Explorando el uso de cobre en los discos magnéticos HAMR

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Los materiales empleados en la fabricación del soporte magnético de los discos duros son determinantes para lograr una mayor precisión y confiabilidad, y también determinan la durabilidad de las unidades. Hasta ahora, se han usado determinados compuestos para los nuevos discos HAMR, pero un equipo de científicos estadounidenses afirma que añadiendo cobre a estos compuestos es posible mejorar sus propiedades estructurales y magnéticas.

La industria de almacenamiento sigue trabajando en el desarrollo de nuevos materiales y sistemas que permitan mejorar las capacidades de los discos duros magnéticos. Especialmente en tecnologías de vanguardia como la Grabación Magnética Asistida por Calor (HAMR), que está permitiendo superar las tradicionales barreras de capacidad de los discos HDD convencionales, y que todavía tiene mucho margen para evolucionar, tanto en densidad de área como en rendimiento y durabilidad.

Uno de los puntos clave es el propio soporte magnético, que se fabrica aplicando sobre el disco rígido una fina capa de un compuesto con propiedades magnéticas especiales. En los nuevos discos HAMR, actualmente se utilizan compuestos de hierro-platino, que permiten una gran densidad de área y ofrecen una gran resistencia al calor que se genera en los procesos de grabación en estos discos. Pero la industria y los académicos están buscando nuevos compuestos que permitan mejorar las propiedades de estos soportes.

Un buen ejemplo es el estudio que han realizado recientemente un amplio grupo de científicos e ingenieros de la Universidad de Nebraska-Lincoln, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (California), el fabricante de discos duros Western Digital y de la Universidad de Santa Clara (California). En él han evaluado cómo puede beneficiar a esta tecnología la adición de otros elementos como el boro, y especialmente el cobre, a los soportes magnéticos de los discos duros HAMR.

En su trabajo explican que “para permitir una alta densidad de almacenamiento, se necesita un conocimiento sólido del desorden estructural y químico a escalas de pequeña longitud, así como de las modificaciones asociadas de la estructura de la banda electrónica”. Para ello han añadido pequeñas cantidades de cobre al compuesto empleado en los discos rígidos, y han analizado el efecto que esto produce en las propiedades estructurales y magnéticas de los medios granulares, tradicionalmente fabricados con compuestos de FePt.

Tras evaluar los resultados de sus experimentos, explican que “dos mecanismos impulsados por cobre, aunque compiten, pueden conducir a mejoras tanto en propiedades estructurales como magnéticas”. Afirman que al sustituir partículas de hierro por otras de cobre se produce una degradación de las propiedades magnéticas. Pero también se logra un orden cristalográfico mejorado, lo que proporciona una anisotropía magnetogristalina que contrarresta el efecto anterior. Como resultado, las propiedades estructurales y magnéticas del compuesto mejoran.

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