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磁頭：硬盤的磁頭是用綫圈纏繞在磁芯上製成的，最初的磁頭是讀寫合一的，通過電流變化去感應信號的幅度。對於大多數計算機來說，在與硬盤交換數據的過程中，讀操作遠遠快於寫操作，而且讀/寫是兩種不同特性的操作，這樣就促使硬盤廠商開發一種讀/寫分離磁頭。在1991年，IBM提出了它基於磁阻（MR）技術的讀磁頭技術――各項異性磁 ,磁頭在和旋轉的碟片相接觸過程中，通過感應碟片上磁場的變化來讀取數據。在硬盤中，碟片的單碟容量和磁頭技術是相互製約、相互促進的。
硬盤磁頭是硬盤讀取數據的關鍵部件，它的主要作用就是將存儲在硬盤盤片上的磁信息轉化為電信號嚮外傳輸，而它的工作原理則是利用特殊材料的電阻值會隨着磁場變化的原理來讀寫盤片上的數據，磁頭的好壞在很大程度上决定着硬盤盤片的存儲密度。目前比較常用的是GMR（Giant Magneto Resisive）巨磁阻磁頭，GMR磁頭的使用了磁阻效應更好的材料和多層薄膜結構，這比以前的傳統磁頭和MR（Magneto Resisive）磁阻磁頭更為敏感，相對的磁場變化能引起來大的電阻值變化，從而實現更高的存儲密度 。
磁頭是硬盤中對盤片進行讀寫工作的工具，是硬盤中最精密的部位之一。磁頭是用綫圈纏繞在磁芯上製成的。硬盤在工作時，磁頭通過感應旋轉的盤片上磁場的變化來讀取數據；通過改變盤片上的磁場來寫入數據。為避免磁頭和盤片的磨損，在工作狀態時，磁頭懸浮在高速轉動的盤片上方，而不與盤片直接接觸，衹有在電源關閉之後，磁頭會自動回到在盤片上的固定位置（稱為着陸區，此處盤片並不存儲數據，是盤片的起始位置）。
由於磁頭工作的性質，對其磁感應敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁頭采用鐵磁性物質，在磁感應敏感度上不是很理想，因此早期的硬盤單碟容量都比較低，單碟容量大則碟片上磁道密度大，磁頭感應程度不夠，就無法準確讀出數據。這就造成早期的硬盤容量都很有限。隨着技術的發展，磁頭在磁感應敏感度和精密度方面都有了長足的進步。
最初磁頭是讀、寫功能一起的，這對磁頭的製造工藝、技術都要求很高，而對於個人電腦來說，在與硬盤交換數據的過程中，讀取數據遠遠快於寫入數據，讀、寫操作二者的特性也完全不同，這也就導致了讀、寫分離的磁頭，二者分別工作、各不幹擾。
磁頭磁化嚴重，消磁即可。
薄膜感應（TEI）磁頭
在1990年至1995年間，硬盤采用TFI讀/寫技術。TFI磁頭實際上是繞綫的磁芯。盤片在繞綫的磁芯下通過時會在磁頭上産生感應電壓。TFI讀磁頭之所以會達到它的能力極限，是因為在提高磁靈敏度的同時，它的寫能力卻減弱了。
各嚮異性磁阻（AMR）磁頭
AMR（Anisotropic Magneto Resistive）90年代中期，希捷公司推出了使用AMR磁頭的硬盤。AMR磁頭使用TFI磁頭來完成寫操作，但用薄條的磁性材料來作為讀元件。在有磁場存在的情況下，薄條的電阻會隨磁場而變化，進而産生很強的信號。硬盤譯解由於磁場極性變化而引起的薄條電阻變化，提高了讀靈敏度。AMR磁頭進一步提高了面密度，而且減少了元器件數量。由於AMR薄膜的電阻變化量有一定的限度，AMR技術最大可以支持3.3GB/平方英寸的記錄密度，所以AMR磁頭的靈敏度也存在極限。這導致了GMR磁頭的研發。
GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）
GMR磁頭繼承了TFI磁頭和AMR磁頭中采用的讀/寫技術。但它的讀磁頭對於磁盤上的磁性變化表現出更高的靈敏度。GMR磁頭是由4層導電材料和磁性材料薄膜構成的：一個傳感層、一個非導電中介層、一個磁性的栓層和一個交換層。GMR傳感器的靈敏度比AMR磁頭大3倍，所以能夠提高盤片的密度和性能。
硬盤的磁頭數取决於硬盤中的碟片數，盤片正反兩面都存儲着數據，所以一個盤片對應兩個磁頭才能正常工作。比如總容量80GB的硬盤，采用單碟容量80GB的盤片，那衹有一張盤片，該盤片正反面都有數據，則對應兩個磁頭；而同樣總容量120GB的硬盤，采用二張盤片，則衹有三個磁頭，其中一張盤片的一面沒有磁頭。 |
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磁頭
magnetic head
和清除的電磁轉換器。在計算機磁記錄設備中使用
的是數字磁頭，它是數字磁記錄設備中的重要部件。
按功能分類按照磁頭在數字磁記錄設備中的
功能，磁頭可分為三大類:寫人磁頭、讀出磁頭和清
洗磁頭。這三類磁頭的基本結構如圖1所示。從圖
可見，磁頭由兩個C型或一個C型一個I型鐵心組
成，形成一個封閉的環狀磁路。磁路中有前、後兩間
隙。鐵心用高導磁率和高飽和磁感應材料製作。鐵
心上繞有寫人和讀出的綫圈。
C型鐵心
記錄媒體
┌───┐
│鬢 ├──┐
├──┐│共: │
│1.’││ │
├──┤│ │
│Il ││ │
├──┘│ │
│ ├──┘
└───┘
圖1磁頭結構原理圖
(a)雙C型鐵心;(b)CI型鐵心
寫人曦頭其作用是完成記錄過程。當與編碼
信息相對應的寫電流I流過綫圈時，在磁頭前間隙
處産生使記錄媒體飽和的磁場，在運動着的記錄操
體上寫下與編碼信息相對應的磁花樣碼，完成寫人
過程。寫人磁場強度H的大小與寫人電流I、綫圈
匝數N、磁頭前間隙寬度g、磁頭與記錄媒體的間
距:以及磁頭材料性能等有關。一般可以認為
Hoc業
g
讀出做頭其作用是將保存在記錄媒體上的磁
信號再現成電信號。記錄媒體上的磁花樣碼相對應
的剩餘磁場在磁頭中産生剩餘磁通叭。當記錄媒體
運動時，巾r發生變化，在磁頭綫圈中感應出電勢。。
根據法拉第定律，可以得到
__d中，
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式中，N是讀綫圈匝數，蘭畏産是與讀綫圈相輛合的
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剩餘磁通變化率。讀出電勢。除了與N戶票‘有關
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外，還與磁頭前間隙寬度g、磁頭與記錄媒體的間
距:以及磁頭材料性能等有關。
清洗磁頭其作用是清除記錄媒體上原有的記
錄內容。完成清洗過程與完成寫人過程相類似。通
C ltOU
.比左L論.。口，p亡畝eh以Id
實現信息的寫人、讀出
·98·磁
常是在清洗磁頭綫圈中通以直流或高頻電流，將記
錄媒體磁化到飽和狀態或將記錄媒體退磁。
在磁記錄設備上，可以同時存在上述三種磁頭，
每一磁頭實現一種功能。也可以在一個磁頭上實現
讀、寫或讀、寫、清洗的多重功能。
評價磁頭性能的 |
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- : magnet head
- n.: head, header, magnetic head
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