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Testine magneto-resistive, continua

Pagina 11: Testine magneto-resistive, continua

Testine magneto-resistive, continua

Le testine MR erano più costose e complesse da produrre rispetto alle vecchie TF a causa dei componenti aggiuntivi e i passaggi produttivi richiesti:

  • Servono fili aggiuntivi per far passare la corrente da e verso la testina
  • Sono richiesti da quattro a sei step di masking in più
  • Poiché le testine MR sono così sensibili, sono suscettibili a campi magnetici parassiti e richiedono una schermatura aggiuntiva.

Una testina MR può solo leggere dati però, quindi in verità abbiamo due testine in una. Per la scrittura infatti questo sofisticato meccanismo è abbinato a una testina TF standard induttiva. Questa soluzione porta con sé un altro vantaggio: sviluppare testine che hanno un solo scopo permette di ottimizzarle, a partire dal fatto che si ha uno spazio magnetico per ogni operazione, a differenza delle testine "tradizionali" che ne hanno uno solo per entrambe le operazioni. 

Il problema con le testine a singolo gap è che la sua lunghezza è sempre un compromesso tra quella ideale per la lettura e quella preferibile per la scrittura. La lettura ha bisogno di un gap più sottile per una maggiore risoluzione; la funzione di scrittura ha bisogno di un gap più spesso per una penetrazione più profonda nel flusso per modificare il supporto. In una testina dual-gap MR, i gap di lettura e scrittura si possono ottimizzare indipendentemente per entrambe le funzioni. Il gap di scrittura (TF) scrive una traccia più ampia rispetto alle letture del gap di lettura (MR). Così, è meno probabile che una testina di lettura raccolga informazioni magnetiche parassite da tracce adiacenti.

Cross-section of an MR head.

Nella figura potete vedere una testina MR tradizionale di IBM. L'immagine mostra l'assemblaggio completo di testina MR e slider (braccetto meccanico); è ciò che vedreste se apriste un disco. Lo slider è il blocco alla fine del braccio a forma triangolare che trasporta la testina. La testina è il piccolo pezzo mostrato ingrandito alla fine dello slider. Il sensore di lettura MR nella testina è ulteriormente ingigantito.

L'elemento di lettura, che è il sensore magneto-resistivo, consiste in una pellicola in nickel-ferrite separata da uno strato magnetico soffice (una fase magnetica si dice soffice quando è facilmente riorientabile) grazie a un distanziatore. La pellicola NiFe cambia resistenza alla presenza di un campo magnetico. Gli strati di schermatura proteggono il sensore MR di lettura da danni dovuti a campi magnetici adiacenti o parassiti. In molti progetti la seconda schermatura funziona anche come un polo dell'elemento di scrittura, e abbiamo così una testina MR fusa. L'elemento di scrittura non fa parte del progetto MR, è solo una tradizionale testina TF induttiva.

Il desing MR della testina IBM usa una struttura Soft Adjacent Layer (SAL), costituita da un pellicola MR NiFe e uno strato di lega magnetica soffice separata da una pellicola con elevata resistenza elettrica. In questo design nel momento in cui il sensore MR passa attraverso un campo magnetico, nello strato NiFe si verifica un cambiamento di resistenza.

Con l'aumento della densità le testine sono diventate sempre più piccole e precise. I design più recenti hanno ridotto lo spessore del film tra i lati di contatto a non più di mezzo micron o meno.

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