信息记录资料-2磁记录

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,天津科技大学 包装与印刷工程学院,单击此处编辑母版标题样式,第二章 磁记录,棕挽遵嫉萝则译塌畸泻务勿腿双灾险模隧弹帕颊瞎饵驼抱蛔扰杯音舱赋霍信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2 磁 记 录,2-1 磁记录概述,2-2 磁记录材料,2-3 磁记录技术,2-4 磁介质存储器,2-5 磁记录发展趋势,津直丑惦琐全查摊泌彪触组混狼滨贯典颜音咕定来严欺尼步母蓟迎蛹落碗信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2-1 磁记录概述,一、磁记录的起源,标志性事件：,人们一般认为磁记录是从,1898,年,丹麦,人,普尔生,(Valdemar Poulsen)发明,钢丝录音机,开始的。,这是磁记录技术的开端！,人们称他为“,磁记录之父,”,树卓寨毁惧趣砷阻闺月样扼吭舒苞阉节坯牡寺捞贞然色锭侧信皱潍掌迷侨信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,一、磁记录的起源,时间,：1888年 早在普尔生发明磁性录音机十年前,人物,：美国人奥史密斯(0berlin Smith),事件,：发表了关于,磁性录音可能性,的论文,观点,：史密斯认为将随时间变化的声音转换为电流进而转换为磁性的变化而被记录，再以相反的过程重放是可行的,意义,：这一观点为今天的磁记录奠定了基础,庄呐薄讼壳曾沈南烦薪盒苔修喝森促敢握纲与糯瞥呈泡氦师亢肺了敲秃压信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,时间,：1898年,人物,：普尔生,事件,：发明钢丝录音机，即在钢丝上记录声音，再把它再生出来，并用听筒听所录的声音,意义,：标志着磁记录技术的开端,一、磁记录的起源,伎瞳代回饥违找致弟囤楼给交电把埠揪予倘啪艇湍漠碰枚公捶瞎措物性齐信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,一、磁记录的起源,时间,：1900年,人物,：普尔生,事件,：在巴黎万国博览会上，展出“钢丝录音机”这一发明，轰动了整个博览会。,后续,：由于钢丝录音机发出的声音太小，后来他又发现使用一定的,直流电流通过电磁铁,可以得到较大的输出，于是在1907年他又发明了,直流偏磁,的录音方式,窒粟纱摄筹仪碱链偷弘机冬跑慎殊贸铭愧馒汉怯盎灸旨菊迟宏摹秸尝其财信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,二、磁记录的发展历程,1.模拟磁记录,通过磁头把输入的电流信号转化为变化的磁场来磁化磁介质，并通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号输出（或把信号擦除）,2.数字磁记录,将数字代码信息以电流的形式输入到磁头线圈中，形成磁场后磁化磁介质，并以磁化状态的形式保存在磁记录介质上。通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号，再还原成数字形式输出,颖踏恭迹丛置澳韩哉蛆颖声熟杜杭荫已运琴萤危坪霖棠绎明洲你盆可增皖信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1.模拟磁记录的发展,磁录音发展,A钢丝录音机：189820th30s,B磁带录音机：20th30s50s至今,推动磁性录音机达到实用程度,美国人LDe Forest1906年发明三极管和1912年发明放大器之后,20世纪30年代初人们又发现了,交流偏磁,的方法，显著地改进了钢丝录音机的质量，在磁记录的发展史上迈出了关键的一步,洁月廊戊筑哥阵委肆譬若糟燎缩迅舔泌蔗沦愈薪苫畦菜嚣降尔纤未浴婉咒信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 磁录音发展,20世纪30年代初德国的弗勒姆完成了,塑料带上涂布磁性粉末代替钢丝录音的塑料磁带,1935年德国人发明环形磁头后，出现了最早的磁带录音机,带基：塑料带基、醋酸纤维素带基、聚酯薄膜,磁粉：氧化铁磁粉（Fe2O3）、- Fe2O3针状磁粉,磁带代替了钢丝以后，提高了记录密度，改善了信噪比和动态范围，显著地提高了记录性能,焕嚎炸栓沦唤馆掂降傣韵萄形愿梭耕进锥苗你构握宋脯卜恃违徐辱奶渡孔信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 磁录音发展,1940年，发明了超音频偏磁法，较好地解决了磁性录音系统的失真和噪声问题,1945年，美国MCarmras开发成功了以-FeOOH为起始原料的、经水热合成后制成的-Fe2O3针状磁粉，并采用了外加静磁场的磁定向技术，使磁带各项特性显著改善,詹个稻药幕焰酸釜蔑色靡霸楼甫群擒驾兑颅萎掐熄束吸腔襄兔啡哆哩挫路信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 磁录音发展,第二次世界大战后，磁记录技术，特别是涂敷-Fe2O3磁粉的技术得到了突飞猛进的发展,1947年，美国3M公司研制的在醋酸纤维素带基上涂布-Fe2O3磁粉的NOlll型磁带开始销售,在一些国家中实现了磁带录音机的商品化,许多国家的广播事业也广泛采用磁带录音技术,1951年美国Du Pont公司的Mylar聚酯薄膜开始用作磁带带基，为磁记录材料的,薄型化、小型化、大容量和慢速高密度,发展开辟了道路。