三维磁记录的原理验证演示

日本国立材料研究所（NIMS）、西部数码科技公司和东北大学的研究小组在硬盘驱动器（HDD）领域取得了突破，他们证明了利用三维磁记录介质进行多级记录存储数字信息的可行性。这项技术有望提高HDD的存储容量，未来可能导致更高效、更经济的数据存储解决方案。

目前，数据中心正在越来越多地使用采用垂直磁记录（PMR）技术的硬盘驱动器（HDD）存储大量数据，其面密度约为1.5 Tbit/in²。然而，要实现更高的面密度，需要采用由FePt颗粒组成的高各向异性磁记录介质，并结合热辅助激光写入技术。这种方法被称为热辅助磁记录（HAMR），能够实现高达10 Tbit/in²的面密度。此外，基于一种新原理，通过存储3或4个与HDD技术中使用的二进制级别相比较的多个记录级别，还可以实现大于10 Tbit/in²的面密度。

在该研究中，研究人员成功地通过制备晶格匹配的FePt/Ru/FePt多层薄膜来实现三维排列FePt记录层，其中Ru作为间隔层。磁化率测量显示两个FePt层具有不同的居里温度。这意味着通过调整写入时的激光功率，可以实现三维记录。此外，他们还通过使用模拟记录演示了3D记录的原理，使用了一个模拟微结构和磁性质的介质模型。

三维磁记录方法可以通过在三维中堆叠记录层来增加记录容量。这意味着可以使用更少的HDD存储更多的数字信息，从而为数据中心节省能源。未来，研究人员计划开发工艺来减小FePt颗粒的大小，以改善定向和磁各向异性，并堆叠更多的FePt层，以实现适用于实际高密度HDD的介质结构。