垂直磁记录技术的新进展
核磁共振成像技术的最新进展
核磁共振成像技术的最新进展在现代医学领域，核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术无疑是一项至关重要的诊断工具。
它能够为医生提供人体内部结构的详细图像，帮助诊断各种疾病，从神经系统问题到心血管疾病，从肿瘤到肌肉骨骼损伤等。
近年来，核磁共振成像技术取得了显著的进展，这些进展不仅提高了图像质量和诊断准确性，还拓展了其应用范围。
一、硬件方面的改进磁场强度是核磁共振成像的关键因素之一。
更高的磁场强度可以提供更高的分辨率和更好的图像对比度。
目前，临床上已经广泛应用了30T 的磁共振设备，甚至一些研究机构已经开始探索 70T 及以上的超高场强设备。
然而，随着磁场强度的增加，也带来了一些挑战，如磁场不均匀性、射频能量沉积等问题。
为了解决这些问题，研究人员不断改进磁体设计和射频线圈技术。
梯度系统的性能也得到了显著提升。
更快的梯度切换率和更高的梯度强度能够实现更快速的成像，减少扫描时间，同时提高图像的空间分辨率。
这对于动态成像，如心脏成像和脑功能成像等，具有重要意义。
此外，探测器技术的进步也为核磁共振成像带来了新的机遇。
新型的探测器能够更灵敏地检测到磁共振信号，从而提高图像的信噪比，使图像更加清晰。
二、成像序列和技术的创新并行成像技术是近年来的一个重要突破。
它通过同时使用多个接收线圈来采集信号，可以大大缩短扫描时间，同时保持图像质量。
例如，敏感度编码（SENSE）和同时采集空间谐波（SMASH）等技术已经在临床上得到了广泛应用。
压缩感知技术的出现也为核磁共振成像带来了变革。
该技术利用图像的稀疏性，通过采集少量的数据来重建高质量的图像，从而显著减少扫描时间。
这对于那些难以长时间保持静止的患者，如儿童和重症患者，尤为重要。
扩散张量成像（DTI）和扩散峰度成像（DKI）等技术则为研究大脑白质纤维束和微观结构提供了更有力的工具。
它们可以帮助医生更好地诊断神经系统疾病，如多发性硬化症和脑肿瘤等。
镍带材的铁磁性能研究及其在磁存储中的应用
镍带材的铁磁性能研究及其在磁存储中的应用随着信息技术的发展，磁存储作为一种重要的数据存储方式在各个领域得到了广泛应用。
而镍带材作为磁存储领域中的重要材料之一，其铁磁性能的研究对于提升磁存储的性能具有重要作用。
本文将重点讨论镍带材的铁磁性能研究以及其在磁存储中的应用。
镍带材作为一种磁性材料，其铁磁性能的研究对于了解其磁性质以及开发新型磁存储材料具有重要意义。
首先，我们需要了解镍带材的基本性质。
镍带材具有很好的磁饱和性能、高矫顽力、低磁滞损耗等特点。
这些特性使得镍带材在磁存储中有着广泛的应用前景。
在磁存储中，镍带材主要用于制造磁盘等磁性存储介质。
它通常被用作磁性薄膜层，用于记录和存储数据。
镍带材具有较高的磁饱和磁感应强度以及较低的磁导率，这使得其在磁存储中具有更高的灵敏度和更低的磁滞损耗。
此外，镍带材还能够实现快速的磁化和反磁化，使得数据的读写速度更快。
除了作为磁性存储介质的应用，镍带材还在可重写垂直磁记录中起着重要作用。
可重写垂直磁记录是一种新型的磁存储技术，它可以实现数据的快速写入和擦除，并具备很高的数据密度。
镍带材在这方面具有许多优点，如高矫顽力、低失磁能量等。
这些性能使得镍带材成为可重写垂直磁记录中的重要组成部分。
在磁存储材料研究中，镍带材的铁磁性能是一个重要的研究方向。
一方面，我们可以通过改变镍带材的组成和结构来调控其铁磁性能。
例如，可以控制镍带材的晶粒尺寸、晶格缺陷等因素来改变其磁导率和磁滞损耗等性能。
同时，还可以通过引入其他元素或化合物来改变镍带材的磁性质。
这些研究为开发新型的磁存储材料提供了重要的理论和实验基础。
另一方面，我们还可以利用先进的实验和计算方法来揭示镍带材的铁磁性能。
例如，可以利用X射线衍射、扫描电子显微镜等表征手段来研究镍带材的微观结构和组织形貌。
同时，还可以利用自旋极化电子能谱、霍尔效应等技术来研究镍带材的电子结构和自旋特性。
这些实验手段可以为深入了解镍带材的铁磁性能提供重要的实验数据。
磁记录面临的挑战和问题有哪些？
磁记录面临的挑战和问题有哪些？近年来，随着信息技术的飞速发展，磁记录作为一种重要的数据存储技术，扮演着至关重要的角色。
然而，在实践中，磁记录也面临着一系列的挑战和问题。
本文将从多个方面探讨磁记录所面临的挑战和问题。
一、最大磁记录密度的限制磁记录技术的核心目标是增加磁记录密度，以实现更大的存储容量。
然而，随着存储介质颗粒逐渐变小，磁记录密度的增加面临了物理学的极限。
当颗粒尺寸减小到一定程度时，就会出现超级顺磁效应和尺寸限制效应，导致颗粒磁矩难以稳定，从而影响了磁记录的可靠性和稳定性。
