Получите консультацию прямо сейчас:

>> ПОЛУЧИТЬ БЕСПЛАТНО <<

Мы ответим на все Ваши вопросы!

Как убрать действие намагниченного поля

Как убрать действие намагниченного поля

Информация, будь то игры, рабочие документы или корпоративная база данных, является самой важной составляющей любой компьютерной системы. Для сравнения, 1 Мбайт данных соответствует приблизительно стандартным текстовым страницам формата А4. По оценкам аналитиков, в обозримом будущем перспективы избавиться от такой зависимости в компьютерной индустрии не предвидится, более того, с каждым годом она только возрастает. Достижения в технике цифровой магнитной записи опираются на результаты фундаментальных исследований, проводимых в последние десятилетия компаниями-производителями магнитных накопителей.


Получите бесплатную консультацию прямо сейчас:
8 (800) 500-27-29 Доб. 389
(звонок бесплатный)

Дорогие читатели! Наши статьи описывают типовые вопросы.

Если вы хотите получить ответ именно на Ваш вопрос, Вам нужна дополнительная информация или требуется решить именно Вашу проблему - ОБРАЩАЙТЕСЬ >>

Мы обязательно поможем.

Это быстро и бесплатно!

Содержание:

Физика. Электричество и магнетизм: Учебное пособие

Информация, будь то игры, рабочие документы или корпоративная база данных, является самой важной составляющей любой компьютерной системы. Для сравнения, 1 Мбайт данных соответствует приблизительно стандартным текстовым страницам формата А4.

По оценкам аналитиков, в обозримом будущем перспективы избавиться от такой зависимости в компьютерной индустрии не предвидится, более того, с каждым годом она только возрастает. Достижения в технике цифровой магнитной записи опираются на результаты фундаментальных исследований, проводимых в последние десятилетия компаниями-производителями магнитных накопителей.

Разработаны материалы, обладающие высокой степенью однородности формы и размеров магнитных доменов, что позволило существенно снизить уровень структурного магнитного шума носителя и, вследствие этого, повысить плотность записи. Исследования магниторезистивного эффекта привели к созданию более чувствительных головок, способных регистрировать намагниченность уменьшившихся битов.

Несмотря на бурный рост возможностей устройств хранения данных на магнитных носителях физические основы магнитной записи и стирания остаются неизменными. Физические основы магнитной записи и стирания информации. В качестве среды записи в магнитных носителях выступают ферромагнетики, отличительной особенностью которых является наличие микроскопических однородно намагниченных объемов вещества, называемых доменами. В отсутствие внешнего поля хаотично ориентированные магнитные моменты отдельных доменов взаимно компенсируют друг друга, поэтому результирующее поле ферромагнетика близко к нулю.

Зависимость намагниченности ферромагнитных материалов от внешнего магнитного поля имеет нелинейный характер и описывается так называемой петлей гистерезиса рис. Петля гистерезиса ферромагнетика. При включении внешнего магнитного поля H домены, направление спонтанной намагниченности которых совпадает с направлением поля, начинают увеличиваться в размерах, что приводит к отличной от нуля результирующей намагниченности М. При увеличении поля ферромагнетик переходит в состояние насыщения, при котором дальнейшее возрастание поля уже не приводит к изменениям в его доменной структуре и росту его намагниченности.

В этом состоянии, которое характеризуется намагниченностью насыщения M s , магнитные моменты всех доменов ориентированы одинаково, вдоль направления внешнего магнитного поля. Если намагниченный до насыщения образец начать размагничивать, уменьшая внешнее поле, то из-за необратимого смещения границ доменов даже в его отсутствие сохраняется некоторая намагниченность M r , называемая остаточной.

Использование зависимости остаточного намагничивания ферромагнитных материалов от величины внешнего намагничивающего поля и лежит в основе процесса записи информации на магнитные носители. Запись информации осуществляется путем последовательного воздействия внешнего магнитного поля, изменяющегося по закону информационного сигнала, на различные участки носителя, а её считывание - путем последовательной регистрации остаточного намагничивания этих участков.

