Mekaniska hårddiskar har två huvudkomponenter, en läsarm och roterande skivor belagda med ett magnetiskt material. Med tillverkningstekniska framsteg har skivorna blivit tunnare och fler och möjliggjort högre lagringsdensitet, det vill säga hur mycket data som går att lagra på en given yta. Just nu ligger de hårddiskar med högst lagringsdensitet på drygt 1 TB per kvadrattum och i en hårddisk om storleken 3,5 tum får det plats cirka 5–7 skivor som mest.
För att få plats med fler skivor och öka lagringsdensiteten måste de göras tunnare för att rymmas under läsarmen. För närvarande tas en del av platsen upp av ett lager kring varje skiva som skyddar mot korrosion och mekaniska skador, så kallade "carbon-based overcoats" (COC). Nu har forskare från University of Cambridge hittat ett nytt sätt att både skydda skivorna och göra dem tunnare med hjälp av materialet grafen, för upp till tio gånger så hög lagringsdensitet.
Grafen delar många egenskaper med grafit, men är mycket tunnare. Det skyddar mot korrosion och är mycket tåligt. I sin studie provar forskarna att ersätta det traditionella skyddslagret med 1–4 lager grafen och redan vid ett lager påvisas bättre skydd jämfört med traditionella COC-lager.
Cambridge scientists transferred graphene onto hard disks made of iron-platinum as the magnetic recording layer, and tested Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) – a new technology that enables an increase in storage density by heating the recording layer to high temperatures. Current COCs do not perform at these high temperatures, but graphene does. Thus, graphene, coupled with HAMR, can outperform current HDDs, providing an unprecedented data density, higher than 10 terabytes per square inch.
Med hjälp av grafen blir skivorna inte bara tunnare, de tål även högre temperaturer. Den minskade tjockleken i kombination med tekniken Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) beräknar forskarna kunna ge en ökning i lagringsdensitet upp till 10 TB per kvadrattum eller mer, det vill säga minst 10 gånger högre än nuvarande 1 TB per kvadrattum.
Dagens hårddiskar har en kapacitet på uppemot 20 TB och till år 2025 spår industrin att det ska finnas enheter på hela 100 TB. Vad appliceringen av grafen skulle kunna innebära för framtida avancemang återstår att se.
