7.3外部存储设备
外部存储设备是内存的延伸和后援，已经是计算机系统中不可缺少的组成部分。由于使用了新材料和新工艺，外部存储设备的性价比不断地提高，高速度、大容量的外部存储设备使用得相当广泛。
7.3.1磁表面存储原理
1.磁头和磁记录介质
磁表面存储器的存储介质是一层仅有数纳米(nm),甚至不到1nm厚的矩磁材料薄膜，所以称为磁表面存储。矩磁材料具有矩形磁化曲线特性，充分磁化后，剩磁密度接近于饱和磁通密度，可利用它的不同剩磁状态来存储信息。
这层磁膜需依附在某种载体（基体）之上，根据载体的形状可分为磁盘、磁带和磁卡。根据载体的性质，又可分为软性载体和硬性载体。在磁带和软磁盘中，使用软性载体，一般为塑料，允许磁头与介质间采用接触式读/写，并使磁带可卷成带盘形。在硬磁盘中，使用硬性载体，一般为硬质铝合金片，或玻璃、工程陶瓷等：在读/写时要求磁头采取浮动式，不与盘面接触。
在软盘片的制造中，将磁记录材料用特殊工艺处理，制成极细的颗粒，然后涂敷在盘面上。在硬盘中要求更高，采用电镀工艺，甚至溅射工艺，在盘面上形成更细密、均匀、光滑的磁膜。
磁头是实现信息读/写的部件，通过电磁转换进行写入，通过磁电转换进行读出。磁头用软磁材料制成，要求导磁率高，饱和磁感应强度高，剩磁小，矫顽力小，硬度高，电阻率高，高频特性好，以及对温度变化不敏感。常用的磁性材料主要有两类，一类是金属软磁材料，如坡莫合金。这种合金导磁率高，饱和磁感应强度高，矫顽力小，但硬度不够高，使用寿命短，且电阻率低，高频特性差，因而不适于高记录密度，常用于音频信号记录。另一类材料是铁氧体，虽然导磁率和饱和磁感应强度较低，但电阻率很高，高频损耗很小，能满足高密度记录的要求，广泛应用在磁表面存储器中。
采取传统工艺制造的磁头，几何尺寸较大，也较重，不利于磁头寻道速度的提高。而
且硬盘采取浮动式磁头工作方式，即要求磁头能在气垫作用下浮空于盘面之上。另外，硬盘中常采用多盘片叠装，需将磁头伸入到两个盘片之间，因此希望磁头体积尽量小，厚度尽量薄，重量尽量轻。因此在硬盘中广泛采用一种“薄膜”磁头，用类似于半导体工艺的淀积和成形技术，在基板上形成导磁薄膜和导电薄膜，再利用蚀刻技术在导电薄膜上刻出一个平面螺旋式线圈，从而形成一个薄膜磁头。这种磁头体积小，重量轻，尺寸精确，高频性能好，其重量仅为常规磁头的几十分之一。
如前所述，按磁头与磁介质之间的接触与否，可分为接触式与浮动式两种。在磁带和软盘中，由于基体是软质材料，只能采用接触式。它的结构简单，但会因磨损而降低磁头与记录介质的使用寿命。在硬盘中，由于基体是硬质材料，必须减少磨损（特别是记录区），而且盘片旋转速度较高，因此采用浮动式磁头。如图7.18所示，工作时硬盘片高速旋转，带动盘面表层气流形成气垫，使重量很轻的磁头浮起，与盘面之间保持一极小的气隙（几分之一纳米)，磁头不与盘面接触。由于在硬盘中采用浮动式磁头，所以在关闭计算机电源后不能马上开机，必须待硬盘片旋转停止后才能开机，以免划伤盘面。