Disques durs: repousser la limite superparamagnétique

Un jeune physicien de l'université technologique de Vienne, Dieter Süss, a montré comment on pouvait tripler le volume d'information mémorisé sur un disque dur en réduisant par cinq l'espace nécessaire à l'inscription des données. Le constructeur américain de disques durs Komag exploitera la licence de cette nouvelle technologie pour essayer de fabriquer des disques avec une densité d'information de 1 terabit sur un pouce (2,54 cm) au carré.

On constate que la capacité des disques durs double tous les vingt mois ; cependant cette loi empirique rencontre des réalités matérielles qui pourraient la mettre en défaut, telle que la limite superparamagnétique: un disque dur est composé de plateaux empilés recouverts d'un film magnétique sur lequel est codée l'information binaire, le 1 correspondant à une orientation du champ magnétique et le 0 à l'orientation opposée. Or, lorsque l'espace réservé au codage d'un bit d'information, fait de grains magnétiques (1), est trop réduit, les fluctuations thermiques de l'aimantation dégradent la stabilité de l'information. Autrement dit, la miniaturisation ou la densification est d'une problématique plus complexe qu'une simple réduction d'échelle.

Pour contourner cette contrainte superparamagnétique, Dieter Süss a adapté certains matériaux connus pour former des grains magnétiques petits mais cette fois-ci trop stables, ce qui empêche l'enregistrement. Le défi a été relevé en composant un film magnétique fait de plusieurs couches de moins en moins stables à mesure qu'elles sont ajoutées. La première couche, en platine ferrique, et les suivantes, par exemple en cobalt ou en chrome, ne se déstabilisent pas mutuellement et ne s'influencent pas thermiquement. Au final, l'expérience montre que la stabilité globale d'un tel film avoisine celle de la première couche tout en permettant l'écriture sans avoir besoin de chauffer au laser la zone d'écriture (ce qui est très coûteux) !

Note:
(1) La surface magnétique est composée de grains magnétiques séparés par des phases non magnétiques d'épaisseur égale à une quinzaine d'atomes.