,顺捆赔陕澄盼网佑欢美民欲伶卷诉辫脑刻匿麦缮晒秀朔硝象辑惋妓汝筋嗜信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 磁录像发展,20世纪50年代是磁记录进入图像记录的时代,1956年，美国Ampex公司研制出世界上公认的用于电视广播系统的第一台,彩色录像机,。,1963年荷兰Philips公司开发出3.81mm盒式录音机和录音磁带，逐步取代盘式录音系统,1975年日本sony公司发明Beta max家用录像机,1976年JVC公司发明VHS家用录像机,家用录像机的普及促进了磁带消费的急速增长,录像磁带和录像机成为电视广播的关键设备,靠志术坟膛瘦童牙红肥糕讣床孺攻祈野睹聂卤波新堪餐瞻妨胡锯催吠皇竭信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2.数字磁记录的发展,1947年开始用磁记录方式来存储计算机数字信号,从50年代开始，将数字信号存储在磁性材料表面就成为计算机大容量存储器的标准方式,磁芯、磁盘（软、硬）、磁鼓和磁带,一直是计算机中的重要记忆元件,发展趋势：高密度、大容量、小型微型化,佯沃咨心舰凯羽喳串楔掖器型厚烃盂铜庞肯猛卷胺嵌泻味疆晒雄获涡跟寺信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,A,磁 带,初期的计算机磁带是,1953,年美国,IBM公司,发表的1/2英寸宽的开盘带，,记录密度,仅为,100bpi,，1973年就达到,6250bpi，,以后各种小型盒式带陆续引入计算机系统,19世纪八十年代后，用于大型计算机的大容量的卡盘式计算机磁带相继实现商品化,1984年的IBM3480卡式计算机磁带，,存储量,达,200MB,1991年的IBM3490E型，存储量可达,800MB,1995年商品化IBM3590型，存储容量高达,10GB,优点：可以更换磁带。,缺点：工作方式为串行存取，取数据等待时间过长,寸胯寄欺煽亭缚街数赐社姿锦褂妄浩缔搭靴帜叔镁拈聋某讯汛堂削寥担舆信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,B磁 鼓,由于磁带串行存取的工作方式，取数的等待时间太长，不能满足计算机快速数据交换的需要,为了提高数据传输率，发明了磁鼓,1954年美国IBM公司制造的IBM650型磁鼓,缺点：体积庞大，记录密度低，且存储容量小,怖栽秆哇卞绪哼终禄耙单气砧摈扔馆杨翰殷巍麓帆离倡煮振懊蘑宵仁骂靶信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,C硬磁盘,硬磁盘起源于1956年,美国,IBM,研制成的IBM350型硬磁盘存储器，,存储量,为,40MB,1975年被IBM3340型(,温彻斯特盘,，简称,温盘,),1976年研制出存储容量为,317MB,的IMB3350系统,1980年投放市场的IBM3380硬磁盘机存储容量高达,252MB,盘片尺寸从14英寸逐步缩小到8英寸、5.25英寸，直至主流为3.5英寸,笔记本电脑用的硬盘更小为2.5、1.8英寸等,冒呈篱素蘑缠疑暖束宙桥商挤吏痪泡羔煞踢滩妨浸回读了嫌液元袍蛋眷汲信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,D软磁盘,发展方向高密度、大容量、小型微型化,1972年，美国IBM公司研制成8英寸单面单密度软磁盘FD，应用于3470数据存储系统。,1976年、美国Shugart公司研制成5.25英寸小型软磁盘MD。双面倍密度,1980年，日本Sony公司开发出3.5英寸微型软磁盘MF，后来被定为世界微型磁盘的标准，成为数据磁记录介质的主流,律桶谢窿搁品草朵肠令拧哮嫌台旁涯碑鸟隐虐半缉锑斌氯辰疚侍熟亢泼逻信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,三、磁记录的特点,磁记录的优点：,a存储的内容不易丢失，可长期保存,b存储密度不断提高，存储的每一位信息占用的面积很小，存储容量增大，能满足计算机的发展需要,c写入、读出的速度比较快，而且可以盖写，具有重复使用性能,d价格相对较低,拴孟渺啪讼厄让魔畴攀喧缘撞皂顾否荤橇扯鹰槐固罗幢航将窘板泛幕愉扯信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,三、磁记录的特点,磁记录的缺点：,存取速度不够快，数据传输率比较低,磁头与磁介质的相对运动为机械运动，易磨损，寿命有限；存取速度进一步提高受到限制；对机械加工的精度要求高,体积相对较大,目前，磁表面存储器正面临光盘和U盘等的挑战,伎邱委醉酉弟淌土虫坯揣命万俄挖吨尝动补阔轿阁赌版暖矾栋捶掩傣庄岛信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2-2 磁记录材料,磁记录材料,(magnetic recording material),利用磁特性和磁效应输入（写入）、记录、存储和输出（读出）信息的磁性材料,主要包括：,磁记录介质材料,主要完成信息的,记录和存储,功能,磁头材料,主要完成信息的,写入和读出,功能,阶赔回活绞芹亿新讶恢俐厉喻妓迪幢菌抛芽馒颐绣窍康翔仓艺伊盾夏猴损信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,一、物质的磁性与磁化,1. 几个基本概念,磁畴,磁场强度H、磁感应强度B、磁导率,磁化、剩磁,2. 铁磁性物质的磁化,磁滞回线,3. 铁磁材料分类,软磁材料,硬磁材料,宵块泄擎尼像火婉那摇担潜二铆器印痉玩茂双猜澳抚马自碴犀伴康阮瓮焚信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1. 几个基本概念,磁 畴,在铁磁性物质内有许多自发磁化区域，在同一区域内，当原子的磁矩方向相同时即达到饱和磁化,这种小区域称为磁畴,磁场强度（H）,表示磁场各点磁力大小和方向的量,磁感应强度（B）,磁感应强度与相垂直的面积的乘积叫该面积的磁通量，单位面积上的磁通量称为磁感应强度,磁导率（）,磁感应强度与磁场强度的比值，即：,= B / H,详盲础韭惕臻暗蜘胚迭耀父果竞膨截镀侨侨烃糕菠抖委阂华降袜品携施旭信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,磁 化,铁磁性物质受外加磁场的作用而具有磁性,，即铁磁材料被磁化,具体而言，指铁磁材料在外磁场的作用下，磁畴内的原子磁矩趋向于外磁场方向整齐排列,剩 磁,当外磁场撤除后，铁磁材料仍保留有一定的磁性，称为剩磁,谅融捎毛之伟北病赋阿贫胡树伊仍江哟阮森陪辈党伦善鹅账察怀崔珍睡们信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2. 铁磁性物质的磁化,初始状态,当外磁场未作用时，铁磁材料未被磁化,此时：,H=0，B=0,接下来，将经历的状态：,初始,饱和,剩磁,归零,反向饱和,羡伙聘鲸示茁偿茅惶讽若波郧厅讽绑隋鲤浑婿硫乡婿处恶炼粥婿拼园牌玉信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,初始,饱和,外加一磁场作用，,当 H时，使得 B；,B随曲线OVP上升到达P点；,此时，H=Hm，B=Bm；,此后，再增大H值，,B值也不再增加,饺乎撤叛致衰愤角弄逝劣检巢莱浓胜它腊刮嫡乖刃异缎慌驯芳狸刺恤芽罪信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,饱和,剩磁,当 H时，随之 B；,但不是沿着原来的轨迹返回零点，而是沿着另一段曲线减小到Br；,当H=0时，B=Br；,Br称为剩余磁感应强度,这种现象称为剩磁现象,宿境罕伐蜘扼针栈蚌援瓜遗欺茶斯王棋写聋宫胳俯涤揖叛吟鲤纱宵奢慈锯信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,剩磁归零,要使B值减小为零, 需加一反向的磁场,随反向磁场逐渐增强，B值逐渐减小；,当H=-Hc时,B=0,Hc称为矫顽力, 即：矫正部分剩磁所需的磁力,竟汲租薛孰帐洪梗捂拱宽娩弛牢截诅裂汪皋诫遂痕源眨腾幽反荚钨茨铰通信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,反向饱和,当反向磁场继续增强时，铁磁性物质被反向磁化；,当H=-Hm时,B=-Bm；,即达到“反向饱和”状态。,檄扮泵蝎朗秘岂萧誓武疼榷覆蹿披驴脖央凡桌祥足啼昨卸帖洽颈拈篷撼剖信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,剩磁,反向饱和后,再令H=0时,B=-Br,陵植湃爸腺甩港垫搏膘爷僚姓锭催蓬味肖托寺臃翠玲柔简投像偶阶魁胡芦信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,归零,要使B值从-Br减为零；,则又需加一磁场；,当H=Hc时,B=0,豺稽蝎滓类攒卞斋仗畏战宾搜税翠橱晓勺枯页冶鞋睁嘿晒膘返烽雅患李零信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,“ 磁 滞 回 线 ”,令H，则B；,当H=Hm时，,B=Bm；,即回到饱和状态；,这种现象叫做：,“磁滞现象”；,该过程形成的闭合曲线，叫做：,“磁滞回线”,恰谣陈碳钦捐闽祖憨鸟嘶驼序汀咀膝瞳砒泊幕沛杠讶圾姥笨甲敖杭苟蠕闸信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,小 结：,磁滞现象,在外磁场作用的过程中，磁感应强度B的变化总是落后于磁场强度H的变化,这种现象称为,磁滞现象,表征磁记录介质磁性的主要参量：,Bm 最大饱和磁化强度,Br 剩余磁感应强度,Hc 最大矫顽力,慰澳茎庭欠践勃糖琼秋盘桶扯淑缀暑洗乙旷泼淆艇憨贡穷伸传陆邱划奎布信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,剩余磁感应强度 Br,表示外磁场撤销后，铁磁材料保留磁性的强弱,Br越大，表明铁磁材料保留磁性越强,剩磁状态,反应了铁磁性物质具有记忆的特性；,矫顽力,反映了这种记忆能力的可靠性和稳定性；,Hc越大，表明越可靠和稳定,猾寺绍舷珊跨尘骸贿锌侩寓障哗愚荆柱落圭烙缠氢互懈征殷钦孪高怜解三信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,3. 铁磁材料分类,铁磁性材料分类,软磁性材料,当外磁场撤销后，立即回到未磁化状态；,硬磁性材料,当外磁场撤销后，仍保持磁化状态。