Исследователи из института Лейбница в Дрездене заявляют, что они изобрели способ записи, который позволит увеличить емкость современных жестких дисков в 1000 раз. Пока разработка представлена только в теоретическом виде.
Ученые, возглавляемые Руйчжуаном Сяо (Ruijuan Xiao), рассказали о новом способе формирования кобальтовых частиц, которые используются в качестве носителей для магнитной записи на винчестере. Он заключается в том, что молекулы кобальта связываются с кольцом углерода. Кобальт из всех ферромагнитных элементов обладает самым высоким уровнем энергии магнитной анизотропии (MAE).
Энергия магнитной анизотропии связана с тем, насколько легко поменять направленность магнитного поля. На сегодня в high-end жестких дисках кобальтовые частицы содержат 50 тыс. атомов, «упакованные» в плотной гексагональной структуре, в результате MAE составляет 0,06 миллиэлектрон-вольт на атом. Исследователи говорят о том, что возможно уменьшение этих частиц до 15 тыс. атомов. Уменьшение кобальтовых частиц позволит увеличить плотность записи данных на жестких дисках.
Сяо и его группа утверждают, что они изыскали способ, как можно «обмануть» кобальтовые димеры (димер — это две идентичные простые молекулы, связанные между собой). Для этого необязательно создавать для них плотные гексагональные структуры, можно просто соединить с гексагональными углеродными кольцами, например, с бензолом или графеном.
Направленность магнитного поля между атомами кобальта затем можно менять, воздействуя с помощью слабого магнитного поля и одновременно сильного электрического поля. Энергия магнитной анизотропии кобальта равняется 100 миллиэлектрон-вольт, однако, она падает в случае, если кобальт входит в химическое соединение. Сяо утверждает, что метод, разработанный его группой, который заключается в связывании кобальта с углеродными кольцами, не снижает в конечном итоге MAE кобальта.
Если теоретические изыскания немецких ученых подтвердятся в рабочем прототипе, можно будет создавать жесткие диски с намного большей вместительностью, чем у существующих винчестеров (пока максимальная емкость жесткого диска составляет 2 ТБ). В современных винчестерах кобальтовые частицы, используемые как носители для магнитной записи данных, имеют 8 нм в диаметре. Кобальтовые соединения с бензоловыми кольцами будут иметь диаметр всего 0,5 нм, в результате можно будет расположить больше таких частиц на диске, что и позволит записывать больше данных.