При пропускании тока через обмотку записывающей головки вокруг нее возникает магнитное поле рассеяния, которое воздействует на прилегающую к ней область ферромагнитного рабочего слоя движущегося магнитного носителя. Под воздействием этого поля происходит переориентация элементарных магнитных полей доменов. Домены, намагниченность которых ориентированы вдоль направления внешнего поля, начинают расти, поглощая соседние, состояние которых менее энергетически выгодно.

После прекращения воздействия поля записи изменения в размерах и ориентации магнитных доменов частично сохраняются. При периодическом изменении поля записи в рабочем слое носителя возникает цепочка чередующихся участков с противоположными направлениями намагниченности, которые соприкасаются друг с другом одноименными полюсами. Таким образом формируется магнитная сигналлограмма - последовательность намагниченных участков на рабочей поверхности носителя, однозначно соответствующая временному распределению амплитуд информативного сигнала.

Именно это пространственное распределение зон остаточной намагниченности регистрирует затем головка считывания. Следует отметить, что в цифровой магнитной записи при считывании детектируются не сами зоны остаточной намагниченности той или иной полярности, а переходы между ними.

Задача уничтожения информации на магнитном носителе, заключающаяся в разрушении созданных при записи следов остаточной намагниченности, решается либо перемагничиванием носителя, либо намагничиванием его до состояния насыщения.

На практике первое решение перемагничивание реализуют применением специальных головок стирания, которые воздействуют на носитель постоянным или переменным магнитным полем. В технике цифровой магнитной записи, в частности в жестких дисках, головка стирания, как правило, не используется - новая информация записывается непосредственно поверх старой, затирая ее. Эти способы достаточно просты, но, кроме значительных затрат времени сопоставимых со временем записи , они не обеспечивают высокой надежности уничтожения информации.

Возможными причинами этого могут быть недостаточно высокий уровень стирающего поля, несовпадение форматов записи и стирания, неточность позиционирования головки в последовательных циклах записи, дефекты носителей и головок и др. Для решения второй задачи намагничивания магнитных носителей до состояния насыщения обычно используются специализированные устройства - намагничиватели, принцип действия которых состоит в воздействии на носитель одним или серией мощных импульсов магнитного поля.

Напряженность создаваемого намагничивателем поля может изменяться в зависимости от типа накопителя, но она всегда превышает значение поля насыщения Hs для конкретного материала рабочего слоя. Поэтому носитель равномерно намагничивается до насыщения по всей поверхности, что обеспечивает полное уничтожение информации.

Недостатком такого подхода является то, что некоторые типы накопителей, например, жесткие диски, при таком воздействии выходит из строя и дальнейшее их использование становится невозможным. В некоторых случаях, например, в случае гарантийной замены неисправного накопителя, содержащего конфиденциальную информацию, необходимо существование уверенности в том, что информация гарантированно уничтожена.

Под гарантированным уничтожением информации с магнитного носителя будем понимать такое изменение его магнитной структуры, при котором невозможно считывание информации стандартными средствами накопителя, а ее восстановление с помощью специальных средств и методов экономически нецелесообразно. Таким образом, чтобы оценить надежность удаления данных, необходим инструмент, позволяющий зарегистрировать и измерить происходящие в процессе уничтожения изменения.

Задача гарантированного уничтожения информации встает далеко не перед каждым пользователем. А вот восстанавливать информацию приходилось многим. Обычно утерянные в результате ошибок оператора или действия вирусов данные восстанавливают с помощью специализированных утилит. Задача усложняется при выходе накопителя из строя. В случае неисправности его электронных компонентов ее можно решить заменой микросхемы, перепрошивкой firware и т. Если же повреждены рабочие поверхности, то стандартными методами восстановить информацию практически невозможно.

Как и в случае гарантированного уничтожения, необходим инструмент, который обеспечил бы доступ к информации на физическом уровне. Таким инструментом являются методы визуализации магнитных полей рассеяния, позволяющие создавать визуальное представление рабочих поверхностей носителя с разрешением, достаточным для побитового исследования информации.

