I ricercatori della Toshiba Corporation in Giappone hanno studiato il funzionamento di un piccolo dispositivo fabbricato nello spazio di scrittura della testina di scrittura di un'unità disco rigido per estenderne la densità di registrazione. Il dispositivo, sviluppato da HWY Technologies, si basa su un concetto di design noto come registrazione magnetica assistita da microonde, o MAMR.

Questa tecnologia, riportato in Giornale di Fisica Applicata , utilizza un generatore di campo a microonde noto come oscillatore di coppia di spin. L'oscillatore spin-torque emette un campo a microonde che fa oscillare le particelle magnetiche del supporto di registrazione come fa una trottola. Ciò li rende molto più facili da capovolgere quando la testina di scrittura applica un campo magnetico di registrazione durante il processo di scrittura.

Nel disco rigido di un computer, ogni bit di dati è memorizzato in particelle magnetiche note come grani. L'orientamento magnetico dei grani determina se il bit è uno 0 o un 1.

Rendere i grani più piccoli consente loro di essere imballati insieme più strettamente. Ciò aumenta la capacità di stoccaggio, ma rende anche instabili i bit di dati. Lo sviluppo del MAMR consente di utilizzare materiali magnetici più stabili ma limita anche il tipo di supporto di registrazione che può essere sviluppato.

I ricercatori si sono concentrati su un altro effetto noto come effetto di controllo del flusso (FC), che si verifica anche in MAMR. Questo effetto migliora il campo di registrazione ed è massimizzato quando la magnetizzazione dell'oscillatore di coppia di spin è completamente invertita rispetto al campo gap.

Il vantaggio dell'effetto FC è che si ottiene un miglioramento in qualsiasi registrazione magnetica, secondo l'autore Hirofumi Suto. Questo è significativo, poiché non sarebbe più necessario utilizzare supporti di registrazione appositamente progettati per la tecnologia MAMR.

Il dispositivo FC, un tipo di oscillatore spin-torque progettato per massimizzare l'effetto FC, è costituito da due strati magnetici fabbricati direttamente nello spazio di scrittura della testina di scrittura. Una corrente di polarizzazione fornita al dispositivo inverte la magnetizzazione di uno degli strati attraverso un effetto noto come coppia di trasferimento di spin.

I ricercatori hanno sperimentato diverse correnti di polarizzazione e hanno scoperto che l'inversione della magnetizzazione si verificava più rapidamente a correnti più elevate. Confrontando i loro esperimenti con un modello computazionale, hanno anche determinato che il campo di registrazione è stato potenziato dall'effetto FC, migliorando la scrivibilità della testina di scrittura e superando le prestazioni delle testine di scrittura convenzionali.

Il dispositivo FC funziona efficacemente a una velocità di scrittura rapida di circa 3 gigabit al secondo, secondo Suto. Questi risultati forniscono la prova che il dispositivo FC funziona come previsto e mostrano che FC-MAMR è una tecnologia promettente per estendere la densità dell'area delle unità disco rigido.

Toshiba prevede di introdurre unità disco rigido utilizzando la tecnologia MAMR che aumenterà la capacità del disco rigido a 16-18 terabyte.