211service.com
Almacenamiento de datos de mayor densidad
Un láser que enfoca la luz en un punto de 30 nanómetros de ancho podría ser un avance importante hacia los discos duros de densidad ultra alta. Investigadores de la Universidad de California, Riverside (UCR) y de la Universidad de Houston, en Texas, que han desarrollado el nanolaser, dicen que podría conducir a discos duros con 10 terabits de datos empaquetados en una pulgada cuadrada.
Destacar: Para hacer un láser que enfoca nanovatios de potencia en un punto de 30 nanómetros, los investigadores cubren un diodo semiconductor con una película de aluminio grabada con diferentes aperturas a nanoescala. Una imagen de microscopio óptico de campo cercano de barrido muestra que la mayor parte de la luz láser sale de la apertura en forma de C.
Hoy en día, los discos duros pueden transportar hasta 200 gigabits por pulgada cuadrada. Los datos se almacenan magnéticamente. Utilizando la tecnología existente, los fabricantes podrían aumentar la capacidad de un disco a un máximo de un terabit por pulgada cuadrada. El nanolaser es un paso importante hacia un sistema de escritura en disco en el que muchos investigadores están trabajando actualmente. Tal sistema usaría campos de luz y magnéticos para almacenar datos en un disco, empaquetando hasta 50 terabits por pulgada cuadrada de datos.
Cuanto más pequeño sea el punto de luz del láser, menor será el tamaño de los bits, lo que significa más bits por pulgada cuadrada. En este momento, el láser puede concentrar 250 nanovatios de potencia en un punto de 30 nanómetros de ancho. Nuestra tecnología se puede reducir a 5 o 10 nanómetros con seguridad, dice Sakhrat Khizroev , profesor de ingeniería eléctrica que dirige el trabajo en la UCR. Un tamaño de punto de 10 nanómetros debe ser lo suficientemente pequeño para obtener una densidad de 10 terabits por pulgada cuadrada.
La tecnología de almacenamiento magnético actual ha duplicado la densidad de datos en los discos duros casi todos los años durante las últimas tres décadas. Pero ahora la tecnología se acerca a su límite. En un disco duro, cada bit es un área pequeña en la que todos los cristales del material tienen sus campos magnéticos alineados en la misma dirección. A medida que se registran más datos en un disco, los bits se vuelven más pequeños y comprenden menos cristales del material. Aproximadamente a un terabit por pulgada cuadrada, las áreas de bits se vuelven tan pequeñas que los cristales no tienen suficiente energía para mantener alineados sus campos magnéticos y los bits terminan perdiendo su información.
Los fabricantes de discos duros como Seagate ahora están buscando un nuevo método para almacenar más datos en discos. La técnica, llamada grabación magnética asistida por calor, implica el uso de un punto de luz bien enfocado para calentar los bits cuando se están grabando. Esto le da a los cristales magnéticos energía para retener sus orientaciones de campo magnético. Hay varias formas en que uno podría imaginarse iluminando el disco, dice Mark Kryder , profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad Carnegie Mellon. La forma más elegante sería utilizar un nanoláser.
Hasta ahora, el desafío ha sido hacer un láser que entregue suficiente energía en un punto de luz lo suficientemente pequeño. Con los láseres anteriores, dice Khizroev, la luz, cuando se enfoca en un tamaño de punto de 30 nanómetros, tiene energías que son una fracción de un nanovatio. Él y sus colegas fabrican su láser de 250 nanovatios depositando una capa muy fina de aluminio en el lado emisor de un láser de diodo semiconductor. Luego, enfocan un haz de iones de galio positivos en el aluminio para grabar pequeñas aberturas a nanoescala. Como predice la teoría de la física, una apertura en forma de C permite que la mayor cantidad de energía ingrese al tamaño de punto más pequeño. Khizroev dice que sus colegas ahora están tratando de diseñar el láser con un tamaño de punto aún más pequeño de 5 a 10 nanómetros.
Ed Schlesinger , jefe del departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de Carnegie Mellon, dice que el nuevo nanoláser es un aspecto importante para hacer realidad la grabación magnética asistida por calor. Pero advierte que hay muchos desafíos de ingeniería que resolver antes de que la tecnología pueda comercializarse. Incluyen montar el láser en un control deslizante para que pueda moverse a varias áreas del disco duro para registrar datos, diseñar un nuevo material de disco que funcione con grabación asistida por calor y fabricar lubricantes de disco que puedan soportar las altas temperaturas durante el calor. -Proceso de escritura asistido.
La grabación magnética asistida por calor es un problema de sistemas real y requiere desarrollo y progreso en muchos frentes simultáneamente, dice Schlesinger. El nanolaser es un buen paso adelante y acerca la tecnología.