解决这一问题是持续研究的焦点。
二、磁场的稳定性和漂移问题磁记录过程中，磁场的稳定性对于记录和读取的精度至关重要。
然而，由于外界磁场扰动、温度变化等因素的影响，磁场常常会发生漂移，从而影响了数据的准确存取。
为了解决这一问题，科学家们通过引入磁记录介质中的辅助层、调节温度和改进探头技术等手段，努力提高磁场的稳定性和减小漂移。
三、磁记录速度和响应时间的瓶颈随着信息时代的到来，人们对数据的处理速度和传输速度的要求越来越高。
然而，磁记录技术在速度和响应时间方面存在一定的瓶颈。
磁记录常常受到机械运动和电子响应的限制，导致记录速度和响应时间无法满足需求。
为了加快磁记录速度和改善响应时间，科学家们致力于研究新材料、新结构和新技术，以提升磁记录的性能。
四、磁性材料的稳定性和寿命问题磁记录介质是磁记录的基础，而磁性材料的稳定性和寿命问题一直是研究的热点。
在磁记录过程中，磁介质必须能够长时间保持磁性，同时具有较高的热稳定性和耐久性。
然而，现有的磁性材料在这些方面仍然存在一定的不足，需要通过优化材料组分、结构设计和制备工艺等途径来改善。
五、磁记录技术的可替代性目前，磁记录技术在数据存储领域占据主导地位。
然而，随着新技术的涌现，诸如固态存储技术、光存储技术和量子存储技术等的发展，磁记录技术正面临着来自其他技术的竞争。
这些新技术在存储密度、读写速度和可靠性等方面有着明显的优势，从而对磁记录技术提出了新的挑战。
垂直 叠瓦
垂直叠瓦：
1、“垂直式硬盘”简单来说就是以“垂直磁记录技术”（简称PMR）的机械硬盘，自从东芝推出这一技术后一直沿用至今，拥有“随机读写快，使用寿命长”等诸多优点。
容量在1TB及以下的硬盘基本都垂直式的。
垂直式的一般都是32MB或者64MB的小缓存。
2、而“叠瓦式硬盘”即采用叠瓦式磁记录技术（简称SMR）的机械硬盘，是在容量需要越做越大的背景下登场的。
但“叠瓦式机械硬盘”使用寿命相对较短；还有可能在读写时突然降速又恢复，导致系统或者游戏卡死。
1TB以上叠瓦式硬盘为了弥补性能不足一般缓存都比较大，比如128MB或者256MB。
硬盘有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)之分。
机械硬盘即是传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。
磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。
信息通过离磁性表面很近的磁头，由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上，信息可以通过相反的方式读取。
硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，所以进入硬盘的空气必须过滤。
磁性存储设备中的垂直记录技术研究
磁性存储设备中的垂直记录技术研究随着科技的不断进步，数据存储需求越来越大。
为了满足这一需求，磁性存储设备不断发展和创新。
垂直记录技术是其中一种重要的技术，它在存储密度、容量和性能方面带来了巨大的提升。
本文将探讨磁性存储设备中的垂直记录技术的研究和应用。
垂直记录技术是一种利用磁性材料在垂直方向上保存数据的方法。
与传统的水平记录技术相比，垂直记录技术可以将磁记录介质的颗粒立体化，从而大大提高了存储密度。
例如，传统的水平记录技术使用的是平行磁性颗粒来记录数据，而垂直记录技术可以利用立体排列的磁性颗粒，在同样的面积内存储更多的数据。
磁性存储设备中的垂直记录技术的研究主要涉及两个方面：磁性材料的优化和记录头的创新。
首先是磁性材料的优化。
磁性材料是垂直记录技术的核心组成部分，其磁性性能直接影响着存储设备的容量和性能。
目前，研究人员通过调整磁性材料的晶体结构和组成，改善了磁性材料的磁力和热稳定性。
一些先进的磁性材料，如垂直磁结和石英道，已经被成功地应用于商用磁性存储设备中。
其次是记录头的创新。
记录头是磁性存储设备中与磁性材料直接接触的部分，它负责读写数据。
为了实现高密度的垂直记录，记录头需要具备精确的磁场控制和读写能力。
当前的研究重点是降低记录头的尺寸和提高其磁场控制能力。
研究人员通过纳米加工技术和磁致伸缩效应等手段，设计出了更小、更高效的记录头。
同时，新的材料，如垂直磁隧穿结，也被用于改进磁记录头的性能。
磁性存储设备中的垂直记录技术的应用已经取得了显著的成果。
目前，高容量的固态驱动器（SSD）已经常用垂直记录技术来实现。
SSD使用固态存储器芯片来存储数据，而不是传统的磁介质。
垂直记录技术使得SSD在体积和重量方面具备了显著优势，同时提高了读写速度和数据保护能力。
此外，垂直记录技术还被应用于硬盘驱动器（HDD）和磁带存储等领域。
然而，垂直记录技术还面临一些挑战。
首先是磁性材料的热稳定性问题。
随着磁性颗粒的尺寸不断减小，其热稳定性面临更大的挑战。
硬盘：向“TB级”冲刺
多年以来 ， 硬盘一直采用磁场 的磁 每一个磁单元体积都有所缩小 ， 但是还 化方 向与盘 片表 面 平行 的纵 向记录 技
是有一 些问题 存在 ， 譬如说数据磁道之
间的信号 干扰 问题 就无法解 决 ， 目前没
和热辅助磁记录 （ ａ Ａ ｓ ｔ ｇ 求 硬 盘的盘片可以看作是一个二维的 Ｈｅｔ ｓｓ ｄ Ｍａ — ｉｅ
向记录技术最大容量为单碟 １６ Ｂ） 垂 写敏 感度 。当磁头方面无法提高时 ，唯 单元在盘片上所 占的面积可以减小到原 ６Ｇ 。
直磁 记录的出现 ，让 单碟容量 突破了这 有提 高碟 片的密度 了。 在垂直磁记录技 来的 １ ５ ／ 甚至更小 ， 厚度 不会增加 ， 这 个限制 ， 单碟容量 已经 向 ５ ０ Ｂ开始冲 术普 及之前 ， ０Ｇ 超顺磁效应是影 响磁盘容 样就解决 了超顺磁效应 的问题 。 击。但是垂直磁记 录技术并非万能 ，如 量 的最大 因素 。 果一 旦磁 密度 接近极限 ，硬盘 行业又将 面临危机。 晶格介质 （ ａｔｒｅ ｄａ Ｐ ｔ ｎ ｄ Ｍｅ ｉ） ｅ 使用垂直 磁记 录技术 ，磁盘 上 的
种新磁头更容易被市场接受 。
目 前 ， 东 芝 已 经 推 出 了 使 用
ＤＴＭ 技术 的硬盘 。不过 除了东芝之 外 ，其他厂商对这项技术的热情并不 算太高，原 因有三 ：其一 ，其他厂 商 都是３ ５ ．英寸与２ ５ ．英寸硬盘兼顾 ， 对 ３ ５英寸的硬盘 来说 ，这 项技术提升 ． 容量 的同时会明显地增加产品的制造 成 本。其二 ，这项技术 目前还 不是 十 分 成熟，仍需要一段 时间去完善 。其 三 ，消费者对容量 的需求虽 然迫 切 ， 但 现在 的硬盘容量基本还能满足消费
读写敏感度 ， 这些材料与普通磁头采
硬盘驱动器(HDD)新技术瞄准未来数字汽车应用
硬盘驱动器(HDD)新技术瞄准未来数字汽车应用上网时间 : 2006年02月27日打 印 版推 荐 给 同 仁发 送 查 询 指尖控制的娱乐和信息产品将消费和汽车电子行业推向了新的高度。
移动产品如MP3播放机、智能手机、PDA 、手持GPS 系统和超级便携式计算机目前正在融入我们的日常生活之中，它们创造了对数字内容永不停歇的需求。
信息和娱乐跟我们形影不离，汽车让我们喜爱家外胜家(home-away-from-home)的生活方式。
“马路骑士”们(指长时间驾驶的人员，译注)也需要便于使用的汽车信息娱乐设备，这样他们就可以打发许多时光。
汽车行业认识到，消费者对数字产品的需求将提高汽车的价值并促进车型设计的差异。
汽车作为数字娱乐的中心，成功的关键在于要具备以数字数据形式存储大量录像、音乐、游戏和信息内容的能力；由于硬盘驱动器(HDD)存储技术的进步，能够提供这些功能的数字信息娱乐系统变革已经开始。
从2005产品年(model year)开始，第一款由OEM采用HDD 技术交付使用的数字娱乐产品在日本上市。
这些产品以导航为主要应用，辅以MP3和其它功能。
在美欧，2007产品年OEM 将在一批汽车上安装基于HDD 技术的数字设备(包括娱乐和导航)。
数字娱乐需要鲁棒的数据存储为了创建能够同时运行多种格式数字信息和娱乐编程的、真正有价值的车载系统，汽车OEM 和主要制造商需要鲁棒的存储器来容纳高容量数字内容并运行复杂的操作系统。
在无数的存储解决方案中，HDD 最能使车载数字娱乐变为现实。
在HDD 技术中，汽车制造商需要综合采用高容量存储技术、温度和抗震技术及高效内容写和检索技术。
采用HDD 技术，信息娱乐系统就可以同时容纳并运行多种功能如导航、视听和音乐。
让HDD 适应各种路面环境根据市场研究公司IDC 的报告，随着汽车制造商、汽车零售商和后装市场供应商不断推出新型数字娱乐产品来增强驾乘人员的感受，汽车应用中HDD 的消费数量将从2005年的240万增加到2009年的850万。
国外磁法勘探发展现状及未来趋势分析
国外磁法勘探发展现状及未来趋势分析引言：磁法勘探是一种广泛应用于地球科学和资源勘探领域的方法之一。
它利用地球磁场的强度和方向变化来研究地下结构和物质分布。
随着科学技术的不断发展，国外在磁法勘探方面取得了显著的进步。
本文将对国外磁法勘探的发展现状及未来趋势进行分析。
国外磁法勘探发展现状：1. 技术进步：近年来，国外磁法勘探技术不断创新与发展。
高精度磁力计和微地磁仪等仪器设备的出现，使得磁法勘探能够更精确地测量地磁场参数，提高了测量的分辨率和准确性。
2. 应用领域扩展：磁法勘探技术在矿产勘察、岩石学研究、地质构造分析等领域得到广泛应用。
例如，在矿产勘察中，通过测量地下矿体的磁化特性和磁场参数，可以判断矿体的位置和规模，提高勘探的效率和成功率。
3. 多参数联合勘探：为了提高磁法勘探的灵敏度和解析能力，国外学者也开始将磁法勘探与其他物理勘探方法相结合，如地震勘探、电法勘探等。
这种多参数联合勘探的方法，可以获得更全面的地下信息，提高勘探的准确性。
4. 数据处理与解释：数据处理和解释是磁法勘探的重要环节。
国外磁法勘探领域发展了一系列成熟的数据处理和解释算法，如综合磁法正演反演、自适应滤波、剖面拟合等。
这些算法能够对海量的磁法数据进行快速处理和准确解释，为勘探工作提供了重要的支持。
未来趋势分析：1. 高精度仪器设备的发展：随着科学技术的不断进步，磁法勘探仪器设备将会更加小型化、便携化和高精度化。
传感器技术、数据采集技术等方面的突破将进一步提高磁法勘探的分辨率和准确性。
2. 多物理场勘探的发展：未来的磁法勘探会更加注重多参数联合勘探的应用。
磁法勘探与地震勘探、电法勘探、重力法勘探等物理勘探方法的综合应用将会成为发展的趋势。
这样可以充分利用各种物理场的信息，提高地下结构和物质分布的解析能力。
3. 数据处理与解释算法的改进：随着大数据时代的到来，磁法勘探领域也将借鉴人工智能和机器学习等技术手段，开发更高效、准确的数据处理与解释算法。
磁记录技术的现状与未来发展方向
磁记录技术的现状与未来发展方向磁记录技术作为存储领域的核心技术之一，在信息时代发挥着重要的作用。
随着大数据、人工智能和物联网等技术的快速发展，对数据存储容量和速度的需求也日益增长。
本文将对磁记录技术的现状进行梳理，并展望其未来的发展方向。
一、磁记录技术的现状磁记录技术是指利用磁性材料对信息进行存储和读写的技术。
当前主流的磁记录技术主要包括磁带存储、硬盘存储和磁盘阵列存储。
这些技术在存储密度、读写速度和可靠性方面都有了长足的发展。
1. 磁带存储磁带存储是一种成本低廉、存储密度较高的技术，适用于长期数据归档和备份等场景。
目前，磁带存储的容量已经达到了几十TB甚至更高的水平。
此外，磁带存储还具有很高的抗震和抗磁场干扰能力，可以满足特殊环境下的数据存储需求。
2. 硬盘存储硬盘存储是个人计算机和企业数据中心中最常见的存储设备之一。
硬盘存储已经经历了多年的发展，容量、速度和可靠性都实现了长足的提升。
近年来，固态硬盘（SSD）的出现推动了存储技术的革新，其读写速度比传统机械硬盘更快，耐用性也更高。
3. 磁盘阵列存储磁盘阵列存储是一种通过多个硬盘组成阵列来提高数据存储性能和可靠性的技术。
通过在多个硬盘之间进行数据分布和冗余备份，磁盘阵列存储可以提供更高的存储容量和更强的容错能力。
此外，磁盘阵列存储还支持在线扩容和动态平衡，可以满足不断增长的数据存储需求。
二、磁记录技术的未来发展方向尽管磁记录技术在过去几十年取得了重要进展，但随着数据存储需求的不断增长和新型存储技术的涌现，磁记录技术面临着一些挑战。
在未来的发展中，以下几个方面值得关注：1. 存储密度的提升随着数据量的爆炸性增长，存储密度的提升是磁记录技术的关键任务之一。
研究人员正在探索新的材料和技术，例如高密度磁性材料、垂直磁记录等，以实现更高的存储容量和更紧凑的存储器件。
2. 读写速度的提高随着人工智能、大数据分析等应用的普及，对数据读写速度的需求也越来越高。
垂直盘和叠瓦盘的存储原理
垂直盘和叠瓦盘的存储原理垂直盘（Vertical Disc）和叠瓦盘（Zoned Constant Angular Velocity Disc）都是一种光学存储介质，它们分别采用了不同的存储原理。
首先我们来介绍垂直盘的存储原理。
垂直盘的存储原理是基于垂直磁记录技术。
垂直磁记录技术是一种利用磁性材料在垂直方向上记录信息的技术。
传统的平行磁记录技术中，磁场以水平方向记录数据，因此需要较高的磁场强度。
而通过垂直磁记录，可以在垂直方向上记录磁场，使得磁场强度降低，同时提高磁场密度和存储容量。
垂直盘的存储原理是将数据通过磁头感应电磁波信号，然后将信号转换为数字信号，并将数字信号写入磁介质中。
在读取数据时，磁头感应电磁波信号并将信号转换成数字信号。
垂直盘的磁头在垂直方向上感应磁场，通过改变磁介质的磁化方向来表示数据的0和1。
磁介质通常由氧化铝或铁酸化钡等材料构成，具有较高的磁化稳定性和可靠性。
相比于传统的平行磁记录技术，垂直盘具有更高的磁场密度和存储容量，可以实现更高的数据密度。
垂直盘的存储原理为信息的高效记录和读取提供了便利，是磁性存储技术的重要进展。
叠瓦盘的存储原理是基于分区常角速度技术。
分区常角速度技术是为了降低访问时间，提高存储的数据吞吐量而提出的一种技术。
传统的光盘技术中，盘片的转速是恒定的，无论处于内圆或外圆数据的访问时间都是相同的。
