El flujo de calor en materiales atómicamente delgados es fuertemente direccional y ahora la investigación de A * STAR indica que esta propiedad podría emplearse para mejorar el rendimiento de los discos duros de las computadoras.

Los discos duros almacenan datos mediante el uso de campos magnéticos para cambiar las propiedades de una pequeña sección de un material magnéticamente sensible. Disminuir el tamaño de esta sección aumenta la capacidad del variador pero también aumenta el tamaño del campo magnético requerido para la conmutación. Es más, el tamaño mínimo del campo magnético está limitado por un efecto conocido como superparamagnetismo, en el que las propiedades magnéticas a escala nanométrica pueden cambiar espontáneamente, perder cualquier información almacenada.

Un enfoque para evitar estos problemas es la grabación magnética asistida por calor (HAMR). Este método utiliza un rayo láser para calentar el medio de almacenamiento a una temperatura en la que la intensidad del campo magnético requerida para escribir es menor y el superparamagnetismo es menos frecuente.

Un inconveniente de HAMR es que el calentamiento también puede dañar la capa protectora que rodea la película magnética. Este recubrimiento debe ser lo más delgado posible para permitir que el cabezal de escritura magnético se acerque a la película. pero las capas más delgadas son más susceptibles a los cambios de temperatura.

Como posible solución, Shengkai Yu y sus colegas Peng Yu y Weidong Zhou del Instituto de Almacenamiento de Datos A * STAR investigaron teóricamente el rendimiento térmico del grafeno; el material más delgado del mundo.

Los investigadores estudiaron el flujo de calor inducido por la luz láser roja a diferentes profundidades en un dispositivo HAMR multicapa hecho de grafeno (0,335 nanómetros de espesor) en 12 nanómetros de hierro platino. un material magnético que se forma naturalmente en granos a nanoescala. Debajo de estos materiales, su modelo incluía capas de nitruro de titanio, cromo rutenio y tantalio todo sobre un sustrato de vidrio.

"Nuestros estudios de simulación muestran que el revestimiento de grafeno reduce el aumento de temperatura en la estructura de varias capas, en comparación con el carbono similar al diamante, que es un material de recubrimiento más comúnmente utilizado. Esto no es bueno para las aplicaciones HAMR porque significa que se necesita más potencia láser para calentar los medios, "dice Yu." Sin embargo, la resistencia entre la capa superior de grafeno y la capa inferior puede aumentar la temperatura entre las capas, pero la conductividad térmica del grafeno puede reducir el aumento de temperatura local en la capa de recubrimiento y así evitar el sobrecalentamiento ".

El siguiente paso del equipo es estudiar los beneficios del grafeno para otros materiales de memoria magnética.