你的硬盤又漲價(jià)了嗎?

多年來，機(jī)械硬盤行業(yè)發(fā)展一直停滯不前，價(jià)格卻居高不下。

盡管現(xiàn)在固態(tài)硬盤用得相當(dāng)廣泛，但機(jī)械硬盤在計(jì)算領(lǐng)域仍然占有一席之地。

硬盤的存儲(chǔ)容量當(dāng)然在不斷增加，但隨著我們的媒介需求越來越大，我們需要能夠存儲(chǔ)更大數(shù)據(jù)量的硬盤。

那么到底能不能再提高硬盤的存儲(chǔ)能力呢?

最近，劍橋大學(xué)石墨烯中心的研究人員發(fā)現(xiàn)：

石墨烯可用于超高密度的硬盤驅(qū)動(dòng)器，與當(dāng)前技術(shù)相比，每平方英寸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量可以從目前的1Tb提高到10Tb。

這意味著容量提高了十倍啊!

該研究已經(jīng)發(fā)表在Nature Communications上，是劍橋大學(xué)與?？巳卮髮W(xué)、印度CSIR-先進(jìn)材料與工藝研究所、EPFL、新加坡國立大學(xué)和美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行的。

下面，我們先來看看石墨烯怎么用于機(jī)械硬盤的?

石墨烯怎么用于HDD

HDD (硬盤驅(qū)動(dòng)器)最早出現(xiàn)在1950年代，但它們在個(gè)人計(jì)算機(jī)中作為存儲(chǔ)設(shè)備的使用直到1980年代中期才開始興起。

硬盤包含兩個(gè)主要部分：盤片和磁頭。

數(shù)據(jù)是通過磁頭寫在盤片上的，當(dāng)盤片旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭會(huì)在盤片上方每分鐘幾千轉(zhuǎn)快速移動(dòng)，磁頭就可以定位在盤片的指定位置上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。

因此，磁頭和盤片之間的空間大小決定了硬盤的存儲(chǔ)密度。

那中間的空間大小是什么呢?

中間的層名叫碳基涂層 (COC)，它是碳基材料，可以用于保護(hù)盤片免受機(jī)械損壞和腐蝕。

自1990年以來，HDD的數(shù)據(jù)密度已經(jīng)翻了兩番，數(shù)據(jù)密度每平方英寸已達(dá)到1TB，相應(yīng)的碳基涂層的厚度已經(jīng)從12.5nm減少到3nm左右。

如果還想進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)密度的呢?就得考慮還有什么材料能再薄。

要說薄，石墨烯可是具有無與倫比的薄度。

此外，石墨烯還具備防腐蝕、低摩擦、耐磨性、硬度強(qiáng)、潤滑劑兼容性和表面光滑度方面的所有理想特性。

所以，劍橋的研究人員用一到四層石墨烯代替了傳統(tǒng)的商業(yè)碳基涂層。

效果如何

多說無益，看看實(shí)際效果如何?

研究人員將石墨烯轉(zhuǎn)移到由鐵鉑制成的硬盤上作為磁記錄層，并測試了熱輔助磁記錄 (HAMR)。

HAMR可以將記錄層加熱到更高的溫度，來增加存儲(chǔ)密度，使數(shù)據(jù)位更小，更緊密地排列在一起，同時(shí)還能保持穩(wěn)定。

在2020年2月，昭和電工(SDK)公布了下一代全新磁性薄膜，由鐵-鉑(Fe-Pt)合金制成薄膜磁性層，與HAMR技術(shù)相結(jié)合，可以將數(shù)據(jù)密度提高到每平方英寸6TB。

看看，這就是結(jié)合HAMR技術(shù)的威力。

此外，當(dāng)前的碳基涂層在這些高溫下無法發(fā)揮作用，但石墨烯可以。

研究人員表示，單個(gè)石墨烯層可將腐蝕降低2.5倍。

因此，基于四層石墨烯的COC與其他創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合使用，如HAMR和比特圖案化磁記錄(BPM)，可以遠(yuǎn)勝過當(dāng)前的 HDD。

最終給出的數(shù)據(jù)密度也的的確確破了紀(jì)錄，每平方英寸的數(shù)據(jù)密度驚人地超過10 TB。

網(wǎng)友：等待石墨烯成為主流

為什么又是石墨烯搞出了新聞?

有網(wǎng)友評論：

因?yàn)樗鞘? 電子工業(yè)中永遠(yuǎn)難以捉摸的元素，所有問題的解決方案。

好吧，這解釋的確簡單粗暴。

還有網(wǎng)友表示：坐等石墨烯以后成為存儲(chǔ)行業(yè)的主流。

該研究的作者，劍橋石墨烯中心的Anna Ott 博士說：

證明石墨烯可以作為傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)涂層，并且能夠承受HAMR條件是非常重要的，這將進(jìn)一步推動(dòng)新型高密度硬盤驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展。

劍橋石墨烯中心主任Andrea C. Ferrari 教授也補(bǔ)充說：

這項(xiàng)工作展示了石墨烯可以用于超高存儲(chǔ)密度磁介質(zhì)的優(yōu)異機(jī)械、腐蝕和耐磨性能。

2020年，HDD 存儲(chǔ)容量大約為10億 TB，如果都能換成石墨烯，真是潛力無限。

這一次在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，“新材料之王”石墨烯再一次證明了它的神奇。

雖然在之前有很多石墨烯產(chǎn)品是在炒概念，但希望這一次不僅是概念，讓我們期待石墨烯存儲(chǔ)走進(jìn)我們的生活吧!

畢竟誰不想自己的硬盤容量大10倍呢?