Вопрос 11(Физические принципы записи информации в магнитных дисках. Эффект суперпармагнетизма)
В процессе записи информации на гибкие и жесткие магнитные диски головка дисковода с сердечником из магнито-мягкого материала (малая остаточная намагниченность) перемещается вдоль магнитного слоя магнитожесткого носителя (большая остаточная намагниченность). На магнитную головку поступают последовательности электрических импульсов (последовательности логических единиц и нулей), которые создают в головке магнитное поле. В результате последовательно намагничиваются (логическая единица) или не намагничиваются (логический нуль) элементы поверхности носителя.
При считывании информации при движении магнитной головки над поверхностью носителя намагниченные участки носителя вызывают в ней импульсы тока (явление электромагнитной индукции). Последовательности таких импульсов передаются по магистрали в оперативную память компьютера.
Принцип магнитной записи электрических сигналов на движущийся магнитный носитель основан на явлении остаточного намагничивания магнитных материалов. Запись и хранение информации на магнитном носителе производится путем преобразования электрических сигналов в соответствующие им изменения магнитного поля, воздействия его на магнитный носитель и сохранения следов этих воздействий в магнитном материале длительное время, благодаря явлению остаточного магнетизма. Воспроизведение электрических сигналов производится путем обратного преобразования
При цифровой магнитной записи в магнитную головку поступает ток, при котором поле записи через определенные промежутки времени изменяет свое направление на противоположное. В результате под действием поля рассеяния магнитной головки происходят намагничивание или перемагничивание отдельных участков движущегося магнитного носителя.
Параллельня запись(Информация хранится не на одном домене, а на областях, состоящих минимум из 70-100 «зерен». )
При перпендикулярной записи магнитные частицы располагаются под углом 90° к плоскости магнитного диска. Поэтому домены, хранящие разные значения, не отталкиваются друг от друга, так как намагниченные частицы повернуты друг к другу разными полюсами.
При изменении направления намагниченности и повышении температуры домен может поменять направленность магнитного момента. Уменьшение размеров частицы в 2 раза означает уменьшение энергетического барьера, который необходимо преодолеть для смены направления, поэтому она становится значительно менее стабильной.
Период стабильности может измениться со 100 лет (стабильная частица) до 100 нс (при таком периоде частицу вообще сложно назвать постоянным магнитом). В последнем случае мы получим на пластине огромное количество хаотически расположенных намагниченных частиц, произвольно меняющих свою направленность. Это явление называется суперпарамагнетизмом
Вопрос 12(Принципы функционирования компьютерной мыши)
Содержит фактически маленькую кинокамеру, которая делает 1500 снимков в секунду. Она способна работать практически на любой поверхности и содержит маленький красный светодиод. Свет от него, отразившись от поверхности, на которой находится мышь, попадает на КМОП-датчик.
Этот датчик отправляет каждое изображение на процессор цифровой обработки сигналов (digital signal processor, DSP) для анализа. Процессор работает со скоростью 18 миллионов операций в секунду, различает на изображениях рисунок и анализирует, насколько этот рисунок переместился с момента, когда передавалось предыдущее изображение. По изменению рисунка в ряде последовательных изображений процессор определяет, насколько далеко продвинулась мышь и отправляет соответствующие координаты в компьютер. Компьютер перемещает указатель на экране в соответствии с координатами, полученными от мыши. Такая процедура производится сотни раз в секунду, поэтому создается впечатление, что указатель перемещается очень плавно.