МАГНИТНЫЙ НОСИТЕЛЬ ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ЗАПИСИ Российский патент 2003 года по МПК G11B5/00 

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для производства магнитных носителей информации, используемых в различных устройствах - компьютерах, звуковоспроизводящей аппаратуре, видеомагнитофонах и т.п.

Известен магнитный носитель для цифровой записи, содержащий немагнитную подложку и нанесенный на нее слой магнитного материала, состоящий из двух подслоев, каждый из которых имеет текстурированную структуру (см. описание к заявке ЕПВ 477641, G 11 В 5/66, 1992 [1]).

Недостатком известного носителя является относительно невысокая плотность записи информации, недолговечность ее хранения, а также значительный уровень шумов. Это обусловлено тем, что носитель выполнен из сплошного слоя магнитного материала, и каждому биту информации соответствует участок единичного размера с определенным вектором магнитного поля. Например, если значению "1" отвечает одно направление вектора поля, то значению "0" - противоположное. Соответственно, рядом могут находиться два единичных участка со встречно направленными векторами магнитного поля, влияющими друг на друга, что может приводить к спонтанному изменению вектора намагниченности, вызванному внешними факторами (электромагнитные поля, повышение температуры и т. д. ), а следовательно, к уничтожению записанной на носителе информации. Шумы же возникают при считывании информации из-за того, что в момент прохождения границы раздела между двумя встречно намагниченными участками головка воспринимает сигналы от обоих.

Известен магнитный носитель, содержащий немагнитную матрицу и размещенные в ней дискретные участки из магнитного материала, например металлических зерен (см. описание к патенту США 5652054, НКИ 428/328, 1997[2]).

Недостатком известного носителя является невысокая плотность записи. Это обусловлено тем, что магнитные включения в немагнитной матрице расположены хаотично, что в свою очередь обусловлено технологией изготовления носителя, а именно совместным плазменным распылением магнитного и немагнитного материалов. Поэтому единичный участок носителя, соответствующий одному биту информации, должен иметь такую площадь поверхности, чтобы в нем находилось достаточное количество частиц магнитного материала, позволяющего считывающей головке определить вектор намагниченности магнитных частиц и соответственно определить значение бита - "0" или "1". Кроме того, как и в предыдущем случае, возможно изменение намагниченности частиц под воздействием внешних факторов, что снижает надежность хранения записанной информации.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является магнитный носитель, содержащий немагнитную матрицу и размещенные в ней дискретные участки магнитного материала, единичный размер которых соответствует одному биту информации (см. выложенную заявку Японии 09-198654, G 11 В 5/82, 1997 [3]).

Недостатком известного носителя является невысокая плотность информации. Это обусловлено тем, что каждый единичный участок магнитного материала соответствует одному биту информации и в зависимости от направления вектора намагниченности равен "0" или "1". При этом промежутки между участками магнитного материала заполнены немагнитным материалом матрицы, которые никакой информации не несут. Кроме того, под воздействием внешних факторов возможна спонтанная смена вектора намагниченности у участков магнитного материала, что ведет к утрате записанной информации.

Заявляемый магнитный носитель для цифровой записи направлен на повышение плотности записи и надежности ее хранения.

Указанный результат достигается тем, что магнитный носитель для цифровой записи содержит немагнитную матрицу и размещенные в ней дискретные участки магнитного материала, единичный размер которых соответствует биту информации, при этом участки магнитного материала и немагнитной матрицы между ними в направлении движения считывающей головки выполнены длиной, кратной единичному размеру, при этом участки немагнитной матрицы единичного размера также соответствуют биту информации.

Отличительными признаками заявляемого изобретения являются:
- выполнение участков магнитного материала и немагнитной матрицы между ними в направлении движения считывающей головки длиной, кратной единичному размеру;
- соответствие участков немагнитной матрицы единичного размера биту информации.

