LeseSchreibKöpfe

LeseSchreibköpfe sind Bauelemente magnetischer Datenspeicher, insbesondere in Festplattenlaufwerken (HDDs). Sie befinden sich am Ende eines oder mehrerer Aktuatorarme und fliegen in extrem geringem Abstand über den sich drehenden Scheiben. Ihre Aufgabe besteht darin, magnetische Informationen zu lesen oder zu schreiben: Beim Schreiben wird ein lokales Magnetfeld erzeugt, das die Ausrichtung der magnetischen Domänen in der Scheibenoberfläche festlegt; beim Lesen wandelt der Kopf das magnetische Muster in elektrische Signale um.

Der Schreibkopf besteht typischerweise aus einer induktiven Spule, die zusammen mit einem magnetischen Weg erzeugt wird, um gezielt einzelne Spuren zu magnetisieren. Der Lesekopf verwendet magnetoresistive Sensoren, die Veränderungen im Magnetfeld detektieren und in elektrische Signale umsetzen. In modernen HDDs arbeitet der Schreibkopf oft mit einem separaten, fortschrittlichen Lesekopf (z. B. GMR- oder TMR-Technologien), die höhere Empfindlichkeit und größere Datendichten ermöglichen. Viele LeseSchreibköpfe sind in einem einzigen Slider vereint und arbeiten mit Schutzschichten sowie shielded designs, um Störungen zu minimieren.

Der Kopf sitzt in einem Slider, der durch eine dünne Luftschicht über die Scheibe gleitet. Die Flughöhe liegt im Bereich von wenigen Nanometern, wodurch sich hohe Speicherdichten erreichen lassen, aber auch eine extreme Sauberkeit der Laufwerksoberfläche erforderlich ist. Die Positionierung des Kopfs erfolgt über servo-informationen auf der Scheibe und einen Aktuator (typisch ein Voice-Coil-Motor), der den Kopf präzise über die Spuren lenkt. Beschädigungen durch Kontaktlauf oder Head-Disks-Crash können zu Datenverlust führen; moderne Laufwerke verwenden verschiedene Schutzmechanismen und Monitoring-Systeme.

In der Entwicklung der LeseSchreibköpfe wurden induktive Schreibköpfe weiter verfeinert und mit increasingly empfindlichen Leseköpfen kombiniert. Fortschritte wie magnetoresistive Sensoren (GMR, TMR), verbesserte Head-Designs und fortschrittliche Materialien haben die Datendichte maßgeblich erhöht. Neben HDDs kommen ähnliche Prinzipien auch in anderen magnetischen Speichersystemen zum Einsatz, wobei die Grundfunktion von Lesen und Schreiben magnetischer Signale allgemein erhalten bleibt.