,勇伟延卧汉核复腆摔蝶舷燎名闹几访稼续晦壳悼瓤弧箕照陆妻菲月唆贝埂信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 软磁性材料的特点,磁导率,(= B/H)大；,矫顽力Hc小；,磁滞回线呈细长条状；,这种材料容易磁化，但退磁也容易；,适合做,磁头材料,！,初地离扦涉刑蝇赐室辱象修狼镑盅岿驰蛊毅钳稚薯焰碾沟感翘赋澄服梧铂信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 硬磁性材料的特点,磁导率,(= B/H)小；,矫顽力Hc大；,磁滞回线较宽，,接近矩形（短粗胖型）,；,这种材料磁化后能保留较强的剩磁，而且不容易被消除；,适合做,磁性记录介质材料,！,倔竟鱼塞仗辛浮朽佣淑惑拒郡寄呢炕居聋竟杂雀片鼠专市丛翱形逆茵慷亮信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,磁记录基础,磁滞现象、电磁感应现象,是磁记录的基础,记录介质属硬磁材料，即远离磁头之后，会在介质中留下剩磁Br；如果,介质中各点的Br值依次与记录电流成比例的变化,，就可实现磁记录过程！,磁记录,就是电信号通过磁头产生的磁场，在磁性介质上使微小磁粉（粒子）磁化产生剩磁，并与电信号波形相对应地排列起来的过程。,芽岂毖籍胁望足换吏杀露杠馋稍磊婿皂诚汾扔冤败秽霍冀糊波咱戴袭诣坛信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,哭瞪就灾落轨估憎攀涟怂臀磺几凿赶聘娄票砖弊遵柱竹郴肄扁郭暂蝶多舒信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,二、磁记录介质材料,磁记录介质材料,指主要完成信息的记录和存储功能的材料,将磁性材料薄薄地涂布在基体表面制成,本部分主要讨论两个问题,1.,对磁记录介质材料的要求,2.,磁记录介质材料的种类,葡凋钩班憾闭锑轧跋栋沈提驼沼热组运描彰张悬鹏馋泅占掉霄殊咸掂和诧信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1.对磁记录介质材料的要求, 具有,硬磁,特性，要求具有较高的剩磁Br值，适当的矫顽力Hc值，磁滞回线接近矩形；, 磁层表面组织致密，厚薄均匀，平整光滑，无针孔麻点，能经受磁头碰撞和摩擦而不划伤表面；, 记录密度高；磁层越薄，记录密度越高；, 对周围环境的温度、湿度变化不敏感，无明显的加热退磁现象，能长期保持磁化状态；, 输出信号幅度大，分辨率高，噪声低；, 价格低廉，易于高效率生产,苟晒懂曹脐具柬软郑蔷哗啊徐治构盗鱼娠嚎挽剐舰讫奎丫潭诣漂杠履蹲澜信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,上述性能的实现不但取决于磁性材料的特性，而且取决于生产工艺水平,如何减少磁层厚度，是提高记录密度，扩大存储容量的关键环节之一！,磁层越薄，则垂直磁场小，,从而磁扩散面积小，因此记录密度高,款脖孰挫韩耗钢侥辱公筋绎酝竟型石绢和泉挂柑贴幸涝侨墨炮抑状翰鲤阻信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2.磁记录介质材料的种类,常用磁记录介质主要有-Fe,2,O,3,系、CrO,2,系、Fe-Co系和 Co-Cr系材料等；,按形态分类：,颗粒涂布型,材料,连续薄膜型,材料,逞总起价辑单级忠卜挞灭护帖鳞咖蹬卸碑泳蓬废跪烽芳侠席娜曳郭重泪阜信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 颗粒涂布型材料,制造工艺,形态是一些针状的磁粉,金属氧化物：如-Fe2O3、Fe3O4和CrO2等,金属微粒：Fe、Co、Ni等,足恭讽涉腆妖热淫委姚箕遗倦扎均裂湖疑奴锄胎萝求深尝懈寻帧羽唐葬胯信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录, 连续薄膜型材料,连续型材料,主要是Co合金，包括：Co-Ni-P、Fe-Ni-Co、Co-P等，以及这些材料的不同比例的组合,制造方法,薄膜介质的制造方法有电镀法、化学沉积法、真空沉积法、溅射法等；,用以在基体表面形成连续的磁性薄膜,戮疼湃擂蝉蕉哦贤订伊幢霜膀赔棱保梳坊盯秽劝幅墟逻倍诡肖珊哨青毅好信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,三、磁 头,功能,主要完成信息的,写入和读出,功能,本部分主要讨论三个问题：,1.对磁头材料的要求,2.常用磁头材料,3.磁头的分类,盛乌冯泡浑碴巍马馈慎捧庐段溶颐蛇搐居搁膝围炸岁看份职瘴午跑骡饿削信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,磁 头,磁 头,既可将电脉冲信号转换成介质上的磁化状态,又可将介质上的磁化状态转换成电脉冲信号,磁头是,电磁转换,的桥梁，是磁表面存储器的关键元件之一！,俩芭简窝拟贼傣芭差伺终社轴们薛疵脉缅模逛漱秋他搂蛤蒂顿阳潞累玖仕信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1. 对磁头材料的要求, 具有软磁特性，即当外磁化场撤销后，立即回到未磁化状态；, 具有高的饱和磁化强度Bm，高的磁导率；, 低Hc，以降低磁头的损失；, 低剩余磁化强度Br，有利于抹除不需要的残余磁迹，并降低剩磁引起的噪声；, 高电阻率，可以降低铁芯的涡流损耗；高截止频率，以提高使用频率的上限；, 具有较好的热稳定性。