Principi di funzionamento

La registrazione del dato sulla superficie della pellicola ferromagnetica che ricopre i piatti di ogni hard disk, avviene attraverso l’assegnazione di un definito verso (positivo o negativo in sostanza) al campo magnetico di un numero variabile di domini di Weiss.

I domini di Weiss, che prendono nome dal fisico Francese che li ha scoperti, sono rappresentati da un minuta parte della struttura cristallina di un materiale ferromagnetico, i cui grani hanno appunto un’orientazione magnetica. La riduzione del numero di Domini di Weiss che compongono un bit, aumenta la densità d’informazione e quindi la capacità di immagazzinamento del supporto.

Oggi, questo numero si pensa essere stato portato vicino al suo limite fisico possibile. Infatti, quanto più il numero dei domini che definiscono un bit si riduce fino all’ordine di pochi nanometri quadri di superficie, tanto più aumenta l’energia termica generata dal sistema fino ad essere paragonabile all’energia magnetica. Basta un istante di questa intensità d’energia termica a far invertire il verso della magnetizzazione di uno o più domini creando fluttuazioni e conseguente totale perdita del dato in essi registrati.

Le testine inizialmente si basavano sul principio dell’induzione magnetica. Erano sostanzialmente costituite da micro avvolgimenti in rame, in grado di percepire il variare del flusso del campo magnetico semplicemente transitando al di sopra della superficie ferromagnetica.

Oggi sono state sostituite dalle testine magnetoresistive, in grado di percepire i mutamenti d’intensità del campo magnetico e di modificando la resistenza che vi oppone. Queste testine, molto più piccole delle loro predecessore, hanno permesso di ridurre ulteriormente il numero di domini di Weiss necessari per comporre un singolo Bit ed hanno permesso di far raggiungere ad Hard Disk molto piccoli capacità superiore al Tera Byte.

Un’ulteriore evoluzione è prevista con l’avvento delle MTJ, magnetic tunneling junction, ma non sappiamo se consentirà un salto di qualità come quello avvenuto con il passaggio dalle testine induttive a quelle magnetoresistive.

Questa animazione descrive l’attività della testina magnetoresistiva: