用石墨烯储存制作的超高密度HDD 10倍的数据

2021-06-09 09:58:13

Graphene可用于超高密度硬盘驱动器(HDD),与当前技术相比,剑桥石墨烯中心的研究人员已经显示出来。在自然通信发表的研究是与埃克塞特大学,印度,瑞士,新加坡和美国的团队合作进行的。

HDD首次出现在20世纪50年代,但他们在个人计算机中的使用只能从20世纪80年代中期起飞。它们的大小较小,并且在存储的字节的数量方面变得更小。虽然固态驱动器是移动设备的流行,但HDD继续用于将文件存储在桌面计算机中,这主要是由于他们有利的生产和购买成本。

HDD包含两个主要组件:格子和头部。数据使用磁头写在盘上,在它们旋转时迅速移动。头部和拼盘之间的空间不断降低,以实现更高的密度。

目前,用于保护拼盘的基于碳的外涂层(COCS)层免受机械损坏和腐蚀占据该间距的重要组成部分。 HDD的数据密度自1990自1990起具有四倍,并且COC厚度从12.5nm降至约3nm,这对应于每平方英寸的一个大字节。现在,使研究人员能够将这十倍乘以。

剑桥研究人员用一到四层石墨烯取代了商业COC,并测试了摩擦,磨损,腐蚀,热稳定性和润滑剂相容性。除了其无与伦比的薄积之外,石墨烯在腐蚀保护,低摩擦力,耐磨性,硬度,润滑剂兼容性和表面光滑度方面满足了硬盘外涂层的所有理想特性。

石墨烯能够减少摩擦减小,并提供比最先进的解决方案更好的腐蚀和磨损。实际上,一个单个石墨烯层将腐蚀减少2.5倍。

剑桥科学家将石墨烯转移到由铁铂作为磁记录层制成的硬盘上,并测试了热辅助磁记录(HAMR) - 一种新技术,通过将记录层加热到高温来实现存储密度的新技术。目前的COCs在这些高温下不会表现,但是石墨烯。因此,与HAMR耦合的石墨烯可以优于电流HDD,提供前所未有的数据密度,高于每平方英寸的10磅。

"展示石墨烯可以用作常规的保护涂层,并且它能够承受HAMR条件是一个非常重要的结果。这将进一步推动新颖的高面积密度硬盘驱动器的开发," Anna Ott博士从剑桥石墨烯中心,这项研究的共同作者之一。

跳跃在HDDS&#39中;数据密度为十倍,磨损率显着降低对于实现更可持续和耐用的磁数据记录至关重要。基于石墨烯的技术发展正在沿着正确的轨道进入更可持续的世界。

剑桥石墨烯中心的主任Andrea C. Ferrari教授添加:"这项工作展示了石墨烯的优异机械,腐蚀和耐磨性,用于超高储存磁介质。考虑到在2020年,制造了大约10亿吨新鲜的HDD储存,这些结果表明石墨烯在尖端技术中的批量应用途径。"更多信息:N.Dwivedi等,用于超高存储密度磁介质的石墨烯外涂层,自然通信(2021)。 DOI:10.1038 / s41467-021-22687-y