测量磁性媒体使用扫描仪

过去50年的发展方法数字存储的信息。当前数字信息的存储方法主要是通过使用磁性媒体。

增加媒体存储密度仍然是一个非常活跃的研究领域。磁性媒体可以分为颗粒和连续介质。

微粒媒体组成的小型磁性粒子结合在一个塑料磁带或磁盘磁大衣的厚度一般是在10000年。yabo214因为这些是单畴粒子,反相的信息存储的一些粒子的磁化。yabo214连续媒体金属薄膜,通常几百埃在厚度。微粒媒体是有利的,因为它们是相对简单的准备和良好的化学稳定性,然而他们的记录密度相对较低。

连续媒体另一方面有更高的存储密度和磁滞回路的形状(因此记录特征)可能不同的控制方式。

硬链接和软磁性材料亚博网站下载

磁性材料分为两大类亚博网站下载,软或硬。软磁性材料具有大的渗透率和非亚博网站下载常小的矫顽力,通常小于1 Oe。硬磁材料通常用于永久磁铁的应亚博网站下载用程序,并具有饱和磁化强度大,大的矫顽力,通常大于10 kOe,由大型能源产品(即。BHmax)。中间磁性材料一般矫顽力的1 kOe,和这些材亚博网站下载料通常用于磁性媒体。

中间磁性材料包括:亚博网站下载Gamma-Fe₂O₃、有限公司_80年Cr_20.、有限公司_77年倪₁₀O₁₃和薄膜。任何磁性材料的特点,无论是硬,软,或中间,最好描述的磁滞回线。最常见的测量方法用于磁滞回线在环境温度是决定振动样品磁强计(VSM)。

本文将讨论的效用在磁性媒体材料的表征特点。亚博网站下载我们将讨论限制纵向记录媒体,即。,磁化是平行于平面定义的衬底/电影。垂直媒体,磁化定义的平面垂直于衬底/电影,和磁光材料目前享受可观的研究工作,因为他们的潜力区域存储密度增加。亚博网站下载

振动样品磁强计(VSM)系统

振动样品磁强计(VSM)系统是用来测量材料的磁特性的函数磁场,温度,时间。亚博网站下载他们适合研发、生产测试、质量和过程控制。粉末,固体、液体、单晶和薄膜都能容易适应。

当代商业特点的功能几乎自动化操作通过数据采集/控制和分析个人电脑上运行的软件,从而使非专业的能访问。这大大增加了实用的测量技术测量的应用范围广泛。

振动样品磁强计的操作理论系统

如果材料被放置在一个均匀磁场H,磁矩m将诱导样品。在扫描仪中,样品被放置在适当的放置传感线圈,和接受正弦运动,例如机械振实。由此产生的磁通变化引起的感应线圈电压正比于样品的磁矩。

磁场可以由一个电磁铁,或者一个超导磁体。变量温度可以通过使用低温恒温器或炉组件。在当前的背景下讨论,我们将只考虑基于电磁铁的系统,作为磁性媒体通常在环境温度特征,只有适度的磁场强度。带和薄膜样品1英寸直径可能表现为湖滨VSM。

的磁滞回线

对于一个典型的记录介质的磁滞回线给磁化M之间的关系和应用领域h磁记录介质的磁滞回线示意图如图1所示。

从磁滞回线中提取的参数最常用来描述磁介质的磁特性包括;先生女士饱和磁化、剩磁、矫顽力Hc,矩形比SQR, S * Hc的斜率有关,和开关场的分布。循环如图1显示了易磁化轴(即行为。各向异性的方向)。循环有一个矩形和展品不可逆磁化强度的变化。

硬轴循环,硬轴是在简单的直角轴,或多或少是线性和一般滞后自由,即。磁化是可逆的。磁性材料显示的优先亚博网站下载方向对齐的磁化磁各向异性。当一个材料一个简单和硬轴,据说是单向地各向异性的材料。

内在饱和度接近高H,在零场剩磁。垂直度比的比值(M_r/ M_年代),本质上是一个测量磁滞回线的平方。

一般来说,大型SQR值所需的记录介质。矫顽力Hc的正式定义是减少所需的字段磁化饱和后为零。Hc的物理意义是依赖于磁化过程,可能是成核领域,畴壁强制字段或各向异性场。

H_c是一个非常复杂的电影和有关参数对磁反转机制和磁微观结构,即。、形状和尺寸的微晶,自然的界限,以及表面和初始层属性,等等。

参数对磁性媒体的重要性

*和陕西林业局是特别重要的在描述磁介质的磁特性。*与磁滞回线的斜率在Hc,即。dM / dH | H_c= M_r/ (H_c(1 - S *))。这被称为Williams-Comstock建设。纵向记录媒体与记录过程相关的有两个重要的参数,S *密切相关。

即最大输出信号取决于先生,Hc, *,最佳偏置电流也取决于*。陕西林业局=ΔH / HcΔH是分化的半宽度曲线dM / dH(如图1所示)可以被认为是一个分布函数的数量单位扭转在特定领域。没有集体行为的微粒中,陕西林业局粒度分布有密切关系,因为不同大小和形状的颗粒在不同领域的优势将得到扭转。yabo214

