新材料的“誕生”，超高密度存儲變得更快、更有效

材料牛注：磁存儲領域中，數據存儲密度不斷增加使每比特數據占有的區域縮小到幾十納米，導致磁化穩定性降低。新復合材料的誕生給超高密度儲存帶來了希望，那么一線研究人員是如何解決該問題進而制備超高密度的數據存儲材料呢？

自從上世紀五十年代中期磁存儲技術的出現開始，數據存儲密度每隔三年就會翻一番。巨磁阻（GMR），垂直記錄技術（PMR）和熱輔助磁記錄技術（HAMR）等關鍵技術的創新使得數據存儲容量激增。盡管數據存儲密度仍在持續增長，但增長的勢頭正開始逐漸放緩。

目前，亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心（HZB）的研究者們以新材料促成新技術的發展，該技術能夠使得磁存儲技術遠超當下最先進的熱輔助磁記錄技術，從而獲得更快、更節能的超高密度的數據存儲。

隨著磁存儲數據密度增長的持續驅動，存儲材料的最小磁化區域（一個比特）的占用空間不斷縮小。然而當比特區域縮小到幾十納米時，問題出現了——它們不再穩定而且在少量熱量的干擾下可能會磁翻轉。解決辦法是是熱輔助磁記錄技術，該技術采用聚焦光束加熱比特單元，將熱量的不利影響變成利于因素。當僅有幾納米的區域被加熱時，材料整體仍能夠保持磁化。

Physical Review Applied雜志報道，科學家們并沒有使用傳統用于熱輔助磁記錄技術（HAMR）基礎上的磁存儲設備，而是使用了將含有鏑和鈷元素的薄膜濺射到具有納米結構的基質膜上，得到一種復合材料，。研究員們使用的是馬德里材料科學研究所制備的薄膜。該復合膜的結構是由基質膜和其上面濺射有鏑和鈷元素的薄膜所組成蜂窩型結構，在該結構中的納米孔的直徑為68nm，孔洞間距為105nm。所得復合材料的顯著特性之一就是它的穩定性。材料中的納米孔洞可充當磁疇壁位移的釘扎點而且使得磁矩垂直于材料平面，故而即使外磁場的作用下，材料仍舊能夠保持穩定。雖然穩定性是材料的主要優點，但亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心（HZB）的研究者們相信該材料的最大特點在于可實現快速磁化模式的數據寫入且材料僅需加熱到80℃。

在一次新聞發布會上，該研究的合作者Florin Radu說道：“在鏑鈷（DyCo₅）?材料中的（數據存儲）過程是一種節能且快速的過程。”該項目的負責人Jaime Sánchez-Barriga補充道：“我們的結果表明對于超高密度熱輔助數據存儲系統存在一種候選方案，這種方案耗能更少，同時也具備其他更優越的性能”。

原文鏈接：Ultrahigh Density Data Storage Could Get Faster and Easier to Produce.

文獻鏈接：Ferrimagnetic DyCo5 Nanostructures for Bits in Heat-Assisted Magnetic Recording.

本文由編輯部封蕾提供素材，何鑫編譯，李銳審核，點我加入材料人編輯部。