За счет указанный отличительных признаков становится возможным повысить плотность записи и надежность ее хранения. Действительно, если в известных носителях информации промежутки из немагнитного материала между участками магнитного не несли функции хранения информации, то в заявляемом изобретении участок единичного размера немагнитного материала соответствует биту информации и такой же участок магнитного материала соответствует биту информации. При этом можно считать, что немагнитный участок - это "0", а магнитный "1" или наоборот. Предлагаемый носитель обеспечивает надежное хранение информации, т.к. для хранения бита информации участком магнитного материала становится несущественным направление его вектора намагниченности. Достаточно только, чтобы сохранялись его магнитные свойства. Это обстоятельство упрощает конструкцию считывающей головки, поскольку нет необходимости определять направление вектора намагниченности, достаточно только определить - над магнитным или немагнитным участком носителя головка перемещается. Поскольку при записи цифровой информации последовательно друг за другом могут находиться биты с одинаковым значением ("0" или "1"), то соответственно рядом друг с другом должны находиться по несколько единичных участков магнитного или немагнитного материала. Поэтому, при наличии нескольких последовательно записываемых одинаковых битов, соответствующие участки носителя будут иметь длину магнитного или немагнитного участка, кратную единичному размеру, в зависимости от числа одинаковых битов.

Сущность заявляемого магнитного носителя поясняется примером реализации и чертежом, на котором схематично показаны фрагменты носителя (вид сверху) с однодорожечной записью.

Носитель содержит немагнитную матрицу 1, в которой размещены дискретные участки магнитного материала 2 единичного размера или кратного нему. Участки единичного размера условно показаны квадратной формы, но могут быть и любой другой (круглой, овальной, прямоугольной) и выделены пунктирной линией. Промежутки между участками магнитного материала 3, выполненные из немагнитного материала матрицы, также имеют размеры либо равные единичному размеру магнитного участка, либо кратные ему. При этом участок единичного размера магнитного или немагнитного материала соответствует одному биту информации. Например, если считать, что магнитный участок имеет значение "1", а немагнитный "0", то на фрагменте носителя, показанном на чертеже "а", записано число 01010101010101, а на фрагменте "б" - 01000101110001 и соответственно на фрагменте "в" - 010000110111011.

Изготавливаться предлагаемый носитель может по любой известной технологии, например как описано в заявке Японии 3-254421, G 11 В 5/84, 1991 [4], или напылением магнитного материала через маски на неметаллическую подложку. Наиболее целесообразно использовать для изготовления носителя технологию, описанную в патенте США 6218278. Соответственно информация с таким образом изготовленного носителя не может быть стерта или изменена без разрушения носителя.

Предлагаемый носитель используется следующим образом. Носитель перемещается относительно считывающей головки с помощью известных средств с равномерной скоростью. В качестве считывающей головки может быть использована любая из числа известных. При прохождении под головкой магнитного участка носителя на блок обработки сигналов с головки поступает сигнал, что может считаться как "1", а при прохождении немагнитного участка сигнал отсутствует, что может означать "0". А поскольку носитель движется с известной равномерной скоростью, то время перемещения единичного участка носителя, отвечающего биту информации, относительно головки тоже известно. Соответственно, если с головки поступает сигнал (или отсутствует сигнал) в течение времени, равному прохождению нескольких единичных участков, это означает, что этот участок содержит несколько одинаковых битов информации. Далее информация обрабатывается (декодируется) с помощью известных средств.

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для производства магнитных носителей информации. Магнитный носитель для цифровой записи содержит немагнитную матрицу и размещенные в ней дискретные участки магнитного материала. Участки магнитного материала и немагнитной матрицы между ними в направлении движения считывающей головки выполнены с длиной, кратной единичному размеру. Единичный размер участков магнитного материала и немагнитной матрицы соответствуют биту информации. Технический результат - повышение плотности записи и надежности ее хранения. 1 ил.

Магнитный носитель для цифровой записи, содержащий немагнитную матрицу и размещенные в ней дискретные участки магнитного материала, единичный размер которых соответствует биту информации, отличающийся тем, что участки магнитного материала и немагнитной матрицы между ними в направлении движения считывающей головки выполнены с длиной, кратной единичному размеру, при этом участки немагнитной матрицы единичного размера также соответствуют биту информации.