Физико-технологические основы создания магнитных головок для высокоплотной записи информации

• Автор: Малюков, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 372 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Анализ современных проблем в технологии элементов

аппаратуры магнитной записи

1.1. Современное состояние элементов магнитной записи и материалов, используемых в их производстве.

1.1.1. Магнитные и многодорожечные головки.

1.1.2. Тонкопленочные магнитные головки

1.1.3. Комбинированные магнитные головки.

1.1.4. Магниторезистивные головки

1.1.5. Магнитные материалы для магнитных головок.

1.1.6. Стеклокристаллические материалы дтя магнитных головок

1.2. Проблема технологии создания элементов магнитной записи

1.3. Выводы, постановка цели и задач диссертационного исследования
ГЛАВА 2. Методики синтеза стекловидных диэлектр1шов для формирования
рабочих зазоров и поверхностей трения в магнитных головках и исследование их свойств.
2.1. Синтез стекол для формирования рабочего зазора и поверхности трения ММГ в системе БЮтВгОзКгОЯО и
исследование их свойств
2.2. Исследование износостойкости стекол
2.3. Исследование стекловидных диэлектриков с алмазным наполнением в пленочных видеоголовках.
2.4. Выводы.
ГЛАВА 3. Разработка и исследование физических принципов
формирования гетероструктуры ферритстеклотитан
3.1. Требования к стекловидному диэлектрику для получения
тройного спая.
3.2. Синтез стекол и формирование тройных спаев ферритстеклотитан.
3.3. Разработка технологических основ создания стекловидных пленок гетероструктуры ферритстеклотитан
3.3.1. Разработка технологии получения высокодисперсных порошков
стекла для формирования пленок заданной толщины
2. Разработка технологии получения агрегативно устойчивых суспензий
3.3.3. Разработка технологии формирования пленок для получения
тройного спая и исследование их свойств.
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. Исследование механических напряжений в плоских спаях
стекол с iферритами
4.1. Метод расчета температурных полей в спаях стекловидного
диэлектрика с металлом
4.2. Модель релаксации напряжений.
4.2.1. Расчет релаксации напряжения в нестабилизированном стекле при несоблюдении принципа термореологической простоты.
4.3. Метод расчета напряжений в несимметричных спаях стекла с упругим материалом.
4.3.1. Расчет напряжений в спаях стекла со стеклом.
4 4.4. Исследование напряжений в плоских спаях стекол с ферритами.
4.4.1. Исследование механических напряжений в тройных спаях видеоголовки
4.5. Исследование механических напряжений в
двухслойной структуре ВГ
4.6. Динамические исследования макронапряжений пленок пермаллоя. .
4.6.1. Исследование магнитных напряжений в
двухслойной структуре ВГ
4.7. Выводы.
ГЛАВА 5. Разработка модулей контроля параметров функционирования
магнитных головок.
5.1. Математические модели зависимости свойств материала от его состава для изготовления МГ.
5.1.1. Математическая модель синтеза стекловидных диэлектриков
для спаев стекла с титаном.
5.1.2.Математическая модель синтеза стекловидных диэлектриков
при формировании соединения стекла с ферритом
5.1.3. Математическая модель прессования горячепрессованных ферритов
5.2. Алгоритм формирования математической модели синтеза стекловидных диэлектриков для спаев стекла с титаном
5.3. Автоматизированные измерительные комплексы для контроля
свойств магнитных сплавов
5.3.1. Процедуры моделирования системы носитель информации магнитная головка.
5.3.2. Динамическое взаимодействие магнитной головки с лентой.
5.3.3. Разработка эвристического алгоритма определения оптимального взаимодействия МГ с носителем информации.
5.4. Применение методов генетического поиска для определения
оптимальных характеристик магнитных головок
5.4.1. Структура внутренних данных генетических алгоритмов
5.4.2. Структу ра генетического алгоритма.
5.4.3. Работа программного модуля.
5.5. Выводы.
ГЛАВА 6. Применение разработанных стекловидных материалов и
технологии их получения в производстве магнитных головок
6.1. Многодорожечные магнитные головки
6.1.1. Получение спая ферритстекло.
6.1.2. Реализация тройных спаев ферритстеклотитан.
6.1.3. Способ изготовления полублоков ММГ.
6.1.4. Получение спая стекла ПМЧ с пермаллоем марки ПМА
6.2. Магниторезистивная головка
6.2.1. Анализ эффективности потокособирающей тонкопленочной магниторезистивной головки.
