‘壹’ 什么是磁性信息
磁记录材料是磁记录技术所用的磁性材料，包括磁记录介质材料和磁记录头材料(简称磁头材料)。在磁记录(称为写入)过程中，首先将声音、图像、数字等信息转变为电信号，再通过记录磁头转变为磁信号，磁记录介质便将磁信号保存(记录)在磁记录介质材料中。在需要取出记录在磁记录介质材料中的信息时，只要经过同磁记录消握带(写入)过程相反的过程(称为读出过程)，即将磁记录介质材料中的磁信号通过读出磁头，将磁信号转变为电信号，再将电信号转变为声音(类似电话)、图像(类似电视)或数字(类似计算机)。对磁记录介质材料的磁特性要求主要是：(1)适当高的矫顽力Hc，(2)高的饱和磁化强度Ms，(3)高的剩磁比，(4)高的稳定性。目前应用的磁记录介质材料主要有：(1)铁氧体磁记录材料，如γ型三氧化二铁(γ-Fe2O3)等。(2)金属磁膜磁记录材料，如铁-钴(Fe-Co)合金膜等。(3)钡铁氧体(BaFe12O19)系垂直磁记录材料等。对磁记录头材料的磁特性要求主要是：(1)高的磁导率μ，拿芦(2)高的饱和磁化强度Ms，(3)低的矫顽力Hc，(4)高的磁稳定性。皮猛目前应用的磁记录头材料主要有：(1)铁氧体磁头材料，如锰-锌-铁氧体(Mn，Zn)Fe2O4系统等，(2)高硬度磁性金属磁头材料，如铁-镍-铌(Fe-Ni-Nb)系磁性合金等。(3)非晶磁头材料，如铁-镍-硼(Fe-Ni-B)系非晶合金等。
‘贰’ 磁性载体的记录原理是怎么样的，例如硬盘或软盘
磁性载体档案是将声音、图像和数据变成电信号 , 用磁介质 发生磁化后的剩磁来保存信息的。
磁带和软盘的保管( 一 ) 磁带的保管
影响磁带耐久性的因素很多 , 保管过程中应从以下方面采取 相应的措施。
1. 防止外磁场的消磁影响。磁介质的剩磁在记录和重放中 起着决定性的作用 , 随着剩磁的减弱或消失 , 磁记录材料上所记 录的声音或图像将变模糊或荡然无存。当有外磁场存在时 , 根据 磁感应原理 , 磁介质将被磁化 , 而使其原有的剩磁受到影响 , 甚 至被完全消除。为此 , 应避免外磁场对磁记录材料的消磁影响。
电动机、发电机、变压器和高压电线等电器设备和线路均产生磁 场 , 其强度一般在 1.2 × 105A/m 以上。不过 , 磁场强度是随距 离的增加而急剧减少的 , 当距离磁场源 69mm 时 , 磁场降至于 4.0 × 103A/m 。因此 , 使磁性载体上的信息不被强磁场的消磁作 用抹去的有效措施 , 是使磁性载体档案远离磁场源 , 同时放入用 抗磁介质制成的装具内保存。
2. 防止产生复印效应。复印效应是磁带记录的一种特有现 象。复印效应又叫回声效应、拷贝效应。它是指很多录制好信号的磁带缠绕在一起 , 某一层的信号场强感应到相邻层上的现象。复印效应的大小一般用原信号与前后邻近的第一复印之比表 示 , 单位为分贝 , 普通磁带的复印效应约为 52 分贝 ~58 分贝。 复印效应与磁带的非磁性带基的厚度直接有关 , 带基厚 , 复印效 应小 ; 磁介质颗粒越小 , 复印信号越强 ; 矫顽力越小 , 复印效应 越大 ,; 磁带卷绕越紧 , 复印效应越大 ; 磁带存放时间越久 , 复印 信号越强 , 但复印效应增大到一定程度便稳定下来。复印效应与 磁带的使用条件和保存条件有关 , 特别与记录强度和温度有关 , 环境温度越高 , 复印效应越大。复印效应与记录内容也有关 , 记 录有静止间隙的语言 , 复印效应显着 ; 记录连续的音乐 , 则不 显着。消除或减弱复印效应时 , 可将磁带置于低温环境中 , 每半年 或一年重新绕带一次 , 最好以正常速度进行 , 以便减轻磁带内部 压力 ; 让磁带在一根磁性很弱的磁棒上通过 ; 让磁带在已断开抹 音头并在记录磁头上通有很低偏磁电流的记录器上运转。
