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磁头润滑油饱和厚度研究

湖南大学学报（自然科学版） 2011年第7期38卷 48-52页

作者：肖祥慧黎福海彭敏放唐荣军湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 日本TDK集团广东东莞523000

为了解决生产过程中需反复测量磁头润滑油饱和厚度的问题,结合原子力学显微镜(AFM),做反复动态测试,测试表明,在2.5 nm以内,磁头读写磁碟数据处,润滑油饱和厚度与该处距磁碟中心长度呈好的线性关系.2.5 nm以外到磁碟边缘,采用改进欧拉... 详细信息

为了解决生产过程中需反复测量磁头润滑油饱和厚度的问题,结合原子力学显微镜(AFM),做反复动态测试,测试表明,在2.5 nm以内,磁头读写磁碟数据处,润滑油饱和厚度与该处距磁碟中心长度呈好的线性关系.2.5 nm以外到磁碟边缘,采用改进欧拉算法处理数据,发现润滑油饱和厚度的计算值和实际值的差值与该处距磁碟中心长度也呈线性关系.对实验结果误差进行了理论分析和实际验证,结果表明,由于空气流压力以及磁碟边缘磁隙引发的局部磁泄,磁头边缘润滑油饱和厚度很难预测.

关键词：磁头润滑油饱和厚度原子力学显微镜动态测试

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磁头/磁盘气体润滑特性计算与分析

摩擦学学报 2006年第4期26卷 358-361页

作者：王红志黄平孟永钢温诗铸华南理工大学机械工程学院清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

提出了1种计算超薄气膜润滑轴承压力分布的有限差分法,在此基础上对某磁头快速或缓慢偏离平衡位置造成的压力变化及气体轴承刚度进行分析.结果表明:随着气膜特征高度降低,初始纵翻倾角减小,气体轴承刚度增大;垂直于磁盘方向的微小位移... 详细信息

提出了1种计算超薄气膜润滑轴承压力分布的有限差分法,在此基础上对某磁头快速或缓慢偏离平衡位置造成的压力变化及气体轴承刚度进行分析.结果表明:随着气膜特征高度降低,初始纵翻倾角减小,气体轴承刚度增大;垂直于磁盘方向的微小位移不会对磁头平衡造成威胁,但磁头纵翻造成的翻转力矩变化较复杂,需要加以控制;磁头飞行姿态的突变将引起明显的挤压效应,挤压效应的强弱与初始飞行姿态有关.

关键词：有限差分法磁头压力刚度

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磁头表面氟代硅烷自组装膜的制备和表征

清华大学学报（自然科学版） 2006年第5期46卷 621-624页

作者：胡晓莉雒建斌温诗铸清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室北京100084

采用分子自组装成膜技术,在磁头表面制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三乙氧基硅烷(FTE)自组装膜。使用时间飞行二次离子质谱仪(TOF-S IM S)、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪对FTE自组装膜进行了表征。XPS测得的... 详细信息

采用分子自组装成膜技术,在磁头表面制备了1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三乙氧基硅烷(FTE)自组装膜。使用时间飞行二次离子质谱仪(TOF-S IM S)、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪对FTE自组装膜进行了表征。XPS测得的FTE自组装膜C 1s谱图中有分谱出现在287.905 eV位置,这证明FTE分子以C—O—S i键与磁头表面结合。通过分析TOF-S IM S测量的不同反应时间的膜厚和其对应的AFM表面形貌图发现,FTE自组装膜形成过程分为表面亚单层膜低覆盖、表面亚单层膜中等覆盖、团聚和聚结4个阶段。实验结果表明,控制反应时间可以在磁头表面制备超薄平整的FTE自组装膜,膜厚为(1.20±0.01)nm,表面粗糙度小于0.2 nm。该层超薄膜使磁头对水的接触角增加到110.5°±0.1,°令磁头的疏水性能得到很大提高,进而较大幅度地提高了磁头表面的抗污染能力。

关键词：磁头 1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三乙氧基硅烷自组装膜表征生长过程

GMR硬盘磁头自由磨粒抛光材料去除机理研究

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四川大学学报（工程科学版） 2007年第4期39卷 103-108页

