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Mejoras para la grabación de datos en discos duros HAMR

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disco duro

La grabación magnética asistida por calor, o HAMR, es una de las últimas tecnologías que ha lanzado parte de la industria de almacenamiento en discos duros magnéticos, con la que han logrado superar las anteriores barreras de capacidad de los HDD. Pero el control preciso de esta temperatura a escala nanométrica es clave para que esta capacidad pueda incrementarse aún más, algo que han logrado hacer investigadores de la Universidad de Minnesota.

Este trabajo, que ha sido publicado en Applied Physics Letters, se basa en los estudios realizados por científicos de la Universidad de Minnesota y del Fremont Research Center (Seagate), de California, que han encontrado una forma de mejorar la precisión al aplicar calor en los sistemas de escritura en discos HAMR. El problema que tratan de resolver es la variación de lo que se conoce como la temperatura Curie a la escala nanométrica en la que se trabaja en este tipo de discos duros. Concretamente en los que emplean superficies de grabación de capa única basados en aleaciones de hierro y platino (FePt). Esta temperatura es aquella a la cual un determinado material pierde sus propiedades magnéticas, lo que supone un problema en cuanto a la vida útil de los discos duros. Por ello, es preciso mejorar el control del calor en este método de grabación para asegurar su fiabilidad. Y también para ampliar la capacidad de los propios discos, ya que un mayor control sobre el calor permite ser más precisos al enfocar el cabezal de grabación sin afectar a las zonas adyacentes, aprovechando mejor la superficie del disco.

Los sistemas convencionales creados hasta ahora por fabricantes como Seagate sufren de esta variación en la temperatura Curie, que genera una suerte de “ruido” que afecta a las zonas colindantes a donde se está grabando cada unidad de información. Esto impide una utilización más precisa del espacio disponible en la superficie del disco, y establece una limitación a la capacidad teórica que se puede alcanzar en los discos de grabación que emplean la tecnología de grabación asistida por calor. Asimismo, el cambio de esta temperatura para el material magnético base puede afectar a su vida útil como soporte de grabación.

Hasta ahora no se habían encontrado formas de mitigar esta variación de temperatura, pero este trabajo introduce nuevas normas de diseño que permiten reducir la variación de la temperatura Curie en la capa de escritura. Además, aborda la cuestión del acoplamiento mecánico cuántico entre dos capas en la superficie de este tipo de discos magnéticos. Los científicos describen un proceso de escritura superparamagnética que puede reducir considerablemente el impacto de las variaciones de temperatura Curie al grabar datos en estos discos.

Las reglas de diseño que han desarrollado estos investigadores se basan en una estructura de dos capas. La de abajo es la superficie de grabación basada en la conocida aleación de hierro y platino (FePt), y la superior es lo que denominan la capa de escritura superparamagnética, que permite un mayor control sobre la temperatura Curie, limitando sus efectos en las zonas adyacentes al punto en el que se registran los datos. Esta investigación propone una forma de diseñar los discos magnéticos, una herramienta que podrán usar los fabricantes de unidades HDD HAMR para mejorar sus productos de cara al futuro. Seagate ha estado involucrado en este trabajo, por lo que cabe espera que en el futuro aprovechen estos avances para sus futuros discos duros magnéticos de alta capacidad.

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