ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ І ДІЇ МАГНІТНИХ ЗУ

Принципи зберігання інформації

У будь-якому матеріалі при русі електронів навколо ядра атома і одночасному обертанні навколо своєї осі виникає внутримолекулярное магнітне поле. У матеріалі існують області, звані доменами, в яких таке поле діє в одному напрямку. Розміри домену складають соті частки міліметра, а результуючий магнітний момент в 10-15 разів перевищує магнітний момент одного атома. Між доменами розташовуються перехідні шари, звані доменними стінками, в яких внутримолекулярное магнітне поле діє в різних напрямках. Таким чином, в будь-якому матеріалі є неоднорідність намагніченості. У початковому стані, коли відсутній зовнішнє магнітне поле, матеріал має нульову намагніченість, так як домени орієнтовані в різних напрямках (рис. 6.1,а). При впливі зовнішнього магнітного

Орієнтація доменів за відсутності (а) і при наявності (б) магнітного поля

Мал. 6.1. Орієнтація доменів за відсутності (а) і при наявності (б) магнітного поля

поля h всі домени орієнтуються в одному напрямку, завдяки чому в матеріалі створюється внутрішнє магнітне поле (рис. 6.1, б). Для зберігання двійкових даних використовуються ферромагнетики, до яких відносяться залізо, нікель, кобальт і їхні сплави. На відміну від немагнітних матеріалів ферромагнетики зберігають орієнтацію доменів (внутрішнє магнітне поле) при знятті зовнішнього поля. Ферромагнетики мають властивість намагнічуватися в слабких полях, а створювана при цьому напруженість внутрішнього магнітного поля може перевищувати напруженість зовнішнього поля в 105-106 разів.

Про здібностях ферромагнетиков зберігати дані можна судити по кривій намагнічування, що є залежність індукції видання феромагнітного матеріалу від напруженості h намагнічує поле. При циклічному перемагничивании крива намагнічування має форму замкнутої, гистерезисной петлі (рис. 6.2, а), по якій визначаються наступні параметри:

• індукція насичення , відповідна напруженості магнітного поля , при якій індукція Ь феромагнетика досягає максимального значення і залишається практично незмінною;

Мал. 6.2. Форми гистерезисной петлі магнітного матеріалу

  • • залишкова індукція ± В, відповідна напруженості магнітного поля h = 0. Значення | + BJ> 0 за відсутності зовнішнього магнітного поля свідчить про здатність феромагнетика зберігати два можливих стану - b = -В г і b = + В Г, за допомогою яких можна кодувати логічні рівні 0 і 1 даних в цифровій техніці. Чим більше значення В г, тим надійніше розпізнавання логічних рівнів;
  • • коерцитивної сила ± Н с, при якій в процесі розмагнічування індукція b стає рівною нулю. Чим більше Н с, тим менше ймовірність стирання збережених феромагнетиком даних при впливі зовнішніх паразитних полів;
  • • потужність втрат P h на гістерезис, що відображає роботу на перемагнічування матеріалу і прямо пропорційна площі петлі гістерезису.

Для зберігання даних використовуються магнітні матеріали з прямокутною петлею гістерезису (див. Рис. 6.2, б), для яких залишкова індукція досягає максимальної величини B r * B s, а максимальна напруженість магнітного поля | А | макс перемикання логічних рівнів трохи перевищує значення коерцитивної сили Н з "

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >