студия дизайна

Международная группа ученых представила новый способ для использования эффектов нагревания при записи данных на магнитные носители. Теоретически, новый способ записи может ускорить работу шпиндельных жестких дисков в сотни и тысячи раз. В опубликованной работе авторы описывают, как использование специального нагревающего лазера и особого магнитного слоя из железа и редкоземельного металла гадолиния помогло не только ускорить запись данных, но и сократить энергозатраты на запись каждого бита.

Коллектив авторов этой многообещающей работы получился очень разношерстным — в ней приняли участие такие ученые, как физик Томас Остлер (Thomas Ostler) из Йорка и Алексей Кимель (Alexey Kimel) из Института молекул и материалов при Университете Радбоуда (г. Неймеген, Нидерланды). В отличие от традиционных шпиндельных накопителей, где электромагнитное поле используется для выборочного изменения полярности в определенных точках на поверхности диска (полярность определяет значение бита 1 или 0), а новом методе применяется совершенно новый принцип магнитной записи данных, с использованием одного только нагрева, меняющего полярность области, на которую воздействую лазер.

Как это часто бывает, все новое — это хорошо забытое старое. На самом деле, новый принцип записи на жесткие диски в чем-то похож на запись в оптических приводах. Мощный лазер выдает импульсы продолжительностью порядка одной десятитысячной доли наносекунды, буквально выжигая на поверхности диска точку, пока диск не успел значительно повернуться на шпинделе. В грубом приближении, новый метод предусматривает один импульс для записи бита со значением 0, либо два импульса для записи бита со значением 1. Как пишут авторы, оказалось, что такого короткого лазерного импульса достаточно, чтобы изменить полярность в достаточно компактной и хорошо локализованной области на поверхности пластины (один импульс всегда создает определенную полярность, независимо от исходного состояния области, а повторный импульс в течение определенного периода меняет полярность на противоположную). В результате ученым удалось вообще отказаться от записи с использованием электромагнитного поля, на порядки увеличить скорость записи, а затраты энергии на запись каждого бита тоже уменьшились.

Следует напомнить, что использование лазеров в жестких дисках уже не новость – например, компания TDK довела до серийного производства технологию термомагнитной записи под названием HAMR (heat-assisted magnetic recording — магнитная запись со вспомогательным нагревом). Тем не менее, новая технология значительно опережает по скорости записи все конкурирующие решения в этой сфере.

Как говорит Алексей Кимель, один из соавторов, столетиями считалось, что нагрев может лишь разрушать магнитный порядок. Теперь же ученым удалось добиться обратного эффекта — мощный лазерный импульс оказывает на молекулы подложки настолько сильное влияние, что в результате создается полноценная магнитная запись (четко очерченная область поверхности с нужной полярностью) без электромагнитного поля.

Конечно, этой передовой технологии предстоит пройти немалый и небыстрый путь к серийным образцам жестких дисков. Особые трудности, как можно предположить, будут связаны с использованием мощного лазера и специальных материалов. Тем не менее, авторы уверены, что у их изобретения есть все шансы «дойти до конвейера».

По материалам сайта The Register.