Исследователи из Кембриджского центра графена показали, что графен может использоваться для создания жестких дисков со сверхвысокой плотностью записи, обеспечив десятикратный скачок по сравнению с современными технологиями.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, британские специалисты провели в сотрудничестве с их коллегами из Индии, Швейцарии, Сингапура и США.
Жесткие диски, массово используемые в персональных компьютерах с середины 1980-х годов, за это время стали меньше по размеру, но существенно вместительнее. Хотя их теснят твердотельные накопители, жесткие диски все еще пользуются популярностью из-за меньшей стоимости.
Увеличение объемов связано с повышением плотности записи, в свою очередь, обеспечиваемым совершенствованием двух ключевых компонентов: пластин и головки. В частности, разработками, позволявшими уменьшать промежуток между ними.
В настоящее время значительную часть этого промежутка занимают покрытия на углеродной основе — слои, призванные защитить пластину от механических повреждений и коррозии. С 1990 года плотность записи увеличилась в четыре раза, а толщина покрытий уменьшилась с 12,5 нм до примерно 3 нм. Эти параметры соответствует плотности 1 терабайт на квадратный дюйм.
Исследователи из Кембриджа заменили используемые сейчас покрытия на графен (от одного до четырех слоев) и проверили трение, износ, коррозию, термическую стабильность и совместимость со смазочными материалами. Оказалось, что, помимо своей непревзойденной тонкости, графен обладает всеми идеальными свойствами внешнего покрытия для жестких дисков с точки зрения защиты от коррозии, низкого трения, износостойкости, твердости, совместимости со смазочными материалами и гладкости поверхности. Он позволяет вдвое снизить трение и обеспечивает лучшую защиту от коррозии и износа, чем современные решения. Фактически, один слой графена уменьшает коррозию в 2,5 раза.
Ученые также опробовали запись с локальным подогревом носителя (HAMR) — новую технологию, которая позволяет увеличить плотность хранения. В отличие от графена, используемые сейчас покрытия не работают при температурах, необходимых для HAMR. Как утверждается, графен в сочетании с HAMR позволит повысить плотность записи до беспрецедентного уровня — более 10 терабайт на квадратный дюйм.
Как скоро разработка придет в серийные HDD, ученые не говорят.