Duitse onderzoekers ontwikkelen nanobol-opslag

Europese onderzoekers, onder leiding van een Duitse wetenschapper, hopen een Europese harde-schijfindustrie in het leven te roepen met hun technologie op basis van nanobolletjes. De techniek zou hoge capaciteiten beloven.

De onderzoekers waren voorheen verenigd in het Mafin- of Magnetic Films on Nanospheres-project en worden geleid door de Duitse wetenschapper Manfred Albrecht van de Chemnitz-technische universiteit. Het Mafin-project is overgegaan in het TeraMagStor-project, een samentrekking van Terabit Magnetic Storage Technologies. De TeraMagStor-medewerkers denken in de toekomst magnetische opslagcapaciteiten van een terabit per vierkante inch te kunnen realiseren. Door siliciumbolletjes met een doorsnede van 25 nanometer als magnetische domeinen in te zetten, zou die capaciteit kunnen worden gehaald. Huidige magnetische domeinen op de ferromagnetische toplaag van een harde schijf bestaan uit enkele tientallen 'korrels' van ongeveer 7nm doorsnede.

De magnetische domeinen kunnen echter lastig met minder korrels worden gemaakt, omdat de signaal/ruis-verhouding dan afneemt en de bits verkeerd worden gelezen. De onderzoekers gebruiken grotere, commercieel verkrijgbare bollen silicium van 25nm doorsnede, die ieder een magnetisch domein vormen. De nanobolletjes zijn zelforganiserend, dankzij een lithografisch geproduceerd patroon in de ondergrond. Als ze in alcohol worden opgelost en de alcohol verdampt, blijft een regelmatig patroon siliciumbolletjes achter. Omdat de siliciumbolletjes zelf niet magnetisch zijn, moet er vervolgens een magnetisch laagje over worden aangebracht.

Die dunne laag magnetisch materiaal bestaat uit een ijzer-platinaverbinding waarmee de nanobolletjes middels sputtering worden gecoat. De los van elkaar liggende bolletjes krijgen zo een toplaagje magnetisch materiaal, dat door een schrijfkop kan worden ge(de)magnetiseerd. Door de siliciumbollen op 25nm afstand van elkaar te plaatsen wordt een dichtheid van 1Tb per vierkante inch gerealiseerd, maar met kleinere bolletjes zou de opslagdichtheid nog zes maal hoger kunnen worden. Vooralsnog moeten de onderzoekers echter hun primaire doelstelling halen; een harde schijf van 1,8 of 1,5" produceren, met een dichtheid van ten minste 1Tb/in².

Het lezen en schrijven met de gecoate bolletjes is minder eenvoudig dan bij huidige harde schijven; de ijzer-platinalegering is lastiger te magnetiseren. De onderzoekers hebben echter ook onderzocht hoe de lees- en schrijfkoppen moeten worden geproduceerd. Ook is een keramische ondergrond nodig, omdat traditionele glazen platters niet tegen de hoge sputter-temperaturen kunnen. Wanneer de techniek commercieel succesvol blijkt, zou dat een impuls voor de Europese harde-schijfindustrie betekenen. Het Mafin-project werd dan ook, net als het TeraMagStor-project, door de EU-gesponsord.

Reacties (37)

[shadow_tj]

dat is nadeel van uitvinding in EU, je bent verplicht om je werk te publiceren.
anders kan je binnen de EU geen patent aanvraag doen

[Sebazzz]

Dat is geen nadeel, dat is een voordeel! Om twee redenen:
Ten eerste voorkomt het valse patenten, je kan niet zeggen van: Ik heb een tijdmachine gemaakt. En dan dat misschien dertig jaar later je lekker geld kan verdienen omdat iemand daadwerkelijk een tijdmachine heeft gemaakt.
Ten tweede schept het duidelijkheid naar anderen toe, als ik iets produceer en het werkt op een soortgelijke manier dan $random_patent dan weet ik dat ik problemen ga krijgen door het op de markt te krijgen.

Directe reactie op nieuwsitem: Ik ben benieuwd hoe gevoelig zoiets is, je wilt je laptop nog wel een lichte tik kunnen geven zonder gelijk schrijf of leesfouten te krijgen lijkt me.

[OddesE]

Slecht voorbeeld. Als je een tijdmachine hebt gemaakt maakt het niet uit of er al patent op rust, je kunt immers terug in de tijd reizen en eerder het patent aanvragen!

