Магнитные диски ещё рано списывать со счетов

В настоящее время технологии перпендикулярной записи данных на жёстких дисках позволяют хранить несколько сот гигабит на квадратном дюйме пластины. Ведутся разработки и с целью расширить этот барьер: учёные рассматривают различные технологии, включая использование голографии или молекулярных полимеров. Но только некоторые из них прошли демонстрационный этап и пока далеки от внедрения.

Между тем, недавно в издании Nature Photonics исследователи описали технологию, которая может применяться в будущем и позволит легко достичь плотности данных на магнитных дисках в один терабит на квадратный дюйм при скорости записи 250 мегабит в секунду для одной головки. При этом есть перспективы и дальнейшего развития метода: данные могут сохранять устойчивость при ёмкости 10 терабит на квадратный дюйм.

Технология объединяет два метода, каждый из которых в отдельности не может существенно улучшить современный уровень плотности хранения данных из-за эффекта суперпарамагнетизма, который приводит к нарушению заряда ближайших к изменяемому пишущей головкой участку под воздействием тепла, вызванного механическим движением.

Один из методов, магнитная запись с помощью тепла (TAR), нагревает площадь мелкозернистой поверхности, а после записи охлаждает её. Количество тепла, устройство пластины и расстояние между ячейками позволяет поставить преграду на пути суперпарамагнетизма. При этом тепло позволяет ускорить намагничивание материала. Недостатком метода является ограниченная доступность мелкозернистых пластин, материалов, способных быстро нагреваться и охлаждаться, а также сложность управления размером точки нагревания.

Другой метод записи с использованием структуры ячеек (BPR) осуществляет запись на подготовленные магнитные участки, изолированные друг от друга с помощью литографии. Эффект суперпарамагнетизма в этом случае также не возникает. На пути воплощения данного метода стоит проблема точного соответствия пишущей головки с величиной магнитных «островков».

Комбинация методов устраняет недостатки каждого из них: использование магнитных «островков» позволяет избавиться от использования мелкозернистой поверхности, а TAR обеспечивает запись лишь той ячейки, которая нагрета, что делает необязательным использование пишущей головки определённого размера. Вместе они создают систему для жёстких дисков, которая позволяет сильно увеличить плотность записи при сохранении невысокой стоимости пластин и головок.