3. 减轻自退磁效应的影响。物体磁化后 , 如果出现磁极 , 则在物体内部就会产生一种磁场。由于这种磁场的方向与外加磁 场的方向相反 , 因而有减退磁的作用。这种磁场称为自退磁磁 场。由于自退磁磁场起着减弱磁介质剩磁的作用 , 因而就自然去 磁的效果而言 , 能使磁性记录的信息受到损失。磁记录材料越 厚 , 信号频率越高时 , 单位长度磁记录材料内相邻同性磁极的数目就越多 , 自退磁磁场强度就越大 , 损失就越大。从减轻自然去 磁损失、延长磁性载体档案寿命的角度来说 , 应选用矫顽力大的 磁介质作磁记录材料。
4. 创造适宜的温湿度。磁带具有一定的吸湿性 , 当保存环 境温度过大时 , 磁带会吸收过多的水分而膨胀 , 造成磁带上的胶 粘剂发生水解 , 导致磁带容易生霉等。温度过小时 , 带基易带静 电 , 使磁带容易吸附灰尘 , 过小的温度还会使磁带发脆 ; 温度过高 , 会增加复印效应 , 会破坏磁介质分子原有的排列顺序 , 造成 剩磁改变 , 会加速带基老化。温度过低 , 则温度腊猜难以控制。所 以 , 适宜的温度和湿度对延长磁带寿命是致关重要的。按照国家档案局规定 , 保存磁带档案的温度最好在 14 ℃ ~24 ℃范围之内 , 相对温度保持在 45%~60% 之间为宜。此外 , 在磁带保管过程中还要注意防光、防空气污染物、防带体损伤等。
( 二 ) 软盘的保管
软盘盘片的结构组成同磁带相似 , 其保管方法基本相同。 为保证软盘数据存取正确、可靠 , 在软盘的日常保管过程 中 , 应特别注意以下几个方面。
1. 防止软盘生霉。软磁盘中的有机物含量很高 , 以致保管 不当就会发生霉变。软盘生霉与环境亩卖温度湿度有很大关系迅局逗。在潮 湿、高温的环境中 , 软盘容易发生霉变 , 且霉变具有传染性 , 只 要一盒中的一片软盘有霉变 , 则会殃及整盒磁盘。软盘一旦发生 霉变 , 则会使盘中数据受损 , 失去其可靠性 , 危害很大。另外 , 在温度太高时 , 软盘的塑料外套容易变形 , 使磁头与盘片接触变差 , 造成读、写错误。而在太干燥的环境中 , 软盘容易带静电 , 导致读写失误。
2. 防止软盘污染。平时使用软盘 , 不要用手触摸其内层 ,以免手上的油渍和汗渍弄脏软盘。
3. 注意防尘 , 保持使用环境的清洁卫生。要延长软盘的使 用寿命 , 保持清洁较为重要。过多的灰尘容易污染软盘 , 在读写 时划伤盘片 , 使软盘上的信号失灵。
4. 远离外磁场。软盘是一种磁性材料 , 对外界杂散磁场较 为敏感。在保管过程中要注意远离能形成强磁场的电气设备 , 同 时还要避免把软盘同电视、扬声器、收录机、话筒等存放在一 起 , 最好采用防磁性装具存放软盘。
硬盘的预防性保护
1. 防止随意关机和频繁启动。从电子学的角度看 , 在启动 时 , 四百多瓦的电源、一下加到系统上所产的瞬间电流将导致磁头 发射随机电信号。此时 , 如果磁头没有归位 , 处于磁头下方的数 据将会被抹掉。而且 , 通过系统的强大脉冲也可能损坏计算机内 部的芯片。关机时 , 由于磁头会直接接触下方的盘片 , 而磁头的 大部分时间在 FAT 和目录区这一很小的范围内活动 , 则将对磁 头所处部位造成损坏。从机械学的角度看 , 在启动时 , 驱动器马达所承受的压力比 运转过程中所承受的压力要大 , 随意关机和频繁启动对驱动器马 达损伤较大。为避免此类情况的发生 , 要注意不要随意关机 , 不要频繁启动机器 , 每天关停机器的次数以少为好。
