之前我们说过了感应磁头技术、磁阻磁头技术，那么今天我们来说一说硬盘磁头技术三部曲之巨磁阻磁头技术。众所周知。磁头作为整个硬盘中技术含量最高的部件，其灵敏度基本上就决定了硬盘的存储密度。而了解巨磁阻磁头技术之前我们需要首先料酒额一下巨磁阻效应。什么是巨磁阻效应？巨磁阻效应是分为基于半导体氧化物的巨磁阻效应以及基于多层金属膜的巨磁阻效应。硬盘中的巨磁阻磁头属于后者，并且它应用了电子的自旋特性。

物质的磁性是由它内部电子的运动决定的。电子一方面会围绕原子核旋转，产生“轨道磁矩”，另一方面，电子自身也会旋转，产生“自旋磁矩”。一个原子的磁矩就等于核外所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩的总合，其中，自旋磁矩远大于轨道磁矩。微观上，不同元素的核外电子分布的不同就决定了宏观上不同物质的磁性的不同。

除此之外，相邻原子的未被填满电子的层上的电子会发生相互作用，原子间互相交换电子，称为“交换作用”。交换作用的不同决定了物质呈铁磁性还是反铁磁性。

在交换作用的推动下，一小块区域内的原子的磁矩方向会完全保持平行，这一小块区域也就是所谓的磁畴。不同物质的磁畴结构是千差万别的，不过只有铁磁材料才具有磁畴结构，而且是在不超过一定的温度的情况下。

电子的自旋方向有顺时针和逆时针两种，当电流经过磁体时，如果电子的自旋方向和磁体的磁化方向平行，则电子很容易穿过，反之，电子就很容易发生碰撞。前一种情况相当于电阻值低，后一种情况相当于电阻值高，如果两者的方向既不平行也不垂直，则电阻介于两者之间。巨磁阻磁头就是应用了这种特性，相比传统磁头，它对电子的利用要更充分一些。

巨磁阻磁头的核心部分是四层膜：自由膜、非磁性膜、引线膜和反铁磁膜。

其中，自由膜和引线膜采用的是磁性材料，自由膜属于软磁材料，引线膜使用硬磁材料，它们之间是一层非磁性膜，其采用非磁性金属材料，对自由膜和引线膜进行磁隔离，但不进行电隔离。引线膜的背面是反铁磁膜，铁磁和反铁磁材料在交换耦合作用下形成一个偏转场，此偏转场会将引线膜的磁化方向固定。

自由膜的作用是对盘片上的磁记录信息作响应，在没有外加磁场的情况下，它的磁化方向与引线膜垂直，此时无论何种自旋方向的电子都很难穿过自由膜和引线膜，相当于电阻值高。当盘片上的磁记录位的磁场方向和自由膜的磁化方向相反时，自由膜的磁化方向发生偏转，与引线膜平行，此时自旋方向平行于它们的电子就很容易穿过这两层，相当于电阻值低。

读取数据时，电流持续流经各膜，通过检测电阻的变化就可以得到反映磁记录位的磁场方向和磁通强度的函数。这种利用电子的自旋特性、像阀门一样限制电子移动的结构就被称为自旋阀结构，也是当今主流的磁头结构。

纵观磁头技术的发展史，每一次磁头技术的飞跃都来自于新的物理效应的发现和应用，相信在可以预见的未来，硬盘的存储密度仍然会保持飞速的增长，其应用的物理效应也会越来越微观，越来越复杂。

好了，截止到此篇文章，我们硬盘磁头技术三部曲基本算是介绍结束了。其实，想来也很简单，毕竟科学技术再不断发展，随着科技的进步，今后肯定还会更多更先进的磁头技术来顶替现有的技术。因为人类需要发展，科技也需要发展，只有不断适应社会发展的需要，才能不会被时代所淘汰。合肥爱特数据恢复中心，我们身边的数据恢复专家！