Les disques durs ultra-haute densité fabriqués à partir de graphiques stockent dix fois plus de données


Le graphène peut être utilisé pour disques durs ultra-haute (HDD) avec un saut jusqu’à dix fois supérieur aux technologies actuelles, ont montré des chercheurs du Cambridge Graphene Center.

L’étude, publiée dans Communication nature, a été réalisée en collaboration avec des équipes de l’Université d’Exeter, de l’Inde, de la Suisse, de Singapour et des États-Unis.

Les disques durs sont apparus pour la première fois dans les années 1950, mais leur utilisation en tant que périphériques de stockage dans les ordinateurs personnels n’a commencé qu’au milieu des années 1980. Ils sont devenus plus petits et plus denses en termes de nombre d’octets stockés. Alors que les disques SSD sont populaires pour les appareils mobiles, les disques durs continuent d’être utilisés pour stocker des fichiers sur des ordinateurs de bureau, en grande partie en raison de leurs faibles coûts de fabrication et d’acquisition.

Les disques durs contiennent deux composants principaux : des plateaux et une tête. Les données sont écrites sur les plateaux avec une tête magnétique qui se déplace rapidement sur eux lorsqu’elle tourne. La distance entre la tête et le plateau devient de plus en plus petite pour permettre des densités plus élevées.

Actuellement, les revêtements à de carbone (COC) – couches utilisées pour protéger les panneaux des dommages mécaniques et de la corrosion – occupent une partie importante de cet espacement. La densité de données des disques durs a quadruplé depuis 1990 et l’épaisseur du COC est passée de 12,5 nm à environ 3 nm, ce qui correspond à un téraoctet par pouce carré. Le graphène a maintenant permis aux chercheurs de décupler cette valeur.

Les chercheurs de Cambridge ont remplacé les COC commerciaux par une à quatre couches de graphène et testé la friction, l’usure, la corrosion, la stabilité thermique et la compatibilité des lubrifiants. En plus de sa finesse imbattable, le graphène remplit toutes les propriétés idéales d’une couche supérieure de disque dur en termes de protection contre la corrosion, de faible friction, de résistance à l’usure, de dureté, de compatibilité avec les lubrifiants et de douceur de surface.

Le graphène permet une double réduction du frottement et offre une meilleure corrosion et usure que les solutions de l’art antérieur. En fait, une seule couche de graphène réduit la corrosion de 2,5 fois.

Les scientifiques de Cambridge ont transféré du graphène sur des disques durs en fer-platine en tant que couche d’enregistrement magnétique et ont testé l’enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) – une nouvelle qui permet d’augmenter la densité de stockage en chauffant la couche d’enregistrement à des températures élevées. Les COC actuels ne fonctionnent pas à ces températures élevées, contrairement au graphène. Ainsi, en conjonction avec HAMR, Graphen peut surpasser les disques durs actuels et offrir une densité de données sans précédent de plus de 10 téraoctets par pouce carré.

« La preuve que le graphène peut servir de revêtement protecteur pour les disques durs conventionnels et résister aux conditions HAMR est une découverte très importante. Cela stimulera davantage le développement de nouveaux types de disques durs à haute densité de surface », a déclaré le Dr. Anna Ott du Cambridge Graphene Center, l’un des co-auteurs de cette étude.

Une augmentation de la densité de données des disques durs d’un facteur 10 et une réduction significative du taux d’usure sont déterminantes pour un enregistrement magnétique des données plus durable et permanent. Les développements technologiques basés sur les graphes sont sur la bonne voie vers un monde plus durable.

Le professeur Andrea C. Ferrari, directeur du Cambridge Graphene Center, a ajouté : « Ce travail démontre les excellentes propriétés de résistance mécanique, à la corrosion et à l’usure du graphène pour les supports magnétiques à ultra-haute densité. Si l’on considère qu’environ 1 milliard de téraoctets de stockage sur disque dur neuf ont été produits en 2020, ces résultats montrent une voie pour l’adoption massive du graphène dans les technologies de pointe. »


En route vers la technologie de stockage 2D grâce au graphe magnétique


Plus d’information:
N. Dwivedi et al., Revêtements de graphène pour supports magnétiques à ultra haute densité, Communication nature (2021). DOI : 10.1038 / s41467-021-22687-y

Fourni par l’Université de Cambridge

Citation: Les disques durs ultra-haute densité avec stockent dix fois plus de données (2021, 7 juin), consulté le 8 juin 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-06-ultra-high-density-hard – graphène -ten.html

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