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磁阻磁頭基于“磁阻效應(yīng)”。磁阻效應(yīng)是指當(dāng)磁性材料處于一個(gè)外部磁場(chǎng)時(shí),如果磁場(chǎng)的方向和磁性材料中電流的方向不同,那么該磁性材料的電阻會(huì)隨著施加于它的磁場(chǎng)的強(qiáng)度而變化,盡管這種變化十分微弱。硬盤中的磁阻磁頭的作用原理就是基于磁性(鐵磁)材料的磁阻效應(yīng)。
磁阻磁頭采用多層膜結(jié)構(gòu)(如圖7-6所示),從外向內(nèi)有:上、下絕緣膜,上、下屏蔽膜,上、下隙縫膜。再往內(nèi)部就是其核心部分:磁阻效應(yīng)膜、偏磁膜、噪聲抑制膜和兩層隔離膜。隔離膜的作用是對(duì)磁阻效應(yīng)膜、偏磁膜和噪聲抑制膜進(jìn)行磁隔離,但很難進(jìn)行電隔離,因而磁阻效應(yīng)膜、偏磁膜和噪聲抑制膜就組成了一個(gè)并聯(lián)回路,電流通過(guò)偏磁膜上的兩個(gè)電極流入該并聯(lián)回路中。
偏磁膜采用軟磁材料,噪聲抑制膜采用硬磁材料。設(shè)法增加這兩個(gè)膜的電阻,會(huì)使更多的電流分流到磁阻效應(yīng)膜當(dāng)中,在這里完成主要的磁阻效應(yīng)。偏磁膜的作用是向磁阻效應(yīng)膜施加一個(gè)方向平行于盤片的“橫向偏置磁場(chǎng)”,使磁阻效應(yīng)膜的響應(yīng)呈線性,而噪聲抑制膜的作用是抑制“巴克豪森”噪聲。
在讀取數(shù)據(jù)時(shí),電流會(huì)持續(xù)不斷地流經(jīng)磁阻效應(yīng)膜,由于磁阻效應(yīng)所產(chǎn)生的電阻變化十分微弱,因此流出磁阻效應(yīng)膜的電流要經(jīng)過(guò)一個(gè)信號(hào)放大器,以增大電壓的浮動(dòng)范圍。磁阻磁頭的缺點(diǎn)就在于磁阻變化率低,通常不會(huì)超過(guò)5%,雖然經(jīng)歷了很多次改進(jìn),這個(gè)缺點(diǎn)仍然沒(méi)有。1992年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用“自旋閥”結(jié)構(gòu)的“巨磁阻效應(yīng)”,它的磁阻變化率在常溫下可達(dá)40%,因此磁阻磁頭被巨磁阻磁頭取代也就是順理成章的事了。
磁頭支持機(jī)構(gòu)一個(gè)承重梁固定到致動(dòng)臂上,其中致動(dòng)臂通過(guò)聲圈電機(jī)等,允許圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),作為滑動(dòng)部件支持部件,彎曲部件的底部末端固定到承重梁上,而保留它的自由末端,滑動(dòng)部件支持部件固定到彎曲部件的頂部,其上安裝有記錄/重放磁頭的滑動(dòng)部件固定到滑動(dòng)部件支持部件上,并且滑動(dòng)部件支持部件被放置在承重梁自由末端上的突起支持,以使在其上自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)應(yīng)于這個(gè)突起兩側(cè)的彎曲部件的部分,由彈性鉸鏈部分組成,每個(gè)具有頸部形狀。一對(duì)薄膜壓電元件粘合到彎曲部件上,作為位移部件。在磁頭的跟蹤調(diào)整操作中,通過(guò)這對(duì)薄膜壓電元件的伸長(zhǎng)和縮短操作,力從彈性鉸鏈部分加在滑動(dòng)部件支持部件上,使滑動(dòng)部件被允許與滑動(dòng)部件支持部件一起圍繞承重梁上的突起轉(zhuǎn)動(dòng),其中承重梁上的突起作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心。