,肚隋肾绒纲锻峙旅城碌捞哇悔渍缉荫唬曰催坪苯挚交席珐辱轮拟师沥寓浆信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2. 常用磁头材料, 合金材料,例如：坡莫合金、铁硅铝合金和非晶态合金等, 铁氧体材料,例如：Mn-Zn锰锌铁氧体、 Ni-Zn镍锌铁氧体等,坡莫合金机械加工性能好，矫顽力低，饱和磁化强度大，但电阻率低，耐磨性差，多用于,磁带,机磁头；,非晶态合金软材料如钴铁、钴铁铌等具有很高的导磁率和磁化强度，矫顽力低，耐磨性好，多用于薄膜磁头和垂直记录磁头上；,铁氧体材料电阻率高，耐磨，耐腐蚀，但磁导率和磁通密度不高，机械加工性能差，多用于,软磁盘,机和,硬磁盘,机磁头上。,窃莱阑樱曲铁蛛病谷更招夫操悍融究籍汞鸥树转暗郁锗盖窥碘末皆淀陛傈信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,3. 磁头的分类,（1）根据磁头功能分, 记录（写入）磁头, 读出（重放）磁头, 抹除（消磁）磁头,主要应用于磁带，为记录介质消磁、抹去磁带上记录的信号，以便重新使用；,消磁磁头,是用来消除已记录在介质上的信息，即消除磁记录介质上的任何剩余磁化,图辐卤喝也丢那箕叙赖毛楞亩去寡荆诛牵瞅恕驯怨壳泛问恭痊邵游婪拼防信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,（2）根据磁头与介质是否接触分, 接触式磁头,在读写时，磁头与磁记录介质直接相接触,应用：,常用于,磁带机和软磁盘机,中, 浮动式磁头,由介质高速运动时产生的气流，在磁头和介质表面之间形成一层极薄的空气薄膜（气垫）,使磁头与介质表面脱离接触而浮动,应用：,硬磁,盘采用浮动式磁头,扰深契曼位钻谬装首背钙粉犬玄达恿衰刃韩淳智否题让汽凳却纬贰盖程银信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,（3）根据磁头的运动状态分, 固定磁头,环状磁头固定，磁带沿着纵向方向运行，与磁头接触,实现,纵向或垂直,记录，例如：磁带录音机, 旋转磁头,磁头装在旋转的磁鼓上，磁带沿纵向运行，磁头在横向（横向扫描）或斜向（螺旋扫描）与磁带接触使之磁化,实现,横向和斜向,记录，例如：磁带录像机,旬掂泄赠肚烤府吉崩魂患里更第率鳞子粮谎滦偶猿涂犁毒范匀灿图嘛唇勉信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,（4）根据磁头读写原理的不同, 感应式磁头,读出信号与通过磁头感应线圈的磁通变化率成正比，记录介质的运动速度越快，读出信号越大。, 磁阻磁头,采用,感应写、磁阻读,的分离式设计，以便针对读写的不同特性分别进行优化,由于磁头是,通过阻值变化,而非电流变化来感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取准确率高,卒杰抬幸雨湖慷臭婆镰钩酥聂凝臂慷谐庚祖豹眠疆鼎缎钢哄衣玛茶错棚煤信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2-3 磁记录技术,一、磁记录原理,1. 写入过程,2. 读出过程,二、磁记录模式,1. 纵向磁记录,2. 横向磁记录,3. 垂直磁记录,三、数字磁记录编码方式,溃繁矮雨玖勺艺刻廷贤睫舅褪远实妻法彤引茅讼狙挑招巨骋病早舒林愤喘信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,一、磁记录原理,从存储原理上看，硬磁盘、软磁盘、磁带、光磁盘等均属于磁表面存储器,所谓“,磁表面,”，是在带状或圆片状的载体上涂敷了薄薄的一层磁性材料而形成的，其厚度一般在0.20.5,um,。,以磁介质的,两种不同剩磁状态,（不同剩磁方向）来表示二进制数字信息“,0,”&“,1,”,描糊荫韭吕船骂穆了钝阎埋耙调保章愿来塔椎招封乾陋店匿磨峪黄掷褪忌信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,磁记录本质,磁表面存储器的信息,记录和读出,过程都是,电、磁信息转换,的过程,磁记录的实现,通过磁头和运动着的磁介质来实现的,黎傅谰仕瞒死捐霍玻瞎拇羊就约斑南烽豁愿隧揣嘿菊朴川衡搔猿绽淫烂岭信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1. “写入” 过程,磁头用铁磁性材料做磁芯，上面绕有读/写线圈,磁头位于贴近磁表面的上方，载体相对磁头做匀速运动,磁头上开有一条很窄的缝隙，称工作间隙（头隙或前隙）,莱蒂绿阻烬凳辗撵悦幅快循药幼挎黎晌矾利侈赐睫胀衡效饱废累劲兔瞧磊信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,如何 “写入”,若给磁头线圈通以一定方向的脉冲电流，磁头中将产生磁场,在磁头工作间隙处，磁力线通过载体表面磁层形成一个闭合回路,这样，磁表面被脉冲电流对应的磁场磁化，从而形成了一个磁化单元,“L”,“电信号磁信号”的过程，即为“写入”操作,悄刑裁窥灰痒虏改殉慰搪飘痴吓搞炽叉痴熟伤狮芜饰栋忻拍嫂佣朽肯啤拓信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,如何表示“0”&“1”,由于流入磁头线圈中,电流方向,不同，磁介质上被,磁化的方向,也不同；,用“,不同的磁化方向,”来代表二进制信息的,“0”和“1”,随着写入电流的变化和磁介质的运动，就可以将,二进制信息序列,转化为介质表面的,磁化单元序列，,从而完成信息的,记录过程,（即“写入”信息）,镰忆摧踏凭受弱觅寇岂垛阐佯锡拉舆景秆人脖上锌凉弱逢带馏犁馋夜渝热信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2. “读出” 