疊瓦式磁記錄和交換耦合介質(zhì)相結(jié)合是提高磁記錄面密度的有效方法,飛高作為磁頭設(shè)計(jì)中的主要參數(shù)之一,對(duì)系統(tǒng)記錄性能有顯著影響.本文介紹疊瓦式寫磁頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析交換耦合介質(zhì)翻轉(zhuǎn)場(chǎng)對(duì)寫入誤差的影響,計(jì)算不同飛高下的寫磁頭磁場(chǎng)分布、強(qiáng)度和梯度.仿真結(jié)果顯示飛高為10nm時(shí),寫磁頭能產(chǎn)生的寫場(chǎng)強(qiáng)度為17.51kOe,梯度為528Oe/nm,可以在提供足夠大寫場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)獲得較高的梯度,降低寫入誤差,提高系統(tǒng)性能. 

【文章來源】：贛南師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,41(06)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

寫磁頭模型圖(a)正視圖 (b)俯視圖

記錄介質(zhì)翻轉(zhuǎn)場(chǎng)是影響系統(tǒng)寫入誤碼率的重要因素之一,根據(jù)公式(4),寫入信息時(shí),當(dāng)前信息位的寫場(chǎng)強(qiáng)度(Hrec)要大于介質(zhì)翻轉(zhuǎn)場(chǎng)(Hsw)以保證信息位能以較大概率被成功寫入;同時(shí)鄰接信息位由于受到擦除場(chǎng)(Hate)影響,也有一定概率會(huì)被誤擦除,因此要求介質(zhì)翻轉(zhuǎn)場(chǎng)要大于擦除場(chǎng)以降低誤擦除率.記錄介質(zhì)翻轉(zhuǎn)場(chǎng)與寫入誤差之間的關(guān)系如圖2所示,當(dāng)Hsw小于Hate時(shí),鄰接信息位和當(dāng)前信息位均以較大概率被翻轉(zhuǎn),此時(shí)由于鄰接信息位被誤擦除,寫入失敗;當(dāng)Hsw大于Hrec時(shí),當(dāng)前信息位和鄰接信息位被翻轉(zhuǎn)的概率較低,此時(shí)由于當(dāng)前信息位沒有被翻轉(zhuǎn),寫入同樣失敗;只有當(dāng)Hsw大于Hate且小于Hrec時(shí),鄰接信息位被誤擦除的概率較低,同時(shí)當(dāng)前信息位被翻轉(zhuǎn)的概率較大,寫入成功.從圖2可以看出,當(dāng)Hsw=17.35 kOe時(shí),寫入誤差最低.疊瓦式磁記錄系統(tǒng)采用寫角方式寫入信息,寫角下方的寫場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng),梯度較大,在以較大寫場(chǎng)強(qiáng)度寫入當(dāng)前信息位時(shí),盡可能減小鄰接信息位受到的誤擦除場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而降低誤碼率,提高系統(tǒng)性能.寫磁頭是決定系統(tǒng)性能的重要因素,涉及諸如寫角、傾角、飛高(FH)、磁頭厚度等眾多參數(shù),本文重點(diǎn)討論飛高對(duì)系統(tǒng)性能的影響.不同飛高下寫磁頭寫場(chǎng)強(qiáng)度分布如圖3所示,從圖中可以看出,飛高的大小對(duì)寫場(chǎng)強(qiáng)度和梯度有很大影響,隨著飛高的增加,寫角處的磁場(chǎng)強(qiáng)度降低而梯度有不同的變化.值得注意的是,磁場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的部位出現(xiàn)在梯形磁頭的腰部而不是寫角處,但由于在沿磁道方向上,腰部的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化不明顯,梯度較小,這會(huì)使沿磁道方向的鄰接信息位受到較強(qiáng)的擦除場(chǎng),導(dǎo)致寫入失敗,因此一般不采用磁頭的腰部作為寫入部位.寫角處雖然磁場(chǎng)強(qiáng)度不是最強(qiáng),但在沿磁道方向和跨磁道方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化明顯,梯度大,因此選用寫角處作為寫入部位.

疊瓦式磁記錄系統(tǒng)采用寫角方式寫入信息,寫角下方的寫場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng),梯度較大,在以較大寫場(chǎng)強(qiáng)度寫入當(dāng)前信息位時(shí),盡可能減小鄰接信息位受到的誤擦除場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而降低誤碼率,提高系統(tǒng)性能.寫磁頭是決定系統(tǒng)性能的重要因素,涉及諸如寫角、傾角、飛高(FH)、磁頭厚度等眾多參數(shù),本文重點(diǎn)討論飛高對(duì)系統(tǒng)性能的影響.不同飛高下寫磁頭寫場(chǎng)強(qiáng)度分布如圖3所示,從圖中可以看出,飛高的大小對(duì)寫場(chǎng)強(qiáng)度和梯度有很大影響,隨著飛高的增加,寫角處的磁場(chǎng)強(qiáng)度降低而梯度有不同的變化.值得注意的是,磁場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的部位出現(xiàn)在梯形磁頭的腰部而不是寫角處,但由于在沿磁道方向上,腰部的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化不明顯,梯度較小,這會(huì)使沿磁道方向的鄰接信息位受到較強(qiáng)的擦除場(chǎng),導(dǎo)致寫入失敗,因此一般不采用磁頭的腰部作為寫入部位.寫角處雖然磁場(chǎng)強(qiáng)度不是最強(qiáng),但在沿磁道方向和跨磁道方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化明顯,梯度大,因此選用寫角處作為寫入部位.不同的磁頭設(shè)計(jì),其寫場(chǎng)強(qiáng)度和梯度不同,性能指標(biāo)也各有差異,飛高作為磁頭設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)之一,對(duì)寫場(chǎng)強(qiáng)度和梯度有很大影響.圖4是磁頭在不同飛高下的寫場(chǎng)強(qiáng)度和梯度表現(xiàn),從圖中可以看出,隨著飛高逐漸增加,記錄介質(zhì)離寫磁頭越來越遠(yuǎn),寫場(chǎng)強(qiáng)度減弱,但寫場(chǎng)梯度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì).當(dāng)飛高較小時(shí)(如FH=7 nm時(shí)),由于寫角周圍的寫場(chǎng)強(qiáng)度都較強(qiáng),差異不大,因此梯度較小;隨著飛高增加(如飛高從8 nm增加至11 nm時(shí)),雖然寫角處的寫場(chǎng)強(qiáng)度也在減小,但周圍磁性顆粒受到的逸散場(chǎng)減小的幅度更大,導(dǎo)致差異增大,因此梯度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì);隨著飛高繼續(xù)增加(如飛高從12 nm繼續(xù)增加),記錄介質(zhì)遠(yuǎn)離寫磁頭,寫角處以及周圍的寫場(chǎng)強(qiáng)度均大幅降低,差異也減小,因此梯度下降.需要注意的是設(shè)計(jì)磁頭時(shí),在保證足夠?qū)憟?chǎng)強(qiáng)度的情況下,應(yīng)盡量選擇梯度大的設(shè)計(jì),以提高系統(tǒng)性能.雖然當(dāng)FH=11nm時(shí),寫場(chǎng)梯度最高,但由于此時(shí)寫場(chǎng)強(qiáng)度只有17.15 kOe,小于17.35 kOe,不能滿足寫入數(shù)據(jù)的要求,因此選擇FH=10 nm,此時(shí)寫場(chǎng)強(qiáng)度為17.51 kOe,梯度為528 Oe/nm.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高密度磁記錄技術(shù)研究綜述[J]. 王國(guó)華,杜宏章,吳鳳剛,劉石勇.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(09)

博士論文
[1]磁性超高密度存儲(chǔ)的若干種新技術(shù)研究[D]. 廖嘉霖.復(fù)旦大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3469904