Neue Beschichtung für höhere HDD-Kapazitäten

Graphen statt Kohlenstoff könnte Datendichte auf Festplatten verzehnfachen

Britische Wissenschaftler wollen mit einem neuen Bschichtungsmaterial die Speicherkapazitäten herkömmlicher Festplatten deutlich erhöhen. Sie haben Graphen statt Kohlenstoff eingesetzt, um die Beschichtung der Magnetscheiben signifikant zu reduzieren. In Kombination mit HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) könnte dies zu einer Verzehnfachung der Speicherdichte führen.

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Im Laufe der Jahre konnten traditionelle Festplatten aufgrund der mechanische Natur, der Zugriffszeiten und der Leistung insgesamt mit SSD nicht mehr mithalten. Es gibt aber immer noch gute Gründe und Einsatzzwecke, die für HDDs sprechen, nämlich Preis und Speicherkapazität. Durch neue Technologien wie HAMR soll die Kapazität weiter gesteigert werden. An „Heat Assisted Magnetic Recording“ wird bereits seit fast 20 Jahren gearbeitet und sie erlaubt höhere Speicherdichten mit Hilfe von Lasertechnik.

Forschern der Universität von Cambridge ist es nun gelungen, die erreichbare Datendichte mithilfe von Graphen zu verzehnfachen. Festplatten verwenden eine Beschichtung auf Kohlenstoffbasis, um die Magnetscheiben vor Lese- und Schreibköpfen und anderen Faktoren zu schützen. Um die Speicherkapazität zu erhöhen, haben die Hersteller den Platz zwischen dem Kopf und den Platten reduziert. Mit Kohlenstoff ist die Beschichtung etwa 2,5 bis 3 Nanometer dick, kann mit Graphen aber auf rund 1 nm reduziert werden.

Damit rückt der Lese- und Schreibkopf näher an die Magnetscheibe und man erreicht eine höhere Magnetfeldstärke, wodurch wiederum magnetisch stabileres Material beschrieben werden kann. Das hat zur Folge, dass weniger Magnetpartikel ausreichen und sich die Aufzeichnungsdichte erhöhen lässt.

Die Wissenschaftler haben die Gaphenbeschichtung bereits im Labor getestet und nach Messung von Korrosion, thermischer Stabilität, Oberflächenglätte und Schmierstoffhandhabung kamen sie zu dem Schluss, dass Graphen die Reibung um den Faktor zwei reduziert und zweieinhalb Mal weniger Korrosion verursacht.

HAMR erhitzt die Platten aus Eisen-Platin-Legierung auf hohe Temperaturen, die normale Beschichtungen nicht verarbeiten können. Graphen in Kombination mit HAMR soll zu einer Datendichte von etwa 10 Tbit pro Quadratzoll führen können, wohingegen bisherige Festplattenauf 1 Tbit pro Quadratzoll kommen. Allerdings dürften noch einige Jahre vergehen, bis diese Technologie einsatzreif für die Serienproduktion von Festplatten ist.

Quelle: nature.com

Frank Schräer

Herausgeber, Chefredakteur und Webmaster

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