磁赛道存储器

⑴ 安徽大学在磁性材料与存储器件研究取得进展，全新存储器见曙光

近期，安徽大学新型磁性材料与存储器件研究团队利用聚焦离子束微纳器件制备和原位洛伦兹电镜表征技术，首次实现了纳米条带存储器件结构单元中电流诱导磁斯格明子（skyrmion）的写入、删除及寻址一体化精准操控，为构筑拓扑磁性存储器提供了原理性支撑。相关研究成果已发表在《自然通讯》上。

如今是信息和数据的时代，数据存储的重要性不言而喻。当下，磁性材料又储存了全球约70%的数据，其重要性更是可见一斑。正如芯片制造行业面临着摩尔定律的极限来临，传统的磁存储技术也受制约现有磁性材料的超顺磁极限，趋于密度和速度极限。在寻找新型磁性材料以构筑高性能磁存储器的过程中，德国科学家发现一种具有非平庸拓扑特性的磁结构，称之为磁斯格明子。其具有尺寸小、稳定性高、电流易操控等优点，有望作为下一代数据载体，构筑突破传统磁存储技术限制的磁电子学器件。

在此基础上，IBM公司曾提出了一种制造“赛道存储器”的可能性。“赛道存储器”技术是利用比人类头发丝细1万倍的纳米线来实现数据存储，犹如赛车在类似跑道上的进行磁场运转。而实现多比特数据读写入磁纳米线的方法，将是制作“赛道存储器”的重要一步。然而“赛道存储器”从概念提出到现在一直没有取得像样的进展。其关键原因在于要完成在纳米条带边缘制备一个与单个磁斯格明子大小和形状均可比拟的几何缺口，以实现拓扑磁存储的写入和擦除功能，这在实践制造中相当困难。

而此次安徽大学研发团队设计并研制出易于精细加工纳米微结构的透射电镜原位加电芯片，并利用聚焦离子束样品制备技术，实现了电流脉冲诱导的磁斯格明子产生和写入，还通过控制脉冲的宽度及电流密度实现了产生磁斯格明子的步进运动寻址。这样的技术突破，有望将已销声匿迹很久的“赛道存储器”重新拉回公众视野，为新一代的数据存储器的出现创造了可能性。

当前，大数据技术、人工智能、5G通讯等技术的发展都无法离开数据存储，数据存储已是大国 科技 竞争的焦点、国家战略部署的核心技术之一。安徽大学在磁性材料与存储器件研究取得的进展，为我国打开了一扇可以看到未来数据存储器的窗，值得重视和期待。

⑵ 磁介质储存设备是什么

利用磁能方式存储信息的设备如：硬盘、软盘（已经淘汰）、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器（磁泡存储器在1970年代出现，但是在1980年代硬盘价格急剧下降的情况下未能获得商业上的成功。），U盘。

磁介质是由于磁场和事物之间的相互作用，使实物物质处于一种特殊状态，从而改变原来磁场的分布。这种在磁场作用下，其内部状态发生变化，并反过来影响磁场分布的物质，称为磁介质。磁介质在磁场作用下内部状态的变化叫做磁化。

在磁场作用下表现出磁性的物质。物质在外磁场作用下表现出磁性的现象称为磁化。所有物质都能磁化，故都是磁介质。按磁化机构的不同，磁介质可分为抗磁体、顺磁体、铁磁体、反铁磁体和亚铁磁体五大类。

在无外磁场时抗磁体分子的固有磁矩为零，外加磁场后，由于电磁感应每个分子感应出与外磁场方向相反的磁矩，所产生的附加磁场在介质内部与外磁场方向相反，此性质称为抗磁性。

顺磁体分子的固有磁矩不为零，在无外磁场时，由于热运动而使分子磁矩的取向作无规分布，宏观上不显示磁性。在外磁场作用下，分子磁矩趋向于与外磁场方向一致的排列。

所产生的附加磁场在介质内部与外磁场方向一致，此性质称为顺磁性。介质磁化后的特点是在宏观体积中总磁矩不为零，单位体积中的总磁矩称为磁化强度。

实验表明，磁化强度与磁场强度成正比，比例系数χm称为磁化率。抗磁体和顺磁体的磁性都很弱，即cm很小，属弱磁性物质。

抗磁体的cm为负值，与磁场强度无关，也不依赖于温度。顺磁体的cm为正值，也与磁场强度无关，但与温度成反比，即 cm =C/T，C称为居里常数，T为热力学温度，此关系称为居里定律。

(2)磁赛道存储器扩展阅读：

储存设备存储过程：

存储过程是由流控制和SQL语句书写的过程，这个过程经编译和优化后存储在数据库服务器中，应用程序使用时只要调用即可。在ORACLE中，若干个有联系的过程可以组合在一起构成程序包。

存储过程是利用SQL Server所提供的Transact-SQL语言所编写的程序。Transact-SQL语言是SQL Server提供专为设计数据库应用程序的语言。

它是应用程序和SQL Server数据库间的主要程序式设计界面。它好比Oracle数据库系统中的PL-SQL和Informix的数据库系统结构中的Informix- 4GL语言。

参考资料来源：网络-磁介质

参考资料来源：网络-储存设备

⑶ 磁带存储器的介绍

磁带存储器（magnetictapestorage）：以磁带为存储介质，由磁带机及其控制器组成的存储设备，是计算机的一种辅助存储器。磁带机由磁带传动机构和磁头等组成，能驱动磁带相对磁头运动，用磁头进行电磁转换，在磁带上顺序地记录或读出数据。磁带存储器是计算机外围设备之一。磁带控制器是中央处理器在磁带机上存取数据用的控制电路装置。磁带存储器以顺序方式存取数据。存储数据的磁带可脱机保存和互换读出。

⑷ 磁盘存储器中磁道，柱面，扇区有什么作用

①磁道：每个盘片的每一面都要划分成若干条形如同心圆的磁道，这些磁道就是磁头读写数据的路径。磁盘的最外层是第0道，最内层是第n道。
②柱面：一个硬盘由几个盘片组成，每个盘片又有两个盘面，每个盘面都有相同数目的磁道。所有盘面上相同半径的磁道组合在一起，叫做一个柱面。
③扇区：为了存取数据的方便，每个磁道又分为许多称之为扇区的小区段。每个磁道（不管是里圈还是外圈）上的扇区数是一样的，每个磁道记录的数据也是一样多。所以内圈磁道上的记录密度要大于外圈磁道上的记录密度。

