磁極存儲

❶ 永磁體保留磁性的原理是

隨著時間的推移，由於溫度變化、機械損傷、腐蝕和不適當的儲存，永磁體確實會失去可忽略不計的磁性。
眾所周知，附著在冰箱上磁鐵會在幾年後脫落，隨著時間的推移，玩具上的磁鐵也會失去其強度。實際上，所謂的「永磁鐵」並不是真正的永久。
退磁——降低或消除磁體磁性的過程，通常是人為完成的，但也可以自然發生。
極端的溫度波動、由於機械損壞造成的體積損失、不適當的儲存、磁滯損耗和腐蝕都會導致磁鐵失去磁性。
時光會打磨掉磁鐵的磁性
原子磁矩與物體磁性
在我們進一步了解磁鐵如何失去磁性之前，讓我們先試著了解磁鐵如何產生磁性。
電磁力是自然界四種基本力之一，是帶電亞原子粒子運動的結果，尤其是電子。這些帶負電的粒子不斷地圍繞原子核旋轉，同時也在自轉。這兩種運動中的後一種，被稱為電子自旋，是一種內在的性質，在很大程度上促成了吸引力或排斥力的產生，我們稱之為磁力。
簡單地說，電子的公轉和自轉被認為產生了電流(電子流)，這使得單個電子像微小的磁鐵一樣工作(電磁)。每一個電子都產生它們自己的磁偶極矩，分別是軌道磁偶極矩和自旋磁偶極矩，並結合起來產生一個凈原子磁偶極矩。
盡管質子和中子也繞著它們的軸旋轉，增加了原子的凈磁矩，但是它們產生的磁矩比電子小1000倍，因此可以忽略不計。
電子的運動是磁性產生的主要原因
每一個電子都可以看做是一個微小的磁鐵，而物體中都包含數萬億個電子，理應每一個物體都有磁性才對，為什麼我們周圍的一切都不是磁性的呢？
答案是：微觀電子產生的磁矩相互抵消，宏觀物體不顯磁性。
根據泡利不相容原理，同一個軌道殼層中的電子具有相反的自旋方向，因此會抵消彼此的磁矩。在某些元素中，如鐵和鈷(鐵磁性材料)，最終的價態電子層只有一半被填滿，含有未成對電子。

由於沒有自旋方向相反的電子來中和它們，這些未成對電子共同賦予原子以磁力。
當形成晶體時，金屬原子可以把它們的磁矩排列在同一個方向，也可以不排列，這取決於能量大小，會以能量較低的方式排列。單個磁矩相互平行的區域稱為，磁疇和單個原子對外加磁場的響應構成了各種磁性材料分類的基礎。
鐵磁材料中的磁疇在存在外部磁場的情況下自行排列，從而形成永久磁鐵。
是什麼導致磁力的損失？
磁性材料不是真正的磁性材料，除非它的磁疇精確排列；任何單個磁疇方向的改變都會導致凈磁場強度的損失。各種自然因素可以促使這些磁疇隨機排列，最常見和最具破壞性的是高溫加熱。
宏觀物體雖然表面上看起來平靜無常，但在微觀層面上，原子卻在不停地振動。振動的程度取決於它們的能量狀態，而能量狀態又取決於溫度。溫度的任何微小波動都會影響原子振動的強度，從而影響總的磁場強度。溫度的降低會放大磁鐵的磁力，而溫度的升高會對其產生不利影響。
當磁體暴露在高溫下時，磁體中的原子開始以越來越快的速度振動，並且更加瘋狂。這導致一些磁疇的排列方式發生變化，導致凈磁性降低。在足夠高的溫度下，所有磁疇的排列變得隨機無序，隨之磁體完全失去磁性。磁體失去永久磁性的轉變溫度稱為居里溫度。
溫度與磁性
如果磁體被加熱到居里溫度以下的溫度，然後冷卻，磁體將恢復其磁性。然而，將磁體加熱到居里溫度以上後再冷卻，磁性恢復無望。在這種情況下，需要引入外部磁場來重新排列磁疇再次磁化材料。
不同材料的磁性隨溫度變化
雖然加熱是退磁的主要方法之一，但在日常生活中暴露在如此高的溫度下(鐵氧體磁體~ 460℃，鋁鎳鈷磁體~ 860℃，鈷磁體~ 750℃，磁體~ 310℃)是不常見的。磁性的自然喪失主要是其他因素導致的。
存儲不當
雖然看起來微不足道，但磁鐵的適當存儲對於確保它們不會隨著時間的推移而失去強度至關重要。
大多數磁鐵都含有適量的鐵，鐵在氧氣和水的存在下會發生氧化腐蝕。最常用和最強的永磁體，磁鐵，由於其含鐵量高(超過60%)，也最容易受到腐蝕。由於腐蝕改變了使材料具有磁性的潛在化學結構(鐵→氧化鐵)，導致磁性的損失。
為了防止氧化腐蝕，增加磁鐵使用時間，製造商已經開始採用防腐塗層，但在儲存磁鐵時仍需小心。
一塊磁鐵不正確地放置在另一個更強的磁體附近也會失去部分或全部磁性。不同磁體的相似磁極不應該互相接觸，因為強磁體將迫使弱磁體的磁疇改變方向；在某些情況下，磁極可能會完全反轉。這種由外部磁場引起的磁損耗稱為磁滯損耗。
除了磁鐵，日常生活中含有磁介質的物品，如信用卡、硬碟、顯示器等，在保存放置時也要避免由外部磁場引起的磁損耗。
結構損壞
最後，任何結構性損壞也會導致磁場強度的降低。顯然，由相同材料製成的磁鐵產生的磁場取決於磁鐵的大小。磁鐵越大，產生的磁場就越大。結構性損傷會使磁體的尺寸減小，從而降低其磁場強度。
此外，尖銳物體的撞擊，如反復敲打磁鐵或掉落在堅硬的物體表面上，會迫使磁疇排列方式發生改變降低磁性。這僅適用於某些永磁體。、釤鈷和鐵氧體磁體非常脆，如果掉落在堅硬的表面或被反復錘打，就會發生結構性損傷。另一方面，鋁鎳鈷磁體非常堅固，在機械應力下不會斷裂或破裂。
磁鐵的保存與「傳承」
為了延長磁鐵的壽命並防止磁力的損失，請將磁鐵存放在乾燥的地方。如果要把多個條形磁鐵放在一起，把一個磁鐵的N端貼在另一個磁鐵的S端，依此類推；馬蹄形磁鐵也可以像這樣儲存。
當多種力量合力奪走你的磁鐵的能量時，長期磁力的凈減少是非常微小的。例如，鈷磁體需要大約700年才能自然失去一半的強度，而釹磁體每100年才會失去大約5%的磁性。
所以，你可以放心，目前放在你抽屜里的磁鐵將會伴隨你一生，甚至可以作為傳家寶傳給你的孫子孫女們！

