À quoi sert le super-aimant trouvé dans un disque dur ?

Si vous avez déjà ouvert un disque dur d’ordinateur, vous voyez les plateaux brillants et la tête de lecture.

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Vous avez aussi peut-être remarqué qu’il y avait un aimant très puissant sous la bobine de la tête de lecture. À quoi sert t-il ?

La tête de lecture tourne sur un axe pour pouvoir balayer n’importe quel point du disque. Cette rotation n’est pas assurée par un moteur, mais par un système d’aimant et bobine.

Vous savez sûrement qu’un fil traversé par un courant dévie l’aiguille d’une boussole. C’est parce que le courant électrique génère un champ magnétique sur lequel l’aiguille réagit. Et bien sachez que selon l’intensité du courant, le champ magnétique varie. Il est donc possible de dévier plus ou moins l’aiguille.

C’est le même principe qui est ici utilisé pour dévier plus ou moins la tête de lecture du disque dur : l’intensité du courant dans la bobine est variable et le bras de la tête de lecture peut donc se positionner n’importe où :

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L’aimant est celui qui fournit le champ magnétique, mais il a aussi un autre fonction : il protège le disque dur.

Quand le disque est à l’arrêt, la tête de lecture est au centre du disque. Lorsqu’il tourne, on a vu qu’il pouvait se déplacer au dessus du disque sans le toucher : la rotation des plateaux à 7200 tours par minute crée un vent qui soulève légèrement la tête de lecture (une centaine de nanomètres) au dessus du disque. L’écriture des données se fait donc à distance.

Ceci évite que la tête de lecture raye la surface fragile du disque.

Quand on coupe le courant, le disque s’arrête et la tête de lecture n’est pas plus maintenue dans les airs. Si on ne faisait rien, il s’écraserait sur le disque et en rayerait la surface et les données qui s’y trouvent.

La solution c’est d’utiliser l’aimant : lorsque le courant est coupé dans la bobine, le champ magnétique créé par cette dernière diminue puis s’arrête.
Quelques lois physiques (loi de Lenz-Faraday entre autre) s’occupent alors d’attirer très vite la bobine vers le pôle nord de l’aimant : la tête de lecture est donc envoyée au centre du disque où elle peut atterrir (il n’y a pas de données là où elle se pose).

C’est le petit « clic » entendu à l’extinction du disque dur : le bras avec la bobine est très vite poussé vers le pôle nord de l’aimant où un tout petit aimant le maintient en place.
Ceci évite ainsi qu’une coupure de courant ou que la mise hors-tension de l’ordinateur raye le disque dur.

L’aimant dans un disque dur est récupérable et est extrêmement puissant (faites gaffe à ne pas vous coincer les doigts, vraiment). Je n’ai pas de chiffres concernant sa puissance, mais un seul de ces aimants soulève facilement une boule de pétanque.

Vu que les disques durs, c’est cool, voici également quelques chiffres :
  • 7200 tours par minutes, c’est 120 tours par secondes. À cette vitesse, le bord du disque fuse à 121 km/h ;
  • Un disque 3,5 pouces de 1 To sur un plateau (de deux faces) contient 8'000 milliards de bits de données. Cela correspond à 8,2 millions de bits par millimètre-carré (ou un bit sur 125 nm²). C’est beaucoup, mais moins dense qu’une carte µSD de 16 Go (et il en existe de 64 Go) !