Диск в компьютере работает за счет использования магнитного поля для изменения физических свойств крошечного объема магниточувствительного материала. Текущие исследования направлены на разработку новых материалов и технологий, которые могут максимизировать емкость хранилища за счет сосредоточения данных в наименьшем возможном объеме.
Теперь Zhanhong Cen и его коллеги из Института хранения данных ASTAR в Сингапуре экспериментально и теоретически исследовали свойства нанокристаллов железо-платина (FePt) для использования в магнитных носителях сверхвысокой плотности. Они показывают, что оптический отклик FePt не только имеет соответствующие магнитные характеристики, но и подходит для высоких характеристик, объясняет Cen. «Наночастицы FePt очень перспективны, потому что для этих наночастиц суперпарамагнетизм подавляется при комнатной температуре».
Но у наночастиц FePt есть и недостаток - магнитное поле, необходимое для записи данных, намного выше, чем у современных дисководов. Хотя напряженность магнитного поля, необходимая для изменения состояния, потенциально может быть уменьшена за счет локального нагрева материала импульсом света - процесс, называемый магнитной записью с тепловым воздействием, до сих пор мало что было известно об оптическом отклике FePt.
Cen и его команда создали образцы тонкой пленки, используя процесс, известный как напыление, который включает в себя облучение пучком частиц сплава FePt для высвобождения атомов железа и платины. Атомы приземляются на стеклянную подложку, покрытую слоем оксида магния, где образуют кристаллы. Одновременно команда распылила углерод, чтобы сформировать единый слой нанокристаллов FePt диаметром 15 нанометров и высотой 9,1 нанометра, встроенных в углеродную пленку.
Для сравнения команда также создала образец нанокристалла без углерода и исследовала показатель преломления и поглощение двух образцов как в видимом, так и в ближнем инфракрасном свете. Исследователи использовали эти значения в компьютерной модели для имитации характеристик материала в магнитном записывающем устройстве с нагреванием. Образец, легированный углеродом, вышел на первое место.
«Наше моделирование показывает, что введение углерода в нанокомпозит FePt может улучшить оптические характеристики», - говорит Сен. «В конечном счете, носитель записи на основе FePt-углерода будет работать лучше, чем текущие варианты хранения, потому что он будет использовать меньшее оптическое пятно на носителе записи и обеспечит более энергоэффективную запись и чтение данных».