КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: ИННОВАЦИИ: Плотность записи удваивается
Информации сегодня так много, что носители информации едва справляются с нагрузкой. Казалось бы, почему не сделать жесткий магнитный диск в компьютере с гораздо более плотной записью? На языке технологов это означает, что на единице поверхности диска должно находиться гораздо больше ферромагнитных частиц. Иными словами, частицы надо сделать меньше, чтобы их уместилось больше. Но вся беда заключается в том, что при уменьшении, скажем, частицы железа до 50 нанометров, она теряет свои ферромагнитные свойства и перестает притягиваться к магниту. Именно поэтому плотность записи ограничена естественным пределом. Теоретически - это несколько десятков гигабит на 1 квадратный дюйм. А в обычных компьютерах этот объем значительно меньше. Можно ли как-то обойти это естественное ограничение, поставленное природой? Оказывается, можно. Но для этого надо создать новый материал.
Оригинальное решение проблемы предложили ученые из группы академика Юрия Третьякова на химическом факультете МГУ им. Ломоносова, которые занимаются новыми методами синтеза нанокомпозитных материалов. Им удалось в инертной матрице, т. е. в неорганическом инертном веществе, синтезировать частицы ферромагнетиков размером в несколько нанометров, которые сохраняли свои магнитные свойства.
Для такого синтеза не требуется каких-то особенных условий и реактивов. Все они, что называется, стоят на полке. Неорганическая матрица - это так называемые слоистые гидроксиды металлов, которые встречаются в природе. Если в регулярную структуру частиц слоистого гидроксида ввести органические комплексы интересующих нас металлов (железа, кобальта, никеля), а потом восстановить порошок гидроксида водородом, то комплексы распадутся и в матрице, т. е. внутри частиц порошка, образуются наночастицы металлов. Причем, следуя слоистой структуре матрицы, частицы тоже будут расположены достаточно равномерно, слоями. Таким способом получаются нити и пластинки ферромагнетиков нанометровых размеров, скажем, нить металла диаметром 1 - 5 нм и длиной 10 - 100 нм.
Впрочем, предложенный учеными способ синтеза позволяет достаточно точно регулировать размеры получаемых частиц. Остается только нанести полученный порошок, который легко прессуется, на поверхность диска. А можно из этого композита делать и сами диски. Из-за того что частицы невелики, их плотность на единице поверхности будет значительно выше, чем у нынешних дисков, а использование частиц нитевидной или пластинчатой формы позволяет избежать потери магнитных свойств, связанной с уменьшением размера частиц.
Чувствительная головка винчестера в компьютере считывает информацию с жесткого диска, перемещаясь над его поверхностью. Даже если речь идет о рекордной плотности записи, то в этом случае минимальный участок поверхности, с которого считывается единица информации, представляет собой квадрат со стороной 160 нанометров. Новый нанокомпозит, синтезированный учеными из группы Третьякова, позволяет уменьшить эту величину до 50 нанометров, т. е. увеличить плотность записи в 10 раз.
А материаловеды из МГУ уже думают о следующем шаге - синтезировать такой нанокомпозит, в котором нити металлов будут расположены параллельно, из-за чего их плотность еще увеличится. По их оценкам, новый метод синтеза нанокомпозитов позволит получать материалы, увеличивающие плотность записи в 1000 раз.