写磁头分析技术概览。
国际数据公司预测，在2018年至2025年，全球数据量将增加五倍。作为主要的数据存储设备，到2020年，市售硬盘驱动器（HDD）的年总容量或将超过1泽字节，销售额可达200亿美元。
为了进一步扩充硬盘容量、加快数据传输速率，工程师需要对写磁头具有更详细、更准确的认知。然而，实现这一目标面临着巨大阻碍——写磁头结构非常精细（100纳米级），且磁化反转时间不足一纳秒。因此，实验观测写磁头动态十分困难。
目前，研究人员只能借助模拟磁化动力学来进行写磁头分析，或者通过评估磁记录介质上的写性能来进行间接分析。两种方法都有各自的缺点，研究人员迫切需要一种能够精确捕捉写磁头动态的新方法。
eurekalert.org网站当地时间1月7日报道，日本东北大学、东芝公司和日本同步加速器辐射研究所（JASRI）利用同步加速器设备Spring-8，首次完成了HDD的磁化动力学成像任务，精度高达百亿分之一秒。这种新技术使写磁头的精确分析具备了可行性，有望加速新一代写磁头的发展，并提高硬盘容量。
新技术通过同步定时控制实现了时间分辨测量。同时，聚焦的X射线扫描了写磁头的媒介表面，磁圆二色性图谱展示了磁化的时间变化。研究人员由此实现了50皮秒的时间分辨率和100纳米的空间分辨率，使得精细结构及写磁头快速运行的精准分析成为现实。据悉，以往的技术并不能达到这么高的分辨率。结果表明，主磁极的磁化逆转在一纳秒内就已完成，而且屏蔽区也出现了响应主磁极逆转的空间磁化图案。
目前，东芝公司正在应用新分析方法，为下一代硬盘开发能量辅助磁记录技术。
原创编译：德克斯特 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《应用物理杂志》
期刊编号：0021-8979
原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-01/tu-nhd010721.php
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