Speicher: Graphen-Schicht ermöglicht Festplatten mit einer Kapazität von 100 TByte

Die immer weiter voranschreitende Digitalisierung und die technische Entwicklung erhöhen beständig die Nachfrage nach Speichermöglichkeiten. Hochauflösende Videos und erstklassig animierte Computerspiele benötigen heute so viel Platz, dass sie noch vor wenigen Jahren gar nicht auf eine einzelne Festplatte gepasst hätten. Vor diesem Hintergrund haben Forscher der University of Cambridge nun eine wichtige Entdeckung gemacht. Sie fanden heraus, dass durch den Einsatz von Graphen in Zusammenarbeit mit weiteren Techniken die Speicherdichte verzehnfacht werden kann. Zumindest theoretisch wären so Festplatten mit einer Kapazität von mehr als 100 TByte möglich. Konkret experimentierten die Forscher zunächst mit der Beschichtung. Diese soll in erster Linie Beschädigungen vermeiden. Bisher setzen die meisten Hersteller hier auf eine Kohlenstoffschicht. Die Forscher in Cambridge fanden nun heraus, dass auch Graphen verwendet werden kann. Dies wiederum bringt einen wichtigen Vorteil mit sich.

Die Dicke der Schutzschicht kann signifikant verringert werden

So kann Graphen mit einer Dicke von lediglich einem Nanometer aufgetragen werden. Bei Kohlenstoff werden aus technischen Gründen hingegen 2,5 bis 3 Nanometer benötigt. Auf den ersten Blick scheint dies kein besonders großer Unterschied zu sein. Tatsächlich wird dadurch aber eine höhere Aufzeichnungsdichte ermöglicht, weil der Schreib- und Lesekopf so näher an die zentrale Magnetscheibe heranrücken kann. Wie groß der Vorteil tatsächlich ist, hängt nicht zuletzt von der verwendeten Speichertechnik ab. Graphen eignet sich den Angaben der Forscher zufolge besonders gut für energiebasierte Aufnahmetechniken. Ein Beispiel dafür ist das sogenannte Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR). Dabei werden die Magnetpartikel mithilfe eines Lasers auf 450 Grad Celsius erhitzt. Dies reduziert die benötigte Magnetfeldstärke und erhöht dadurch ebenfalls die Speicherdichte. Die Kombination aus Graphenschicht und HAMR-Speicherverfahren sorgt dann für die deutlich erhöhte Speicherkapazität.

Der Schritt zur Serienproduktion benötigt Zeit

Noch bessere Werte könnten zudem mithilfe des Bit-Patterned Magnetic Recording (BPMR) erreicht werden. Hier werden die Bits durch gezielte Vertiefungen in winzige Inseln gezwungen. Auch dieser Ansatz ließe sich mit der Graphenbeschichtung kombinieren. Im Labor haben die Forscher zudem bereits erste entsprechende Festplatten gebaut und getestet. Darauf aufbauend veröffentlichten sie zudem eine Anleitung für den benötigten Produktionsaufbau. Potenzielle Käufer müssen sich aber wohl trotzdem noch ein wenig gedulden. Denn den Forschern scheint zwar ein wichtiger Durchbruch gelungen zu sein. Gleichzeitig beginnt jetzt aber erst die entscheidende Arbeit. Denn aus den Prototypen im Labor muss nun ein für die Serienproduktion geeignetes Produkt werden. Erfahrungen aus der Vergangenheit zeigen, dass dieser Prozess durchaus zeitintensiv ist. Experten gehen daher aktuell davon aus, dass es mehrere Jahre dauern wird bis tatsächlich Festplatten mit Graphen-Beschichtung in großen Stückzahlen produziert werden.

Via: Der Standard

Technik / Graphen
14.06.2021 · 11:11 Uhr
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