Используя чудо-материал графен, группа ученых из Кембриджского университета смогла добиться невероятного прорыва в технологии жестких дисков. Новая конструкция позволяет задать более высокие рабочие температуры для жестких дисков и беспрецедентно увеличить плотность данных на них. По словам ученых, HDD с графеном будут в десять раз вместительнее лучших современных аналогов.
Как это работает?
В жестком диске данные записываются на быстро вращающиеся пластины с помощью движущейся магнитной головки. Специальные слои углеродного покрытия (COC, carbon-based overcoat), защищают эти пластины от механических повреждений и коррозии во время работы. Но за такую защиту приходится платить. Покрытие может работать только в определенном температурном диапазоне. Также оно физически занимает место, которое можно было бы использовать для дополнительных пластин данных.
Кембриджские исследователи смогли заменить углеродное покрытие, используемое сегодня во всех современных HDD, графеном. Графен - это «двумерный» материал, представляющий собой углеродную пленку толщиной всего в один атом. Несмотря на атомарную толщину, графен обладает невероятной прочностью и гибкостью.
Графеновая пленка, нанесенная на пластину жесткого диска, позволила сэкономить массу физического пространства. Также она оказалась более эффективной, чем традиционное углеродное покрытие. По сравнению с ним, графен позволил снизить коррозию в 2,5 раза и вдвое снизил трение пластин.
Но главное - графеновые слои позволили ученым безболезненно повысить рабочую температуру жесткого диска. Это, в свою очередь, позволило команде использовать передовую технологию записи, называемую Hat-Assisted Magnetic Recording (HAMR). При такой записи слои нагреваются до более высоких температур, биты данных становятся меньше и записываются более плотно.
Технология HAMR несовместима с современными жесткими дисками, но графеновый HDD работает с ней безо всяких проблем. Благодаря этому ученым удалось добиться плотности данных в 10 терабайт на квадратный дюйм. Это п десять раз больше, чем у лучших современных жестких дисков.
«Демонстрация того, что графен может служить защитным покрытием для обычных жестких дисков и того, что он способен выдерживать условия HAMR, является очень важным результатом. Это значительно подтолкнет разработку новых жестких дисков высокой плотности», - говорит доктор Анна Отт из Кембриджского центра графена, один из соавторов этого исследования.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