2. 保持电源稳定。对于电脑来说 , 电源就像空气 , 没有电 源 , 电脑就会立即停机 , 而恶劣的电源则会使机器 生病 , 亦 即硬件永久损坏、数据丢失或暂时的读取错误。
3. 保持空气洁净。灰尘对于硬盘来说是有害的。灰尘可以进入硬盘 , 即使是装有空气过滤器的硬盘 , 也不是无懈可击的 , 灰尘仍能进入硬盘。由于从磁头到硬盘的距离仅有 0.3 μ m~ 0.6 μ m, 而灰尘、烟尘微粒直径可达成 0.5 μ m~5 μ m, 如果尘埃 或烟雾颗粒落在盘片上 , 磁头会来回拍打它 , 并将其磨碎。然 后 , 磁头带着尘粒在盘片上来回摩擦 , 会留下擦痕。
4. 防止温度骤变。温度骤变对硬盘是不利的。在严寒的冬 天 , 把长时处于寒冷而又干燥的硬盘突然移至温暖、潮湿、有暖 气的环境中时 , 由于温度的骤变 , 一方面可能导致插件脱离插座 而使一些元件不能工作 ; 另一方面 , 会导致硬盘盘片产生结露现 象 , 结果驱动器可能不能很好地响应命令。
5. 硬盘的防震。磁头是在盘片上的一层气垫上运动的。由 于磁头与盘片间的距离是相当小的 , 因此来回振动可使磁头完全 撞人下方的盘片中 , 使得磁头在盘片上刻出一道凹沟 , 并将磁头 磨短。如果经常这样 , 凹沟中的数据就会丢失 , 甚至造成磁头的 报废。因此 , 应尽可能避免主机振动 , 特别是不要将点阵式或菊 花轮打印机同主机放在同一张桌子上。打印机所发出的任何振 动 , 对电脑来说都是没有好处的。此外 , 许多型号的计算机的硬 盘通常只是单边支撑 , 这就使驱动器成为振动源 , 该振动源然后 又被机箱加强 , 从而使整个计算机形成共振 , 加重了磁头与盘片 撞击。为减少驱动器与机箱之间的振动 , 可用一小块硬纸板或折 叠纸作为衬垫 , 塞在驱动器与底座之间。
6. 磁头的归位。磁头归位就是将磁头移至硬盘的最里层磁 道 , 这是减少因振动撞击盘片而造成数据损坏的最有效方法 之一。存取数据时磁头里外移动 , 磁头处于最外层磁道上方时 , 盘 片的旋转线速度最大 , 越往内层磁道线速度越慢。最里层磁道线 速度最慢 , 可用作磁头归位带。磁头归位后速度较慢 , 因振动撞 击造成的磁头和盘片损伤会大为减轻。磁头处于归位状态时 , 如 果电源不稳定 , 则冲击 PC 机及硬盘驱动器的尖峰 , 不会损坏数据。机器正常工作时间可使用定时归位程序 , 使磁头大部分时间 处于归位状态。如果驱动器不响应包括磁头归位命令在内的软件| 命令时 , 可以打开 PC 机盖子 , 将驱动器把手沿逆时针方向旋转 到头就能使磁头归位。
7. 降低写电流。当磁头向磁盘中心移动时 , 磁盘柱面逐渐 变小 , 越靠近盘片中心 , 存储数据的空间就越小 , 而每个磁道的 数据存储能力是一样的。因此 , 越靠近盘片中心磁道存储密度就 越大。此时 , 如果写电流太大 , 会产生物理上太大的磁化区域 , 导致内部柱面上的磁化区域相互重叠 , 越往盘片中心 , 重叠就越 严重。解决方法是告诉驱动器从给定柱面开始一直到磁盘的中心 降低写电流。
‘叁’ 什么叫利用磁性材料记录信息
实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同．根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可粗略地分为三类：顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质．
