Magnetisk inspelning är den primära tekniken som ligger till grund för dagens storskaliga datalagring. Nu, företag tävlar om att utveckla nya hårddiskenheter (HDD) som kan registrera tätheter som är större än 1 terabit per kvadrattum.

Vinkelräta hårddiskar för inspelning lagrar data som små områden med magnetisering "upp" eller "ner" i ett tunt lager på skivornas ytor. Varje litet område representerar en bit information, och ökning av yttätheten för inspelningar kräver en minskning av bitstorleken.

Haken är att det nuvarande magnetiska inspelningsmediet som är beroende av vinkelräta kobolt-krom-platina (CoCrPt) oxidgranulära filmer når sin fysiska gräns - en densitet på cirka 750 gigabit per kvadrattum - eftersom termiska fluktuationer förhindrar att kornstorleken krymper under 6 till 7 nanometer. I AIP avancerar , en grupp forskare i Indien rapporterar sitt arbete med att justera L10-fasen, eller kristallografisk orientering, av en järn- och platinalegering (FePt) som en lösning.

L10-fasen av FePt-legeringen har hög magnetokristallin anisotropi, vilket innebär att den förblir termiskt stabil även vid kornstorlekar så små som 3 nanometer. Men materialets nackdel är att det kräver en hög glödgningstemperatur (500 grader till 600 grader Celsius) för att omvandla den deponerade oordnade fasen till en ordnad tetragonal L10-fas, höja tillverkningskostnaderna.

"Materialets behov av en så hög glödgningstemperatur gör det oförenligt med industriella processer, samt orsakar betydande korntillväxt och en ökning av bitstorleken - vilket inte är önskvärt, " sa Ajay Gupta, chef för Center for Spintronic Materials vid Amity University i Indien.

Detta har resulterat i en metod utvecklad av författarna som leder till en betydande förbättring av L10-transformationshastigheten i FePt-system genom att sänka beställningstemperaturen under 300 grader C. "Detta är ett stort steg mot att förverkliga L10 FePt som ett material för hög densitet vinkelrät inspelning, sa Gupta.

L10 FePt som ett vinkelrätt inspelningsmedium kan en dag kunna öka den magnetiska inspelningstätheten i hårddiskar över 1 terabit per kvadrattum. "Vårt arbete övervinner en av de största utmaningarna genom att sänka beställningstemperaturen, ", sa Gupta. "Men det finns fortfarande andra avgörande krav - som att uppnå den önskade kornorienteringen - som måste uppfyllas innan det blir lönsamt att använda L10 FePt."

Gruppen strävar nu efter en bättre förståelse av mekanismen på atomnivå för förbättring av L10-transformationshastigheten i FePt, och försök att optimera skiktsammansättningen och tjockleken av flerskiktsstrukturen för att uppnå toppförbättring. "Vi arbetar på den önskade kornorienteringen för att producera vinkelrätt magnetiserade media genom att välja rätt underlag av material över vilket FePt kommer att deponeras, sa Gupta.