L'astuce de fabrication offre cinq fois plus de capacité de disque dur

Une technique qui permet aux couches à nanomotifs qui stockent les données dans les disques durs de s'assembler a été améliorée pour mieux s'adapter à la production de masse, et pourrait permettre des disques qui stockent cinq fois plus de données que les plus gros disponibles aujourd'hui.

Lignes fines: Les molécules de polymère se sont assemblées en un motif régulier de couloirs de 10 nanomètres de large dans la plus grande de ces deux images de microscope, grâce à l'utilisation d'un nouveau revêtement qui aide les molécules à s'aligner correctement. L'image plus petite montre que sans le revêtement, les polymères ne forment pas de structures organisées.

L'utilisation de l'auto-assemblage au lieu de machines qui impriment ou gravent des caractéristiques a longtemps été considérée comme une solution potentielle à un obstacle imminent à l'extension de la capacité des conceptions de disques durs. Des chercheurs de l'Université du Texas à Austin ont maintenant trouvé une solution à un problème qui rendait l'auto-assemblage incompatible avec les usines existantes.

Les disques durs stockent des données sur un disque en rotation, écrites dans un motif de régions magnétisées sur un revêtement magnétique. Pendant des décennies, les gains de capacité des disques durs sont venus du fait de regrouper ces régions, et donc les données, de manière plus dense. Mais maintenant, ils ne peuvent pas être positionnés beaucoup plus près les uns des autres sans que des interférences magnétiques ne mettent en danger la fiabilité du stockage des données.

Couvrir un plateau de disque avec des points physiquement séparés de matériau magnétique au lieu d'un revêtement continu permettrait un stockage beaucoup plus dense, car les interférences entre les points seraient empêchées par les espaces entre eux. Mais les méthodes de fabrication existantes ne peuvent pas créer de manière fiable des îlots discrets espacés d'environ 30 nanomètres, produisant à peu près la même densité de données que les conceptions de disques durs classiques aujourd'hui.

Grant Willson , professeur de science des matériaux à l'UT Austin, travaillant avec le professeur de chimie de l'UT Austin Christophe Ellis , a trouvé un moyen de créer des îlots magnétiques beaucoup plus compacts que les outils de production existants ne sont capables de le faire. Cette nouvelle méthode utilise un bloc de copolymères - des molécules à longue chaîne constituées de blocs de différents polymères - qui peuvent s'assembler en motifs répétitifs réguliers et très petits. Les motifs peuvent être guidés en choisissant la bonne combinaison de polymères et en ajoutant des motifs à la surface sur laquelle ils sont appliqués. Une fois formé, un tel motif peut être utilisé comme modèle pour créer des points de matériau magnétique sur un plateau de disque dur.

Cette approche a été freinée par le défi de faire reposer à plat de longues molécules de copolymère en utilisant une méthode compatible avec les usines existantes. Le groupe UT Austin a annoncé la semaine dernière qu'il avait résolu le problème en inventant une couche de finition, également un polymère, qui mélange les copolymères dans la bonne orientation.

Vous appliquez simplement quelques couches de plus que d'habitude et chauffez la chose avec la plaque chauffante qui est déjà là, dit Willson. Lorsque la couche de finition polymère est appliquée, elle est inactive et liée aux ions ammonium. Le chauffage chasse l'ammoniac et transforme le polymère de la couche de finition en une nouvelle structure qui interagit avec la couche de copolymère et l'encourage à se déplacer dans l'orientation souhaitée. La couche de finition est ensuite lavée, laissant derrière elle les copolymères et les structures dans lesquelles ils se sont assemblés.

Ce processus peut être effectué en moins de 30 secondes, plus rapidement que l'étape la plus lente actuellement sur une ligne de fabrication de plateaux de disques durs, explique Willson. Jusqu'à présent, le groupe a montré qu'il peut établir des motifs avec des détails aussi fins que 10 nanomètres. Willson estime que cela permettrait aux disques durs de stocker des données à cinq fois leur densité actuelle, soit environ un térabit d'informations (1024 gigaoctets) par pouce carré.

HGST, une société de stockage détenue par Western Digital, étudie comment la technique pourrait être intégrée dans les lignes de production existantes. Willson dit que sa couche de finition devra également être adaptée à la production par des entreprises spécialisées dans la fabrication de semi-conducteurs.

James Watkins , directeur du centre de fabrication hiérarchique à l'Université du Massachusetts, à Amherst, déclare que des améliorations sont également nécessaires pour les copolymères eux-mêmes avant que la méthode d'auto-assemblage puisse être utilisée commercialement. L'un des défis consiste à obtenir un ordre à longue distance en utilisant des copolymères sans défauts sur de grandes surfaces, dit-il. Avec des millions de points de stockage de données sur le plateau d'un disque, les taux d'erreur doivent être très faibles pour éviter qu'un nombre important d'entre eux ne soient mal positionnés.

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