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1、磁记录与磁记录材料什么是磁记录一种利用电和磁的方法将可转换为电信号的信息输入、记录和存储于强磁性介质内，并又能从其中取出和重现该信息的过程。此种信息可以是声音、图像、数字或其他可转换为电信号的信息，故磁记录技术可应用于录音、录像、记录数字和其他信息等最早的磁录音开始于19世纪末，到20世纪40年代磁录音技术才逐渐成熟，有了较广的实际应用。50年代以后磁记录又应用到电子计算机和电视技术，以及人造卫星和宇宙飞船的信息记录和传送，应用领域不断扩大。模拟记录和数字记录按照信息记录的方式，磁记录可以分为连续的模拟式记录（如录音和录像）
2、和分立的数字式记录（如计算机记录数字）两种。模拟磁记录是将信息转化为连续的电信号，在将电信号 对应为磁信号，存入记录介质中。主要要求磁记录材料的剩余磁化强度和输入信号成正比，以保证被记录信号和输入信号之间有较好的线性关系数字磁记录将信息数字化，转化为二进制数字信号而被存入介质中。记录后，磁记录材料只有+Mr和−Mr两个剩磁状态，这时记录信号和输入信号的线性关系并不重要。目前，多用数字记录。磁记录的发展第一个硬盘用于IBM305RAMAC1956年，50张24英寸的盘片，存储量仅为5M比特，一个月租金为$3,200，相当于$1
3、60,000的销售价格。2004年,Toshiba生产的0.85英寸的硬盘,能储存4G。磁记录的发展过去二十年内,硬盘的存储密度飞速提高,每个比特的价格不断下降。?Toshiba硬盘的结构磁头臂组合磁头臂读写头主轴拼盘磁道硬盘中的磁性材料:1)磁记录介质(盘片)2)写头(高磁极化率的软磁材料）3)读头(包括GMR器件以及辅助器件)磁记录介质材料的要求对于磁记录介质的主要要求是：高的矫顽力Hc，以提高存储信息的密度和抗干扰性；适当高的饱和磁化强度4πMs,以提高输出信息强度;高的剩磁比Mr/Ms(Mr为剩余磁化强度),以提高信
4、息记录效率和减小自退磁效应;陡直的磁滞回线,以提高记存信息分辨率；低的磁性温度系数和老化效应，以提高稳定性；对于垂直磁记录材料，还需要高的垂直膜面的单轴磁各向异性ku。磁记录介质磁记录介质为晶化了的薄膜，最小的记录单元叫比特,一个比特由几十个纳米颗粒组成。硬盘片的基本结构信息高密度地存储在硬盘片内并非连续,有很多磁轨,每个磁轨上又分有许多的区域。同一区域内，晶粒的磁矩同向排列形成一个记录比特(bit).磁记录密度：磁轨密度线密度或记录密度面密度=轨道密度×线密度磁记录介质的读写每个比特的数据被转化为矩形波形的电流-写入电流,
5、输入写头,从而产生在介质与磁头的间隙间产生相应磁场。通过改变电流的方向，可以把数据写入介质。在读的时候，读头感受不同比特的附近的磁场，将其转化为电信号，从而将相应的数据读出。磁记录材料的热稳定性磁记录材料的热稳定性有每个磁性颗粒决定比特的基本组成单位是磁性颗粒每个磁性颗粒的热稳定性与本身的性能和其尺寸有关超顺磁极限热稳定性制约着存储密度的提高平行磁记录每个磁矩平行于介质表面。环形感应写头，靠芯的缝隙处的磁通来写入数据平行磁记录介质介质材料CoPtCrB两层结构，通过ＲＲＫＹ交换耦合来提高稳定性垂直磁记录每个比特的磁矩都是垂直
6、于介质表面。介质下有个软铁磁底层。写头为单极头垂直磁记录的优越性垂直磁记录比平行磁记录有更高的记录面密度上限。平行：100-200GB/in2垂直：理论预测：10TB/in2记录方法的优越性:1)由于退极化场小，垂直记录可以用更大的介质厚度.2)单极写头通过软铁磁底层的产生两倍于平行磁记录磁头产生磁场，因而可以用更高磁各向性的材料为介质。3)软铁磁底层使垂直记录介质中的信号强度高于同等的平行记录介质，因而垂直记录介质读取的信噪比相对较高。4)垂直记录介质的磁轨边界更清晰，噪声更小。锐的磁轨边界可以得到更高的磁轨密度以及更小的
7、比特尺寸，从而有利于进一步提高储存面密度。FePt的晶体结构PtatomFeatom无序的FCC结构有序的FCT结构FCC结构只出现基本的衍射峰(111),(200),...FCT结构基本的衍射峰和超晶格衍射峰(111),(200),(002),...;(001),(110),...退火c-axisXRDKu:~7x107erg/ccFePt薄膜的磁特性无序态为软铁磁，易轴在平面内。有序态的FePt薄膜为硬磁材料，且具有非常大的磁晶各向异性，易轴沿[001]方向。如果能够制备(001)取向的FePt薄膜则可以得到非常大的垂直
8、各向异性，可用于垂直磁记录。(001)取向的获得(001)织构、外延薄膜(001)FePt薄膜的制备基片处理：在溅射前对基片进行加热去气处理。外延生长基片的选取：考虑晶格匹配FePt：a=b=3.85ÅMgO:a=b=4.212Å减小晶格失配种子层的选取：Cr：a=b=c=4.115ÅPt
