Inventan nuevos materiales para discos duros HDD de más capacidad

Los discos magnéticos empleados en los HDD de grabación perpendicular emplean generalmente aleaciones de óxido de cobalto-cromo-platino para la superficie de grabación. Esta se divide en pequeñas áreas en las que es posible registrar la orientación del material magnético, componiendo un bit, la unidad básica de información del sistema binario. El reto al que se enfrentan los científicos para poder incrementar la capacidad de los discos es reducir el tamaño de esas áreas para que quepan más datos en cada disco, pero aparte de las tecnologías de láser más precisas que se están lanzando al mercado, hace falta una superficie magnética con un grano más pequeño, que permita dividir el espacio físico en áreas más pequeñas, manteniendo la precisión en la grabación.

Hasta ahora, la mayoría de discos duros con esta aleación alcanzan una densidad máxima de unos 750 Gigabits por pulgada cuadrada, ya que durante el proceso de fabricación el grano de este material se ve sometido a fluctuaciones térmicas que hacen que el grano cristalice en tamaños de 6 nanómetros o más. En la búsqueda de nuevos materiales y procesos de fabricación que permitan mejorar esta cifra, los científicos están trabajando con nuevas aleaciones como la de hierro-platino (FePt). Este compuesto promete una densidad mayor, pero en el proceso de fabricación es necesario elevar las temperaturas de 500 a 600o C, lo que eleva mucho el coste.

Pero recientemente, un grupo de investigadores de la Amity University de la India han publicado un trabajo en el que afirman haber diseñado un proceso que permite emplear la aleación FePt, en la orientación cristalográfica denominada fase L10, para fabricar discos magnéticos con temperaturas por debajo de 300o C, lo que hace mucho más viable su utilización en la industria. Según afirmó Ajay Gupta, director del Centro de Materiales de Espintrónica de la Amity University, este material no era apto para la industria, debido a que para su cristalización se necesitaban temperaturas muy altas, y a que el grano resultante era demasiado grueso, y requería un cabezal de grabación también demasiado grande. Pero con el método que han desarrollado se mejora significativamente la tasa de transformación L10 del material de hierro-platino, reduciendo enormemente la temperatura necesaria para realizar el proceso.

En sus propias palabras: “Este es un paso importante hacia la realización de L10 FePt como material para la grabación perpendicular de alta densidad”. Y añadió que esto permitirá algún día superar el límite de densidad de 1 Terabir por pulgada cuadrada, abriendo las puertas a nuevos discos duros de más capacidad. Añadió que, “Nuestro trabajo supera uno de los principales desafíos al reducir la temperatura necesaria. Pero todavía hay otros requisitos cruciales, como lograr la orientación deseada del grano, que deben cumplirse antes de que sea viable utilizar L10 FePt”.

Según han informado estos científicos, ahora continúan investigando para comprender más a fondo el funcionamiento del proceso a nivel atómico, tratando de optimizar la composición del material y mejorando el espesor de la estructura multicapa para llevarlo a su máximo potencial. Gupta también afirmó: “Estamos trabajando en la orientación de grano deseada para producir medios magnetizados perpendicularmente, al seleccionar la capa inferior adecuada de material sobre el que se depositará el FePt”.

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