身近な化学物質(日用品に使用される化学物質その11 PC及び電子部品その4)

身近な化学物質の記事は、またしばらく空いてしまいました。
このシリーズは、PC及び電子部品の話が一通り終わったらお終いにするつもりです。予定では今回を含めてあと2回です。

今回のテーマは、PCにはつきものの記憶装置、いわゆるドライブの話です。でも、部品なのかこれ。

ドライブは、いろんな種類がある

ドライブといっても、色々な種類があります。今使用されているもののほかにも、過去の製品になったといってもいいものもあります。

それに、記憶装置という面では、最近は半導体を使用したSSD(Solid State Drive)もありますので、実際にはいろんな材料でできています。でも、SSDってもはや駆動装置とは言えないような、、、。

古くはテープドライブやフロッピーディスクドライブがありました。5インチのフロッピーディスクを知っているのは、それなりに年齢が上の方だと思います。

今でも使われているものとして、光学式のディスクドライブがあります。DVDドライブとかBlu-rayドライブとかですね。昔は、CDドライブもありましたが、光学ドライブは古いフォーマットは読み書きできるのが普通です。

それとHDD(Hard Disk Drive)ですね。現在でも主流であるとは思いますが、そのうちSDDにとってかわられてしまうかもしれません。

そのほかにも、MOドライブなどもありました。

ドライブにはどんな材料が使われているのか

では、ドライブにはどんな材料が使われているのでしょうか?ディスク側も含めて見ることにします。

まず、SSDは半導体でできていますので、以前の半導体の回「身近な化学物質(日用品に使用される化学物質その8 PC及び電子部品その1)」をご覧ください。

それ以外のドライブは、読むことしかできないものや、読み書きができるものなどが存在します。

PC用の記憶装置は、情報を0と1で読み書きするように作られていますので、区別がつく二つのものがあればよいことになります。

ドライブにおいても、磁気を読み取る、凹凸を読み取る、熱による変化を利用するなどいろいろなやり方が使われています。使われている材料についていくつか見てみましょう。

以下、多少ドライブの原理みたいなことが書いてありますが、そういった技術についてはGoogleで検索してもらえば詳しいのが出てきます。

DVDドライブ

DVDドライブなど光学ドライブと呼ばれるものは、光ディスクをモーターで高速回転させ、それを半導体レーザーで読み書きします。
ですので半導体レーザーの部分は、半径方向に移動できるように作られています。

そして、皆さんおなじみの直径12cmの銀色の円盤に記録された(ROMの場合)データを読むことになります。データである0と1は、ディスクに刻まれたピットという呼ばれる凹凸で決められます。

CD、DVD、Blu-rayと容量が大きくなるにしたがって、直径12cmの円盤に刻まれる数は非常に増えるので、ピットはより小さくなり、それを読むための半導体レーザーも波長の短いものになっていきます。

半導体レーザーは、CDのころは赤外線でしたが、Blu-rayでは青色のものが使われています。これに伴って、材料もGaAs系からGaN系へ変化しています。

一方ディスクは、ポリカーボネート樹脂(PC)でできています。このPCは、ディスク用の特殊なもので一般の用途には使用できません。

管理人は、かなーり、前ですが、ディスクを作る工場に見学に行ったことがあります。中に入ってラインまで見せてもらいました。

その当時でも、とってもすごい技術だと思って、感動した覚えがあります。

HDD

ハードディスクドライブ(HDD)は、磁石の性質、N極とS極がどっちを向いているかで0と1を判断します。

HDDはその名の通り固い、プラッタと呼ばれるディスクの上に磁性体の層を形成したものが、弁当箱のような容器に複数枚入っています。HDDは、ほこりや異物を非常に嫌うため実際の組み立てはクリーンルームの中で行われます。

このプラッタと呼ばれる板は、アルミニウムやガラスなどが使用されます。
プラッタ1枚に付き1個、スイングアームと呼ばれる、径方向に動く機構の先に磁気ヘッドが取り付けられています。

この磁気ヘッドに電流を流すことによって0と1の信号を書き込むことになります。

記録用磁気ヘッドに使用される材料は、パーマロイ(Fe-Ni合金)、センダスト(Fe-Al-Si合金)、アモルファス磁性材料などがあります。

読み込む際には別の読み込み用のヘッドが使用されます。

一方、プラッタの上の磁性層は、書き込まれた後その状態を保持していなければなりません。このため、フェライトのような材料が用いられます。

進歩が著しい分野です、必要な場合最新情報の収集を

説明してきたドライブ記憶装置は、実は技術の進歩が著しい分野で、今回ここに書いたものはもう多分最新ではありません。

汎用製品に関するものと言っていいでしょう。ですので、個別に必要な技術情報は、文献など最新のものにアクセスするようにしてください。

どの分野もそうなのですが、管理人のように古い知識では、基本的な原理はわかっても新しい技術の進歩にはついていっていません。

コメント

  1. 匿名 より:

    […] 前回の身近な化学物質(日用品に使用される化学物質その11 PC及び電子部品その4)では、記憶装置で種類もいっぱいありましたが、現在PCで使用されているディスプレイは、ほぼ液晶デ […]

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