メモリおよびストレージデバイスの開発–この分野でのHardayalSinghの貢献

公開: 2020-01-22

Hardayal Singhは、博士号を取得した有名なエンジニア兼科学者です。ミネソタ大学で固体物理学の分野から。 1978年のクラスの一員として、彼は電子工学の分野に多大な貢献をしました。特に現代のメモリとストレージデバイスの分野で。彼のプロとしてのキャリアを通じて、彼はすでにその貢献で有名な多くの技術組織と協力していました。

Hardayal Singhは、現在コンピュータシステムで使用されているメモリおよび記録コンポーネントの研究について、300を超える米国特許を取得しています。 Hitachi Global Storage Technologies在職中のこの研究の1つで、Magnetic Tunnel Junction（MTJ）デバイスはメモリセルとしての潜在的なアプリケーションを持っています。さらに、これらのMTJデバイスでは、2つの強磁性層が電気的に絶縁された薄いバリア層によって切断されています。

別の研究では、Hardayalは、最近のコンピューターシステムには、データが書き込まれ、将来の目的に使用できる補助メモリストレージデバイスが含まれていることを示唆しています。直接記憶装置は、ディスクの表面に磁気形式でデータを保存することを使用する回転磁気ディスクを利用します。 Hardayalはまた、通常、大容量ディスクドライブでは、Magneto Resistive（MR）センサーが磁気ディスクサービスにデータを保存するという利点を提供することを示唆しました。

Hardayalは、傾斜したハードバイアス磁気抵抗ヘッドを備えた磁気ストレージシステムについて別の研究を実施しました。研究では、彼は、磁気抵抗（MR）ヘッドを備えたシステムは、バイアス磁場の場合に構成されると説明しました。磁場は、狭いトラック幅のアプリケーションで低電流からなる強化された信号出力を提供します。本研究を行った理由は、MR効果で感度と直線性を改善しようとしたためです。この効果により、MRヘッドに一定のバイアス磁場が適用され、配向方向の角度でセンサーフィルムが磁化されました。

Hardayalが実施した別の研究では、磁気データストレージ用のCPPデュアルフリーレイヤーMRヘッドについて説明しました。彼は、磁気ディスクドライブには回転ディスク、読み取りおよび書き込みヘッドが含まれ、ディスクのサービスに隣接するアームによって吊り下げられていると説明しました。彼は、ディスクストレージシステムの動作中に、回転中にスライダーとディスク表面の間に磁気ディスクが生成されることを研究しました。さらに、彼はまた、動作中にディスクストレージのさまざまな要素を制御することは、制御ユニットによって生成される制御信号に依存することを示唆しました。

Hardayalはまた、制御ユニットが記憶手段、論理回路、およびマイクロプロセッサで構成されていることを研究しました。信号を生成することにより、コントロールユニットはモーター制御信号をオンラインで駆動する多くのさまざまな体系的な操作を操作します。コントロールユニット内では、読み取り信号と書き込み信号は、それぞれ読み取りヘッドと書き込みヘッドとの間で通信されます。

別の研究では、Hardayalは、標準的な磁気ストレージデバイスに多数のディスクとアクチュエータアームが含まれていることを示唆しました。さらに、各アクチュエータアームは、データを効果的に保存するために使用されるいくつかのスライダーをサポートしています。

Hardayalは、Hitachi Global Storage Technologiesとの研究で、磁気ストレージシステムが少なくとも2つのヘッドで構成されていることを示唆しました。少なくとも１つのヘッドは、磁気媒体、すなわち、構造が存在する感知要素への書き込みおよび磁気媒体からの読み取りのためのものである。システムには、センサーに結合された書き込み要素もあります。最後に、ヘッドをサポートするスライダーと、ヘッドの機能を制御するためのコントロールユニットで構成されています。

ヒューレットパッカードとの提携中に、彼はフォトレジストカプセル化材料を採用した従来の記録ヘッドの限界を克服することを研究しました。見通しは、フォトレジストのカプセル化を、記録装置のカプセル化剤としてポリイミドを使用する薄膜ヘッドに置き換えることでした。

Hardayalはまた、スピンバルブセンサーでは、スピンバルブ効果が自由層の磁化とピン留めされた層の磁化の間の角度の余弦として変化することを研究しました。彼は、記録されたデータを磁気記憶媒体から取得できることを詳しく説明しました。外部磁場が方向転換を引き起こすからです。言い換えれば、自由層の磁化の方向は、順番に、スピンバルブセンサーの抵抗の変動を引き起こします。その結果、抵抗の変化は、オームの法則のステートメントに従って、電流と電圧を対応して変化させます。

データシステムの記録に関して、Hardayalは、MRセンサーも磁気媒体を使用してデータを記録することを提案しました。さらに、さまざまな多層磁気構造は、AMRセンサーよりも比較的高いMR係数を示します。彼は、そのような機能は巨大磁気抵抗（GMR）効果として知られていると結論付けました。彼はまた、GMR効果が多数のシステムで発見されていることを研究しました。

Hardayalが実施した調査によると、近年の目標は、各ハードディスクに保存されるデータの量を増やすことです。データトラックを狭くすると、ドライブの表面により多くのトラックを収めることができます。トラック数を増やすと、ディスクにより多くのデータを保存するのに役立ちます。彼はまた、近年、トラック幅も読み取りおよび書き込みヘッドのサイズを縮小していると述べました。したがって、面密度のために過剰なデータストレージが発生します。

彼の研究は、技術者がディスクドライブへのデータの保存または記録について話すときに考慮する必要のある多くの側面を浮き彫りにしました。さらに、強磁性体を使用すると、デバイス内の電子の流れが改善され、データを迅速に転送するのに役立ちます。さらに、最新のシステムでは、新しいハードドライブテクノロジとしてシングル磁気記録（SMR）が使用されています。 SMRの面密度は高く、トラックが互いに重なり合うように、トラックをさらに絞り込みます。これにより、ユーザーはドライブにより多くのデータを書き留めることができます。データの整合性と信頼性を損なうことはありませんが。

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