Manyetik kayıt tekniği

Abstract

Bu tezle manyetik kayıt tekniğinin fiziksel temelleri araştırılmıştır. 'Kayıt tekniği elektromanyetik teoriye dayanmaktadır ve kullanılan sistemin alan etkinliği, pik kayması, yol adımı ve benzeri bazı kritik fiziksel parametreleri vardır. Öncelikle bilginin kaydedildiği fiziksel ortamda anizotropisi yüksek ferromagnetik malzemeler bu bilgiyi yazıp okuma görevi verilen okuma-yazma kafasında ise magnetik açıdan yumuşak ferromagnetik malzemelerin kullanılma zorunluluğu olduğu anlaşılmıştır. Digital olarak sıfır ve bir rakamına karşı gelen küçük bir bölgedeki magnetik domenlerin mıknatıslanma doğrultularını sıcaklığın bozucu etkilerine karşı koruyabilmek için magnetik anizotropinin olabildiğince yüksek olması ve bu bölgenin fiziksel büyüklüğünün bir alt limiti olması zorunluluğu olduğu anlaşılmıştır. Ancak fiziksel boyutların artan magnetik anizotropi ile ters orantılı olarak küçülebilmektedir. Şimdiye değin kullanılan kayıt ortamlarında magnetik domenler genellikle magnetik kayıt ortamı yüzeylerine paraleldir. Ancak bu durum domenlerin fiziksel boyutlarını daha fazla küçültmeyi zorlaştırmaktadır. Oysa son zamanlarda geliştirilen ve perpendicular kayıt denen ve domenlerin film yüzeyine dik olarak yönlendirilmelerine imkan veren magnetik anizotropi türleri çok daha yoğun bilgi depolama imkanı sağlayacak gibi görünmektedir. Diğer taraftan daha yoğun bilgi yazmak ve okumak için okuyucu kafaların değişik litografık tekniklerle minyatürize edilmeleri ve bilimsel araştırmalar sonucu ortaya çıkan dev magneto direnç olayının kullanılmasının yaygınlaşmasının söz konusu olacağı anlaşılmaktadır. Hatta daha ileri seviyeden olan çalışmalar magneto-optik kayıt üzerine yoğunlaşmıştır. Magneto-optik kayıt ortamının elektronik spektrumu için elektronik bant yapısı hesaplamaları yapılmakta ve teknolojik olarak çok daha ileri ve karmaşık kafa yapıları kullanılmaktadır.,.??*.tV'\tC' <}' v x *ifl In this thesis the physical principles of magnetic recording techniques are investigated. The recording techniques are based on electromagnetic theory and there are some critical physical parameters such as field efficiency of the system, peak shift, track pitch and etc. Firstly, it was found that, highly anisotropic ferromagnetic materials are used at information storage media while soft ferromagnetic materials should be used at read-write heads. It was found that to keep directions of magnetization patterns of magnetic domains representing digital zeros and ones, the magnetic anisotropy of these domains must be very high and physical dimensions of these areas should have a lowest limit. However, the physical sizes could be reduced as magnetic anisotropy increased. In recording media magnetic domains are generally parallel to the surface of the magnetic recording medium. However in this case physical sizes of magnetic domains cannot be reduced further. The so called perpendicular recording based on hard plane magnetic anisotropy which orients magnetic spins perpendicular to the film plane, can provide higher information storage densities. On the other hand, high-density heads can be miniaturized by using giant magneto-resistance discovered recently seems to be used widely. More advanced studies are focused on magneto-optic recording. Of these, magneto-optic recording using electronic band structures for electronic spectrum of media gives a much more sophisticated read and write heads.