p Pesquisadores da Nano-Meta Technologies Inc. (NMTI) no Purdue Research Park mostraram como superar as principais limitações de um material que poderia permitir à indústria de armazenamento magnético atingir densidades de gravação de dados muito além dos computadores de hoje. p A nova tecnologia poderia tornar possível registrar dados em uma escala pequena sem precedentes usando minúsculas "nanoantenas" e aumentar a quantidade de dados que podem ser armazenados em um disco magnético padrão em 10 a 100 vezes.

p A estratégia de tecnologia da indústria de armazenamento, chamado de gravação magnética assistida por calor (HAMR), depende do design da nanoantena, ou transdutor de campo próximo (NFT), disse Urcan Guler, cientista-chefe da Nano-Meta Technologies.

p HAMR aproveita "plasmonics, "uma tecnologia que usa nuvens de elétrons chamadas plasmons de superfície para manipular e controlar a luz. alguns dos NFTs plasmônicos em desenvolvimento dependem do uso de metais como ouro e prata, que não são mecanicamente robustos e apresentam um desafio na fabricação e confiabilidade de longo prazo da cabeça de gravação HAMR.

p Pesquisadores da Nano-Meta Technologies e da Purdue University estão trabalhando para substituir o ouro por nitreto de titânio. O material oferece alta resistência e durabilidade em altas temperaturas, e seu uso como uma nanoantena abre caminho para sistemas de gravação de próxima geração, disse Vladimir M. Shalaev, diretor científico de nanofotônica no Centro de Nanotecnologia Birck de Purdue e um distinto professor de engenharia elétrica e de computação.

p Os pesquisadores modificaram as propriedades físicas do nitreto de titânio, adaptando-o para HAMR.

p Uma equipe da Nano-Meta Technologies e da Purdue escreveu um artigo sobre a necessidade de desenvolver novos materiais como alternativas ao ouro e à prata para várias aplicações plasmônicas, usando HAMR como exemplo. O artigo foi publicado online este mês na revista Faraday Discussions.

p A tecnologia poderia tornar possível contornar os limites de capacidade de armazenamento em disco impostos por materiais convencionais de gravação magnética. Normalmente, lentes não podem focalizar luz menor do que o comprimento de onda da própria luz, que tem centenas de nanômetros de diâmetro. Contudo, nanoantenas permitem que a luz seja focada em pontos muito menores do que o comprimento de onda da luz, tornando possível aumentar a capacidade de armazenamento do meio.

p A indústria tem relutado em adotar o nitreto de titânio para novas aplicações plasmônicas em potencial porque fazer nanoantenas com nitreto de titânio convencional leva a um "autoaquecimento" excessivo por meio da absorção da luz laser de entrada, dificultando o desempenho. O nitreto de titânio comum também sofre reações de oxidação em altas temperaturas que degradam suas propriedades ópticas, disse Ernesto Marinero, professor da Escola de Engenharia de Materiais de Purdue, especialista em gravação magnética, ingressou na universidade após uma longa carreira na indústria de armazenamento.

p Para resolver ambos os problemas, os pesquisadores modificaram o nitreto de titânio para reduzir significativamente sua absorção intrínseca de luz, pavimentando assim o caminho para superar o bloqueio de autoaquecimento. Além disso, os pesquisadores também resolveram o problema da oxidação protegendo o material com um revestimento ultrafino que evita a oxidação sem afetar as propriedades ópticas do material.

p O artigo Faraday Discussions foi escrito por Guler; Alexander Kildishev, um professor associado de pesquisa de engenharia elétrica e da computação; Alexandra Boltasseva, um professor associado de engenharia elétrica e da computação; e Shalaev.

p HAMR usa um laser para iluminar uma nanoantena, uma estrutura minúscula com a forma e o tamanho ideais para "acoplamento de luz ideal" para produzir o tamanho de ponto necessário na mídia de gravação. A antena acopla a energia eletromagnética em um pequeno ponto, criando calor que permite que uma cabeça magnética grave os uns e zeros necessários para o armazenamento de dados em um disco giratório. O HAMR permite o uso de materiais de gravação com propriedades magnéticas superiores para garantir a estabilidade dos nanoescala uns e zeros das futuras unidades de computador.

p Shalaev e Boltasseva formaram a Nano-Meta Technologies Inc. A empresa está se concentrando inicialmente em três aplicações:HAMR; termofotovoltaicos solares, em que uma camada ultrafina de metamateriais plasmônicos poderia melhorar drasticamente a eficiência da célula solar; e uma nova abordagem terapêutica clínica usando nanopartículas para o tratamento do câncer.

p A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation por meio de um prêmio Small Business Innovation Research concedido ao NMTI pelo desenvolvimento de um HAMR NFT durável.

p "Fase um, que é um projeto de viabilidade, está produzindo resultados promissores e o NMTI está buscando parceiros industriais para o desenvolvimento de produtos, "Disse Guler.