已经创建了可以用于HAMR驱动器生产的弹性透明复合材料

欢迎来到iCover博客页面上的读者来自ITMO大学和耶路撒冷希伯来大学的一组科学家开发了一种技术,该技术用于创建透明且可弯曲的磁性膜,该膜可用于制造可弯曲的显示器,作为防止电磁辐射和其他有前景领域的手段。在常压和室温下获得的材料具有显着的磁性能和热导率,据科学家称,这将使其可用于生产HAMR驱动器。合作的结果发表在《材料化学杂志》 C上。

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关于发展


获得膜的三组分组合物的基础是磁铁矿,向其中添加了10%体积的银纳米线和5%体积的交联剂。银纳米线赋予材料导电性,磁铁矿纳米颗粒-磁性和用作交联剂的氧化铝使整个结构保持稳定。使用基于醇溶液的溶胶-凝胶法进行材料合成。为了防止组合物中颗粒的不均匀堆积和沉淀,作者提出了一种确保整个溶液体积中颗粒电荷均匀的技术。根据ITMO“先进材料和技术的溶液化学”实验室负责人以及项目经理的说法弗拉基米尔·维诺格拉多夫(Vladimir Vinogradov):“……如今,不具备具有这类特性的导磁材料的类似物。”

“我们小组解决的关键任务是从磁性纳米粒子合成多功能材料。从磁铁矿纳米颗粒获得稳定的胶体体系同时保持中性pH值是极其困难的,因为这样的颗粒在中性pH值下具有积累或沉淀的能力。一种解决方案是用聚合物或表面活性剂稳定混合物,或用氢质子化,但这将不可避免地导致酸性环境并使银纳米线溶解。”弗拉基米尔描述了该实验的主要问题。

拟议解决方案的优势


从技术上讲,溶液看起来像这样:在喷雾溶液的过程中,酒精蒸发,并且银线,磁铁矿纳米颗粒和氧化铝被合并为一个结构。在这种情况下,在正常条件下和25摄氏度的温度下进行喷涂非常重要-即就像喷涂普通涂料一样简单。与维诺格拉多夫小组提出的技术相比,将昂贵的导电铟喷涂到用于类似目的的脆性聚合物基材上的方法要复杂得多且昂贵。

另外,使用铟的技术限制了将材料弯曲30-40度角的可能性,因为当超过此阈值时,所得复合雪崩材料将失去其导电性。此外,铟的成本为每公斤1000美元,喷涂工艺应在极其恶劣的条件下进行-使用昂贵的辅助设备在真空室内进行,这对这种解决方案的经济可行性产生了极大的怀疑。

您需要注意的另一个开发优势是所得材料提供有效防护电磁辐射的能力。如今,在军事工业联合体中,尤其是对这种优势的需求已经很大。而且,目前,模拟材料的这一应用领域几乎占国防订单的80%。

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弗拉基米尔·维诺格拉多夫

因此,我们可以说,所获得的复合材料的主要优点是多种有价值的优点的结合,例如,现成解决方案的成本相对较低,可以同时在多个有希望的方向使用它,在正常大气压和室温下组织生产的能力,这又大大降低了生产成本,灵活性和透明性等品质。

在制造HAMR驱动器时,应特别注意使用这种柔性透明磁性膜的前景,因为正如Vinogradov在他的采访中强调的那样:“ ...由于其磁和导热特性,我们的材料不仅非常适合用于HAMR驱动器的生产,而且还允许使存储介质灵活而透明。”

快速参考:HAMR是一种混合信息记录技术,结合了磁读取和磁光记录的功能。使用HAMR的设备的工作原理涉及在1 ps内将记录区局部激光加热到100°C,这会增加其磁性能并导致该区域的磁化反转。因此,能够存储一位信息的磁性区域的尺寸显着减小,其存储密度成比例地增加,并且超顺磁性效应的影响减小。

请注意,在希捷,HAMR技术的开发始于1998年。在2015年IEEE国际磁性大会(InterMag希捷展示了一个有效的数据存储系统原型,该数据存储系统配备了使用热磁记录技术的磁盘。同时,尽管取得了一些成功,但希捷基于HAMR的光盘的商业化生产始于2017-2018年,尽管之前计划在2016年推出首批产品。下一个推迟与基础问题相关:从长远来看,获得所创建系统的足够稳定的运行特性。

在最初阶段,该公司计划在2017年第一季度以测试模式向优先客户提供HAMR磁盘,并且极有可能在2018年之前实现全面的商业化生产。人们只能猜测解决方案的价格。

我们希望弗拉基米尔·维诺格拉多夫(Vladimir Vinogradov)集团能够成功地在商业市场上推广其材料,并希望在不久的将来能在商业产品水平上确认实验室中获得的结果。

本文中使用来源:

杂志期刊材料化学的C

大学的新闻服务ITMO



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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN388677/


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