作者：申儒林钟掘中南大学机电工程学院湖南长沙410083

同时获得高去除率和超光滑平整的表面是硬盘磁头自由磨粒抛光的矛盾,研究自由磨粒抛光材料去除规律可以优化抛光工艺。采用修正环型浮动块抛光机抛光GMR硬盘磁头,采用场发射扫描电镜和原子力显微镜观察磁头表面形貌。通过改变抛光盘的... 详细信息

同时获得高去除率和超光滑平整的表面是硬盘磁头自由磨粒抛光的矛盾,研究自由磨粒抛光材料去除规律可以优化抛光工艺。采用修正环型浮动块抛光机抛光GMR硬盘磁头,采用场发射扫描电镜和原子力显微镜观察磁头表面形貌。通过改变抛光盘的表面形貌、抛光液以及抛光压力等抛光条件,获得不同的磁头表面形貌,磁头表面有磨粒产生的划痕和少量微坑,显示材料主要以微切削方式去除。划痕和微坑的深浅、数量随抛光条件的不同而改变。进一步采用纳米压痕仪测量磁头表面材料去除率,并研究抛光盘、抛光压力和抛光液等参数与材料去除率的关系,建立了GMR磁头材料去除率模型,并可预测表面粗糙度,与实验结果基本相吻合。据此可以优化工艺,在获得最佳表面质量的同时,获得高的去除率,兼顾效率与品质的因素。

关键词：磁头磨粒抛光去除率极尖沉降

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纳米高度工作磁头的稀薄区域与稀薄效应分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2007年第10期35卷 49-53,60页

作者：黄平华南理工大学机械工程学院广东广州510640

利用考虑稀薄气体效应修正的Reynolds方程对飞高在10nm附近的负压磁头的稀薄区域进行了数值计算.根据计算结果对其所处的稀薄区域和稀薄效应对磁头飞行性能的影响进行了分析和讨论.分析结果表明:磁头工作在滑流区和过渡区,并随着速度增... 详细信息

利用考虑稀薄气体效应修正的Reynolds方程对飞高在10nm附近的负压磁头的稀薄区域进行了数值计算.根据计算结果对其所处的稀薄区域和稀薄效应对磁头飞行性能的影响进行了分析和讨论.分析结果表明:磁头工作在滑流区和过渡区,并随着速度增加明显向过渡区移动;稀薄气体效应最大处不是发生在飞高最薄的尾部,而是发生在飞高较薄、压力较低的边缘区;考虑稀薄效应对载荷和最大压力有所降低,而对最小压力的影响较小.

关键词：稀薄区域稀薄效应磁头工作性能

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中等粒度纳米金刚石用于磁头抛光的工艺

中南大学学报（自然科学版） 2005年第4期36卷 610-614页

作者：龚艳玲肖刚吴任和申儒林中南大学机电工程学院湖南长沙410083

采用浮动块研磨抛光机,研究中等粒度纳米金刚石抛光液用于硬盘磁头抛光时其颗粒大小及其悬浮液的分散稳定性与磁头表面质量的关系,以及抛光各工序、运行参数与表面质量的关系。磁头表面质量采用原子力显微镜观测分析。通过对抛光过程运... 详细信息

采用浮动块研磨抛光机,研究中等粒度纳米金刚石抛光液用于硬盘磁头抛光时其颗粒大小及其悬浮液的分散稳定性与磁头表面质量的关系,以及抛光各工序、运行参数与表面质量的关系。磁头表面质量采用原子力显微镜观测分析。通过对抛光过程运行参数的正交实验,对中等粒度纳米金刚石用于磁头抛光的工艺过程进行优化。实验结果表明:磁头表面粗糙度随着金刚石粒径的减小而减小,但二者并不呈线性关系;抛光液的分散稳定性比抛光液颗粒粒径更能影响表面划痕的深度;精研磨能有效去除表面划痕;而抛光能有效降低表面粗糙度,但其对划痕的消除不如精磨有效;各参数对表面粗糙度和划痕的影响程度不同,但是优化后参数取值相同。

关键词：纳米金刚石悬浮液磁头抛光

降低适用于高密记录写入磁头的Fe-N薄膜矫顽力的研究

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人工晶体学报 2004年第2期33卷 159-163页

作者：李丹张静雷牧云田中卓潘峰清华大学材料系北京100084 北京金隅集团有限责任公司北京100031 烁光特晶科技有限公司北京100018 北京科技大学材料物理系北京100083

