超高密度存儲技術(shù)已經(jīng)成為信息存儲技術(shù)的制高點(diǎn),離散磁道式磁盤作為提高存儲密度的有效手段,有望達(dá)到1Tbit/in2的存儲密度,因而得到了廣泛的關(guān)注。離散磁道式磁盤因?yàn)榫哂须x散的磁道,在與磁頭瞬態(tài)接觸過程中極易損壞,嚴(yán)重制約了其數(shù)據(jù)存儲可靠性,因此,本文通過研究離散磁道式磁盤在瞬態(tài)接觸過程中的熱力場特性,旨在為設(shè)計(jì)超高存儲可靠性的離散磁道式磁盤提供理論指導(dǎo)。 在本文中,根據(jù)合理的簡化原則,建立了不同相對速度下磁頭與離散磁道式磁盤瞬態(tài)接觸的有限元模型,確定了材料本構(gòu)模型及理論熱模型,研究了不同接觸狀態(tài)下離散磁道式磁盤瞬態(tài)接觸熱力場的交互影響,對比了不同接觸狀態(tài)下離散磁道式磁盤的破壞程度,分析了導(dǎo)致離散磁道式磁盤退磁的主要因素。垂直接觸時,盤面摩擦及接觸熱場均能加劇磁盤塑性應(yīng)變程度;平行接觸時,盤面摩擦及接觸熱場對磁盤塑性應(yīng)變影響程度較小;相同接觸條件,平行接觸時磁盤破壞程度要大于垂直接觸時磁盤破壞程度;塑性應(yīng)變是導(dǎo)致離散磁道式磁盤退磁的主要因素。 鑒于離散磁道式磁盤退磁區(qū)域由力學(xué)破壞程度決定,著重研究了不同接觸狀態(tài)下,離散磁道式磁盤的設(shè)計(jì)參數(shù)及接觸條件對其瞬態(tài)接觸力場特性的影響規(guī)律,并且闡明了降低磁盤破壞程度的方法。首先采用不同的研究方法,分析了不同接觸狀態(tài)下磁盤材料的影響規(guī)律;其次改變模型幾何參數(shù),闡明了不同接觸狀態(tài)下磁盤幾何參數(shù)的影響規(guī)律;最后研究了接觸條件的影響規(guī)律。垂直接觸時,減小材料彈性模量、增大材料屈服強(qiáng)度,在磁盤表面附加DLC保護(hù)層及增加DLC層厚度,均可減小離散磁道式磁盤破壞程度;磁道寬度、磁頭法向沖擊速度及徑向?qū)さ浪俣仍龃缶鶎?dǎo)致磁盤破壞程度增大,摩擦系數(shù)增大雖導(dǎo)致磁盤最大等效塑性應(yīng)變增大,但同時可減小磁盤塑性應(yīng)變區(qū)域。平行接觸時,相同接觸條件,Glass基體CoCrPt磁道磁盤破壞程度最小;在磁道上方附加DLC層及增加DLC層厚度,可減小磁盤破壞程度;磁道寬度增加將導(dǎo)致磁盤最大等效塑性應(yīng)變增大,同時減小磁盤塑性應(yīng)變總體積;磁頭法向沖擊速度及橫向速度增大均導(dǎo)致磁盤破壞程度增大;摩擦系數(shù)增大可減小磁盤破壞程度。離散磁道式磁盤極易發(fā)生力學(xué)破壞,因此,其平整化成為重要的研究方向。 首先建立了平整化后磁頭與離散磁道式磁盤的瞬態(tài)接觸模型,研究了不同磁盤材料對平整化后瞬態(tài)接觸力場的影響規(guī)律;其次,為離散磁道式磁盤選用了最佳的基體及磁道材料,研究了填充材料對平整化后離散磁道式磁盤瞬態(tài)接觸熱力場的影響規(guī)律;最后選用合適的填充材料,研究了接觸條件對平整化后瞬態(tài)接觸熱力場的影響規(guī)律。在磁盤接觸熱力場中,相同接觸條件下,Glass基體CoCrPt磁道CoCrPt填充磁盤破壞程度最小;磁頭法向沖擊速度及徑向?qū)さ浪俣仍龃缶鶎?dǎo)致磁盤熱力學(xué)破壞程度增大,摩擦系數(shù)增大可減小磁盤力學(xué)破壞程度,同時導(dǎo)致磁盤表面最大溫升增大。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

[5]。 離 散 磁 道 式 （ DTR ， Discrete TrackRecording）磁盤，如圖1-1所示，將數(shù)據(jù)信息存儲于徑向離散、周向連續(xù)的磁道中，避免了磁盤存儲在徑向上的交叉干擾[6-7]，可以提供更高的信噪比，從而達(dá)到更高的存儲密度。基于這種優(yōu)勢，離散磁道式磁盤得到了越來越多的關(guān)注[8]。離散式軌跡中包含磁信息圖 1-1 離散磁道式磁盤[3]1.2 課題研究的目的及意義實(shí)際磁頭、磁盤工作過程中，受周圍環(huán)境影響，如振動與環(huán)境噪聲等，磁頭與磁盤將不可避免地發(fā)生接觸[9]，如圖1-2所示，因接觸時間極為短暫（us級）

存儲的低可靠性成為制約離散磁道式磁盤發(fā)展的瓶頸，如何突破此技術(shù)瓶頸成為存儲領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。圖1-2 磁頭與磁盤瞬態(tài)接觸示意圖[15]目前，我國磁盤市場被國外生產(chǎn)商，如美國西部數(shù)據(jù)公司，德國希捷公司等壟斷，研制超高存儲密度、高可靠性的磁盤是屬于我國有重大戰(zhàn)略需求的項(xiàng)目[16]，磁盤存儲技術(shù)涉及材料學(xué)、機(jī)械學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科交叉[17]，開展磁盤領(lǐng)域的相關(guān)研究對于促進(jìn)我國交叉學(xué)科和基礎(chǔ)研究的發(fā)展具有長久的理論和實(shí)用價值，并且，離散磁道式磁盤作為存儲領(lǐng)域的新生事物，是磁盤的發(fā)展方向，及早開展相關(guān)研究、克服其可靠性技術(shù)壁壘，對于打破國外公司的市場壟斷、占領(lǐng)存儲技術(shù)的制高點(diǎn)具有重要的意義。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 離散磁道式磁盤結(jié)構(gòu)圖 1-3 是典型離散磁道式磁盤的橫截面圖，對于離散磁道式磁盤，磁道即為其磁記錄介質(zhì),磁道寬度為 a

將因此而發(fā)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。為提高離散磁道式磁盤的存儲可靠性，必須研究其瞬態(tài)接觸特性，以期為設(shè)計(jì)超高存儲密度、高可靠性的磁盤提供理論依據(jù)。圖1-3 離散磁道式磁盤的橫截面圖- 2-

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2820111