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磁头：硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的，最初的磁头是读写合一的，通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说，在与硬盘交换数据的过程中，读操作远远快于写操作，而且读/写是两种不同特性的操作，这样就促使硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。在1991年，IBM提出了它基于磁阻（MR）技术的读磁头技术――各项异性磁 ,磁头在和旋转的碟片相接触过程中，通过感应碟片上磁场的变化来读取数据。在硬盘中，碟片的单碟容量和磁头技术是相互制约、相互促进的。
硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件，它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输，而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据，磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR（Giant Magneto Resisive）巨磁阻磁头，GMR磁头的使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，这比以前的传统磁头和MR（Magneto Resisive）磁阻磁头更为敏感，相对的磁场变化能引起来大的电阻值变化，从而实现更高的存储密度 。
磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的工具，是硬盘中最精密的部位之一。磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的。硬盘在工作时，磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据；通过改变盘片上的磁场来写入数据。为避免磁头和盘片的磨损，在工作状态时，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触，只有在电源关闭之后，磁头会自动回到在盘片上的固定位置（称为着陆区，此处盘片并不存储数据，是盘片的起始位置）。
由于磁头工作的性质，对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁头采用铁磁性物质，在磁感应敏感度上不是很理想，因此早期的硬盘单碟容量都比较低，单碟容量大则碟片上磁道密度大，磁头感应程度不够，就无法准确读出数据。这就造成早期的硬盘容量都很有限。随着技术的发展，磁头在磁感应敏感度和精密度方面都有了长足的进步。
最初磁头是读、写功能一起的，这对磁头的制造工艺、技术都要求很高，而对于个人电脑来说，在与硬盘交换数据的过程中，读取数据远远快于写入数据，读、写操作二者的特性也完全不同，这也就导致了读、写分离的磁头，二者分别工作、各不干扰。
磁头磁化严重，消磁即可。
薄膜感应（TEI）磁头
在1990年至1995年间，硬盘采用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。盘片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限，是因为在提高磁灵敏度的同时，它的写能力却减弱了。
各向异性磁阻（AMR）磁头
AMR（Anisotropic Magneto Resistive）90年代中期，希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作，但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下，薄条的电阻会随磁场而变化，进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化，提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度，而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度，AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度，所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。
GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）
GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中采用的读/写技术。但它的读磁头对于磁盘上的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的：一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。GMR传感器的灵敏度比AMR磁头大3倍，所以能够提高盘片的密度和性能。
硬盘的磁头数取决于硬盘中的碟片数，盘片正反两面都存储着数据，所以一个盘片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量80GB的硬盘，采用单碟容量80GB的盘片，那只有一张盘片，该盘片正反面都有数据，则对应两个磁头；而同样总容量120GB的硬盘，采用二张盘片，则只有三个磁头，其中一张盘片的一面没有磁头。 |
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磁头
magnetic head
和清除的电磁转换器。在计算机磁记录设备中使用
的是数字磁头，它是数字磁记录设备中的重要部件。
按功能分类按照磁头在数字磁记录设备中的
功能，磁头可分为三大类:写人磁头、读出磁头和清
洗磁头。这三类磁头的基本结构如图1所示。从图
可见，磁头由两个C型或一个C型一个I型铁心组
成，形成一个封闭的环状磁路。磁路中有前、后两间
隙。铁心用高导磁率和高饱和磁感应材料制作。铁
心上绕有写人和读出的线圈。
C型铁心
记录媒体
┌───┐
│鬓 ├──┐
├──┐│共: │
│1.’││ │
├──┤│ │
│Il ││ │
├──┘│ │
│ ├──┘
└───┘
图1磁头结构原理图
(a)双C型铁心;(b)CI型铁心
写人曦头其作用是完成记录过程。当与编码
信息相对应的写电流I流过线圈时，在磁头前间隙
处产生使记录媒体饱和的磁场，在运动着的记录操
体上写下与编码信息相对应的磁花样码，完成写人
过程。写人磁场强度H的大小与写人电流I、线圈
匝数N、磁头前间隙宽度g、磁头与记录媒体的间
距:以及磁头材料性能等有关。一般可以认为
Hoc业
g
读出做头其作用是将保存在记录媒体上的磁
信号再现成电信号。记录媒体上的磁花样码相对应
的剩余磁场在磁头中产生剩余磁通叭。当记录媒体
运动时，巾r发生变化，在磁头线圈中感应出电势。。
根据法拉第定律，可以得到
__d中，
eo:N二于J
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、~__。、二，.、__、.，d中，_，_、一卜_.__‘二
式中，N是读线圈匝数，兰畏产是与读线圈相辆合的
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剩余磁通变化率。读出电势。除了与N户票‘有关
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外，还与磁头前间隙宽度g、磁头与记录媒体的间
距:以及磁头材料性能等有关。
清洗磁头其作用是清除记录媒体上原有的记
录内容。完成清洗过程与完成写人过程相类似。通
C ltOU
.比左L论.。口，p亡亩eh以Id
实现信息的写人、读出
·98·磁
常是在清洗磁头线圈中通以直流或高频电流，将记
录媒体磁化到饱和状态或将记录媒体退磁。
在磁记录设备上，可以同时存在上述三种磁头，
每一磁头实现一种功能。也可以在一个磁头上实现
读、写或读、写、清洗的多重功能。
评价磁头性能的 |
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- : magnet head
- n.: head, header, magnetic head
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