Жесткие диски: для лучшей записи – сначала затравка, потом нагрев

Новая техника для магнитной записи с помощью тепла обещает улучшить процесс записи для жестких дисков следующего поколения.

Магнитная запись с помощью тепла (HAMR) является новым процессом, который реализует три цели магнитной записи - чтение, запись и стабильность. Исследователям из A*STAR удалось улучшить запись посредством использованием тепловой конструкции, которая позволяет получить более высокую плотность записи.

HAMR производит запись данных с помощью локального нагрева лазером области записи. Точное управление размером теплового пятна на среде записи и градиента температуры во время записи позволяет записать больше данных на меньшей площади. Температурный профиль носителя записи зависит от его физических и химических свойств, таких как оптические характеристики, микроструктура и структура слоя, которые оказывают влияние на производительность и плотность записи.

Цзян Фэн Ху (Jiang Feng Hu) и его команда из А*STAR Data Storage Institute решила улучшить управление тепловым профилем. Три слоя, формирующих среду для записи, - теплоотводящий, подслой и верхний слой - должны поддерживать высокие температурные градиенты. Кроме того, верхний слой должен быть кристаллическими с управляемыми микроструктурными особенностями. Пленка железо-платинового сплава с L10-упорядочением является популярным верхним слоем, поскольку имеет высокую магнитную анизотропию.

Однако выбор подходящего слоя для отвода тепла является сложной задачей. Материалы на основе меди являются привлекательными из-за их высокой теплопроводности, но несоответствие между структурами кристаллического слоя и подслоя из окиси магния ограничивает рост фазы L10. Хотя это несоответствие можно исправить, вставив слой между радиатором и подслоем, это снижает тепловые характеристики среды записи. «Это приведет к уменьшению температурного градиента и отношению сигнал-шум», - объяснил Ху. Это создает проблему, так как высокое отношение сигнал-шум является основным показателем производительности записи среды.

Команда Ху сосредоточилась на техническом решении, называемом «сначала затравочный слой, затем теплоотводящий слой» и соответствующей конструкции среды записи. Так как эта конструкция не требует дополнительного слоя, она обеспечивает большой температурный градиент и более высокое отношение сигнал-шум. Текстурированная пленка нитрида меди используется в качестве затравочного слоя, чтобы обеспечить ориентацию оксида магния, который способствует росту L10-упорядоченной железо-платиновой пленки. Последующее осаждение пленки железо-платинового сплава, которое является высокотемпературным процессом, разлагает нитрат меди в медь, которая является подходящийм слоем для отвода тепла.

Ху отмечает, что этот подход обеспечивает большой температурный градиент в процессе записи. «Большой температурный градиент имеет решающее значение для среды на основе железа-платины для применения HAMR, особенно для сред с более мелкими зернами для обеспечения сверхвысокой плотности записи, на которую ориентирована технология HAMR», - сказал Ху.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365