Ь 6.3. Тонкопленочная видеоголовка
6.3.1. Характеристики асимметричных тонкопленочных
магнитных головок.
6.4. Исследование свойств магнитомягких пленок.
6.4.1. Технология нанесения магнитомягких тонких пленок
6.4.2. Динамические исследования пленок пермаллоя
6.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В то же время внешне она похожа на МГ вертикальной конфигурации. В выступающей части нижнего магнитопровода имеется рабочий зазор, предназначенный дтя записи информации. В этом же магнитопроводе может быть выполнен и рабочий зазор, над которым расположены тонкопленочные магниторезистивные элементы для воспроизведения информации. Рабочие зазоры величиной не более 0, мкм формируются электроннолучевым и реактивным ионным травлением. Следует отметить, что ТМГ горизонтальной конфигурации изготавливались на ранней стадии развития тонкопленочной технологии МГ. С того времени достигнут определенный прогресс в литографии, в напылении износостойких пленок, освоены новые технологические процессы ионного реактивного травления и т. Все это послужило базой для технологической реализации ТМГ горизонтальной конфигурации с относительно высокими техническими характеристиками. ТМГ, имеющие положительную магнитострикцию верхней части магнитопровода и отрицательную нижней, обладают лучшей, чем обычные тонкопленочные головки, характеристикой записивоспроизведения. Это результат более высокой магнитной проницаемости магнитопровода, что обусловлено магнитоупругой анизотропией, вызванной внутренними напряжениями, возникающими в пермаллоевых пленках, из которых изготавливается магнитопровод . Роль такой наведенной магнитной анизотропии оценивалась по измеренной индуктивности ТМГ при разных значениях магнитодвижущей силы. При расширении магнитопровода с удалением от рабочей поверхности ТМГ увеличивается их чувствительность. С помощью магнитооптического метода установлено, что с увеличением угла расширения уменьшается поле анизотропии. Это можно объяснить перераспределением упругих внутренних напряжений вдоль оси трудного намагничивания теоретические результаты, полученные на основании модели, предполагающей существование упругих напряжений, согласуются с экспериментальными. С помощью комбинированной магнитной головки КМГ, состоящей из элементов ТМГ для записи и элементов магниторезистивной головки для воспроизведения, достигнута продольная плотность записи около битмм при поперечной плотности, составляющей примерно 0 дорожекмм 6. В качестве носителя использовался магнитный диск, имеющий СоРгСгтонкопленочное покрытие с высокой коэрцитивной силой 4 кАм и большим коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса, равным 0,8. Для реализации такой высокой плотности записи размеры элементов ТМГ и величина рабочего зазора выбирались оптимальными с точки зрения получения большого поля рассеяния и высокой разрешающей способности при записи. Ширина полюсных наконечников для записи составляет 2,5 мкм, толщина 4 мкм, величина рабочего зазора 0,4 мкм, амплитуда тока записи около мА, число витков ТМГ 8. Рабочий зазор для воспроизведения 0, мкм. Задающий ток 5. Рассматриваемая КМГ рис. МГ воспроизведения относится к тому же типу, который описан в . Ширина магниторезистивного элемента 3,6 мкм, а величина рабочего зазора 0,4 мкм. В данном накопителе реализована продольная плотность записи около битмм и поперечная плотность примерно 0 дорожекмм при высоте плавания МГ нм. Более детальное исследование экспериментальных результатов записивоспроизведения и анализ частоты следования ошибок и наложения сигналов подтверждает реальную возможность получить с помощью тонкопленочных V средств высокую информационную плотность, составляющую около 1,6 Мбитмм2. Рис. В предлагаемой конструкции КТМГ с магниторезистивным элементом, расположенным в рабочем зазоре, составные тонкопленочные элементы сформированы на ферритовой подложке, обмотка записи данной головки содержит 4 витка. Из экспериментальной характеристики записивоспроизведения следует, что максимальный уровень сигнала воспроизведения достигается при токе записи около мА. Экспериментальные данные, характеризующие уровни шума и перезаписи, а также искажения, свидетельствуют о том, что с помощью рассматриваемой КМГ на гибком диске сравнительно небольшого диаметра можно реализовать запись информации с относительно высокой продольной плотностью около битмм.