垂直磁記錄

垂直磁記錄（英語：Perpendicular magnetic recording，PMR），也稱為常規磁記錄（conventional magnetic recording，CMR）、垂直寫入技術，是一種硬碟存取技術。

背景

由於現今硬碟的資料記錄區塊大小已經發展到寬度只有30納米左右，而磁性記錄顆粒的尺寸不斷下降，但硬碟容量倍數上升，導致出現電磁學上的超順磁效應（超順磁性），大大降低了硬碟的容量提升潛力。因此為了配合電腦技術發展，有公司開始發展運用垂直磁記錄技術的硬碟。

原理

垂直磁記錄原理

舊有的縱向（平行）讀寫技術，磁性記錄顆粒的易磁化方向相對於碟片是平行的，顆粒沿着碟片圓周以端對端排列，所以便有機會出現SS（南）和NN（北）的互斥排列。當顆粒的尺寸不斷下降而密度不斷提升，在室溫的情況下顆粒便會對隨機的熱運動異常敏感，失去穩定性，導致出現位元（0和1）翻轉的現象，記錄的數據因此被破壞。

而採用了垂直磁記錄技術（Perpendicular Recording）的硬碟中的磁性記錄顆粒的易磁化方向相對於碟片是垂直的，因此允許使用單極磁頭配合磁記錄媒介下的軟磁層對其所產生的鏡像效應所產生的「間隙磁場」來將資訊寫入磁記錄媒介中，而縱向寫入技術採用環形磁頭在間隙處產生的雜散場來將資訊寫入，因此，採用具有相同飽和磁化強度的材料所製備的垂直寫入磁頭，能產生兩倍於縱向寫入磁頭所能產生的磁場。更大的寫入磁場允許我們使用具有更高磁各向異性的材料來製備磁記錄媒介，而磁各向異性越強，出現超順磁性效應的臨界體積就越小，因此，碟片中的儲存密度可以在一定程度內得到進一步的提高。

優點

• 比舊有的縱向讀寫技術更穩定。
• 理論上可有限提升讀寫速度。
• 生產的硬碟容量更高。
• 生產成本更低。

缺點

• 在達致每平方吋500~700Gb時，又會出現超順磁效應。
• 不能永遠解決硬碟容量提升的瓶頸。

未來發展

• 疊瓦磁記錄
• 熱輔助磁記錄（Heat-assisted magnetic recording）：可望解決密度上升至700Gb時的瓶頸,令密度達至1000Gb（1Tb）。
• 規則媒介質錄寫
• 探針儲存：達到原子級的讀寫技術。