Hardayal Singh is een bekende ingenieur en wetenschapper die zijn Ph.D. van de Universiteit van Minnesota op het gebied van Solid State Physics. Als iemand die deel uitmaakte van de klas van 1978, heeft hij veel bijgedragen op het gebied van elektronische engineering. Vooral op het gebied van geheugen- en opslagapparaten in de huidige tijd. Gedurende zijn professionele carrière werkte hij met tal van technologieorganisaties die al beroemd waren om hun bijdragen.
Hardayal Singh heeft meer dan 300 Amerikaanse patenten voor zijn onderzoek naar geheugen- en opnamecomponenten die tegenwoordig in computersystemen worden gebruikt. In een van deze onderzoeken tijdens zijn ambtstermijn bij Hitachi Global Storage Technologies, heeft het Magnetic Tunnel Junction-apparaat (MTJ) potentiële toepassingen als geheugencel. Ook worden in die MTJ-apparaten twee ferromagnetische lagen losgekoppeld door een dunne elektrisch geïsoleerde barrièrelaag.
In ander onderzoek suggereerde Hardayal dat computersystemen tegenwoordig extra geheugenopslagapparaten bevatten waarin gegevens worden geschreven en voor toekomstige doeleinden kunnen worden gebruikt. Een apparaat voor directe opslag maakt gebruik van roterende magnetische platen die gegevens magnetisch op het oppervlak van de platen opslaan. Hardayal suggereerde ook dat Magneto-Resistive (MR)-sensoren typisch in schijfstations met hoge capaciteit het voordeel bieden van het opslaan van gegevens op magnetische schijfservices.
Hardayal deed nog een onderzoek voor een magnetisch opslagsysteem met een gekantelde hard bias magneto-resistieve kop. In de studie legde hij uit dat magnetoresistieve (MR) kopsystemen bestaan uit een voorinstellend magnetisch veld. Het magnetische veld biedt een verbeterde signaaloutput die bestaat uit lage stromen met smalspoortoepassingen. De aanleiding voor het uitvoeren van dit onderzoek was een poging om de gevoeligheid en lineariteit met het MR-effect te verbeteren. Het effect zorgde voor een constant magnetisch veld met voorspanning op de MR-kop, wat resulteerde in magnetisatie van de sensorfilm onder een hoek van de oriëntatierichting.
In een ander onderzoek van Hardayal besprak hij de CPP-vrije dubbellaagse MR-kop voor magnetische gegevensopslag. Hij legde uit dat de magnetische schijfaandrijving een roterende schijf bevat, lees- en schrijfkoppen, opgehangen aan een arm naast de schijfservice. Hij onderzocht dat tijdens de werking van het schijfopslagsysteem de magnetische schijf tijdens rotatie wordt gegenereerd tussen de schuif en het schijfoppervlak. Verder suggereerde het ook dat de besturing van verschillende elementen van de schijfopslag tijdens bedrijf afhangt van de besturingssignalen die door de besturingseenheid worden gegenereerd.
Hardayal onderzocht ook dat de besturingseenheid bestaat uit opslagmedia, logische schakelingen en een microprocessor. Door signalen te genereren, verwerkt de besturingseenheid veel systematische bewerkingen die de online motorbesturingssignalen aansturen. Binnen de besturingseenheid worden lees- en schrijfsignalen gecommuniceerd van respectievelijk naar de lees- en schrijfkoppen.
In ander onderzoek suggereerde Hardayal dat een standaard magnetisch opslagapparaat een groot aantal schijven en actuatorarmen bevat. Elke actuatorarm ondersteunt ook het gebruik van meerdere schuifregelaars om gegevens effectief op te slaan.
Hardayal suggereerde in zijn onderzoek met Hitachi Global Storage Technologies dat een magnetisch opslagsysteem uit minstens twee koppen bestaat. Minstens één kop is voor het schrijven en lezen op de magnetische media, dat wil zeggen een voelelement waar structuren aanwezig zijn. Het systeem heeft ook een schrijfelement samen met de sensor. Ten slotte bestaat het ook uit een schuif die het hoofd ondersteunt en een besturingseenheid om de functionaliteiten van de koppen te regelen.
Tijdens zijn samenwerking met Hewlett Packard onderzocht hij hoe de beperkingen van conventionele opnamekoppen die fotoresist-inkapselingsmaterialen gebruikten, konden worden overwonnen. Het vooruitzicht was om de inkapseling van fotoresist te vervangen door een dunne-filmkop met polyimide als inkapseling van het opnameapparaat.
Hardayal onderzocht ook dat in spin-klepsensoren het spin-klepeffect varieert als de cosinus van de hoek tussen de magnetisatie van de vrije laag en de magnetisatie van de vaste laag. Hij legde uit dat de opgenomen gegevens kunnen worden verkregen van het magnetische opslagmedium; omdat het externe magnetische veld een richtingsverandering veroorzaakt. Met andere woorden, de richting van magnetisatie in de vrije laag veroorzaakt op zijn beurt een variatie in de weerstand van de zwenkklepsensor. Bijgevolg verandert de verandering in weerstand dienovereenkomstig de stroom en spanning volgens de wet van Ohm.
Als het gaat om het opnemen van gegevenssystemen, stelde Hardayal voor dat MR-sensoren ook een magnetisch medium gebruiken om gegevens vast te leggen. Bovendien vertegenwoordigen een verscheidenheid aan meerlaagse magnetische structuren een relatief hogere MR-coëfficiënt dan een AMR-sensor. Hij concludeerde dat een dergelijke eigenschap bekend staat als het Giant Magneto Resistive (GMR) effect. Ook onderzocht hij dat het GMR-effect in tal van systemen is gevonden.
Volgens onderzoek van Hardayal is het doel de afgelopen jaren om de hoeveelheid gegevens die op elke harde schijf is opgeslagen te vergroten. Als de datasporen smaller worden gemaakt, kunnen er meer sporen op het schijfoppervlak passen. Een hoger aantal tracks kan helpen om meer gegevens op de schijf op te slaan. Hij merkte ook op dat in de afgelopen jaren de breedte van de sporen ook de grootte van de lees- en schrijfkoppen heeft verminderd. Daarom resulteert dit in overmatige gegevensopslag vanwege de gebiedsdichtheid.
Zijn onderzoek bracht veel zaken aan het licht waarmee rekening moet worden gehouden wanneer technologen praten over het opslaan of opnemen van gegevens op schijfstations. Ook verbetert het gebruik van ferromagnetische materialen de stroom van elektronen in het apparaat, wat helpt om gegevens snel over te dragen. Ook gebruiken moderne systemen Shingled Magnetic Recording (SMR) als de nieuwe harde-schijftechnologie. SMR heeft hogere oppervlaktedichtheden waarbij het de sporen nog strakker samenknijpt, zodat ze elkaar overlappen. Hiermee kan de gebruiker meer gegevens naar de schijf schrijven; hoewel het de integriteit en betrouwbaarheid van de gegevens niet in gevaar brengt.
Heb je hier enig idee van? Laat het ons hieronder weten in de comments of neem de discussie mee naar onze Twitter of Facebook.