用RF磁控溅射方法,在高功率下制备厚度为2μm的薄膜,当N含量在5.9～8.5%原子分数范围内,形成α′+α″相时,4πMs=2.2T,Hc=58.6A/m,可以满足针对高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要。用该方法在不同的本底真空度下制备... 详细信息

用RF磁控溅射方法,在高功率下制备厚度为2μm的薄膜,当N含量在5.9～8.5%原子分数范围内,形成α′+α″相时,4πMs=2.2T,Hc=58.6A/m,可以满足针对高存储密度的GMR/感应式复合读写磁头中写入磁头的需要。用该方法在不同的本底真空度下制备Fe N薄膜,发现较高真空下比较低真空下制备的Fe N薄膜磁学性能要好。P=1000W时,较高真空下制备的Fe N薄膜的矫顽力为34.8A/m,较低真空下制备的Fe N薄膜的矫顽力为58.6A/m。AFM测试表明,在功率条件相同情况下,较高真空下制备的Fe N薄膜表面光滑、平整、起伏小、薄膜致密;而较低真空下制备的Fe N薄膜,表面粗糙、起伏大、薄膜较疏松、不均匀。

关键词： Fe-N薄膜矫顽力磁头 RF磁控溅射磁记录密度磁记录介质

范德华力对磁头/硬盘系统气体润滑特性的影响

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摩擦学学报 2007年第3期27卷 264-268页

作者：白少先孟永钢温诗铸清华大学摩擦学国家重点实验室

通过数值方法分析范德华力对磁头承载力的影响以及随飞行姿态的变化规律.结果表明,范德华力主要作用在磁头滑块尾部的凸台上,当飞行高度低于10 nm后,范德华力使得滑块的承载能力明显降低,从而导致飞行高度下降.范德华力主要与飞行高度... 详细信息

通过数值方法分析范德华力对磁头承载力的影响以及随飞行姿态的变化规律.结果表明,范德华力主要作用在磁头滑块尾部的凸台上,当飞行高度低于10 nm后,范德华力使得滑块的承载能力明显降低,从而导致飞行高度下降.范德华力主要与飞行高度和俯仰角有关,随着飞行高度和俯仰角减小,范德华力使承载能力和俯仰转矩明显减小.范德华力对侧翻角的影响不敏感,随着侧翻角的增加,范德华力使滑块的承载能力和侧翻转矩略微减小.在磁头设计时,通过增加俯仰角和减小尾部凸台面积可以减小范德华力的影响.

关键词：范德华力磁头气体润滑

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磁盘高速运行过程中磁头运行状态的监测方法

机械工程学报 2018年第5期54卷 228-232页

作者：石德全康凯娇高桂丽哈尔滨理工大学材料科学与工程学院

随着磁头磁盘间有效距离的不断降低,磁头可能以飞行、冲浪和滑行三种状态工作,为了使磁头能够稳定工作,必须实时监测和识别磁头所处的状态。提出一种利用摩擦电流来实时监测磁头工作状态的方法。利用空气轴承电动机、热飞高控制磁头、... 详细信息

随着磁头磁盘间有效距离的不断降低,磁头可能以飞行、冲浪和滑行三种状态工作,为了使磁头能够稳定工作,必须实时监测和识别磁头所处的状态。提出一种利用摩擦电流来实时监测磁头工作状态的方法。利用空气轴承电动机、热飞高控制磁头、功率加载控制单元、静电计、加载/卸载单元、静电屏蔽箱等组建了摩擦电流的测试系统。通过每隔0.1 V逐步给飞高控制磁头加载电压的方式,改变磁头磁盘间的距离,测量了不同磁头磁盘间距时的摩擦电流,得出了区分三种工作状态的摩擦电流区间。当摩擦电流值在10-4μA以下时,磁头工作在稳定的飞行状态;当摩擦电流值在650μA时,磁头工作在冲浪状态;当摩擦电流值在140μA以上时,磁头工作在滑行状态。

关键词：运行状态摩擦电流磁头硬盘