Благодаря процессам, разработанным химиками и инженерами Университета штата Техас в Остине (США), плотность записи информации на жесткий диск (НЖМД) может увеличиться в пять раз.

Информация, записываемая на жёсткий диск, хранится в виде отдельных магнитных кластеров на поверхности металлической пластины, покрытой слоем ферромагнитного материала. Чтобы разместить больше информации на одной и той же площади, необходимо отдельные кластеры как можно ближе приблизить друг к другу. Этот метод, после устойчивого роста в последние годы, достиг своей физической границы. При текущей плотности записи данных (порядка терабита на квадратный дюйм) дальнейшее повышение плотности расположения магнитных кластеров из-за их взаимного влияния может привести к искажению и потери хранимой информации.

Сравнение результата двух методик направленной самосборки блок-сополимеров с покрытием и без него (на врезке). В обоих случаях самосборка проходила при очень простых условиях: 210 ° C в течение 1 мин на горячей пластине на открытом воздухе. Фото: The American Association for the Advancement of Science

Ранее проблему увеличения объема информации, записываемой на НЖМД, решали простым и незатейливым способом — увеличением числа пластин. На данный момент также уже запланирован выход нескольких НЖМД с семью пластинами. Однако такой подход не только не лишен недостатков, но и приобретает новые проблемы, ухудшающие характеристики конечного продукта: увеличивается значение пускового тока, необходимого для раскрутки массива, ухудшаются шумовые характеристики, затрудняется охлаждение, что в итоге снижает надёжность. И в результате получается продукт сомнительного качества.

Решение этой проблемы нашли в том, что изоляция магнитных кластеров с помощью немагнитного материала позволяет еще больше уплотнить кластеры без риска дестабилизации магнитных состояний, и степень их уплотнения будет зависеть от толщины самой изолирующей прослойки. Работы в направлении микроизоляции теоретически позволили разработчикам удвоить плотность расположения магнитных кластеров, но расчётное время обработки составляло около двух суток.

Профессорами химии Грантом Уилсоном (Grant Willson) и Кристофером Эллисоном (Christopher Ellison) был разработан более эффективный и действенный способ повышения плотности записи с использованием блок-сополимеров. В отличие от предыдущих работ, им впервые удалось добиться впечатляющих практических результатов. Что дает надежду на внедрение их разработки на практике.

Инженерами из Висконсинского университета в Мэдисоне и их коллегами из Массачусетского технологического института был разработан метод направленной самосборки — перед нанесением полимера на поверхности пластины протравливаются «направляющие», по которым полимер укладывается как по чётко размеченной карте. Этот метод был взят на вооружение учёными из Техасского университета в Остине. Они также синтезировали блок-сополимеры, способные собираться в рекордно малые кластеры. Им удалось образовать правильную и очень плотную «карту» за минуту, чего не удавалось никому до этого. Также ученым удалось разработать специальное покрытие и метод его нанесения на поверхность полимера для снижения его поверхностной энергии. Покрытие позволяет полимеру принимать самую выгодную для самоорганизации ориентацию относительно поверхности пластины при небольшом нагревании. В этом случае не нужно учитывать поверхностное натяжение и, следовательно, позволяет формировать предначертанную изоляционную карту на наноразмерном уровне (наноимпринтинг).

На практике это приводит к образованию изолирующих элементов размерами 9 – 15 нм, а плотность записи может быть увеличена пятикратно.

Практический результат разработанного метода был протестирован на производственных мощностях Hitachi Global Storage Technologies, входящей в состав Western Digital. Сейчас авторы исследования работают совместно с инженерами HGST над адаптацией своих достижений к их продукции и интегрированию в основной производственный процесс.

 

Использованы материалы

allwebb.info

Tags: , , , ,

Эта статья была опубликована: Среда, ноября 14, 2012 в 11:14 в категории Технологии. Вы можете читать любые ответы через RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.

Ваш комментарий

Имя (*)
email (*)
вебсайт
Комментарий
Перед отправкой формы:
Human test by Not Captcha