8. Альтернативные виды магнитной записи

[36-38]

8.1. Термомагнитная запись hamr

В настоящее время активно разрабатываются технологии записи, позволяющие реализовать еще более высокую плотность записи, чем при использовании технологии перпендикулярной записи. Одной из наиболее перспективных является технология термомагнитной записи HAMR (Heat Assistant Magnetic Recording), разработанная компанией Seagate.

Как уже говорилось ранее, ограничение на минимальный размер магнитного домена, диктуемое явлением «суперпарамагнетизма», можно обойти, используя магнитные материалы с очень высокой коэрцитивной силой, что обеспечивает высокую термостабильность записанных участков. Но магнитное поле головки записи с узким зазором уже недостаточно для преодоления этой силы и, следовательно, для того, чтобы произвести запись.

Для намагничивания доменов в таком магнитном слое применяется лазер, локально и кратковременно нагревающий рабочий магнитный слой. Температура в точке нагрева за 50 пикосекунд поднимается на 200-300 С. Минимальные размеры области, соответствующей одному биту информации, определяются диаметром сфокусированного лазерного луча (рис.8.1 и 8.1, а). Магнитное поле подбирается с таким расчетом, чтобы при отсутствии нагрева его величина была бы недостаточной для перемагничивания рабочего слоя. При повышении температуры участка рабочего слоя происходит существенное изменение его магнитных свойств

52

(например, может в 3-4 раза уменьшиться его коэрцитивная сила). По оценкам специалистов компании Seagate, как уже говорилось выше, термомагнитная запись позволит достичь плотности записи 5 Тбит/кв.дюйм.

Рис. 8.1. Схема термомагнитной записи

53

Рис. 8.1,а. Устройства термомагнитной записи

54

8.2. Самоорганизующиеся магнитные решетки soma

Для дальнейшего повышения плотности записи необходима не только модернизация механизмов записи/воспроизведения, но и улучшение материалов и качества напыления магнитного слоя. Следует изменить технологию изготовления самих дисков, добиваясь равномерности и однородности слоя частиц, составляющих их поверхность. Также необходимо существенно снизить уровень нестабильности отдельных магнитных зерен и уменьшить размеры намагничиваемой области для записи бита данных.

Специалисты видят выход в использовании технологии SOMA (Self-Organized Magnetic Array), которая предусматривает формирование на поверхности диска монодисперсного слоя «самоорганизующихся магнитных массивов» (Bit Patterned Media) из мельчайших однородных частиц.

Материал для подобных слоев может быть создан искусственно с помощью литографии (что малоперспективно пока) или путем подбора сплава с подходящей самоорганизующейся структурой. Таким сплавом является железоплатиновый сплав FePt, выпариваемый в гексановом растворителе (рис. 8.2). Получаемый материал имеет идеально ровную ячеистую структуру. Размер одной ячейки составляет 2,4 нм (примерно 10 атомов, выложенных в ряд).

Магнитные зерна в массиве строго упорядочены и располагаются в узлах решетки, что дает возможность использования для хранения одного бита информации всего одного зерна, а не массива из 70-100 зерен, что имеет место при продольной или перпендикулярной записи (рис. 8.3).

55

56

Подобная «нанотехнология» обеспечит высокую стабильность магнитных зерен в массиве, что поможет получить допустимую плотность записи - 50 Тбит/кв. дюйм. Похоже, это и есть окончательный предел записи на магнитные носители.

Рис. 8.3. Запись информации при разных технологиях:

1 – область, хранящая бит информации при стандартном подходе;

2 – область, хранящая бит информации, когда границы совпадают с границами частиц;

3 - одна частица в идеале может хранить 1 бит информации

56