Leggere e scrivere in piccolo

Schema degli elementi di una testina

A occhio nudo la testina di un hard disk è un oggetto minuscolo, sospeso sopra la superficie del piatto del disco, e collegato a un braccio meccanico. Un’osservazione al microscopio permette d’individuare i due diversi elementi che lo compongono, la testina di lettura e quella di scrittura.

Il lavoro di lettura consiste nel rilevare i cambiamenti dello stato magnetico di una data zona, o, in altre parole, di "leggere" gli stati 0 e 1, possibile grazie ad un materiale la cui resistenza elettrica si modifica in base al campo magnetico che lo influenza. La testina di scrittura è più complessa, poiché deve essere in grado di generare un campo magnetico abbastanza forte da cambiare la polarità degli elementi che compongono il substrato del disco. Ci sono una o più bobine che si occupano di questa funzione.

Volo acrobatico

Le dimensioni delle testine sono impressionanti. Con una larghezza di meno di cento nanometri, e una lunghezza di circa 10, le testine "volano" sopra un piatto che può raggiungere, in alcuni casi, la velocità di rotazione di 15000 rpm (giri al minuto), ad un’altezza equivalente a quella di 40 atomi.

Se la testina fosse grande come un Boeing 747 e la superficie del piatto fosse la Terra:

• La testina viaggerebbe alla velocità di Mach 800
• L’aereo volerebbe a meno di un centimetro dal suolo
• Il pilota sarebbe in grado di contare ogni singolo filo d’erba
• Il margine d’errore permetterebbe solo 10 dati non accettabili su un’area equivalente a quella dell’Irlanda.

Tutti gli elementi della testina sono fabbricati nella stessa maniera in cui vengono prodotti i processori. Si parte da wafer, passati ai processi litografici, alla deposizione degli appropriati materiali.