| Abstract: | Die moderne Datentechnik, die weltweite Vernetzung und die zunehmend komplexeren Informations‐ und Kommunikationssysteme haben einen exponentiell wachsenden Bedarf an Speichertechnik zur Folge. Magnetische Festplattenspeicher stellen dabei bis heute die dominierende Speichertechnologie dar, wenn man die jährlich umgesetzte Speichermenge betrachtet. Diese Vorrangstellung wird sich auch in den nächsten Jahren nicht ändern. Die rasant steigenden Anforderungen des Marktes haben in den vergangenen Jahren zu einer jährlichen Steigerungsrate der Datenspeicherdichte von etwa 60 Prozent geführt, die damit noch über der Steigerungsrate in der Mikroelektronik liegt. Diese ist allgemein als Moore'sches Gesetz bekannt und gilt als Symbol für raschen technologischen Fortschritt. Möglich wurde diese Entwicklung erst durch eine ebenso dynamische Entwicklung bei den Herstellungsverfahren, sei es durch die Nutzung neuer Effekte oder durch die kontinuierlich verbesserte Beherrschung der technologischen Prozesse. Magnetische Festplattenspeicher sind aus dem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Jeder Personalcomputer besitzt heute zumindest eine Festplatte zur Speicherung von entsprechenden Anwenderprogrammen und Daten. Weitere Einsatzbereiche liegen im Bereich von Servern und Datensicherungssystemen. Durch die zunehmende Verkleinerung der Laufwerke rücken auch Einsatzmöglichkeiten in digitalen Kameras, Handys oder tragbaren digitalen Audioabspielgeräten in den Blickpunkt des Interesses. Weltweit werden derzeit etwa 150 Millionen Festplatten pro Jahr hergestellt, wobei für die nächsten Jahre mit einer Wachstumsrate von etwa 15 Prozent gerechnet wird (Abb. 1). Bedenkt man, dass das Fassungsvermögen und die Zuverlässigkeit der einzelnen Festplatten in den letzten Jahren ebenfalls drastisch gestiegen sind, so wird der enorme Anstieg der insgesamt produzierten Speicherkapazität deutlich 1]. Einer der wichtigsten Faktoren für die Optimierung magnetischer Speicherlaufwerke ist das Verständnis und die Beherrschung der tribologischen Prozessen am Kopf‐/Platte‐Interface. Beim Beschreiben einer Magnetplatte mit Datenbits wird ein keramischer Schreib‐/Lese‐Kopf (Abb. 2) mit hoher Geschwindigkeit (> 100 km/h) über die Platte geführt. Dabei werden pro zurückgelegtem Millimeter etwa 10 000 Datenbits geschrieben oder gelesen. Der Abstand zwischen Kopf und Platte beträgt dabei nur wenige 10 nm. Auch wenn nach dem hydrodynamischen Prinzip ein Luftpolster die beiden Reibpartner trennt, werden doch erhebliche Kräfte übertragen, denen das gesamte System ohne jeglichen Verschleiß und dauerhaft standhalten muß. Schon das Ausbrechen eines einzigen Partikels im μm‐Bereich kann das gesamte Laufwerk und seine Funktion dauerhaft schädigen. Zahlreiche physikalische und chemische Grundvoraussetzungen sind daher zu erfüllen, um ein Kopf‐/Platte‐Interface jahrelang fehlerfrei und stabil arbeiten zu lassen. Neben selbstverständlichen Anforderungen, die an die Komponenten gestellt werden, wie geringe Rauhigkeit, hohe Härte und Abriebfestigkeit, sind spezifische Vorkehrungen zu treffen, um die chemische Natur und Eigenschaft der Oberflächen zu steuern. |
