(PhysOrg.com) -- Dr. Joel Yang van het Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), een onderzoeksinstituut van het Singaporese Agency for Science, Technologie en onderzoek, heeft met medewerkers van de National University of Singapore (NUS) en het Data Storage Institute (DSI) een proces ontwikkeld dat de gegevensregistratiedichtheid van harde schijven kan verhogen tot 3,3 Terabit/in ² , zes keer de opnamedichtheid van de huidige modellen. Het belangrijkste ingrediënt in de veel verbeterde patroonmethode waarmee hij pionierde, is natriumchloride, de chemische kwaliteit van gewoon keukenzout.

Het is alsof je je kleren in je koffer stopt als je op reis gaat. Hoe netter je ze inpakt, hoe meer je kunt dragen. Op dezelfde manier, het team van wetenschappers heeft nanopatronen gebruikt om meer van de miniatuurstructuren die informatie bevatten in de vorm van bits dicht te pakken, per oppervlakte-eenheid. Het IMRE-onderzoeksteam van dr. Joel Yang heeft nanopatronen gebruikt om uniforme arrays van magnetische bits te creëren die mogelijk tot 3,3 Terabit/inch kunnen opslaan. ² van informatie, zes keer de opnamedichtheid van de huidige apparaten. Dit betekent dat een harde schijf die vandaag de dag 1 Terabyte (TB) aan gegevens bevat, in de toekomst, houden 6 TB aan informatie in dezelfde grootte met behulp van deze nieuwe technologie.

Conventionele harde schijven hebben willekeurig verdeelde nanoscopische magnetische korrels - met enkele tientallen korrels die worden gebruikt om één bit te vormen - waardoor de nieuwste harde schijfmodellen tot 0,5 Terabit/inch kunnen bevatten ² van informatie. Het door IMRE geleide team gebruikte de mediabenadering met bitpatronen, waar magnetische eilanden op een regelmatige manier worden gemodelleerd, waarbij elk afzonderlijk eiland één stukje informatie kan opslaan.

"Wat we hebben aangetoond, is dat bits dichter bij elkaar kunnen worden gebracht door het aantal verwerkingsstappen te verminderen", zei dr. Joel Yang, de IMRE-wetenschapper die het project leidt. De huidige technologie maakt gebruik van zeer kleine 'korrels' van ongeveer 7-8 nm groot die op het oppervlak van opslagmedia worden afgezet. Echter, informatie of een enkel bit, wordt opgeslagen in een cluster van deze ‘korrels’ en niet in één enkele ‘korrel’. De bits van IMRE zijn ongeveer 10 nm groot, maar slaan informatie op in een enkele structuur.

Het is aangetoond dat de methode gegevensopslagcapaciteit bereikt bij 1,9 Terabit/in ² , hoewel bits tot 3,3 Terabit/in ² dichtheden werden gefabriceerd. “Naast het maken van de stukjes, we hebben aangetoond dat ze kunnen worden gebruikt om gegevens op te slaan, ” legde dr. Yang uit.

Het geheim van het onderzoek ligt in het gebruik van een e-beam lithografieproces met extreem hoge resolutie dat superfijne structuren van nanoformaat produceert. Dr. Yang ontdekte dat door natriumchloride toe te voegen aan een ontwikkeloplossing die in bestaande lithografieprocessen wordt gebruikt, hij was in staat om zeer gedefinieerde nanostructuren te produceren tot 4,5 nm halve toonhoogte, zonder de noodzaak van dure apparatuurupgrades. Deze methode van 'zoute ontwikkelaarsoplossing' is uitgevonden door Dr. Yang toen hij afstudeerde aan het Massachusetts Institute of Technology.

Dit werk is het resultaat van een samenwerking met de groep van Prof Vivian Ng bij NUS, en dr. Yunjie Chen, Dr Siang Huei Leong, en de heer Tianli Huang van A*STAR DSI's 10 Terabit/in ² Magnetisch opnameprogramma. De onderzoekers kijken nu naar het verder verhogen van de opslagdichtheid.