3. Строение магнитных лент

Большинство ленточных носителей магнитной записи представляют собой немагнитную полиэтилентерефталатную основу с нанесенным на нее рабочим слоем с продольной ориентацией частиц.

Кроме того, существуют так называемые сплошные носители, состоящие целиком из одного материала, например, проволочные носители, которые ранее использовались в переносных магнитофонах, или прокатные металлические ленты, используемые в специальных целях. Рабочие слои изготавливают, как правило, из

14

магнитно-твердых оксидов или металлов в виде порошка, диспергированного в немагнитном связующем веществе, или в виде сплошного металлического слоя. Чаще всего применяют ленточные носители с одним рабочим слоем, но существуют носители и с несколькими рабочими слоями, которые представляют собой комбинации как порошковых (оксидных или металлических), так и сплошных металлических слоев. Примером может служить ленточный носитель, используемый для записи звука, который имеет два рабочих слоя: слой гамма-оксида железа и слой диоксида хрома, позволяющих получить одновременное расширение динамического и частотного (в области высоких частот) диапазонов магнитной фонограммы. При одном рабочем слое оптимальные значения этих параметров требуют разную толщину рабочего слоя носителя и разные значения тока ВЧП [1- 4].

Порошковые рабочие слои имеют толщину от 1 до 10-20 мкм. Кроме рабочих слоев носитель может содержать один или несколько дополнительных немагнитных слоев, выполняющих различные функции:

• защитный слой предохраняет рабочий слой от механического износа;

• слой для снятия статической электризации;

• слой для улучшения адгезии рабочего слоя к основе;

• слой для улучшения скольжения и транспортирования ленты в лентопротяжном тракте и для улучшения ее намотки в рулон, и др.

Металлонапыленная магнитная лента – лента со сплошным металлооксидным слоем, получаемым путем вакуумного испарения кобальт-никелевого сплава на подложку.

15

При небольшой толщине рабочего слоя 0.1- 0,2 мкм остаточный магнитный поток с ленты такой же, как и у порошковых лент, у которых 60% объема рабочего слоя занимают связующие элементы. Малая толщина рабочего слоя повышает плотность записи на металлонапыленных лентах до 60 Мбит/ куб.мм. Для защиты рабочего слоя от коррозии и износа на его поверхность наносят защитный слой толщиной 20-30 нм.

Как уже было сказано, использование ленточных носителей для записи звуковых и видеосигналов за последние годы резко сократилось, а аналоговая запись на них практически прекратила свое существование. Однако до сих пор некоторые модели студийных катушечных магнитофонов являются непревзойденными по качеству звучания. К таким магнитофонам можно отнести, например, аналоговые двухдорожечные магнитофоны А-820 фирмы STUDER (Швейцария) и VTR-15 фирмы OTARI (Япония). Магнитофоны работают на скоростях: 9,53; 19,02; 38,1; 76,2 см/с. Имеют модификации для четырех- и полудюймовой ленты. Скорость 76.2 см/с позволяет получить частотный диапазон от 40 Гц до 28 кГц, отношение сигнал/шум составляет 75 – 78 дБ [13].

Область использования ленточных носителей для аналоговой аудиовидеозаписи, их характеристики, методы их записи и т.п. широко представлены в учебных пособиях [1-4] и в данной работе рассматриваться не будут.

Ленточные носители для цифровой записи по-прежнему находят применение в профессиональной аудио- и

видеозаписи. Особенностью магнитных носителей для цифровой записи в отличие от носителей для аналоговой записи являются более высокие требования к достоверности передачи сигнала. Для цифровой записи

16

используются носители с более тонким рабочим слоем, имеющим высокую коэрцитивную силу, что увеличивает поверхностную плотность записи.

Новые технологии - перпендикулярная запись (см ниже), использование «наношаблонов» и др., позволят увеличить емкость накопителей на магнитных лентах в 250 раз. При этом не только увеличивается плотность записи вдоль дорожки, но и уменьшается ширина дорожек и расстояние между ними. Существующая технология позволяет хранить 704 дорожки с данными на ленте шириной ½ дюйма (чуть более 1 см). При этом ширина дорожки порядка 10 микрон. В течение 5 лет исследователи IBM намерены уменьшить ширину дорожки до 0.5 микрон [6].

Носители для перпендикулярной магнитной записи используют намного более сложный состав магнитного слоя. Под тонким защитным слоем расположен записывающий слой, состоящий из окисленного сплава кобальта, платины и хрома. Подложка состоит из двух слоев сложного химического состава, так называемых - антиферромагнитосвязанных слоев. Именно они позволяют снять внутренние напряженности магнитного поля, о чем будет сказано ниже.