Накопитель на жёстких магнитных дисках или жёсткий диск, или HDD (Hard Disk Drive), или винчестер - удивительное изобретение компьютерной индустрии.
Впервые представленный компанией IBM в 1956 году, накопитель на жестких магнитных дисках IBM 350 весил почти тонну и обладал емкостью 3,5 Мб. Удивительно, но спустя 64 года технология все еще живет и развивается, а емкость современных жестких дисков достигает 16 Тб при массе всего 670 грамм.
На изображениях ниже представлена головка чтения/записи HDD IBM DeskStar ic35l040avvn07-0 2002 года выпуска. Это ключевой и наиболее совершенный элемент всего устройства. Конструкция этой головки в первую очередь определяет плотность записи, а ее несовершенство - основная причина поломок.
На первом изображении можно рассмотреть общий вид слайдера (черный параллелепипед). При вращении диска этот элемент перемещается вдоль поверхности на небольшом расстоянии от нее. Чтение и запись осуществляется с помощью элементов на краю слайдера. Головка записи намагничивает область в ферромагнитной пленке на поверхности диска, устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний «0» или «1». Считывающий элемент работает на явлении гигантского магнитосопротивления (GMR - Giant Magnetoresistance). Впервые эта технология была применена в дисках серии IBM Deskstar 16GP в 1997 году. К сожалению, мне не удалось распознать точную структуру слоев в области чтения, но сам факт наличия элемента толщиной ~32 нм поражает, а если присмотреться, то центральная часть состоит как минимум из двух слоев, т.е. в устройстве 2002 года присутствует слой толщиной ~16 нм. Правда, в теории, там должна быть многослойная структура из чередующихся магнитных и немагнитных проводящих слоев (магнитная сверхрешетка), но увидеть такую сверхрешетку - задача для просвечивающего электронного микроскопа. Ждем TEM TESCAN.