Graphen verzehnfacht Platten-Speicherdichte

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Wissenschaftler aus Cambridge erzielen
dank der neuen Beschichtung einen Durchbruch

Graphen verzehnfacht Platten-Speicherdichte
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Festplatte: mehr Kapazität dank Graphen-Überzug (Foto: pixabay.com, blickpixel)
Archiv | 19.06.2021 | Forschern des Cambridge Graphene Centre haben Festplatten entwickelt, die zehnmal mehr Daten speichern. Sie haben die Platten mit einer Schutzschicht aus Graphen überzogen, die nur wenige Atomlagen dick ist. Sie löst die bisher üblichen Beschichtungen ab, die ebenfalls aus Kohlenstoff bestehen, aber um ein Vielfaches dicker sind als Graphen. Der Schreib- und Lesekopf kann damit weitaus dichter über der schnell rotierenden Platte schweben. Dadurch erhöht sich die Speicherdichte.

Extrem dünn und abriebfest

Die Schutzschichten sollen die Platten vor Beschädigung und Korrosion schützen. Gleichzeitig müssen sie die elektromagnetischen Pulse passieren lassen, die beim Beschreiben und Auslesen auftreten. Kohlenstoff ist dazu bestens geeignet. In Form von Graphen wird ein Optimum erreicht. Die extrem dünne Folie aus Kohlenstoffatomen, die bienenwabenförmig angeordnet sind, ist extrem abriebfest und schützt die empfindliche Platte mindestens ebenso gut wie die dicke Kohlenstoffschicht.

 

Die Datenmenge, die auf eine Festplatte passt, hat sich seit 1990 vervierfacht. Die Dicke der Schutzschicht reduzierte sich parallel dazu von 12,5 auf drei Nanometer. Jetzt lässt sich der Abstand zwischen Schreib- und Lesekopf und Festplatte noch einmal verringern. Die Forscher arbeiteten mit einer graphenbeschichteten Festplatte aus einer Eisen-Platin-Legierung. Um die Speicherdichte noch weiter zu erhöhen, entschieden sie sich zusätzlich für den Einsatz der wärmeunterstützten Magnetaufzeichnung (HAMR). Dabei wird der Punkt, der beschrieben werden soll, von einem Laser kurzzeitig aufgeheizt, ehe der Schreibvorgang beginnt. So lässt sich die Fläche, die jedes Bit benötigt, deutlich reduzieren.

 

Zehn Terabytes pro Quadratzoll

HAMR lässt sich bei konventionell geschützten Festplatten nicht einsetzen. Graphen dagegen ist äußerst hitzebeständig. Letztlich erreichten die Graphen-Spezialisten eine Speicherdichte von zehn Terabytes pro Quadratzoll. Festplatten dominieren, wenn es um die Speicherung großer Datenmengen geht. Sie werden bevorzugt in stationären Geräten eingesetzt, nicht zuletzt, weil sie deutlich preiswerter sind als Solid State Disks (SSD). Diese haben keine bewegten Bauteile und sind schneller als die HDD. Deshalb werden sie vor allem in mobilen Geräten eingesetzt. Auch Speicherkarten und USB-Sticks sind SSD. Der Nachteil: Wenn der auf Halbleitern basierte Speicher mechanisch zerstört ist, sind die Daten unwiederbringlich verloren. Bei HD lässt sich mit speziellen Tools manchmal noch etwas machen. (pte)


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