استفاده از نانوذرات در ساخت هارددیسک

محققان اروپایی ترکیب جدیدی برای تولید صفحات ذخیره‌کننده‌ی اطلاعات یافتند که در آن از نانوذرات استفاده شده‌است. این فناوری می‌تواند منجر به تولید حافظه‌هایی شود که قادر به ذخیره‌ی هزار میلیارد بیت اطلاعات در یک اینچ مربع است.

محققان اروپایی ترکیب جدیدی برای تولید صفحات ذخیره‌کننده‌ی اطلاعات یافتند که در آن از نانوذرات استفاده شده‌است. این فناوری می‌تواند منجر به تولید حافظه‌هایی شود که قادر به ذخیره‌ی هزار میلیارد بیت اطلاعات در یک اینچ مربع است.

هارددیسک‌های مورد استفاده در کامپیوترهای شخصی اکنون ظرفیتی در حد یک ترابایت یا بیشتر دارد که می‌توان مقادیر بسیار زیاد اطلاعات را روی آن ذخیره کرد. به‌نظر می‌رسد ظرفیت حافظه‌ها به‌شکل نامحدودی در حال رشد است؛ اما حقیقت این است که رشد حافظه‌ها محدودیت دارد و سازندگان این حافظه‌ها به‌خوبی می‌دانند که در حال رسیدن به مرز این محدودیت هستند.

هارددیسک‌های امروزی اطلاعات را روی لایه‌های فرومغناطیس ذخیره می‌کنند؛ این لایه‌ها دارای دانه‌های ۷ نانومتری هستند که هر بیت اطلاعات روی یک سلول می‌نشیند که این سلول هم ۶۰ تا ۸۰ دانه را اشغال کرده‌است. با اعمال میدان مغناطیسی در یک جهت، عدد ۱ ذخیره می‌شود و زمانی که میدان معکوس اعمال شود، عدد صفر ذخیره خواهد شد.

یکی از راه‌های ذخیره‌ی اطلاعات در فضای کمتر، کوچک‌تر کردن سلول‌هاست؛ اما با کوچک‌تر شدن سلول، تعداد دانه‌ها کاهش یافته، نسبت سیگنال به نویوز افزایش می‌یابد و از این رو احتمال خوانده نشدن سلول بالا می‌رود.

راه مناسب برای حل این مشکل استفاده از محیط‌های ضبط اطلاعات با دانه‌های کوچک‌تر است؛ اما در این حالت نیز مشکل ناپایداری دمایی پیش می‌آید. در یک بازه‌ی زمانی، اگر پایداری گرمایی به اندازه‌ی کافی نباشد، ممکن است جهت‌گیری مغناطیسی اطلاعات تغییر کند و نتیجه‌ی آن از بین رفتن اطلاعات است.

محققان دانشگاه چمنیز از نانوذرات کروی ۲۵ نانومتری استفاده کردند که از دانه‌های به کاررفته در هارددیسک‌ها بزرگ‌تر و از سلول‌های ذخیره‌سازی اطلاعات کوچک‌تر است. آنها از این نانوذرات که از جنس سیلیکاست، آرایه‌هایی را تهیه کردند. برای این کار نانوذرات را در الکل ریخته، سپس آن را روی سطح مورد نظر می‌ریزند و پس از تبخیر شدن الکل، نانوذرات خودآرایی‌داده‌شده به شکل الگوهای مشخصی درمی‌آیند.

با نشست فیلم مغناطیسی روی نانوذرات، برجستگی‌هایی روی فیلم ایجاد می‌شود که می‌تواند به‌عنوان سلول ذخیره‌ی اطلاعات عمل کند. این ذرات قادرند به‌سوی قطب شمال یا جنوب جهت‌گیری کنند که این مسئله، تعیین‌کننده‌ی صفر یا ا بودن آن است.

با استفاده از این فناوری می‌توان ۱۰۰۰ گیگابایت اطلاعات را در یک اینچ مربع ذخیره کرد که این رقم ۶ برابر بیشتر از نمونه‌های رایج در بازار است. ساز و کار خودآرایی در این روش، موجب شده تا هزینه‌ی تولید در آن کاهش یابد.