SALIOM

Fixées sur des glisseurs au bout d'un bras, elles sont solidaires d'un second axe qui permet de les faire pivoter en arc de cercle sur la surface des plateaux. Toutes les têtes pivotent donc en même temps. Il y a une tête par surface. Leur géométrie leur permet de voler au dessus de la surface du plateau sans le toucher : elles reposent sur un coussin d'air créé par la rotation des plateaux. En 1997 les têtes volaient à 25 nanomètres de la surface des plateaux, aujourd'hui (2006) cette valeur est d'environ 10 nanomètres

Les têtes de lectures, sont trop petites pour être directement attachées au bras, c’est pour cela qu’elles sont attachées sur des glisseurs (En anglais, « head sliders »).
Leur fonction est de soutenir physiquement la tête et de la tenir en position correcte par rapport au plateau afin qu’elle flotte au dessus de sa surface grâce à 2 rails extérieurs.

Pour information, les glisseurs ont vu leur taille baisser d’environ 10 fois en 20 ans. Le but de cette amincissement et de permettre d’améliorer la rapidité d’action des bras.

Illustration de la diminution de taille des glisseurs de disque dur en environ 15 ans

À la gauche, un glisseur 40 d'un mb 5.25 "
à la droite, le glisseur des 3.2 gigaoctets, 3.5 "

Les bras sont des morceaux mince de métal, commandés par le moteur, et permettant d’accéder au disque dur. (La tête de lecture étant trop petite pour y accéder sans l’aide du bras)

Ainsi, il faut que le bras soit le plus rapide possible. Les principales améliorations sur le bras ont été le changement de forme du bras, en triangle, permettant de réduire le poids sans nuire à la rigidité ! (Les ailes d’avions utilisent cette technologie !)

Illustration d’un bras récent

Le moteur qui les entraîne doit être capable de fournir des accélérations et décélérations très importantes. Un des algorithmes de contrôle des mouvements du bras porte tête est d'accélérer au maximum puis de freiner au maximum pour que la tête se positionne sur le bon cylindre. Il faudra ensuite attendre un court instant pour que les vibrations engendrées par le freinage s'estompent.
Le moteur était au départ, un « stepper motter », c'est-à-dire un moteur Pas à Pas.
Son rôle était d’aller d’une piste à une autre suivant différentes positions. On le programmait généralement de la sorte, « va dans la direction X, et tu trouvera l’information Y »
Mais cette technologie fut très rapidement dépassé par l’augmentation de la densité d’information exprimée en BPP (bit par pouce), Qui est d’aujourd’hui environ 50 000, alors que sur une disquette, seulement 150.

Ainsi, une nouvelle technologie fut adoptée (appelée en anglais « voice coils », mot à mot un « Enroulement de voix » Cette technologie utilise l’attraction et la répulsion électromagnétique.
Cette technologie est beaucoup plus précise que le « moteur pas à pas », permettant de cibler plus précisément une information.
La méthode de programmation de ce moteur « voice coils » est plutôt « Va dans la direction X, jusqu’à ce que tu trouve l’information Y »

Si une ou plusieurs têtes entrent en contact avec la surface des plateaux, cela s'appelle un atterrissage et provoque la destruction des informations situées à cet endroit. La mécanique des disques durs est donc assemblée en salle blanche et toutes les précautions (joints, etc.) sont prises pour qu'aucune impureté ne puisse pénétrer à l'intérieur du boîtier (appelé « HDA » pour « Head Disk Assembly » en anglais)

La tête inductive est l'un des trois types de têtes de lecture existant sur les disques durs. Pour exécuter les fonctions de lecture et d'écriture, le système à tête inductive n'est constitué que d'un seul électroaimant.

Lorsqu'une zone magnétique, grâce à la rotation du disque, passe à proximité de l'électroaimant, il se forme un courant électrique dans le bobinage. Ce courant est détecté et permet de savoir quelles sont les informations enregistrées sur le disque.

La tête d'écriture est dite « inductive », c'est-à-dire qu'elle est capable de générer un champ magnétique. C'est en polarisant négativement ou positivement la surface du disque que la tête est capable d'y inscrire des informations.

La tête MR est l'un des trois types de têtes de lecture existant sur les disques durs. MR signifie MagnetoRésistive. Ce système de lecture utilise en fait deux têtes de lecture : une pour l'écriture et une pour la lecture, celle de lecture étant basée sur un nouveau principe:

La tête magnétorésistive est réservée à la lecture. En présence d'un champ magnétique, sa résistance électrique se trouve modifiée. Ces changements, détectés, permettent de connaître les informations enregistrées sur le disque.

Une tête GMR, est comparable à une tête MR, mais les champs magnétiques sont amplifiés, grâce à un système ingénieux expliqué plus bas.

Nouvelle technologie en cours d’expérimentation,
A prévoir : encore une plus grande sensibilité aux données, permettant la création de futurs disques dépassant le téraoctet

Les têtes GMR (Giant MagnétoRésistive) sont composées de quatre couches minces, très proches les unes des autres, dans une structure relativement simple.

1° Couche : La couche libre: Faite d’un alliage entre le Fer et le Nickel, cette couche passe au dessus des données à lire. Elle réagit lorsqu’elle rencontre un 0 ou un 1, en tournant magnétiquement les électrons qu’elle possède

2° couche : L’entretoise : Cette couche n’est pas magnétique, faite en cuivre, et permet de séparer magnétiquement la première de la troisième.

3° couche : Couche d’électrons fixés magnétiquement: Cette couche faite de Colbat, elle est contiguë avec la couche d’échange. Même orientation magnétique que la couche d’échange.

4° couche : Couche d’échange : Couche faite d’un matériau antiferromagnétique, construit a partir du fer et du manganèse. Cette couche fixe l’orientation magnétique de la couche goupillée.

Quand la tête de lecture passe au dessus d’une polarité nulle (0), la couche libre a un changement magnétique ce qui fait que les électrons s’alignent avec ceux de la couche d’électrons fixés. On a une résistance faible.

Quand la tête de lecture passe au dessus d’une polarité positive (1), la couche libre a un changement magnétique qui fait que les électrons ne s’alignent pas avec la couche d’électrons fixés. La résistance augmente.

Ainsi, IBM a appelé ce phénomène spin valves, car les électrons, en tournant, modifient la valeur de la résistance.