超低飛高磁頭磁盤系統(tǒng)靜力學(xué)與動力學(xué)分析.pdf

1、隨著硬盤存儲密度的不斷增長，磁頭和磁盤之間的氣膜間隙(飛高)越來越小，目前磁頭的飛高已經(jīng)達(dá)到了分子級別的高度。磁記錄密度要達(dá)到工業(yè)界預(yù)期的1Tb/in2，相應(yīng)的氣膜間隙要降低劍3nm。在如此小的間隙下，磁頭磁盤間的氣體稀薄效應(yīng)越來越明顯，經(jīng)典雷諾方程關(guān)于不存在邊界滑移的假設(shè)不再成立，為此論文采用非線性滑移長度模型對經(jīng)典雷諾方程進(jìn)行修正，討論滑移長度對氣膜承載力的影響：磁本論文研究了分子間作用力對硬盤系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)飛行姿態(tài)的影響：在靜力學(xué)分析基

2、礎(chǔ)上論文對超低飛高頭盤系統(tǒng)的動特性參數(shù)和穩(wěn)定性進(jìn)行仿真，進(jìn)一步研究了系統(tǒng)的動力學(xué)特性。 針對超低飛高情況下氣體潤滑存在邊界滑移的情況，論文采用非線性滑移模型對描述超薄氣體潤滑理論的雷諾方程進(jìn)行處理，建立了修正氣體潤滑方程，求解磁頭氣膜的壓強(qiáng)和滑移長度分布，討論初始滑移長度和臨界剪切率對與氣膜承載力和磁頭與磁盤滑移長度的影響。結(jié)果表明，在磁頭飛高為50nm的條件下，氣膜承載力隨著初始滑移長度的增長而減小，磁頭和磁盤表面的滑移長度有

3、相同的變化規(guī)律，均隨初始滑移長度變大而變大。并且在低剪切率下承載力和滑移長度的變化明顯，而在高剪切率下變化緩慢。 論文以飛高為5nm的Pico磁頭為研究對象，討論了分子力對磁頭穩(wěn)定飛行姿態(tài)的影響。結(jié)果表明分子力對磁頭的穩(wěn)態(tài)飛行高度和俯仰角均有影響，將減小磁頭飛高和俯仰角。磁頭飛高越低，分子力影響越大，研究硬盤系統(tǒng)力學(xué)性能時必須加以考慮。 論文進(jìn)一步采用二自由度模型對Pico磁頭的動特性進(jìn)行了研究。采用攝動法對修正雷諾方程