[Youtoofan]

Denk het niet, toch niet volgens Stephen Hawking. Die zegt dat je enkel voorwaarts in de tijd kan reizen.

http://www.news.com.au/te...ry-e6frfro0-1225861418565

[Verwijderd]

Ik reis constant voorwaarts in de tijd, dat noem ik geen tijdmachine hoor

[Amanoo]

Ik heb niet dat artikel gelezen, maar volgens mij is het idee dat ik sneller in de tijd reis dan jij. Helemaal ongelijk heb je dus niet, we reizen beiden in de tijd, alleen de een ietsje sneller dan de ander.
Er was dacht ik ook een of ander soort van bewijs voor die astronauten uitvoerden. Hun klok liep een paar seconden achter op de onze, terwijl de klokken gelijk waren bij vertrek, of zo. Zij waren dus al in zekere zin dat soort van toekomst reizigers, alleen voor hun had het weinig nut, want hun snelheid was nog te laag tijdens de reis.

Iets meer ontopic:
Hoe zijn we nou weer vanuit een harde schijf op tijdreizen terecht gekomen?

[Reactie gewijzigd door Amanoo op 23 juli 2024 07:53]

[Pure_evil]

Volledig offtopic maar goed, het kwam echt niet op seconden neer, meer iets als een paar tienduizenden van een seconde ofzo

[Verwijderd]

En nog een vraagje, hij zei ook dat je niet sneller dan het lichtsnelheid kan,
dus als mijn snelheid ten opzichte van de zon, even snel als het licht is,
maar jij doet hezelfde, alleen kom je recht op mij af, hoe snel ga ik dan tenopzicht van jou?

[Fiander]

Erg simpel probleem met een simpeler antwoord.
Julie houden je beide aan de natuurkundige wetten, dus is julie absolute snelheid de snelheid van het licht. Julie relative snelheid ten opzichte van elkaar is niet aan wetten gebonden en kan gerust sneller zijn.

Een veel interessanter probleem. jij reist met de snelheid van het licht. je hebt een lamp bij je die je naar voren laat schijnen. Hoe snel is het licht dat je lamp verlaat.

[juggle]

Behoorlijk off-topic, in ieder geval is de snelheid van het licht constant, ongeacht met welke snelheid jij reist. Dus het licht verlaat de lamp met lichtsnelheid...

[Verwijderd]

Inderdaad behoorlijk off-topic.

Een veel interessanter probleem. jij reist met de snelheid van het licht. je hebt een lamp bij je die je naar voren laat schijnen. Hoe snel is het licht dat je lamp verlaat.

Voor de treinreiziger verlaat het licht de lamp van de trein met de lichtsnelheid.
Voor de persoon langs het spoor verlaat het licht de lamp van de trein niet.

Beide kunnen dit meten: exact dezelfde fotonen zijn dus voor beide waarnemers op verschillende posities. Zo zijn er nog veel meer 'interessante problemen' met bijv. een foton tussen twee spiegels. Afhankelijk van de snelheid van de waarnemer zal het foton (voor die ene waarnemer) wel / niet of snel / langzaam (naar links naar rechts, of van rechts naar links) heen en weer stuiteren.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 07:53]

[Relief2009]

Vergeet niet prior-art. Met een publicatie kun je bewijzen dat je eerder was.

[Pinkys Brain]

Dat is andersom, in de EU moet je een patent aanvragen voordat je publiceert (anders word de publicatie prior art, er is geen grace period). Je hoeft ook niks te publiceren, het patent zelf is genoeg.

[Reactie gewijzigd door Pinkys Brain op 23 juli 2024 07:53]

[marcunator]

Zou je dan de lezer draaiend kunnen maken ipv de schijven??, ik bedoel je hebt toch ziek veel opslag per vierkante cm.

zomaar een hersenspinsel

[Crossive]

Dat is inderdaad wat ik mij ook afvraag, als je bijvoorbeeld de platter stil laat staan, en de kop (of meerdere koppen, symetrisch aan elkaar) laat draaien, kan je koelere hardeschijven maken en waarschijnlijk betere snelheiden bereiken door meerdere koppen te plaatsen.

Kan iemand mij misschien uitleggen waarom dat nog niet gebeurt?

[Verwijderd]

Het is niet gebeurt, omdat je uitgangspunt verkeerd is.

Het is juist verschrikkelijk moeilijk om de kop snel over een stille platter te laten zoeken, omdat je dan in twee richtingen onafhankelijk moet controleren.
Een plaat snel draaien is daarentegen heel eenvoudig, en zorgt zelfs voor extra stabiliteit door het grote impulsmoment. Dan hoef je daarna alleen nog maar de kop te positioneren, hetgeen dan slechts een één-dimensionaal probleem is. De tweede dimensie is slechts een kwestie van timing.

Meerdere koppen aanspreken is vroeger wel gedaan. Tegenwoordig wordt dat niet meer gedaan, omdat het veel lastiger is. Een beetje hetzelfde idee dat tegenwoordig je harddisk interface ook serieel i.p.v. parrallel is. Soms is het makkelijker iets sneller te doen dan parrallel doen. Vooral ook vanwege de hoge datadichtheid en dus nauwkeurigheid die momenteeel vereist is.

