Taśma magnetyczna
Karty dziurkowane i taśmy perforowane były niezastąpione do momentu, gdy rozwój inżynierii materiałowej pozwolił wykorzystać właściwości materiałów ferromagnetycznych do skonstruowania nośników pamięci, pozwalających na zapis i odczyt informacji zawartych w zmieniających się pod wpływem pola elektromagnetycznego parametrach magnetycznych nośnika. Materiał ferromagnetyczny znajdujący się poza zewnętrznym polem magnetycznym ma w sobie wiele tzw. domen magnetycznych, będących w stanie nieuporządkowania i skierowanych w różnych kierunkach. Wypadkowy moment magnetyczny jest zerowy. Pojawienie się pola powoduje ich uporządkowanie, całkowity moment magnetyczny rośnie i materiał wytwarza własne pole magnetyczne. Należy podkreślić, że materiały ferromagnetyczne dzielą się na dwa podstawowe rodzaje: miękkie i twarde. Różnica? Po usunięciu pola zewnętrznego materiał miękki wraca do stanu nieuporządkowanych domen magnetycznych, natomiast materiał twardy zachowuje ich uporządkowanie. Obie te cechy są wprost wymarzone do stworzenia zestawu zapisująco-odczytującego. Głowica zapisująca wykonana jest z materiału miękkiego, natomiast informacja przechowywana jest w materiale twardym. Są jednak pewne różnice w parametrach materiałów twardych, które dodatkowo można podzielić na półtwarde i bardzo twarde. Tą cechą, umożliwiającą wykorzystanie półtwardych materiałów ferromagnetycznych do zapisu informacji, jest umiarkowana wartość ich histerezy. Najogólniej biorąc, histereza jest właściwością materiału polegającą na zależności stanu układu od stanów w poprzedzających chwilach. W przypadku materiałów ferromagnetycznych histerezę obrazuje jej pętla, będąca przebiegiem zależności indukcji elektromagnetycznej od natężenia pola magnetycznego, czyli B=f(H). Charakteryzuje ją wartość remanencji Br i koercji Hc.
Po namagnesowaniu fragmentu materiału półtwardego i usunięciu pola magnesującego taki materiał pozostaje namagnesowany. Namagnesowanie to jest zależne (prawie proporcjonalnie) od natężenia pola magnesującego, co jest wykorzystywane w analogowych systemach zapisu dźwięku i obrazu. W systemach cyfrowych magnesuje się ferromagnetyk do nasycenia, zmiana stanu na przeciwny oznacza zmianę sygnału. Sygnał koduje się zazwyczaj czasem między kolejnymi przemagnesowaniami.
W materiałach magnetycznie półtwardych powierzchnia pętli histerezy jest optymalizowana jako kompromis pomiędzy ilością energii zgromadzonej w magnetyku a łatwością jego przemagnesowania (łatwością odczytu i zapisu informacji). Wartości stosowanych koercji materiałów magnetycznie półtwardych sytuują się pomiędzy materiałami miękkimi i twardymi (jednak są bliższe materiałom twardym – stąd też nazwa półtwarde). W materiałach magnetycznie twardych (czyli w magnesach trwałych) najważniejszym parametrem jest ilość zgromadzonej energii magnetycznej, toteż dąży się do osiągnięcia maksymalnej szerokości pętli histerezy.
Prekursorem urządzeń do zapisu i odczytu informacji z taśmy magnetycznej był Telegraphon – urządzenie wymyślone i wykonane w 1900 roku przez Duńczyka Valdemara Poulssena. Nośnikiem informacji był w nim drut stalowy o średnicy 1 mm, na którym utrwalano dźwięk w postaci domen magnetycznych. Pomysł ten został rozwinięty w 1928 roku przez Niemca Fritza Pfleumera, który jako nośnika danych użył taśmy celuloidowej pokrytej sproszkowanym materiałem magnetycznym. W unowocześnionej formie (głównie pod względem materiału ferromagnetycznego) rozwiązanie to funkcjonuje do dzisiaj w postaci taśm magnetofonowych i wideo. Taśmy magnetyczne doskonale nadają się do magazynowania danych. Robi się to w urządzeniach zwanych streamerami. Dzięki zastosowaniu techniki cyfrowej i kompresji mają one możliwość zmagazynowania do kilkudziesięciu gigabajtów danych na niewielkiej kasecie. Ale bieżąca eksploatacja danych jest utrudniona; spowodowane to jest ich sekwencyjnym zapisem. Aby odczytać informację z taśmy magnetycznej, należy jej odpowiedni fragment ustawić naprzeciwko głowicy odczytującej. Wydłuża to czas dostępu do danych nawet do kilku minut. Kto miał lub ma magnetowid, ten doskonale wie, o czym mowa. Nawiasem mówiąc, o palmę pierwszeństwa wśród urządzeń do zapisu obrazu i dźwięku na taśmie magnetycznej konkurowały ze sobą dwa standardy: VHS i Betamax. Pomimo obiektywnie lepszych parametrów tego drugiego na rynku utrzymał się standard VHS, zwłaszcza w urządzeniach do użytku domowego. Na fotografii poniżej widać taśmę magnetyczną.