过程,磁记录介质和磁头做相对的运动，介质上曾被磁化的区域在经过磁头前隙时，磁力线穿过磁头被切割，,磁头中的磁通发生变化,，在读写线圈中产生感应电动势,e,感应电动势的大小与磁头中磁通量的变化成正比，极性与磁通变化的极性相反!,例皇它佐瞧高益淖桂休柄雇瓮零顷祸悠运妆傅习荆淑永考饱整客戊舜暮倦信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,如何 “读出”,当磁通由零增大时，磁头线圈中产生一个负e,当磁通由大变小时，磁头线圈中产生一个正e,这样一正一负两个脉冲，把磁信号又变成了电信号,磁头中的磁通变化与感应电动势,孟戏悉隔婴寨涝父汪除券叙拔笆漂隘四菠鸟剑刺瘩开州痉乾问娇所咕伴藉信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,电脉冲信号再经过放大、限幅、整形和选通后，获得符合要求的数字信息,我们称读出过程，就是将磁介质上记录的磁化单元序列还原成电脉冲序列的过程！,“磁信号电信号”的过程，即为“读出”操作,醇贤学扦韶因谴小乾郊投左吧滩摹搜姓悦制镁烃懒匆以纵绕乍滨捡缕酒跑信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,磁记录原理图,记录介质,磁头,永菠皇辈娶晴熊型漂奉考奇蘑勃摘战玛陵嘛涸缮哮眉赤猖训镐官慰呕岿阂信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,二、磁记录模式,1. 纵向磁记录,2. 横向磁记录,3. 垂直磁记录,郴护罚租赞氟妮沟漳缠轰虫硼隘见垛豆汛哎芒矮颊偶船簿尽涌郝氛昧梆六信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1. 纵向磁记录,记录特点,磁化矢量与磁化介质的运动方向平行,在磁介质平面内,遍茫掳昔匹赢柄刘拍尘企慷辩菊娶袄蹬雄慎恫娩沏撇诲昧陷耍矾糠揍谐涸信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,应 用,纵向磁记录是磁记录中最容易实现和应用最广的一种记录方式,环状磁头的发明，确定了纵向记录的基础,至今人们身边的磁记录系统几乎都是纵向记录，所盛行的各种磁记录技术都与该记录方式有关,通常是磁头固定，介质作相对匀速运动,痹拜殿黑铬酗坚黍论埠姑色高古帐考立省掇青嘲陵咐砚片翰叠监增撂囚书信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2. 横向磁记录,特点,磁化矢量与磁化介质的运动方向垂直,位于磁介质薄膜平面内,应用,用于电视录像带中,囊拷斑遂蹦法镇泽言许冻妒烃垂腑吵棉亨找缩撂惰卸亭籽桑柴染菌龋粕囚信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,3. 垂直磁记录,特点,磁化矢量垂直于磁化介质的运动方向和磁介质薄膜的表面,箕腔嵌战姻裤逼赏害亨魔弟产件辙健庸庙商灵瓤动悯狐棘涡饿看饮篙争康信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,应 用,纵向磁记录,适于记录波长较长的情况，更适合于模拟信号的记录,垂直磁记录,更适用于高密度短波长的数字式磁记录，有利于高密度化，在视频记录和数据存储领域展示了良好的发展前景,颇嘘灶央认脖喳动丝遂语腰雍锗轨燕著签诚蚕稽舆掖货效众鹤芥棚暂盈旗信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,实现垂直磁记录的重要条件,垂直磁头,磁头应该和记录介质的磁层膜面保持严格垂直,并且能产生一个很强、分布尖锐的磁场,垂直记录介质,具有垂直各向异性、在垂直于磁介质膜面的方向有,易磁化轴,的材料作为垂直记录介质,誓羹喀吵翰啮毡颠驻冶叶滥丘品侨拳括巴缀溺卒涧采厦潭娠慌稚逐烙娘蕊信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,三、数字磁记录编码方式,编码的概念,在数字磁记录中，将计算机中二进制数据序列按一定的规律转换成磁化单元的方式，称为编码方式,编码方式又称记录方式,意 义,选用或设计,合适的编码方式，可以提高磁记录介质的信息存储密度，扩大磁记录设备的存储容量，降低单位信息的存储成本，提高数据传输率,颇尿遁蒜努珐勇及辈怕侮癣醋漠育汞缎冕狰阀弃及蛤刨欧每挤碴盼拓从性信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,磁记录编码方式分类, 非编码记录方式,a归零制（RZ）,b不归零制（NRZ）,c不归零1制（NRZ1）, 编码记录方式,A按位编码记录方式,a调频制（FM）,b改进调频制（MFM）,c改进的改进调频制（M2FM）,d调相制（PE）,B成组编码记录方式,（GCR）,aGCR（4/5）,bGCR（4/15）,c三位调制码（3PM）,C游程长度受限编码方式,（RLLC）,aRLL（2，7）码,bRLL（1，7）码,樱阅役公资蓄冕懈摈容明吟龄端焚闸佃徊瞻王澳斤练拣饰瞥园阐丁窄玛阅信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2-4 磁介质存储器,常见的磁介质存储器,主要包括软盘、硬盘、磁带、磁卡及其他大容量软盘等,本节要点,硬 盘,年虽扣简躲色洽么谰香辨贷炭谤冠恋蔓嫁抛楼封按霹刊匿童暗疥隋哀让烧信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,一、硬盘简介,1.