新磁场观测技术与1000GB容量的硬盘

硬件周刊

邓雷

硬盘技术在最近几年发展很迅速，特别是容量方面，已经从586时代的1GB提升到目前的20GB~120GB。那么，未来又会有什么样的硬盘新技术？而这种技术所能支持的硬盘容量又有多大呢？下面就给大家介绍新磁场观测技术。
今年6月，日立研究院宣布开发成功一种新的记录磁场观测技术。利用这项技术可以观测到距离磁头表面30nm以内的存储磁场分布情况。此项新技术使用了观察原子等微粒子时使用的透射电子显微镜(TEM)技术，对此前的电子线洛伦兹偏向法进行了改进。该技术将应用于开发支持存储密度为100Gb/平方英寸的磁头。目前已成功地使用此项新技术观测到了距40Gb/平方英寸级别的磁头表面非常近的30nm区域的存储磁场分布情况。
采用这项新技术时的观察位置在30nm左右，经过改进有可能达到10nm以下。另外空间分辨率也达到10nm，是原技术条件下的10倍。

开发初衷

此前存储磁场使用的电子线洛伦兹偏向法只能观察到距离磁头表面几百nm区域的存储磁场。这是利用射入磁场中的电子线轨道的弯曲现象来实现的。但是，如果将这种方法用于测量距离磁头表面几十nm的区域，却存在以下的问题：由于一部分穿过的电子线产生的洛伦兹偏向会与磁头发生冲突，因此无法得出正确的测量结果。正是基于这一原因，新磁场观测技术应运而生。

技术介绍

这项新技术主要优化了电子线的加速电压，降低了洛伦兹偏向引起的电子线偏向角度；新技术同时还使用了穿过点阵图形薄膜的电子线。点阵图形薄膜由硅制成，点径小于100nm，点间隔约为300nm。通过TEM磁场透镜聚焦穿过该点阵图形的电子线，它的直径及间隔距离缩小到了原来的1/10以下。
目前使用磁盘装置的存储密度一般为数十Gb/平方英寸。将来，存储密度会达到100Gb/平方英寸，磁头与磁盘的间隙将在10nm以内，而且可以在200nm的范围内存储信息。（图1）