內存和存儲設備的開發——Hardayal Singh 在該領域的貢獻

Hardayal Singh 是一位著名的工程師和科學家，他獲得了博士學位。 來自明尼蘇達大學的固態物理領域。 作為 1978 屆的一員，他為電子工程領域做出了很大貢獻。 特別是在當代的內存和存儲設備領域。 在他的整個職業生涯中，他曾與眾多以其貢獻而聞名的技術組織合作。

Hardayal Singh 擁有 300 多項美國專利，用於研究目前在計算機系統中使用的內存和記錄組件。 在他在 Hitachi Global Storage Technologies 任職期間的一項研究中，磁性隧道結 (MTJ) 器件具有作為存儲單元的潛在應用。 此外，在那些 MTJ 器件中，兩個鐵磁層被電絕緣的薄勢壘層斷開。

在另一項研究中，Hardayal 建議如今的計算機系統包括輔助內存存儲設備，在這些設備上寫入數據並可用於未來目的。 直接存儲設備利用旋轉磁盤，該磁盤使用在磁盤表面上以磁性形式存儲數據。 Hardayal 還建議，通常在大容量磁盤驅動器中，磁阻 (MR) 傳感器提供了將數據存儲在磁盤服務上的好處。

Hardayal 對帶有傾斜硬偏磁阻磁頭的磁存儲系統進行了另一項研究。 在研究中，他解釋說，帶有磁阻 (MR) 磁頭的系統由偏置磁場組成。 磁場提供增強的信號輸出，包括具有窄磁道寬度應用的低電流。 進行本研究的原因是試圖通過 MR 效應提高靈敏度和線性度。 該效應將恆定的偏置磁場施加到 MR 磁頭上，從而導致傳感器薄膜在定向方向的角度上磁化。

在 Hardayal 進行的另一項研究中，他討論了用於磁數據存儲的 CPP 雙自由層 MR 磁頭。 他解釋說，磁盤驅動器包括一個旋轉磁盤、讀寫磁頭，由靠近磁盤服務的臂懸掛。 他研究了磁盤存儲系統在運行過程中，磁盤在旋轉過程中會在滑塊和磁盤表面之間產生。 此外，他還建議在操作期間控制磁盤存儲器的各種元件取決於控制單元產生的控制信號。

Hardayal還研究了控制單元由存儲裝置、邏輯電路和微處理器組成。 通過生成信號，控制單元操縱許多在線驅動電機控制信號的各種系統操作。 在控制單元內，讀取和寫入信號分別由讀寫頭傳送到讀寫頭。

在另一項研究中，Hardayal 建議標準磁存儲設備包含大量磁盤和致動器臂。 此外，每個致動器臂支持多個滑塊用於有效存儲數據。

Hardayal 在他與 Hitachi Global Storage Technologies 的研究中提出，磁存儲系統至少包含兩個磁頭。 至少一個頭用於寫入和讀取磁性介質，即存在結構的傳感元件。 該系統還具有與傳感器耦合的寫入元件。 最後，它還包括一個支持磁頭的滑塊和一個用於控制磁頭功能的控制單元。

在與 Hewlett Packard 合作期間，他研究了克服採用光刻膠封裝材料的傳統記錄頭的局限性。 其前景是用使用聚酰亞胺作為記錄設備密封劑的薄膜磁頭取代光刻膠密封。

Hardayal 還研究了在自旋閥傳感器中，自旋閥效應隨著自由層的磁化強度和固定層的磁化強度之間的夾角的餘弦而變化。 他闡述了記錄的數據可以從磁存儲介質中獲取； 因為外部磁場會導致方向改變。 換句話說，自由層中的磁化方向反過來會導致自旋閥傳感器電阻的變化。 因此，根據歐姆定律的陳述，電阻的變化相應地改變了電流和電壓。

在記錄數據系統方面，Hardayal 建議 MR 傳感器也使用磁介質來記錄數據。 此外，與 AMR 傳感器相比，各種多層磁結構描繪了相對更高的 MR 係數。 他得出的結論是，這種特徵被稱為巨磁阻（GMR）效應。 他還研究了在過多的系統中發現了 GMR 效應。

根據 Hardayal 進行的研究，近年來，目標是增加每個硬盤上存儲的數據量。 如果將數據磁道做得更窄，則可以在驅動器表面上安裝更多磁道。 增加磁道數量有助於在磁盤上存儲更多數據。 他還談到，近年來，磁道寬度也減小了讀寫頭的尺寸。 因此，由於面密度而導致過多的數據存儲。

當技術人員談論在磁盤驅動器中存儲或記錄數據時，他的研究強調了許多需要考慮的方面。 此外，鐵磁材料的使用改善了設備中電子的流動，這有助於快速傳輸數據。 此外，現代系統利用疊瓦式磁記錄 (SMR) 作為新的硬盤驅動器技術。 SMR 具有更高的面密度，它進一步將軌道擠壓在一起，使它們相互重疊。 它允許用戶在驅動器上寫下更多數據； 雖然它不會損害數據的完整性和可靠性。

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