В настоящее время разработано более десяти различных методов визуализации. В этой статье рассмотрены те методы визуализации, которые наиболее часто используются для исследования магнитных полей рассеяния магнитных носителей. Это самый старый из известных методов визуализации магнитных полей.

Биттер использовал его для исследования магнитной структуры материалов еще в г. То, что на полученных Биттером изображениях были действительно домены, только в г. Чтобы понять суть метода, достаточно вспомнить известный школьный эксперимент, в котором на лист бумаги насыпают железных опилок, а внизу располагают магнит. Биттер усовершенствовал эту технологию, применив вместо опилок коллоидную суспензию магнитных частиц, каждая из которых по форме напоминает микроскопическую иглу размерами всего несколько микрон.

Пребывая во взвешенном состоянии и практически не испытывая трения, такие частицы могут быстро переориентироваться в зависимости от направления приложенного поля. Если нанести на намагниченную поверхность тонкий слой суспензии, они концентрируются вдоль участков образца, где намагниченность меняет свой знак, формируя так называемые картины Биттера, которые можно наблюдать с помощью оптического микроскопа.

Для достижения большего контраста образец иногда помещают в небольшое внешнее магнитное поле, направленное вдоль его поверхности. Разрешение метода определяется, в основном, размерами магнитных частиц и составом раствора, и в меньшей мере разрешающей способностью используемого микроскопа.

Раньше приготовление суспензии было одним из сложнейших этапов подготовки и проведения эксперимента - получение продукта с заданными характеристиками требовало терпения и специальных навыков исследователя.

Сейчас ее изготовление поставлено на промышленную основу. В лучших образцах коммерческих суспензий размеры магнитных частиц составляют порядка 10 нм, что лежит за пределом разрешающей способности оптических микроскопов. При проведении исследований с использованием таких суспензий оптические микроскопы заменяют электронными, а разрешение метода в этом случае достигает нм. Позволяя быстро и с достаточно высоким разрешением визуализировать магнитные поля, метод Биттера в то же время имеет существенный недостаток - удалить магнитную суспензию с намагниченной поверхности абсолютно невозможно, то есть метод Биттера является разрушающим.

Тем не менее, он широко применяется на практике в приложениях контроля и оценки эффективности уничтожения информации, хранящейся на магнитных носителях.

На пластину жесткого диска с помощью шприца наносится пара капель коллоидной суспензии частиц Fe 2 O 3. Затем с помощью специального покровного стекла суспензия размазывается тонким слоем по ее поверхности, на которой в отраженном свете проявляется магнитный контраст.

Его, в принципе, достаточно, чтобы даже невооруженным взглядом оценить наличие или отсутствие информации - на рисунке четко видны сервометки, разделяющие диск на сектора. При кратном увеличении оптического микроскопа становятся четко различимы отдельные сервометки, несколько хуже выделяются дорожки с данными, записанные более слабым полем рис.

Этот импульс намагнитил поверхность пластины диска до состояния насыщения, полностью уничтожив на нем все данные, даже служебную разметку. Таким образом, метод Биттера представляет собой недорогой и эффективный способ контроля уничтожения информации, обеспечивающий возможность работы даже с современными высокоплотными накопителями.

К его достоинствам можно также отнести возможность визуализировать большие участки рабочих поверхностей магнитных носителей, что позволяет за один цикл измерений получить полное изображение пластины жесткого диска или дискеты. Магнитооптические методы визуализации, в отличие от предыдущего метода, не являются разрушающими, они основаны на явлении поворота плоскости поляризации отраженного от намагниченного материала эффект Керра или проходящего через магнитооптическую среду эффект Фарадея света.

Среди них наиболее перспективными для исследования магнитных носителей являются методы визуализации магнитных полей носителей при использовании пленок феррит-гранатов.

Основным элементом устройства визуализации на феррит-гранатовых пленках является магнитооптический кристалл МОК , осуществляющий преобразование магнитных полей рассеяния носителя в световое распределение, соответствующее их величине и положению в пространстве. Пленка феррит-гранатов выращивается на подложке из галий-гадолиниевого граната, верхняя грань которого просветляется для увеличения контраста наблюдаемой картины.