而叠瓦盘通过使盘片的转速随着数据位置的不同而变化，从而改变了数据的访问时间。
叠瓦盘的存储原理是将数据通过激光写入和读取。
在写入数据时，激光束被聚焦在盘片上，将激光能量转换为热能，从而改变盘片的光学属性。
通常采用的是相变存储介质，如碲化物材料。
改变了点状和线状两种状态之间的相变，从而记录了数据的0和1。
在读取数据时，激光束照射到盘片上，通过检测反射光的强弱来判断记录的是0还是1。
叠瓦盘的存储原理通过调整盘片的转速，使得内圆和外圆的数据存取时间接近，从而提高了数据的访问速度和存储的吞吐量。
三星金宝凭“超密”技术引领硬盘市场潮流
７ ６
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维普资讯
三星金宝凭 “ 密’ 超 ’ 引领硬盘市场潮流 技术
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三 星 金 宝 超 密硬 盘 ， 借 其 独 有 的 “ 凭 超
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间， 也让 各硬 盘 厂 商摩 拳 擦 掌 。 但 随 着 用 户需 求 的 不 断发 展 和 变化 ， 盘 市 场 硬
的技 术 也悄 然 发 生 了变 化 。
核心 ， 不但 在 单碟 容 量 上 做 到 了 质 的 突
破 。 用 三 碟 就 实现 了 １ Ｂ 的跨 越 ， 仅 Ｔ 同
时 由于 硬 盘 的磁 密 度 更 大 ， 相 同 的转 在
碟 的 １ Ｂ硬 盘 。 Ｔ
的 硬盘 专家 ，与权 威 的研 发 中 心 合作 ， 通 过 长 时 间 的努 力 成 功 的研 发 了 现 在
的三 星 金 宝超 密 硬 盘 。 ”
市 场 就 是 导 向 ， 术 就 是 生命 。在 技
新一代硬盘垂直记录技术详解
新一代硬盘垂直记录技术详10G、20G、40G、80G、160G，在21世纪最初的两、三个年里头，硬盘容量一直都是以翻一番的速度在增长，但是自从单碟容量100G的硬盘出现以后，硬盘容量的增长速度就停滞了下来，有关硬盘的新闻都是对接口和缓存变更等的报道。
硬盘的记录密度似乎已经达到了无法再提高的地步？经过一年多的寂静，硬盘的容量终于可以再次起飞，全赖新投入应用的perpendicular recording垂直记录技术，日立的硬盘部门给我们带来了一个有趣的flash，在介绍这种技术之前，我们先来欣赏一下（有英文语音解说）。
通过日立硬盘flash的介绍，相信大家已经大概知道，垂直记录的原理简单来说就是：把原本横向放置的磁记录单元变为纵向排列，从而减少每个磁单元所占用的表面积。
但是凭借现在的技术，就算是横向放置，我们也可以把磁单元做得再小很多，为什么要想着打竖放置呢？避免超顺磁现象，让数据更可靠原来罪魁祸首就是超顺磁现象（super paramagnetic effect）。
当磁记录单元变得越来越小的时候，磁记录单元就越来越难保持自身的磁方向，当受到周围环境的热扰动时，磁单元就有很大几率会改变磁方向或者消失磁性。
如果按照常规的方法可以加大写磁头的轿顽磁力，让磁记录单元的磁性更强一些，但是由于材料的限制，写磁头的轿顽磁力已难以提高。
于是，研究硬盘技术的工程师就想到了垂直记录——其实该技术很早就已经提出，只不过到了现在才被应用。
那么为什么垂直记录技术就可以避免超顺磁现象的发生呢？上图有一个简单的例子，如果磁记录单元横向放置，那么中间的磁记录单元两头的磁极就跟相邻的相反，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。
那么磁记录单元垂直放置之后有要怎么读取和写入呢？大家可以发现，使用垂直记录的碟片底下多了一层“软磁性”物质，学过物理的人都知道，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。
磁存储技术
高密 度磁 记录 的进展
３１ ．垂直记录技术其采用单极型Ｓ ＴＳｎｌ Ｐ ｌＴ ｐ Ｐ （ｉ ｅ ｏｅ ｙ ｅ ｇ
Ｈ ａ） ｅｄ磁头方式进行记 录。随着记 录密度 的增加 ，对介
质难于记录的困难 ，同时提高了信息位的热稳定性 ，进
而升级面记录密度。Ｓａ ａ 公司拟将此技术应用到硬盘 ｅｇｔ ｅ
度 ，ｔ 为介质磁层厚度 ）。确保足够高 的Ｓ ＮＲ，除降低 Ｍｒ 外 ，还要 求足够数量 的Ｎ，这就 要求减小 晶粒尺 和ｔ
１２读 出过程 读 出过程采用 巨磁 电阻ＧＭＲ Ｇｉ ｔ ． （ ａ ｎ
９ ２ 信息系统工程 １２１． ２ ０２ ． ４０
Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ 技 术应 用 Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ
容易制 造 ，容 易与ＭＲ型读 出磁头组合 。② 高性能 主极
材料 。Ｆ 基主极材料与软磁底层结合可实现高记录场 。 ｅ 采用双层结构的高Ｂ 主极可显著改善重写性能 ，抑制非 ｓ 线形 翻转漂移。在垂直磁记录中，同样使用 的是现有的 巨磁 电阻磁头读 出。对于相同剩磁的介质 ，如果膜厚增 ］３ ，记录位缩ｔ ３ ，Ｇ 也能有效 的检测到 。 Ｊ倍 Ｉ ］ Ｊ倍 ｘ ｌ
在磁 存储 中信 息的记 录与读 出原理是磁 致 电阻效 应 。磁致 电阻磁 头的核心是一片金属材料 ，其 电阻随磁 场变化而变化。磁头采用分离式设计 ，由感应磁头写 ，
磁致 电阻磁头读 。
ＧＭＲ。采 用Ｃ Ｐ Ｇ Ｐ ． ＭＲ磁头 和垂直记 录技术 ，可 实现
３ ０ ｂ ｎ 的记录密度。 ０Ｇ ／ ２ ｉ
３３热辅助磁性记 录ＨＡ （ ｅｔ ｓ ｔｄＭａｎ ｔ ＿ ＭＲ Ｈ ａ Ａｓｉｅ ｇ ｅｉ ｓ ｃ Ｒ ｃ ｒｉｇ技术的居里点记 录技术 ［ ｅ ｏｄｎ ） ８ 其原理是所有磁性
叠瓦式和垂直式 -回复
叠瓦式和垂直式-回复1.什么叫垂直式：所谓的垂直式硬盘就是以“垂直磁记录技术”（PMR）的机械硬盘，它是2004年东芝推出的一种技术，并一直沿用至今。
机械硬盘每一个碟片上会有很多记录着信息的磁道，为了不让数据产生干扰，所以轨道之间会存在间隙，间隙越小磁盘所容纳的信息也就越多，因为磁头相比磁道要窄，所有信息并不会写满整个磁道，这样工作的硬盘称之为垂直式机械硬盘.2.什么叫叠瓦式叠瓦式硬盘就是采用了“叠瓦式磁记录技术”（SMR）的机械硬盘，它的出现主要是厂家为了提高机械硬盘容量而开发的一种新技术。
叠瓦式缩小磁道间的保护距离，将磁道重叠排列，可以不同缩小磁头的前提下大大提高存储密度。
3.为何会有叠瓦式机械硬盘如果想要提升容量，只有两种方法，一种方法就是提高单碟片容量，对于垂直式硬盘单碟片最大容量只能做到大约1.6TB，对于提高单碟片容量来说，已经是遇到技术瓶颈了。
另一种就是增加碟片数量，也就是我们常听到的“单碟”、“双碟”的机械硬盘，指的就是机械硬盘中碟片的数量，但是硬盘内部空间毕竟是有限的，不可能无止境的一直增加碟片，所以也遭遇瓶颈，于是就有了“叠瓦式磁记录技术”。
4.垂直式的优势读写操作，即使写磁头再宽都不会影响到其它磁道的，随机读写快。
5.叠瓦式的问题数据磁道之间变窄了，读磁头因为小是不影响的，但是由于写磁头比较大，第一遍写入数据的时候，按照磁道的顺序依次写入是没有什么问题，如果想要改写中间某一条磁道的数据，就比较麻烦了，会影响到后一条磁道的数据，只有先将后一条磁道数据取出来暂时放入缓存中，再将缓存的信息重新写入磁道中，所以叠瓦式硬盘相比垂直式硬盘性能差不少。
6.叠瓦式和垂直式哪个好综合上述，无疑是垂直式硬盘更好。
7.如何分辨垂直式和叠瓦式硬盘a)看容量垂直式是可以做到单碟约1.6TB容量，所以市面上1TB或者以下容量基本上都不是叠瓦式，所以选购1TB容量机械硬盘不用考虑是不是叠瓦式还是垂直式硬盘。
垂直记录技术PMR详解
垂直记录技术PMR详解面临极限的磁记录技术经历了50年的发展，硬盘具可靠性、存储速度、存储容量、性价比都处于非常理想的水平，使得硬盘经成为了计算机设备中的主流存储器。
IBM于1957年推出的第一款硬盘驱动器RAMAC的容量只有5MB，却有50个直径为24英吋的盘片组成，转速为1200RPM，磁记录密度只有几十kbit/in2左右。
现在的盘片直径只有3.5英吋，单碟容量已经达到了100 GB ，磁记录密度在100Mbit/in2以上，记录密度增长了3500万倍以上。
从70年代到90年代初，硬盘的体积快速的缩小，使得硬盘的区域密度在近20年的时间里保持着30%的增长率。
随后至今的十几年中，在新的磁头技术的推进下，硬盘区域密度的增长率达到了60%!不过，由于现有的硬盘区域密度达到了相当高的水平，进一步的发展受到了超顺磁效应限制，要继续推动硬盘技术的发展，需要引入新的技术。
最近，日立公司举行了一次小型技术讲解会，会议邀请了国内的主流媒体参加。
在会议上，日立公司详细讲解了其最新的垂直记录技术(Perpendicular Magnetic Recording, PMR)，这项技术可以使得磁记录密度达到230GB/in2,把现有的磁记录密度提高了一倍。
这意味着不远的将来，我们可以购买到容量为20GB的Microdrive 微硬盘或者容量为1TB的3.5英吋硬盘。
日立预计PMR技术将会在2007年应用到各种硬盘产品中，而且在未来的5-7年间，还会进一步推动记录密度的提升，1英吋硬盘的容量届时也会达到60GB左右。
