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1994年在类钙钛矿La-Ca-Mn-O系列中发现庞磁电阻(Colossal Magnet

时间:2019-04-18 17:12 来源:未知 作者:admin

  消息手艺的成长要求高密度大容量及小型化的外存系统,超高密度磁盘的成长使每记实单位的尺寸减小到亚微米,因此其发生的待读信号场很微弱;另一方面,磁盘的小型化使其线速度减低,保守的感应式磁头无法获得足够的信噪比。虽然用AMR(Anisotropic Magnetoresistance)磁头提高了磁盘的存储密度和活络度,且读出信号不受记实媒质活动速度的影响,但其细小的AMR磁电阻率和AMR磁头固有的巴克豪森乐音,是AMR磁头的主要不足。GMR磁头以其大的磁电阻变化率,并降服了巴克豪森乐音,大大地提高了磁头的活络度和靠得住性,使高密度磁盘手艺取得冲破。在过去的几年里,磁存储密度以每年60%的速度递增。在存储密度提高的同时,磁头的尺寸却越来越小。下表是对磁电阻磁头设想的次要特征的成长趋向的预测。

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  自1988年Baibich在Fe/Cr超晶格多层膜发觉巨磁电阻(Giant Magnetoresistance,GMR)效应当前,巨磁电阻效应及其材料的根本研究和使用研究敏捷成为人们关心的热点,随后接踵在“铁磁金属/非磁性金属/铁磁金属”布局的自旋阀(Spin Valve,SV),“铁磁金属/非磁性金属”颗粒膜及“铁磁金属/非磁性绝缘体/铁磁金属”自旋相关地道结(Spin Dependent Tunneling,SDT)中发觉了巨磁电阻效应。1994年在类钙钛矿La-Ca-Mn-O系列中发觉庞磁电阻(Colossal Magnetoresistance,CMR)效应。十多年来,巨磁电阻效应的研究成长如斯敏捷,而且根本研究和使用研究几乎齐头并进,已成为根本研究快速转化为贸易使用的国际典型。目前,GMR材料已在磁传感器、计较机读出磁头、磁随机存取存储器等范畴获得贸易化使用。

  GMR材料起首是作为计较机硬盘的读出磁头而被贸易化使用的。上图是GMR读出磁头的简单模子。当记实媒质上的残剩磁场感化于磁头时,自旋阀的自在层磁化强度标的目的发生变化,从而惹起磁头电阻的变化。电阻的变化通过磁头的电流读出。下图是IBM公司最早设想的自旋阀型磁头的道理示企图。自在层和钉扎层被非磁性金属层离隔,通过反铁磁层的互换耦合,钉扎层的磁矩被钉扎在y轴标的目的,自在层磁矩随信号场变化而翻转,自旋阀总的电阻变化,若是自在层的单轴各向同性难磁化轴与信号场取向分歧时,电阻的变化与磁场线性响应。目前操纵GMR效应来制成GMR磁头次要是利用自旋阀布局。表格是部门自旋阀型磁头一览表。

  磁记实读出头是操纵记实媒质上的残剩磁场,使得自旋阀的自在层磁化强度标的目的发生变化,从而惹起磁头电阻的变化。电阻的变化通过磁头的电流读出。目前,GMR材料已在磁传感器、计较机读出磁头、磁随机存取存储器等范畴获得贸易化使用。

  IBM公司不断是国际上硬磁盘和磁头出产的主导者。在GMR磁头的研究和商品化方面也不破例。1994年IBM公司初次利用的GMR效应自旋阀磁头,硬盘面密度为1Gb/in2;1995年IBM公司颁布发表了面密度为3Gb/in2的GMR磁头;其后世界记实几回再三被打破。1998年IBM公司颁布发表在磁盘驱动器中利用的商品化GMR多层膜磁头面密度已跨越5Gb/in2,而尝试室的密度已达20Gb/in2。日本的硬盘和磁头手艺也处于世界前列。1994年日本工业界投资10亿日元,从1995年至2000年赞助34所大学和21家公司结合实施SRC打算(Storage Research Consortium Program),该打算的方针是实现GMR磁头面密度20Gb/in2。因为存储手艺在消息社会中的主要地位,日本当局又投入50亿日元,从

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