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东南大学信息存储技术垂直记录技术.pdf

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让数据站起来 ——垂直记录技术 PerpendicularMagneticRecording 06008300 王×× 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 日立全球首款3.5寸单碟1TB硬盘7K1000.D系列 该硬盘采用第六代 垂直记录技术，最垂直记录技术，最 大存储密度569Gb 每平方英寸 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 技术背景 1977年被誉为现代垂直录写技术之父的日本东 北工业大学校长及首席总监岩崎俊一(Shun-ichi Iwasaki)教授率先投入了这项技术的研究。 岩崎俊一博士称:“我在过去的四十八年中一直 从事磁性录写技术方面的研究工作，研究发现该技 术的成功在于其录写密度。直至1975年，我才发现 垂直录写是走向高密度录写的不二法门，之后我不 断提倡把垂直技术引入现实科技中。我很高兴这项 科技将不久得以实现。” 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 所谓垂直记录，是相对于目前硬盘制造领域被 广泛使用的“纵向记录”存储方式而言。简单地说， 垂直记录就是将现有盘片磁物质的磁场方向旋转 90°，以此来记录数据的一种方式——使磁粒子的 排列方式与盘片（软磁底层）垂直，而不是原有的 使两者呈水平关系的排列。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 纵向VS.垂直 纵向记录就是磁单元以水 平模式存放，因此占用了 较多的空间。而垂直记录 技术则是将其直立起来， 从而有效地提升了磁盘表 面每平方英寸的磁单元数 量，增加了整体的存储容 量。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 超顺磁现象 （superparamagneticeffect） 当磁记录单元变得越来越小的时候，磁记录单元 但是凭借现在的技术，就算是横向 就越来越难保持自身的磁方向，当受到周围环境 放置，我们也可以把磁单元做得再如果磁记录单元横向放置，那 的热扰动时，磁单元就有很大几率会改变磁方向 小很多，为什么要想着打竖放置呢？么中间的磁记录单元两头的磁 或者消失磁性极就跟相邻的相反，那么在热 扰动时很容易翻转；而垂直记 录却不会发生这种情况。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 读&写 使用垂直记录的碟片底下多了 一层“软磁性”物质，这个 “软磁性物质”会受到周围磁 场的作用而变得带有磁性，那 么在读写头两个隔开的东西之 间就形成了一个磁回路（图中 的蓝色线条），有了这个回路， 我们就可以读取或写入磁记录 单元了。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 读&写 跃迁是水平介质外部 磁场的来源，而对于 垂直介质来说，除跃 迁以外的所有地方都 有磁通量，垂直波形 看起来更像磁化模式， 而不是磁化发生的变 化，这直接可以反映 在读写的质量上。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 高密度存储 与纵向记录不同，垂直介 质中的退磁磁场方向与磁 化磁场方向相反，在高密 度情况下更是如此。而且 垂直介质还有点不同，就 是退磁磁场支持邻位磁化， 使的高密度存储更可靠。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 高密度存储 由于退磁磁场行为存在上 述差异，所以垂直记录和 水平记录的热衰减线性密 度趋势彼此相反。低密度 垂直模式更容易出现热衰 减和外漏磁场擦除现象， 因此垂直记录技术真是天 性适合应用的高密度的存 储领域。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 让数据站起来！！ 当今第六代垂直记录技术达到600Gb每平方英寸的存 储密度也被认为是当前垂直记录技术的极限，或许 还可以再进一步提升两年，然而在固态硬盘的强力 冲击下，研发下一代磁记录技术已经迫在眉睫，让 我们共同期待磁记录密度再一次突破的时间吧。 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五 谢谢! Thankyouverymuch! 东南大学电子科学与工程学院2011年10月7日星期五