科学杂谈:
.科学技术对人类的利益谈
.日本地震眼里的核电站
.人类科学发明的反思
.未来的地球科技·能源·绿色产业 
.麦田圈·外星人的笔记
.科学与道德
.科学上的神来之笔·历史上的十个科学公式

科学与上帝:
.科学与宗教·科学与信仰·科学的主观层面 
.水结晶 实验·主观世界对实验结果的影响
.唯物主义 vs. 唯心主义

科学方法
.
博士是什么意思?
.Ph.D博士论文的做法·虚功&内功
.视频:楊振寧:物理与美·科学与生活
.思想方法:科学家与工程师的地基
.思考方法:图解法·5W1H
.碰到问题时不要马上说不可能

 

存储原理(0和1带来的一项奇迹)http://km2000.us/mywritings/sram.html 电:半导体存储(RAM、ROM、Flash)技术,电磁:而磁存储(硬盘、软盘、磁带),光电:光存储(CD、DVD、MO、PC、BD、全息)

  • 电:半导体存储(RAM、ROM、Flash)技术,其特点是存储速度快,但是容量小;
  • 电磁:而磁存储(硬盘、软盘、磁带)容量大,速度慢;
  • 光电:光存储(CD、DVD、MO、PC、BD、全息)综合了两者的优点,容量大,速度快,但是还是达不到我们所希望的容量和速度。

硬盘的存储原理:

磁场引起电流的变化,以产生0和1的结果;磁场引起电阻的变化,以产生0和1的结果。

物理特性·磁盘和磁头:

《磁盘》是两面涂有可磁化介质的平面圆片,磁盘片上的磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成,一层磁性介质内部有千千万万的磁颗粒,它们在没有被磁化的情况下,拥有表达自己不同磁性方向的权利。若干个磁颗粒组成一个记录单元(磁畴)来记录1比特(bit)信息,即0或1,磁畴是磁性材料内部的一个拥有独立磁方向的小区域。

《磁头》掠过盘片时,盘片上小磁极产生的磁场引起磁阻变化,然后通过检测电路检测出磁盘数据。

磁头掠过盘片时,盘片上每个磁畴小磁极产生的磁场引起磁化电流或磁化磁阻的变化,各个区域中记录的不同磁信号就被转换成电信号,电信号的变化进而被表达为“0”和“1”,然后通过检测电路检测出磁盘数据,成为所有信息的原始译码。硬盘磁头先后经历了电磁感应式磁头和MR磁头2个阶段。

磁头的原理·硬碟的革命:

【磁→电流感应】最早的感应磁头是采用锰铁磁体制成的,该类磁头是通过电磁感应的方式读写数据。使用这种磁头,磁致电阻的变化仅为1%~2%之间,读取数据要求一定的强度的磁场,因此使用传统磁头的记录单元的密度20Mb/每平方英寸。若要增加硬盘容量,要求磁盘上每一个被划分出来的独立区域越来越小。

【磁→电阻感应】MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高,单位面积介质存储的信息量才得以大幅度提升。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,使用磁阻磁头的记录单元的密度10 - 40Gb / 每平方英寸,大大提高了硬碟的容量。巨磁电阻效应的读出磁头,将磁盘记录密度提高了几十倍,

巨磁阻效应(GMR,Giant Magnetoresistance)是一种量子力学和凝聚态物理学现象,电阻(磁电阻值约高10余倍)在很弱的外加磁场下具有很大的变化量。2007年诺贝尔物理学奖。1988年由德国尤利西研究中心的彼得·格林贝格和巴黎第十一大学的艾尔伯·费尔分别独立发现。高密度读出磁头,磁头的读取灵敏度越高,巨磁电阻效应的读出磁头,将磁盘记录密度和硬盘存储密度提高了几十倍。