⑸ 磁带存储器的磁带机

磁带存储器也称为顺序存取存储器(SequentialAccessMemory，简称SAM)即磁带上的文件依次存放。磁带存储器存储容量很大，但查找速度慢，在微型计算机上一般用做后备存储装置，以便在硬盘发生故障时，恢复系统和数据。计算机系统使用的磁带机有三种类型：
按带速不同可分为高速机、中速机和低速机三种。
按磁带的缓冲方式，可分为真空缓冲箱式和摆杆式两种。
尽管磁带机的带速和结构不同，只要是按标准格式记录的磁带，都可在各种磁带机上读出，即具有磁带互换性。70年代末，出现了数据流磁带机。它不使用主动轮和缓冲机构,磁带由带盘电机直接驱动,虽不能快启停，但在连续运转时带速与中速机相仿，记录格式符合标准，能与常规的快启停磁带机互换读出。它在很低速度下也能从事启停式工作，常用作磁盘存储器的后备。这种磁带机结构简单、体积小、成本低。此外，在微型计算机中还采用盒式磁带机，有的直接用录音机作小容量辅助存储器。
磁带机结构原理
普遍使用的磁带机是快启停式磁带机。它由主动轮和带盘驱动机构、磁带导向和缓冲机构、磁头、读写和驱动控制电路等组成。
①磁带传动：以真空缓冲箱式磁带机为例，磁带由供带盘经右缓冲箱、磁头、主动轮、左缓冲箱到卷带盘。缓冲箱底抽气,保持一定的磁带张力,使磁带紧包在主动轮上，有足够大的摩擦力。主动轮由惯量小、转矩大的直流电机直接驱动,带动磁带运动。在启停时,主动轮只加速或减速缓冲箱内的一段磁带，使之能快速启停。主动轮在启动后有稳速控制，保持带速恒定。缓冲箱有带环位置检测装置，平时带环保持在某一平衡位置上。当带环下降时，检测装置产生控制信号，使带盘电机收带，带环升高时则控制其放带，以维持磁带的一定缓冲量。两个带盘的动作由箱内带环位置分别控制，称为带盘伺服控制。摆杆式磁带机磁带的张力靠摆杆的弹簧控制，动作原理与前者相同。磁带的正反转由来自磁带控制器的命令控制，磁带在启动到正常速度时才能读写数据。
②磁带读写：磁带运动时与磁头接触。磁头线圈中通有电流时，磁头间隙附近产生磁场，将磁带上一个很小区域磁化。电流方向改变时，磁化方向也改变，这种磁化由一个方向改变到相反方向通常称磁通翻转。磁带移动时,在磁带上留下一道磁化的痕迹,通常称为磁道。写入的过程就是将一串二进制码转换成磁道上对应的一串磁通翻转信号。例如，不归零记录就是用一次磁通翻转表示一位二进制1，无磁通翻转表示0。读出时,每一磁通翻转在磁头线圈中感应出一小电压信号,经读放大器放大和处理，还原为二进制的数字信号。
③数据组织：一盘磁带有始端标记(BOT)和尾端标记(EOT)，中间可记若干个文件。每个文件由1至若干个数据块组成，两个文件之间有带标隔开。在数据块之间和数据块与带标之间有规定长度的空白间隔。数据块内数据有规定的格式。数据块是磁带读写数据的基本单元。磁头在空白间隔内启停）。通常带宽为12.7毫米，有9个磁道，8道记数据,1道记数据的奇偶位，数据以字节串联记入。常用的标准格式有不归零(NRZI)、相位编码(PE)和成组编码(GCR)三种。记录密度分别为每毫米32位、63位和246位。它们各自有规定的检错和纠错的方法
④磁带控制器：一个磁带控制器可联数台磁带机，控制磁带机执行写、读、进退文件、进退数据块等操作。

⑹ 磁带存储器的简介

磁带存储器属于磁表面存储器，计算机的外存储器又称磁表面存储设备。所谓磁表面存储，是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。磁带控制器是连接计算机与磁带机之间的接口设备，一个磁带控制器可以联接多台磁带机。它是计算机在磁带上存取数据用的控制电路设备，可控制磁带机执行写、读、进退文件等操作。磁带机是以磁带为记录介质的数字磁性记录装置，它由磁带传送机构、伺服控制电路、读写磁头、读写电路和有关逻辑控制电路等组成。磁带是一种柔软的带状磁性记录介质，它由带基和磁表面层两部分组成，带基多为薄膜聚酯材料，磁表面层所用材料多为γ-Fe2O3和CrO2等。磁带存储器是以顺序方式存取数据。存储数据的磁带可以脱机保存和互换读出。除此之外，它还有存储容量大、价格低廉、携带方便等特点，它是计算机的重要外围设备之一。

⑺ 磁带存储器的分类

磁带存储器分类：
按带宽分：有1/4英寸和1/2英寸；按带长分：有2400英尺、1200英尺和600英尺；
按外形分：有开盘式磁带和盒式磁带；
按记录密度分：有800位/英寸、1600位/英寸、6250位/英寸；
按带面并行记录的磁道数分：有9道、16道等。
计算机系统中多采用1/2英寸开盘磁带和1/4英寸盒式磁带，它们是标准磁带