Снизу на кристалл наносится зеркальнозащитный слой для увеличения его износостойкости и коэффициента отражения.

В отсутствие внешнего магнитного поля в МОК существует пространственная лабиринтная доменная структура, причем направления намагниченности в соседних доменах противоположны и перпендикулярны поверхности кристалла. В отличие от ферромагнетиков, локальное намагничивание пленки феррит-гранатов во внешнем поле происходит путем вращения вектора магнитного момента, а не смещения доменных границ.

Поэтому при помещении кристалла в магнитное поле он быстро перестраивается в соответствии с его пространственными и амплитудными характеристиками, а после снятия поля возвращается в невозмущенное исходное состояние. Свет от источника собирается конденсорной линзой, проходит через поляризатор и, отражаясь от полупрозрачного зеркала, попадает на МО кристалл, прижатый к поверхности исследуемого носителя.

Его поле рассеяния воздействует на феррит-гранатовую пленку и перестраивает в ней лабиринтную доменную структуру в соответствии со структурой сигналограммы.

Поэтому поляризованный свет, проходя через МОК, вследствие эффекта Фарадея поворачивает плоскость поляризации в зависимости от того, через какой домен кристалла проходит свет. После отражения от зеркальнозащитного слоя свет снова проходит через кристалл, и плоскость его поляризации опять поворачивается на тот же угол и в ту же сторону, что и при первом прохождении.

Таким образом, двойное прохождение света через МОК удваивает угол поворота плоскости поляризации света, увеличивая тем самым чувствительность к магнитному полю. Отраженный от зеркальнозащитного слоя свет проходит через полупрозрачное зеркало и анализатор поляризационный фильтр , преобразующий модуляцию света по плоскости поляризации в модуляцию света по интенсивности, которая затем регистрируется оптическим устройством наблюдения. Пространственное разрешение магнитооптического метода визуализации на пленках феррит-гранатов лежит в пределах от долей до единиц микрон и достигает максимума при минимальном расстоянии между кристаллом и поверхностью носителя, что объясняется быстрым затуханием поля рассеяния при увеличении этого расстояния.

Из-за достаточно высокой жесткости магнитооптического кристалла его сложно плотно прижать его к поверхности пластины жесткого диска, что приводит к снижению разрешения, поэтому метод используется преимущественно для изучения низкоплотных гибких магнитных носителей, таких как дискеты и магнитные ленты.

В настоящее время магнитооптический метод на пленках феррит-гранатов используется для восстановления информации, исследования подлинности и контроля целостности магнитных записей. Общеизвестна уязвимость дискет к различного рода дефектам и внешним магнитным воздействиям. При малейших нарушениях структуры дорожек записи информацию с таких носителей считать стандартными средствами уже нельзя.

Магнитооптические методы, действуя на более низком уровне, позволяют восстановить казалось бы утерянные данные. Несмотря на повреждения фрагментов дорожек записи, делающие невозможным считывание при помощи дисковода, физически информация сохранилась, что обеспечивает возможность ее восстановления.

Нередко случается, что утрата информации происходит по вине пользователя. Удалив случайно файл или папку, он начинает пробовать восстановить данные с помощью общедоступных утилит.

При неквалифицированном подходе это может только навредить - поверх восстанавливаемых данных записываются новые, что значительно осложняет процесс восстановления, так как штатными средствами носителя считать такую информацию практически невозможно.

Из-за неточности позиционирования головок записи дорожки в последовательных циклах записи никогда точно не накладываются, что приводит к возникновению зон остаточной информации на краях дорожки. Визуализировав такие зоны, можно восстановить удаленную информацию. В структуру многих форматов записи заложено существование междорожечных защитных промежутков, предотвращающих наложение и взаимное влияние дорожек. Информация считывается только с информационных дорожек, а сигнал от междорожечных промежутков рассматривается как шум и, соответственно, подавляется.

Поэтому, если с помощью специальной головки записать в защитном интервале некие конфиденциальные данные, то стандартными устройствами они считываться не будут, что дает возможность маскировать их записью несекретной информации.


