發(fā)布時間：2022-01-03 19:05

　　自1956年IBM發(fā)明第一塊硬盤以來,硬盤技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,硬盤的應(yīng)用也越來越廣泛。自二十世紀(jì)九十年代,硬盤面密度保持60%的年增長率增長。特別是1998年后,隨著GMR （Giant Magneto Resistance）磁頭的引入,面密度年增長率更是達(dá)到了100%。隨著存儲密度的不斷提高,硬盤磁頭與盤片之間的距離（即磁頭飛行高度）必須更低。當(dāng)磁頭飛行高度降低到10 nm以下時,傳統(tǒng)的空氣薄膜潤滑模型遇到挑戰(zhàn),磁頭與盤片界面短程作用力對磁頭運動產(chǎn)生重要影響,特別是分子間作用力。從兩分子的分子間作用力模型出發(fā),結(jié)合磁頭盤片界面多層結(jié)構(gòu),推導(dǎo)磁頭盤片界面分子間作用力模型。鑒于分子間作用力會降低磁頭盤片系統(tǒng)空氣軸承承載力,同時引起磁頭運動的不穩(wěn)定性,繼而在所得磁頭盤片界面分子間作用力模型基礎(chǔ)上研究了潤滑劑層厚度、磁頭飛行傾角和滾翻角以及空氣軸承表面（air bearing surface,ABS）形狀等相關(guān)因素對分子間作用力的影響。通過系統(tǒng)仿真,結(jié)果表明:添加潤滑層可以明顯降低磁頭盤片界面分子間作用力;分子間作用力隨磁頭飛行傾角和滾翻角的增加而減小,在條件允許的情況下應(yīng)盡量增加磁頭... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

硬盤基本構(gòu)造磁頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)外殼

及讀寫控制電路幾個部分。每塊硬盤由一個或多個圓形盤片來存儲數(shù)據(jù)多層物質(zhì)構(gòu)成：鋁合金或玻璃構(gòu)成底層基底、濺射在盤片基底表面用于的磁介質(zhì)薄膜、類金剛石保護(hù)層和潤滑劑層等。盤片通過主軸固定在主，由馬達(dá)帶動盤片以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)（5400-15000rpm）。硬盤轉(zhuǎn)速越快速度越高，但對硬盤制造技術(shù)的要求也越高，同時也增加的硬盤的能耗件[22]（圖 2.2）是硬盤中最精密的部件之一，由讀寫磁頭、磁頭臂、傳分組成。通過半導(dǎo)體制作工藝制造的包含讀寫電路在內(nèi)的讀寫磁頭元件一個滑塊上，后者的外形經(jīng)過精心設(shè)計具備空氣動力學(xué)特性，能夠在磁形成的空氣軸承的支撐作用下保持一個穩(wěn)定的高度飛行，保證數(shù)據(jù)讀寫。通過音圈電機(jī)控制磁頭臂的擺動，使磁頭沿盤片半徑方向來回移動，上不同的磁道位置，實現(xiàn)硬盤的尋道找道功能。

圖 2.3 一種典型滑塊 ABS 形狀及其壓強(qiáng)分布圖界面，即滑塊空氣軸承表面、盤片表面和兩者之間的學(xué)特性的關(guān)鍵部分。磁頭和盤片之間空氣對滑塊的壓方法求解出。在硬盤發(fā)展初期，存儲密度比較低，磁，基于 Reynolds 方程及其改進(jìn)方程的空氣薄膜潤滑力分布。但是當(dāng)硬盤存儲密度進(jìn)一步提高的時候，磁有幾個納米時，磁頭盤片間空氣流動變得非常復(fù)雜，足求解精度。同時，在如此接近的距離下，磁頭盤片、分子間作用力和接觸力等，已經(jīng)對滑塊的運動特性。因而，對當(dāng)今高密度硬盤磁頭盤片界面的研究具有重盤片界面作用力進(jìn)行研究。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]硬盤驅(qū)動器巨磁電阻（GMR）磁頭:從微米到納米[J]. 蔣致誠.  物理. 2004(07)

碩士論文
[1]高密度硬盤磁頭形狀優(yōu)化設(shè)計[D]. 方文定.東南大學(xué) 2006



本文編號：3566813