最新一份的IDC报告(《2005年硬盘市场 :零件技术与业务模式 IDC #33466》)也认为垂直记录技术将会成为未来几年硬盘发展的趋势。
在这份报告中分析了硬盘现在及未来的三种关键零件——弹性臂、磁头和磁碟，其相关技术的发展方向、以及了解其替代品技术的成本和利弊等。
它预计2005年年底垂直记录技术将会开始应用于磁头和盘片中，到2007年年底将会被广泛使用。
磁学研究现状与发展趋势
电场对磁性的影响
磁关联
界
物理关联 电荷关联
面
诱 导 层间关联
轨道关联
新
物
态
弹性关联
超交换 双交换 RKKY 电荷转移 自旋转移 界面偶极
已经发现，氧化物薄膜中应变弛豫长度约为10 nm，磁相关过程 的作用范围约为2 nm，界面有效作用长度约为3~6 nm，层间磁相 互作用的传递长度约为2~5 nm，电子平均自由程约为1~2 nm， 非平衡载流子扩散长度约为1~5 nm。当薄膜厚度小于或者接近上 述特征长度时，由于界面效应、层间耦合效应的影响，薄膜/多层 膜系统的量子相变、量子有序现象及其调控都蕴含了新的内容， 无论体系的磁行为、磁结构还是电输运行为、电极化/介电行为、 光电特性等都可能出现颠覆性变化，导致新量子态以及新物理效 应。
磁学研究现状与发展趋势
报告内容
现代磁学发展简史 新磁学研究的特点与发展趋势 新磁学研究方向 举例
现代磁学发展简史
• 1894年 居里确定了顺磁磁化率与温度成反比的实验定律 （居里定律） • 1905年朗之万将经典统计学应用到原子磁矩系统上，推导出 居里定律 • 1907年外斯（Weiss）假设分子场，解释了自发磁化。 • 经典磁学的困难：无法解释原子磁矩的大小；不能说明分子 场的起源。
磁学研究的特点与发展趋势
和表面/界面物理的交叉。由于表面、界面的对称破缺、独特的层间耦合以 及增强的量子涨落效应，自旋相关问题例如自旋-轨道耦合、自旋相干性在这 里得到更突出的体现。一个典型的例子是对二维电子气系统（例如石墨稀） 自旋流的产生与输运规律研究以及通过 Rashba 效应对二维电子自旋输运行 为的调控。另外一个例子是低维磁性问题的研究。当维度降低到可以与特征 关联长度相比时的特殊磁性、特殊界面问题、交换偏置问题。
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垂直磁记录技术的新进展
【摘要】介绍了磁记录的几种工作方式和原理，总结了垂直磁记录对记录介质和写磁头材料性能的要求，给出了垂直磁记录材料近几年的发展状况，由分析可知：热辅助垂直磁记录技术将会使磁记录技术推向海量存储的领域。
【关键词】磁记录；垂直磁记录；介质；磁头；进展
1.引言
随着社会的发展和人们对信息存储需求的急剧增加，以硬盘为代表的磁性信息存储技术以其存储密度高、容量大及价格低廉等优势在信息存储领域占据着举足轻重的位置。
自IBM于1957年发明了第一代计算机硬盘（RAMAC 350、记录密度约2kBits/in2）以来[1]，在众多科学工作者的辛勤努力之下，经历了许多革命性的理论和技术上的突破，使记录密度得到了成千上万倍的发展，2012年10月希捷宣布，正在研发的HAMR热辅助垂直磁记录的面密度已达到了1TBits/in2的水平，这比现在620GBits/in2的记录密度又提升了将近55%，现如今，利用1TBits/in2的记录密度，可以制造出6TB的台式机硬盘以及2TB的笔记本硬盘，未来随着技术的成熟，还可以进一步推出10～20TB的笔记本硬盘及30～60TB的台式机硬盘[2]。
图1给出了近20年硬盘面密度的发展曲线[3]，可以看出磁记录的发展速度是令人震惊的。
2.磁记录模式的介绍
磁记录的记录模式主要有以下四种：水平磁记录、垂直磁记录、倾斜磁记录、热辅助磁记录；下面对这四种记录模式进行逐一的简单介绍。
2.1 水平磁记录
水平磁记录模式中介质的磁化方向与盘面平行，且沿着磁道，在高密度记录中，水平磁记录方式碰到了困难，即可能出现圆形磁化模式，从而显著地减小重放电压，人们普遍认为，水平磁记录的记录面密度将停留在150～200GBits/in2。
2.2 垂直磁记录
为了解决水平磁记录在高密度记录时所遇到的困难，日本东北大学的岩崎俊一（Iwasaki）教授于1977年提出了垂直磁记录的概念，在垂直磁记录模式中介质的磁化方向垂直于盘面（图2）。
通过和水平记录模式的对比我们可知：在记录状态下，由于静磁相互作用的存在，水平记录模式在低记录密度时是稳定的，而垂直记录模式则在高记录密度时是稳定的，二者的这个本质区别就决定了磁记录模式从水平记录向垂直记录过渡的必然趋势。
2.3 倾斜磁记录
倾斜记录是指介质材料易磁化轴的方向相对于垂直方向倾斜一定的角度，这就使介质的磁化反转更容易发生，而介质的热稳定性不受影响，这种记录方式最大的优点是大大降低了对写磁头的要求。
2.4 热辅助磁记录（Heat Assisted Magn-etic Recording）
介质材料的矫顽力较低时，信息将很容易写入介质，但是写入的信息不稳定，容易丢失；反之，当介质材料的矫顽力较高时，写入的信息很稳定，但是写磁头需要具有很高的写入场才能将信息写入。
而为了提高记录密度，必须采用磁性各向异性很高的材料，介质的矫顽力将大大增加，这就给信号的写入带来了很大的挑战，为了解决这个问题，希捷公司的研究人员提出了热辅助磁记录技术。
图3为热辅助磁记录技术的原理示意图，众所周知：铁磁性材料都有一个居里温度，当磁性材料的温度达到或者高于居里温度的时侯，材料的矫顽力降为零。
在向高矫顽力的介质材料中写入信息时，使用聚焦的激光束照射介质材料上非常小的待写入区域，使该区域瞬时温度达到居里温度，这时由于记录介质矫顽力的降低，很容易用写入场相对较低的写磁头在该区域的介质材料中写入信息，等信息写入以后，去除激光热源，随着温度上升至居里温度以上，介质材料就会恢复到原来的高矫顽力状态，记录的信息将会非常稳定。
采用这种方法不仅能够克服向高矫顽力介质材料写入信息时的困难，而且还可以改善记录信息的稳定性，从而实现超高密度磁记录。
3.垂直磁记录对材料的要求
3.1 垂直磁记录对记录介质的要求
对于垂直磁记录用的介质，在磁性、结构和其它物理化学性能方面，主要提出以下要求：
（1）具有比较高的垂直于介质面的单轴磁各向异性，并且组成介质的晶粒（连续薄膜）或者粒子（粉末涂布介质）的易磁化轴尽可能相互平行取向。
（2）饱和磁化强度Ms和垂直于介质平面的剩余磁化强度Mr（⊥）适当地高，以利于提高重放电压的信噪比S/N。
（3）磁化曲线M=f（H）在垂直方向呈矩形，在介质面内为直线。
（4）矫顽力Hc（⊥）比较高，以利于提高输出电压、信噪比及记录分辨力。
（5）其它性能：均匀性；化学稳定性及热稳定性；机械强度（硬度、耐磨性）及柔软性；原材料便宜，易批量生产及成本低廉等。
3.2 垂直磁记录对磁头材料的要求
当前，由于存储密度和读写速度的不断提高，磁记录写磁头面临着两方面的挑战：一是需要写磁头能够提供大的写头场，以满足写磁头在高矫顽力存储介质上写入信息；二是需要写磁头具有高的数据传输率，来满足不断提高的读写速度。
因而，对作为写磁头的材料提出了以下几点要求：
（1）高的饱和磁化强度，能够提供大的写头场，同时避免磁头极尖饱和，以满足写磁头在高矫顽力存储介质上写入信息。
（2）磁性要软，即具有低的矫顽力，可以有效降低磁滞损耗，并容易感生出面内单轴各向异性。
（3）高的磁导率以及良好的高频特性，以便得到足够大的磁头效率，并且能够满足不断提高的读写速度。
（4）高的电阻率，用来减小高频下涡流损耗而引起的磁导率的下降。
（5）写磁头材料还要具有良好的热稳定性、耐腐蚀性，材料脆性好，硬度高以及成本低的特点。
4.垂直磁记录材料的新进展
4.1 垂直磁记录介质的新进展
垂直磁记录介质总的分为两大类：以录像带、银行卡及软盘应用的磁粉涂布型介质，以及硬盘应用的连续薄膜型介质。
表1给出了垂直磁记录常用介质的发展及其性能[4]，由表1可以看出，FePt合金的磁晶各向异性能是现在所使用的Co基合金的30倍，它所能允许的最小的晶粒尺寸为3nm左右，为Co基合金的三分之一左右，这意味着如果采用FePt合金薄膜作为磁记录介质材料，磁记录密度可能达到1TBits/in2，而且还能保持良好的热稳定性。
4.2 垂直磁记录磁头材料的新进展
表2给出了磁记录写磁头常用的一些软磁材料的性能及近几年的发展。
由表2可以看出，铁钴以及铁钴基合金在各种写磁头材料中，饱和磁感应强度Bs最高，因而是一种优良的写磁头材料[5]。
5.结束语
本文综合介绍了磁记录的几种方式和工作原理，并着重介绍了垂直磁记录对记录介质和写磁头材料物理性能的要求，给出了垂直磁记录材料近几年的发展状况，由分析可知：控制磁记录介质的取向、晶粒尺寸、尺寸分布、晶粒边界等因素并在写入信息时结合热辅助技术将会使垂直磁记录技术推向海量存储的领域。
参考文献
[1]魏福林，白建民，杨正.垂直磁记录介质的新进展[J].磁性材料及器件，2008，39（3）：1-8.
[2]R.Chris.希捷宣布达到存储密度新纪录：硬盘容量有望翻倍[OL].Http：///content?0272.html.
[3]S.Iwasaki，Past and present of perpendicular magnetic recording[J].J.Magn.Magn.Mater.，2008，320：2845.
[4]张璐然.高密度磁记录用磁性薄膜的研究[D].兰州大学，2012.
[5]郑富.铁钴基合金薄膜的静态与动态磁性研究[D].兰州大学，2012.。