机都要用磁头。
磁头的基本功能是与磁记录介质构成磁性回路,对信号进行加工,包括记录、重放和消磁(抹除信息)三种基本功能。
§7. 1 磁记录材料
磁头工作原理有二种:磁阻式和磁感应式,磁阻式磁头只能读出。上图是一种磁感应磁头。
第七章磁信息材料
一、磁头材料
1、磁头与磁头材料
记录信号的基本过程:
记录信号时,在磁头线圈中通入信号电流,就会在缝隙产生磁场溢出,则剩磁沿着介质长度方向上的演变规律完全反映信号变化规律。
磁头材料是磁头铁芯用的高密度软磁材料,做成记录(写入)或重放(读出)信息的换能器件。
§7. 1 磁记录材料
磁头所用磁性材料的要求是高磁导率、高磁感应强度和较高的能量转换效率。
第七章磁信息材料
一、磁头材料
2、磁头材料的具体要求
(1)最大磁导率μm和饱和磁化强度Bs要高,以实现高效率记录。
(2)矫顽力Hc和剩余磁化强度Br要低,以减少磁头的磁损耗和剩磁,降低剩磁引起的噪声与非线性。
(3)电阻率ρ要高,以降低损耗,改善高频记录的频率响应特性。
(4)起始磁导率μi 要高,以提高重放磁头的灵敏度。
(5)磁导率的截止频率fr要高,以利于高频高速记录,提高使用频率上限。
(6)耐磨损、抗剥落、机械加工性好。
§7. 1 磁记录材料
第七章磁信息材料
一、磁头材料
3、磁头材料的种类与特点
磁头材料又分为金属磁头材料、铁氧体磁头材料和非晶态磁性材料三类。磁头材料主要用来制作录音、录像和录码磁头铁芯。垂直记录磁头要形成大的垂直磁场。
(1)金属磁头材料
金属磁头材料主要包括坡莫合金、铁铝合金、铁硅铝合金等。
优点:最大磁导率μm和饱和磁感应强度Bs高,Hc低。
缺点:电阻率ρ和硬度低,使用寿命不如铁氧体。
铁硅铝合金的电阻率和硬度优于坡莫合金,但铁硅铝加工性能很差,限制了应用。
§7. 1 磁记录材料
第七章磁信息材料
一、磁头材料
3、磁头材料的种类与特点
(1)金属磁头材料
在坡莫合金中加入少量的铌(3%~8%)、钛、铝等可提高硬度和电阻率,并获得较高的磁导率。
例如:硬坡莫合金,加铌的 79Ni-2Mo-7Nb--Fe 合金。
§7. 1 磁记录材料
磁性能改善较大:
初始磁导率
μi=50mH/m
最大磁导率
μm=225 mH/m
Hc=
Bs=
硬度为270,电阻率提高到8 8μΩ·cm。
第七章磁信息材料
一、磁头材料
3、磁头材料的种类与特点
(2)铁氧体磁头材料
铁氧体磁头材料有烧结的锰锌和镍锌铁氧体、热压的锰锌和镍锌铁氧体以及单晶锰锌铁氧体等。
优点:与金属材料相比,硬度高、耐磨性好、电阻率高。铁氧体磁头适合于高频下工作。
缺点:饱和磁感应强度 Bs 低。
(3)非晶态磁性材料
随着磁记录介质的矫顽力的提高,原有的磁头材料如坡莫合金(4%Mo,17%Fe-Ni)难以满足要求,非晶态磁性材料就是新开发出的磁头材料。
§7. 1 磁记录材料