Uit NRC-Handelsblad dd 12 mei 2001
De aloude magnetische harde schijf in de computer loopt tegen zijn technologische grenzen aan. Nieuwe methoden om gegevens te bewaren staan voor de deur.
SPUTTERPROCES
Een ander probleem is minder makkelijk op te lossen. De grootte van de kristalletjes op het medium varieert nogal omdat tijdens de fabricage geen volledige controle bestaat op het sputterproces via welk ze worden aangebracht. Hierdoor ontstaat er ruis en wordt de uitlezing minder secuur. Bovendien worden de kleinste deeltjes het eerst thermisch instabiel, waardoor veldomkering optreedt en in plaats van een 0 een 1 wordt gelezen of vice versa. Dergelijke fouten worden nu al in harde schijven gesignaleerd, maar ze laten zich tijdens de uitlezing nog corrigeren. Ook door de kop dichter bij het magnetische materiaal te brengen kan ruis bestreden worden. "Iedere nanometer afstand is er een te veel", zegt Cock Lodder, hoogleraar Systemen en Materialen voor Informatieopslag van de faculteit Elektrotechniek van de Universiteit Twente. "Je zou de kop eigenlijk in contact moeten brengen met het magnetische materiaal zelf, maar dan krijg je weer slijtage."
Er kan ook voor een andere manier van lezen en schrijven worden gekozen. Eén oplossing heet thermal assisted recording, waarbij tijdens het schrijven een hogere temperatuur wordt gebruikt. Met minder sterke kopvelden kan men dan toch een bit schrijven. Enkele laboratoria proberen deze technologie verder te ontwikkelen. Een andere optie zijn magneto-optische schrijftechnieken. Alleen vereisen die het gebruik van lasers met een zeer kleine golflengte. Dergelijke (blauwe) lasers zijn nu nog veel te duur om de concurrentieslag met, de harde schijf aan te gaan.
De ultieme wens van de industrie heet single data bit recording, waarbij een bit in slechts één magnetisch deeltje wordt geschreven, in plaats van honderd. Voorwaarde is wel dat alle deeltjes netjes in een rij liggen. IBM heeft met deze technieken al successen geboekt. In het laboratorium in San Jose heeft men magnetische nanodeeltjes ontwikkeld die ongeveer de helft kleiner zijn dan de deeltjes die momenteel in harde schijven worden verwerkt. Doordat ze alle maal dezelfde grootte hebben treedt er nauwelijks ruis op. Alleen zijn er nog geen technieken ontwikkeld om de deeltjes individueel aan te sturen en ook over hun duurzaamheid en chemische stabiliteit is nog weinig bekend. "We weten niet of ze voldoende bestand zijn tegen oxidatie en of ze in grote volumes kunnen worden geproduceerd", zegt Andreas Moser van het IBM Research Center in San Jose. Ook de informatiedichtheid is nog niet erg hoog: 1 tot 2 gigabit per vierkante inch (iets minder dan 6,5 vierkante centimeter), vergeleken met de huidige dichtheid van 35 gigabit. "Als het ons zou lukken om een enkele bitcel aan te sturen zou je de capaciteit makkelijk kunnen vergroten tot wel 100 terabyte per vierkante inch", zegt Moser.
ANDER PAD
Aan de Universiteit Twente is men een ander pad ingeslagen. Materialen zijn niet de belemmerende factor, zegt hoogleraar Cock Lodder, wel de snelheid waarmee de gegevens van de harde schijf gelezen worden. De groep van Lodder ontwikkelt zogeheten micros-pam-systemen die een oppervlak in een keer kunnen aftasten met behulp van honderden minuscule lees- en schrijfsensoren of 'probes'. De schijf draait niet meer, maar de lees- en schrijfkoppen worden over het oppervlak bewogen. Ook bestaat het medium niet langer uit een dunne film, maar uit een groot regelmatig oppervlak van kleine magnetische deeltjes die, anders dan bij de huidige harde schijven, loodrecht op het medium worden gemagnetiseerd. Daardoor kan de laag dikker worden gemaakt en zijn de deeltjes stabieler bij dezelfde oppervlaktedichtheid. Momenteel hebben de deeltjes een diameter van 70 nanometer.
Jan Libbenga (laatste alinea weggelaten, omdat daarin 2 zaken doorelkaar gehaald worden)