A gravação magnética é a principal tecnologia que sustenta o armazenamento de dados em grande escala atualmente. Agora, as empresas estão correndo para desenvolver novos dispositivos de disco rígido (HDDs) capazes de gravar densidades maiores que 1 terabit por polegada quadrada.

Os HDDs de gravação perpendicular armazenam dados como pequenas áreas de magnetização "para cima" ou "para baixo" dentro de uma camada fina nas superfícies dos discos. Cada pequena área representa um bit de informação, e aumentar a densidade de área das gravações requer uma redução no tamanho do bit.

O problema é que a mídia de gravação magnética atual que depende de filmes granulares de óxido de cobalto-cromo-platina (CoCrPt) estão atingindo seu limite físico - uma densidade de aproximadamente 750 gigabits por polegada quadrada - porque as flutuações térmicas impedem o encolhimento do tamanho do grão abaixo de 6 a 7 nanômetros. No AIP Advances , um grupo de pesquisadores na Índia relata seu trabalho ajustando a fase L10, ou orientação cristalográfica, de uma liga de ferro e platina (FePt) como uma solução.

A fase L10 da liga FePt possui alta anisotropia magnetocristalina, o que significa que ele permanece termicamente estável mesmo em tamanhos de grãos tão pequenos quanto 3 nanômetros. Mas a desvantagem do material é que ele requer uma alta temperatura de recozimento (500 graus a 600 graus Celsius) para transformar a fase desordenada depositada em uma fase L10 tetragonal ordenada, aumentando o custo de fabricação.

"A necessidade do material para uma temperatura de recozimento tão alta o torna incompatível com os processos industriais, além de causar um crescimento significativo do grão e um aumento no tamanho da broca - nenhum dos quais é desejável, "disse Ajay Gupta, diretor do Centro de Materiais Spintrônicos da Amity University na Índia.

Isso resultou em um método desenvolvido pelos autores que leva a um aumento significativo da taxa de transformação L10 em sistemas FePt, reduzindo a temperatura de pedido abaixo de 300 graus C. "Este é um passo importante para a realização de L10 FePt como um material para alta densidade gravação perpendicular, "Gupta disse.

L10 FePt como uma mídia de gravação perpendicular pode um dia ser capaz de aumentar a densidade de gravação magnética em HDDs além de 1 terabit por polegada quadrada. “Nosso trabalho supera um dos principais desafios ao reduzir a temperatura do pedido, "disse Gupta." Mas ainda existem outros requisitos cruciais - como alcançar a orientação de grão desejada - que devem ser atendidos antes de se tornar viável o uso de L10 FePt. "

O grupo está agora buscando uma melhor compreensão do mecanismo de nível atômico para o aumento da taxa de transformação L10 em FePt, e tentar otimizar a composição da camada e as espessuras da estrutura de multicamadas para atingir o aumento de pico. "Estamos trabalhando na orientação desejada dos grãos para a produção de mídia perpendicularmente magnetizada, selecionando a camada inferior adequada de material sobre a qual o FePt será depositado, "Gupta disse.