HDD में MAMR कैसे काम करता है

पहले से ही 2019 में, एमएएमआर तकनीक के साथ नए हार्ड ड्राइव जारी किए जाने चाहिए। यह तकनीक रिकॉर्डिंग घनत्व को 4Tbit प्रति वर्ग इंच तक बढ़ा देगी, जो सिद्धांत में आपको 40TB HDD बनाने की अनुमति देगा।

लंबवत चुंबकीय रिकॉर्डिंग की समस्या

एचडीडी के निर्माण के बाद से, ड्राइव की रिकॉर्डिंग घनत्व हर साल दोगुनी हो गई और 2010 तक जारी रही, जब रिकॉर्डिंग घनत्व में वृद्धि धीमी होने लगी। यह इस तथ्य के कारण है कि लंबवत चुंबकीय रिकॉर्डिंग (पीएमआर) ने 1 टीबी प्रति वर्ग इंच की अपनी सैद्धांतिक सीमा से संपर्क करना शुरू कर दिया है।

पीएमआर के लिए सीमा सुपरपरामैग्नेटिक प्रभाव के प्रभाव से जुड़ी होती है, जब एक निश्चित बलपूर्वक बल के साथ फेरोमैग्नेटिक पदार्थ में चुंबकीय डोमेन (एक चुंबकीय डोमेन जानकारी के 1 बिट) को भौतिक आयामों में कमी से ऐसे डोमेन के चुंबकीय क्षण में एक मनमाना परिवर्तन हो सकता है। दूसरे शब्दों में, पर्याप्त रूप से छोटे चुंबकीय डोमेन के साथ, ऐसी डिस्क मनमाने ढंग से जानकारी खो सकती है।

एचडीडी में सुपरपारैग्नेटिक प्रभाव को पराजित करने के दो तरीके हैं:

• आप चुंबकीय डोमेन का आकार बढ़ा सकते हैं (यानी, रिकॉर्डिंग सिर का भौतिक आकार), लेकिन इससे रिकॉर्डिंग घनत्व में कमी आएगी, और इसलिए कुल संग्रहण मात्रा में कमी हो सकती है
• आप एक अधिक मजबूत बल के साथ एक चुंबकीय मिश्र धातु का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन फिर आपको रिकॉर्डिंग ऊर्जा को बढ़ाने की आवश्यकता है, जिसका अर्थ है रिकॉर्डिंग सिर के आकार में वृद्धि, और इसलिए चुंबकीय डोमेन में वृद्धि और रिकॉर्डिंग घनत्व में कमी। तो, कम से कम, यह माना जाता था।

MAMR समस्या के समाधान के रूप में

एक बिंदु पर, इंजीनियरों ने देखा कि यदि एक निश्चित आवृत्ति के एक विशेष क्षेत्र को फेरोमैग्नेटिक पदार्थ पर लागू किया जाता है, तो डोमेन के चुंबकीय क्षण को बदलने के लिए बहुत कम ऊर्जा खर्च की जा सकती है।

इसलिए MAMR तकनीक का जन्म हुआ। MAMR का मतलब माइक्रोवेव असिस्टेड मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग या माइक्रोवेव मैग्नेटिक रिकॉर्डिंग है।

एमएएमआर बहुत दिलचस्प काम करता है।

फेरोमैग्नेट्स में चुंबकीय क्षण एक पदार्थ के परमाणुओं में प्रारंभिक कणों के आंतरिक स्पिन द्वारा प्रदान किया जाता है। जब चुंबकीय क्षेत्र के अंदर कणों के स्पिन एक तरफ "निर्देशित" होते हैं, तो डोमेन का एक चुंबकीय क्षण उत्पन्न होता है, जिसे रीडिंग हेड का उपयोग करके पढ़ा जा सकता है। चुंबकीय क्षण दो निर्देशित राज्यों में से एक में हो सकता है, इस वजह से, जानकारी दर्ज की जाती है।

एमएएमआर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा स्पिन टोक़ ओसीलेटर (एसटीओ), या "स्पिन स्पिन जनरेटर" है। एसटीओ खुद रिकॉर्डिंग हेड के करीब स्थित है। जब धारा को एसटीओ पर लागू किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों के ध्रुवीकरण के कारण 20-40 गीगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक गोलाकार विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र क्षेत्र उत्पन्न होता है।

ऐसे क्षेत्र के प्रभाव के तहत, एमएएमआर के लिए उपयोग किए जाने वाले फेरोमैग्नेट में एक प्रतिध्वनि उत्पन्न होती है, जो इस क्षेत्र में डोमेन के चुंबकीय क्षणों की पूर्वता की ओर ले जाती है। वास्तव में, चुंबकीय क्षण अपनी धुरी से भटक जाता है और इसकी दिशा (फ्लिप) को बदलने के लिए रिकॉर्डिंग सिर को काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

तस्वीरों में एमएएमआर का दृश्य कार्य प्रस्तुत किया गया है।

ड्राइव में STO शामिल है



एसटीओ क्षेत्र के प्रभाव के तहत, चुंबकीय क्षण एक पूर्वाभास शुरू करता है और पक्ष में विचलन करता है



ड्राइव रिकॉर्डिंग सिर के माध्यम से एक वर्तमान पल्स वितरित करता है, जो डोमेन में चुंबकीय क्षण की दिशा में बदलाव का कारण बनता है।



एमएएमआर तकनीक का उपयोग करने से एक व्यक्ति को एक अधिक बलशाली बल के साथ फेरोमैग्नेटिक पदार्थ लेने की अनुमति मिलती है, जिसका अर्थ है कि एक सुपरपरैमैग्नेटिक प्रभाव के डर के बिना चुंबकीय डोमेन के आकार को कम करना संभव है। एसटीओ जनरेटर रिकॉर्डिंग सिर के आकार को कम करने में मदद करता है (रिकॉर्डिंग पल्स में आवश्यक ऊर्जा को कम करके), जो छोटे चुंबकीय डोमेन पर जानकारी रिकॉर्ड करना संभव बनाता है, और इसलिए रिकॉर्डिंग घनत्व को बढ़ाता है।