Magnetiska nanomaterial till framtidens hårddiskar
Jakten på nya material går fort framåt och tillämpningarna är många. Magnetiska nanomaterial, som är uppbyggda av endast ett fåtal atomer, kan t ex användas för att lagra information i hårddiskar. Anders Bergman presenterar en metod för att beräkna magnetiska egenskaper hos nanomaterial, i sin avhandling som han försvarar fredagen den 5 maj vid Uppsala universitet.
Utvecklingen har gått framåt när det gäller att tillverka nanostrukturerade material, antingen som multilager där olika atomslag varvas i tunna skikt, eller som små klungor av atomer, så kallade kluster. Det går att skräddarsy ett materials egenskaper genom att noggrant kontrollera materialets kemiska sammansättning och struktur.
– Med möjligheten att skapa dessa nanostrukturerade material följer också utmaningen att förstå varför de beter sig som de gör. Förutom experimentella analysmetoder kan även kvantmekaniska beräkningar ge viktig information om materialet, säger Anders Bergman.
Den nya metoden, som han presenterar i sin avhandling, har använts till att beräkna den magnetiska ordningen hos små metallkluster placerade på en metallyta. Det visar sig att geometrin hos dessa kluster spelar stor roll för deras magnetiska egenskaper.
En tänkbar framtida tillämpning för magnetiska nanokluster är som lagringsmedia i hårddiskar, där man genom att variera klustrets magnetiska struktur kan lagra information motsvarande antingen en etta eller en nolla.
– Ett sådant hypotetiskt lagringsmedia skulle kunna mångdubbla lagringstätheten jämfört med dagens teknik, säger Anders Bergman.
Han har även undersökt magnetiska nanostrukturer i form av järn- och koboltbaserade multilager och inbäddade kluster, med målet att designa material med så hög magnetiseringstäthet som möjligt. Material med hög magnetiseringstäthet är mycket eftersökta, främst för att användas i skrivhuvud för hårddiskar. Med ett kraftfullt skrivhuvud kan man använda mindre men stabilare lagringsmedia än vad som används idag och därigenom öka lagringstätheten.
Studien av de järn- och koboltbaserade nanostrukturerna har gett en djupare förståelse av vad som händer med de magnetiska momenten i gränskskiktet mellan de två ämnena. Undersökningarna tyder på att ett klusterbaserat material kan ha högre magnetiseringstäthet än vad som är känt för andra järn- och koboltlegeringar.
Kontaktinformation
För mer information, kontakta Anders Bergman, tel: 018-471 37 43 eller 0737-18 70 45, e-post: Anders.Bergman@fysik.uu.se
