Ёмкость обычных жёстких дисков смогут увеличить с помощью графенового покрытия пластин

Ёмкость обычных жёстких дисков смогут увеличить с помощью графенового покрытия пластин

Графен изобретён довольно давно, но способ его получения, который бы позволил использовать его в производстве налажен довольно недавно. Именно это позволило использовать графен для изготовления пластин жёстких дисков, которые позволяют увеличить плотность записи на них в десять раз. Такое увеличение в сравнении с плотностью записи на обычные пластины, которые используются во всех современных жёстких дисках. Такие выводы были сделаны учёными из Кембриджского центра графена, Университета Эксетера, учёными из Швейцарии, Индии и Сингапура. Исследования в этом направлении были опубликованы в журнале Nature Communications.

Напомним, жёсткие диски для хранения данных используются начиная с серидины 1980-х годов. За это время жёсткие диски прошли большой путь. Они стали меньше и при этом плотность записи уменьшилась. В различных мобильных устройствах их вытеснили твердотельные накопители данных. Жёсткие диски используются в настольных компьютерах, в серверах, в системах хранений данных и других областях, где требуется хранение значительных объёмов информации. Ведь жёсткие диски всё ещё остаются лидерами по цене за единицу хранимых данных.

В жёстком диске информация сохраняется на пластины, на которые она записывается и считывается с помощью магнитной головки. Для увеличения количества сохраняемой информации на пластинах, происходит постоянная эволюция и расстояние между пластинами и головками уменьшается. Сейчас, в большинстве дисков этот промежуток заполняется углеродным покрытием которое служит для механической защиты и защитой от коррозии. Как менялась плотность записи до сегодняшней, например, с 1990 года? Она увеличилась в 4 раза! Произошло увеличение до значения в раза, до 1 Тбит/дюйм² (до 2 Тбит/дюйм² при использовании HAMR), при этом изменилась и толщина защитного покрытия на пластинах, она уменьшилась со значения в 12,5 нм до примерно 3 нм.

Термомагнитная запись (также тепловая магнитная запись, магнитная запись с подогревом; англ. HAMR (heat-assisted magnetic recording)) — гибридная технология записи информации, комбинирующая магнитное чтение и магнитооптическую запись. Применяется в перспективных НЖМД большой (от 15—20 Тб) ёмкости.

Как видим, развитие жёстких дисков не стояло на месте всё время их развития. И вот, придуман новый способ для изменения плотности записи за счёт изменения покрытия магнитных пластин. Новый способ покрытия пластин показал удивительные результаты, когда применили несколько слоёв покрытия (от одного до четырёх) графеном. Последующие проверки надёжности нового покрытия показали то, что новое покрытие значительно тоньше, при этом оно обладает значительно лучшими свойствами для защиты пластин. Значительно ниже стало трение, увеличилась износостойкость, гладкость поверхности, твёрдость, термическая стабильность и улучшилась совместимость со смазочными материалами.

Как пример, графеновое покрытие пластин позволило снизить трение в два раза! Защита от коррозии при нанесении одного слоя увеличилась в 2,5 раза!

В результате проведённых тестов на термомагнитную запись (HAMR), с помощью которой плотность записи увеличивается очень заметно. Записывающий слой нагревается до высоких температур. Применение графена позволило увеличить плотность записи до 10 Тбит/дюйм². Разработчики отмечают, что такое увеличение плотности записи с одновременным увеличением износостойкости переводят жёсткие диски на следующую ступень развития.

«Демонстрация того, что графен может служить защитным покрытием для обычных жёстких дисков и что он способен выдерживать условия HAMR, является очень важным результатом. Это будет способствовать дальнейшему развитию и появлению новых жёстких дисков с высокой плотностью записи», — считает Анна Отт (Anna Ott), сотрудница Кембриджского центра графена, участвовавшая в исследовании.