石墨烯可被用来制造超高密度硬盘 每平方英寸存储密度有望高于10太字节

一项新的研究证实，石墨烯可以用来创造超高密度的硬盘驱动器，与目前的技术相比，其存储量可达十倍。这项研究是由剑桥石墨烯中心的研究人员与埃克塞特大学、印度、瑞士、新加坡和美国的团队合作发表的。

虽然今天许多计算机正在转向固态存储设备，但硬盘仍被广泛用于存储计算机中的文件，这在很大程度上是因为它们很便宜，而且可以存储大量的数据。

硬盘内部的两个主要部件包括盘片和磁头。数据是通过磁头写入盘片的，磁头在盘片旋转时在上面快速移动。科学家们不断地减少磁头和盘片之间的空间，以实现更高的存储密度。现在的硬盘使用碳基外涂层，这是用来保护盘片免受机械损伤和腐蚀的层。该层占据了两个结构之间的很大一部分空间。

研究人员指出，自1990年以来，硬盘的密度在碳基外涂层厚度从12.5纳米减少到3纳米左右的情况下翻了四倍。这一减少相当于每平方英寸1兆字节。新的石墨烯系统使研究人员能够将这一存储密度再乘以10倍。

研究人员用1到4层的石墨烯取代了碳基涂层，然后测试了该材料的摩擦、磨损、腐蚀、热稳定性和润滑剂兼容性。研究人员说，除了令人难以置信的薄度之外，石墨烯在防腐蚀、低摩擦、耐磨、硬度、润滑剂兼容性和表面光滑度方面满足了硬盘外涂层的所有理想特性。与目前最先进的解决方案相比，石墨烯涂层的摩擦力减少了两倍，耐腐蚀性和耐磨性也更好。

研究人员说，一个石墨烯层可以减少2.5倍的腐蚀。石墨烯还可以与热辅助磁记录相结合。结合起来的技术可以超越目前的硬盘，提供前所未有的数据密度：每平方英寸高于10太字节。

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https://www.nature.com/articles/s41467-021-22687-y.pdf