电脑存储器中的磁头

3.超凡记忆——电脑存储器

液晶台式电脑

随着科学的发展，磁学水平精益求精，电脑也已成为人们工作、学习中不可分割的一部分。于是，磁性存储器更加成为电脑中不可或缺的“脑中之脑”。

存储器——硬盘

存储器是计算机系统中的记忆设备，主要用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果，都保存在存储器中。它是根据控制器指定的位置存入和取出信息。

存储器是用来存储程序和数据的部件。有了存储器，计算机才算有了记忆功能，才能保证正常的工作。那么，构成存储器的存储介质是什么呢？目前主要采用的存储器存储介质为半导体器件和磁性材料。

电脑软盘

按用途，存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。内存指主板上的存储部件，主要用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，如果关闭电源或断电，那么数据就会丢失。这种主存储器最突出的特点是存取速度快；但是容量小，且价格贵。

成为历史的电脑磁盘

辅助存储器（外存）通常是指磁性介质或光盘等。外存能长期保存信息。它的主要特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器等。其中，磁盘存储器是最常用的一种，它通常分为硬磁盘和软磁盘。

软盘是电脑中最早使用的可移介质，它的读写是通过软盘驱动器来完成的。软盘驱动器设计能接收可移动式软盘，常用的就是容量为1.44兆（容量单位）的3.5英寸软盘。软盘存取速度慢，容量也小，但可装可卸、携带方便。作为一种可移贮存方法，它是那些需要被物理移动的小文件的理想选择。根据大小，软盘有8英寸、5.41英寸、3.5英寸之分。

多媒体笔记本电脑

硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。由于这些碟片只是在外覆盖有一层铁磁性材料，因此，绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。

笔记本电脑

硬盘的内部结构主要由磁头、磁道、扇面、柱面组成。在硬盘中，磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头。但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作。为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读与写两种特性，因此这一要求就造成了硬盘设计上的局限性。而MR磁头即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写的操作），读取磁头则采用新型的MR磁头。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。采用了这样设计的MR磁头，由于兼顾了读和写两种特性，因而得到了广泛的应用。目前，磁头中应用最广泛的是MR磁头。另外，采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头，也逐渐得到普及。

液晶显示电脑

纯平显示电脑

当磁盘旋转时，如果磁头保持在同一个位置上，那么每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的。它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。而且，相邻磁道之间并不是紧挨着的。这是因为磁化单元相隔太近时，磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44兆的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于这个数值，通常一面有成千上万个磁道。

带软驱的台式电脑

磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段。这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息。另外，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，是以扇区为单位的。1.44兆3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。

硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号。具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数也等于总的磁头数。

知识小百科

地磁场异常是否能预报地震

2008年发生在我国四川的“5·12”汶川特大地震造成了巨大的伤亡，沉重的阴霾久久在人们心头拂之不去。大灾过后，留给我们更多的是无尽的反思：从科学知识的角度来看，地磁场异常能预报地震吗？

一般来说，地震引起磁场变化的原因有两个：一是地震前岩石在地应力作用下会出现“压磁效应”，从而引起地磁场局部变化；二是地应力使岩石被压缩或拉伸，引起电阻率变化，使电磁场有相应的局部变化。另外，岩石温度的改变也能使岩石电磁的性质发生改变。

基于上述原理，我们知道：我们应该可以利用磁知识对地震进行预测、预报。下面就是几个利用地震前夕地磁场的变化来进行预报的例子。

1.1995年1月7日阪神大地震震后的分析：大地震之前，动物往往会骚动不安。为什么会发生这种现象呢？日本大阪大学研究小组通过对老鼠的实验发现，这是震前出现的特殊电磁脉冲刺激动物大脑所致。

2.1855年，在日本江户闹市区有一位开眼镜铺的商人，他用长3日尺(1日尺等于30.3厘米)的一个马蹄铁，在马蹄铁上面粘满铁钉，用此来招引顾客。但是，在1855年江户大地震发生的当天，吸到磁铁上的铁钉及其他铁制商品，突然掉落在地，使他大为惊愕。时过两小时，一次破坏性大地震发生了，震撼了整个市区。地震过后，发现那块磁铁又恢复了往日的吸铁功能。类似的事件，在我们国家也曾多次出现。

3. 1970年1月5日，在云南通海发生了7.8级大地震。震前，震中区有些人在收听中央人民广播电台的广播时，忽然发现收音机音量减小，声音嘈杂不清。特别是震前几分钟，播音干脆中断。再如，1973年2月6日四川炉霍7.9级地震之前，县广播站的人发现，在震前5～30分钟，收音机杂音很大，无法调试，接着大地震就发生了。

4. 1976年唐山地震前两天，距唐山200多公里的延庆县测雨雷达站和空军雷达站，都连续收到来自京、津、唐上空的一种奇异的电磁波。

可见，利用地磁场变化进行地震的预测和预报是完全可能的。虽然也有很多研究表明，地震前后地磁场变化相当微弱；但地震巨大的能量预先释放前，会有电磁波辐射到空间，成为地震先兆。