Să începem cu CD-ul. Experimentul nostru - un CD-R simplu de la Verbatim.
Discul obișnuit cu informații înregistrate (sau mai degrabă imprimate) constă din 3 straturi principale.
Stratul A este un disc din policarbonat, care este responsabil pentru mai multe funcții.
Primul este baza discului, care poate rezista la viteza enormă de rotație din interiorul unității.
Deci, în termeni generali, vă puteți imagina structura unității CD
Discul policarbonat, așa cum sa dovedit, este în plus acoperit cu un lac special, care protejează suprafața exterioară a discului de deteriorări mecanice ușoare.
Stratul de lac este evidențiat cu roșu, sub el "policarbonat"
Sub un fascicul de microscop electronic, stratul de lac de protecție nu se simte foarte bine
În al doilea rând - este pe policarbonat, în sensul literal al cuvântului, imprimate informații din matrice - fie că este vorba de un film, muzică sau programe. După cum ne spune Vicki, baza de policarbonat are o grosime de 1,2 mm și cântărește numai 15-20 de grame.
În mod natural, policarbonatul și lacul sunt transparente la radiațiile laser, astfel încât informația "tipărită" pentru laser trebuie făcută "vizibilă", pentru care suprafața este acoperită cu un strat subțire de aluminiu (stratul B). Trebuie remarcat faptul că CD-ROM-urile cu informații "tipărite", CD-R și CD-RW au diferențe minore.
În ultimele două cazuri, se adaugă stratul intermediar între policarbonat și aluminiu, care se poate schimba proprietățile sale sub acțiunea radiației laser de la o anumită lungime de undă, iar piesele goale sunt imprimate pe policarbonat.
Acestea pot fi coloranți în cazul CD-R (ceva asemănător unui fotorezist) sau aliaje metalice în cazul CD-RW. De aceea, discurile reîncriptibile nu sunt recomandate pentru a fi expuse la lumina directă a soarelui și la supraîncălzire, ceea ce poate declanșa și o schimbare a proprietăților optice.
Să comparăm discul și stratul de aluminiu, rupte de el. Se vede că policarbonatul este un „uluc“ (gropi), iar stratul de aluminiu pe ridicăturile opuse ce corespund complet canelurilor:
Deschiderile obișnuite pe suprafața policarbonatului (imaginea AFM)
Pe stratul de protecție aluminiu, gropile sunt vizibile - "dimpotrivă": nu caneluri, ci proeminențe (imagine AFM)
Mai mult, ca rezultat „tort“ este acoperit cu un strat protector C special, a cărui datorie principală - pentru a proteja stratul reflectant de aluminiu „moale“.
În continuare, pe acest strat este posibil să lipiți ceva, să scrieți un marcator, să aplicați straturi suplimentare pentru imprimare etc. și altele asemenea.
Înregistrarea pe un CD este ca o înregistrare pe o înregistrare de vinil, i. E. Traseul cu informațiile intră într-o spirală. Acesta provine din centrul discului și se termină la marginea exterioară. Dar chiar în mijlocul discului, zonele "goale" și piesele cu informații înregistrate se alătură:
A fost o înregistrare, dar nu este acolo. Compararea liniilor goale și a pistelor cu informații înregistrate (microfotografii SEM)
Nu există diferențe principale la microlevel a CD-ului de pe DVD și, probabil, Blu-Ray nu este. Această milă va fi mai mică. În cazul nostru, dimensiunile unei depresiuni minime sunt de 330 nm în lățime și 680 nm în lungime, în timp ce distanța dintre piste
Apropo, dacă aveți un CD zgâriat care nu poate fi citit în nici un drive, încercați să îl lustruiți. Pentru aceasta, aproape orice polish transparent va face. Acesta va completa canelurile care interferează cu citirea informațiilor și cel puțin veți putea să copiați informațiile de pe disc.
Cum, uneori, un strat de aluminiu îndoit în mod bizar (aproape o operă de artă - alb-negru):
Dungi alb-negru din viețile noastre. CD (SEM-microfotografie)
Și în sfârșit, câteva imagini CD obținute cu ajutorul unui microscop optic:
Microscopie optică: la stânga - un strat reflectorizant din aluminiu, spre dreapta - un strat Al (o zonă mai ușoară) pe un disc din policarbonat (o zonă mai închisă).
