
索尼
宣布了磁带密度的新纪录。 他们与IBM Research(Zurich)一起实现了每平方英寸201 GB的密度。 这意味着在标准TS1155 JD盒式磁带上的磁带尺寸为109×125×24.5 mm,不是标准的15 TB,但可以容纳330 TB的信息(考虑到磁带的厚度减小,磁带的伸长率为6.4%)。 什么是330 TB? 例如,这足以容纳
所有维基百科的3379压缩副本 (所有语言)。 或3.3亿本书。
创新的磁带,新的润滑技术和磁头的精确定位,共同取得了成就。
如今,磁带机是长期安全存储大量信息的最安全,最节能和
最便宜的方法。 这是备份和视频存档,存储来自射电望远镜和大型强子对撞机的信息的理想解决方案(实际上,它们都别无选择,只能将收集的数据存储在盒式磁带上)。 现在,磁带正在大数据中找到新的应用程序,并在数据中心和云服务中用作“冷”存储。
IBM
写道 ,现在磁带驱动器正处于第二青年时代,而随着一部新的Sony电影,它们将在很长一段时间内具有重要意义。 尽管这种具有纳米涂层的薄膜显然比涂覆有钡铁氧体(BaFe)的常规胶带制造起来昂贵。
这种新的胶带由几层纳米颗粒组成,其生产技术在某种程度上让人联想到集成电路的生产。

更详细地,可以在透射电子显微镜下检查膜的结构(下图)。

如您所见,CoZrNb软衬底的下层(14纳米)以及TiCr层(2纳米)具有非晶,无序的结构,但随后的乐趣就开始了。 NiW衬底的下一层(10 nm)以及钌的中间膜层(这是一种材料,但是在不同的条件下沉积,因此形成了两层),磁性CoPtCr-SiO
2层(14 nm)本身由圆柱状晶粒组成。 这就是为什么在磁性层的表面上形成类似于蜂窝状结构的原因,如上图所示(在其左上角)。 每个“单元”的宽度约为7nm。
最后,在磁性层上方是厚度为5 nm的类金刚石碳纳米结构涂层(DLC)的可靠保护。
将所有层都施加到厚度小于5微米的聚酰胺基材上。 实际上,这就是该膜的厚度。

下图示意性地显示了如何在真空室中应用这些层。 使用卷对卷方法-一种连续进给方法,用于将卷材沉积到其上的原子大小可比的材料。 该过程在室温下进行。

如果不是由索尼开发的新型润滑脂,则无法从这种胶片上写入和读取信息。 事实是,为了以这种密度记录/读取信息,需要非常高的磁头灵敏度,因此磁头必须非常靠近磁带。 在照片中,头部的图像几乎与其反射合并。 本发明的润滑剂有效地减小了磁头与薄膜表面之间的摩擦,同时牢固地“粘”在了磁性层上。

IBM Research在这项工作中的作用是开发一种信号处理算法,该算法要考虑到噪声检测的原理和先进的伺服控制技术,以7 nm的精度定位磁头。 实际上,此磁带机中磁头的工作几乎完全是IBM Research的优点。
最有趣的是,330 TB不是限制。 在下面的视频中,IBM Research的Mark Lantz博士说,将来磁带密度可以进一步提高。
索尼和IBM Research的科学工作的演示文稿于2017年8月2日在磁记录会议上进行(doi:10.1109 / TMAG.2017.2727822,
pdf )。