纵向媒体陕西林业局记录相关参数如噪声、最佳偏置电流,和与时间有关的行为。媒体与具高度Hc和小陕西林业局高密度记录。

剩磁曲线

除了完整的磁介质的磁滞回线特性,有兴趣增加剩磁曲线的测量。磁化剩磁测量只决定了不可逆转的组件,从而使开关的现象从磁滞deconvoluted测量,通常包括一个可逆的组件。

有两个原则剩磁曲线;等温剩磁(IRM)和直流退磁曲线(论证)。后的IRM测量领域的应用和删除最初退磁的样本。以便测量从饱和状态的应用程序增加消磁字段。都说明示意图如图2所示。这些剩磁曲线的重要性,因为它们产生真正的陕西林业局的材料。的特点也可以用来测量IRM和DCD计划剩磁曲线。

本文的其余部分将磁性薄膜磁性媒体数据,从而证明湖滨VSM的效用来衡量媒体的磁性。

磁测量使用湖滨VSM

湖滨VSM特性variable-gap电磁铁提供磁场强度超过2特斯拉。实验的灵活性,实现领域的优势,和容许的样本大小提供自间隙间距可以调整最大化。

自动旋转和向量选择促进各向异性磁媒体的调查。自动旋转选项的示例可以旋转,面向应用领域的平行磁化轴容易或困难,或在任何角度。向量的选择,其中包括两轴或硬件线圈组放置在直角,允许同时测量容易和硬轴磁化的面向领域的平行轴。这个选项也许可以来推导的扭矩扭矩等于,磁化向量的叉积(即。t = M x H)。

数据收集是完全自动的基于Windows的数据采集/控制和分析软件。广阔的应用多功能性以来维护测量参数可能很容易定义和控制。的软件自动提取任何数量的参数,例如,女士,先生,Hc, SQR, S *,陕西林业局,等等,直接从测量磁滞回线。,还提供丰富的数据分析功能,如导数(陕西林业局)曲线,衬底和顺背景修正等。

测量结果

厚膜盘材料的磁滞回路

图3显示了初始,次要的,主要的磁滞回线材料薄膜的磁盘。在当前的背景下讨论,小环的磁感兴趣的媒体有时写的相关的建模过程。结合主要的循环,确保所需的最低头磁场强度饱和,因此最大的剩磁决心。

磁化曲线、磁滞回线和剩磁曲线灵活的磁性媒体材料

图4显示了初始磁化曲线、磁滞回线,也以便退磁或灵活的磁性媒体材料剩磁曲线。

一个灵活的媒体材料的主要磁滞回线

图5显示了一个灵活的媒体主要的磁滞回线材料,和导数曲线也说明。这些导数曲线*和陕西林业局直接相关。自从小陕西林业局是可取的,这些导数曲线的锐度和宽度。狭窄的和稳定的切换过渡产生一个小陕西林业局,因此导数曲线产生有用的信息关于媒体的磁结构,进而微观结构和化学有关的非均质层。这些参数主要与沉积过程本身。

等温剩磁(IRM)和直流消磁(论证剩磁曲线为一个灵活的媒体材料

图6显示了等温剩磁(IRM)和直流消磁(论证剩磁曲线为一个灵活的媒体材料。交互作用可能是调查分析这些曲线。如果微粒媒体的特点是,没有相互作用粒子然后汉高情节,例如IRM (H)和DCD计划(H),将线性,正向和反向陕西林业局的将是yabo214相同的。偏离线性是由于系统中相互作用的影响。

图7显示了德国汉高情节对应于图6和图8展示了正向和反向陕西林业局获得差异化的IRM和DCD计划的曲线。显然,陕西林业局是不相同的。交互系统中存在的程度是由这些类型的显示ΔM和H曲线。更大的互动收益更大Δ米的峰值。使用这种类型的调查分析是越来越常见的交互作用在颗粒和薄膜媒体。很强的相关性之间存在的形式,这些交互作用,和粒子的分散度。yabo214

硬盘磁膜的磁滞回线

图9显示了硬盘的磁滞回线科普特人磁膜沉积在一个刚性磁盘基片。关键的M (H)循环参数在图中表示。

图10和11显示了磁滞回线和导数曲线,分别为硬盘电影样本。

总结

选择一个能和未来的需求

有许多因素发挥作用,选择合适的特点。这些包括;材料的类型来衡量,即。亚博网站下载内在磁特性和物理特性和尺寸很重要,需要的磁场强度,可访问的温度范围内,测量可用选项,方便,使用主要由软件界面,等等。

当前研究趋势磁性媒体包括垂直记录媒体的发展,磁光材料、pseudo-contact录音技术的发展,利用磁阻的(即。亚博网站下载、巨磁电阻和CMR)多层电影读头,使用替代基质材料(如玻璃),和有图案的媒体。亚博网站下载此外,超顺磁的限制正在接近磁膜厚度下降。这一趋势将迫使扫描仪制造商提高扫描仪的敏感性特征。

本文讨论了一些更重要的磁性的磁性媒体,他们的记录过程的关系,他们的决心利用振动样品磁强计测量方法。磁性媒体材料的广泛使用的音频、视频和数据存储系统的结果在一个不断研究努力提高亚博网站下载存储密度,并减少访问时间。

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