Forskare vid Toshiba Corporation i Japan har studerat driften av en liten enhet tillverkad i skrivhålen på hårddiskens skrivhuvud för att förlänga dess inspelningstäthet. Enheten, utvecklad av HWY Technologies, är baserat på ett designkoncept som kallas mikrovågsassisterad magnetisk inspelning, eller MAMR.

Denna teknik, rapporteras i Journal of Applied Physics , använder en mikrovågsfältgenerator som kallas en spinnmomentoscillator. Spinnmomentoscillatorn avger ett mikrovågsfält som får magnetiska partiklar i inspelningsmediet att vingla som en snurrande topp gör. Detta gör dem mycket lättare att vända när skrivhuvudet tillämpar ett inspelningsmagnetfält i skrivprocessen.

På en dators hårddisk, varje bit av data lagras i magnetiska partiklar som kallas korn. Kornens magnetiska orientering avgör om biten är 0 eller 1.

Genom att göra kornen mindre kan de packas ihop tätare. Detta ökar lagringskapaciteten, men det gör också databitarna instabila. Utvecklingen av MAMR gör att mer stabila magnetiska material kan användas men begränsar också den typ av inspelningsmedia som kan utvecklas.

Utredarna fokuserade på en annan effekt som kallas flux control (FC) -effekten, som också förekommer i MAMR. Denna effekt förbättrar inspelningsfältet och maximeras när magnetiseringen av centrifugeringsmomentoscillatorn är helt omvänd mot gapfältet.

Fördelen med FC -effekten är att förbättring uppnås i alla magnetiska inspelningar, enligt författaren Hirofumi Suto. Detta är betydande, eftersom det inte längre skulle vara nödvändigt att använda inspelningsmedia speciellt utformade för MAMR -tekniken.

FC -enheten, en typ av vridmomentoscillator utformad för att maximera FC-effekten, består av två magnetiska lager tillverkade direkt i skrivhuvudets skrivgap. En förspänningsström levererad till enheten vänder magnetiseringen av ett av skikten genom en effekt som kallas spin-transfer-vridmoment.

Utredarna experimenterade med olika förspänningsströmmar och fann att omvänd magnetisering skedde snabbare vid högre strömmar. När de jämförde deras experiment med en beräkningsmodell, de bestämde också att inspelningsfältet förstärktes av FC -effekten, förbättra skrivhuvudets skrivbarhet och överstiga prestanda för konventionella skrivhuvuden.

FC -enheten fungerar effektivt med en snabb skrivhastighet på cirka 3 gigabit per sekund, enligt Suto. Dessa resultat visar att FC-enheten fungerar som den är och visar att FC-MAMR är en lovande teknik för att förlänga hårddiskernas arealdensitet.

Toshiba planerar att introducera hårddiskar med MAMR-teknik som ökar hårddiskens kapacitet till 16-18 terabyte.