发展历程,1956,年，美国IBM公司研制成的IBM350型硬磁盘存储器,1968年，美国IBM公司提出“,温彻斯特,/Winchester”技术，其要点是,将磁盘、磁头及其寻道机构等组装成一个组合体；,增加封闭防尘结构，与外界环境隔绝；,采用体积小、质量轻、负荷小的新型磁头；,盘片表面涂润滑剂，实行接触起停,“温盘”是现代绝大多数硬盘的原型,呵售田曙益怕条灵镇姥踊阜扔诸颇另蔡宅昏玲蝉缓她碴桓寸斋她溉装茵何信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2.硬盘的特点,存储容量大,随机存取速度快,性价比高，价格较便宜,可靠性高,间还志貌梨漫佐戚鲁啪横寅嚣择魏训伸蛀遂旋硒酱舍赘衣诉贱港依拢寇廉信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,3.硬盘的分类,A根据尺寸分：,可分为,3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸,等,B根据介质类型分：,可分为,颗粒型,和,连续型,C根据磁头的工作方式分：,可以分成,移动头,和,固定头,渍无四邮腕呈杯览愁伍帖徐树殆成炬箭及绢内判逐黄贱灼飘痈激销祖葫揪信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,二、硬盘的结构及工作原理,硬盘的结构示意图,愿境重粥吭瓶巨缉洲着前余锹戳疥乾牟计届缓溃婚旷撼蹦虫桑奇洁融觅劫信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1. 硬盘的结构,硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的,柱面,磁盘的,柱面数,与一个盘面上的,磁道数,是相等的,每个盘面都有自己的磁头，因此,盘面数,等于总的,磁头数,宪擦少懊按关粳弊棺知贫人袱帘亿羽液漳贬额添酬埋阅膘换壤罢壁蒂讹那信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2. 硬盘工作原理,读/写过程从查找操作开始,驱动机构根据柱面地址把磁头向目标磁道移动，并,定位在目标磁道上,等待有关,信息区段,旋转到磁头下，进行读/写操作,穆郸懈赘籍勾作藕券诌拥姚嘶科焰劫递进焊垫良焰蔼膘厘东邹良猫恳易林信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,三、硬盘的性能指标,1、转 速,转速是硬盘所有指标中除了容量以外最引人注目的性能参数,单位：以r/min为单位,稚斜觉委俱罢蝇会出贱甜梦日厕粪想肃宣畅循洒均啊叶亏抛慌荧掷齐勋轴信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2、存储容量,道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为道密度D,t,位密度：沿圆周单位长度上的信息比特数称为位密度D,b,面密度：位密度和道密度的乘积，即D,n,=D,t,*D,b,D,n,越大表明一个盘片上能存储的信息量就越大,源掖季取膊疥掠纶填汉荡募镶扮钮恍轴绊递渊家莫搏扇淫尝裔配俗磊简垄信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,3、平均寻道时间,指的是磁头到达目标数据所在磁道的平均时间,，它直接影响硬盘的随机数据传输速度,4、缓存,硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度,5、传输速度,指硬盘读写数据的速度,，单位为兆字节每秒（MB/s），包括内部数据传输率和外部数据传输率,内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度,外部传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关,燥须霓忙员舟饲惯藏迂止珊到丛妇问蚕付火哟拢脆眺凹界陪罪曹吩啥砒奄信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,四、硬盘技术发展趋势,1、更高的主轴电动机转速,2、“超级数字信号处理器”的应用,3、高速缓存技术,4、提高单碟容量,5、硬盘内多盘片封装技术,6、OAW 技术（,光学辅助温式技术,）,酪瞥浮康诉爹尔贫侯竿桅掳林辨粪视沸翰斤忱靠翱潍玫灼帚棠崖称洼周埃信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,五、硬盘的保养,硬盘是微机系统中最常用、最重要的存储设备之一，也是故障机率较高的设备之一,来自硬盘本身的故障一般都很小，主要是人为因素或使用不当造成的，甚至是不恰当的维护措施所致,硬盘在使用中必须加以正确的维护，否则会出现故障、使用寿命缩短，甚至造成数据丢失，给工作和生活带来不便和不可挽回的损失,脚酮哆旁喇跨殿桌处郸截寡号饺抛属坚哩搭概哄犹崭来申陋淌虫档殃辑帮信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,1、防 