13.3. Магнитные носители записи

В зависимости от назначения аппаратуры магнитной записи применяют различные носители - ленты, диски, про­волоку и др. Наиболь­шее распростра­нение получила магнитная лента, поскольку она компактна, долговечна и про­ста в обраще­нии. Конструктивно магнитная лента представляет собой не­маг­нитную пластмассо­вую основу, на которую нанесен рабочий слой из ферро­магнитного материала. Толщина основы состав­ляет 8-38 мкм, толщина рабо­чего слоя 1-16 мкм.

В качестве материала основы в последние годы ис­пользуют полиэти­лентерефталат (отечественное название этой пластмассы. лавсан^ ), обла­даю­щий высокими качественными показателями (прочностью, влагостойкостью, теплостойкостью).

В качестве рабочего слоя используется магнитный лак, который состоит из немагнитного связующего ве­щества, в кото­ром равномерно распределены магнитные час­тицы размера 0,1-0,5 мкм. Магнитные материалы изготавлива­ются на основе гамма-оксида железа (Fe₂O₃), фер­рита кобальта, двуокиси хрома (CrO₂), либо чистого железа (Fe).

Ра­бочий слой но­сителей магнитной записи должен обеспечивать создание оста­точного магнитного потока.

,

(13.14)

где: ₀=4^.10^-4 . магнитная постоянная;

К_П. коэффициент прямоугольности петли гистерезиса:

b. ширина дорожки записи;

d. толщина рабочего слоя носителя;

M_0. намагниченность частиц;

F_V. коэффициент объемного заполнения, показывающий, какую часть рабочего слоя составляет магнитное вещество.

Из (2.1) видно, что увеличить остаточный магнитный по­ток можно уве­личением коэффициента прямоугольности К_П, намагниченности частиц M₀ и коэффициента объемного запол­нения. У гамма-окисла железа и феррита ко­бальта К_П0,5, у двуокиси хрома и чистого железа  0,9. Значения M₀ со­став­ляют у Fe₂O₃ и феррита кобальта– 400 кА/м, у CrO₂–490 кА/м, а у чистого же­леза– 1400 кА/м. Следует отметить, что у лент с CrO₂ примерно в полтора раза боль­ший коэффициент объемного заполнения. Поэтому естественно, что ленты, имеющие рабочий слой на основе двуокиси хрома и чистого же­леза, об­ладают лучшими характеристиками, чем ленты с рабо­чим слоем на основе гамма-окисла железа и феррита кобальта.

В последнее время появились магнитные ленты с тонким, менее 1 мкм металлическим рабочим слоем, который наносится на лавсановую основу на­пылением в вакууме или гальваниче­ским путем. Такое снижение толщины ра­бочего слоя в данном случае оказалось допустимым потому, что у чисто метал­личе­ского слоя коэффициенты К_П и F_V близки к единице, а M₀=2000 кА/м. Широкому распространению металлизирован­ных магнитных лент пока препят­ствует трудность получения однородных по характеристикам отрезков ленты большой дли­ны, а также, подверженность таких лент коррозии.

Таким образом, в настоящее время наиболее перспектив­ными из порош­ковых являются ленты из двуокиси хрома, так как они позво­ляют получить бо­лее высокую отдачу на верхних частотах ( на 10–12 дБ). Малые размеры фер­ромагнитных частиц обеспечи­вают возможность существенно увеличить плотность записи.

К недостаткам этих лент можно отнести:

– сложность процессов получения ферромагнитных порошков, что приводит к возрастанию себестоимости;

– повышенную абразивность ленты, что сокращает примерно в два раза срок службы головок;

– необходимость изменения (увеличения) как тока подмаг­ничивания, так и тока записи

Сравнительно недавно появились носители (лента "Ангром"), рабочий слой которых представляет собой тонкую металличе­скую пленку, состоящую из трех слоев никель-кобальтового сплава, разделенных тонкими слоями алюми­ния. Эту ленту ис­пользуют для цифровой записи звука в миниатюрных видео­маг­нитофонах.

Для цифровой записи еще более перспективна лента, со­стоящая из ос­новы, подслоя из магнитомягкого материала и ра­бочего слоя из частиц магни­тотвердого материала, ориентиро­ванных перпендикулярно основе. Теоретиче­ский предел длин волн, записываемых сигналов на ленту такого типа. при­мерно 0,1 мкм, что на порядок меньше, чем для лучших порошковых лент.

Современные проволочные носители записи диаметром 20–30 мкм изго­тавливают из специальных сплавов в виде однородной или биметаллической проволоки. В биметаллической проволоке сердцевина из тонкого диамагнит­ного материала, обладающего большой прочностью, покрыта ферромагнитным слоем. Особым видом носителя является капроновая или нейлоновая нить, по­крытая ферромагнитным слоем или наполненная магнитным порошком.

Если говорить о перспективе, то работы по совершенство­ванию аппара­туры МЗ, в том числе и разработка звуконосите­лей, продолжаются, так как тео­ретическая плотность магнитной записи составляет 10²⁰ бит/см³, пределы же существующих методов 10⁷ бит/см³.