中文摘要：

硬盘存储器是大容量快速信息存储的一种主要载体形式。与半导体存储、光存储等方式相比，硬盘存储器具有更高的性价比，盘片存储密度的提高已经超过摩尔定律的预言。伴随着磁头飞高突破5 nm极限设计理论的提出，磁盘存储密度由现在的每平方英寸200Gb提高到1Tb变为可能。由于磁盘的道密度、位密度、磁头飞高皆已进入纳米尺度，在超低飞行状态下磁头与介质磁粒、微尘、盘面间处于微磁场/流场环境中分子级的复杂相互作用，从而产生了磁头纳米级精度的设计、制造、运行与控制问题。本项目主要研究了磁头飞行姿态参数确定、磁头与介质磁粒及微尘间的分子级相互作用机理、磁头的飞行姿态建模与纳米精度定位方法。通过本项目的研究，给出了头盘间的分子级作用机理及其对头盘系统的稳定性影响分析模型，提出了介质仿真模型、磁头的时空变化模型、位读写模型和信噪比分析模型；设计的微磁学仿真软件实现了对新型磁记录介质以及记录过程的仿真和SNR分析；设计的压电陶瓷、电磁驱动和热驱动的微致动器及其控制模型可用于磁头的高精确定位。研究结果为新型超高密度磁盘的磁头设计与运行控制提供了理论支持。