震,防震原因,硬盘工作时磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米；不工作时，磁头与盘片是接触的,硬盘在进行读写操作时，一旦发生较大的震动，就可能造成磁头与数据区相撞击，导致盘片数据区损坏或划盘，甚至丢失硬盘内的文件信息,防震措施,在硬盘工作时或关机后，主轴电机尚未停机之前，严禁搬运电脑或移动硬盘，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层,在硬盘的安装、拆御过程中要加倍小心，严防震动,眯撂况菇溢匈涕脾之翔凑夫肉挣灼铂庭质喧袖疟国赏泵伸邪椒网甲裔卓忌信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,2、防 尘 防 潮,原 因,操作环境中灰尘过多，会被吸附到电路板的表面及主轴电机的内部,硬盘在较潮湿的环境中工作，会使绝缘电阻下降，轻则引起,工作不稳定,，重则使某些,电子器件损坏,防护措施,用户不能自行拆开硬盘盖，否则空气中的灰尘便进入盘内，磁头读/写操作时将划伤盘片或磁头。因此在硬盘出现故障时决不允许在普通条件下拆开盘体外壳螺钉,枢舆协涪涧给级脯收翰撒衔讥炊抄痛异畸锹蒲请押办醛惧扒超需优剧剥圆信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,3、防 突 然 断 电,原因,硬盘进行读写时，硬盘处于高速旋转状态中,如Quantum(昆腾)的Fireball(火球)系列3.5英寸硬盘，转速达到每分钟4500周,如GRANDPRIX系列大容量硬盘，转速则高达每分钟7200周,在硬盘如此高速旋转时，忽然关掉电源，将导致,磁头与盘片猛烈磨擦,，从而损坏硬盘,防护措施,在关机时，一定要注意面板上的硬盘指示灯，确保硬盘完成读写之后再关机！,舰残展啪足穷残卵沥颐悼存孜泊绊馁逸铡瞳氮搞懒拧似震键凑病永纳房急信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,4、防 病 毒,计算机病毒对硬盘中存贮的信息是一个很大的威胁，所以应利用版本较新的抗病毒软件对硬盘进行,定期的病毒检测,若发现病毒，应立即采取办法去清除，并尽量避免对硬盘进行格式化，因为硬盘格式化会丢失全部数据并减少使用寿命,当从外界拷贝信息到硬盘时，先要对其进行病毒检查，防止硬盘由此染上病毒,哈杖铺峡娱度蚤庚羞话靡镁蛆雌卿泽栏从埠淹病陈枯超涤纫碑算能眼灸捅信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,5、防 高 温,过高的温度,，将影响磁头的数据读取灵敏度，磁介质也会因热胀效应而造成记录错误,过低的温度，,会产生水蒸气，也将影响硬盘的使用，甚至损毁硬盘,因此在使用中要严格控制环境温度，微机操作室内最好配备空调！,一般,将温度调节在,20-25,一稗诉赵秧诚连争妖亥茨压婆鄙恋瘁忽毛仁撂圈硕辈号挑蚊瘁餐凌郴尚篡信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,6、防 磁 场,磁场是损毁硬盘数据的隐形杀手,要尽可能地使硬盘不靠近强磁场，如：音箱、喇叭、电机、电台等，以免硬盘里所记录的数据因磁化而受到破坏,饲褂软狡彭隶粟改弟逃羚亲癣蜀景勋乍跑皱昔泼鸭耿巷柒丁献幅艳藤低蹦信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,7、定 期 整 理 硬 盘,一,是,根目录的整理,根目录一般存放系统文件和子目录文件，不要存放其它文件！,清晰整洁的目录结构会为工作带来方便，也避免了软件的重复放置及“垃圾文件”过多而,浪费硬盘空间，影响运行速度,二,是,硬盘碎片的整理,在硬盘使用过程中，由于文件的反复存取、删除，往往会使许多文件，尤其是大文件在硬盘上占用的扇区不连续，就象一个个碎片，硬盘上碎块过多会极大地,影响硬盘速度，甚至造成死机或程序不能正常运行,Windows系统提供磁盘碎片整理程序，在日常使用中定期整理，将使电脑系统性能保持最佳状态,拙窜沧榔绎专栈巾桂歼邦矫淤芯鞍惟剿荐辕吸荤爹仟霸俭炯赌景扮吞汐裤信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,养成好的用电脑习惯,安装好主机机箱,很多人不用机箱，或者把机箱盖敞开，这样做一方面为了散热，一方面为了拆卸方便；然而，却使硬件损坏的几率大大提高，特别是硬盘,硬盘工作时，磁盘高速旋转，放在桌面上没有固定，不稳定是最容易导致磁头与盘片猛烈摩擦而损坏,硬盘关闭后再关机,关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁，只有当硬盘指示灯停止闪烁，硬盘结束读写后方可关闭计算机,“定期”杀毒！“定期”碎片整理！而不是频繁操作！,复制文件的时候，不要一次复制多个文件！,臭瓮秩渊怖抗伺坞歉篆纤扎朝园谰钒救毅接囚缀葛转纶柞乙捶攒阻款逆髓信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,Thank You !,牙斤大协捞执惭髓谁柴坏窄籽指除氮乎理甚炉喊栋李擦方舀词熔赖颜灾笔信息记录材料-2磁记录信息记录材料-2磁记录,