现在使用计算机的人越来越多,所以记录和保存电子信息的要求也就越来越高。
和1956年的首批磁盘存储系统相比,今天的磁硬盘在同样大小的面积上可存储当初信息量的50万倍——差不多每平方英寸可记忆10亿单位的资料。即使这样也无法满足日益增长的大型计算机的记忆需要。
为了适应这一发展,研究人员正在研制能够迅速存储和记忆巨量数字资料的记录材料,科学家们这个星期在旧金山召开的材料研究协会会议上报告,到2000年,磁硬盘上每平方英寸可容纳50亿单位的资料,到2005年,可能达到500亿。
这些将是信息高速公路上的停车场,目前正在研制的新材料是铁酸钡薄膜和铁、氧化硅层。这种磁性三明治每平方英寸可能容纳100亿单位的信息,他接着说,铁酸钡有着便利的独特优点。它抗腐蚀,不像其它材料那样易损伤,因此它可能不需要保护层。
今天,一块直径为3.5英寸的标准软盘可容纳14亿字节的资料。在5年内,用新型磁性材料制作的1.8英寸的软盘可存储30亿字节的资料——相当于3小时的压缩视频信号。
此外,用新的磁性光学材料可以生产出硬驱动和紧密盘结合的混合型磁盘,它每平方英寸可容纳1000亿单位的信息。用这种密集型材料存储资料,一块小的磁带软片可以容纳2×1012字节的信息——差不多相当于一般的医院一年里的所有医学资料。
要获得可靠的高密度记忆的关键在于纳米技术,要想让一种记忆材料上的资料能够迅速地进进出出,那么它表面的磁粒直径要小到只有10纳米才行,克赖德接着说。未来的材料可能组合成数亿排微小的磁柱、
明尼阿波利斯明尼苏达大学的材料学家斯蒂芬 · 周(Stephen Y. Chou)和他的同事们报告了制造“相互作用的排列”的磁性镍柱,每个只有15纳米高。用超高分辨率的电子束平板印刷术,周组制造出了微型金属氮似的记忆材料。
用这种材料,这个组想制造出每平方英寸可记忆650亿单位资料的磁盘。“这种存储密度是目前材料的100倍”。
在这种新磁盘上记忆资料,最好能让每个磁柱的磁方向发生迅速“转变”,为了存储资料,记录头就要能够磁化带北极的小镍柱。要想消除资料,这个记录头的磁极性要能够翻转才行。
利用特大磁致电阻效应可让目前的记忆系统记录和放送资料达到“空前的容量和速度”,它传送资料的速度每秒钟在10兆字节以上,是目前系统传送速度的10倍。
[孙家明译自Science News,1995年4月22日]