根据分子电流假说，物质在磁场中应该表现出大体相似的特性，但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大．这反映了分子电流假说的局限性．实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因．
我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质部铁磁性物质称为强磁性物质．通常所说的磁性材料是指强磁性物质．磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料．磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去碰的物质叫硬磁性材料．一般来讲软磁性材料剩磁较小．硬磁性材料剩磁较大．
磁性材料按化学成份分，常见的有两大类：金属磁性材料和铁氧体．铁氧体是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物．软磁性材料的剩磁弱，而且容易去磁．适用于需要反复磁化的场合．可以用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机的磁头、电子计算机中的记忆元件，以及变压器、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等．常见的金属软磁性材料有软铁、硅钢、镍铁合金等，常见的软磁铁氧体有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等．硬磁性材料的剩磁强，而且不易退磁，适合制成永磁铁，应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等电器设备中．常见的金属硬磁性材料有碳钢、钨钢、铝镍钴合金等，常见的硬磁铁氧体为钡铁氧体和锯铁氧体．
随着社会的进步，磁性材料和我们日常生活的关系也越来越紧密．录音机上用的磁带，录像机上用的录像带，电子计算机上用的磁盘，储蓄用的信用卡等，都含有磁性材料．这些磁性材料称为磁记录材料．靠着磁记录材料，我们可以在磁带、录像带、磁盘上保存大量的信息，并在需要的时候“读”出这些信息．磁记录材料在20世纪70年代以前采用磁性氧化物．1978年合金磁粉研制成功之后，开始采用金属磁性材料，从而大大提高了磁记录的性能．现在人们又在使用金属薄膜作磁记录磁性材料．磁记录技术又得到了进一步的提高。
‘肆’ 磁记录是什么原理
磁记录材料磁记录材料
magnetic recording material
利用磁特性和磁效应输入（写入）、记录、存储和输出（读出）声音、图像、数字等信息的磁性材料。分为磁记录介质材料和磁头材料。前顷歼者主要完成信息的记录和存储功能，后者主要完成信息的写入和读出功能。
磁记录材料的记录原理是：在记录信息过程中，输入信息先转变为相应的电信号输送到磁头线圈中，使记录磁头中产生与输入电信号相应的变化磁场；此时紧靠近气隙并以恒定速度移动的磁带上的磁雀棚冲记录介质受到变化磁场的作用，从原来的退磁状态转变为磁化状态，即将随时间变化的磁场转变为按空间变化的磁化强度分布；磁带通过磁头后转变到相应的剩磁状态，从而记录下与气隙磁场、磁头电流和输入信号相应的和腊信息。当需要输出信息时，正好与上述记录过程相反。
磁记录材料按形态分为颗粒状和连续薄膜材料两类，按性质又分为金属材料和非金属材料。广泛使用的磁记录介质是γ-Fe2O3系材料，此外还有CrO2系、Fe-Co系和 Co-Cr系材料等。磁头材料主要有Mn-Zn系和Ni-Zn系铁氧体 、Fe-Al系、Ni-Fe-Nb系及Fe-Al-Si系合金材料等。