新材料的“诞生”，超高密度存储变得更快、更有效

材料牛注：磁存储领域中，数据存储密度不断增加使每比特数据占有的区域缩小到几十纳米，导致磁化稳定性降低。新复合材料的诞生给超高密度储存带来了希望，那么一线研究人员是如何解决该问题进而制备超高密度的数据存储材料呢？

自从上世纪五十年代中期磁存储技术的出现开始，数据存储密度每隔三年就会翻一番。巨磁阻（GMR），垂直记录技术（PMR）和热辅助磁记录技术（HAMR）等关键技术的创新使得数据存储容量激增。尽管数据存储密度仍在持续增长，但增长的势头正开始逐渐放缓。

目前，亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）的研究者们以新材料促成新技术的发展，该技术能够使得磁存储技术远超当下最先进的热辅助磁记录技术，从而获得更快、更节能的超高密度的数据存储。

随着磁存储数据密度增长的持续驱动，存储材料的最小磁化区域（一个比特）的占用空间不断缩小。然而当比特区域缩小到几十纳米时，问题出现了——它们不再稳定而且在少量热量的干扰下可能会磁翻转。解决办法是是热辅助磁记录技术，该技术采用聚焦光束加热比特单元，将热量的不利影响变成利于因素。当仅有几纳米的区域被加热时，材料整体仍能够保持磁化。

Physical Review Applied杂志报道，科学家们并没有使用传统用于热辅助磁记录技术（HAMR）基础上的磁存储设备，而是使用了将含有镝和钴元素的薄膜溅射到具有纳米结构的基质膜上，得到一种复合材料，。研究员们使用的是马德里材料科学研究所制备的薄膜。该复合膜的结构是由基质膜和其上面溅射有镝和钴元素的薄膜所组成蜂窝型结构，在该结构中的纳米孔的直径为68nm，孔洞间距为105nm。所得复合材料的显著特性之一就是它的稳定性。材料中的纳米孔洞可充当磁畴壁位移的钉扎点而且使得磁矩垂直于材料平面，故而即使外磁场的作用下，材料仍旧能够保持稳定。虽然稳定性是材料的主要优点，但亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）的研究者们相信该材料的最大特点在于可实现快速磁化模式的数据写入且材料仅需加热到80℃。

在一次新闻发布会上，该研究的合作者Florin Radu说道：“在镝钴（DyCo₅） 材料中的（数据存储）过程是一种节能且快速的过程。”该项目的负责人Jaime Sánchez-Barriga补充道：“我们的结果表明对于超高密度热辅助数据存储系统存在一种候选方案，这种方案耗能更少，同时也具备其他更优越的性能”。

原文链接：Ultrahigh Density Data Storage Could Get Faster and Easier to Produce.

文献链接：Ferrimagnetic DyCo5 Nanostructures for Bits in Heat-Assisted Magnetic Recording.

本文由编辑部封蕾提供素材，何鑫编译，李锐审核，点我加入材料人编辑部。