Graphen verzehnfacht Platten-Speicherdichte
Wissenschaftler aus Cambridge erzielen dank der neuen Beschichtung einen Durchbruch
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Festplatte: mehr Kapazität dank Graphen-Überzug (Foto: pixabay.com, blickpixel) |
Cambridge (pte023/08.06.2021/12:30)
Festplatten in Computern und Laptops speichern künftig zehnmal mehr Daten als heute. Der Leistungssprung gelang Forschern am am Graphenzentrum https://www.graphene.cam.ac.uk/ der Universität Cambridge in Großbritannien. Sie haben die Platten mit einer Schutzschicht aus Graphen überzogen, die nur wenige Atomlagen dick ist. Sie löst die bisher üblichen Beschichtungen ab, die ebenfalls aus Kohlenstoff bestehen, aber ein Vielfaches dicker sind als Graphen. Die Folge des neuen Minimalismus: Der Schreib- und Lesekopf kann weitaus dichter über der schnell rotierenden Platte schweben. Dadurch erhöht sich die Speicherdichte.
[b]Extrem dünn und abriebfest[/b]
Die Schutzschichten sollen die Platten vor Beschädigung und Korrosion schützen. Gleichzeitig müssen sie die elektromagnetischen Pulse passieren lassen, die bei Beschreiben und Auslesen auftreten. Kohlenstoff ist dazu bestens geeignet. In Form von Graphen wird ein Optimum erreicht. Die extrem dünne Folie aus Kohlenstoffatomen, die bienenwabenförmig angeordnet sind, ist extrem abriebfest und schützt die empfindliche Platte mindestens ebenso gut wie die dicke Kohlenstoffschicht.
Die Datenmenge, die auf eine Festplatte (HD nach dem Englischen Hard Disk) passt, hat sich seit 1990 vervierfacht. Die Dicke der Schutzschicht reduzierte sich parallel dazu von 12,5 auf drei Nanometer. Jetzt lässt sich der Abstand zwischen Schreib- und Lesekopf und Festplatte noch einmal verringern.
[b]Wärme erhöht zusätzlich die Speicherdichte[/b]
Die Forscher in Cambridge arbeiteten mit einer graphenbeschichteten Festplatte aus einer Eisen-Platin-Legierung. Um die Speicherdicht noch weiter zu erhöhen entschieden sie sich zusätzlich für den Einsatz der Wärme-unterstützten Magnetaufzeichnung (heat-assisted magnetic recording/HAMR). Bei diesem Verfahren wird der Punkt, der beschrieben werden soll, von einem Laser kurzzeitig aufgeheizt, ehe der Schreibvorgang beginnt. So lässt sich die Fläche, die jedes Bit benötigt, deutlich reduzieren. HAMR lässt sich bei konventionell geschützten Festplatten nicht einsetzen. Graphen dagegen ist äußerst hitzebeständig. Letztlich erreichten die Graphen-Spezialisten eine Speicherdichte von zehn Terabytes pro Quadratzoll.
[b]Festplatte dominiert wegen des Preises[/b]
Festplatten dominieren, wenn es um die Speicherung großer Datenmengen geht. Sie werden bevorzugt in stationären Geräten eingesetzt, nicht zuletzt, weil sie deutlich preiswerter sind als Solid State Disks (SSD). Diese haben keine bewegten Bauteile und sind schneller als die HDD. Deshalb werden sie bevorzugt in mobilen Geräten eingesetzt. Auch Speicherkarten und USB-Sticks sind SSD.
Der Nachteil: Wenn der auf Halbleitern basierte Speicher mechanisch zerstört ist sind die Daten unwiederbringlich verloren. Bei HD lässt sich mit speziellen Tools manchmal noch was machen.
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