Să trecem acum la hard disk. Pentru mine, întotdeauna, deoarece discheta și VHS rămân un mister, cum este organizată memoria magnetică?
A trebuit să demisioneze și să nu caute adevărul de la producători HDD (cu excepția faptului că, Seagate a deschis ușor secretele lor), cu atât mai mult, odată cu apariția concurenței pe piață SSD intensificat și mai mult.
Plăcile în sine sunt fabricate din aliaje metalice nemagnetice. Bazele acestor aliaje sunt aluminiu și magneziu, fiind cele mai ușoare materiale structurale. Apoi se aplică un strat subțire de magnetică, conform Wikipedia, 10-20 nm din nou - aici, poate, cuvântul nanocristalin va fi potrivit - materialul, care este apoi acoperit cu un strat mic de carbon pentru protecție.
Deoarece disc NoName, și este format prin tehnologie veche înregistrare paralelă a informațiilor voi cita aici compoziția materialului de date EDX (microanaliză): Co - 1,1% atomic, Y - 1,53 atm. %, Cr - 2,38 la. %, Ni - 45,81 la. %.
Sincer, încercam să găsesc un strat de material magnetic cu o grosime de "10-20 nm", dar fără succes. Pe baza a ceea ce am văzut, stratul de suprafață are o grosime de aproximativ 12 micrometri:
Stratul foarte "subțire", care stochează informații pe hard disk-urile noastre
Desigur, mă poți corecta, dar:
1. Discul este destul de vechi (adică data fabricării acestuia se referă la începutul ultimului deceniu);
2. Caracteristicile EDX sunt astfel încât adâncimea de ieșire a semnalului este cuprinsă între 1 și 10 μm;
Astfel, mi se pare că aceste 12 micrometri sunt un strat magnetic acoperit cu un strat foarte subțire de carbon (50-100 nm), care poate să nu fie vizibil la tăiere.
Suprafața discului este foarte, foarte netedă, diferența de înălțime se situează la 10 nm, ceea ce este comparabil cu rugozitatea suprafeței siliciului cu un singur cristal. Și aici sunt imaginile în modul de contrast de fază, care corespund distribuției domeniilor magnetice de pe suprafață, adică vedem de fapt biți distinși de informații:
Imagini AFM ale suprafeței hard diskului. În partea dreaptă sunt imagini în contrast de fază
Un pic de contrast de fază: primul ac AFM microscop „se simte“ reliefului, apoi cunoscând topografia și repetarea acul formei sale face o a doua trecere la 100 nm a eșantionului „înece“ acțiunea forțelor van der Waals și „highlight“ efect magnetic forțe.
Această nuanță se numește o limită superparamagnetică. Ie există o anumită dimensiune critică a particulei, după care feromagnetul trece în starea paramagnetică la temperatura camerei. Ie Energia termică este suficientă pentru a vă întoarce, reorientați un astfel de magnet mic. În cazul înregistrării magnetice, se procedează adesea după cum urmează: una dintre dimensiunile "magnetului" este făcută mai mare decât celelalte două (acest lucru este clar văzut în imagine cu distribuția domeniilor magnetice), apoi în această direcție mai mare se conservă momentul magnetic.
Deci, în cazul în care, în cazul înregistrării în paralel pot eu încă mai cred că stratul de zeci de nanometri materiale magnetice la o rată de 1 bit în câteva micrometri, în cazul înregistrării perpendiculare - acest lucru pur și simplu nu poate fi. Grosimea unui astfel de zonă magnetizate cu dimensiuni minime în planul discului, pur și simplu trebuie să fie un minim de câțiva micrometri. Deci, poate, Vicki ia puțin.
Sau, se aplică un magnet sub formă de nanoparticule cu un diametru de 10-20 nm, și apoi într-un fel "artfully" rupe discul în zonele care sunt responsabile pentru stocarea de informații. Din păcate, nu mi-am satisfăcut complet curiozitatea și am răspuns la întrebări despre înregistrarea magnetică a informațiilor, poate că cineva va ajuta?
Compararea metodelor paralele și perpendiculare de înregistrare a informațiilor pe hard-discuri.