❷ 為什麼磁碟可以儲存數據

硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備，數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成，在磁碟片的每一面上，以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌（track），每個磁軌又被劃分為若干個扇區（sector），數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭（head），所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面（cylinder）。傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的（CHS定址）。硬碟在上電後保持高速旋轉（5400轉/min以上），位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面，可以通過步進電機在不同柱面之間移動，對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪，磁碟表面就容易被劃傷，磁頭也容易損壞，這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。

硬碟的第一個扇區（0道0頭1扇區）被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容：主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼，其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導；硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。計算機啟動時將讀取該扇區的數據，並對其合法性進行判斷（扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ），如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象，從而被篡改甚至被破壞。可引導標志：0x80為可引導分區類型標志；0表示未知；1為FAT12；4為FAT16；5為擴展分區等等。

硬碟信息與硬碟數據恢復

在計算機的CMOS中也存儲了硬碟的信息，主要有硬碟類型、容量、柱面數、磁頭數、每道扇區數、定址方式等內容，對硬碟參數加以說明，以便計算機正確訪問硬碟。當CMOS因故掉電或發生錯誤時，硬碟設置可能會丟失或錯誤，硬碟訪問也就無法正確進行。這種情況我們就必須重新設置硬碟參數，如果事先已記下硬碟參數或者有某些防病毒軟體事先備份的CMOS信息，只需手工恢復即可；否則也可使用BIOS設置（setup）中的「自動檢測硬碟類型」（HD type auto detection）的功能，一般也能得到正確的結果。
硬碟故障大體上可以分為軟故障和硬故障兩大類，具體有硬碟操作系統被損壞、硬碟主引導區被破壞、 FAT表表被破壞、CMOS硬碟參數不正確、硬碟控制器與硬碟驅動器未能正常連接、硬碟驅動器或硬碟控制器硬體故障、主板故障等情況。比如：
開機自檢過程中，屏幕提示「Hard disk drive failure」或類似信息，則可以判斷為硬碟驅動器或硬碟控制器（提示「Hard drive controller failure」）硬體故障。
開機自檢過程中，屏幕提示「Hard disk not present」或類似信息，則可能是CMOS硬碟參數設置錯誤或硬碟控制器與硬碟驅動器連接不正確。
開機自檢過程中，屏幕提示「Missing operating system」、「Non OS」 、「Non system disk or disk error，replace disk and press a key to reboot」等類似信息，則可能是硬碟主引導區分區表被破壞、操作系統未正確安裝或者CMOS硬碟參數設置錯誤等。
開機用軟盤啟動後無法進入C盤，可能是分區表被破壞，硬碟數據恢復是可以的。
參考資料：http://blog.cbe21.com/user1/351/archives/2006/6213.shtml

❸ 計算機數據是如何進行儲存的

0和1隻是邏輯表現方法, 物理表示就是高電位和低電位.
比如電位分3伏和15伏, 3伏的就是低電位, 15伏的就是高電位. 我們可能認為低點位就是0, 高電位就是1.

在磁碟上, 由於是磁性物質, 我們可以認為, 正磁極為1, 負磁極為0.

❹ 什麼是磁芯存儲器

半導體存儲器用半導體的通斷狀態來記錄數據,體積可以做的很小,想想cpu里集成了多少個半導體.磁芯存儲器用磁芯的磁極方向來存儲數據,體積大,速度慢,現在好象沒人用了(也許什麼特殊環境下有用).

❺ 磁帶，磁碟運用什麼物質儲存數據

硬碟的存儲原理和錄音磁帶、磁卡等等非常類似，使用磁性介質來保存數據。以錄音磁帶為例，磁帶表面有一層特殊的顆粒狀磁性物質，在錄制聲音（寫入數據）時，磁頭會產生相應的磁場，途經磁頭部分的磁帶上的磁性物質（磁粉）會被磁化，磁化後的磁粉會帶有與磁頭相同的極性和一定的磁場強度。當需要播放聲音（讀取數據）時，磁帶勻速經過放音磁頭，磁頭就像一個小的發電機，當磁粉從磁頭上經過時磁頭內線圈的磁通量會發生變化，因此線圈會感應出電流，感應電流的強度和方向與磁粉的磁極和磁場強度有關，這樣就把信號重新還原出來了。數據被保存在磁帶中後，除非人為的消磁，否則能夠保存很久很久不會丟失。硬碟的工作原理與錄音磁帶類似，但要比錄音磁帶復雜的多。它的磁性物質分布在一個硬質圓盤（硬磁碟）上，工作時這個磁碟會在主軸電機的驅動下高速旋轉，而磁頭則被固定在磁頭臂上，懸浮在磁碟表面（磁頭與磁碟之間的距離非常非常近，有些硬碟的磁頭距離不足1μm，比一個酵母菌還要小，作為對比，成年人的一根頭發絲直徑大約為70μm。硬碟磁頭一旦與磁碟接觸，就會將磁碟刮傷而產生無法修復的物理壞道，這就是為什麼機械硬碟非常害怕震動），工作時磁頭臂在音圈電機的控制下移動，從而帶動磁頭移動，來讀取磁碟表面不同區域的數據。下圖為機械硬碟的拆解圖（機械硬碟內是無塵超凈空間，千萬不要在普通的空氣中打開，否則拆開就意味著硬碟報廢）。目前市場上除了機械硬碟之外，還有一種固態硬碟（SSD）。固態硬碟嚴格來說並不屬於硬碟，因為它裡面根本沒有磁碟，只是由於它一般用來代替機械硬碟，所以很多時候都將它視為硬碟的一種了。固態硬碟的存儲原理與U盤、SD卡等存儲設備類似，是利用某些元件的特殊電容來存儲電荷，進而保存數據。

❻ 硬碟是基於什麼原理的存儲器

先說一下現代硬碟的工作原理,現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是「溫徹思特」技術,都有以下特點:

1、磁頭,碟片及運動機構密封.
2、固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑.
3、磁頭沿碟片徑向移動.
4、磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸.

碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任 意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態.當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變.利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方 向,使每個小磁鐵都可以用來儲存信息.

盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上.

磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號.磁頭在停止工作時,與磁碟是接 觸的,但是在工作時呈飛行狀態.磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題.讀取數據 時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「.既不與盤面接觸造成 磨損,又能可靠的讀取數據.

電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作.高速旋轉的盤體產生了 明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷.硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節 下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小心輕放.

❼ 動態硬碟和固態硬碟有哪些區別

你是問普通機械硬碟和固態硬碟的區別么？
機械硬碟 就是我們現在大多都在使用的，構造原理是硬碟裡面是由1張或幾張可讀寫數據的儲存檔體，盤體上有隻讀寫槍，有點象老式光碟機，硬碟裡面還有一保馬達帶動儲存檔轉動，從而能讀取到不同部分的數據。 優點是生產成本低，容量大。但穩定性及讀寫數據速度不如固態硬碟SSD固態硬碟是固態存儲，屬於Flash memory，使用壽命長，不容易損壞，抗震性強。缺點是：價格昂貴，容量小。固態硬碟相對與傳統硬碟而言，是電腦五大件中最後一個和摩爾定律掛鉤的硬體，它內部完全由NAND存儲晶元構成，通過高低電平和改變晶體管開關狀態，以此來存儲數據。而傳統硬碟內部由碟片構成，通過磁頭改寫碟片上的正負磁極來存儲數據。從原理方面看，SSD固態硬碟相對與HDD傳統硬碟而言再也沒有了尋道時間、柱面、壞道等概念，所以其速度和安全性都有極大的提升。從市場方面看，SSD固態硬碟因為採用NAND存儲晶元，所以和摩爾定律掛鉤之後性能、容量會逐步提升，價格會逐步下降，一定能夠完全取代傳統硬碟。從應用角度看，SSD固態硬碟耐沖擊，更少受顛簸、溫度等影響，其安全性和可用性已經在特殊領域得到體現，以後在PC中也會得到更大發展

❽ 電機中氣隙如何儲存磁能

1/2HB就是磁能密度,所以氣隙也儲存磁能,磁通密度B越高,磁能越大,磁極抗退磁能力越強,可承擔的扭矩也越大.高B(即H),和大磁極,氣隙儲存磁能越大.