Получите бесплатную консультацию прямо сейчас:
8 (800) 500-27-29 Доб. 389
(звонок бесплатный)

Методы визуализации магнитных полей носителей информации

Срок действия установлен. Настоящий отраслевой Руководящий документ распространяется на работы по техническому диагностированию труб поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов, подконтрольных Госгортехнадзору России. Основными источниками разрушения труб поверхностей нагрева ПН являются зоны концентрации механических напряжений, в которых процессы коррозии, ползучести и усталости протекают наиболее интенсивно. Для своевременного выявления участков труб с максимальной концентрацией напряжений разработан и предложен новый магнитный способ контроля труб поверхностей нагрева, основанный на эффекте магнитной памяти металла.

Цель работы — Экспериментальным путем построить кривую намагничивания ферромагнетика и с ее помощью установить зависимость магнитной проницаемости от напряженности намагничивающего магнитного поля. Приборы и принадлежности: ЛАТР, цифровой вольтметр ВА, исследуемый образец из низкоуглеродистой стали, трансформатор. По своими магнитными свойствами вещества делятся на слабомагнитные и сильномагнитные.

Когда вода испытывает на себе действие магнитного поля, она претерпевает определенные изменения. Как упоминалось ранее, вода не является полностью нейтральным соединением. Она содержит ионы водорода и растворенные минералы. Магнитное поле изменяет электрические свойства иона водорода, равно как и минералов.

Презентация: Движение заряженных частиц в магнитном поле Силой Лоренца называется сила,

На опыте же мы знаем, что намагниченность случайно взятого куска ферромагнетика часто 0. При помещении этого образца в магнитное поле, результирующий магнитный момент возрастает и в дотаточно слабых магнитных полях достигает M s. Макроскопический образец равен сумме доменов, каждый из которых намагничен до насыщения, но. Биттер - метод коллоидных растворов. Уже в слабых полях наблюдается увеличение объема "выгодно" расположенных относительно внешнего поля доменов, за счет доменов с "невыгодной" ориентацией, то есть происходит процесс смещения движения границ доменов рис. Процесс смещения обратим при малых Н. Если внешнее поле снять, то домены восстановят исходную форму и размеры. Увеличение поля Н приводит к тому, что рост выгодно ориентирванных доменов осуществляется за счет необратимых процессов. Обратимому смещению границ доменов могут, например, препятствовать дефекты кристаллической структуры.

Как убрать действие намагниченного поля

Энциклопедия по машиностроению XXL

В ферромагнетике при температурах, не превышающих точку Кюри , спиновые моменты атомов с недостроенными d и f -оболочками ориентируются параллельно друг другу. При этом намагниченность должна стремиться к насыщению. Однако опыт показывает, что намагниченность ферромагнитного образца часто оказывается нулевой и только при помещении его во внешнее магнитное поле намагниченность возрастает и быстро достигает насыщения уже в достаточно слабых полях. Вейсс предположил, что макроскопический образец ферромагнетика разбивается на множество областей, называемых доменами , каждый из которых намагничен до насыщения.

В последнее время идея создания оптических компьютеров приобретает все большую популярность. Для того чтобы обрабатывать и передавать информацию с помощью света, т.

Многочисленные опыты свидетельствуют о том, что все вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются и создают собственное магнитное поле, действие которого складывается с действием внешнего магнитного поля:. При этом вещество может либо усиливать, либо ослаблять магнитное поле. Все вещества обладают определенными магнитными свойствами, т.

Физика. Электричество и магнетизм: Учебное пособие

Как убрать действие намагниченного поля

Мастера при работе с различными металлами сталкиваются с проблемой — намагничивание инструментов. При некоторых работах, магнитные свойства помогают при деяниях, например, магнитной отверткой можно установить винт к труднодоступному месту. Налипание металлической стружки при использовании штангель—циркуля, напильника или сверла может помешать разметке или ровной линии отреза.

Простейшие проявления магнетизма известны очень давно и знакомы большинству из нас. Однако объяснить эти, казалось бы, простые явления на основе фундаментальных принципов физики удалось лишь сравнительно недавно. Существуют магниты двух разных видов. Их магнитные свойства не связаны с использованием внешних источников или токов. Создаваемые ими магнитные поля обусловлены в основном тем, что по проводу обмотки, охватывающей сердечник, проходит электрический ток.


