p Embora fora da vista da maioria dos usuários finais, os data centers funcionam nos bastidores para operar a Internet, negócios, instituições de pesquisa e muito mais. Esses data centers dependem de armazenamento digital de alta capacidade, cuja demanda continua a acelerar. Os pesquisadores criaram um novo meio de armazenamento e processos para acessá-lo que poderia ser uma virada de jogo neste setor. Seu material, chamado óxido de ferro épsilon, também é muito robusto, então pode ser usado em aplicações onde o armazenamento de longo prazo, como arquivamento, é necessário. p Pode parecer estranho para alguns que no ano de 2020, a fita magnética está sendo discutida como um meio de armazenamento de dados digitais. Afinal, não é comum na computação doméstica desde os anos 1980. Certamente os únicos meios relevantes hoje são drives de estado sólido e discos Blu-ray? Contudo, em data centers em todos os lugares, nas universidades, bancos, provedores de serviços de internet ou escritórios governamentais, você descobrirá que as fitas digitais não são apenas comuns, mas essencial.

p Embora tenham acesso mais lento do que outros dispositivos de armazenamento, como unidades de disco rígido e memória de estado sólido, as fitas digitais têm densidades de armazenamento muito altas. Mais informações podem ser mantidas em uma fita do que outros dispositivos de tamanhos semelhantes, e também podem ser mais econômicos. Portanto, para aplicativos de uso intensivo de dados, como arquivos, backups e qualquer coisa coberta pelo termo amplo big data, eles são extremamente importantes. E à medida que a demanda por esses aplicativos aumenta, o mesmo acontece com a demanda por fitas digitais de alta capacidade.

p O professor Shin-ichi Ohkoshi do Departamento de Química da Universidade de Tóquio e sua equipe desenvolveram um material magnético que, junto com um processo especial para acessá-lo, pode oferecer densidades de armazenamento maiores do que nunca. A natureza robusta do material significa que os dados durariam mais do que com outras mídias, e o novo processo opera em baixa potência. Como um bônus adicional, este sistema também seria muito barato de operar.

p "Nosso novo material magnético é chamado de óxido de ferro épsilon, é particularmente adequado para armazenamento digital de longo prazo, "disse Ohkoshi." Quando os dados são gravados nele, os estados magnéticos que representam os bits se tornam resistentes a campos magnéticos externos que poderiam interferir nos dados. Dizemos que tem uma forte anisotropia magnética. Claro, esse recurso também significa que é mais difícil escrever os dados em primeiro lugar; Contudo, também temos uma nova abordagem para essa parte do processo. "

p O processo de gravação depende de ondas milimétricas de alta frequência na região de 30-300 gigahertz, ou bilhões de ciclos por segundo. Essas ondas de alta frequência são direcionadas para tiras de óxido de ferro épsilon, que é um excelente absorvedor de tais ondas. Quando um campo magnético externo é aplicado, o óxido de ferro épsilon permite sua direção magnética, que representa um binário 1 ou 0, para inverter na presença de ondas de alta frequência. Uma vez que a fita passou pela cabeça de gravação onde isso ocorre, os dados são então bloqueados na fita até que sejam sobrescritos.

p “É assim que superamos o que é chamado no campo da ciência de dados de 'o trilema do registro magnético, '"disse a Professora Assistente de Projeto Marie Yoshikiyo, do laboratório de Ohkoshi. "O trilema descreve como, para aumentar a densidade de armazenamento, você precisa de partículas magnéticas menores, mas as partículas menores vêm com maior instabilidade e os dados podem ser facilmente perdidos. Portanto, tivemos que usar materiais magnéticos mais estáveis ​​e produzir uma maneira inteiramente nova de escrever para eles. O que me surpreendeu foi que esse processo também poderia ser eficiente em termos de energia. "

p O óxido de ferro épsilon também pode ser usado além da fita magnética de gravação. As frequências que ele absorve bem para fins de registro também são aquelas destinadas ao uso em tecnologias de comunicação celular de próxima geração além do 5G. Então, em um futuro não muito distante, quando você estiver acessando um site em seu smartphone 6G, tanto ele quanto o data center por trás do site podem muito bem estar usando óxido de ferro épsilon.

p "Sabíamos desde o início que as ondas milimétricas teoricamente deveriam ser capazes de inverter os pólos magnéticos do óxido de ferro épsilon. Mas, como é um fenômeno recentemente observado, tivemos que tentar vários métodos antes de encontrar um que funcionasse, "disse Ohkoshi." Embora os experimentos tenham sido muito difíceis e desafiadores, a visão dos primeiros sinais bem-sucedidos foi incrivelmente comovente. Prevejo que veremos fitas magnéticas baseadas em nossa nova tecnologia com capacidade 10 vezes maior que a atual dentro de cinco a 10 anos. "