p O fluxo de calor em materiais atomicamente finos é fortemente direcional e agora a pesquisa da A * STAR indica que esta propriedade pode ser empregada para melhorar o desempenho de discos rígidos de computador. p Os discos rígidos armazenam dados usando campos magnéticos para alterar as propriedades de uma pequena seção de um material magneticamente sensível. Diminuir o tamanho desta seção aumenta a capacidade do drive, mas também aumenta o tamanho do campo magnético necessário para a comutação. Além disso, o tamanho mínimo do campo magnético é limitado por um efeito conhecido como superparamagnetismo, em que as propriedades magnéticas em escala nanométrica podem mudar espontaneamente, perder todas as informações armazenadas.

p Uma abordagem para contornar esses problemas é o registro magnético assistido por calor (HAMR). Este método usa um feixe de laser para aquecer o meio de armazenamento a uma temperatura na qual a força do campo magnético necessária para a escrita é menor e o superparamagnetismo é menos prevalente.

p Uma desvantagem do HAMR é que o aquecimento também pode danificar a camada de revestimento protetora que envolve o filme magnético. Este revestimento deve ser o mais fino possível para permitir que a cabeça de escrita magnética se aproxime do filme, mas as camadas mais finas são mais suscetíveis às mudanças de temperatura.

p Como uma solução possível, Shengkai Yu e seus colegas Peng Yu e Weidong Zhou do A * STAR Data Storage Institute investigaram teoricamente o desempenho térmico do grafeno; o material mais fino do mundo.

p Os pesquisadores estudaram o fluxo de calor induzido pela luz laser vermelha em diferentes profundidades em um dispositivo HAMR multicamadas feito de grafeno - 0,335 nanômetros de espessura - em 12 nanômetros de platina de ferro, um material magnético que se forma naturalmente em grãos em nanoescala. Abaixo desses materiais, seu modelo incluía camadas de nitreto de titânio, cromo, rutênio e tântalo, todos em substrato de vidro.

p "Nossos estudos de simulação mostram que o revestimento de grafeno reduz o aumento de temperatura na estrutura de várias camadas - em comparação com o carbono semelhante ao diamante, que é um material de revestimento mais comumente usado. Isso não é bom para aplicações HAMR porque significa que mais potência do laser é necessária para aquecer a mídia, "disse Yu." No entanto, a resistência entre a camada de revestimento de grafeno e a camada abaixo pode aumentar a temperatura entre as camadas, mas a condutividade térmica do grafeno pode reduzir o aumento da temperatura local na camada de revestimento e, assim, evitar o superaquecimento. "

p O próximo passo da equipe é estudar os benefícios do grafeno para outros materiais de memória magnética.