Получите бесплатную консультацию прямо сейчас:
8 (800) 500-27-29 Доб. 389
(звонок бесплатный)


МАГНИТЫ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

Магнитно-механический указатель-индикатор магнитных полюсов и направления магнитного поля. Неизвестное априори направление намагниченности постоянного магнита, а также расположение его полюсов, можно определить без использования сложных электронных измерительных приборов например, тесламетров [2] с помощью другого постоянного магнита образцового с заранее обозначенным северным и южным полюсом. Способ определения заключаются в следующем: когда магниты обращены друг к другу одноименными полюсами, они отталкиваются, а когда разноименными, - притягиваются. На основе данного принципа на базе образцового постоянного магнита может быть построен несложный механический прибор, позволяющий определять полюса и направление намагниченности исследуемых постоянных магнитов. Магнитно-механический указатель-индикатор магнитных полюсов и направления магнитного поля предназначен для оперативного определения магнитных полюсов постоянных магнитов, направления постоянного магнитного поля, наличия переменного магнитного поля, разделения намагниченных, ненамагниченных и немагнитных объектов. Для работы указателя не требуется источник электропитания. Конструкция указателя представлена на рис. Сборочный эскиз магнитно-механического указателя-индикатора магнитных полюсов и направления магнитного поля: 1 - цилиндрический постоянный магнит феррит бария, типоразмер К12 х 9 х 4, намагничивание по диаметру , 2 - вставка текстолит , 3 - боковые планки дюралюминий , 4 - ферромагнитная плита сталь.

Релаксация суммарной намагниченности феррита про- исходит значительно . фективного магнитного поля как вариационной произ- водной от под действием лазерного импульса с длительностью меньше фс [18].

Направление силы Лоренца зависит от знака заряда и перпендикулярно к плоскости, в которой лежат вектора V и B C ила Лоренца всегда перпендикулярна скорости и поэтому она не совершает работы, не изменяет модуль скорости заряда и его кинетической энергии. Сила Лоренца будет изменять только направление скорости, заставляя заряд описывать криволинейную траекторию. Если магнитное поле однородное и постоянное, то радиус кривизны траектории не меняется Const. Магнитное поле действует также и на те электроны внутри проводников, упорядоченное движение которых образует ток.

Как управлять светом с помощью магнитного поля

Какая сила действует на заряженную частицу в магнитном поле? От чего зависит ее величина и направление? Можно ли с помощью эффекта Холла определить концентрацию носителей заряда? Как это сделать?

Вы точно человек?

Наличие у вещества магнитных свойств проявляется в изменении параметров магнитного поля по сравнению с полем в немагнитном пространстве. Происходящие физические процессы в микроскопическом представлении связывают с возникновением в материале под воздействием магнитного поля магнитных моментов микротоков , объёмная плотность которых называется вектором намагниченности. Возникновение намагниченности в веществе при помещении его в магнитное поле объясняется процессом постепенной преимущественной ориентации магнитных моментов циркулирующих в нём микротоков в направлении поля. Подавляющий вклад в создание микротоков в веществе вносит движение электронов : спиновое и орбитальное движение связанных с атомами электронов, спиновое и свободное движение электронов проводимости.

К ферромагнетикам ferrum — железо относятся вещества, магнитная восприимчивость которых положительна и достигает значений. Ферромагнитные свойства материалов проявляются только у веществ в твердом состоянии, атомы которых обладают постоянным спиновым, или орбитальным, магнитным моментом, в частности у атомов с недостроенными внутренними электронными оболочками.

.

Как убрать действие намагниченного поля

Контрольные вопросы

.

.

Комментариев: 3
  1. Агриппина

    Перефразируйте пожалуйста

  2. calwellnihy92

    Я думаю, что Вы не правы. Я уверен. Предлагаю это обсудить.

  3. Софья

    Это частный случай..

Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  2018 © https://geo-meridian.ru