Page 119 - Spin Transport and Spintronics

5.1 แผ่นบันทึกข้อมูล 121

ในกระบวนการเขียนและอ่านข้อมูลในฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟซึ่งบิตข้อมูลแสดงอยู่ในรูปแบบของไบนารี

บิต 0 และ 1 จะอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างองค์ประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ หัวเขียนข้อมูล หัว
อ่านข้อมูลและแผ่นบันทึกข้อมูล โดยในการบันทึกข้อมูลจะอาศัยสนามแม่เหล็กจากหัวเขียนเพื่อเหนี่ยว

นำทิศทางของแมกนีไทเซชันในแผ่นบันทึกข้อมูลให้เรียงตัวไปตามทิศทางของสนามแม่เหล็กดังกล่าว

เพื่อทำการเขียนข้อมูลแบบไบนารี่บิตตามความต้องการ โดยเทคโนโลยีการบันทึกข้อมูลของฮาร์ดดิสก์
ไดร์ฟในปัจจุบันเป็นการบันทึกข้อมูลแบบตั้งฉาก (perpendicular magnetic recording หรือ PMR)

ซึ่งเป็นการลดขนาดของบิตข้อมูลส่งผลให้สามารถเพิ่มค่าความหนาแน่นเชิงพื้นที่ของการบันทึกข้อมูล

ดังนั้นแมกนีไทเซชันจะถูกเหนี่ยวนำให้มีทิศทางขึ้นหรือลง(±z)ดังแสดงในรูปที่5.2จากนั้นในกระบวน
อ่านข้อมูลจะมีการแสดงค่าบิตข้อมูล 0 และ 1 โดยอาศัยการทำงานของเซนเซอร์หัวอ่านข้อมูลเพื่อ

แปลงค่าสัญญาณทางแม่เหล็กเป็นค่าสัญญาณทางไฟฟ้า ในการเพิ่มค่าความจุของข้อมูลในฮาร์ดดิสก์

ไดร์ฟโดยการลดขนาดของเกรนแม่เหล็กในแผ่นบันทึกข้อมูล ส่งผลทำให้ต้องลดขนาดของส่วนประ

กอบอื่นๆ ในฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ การศึกษากลไกการทำงานและองค์องค์ประกอบหลักทั้งสามส่วนภายใน
ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการออกแบบและพัฒนาประสิทธิภาพการทำงานและการ

เพิ่มพื้นที่จัดเก็บข้อมูลดังรายละเอียดดังนี้

5.1 แผ่นบันทึกข้อมูล

การพัฒนาอุปกรณ์หน่วยความจำชนิดต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หน่วยความจำโซลิตสเตท ส่งผล
ให้เกิดการแข่งขันที่สูงของอุตสาหกรรมบันทึกข้อมูล จากการแข่งขันดังกล่าวทำให้อุตสาหกรรมฮาร์ด-

ดิสไดร์ฟได้รับการศึกษาและพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีค่าความจุข้อมูลที่สูงและมีราคาถูก โดยมี

การพัฒนาเพื่อเพิ่มค่าความจุข้อมูลในอัตราร้อยละ 30-40 ต่อปี การบันทึกข้อมูลของฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ
จะประยุกต์ใช้คุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุในการจัดเก็บข้อมูลโดยอาศัยทิศทางของแมกนีไทเซชัน

ภายในบิตข้อมูลเพื่อบันทึกข้อมูลในรูปแบบของไบนารีบิต 0 และ 1 ในอดีตฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟจะมีการ

บันทึกข้อมูลแบบตามยาว (longitudinal magnetic recording หรือ LMR) ซึ่งแมกนีไทเซชันภายใน
บิตข้อมูลมีการจัดเรียงตัวในทิศทางขนานกับระนาบของโครงสร้างแผ่นบันทึกข้อมูล เพื่อเพิ่มค่าความ

จุข้อมูลของฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟโดยการลดขนาดของบิตข้อมูล ส่งผลทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของค่าสนามหัก

ล้างแม่เหล็ก (self-demagnetising field) ภายในบิตข้อมูล ทำให้แผ่นบันทึกข้อมูลขาดเสถียรภาพใน

การเก็บบันทึกข้อมูลเนื่องจากแมกนีไทเซชันไม่สามารถรักษาทิศทางได้ ผลดังกล่าวนำไปสู่ข้อจำกัด
ของการลดขนาดบิตข้อมูลของการบันทึกข้อมูลแบบตามยาว จากนั้นได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการ

บันทึกข้อมูลแบบตั้งฉากซึ่งใช้ในปัจจุบัน โดยทิศทางแมกนีไทเซชันในแผ่นบันทึกข้อมูลจะมีทิศทางตั้ง

ฉากกับระนาบของโครงสร้างแผ่นบันทึกข้อมูล ซึ่งการพัฒนาเทคโนโลยีการบันทึกข้อมูลนี้จะสามารถ
แก้ปัญหาผลของสนามหักล้างความแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในเทคโนโลยีการบันทึกข้อมูลแบบขนาน ทำให้