[fevenhuis]

Ik wil eerst wel eens weten in hoeverre nanobolletjes schadelijk kunnen zijn, het is in inmiddels wel duidelijk dat miniscuul kleine deeltjes zeer schadelijk kunnen zijn en dit lijkt weer een stapje kleiner te zijn dan nanobuisjes.

Over de veiligheid van (gebroken) nanobuisjes is ook nog niet teveel duidelijk, maar er zijn voldoende indicaties dat het wellicht allemaal niet zo veilig voor het milieu is.

[Verwijderd]

Deze nanobolletjes zijn naar alle waarschijnlijkheid niet zo gevaarlijk. Het probleem van die carbon nanotubes is dat ze betrekkelijk groot zijn, vooral erg lang. En dát levert problemen op voor het functioneren van cellen, omdat ze er door heen prikken.

Deze hele kleine deeltjes doen niet zo veel. Ze worden óf genegeerd, of opgegeten door cellen. De grootte opzichzelf levert daarbij geen problemen op. (De samenstelling wellicht wel) NB: Er wordt best veel medisch onderzoek naar de schadelijkheid van dit soort nanobolletjes gedaan, omdat er erg veel medische toepassingen voor zijn.

[Verwijderd]

Geen idee in hoeverre de bolletjes schadelijk zijn.

Wel lijkt het me stug dat deze gemakkelijk loskomen van de platter. Dit zou namelijk betekenen dat je data/schijf kaduuk aan het gaan is. Iets wat hopelijk niet snel zal gebeuren bij een schijf.

Daarnaast zijn de schijven over het algemeen goed afgesloten. Stof en andere deeltjes zijn niet bevorderlijk voor de werking.

[Verwijderd]

Blaat. Transistoren in CPU's zijn 40nm, deze zijn 25... De grote chipfabrikanten hebben al shrinks naar nog kleinere productiemethoden in hun roadmap.

[fevenhuis]

Het gaat mij dus niet om de 25nm afstand tussen de bolletjes, maar meer omdat het losse deeltjes gaat die op een oppervlakte aangebracht worden. Het is dus aannemelijk dat deze deeltjes ook weer vrij kunnen komen.

[Bonez0r]

Dat is bij de schijven van nu toch niet anders? Daar zijn de deeltjes zelfs kleiner dan bij deze nieuwe techniek.

Door siliciumbolletjes met een doorsnede van 25 nanometer als magnetische domeinen in te zetten, zou die capaciteit kunnen worden gehaald. Huidige magnetische domeinen op de ferromagnetische toplaag van een harde schijf bestaan uit enkele tientallen 'korrels' van ongeveer 7nm doorsnede.

Bovendien zullen die nieuwe schijven, net als de huidige, wel stofdicht zijn.

[Reactie gewijzigd door Bonez0r op 23 juli 2024 07:53]

[PowerPee]

Geeft weer een heel andere betekenis aan een "gecrashte harde geschijf"

[awulms]

[reactie verwijderd, heb artikel beter herlezen en mijn oorspronkelijke reactie kloptie niet]

[Reactie gewijzigd door awulms op 23 juli 2024 07:53]

[Blokmeister]

Het lijkt mij sterk dat deze bolletjes los kunnen komen hoor. Heb je stabiele harde schijven . Als dit uberhaupt wil werken als harde schijf moet je voorkomen dat ze gewoon los komen.

[OddesE]

De transistoren zijn geetst op een die die stukken groter is. Geen geblaat dus. Jij vergelijkt nu een 'tekening' van 40nm op een 'vel A4' met een 'papiersnippertje' van 25nm. De kans dat je een papiersnippertje inademt is wat groter dan dat je een heel vel A4 inademt.

De nanobolletjes zijn losse onderdelen en kunnen misschien in de omgeving terechtkomen en daarmee in de longen / neus / ogen van mensen die in de fabriek werken e.d. Zulke veiligheidsrisico's moeten wel serieus genomen worden.

[Clubbtraxx]

Leuk dat ze even uitleggen hoe het werkt.

Kunnen Seagate en Samsung & co het mooi in productie nemen :-)

m.a.w. ik hoop dat het een paar goede pateneten heeft, anders nog geen europese harddisks straks... Wel interessante techniek.

[Reactie gewijzigd door Clubbtraxx op 23 juli 2024 07:53]

[cPT.cAPSLOCK]

Patent/octrooischending, die hebben ze vast al aangevraagd voordat ze alles publiceren.

Bovendien laten ze vast wel cruciale informatie achter wege

[Verwijderd]

al die inspanningen op opslaggebied in 2D vlak zouden liever gestoken kunnen worden in een 3D opslag techniek.
Hoe lang moeten we nog wachten op holografische storage? Ik meen dat er zoiets al in de pijplijn zat van nb een Nederlands bedrijf (icm trilbeweging tbv verschillende uitleeshoeken).

[High-Voltage2]

al die inspanningen op opslaggebied in 2D vlak zouden liever gestoken kunnen worden in een 3D opslag techniek.
Hoe lang moeten we nog wachten op holografische storage? Ik meen dat er zoiets al in de pijplijn zat van nb een Nederlands bedrijf (icm trilbeweging tbv verschillende uitleeshoeken).

1) Holografische opslag zit ook nog in het 2D vlak, het maakt gewoon gebruik van interferentie van licht.

2) Klopt er was een bedrijf mee bezig, maar dat bedrijf heeft de boeken neergelegd. Ze waren er nu pas in geslaagd (tien jaar na geplande datum ofzo) om een schijf van een paar honderd gig te maken tegen een prijs die een paar veelvouden is van de huidige schijven.

[Marathir]

Nu alleen nog de gegevens om op dit soort speelgoed op te slaan... We komen op een punt dat je meer ruimte hebt dan je in je leven kan downloaden.

Zowel door snelheid van de schijf, internetsnelheid als de tijd ide een mens gemiddeld heeft om hieraan te besteden (aanzetten, iets anders gaan doen).

Maar wel een zeel mooie technisch interessante ontwikkeling.

[vlaaing peerd]

In het verleden tot nu zijn we ook altijd bezig geweest data te comprimeren om schijfruimte/dataoverdrachtssnelheid te besparen (MP3 bijv) en deden we dingen niet omdat er de ruimte niet voor was (er word tegenwoordig ook veel meer aan films gestreamd e.d., terwijl een aantal jaren geleden al blij waren met een MP3 podcast).

Ik vermoed dat in de nabije toekoemst, omdat we de mogelijkheid hebben, steeds meer HDD ruimte willen gebruiken, zoals bv;
- geen lossless audio/video meer
- wanneer mogelijk op de hoogst mogelijke kwaliteit
- 3D films zit er aan te komen
- grotere, uitgebreidere software/games
- al je eigen data ook nog's opslaan in een cloud, zodat je altijd toegang hebt

Dat soort dingen zullen alleen maar vragen om meer opslagruimte en dan heb ik hier alleen nog maar consumenten toepassingen genoemd.

hoewel Bill Gates de uitspraak nooit heeft gedaan, is de "640K" toch wel een typerend voorbeeld dat we de toekomst te vaak met assumpties uit het heden proberen te voorspellen (paradoxaal genoeg, mijn eigen post ook )

[Verwijderd]

Jammer dat ik de bron momenteel niet terugvind, maar alle informatie die op het internet komt, die kan al niet opgeslagen worden. En er ontstaat steeds meer een plaatsgebrek door de enorme toename van informatie, en dan zeg jij zelfs nu al dat je meer ruimte hebt dan dat je ooit in je leven kunt downloaden?

Meer dan 20TB kun je niet in je pc steken (of toch moeilijk, dat is al 10*2TB), dat is 20.000.000MB.
Met een verbinding van 30Mbit (=3.75MB/sec.) ben je 62 dagen bezig continue downloaden voor dat vol te krijgen. 62 dagen is lang, maar er zijn natuurlijk ook al 100Mbit lijntjes en 1Gbit begint ook al op te komen, en dan pas, met 1Gbit lijntjes zit je over de grenzen van de meeste harde schijven (welja in feite begint die bottleneck op te treden vanaf 800Mbit, als je harde schijf het wat fatsoenlijk kan opvangen).

Dus daar zitten we toch nog wel een heel stuk vanaf.
(Met een snelheid van 60MB/sec (480Mbit) staan die 20TB op minder dan 4 dagen vol.)

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 07:53]

[morten]

Als je over dat soort bottlenecks hebt dan is het menselijk brein inmiddels de bottleneck. Er voor het gemak even vanuit gaande dat de meeste films die je in 720/1080P van internetdownload zo'n 4 tot 8 gigabyte zijn ( de meest ) dan kan je heel wat films downloaden om 20 TB vol te krijgen.
Die films download je normaal gesproken om uiteindelijk te gaan kijken neem ik aan.
Hoeveel films kan jij tegelijk volgen....?

Het is nu al zo dat er meer dan genoeg mensen zijn die meer downloaden dan ze zelf kunnen kijken...

[High-Voltage2]

Het is nu al zo dat er meer dan genoeg mensen zijn die meer downloaden dan ze zelf kunnen kijken...

Dat heet verslaving...

[Verwijderd]

Waarom zijn voor dit soort toepassingen nou altijd axotische metalen als platina nodig? Een erg grote industrie kan er zo niet echt tot stand komen lijkt me, omdat het zo verrekes duur is.

[Opteronx4]

HD? dat is nu toch bijna antiek