Цилиндрических магнитных

Для установления более точных расчетных зависимостей рассматривается двухмерный поток, для которого уравнение Рей-нольдса в цилиндрических координатах ( 7.11) имеет вид

или в цилиндрических координатах dp

азимутальную составляющую ./ф (в цилиндрических координатах р, ф. :). Если, как показано на 2.2, меридиональное сечение катушки (т. е. сечение полуплоскостью

Расчетная схема системы индуктор — нагреваемый цилиндр приведена на 1-5. Напряженность магнитного поля Н направлена вдоль оси цилиндра; при условии бесконечной протяженности системы и при осевой симметрии напряженность поля внутри цилиндра зависит только от координаты R. Это же относится и к напряженности электрического поля Е. Тогда первые два уравнения (1-9) примут в цилиндрических координатах вид

Распределение температуры по сечению цилиндра Т — f (R) может быть получено из решения уравнения теплопроводности без правой части [14, 17], которое используется для рассмотрения нагрева внешними источниками тепла ( = 0). В цилиндрических координатах уравнение имеет вид

10-2. Определить векторный потенциал А однородного магнитного поля в цилиндрических координатах, если магнитная индукция направлена параллельно оси г и равна BO=const.

Так как поле является плоскопараллельным, то уравнение Лапласа в цилиндрических координатах запишется в виде (см. приложение 5)

Ввиду того, что граничная поверхность представляет собой цилиндр, задачу удобно решать в цилиндрических координатах. Поскольку заданное распределение заряда обладает осевой симметрией, то и поле этого заряда должно обладать осевой симметрией. При этом потенциал ср не

Исходное уравнение rot Н = б в цилиндрических координатах (см. приложение 5):

Исходное уравнение div D = р в цилиндрических координатах имеет вид (см. приложение 5):

Вектор плотности тока направлен вдоль оси провода; в цилиндрических координатах он имеет единственную составляющую бг = 6, и из-за симметрии зависит только от координаты г.

Принципиально новым направлением развития электромагнитной техники является применение специальных магнитных доменных структур. Наиболее перспективным представляется использование магнитных доменных структур (особенно цилиндрических магнитных доменов) в устройствах хранения и переработки информации. В этом случае магнитный домен, имеющий микронные размеры, является элементарным носителем информации. По оценке специалистов устройства на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД) должны по некоторым параметрам (плотности записи информации, многофункциональности, помехозащищенности, потребляемой мощности, стоимости бита информации) значительно превзойти полупроводниковые элементы.

кие и цилиндрические) магнитные пленки, устройства на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). -г Эти элементы используют главным образом в оперативных запо- ;, минающих устройствах (ОЗУ). К устройствам внешней памяти о магнитной записью информации относятся ЗУ на магнитных лентах, ба- • рабанах и дисках. ,

УСТРОЙСТВА НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНАХ

Глава восьмая. Устройства на цилиндрических магнитных доменах

ловые линейки и ферритовые платы, устройства на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦМД). Главным образом эти элементы используют в оперативных запоминающих устройствах (ОЗУ), представляющих собой внутреннюю память ЭВМ. Устройства внешней памяти с магнитной записью информации выполняются на магнитных лентах, барабанах и дисках.

Радиоэлектронные средства предназначены для передачи, приема, хранения и преобразования информации, представленной в виде непрерывных или дискретных электромагнитных сигналов. Устройства, работающие с непрерывными электромагнитными сигналами, называют аналоговыми, а устройства, работающие с дискретными сигналами,— цифровыми. Конструкции их существенно различны. Обычно в состав РЭС входят как аналоговые, так и цифровые устройства, в свою очередь включающие дискретные электрорадиоэлементы (ЭРЭ) — резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды, тиристоры, светодиоды, фотодиоды и-т. д.), а также узлы в интегральном исполнении (интегральные схемы и элементы функциональной микроэлектроники) (табл. В.1). Приборы функциональной микроэлектроники выполнены на средах с распределенными параметрами, в которых в нужный момент под воздействием управляющего сигнала возникают динамические неоднородности среды. Эти неоднородности управляют прохождением сигнала. Использование приборов функциональной микроэлектроники эквивалентно резкому возрастанию степени интеграции по сравнению с обычными интегральными схемами. К приборам функциональной микроэлектроники относятся, например, пьезокерамические фильтры, запоминающие устройства на цилиндрических магнитных доменах. В состав элементной базы РЭС входят также элементы электромонтажа (соединители, печатные платы, провода и кабели из объемного провода).

Размеры я основные параметры цилиндрических магнитных сердечников ( 7.10)

В последние годы созданы новые типы энергонезависимых запоминающих устройств на основе ферромагнитных материалов, отличающихся большим быстродействием и большой информационной емкостью. В частности, разработаны весьма перспективные запоминающиеся устройства на цилиндрических магнитных доменах, возникающих, исчезающих и перемещающихся под действием магнитных полей в тонких слоях аморфного магнитного материала (например, — гадолиний кобальта, гадолиний железа).

ства; РТ — постоянные запоминающие устройства с возможностью однократного программирования; РЕ — постоянные запоминающие устройства; РЦ — запоминающие устройства на цилиндрических магнитных доменах; РР — постоянные запоминающие устройства с возможностью многократного электрического перепрограммирования; РФ— постоянные запоминающие устройства со стиранием ультрафиолетовым светом и электрической записью информации; РА — запоминающее устройства с ассоциативной организацией; РП — прочие типы запоминающих устройств.

Наибольший интерес представляет использование тонкопленочных металлических магнитных материалов в микроэлектронных запоминающих устройствах (ЗУ), где в качестве элемента памяти применяются тонкие магнитные пленки. Эти пленки позволяют создавать надежные быстродействующие ЗУ с малой мощностью управления. Весьма перспективны устройства.памяти на цилиндрических магнитных доменах. Плотность записи таких устройств достигает 105 бит/см2 при скорости обработки информации 3-10Ь бит/с. Преимущество этих устройств заключается также в том, что магнитные домены могут составить систему идентичных элементов, реализующих функции логики, памяти и коммутации без нарушения однородности структуры материала носителя информации. Следовательно, кристалл на магнитных доменах является вычислительной средой, на поверхности которой посредством системы внешних аппликаций можно размещать схемы, реализующие различные комбинации логических и переключающих функций и функций памяти.

Магнитные свойства тонких пленок можно использовать для запоминания и обработки информации. В связи с этим в магнитоэлектрони-ке возникло отдельное направление —• магнитные интегральные микросхемы, главным практическим результатом которого явилось создание СБИС ПЗУ на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Последние используются как носители информации. Цилиндрические магнитные домены появляются в тонких эпитаксиальных пленках специальных материалов — гранатов, имеющих химическую формулу типа R3Fe5 О12, где R — редкоземельный элемент (Y, Cd и др.). Информационная емкость СБИС определяется диаметром ЦМД (порядка 1 мкм) и составляет 4...16 Мбит. Микросхемы характеризуются последовательной выборкой информации с временем выборки около 10 мс.