Нанотехнологии для устройств хранения

Два профессора университета шт. Нью-Йорк в Буффало заявили, что ими был найден способ размещения огромных объемов информации на небольших жестких дисках. Все это должно осуществляться с использованием нанотехнологий. Профессора университета Харш Дип Чопра и Сюзан Хуа представили технологию создания высокочувствительных датчиков.

Так называемый «наноконтакт» (очень маленький электрический проводник) был получен в июле прошлого года. С тех пор двое ученых нашли еще более простой и устойчивый способ создания чувствительных элементов, и это открытие может оказать огромное влияние на мир хранения данных. Элемент, полученный исследователями, позволяет создателям жестких дисков увеличить плотность записи информации до одного терабита на квадратный дюйм. Большая часть выпускаемых сегодня жестких дисков позволяют хранить от 20 до 80 Гбайт, при этом они имеют гораздо большие размеры.

По словам Чопра, электроны в обычных проводниках движутся по зигзагообразной траектории. Ученым же удалось создать проводник, размеры которого оказались меньше, чем непрерывный отрезок пути электрона.

Короткий проводник обеспечивает прямолинейное движение электрона и исключает наличие зигзагов в его траектории. Он носит название «баллистического магнитного сопротивления» (ballistic magnetoresistance).

Ученые обнаружили, что в момент воздействия магнитного поля на короткий проводник при прохождении через него электрона уровень его электрического сопротивления в 3 тыс. раз превышает уровень сопротивления, зарегистрированный до сегодняшнего дня. Первые подобные результаты были получены в июле прошлого года. За это время исследователям удалось увеличить сопротивление еще в 33 раза.

Стандартный жесткий диск использует считывающие головки для хранения данных и обеспечения доступа к ним. Магнитное поле оказывает воздействие на информационные разряды, и электризованная головка чтения воспринимает электрическое сопротивление, вызванное магнитным полем интерпретируемых данных. Разряды данных имеют примерно такой же размер, что и головки чтения.

Для использования нового типа сенсорных элементов жестких дисков производителям придется помещать наноконтакты ближе к намагниченным разрядам данных и измерять сопротивление магнитного поля. Применение наноконтактов в головках чтения означает, что производители устройств записывают каждый разряд данных на значительно меньшем по своей площади пространстве. Чем меньше разряды данных на жестком диске, тем более чувствительным должен быть датчик, регистрирующий изменение уровня сопротивления, которое вызывается магнитным полем. Датчики наномасштаба изготавливаются из никеля, а «усики» наноконтакта находятся между двумя электродами, по которым проходит электрический ток. «Приложений для подобных датчиков пока не существует, — заметил Чопра. — На то, чтобы новая технология производства жестких дисков нашла применение в готовых продуктах, уходит, как правило, не менее пяти-восьми лет. Кроме того, разработчикам требуется время, для того чтобы понять, что именно порождает принципиальные изменения сопротивления, которые оказываются неприемлемыми для технологии, рассчитанной на незамедлительное использование».

Помимо всего прочего данная технология может использоваться для обнаружения молекул органических веществ. По словам Чопра, безопасное ее применение оказывается возможным в том случае, когда химики способны определить состав неизвестного вещества, изучая след, оставленный молекулой на магнитном поле.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями