剑桥在Nature子刊发表最新研究：石墨烯可将硬盘容量提高十倍
剑桥在Nature子刊发表最新研究：石墨烯可将硬盘容量提高十倍
你的硬盘又涨价了吗？
多年来，机械硬盘行业发展一直停滞不前，价格却居高不下。
尽管现在固态硬盘用得相当广泛，但机械硬盘在计算领域仍然占有一席之地。
硬盘的存储容量当然在不断增加，但随着我们的媒介需求越来越大，我们需要能够存储更大数据量的硬盘。
那么到底能不能再提高硬盘的存储能力呢？
最近，剑桥大学石墨烯中心的研究人员发现：
石墨烯可用于超高密度的硬盘驱动器，与当前技术相比，每平方英寸数据存储量可以从目前的 1Tb 提高到 10Tb。
这意味着容量提高了十倍啊！
该研究已经发表在 Nature Communications 上，是剑桥大学与埃克塞特大学、印度 CSIR-先进材料与工艺研究所、EPFL、新加坡国立大学和美国阿贡国家实验室的团队合作进行的。
下面，我们先来看看石墨烯怎么用于机械硬盘的？
石墨烯怎么用于 HDD
HDD （硬盘驱动器）最早出现在 1950 年代，但它们在个人计算机中作为存储设备的使用直到 1980 年代中期才开始兴起。
硬盘包含两个主要部分：盘片和磁头。
数据是通过磁头写在盘片上的，当盘片旋转时，磁头会在盘片上方每分钟几千转快速移动，磁头就可以定位在盘片的指定位置上，进行数据的读写操作。
因此，磁头和盘片之间的空间大小决定了硬盘的存储密度。
那中间的空间大小是什么呢?
中间的层名叫碳基涂层 (COC)，它是碳基材料，可以用于保护盘片免受机械损坏和腐蚀。
自 1990 年以来，HDD 的数据密度已经翻了两番，数据密度每平方英寸已达到 1TB，相应的碳基涂层的厚度已经从 12.5nm 减少到 3nm 左右。
如果还想进一步提高数据密度的呢？就得考虑还有什么材料能再薄。
要说薄，石墨烯可是具有无与伦比的薄度。
此外，石墨烯还具备防腐蚀、低摩擦、耐磨性、硬度强、润滑剂兼容性和表面光滑度方面的所有理想特性。
所以，剑桥的研究人员用一到四层石墨烯代替了传统的商业碳基涂层。
效果如何
多说无益，看看实际效果如何？
研究人员将石墨烯转移到由铁铂制成的硬盘上作为磁记录层，并测试了热辅助磁记录 (HAMR)。
HAMR 可以将记录层加热到更高的温度，来增加存储密度，使数据位更小，更紧密地排列在一起，同时还能保持稳定。
在 2020 年 2 月，昭和电工（SDK）公布了下一代全新磁性薄膜，由铁-铂（Fe-Pt）合金制成薄膜磁性层，与 HAMR 技术相结合，可以将数据密度提高到每平方英寸 6TB。
看看，这就是结合 HAMR 技术的威力。
此外，当前的碳基涂层在这些高温下无法发挥作用，但石墨烯可以。
研究人员表示，单个石墨烯层可将腐蚀降低 2.5 倍。
因此，基于四层石墨烯的 COC 与其他创新技术结合使用，如 HAMR 和比特图案化磁记录（BPM），可以远胜过当前的 HDD。
最终给出的数据密度也的的确确破了纪录，每平方英寸的数据密度惊人地超过 10 TB。
网友：等待石墨烯成为主流
为什么又是石墨烯搞出了新闻？
有网友评论：
因为它是石墨烯! 电子工业中永远难以捉摸的元素，所有问题的解决方案。
好吧，这解释的确简单粗暴。
还有网友表示：坐等石墨烯以后成为存储行业的主流。
该研究的作者，剑桥石墨烯中心的 Anna Ott 博士说：
证明石墨烯可以作为传统硬盘驱动器的保护涂层，并且能够承受 HAMR 条件是非常重要的，这将进一步推动新型高密度硬盘驱动器的发展。
剑桥石墨烯中心主任 Andrea C. Ferrari 教授也补充说：
这项工作展示了石墨烯可以用于超高存储密度磁介质的优异机械、腐蚀和耐磨性能。
2020 年，HDD 存储容量大约为 10 亿 TB ，如果都能换成石墨烯，真是潜力无限。
这一次在数据存储领域，“新材料之王”石墨烯再一次证明了它的神奇。
虽然在之前有很多石墨烯产品是在炒概念，但希望这一次不仅是概念，让我们期待石墨烯存储走进我们的生活吧！
毕竟谁不想自己的硬盘容量大 10 倍呢？
来自: 驱动之家