МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Технологический институт Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» С.П. Малюков ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ С ВЫСОКОПЛОТНОЙ ЗАПИСЬЮ ИНФОРМАЦИИ Ростов-на-Дону Издательство Южного федерального университета 2009 УДК 621.38 ББК 32.85 М 18 Рецензенты: доктор технических наук, профессор кафедры конструирования электронных средств Таганрогского технологического института Южного федерального университета Рындин Е. А.; доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической физики Таганрогского государственного педагогического института Жорник А. И. <...> М18 Физико-технологические основы создания электронных устройств с высокоплотной записью информации: монография / С. П. Малюков. <...> ISBN 978-5-9275-0668-2 В книге рассмотрены современные физико-технологические основы создания электронных устройств с высокоплотной записью информации. <...> В настоящее время наиболее полно этим требованиям отвечают системы накопления информации на основе запоминающих устройств магнитной записи с движущимся носителем. <...> Свойства устройств магнитной записи (УМЗ) – хранение большого количества информации в малом объеме при малом расходе мощности на единицу информации и постоянная тенденция к снижению стоимости хранения единицы информации при увеличении емкости – ставит их вне конкуренции по сравнению с другими типами запоминающих устройств (ЗУ). <...> При достижении такой сравнительно высокой плотности определяющую роль играют технические средства, основанные на перпендикулярной и магнитооптической записи, а также на магниторезистивном воспроизведении. <...> Однако геометрические параметры данных головок, их высокая индуктивность и другие факторы стали сдерживать увеличение информационной плотности и скорости <...>
Физико-технологические_основы_создания_электронных_устройств_с_высокоплотной_записью_информации.pdf
УДК 621.38
ББК 32.85
М 18
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор кафедры
конструирования электронных средств
Таганрогского технологического института
Южного федерального университета Рындин Е. А.;
доктор физико-математических наук, профессор кафедры
теоретической физики Таганрогского государственного
педагогического института Жорник А. И.
Монография подготовлена и издана в рамках
национального проекта «Образование»
по «Программе развития федерального государственного
образовательного учреждения «Южный федеральный
университет» на 2007–2010 гг.»
Малюков С.П.
М18
Физико-технологические основы создания электронных устройств
с высокоплотной записью информации: монография /
С. П. Малюков. – Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2009. – 168 с.: ил. 57.
ISBN 978-5-9275-0668-2
В книге рассмотрены современные физико-технологические основы
создания электронных устройств с высокоплотной записью информации.
Предназначена
для научных работников, преподавателей вузов,
аспирантов, магистрантов, занимающихся конструированием и технологией
устройств накопления информации.
ISBN 978-5-9275-0668-2
УДК 621.38
ББК 32.85
© ТТИ ЮФУ, 2009
© С.П. Малюков, 2009
© Южный федеральный
университет, 2009
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПРОБЛЕМ
ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ С
ВЫСОКОПЛОТНОЙ ЗАПИСЬЮ ИНФОРМАЦИИ…………..……….1
1.1. Современное состояние элементов магнитной записи и
материалов, используемых в их производстве ........................................ 3
1.2. Тонкопленочные магнитные головки ...................................... 7
1.3. Комбинированные магнитные головки ................................. 12
1.4. Магниторезистивные го
ловки ..................................... 15
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ
НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛОСКИХ CПАЯХ…..……………………………27
2.1. Метод расчета температурных полей в спаях стекловидного
диэлектрика с металлом ........................................................................... 28
2.2. Модель релаксации напряжений ............................................ 39
2.2.1. Расчет релаксации напряжения в нестабилизированном
стекле при несоблюдении принципа термореологической простоты ... 39
2.3. Метод расчета напряжений в несимметричных спаях стекла с
упругим материалом ................................................................................. 52
2.3.1. Расчет напряжений в спаях стекла со стеклом ............. 56
2.4. Исследование напряжений в плоских спаях стекол с
ферритами .................................................................................................. 61
2.4.1. Исследование механических напряжений в тройных
спаях видеоголовки ............................................................................. 77
165
Стр.165
2.5. Исследование механических напряжений в
двухслойной структуре ВГ ...................................................................... 84
2.6. Динамические исследования макронапряжений пленок
пермаллоя .................................................................................................. 91
2.6.1. Исследование магнитных напряжений в
двухслойной структуре ВГ ................................................................. 92
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДУЛЕЙ КОНТРОЛЯ
ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МАГНИТНЫХ
ГОЛОВОК………………..………………………………………………99
3.1. Математические модели зависимости свойств материала от
его состава для изготовления МГ ......................................................... 103
3.1.1. Математическая модель синтеза стекловидных
диэлектриков для спаев стекла с титаном ....................................... 103
3.1.2. Математическая модель синтеза стекловидных
диэлектриков при формировании соединения стекла с
ферритом…………………………………………………………….105
3.1.3. Математическая модель прессования
горячепрессованных ферритов ......................................................... 109
3.2. Алгоритм формирования математической модели синтеза
стекловидных диэлектриков для спаев стекла с титаном ................... 115
3.3. Автоматизированные измерительные комплексы для
контроля свойств магнитных сплавов .................................................. 121
3.3.1. Процедуры моделирования системы «носитель
информации – магнитная головка» .................................................. 128
166
Стр.166
3.3.2. Динамическое взаимодействие магнитной головки с
лентой ................................................................................................. 131
3.3.3. Разработка эвристического алгоритма определения
оптимального взаимодействия МГ с носителем информации ...... 135
3.4. Применение методов генетического поиска для определения
оптимальных характеристик магнитных головок ............................... 137
3.4.1. Структура внутренних данных генетических алгоритмов
............................................................................................................. 139
3.4.2. Структура генетического алгоритма ........................... 142
3.4.3. Работа программного модуля ....................................... 146
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………….152
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………154
167
Стр.167