Японская компания TDK провела успешный эксперимент по записи
и считыванию данных с использованием носителей с нетрадиционными для жестких
дисков характеристиками. Представленная компанией TDK технология записи с
предварительным нагревом обеспечивает запись на материалы с повышенной
коэрцитивной силой – это помогает существенно сократить размеры каждого
отдельного бита на пластине жесткого диска.
Современные жесткие диски используют возможности материалов
и технологий практически полностью – дальнейшее повышение плотности
ограничивается предельными физическими характеристиками магнитных носителей.
Одним из таких ограничивающих факторов является коэрцитивная сила
величина напряженности магнитного поля, необходимая для перемагничивания
ферромагнетика. Современные модели жестких дисков используют носители с
коэрцитивной силой около 5 кЭ (килоЭрстед).
Слабая коэрцитивная сила таких материалов повышает вероятность стирания данных
при нагреве – повышенная плотность записи приводит к повышенному нагреву
соседних ячеек при записи: коэрцитивная сила падает и остаточное поле
размагничивает ячейки. Если же взять материал со слишком высокой коэрцитивной
силой, головка просто не сможет перемагнитить ячейки – ей не хватит мощности
поля.
Для своей новой технологии специалисты TDK выбрали материал
с более высокой коэрцитивной силой – порядка 16 кЭ. Такие характеристики
позволяют не беспокоиться о размагничивании из-за нагрева. Чтобы записать
данные на материал, требующий более высокой напряженности поля для
перемагничивания, разработчики включили в состав записывающей головки
нагревательный элемент. Специальный мощный источник света ближнего радиуса
действия на основе лазера разогревает нужную ячейку перед записью, временно
снижая ее коэрцитивную силу – в итоге перемагнитить ячейку можно с помощью уже
имеющихся головок. Проблема заключается в том, чтобы этот источник света не
разогрел соседние области, вызывая их размагничивание.
Несмотря на технические проблемы с охлаждением, инженерам
удалось создать рабочий прототип жесткого диска со скоростью вращения 7200
оборотов в минуту. Для записи используется сборка из записывающих головок HGA
(Head Ginbal Assembly) со встроенными лазерными элементами – эту конструкцию компания
TDK анонсировала в прошлом году. Точные технические характеристики – мощность
нагревательных и записывающих элементов, а также структуру элементов
разработчики пока не раскрывают.
Поскольку уровень ошибок при считывании битов и другие
показатели нового диска пока не измерены, точная плотность записи не объявлена.
На записанных образцах размер одиночной ячейки составил около 75 нанометров. Эта
цифра получена как половина длины волны, полученной при сканировании
поверхности в направлении параллельном движению головки. При наблюдении поверхности
записанного диска в магнитно-силовой микроскоп оказалось, что практически все
ячейки были записаны успешно. Считывание выполнялось на вращающемся стенде с
помощью обычной головки на основе туннельной магнитно-резистивной технологии
TMR (Tunnel Magnetoresistance).
Инженеры TDK считают, что ограничив поле нагрева до пятна
диаметром менее 50 нанометров и обеспечив надлежащее охлаждение, они смогут уже
в 2011-2012 гг. представить серийные жесткие диски на основе технологии записи
с предварительным нагревом, имеющие плотность записи 1 терабайт на квадратный
дюйм пластин или даже больше.
По материалам сайта Tech-ON!.
|
